无线充电技术在汽车上的应用

无线充电技术在汽车上的应用第1页，共32页，2023年，2月20日，星期六主要内容电动汽车无线充电技术研究背景1电动汽车无线充电技术工作原理2电动汽车无线充电技术应用实例3未来电动汽车无线充电技术展望4第2页，共32页，2023年，2月20日，星期六电动汽车无线充电技术研究背景中国新能源汽车政策进程第3页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.电动汽车无线充电技术研究背景新能源汽车（乘用车及轻型商用车）示范推广补助标准（万元/每辆）第4页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.电动汽车无线充电技术研究背景十米以上城市公交客车示范推广补助标准（万元/每辆）第5页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.电动汽车无线充电技术研究背景传统汽车和纯电动汽车节能减排比较无线充电技术研究背景日驶（公里）油耗（L/100Km）电耗（度）日成本（元）年节约（元）CO2减排（吨）传统公交车24027434传统私家车30918纯电动公交车240901309100044纯电动私家车30193.443001.8第6页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.燃料电池技术瓶颈：1.H2的制取、存储、运输难题。2.催化剂选取困难，成本太高。纯电动汽车

目前更多的是发展电动汽车电动汽车电动汽车无线充电技术研究背景第7页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.1普通充电

多为交流充电，电压220V或380V，一次需要8-10小时充满。

一个有10个位置的电站一天

充30辆汽车，10万辆汽车需多少个充电站？占用多少城市用地？？2快速充电多为直流充电，一次充电需要10-20分钟左右。10分钟左右把35Kw的电池充电完毕大约需要250Kw的充电功率，是一个办公大楼用电负荷的5倍，不可能在家充！一个充电站开4个充电机，功率就能达到“兆瓦”级，是个难题！！3电池更换

更换电池，时间短，能保证汽车的正常行驶。

电池组标准化比较困难，电池组心就问题难以解决。电动汽车无线充电技术研究背景传统电动汽车充电模式及其存在的问题第8页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.同时充电的汽车数目有限户外有线充电桩易受到侵害建专用充电站占用大量用地采用无线充电形式电动汽车无线充电技术研究背景充电桩充形式的缺点及其解决办法第9页，共32页，2023年，2月20日，星期六电动汽车充电站及充电桩www.电动汽车无线充电技术研究背景第10页，共32页，2023年，2月20日，星期六无线充电式充电站www.电动汽车无线充电技术研究背景第11页，共32页，2023年，2月20日，星期六无线充电式停车场www.电动汽车无线充电技术研究背景第12页，共32页，2023年，2月20日，星期六电动汽车无线充电技术工作原理无线充电的发展历史1.

19世纪30年代，迈克尔•法拉第就发现，周围磁场的变化将在电线中产生电流。2.

19世纪90年代，爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手尼古拉•特斯拉就曾提出无线电力传输的构想。3.香港城市大学电子工程学系许树源教授在早几年曾成功研制出“无线电池充电平台”，需要产品与充电器接触，它主要利用的是近场电磁耦合原理。4.2007年，美国麻省理工学院的马林·索尔贾希克（MarinSoljacic）等人在无线传输电力方面取得了新进展，他们用两米外的一个电源，“隔地”点亮了一盏60瓦的灯泡。5.最近，有几家公司已经生产出无线充电的手机、mp3、便携式电脑。

www.第13页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.电动汽车无线充电技术工作原理无线输电频率相同的共振耦合现象电流震荡：7兆赫范围：1米传输效率：80%第14页，共32页，2023年，2月20日，星期六电子产品充电www.电动汽车无线充电技术工作原理松下产品无线电源联盟第15页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.1电磁感应式23电动汽车无线充电技术工作原理磁场共振式无线电波式三种无线充电方式第16页，共32页，2023年，2月20日，星期六电磁感应式充电www.电动汽车无线充电技术工作原理电磁感应——初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈钟产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端第17页，共32页，2023年，2月20日，星期六电磁感应式充电系统框图及应用www.电动汽车无线充电技术工作原理第18页，共32页，2023年，2月20日，星期六无线电波式充电www.电动汽车无线充电技术工作原理基本原理——类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成，如图，接收电路，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。Powercast公司研制出可以将无线电波转化成直流电的接收装置，可在约1米范围内为不同电子装置的电池充电。第19页，共32页，2023年，2月20日，星期六磁场共振www.电动汽车无线充电技术工作原理原理——由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。第20页，共32页，2023年，2月20日，星期六磁场共振式充电应用www.电动汽车无线充电技术工作原理第21页，共32页，2023年，2月20日，星期六电动汽车无线充电系统实际结构及原理图www.电动汽车无线充电技术工作原理系统由位于汽车外部主级电路和位于汽车的内部的次级电路、整流器以及驱动系统构成。通常在充电的时候，带有扁平铁芯的主级线圈，即耦合器，是通过手动的方式被插在次级铁芯中一个缝隙处，这样，能量就能够从安置在底层的主级电路被转换到电池中。第22页，共32页，2023年，2月20日，星期六电动汽车无线充电系统结构及原理图www.电动汽车无线充电技术工作原理第23页，共32页，2023年，2月20日，星期六电动汽车无线充电技术应用实例感应充电观光车www.韩国首尔一座游乐园内试运行一种新型电车。这种电车在铺有电感应条的路面上行驶时可“无线”充电，不像传统电车需通过路轨或头顶电线获得电力。

第24页，共32页，2023年，2月20日，星期六印度无线充电车(REVANXG)www.电动汽车无线充电技术应用实例REVANXG则是一款双门运动车型，拥有玻璃车顶，最高时速达130公里，一次充电可持续行驶200公里，这款车预计2011年上市。第25页，共32页，2023年，2月20日，星期六日产魔方电动车www.电动汽车无线充电技术应用实例采用了可在供电线圈和受电线圈之间提供电力的电磁感应方式.即将一个受电线圈装置安装在汽车的底盘上，将另一个供电线圈装置安装在地面，当电动汽车驶到供电线圈装置上，受电线圈即可接受到供电线圈的电流，从而对电池进行充电。目前，这套装置的额定输出功率为10kW，一般的电动汽车可在7-8小时内完成充电。第26页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.电动汽车无线充电技术应用实例日本无线充电式混合动力巴士电磁感应式，供电线圈是埋入充电台的混凝土中的。车开上充电台后，当车载线圈对准供电线圈后（重合），车内的仪表板上有一个指示灯会亮，司机按一下充电按钮，就开始充电。第27页，共32页，2023年，2月20日，星期六www.电动汽车无线充电技术应用实例日本无线充电式混合动力巴士结构第28页，共32页，2023年，2月20日，星期六未来电动汽车无线充电技术展望远程无线充电www.1997年由美国的罗纳德·佩里斯等研究人员在底特律汽车工程师协会展览会上提出。具体方案为：佩里斯设想利用一台无线发射器将电能转换成一种符合现行美国技术标准的特殊的微波束给移动中的电动汽车充电，汽车只要进入发射器工作范围，用安装在车顶的专用接收天线接收微波束即可。这样，给车辆充电就像使用车载电话一样方便。应用：市内的公共电车上，发射器就安装在公共汽车站附近，这样行车途中就不必担心没电了。第29页，共32页，2023年，2月20日，星期六太空发电站www.未来电动汽车无线充电技术展望1968年，美国人格拉泽最早提出在离地面36000公里的地球静止轨道上，建造太阳能发电站的构想。构想具体为：利用铺设在巨大平板上的亿万片太阳电池，在太阳光照射下产生电流，将电流集中