无线充电技术现状

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电动汽车的无线充电技术如今日益成熟，但是在实际应用中依然存在充电效率低、安全性等问题。电动汽车无线充电技术距离我们还有多远呢？

      无线充电技术，即Wireless charging technology，是指具有电池的装置不需要借助于电导线，利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术，在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术，源于无线电力输送技术。无线充电技术前期主要是应用在手机的充电中。




目前在电动汽车行业上无线充电技术也得到了应用。各大车场在几年前就开始着手研究汽车的无线充电技术。


      从具体的技术原理及解决方案来说，目前无线充电技术主要有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种基本方式。这几种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。这几种方式的比较如下图所示。



       对于无线充电技术的应用，其实各大厂商已经先后推出了支持无线充电的电动汽车。早在2013年，日产便选择旗下全球销量最好的纯电动汽车聆风作为推广无线充电技术的车型。2014年7月，奔驰和宝马联合宣布要合作研发电动汽车无线充电技术。奔驰将基于全新S级进行测试，而宝马则计划率先将其应用在i8身上。奥迪则在2015CES展上，展示了奥迪最新的无线充电设备，这套可自动升降供电线圈的无线充电技术，足以应对底盘较高的SUV。


       除沃尔沃以外，车企基本都是运用在车辆静止的状态充电的方式。2012年，沃尔沃就启动了一个名叫“电网道路系统”的项目，并在瑞典的测试中心建设了一条长约400米的测试道路。该道路内部铺设了电缆，当测试卡车经过这段道路时，车辆会同电缆自动展开连接，750V的直流电将对车辆进行充电。2013年，韩国龟尾市铺设了一条长达12公里的无线充电路段，纯电动公交车行驶在路上可边开车边充电。而在中国广西也已经建成了首条电动汽车无线充电车道。


虽然无线充电技术已经得到了应用，但是无线充电系统任然有一些需要注意的重点。


1、移动性

     在无线充电系统的实作中，定位和跟踪多个移动接收器的能力至关重要。近场充电中发射器和接收器的相对位置不变，但在远场充电中用户可能不断移动。用户应能随意移动而不会丢失讯号。

2、安全性

     射频安全性取决于在不损害人类健康的前提下，人体可以承受的照射量，通常是以吸收率(SAR)用来定义这个极限值。消费类产品的安全性要求其实相当严格，因为它关乎能否让消费者建立安全感，不能只以通过安全规范为目标来设计。
      至于超音波的安全性，可能也是消费者非常关心的问题，毕竟消费者对于充满射线的空间，心理上可能多少会有排斥，而且超音波有可能会影响动物。在动物也感知不到的高频段上提供无线充电，可能是此一问题的解决方法。


3、系统干扰

无线充电系统基于高频率开关讯号，必须具备预测噪讯来源的能力，包括充电系统本身的噪讯和系统外部的噪讯。

4、充电效率提升

     充电效率一直是电动汽车行业关注的重点问题。目前无线充电技术的充电效率一般在80%以下，因此无线充电效率依然有提升的空间，充电效率的提升也能够缩短充电的时间。

     对于无线充电的效率测试，一般可以采用对输入端电压电流和输出端电压电流进行测量，将测试的数据进行计算得出充电的效率。但是想测试的数据更加准确，就必须保证在同一时刻对输入和输出端进行测量。可以采用高精度的功率分析仪对充电桩进行测试。



     如果无线充电技术解决了充电效率低、安全性、系统干扰等问题，相信在不远的时间内，无线充电技术会逐渐替代目前主流的“有线充电桩”，会成为新能源行业一个新的发展机遇。