电动汽车无线充电装置的设计

1. 汽车无线充电的原理详解

电动汽车无线充电技术通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式将电能传输给运行在地而上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构，进而给车载储能伏梁设备供电。

当开始充电时，电力发射器PTx通过其线圈产生交变电流，从而根据法拉第定律产生交变磁场。该磁场又由电力接收器PRx内的线圈拾取并由功率转换器转缺知运换回可用于对电池充电的直流电流。

磁场的一个关键特征是它可以穿过任何非金属非铁质材料，如塑料、玻璃、水、木材和空气。换句话说，电力发射器PTx和电力接收器PRx之间不需要电线和连接器，从而实现了无线充电猛凳功能。

(1)电动汽车无线充电装置的设计扩展阅读：

应用

沃尔沃在其经典车型C30上加装一个无线感应充电装置，让司机给汽车补充能量时只需要将车开到固定位置，而不接触充电电缆。

该装置由电池、充电感应器、交直流转换器和控制系统组成，以地面充电板作为媒介给电池“喂食”交流电，大约20分钟就可以充满电，如果用家用的照明电，则一般要6-8小时才可以充满。

2. 电动汽车充电系统都有哪几种

一是使用随车携带的便携充电器，电动汽车都会随车配备便携充电器，让车主通过家用电源即可进行充电，主要特点就是方便。但是其充电速度慢的就有些让人发狂，只能作为一种其他的方式，补电使用。
二是家用充电桩。在购买电动汽车时，一般都会随车赠送家用充电桩，并会安排技术人员上门安装调试，这种充电方式充电时间还算可以，会随着车辆品牌型号的不同而有所区别，但是前提是要有一个停车位，并且物业允许你在停车位上安装家用充电桩。
第三种方式是公共充电桩。这种充电方式的优点就是可以根据实际情况选择直流快充和交流慢充，而且也是唯一支持直流快充的地方，但是缺点也很明显，公共充电桩现阶段建设较少，不容易找到，找到后也不容易占到，而且充电费用较高。
第四种充电方式就是换电池。这也是电动汽车最后的绝招，经过专门培训的技术人员，通过全自动或者半自动的技术，可在2-10分钟内更换掉电池，实现电能的补给，从而达到媲美燃油车加油的速度，但是这种方式的缺点也很明显，只能在专业地点，由专业人员操作，且所更换的电池参差不齐，让人担忧。
总体来说，电动汽车的充电方式较为灵活多样，可以根据自己的实际情况，科学合理的选择充电方式，这样既能达到不影响电动汽车的正常使用，又能节省充电费用，经济实惠。
电动汽车充电连接有哪几种：充电设备
电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。
大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。
电动机的驱动电能，本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少。
电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。
类似于手机充电的ICM 阶梯波六段式充电，具有较好的去硫化效果，可对电池首先激活，然后进行维护式快速充电，具有定时、充满报警、电脑快充、密码控制、自识别电压、多重保护、四路输出等功能，配套万能输出接口，可对所有的电动车快速充电。 商场、超市、医院、停车场、小区门口、路边小卖部等公共场所。
汽车充电网络建设模式，在充电设施推进过程中，亟待突破的难题就是充电服务网络布点问题。电力部门依托现有的停车场设施，因地制宜地建设微电网、分布式、综合化的可充、可换全功能充电站，可避免充电模式存在的两个短板：一是充电时间长，二是停车环境有限。
充电标准的发展和争议：
2011年10月，七家美国和德国的重要的汽车公司宣布他们的电动车将试用统一的充电插口标准，这七家公司分别是奥迪、宝马、戴姆勒、福特、通用、保时捷和大众。随后，美国汽车工程师学会（SAE）宣布，该学会已设计出一种可以适用于一级和二级充电标准的插头。三级直流快充可以在15分钟内将你的电动车电池充满电。而二级充电（在美国是110伏电压）情况下，根据车型不同，充电时间大概是4-6个小时。这七家公司达成一致的充电插口标准，还和 SAE 的J1722充电标准相兼容，与欧洲的IEC 62196二类插口也同样兼容。
这七家欧美汽车公司同时一致同意将采用家用电力线网络联盟的HomePlug GP界面技术作为共用的传输规程，这就使得充电将来可融入未来的智能电网。HomePlug电力线联盟由半导体公司、公共设施公司、市场推广公司以及其他类型的公司组成。成员包括各类的国际公司，如思科（Cisco）、法国电信、中国华为等。这些公司共同合作开发、生产以及推广可提升电力网络及连接的新技术和新应用。
Chademo标准直流快速充电站可在30分钟充电至80%。这种快速充电装置显然比普通的二级充电桩更受欢迎，但是其运行需要电网瞬时功率能达到50千瓦，从而引发了电网压力的担忧，所以Chademo标准直流快速充电不是普通家庭充电的解决方案。而SAE充电标准则通过HomePlug GP技术对家庭用电进行合理分配，确保家庭电器不受干扰 。无线输电技术是一种利用无线电技术传输电力能量的技术，各个国家都在开发这种无线充电装置。
电动汽车充电连接有哪几种：技术原理
电机及控制系统
纯电动汽车以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱，电机结构简单、技术成熟、运行可靠。
传统的内燃机能把高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内，这是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因；而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩，在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置，操纵方便容易，噪音低。
与混合动力汽车相比，纯电动车使用单一电能源，电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统，结构更简化，也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音，节省了汽车内部空间、重量。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构，驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控）之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV 和纯电动汽车EV 三大类都要用电动机来驱动车轮行驶，选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素，因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。
纯电动车的动力电池
动力电池是电动汽车的关键技术，决定了它的续行里程和成本。
1)纯电动车所需的动力电池
用于电动车的动力电池应有的功能指标和经济指标包括：（1）安全性；（2）比能量；（3）比功率；（4）寿命；（5）循环价格；（6）能量转换效率。这些因素直接决定了电动车的合用性、经济性。
2)超级电容器
超级电容器的优势是质量比功率高、循环寿命长，弱点是质量比能量低、购置价格贵，但是循环寿命长达50万～100万次，故单次循环价格不高，与铅酸电池、能量型锂离子电池并联可以组成性能优良的动力电源系统。
3)铅酸电池
铅酸电池生产技术成熟，安全性好，价格低廉，废电池易回收再生。近些年来，通过新技术，其比能量低、循环寿命短、充电时发生酸雾、生产中可能有铅污染环境等缺点在不断克服中，各项指标有很大提高，不仅可更好地用作电动自行车和电动摩托车的电源，而且在电动汽车上也能发挥很好的作用。
4)以磷酸铁锂为正极的锂离子电池负极为碳、正极为磷酸铁锂的锂电池综合性能好：安全性较高，不用昂贵的原料，不含有害元素，循环寿命长达2000次，并已克服了电导率低的缺点。能量型电池的质量比能量可达120Wh/kg，与超级电容器并联使用，可以组成性能全面的动力电源。功率型的质量比能量也有70～80Wh/kg，可以单独使用而不必并联超级电容器。
5)以钛酸锂为负极的锂离子电池
钛酸锂在充电-放电中体积变化极小，保证了电机机构稳定和电池的长寿命；钛酸锂电极点位较高（相对于Li+/Li电极为1.5V），在电池充电时可以不生成锂晶枝，保证了电池的高安全性。但也因钛酸锂电极电位较高，即使与电极电位较高的锰酸锂正极配对，电池的电压也仅约2.2V，所以电池的比能量只有约50～60Wh/kg。即使如此，这种电池高安全性，长寿命的突出优点，也是其他电池无可比拟的。

3. 新能源电动汽车无线充电技术有哪些类型

新能源电动汽车无线充电从基本原理上区分，主要有电磁感应式和磁场共振式。

电磁感应的研究聚焦在感应充电、无线充电、电磁感应和充电站领域；磁场共振的研究聚焦在无线电源、共振频率、感应系数、天线和发射器领域。

中兴、宝马、奔驰等采用电磁感应式技术原理，高通Halo、Witricity 采用磁场共振式技术原理。

还有一种方案是利用智能电网进行无线充电控制，将电动汽车的无线充电管理权限上交，由智能电网对无线充电装置进行控制。此种方法可以协调区域内的用电情况，在智能电网管控中通过对电动汽车行驶区域的电力使用情况及电力负荷情况来进行智能的充电及电力的控制，从而保证电网运行效果良好，电力使用情况在电网负荷的范围内。

4. 无线充电器有什么用

无线充电器有什么用？给大家分享几款性价比高的无线充电器吧！！！

1、Nank南卡无线充电宝POW2

小米立式无线充电器可不是白色的外观设计了，而是采用了全黑的配色，颜值相当高，在外观上采用了PC面板，同时在表面还加入了磨砂质感的处理，使得整个外观的设计上十分的沉稳。这款小米立式无线充电器上最大是可以支持20W快充的，根据官方数据表示，35分钟便可以将小米9 Pro充满一半的电量，如果像是其他品牌的手机当然也是可以进行超级快充的。

5. 电动汽车无线充电是如何实现的技术要点难吗

汽车的无线充电原理是通过将电能转化为电磁波，然后发送给接收方，然后将电磁波转化为电能。充电技术并不复杂，主要是利用电磁感应和磁场共振，但无线充电最大的困难在于，缺少统一的标准，充电时间太长，效率太低，成本高。

温馨小提醒：

由此可以看出，汽车无线充电虽然实现了，但是由于效率低，成本高，而导致现在的市场还没有普遍起来，相信未来的某一天，会有完美的解决方案无线充电普遍起来。

6. 电动汽车无线充电67所高校研究生“斗宝”

今天上午，中国研究生电子设计竞赛全国决赛在西安电子科技大学举行。来自全国67所高校116个团队的400多名研究生展示了他们的科研成果。桂林电子科技大学研究生带来的水果甜度检测仪，可以通过微波无损检测来检测水果的甜度。潘凯在手机上设置了“苹果”模式，当他用大手掌靠近探测器时，手机上会显示甜度指数:三颗星代表“中等甜度”。“因为果皮的厚度不同，图案也不同。”潘凯拿着手机调成“西瓜”，拿着探测器走近，手机显示一颗星。潘凯介绍，未来探测器可以做成小指大小，挂在钥匙扣上，成本接近20元。来自哈工大的团队工作“电动汽车无线充电装置”可以通过20cm空的传输为汽车充电，将该装置安装在停车位上，晚上停车时普通家庭用车所需的电量充电需要4-6个小时。中国杭州电子科技大学的超市购物机器人可以自动识别商品并记住其存放位置。张广俊介绍，“无论是在琳琅满目的超市还是琳琅满目的药店，它都能以最快的速度找到顾客所需。”中国商人记者鲛人

7. 电动汽车无线充电是如何实现的

电动汽车无线充电用到的主要是两种方式一禅扒种是磁感应无线充电，一种是磁共振无线充电。电磁波的那种方式用在小功率场所尚且不可能，勿论在汽车充电的领域了。不管是磁感应还是磁共振，最后传递能量的都是利用的空间磁场，而且因为至少要传递kW级以上的能量，能量等级大，那么空间磁场的频率也相应的较低。否则作为驱动的开关电源部分会非常难以实现。通常用于电动汽车的无线充电设备，其空间磁场的频率是低于100kHz的，这也是考虑了电磁兼容之后的选择。对于这么低的频率而言，传贺孝昌递的kW级能量慎纤中几乎没有能量可以逸散出去，即成为电磁波。

8. 无线充电的原理是什么

无线充电的方式有电磁感应式、磁共振、电场耦合式和无线电波传输等方式，手机的无线充电大多采用的是电磁感应原理。
电磁感应式无线充电，当电源的电流通过线圈（无线充电器的送电线圈）会产生磁场，其他未通电的线圈（手机端的受电线圈）靠近该磁场就会产生电流，为手机充电。
1.无线充电的优点安全：无通电接点设计，可以避免触电的危险。耐用：电力传送元件无外露，因此不会被空气中的水分、氧气等侵蚀；无接点的存在，也因此不会有在含洞手连颤缺接与分离时的机械磨损及跳火等造成的损耗。方便：充电时无需以电线连接，只要放到充电器附近即可，无需占用多个电源插座，没有多条电线互相缠绕的麻烦。
2.无线充电的缺点效率略低：一般充电器内也有变压器谈嫌，但无线充电以发射线圈及接收线圈组成的变压器由于在结构上有限制，能量传送效率理论上会略低于一般充电器。充电速度慢：由于当前手机等接收设备，多数限制了输入的功率，因此充电速度较慢。成本高：在充电器需要有推动线圈的电子线路，而在受电装置需要有电力转换的电子装置，两者都需要有线圈，而且需要高频滤波电路以满足电磁兼容性，因此成本比直接充电更高。

9. 车载无线充电器原理 汽车无线充电的原理是什么

1、车载无线输电”技术的突破之处在于，找到了“抓住”电磁波的方法，即利用物理学的“共振”原理——两个振动频率相同的物体能高效传输能量。

2、系统由位于汽车外部主级电路和位于汽车的内部的次级电路、整流器以及驱动系统构成。通常在充电的时候，带有扁平铁芯的主级线圈，即耦合器，是通过手动的方式被插在次级铁芯中一个卖派陆缝隙处，这样，能量就能够从安置在底层的主级电路被转换到中顷电池中。

3、采用了可在供电线圈和受电线圈之间提供电力的电磁感应方式。即将一个受电线圈装置安装在汽车的底羡洞盘上，将另一个供电线圈装置安装在地面，当电动汽车驶到供电线圈装置上，受电线圈即可接受到供电线圈的电流，从而对电池进行充电。

10. 电动车“无线充电”真的要来了

文/吐槽星人

电池续航能力始终是中国电动 汽车 产业快速发展的羁绊，在电池技术短时间无法突破时，改进充电模式就成为另一个突破方向。其实早在电动车开发之初，无线充电就曾被提及，只要在专用车位中，即可实现即停即充。但这样的好事却没能普惠大众，究其原因不外乎高昂的造价。

目前，苹果已注册“无线充电校准系统”，除了苹果外，宝马、丰田、日产、本田等车企巨头以及博世、高通、华为、中兴等供应商纷纷大力推广无线充电，并且目前全球前10大 汽车 企业里的9家都在开发无线充电接口，让我们离电动车的无线充电更近了一步。

“无线充电”改变未来

手机无线充电在被炒作了十几年后终于进入生活，并且使用率并不高，原因是手机的无线充电器功率过低，充电速度与效率都不如手机接线更快速，只是形式上的便捷，仅此而已。对于纯电动 汽车 而言，搭载的电池更大，所需要的充电功率更高才能保证在短时间内充入充足的电量。

而近日苹果接连不断的开始挖角特斯拉的车辆设计师，大有认真造车之雄心。此外，苹果公司还申请了电动 汽车 的无线充电专利，该专利名为“无线充电校准系统”，苹果在专利申请文件中还描述了一款可能采用了辅助转向推进系统以实现停靠的 汽车 ，同时描述了这款 汽车 如何使用连接到车身的无线电力接收器进行充电。

根据描述，一旦 汽车 停放到专用车位，车身周围的无线电力发射器将自动为 汽车 充电。苹果所做的无线充电技术更像卜敬模手机无线充电，在停车位中加入一个大吸盘，用来为底部的电池充电。但是苹果公司所做这些是完全自动化的，是其他企业目前还未能涉及的。

众所周知，苹果公司最近收购了一家自动驾驶 汽车 初创公司Drive．Ai，而且正在开发一款自动驾驶的电池动力 汽车 ，据最新的一份报告显示苹果的自动驾驶电池动力 汽车 将会在2023年前对外发布，那会不会搭载“无线充电校准系统”呢？不如期待一下。

从收购车企、挖角特斯拉前设计师再到无线充电专利，很明显的是苹果公司希望新车在无线充电和自动驾驶方面能够有改变市场认知，再现IPhone 4风靡全球的辉煌，但这样的梦想要实现起来谈何容易。

“研发、实施”两座泰山压顶

其实无线充电早就就被纳入研究领域，而且初衷非常 健康 ，是由太阳能转化为电能，不需要单独为充电系统供电，车辆只需放在小集装箱内，由四壁电池板为车内电池充电。虽然这项技术不需要外部供电，但较大的体积导致没能在世界范围普及开来。

但是无线充电的操作简洁、安全与高环境适应性还是让许多电动车主心存梦想。想要实现车辆无线电充电，那就需要车身带有接收端，而地面或车辆附近需配备发送端，并利用电磁技术隔空充电。目前应用于不同途径的无线充电技术目前主要有三种形式：感应式、共振式和微波传应式。

综合来看，电磁感应式和磁场共振式是最为适合电动 汽车 的选择，而且目前在进行无线充电研发与应用的车型基本上都是采用上述两种方式。由于无线充电充电器在用电装置之间以磁场传送能量，不需要电线连接，所以充电器及用电装置都可以实现无导电接点外露，与传统的充电桩相比，在用电安全性方面，有着里程碑式的提高。

当然，这也是车企们积极攻克的难关稿高。2018年，宝马530e成为世界上首个应用电动车无线充电设备的车型。在中国成都运行的部分宝马专车也应用了这一无线充电设备。除了宝马外，丰田、日产、本田等车企巨头以及博世、高通、华为、中兴等供应商纷纷大力推广无线充电，并且目前全球前10大型缓 汽车 企业里的9家都在开发无线充电接口。‍

汽车 无线充电体系不仅仅是电力问题，更是集成通信、控制、电力、射频、支付技术能力于一体的综合系统。所以，单依靠 汽车 企业与无线充电供应商来统一是困难的，并且整条利益链与供应链较长，也是未能让无线充电成型的一个原因。

行业革命值得期待

无疑，无线充电是取代充电桩的最好选择，如果能够实现公共停车位的普及，那么电动 汽车 的充电问题将得到很大程度的解决。

无线充电的好处：首先是便利性，无线充电可以做到即停即充；其次是安全性，无线充电可以实现没有金属件裸露在外，而且充电设施不存在磨损、漏电等问题；第三是紧凑性，无线充电设施安装在地下，因此可以节省空间，特别是对土地资源较为紧张的大城市来说具有很大的吸引力；第四是环境融入性，与充电桩和充电线相比，无线充电的优势是更为美观，不繁琐。‍

​但凡事都有对立面，首当其冲的困哪便是就是：行业标准，在各企业都在研发时，很难做到行业标准的统一。充电系统能够在大程度上适配多个品牌车辆，但不能实现完全通用。正如手机系统一样，不可能一个品牌一个系统，互不兼容，最终损失的必然是市场本身。而现在的充电桩接口都在面临着各个国家充电接口不统一的问题。

另一个痛点就是：成本，在充电桩还未能普及的今天，想要对车位进行无线电改造需要花费大量的人力、物力与资金，并且只能大范围大面积的进行改造，不能单一施工（无法单一供电）。

其实无线充电在中国也曾被推广一段时间，只不过被用在了客车上。当时公交公司与广西电网连手打造了一条无线充电公路，使车辆在公路上行驶时就能“边充边走”。但是最终仅公路的造价就花费了几十亿，成本过高，电能转化率低，与节能时代方向不符，最终也未能大面积采用。

充电桩企业还在为建桩而发愁，而无线充电企业已经开始研发全新的充电环境来替代充电桩。像苹果这类的 科技 公司也在进入行业“搅局”。不得不说，苹果在发布自己造出的新车时或将真的能够带来革命性的“无线充电技术”，就像原来的IPhone那样，但是苹果还要先将车造出来再说，毕竟上一次苹果造车是以跳票而告终的。​