新能源汽車低溫充放電技術(shù)重難點(diǎn)及解決措施研究

周鵬

摘要：新能源汽車是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的重要方向，是我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、減少排放的重大戰(zhàn)略，國(guó)家和地方政府高度重視新能源汽車的發(fā)展，出臺(tái)了一系列產(chǎn)業(yè)政策來推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。然而，鋰電池作為新能源汽車的主要?jiǎng)恿υ?，?duì)環(huán)境溫度的變化更加敏感，鋰電池在低溫下的化學(xué)反應(yīng)活性迅速下降，導(dǎo)致電池電阻增大，充電端電壓對(duì)充電截至電壓的可充入電量也隨之上升。鋰電池在低溫下的充放電性能會(huì)大大降低，電池的充放電會(huì)比較困難，電動(dòng)汽車在低溫環(huán)境的啟動(dòng)和充電會(huì)受到阻礙，降低其在低溫下的整體使用性能。為了提高鋰電池在高寒地區(qū)的性能，促進(jìn)新能源汽車的廣泛應(yīng)用，鋰電池的低溫特性和預(yù)熱技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;充電技術(shù);低溫充電

前言：隨著新能源汽車的發(fā)展，大眾對(duì)新能源汽車的關(guān)注度越來越高。國(guó)內(nèi)外汽車廠商、政府和消費(fèi)者對(duì)新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)形成共識(shí)，這也是各國(guó)努力尋找最適合新能源汽車的能源供給方式的重要方向。新能源汽車分為傳統(tǒng)有線充電和新型無線充電，還有電池充電。新的無線充電模式主要是電磁感應(yīng)式和磁場(chǎng)共振式充電技術(shù)。

一、新能源汽車低溫充電技術(shù)概況

目前的新能源汽車主要分為兩種模式，一種模式是傳統(tǒng)有線輸電技術(shù)，一種則是新型無線輸出技術(shù)。相較于傳統(tǒng)有線輸電技術(shù)，無線輸電技術(shù)不僅對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較高，同時(shí)維護(hù)起來也十分的方便。隨著近幾年來，新能源汽車的普及度越來越高，長(zhǎng)途旅游客車也保證了其續(xù)航和電力的持續(xù)轉(zhuǎn)換。尤其是公共汽車，需要每天運(yùn)營(yíng)較長(zhǎng)時(shí)間公共汽車的駕駛員就可以在每日開始行駛之前去固定的站點(diǎn)進(jìn)行續(xù)航。通過這種方式可以有效的節(jié)省續(xù)航時(shí)間，也可以保證氣球的停放更加安全。但是當(dāng)前的電動(dòng)汽車靜態(tài)無線充電技術(shù)仍然存在著，很多問題，需要進(jìn)行進(jìn)一步的解決，這也要求了當(dāng)前的相關(guān)從業(yè)人員必須要重視進(jìn)行進(jìn)一步的研究推廣新能源汽車的無線技術(shù)，保證其使用安全。只要有效地解決電動(dòng)汽車的相關(guān)問題，就可以進(jìn)一步改善當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境污染以及能源危機(jī)等各項(xiàng)問題。

二、新能源汽車低溫充電技術(shù)重難點(diǎn)

（一）電磁式感應(yīng)還存在很多問題

相較于傳統(tǒng)的接觸式充電，電磁感應(yīng)式是當(dāng)前的一種新型的無線充電技術(shù)，在我們?nèi)粘Ｉ钪?0分普遍。比如手機(jī)的無線充電模式，采用的就是電磁性感應(yīng)技術(shù)。通過應(yīng)用無線充電，可以保證電子能量進(jìn)行全面的傳輸，也可以使充電更加方便和美觀。當(dāng)然這種技術(shù)在當(dāng)前也存在較大的缺陷，如果距離過大就會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)衰弱，從而使得數(shù)據(jù)傳輸過程出現(xiàn)問題，從而影響車主用電。這是當(dāng)前人們對(duì)無線充電設(shè)備關(guān)注的重點(diǎn)之一，因?yàn)闊o線充電設(shè)備主要以電子廠的互相轉(zhuǎn)換為基數(shù)，所以人們十分關(guān)注其安全問題。無線技術(shù)對(duì)我們的生活帶來很多便利的影響，但是由于當(dāng)前無線技術(shù)仍然不成熟，存在著很多問題，所以在大眾的市場(chǎng)上面，仍然得不到很高的認(rèn)同度。

（二）磁場(chǎng)共振存在困難

磁場(chǎng)共振與電磁感應(yīng)的充電原理有很大的相同之處。但是相較于電磁感應(yīng)來說，磁場(chǎng)共振的輸出功率降低，只是在兩個(gè)相同頻率上進(jìn)行震蕩，然后交換能量。通過這種方式可以使傳輸?shù)木嚯x變長(zhǎng)，同時(shí)進(jìn)一步提高充電效率。磁場(chǎng)公正采用的是密封結(jié)構(gòu)，不僅在能量的發(fā)射端采用密封，在接收端也進(jìn)行了良好的密封，所以不論是雨天還是雪天，都可以進(jìn)行安全的充電。磁場(chǎng)公正是有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于線圈位置的精準(zhǔn)度要求不高，即便有所誤差也可以滿足相關(guān)的充電需求。但是磁場(chǎng)共振法會(huì)造成較高的電能損耗，這也是磁場(chǎng)功能法當(dāng)前的一個(gè)重要的問題。相較于其他的充電方式磁場(chǎng)共振式，顯然更符合電動(dòng)汽車的充電續(xù)航要求。當(dāng)然這種技術(shù)在當(dāng)前仍然存在著很多弊端，還沒有完全成熟。

三、充電技術(shù)難點(diǎn)解決方法

（一）控制干擾影響

當(dāng)前的電磁波感應(yīng)充電方式所能達(dá)到的最大距離為2.7米，所以在進(jìn)行這一方式的研究當(dāng)中，必須要重視其適用范圍。再經(jīng)過研究，可以發(fā)現(xiàn)通過平帶參數(shù)可以使充電距離得到有效地改善，使電磁波充電感應(yīng)方式的充電區(qū)域得到進(jìn)一步的擴(kuò)大。比如在進(jìn)行距離方面改善相關(guān)的效果就要對(duì)其成分和頻率上面的問題進(jìn)行進(jìn)一步的分析，通過分析解決，可以使其使用性能得到有效地改善，也可以保證頻率和寬度得到進(jìn)一步的合理修正。當(dāng)前的耦合系數(shù)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題也是影響電路的一個(gè)重要問題。在這一過程當(dāng)中必須要重視，對(duì)感應(yīng)的電壓進(jìn)行一個(gè)合理的調(diào)整，然后對(duì)正負(fù)載以及反負(fù)載提供電源。通過使用協(xié)調(diào)技術(shù)，可以使電能的接收端操作更加和諧，也可以使自身的電阻得到有效的改變。當(dāng)然這一技術(shù)在當(dāng)前還存在著一定的問題，在電壓電流調(diào)節(jié)方面也受到一定程度的影響。但是這一方式可以使充電距離得到有效地彌補(bǔ)，希望此技術(shù)在未來的使用當(dāng)中可以為無線充電技術(shù)發(fā)揮更多的作用是新能源汽車無線充電的重要問題，也能夠得到解決。

（二）增加充電距離

在研究磁場(chǎng)共振式可以發(fā)現(xiàn)為了提高其傳輸效率，就必須要重視使用諧振電路模型。通過應(yīng)用這一模型可以使接收裝置與發(fā)射裝置保持等效使電能由信號(hào)源提供給發(fā)射裝置。在研究干擾源之后，可以發(fā)現(xiàn)負(fù)載干擾也可以被稱為無源干擾源，這種干擾是一種沒有原圖的，因此這一問題是當(dāng)前無線電力傳輸過程當(dāng)中一個(gè)重點(diǎn)問題。在進(jìn)行電力傳輸系統(tǒng)研究之后可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的電力傳輸系統(tǒng)當(dāng)中存在著很多個(gè)具有干擾功能電子程序，這也就會(huì)導(dǎo)致外部磁場(chǎng)受到相當(dāng)大的影響。所以在技術(shù)上我們就可以采用空間磁分離技術(shù)將信號(hào)隔離起來。

結(jié)語：

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，每種充電方式都有自己難以解決的技術(shù)難題。隨著新能源汽車的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，無線充電技術(shù)成為研究的重點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)不同的電動(dòng)汽車，需要根據(jù)不同的需求制定完善合理的充電方案

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