文档介绍：电动汽车无线充电技术探讨
作者：刘崇凯 罗康骏
来源：《科技创新导报》 2015年第7期
刘崇凯 罗康骏
(武汉理工大学自动化学院 湖北武汉 430070)
摘要：二氧化碳等温室气体排放过多导致的环境恶化以及能源危机的来临，原有的整流滤波获得直流电，进入逆变器中进行高频逆变，产生的高频交变电流在反馈控制信号的作 用下通过补偿电路的作用流入一次侧绕组在空气气隙中产生高频交变磁通；位于汽车底盘的二 次绕组通过感应空气气隙内的交变磁通产生感应电动势，同时在信号控制电路的控制下经过整 流滤波以及功率调节，从而实现为车载电池提供电能。同时反馈机构对输出量进行采样,把采样 信号反馈给控制单元,对频率或者开关管驱动信号等进行控制。
电磁感应式无线充电是目前有较多应用在电动汽车上实例的技术，如今年9月中国第一条 投入商用的无线充电公交路线一一湖北襄阳新能源汽车大功率无线充电系统公交商用示范线， 其充电技术就是由***通过电磁感应原理设计的。
电磁感应式无线充电技术在应用到电动汽车中也还存在许多问题需要解决。
由于系统采用的是松耦合变压器原理，线圈一次侧与二次侧之间拥有较大的空气气隙，这 必将导致系统存在较大的漏磁，影响充电的效率。为了保证充电系统拥有90%以上的效率，必 须减小空气气隙，这就使得汽车无线充电距离十分有限，一般只能在15cm以下。
变压器线圈的对应位置如图2,在二次线圈从A移动到B的过程中，一次线圈产生的磁通 向上穿过二次线圈到向下穿过二次线圈，当在A、B之间的某个位置时，穿过二次线圈的磁通量 会为0,不能完成充电。所以这对线圈的相对位置有很高的对应性，允许的位置偏移很小。
害怕金属异物进入空气气隙。当有金属异物进入气隙时，会发生涡流现象，产生局部发热， 严重影响效率和安全。
高频下电磁辐射对人体的影响。由于电动汽车充电设备离人体较近，并且充电功率非常大， 一般都超过10KW，其产生的电磁辐射量将会远远超过人体的安全值，需采取有效措施来减小影 响。
强耦合电磁共振式无线充电技术是由麻省理工学院的索尔季喜科科研团队在2006年提出的, 它是以电磁谐振原理为理论基础，通过实验,该团队通过试验成功点亮了相隔两米以外的灯泡，此 试验的成功标志着无线充电技术的又一次飞跃，新型无线充电技术诞生。
此种无线充电技术,是基于电磁谐振理论，在发送端与接收端配置相同谐振频率的谐振线圈, 当两者距离适当时，给发送端输送与谐振线圈谐振频率相同频率的驱动信号以及能量，两者便会 产生共振，能量便可以源源不断从发射线圈传输到接收线圈，通过这种形式电能便可在两个设备 间进行无线传输。
电动汽车强耦合电磁共振式无线充电技术过程如图3：电源侧从电网获得电能后，经过振 荡器形成高频振荡电流，然后经过功率放大电路、阻抗匹配电路，经发射线圈形成非辐射磁场, 当接受线圈的固有频率与发射线圈发出的电磁频率相同时，接受线圈内将产生最强的振荡电流, 然后振荡电流经过整流电路、电池管理电路来给电池组进行充电。
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电磁共振式无线充电技术相较与电磁感应方式存在着以下的优势。
电磁共振式无线充电技术是运用共振特性来进行能量传输的，其能量损耗较小，传输距 离大，一般能够达到50cm以上。
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