电动汽车无线充电技术价值与意义

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[摘要]电动汽车是新能源汽车替代传统能源汽车最重要的选项。电动汽车要真正代替油气燃料汽车，必须解决能源的可持续供应问题，而无线充电技术对于解决这一问题至关重要。尝试通过对无线充电技术原理、应用价值及前景的研究，探索电动汽车动力持续性解决方案。

[关键词]新能源汽车；电动汽车；无线充电

随着人类文明的快速发展，汽车已经进入千家万户，成为人们出行代步的必备工具。但是，以石油为核心燃料的传统能源汽车数量的不断增加，必然对地球环境造成巨大的压力。上世纪开始，基于对能源的危机感，人们就已经开始了新能源汽车的研究和探索，电动汽车很快成为替代传统能源汽车最为理想的选择。当然，以电动汽车为首的新能源汽车想要替代传统能源汽车绝非易事，需要一个较为漫长的过程，其中最核心的制约因素就是电动汽车能源供应的持久性和充电系统的普及性目前尚未得到根本性的解决。为解决这一难题，这一领域的研究者开始将眼光投向无线充电技术。

1无线充电技术的定义与原理

无线充电技术与传统的依靠电缆进行充电的技术不同，基于该种技术的充电装置与接收装置间无需直接接触就可以完成充电。全桥整流器简易的耦合电路简易的LC震荡电路无线充电技术种类较多，其中有一种叫做微波式（又名电磁辐射式）。这种方式先依靠转换装置将直流电转换为电磁波，然后通过天线发射（与微波炉的工作原理类似），穿过空间后由接受端的天线接收，再通过整流器转换回直流电为电池充电。目前在市场上占据了主导地位的无线充电技术是电磁感应式，该种方式依靠的是电磁耦合原理（与变压器原理类似），初级线圈通入高频的交流电，产生呈周期性变化的磁场，次级线圈中磁场的高速变化使其产生周期变化的电动势，作为一个变相的电源向外输出交流电，为用电器供电。电磁谐振式电能传输技术，最早由麻省理工的一支研究团队提出理念并且开发了相应的充电系统。该技术与上文提到过的电磁感应式有着一定程度的相似，输出端通入电流会产生周期性磁场，在接受端产生交变电流。二者的区别在于该种方式电路会形成一个LC震荡电路。当磁场的频率与接收端的固有周期一致时，就会构成一个谐振系统，从而完成对电能的传输。

2无线充电技术的应用价值与优点

通过传导式充电对汽车整体或者拆除下的电池进行充电，操作复杂且充电时间较长，由于需要连接电缆等设备，传统充电方式在某些恶劣的天气环境（如雨雪等）难以确保安全。而无线充电技术无须使用电缆连接车辆与充电设施就可以直接进行充电，相比之下无线充电技术更加安全。同时传导式充电使用传统的充电桩进行充电，会占据更多的地面空间，而无线充电设施可以埋入地下，在绝大部分环境条件下（如停车场、住宅区、路边等）都可以进行充电。现有的不同地区的充电桩配备的电缆型号各有区别，车辆与不同国家或地区的充电桩无法兼容匹配，不经过复杂的改装就不能进行充电，但是无线充电设施普及之后可以有效地解决该问题。与传统的充电桩形式的充电设施比较，无线充电设施的成本也要远远低于充电桩；同时因为无线充电设施埋入地下，较少受到外界环境干扰，后期的维护成本也会大大降低。

3无线充电技术的前景展望

相比另外两种无线充电方式，电磁谐振电能传输技术依靠交变磁场与次级线圈产生谐振，不同于电磁辐射式依靠电磁波传递电能。前者对于人体近乎无害，而后者则会对于长期处于充电区的人员会造成一定的影响。对比电磁感应式，从理论上来讲，电磁谐振技术在电能的传输效率与线圈大小、传输距离等没有关系，而电磁感应式则严格要求线圈必须对齐并间距要足够小，否则传输效率将大打折扣。尽管电磁谐振有诸多优点，但是现阶段在技术上尚难以解决将装置小型化的同时达到高功率化的矛盾。所以，要达到为汽车稳定持续供电的效果，我们依旧需要长期的探索与研究。如果技术成熟，能在道路的地下埋设充电设备，并且完全做到让车辆在行驶中充电，就可以真正解决电能汽车供能持久性的问题。依靠个人移动终端与充电设备的连接，打造完善的互联网车用充电系统，达到便捷充电、适时统计个人实际电量消耗、甚至远程充电控制的目标，这样就可以彻底颠覆传统汽车的能源使用习惯，最终淘汰传统的能源汽车，减少汽车的尾气排放，有效地改善环境。

4结语

传统内燃机效率极为低下，仅为30%左右，对于不可再生的化石能源无疑造成了极大的浪费。由于现代电能体系的更新，相比之下，效率高达80%的电动机对于能源的利用更为高效。随着的电动汽车的发展，充电技术也需要与时俱进。而新型的无线充电技术可以有效地完成传统充电技术无法完成的任务，例如与互联网的联动，可以有效地减少操作，甚至无需操作，极大地提高了用户体验。我们相信，随着电力科技的进步及信息技术的发展，新能源汽车在克服一系列难题之后，必将迎来美好的明天。

【参考文献】

[1]张文亮，武斌，李武峰，等.我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式的探讨[J].电网技术，2009，33(4)：1-5.

[2]杨孝纶.电动汽车技术发展趋势及前景(上)[J].变频器世界，2007(7)：35-36.

作者:付泓琨 单位:成都市树德协进中学