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电动汽车无线充电科普系列2：核心技术与应用场景

2024-09-30 08:53:25·  来源：充电桩管家  
　

无线充电技术的4大核心传输技术


无线充电技术主要包括电磁感应、磁场共振、电场耦合和无线电波四种方式，其中手机和电动汽车主要采用的是电磁感应和磁场共振两种方式。


电磁感应式充电效率高但传输距离短，对位置要求严格；而磁场共振式对位置要求较低，充电距离较长，但效率稍低。

1、电磁感应式

最常见的无线充电技术，主要通过电磁感应原理进行电能的无线传输，与变压器工作原理一致。当初级线圈接上某个频率的交流电源时，由于电磁感应原理，次级线圈会产生感应电压，这样便把能量从发送端传送到接收端，实现了电能的无线传输。此类无线充电技术存在着局限性：由于两线圈之间气缝的限制，传输距离比较短，最远只能实现厘米级，而且空气间隙同样对电能传输效率有影响。

电磁感应式无线充电系统框图

2、磁场共振式

原理与声波共振类似，只要两个介质具有相同的共振频率，就能够传递能量。这种方式的充电距离在电磁感应式与无线电波式之间，优点是传输功率较大，能够达到几千瓦，可以同时对多个设备进行充电，不要求两个设备之间线圈对应；缺点就是损耗很高，距离越远，传输功率越大，损耗也就越大，最麻烦的是必须对使用的频段进行保护。

图片

磁耦合共振式无线充电系统框图

3、无线电波式

无线电波又叫电磁波，利用无线电波进行电能传输，是另一种比较可靠的无线充电方式。此方式最重要的一部分是天线，由天线来进行能量的转换与传输，通过发射装置之后，电能变换成电磁波，调整角度之后的接收装置收到无线电波，再把电磁波转化为电能。这种无线充电方式在电动汽车领域的应用一直没有被深入研究。

图片

无线电波式充电系统框图


无线充电技术应用场景


我国高速公路网络发达，每年都在规划或者新建多条线路，因此将动态无线充电技术应用到高速公路上不仅可以解决电动汽车续航里程焦虑问题，也可以推进高速公路绿色智能化的发展。

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图片来源：电小新

动态无线充电高速公路采用磁耦合无线电能传输技术，通过在原有路面下层铺设发射线圈、高频逆变器和补偿网络等组件，形成供电导轨。

在电动汽车动态无线充电过程中，发射线圈能够识别并定位接收线圈的位置。一旦发射线圈靠近接收线圈，便会自动启动，通过磁感应在接收线圈和发射线圈之间传输电能，从而为车载电池组充电。

当没有车辆经过时，发射线圈会保持关闭状态，以节约能源。高速公路上车辆的平均行驶速度为80km/h，最高速度可达120km/h，通常分为行车道、快车道、慢车道和超车道。为了提升效益，动态无线充电车道一般设置在双向车道的快车道上。

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