NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车
余金永 段佳钢
奇瑞s16广西城市职业大学 广西崇左市 532200
摘 要： 为了有效地减少能源的消耗，从而缓解环境的污染问题。目前各大汽车企业都加大了对电动汽车的投入以及研究力度，整个电动汽车的市场发展日益繁荣，在电动汽车发展的过程中，无线充电技术的应用可以让电动汽车在操作的时候更加便捷，并且安全隐患也较少。本文对电动汽车无线充电技术进行了简单的研究，并且探讨了无线充电技术在电动汽车上的应用以及未来的发展趋势。
关键词：电动汽车 无线充电技术 研究 应用
现如今低碳经济已经得到了非常广泛的推广。在发展低碳经济的时候最关键的就是充分地利用新能源，电动汽车借助电能实现运行，而且是零污染排放。电动汽车可以有效地满足低碳经济的要求，不过安全性不是很高，而且充电限制也比较大，这对电动汽车的全面发展具有较大的限制。通过研发无线充电技术，能够有效地弥补电动汽车的使用缺陷，从而促进电动汽车的进一步发展。
1 我国电动汽车的发展现状
从技术状态以及驱动原理进行分类的话，电动汽车可以分为燃料电池汽车、混合动力汽车还有纯电动汽车这三大类。由于环境正在逐渐恶化，能源的短缺问题也愈加严重，在近几年我国正在逐渐加大对电动汽车的研发力度，整个电动汽车市场呈现出一种产业化的趋势[1]。为了推动电动汽车行业的发展，我国接连启动了“863”计划以及节能与电动汽车等重大项目，而且投入了20亿元支持电动汽车核心技术的研发。在十二五以及十三五期间，我国围绕着电动汽车产业发展以及技术创新这两个方面，坚持三纵三横的技术体系，让电动汽车的产业链更加完善，促进电动汽车朝着产业化的方向发展。截止到2020年年底，我国电动汽车的保有量已经达到了400万辆，发展的态势十分迅猛。目前我国在电动汽车的核心部件研发还有整车系统设计等多个方面都实现
了技术的创新，而且已经有超过三十个城市都
开通了无线充电公交线路，对于电动汽车行业
的进一步发展十分有利。
2 无线充电技术及其实际应用
2.1 无线充电技术列举
2.1.1 感应耦合式
感应耦合式技术属于无线充电技术的一哈弗m6报价
种，依据的是松耦合变压器原理，发送还有接
收的两端都有一个线圈，并且在初级线圈上会
通过一定频率的交流电，这个时候的次级线圈
会产生相应的电流，并且传输端会把产生的能
量输送至接收端，从而实现能源的转移。但是
由于没有磁芯，在能源转移的过程中会有很大
一部分的磁动势都不能传输至接收端，而是散
布在空气磁路上面。因此，在能源转移的过程
中耦合系统在0.5以内，磁芯磁阻都比空气磁
阻低，所以这种无线充电的方式效率不是很高
[2]。感应耦合式的无线充电技术在工作的时候
主要的原理如下：首先，发射端把从电网当中
获取的工频交流电能源，经过整流还有逆变这
两个环节，从而把能源转化成高频交流电流，
接着发射端通过补偿电路把能源输送至发射线
圈，这个时候发射线圈的磁场会发生相应的变
化，形成一个高频的交流磁场，由于二次绕组
感应到空气气隙当中的交变磁通，所以磁场就
会发生相应的改变，进而形成一种电动势，通
过滤波还有功率调整，能够产生一定的电能，
这样就可以给电池进行充电。电磁感应式的无
线充电技术在实际应用的时候效率较低，不过
也可以传输千瓦级的功率，应用的前景还是较
为广泛的。
2.1.2 耦合谐振能量传输式
耦合谐振式的无线充电技术，在工作原
理上和感应耦合式式技术基本相同，最主要
的区别在于耦合谐振能量传输式，在初级线
圈以及次级线圈当中使用的是同样的共振周
波，也就是谐振。通过把发射圈以及接收圈
的频率设置为相等的值，然后在接收端产生
电流，这样就可以进行能量传输。和感应耦
合式无线充电技术进行比较，耦合谐振式在
输出的功率降低了很多，并且传送的距离也
增加了很多，在充电的时候效率更高。在实
际应用的过程中能够实现中远距离的传输，
最长能够达到几米的距离。能量的发射端还
有接收端都能够采取密封的结构，即使是在
暴雨以及下雪等恶劣天气的情况下，这种无
线充电的方式也具有较高的可靠性以及安全性
[3]。和感应耦合式无线充电技术还有一点区别，
那就是耦合谐振式充电方法，线圈对精准度的
要求不是非常高，只有确保在允许的误差范围
当中，都是可以满足充电的需求，所以在建立
充电设备的时候比较方便。因此，耦合谐振能
Research and Application of Wireless Charging Technology for Electric Vehicles
Yu Jinyong，Duan Jiagang
Abstract： T o effectively reduce energy consumption, so as to alleviate the problem of environmental pollution, at present, major automobile enterprises have increased their investment and research efforts in electric vehicles, and the market of electric vehicles is developing increasingly prosperous.
In the process of the development of electric vehicles, the application of wireless charging technology can make the operation of electric vehicles more convenient, and there are fewer safety risks. This paper simply studies the wireless charging technology of electric vehicles, and discusses the application of wireless charging technology in electric vehicles and the development trend in the future.
Key words： e lectric vehicle, wireless charging technology, research, application
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量传输式充电方法，对于正常情况下的新能源电动汽车来说，是完全可以实现充电续航的作用，不过这种方式在使用的时候会损失较大的能耗，也需要不断地进行改进。
2.1.3 微波输能技术
微波输能式无线充电技术，主要的工作原理是把汽车运转时产生的电能都转换为微波信号，然后借助相应的发送装置实现信号的发送，利用转换装置将其转化为微波信号，最后把转化期间所产生的电能都储存到汽车的电池当中。运用这种方式进行充电，充电部分以及接收部分采用的都是2.45GHz的微波信号，虽然输出的功率只有1千瓦，不过传输距离是能够达到100厘米的，这种无线充电技术与上文提到的两种无线充电技术相比，具有非常明显的优势，加上微波的波长比较短，所以这种充电方式能够用于长距离的定向传输。但是这种充电方式也具有一定的弊端，那就是输出的功率比较低，而且微波输能的速度比较慢，波段也比较窄，所以微波输能式的充电效率还不到40%，和其他两种无线充电技术相比效率要低很多，所以这种无线充电技术并不适合大范围地进行推广。
2.2 实际应用
如图将无线充电技术应用在电动汽车当中，从而实现电动汽车的无线充电。要从充电方式以及成本等方面进行综合的考虑，尤其是需要注重充电地点的选择[4]。针对充电设备设置的距离还有充电的具体状态，在实际选择的时候必须要仔细地进行考虑，假如电动汽车和充电端之间的距离过大的话，二者之间就会缺少相对运动，这样电能就无法稳定以及有效地传输至电动汽车中，以下几点内容阐述了无线充电技术在不同场景给电动汽车进行充电的具体应用。
2.2.1 停车充电技术的应用
停电充电技术是在电动汽车停车的状态下给其充电，和传统的充电方式大致相同。电动汽车可以在一个特定的位置进行静止充电，诸如在路边还有停车场停车的时候进行充电。停电充电技术对于一些小型的私家车来说比较方便，主要是由于这种车型多用于
车主的上下班以及自驾游，而且长时间停车
的位置通常是在公司附近或者是住宅停车场
等位置，针对这些停车时间段就可以使用该
技术给汽车进行续航。
2.2.2 站点充电技术的应用
目前新能源汽车已经得到了很大的普及，
公交车也从之前的汽油以及柴油驱动转换为了
电能驱动。截止到2020年年底，我国的城市
公交车电动化的比例已经超过了一半。不过公
交车属于营运性质的车辆，而且每天行驶的时
间也比较长，加上受到车载电池体积的影响，丰田皮卡
公交车在充电需求方面的要求也比较高，所以
在一天当中必须要确保电动公交车完成一次快
速的充电，每次充电需要花费的时间大致是两
到三个小时，所以可以在每天营运之前以及营
运之后在固定的站点给电动公交车进行续航[5]。
通过这种方式不光可以省下去能量补给站进行
蓄能的时间，还可以有效地减少占位的空间，
所以这种充电技术具有较强的可行性。
帕拉丁4s店2.2.3 动态充电技术的应用
就目前来看，不光公交车以及出租车转
化成电能续航，公路客车也加入到了电动化
的行列当中。虽然客车电动化的进程比较缓
慢，市场的占有率也比较低，不过未来的发
展潜力还是比较大的。现阶段静态充电是比
较普遍的一种充电技术，考虑到客车的行驶
时间比较长，仅仅通过一次性的饱和充电还
是无法满足其正常营运的需求[6]。从而使得动
态无线充电的需求更为凸显，例如，当电动
客车在高速公路上运行的时候，就可以从地
面上得到相应的电能，并且将其反馈至车身的
电池中，从而实现车辆的有效续航。通过这种
方式，能够有效地节约驻车充电的时间，还可
以将电动客车的营运效率切实地提高上来。不
过动态充电技术需要投入较高的成本，必须要
把无线通信技术以及实时控制技术等进行有效
的结合。在现阶段动态充电技术还没有取得较
好的发展，不过在不久的将来，该技术必然能
够成为一个具有潜力的发展方向。
3 无线充电技术未来的发展
第一，智能化。目前我国的智能化技术水
平正在逐渐地提高，无线充电技术在今后的发
展过程中，需要考虑到给多辆电动汽车同时地
进行无线充电以及能量加密，这样才能更好地
给电动汽车补充电力能源。此外，在研发电动
汽车的过程中，还得注重研发智能导航系统，
确保电动能源汽车以及发射装置的位置能够保
持一致，这样才能将电能的使用效率提高上来。
第二，节能化。在研发无线充电技术的过程中，
还得注重使用更加节能以及环保的新型材料，
这样电动汽车在充电的时候传输的效率才能更
高，传输的距离也能有效增加。
4 结语
在电动汽车中应用无线充电技术，和传
统的有线充电技术相比更加便利符合未来发
展趋势。本文主要分析了三种无线充电技术，
并且对其使用过程中的优缺点展展开了相应
的分析。此外，还分析了在不同场景下无线
充电技术在电动汽车上的应用，对于无线充
电技术今后的发展也进行了简单的阐述。
项目名称：电动汽车无线充电技术可行
性研究；项目来源：2020年广西高校中青
年教师科研基础能力提升项目；项目编号：
2020KY66010。
参考文献：
[1]邱兴阳，梁锋林，郑维清，郑德山.微型
电动汽车动态无线充电技术的研究[J].辽
宁工业大学学报（自然科学版），2021，
41（02）：99-104.
[2]邓明阳，郭应时.电动汽车插补耦合无线
充电技术的研究[J/OL].重庆交通大学学
报（自然科学版）：1-6.
[3]李聪华.新能源电动汽车充电技术开发应
用探讨[J].电力设备管理，2021（03）：
167-168.
[4]齐丽媛，熊江，王瑞，武娟.电动汽车无
宾利线充电研究进展[J].电池工业，2021，25
（01）：46-49.
[5]王赢聪.电动汽车新型无线充电策略的动
态建模与效率优化[J].浙江电力，2021，
40（01）：87-94.
[6]魏兵兵.探讨如何解决电动汽车充电桩充
电技术难题[J].中国设备工程，2020（18）：
243-244.
作者简介
余金永： （1983.11—），男，汉族，河南南阳人，
大学本科，讲师。主要研究方向：控制
工程。
段佳钢： （1974.06—），男，汉族，广西扶绥人，
本科，高级工程师。研究方向：新能源
汽车。
电动汽车无线充电原理图
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