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插電式混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)

當(dāng)前，電動(dòng)汽車(chē)的普及還面臨諸多問(wèn)題，如電動(dòng)汽車(chē)充電還都采用插頭和插座進(jìn)行直接接觸式電能傳輸，而接觸式電能傳輸存在火花及觸電等安全隱患，容易出現(xiàn)接觸損耗和機(jī)械磨損，充電不方便。理想的充電方式為無(wú)線(xiàn)充電方式（又稱(chēng)為感應(yīng)充電、非接觸式充電），是指一切借助某種載體實(shí)現(xiàn)沒(méi)有直接電氣連接的電能傳輸技術(shù)。該技術(shù)基于電磁感應(yīng)原理，可實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備以非接觸方式接入電網(wǎng)。這種充電方式較為安全、方便，便于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式充電，可以大幅減少電動(dòng)汽車(chē)電池容量，減輕車(chē)體質(zhì)量，進(jìn)而降低電動(dòng)汽車(chē)成本，推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)化。因此，為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)化，最為重要的是無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)解決了充電接口不一致的問(wèn)題，為充電站的建設(shè)解決了一大難題。

對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)，主要是將變壓器原、副繞組分別置于車(chē)外和車(chē)內(nèi)，通過(guò)高頻磁場(chǎng)的耦合傳輸電能。無(wú)線(xiàn)充電形式包括射頻、微波、電磁感應(yīng)、電磁共振、電容耦合5種。本文重點(diǎn)介紹電磁感應(yīng)以及電磁共振2種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。電磁感應(yīng)無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理且在較近距離下進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電能傳輸?shù)募夹g(shù)，其傳輸功率較大，但傳輸距離較短，距離增大時(shí)傳輸效率急劇下降。電磁共振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)原理是在接收天線(xiàn)固有頻率與發(fā)射場(chǎng)電磁頻率一致時(shí)產(chǎn)生電磁共振，發(fā)生強(qiáng)電磁耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)電能傳輸。由于電磁共振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)可顯著提高能量傳輸效率，因而受到業(yè)界的關(guān)注。目前，最接近實(shí)用的是電磁感應(yīng)式技術(shù)，未來(lái)將會(huì)逐步朝電磁共振式技術(shù)以及電容耦合技術(shù)方向發(fā)展。

Kaneko, Y et al. Power Electronics and Drive Systems (PEDS), 2013 IEEE 10th International Conference on 22-25 April 2013.

編譯：賀蓉