浅谈电动汽车静态无线供电技术

无线充电技术分为静态无线充电 （电磁辐射式、电场耦合式、磁场耦合式）和动态无线充电两种模式。

汽车静态无线充电技术的概念及原理

静态无线充电技术是在电动汽车停止时给汽车进行充电，常见于于商场、停车场、自行安装充电桩的车位。

按照传输机理将静态无线充电分类：电磁辐射式、电场耦合式、 磁场耦合式：

电磁辐射式静态无线充电技术：其传输技术通过远场传输能量，主要包括无线电波式和激光方式，适用于远距离无线输电。

电场耦合式静态无线充电技术：其传输技术通过近场传输电能，其以交变磁场进行能量传输。

磁场耦合式静态无线充电技术：其传输技术通过近场传输电能，以交变磁场进行能量传输，磁场耦合式则受到了热捧，广泛运用到电动汽车静态无线充电中。

其中磁场耦合式静态无线充电技术属于比较受关注的模式

磁场耦合式无线电能传输技术常见的有感应式和谐振式两种。

感应式：初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈钟产生一定的电流，然后将能量从传输端转移到接收端。使用时要求两个设备的距离必须很近，供电距离控制在0～10cm左右，而且充电只能对准线圈1V1进行。电磁感应式无线充电的能量转换率高，传输功率范围较大，能从几瓦到几千瓦。其传输功率大，近距离传输效率较高，其对耦合系数较为敏感的特点，一般适合近距离传输。

谐振式：原理与声波共振类似，需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，其传输功率较大，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，打算损耗很高，距离越远，传输功率越大，损耗也就越大，必须对使用的频段进行保护。其传输距离是发射线圈的几倍，根据其特色，一般适合于中距离传输，关键的是电能传输不受空间非磁性障碍物的影响，在电动车汽车静态无线充电中优势更明显。

磁场谐振式的原理：通过能量谐振耦合原理，将高频电磁场实现能量传递。基于磁场谐振的电动汽车系统结构，由电源端输送的交流电经过整流 / 滤波 / 高频逆变电路等过程，将其转换为高频交流，使电 路谐振来达到最佳的能量传输条件。高频交流电，其通过电磁感应线圈，在具备一定条件下可以实现能量在两个线 圈之间传输。

这种传输的电磁能量，在经过汽车能量调节电路后可以实现对电池充电，由于磁场谐振充电方式的稳定性好并且能量转换效率高，可以说是目前最佳的汽车无线充电方案。

电动汽车静态无线供电技术的优劣

静态无线充电系统的磁路机构发射与拾取端常采用圆形和方形线圈，此类双极性线圈在充电过程中，由于电动汽车静止不动，所以过程中耦合系数是不变的。

电动汽车静态无线供电技术不仅避免了充电接头插拔的机械磨损，而且非接触式的充电避免电火花、充电设备占地小、充电便利性高、充电设施可无人值守。并且在实际应用中，具有后期维护成本低的优势

但是电动汽车静态无线供电技术由于磁路机构和变换器的限制导致充电功率不高导致充电的时间比较长，并且因为原副边线圈很难对正，从而影响传输功率。