用于电动汽车动态充电的感应无线电能传输技术

用于电动汽车动态充电的感应无线电能传输技术

基于谐磁共振耦合原理的无线电能传输（WPT）技术能够在不经过电气直接接触的前提下，实现电能从电源到负荷的传输。将WPT技术应用在电动汽车上能够实现其动态充电，这将有助于扩大电动汽车的续驶里程。

利用WPT技术实现动态充电的过程可以分为3个阶段：①利用交流/直流（AC/DC）转换器将电源产生的交流电转换为直流电，再利用高频逆变器将直流电转换为高频交流电，并将高频交流电传输到初级线圈中；②初级线圈在高频交流电的作用下产生高频交变磁场，基于谐磁共振耦合原理产生的高频交变磁场将在次级线圈中产生高频交流电；③对次级线圈产生的高频交流电进行整流，并通过AC/DC转换器将高频交流电转换为能够对车载电池进行充电的直流电。为了改善充电效率，在第3阶段的AC/DC转换器后，电能通过直流/直流（DC/DC）升压转换器进行升压，通过升高充电电压来提高充电效率。

已经开发出用于电动汽车动态充电的WPT系统包括：①韩国科学技术院（KAIST）开发的“OLEV”系统，该系统采用频率60Hz的交流电最为充电电源，产生20kHz的高频交变磁场，但充电功率较低；②美国犹他州立大学针对电动客车开发了可实现商业化的WPT系统，该系统能够实现25kW的充电功率；③加拿大庞巴迪（Bombardier）公司同样针对电动客车开发了能够实现200kW充电功率的快速WPT系统，由于该系统具有较高的充电功率，因此使得车载电池质量大幅减轻，尺寸也得到大幅减小。除此之外，基于Matlab平台还开发出了用于WPT系统优化设计的软件COMSOL。

Mustapha Debbou et al. 2016 IEEE PELS Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power Transfer (WoW),Knoxville 04-06 Oct. 2016.

编译：李臣