電動汽車無線充電裝置的設計

1. 汽車無線充電的原理詳解

電動汽車無線充電技術通過埋於地面下的供電導軌以高頻交變磁場的形式將電能傳輸給運行在地而上一定范圍內的車輛接收端電能拾取機構，進而給車載儲能伏梁設備供電。

當開始充電時，電力發射器PTx通過其線圈產生交變電流，從而根據法拉第定律產生交變磁場。該磁場又由電力接收器PRx內的線圈拾取並由功率轉換器轉缺知運換回可用於對電池充電的直流電流。

磁場的一個關鍵特徵是它可以穿過任何非金屬非鐵質材料，如塑料、玻璃、水、木材和空氣。換句話說，電力發射器PTx和電力接收器PRx之間不需要電線和連接器，從而實現了無線充電猛凳功能。

(1)電動汽車無線充電裝置的設計擴展閱讀：

應用

沃爾沃在其經典車型C30上加裝一個無線感應充電裝置，讓司機給汽車補充能量時只需要將車開到固定位置，而不接觸充電電纜。

該裝置由電池、充電感應器、交直流轉換器和控制系統組成，以地面充電板作為媒介給電池「餵食」交流電，大約20分鍾就可以充滿電，如果用家用的照明電，則一般要6-8小時才可以充滿。

2. 電動汽車充電系統都有哪幾種

一是使用隨車攜帶的便攜充電器，電動汽車都會隨車配備便攜充電器，讓車主通過家用電源即可進行充電，主要特點就是方便。但是其充電速度慢的就有些讓人發狂，只能作為一種其他的方式，補電使用。
二是家用充電樁。在購買電動汽車時，一般都會隨車贈送家用充電樁，並會安排技術人員上門安裝調試，這種充電方式充電時間還算可以，會隨著車輛品牌型號的不同而有所區別，但是前提是要有一個停車位，並且物業允許你在停車位上安裝家用充電樁。
第三種方式是公共充電樁。這種充電方式的優點就是可以根據實際情況選擇直流快充和交流慢充，而且也是唯一支持直流快充的地方，但是缺點也很明顯，公共充電樁現階段建設較少，不容易找到，找到後也不容易佔到，而且充電費用較高。
第四種充電方式就是換電池。這也是電動汽車最後的絕招，經過專門培訓的技術人員，通過全自動或者半自動的技術，可在2-10分鍾內更換掉電池，實現電能的補給，從而達到媲美燃油車加油的速度，但是這種方式的缺點也很明顯，只能在專業地點，由專業人員操作，且所更換的電池參差不齊，讓人擔憂。
總體來說，電動汽車的充電方式較為靈活多樣，可以根據自己的實際情況，科學合理的選擇充電方式，這樣既能達到不影響電動汽車的正常使用，又能節省充電費用，經濟實惠。
電動汽車充電連接有哪幾種：充電設備
電動機的驅動電能來源於車載可充電蓄電池或其他能量儲存裝置。
大部分車輛直接採用電機驅動，有一部分車輛把電動機裝在發動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四台電動機的轉子，其難點在於電力儲存技術。
電動機的驅動電能，本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少。
電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富餘的電力充電，使發電設備日夜都能充分利用，大大提高其經濟效益。正是這些優點，使電動汽車的研究和應用成為汽車工業的一個「熱點」。
類似於手機充電的ICM 階梯波六段式充電，具有較好的去硫化效果，可對電池首先激活，然後進行維護式快速充電，具有定時、充滿報警、電腦快充、密碼控制、自識別電壓、多重保護、四路輸出等功能，配套萬能輸出介面，可對所有的電動車快速充電。 商場、超市、醫院、停車場、小區門口、路邊小賣部等公共場所。
汽車充電網路建設模式，在充電設施推進過程中，亟待突破的難題就是充電服務網路布點問題。電力部門依託現有的停車場設施，因地制宜地建設微電網、分布式、綜合化的可充、可換全功能充電站，可避免充電模式存在的兩個短板：一是充電時間長，二是停車環境有限。
充電標準的發展和爭議：
2011年10月，七家美國和德國的重要的汽車公司宣布他們的電動車將試用統一的充電插口標准，這七家公司分別是奧迪、寶馬、戴姆勒、福特、通用、保時捷和大眾。隨後，美國汽車工程師學會（SAE）宣布，該學會已設計出一種可以適用於一級和二級充電標準的插頭。三級直流快充可以在15分鍾內將你的電動車電池充滿電。而二級充電（在美國是110伏電壓）情況下，根據車型不同，充電時間大概是4-6個小時。這七家公司達成一致的充電插口標准，還和 SAE 的J1722充電標准相兼容，與歐洲的IEC 62196二類插口也同樣兼容。
這七家歐美汽車公司同時一致同意將採用家用電力線網路聯盟的HomePlug GP界面技術作為共用的傳輸規程，這就使得充電將來可融入未來的智能電網。HomePlug電力線聯盟由半導體公司、公共設施公司、市場推廣公司以及其他類型的公司組成。成員包括各類的國際公司，如思科（Cisco）、法國電信、中國華為等。這些公司共同合作開發、生產以及推廣可提升電力網路及連接的新技術和新應用。
Chademo標準直流快速充電站可在30分鍾充電至80%。這種快速充電裝置顯然比普通的二級充電樁更受歡迎，但是其運行需要電網瞬時功率能達到50千瓦，從而引發了電網壓力的擔憂，所以Chademo標準直流快速充電不是普通家庭充電的解決方案。而SAE充電標准則通過HomePlug GP技術對家庭用電進行合理分配，確保家庭電器不受干擾 。無線輸電技術是一種利用無線電技術傳輸電力能量的技術，各個國家都在開發這種無線充電裝置。
電動汽車充電連接有哪幾種：技術原理
電機及控制系統
純電動汽車以電動機代替燃油機，由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱，電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
傳統的內燃機能把高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內，這是為何傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因；而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩，在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置，操縱方便容易，噪音低。
與混合動力汽車相比，純電動車使用單一電能源，電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統，結構更簡化，也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音，節省了汽車內部空間、重量。
電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行駛中的主要執行結構，驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件（電池、電機、電控）之一，其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標，它是電動汽車的重要部件。電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV 和純電動汽車EV 三大類都要用電動機來驅動車輪行駛，選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素，因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求，並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
純電動車的動力電池
動力電池是電動汽車的關鍵技術，決定了它的續行里程和成本。
1)純電動車所需的動力電池
用於電動車的動力電池應有的功能指標和經濟指標包括：（1）安全性；（2）比能量；（3）比功率；（4）壽命；（5）循環價格；（6）能量轉換效率。這些因素直接決定了電動車的合用性、經濟性。
2)超級電容器
超級電容器的優勢是質量比功率高、循環壽命長，弱點是質量比能量低、購置價格貴，但是循環壽命長達50萬～100萬次，故單次循環價格不高，與鉛酸電池、能量型鋰離子電池並聯可以組成性能優良的動力電源系統。
3)鉛酸電池
鉛酸電池生產技術成熟，安全性好，價格低廉，廢電池易回收再生。近些年來，通過新技術，其比能量低、循環壽命短、充電時發生酸霧、生產中可能有鉛污染環境等缺點在不斷克服中，各項指標有很大提高，不僅可更好地用作電動自行車和電動摩托車的電源，而且在電動汽車上也能發揮很好的作用。
4)以磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池負極為碳、正極為磷酸鐵鋰的鋰電池綜合性能好：安全性較高，不用昂貴的原料，不含有害元素，循環壽命長達2000次，並已克服了電導率低的缺點。能量型電池的質量比能量可達120Wh/kg，與超級電容器並聯使用，可以組成性能全面的動力電源。功率型的質量比能量也有70～80Wh/kg，可以單獨使用而不必並聯超級電容器。
5)以鈦酸鋰為負極的鋰離子電池
鈦酸鋰在充電-放電中體積變化極小，保證了電機機構穩定和電池的長壽命；鈦酸鋰電極點位較高（相對於Li+/Li電極為1.5V），在電池充電時可以不生成鋰晶枝，保證了電池的高安全性。但也因鈦酸鋰電極電位較高，即使與電極電位較高的錳酸鋰正極配對，電池的電壓也僅約2.2V，所以電池的比能量只有約50～60Wh/kg。即使如此，這種電池高安全性，長壽命的突出優點，也是其他電池無可比擬的。

3. 新能源電動汽車無線充電技術有哪些類型

新能源電動汽車無線充電從基本原理上區分，主要有電磁感應式和磁場共振式。

電磁感應的研究聚焦在感應充電、無線充電、電磁感應和充電站領域；磁場共振的研究聚焦在無線電源、共振頻率、感應系數、天線和發射器領域。

中興、寶馬、賓士等採用電磁感應式技術原理，高通Halo、Witricity 採用磁場共振式技術原理。

還有一種方案是利用智能電網進行無線充電控制，將電動汽車的無線充電管理許可權上交，由智能電網對無線充電裝置進行控制。此種方法可以協調區域內的用電情況，在智能電網管控中通過對電動汽車行駛區域的電力使用情況及電力負荷情況來進行智能的充電及電力的控制，從而保證電網運行效果良好，電力使用情況在電網負荷的范圍內。

4. 無線充電器有什麼用

無線充電器有什麼用？給大家分享幾款性價比高的無線充電器吧！！！

1、Nank南卡無線充電寶POW2

小米立式無線充電器可不是白色的外觀設計了，而是採用了全黑的配色，顏值相當高，在外觀上採用了PC面板，同時在表面還加入了磨砂質感的處理，使得整個外觀的設計上十分的沉穩。這款小米立式無線充電器上最大是可以支持20W快充的，根據官方數據表示，35分鍾便可以將小米9 Pro充滿一半的電量，如果像是其他品牌的手機當然也是可以進行超級快充的。

5. 電動汽車無線充電是如何實現的技術要點難嗎

汽車的無線充電原理是通過將電能轉化為電磁波，然後發送給接收方，然後將電磁波轉化為電能。充電技術並不復雜，主要是利用電磁感應和磁場共振，但無線充電最大的困難在於，缺少統一的標准，充電時間太長，效率太低，成本高。

溫馨小提醒：

由此可以看出，汽車無線充電雖然實現了，但是由於效率低，成本高，而導致現在的市場還沒有普遍起來，相信未來的某一天，會有完美的解決方案無線充電普遍起來。

6. 電動汽車無線充電67所高校研究生「斗寶」

今天上午，中國研究生電子設計競賽全國決賽在西安電子科技大學舉行。來自全國67所高校116個團隊的400多名研究生展示了他們的科研成果。桂林電子科技大學研究生帶來的水果甜度檢測儀，可以通過微波無損檢測來檢測水果的甜度。潘凱在手機上設置了「蘋果」模式，當他用大手掌靠近探測器時，手機上會顯示甜度指數:三顆星代表「中等甜度」。「因為果皮的厚度不同，圖案也不同。」潘凱拿著手機調成「西瓜」，拿著探測器走近，手機顯示一顆星。潘凱介紹，未來探測器可以做成小指大小，掛在鑰匙扣上，成本接近20元。來自哈工大的團隊工作「電動汽車無線充電裝置」可以通過20cm空的傳輸為汽車充電，將該裝置安裝在停車位上，晚上停車時普通家庭用車所需的電量充電需要4-6個小時。中國杭州電子科技大學的超市購物機器人可以自動識別商品並記住其存放位置。張廣俊介紹，「無論是在琳琅滿目的超市還是琳琅滿目的葯店，它都能以最快的速度找到顧客所需。」中國商人記者鮫人

7. 電動汽車無線充電是如何實現的

電動汽車無線充電用到的主要是兩種方式一禪扒種是磁感應無線充電，一種是磁共振無線充電。電磁波的那種方式用在小功率場所尚且不可能，勿論在汽車充電的領域了。不管是磁感應還是磁共振，最後傳遞能量的都是利用的空間磁場，而且因為至少要傳遞kW級以上的能量，能量等級大，那麼空間磁場的頻率也相應的較低。否則作為驅動的開關電源部分會非常難以實現。通常用於電動汽車的無線充電設備，其空間磁場的頻率是低於100kHz的，這也是考慮了電磁兼容之後的選擇。對於這么低的頻率而言，傳賀孝昌遞的kW級能量慎纖中幾乎沒有能量可以逸散出去，即成為電磁波。

8. 無線充電的原理是什麼

無線充電的方式有電磁感應式、磁共振、電場耦合式和無線電波傳輸等方式，手機的無線充電大多採用的是電磁感應原理。
電磁感應式無線充電，當電源的電流通過線圈（無線充電器的送電線圈）會產生磁場，其他未通電的線圈（手機端的受電線圈）靠近該磁場就會產生電流，為手機充電。
1.無線充電的優點安全：無通電接點設計，可以避免觸電的危險。耐用：電力傳送元件無外露，因此不會被空氣中的水分、氧氣等侵蝕；無接點的存在，也因此不會有在含洞手連顫缺接與分離時的機械磨損及跳火等造成的損耗。方便：充電時無需以電線連接，只要放到充電器附近即可，無需佔用多個電源插座，沒有多條電線互相纏繞的麻煩。
2.無線充電的缺點效率略低：一般充電器內也有變壓器談嫌，但無線充電以發射線圈及接收線圈組成的變壓器由於在結構上有限制，能量傳送效率理論上會略低於一般充電器。充電速度慢：由於當前手機等接收設備，多數限制了輸入的功率，因此充電速度較慢。成本高：在充電器需要有推動線圈的電子線路，而在受電裝置需要有電力轉換的電子裝置，兩者都需要有線圈，而且需要高頻濾波電路以滿足電磁兼容性，因此成本比直接充電更高。

9. 車載無線充電器原理 汽車無線充電的原理是什麼

1、車載無線輸電」技術的突破之處在於，找到了「抓住」電磁波的方法，即利用物理學的「共振」原理——兩個振動頻率相同的物體能高效傳輸能量。

2、系統由位於汽車外部主級電路和位於汽車的內部的次級電路、整流器以及驅動系統構成。通常在充電的時候，帶有扁平鐵芯的主級線圈，即耦合器，是通過手動的方式被插在次級鐵芯中一個賣派陸縫隙處，這樣，能量就能夠從安置在底層的主級電路被轉換到中頃電池中。

3、採用了可在供電線圈和受電線圈之間提供電力的電磁感應方式。即將一個受電線圈裝置安裝在汽車的底羨洞盤上，將另一個供電線圈裝置安裝在地面，當電動汽車駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可接受到供電線圈的電流，從而對電池進行充電。

10. 電動車「無線充電」真的要來了

文/吐槽星人

電池續航能力始終是中國電動 汽車 產業快速發展的羈絆，在電池技術短時間無法突破時，改進充電模式就成為另一個突破方向。其實早在電動車開發之初，無線充電就曾被提及，只要在專用車位中，即可實現即停即充。但這樣的好事卻沒能普惠大眾，究其原因不外乎高昂的造價。

目前，蘋果已注冊「無線充電校準系統」，除了蘋果外，寶馬、豐田、日產、本田等車企巨頭以及博世、高通、華為、中興等供應商紛紛大力推廣無線充電，並且目前全球前10大 汽車 企業里的9家都在開發無線充電介面，讓我們離電動車的無線充電更近了一步。

「無線充電」改變未來

手機無線充電在被炒作了十幾年後終於進入生活，並且使用率並不高，原因是手機的無線充電器功率過低，充電速度與效率都不如手機接線更快速，只是形式上的便捷，僅此而已。對於純電動 汽車 而言，搭載的電池更大，所需要的充電功率更高才能保證在短時間內充入充足的電量。

而近日蘋果接連不斷的開始挖角特斯拉的車輛設計師，大有認真造車之雄心。此外，蘋果公司還申請了電動 汽車 的無線充電專利，該專利名為「無線充電校準系統」，蘋果在專利申請文件中還描述了一款可能採用了輔助轉向推進系統以實現停靠的 汽車 ，同時描述了這款 汽車 如何使用連接到車身的無線電力接收器進行充電。

根據描述，一旦 汽車 停放到專用車位，車身周圍的無線電力發射器將自動為 汽車 充電。蘋果所做的無線充電技術更像卜敬模手機無線充電，在停車位中加入一個大吸盤，用來為底部的電池充電。但是蘋果公司所做這些是完全自動化的，是其他企業目前還未能涉及的。

眾所周知，蘋果公司最近收購了一家自動駕駛 汽車 初創公司Drive．Ai，而且正在開發一款自動駕駛的電池動力 汽車 ，據最新的一份報告顯示蘋果的自動駕駛電池動力 汽車 將會在2023年前對外發布，那會不會搭載「無線充電校準系統」呢？不如期待一下。

從收購車企、挖角特斯拉前設計師再到無線充電專利，很明顯的是蘋果公司希望新車在無線充電和自動駕駛方面能夠有改變市場認知，再現IPhone 4風靡全球的輝煌，但這樣的夢想要實現起來談何容易。

「研發、實施」兩座泰山壓頂

其實無線充電早就就被納入研究領域，而且初衷非常 健康 ，是由太陽能轉化為電能，不需要單獨為充電系統供電，車輛只需放在小集裝箱內，由四壁電池板為車內電池充電。雖然這項技術不需要外部供電，但較大的體積導致沒能在世界范圍普及開來。

但是無線充電的操作簡潔、安全與高環境適應性還是讓許多電動車主心存夢想。想要實現車輛無線電充電，那就需要車身帶有接收端，而地面或車輛附近需配備發送端，並利用電磁技術隔空充電。目前應用於不同途徑的無線充電技術目前主要有三種形式：感應式、共振式和微波傳應式。

綜合來看，電磁感應式和磁場共振式是最為適合電動 汽車 的選擇，而且目前在進行無線充電研發與應用的車型基本上都是採用上述兩種方式。由於無線充電充電器在用電裝置之間以磁場傳送能量，不需要電線連接，所以充電器及用電裝置都可以實現無導電接點外露，與傳統的充電樁相比，在用電安全性方面，有著里程碑式的提高。

當然，這也是車企們積極攻克的難關稿高。2018年，寶馬530e成為世界上首個應用電動車無線充電設備的車型。在中國成都運行的部分寶馬專車也應用了這一無線充電設備。除了寶馬外，豐田、日產、本田等車企巨頭以及博世、高通、華為、中興等供應商紛紛大力推廣無線充電，並且目前全球前10大型緩 汽車 企業里的9家都在開發無線充電介面。‍

汽車 無線充電體系不僅僅是電力問題，更是集成通信、控制、電力、射頻、支付技術能力於一體的綜合系統。所以，單依靠 汽車 企業與無線充電供應商來統一是困難的，並且整條利益鏈與供應鏈較長，也是未能讓無線充電成型的一個原因。

行業革命值得期待

無疑，無線充電是取代充電樁的最好選擇，如果能夠實現公共停車位的普及，那麼電動 汽車 的充電問題將得到很大程度的解決。

無線充電的好處：首先是便利性，無線充電可以做到即停即充；其次是安全性，無線充電可以實現沒有金屬件裸露在外，而且充電設施不存在磨損、漏電等問題；第三是緊湊性，無線充電設施安裝在地下，因此可以節省空間，特別是對土地資源較為緊張的大城市來說具有很大的吸引力；第四是環境融入性，與充電樁和充電線相比，無線充電的優勢是更為美觀，不繁瑣。‍

​但凡事都有對立面，首當其沖的困哪便是就是：行業標准，在各企業都在研發時，很難做到行業標準的統一。充電系統能夠在大程度上適配多個品牌車輛，但不能實現完全通用。正如手機系統一樣，不可能一個品牌一個系統，互不兼容，最終損失的必然是市場本身。而現在的充電樁介面都在面臨著各個國家充電介面不統一的問題。

另一個痛點就是：成本，在充電樁還未能普及的今天，想要對車位進行無線電改造需要花費大量的人力、物力與資金，並且只能大范圍大面積的進行改造，不能單一施工（無法單一供電）。

其實無線充電在中國也曾被推廣一段時間，只不過被用在了客車上。當時公交公司與廣西電網連手打造了一條無線充電公路，使車輛在公路上行駛時就能「邊充邊走」。但是最終僅公路的造價就花費了幾十億，成本過高，電能轉化率低，與節能時代方向不符，最終也未能大面積採用。

充電樁企業還在為建樁而發愁，而無線充電企業已經開始研發全新的充電環境來替代充電樁。像蘋果這類的 科技 公司也在進入行業「攪局」。不得不說，蘋果在發布自己造出的新車時或將真的能夠帶來革命性的「無線充電技術」，就像原來的IPhone那樣，但是蘋果還要先將車造出來再說，畢竟上一次蘋果造車是以跳票而告終的。​