文 献 综 述

摘要：

电动汽车无线充电技术是一种新型的电动汽车能源供给方式。本文介绍了电动汽车无 线充电技术的研究背景，无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况和对该技术的未来展望。

关键词： 电动汽车；无线充电；电磁感应；感应耦合；

一、研究背景

由于全球性的能源短缺和环境污染问题，电动汽车已经成为人们青睐的交通工具，给电动汽车充电成为了人们生活中必不可少的一部分。低碳经济核心是新能源技术与节能减排技术的应用，电动汽车能够较好地解决机动车排放污染与能源短缺问题，是我国战略性新兴产业。而传统电动汽车的充电模式的弊端也日益显现。一、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，1个有10个位置的电站，一天能充30辆电动汽车，10万辆汽车需要多少充电站？占用多少城市用地？二、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！三、电池更换，更换电池时间短，能保证汽车的正常驾驶，电池组标准化比较困难，电池组心就问题难以解决。现在普遍采用的是充电桩充的形式，但是充电桩充也有很多的缺点，主要有下面几个方面：1、同时充电的汽车数目有限。2、户外有线充电桩易受到侵害3、建专用充电站占用大量用地。所以有效的解决办法就是采用无线充电形式。

无线充电与传统供电方式相比， 具有以下特点：①可自由运动， ICPT系统两级间采取松耦合形式，可以无电气连接直接向移动装置供电；②操作安全，与常规滑动接触供电相比，没有电气接触及外露电线，因而避免了接触火花和触电事故的发生：③环境友好，不受污垢、灰尘、水、化学物质影响，可工作于恶劣环境，没有碳积和有害辐射；④方便可靠，系统无直接摩擦，不受化学腐蚀，运行可靠、维护方便。

目前主要的无接触电能传输方式有远场辐射、电磁共振和电磁感应直接耦合三种。远场辐射采取微波或激光来传递能量，频率最高，传输距离最远，效率也较低。电磁共振采用频率为 MHz 范围的谐振频率实现电能在波长范围内的中等距离高效率传输。基于电磁感应原理的电能传输技术相对比较成熟，频率较低，传输距离相对很小，传输效率较高。上述 3 类技术所能够发送的距离和功率各不相同。电磁感应型能够发射的功率非常大，最大达到几百千瓦， 但发送器能够发送的距离仅为 1 cm 以下，因此，在便携式应用中，基本上还需用电池，其主要作用是减少充电时的麻烦； 远场辐射的最大发射距离长达 10 m ，但是能够接收的功率很小，只有几毫瓦到上百毫瓦，因此，其主要用途是在便携式终端中提供待机功率； 电磁共振技术的电能发射距离可达 3～4 m ，而且，可发送高达几千瓦的大功率，但目前应用难度还较大。

感应耦合供电方式在许多领域具有特殊优势，如：①移动设备供电，对运动物体提供电能时具有特殊优点，如单轨行车装置、自动运行车辆、机器移动部件等场所；②特殊安全要求， 应用于某些危险场所，如喷漆车间、地下煤井等条件下，可有效避免由机械摩擦所导致的火灾和爆炸；③恶劣环境条件，适于常规供电方式使用有困难情况下，如水下、雨雪、粉尘及化学腐蚀环境。

基于电磁感应式供电方式在技术上已经成熟加上其特殊优势，所以我们主要研究电磁感应式电动汽车的无线充电。