河南地矿职业学院 河南省 451464
摘要：随着我国工业经济的高速发展，对能源的需求也在不断增多，但是由于自然资源的有限性，不少能源已经逐渐处于匮乏的状态，阻碍了工业经济的进一步发展。在这种背景下，支撑可持续发展的新能源的研发工作成为社会关注的热点，电动汽车作为新能源汽车的代表也越来越受到消费者的青睐。而与电动汽车配套发展而来的无线充电技术也开始在不同的应用领域发挥了越来越重要的作用。本文介绍了无线充电技术的概念和主要内容，结合理论分析了无线充电技术在电动汽车领域的实际应用情况，从理论和实践两方面揭示无线充电技术对当前我国电动汽车发展的重要作用，以期推动新能源行业的进步。
关键词：无线充电技术；新能源汽车；电动汽车；环保
新能源汽车的发展是当前社会关注的一大热点，而作为新能源汽车的代表，对环境友好的电动汽车的发展更是备受关注。电动汽车的发展有利于缓解在新经济常态下面临能源短缺问题的工业经济发展停滞的的尴尬局面。在电动汽车领域应用广泛的无线充电技术属于高新技术行列，它能够为电动汽车开拓新的能源供给方式，因此对电动汽车的发展能够起到非常关键的推动作用。基于此，本文首先对无线充电技术的概念和主要内容进行简要介绍，然后分析了无线充电技术在电动汽车领域的应用现状及未来应用发展趋势。
一、无线充电技术概述
无线充电技术来源于特斯拉研究的无线电能传输技术，在大体上可以分为大功率和小功率两种无线充电方式。无线充电技术以磁场为媒介，无需通过传输电缆等有形媒介就可以直接传输电能，是一种便捷且高效的充电方式。
1.1无线充电技术发展现状
现阶段，全球范围的经济高速发展无可避免地需要以大量消耗能源为代价，由此带来的负面影响巨大，已经逐渐由对自然环境的破坏发展演变成为影响人类居住环境的全球气候变暖等问题。此外，能源短缺和环境污染问题也不利于各国经济的可持续发展。在这种背景下，对新能源的研发工作具有重要的现实意义。新能源汽车行业的蓬勃发展则是最有力的印证，环保节能的电动汽车更是逐渐成为未来汽车发展的大方向。无线充电技术为解决阻碍电动汽车发展的充电方面的限制因素提供了技术支撑，对推动电动汽车的发展起到关键作用。
我国当前对无线充电技术的研发投入力度较大，多所重点理工科高等院校都将其大量科研力量投入了这一新领域，因此也取得了一定的进步和成果。
1.2无线充电技术类型
1.2.1电磁感应式及其工作原理
无线充电技术的电磁感应式技术是以松散耦合变压器的工作原理为前提，在电磁的发射器和接收器两端都分别存在配套的线圈，即初级线圈。在初级线圈上会通过具有恒定频率的交流电流，与此同时，相应的次级线圈也会产生电流，基于此，发送侧的电能得以传输到接收侧，从而实现能源的整体传输。但是由于其中没有磁芯，在能量传输的过程中，磁动势无法与之一起被传输到接收端，只能消散在空气中，因此造成耦合系统的磁阻较低，对工作效率造成不利影响。因此，电磁感应式的无线充电技术的充电效率通常较低，存在一定的局限性。
工作原理：首先，从电力网络获得的功率频率的交流能量通过整流器和逆变器这两个链路在发送侧被转换为高频交流电流。然后，发送侧通过补偿电路将能量发送到初级线圈。由于磁场改变而形成高频交流磁场。由于次级绕线圈能够感应到空气缝隙中的交流磁通量，因此磁场此时会变化以形成电动势，并且相应的滤波和功率调整会产生电能从而对电池开始充电。尽管这种集成的电磁感应充电技术工作效率较低，但它也可以传输千瓦级别的高功率电能，因此在充电领域仍然具备相对广阔的应用前景。
1.2.2磁耦合共振式及其工作原理
无线充电技术的磁耦合共振式相对于电磁感应式，不仅充电效率相对较高，而且还具备可以为整个设备内的多个部位同时充电的优势。
此外，与电磁感应式相比，磁耦合共振式充电方式下的设备摆放的空间自由度更大，不必局限于某个固定的位置，并且可以允许一定长度的充电距离的存在。在十寸长度范围内，充电设备与被充电设备之间都是可以保持能量传输状态的，如果想要在二者之间保持更远的距离，则需要在其中放置一个中继器。针对充电距离这一问题，现阶段我国有关于无线充电技术的磁耦合共振式的研究主要方向即在于如何在保证充电效率的前提下拓宽充电距离。
工作原理：同样地，无线充电技术的磁耦合共振式也是首先从电力网络中获取功率频率的交流能量通过整流器和逆变器这两个链路被转换为高频交流电流，区别在与磁耦合共振式不是在发送侧而是由系统自身完成这一过程。然后，该系统还会增大高频交流电流的功率，并将该大功率电流传输到发送侧的初级线圈，以保持发送侧和接受侧的线圈携带频率相同的电磁，这样，接收侧的线圈内部便存在了强度最大的振荡电流，基于此通过滤波和相应电路实现充电的过程。需要注意的是，在超过五十厘米的距离后，这种充电方式可能产生对人体健康有不利影响的辐射。
二、无线充电技术在电动汽车领域的应用
无线充电技术在电动汽车领域的应用需要做到理论与实践充分结合，并且综合实际的需要进行考虑。在实际的电动汽车应用中，我们需要考虑到实现无线充电技术的充电的地点、充电的方式以及充电电池等相关问题。
第一，充电的地点问题。无线充电技术与充电设备和被充电设备两者之间的距离和设备状况有关。如果两者之间的距离太大或两者之间没有相对运动，则将无法发送电磁从而无法实现电能的传输，为汽车提供稳定有效的电源。因此，充电位置是汽车停车的位置，例如车库，停车场或十字路口。公交充电设备也可以在公交车站设置或者专门安装在条件允许的地方如高速公路旁，以方便在高速上行驶的车辆的充电需要。
第二，充电的方式问题。电磁感应式充电无法保持较长的充电距离，且由于能量传输过程中损耗率较高，因此整个充电工作效率不高。而磁耦合共振式充电可以保持一定的充电距离，并且不会损耗过多的能量，可以实现较高的充电效率。因此，综合考虑，磁耦合共振式无线充电技术是最佳选择。
第三，充电电池选择问题。由于电动汽车的充电可能随时发生在城市中的任何地方，因此为保证对环境造成最低限度的负面影响，需要选择对环境友好的不会产生污染气体等污染废物的，并且不具备记忆效应的蓄电池，以便更好的适应不同类型的电动汽车的充电需求。
总之，实现无线充电技术在电动汽车中的特定应用的过程要求：（1）对于道路建设和建设项目，供电单位必须在交叉路口和公共停车场规划设置有停车位。提前按照计划安装好单位或社区停车位和车库停车位旁边用于无线充电的充电设备，并将充电设备连接到电网或太阳能电池板。（2）汽车制造商必须在电动汽车底部安装无线充电装置和接收电能的设备，并将其连接到动力电池和其他设备。（3）有关国家的部门需要统一无线充电设备发送和接收电磁信号的频率，并且将统一的频率进行大范围推广，普遍应用于不同类型的电动汽车。
三、结语
新能源汽车尤其是电动汽车是当前的发展热点之一。无线充电技术作为应用十分广泛的高新技术，为解决现阶段存在的能源短缺问题提供了有力的技术支撑。而应用于电动汽车领域的无线充电技术则能够有效推动电动汽车的发展。因此，应该持续加大对无线充电技术的研究投入力度，同时结合实际需求，将无线充电技术更好地应用于电动汽车领域。
参考文献
[1]陆钧,徐松.无线充电技术及其在电动汽车方面的应用探讨[J].汽车与驾驶维修(维修版),2018(12):110-111.
[2]阎江.无线充电技术及其在电动汽车方面的应用研究[J].时代汽车,2018(08):50-51.
[3]刘浩.无线充电技术研究及其在电动汽车充电中的应用[D].华北电力大学(北京),2017.
[4]王任,曲卫迎.无线充电技术及其在电动汽车上的应用初探[J].科技创新导报,2010(29):59.