电动汽车无线充电技术剖析
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电动汽车无线充电技术研究背景
▪ 电动汽车充电站及充电桩
2020/11/10
10
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电动汽车无线充电技术研究背景
无线充电式充电站
2020/11/10
11
www.themegallery.com
LOGO
电动汽车无线充电技术研究背景
无线充电式停车场
21
LOGO
三种充电方式对比
2020/11/10
22
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电动汽车无线充电系统实际结构及原理图
系统由位于汽车外部主 级电路和位于汽车的内部 的次级电路、整流器以及 驱动系统构成。通常在充 电的时候，带有扁平铁芯 的主级线圈，即耦合器， 是通过手动的方式被插在 次级铁芯中一个缝隙处， 这样，能量就能够从安置 在底层的主级电路被转换 到电池中。
1
普通充电
多为交流充电，电压 220V或380V，一次需要810小时充满。
一个有10个位置的电站 一天 充30辆汽车，10万辆 汽车需多少个充电站？ 占用多少城市用地？？
2
快速充电
多为直流充电，一次充电 需要10-20分钟左右。
10分钟左右把35Kw的电 池充电完毕大约需要 250Kw的充电功率，是一 个办公大楼用电负荷的5倍 ，不可能在家充！一个充 电站开4个充电机，功率就 能达到“兆瓦”级，是个 难题！！
DSP课外研究课题
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电动汽车无线充电技术概述
组长：向勇 组员：曾金花、任源、张珊珊、池浩、
范云飞、许策、李怡祥、黄鑫
2020/11/10
1
LOGO
主要内容
1
电动汽车无线充电技术研究背景
2
电动汽车无线充电技术工作原理
3
电动汽车无线充电技术应用实例
4
未来电动汽车无线充电技术展望
2020/11/10
3
电池更换
更换电池，时间短，能保 证汽车的正常行驶。
电池组标准化比较困难， 电池组心就问题难以解决 。
2020/11/10
8
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电动汽车无线充电技术研究背景
充电桩充形式的缺点及其解决办法
同时充电的汽车数目有限 户外有线充电桩易受到侵害 建专用充电站占用大量用地
2020/11/10
9
采用无线充电形式
5
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电动汽车无线充电技术研究背景
传统汽车和纯电动汽车节能减排比较无线充电技术研究背景
日驶
油耗
电耗
（公里） （L/100Km） （度）
日成本 （元）
年节约 CO2减排 （元） （吨）
传统公交车
240
27
434
传统私家车
30
9
18
纯电动公交车 240
90
130
91000
44
纯电动私家车
30
19
3.4
▪ 4.2007年，美国麻省理工学院的马林·索尔贾希克（Marin Soljacic）等人在无 线传输电力方面取得了新进展，他们用两米外的一个电源，“隔地”点亮了 一盏60瓦的灯泡。
▪ 5.最近，有几家公司已经生产出无线充电的手机、mp3、便携式电脑。
2020/11/10
13
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电动汽车无线充电技术工作原理
2020/11/10
12
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 无线充电的发展历史
▪ 1. 19世纪30年代，迈克尔•法拉第就发现，周围磁场的变化将在电线中产生电 流。
▪ 2. 19世纪90年代，爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手尼古拉•特斯拉就曾 提出无线电力传输的构想。
▪ 3.香港城市大学电子工程学系许树源教授在早几年曾成功研制出“无线电池 充电平台”，需要产品与充电器接触，它主要利用的是近场电磁耦合原理。
2
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电动汽车无线充电技术研究背景
中国新能源汽车政策进程
2020/11/10
3
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电动汽车无线充电技术研究背景
新能源汽车（乘用车及轻型商用车）示范推广补助标准（万元/每辆）
2020/11/10
4
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电动汽车无线充电技术研究背景
十米以上城市公交客车示范推广补助标准（万元/每辆）
2020/11/10
2020/11/10
23
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电动汽车无线充电系统结构及原理图
2020/11/10
24
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电动汽车无线充电技术应用实例
▪ 感应充电观光车
韩国首尔一座游 乐园内试运行一 种新型电车。这 种电车在铺有电 感应条的路面上 行驶时可“无线” 充电，不像传统 电车需通过路轨 或头顶电线获得 电力。
4300
1.8
2020/11/10
6
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电动汽车无线充电技术研究背景 电动汽车
燃料电池
技术瓶颈： 1.H2的制取、存储 、运输难题。 2. 催化剂选取困难 ，成本太高。
纯电动汽车
目前更多的是发 展电动汽车
2020/11/10
7
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电动汽车无线充电技术研究背景
传统电动汽车充电模式及其存在的问题
电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 无线电波式充电
基本原理——类似于早期使用 的矿石收音机，主要有微波发 射装置和微波接收装置组成， 如图，接收电路，可以捕捉到 从墙壁弹回的无线电波能量， 在随负载作出调整的同时保持 稳定的直流电压。
Powercast公司研制出可以将 无线电波转化成直流电的接收 装置，可在约1米范围内为不同 电子装置的电池充电。
2020/11/10
25
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电动汽车无线充电技术应用实例
▪ 无线输电
频率相同的共振耦合现象
电流震荡：7兆赫 范围：1米 传输效率：80%
2020/11/10
14
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电子产品充电
松下产品
2020/11/10
无线电源联盟
15
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电动汽车无线充电技术工作原理
三
种
无
1
电磁感应式
线
充
2
无线电波式
电
方
式
3
磁场共振式
2020/11/10
2020/11/10
19
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电动汽车无线充电技术工作原理
源自文库
▪ 磁场共振
原理——由能量发送装 置，和能量接收装置组 成，当两个装置调整到 相同频率，或者说在一 个特定的频率上共振， 它们就可以交换彼此的 能量。
2020/11/10
20
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 磁场共振式充电应用
2020/11/10
16
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电磁感应式充电
2020/11/10
电磁感应——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，从 而将能量从传输端 转移到接收端
17
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电磁感应式充电系统框图及应用
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术研究背景
▪ 电动汽车充电站及充电桩
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术研究背景
无线充电式充电站
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术研究背景
无线充电式停车场
21
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三种充电方式对比
2020/11/10
22
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电动汽车无线充电系统实际结构及原理图
系统由位于汽车外部主 级电路和位于汽车的内部 的次级电路、整流器以及 驱动系统构成。通常在充 电的时候，带有扁平铁芯 的主级线圈，即耦合器， 是通过手动的方式被插在 次级铁芯中一个缝隙处， 这样，能量就能够从安置 在底层的主级电路被转换 到电池中。
1
普通充电
多为交流充电，电压 220V或380V，一次需要810小时充满。
一个有10个位置的电站 一天 充30辆汽车，10万辆 汽车需多少个充电站？ 占用多少城市用地？？
2
快速充电
多为直流充电，一次充电 需要10-20分钟左右。
10分钟左右把35Kw的电 池充电完毕大约需要 250Kw的充电功率，是一 个办公大楼用电负荷的5倍 ，不可能在家充！一个充 电站开4个充电机，功率就 能达到“兆瓦”级，是个 难题！！
DSP课外研究课题
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电动汽车无线充电技术概述
组长：向勇 组员：曾金花、任源、张珊珊、池浩、
范云飞、许策、李怡祥、黄鑫
2020/11/10
1
LOGO
主要内容
1
电动汽车无线充电技术研究背景
2
电动汽车无线充电技术工作原理
3
电动汽车无线充电技术应用实例
4
未来电动汽车无线充电技术展望
2020/11/10
3
电池更换
更换电池，时间短，能保 证汽车的正常行驶。
电池组标准化比较困难， 电池组心就问题难以解决 。
2020/11/10
8
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电动汽车无线充电技术研究背景
充电桩充形式的缺点及其解决办法
同时充电的汽车数目有限 户外有线充电桩易受到侵害 建专用充电站占用大量用地
2020/11/10
9
采用无线充电形式
5
LOGO
电动汽车无线充电技术研究背景
传统汽车和纯电动汽车节能减排比较无线充电技术研究背景
日驶
油耗
电耗
（公里） （L/100Km） （度）
日成本 （元）
年节约 CO2减排 （元） （吨）
传统公交车
240
27
434
传统私家车
30
9
18
纯电动公交车 240
90
130
91000
44
纯电动私家车
30
19
3.4
▪ 4.2007年，美国麻省理工学院的马林·索尔贾希克（Marin Soljacic）等人在无 线传输电力方面取得了新进展，他们用两米外的一个电源，“隔地”点亮了 一盏60瓦的灯泡。
▪ 5.最近，有几家公司已经生产出无线充电的手机、mp3、便携式电脑。
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术工作原理
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 无线充电的发展历史
▪ 1. 19世纪30年代，迈克尔•法拉第就发现，周围磁场的变化将在电线中产生电 流。
▪ 2. 19世纪90年代，爱迪生光谱辐射能研究项目的一名助手尼古拉•特斯拉就曾 提出无线电力传输的构想。
▪ 3.香港城市大学电子工程学系许树源教授在早几年曾成功研制出“无线电池 充电平台”，需要产品与充电器接触，它主要利用的是近场电磁耦合原理。
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电动汽车无线充电技术研究背景
中国新能源汽车政策进程
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术研究背景
新能源汽车（乘用车及轻型商用车）示范推广补助标准（万元/每辆）
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术研究背景
十米以上城市公交客车示范推广补助标准（万元/每辆）
2020/11/10
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电动汽车无线充电系统结构及原理图
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术应用实例
▪ 感应充电观光车
韩国首尔一座游 乐园内试运行一 种新型电车。这 种电车在铺有电 感应条的路面上 行驶时可“无线” 充电，不像传统 电车需通过路轨 或头顶电线获得 电力。
4300
1.8
2020/11/10
6
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电动汽车无线充电技术研究背景 电动汽车
燃料电池
技术瓶颈： 1.H2的制取、存储 、运输难题。 2. 催化剂选取困难 ，成本太高。
纯电动汽车
目前更多的是发 展电动汽车
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术研究背景
传统电动汽车充电模式及其存在的问题
电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 无线电波式充电
基本原理——类似于早期使用 的矿石收音机，主要有微波发 射装置和微波接收装置组成， 如图，接收电路，可以捕捉到 从墙壁弹回的无线电波能量， 在随负载作出调整的同时保持 稳定的直流电压。
Powercast公司研制出可以将 无线电波转化成直流电的接收 装置，可在约1米范围内为不同 电子装置的电池充电。
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术应用实例
▪ 无线输电
频率相同的共振耦合现象
电流震荡：7兆赫 范围：1米 传输效率：80%
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电子产品充电
松下产品
2020/11/10
无线电源联盟
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电动汽车无线充电技术工作原理
三
种
无
1
电磁感应式
线
充
2
无线电波式
电
方
式
3
磁场共振式
2020/11/10
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术工作原理
源自文库
▪ 磁场共振
原理——由能量发送装 置，和能量接收装置组 成，当两个装置调整到 相同频率，或者说在一 个特定的频率上共振， 它们就可以交换彼此的 能量。
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 磁场共振式充电应用
2020/11/10
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电磁感应式充电
2020/11/10
电磁感应——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，从 而将能量从传输端 转移到接收端
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电动汽车无线充电技术工作原理
▪ 电磁感应式充电系统框图及应用
2020/11/10
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