电动汽车无线充电技术引发的思考

1、电动汽车无线充电技术引发的思考刘永相巴 涂缘宏，杨晞，徐瑞林巴 陈涛巴 张晓勇巴 王瑞妙m1重庆电力科学试验研究院2重庆市电力公司重庆市渝北区黄山大道屮段80号，401123重庆市渝屮区屮山三路23号，400014yongxiangliugmai1. com,要：电动汽车具有低碳、节能、环保的重要价值，但长期以来，其充电还局限于有线传导 式技术，应用于电动汽车的无线充电技术是最新出现的一门技术。论文针对电动汽车无线充 电技术做出了技术发展和优点分析，该技术在电动汽车充电上有重耍的价值。关键词：电动汽车，无线，充电技术。引言：2010年11月5日到9日，在深圳举行的第

2、25届世界电动汽车大会上,英国的ilaloipt 公司、美国德尔福(delphi,技术源自麻省理工学院的“无线供电技术”)公司和日本埼玉 大学(saitama university)均报道了电动汽车无线充电技术的最新进展。在互联网上，也可以看到类似的报道，由此引发了如下思考。电动汽车无线充电技术无线充电技术就是按弃传统传导式电缆，使用无线感应的方式对电动汽车动力电池进行 充电的技术。无线充电设施分为两个部分，其屮一个部分是安装在道路路基里的发射端电路, 另外一部分是安装在电动汽车底盘内的接收端电路，发射端电路将工频交流电调制成高频电 磁场，接收端电路采用和发射端同频、谐振的方式感应发射端电路周

3、围交变电磁场的能量, 以交变电压的形式送入电动汽车车载充电机进行处理，车载充电机把交变电压转换成直流电 压后给动力电池充电1-4。充电控制器charging controllefwiring 电缆power source resonator无线充电发射端电倒power capture resonator无线充电接收端电路r图1无线充电原理图无线充电技术除了发射端电路和接收端电路外，通常还有充电控制器和发射端电路附属 物（如电缆），由此构成完整的无线充电方案（如图1）。发展中的电动汽车无线充电技术目前，电动汽车无线充电技术领域的核心技术主要为安全性、充电距离、充电功率和其 他技术。1 安全性。安

4、全性问题是无线充电技术首要考虑问题，针对本问题，麻省理工学院“无 线供电技术”课题组展示了该技术的高安全性，人可以安全地在发射端和接收端之间正常工 作而不会有不适。halolpt公司也提供了类似的信息，haloipt的无线充电设施在充电时可 以检测充电设施附近是否有小动物，一旦发现有小动物，无线充电设施可自动关闭，停止充 电。日本埼玉大学的研究员认为无线充电设施的电磁辐射能力和电磁炉的辐射相当，対人体 的影响很微小，如在发射端和接收端外包覆屏蔽层，则可大大降低辐射影响。2. 充电距离。发射端和接收端之间的充电距离问题也需要关注，日本埼玉大学展示的发 射端和接收端需严格对准，充电距离不大于7cm

5、,目前还处于原型验证阶段，距离实用化较 远o haloipt公司的发射端和接收端不需要严格对准即可充电，其充电距离可远至几十公分。 充电距离越远，损耗越大。3. 无线充电功率。较传导式充电相比，无线充电的功率更小，目前见报道的无线充电功 率不超过5kw,而且充电功率越人，其损耗也越大。4. 其他。无线充电设施的价格和电动汽车整车设计也值得考虑。与传统电动汽车相比, 采用无线充电的电动汽车需安装接收端，且接收端需安装在汽车底盘上，对车辆设计提出了 更高的要求。电动汽车无线充电技术的优点1. 自由充电。和传统电动汽车充电技术相比，无线充电技术可让电动汽车在充电时摆 脱传导电缆的朿缚，无线充电技术的

6、电动汽车可以在马路上边行驶边充电，且对车速没有限 制。美国加州大学伯克利分校开发了世界上第一条采用无线充电技术的公路，韩国科学技术 院的科研人员也利用该技术设计了一条400m长的公路，电动公交车可在此段公路上边行驶 边充电，该款充电系统已在一个游乐场投入运行。2. 免拥堵。无线充电技术和世博电动大巴充电方式有显著区别，世博电动大巴在车站 上下客期间，升起车顶的受电弓，受电弓和车站上架设的导电轨道相接触來实现充电。世博 充电方式的最大问题是容易在车站处造成车辆拥堵，而采用无线充电技术可避免这种车辆拥 堵情况。3. 接口统一。釆用无线充电的电动汽车和充电设施之间没有传导电缆的连接，解决了 充电接口

7、不-致的难题。4. 减少建设投资。城市土地日益稀缺，土地征用也越来越难。无线充电设施的发射端 安装在马路的路而下，无须充电设施的建设用地，采用此技术可减少充电设施建设方在土地 上的投资。此外，无线充电设施的发射端将50i1z工频交流电转换成2kiiz以上的交变电磁场, 其结构、电路非常简单，和现有的充电设施相比，成本很低，可大大降低充电设施建设方的 投入成本。5. 降低电动汽车制造成本。由于电动汽车可以边行驶边充电，釆用无线充电技术的电 动汽车可以携带更少的动力电池，可减轻车辆自重，也减少电动汽车的制造成本，更节省能 耗，也更有利于推动电动汽车的发展。小结电动汽车具有低碳、节能、环保的重要价值

8、，但长期以来，其充电还局限于有线传导式 技术，应用于电动汽车的无线充电技术是最新出现的一门技术。由于无线充电技术是一个仍 在发展中的技术，且没有得到大多数专业人士的共识，上述观点仅供参考。参考文献：1 yuichi nagatsuka,shingo noguchi, yasuyoshi kaneko, shigeru abe,etc.contactless power transfer system for electric vehicle battery charger,evs25 international conference.2 a. w. green and j. t. boys:/

9、z 10 khz inductively coupled power transfer-concept and controltree power electronics and variable speed drivesconference, pevd, no. 399, pp. 694-699 (1994)3 ynagatsuka, n. ehara, y .kaneko, sabc and tyasuda:compact contactless powertransfer system for electric vehicle/z, ipec2010-sapporo, pp. 807-813(2010)4 m. budia, g. a. covic