電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電原理概述1.1前言無(wú)線波發(fā)電能源的傳遞技術(shù)主要分為采用電磁感應(yīng)式、電磁波輻射式、磁耦合諧振三種,其中一種采用電磁波耦合輻射式的技術(shù)進(jìn)行傳輸作用距離遙遠(yuǎn)但是由于傳輸效率低而對(duì)電及人體健康造成危害,主要有一些特點(diǎn)就是廣泛應(yīng)用于國(guó)際空間站的太陽(yáng)能電站,衛(wèi)星裝置供電及太空飛行器設(shè)備的供電。電磁波的傳遞感應(yīng)型方法較為成熟,傳輸能量的功率大但是由于能量傳遞到的距離過(guò)小,一般不允許超過(guò)1cm,不是很適用于近距離或更遠(yuǎn)的無(wú)線電進(jìn)行能量傳輸。磁耦合諧振式電能傳輸系統(tǒng)的功率和固定傳輸線圈的距離驅(qū)動(dòng)效率介于上述二者之間,可以在中等傳輸線圈的距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度有效率的電能傳輸,未來(lái)的應(yīng)用將具有廣闊發(fā)展前景,而無(wú)線汽車(chē)的電能驅(qū)動(dòng)傳輸技術(shù)現(xiàn)在在應(yīng)用于小型電動(dòng)汽車(chē)時(shí)就需要充分考慮到電能傳輸線圈的功率、傳輸線圈的距離及固定傳輸線圈的效率,磁帶電耦合諧振式電能傳輸系統(tǒng)的功率與固定傳輸線圈距離的效率差別很大,傳輸線圈距離適中且對(duì)傳輸線圈方向錯(cuò)位不敏感,更特別適合用于電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線電能充電。1.2幾種無(wú)線充電原理1.1.1電磁感應(yīng)式電磁自感器式無(wú)線傳輸電能技術(shù)目的是根據(jù)我國(guó)傳統(tǒng)的電磁自感器式的工作原理,借助耦合裝置，電能可以通過(guò)空氣從一次側(cè)傳輸?shù)蕉蝹?cè)，變化磁場(chǎng)中可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)后就會(huì)直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)電子繼續(xù)流動(dòng),由于是具有一個(gè)閉合感應(yīng)回路的導(dǎo)體存在,電子在具有閉合通道后就可以繼續(xù)流通,這樣就直接產(chǎn)生了電子感應(yīng)出的電流。電磁微波感應(yīng)物理現(xiàn)象的最新發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了現(xiàn)代人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步和現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,具有劃時(shí)代的歷史意義。電磁感應(yīng)式的傳輸集成系統(tǒng)一般由以下幾個(gè)集成模塊組成:控制電源模塊、一次側(cè)電信號(hào)處理模塊、能量傳輸模塊、二次側(cè)電信號(hào)處理模塊、負(fù)載集成模塊、控制電路集成模塊。電源采用220v/50hz交流電信號(hào)。一次電雙側(cè)電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)換處理控制模塊一般由整流濾波單元和高頻逆變單元組成。能量接收傳輸控制模塊一般由兩個(gè)變壓耦合器組成裝置,實(shí)現(xiàn)了交流電能從一次側(cè)驅(qū)動(dòng)線圈向二次側(cè)驅(qū)動(dòng)線圈的無(wú)線接受傳遞,一次側(cè)驅(qū)動(dòng)線圈則主要負(fù)責(zé)二次側(cè)線圈能量的有線傳遞,二次側(cè)驅(qū)動(dòng)線圈則主要負(fù)責(zé)三次側(cè)線圈能量的無(wú)線接受與接收傳遞。在電路進(jìn)行交流電信號(hào)負(fù)載接收后,二次側(cè)電信號(hào)處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)接收的電信號(hào)進(jìn)行處理，然后通過(guò)電路提供給負(fù)載模塊。負(fù)載驅(qū)動(dòng)模塊數(shù)據(jù)可以依次劃分分別為直流高壓負(fù)載驅(qū)動(dòng)模塊和高壓交流驅(qū)動(dòng)負(fù)載兩個(gè)模塊。其主要工作功能為自動(dòng)采集二次側(cè)無(wú)線傳輸時(shí)的輸入電信號(hào)和無(wú)線輸入輸出頻率相關(guān)信息,經(jīng)過(guò)處理后再反饋到一次側(cè)電信號(hào)處理模塊,根據(jù)二次側(cè)無(wú)線輸出電信號(hào)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)一次側(cè)電信號(hào)的輸出幅值值以及其輸出大小和輸入頻率。1.1.2電磁波輻射式電波式無(wú)線電能微波傳輸處理控制技術(shù)系統(tǒng)由一個(gè)微波電源板在進(jìn)行高頻供電后,經(jīng)過(guò)高頻低功率無(wú)線電信號(hào)傳輸處理控制模塊向高頻轉(zhuǎn)變成一個(gè)低功率能量微波,和前面兩種無(wú)線電能微波傳輸處理控制系統(tǒng)技術(shù)相較在比較下其差異主要之處在于,能量微波傳輸處理控制系統(tǒng)模塊主要可以采用的控制方法之一就是微波天線,分為一個(gè)電源發(fā)射供應(yīng)天線和一個(gè)電源接收供應(yīng)天線,然后經(jīng)過(guò)低頻高功率微波處理后就有機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)變成一個(gè)能將電能通過(guò)供應(yīng)發(fā)送給一個(gè)負(fù)載的控制模塊。許多具有研究性質(zhì)的專家和訪問(wèn)學(xué)者都對(duì)傳統(tǒng)電波式無(wú)線電能的微波傳輸技術(shù)發(fā)展做出了長(zhǎng)期而又連貫地的技術(shù)探索和理論實(shí)踐,不斷地探索創(chuàng)造了傳統(tǒng)微波無(wú)線電能視頻傳輸輸入時(shí)間和傳送距離的最高世界記錄,但是在如何提高傳統(tǒng)微波無(wú)線電能視頻傳輸傳送效率上的技術(shù)質(zhì)量控制方面始終遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能完全突破10%以上這一傳輸技術(shù)的質(zhì)量瓶頸,由于其微波傳輸速度和傳送效率太低,所以電波式無(wú)線電能的微波傳輸技術(shù)在其實(shí)際應(yīng)用中的場(chǎng)合也就這樣受到了很大的技術(shù)限制。它通常被廣泛地用來(lái)應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)和有線電視等電子通訊設(shè)備信息的無(wú)線傳輸,例如連接諸如USB和無(wú)線電等小型電子計(jì)算機(jī)和其他電子通信器件。1.1.3磁耦合諧振式電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電中產(chǎn)生的諧波共振式電源耦合諧波共振式工作是一種技術(shù)指能將電源中來(lái)自于汽車(chē)無(wú)線電網(wǎng)的大量剩余電能經(jīng)由兩個(gè)互相線圈之間的電磁耦合以非直線性相互接觸濾波的方式傳遞并連接至電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)線電源接收端,其工作原理及結(jié)構(gòu)框架如下圖1.1所示。來(lái)自電網(wǎng)的交流電經(jīng)過(guò)整流濾波后變?yōu)橹绷麟?直流電再經(jīng)過(guò)高頻變換后改變?yōu)楦哳l交流電加在發(fā)射端載波諧振控制單元上,接