1、無線充電概述
汽車無線充電PCB是電動汽車除快充、慢充、換電外的電動汽車動力電池補電方式,它與慢充的方式是非常相似的,主要區別是在于變壓器的傳遞電能的方式發生了改變,車載充電的變壓器都置于車內,而無線充電的變壓器原、副邊繞組分別置于車外和車內,通過高頻磁場耦合來傳輸電能。
據PCB小編了解到,無線充電的電能傳輸主要包括電磁感應式充電、磁場共振充電和無線電波式充電三種方式。
電磁感應式:電流通過線圈,產生磁場,對附近的線圈產生感應電動勢,產生電流。工作頻率級別一般為KHz,相對的輸出功率大、效率較高。該形式的無線充電需要特定的位置,才能精確充電,充電距離必須控制在0-250px之間。
磁場共振式:發送端與接收端頻率相同,通過共振效應,傳輸電能,可實現遠距離充電,充電位置自由度高,但充電的效率不高。一般適合于中距離傳輸,關鍵的是電能傳輸不受空間非磁性障礙物的影響,在電動車汽車靜態無線充電中優勢更明顯。由于磁場共振充電方式的穩定性好、能量轉換效率高的特點,目前被采納為最佳的汽車無線充電技術。
無線電波式:通過電磁波傳輸電能。小功率充電,充電位置不固定,充電時間長,效率低,傳輸距離長。
2、無線充電工作原理
無線充電的工作原理是將電能通過無線傳輸的方式向外發射,并在接收端接收能量轉化為電能,從而實現電能的無線傳輸,并將電能存儲到電池內實現充電。
無線充電的核心在于耦合線圈,發射線圈和接收線圈耦合進行能量傳遞,線圈通過無線的方式進行電能傳輸,發送線圈端由原級電能轉換電路、補償電路組成,接收線圈由補償電路、電能轉換電路組成,轉換完成后給儲能裝置進行充電。
無線充電通過電網將電能傳輸到地面充電設備,地面充電設備與車端充電設備通過線圈耦合,將電能進行傳遞,給車輛動力電池充電。電網的交流電通過濾波、整流、PFC、逆變電路通過耦合線圈后,在車端無線充電裝置中進行整流、DCDC電流升壓,轉換為動力電池的能量。車端控制器具有通訊、檢測、定位等功能,地面端設備控制器具有定位、異物檢測、活物檢測等功能。控制器之間通過wifi或者藍牙進行信號傳遞,車端控制器與VCU、BMS、儀表控制與顯示充電的過程。
地面端與車端進行wifi連接后,進行車與無線充電裝置的身份識別,充電握手連接,完成充電連接后,進入充電啟動階段,對車與無線充電樁的充電兼容性進行確認,確認電壓及電流平臺等信息,并開始異物、定位、活體檢測,進行充電前的環境確認,完成充電啟動狀態后,進行充電傳輸,當達到充電截止的條件以及故障條件時,停止充電。