無線充電技術在2017年,再次被推到了發展的巔峰狀態:SAE J2954標準發布(輕型PHEV/EV無線電力傳輸與定位方法推薦性操作規程),繼WPT2 階段將傳輸功率提升至7.7KW后,首次將世界范圍內的無線充電標準電力傳輸功率提升至11KW(WPT3)。
同時,全球整車廠也在加緊推進無線充電配置和量產時間:“日產的2020年量產計劃”;“寶馬量產無線充電汽車的2020年普及”等。哪么問題來了,目前“傳導式充電”主導的天下,面對“無線充電”更好的“便捷性”特點,盡管“被替代”的命運尚早,但在這些年的應用中,優勢并沒有完全發揮出來。
在“便捷”性方面,做的還遠遠不夠。既然還有潛力可挖,哪么,低功率傳導式充電在未來的創新和發展中,如何面對市場,路又在何方呢?
讓充電設施“觸手可及的便捷”:電網供電接口功能簡化、小型化、標準化
供電接口,不單單是一個插口,還包括了安全保護、計費、網聯、共享等功能。讓供電接口,成為一個小而全的模塊單元,可以廣泛分布于電網節點中,做到這一點,首先離不開電網的科學規劃和改造,相關公共服務企業的開放心態。
我們先來看這則消息:“德國電訊(Telekom)證實,他們計劃將旗下的配電箱改裝為電動車充電設備,從而使境內充電基礎設施的數量翻番。該公司目前正在升級德國境內的1.2萬個配電箱,希望將其改裝升級為充電設備。”這里面利益關聯不得而知,僅從技術層面,已經不是問題。
如果供電接口如同我們的墻插一樣方便,只要能停車的地方,就會出現“可充電”標志,既安全又好用,體積還小,一定大受歡迎。相信可以改變新能源車進入市場以來的很多問題。
同時,當公共設施合理性成為一種習慣,估計慢充的時間也并非不能接受的。節省下的應該更多的是找樁的時間。如果再結合快充電站網絡,這種應用模式的便利性會完全改變我們的生活。通俗講,只有做到電網供電接口的簡化和統一,實行起來才有可能。這種簡化,一定是基于功能模塊化和標準化的。
分拆現有充電樁,部分功能向供電端、車輛端轉移或作為第三方配置選配
GB/T18487.1-2015對充電模式做了詳細闡述:模式一只是通過一個標準插頭將車輛與電網連接起來;模式二,在前者的基礎上,在電纜上使用了IC-CPD控制和保護;模式三其實就是充電樁功能單元了.目前,模式二、模式三使用較多。如果計費、網聯、熔斷等基本保護向電網端轉移,其它功能向車輛端充電設備轉移,如同模式二狀態,充電樁結構空間就可以節省下來,為基礎設施簡化建設創造了便利條件。
我們先看看充電端“供電設備”的含義:一般是電纜、功能盒和充電設備及組合。是與電網供電節點連接的設備。讓部分“功能”或不同車輛導致的“差異性”向車輛端轉移,由充電端供電設備來完成。如果做到這一點,現有慢充充電樁可能就難覓蹤影了。我們將看到的更多的是帶有充電標志的接口,分布在任何安全的地方。因為體積小,模塊化,布置也會變得簡單和容易。下面案例,描述的是全能充電的產品:是否能給我們一些啟發:
“據相關媒體1月8日(2018)報道,汽車零部件制造商德國大陸集團的‘AllCharge全能充電’技術將使電動車可以利用任何電纜充電樁給汽車電池進行直流和交流電充電?!艹潆姟愃朴陔妱悠嚨娜f能充電器,適用于各種電纜充電樁?!?/span>
大陸集團的“全能充電”,從字面理解,可以適應“各種電纜”、“充電樁”“直流”“交流”。也就是說可以調節充電功率、適應各種充電樁策略的差異,同時,輸入部分可以交流或直流方式。
備注:這個效果圖,真的很奇葩
盡管“全能充”技術細節,還有待于深入分析,但是,全能充是在功能方面尋求創新,但其主題思想,解決“便捷性”是值得學習的。這種便捷性,由第三方企業完成,交給整車廠作為車輛一種配置或選配來滿足用戶需求。上面更多是從結構簡化入手描述功能模塊化方向,我們再來看看,功能方面,如同“全能充電”,遐想一下,我們在功能創新方面,還能做些什么?
靈活多變的充電方式:車車充、車與家庭儲能互充、野外自帶太陽能裝備充等
傳導式充電以其充電效率高、硬件簡單成熟的優點而廣泛得到應用和演化。在今后相當長時間內,也會向中低端新能源車輛需求傾斜。所以說,現有的充電設備廠家和車載充電設備配套廠家,更需要在現有產品基礎上,不斷創新,而不能滿足于現有的一根線,一個樁的模式。
僅僅在充電樁“數量”上下功夫,不一定能有效解決“充電便捷性”
我們頻頻可以看到這樣的消息:“某某地方規劃,計劃今年投建充電樁幾萬個”,“某某廠商,準備在全國建設超級充電樁多少個”。不斷投建和擴建“數量”,對滿足車用戶“充電便捷”,起到的作用到底有多大?是否能通過地方規則在技術上做一些變通,這樣的效果可能會更好。
小結:
低功率傳導充電,以其獨有的低成本優勢、傳輸效率高、對電網影響有限、廣泛布置、而成為當前乘用車充電模式的主體。同時,限于鋰離子電池及系統的特性,更希望車用戶采用低功率模式充電,這樣更有利于電池壽命的保證。但是,隨著新的充電模式誕生,無線充電商業化的逼近,低功率區域重疊,傳導充電模式更需要“百花齊放”,深挖潛力。以“便捷性”為目標,拓展更多的功能;以模塊化設計為基礎,通過規模化生產達到降本的目的,同時,讓產品更安全、更適用,才能符合發展創新的思路。這一點,需要向德國企業的做法學習!
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原文標題:無線充電商業化趨近,低功率傳導式充電路在何方?
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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