汽车充电技术 科普

奇妙科普圆　氐碳出行　

近日，英国ＨａｌｏｌＰＴ公司在伦敦利用最新研发　

的感应式电能传输技术，成功实现为电动汽车无线　充电。在展示过程中，该公司将电能接收垫安装于　雪铁龙电动汽车车身下侧，电池就可以通过无线充　

电系统进行无线充电。　目前的一些电动汽车，如日产聆风和三菱的充　

电，必须要通过一根电线将汽车与街边汽车充电站　或家庭插头相连。而感应式电能传输技术则是利用　

厂］　感应电荷的原理，电源板埋藏于道路的沥青之下，　

彬　既可以得到有效保护，又不会受到恶劣天气的影　响。感应式电能传输系统让汽车驾驶员根本无须担　心有时会忘记为电动汽车充电。　

该公司表示，感应式电能传输技术将于２０１２　年实现商业规模应用。　

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充电问题，电动汽车就能迅速得到推广　‘’’　．＇…”・‘‘’“　・‘’’’’。●‘‘’　‘．．’…’．＇　。　‘．＇。’。。　．．…　。・。‘’“‘・　’‘　・。’’”‘・‘‘’　。．．”　’・‘‘’“‘・‘‘。“’・‘‘’”‘．＿…。‘・。　。”。・‘’。　’、　

小学练合阅读　

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Ａ版　

电动汽车无线充电技术的现状与展望　

赵兴福　（广汽丰田汽车有限公司，广州５１１４５５）　魏健　（中国定远汽车试验场，广州２３３２１０）　

【摘要】　分析电动汽车用无线充电技术的特点，介绍应用于电动汽车的无线充电技术的研发现状，其中　重点介绍最接近实用的电磁感应式技术。然后以行驶中的充电技术为重点，对将来电动汽车用无线充电技术的　发展进行展望。　

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ＥＶ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　

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【关键词】　电动汽车无线充电电磁感应微波　电磁共振　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－４５５４．２０１２．０６．０１　

０　引言　

随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问　

题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽　车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车（ＥＶ）和插　电式混合动力汽车（ＰＨＥＶ）的量产和销售也已开　

始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问　题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方　式全部是接触式充电（无论是充电模式还是换电　模式），非接触式的无线充电技术尚处于起步阶　

段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术　更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不　

电动汽车无线充电技术

电动汽车普通充电方式及优缺点

目前市面上对电动汽车充电主要有两种方式，一种是使用车载充电机，另一种是使用外置充电桩。这两种方式的区别是车载充电机可以接入220V的家用工频电，功率较小，可以进行慢速充电；而充电桩一般接入的是380V的三相电，功率较大，理论上可以实现快速充电。相同之处是他们都采用插入式连接器的方式进行充电。

电动汽车普遍采用的充电方式是利用充电粧或充电站通过导线与电网进行有线连接（即电缆连接），从电网获取电能为电动汽车进行常规充电、快速充电和换电，然而上述充电方式存在诸多弊端；①电池的充电需在人为情况下对插头进行插拔，存在安全隐患；

②充电全程均需人工操作，自动化程度低；

③在温度低、天气恶劣的条件下无法对电动汽车进行室外充电。

④插电容易产生火花、容易产生磨损、不容易维护、不够美观、不够灵活、不够安全

不同充电模式优缺点对比

充电模式 优点 缺点

整车慢充 1、充电功率小，设备成本低

2、利用电力低谷时段充电或有序充电能力强，充电成本低

3、可有效延长电池使用寿命 充电时间相对较长，需要建设专门停车场地

整车快充 1、充电时间较短，效率高

2、相较慢充方式占土地面积较小 1、大规模直流快充会对电网产生相应的影响

2、工作和安装成本相对较高

3、充电电流大，对电池的使用寿命和性能有很大影响

电池更换 1、电动汽车与动力电池相分离，降低购车成本

2、便于电力调控峰谷差，实现V2G功能

3、便于电池维护，有利于提高电池的寿命 1、电池与电动乘用车的标准难于统一

2、不适应电动汽车灵活多样的需要

3、换电站初期投资成本大，成本风险高

无线充电技术分类及特点

WPT技术主要分为三种：射频或微波WPT、电磁感应式WPT以及电磁共振式WPT，下面分别予以介绍。

所谓微波WPT，就是以微波（频率在300MHz–300GHz之间的电磁波）为载体在自由空间无线传输电磁能量的技术[16]。由于工作频率高、系统效率较低，微波WPT并不适合于EV这种能量传输距离较短的应用场合。系统能量变换效率仅有38%。 电磁感应式WPT是基于电磁感应原理，利用一次、二次分离的变压器，在较近距离条件下进行无线电能传输的技术。目前较成熟的无线供电方式均采用该技术。然而，电磁感应式WPT仍存在一系列问题：传输距离较短，距离增大时效率急剧下降；传输效率对非接触变压器的一次、二次的错位非常敏感等。

CHINA ELECTRICAL EQUIPMENT INDUSTRY2019.10.DQGY 70TECHNICAL EXCHANGE‖技术交流

法规的立法经验和做法，结合我国汽车产业实际，以规范和加强乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分管理。国家连续的政策促进，对企业和购买电动汽车的消费者，都起到了积极作用。新能源电动汽车得到了突飞猛进式的发展。根据公安部交管局2019年7月发布的数据[5]显示，截至2019年6月，全国新能源汽车保有量达344万辆，占汽车总量的1.37%，与2018年年底相比，增加83万辆，增长31.87%；与去年同期相比，增加145万辆，增长72.85%。其中，纯电动汽车保有量281万辆，占新能源汽车总量的81.74%。图1 2018年~2019年新能源汽车保有量图2 纯电动汽车保有量1 发展新能源汽车的背景随着我国汽车保有量的增加，环境污染和能源危机的问题日益严峻。为缓解这一问题，新能源汽车技术被各界广泛关注。根据世界各国新能源汽车研究的发展情况，市场上推广比较多的新能源汽车主要有：纯电动汽车（BEV）、混合动力汽车（HEV）及燃料电池汽车（FCEV）[1]。在以锂离子电池为代表的储能技术进步以及国家政策的推动下，纯电动汽车及插电式混合动力汽车（PHEV）率先进入新能源电动汽车市场。为落实国务院关于发展战略性新兴产业和加强节能减排工作的决策部署，加快培育和发展节能与新能源汽车产业，国务院于2012年颁布了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》[2]。规划明确了我国节能与新能源汽车产业发展的技术路线、发展目标、主要任务和政策措施。规划特别强调积极推进充电设施建设、完善的充电设施是发展新能源汽车产业的重要保障。要科学规划，加强技术开发，探索有效的商业运营模式，积极推进充电设施建设，适应新能源汽车产业化发展的需要。为了更好地鼓励电动汽车市场有序发展，工业和信息化部、国家发改委、财政部和科技部联合下通知，于2015年发文《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》[3]，国家及地方对于生产及购买新能源电动汽车都提出了相关的补贴政策。2017年工业和信息化部、财政部、商务部、海关总署、质检总局联合公布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》[4]，推动节能与新能源汽车产业发展，借鉴欧美等国家汽车企业平均燃料消耗量和新能源汽车管理刁力鹏 张亮 曾雁鸿（机械工业北京电工技术经济研究所） 新能源电动汽车充电技术与应用浅析摘要：新能源汽车、特别是纯电动汽车在汽车市场占比逐步增多，充电技术的进步将会引领未来新能源电动汽车的进一步发展。本文阐述了近年来新能源电动汽车充电技术的发展历程，提出和对比了国内外几种充电技术的优劣，并通过分析先进的充电技术，提出了新能源电动汽车充电技术的发展方向和发展建议。关键词：新能源；电动汽车；充电技术