摘要：电动汽车的出现，对实现节能环保发展具有重要意义。基于电动汽车动力能源问题，现在国内已经不断增加充电电桩与充电站数量，但是为更好的应对电动汽车充电问题，还需要从专业技术上进行优化。其中，无线充电技术的应用，可以更好的应对电池容量限制问题，延长电动汽车续驶里程。
关键词：电动汽车；无线充电技术研究；应用分析
1导言
为了削减化石动力的消耗，削减化石动力的应用对大气的污染和温室效应，有必要推广电动汽车的应用。现在，电动汽车电池存在储能容量小、充电时间长、体积大、质量高等问题，制约了电动汽车的推广进展。由于无线充电不受充电电缆的束缚，在充电过程中，能量发射机构和能量拾取机构能够相对运动。因此，能够满足电动汽车静态无线高效充电甚至动态充电的要求。
2无线充电技术原理
无线充电能够说是近年来宣布的一项新技能，它极大地改变了工业设备和电动汽车的设计，创造了一个全新的购物中心。无线充电的最终目的是经过电磁场或电磁波传输能量。无电线，包括电磁谐振式、电磁感应式和电磁辐射式，可用于低功率、短距离传输；电磁谐振更适用于中距离和功率传输。电磁辐射适用于大功率远距离传输。关于曾经的介绍，反复拔下插头不只安全系数低，并且磨损严峻，能够运用较短时刻，再加上市场上存在多种型号的电线、充电器和插座，形成了严峻的资源浪费。在这种情况下，无线充电技能在实践使用中具有很大的优势，不只确保了传输进程的安全，并且还清理了架线作业。在实践使用中，松耦合非接触式变压器无需物理衔接即可实现电能传输。将体系变压器的紧密耦合磁路分开，将一次绕组和二次绕组绕在不同的磁结构上。这样就能够在物理衔接的基础上完结电源与负载单元之间的能量传递。此外，一次侧和二次侧之间能够采用电磁感应来实现电能传输的效果，气隙形成的耦合系数减小，能够经过增加一次侧输入电源的频率来补偿。
3主要无线充电技术类型
3.1感应式无线充电
现在电动牙刷、手机和笔记本无线充电均采用感应式无线充电技能，电能传输距离相对较短，在轿车无线充电中仍较少运用。针对电力需求，电动轿车感应充电系统可分为1~3kW应急小功率充电器三个等级。5~25kW中功率充电器，可连续充电4~8h；75 ~ 300千瓦快速充电器/内阁。运用电动轿车充电系统，能够发射系统埋在地上，和承受的线圈设置在轿车底盘，充电发射线圈和检验将发作感应线圈之间的耦合，形成一个可拆式变压器、高频电磁场后线圈完结电力无线传输和充电的意图。电网工频交流电处理整流器和逆变器后，被转换为高频交流电（ac），后补偿电路的发射线圈和一个高频电磁场一起，电动轿车能够承受线圈电磁场设置经过运用函数对原边吸收能量，高频整流电路后，电池办理，完结加载电池充电。在实践运用中，感应的效果运用电动轿车无线充电技能，作业频率较低，更多的几十至数百千赫，无线传输能够满意千瓦功率水平，尤其是在较短的时刻距离传动功率能够达到90%以上，能够作为首要研究电动轿车无线充电技能的方针。
3.2谐振式无线充电
该技能的完结主要是经过电磁谐振无线能量传输，即两个具有相同固有振荡频率的线圈可以经过电磁场进行有效的能量传输。可是，不同频率的物体不受磁场的影响，可以认为是一种近场非辐射功率传输技能。在实践使用中，体系经过网格取得权利，整流滤波和高频逆变器后，交流电源频率高频交流电（ac），会发作后再发送功率放大电路和阻抗匹配电路发射线圈，如果发射线圈的谐振频率和体系相同的发射线圈电流将到达最大，最强壮的磁场。如果接纳线圈具有相同的固有频率，则会经过磁场发作强耦合，到达高效传输电能的目的。就这种技能而言，接纳线圈中的电能可以经过整流、滤波和调节电路进行充电。此外，整个充电体系还可以经过反馈控制环节坚持体系运行的可靠性和功率，在电动汽车无线充电中具有较高的功率。与感应式无线充电技能相比，谐振式无线充电技能能够满意较远距离充电的需要，在较小的范围内改变方向的灵敏度较低，传输功率较高。
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4电动汽车的无线充电技术
4.1无线充电装置
无线充电是以电场或磁场的方法传输电能的才能。不同类型的无线充电技能在原理、设备、功率和间隔上各不相同。传统的电动汽车充电一般选用电路、充电器等设备进行，局限性较大，简单遭到外界因素的影响。因而，对电动汽车无线充电技能的研讨具有十分重要的含义。电磁感应无线充电技能的主要设备是发射机和接纳机线圈、信号接纳设备。线圈的效果主要是发生磁场和电流，接纳设备主要是将信号转换成电能。微波无线充电技能设备是国内第一台微波发射和接纳设备。无线充电技能在电动汽车上的应用，使得电动汽车的充电方法不再受定位等外部因素的制约，具有很强的便利性。
4.2无线充电原理
无线充电技术通过松耦合设备完成无线电能传输。初级线圈和次级线圈坐落不同的设备中，用于发射机和接收机之间无线传输电能。电流流过主线圈和次级线圈后，会发生相应的磁场，能量通过磁场转化。假如主二次线圈距离过大，会在一定程度上形成功率损失。依据有关部门的研讨，假如电流通过一侧的相对价值较大，主要和次级线圈之间的距离越小，两个线圈的磁导率大于空气，电能的传输功率将在很大程度上的改进。在实际应用中，主二次线圈之间不可避免地存在一定的间隔，这在一定程度上降低了电能的传输功率。
5电动汽车无线充电技术的应用
5.1停车充电技术的应用
与传统的充电方式类似，汽车可以到指定的位置，在停车的情况下充电，然后达到驾驶的目的。这种充电技术将在未来得到广泛的应用。
5.2无线充电技术在现场的应用
近年来，无线充电技术逐渐成熟，未来可以广泛应用于城市公共交通。相关单位可在公交集散点设置无线充电装置，使电动公交充电更加方便快捷。电动汽车无线充电设备建设完成后，可适当降低电动汽车的总电池容量，以降低政府的投资成本，补偿建设无线充电设备的成本。
5.3动态无线充电技术的应用
停车充电技术和车站充电技术都属于停车状态充电，虽然它提高了充电的便利性，但也有一定的局限性。动态无线充电是未来技术创新和发展的方向，可以在电动汽车的能量补充中发挥重要作用。
5.4联合电网无线充电技术的应用
电动汽车无线充电技术与供电网络的结合是未来无线充电技术的主要发展方向。联合电网的无线充电能力可以通过电网负荷及时调节电网电压，从而达到对无线充电的合理控制。在未来电动汽车无线充电技术的发展中，需求应重视和优化这两个主要问题。（1）现阶段，虽然无线充电技术已经日趋成熟，但仍有很多地方值得改进。将新材料纳入无线充电设备是未来需求的目标。（2）当前无线充电技术在一定条件下的辐射会影响人体健康。因此，在优化无线充电技术的过程中，我们应该尽量减少甚至避免对人体健康的危害，从而完成绿色健康的无线充电技术。
6结语
电动汽车运用数量在不断添加，而提高其续航里程数，必需要处理充电问题。无线充电技能的使用，应归纳剖析各项条件，对其存在的缺点进行调整和完善，促使无线充电技能能够得到更好的开展。
参考文献：
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[3]李晨晖.电容耦合式电动汽车无线供电系统设计[D].中国科学院大学，2018.
论文作者:许红英1,李昊2,张庆方3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/25
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