电动汽车无线充电耦合器综述

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《电气开关》（２０１６．Ｎｏ．４）
在 的隔离 ，即电源和车辆之间有气隙，这增加了充电系 的干 扰 。
统 的安全性 。ｗ 系统能够完全 自动化 ，而且更容易 ３．１ 感应 电能传 输 （Ｉ ）
ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＷＰＴ）ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ａ ｎｄ ｓａｆｅ．Ｗ ｃａｎ ｈｅｌｐ ｒｅｄｕｃｅ ＥＶｓ ｐｒ ｉｃｉｎｇ ｉｆ ｉｔ ｉｓ ｄｏｎｅ ｄｕｒ ｉｎｇ ｔｒａｖｅｌ ｂｅｃａｕｓｅ
ｔｈｉｓ ｗｉｌｌ ｍｉｎｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｂａｔｔｅｒ ｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｎ ｂｏａｒｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ．Ｗ ＰＴ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｕｐｌｅｒ—ｔｈｅｙ ｃｕｒ－ ｒｅｎｔ ｈａｖｅ ｌｏｗ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｅｆｆ ｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｓｔａｔｅ—ｏｆ－ｔｈｅ—ａｒｔ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａ ｎ ｃｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｗ ｃｏｕｐｌｅｒ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ；ｂａｔｔｅｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ
摘 要：近年来，电动汽车吸 引了越来越 多的关注，但是 它们仍 然不是消费者主要的选择。这 可能是许 多原 因造
成 的 包括 电动 汽 车价格 和行 程 ，这 些 因数 主要 是 受 目前 电池技 术 以及 充 电速 率 的限制 。与传 统 的 插入 式充 电 系
统相 比 ，无 线充 电 系统更 方便 ，安 全 。动 态无 线充 电能 减 少车 载 的 电池 容 量 ，可 以帮 助 降低 电动 汽 车 的价 格 。 然
１ 引言
由于化 石 燃料 导 致 的环 境 问题 日趋 严 重 ，电 动 汽 车 因其 环保 优 势越 来 越 受 到 重视 ，电动 汽 车 的广 泛运 用 可 以有效 减 少城 市 和 街 道 污 染 … 。然 而 ，由于 目前 的电池技术和电网连接等技术 问题 ，这些问题会影 响 电动汽车的行程和充电时间 ，因此 尚未被消费者广泛 接 受 。
而无线充 电仍受耦合器的限制一 他们 目前传输功率和效率较低 ，本文 阐述 了 目前无线词 ：电动 汽 车 ；无 线 充 电 ；蓄 电池
中 图分 类号 ：ＴＭ９１２
文 献标 识码 ：Ｂ
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｗ ｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｒ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ
目前 ，电 动汽 车普 遍 采用 插 入式 充 电 （有 线充 电），比如特斯拉 电动跑车 ，有 ５３千瓦时的车载电池 容量 ，使用 ２４０Ｖ，４０Ａ充 电器需 要大约 ７小 时，使用 ２４０Ｖ，７０Ａ的充 电器 ，需要 ４．５小 时 Ｊ。但插 人式充 电会受到天气的影响 ，湿插头和接触器有产生冲击 电 流和电弧的危 险。ｗＰＴ通 过电磁感应 技术提供 了内
＜电气开关＞（２０１６．Ｎｏ．４）
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文 章编 号 ：１００４—２８９Ｘ（２０１６）０４—０００７—０ ４
电动 汽车无线充 电耦 合器综述
董 福禄 ，凌顺和 ，陈淑伟
（１．北京 中建建 筑设计 院有限公 司山东分公 司 ，山 东 青 岛 ２６６０７１；２．中铁 建工集 团青 岛工程 有 限公 司，山东 青 岛 ２６６０００；３．中电科二十二所 天博信 息科技 公 司，山东 青 岛 ２６６０００）
由于 目前 的 电池 能量 密度 低 ，为 了 获得 足 够 的车 载 电量 ，电池 的重量 和成 本都 会很 高 。 同时 ，为 了增 加 电池 的寿命和效率以及安全问题 ，必须限制充电电流 ， 导致充电时间漫长。为 了降低车载 电池的数量 ，需要
电动汽 车能 够在行 驶 中充 电 ，这 就 迫切 需 求 对 自动 化 ｗＰＴ技 术 。现实 中 ，我 们 只能 在 主 干道 而 不能 在 所 有 道路 而安 装 电源 ，所 以 电动 汽 车 必 须有 一 定 的车 载 电 池容 量 。因此 电 能存 储 与静 止 和移 动 （在 线 ）充 电 的 结合是必需的。相对于有线充 电，ｗＰＴ不需要接触器 和裸 露终 端 ，因而更 简 洁 、更 安全 。
ＤＯＮＧ Ｆｕ—ｌｕ ，ＬＩＮＧ Ｓｈｕｎ。ｈｅ ，ＣＨＥＮ Ｓｈｕ．ｗｅｉ
（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｒｐ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７ １，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ ２２ ｔｈ Ｔｉａｎｂｏ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，２６６５５５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ（ＥＶｓ）ｈａｖｅ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｉｎｔｅｒｅｓｔ．Ｂｕｔ，ｔｈｅｙ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｎｏｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｃｈｏｉｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｕｍｅｒ．Ｔｈｉｓ ｍａｙ ｂｅ ｄｕｅ ｔｏ ｍａｎｙ ｒｅａｓｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｐｒ ｉｃｅ ａｎｄ ｄｒ ｉｖｉｎｇ ｒａｎｇｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｌａｒｇｅｌｙ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂａｔｔｅｒｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａ ｎ ｄ ｔｈｅ ｒｅｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｐｅｅｄ．Ｗ ｈｅｎ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｐｌｕｇ—ｉｎ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｗｉｒｅｌｅｓｓ