乘用車非接觸充電技術原理及應用介紹

三菱重工業(yè)開發(fā)出了基于微波的充電系統(tǒng)（圖9）。優(yōu)點是能以低成本實現(xiàn)，缺點是傳輸效率只有38%。

圖9：三菱重工業(yè)正在開發(fā)的微波非接觸充電系統(tǒng)由送電裝置和受電裝置構成。之間被屏蔽，電波不會泄漏。

　　將電力轉(zhuǎn)換成微波的裝置使用的是2.45GHz的電波發(fā)生裝置“Magnetron”，與電磁爐使用的裝置一樣（圖10）。由于能夠大量生產(chǎn)，每個只需1萬日元左右，試制系統(tǒng)使用12個這種裝置產(chǎn)生要發(fā)送的微波。其優(yōu)勢在于“送電和受電裝置合計只需30萬日元左右”（三菱重工宇宙機器技術部主任安間健一）。

圖10：三菱重工的試制系統(tǒng)利用Magnetron使微波振蕩，通過金屬導波管，從送電部開孔處放射到上側.

　　目前，利用Magnetron產(chǎn)生微波時的效率很低，因此電力大多變成了熱，傳輸效率低。

　　有人認為，如果傳輸效率低，充滿電需要的充電時間就會延長，導致電費增加。而三菱重工則認為：“從目前的效率來看，不適于快速充電，而作為使用深夜電力的普通充電使用，則有可能”（安間）。如果使用深夜電力，電費只有汽油車燃料費的1～2成左右，因此即使效率再差，也比汽油便宜。因此，普通充電采用非接觸充電具有優(yōu)勢。

　　試制系統(tǒng)的送電裝置方面，由于Magnetron的發(fā)熱量大，因此用作將廢熱用于熱水供應的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，將綜合能量效率提高到了70%（圖11）。

圖11　試制系統(tǒng)的構成利用送電裝置的Magnetron產(chǎn)生微波。微波由車輛下放射，由安裝在車輛上的受電部接收。在送電部和受電部進行屏蔽，以防止微波泄漏。

　　受電部將配置由天線和整流器（二極管）組成的“Rectenna”。微波是交流電波，用天線接收后，利用整流電路由交流轉(zhuǎn)換成直流電流，為電池充電。

　　受電部的Rectenna為數(shù)厘米見方，配備有48個。一個Rectenna產(chǎn)生電壓20V的直流電流，48個串聯(lián)，能夠升壓至相當于普通充電的約1kW。

　　為防止充電時微波從送電·受電部之間外漏，采用了屏蔽結構。系統(tǒng)運行時，送電部的上側升高數(shù)厘米。送電部的上面裝有長6cm的金屬屏蔽電刷。當送電部升高時，送電部和受電部被屏蔽電刷覆蓋，防止微波外漏。

　　通過將微波泄漏設定在電波法規(guī)定值以下，使車輛配備的電子設備及附近行人的心律調(diào)整器等得以免受影響。屏蔽部有1～2mm的縫隙，不過由于微波波長長達約12cm，因此在1～2mm的縫隙間基本沒有電波泄漏。

　　送電部為確保安全性，配置了導通傳感器。當因泊車位置偏差導致送電部和受電部未接觸時，能夠檢出。受電部相對于送電部左右方向?qū)?0cm，前后方向長10cm，因此能夠吸收泊車時的位置偏差。