一、無線電能傳輸介紹

1.1發展背景

發展新能源汽車是中國實施國家能源戰略、進行大氣污染防治和節能減排的重大戰略舉措，國務院印發的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》，明確指出到2025年新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右，到2035年純電動汽車成為新銷售車輛的主流。

電動汽車充電問題一直是困擾其發展的瓶頸問題，采用傳導充電方式時車輛充電口的老化及出現的電火花降低了充電的安全性，充電線纜的有限長度和使用時對導線的拖拽限制了充電的靈活性。隨著大功率快速充電技術發展，導線體積和重量的增加、導體觸點的電流及溫升將會帶來一系列嚴重問題。

無線電能傳輸是一種利用空間中電磁場耦合或電磁波傳播實現電能由發射端無接觸傳遞到接收端的輸電方法，該方法不僅提供了極為便捷的供電方式，而且可以實現能量的自由傳輸與轉換，是一項顛覆性和革命性的方法，被中國科學技術協會列為十項引領未來的科學技術。

無線充電系統采用實用化的感應耦合電能傳輸方式進行無線供電，其電能原理如圖：

電網三相380V工頻交流電，輸入給地面功率變換設備，地面設備內部模塊輸出直流電能，直流電能供給到地面功率傳輸控制器，地面通信控制單元通過采集電壓電流相位差實現鎖相環控制，輸出控制信號，通過驅動電路驅動逆變功率器件導通和關斷，實現高頻逆變輸出。

高頻交流電再通過電感、電容，進行一次側電路補償諧振，將高頻交流電輸送到發射線圈，進而產生高頻交變的磁能，磁場經接收線圈感應后產生交變電能，這樣電能就從一次側變換傳輸到二次側。車載接收裝置將接收到的高頻交流電通過諧振補償和高頻整流后，經濾波裝置穩定輸出直流電，為電池進行充電。

1、安全性

不同于一般的充電系統所采用的接觸式充電（金屬觸點接觸式充電），無線充電系統采用是“感應充電”（無線連接的方式），所以沒有觸電或火花的風險；可以在低溫潮濕、易燃易爆等環境下使用。

2、成本低

通過無線充電的車輛或其他產品，可以減少備用電池和降低成本。

3、電池壽命長

傳統的充電，由于電池的特殊性，在較低的放電深度下重復快速充電，使極板的老化更快，縮短了電池的使用壽命。而無線充電可以在每個停止點自動充電，而放電深度（電池消耗）相對較少，電池壽命延長。

4、高耐用性

無線充電采用感應充電和通過耦合保護充電點，沒有金屬腐蝕，與典型的接觸式充電（金屬與金屬接觸）相比，耐久性更好，使用壽命更長。