电动汽车无线充电的设计考虑
随着电动汽车 (EV) 越来越受欢迎，世界变得更加互联，对无线充电的需求也在增长。事实上，业内许多人认为掌握无线电力传输 (WPT) 是更大更快地采用电动汽车的关键之一。车辆充电的便利性使驾驶它成为一种更具吸引力、更方便的选择。但随着行业不断完善电动汽车无线充电技术，需要牢记安全和性能方面的考虑因素。
在 WPT 过程中，EV 停放在无线充电板上，作为 EV 供电设备（EVSE）。EV 和充电站连接后，无需有线连接即可开始充电过程。相反，电力通过充电站和 EV 底部的接收垫之间的磁共振场传输。连接后，能量从交流电转换为直流电，为电动汽车电池充电。该过程不仅高效，而且方便，如果操作得当，还很安全。
相互连接的无线产品，例如电动汽车和充电系统，依靠交换、共享和解释数据的设备和组件相互“交谈”。在这里，互操作性对于确保系统在充电环境中形成一个集成的生态系统、相互无缝通信至关重要。
互操作性注意事项
确保互操作性需要多方面的考虑和评估。模拟测试可有效评估规模、安全性和可靠性，同时考虑其他设备、干扰和数据。可用性考虑了“现实世界”中的终用途和人类交互，以确保产品在与其他连接的产品、网络和整体物联网 (IoT) 基础设施交互时满足消费者的期望。
产品开发中直接的评估之一是验证性能。同样，基准测试针对类似产品进行评估。回归测试在确保先前开发的软件在更改后或在开发过程中添加新功能后继续执行方面起着关键作用。它还在更新、增强和配置更改期间保护性能。，网络安全评估确保产品保持数据安全并且不会感染其他设备。
测试组件的互操作性可确保它们以安全的方式协同工作，而不会牺牲性能。“计划、执行、检查、行动”评估方法是信息安全管理系统用于网络安全评估的方法，并为互操作性考虑提供了一个有效的框架。一旦考虑了互操作性并确定了测试需求，就应该开发一种方法来使用四阶段的“计划、执行、检查、行动”系统来全面评估互操作性。
计划：确定产品和/或其系统中的改进机会。使用此信息，识别和降低风险，制定行动计划，并有效解决任何问题。
做：在此阶段，您将进行评估和评估，收集分析和数据，并记录问题和失败。重要的是保留此阶段的所有信息以供将来使用，无论是重新设计当前产品还是用于未来的项目和产品开发。
检查：审查和分析先前阶段的结果，评估当前流程并确定失败原因。利用这些信息来确定是否实现了互操作性，或者是否进行了必要的改进，并且纠正是否有效。与其他步骤一样，文档很重要。
行动：根据前几个阶段的观察和失败，对无效的内容进行更改，并继续执行有效的做法。如果问题仍然存在，返回到前面的阶段，直到满足互操作性。继续重复该过程，直到产品充分满足互操作性要求。
EMC 和安全
除了互操作性，对电磁干扰 (EMI) 和电磁场 (EMF) 限制的考虑也很关键。在一个日益互联的世界中，可以假设电动汽车和充电站会经常遇到来自其他设备的其他电磁场。重要的是要确保来自一个电气/电子设备的场不会干扰附近另一个电气/电子设备的功能。这意味着确保 EV 和 EVSE 不会相互影响或其他设备，并且它们不会受到其他电子设备（例如手机、安全监控系统和医疗设备）的影响。
在产品开发阶段应考虑 EMC，以降低终产品中的风险和 EMI。还应进行评估以确保电动汽车和无线充电系统相互之间以及其他电气和电子设备之间的 EMF 范围和性能与功能。
其次，对于 EV 中的相关充电组件、EVSE 以及两者之间的接口，安全考虑至关重要。在 WPT 过程中，需要考虑为连接到电网的传输垫、车辆中的接收垫、车辆本身和 EV 电池供电的安全考虑。重要的是要确保电力传输、能量转换以及电池正确安全地充电，即使在极端炎热或寒冷的温度以及雨雪等水基事件等各种环境条件下也是如此。
设计师和开发人员需要确保该过程不会对人员和财产造成冲击、过热、火灾或有害伤害。设计产品以降低风险很重要，根据行业标准测试组件和成品也很重要。在整个产品开发阶段进行评估对于确保安全至关重要，并且可以帮助减少与问题区域的重新设计和重新评估相关的时间和成本。
为帮助开发无线 EV 充电，SAE International 制定了个指定 EV 和 EVSE 要求的标准。SAE J2954于 2020 年 10 月推出，以确保在无需人工干预的情况下从电网电源到电动汽车的安全高效的无线电力传输。它涵盖具有 11 kW 通用接地组件的系统，旨在帮助确保互操作性、安全性、排放和有效的无线通信。
设计实践
在 EV 和 EVSE 中设计和实施无线充电技术时，从开发过程的早期阶段就注意互操作性、EMC 和安全性非常重要。了解现有的要求和标准对于确保产品合规并满足消费者的需求和需求至关重要。从一开始就牢记这些事项有助于避免产品重新设计和测试造成的时间延迟和成本增加。
许多这些考虑因素也将有助于确保性能以及满足行业需求和客户需求。反过来，这有助于确保产品成功、建立品牌并提高制造商的声誉。制造功能良好、交互和沟通有效且功能安全的产品也将有助于推动电动汽车的采用。高效安全的无线充电选项可以改变行业的未来。
注意行业要求和趋势，与您的团队合作以确保做出所有考虑和评估，并找到有效的合作伙伴来帮助创造这些创新产品并将它们推向市场。
