电动汽车无线充供电示范系统建设方案(519)

电动汽车无线充/供电示范系统建设方案1项目概况“面向智能电网的无线电能传输关键技术研究”为“电动汽车无线充/供电系统的研发”、“智能电网监测终端无线供电系统的研发”子课题。1.1示范系统简介示范系统分为：电动汽车驻停无线充电示范系统、电动汽车不停车无线供电示范系统。图1所示为驻停状态下电动汽车无线充电示范系统的结构示意图。图1电动汽车驻停无线充电示范系统示意图图2所示为不停车状态下电动汽车无线供电示范系统示意图图2电动汽车不停车无线充电示范系统示意图两种的示范系统均包括：原级电能变换装置、车载电能变换装置、能量发射机构、电动汽车。并使用同一套原级电能变换装置、车载电能变换装置及电动汽车，不同之处为能量发射机构，无线充电系统采用点对点式的能量发射机构，无线供电系统采用导轨式的能量发射机构。1.2主要功能需求（1）能实现电动乘用车驻停充电功能、电动乘用车不停车供电功能。（2）具有磁屏蔽装置或机构，保证电动汽车运行过程中磁场对车辆和车内的人员影响在标准要求内。（3）具备参数显示功能，能够显示工作状态、交流电压值、交流电流值、频率值、直流电压值、直流电流、温度值，并具备故障显示和报警功能。（4）具有电能计费功能，要求能够分别对原级电能变换装置的输入电能和车载端的输出电能进行计量。2场地建设方案2.1效果图经2014年4月23日交流后，初步确定两个意向场地：营业厅旁、生产区。针对这两个意向场地分别编制相应方案的效果图如图3~图4。图3电动汽车无线充/供电示范系统（营业厅旁）图4电动汽车无线充/供电示范系统（生产区）在两个场地中，示范系统建造面积、整体布局及建设需求是一致的。2.2建设需求场地建设包括电动汽车无线充电区域建设、无线供电行车道建设以及原级电能变换装置建设三部分。1）无线充电区域建设如图5所示，无线充电区域设置在展厅内，展厅采用透明材料建造，并配有空调，窗帘等设施。展厅的尺寸拟定为4×6×3（长×深×高，m）。图5无线供电行车道的俯视和侧视图无线充电能量发射机构示意图如图6所示。无线充电能量发射机构及储线盒用水泥混凝土浇筑至“方盒”装，其中储线盒用于能量发射机构的导线储存，在系统工作时，导线与原级电能变换有电气连接。方盒的尺寸为100×100×15（长×宽×高，cm）。图6无线充电能量发射机构2）无线供电行车道建设无线供电行车道的建设包括单段供电导轨建设和供电导轨车道建设。供电导轨行车道长度为50m（含弧道），宽度为3.5m，弧道最大直径为12m。图7所示为单段导轨的结构，导轨由水泥混凝土浇筑为“方盒”装，储线盒用于与系统供电母线之间的电气连接。供电导轨“方盒”尺寸约为3×1×0.15（长×宽×高，沥青能量发射机构（厚度5cm左右）沥青储线盒m）。图7单段供电导轨结构图特别需要注意的是，两种发射机构内部及周边除了供电线圈不能存在其它的金属物体。3）原级电能变换装置建设示范系统中需提供原级电能变换装置安装场地，安装场地中需具备一个220V工频市电接口，一个380V工频交流三相电接口，且保证路面平整，储线盒上表面和路面平行，具备防水、耐压特性，且上表面能够手动翻开。原级电能变换装置示意图如图8所示。图8原级电能变换装置示意图4）其它需求（1）参观区域标示沥青路基沥青导轨铁氧体磁芯储线盒图1所示的蓝色区域即为参观区域，参观区域的大小为12×4（长×宽，m）。（2）场地硬化路面要求具备较好的承重能力，改装后电动汽车重量约为1700kg，满载时约为2000kg。（3）供电导轨标示在无线供电行车道上，应标示供电导轨的区域。（4）隔离标示系统工作时，为保证系统正常运行，应标示系统工作区域，禁止非工作人员在系统工作时进入。3示范系统建设指标示范系统具体技术指标如下表所示。序号数量配置或规格描述1原级电能变换装置1应具有以下功能：1）输入电压：220VAC50Hz及380VAC50Hz；2）输出功率大于10kW以上，效率大于80%；3）能够对原级电能变换装置的输入电能进行计量。4)显示原边装置的工作状态及参数量。2无线电能耦合机构2应具有以下功能：1）无线充电传输功率0~10kw可调，传输距离可以达到30cm；无线供电传输功率0~7.5kw可调，传输距离可以达到20cm；2）在电动汽车不停车充、供电情况下，左右偏移可以达到15cm；3）在电动汽车驻停充电情况下，全方位偏移距离可以达到15cm；4）车内空间范围内的磁感应强度：小于27μT；5）车身两侧1m开外的磁感应强度：小于27μT。3车载电能变换装置2应具有以下功能：1）输出电压：250V～340VDC；2）输出电压纹波系数：小于5%；3）输出功率：驻停充电0~10kw；不停车供电0～7.5kw；5）能够显示工作状态及相应参数；6）具有车载端电能计费功能。4电动汽车无线充/供电示范系统1应包括以下系统：1）有50米的电动乘用车不停车无线充/供电演示系统。2）路面能够承受不小于2000kg电动汽车重量。3）具有各个区域的标示。4示范系统清单序号模块名称数量配置或规格描述1原级电能变换装置10.9×0.57×1.5（长×宽×高，m），原则上使用一套装置，根据实际情况作调整2无线充电能量发射机构11×1×0.15（长×宽×高，m）3无线供电能量发射机构183×1×0.15（长×宽×高，m）4车载电能变换装置10.36×0.27×0.22（长×宽×高，m）5电动汽车14.55×1.705×1.495（长×宽×高，m），改制成具备无线充/供电功能6无线充电展厅16×4×3（长×深×高，m），配备窗帘7展厅空调12匹机8原级电能变换装置区域11×0.8（长×宽，m）9供电导轨行车道1长度50m（含弧度），宽度3.5m，弧道最大直径12m场地外道路电动汽车存放及无线充电展示区域4×6×3m(长×深×高)虚线部分为无线供电区域,直线长度6.2×3.5m，弧道最大直径为12m参观区域12×4m土地钢筋混凝土无线充电展示厅原级电能变换装置无线供电区域S1虚线区域，该区域内的场地为一个直径12m的半圆，其面积为πR2/2S2虚线区域，该区域内的场地为16.2×12m的矩形整个示范系统的建设面积为S=S1+S2=3.14×36/2+16.2×12=250.92m2，其中工程量较大的部分为：（1）导轨模块的建设；（2）展厅的建设；（3）电路走线的布局及建设；（4）场地的硬化。5配合事项（1）示范系统场地。（2）提供场地中工频单相5kW、220V电、三相30kW、380V电路改造，并提供相应接口。（3）配合场地施工设计。（4）配合场地现场施工建设。