电动汽车无线充电技术专辑主编述评

钟文兴，张波

（1.浙江大学，杭州 310058；2.华南理工大学，广州 510641）

“双碳”目标的确立，将推动电动汽车的进一步发展，电动汽车走向智能化、无人化无疑是未来的发展趋势，如自主泊车等辅助驾驶功能已日渐成熟，开始得到应用。因此，实现自主泊车或无人驾驶的电动汽车或是承载未来交通出行的主力军。对于“智能化”的电动汽车而言，无需人工干涉的无线充电必将成为标配。近年来，电动汽车无线充电技术得到国内外学者和业界的广泛关注，其国内外标准亦已陆续发布。为集中展现电动汽车无线充电技术的最新研究进展和发展趋势，《电源学报》特别推出“电动汽车无线充电技术”专辑，以期推进相关研究成果，加速技术落地应用。

本专辑共收到投稿22篇，经过细致审稿，共录用论文12篇，其中无线充电技术综述论文4篇，电动汽车无线充电技术8篇，包括了拓扑、控制、通信、耦合器、互操作、与微网结合、新型多线圈系统等方面的研究。

继往开来，综述论文在对现有技术总结和对目前问题分析的基础上，为未来研究指明方向。来自华南理工大学的郭淑筠等[1-2]对电动自行车无线充电技术的研究现状进行了综述，介绍了电动自行车无线充电的相关标准及产业现状，探讨了电动自行车无线电能传输技术亟待解决的关键问题和发展趋势，并进一步从耦合机构、恒流恒压控制、整流器及异物检测等方面剖析电动自行车无线电能传输技术。从电动汽车无线充电的高效率、高功率密度、大偏移和低成本等要求出发，华南理工大学的资京等[3]综述了三相无线充电系统中电磁耦合机构、补偿网络和高频逆变器等关键技术的研究现状，分析讨论了亟待解决的问题及今后的发展趋势。此外，磁场与电场混合型系统结合了磁场与电场的优点，是近年无线充电技术的研究热点，福州大学潘文璇等[4]介绍了磁场与电场无线充电各自的工作原理、技术优势及缺陷不足，从耦合机构、补偿网络、电力电子变换器及其控制策略、传输水平对国内外研究现状进行了综述。

染料木黄酮（Genistein）又称金雀异黄酮、染料木素，其化学结构与雌二醇相似，能够与雌激素受体结合，产生雌激素样作用，存在于豆类作物及淡豆豉、杜仲、葛根、鸡血藤、山豆根等中草药中。在天然植物中，大豆异黄酮以葡萄糖苷形式存在，经体内水解可形成3种具有生物活性的苷元，染料木黄酮是大豆异黄酮的苷元。大豆异黄酮是植物雌激素，由于化学合成雌激素较植物雌激素致癌作用更为明显，植物雌激素成为研究领域的热点。

其余收录论文覆盖了电动汽车无线充电系统的拓扑、控制、通信、耦合器、互操作、与微网结合、新型多线圈系统等多个不同方面的研究成果。在拓扑方面，青岛大学郭志浩等[5]提出了一种用于单管逆变器的双重并联结构，可实现单线圈并联及千瓦级别输出，提升了单管逆变器的功率等级及拓宽了其应用范围；河南师范大学王灿等[6]针对无线充电系统的恒流恒压充电需求，提出了一种基于频率切换的S/SP 拓扑，确保WPT 系统在零相角条件下实现不受负载电阻变化干扰的恒流恒压输出，延长电池寿命，提高系统的功率传输效率；在控制方面，合肥工业大学刘芳等[7]针对电动汽车双向无线电能传输系统提出一种采用有功功率环路控制外移相角、无功下垂环路控制内移相角的无缝功率环移相控制策略，无需切换模式即可实现功率的正反向流动，且可降低系统无功功率，提高效率；在通信方面，来自新疆大学的魏玉霞等[8]提一种基于无线充电系统的全双工调频相移键控近场通信方法，通过采用较小的相位调制深度来减少对能量传输的干扰，并使用频率调制器和频率解调器来保证信号传递的准确性；在耦合器方面，青岛大学卢哲等[9]提出了一种由铁基纳米晶带材、铁氧体和铝箔构成的复合屏蔽层，在分析纳米晶带材特性的基础上，给出了纳米晶带材的前置处理工艺，从线圈静态参数的对比、铁氧体饱和状态的改善以及屏蔽效能和抗偏移能力等多方面阐述了复合屏蔽层的优势。电动汽车无线充电的互操作性是指供电设备与不同离地间隙、不同充电功率等级的电动汽车之间能够在符合相关规范的基础上安全、高效地进行无线充电，如何在不同间隙、不同功率、偏移范围等多种限制下优化无线充电系统，实现最优的功率传输效率，是互操作设计的一个难题。来自浙江大学的何欣悦等[10]针对双边LCC 拓扑，提出了一个互操作系统的参数优化设计方法，以效率为目标优化了不同间隙与不同功率等级的接收线圈和补偿参数，实现了1个11 kW 发射线圈与9 个不同充电间隙和功率等级的接收线圈的高效率匹配；为改进电动汽车充电设施的供电方式，西南交通大学蓝嘉豪等[11]针对无线充电电动汽车与光储直流微电网的融合，研究了充电功率发生变化时微电网的能量管理策略，并提出基于功率缺额判据的能量管理策略；来自上海科技大学的贺蓉等[12]对具备多输入多输出无线能量传输功能的多线圈系统进行研究，围绕效率优化，建立任意耦合线圈个数的无线充电系统的电路模型,依照输入输出稳态特性分析效率最大化的影响因素以及最优效率点下的功率分配和损耗大小。

综上，本专辑的论文综述了无线电能传输技术及其应用的最新进展，并从电动汽车无线充电系统的拓扑、控制、通信、耦合器、互操作等方面提出了新思路和新方法，但在热处理、高功率密度、电磁干扰（EMI）、偏移适应性和辅助功能等方面仍然有很大的探索空间值得深入研究，需要材料、电力电子、EMI 以及电子信息等领域的专家们一起努力，进一步探讨，共同推动无线充电技术的落地与应用。

最后，衷心感谢审稿专家在本刊征稿中的贡献，感谢专家学者和业界同行们对本专辑征文、投稿和评审工作的大力支持！