日公布向電動汽車進行微波送電的新技術
采用微波方式向電動汽車無線供電的傳輸效率得到了提高。這是日本京都大學與UD Trucks(2010年2月1日由日產柴油機工業更名而來)在2010年3月16日于日本東北大學舉行的“電子信息通信學會 2010年綜合大會”上宣布的(演講序號:BS-9-10)。
基于微波方式的無線供電系統如下。首先由設置在地面上的波導縫隙天線(Waveguide Slot Antenna)放射微波能量,然后通過安裝在汽車底部的整流天線受電和整流,較后將電力存儲在充電電池中。整流天線由貼片天線(Patch Antenna)和整流電路構成。微波發生源中采用了2.45GHz的磁控管。
該研究小組此前已經確認了基于上述系統的電力傳輸。不過,存在的課題是縫隙天線和貼片天線之間的傳輸效率還較低。原因是電波會泄露到天線以外之處。貼片天線的指向性較窄,因此對于從位于傾斜方向上的縫隙中放射的電力,其受電性能就會降低。采用4根貼片天線時的傳輸效率較大也只有53.7%。
為此,該研究小組將貼片天線增至12根、并把其中配置在縫隙天線正上方以外的8根貼片天線設置成傾斜狀態,獲得了傳輸效率可以提高到83.7%的模擬結果。把收發天線構成的平面上的電場強度繪制成圖表后發現,與將12根貼片天線全部設置成平面狀態相比,傾斜設置時的受電效率更為出色。
實際試制并測量傳輸效率后獲得的效率為76.0%。雖然稍稍低于模擬結果的傳輸效率,不過已經確認到調整天線配置可以提高輸送效率。此時的送受電距離為90mm。另外,附加DC-DC轉換器和整流電路等的充電系統后,效率為33.5%。該研究小組今后將優化系統,以便提高整體效率。
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