中心議題:

• 非接觸充電裝置的類型
• 非接觸充電裝置基本工作原理
• 非接觸充電裝置充電效率、安全性、便利性

解決方案:

• 采用電磁感應方式、磁共振方式、微波方式3種方式
• 非接觸充電裝置在日產與昭和飛行機公司的應用

電dian動dong車che的de充chong電dian裝zhuang置zhi相xiang當dang於yu汽qi車che燃ran料liao的de加jia注zhu站zhan，可ke以yi通tong過guo反fan複fu充chong電dian提ti供gong車che輛liang持chi續xu運yun行xing的de能neng源yuan。當dang國guo內nei開kai始shi大da張zhang旗qi鼓gu地di建jian設she有you線xian充chong電dian樁zhuang和he充chong電dian站zhan時shi


，國guo外wai湧yong現xian出chu了le三san種zhong非fei接jie觸chu式shi電dian動dong車che充chong電dian裝zhuang置zhi，並bing不bu同tong程cheng度du地di進jin入ru了le商shang業ye化hua運yun營ying。非fei接jie觸chu充chong電dian裝zhuang置zhi有you哪na些xie類lei型xing？基ji本ben工gong作zuo原yuan理li是shi什shen麼me

？它ta的de充chong電dian效xiao率lv、安全性、便利性如何？這些
，都是人們所關注的。

非接觸充電裝置的類型

非接觸充電裝置有電磁感應、磁共振、微波三種方式。


非接觸充電裝置的優勢

與電動車相比，傳統燃料汽車不僅在使用便利性、整備質量、續駛能力、製造和使用成本等方麵存在著諸多優勢，而且補充燃料時也無需消耗更多的時間。

diandongchebujinchongdianshijianchang，bingqiegenghuandianchihuoliyongchongdianzhuangdengtongguodianlanchongdiandengmoshi
，dequecunzaicaozuoshangdebubian。bingqieyutianzuoyedeanquanxingwenti，gengshilingrendanyou。

非接觸充電裝置不需要用電纜將車輛與供電係統連接，便可以直接對其進行快速充電。加之非接觸快速充電能夠布置在停車場
、住宅、路邊等多種場所，又可以為各種類型的電動（包括外充電式混合動力）汽車提供充電服務
，使電動車隨時隨地充電變為可能。對於公交車，可以將充電設施布置在終點站、樞紐站、換乘站等地點，利用短暫的停車時間便可以完成快速充電。

非接觸充電裝置的工作原理

一、電磁感應方式

電磁感應通過送電線圈和接收線圈之間傳輸電力
，是最接近實用化的一種充電方式。當送電線圈中有交變電流通過時，發送（初級）、接收（次級）兩線圈之間產生交替變化的磁束

，由此在次級線圈產生隨磁束變化的感應電動勢，通過接收線圈端子對外輸出交變電流。
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a）電力傳送基本原理

b）實際布線方式

電磁感應方式的基本工作原理

目前存在的問題是：送電距離比較短（約100mm左右），並且送電與接受兩部分出現較大偏差時，則電力傳輸效率就會明顯下降
；功率大小與線圈尺寸直接相關，需要大功率傳送電力時，須在基礎設施建設和電力設備方麵加大投入。

二
、磁共振方式

磁共振傳送方式由美國麻省理工學院（MIT）於2007年研製成功，公諸於世以來，一直備受世界各國的普遍關注。

它主要由電源、電力輸出、電力接收、整zheng流liu器qi等deng主zhu要yao部bu分fen組zu成cheng
，基ji本ben原yuan理li與yu電dian磁ci感gan應ying方fang式shi基ji本ben相xiang同tong。電dian源yuan傳chuan送song部bu分fen有you電dian流liu通tong過guo時shi，所suo產chan生sheng的de交jiao變bian磁ci束shu使shi接jie收shou部bu分fen產chan生sheng電dian勢shi，為wei電dian池chi充chong電dian時shi輸shu出chu電dian流liu。

不同之處在於
，磁共振方式加裝了一個高頻驅動電源，采用兼備線圈和電容器的LC共振電路
，而並非由簡單線圈構成送電和接收兩個單元。

磁共振方式的基本工作原理

共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)的(de)數(shu)值(zhi)，會(hui)隨(sui)送(song)電(dian)與(yu)接(jie)收(shou)單(dan)元(yuan)之(zhi)間(jian)距(ju)離(li)的(de)變(bian)化(hua)而(er)改(gai)變(bian)。當(dang)傳(chuan)送(song)距(ju)離(li)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian)時(shi)，傳(chuan)輸(shu)效(xiao)率(lv)也(ye)會(hui)像(xiang)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)一(yi)樣(yang)迅(xun)速(su)降(jiang)低(di)。為(wei)此(ci)
，可(ke)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)調(tiao)整(zheng)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)，使(shi)兩(liang)個(ge)單(dan)元(yuan)的(de)電(dian)路(lu)發(fa)生(sheng)共(gong)振(zhen)亦(yi)即(ji)“共鳴”。所以，也稱這種磁共振狀態為“磁共鳴”。

在控製回路的作用下改變傳送與接收的頻率，可將電力傳送距離增大至數米左右，同時將兩單元電路的電阻降至最小以提高傳送效率。

當然，傳輸效率還與發送與接收電單元的直徑相關，傳送麵積越大
，傳輸效率也越高。目前的傳輸距離可達400mm左右，傳輸效率可達95%。
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三
、微波方式

使用2.45GHz的電波發生裝置傳送電力，發送裝置與微波爐使用的“磁控管”jibenxiangtong。chuansongdeweiboyeshijiaoliudianbo，keyongtianxianzaibutongfangxiangjieshou，yongzhengliudianluzhuanhuanchengzhiliudianweiqichedianchichongdian
，bingqiekeyishixianyidianduiduodiandeyuanjulichuansong。

微波方式可以同時一點對多點的遠距離傳送

為防止充電時微波外漏，充電部部分裝有金屬屏蔽裝置。使用中，送電與接收之間的有效屏蔽可防止微波外漏。

目前存在的主要的問題是
，磁控管產生微波時的效率過低
，造成許多電力變為熱能被白白消耗。

非接觸充電裝置在日本的應用

2009年7月，日產與昭和飛行機公司公開了電磁感應式非接觸充電係統，其傳輸距離為100mm左右，傳輸效率可達90%。

但是，當停車位置出現偏差而導致發送與接收盤之間出現較大誤差時
，則會嚴重影響電力傳送效率。目前
，正在致力於停車的橫、縱向偏差在200～300mm範圍，同樣確保其具有90%以上傳輸效率的研究。

此外，上述兩家公司對傳送、接jie收shou之zhi間jian進jin入ru動dong物wu以yi及ji金jin屬shu碎sui片pian等deng造zao成cheng的de不bu良liang影ying響xiang也ye進jin行xing了le研yan究jiu。因yin為wei，這zhe類lei異yi物wu會hui在zai二er者zhe之zhi間jian產chan生sheng渦wo流liu，從cong而er導dao致zhi發fa熱re並bing影ying響xiang傳chuan送song效xiao率lv。

長野日本無線公司，於2009年8月宣布開發出了基於磁共振的充電係統。與電磁感應方式相比，磁共振方式具有傳送距離長、停車誤差要求低等優點。可以在 600mm的傳輸距離內確保90%的傳送效率。但目前的傳送功率還比較小（約1kW左右），擬定從叉車等使用範圍進入市場，伴隨著技術成熟程度和傳送功率的提高，有望很快進入電動車電充電領域。

三菱重工業開發的微波式非接觸充電係統，將一組共48個矽整流二極管作為接收天線
，每個矽整流二極管可產生20V的電壓和一定的直流電

，能夠將電壓提升至充電所需的指標並可實現1kW的功率輸出。其優點是成本低，整套費用約合人民幣2萬元左右。缺點是傳輸效率低，目前的傳送效率隻有38%。對此
，三菱重工認為：“雖不適於快速充電，但作為夜間穀區充電
，電費隻有傳統燃料費的10%～20%。如果將發熱過大的磁控管用於生活用水加熱
，則綜合效率可到70%。此外

，在安全方麵也有防止微波泄露裝置，使用中不會給車輛上的電子設備和周邊人員身上的起搏器造成影響。

總結：
本文通過對非接觸充電裝置類型、基本工作原理、它的充電效率、安全性、便(bian)利(li)性(xing)等(deng)的(de)方(fang)麵(mian)的(de)討(tao)論(lun)，總(zong)結(jie)出(chu)電(dian)動(dong)車(che)的(de)三(san)種(zhong)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)充(chong)電(dian)方(fang)式(shi)。非(fei)接(jie)觸(chu)充(chong)電(dian)方(fang)式(shi)一(yi)經(jing)問(wen)世(shi)，便(bian)得(de)到(dao)了(le)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)的(de)普(pu)遍(bian)關(guan)注(zhu)，同(tong)樣(yang)也(ye)值(zhi)得(de)國(guo)內(nei)同(tong)行(xing)學(xue)習(xi)與(yu)借(jie)鑒(jian)。與(yu)充(chong)電(dian)站(zhan)
、充電樁的建設投資相比成本較低，並且免去了接線所需的操作和等待的時間，具有布置靈活、使用便利、安全可靠等絕對優勢。