电动汽车动态无线充电关键技术研究进展_朱春波
新能源汽车无线充电技术的发展研究
新能源汽车无线充电技术的发展研究1.概述随着全球范围内对环境保护和可持续发展的重视，新能源汽车作为替代传统燃油汽车的重要选择，正逐渐受到人们的关注。
而在新能源汽车技术中，无线充电技术作为一种创新的充电方式，也日益受到各方的研究和关注。
本文将从深度和广度的角度探讨新能源汽车无线充电技术的发展研究，并共享个人的观点和理解。
2.新能源汽车无线充电技术概述新能源汽车无线充电技术，顾名思义，是指通过无线传输能量的方式，为新能源汽车进行充电。
相比传统的有线充电方式，无线充电技术具有更高的便利性和安全性。
目前，无线充电技术主要分为电磁感应充电和电磁共振充电两种方式，两者均有各自的特点和适用场景。
3.新能源汽车无线充电技术的发展现状在当前的研究和实践中，新能源汽车无线充电技术已经取得了不少进展。
许多汽车制造商和科研机构都在积极开展相关研究，并取得了一定的成果。
美国特斯拉公司推出的无线充电技术，可以实现对电动汽车进行高效、便捷的无线充电，极大地提升了用户的使用体验。
而在国内，也有多家企业在无线充电技术领域取得了不俗的成绩，为新能源汽车的推广和应用奠定了坚实的基础。
4.新能源汽车无线充电技术的挑战和前景然而，新能源汽车无线充电技术在发展过程中也面临着一些挑战，例如充电效率、成本控制、技术标准等问题，需要进一步加以解决。
但随着科技的不断进步和人们对新能源汽车的需求不断增加，我对新能源汽车无线充电技术的前景持乐观态度。
我相信，在不久的将来，新能源汽车无线充电技术将得到更广泛的应用，为推动新能源汽车产业的发展和环境保护事业做出更大的贡献。
5.总结与展望通过本文的探讨，我对新能源汽车无线充电技术有了更深入的理解。
通过对电磁感应充电、电磁共振充电等无线充电技术的介绍和分析，我认识到新能源汽车无线充电技术的重要性和发展前景。
在未来的发展中，我希望不仅能够继续关注新能源汽车无线充电技术的发展动态，还能积极参与其中，为推动新能源汽车技术的发展尽自己的一份力量。
新能源汽车无线充电技术的研发进展
新能源汽车无线充电技术的研发进展大家好，今天我们来聊一聊新能源汽车无线充电技术的研发进展。
随着电动汽车的普及，充电技术一直是人们关注的焦点之一。
近年来，无线充电技术逐渐崭露头角，成为汽车行业的热门话题之一。
让我们一起看看这项技术的发展现状以及未来的前景。
传统充电方式存在的问题在过去，电动汽车主要依靠有线充电桩进行充电，这种方式存在一些瓶颈和不便之处。
用户需要找到充电桩进行插头充电，这在一定程度上限制了用户的灵活性和便利性。
充电插头易受天气影响，插拔次数过多可能会导致磨损。
因此，无线充电技术的出现成为了解决这些问题的一大利器。
无线充电技术的原理无线充电技术是利用电磁感应原理，通过电磁场将能量传输到电动汽车的电池中，从而实现充电的过程。
它通过具有电感和电容的感应线圈在感应区域内建立电磁场，再通过感应线圈间的电磁耦合将电能传输到电动汽车中。
这种技术不需要插头，只要将车辆停放在无线充电设备上方的感应区域内，就能实现充电，极大地提高了用户的充电体验。
现阶段的研发进展目前，无线充电技术在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
许多汽车制造商、科研机构和技术公司都在积极投入研发，推动这项技术不断进步。
各方合作，共同解决技术难题，不断提高无线充电效率和安全性。
这种跨界合作模式为无线充电技术的发展提供了有力支持。
技术挑战与未来展望尽管无线充电技术有着诸多优势，但也面临一些挑战。
例如，充电效率、安全性、成本等方面仍需要不断改进和突破。
未来，随着技术的不断成熟和完善，相信无线充电技术能够在电动汽车领域发挥越来越重要的作用，成为一种更加便捷、高效的充电方式。
新能源汽车无线充电技术的研发进展令人鼓舞。
在不久的将来，我们有理由相信，无线充电技术将会给用户带来更便捷、更智能的充电体验，助力电动汽车产业的可持续发展。
无线充电技术作为新能源汽车的重要发展方向，将在未来取得更大突破，为电动汽车产业带来全新的发展机遇。
希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读！。
电动汽车无线充电技术进展
电动汽车无线充电技术进展注：本文转自“电气化交通前沿技术论坛”7月7日，“电气化交通前沿技术论坛”在北京清华大学召开。
该论坛由清华大学、英国诺丁汉大学、中车株洲电力机车研究所联合主办，IEEE Transportation Electrification Community、北京市自然基金委、中国电源学会等机构协办。
论坛通过主旨报告和专题研讨的形式，探讨电气化交通中的科学问题与关键技术，凝练在新材料、新器件、新能源发展下的电气化交通关键技术、发展机遇与未来研究方向，为相关部门的科研规划提供建议。
会上，清华大学陈凯楠博士作了题为“电动汽车无线充电技术进展”的报告，小编征得赵教授和陈博士同意，与您分享。
赵争鸣(1959)，清华大学电机工程与应用电子技术系教授，电力系统国家重点实验室副主任。
自1991年以来，主要从事大容量电力电子变换系统、电力电子与电力传动、太阳能光伏发电、无线电能传输等研究工作。
先后负责承担完成多项国家攻关课题、国家十五863课题、国家自然科学基金重点和面上课题以及多项大型横向科研课题和国际合作项目，共培养出硕士34名，博士20名，博士后5名。
在国际学术刊物上、国际会议以及国内核心刊物上发表300多篇有关学术论文，其中EI 源刊158篇，SCI 源刊24篇；出版著作《电力电子与电机系统集成分析基础》、《电力半导体器件原理及应用》、《太阳能光伏发电及其应用》、《太阳能光伏发电最大功率点跟踪技术》和《可变电源驱动下的电机设计与分析》等5本。
获授权国家发明专利26项、软件著作权18项。
陈凯楠(1988)，清华大学电机工程与应用电子技术系助理研究员，博士。
主要研究方向为无线电能传输技术、宽频带电力电子功率放大技术、面向能源互联网的电力电子技术。
先后参与科研项目11项，其中包括国家自然科学基金重大项目1项、面上项目1项、863项目1项。
近五年发表（接收）论文26篇，其中SCI收录8篇，EI收录21篇。
电动汽车无线充电关键技术的研究进展
电动汽车无线充电关键技术的研究进展摘要：近年来，国家大力提倡对新能源的使用，其中对电动汽车的研究投入了巨大的力度，其发展十分迅猛。
而无线充电作为一种新兴的充电方式，以其操作便捷、充电智能和运行安全等优点，引起广泛关注。
本文介绍了无线充电系统的基本结构模型和两种常见无线充电方式的基本原理，重点分析了无线充电系统中传输线圈和谐振网络两种关键技术对传输性能的影响，阐述了这两种关键技术在国内外的发展现状。
最后列举了电动汽车无线充电技术在实际生活中的应用，并讨论该技术亟待解决的问题与未来的发展趋势。
关键词：电动汽车；无线充电；磁耦合谐振；传输线圈；谐振网络中图分类号：U469.721引言为促进低碳出行、加大对新能源的充分利用，电动汽车（Electric Vehicles，EV）等新能源交通工具的推广成为各国的首要任务，而影响EV推广的因素之一是充电的安全性和便捷性[1]。
目前EV主要有两种充电方案：有线充电和无线充电。
传统的有线充电模式中，随处可见的各类电线，不仅影响美观，导线的老化和外露也带来许多安全隐患[2]，无线充电技术应运而生。
无线充电指借助疏松变压器耦合装置，将电源、变压器和发射线圈置于地下，无外露端口，在无实体导线连接的情况下，便能将电能以无线的形式传输给汽车[3]。
该充电方式不仅符合美观要求，而且避免了漏电、跑电等安全隐患，对EV的充电成本、充电安全性和操作智能性起着至关重要的作用[4]。
近年来，大量学者已经对EV无线充电技术进行了深入的分析和研究，但随着不断的研究，仍有许多关键技术存在问题急需解决。
作为EV无线充电的关键技术，传输线圈和谐振网络具有不可或缺的作用，但在进一步提高传输效率或功率时，还需要提高和完善。
2 EV无线充电系统2.1结构模型EV无线充/供电系统将发射装置与接收装置分别置于地下和汽车底盘，典型的EV无线供电系统包括电力变压器、发射端补偿电路、发射线圈、接收端补偿电路、整流器和动力电池组等组成[5]。
电动汽车无线充电技术的研究进展
电子科技引言节能减排技术以及新能源技术的应用是当今低碳经济 的核心。
将电动汽车代替传统汽油机动车，以此使环境污染 和能源短缺问题得到有效的解决，同时这也是我国战略性的 新兴产业。
电动汽车要想被广泛的推广和应用，首先就必须 建立相应的充电设施。
随着新能源产业的不断发展，特别是 电动汽车运用得越来越广泛，对于电动汽车充电方式的多样 性和方便性的要求越来越高。
无线充电技术是一项新兴技 术，现阶段，普遍运用在手机、MP 3等小功率设备上，在 电动汽车的领域并没用被实际运用，只是一个全新的概念。
随着不断完善的无线充电技术，其市场潜力也逐渐凸显了 出来。
1.电动汽车无线充电技术电动汽车无线充电，相较于有线充电来说，优点主要集 中在以下几个方面：首先是使用更加便捷、且安全性更高， 诸如触电、电火花等事故的发生几率非常低；其次是积层现 象现有发生，且也不会产生接触损耗，磨损机械，进而避免 产生相关维护问题；对于雨雪等恶劣天气也能较好的适应 等[1]。
另外，讲WPT 运用到电动汽车中，可以使人力成本 降低、不会造成空间的浪费、交通视线也不会受到影响等。
电动汽车配备的动力电池容量可以在实现了动态无线充电 的情況下得到极大的减少，使车体的重量减轻，降低了运行 车本。
电动汽车无线冲电的概念如图1所示。
■ 1.1电动汽车感应式无线充电技术图1电动汽车无线充电概念在手机、牙刷、笔记本、MP 3无线充电当中，感应式 无线充电技术已经开始被运用。
较短的传输距离是较少使 用电动汽车的主要原因[2]。
美国工业协会按功率将电动汽 车的感应充电系统分为应用于1〜3kW 的小功率充电器、5〜25kW 中等功率的充电器、75〜300kW 的快速充电器 或充电柜三个等级。
在部分电动汽车充电系统当中已经成功的将感应式无 线充电技术运用到其中，比如通用汽车公司的EV 1，在地面 以下埋入发射系统，一般在汽车地盘上安装接收线圈，而且 接收线圈应该和发射线圈发生感应耦合，起着和可分离变压 器一样的作用，电能进行无线传输是通过线圈间的高频电磁 场进行的，其基本结构如图2所示。
电动汽车无线充电技术的研究进展74
电动汽车无线充电技术的研究进展摘要：电动汽车无线充电技术（WCT）是一种应用于电动汽车充电的非直接接触式电能传输技术，具有运行安全、充电智能、配置灵活等优点。
本文对电动汽车无线充电技术体系、类别与技术特点进行了综述。
关键词：电动汽车；无线充电技术（WCT）；无线电能传输；电力电子；感应耦合；0引言电动汽车可以很好地解决机动车污染排放和能源短缺问题，因此受到了很多国家和政府的鼓励，许多汽车厂商也投入到了电动汽车的研发和生产当中[1]。
电动汽车的充电方法主要有两种：一种是有线充电，也叫接触式充电。
它主要包括标准充电、快速充电和电池更换3 种方式；一种是无线充电，也叫无接触式充电，这是一种新型的充电方式。
它主要利用无线电能传输技术（wireless power transfer，WPT），目前无线电能传输主要有3 种形式：感应式、谐振式和微波无线电能传输。
感应式无线输电是松散耦合结构，相当于可分离变压器；谐振式无线电能传输利用近场电磁共振耦合，可以实现电能中距离有效传输；微波电能传输是一种远场辐射型能量传输方式，由于其传输效率很低，且容易对人体产生危害，因此不宜用于电动汽车无线充电。
本文对电动汽车无线充电技术的现状、主要技术、未来发展前景等问题进行了介绍。
首先介绍两种无线充电技术—感应耦合式和谐振耦合式的基本原理及其在电动汽车中的应用情况；然后分析了提高电动汽车无线充电效率应采取的主要措施以及无线充电过程中的电磁干扰和电磁辐射问题；最后分析了电动汽车无线充电技术存在的主要问题和解决方法。
1 电动汽车无线充电技术体系电动汽车无线充电系统通常分为供电和受电两部分，其系统结构如图1 所示。
图 1 电动汽车无线充电系统结构电动汽车无线充电系统的本质是电能的变换与控制，可靠、高效、安全是基本要求。
无线充电技术基于电力电子拓扑结构优化与协调控制、电磁能量传递生物安全和多源能量双向耦合管理三个科学问题，依托电路设计与参数匹配优化、EMC 与辐射安全防护、非线性系统分析与控制、车辆相关技术等技术支撑，形成了电力电子、电磁场、车辆相关理论、电化学、非线性系统控制、数据通信等多学科交叉，相互影响、深度耦合的技术体系，如图 2 所示。
新能源汽车无线充电技术的发展研究
新能源汽车无线充电技术的发展研究文章标题：新能源汽车无线充电技术的发展研究一、引言新能源汽车作为未来汽车行业的发展主流，其充电技术一直是人们关注的焦点之一。
随着无线充电技术的不断发展，新能源汽车的充电方式也在逐渐改变。
本文将就新能源汽车无线充电技术的发展进行全面评估，并撰写一篇深度探讨其深度和广度的价值文章。
二、新能源汽车无线充电技术的发展1. 无线充电技术的原理及发展历程无线充电技术是指通过电磁感应原理，在不需要插入充电器的情况下，实现对电动汽车的充电。
该技术最早可以追溯到20世纪初，但直到近年来才得到了较大的进展。
无线充电技术的发展历程可以简单描述为从传统感应式充电到谐振式无线充电的演进过程。
2. 近年来新能源汽车无线充电技术的研究进展最新的研究显示，利用电磁感应共振原理的无线充电技术已经取得了显著的进展。
这种技术可以实现更大距离的无线电力传输，同时提高了充电效率。
与此不同厂家和机构也在无线充电技术的标准化和商用化方面进行了不懈的努力。
三、新能源汽车无线充电技术的市场应用1. 无线充电技术对新能源汽车的影响无线充电技术的出现，极大地提升了新能源汽车的使用便利性。
用户无需再使用充电插口，只需在设定的充电区域停靠车辆，即可进行自动无线充电。
这无疑会改变用户对新能源汽车的使用习惯，提升其市场竞争力。
2. 无线充电技术的市场前景随着新能源汽车的普及和无线充电技术的不断发展，无线充电市场也将迎来更多的商机。
各大新能源汽车厂商、充电设备制造商以及科研机构都在积极探索无线充电技术的市场应用，预计未来将迎来爆发式增长。
四、关于新能源汽车无线充电技术的个人观点在我看来，新能源汽车无线充电技术的发展将是新能源汽车行业发展的重要推动力。
其便利性和未来的商业潜力都将成为关注焦点。
我也认为随着技术的不断成熟，无线充电技术将逐渐取代传统插座式充电，成为新能源汽车主流的充电方式。
五、总结通过深度探讨新能源汽车无线充电技术的发展，我们对该项技术有了更深入的了解。
新能源汽车无线充电技术研究
新能源汽车无线充电技术研究随着全球气候变化不断加剧，环保已经成为人们越来越关注的话题。
作为普通人，我们能够贡献的最直接的方式，就是尽可能地减少对环境的污染。
而对于很多人来说，驾驶汽车已经成为日常生活中不可缺少的一部分，因此，汽车制造商不得不思考如何减少汽车对环境的污染。
其中，新能源汽车无线充电技术研究，就是当前备受关注的一个重要领域。
一、无线充电技术发展现状无线充电技术的出现，是为了解决电线布设难、充电器外观不美观、维护及易损坏等问题出现的。
无论是在家庭充电还是在公共设施中充电，都能够大大地提升用户的舒适度，并且使得充电的过程变得更加便捷和高效。
目前，无线充电技术被广泛地应用在手机、手表、电动牙刷等设备上。
但是，无线充电对于新能源汽车而言，实现还有一定的技术难度。
唯一能够实现无线充电技术的方式是通过电磁波能量传输。
但是，电磁波能量传输在长距离传输时，会遇到较大的物理阻力，而且其传输的效率也较低。
二、新能源汽车无线充电技术研究现状新能源汽车无线充电技术研究目前已经取得了一定的进展。
多个国家的研究机构和汽车制造商都在这个领域中进行了尝试。
中国科学院近年来开展了多项关于无线充电技术的研究。
例如，近年来，中国科学院合肥物质科学研究院在无线充电技术领域推出了一套“双互启动”策略，能有效地提高无线充电的效率，大大减少了传输过程中能量的损耗。
日本的特斯拉（Tesla）公司也在新能源汽车无线充电技术研究方面进行了大量的尝试。
特斯拉推出的无线充电系统可以在根据绕线的大小在4英寸内的距离内传输电能，且效率极高。
三、新能源汽车无线充电技术的优势新能源汽车无线充电技术的优势主要体现在两个方面：便捷性和环保性。
首先，无线充电技术能够消除汽车线缆布设的烦恼。
一些驾驶员选择停车在写字楼或购物中心，就是希望能够利用空置的时间充电。
但线缆的自带性能限制了这一可能性，因此，可以通过无线充电技术，使得驾驶员在充电时，可以更加灵活地停车。
新能源汽车无线充电技术的最新进展
新能源汽车无线充电技术的最新进展近年来，随着社会对可持续发展的需求不断增长，新能源汽车作为替代传统燃油车辆的重要选择，逐渐受到消费者的青睐。
其中，无线充电技术作为新能源汽车发展的重要一环，不断取得了重要进展。
让我们来看看新能源汽车无线充电技术的最新进展吧！电磁感应充电技术电磁感应充电技术是一种目前被广泛研究和应用的无线充电技术，通过电磁场的感应原理，实现对电动车辆进行充电。
最新的进展表明，电磁感应充电技术在效率和安全性方面取得了显著提升，大大缩短了充电时间，同时减少了电能的损耗，为新能源汽车的推广应用提供了更加便利的条件。
感应电动汽车路面充电技术除了传统的充电桩方式，感应电动汽车路面充电技术也在逐渐崭露头角。
通过在道路或停车场地面埋设电磁感应线圈，可以实现对电动汽车的无线充电，无需停车并插入充电插头，极大地提升用户的充电体验。
这一技术的最新进展在于提高了线圈的感应效率，减少了电磁波对周围环境的干扰，更加环保节能。
光伏无线充电技术随着光伏发电技术的不断完善，光伏无线充电技术也成为了新能源汽车充电的一项创新。
通过利用太阳能光伏板吸收太阳辐射能量，将其转化为电能，再利用无线充电技术传输到电动汽车，实现充电的过程。
这种技术的最新进展在于提高了光伏板的转换效率，减少了充电损耗，将可再生能源与无线充电技术相结合，为环保出行提供了更多可能性。
新能源汽车无线充电技术在不断创新和进步，为推动新能源汽车的发展提供了强大支持。
电磁感应充电技术、感应电动汽车路面充电技术和光伏无线充电技术的不断改进和应用，为新能源汽车的普及和推广提供了更多可能性。
相信随着技术的发展，新能源汽车无线充电技术将会迎来更广阔的发展前景，为未来的汽车出行带来更多便利和环保的选择。
新能源汽车无线充电技术的不断进步将在未来推动新能源汽车产业的快速发展，为人类创造更美好的出行环境。
电动汽车无线充电技术的研究与实现
电动汽车无线充电技术的研究与实现随着清洁能源的发展和环境保护的重视，电动汽车（EV）的市场份额逐渐增加。
然而，传统有线充电技术存在一些限制，比如充电线束的使用不便、充电时间较长等等。
为了解决这些问题，无线充电技术逐渐受到关注。
本文将深入探讨电动汽车无线充电技术的研究与实现，包括其工作原理、关键技术和应用前景。
1. 工作原理电动汽车无线充电技术基于电磁感应原理，通过在地面上或交通设施中嵌入电磁感应线圈，产生能量传输磁场。
车辆上安装有相应的电磁感应线圈接收磁场能量，并将其转化为电能，以供电动汽车充电使用。
这种无线充电技术主要分为静态无线充电和动态无线充电。
2. 关键技术2.1 磁场耦合与能量传输无线充电的关键技术之一是磁场耦合与能量传输。
通过电磁感应线圈产生的磁场，将能量传输给车辆上的电磁感应线圈。
磁场的形状、功率和传输效率是评估无线充电系统好坏的关键指标。
2.2 功率管理与电网互连在电动汽车无线充电系统中，需要实现对充电功率的管理，以确保充电的安全和高效。
此外，还需要将充电系统与电网互连，以实现充电系统的智能化和远程监控。
这些技术的发展将提高充电系统的稳定性和用户体验。
2.3 车载电磁感应线圈设计车辆上的电磁感应线圈是电动汽车无线充电系统中至关重要的组成部分。
设计车载电磁感应线圈时，需要考虑其稳定性、效率和安全性。
同时，对于不同型号的电动汽车，需要进行定制化设计，以适应不同车辆的充电需求。
3. 实现与应用无线充电技术在电动汽车领域的应用前景广阔。
首先，无线充电可以提高用户的充电体验，无需繁琐地处理充电线束，只需将车辆停在充电区域即可进行充电。
其次，无线充电还可以实现隐形充电方式，即在道路或停车场地面嵌入充电设施，使充电设备看起来像正常的交通设施或停车位。
这样的隐形充电方式将提高城市环境的美观度。
另外，无线充电系统还可以应用在公共交通工具上，如出租车、公交车等。
这些车辆在运营过程中可以通过无线充电技术进行补充电能，减少停车时间和对充电桩的依赖，提高运营效率和服务质量。
新能源汽车无线充电技术研究
新能源汽车无线充电技术研究随着全球对可再生能源的需求不断增长，新能源汽车作为替代传统燃油车辆的重要选择，逐渐走进人们的视野。
新能源汽车的快速发展离不开科技的支持，而无线充电技术作为其中的一项关键技术，正日益受到关注。
本文将对新能源汽车无线充电技术进行深入研究，探讨其发展现状、优势、应用场景以及未来发展趋势。
新能源汽车无线充电技术作为一种便捷、高效的充电方式，正在逐渐取代传统有线充电方式。
相比于有线充电，无线充电能够消除充电连接器，减少不必要的人为干预，提高汽车驾驶员的使用体验。
此外，无线充电还能够减少插拔次数，延长电池寿命，提高充电效率，从而降低能源浪费，减少对环境的影响。
因此，新能源汽车无线充电技术具有很大的市场潜力和发展空间。
目前，新能源汽车无线充电技术已经在一些领域取得了突破性进展。
例如，无线充电技术可以应用于停车场、家庭充电桩、公共充电站等场景，为驾驶员提供更加便利的充电服务。
此外，无线充电技术还可以应用于智能交通系统、无人驾驶技术等领域，为智能交通和智能汽车的发展提供有力支持。
可以预见，随着技术的不断创新和发展，新能源汽车无线充电技术将会得到更广泛的应用和推广。
然而，新能源汽车无线充电技术在应用过程中还存在一些挑战和障碍。
首先，无线充电技术的效率和稳定性有待提高，目前存在能量损耗过大、充电速度慢的问题，需要进一步优化和改进。
其次，无线充电技术的成本相对较高，需要降低成本，提高性价比，使其更加具有竞争力。
此外，还需要建立统一的充电标准和规范，以便不同厂家的产品能够相互兼容，推动全行业的发展。
为了解决上述问题，需要进行更深入的研究和探索。
首先，可以从无线充电技术的原理和机制入手，深入理解其工作原理，找出影响充电效率和稳定性的关键因素。
其次，可以通过实验和仿真等手段，对无线充电技术进行性能测试和评估，为技术改进提供依据。
最后，可以加强产学研合作，促进技术成果的转化和应用，推动新能源汽车无线充电技术的快速发展。
一种应用于电动汽车无线供电的立体工字型接收端及其实现无线供电的方法[发明专利]
![一种应用于电动汽车无线供电的立体工字型接收端及其实现无线供电的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3e5ab4fe227916888586d76e.png)
专利名称：一种应用于电动汽车无线供电的立体工字型接收端及其实现无线供电的方法
专利类型：发明专利
发明人：朱春波,魏国,姜金海,汪超
申请号：CN201510560588.0
申请日：20150906
公开号：CN105047389A
公开日：
20151111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种应用于电动汽车无线供电的立体工字型接收端及其实现无线供电的方法，涉及无线电能传输技术领域。
本发明是为了解决现有的电动汽车需要频繁的停车充电，导致车载动力电池的使用量大，使用复杂，且续驶里程短的问题。
本发明两个三号铁氧体磁芯并行设置，且两个三号铁氧体磁芯之间留有气隙，一号铁氧体磁芯平分为两个铁氧体磁芯，两个铁氧体磁芯为一体件，每个铁氧体磁芯的下表面中心连接一个二号铁氧体磁芯的一端中心，每个二号铁氧体磁芯的另一端中心连接一个三号铁氧体磁芯的上表面中心，每个二号铁氧体磁芯上绕制有一组线圈，两组线圈的磁极相反，用于与双极型发射导轨上相邻两个具有相反磁极的导轨配合形成磁场回路。
它可用于电动汽车中。
申请人：哈尔滨工业大学
地址：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：岳泉清
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朱春波：无线电能传输技术的现状与未来
朱春波：无线电能传输技术的现状与未来中国电工技术学会将于2016年12月23日（周五）在北京铁道大厦举办“2016第三届轨道交通供电系统技术大会”。
请感兴趣的读者扫描下方的二维码，或关注微信公众号“电气技术”，浏览会议详情和进行快速注册报名。
注册时请准确填写相关信息，会议服务人员将及时与您确认参会事宜。
演讲人系哈尔滨工业大学教授、中国电工技术学会无线电能传输技术专委会副主任委员（本文根据“2016第五届新能源发电系统技术创新大会”演讲PPT编辑而成）一、国外的情况●全球无线充电市场趋势●WPT发展方向：电动汽车；便携式电子产品；家用电器；微小功率应用；移动式机器人/无人机；水下应用；特种应用。
●大功率无线充电技术应用产品德国IPT Technology应用实例——热那亚Genua（意大利）应用实例——都灵Turin（意大利）应用实例——斯海尔托亨博斯s‘Hertogenbosch（荷兰）试验项目——罗拉赫Lörrach（德国）应用实例——米尔顿·凯恩斯Milton Keynes（英国）试验项目——乌特勒支Utrecht（荷兰）德国Bombardier Transportation应用实例——布伦瑞克Braunschweig （德国）应用实例——日内瓦Geneva（瑞士）韩国 KAIST应用实例——龟尾Gumi（韩国）日本Waseda University（早稻田大学）美国WAVE（犹他州立大学）WitricityQualcomm 高通Evatran公司ORNL橡树岭实验室IISB弗朗霍夫研究院（德国）Hella海拉集团Momentum Dynamics公司Eaton公司ELIX公司INTIS公司Fraunhofer ISE（德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所）BMW宝马、Benz奔驰Audi奥迪Volvo沃尔沃●中功率无线充电技术应用产品●三大主流无线充电标准●小功率无线充电技术应用产品●WPT技术应用研究的方展方向二、哈工大的无线电能传输技术。
电动汽车动态无线充电关键技术初探
率转换效 率不高的问题 ， 整个系统 川现 电￣ ｔ ｃ ， Ｉ 专 － 输不稳定 的情 况 ， 无法达 到快速 充电及高效充 电的 目的， 需要对此进行优化 没汁
电 磁兼 容 作 为 动 态 无 线 充 电技 术 ｝ １ 西要 的环 节 ，关 系 营 无
田
眦
摘 要： 目前在人们 日常的代 步工具中电动汽 车最普遍 ， 而我 国电动汽车充电上主要 是接触式 充电， 同时无 线充 电技 术 也 在 不 断 发 展 。现 今 无 线 充 电技 术 以静 态 为 主 ， 而其 动 态的 充 电 方式 作 为对 静 态 的 一 种 完 善 及 补 充 符 合 未 来 电动汽 车对 无线 充电的要求 ， 并且 有利 于电动汽 车的推广 ， 使 其充电更加便捷 我 国对于动 态无线 充电技 术相 关结构 直在 不断地进行研 究， 但是 受多方面因素 的影响 ， 此种充电形 式在 发展 中还 有许 多限制及 阻碍 ， 这些瓶颈 需要 相关 人 员针 对 其 特 点 进 行 解 决 ， 从 而 使 动 态无 线 充 电技 术 可 以得 到 良好 的 发 展 及 高 效 的 应 用 ， 进 而 为 电动 汽 车 绿 色 出行
对 的接 口 限制 ， 并 解 决 传 统 允 电模 式 中 存 在 的 安 全 问题 ， 往 应 过 程 中可 以进 行 动 态 充 电 已经 成 为 了 ＿ 尢线 充 电 技 术 在 发 腱 巾 的
一
项重要 内容 ， 也是 其 重 要 的 发 展 方 向 ． 这样才能改善人 仃 】 的交
通 行结构 ， 保证动态无线充 电技 术可 以更好地开 发及推 广
电动汽车动态无线充电技术研究
电动汽车动态无线充电技术研究摘要：传统的电动汽车无线充电技术存在续航里程较短的问题。
为避免上述问题，提出了一种电动汽车动态无线充电技术。
首先，通过对比分析，得到较适用于电动汽车动态无线充电的无线传输方式。
其次，通过仿真分析获取系统互感与轴偏移距离的关系以及不同结构松耦合变压器的磁屏蔽效果。
结果表明发射端摆放条形磁芯且接收端摆放圆盘型磁芯的ICPT系统能够满足电动汽车动态无线充电的电源需求和电磁屏蔽要求。
关键词：无线电能传输；无线充电；电动汽车；动态供电1引言由于节约能源，减少环境污染，电动汽车受到世界各国的大力推广。
但是，充电却成为阻碍电动汽车发展的最大问题。
传统的插拔充电方式由于受到接口的限制只能同一时间为一台电动车充电且存在安全问题。
采用无线充电技术为电动汽车充电，用户只需将车开到指定充电区域，便可自动进行充电。
然而，传统无线充电还存在充电频繁、续航里程短、电池组笨重且成本高昂等问题。
在这样的背景下，电动汽车动态无线充电技术应运而生，它以非接触的方式为行驶中的电动车实时地提供能量供给。
电动车续航里程得到延长，同时电能补给更加安全、便捷。
2无线充电技术理论分析无线电能传输区别于传统的有线传输，通过磁场为负载供电。
目前，无线电能传输的主要方式有微波式、耦合式和谐振式。
微波式无线电能传输技术传输距离能达到千米级且可实现准确定向，但受传输介质影响，很难穿透障碍物，一般适合在真空或空旷地方进行。
耦合式无线电能传输技术是最为成熟的无线电能传输技术，基于安培环路定理和法拉第电磁感应定律，短距离内可实现kW级的传输功率。
谐振式无线电能传输技术基于感应耦合原理，传输效率高，但工作频率要求达到MHz级别，且目前传输功率较低。
综上所述，电动汽车动态无线充电系统要求传输功率较高，且发射侧和接收侧传输距离在15cm-25cm之间属近场传输，因此采用耦合式无线电能传输技术较为适合。
3不同结构的松耦合变压器实用性研究电动汽车动态无线充电系统须具备效率高、侧移性能好、磁屏蔽能力强的特点。
哈尔滨工业大学朱春波教授：做顶天立地研究，把论文写在祖国大地上
哈尔滨工业大学朱春波教授：做顶天立地研究，把论文写在祖
国大地上
2020 太湖论坛专家报告
2020年8月29-30日，中国电工技术学会无线电能传输技术专业委员会换届会议暨2020太湖论坛在苏州市太湖国际会议中心召开。
本次大会由中国电工技术学会无线电能传输技术专业委员会主办，安洁无线科技（苏州）有限公司承办，苏州市吴中区科技镇长团和科技局协办。
来自全国约150位知名专家、学者、有关领导和标准化组织负责人、车企无线充电负责人、无线充电厂商负责人、检测机构负责人、核心部件及材料的协作厂商等出席了此次会议。
在征求会议演讲专家的同意后，本号将把报告陆续分享给大家，请各位读者持续关注。
点击本标题了解2020太湖论坛
朱春波
朱春波，哈尔滨工业大学电气学院，教授，博士生导师，中国电工技术学会无线电能传输技术专委会主任委员。
主要研究领域为无线电能传输技术，主要方向为电动汽车无线充电技术，尤其是电动汽车移动式动态无线供电技术，在基础理论和实用化方面，均与国际前沿水平同步。
朱教授在演讲中认为，未来的无线电能传输，会像无线通信领域一样，从1G、2G、3G、4G、5G等不断发展，起速虽然慢，但是加速快。
目前无线电能传输在各个方向的发展均犹如旭日朝阳，前景广阔。
每一代进步都需要有新理论或者新技术突破。
当前，产品化、市场化急需在电动汽车方向重点突破，其它细分市场有赖于主机市场需求的带动和技术成熟度的提升。
他表示，目前我国与国外在学术前沿差距不大，在创新思维上仍需向先进学习。
但是在产品研发层面，差距较大，观念是关键，需要快速转变。
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整的问 题，在 此 基 础 上 建 立 了 系 统 的 能 量 流 动 模 型 。 ［１３］ 文献［１４］提 出 了 一 种 基 于 能 量 传 输 通 道 的 非法负载检测方法，通 过 对 负 载 以 给 定 的 频 率 进 行 通断调制和原边解调判断其负载的合法性。此外文 献 ［１５］提 出 了 针 对 分 段 式 供 电 导 轨 系 统 的 非 线 性 规 划数学模型，对分段 导 轨 长 度 及 导 轨 快 速 切 换 等 问 题进行分析，得 到 较 优 的 规 划 与 控 制 结 果。 中 科 院 电工所通过电路和有限元仿真分析了电动汽车无线 充电系统在车体内及充电装置周围产生的电磁场， 提出在发 射 装 置 外 沿 加 装 水 平 屏 蔽 带 的 磁 屏 蔽 方 法 。 ［１６］ 西南交 通 大 学 提 出 了 一 种 基 于 多 逆 变 器 并 联的无线电能传输 系 统，利 用 改 变 逆 变 器 输 出 电 压 脉宽与移相角控制 方 法 对 逆 变 器 进 行 控 制，有 效 地 消除初级线圈电流的３次谐波 。 ［１７］
ＫＡＩＳＴ 将采用 动 态 无 线 充 电 技 术 的 电 动 车 称 为在线 电 动 车 （ＯＬＥＶ）。２０１３ 年 位 于 龟 尾 市 的 两 条 ＯＬＥＶ 电 动 公 交 线 路 投 入 运 行，线 路 总 长 为 ２４ｋｍ，如附录 Ａ 图 Ａ２所示，传输功率为 １００ｋＷ， 效率为８５％ 。 ［２］
２ 电 动 汽 车 动 态 无 线 充 电 技 术 关 键 问 题
２．１ 磁 耦 合 机 构 设 计 与 优 化 现有的动态无线供电导轨大致分为以下几类：
分立形式的连续单 线 圈 结 构、矩 形 长 线 圈 型 与 双 磁 极型。奥克兰大学提出矩形长线圈供电导轨解决方 案［１７］，并提出了 不 同 形 式 的 接 收 端 结 构 ，如 附 录 Ａ 图 Ａ６ 所 示 为 Ｅ－ｔｙｐｅ 与 Ｃｏａｘｉａｌ－ｔｙｐｅ 接 收 端 。 ［１８］ 但 是 所 提 出 方 案 的 侧 移 能 力 弱 ，因 此 ，文 献 ［１９］提 出 双 Ｄ形式与新型双极型接收端用来改善耦合机构 的侧移能力，如附录 Ａ 图 Ａ７所示。
摘 要 ：电 动 汽 车 动 态 无 线 充 电 技 术 在 静 态 无 线 充 电 技 术 逐 渐 趋 于 成 熟 的 情 况 下 渐 渐 成 为 静 态 无 线 充电技术的重要补充及未来发展方向。文中对国内外学者及研究机构对动态无线充电技术的研究 进展做了详细综述，对其未来发 展 面 临 的 关 键 技 术 问 题 及 瓶 颈 进 行 了 详 细 分 析 ，主 要 包 括 耦 合 机 构 、控 制 策 略 、电 磁 兼 容 等 方 面 ，并 介 绍 了 针 对 动 态 无 线 充 电 技 术 瓶 颈 问 题 的 前 期 研 究 工 作 。
美国橡树岭国家实验室针对电动车动态无线充 电的耦合机构、传 输 特 性、介 质 损 耗、电 磁 辐 射 展 开 研究，其地面发射装 置 采 用 全 桥 逆 变 和 串 联 的 两 个 初级绕组，实验结果 表 明 传 输 功 率 和 效 率 受 电 动 汽 车 位 置 影 响 较 大［３－４］，其 建 立 的 试 验 系 统 如 附 录 Ａ 图 Ａ３所示。
国内几所较早开展与动态无线电能传输技术相 关 研 究 的 高 校 主 要 包 括 东 南 大 学 、天 津 工 业 大 学 、重 庆大学、中科院电 工 所、西 南 交 通 大 学、哈 尔 滨 工 业 大学等。这些高校前期研究主要集中在大功率电力 电 子 电 能 变 换 与 拓 扑 设 计 、磁 耦 合 机 构 优 化 设 计 、系 统建模优化与控制、系 统 复 杂 动 力 学 行 为 分 析 与 控 制、能量和信息同 步 传 输、负 载 识 别 与 异 物 检 测、电 磁 兼 容 与 电 磁 屏 蔽 等 技 术 方 面 ，相 关 理 论 、技 术 难 点 以及关键问题的研 究 已 经 取 得 一 定 成 果，并 且 已 经 研制出原理样机。
第 ４１ 卷 第 ２ 期 ２０１７ 年 １ 月 ２５ 日 ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１６０９１９０１３
Ｖｏｌ．４１ Ｎｏ．２Ｊａｎ．２５，２０１７
电动汽车动态无线充电关键技术研究进展
朱 春 波 ，姜 金 海 ，宋 凯 ，张 千 帆
（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江省哈尔滨市 １５０００１）
虽然世界各国研究机构仍在不断深入研究电动 汽车动态无线供电 技 术，并 且 不 断 推 进 相 关 理 论 和 技术研究的发展，但 是 其 中 依 旧 存 在 一 定 的 关 键 技 术 需 要 研 究 ，其 中 包 括 磁 耦 合 机 构 设 计 与 优 化 、系 统 鲁 棒 控 制 技 术 、电 磁 兼 容 技 术 研 究 ，以 便 最 大 限 度 提 升 系 统 工 作 性 能 ，保 证 系 统 的 安 全 、可 靠 、稳 定 、高 效 运行。
然 而 ，随 着 研 究 的 深 入 ，许 多 关 键 问 题 与 瓶 颈 需 要解决，这些问题的 解 决 对 于 动 态 无 线 供 电 技 术 的 发展具有指导性作用。本文首先对国内外学者对动
收 稿 日 期 ：２０１６－０９－１９；修 回 日 期 ：２０１６－１１－０３。 上 网 日 期 ：２０１６－１１－２８。 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （５１６７７０３２）。
关 键 词 ：动 态 无 线 充 电 ；电 动 汽 车 ；无 线 充 电 关 键 技 术
０ 引 言
为 了 节 约 能 源 ，减 少 环 境 污 染 ，电 动 汽 车 受 到 了 世界各国的大力 推 广。 目 前，由 于 电 池 容 量 及 充 电 基础设施等条件的 限 制，充 电 问 题 成 为 电 动 汽 车 发 展过程中面临的最主要的瓶颈问题。由于无线充电 技术可以解决传统 传 导 式 充 电 面 临 的 接 口 限 制、安 全问题等 而 逐 渐 发 展 成 为 电 动 汽 车 充 电 的 主 要 方 式。然而，静态无线 充 电 与 有 线 充 电 同 样 存 在 着 充 电频繁、续 航 里 程 短、电 池 用 量 大 且 成 本 高 昂 等 问 题。特别是对于电 动 巴 士 一 类 的 公 交 车 辆，其 连 续 续航能力格外重 要。 在 这 样 的 背 景 下，电 动 汽 车 动 态无线充电技术应 运 而 生，它 以 非 接 触 的 方 式 为 行 驶中的电动汽车实时地提供能量供给。
橡 树 岭 国 家 实 验 室、韩 国 高 等 科 学 技 术 学 院 （ＫＡＩＳＴ）等国 外 研 究 团 队 已 经 对 电 动 汽 车 动 态 无 线供电相关的技术难点以及关键问题展开了一系列 研究，主要 集 中 在 系 统 建 模 方 法、电 能 变 换 拓 扑 结 构 、电 磁 耦 合 机 构 优 化 设 计 和 电 磁 屏 蔽 技 术 等 方 面 。 新西兰奥克兰大学与德国康稳公司合作研制出世界 上 第 一 台 无 线 充 电 大 巴 ，功 率 为３０ｋＷ，同 时 也 研 制 出１００ｋＷ 无线 供 电 列 车 样 机，列 车 轨 道 长４００ ｍ， 如附录 Ａ 图 Ａ１所示，车上未安装电池组 。 ［１］
东南大学对动态无线能量传输的原副边线圈尺 寸对传输效率以及 侧 移 的 影 响 进 行 深 入 研 究，并 提 出基于频 率 控 制 的 方 法 达 到 系 统 能 量 传 输 效 率 最 优 。 ［１０－１１］ 天津工业 大 学 基 于 耦 合 模 理 论 基 础 ，分 析 了运动状态下的高速列车无线供电系统发射线圈与 接收线圈固有谐振频率的变化对系统传输效率的影 响，提出了一种可调 节 发 射 端 功 率 因 数 的 频 率 跟 踪 控制技术［１２］，并 于 ２０１３ 年 提 出 将 动 态 无 线 能 量 传 输技术应用于高速 铁 路 列 车 充 电 的 设 想，建 立 了 高 铁充电沙盘模型，受 到 广 泛 关 注。 重 庆 大 学 提 出 了 参数识别理论，以改 善 原 边 控 制 时 副 边 参 数 难 以 调
此外 德 国 庞 巴 迪 在 电 动 汽 车、有 轨 电 车 无 线 供 电 领 域 也 处 于 较 为 领 先 的 水 平 ，由 于 商 业 化 的 原 因 ， 其相应的技术资料较少 。 ［９］ １．２ 国 内 动 态 无 线 充 电 技 术 发 展 动 态
国内 各 高 校、研 究 所 也 相 继 开 展 了 无 线 电 能 传 输 技 术 及 应 用 的 研 究 工 作 ，并 于 ２０１１ 年 １０ 月 ，由 中 国科协资助在天津 工 业 大 学 举 办 了 “无 线 电 能 传 输 关 键 技 术 问 题 与 应 用 前 景 ”学 术 沙 龙 ，这 是 国 内 在 无 线 电 能 传 输 领 域 的 第 一 次 学 术 会 议 ，随 后 ２０１２ 年 在 重庆举办了“无线电能传输技术 研 讨 会”、２０１３ 年 在 贵阳举办了“无线 电 能 传 输 关 键 技 术 与 应 用 学 术 研 讨会”、２０１４年在南京举办了“无线 电 能 传 输 技 术 与 应用国际学术会议”、２０１５年在武汉 举 办 了“无 线 电 能 传 输 技 术 及 应 用 学 术 会 议 ”，展 示 了 国 内 无 线 电 能 传输技术良好的发展态势和前景。
态无线充电技术的 研 究 进 展 进 行 总 结，其 次 提 出 目 前动态无线充电技术面临的关键技术问题及瓶颈， 最后对动态无线充电技术的关键技术问题及瓶颈进 行了总结并对其发展前景做出了进一步展望。
１ 电动汽 车 动 态 无 线 充 电 技 术 国 内 外 研 究 现状