电动汽车无线充电技术研究综述 赖一雄
电动汽车无线充电技术研究与实现
电动汽车无线充电技术研究与实现1、引言随着全球环境问题的日益严重以及能源危机的迫在眉睫，电动汽车越来越受到人们的关注。
然而，目前电动汽车充电的主要方式仍然是有线连接充电，这种方式存在许多不便之处，如充电线杂乱、插拔麻烦等。
因此，无线充电技术逐渐成为电动汽车充电领域的研究热点。
本文将对电动汽车无线充电技术进行研究与实现。
2、电动汽车无线充电技术的原理无线充电技术是通过电磁波传输能量的方式，将电能从充电桩传输到电动汽车中。
主要包括两个部分，即传输端和接收端。
2.1 传输端传输端是指充电桩或者充电底座，它通过发射器将电能转换为电磁波，然后将电磁波传输到接收端。
在传输端，充电桩通过直流电源将电能转换为高频交流电能，并使用谐振电路将电能转换为适合传输的电磁波。
然后，电磁波通过天线或者线圈天线发射出去，传输到接收端。
2.2 接收端接收端是指电动汽车上的接收设备，它通过接收天线或者线圈天线接收传输端发出的电磁波，并将电磁波转换为直流电能，充入电动汽车的电池中。
在接收端，电动汽车上的接收装置通过谐振电路将接收到的电磁波转换为适合充电的直流电能，并将其存储在电动汽车的电池中。
3、电动汽车无线充电技术的优势相比有线充电方式，电动汽车无线充电技术具有以下几个优势：3.1 便捷性无线充电技术消除了传统充电线的使用和插拔的麻烦，用户只需将电动汽车停放在充电座上，无需进行任何操作，即可实现电动汽车的充电。
3.2 安全性无线充电技术通过电磁波传输能量，使充电过程中没有电流的流动，减少了电击和触电的风险。
同时，无线充电技术可以实现对接收设备的监测和控制，确保充电的安全性。
3.3 效率高无线充电技术采用谐振电路将电能转换为适合传输的电磁波，能量损失较小，充电效率较高。
此外，无线充电技术还可以实现动态充电，即在行进中为电动汽车进行充电，充电效率进一步提高。
4、电动汽车无线充电技术的挑战尽管电动汽车无线充电技术具有诸多优势，但也面临一些挑战，主要包括以下几个方面：4.1 传输效率由于电磁波传输能量的方式存在能量损失，因此无线充电技术的传输效率较有线充电方式低。
电动汽车无线充电技术系统性研究
电动汽车无线充电技术系统性研究目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状及发展动态 (4)二、电动汽车无线充电技术原理及分类 (5)2.1 无线充电技术基本原理 (7)2.2 电动汽车无线充电技术分类 (8)2.2.1 感应式无线充电技术 (9)2.2.2 磁耦合共振式无线充电技术 (10)2.2.3 射频识别式无线充电技术 (11)三、电动汽车无线充电系统设计 (12)3.1 系统组成与结构 (13)3.2 关键技术参数及设计要求 (14)3.3 系统安全性与可靠性分析 (16)四、电动汽车无线充电技术的应用场景与优势 (17)4.1 公共交通领域应用 (19)4.2 家庭充电领域应用 (20)4.3 特殊场景应用 (21)4.4 技术优势分析 (22)五、电动汽车无线充电技术发展趋势与挑战 (23)5.1 发展趋势 (25)5.2 面临的挑战 (27)5.3 解决方案与建议 (28)六、结论 (29)6.1 研究成果总结 (31)6.2 对未来研究的展望 (32)一、内容概述随着环境污染和能源危机日益严重，电动汽车作为新能源汽车的代表，越来越受到关注。
而无线充电技术作为一种高效、便捷的充电方式，能够为电动汽车提供快速、安全的充电服务，对电动汽车无线充电技术进行系统性研究具有重要意义。
无线充电技术的基本原理。
包括无线充电技术的定义、原理、特点以及与其他充电方式的比较等。
电动汽车无线充电技术的现状及发展趋势。
分析当前无线充电技术在电动汽车领域的应用情况，以及未来可能的技术创新和发展方向。
电动汽车无线充电技术的关键技术研究。
针对无线充电技术的关键环节，如磁耦合技术、谐振技术、电力电子技术等，进行深入研究和探讨。
电动汽车无线充电系统的设计及优化。
根据实际应用需求，设计合适的无线充电系统架构，包括充电设备、充电协议、控制系统等方面，并对系统进行优化，提高充电效率和可靠性。
电动汽车无线充电技术研究
电动汽车无线充电技术研究近年来，电动汽车逐渐进入人们的视野，成为了未来汽车发展的重要方向。
然而，电动汽车充电问题仍然是制约其发展的瓶颈之一。
传统的有线充电方式不仅存在慢速、充电效率低、安全风险高等问题，而且还需要安装充电桩，给用户带来不便。
为了解决这些问题，无线充电技术应运而生，成为了电动汽车充电技术的一种重要解决方案。
无线充电技术的原理是通过电磁感应或电磁辐射等方式，将电能从充电底座传输至电动汽车，无需连接任何线缆。
与有线充电相比，无线充电具有以下几个优势：一是便捷性。
无线充电可以让电动汽车实现“停车即充电”，无需担心充电桩进出口堵塞等问题。
同时，无线充电不需要人工操作，更加便捷省心。
二是安全性。
由于无线充电过程中不需要插拔电线，避免了接触电流和接触电线带来的安全隐患。
此外，无线充电在传输过程中也不会产生任何电磁辐射，对人体健康无害。
三是充电效率高。
与有线充电方式相比，无线充电将两个线圈相对配置，增加了电磁耦合效应，提高了电能的传输效率。
自从无线充电技术问世以来，已经有多个国家和企业投入研发。
其中，美国的WiTricity公司、德国的BMW和奥迪公司、中国的华为公司等都已经取得了一定的研发成果。
下面我们来聊聊这些无线充电技术。
WiTricity公司的无线充电技术使用了一种非常高效的电磁感应方式，将电能从充电底座传输到电动汽车中。
这种充电方式能够实现高效率的传输并且传输距离也非常远，保证了充电效果。
同时，WiTricity公司还与英菲尼迪、戴姆勒等汽车制造商合作，推动无线充电技术的普及应用。
除了WiTricity公司，德国的BMW和奥迪公司也在研发无线充电技术。
BMW 的无线充电技术采用了电磁场耦合技术，传输效率高达90%以上，安全性和实用性都得到了保障。
奥迪公司的无线充电技术则采用了电磁电容诱导技术，可以通过车身板和车底板之间的空气传递电力，非常方便实用。
此外，中国的华为公司也在积极推进无线充电技术的研发。
电动汽车无线充电技术研究报告
电动汽车无线充电技术研究报告无线电能传输又称无线电力传输，非接触电能传输等，是指通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量（如电磁场、电磁波、激光、微波及机械波等），中继能量隔空传输一段距离后，再通过接收器转换为电能，从而实现电能无线传输的过程。
近年来，人们对更加便捷灵活的充电方式的需求愈加迫切，无线电能传输的研究也不断深入，解决了包括小到电动牙刷、智能手机、家居电器，大到电动汽车等移动设备电源的便捷性供电和充电问题。
但目前，创建一个不受操作条件变化影响的无线能量传输系统很不容易，特别是当用电负载和发射结构在无线供充电过程中发生相对位移时，要同时保持电力传输功率和效率的稳定，是科学界的一大难题。
系统可在无需电力线缆连接的情况下可成功点亮圆盘上的灯，并且在一米距离内移动圆盘过程中，灯光的亮度维持不变。
现有典型原理的无线电能传输系统，其传输效率通常随传输距离的变化而变化，而此系统可以在约一米的距离变化范围内，保持传输效率几乎不变，这一研究开拓了无线电能传输技术研发和应用的新思路，这项最新发现有望用于为传输距离和方向持续发生变化的移动装置或车辆在线供电或充电。
无线电能传输被评选为未来将给人类生产和生活方式带来巨大变革的十大科研方向之一。
无线电能传输为实现电动汽车在道路上无线充电提供了新的思路，具体做法是将供电线圈埋在道路中，在电动车经过时完成充电。
移动式无线充电为解决插电式电动汽车续航里程受限问题提供了新思路。
目前市场上常见的电动汽车一次完整充电的行驶里程大约在200公里左右，但电动汽车电池的完全充电通常需要几个小时才能完成。
如果电动汽车能够在高速公路行驶过程中充电，就能消除人们对于续驶里程的担忧乃至焦虑，并有助于减小动力电池组容量，降低营运成本，同时还可以充分利用道路资源，缓解城市特别是特大城市中心区域充电难的问题。
理论上,人们可以无时限地开车，只要不停止充电。
但目前，实验阶段的无线充电技术传输功率只有毫瓦级，远远达不到电动汽车的供电标准。
电动汽车中的无线充电技术研究
电动汽车中的无线充电技术研究随着人们环保意识不断提高和交通工具的更新换代，电动汽车成为了现代城市中最受欢迎的交通工具之一。
然而，与此同时，电动汽车面临的一个最大的问题就是充电难。
相比于传统的内燃机车辆，电动汽车充电需要时间更长，充电站的分布也不够普及。
为了解决这一问题，无线充电技术逐渐成为了电动汽车领域中一个备受关注的研究方向。
本文将探讨电动汽车中的无线充电技术研究的现状和发展趋势。
一、无线充电技术简介无线充电技术，顾名思义，就是通过无线方式将电能传输到电动汽车电池中。
这项技术的实现依赖于电磁感应、电磁辐射、电磁耦合和电磁共振等原理。
其中，电磁感应是最基础的原理，也是许多无线充电系统采用的核心。
通过在无线充电器和电动汽车之间建立一个封闭的磁通路，可以实现电能的高效传输。
目前，市面上主要的无线充电技术包括电磁感应充电、电磁共振充电和电容式耦合充电等。
二、电磁感应充电技术电磁感应充电技术是无线充电技术中最为成熟的技术之一。
首先，充电器中的电流会产生磁场，而电动汽车中的线圈会感应到磁场，并在其中产生电流。
这样就形成了一个闭合回路，电能就可以通过线圈传输到电动汽车的电池中。
值得一提的是，电磁感应充电技术的效率普遍较低，但由于其简单易行、成本低廉，仍然是许多电动汽车厂家采用的主要技术。
例如，特斯拉在其充电站中就采用了电磁感应技术。
三、电磁共振充电技术相较于电磁感应充电技术，电磁共振充电技术将能量传输效率提升到了一个新的水平。
电磁共振是指两个相同频率的磁场进行振荡，并且将能量留在两者之间交换。
在无线充电中，无线充电器和电动汽车之间形成了一个频率相同的电磁场，从而能够在更远的距离内传输电能。
然而，由于电磁共振需要更多的技术支持，成本也相应更高。
此外，由于频率需与充电器和电动汽车之间的距离相匹配，因此电磁共振充电技术的应用具有一定的限制。
四、电容式耦合充电技术电容式耦合充电技术是一种基于电容耦合原理的充电技术。
无线充电技术在电动汽车充电中的应用研究
无线充电技术在电动汽车充电中的应用研究随着电动汽车的普及，充电技术也在不断地进步和发展。
市场上已经存在了种种充电方式，比如有直流快充、交流慢充、换电池、移动充电车等。
但是这些充电方式也存在着一些缺陷，比如快充对于电池的寿命影响大、慢充需要较长时间、换电池需要大量的基础设施等等。
因此，人们开始研究新的充电技术，尤其是无线充电技术，以期望解决这些问题。
本文将对无线充电技术在电动汽车充电中的应用进行深入探讨。
文章将按以下几个方面进行阐述：一、无线充电技术的原理二、无线充电技术与电动汽车的结合三、无线充电技术的优势四、当前无线充电技术的瓶颈与发展一、无线充电技术的原理所谓无线充电技术，就是指通过电磁波实现对物体的充电。
这种技术主要涉及两个过程：电磁波传播和电能转换。
电磁波传播是指信号从发射装置传输到接收装置的过程，主要依赖于电磁波的特性。
电磁波是一种由电场和磁场相互作用形成的能量传输媒介，传输效率高，且能够通过空气等物质，使得充电更加方便。
电能转换是指将电磁波传输到接收装置之后，再将其转化为电能的过程。
这里主要涉及到了电学和磁学知识。
在发射装置中，交流电信号被调制成高频电信号并传输，而接收装置发出的电信号，则经过整流、滤波等过程，最终将电信号转化为直流电能，供电动汽车使用。
二、无线充电技术与电动汽车的结合以电动汽车为例，将其与无线充电技术结合起来，可以实现自动感应、一键充电、无线传能等功能，使得充电更加高效、便捷、安全。
电动汽车使用的直流快充和交流慢充的充电方式相对来说都比较有限，一般都需要固定的充电桩或者大型充电设备。
而无线充电技术则可以在车库、高速公路和城市街道等地方自动充电，减少了充电的时间和地点限制。
同时，无线充电技术也可以让电动汽车免于携带大量充电线和插头，免去了人工操作的过程，降低了意外事故的发生率，提高了汽车的使用安全性。
三、无线充电技术的优势相比较于传统的充电方式，无线充电技术有着很多的优势。
新能源汽车无线充电综述
内容三：新能源汽车无线充电技术的优缺点和发展趋势
未来，新能源汽车无线充电技术的发展趋势可能表现在以下几个方面：提高 充电效率，降低能量损耗；研发更高功率的无线充电技术，满足新能源汽车的大 功率充电需求；结合物联网、智能制造等技术，拓展无线充电技术的应用领域； 寻求与其他能源领域的合作，如太阳能、风能等，实现能源的互补和优化利用。
4、不足之处
为了推动电动汽车无线充电技术的广泛应用，需要继续加大研发力度，加强 国际合作与交流，为电动汽车行业的可持续发展提供有力支持。
谢谢观看
内容一：新能源汽车无线充电技 术的原理和实现方法
内容一：新能源汽车无线充电技术的原理和实现方法
无线充电技术主要分为磁感应充电、磁场共振充电和电场耦合充电三种类型。 磁感应充电是最早的无线充电技术，其原理基于法拉第电磁感应定律，通过磁场 产生感应电流为电池充电。磁场共振充电则是利用磁场共振现象，实现电能的无 线传输。电场耦合充电则是利用静电场耦合原理，将电能从电源传输至用电设备。
结论
结论
新能源汽车无线充电技术以其便利性、高效性和环保性等优势，逐渐成为新 能源汽车发展的重要方向之一。本次演示对新能源汽车无线充电的相关研究进行 了综述，介绍了其发展现状、应用前景、挑战和解决方案。尽管目前无线充电技 术还存在一些问题和挑战，但随着技术的不断进步和普及程度的提高，相信其在 新能源汽车领域的应用将越来越广泛。
内容三：新能源汽车无线充电技术的优缺点和发展趋势
结论： 新能源汽车无线充电技术作为一种新型的充电技术，具有广泛的应用前景和 重要的现实意义。本次演示介绍了新能源汽车无线充电技术的原理和实现方法， 分析了其在车辆使用、电池充电、车辆维修等领域的应用情况，并指出了该技术 的优缺点和发展趋势。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，新能源汽车无线 充电技术在未来的发展中将具有重要的地位和作用。
电动汽车无线充电技术研究
电动汽车无线充电技术研究第一章：前言电动汽车是近年来快速发展的新兴行业，与传统燃油车相比，电动汽车具有节能、环保、安全等优点。
然而，电动汽车的发展也面临着一些挑战，其中最为突出的是充电的问题。
传统的充电方式存在着时间长、效率低、安全风险高等问题，而无线充电技术则成为了电动汽车充电领域的新追求。
第二章：无线充电技术的发展和应用2.1 无线充电技术的发展历程无线充电技术起源于1901年，当时尼古拉·特斯拉发明了一种无线电传输能量的方式。
经过百年的发展，无线充电技术得到了极大的进步，目前已经应用于手机、笔记本电脑等电子产品中，并且逐步向电动汽车领域延伸。
2.2 无线充电技术的应用现状目前，无线充电技术已经应用于电动汽车的充电领域，包括充电垫、充电地板等多种产品。
其中，最为典型的就是下面要讲的电动汽车无线充电系统。
第三章：电动汽车无线充电系统的原理3.1 无线充电系统的构成电动汽车无线充电系统主要由充电垫、控制器和汽车接收系统组成。
3.2 按照原理可以分为两种方式3.2.1 磁共振方式磁共振方式是一种较为成熟的无线充电技术，其原理是利用电磁波的传输来实现充电。
其中，充电垫利用高频电磁波发射出去的信号，在汽车接收系统的天线上进行接收并转换成电能，以便进行电池充电。
3.2.2 感应方式感应方式则是通过将充电垫和汽车间的电磁场进行感应，让汽车中的感应线圈转化出电流来实现充电的过程。
第四章：电动汽车无线充电系统的优缺点4.1 优点电动汽车无线充电系统的最大优点就是充电便捷，更加方便快捷。
同时，无线充电系统还可以避免电线在充电时拖拉，减少对电池的伤害。
4.2 缺点然而，电动汽车无线充电系统也存在着一些缺点，主要集中于效率低、安全性差、成本高等方面。
第五章：电动汽车无线充电技术的未来随着无线充电技术的不断发展，电动汽车无线充电技术也必将不断完善。
未来，无线充电技术将会在效率、安全性、成本等方面得到更进一步的提升，成为电动汽车充电领域的主要发展方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电动汽车无线充电技术研究综述赖一雄
摘要：WPT技术是电动汽车未来的一种发展趋势。
WPT技术因为其运行安全、
灵活便捷、使用成本低等特点，受到越来越多的关注，本文介绍了最为广泛使用
的两种无线充电技术方式，磁场共振式；微波辐射式。
对当前的研究现状和热点
问题进行了综述。
关键词：电动汽车无线充电磁耦合谐振
0. 引言：
随着全球环境问题日益变得严峻，电动汽车因具有绿色环保及无排放等特点
得到了快速发展。
目前电动汽车的主流充电方式采用插入式充电器，这种充电方
式的缺点明显，比如充电器与汽车接触不良时可能会产生火花、容易磨损、不便
维护。
尽管电动汽车的发展得到了大力支持，其推广还仍然面临着诸多问题。
其中，车载电池有限的能量密度和高成本制约其发展。
相比于有线充电、更换电池还是
有不少的优势，更换电池的方案存在不同汽车品牌的电池不能互用、换电站要储
备大量电池、维护费用高等问题。
相比以上两种方案，无线充电方案将发射线圈
埋入地下，不占据地上空间且无外漏接口，具有运行安全、便捷灵活、维护成本
低等优点，受到了越来越多的关注，电动汽车无线充电系统基本结构。
如图 1.1
所示。
KAIST 的 Moon S.等人于 2014 年提出动汽车静态无线充电电磁耦合机构，增加的小线圈
增加了电磁耦合机构的耦合系数，提高了耦合效率，在传输距离 20cm 的情况下，实现了
6.6kW、95.57%的无线能量传输。
机构中两个大线圈工作频率为 85kHz，轴中心的小线圈工作
频率高于大线圈为 110kHz，这样就避免了频率分叉现象。
同年，KAIST 的 Choi Su. Y.等人提出
了的非对称电磁耦合机构，能量拾取机构远小于发射机构，该机构具有两个明显的优势。
首
先它能够较大幅度地增加横向偏移容忍度，其次它具备了良好的电磁场屏蔽功能。
2.2动态无线充电:
相对于电动汽车静态无线充电，动态无线供电的电磁耦合机构结构具有耦合系数低、激
励值高、抗偏移性能差等特点。
在动态无线供电电磁耦合机构的结构设计方面，UOA 及KAIST 发表的成果较多且较为典型。
动态充电的传输线圈依据发射端的不同，主要分为两种
结构，即集中式供电导轨模式和分段式供电导轨模式，其接收端是安装在汽车底部的接收线圈。
发射端通常为一条固定在地面上的通电长直轨道，由利兹线横穿 W 型或 U 型的铁氧体构成。
3 待解决问题和未来发展方向
当前关于无线传输方向性的问题研究的还较少，对于系统偏移角度、偏移距离与传输效
率之间的定量关系，仍未得到一致的结论。
对传输线圈间电磁场中的功率随时间变化的规律
及其与系统参数之间的关系，还需要进一步的理论研究。
深入分析空间功率密度分布及传递
机理，有助于更好地控制能量传输方向，提高传输效率，合理约束空间电磁场，保证周围电
磁环境安全。
不同谐振网络稳态条件下输入、输出特性的研究已较为成熟，但对于短路和开路等特殊
工况下不同谐振网络中电压、电流变化关系的研究较少。
电力电子变换器的接入给传输系统
带来了非线性特征，使得系统性能对参数变化更加敏感，控制方法更加复杂。
结合无线传输
的特点，设计并研制高功率因数、低输入阻抗、电路参数兼容性高的电力电子变换器，是当
前及今后研究的主要方向之一。
双向无线电能传输技术为电动汽车参与到电网调度，实现与
分布式微电网的友好融合提供了极大的便利。
基于 V2G 的电动汽车无线充电系统的优化设计
也是的热点问题。
参考文献
[1]武瑛, 严陆光, 徐善纲. 运动设备无接触供电系统耦合特性的研究[J]. 电工电能新技术, 2005, 24(3):5-8.
[2]武瑛, 严陆光, 徐善纲. 新型无接触电能传输系统的稳定性分析[J]. 中国电机工程学报, 2004, 24(5):63-66.
[3]张献, 杨庆新, 陈海燕等. 电磁耦合谐振式传能系统的频率分裂特性研究[J]. 中国电机工程学报, 2012, 32(9):167-172.。