무선 전기차 충전소 (WEVCS) 기술

 

 

 

무선 전기차 충전소 (WEVCS) 기술

무선 충전 기술

정의

무선 전기차 충전소 (WEVCS) 기술은 차량 시스템과 직접 관련된 케이블을 사용하지 않고 전기차를 충전합니다. 무선 충전은 커넥터가 없이 이루어집니다. 무선 충전의 위치를 ​​무선 전기 자동차 충전소라고 합니다. EVCS 충전과 같은 WEVCS에는 플러그가 없습니다 . 전기 자동차용 무선 충전기 기술은 배터리 충전을 위한 최근 개발입니다. 전기 자동차 충전 또는 무선 충전기 시스템의 기본 원리는 변압기의 작동 원리와 동일합니다. 무선 충전기의 장점 중 하나는 전기차 (차량) 충전이 사용자에게 더 안전하고 편리해진다는 것입니다.

변압기에 1차측과 2차측이있는 경우 WEVCS 케이블 없이 충전하면 송신기 측과 수신기 측이 있습니다. 변압기에 1차 (코일) 권선과 2차 권선이 있는 경우 전기 자동차의 무선 충전도 송신기 권선과 수신기 권선으로 구성됩니다.

그러나 전기 자동차의 무선 충전은 교류 (AC)의 매개 변수를 저주파 50Hz에서 고주파로 변경하여 변압기에서 발생하지 않습니다. 고주파 AC 전원이 송신기 코일에 공급된 다음 교류 자기장이 형성됩니다. 이 필드는 수신기 권선에 전압이 나타나도록 수신기 권선을 유도합니다. 이 전압은 차량 배터리를 충전하는 데 사용됩니다.

무선 충전 또는 무선 충전에서 효율성을 유지하기 위해 가장 중요한 것은 송신기와 수신기 사이의 공진 주파수를 유지하는 것입니다. 공진 주파수를 유지하기 위해 양쪽에 보상 네트워크가 추가됩니다.

 

무선 충전의 초기 역사

무선 충전 기술은 1891년경 Nikola Tesla의 연구에 의해 시작되었습니다. 당시 그는 Tesla 코일을 만들었습니다. 그의 연구 목적은 무선 전력 전송 시스템 (무선)을 개발하는 것입니다. 그런 다음 Tesla는 Wardenclyffe Tower를 대용량, 대용량 무선 에너지 전송 스테이션으로 구축했습니다. 안타깝게도 이곳은 1917년 7월 4일에 파괴되었습니다.

 

 

전기 자동차용 무선 충전 회로도 (WEVCS)

———————————————

정적 및 동적 무선 충전

응용 프로그램에 따라 무선 전기 자동차 충전소 자동차는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

• 정적 무선 충전
• 동적 무선 충전

정적 무선 충전

 

 

정적 무선 충전 스테이션 (SWCS)

이 무선 충전은 정적 무선 충전 스테이션 (SWCS)이라고도합니다. 이름에서 알 수 있듯이 자동차 배터리는 정지할 때 충전됩니다. 차량을 주차장이나 무선 충전 스테이션과 결합된 차고에 주차할 수 있습니다. 송신기는 지하에 설치되고 수신기는 차량 아래에 설치됩니다. 송신기와 수신기를 정렬하여 충전을 수행한 다음 충전 또는 충전 프로세스가 이루어지도록 음소거 합니다. 무선 충전 시간은 다음에 따라 다릅니다.

• 대형 AC 전원 공급 장치
• 송신기와 수신기 사이의 거리
• 쿠션의 크기입니다.

이 SWCS 전기차의 무선 충전은 차량이 일정 시간 간격으로 주차된 지역에서 가장 잘 구축됩니다.

동적 무선 충전 시스템

 

 

동적 무선 충전 스테이션 (DWCS)

 무선 충전은 동적 무선 충전 스테이션 (DWCS)이라고도합니다. 이름에서 알 수 있듯이 자동차가 주행하는 동안 무선 충전 또는 무선 충전을 할 수 있습니다. 전력은 고정식 송신기에서 움직이는 차량의 수신기 권선으로 공기를 통해 전달됩니다. 무선 충전 기술을 통해 차량 주행 거리를 더 멀리할 수 ​​있습니다. 왜냐하면 주행 중에 배터리가 지속적으로 충전되기 때문입니다. 이것은 자동차의 무게를 줄이기 위해 큰 자동차 배터리 용량에 대한 필요성을 줄입니다. 부하를 줄이면 주행 거리가 더 멀어집니다.

———————————————

무선 충전 전기 자동차의 종류

운영에 따라 WEVCS (무선 전기차 충전소)는 4가지 유형으로 분류할 수 있습니다.

• 무선 충전 용량 (CWCS)
• 무선 충전 영구 자기 기어 (PMWC)
• 유도성 무선 충전 (IWC)

———————————————

용량 성 무선 충전

무선 또는 무선 충전 전기차 유형 CWCS는 전계의 변화에 ​​따른 변위 전류를 사용하여 충전합니다. 송신기와 수신기로서 자석이나 권선 대신 여기에서 커플링 커패시터가 무선 전력 전송으로 사용됩니다. AC 전압은 효율을 높이고 전압 레벨을 유지하며 전송 손실을 줄이기 위해 역률 보정 회로에 먼저 공급됩니다. 그런 다음 고주파 AC 전압 생성을 위해 H- 브리지에 공급됩니다. 이 고주파 AC가 전송 판에 인가되면 진동하는 전기장이 발생하여 정전기 유도를 통해 수신 판에 변위 전류가 발생합니다.

수신기의 AC 전압은 DC로 변환된 다음 정류기 회로 및 필터에 의해 BMS를 통해 배터리를 충전합니다. 주파수, 전압, 클러치 커패시터의 크기 및 송신기와 수신기 사이의 공극은 에너지 전달량에 영향을 미칩니다. 작동 주파수는 100 ~ 600kHz입니다.

———————————————

무선 충전 영구 자석 기어

전기 자동차용 무선 충전 기술에서 각 송신기와 수신기는 또한 전기자 권선과 권선 내부에서 동기화된 영구 자석으로 구성됩니다. 송신기 측의 작동 원리는 모터 작동과 유사합니다. 트랜스미터에 AC 전류를 적용하면 트랜스미터 자석에 기계적 토크가 발생하여 회전합니다. 송신기의 자기 상호 작용의 변화로 PM 필드는 PM 수신기에서 토크를 발생시켜 송신기 자석과 동기화 된 회전을 초래합니다. 이제 수신기의 영구 자기장의 변화로 인해 권선에서 AC 전류가 생성됩니다. 즉, 수신기가 수신기의 PM에 대한 기계적 전원 입력으로 생성기 역할을 하며 수신기의 권선에서 전기 출력으로 변환됩니다. 회전하는 영구 자석 클러치를 자기 기어라고 합니다. 수신기 측에서 생성 된 AC 전력은 전력 변환기를 통해 수리 및 필터링한 후 배터리로 공급됩니다.

———————————————

유도 무선 충전

전기 자동차의 무선 충전 또는 무선 충전의 기본 원칙은 패러데이의 유도 법칙입니다. 여기서 무선 전송은 송신기 코일과 수신기 사이에 자기장을 유도하여 이루어집니다. 주 AC 전원이 송신기 코일에 적용될 때 송신기 코일을 통과하는 AC 자기장을 생성하고 이 자기장은 수신기 권선에서 전자를 이동시켜 AC 전원 출력을 발생시킵니다. AC 출력은 수리 및 필터링 된 다음 자동차의 에너지 저장 시스템을 채웁니다. 전기 자동차 충전기의 전송량은 주파수, 상호 인덕턴스 및 송신기와 수신기 코일 사이의 거리에 따라 다릅니다. 무선 충전 IWC 전기 자동차의 작동 주파수는 19 ~ 50kHz입니다.

———————————————

공진 유도 무선 충전

이 무선 전기 자동차 또는 자동차 충전기는 기본적으로 훨씬 높은 속도로 에너지를 전송하는 고품질 요인을 가진 공진기입니다. 공진 상태에서 작동하기 때문에 자기장이 약한 경우에도 IWC만큼 전달 용량만큼 많은 에너지를 전달할 수 있습니다. 전원은 원격으로 무선으로 전송할 수 있습니다. 두 공진 코일의 주파수가 일치하도록 송신기와 수신기의 권선을 조정할 때 공기를 통한 최대 전력 전송이 발생합니다. 따라서 좋은 공진 주파수를 얻기 위해 추가 직렬 병렬 조합 보상 네트워크가 송신기 및 수신기 코일에 추가됩니다. 이 전기 자동차 충전기의 추가 보상 네트워크는 추가 손실을 줄이면서 공진 주ㅈ파수의 증가를 조정해야 합니다. RIWC 작동 주파수는 10 ~ 150kHz입니다.