无线充电技术发展趋势2023

CNTARD 中汽中心|信息科技 前瞻技术一无线充电技术发展趋势 2022 2022年10月 汽车无线充电获政策标准支持CN中汽中心丨信息科技 国家政策支持包括无线充电在内的多种充电模式探索，标准先行，为无线充电的商业化应用提供保障。 《新能源汽车产业发展规划 家（2021～2035年）》 要加强智能有序充电、大功率充电、无线充电等新型充电技 国家标准化管理委员会公布电动汽车无线充电的4项国家标准： 《电动汽车无线充电系统第1部分：通用要求》（GB/T 38775.1) 《电动汽车无线充电系统第2部分：车载充电机与充电设备 术研发；之间的通信协议》（GB/T38775.2） 《电动汽车无线充电系统第3部分：特殊要求》（GB/T 政策支持 标准支撑 38775.3) 《关于进一步提升电动汽《电动汽车无线充电系统第4部分：电磁环境限值与测试方 家车充电基础设施服务保障 能力的实施意见》法》（GB/T38775.4） 要推进无线充电、自动无人充电等新技术研发； 对无线充电的技术要求、性能要求、功能要求、安全要求、通信协议、测试要求及试验方法、互操作性要求及测试方法、施工验收、运行维护等方面明确规定。 2 无线充电技术原理及分类IN中汽中心丨信息科技 无线充电按照充电方式上可以分为静态无线充电和动态无线充电。其中静态无线充电按照传输机理可分为电磁辐射式 电磁耦合式和磁场耦合式。 静态无线充电 电磁辐射式电场耦合式磁场耦合式 通过远场传输能量，主要包括无线电波式和激光方式， 传翰输技术通过近场传输电能传输技术通过近场传输电能 以交变磁场进行能量传输， 适用于远距离无线输电， 由于其效率很低/功率很小。 其以交变磁场进行能量传输。 当前应用最为广泛。 电机能量变换电池组感应式谐振式 及控制 初级 路面拾取线圈电能 变换 个个个个 发射线圈 初级线固一定频率的交流电，通过电磁感应原理与声波共振炎似，需要两个介质几有在次级线圖钟产生一定的电流，然后将能量相同的共振频率，就能够传递能量。传箱从传输端转移到接收端。距离是发射线圈的儿倍，适合于中距离传 输，不受空间非磁性障碍物的影响。 无线充电技术原理及分类CN中汽中心丨信息科技 动态无线充电技术按照发射线圈的形状分为阵列式、分段导轨式和长导轨式，其中分段式动态无线充电是相对商业性较 高的方案。 动态无线充电技术原理动态无线充电 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面上一定阵列式分段导轨式长导轨 范围内的车辆接收端电能拾取机构。进而采用静态充电线圈阵列通过高频逆变器逆转为交长导轨式仅有单段导轨，给车载储能设备供电，可使电动汽车搭载排布，具有输出电压波流电，经过补偿网络后送如果导轨出现故障时，少量电池组，延长其续航里程，同时电能动较小的优势，独立排往铺设在道路上的能量发会产生全线无法工作的 补给变得更加安全、便捷，布，可靠性强，但由于射线圈。多套能量发射装现象，长度大于宽度， 线圈切换位置较多导致 输出电压不稳定。 置可任意发射装置都可以 由控制器单独控制。 存在单极性和双极性之 差异。 类别优势劣势 静态无线充电设备占地小/充电便利性高/实现自主式充充电功率不高/充电的时间比较长/原副边 充电技术电站的建设/后期维护成本低线圈很难对正影响传输功率 动态无线充电时间缩短/充电功率提升/充电便利性高/成本和成本难把控/高性能耦合机构设计问 充电技术续航里程高/电池组搭载少题/能量传输普摔控制问题 4 企业无线充电技术布局与应用CN中汽中心丨信息科技 沃尔沃测试无线充电技术，未来三年，沃尔沃将为瑞典运营的XC40电动版本提供无线充电服务。 技术概括：沃尔沃无线充电技术最大充电功率可达40kW，相当于家用的充电桩 的10倍，按照XC40搭载电池容量为69kWh来计算，将电池的电量从0充至100% 大需要100分钟左右。采用360°摄像头提高车辆与无线充电设备的对齐精度 只要将车辆停在指定的停车位，就能直自动完成充电。 智已L7有望搭载无线充电技术，通过在地面安装高出地面6厘米的无线充电发射器，在车头位置加装约13公斤的无线充电接收 器，实现无线充电。 技术概括：智已L7则是创造性地使用了无线充电的方式，即在停车位或指定区域铺设上无线充电装置后，车辆驶入即可开始充电，充电功率可达11kW，效率处于家用充电桩与快充充电桩之间。 5 企业无线充电技术布局与应用 CN中汽中心丨信息科技 华为在汽车无线充电技术以及无线充电车位泊车方法上进行布局，当前在无线充电领域的专利布局多达50余件 华为电请“用于电动汽车的车载充电设备以及用于对电动汽车进行无线充电的系统和方法”专利 这是一种电动汽车无线充电系统，包括电磁机构及其制作方法，属于电动汽车无线充电领域。其 中包括无线充电系统的电磁机构及其电磁机构的制作方法，无线充电的电磁机构包括：8“字型原 边发射机构和"十"字型副边接收机构；"十"字型副边接收机构位于"8"字型原边发射机构内的位 置；"十""字型副边接收机构中的主线圈M、AB线圈、CD线圈三组线圈分别接对应的补偿拓扑 并联输出："十”字型副边接收机构中的主线圈M与一对辅助线圈AB线圈、CD线圈之间互感为零。 华为与吉利联合开发无线充电技术，公布名为”一种无线充电车位泊车推荐方法及系统”的专利 内容显示，车辆进入停车场时向停车场上报本车信息，停车场服务器将车辆信息与预先存储的无线充电车位信息对比匹配，综合判断当前停车场是否存在可用充电车位。若检索出有多个可用充电车位，则会选择出最佳车位，并将前往最佳车位的路径和入库方式推送至车端。 6 企业无线充电技术布局与应用 CN中汽中心丨信息科技 ArenadelFuturo建设无线充电专用车道，Stellantis在意大利基亚里展示了动态无线电力传输（DWPT）技术在电动汽车（EV） 行驶时为电动汽车（EV）进行无线充电的能力装备齐全的专用车道 FiatNew500测试系统：可以在不消耗电池中存储的能量的情况下以典型的 高速公路速度行驶。从沥青到汽车的能量流效率与快速充电站的典型效率相 当，因此驾驶员无需停下来充电。 ArenadelFuturo直流供电技术优势 降低功率损耗 减少能量分配过程中的功率损耗 技术原理：DWPT是一种位于沥青下的线圈无需将直流电转换为交流电 系统，可将能量直接传输到汽车、卡车和公 共汽车，而无需在充电站停下来重新给电池充许使用比交流电更细的电缆，在包装、重量和谐波污 充电。该技术适用于配备特殊“接收器”的染方面具有明显优势 所有车辆，该”接收器”可将来自道路基础 设施的能量直接传输到电动机，从而扩大续 航里程，同时节省车辆电池电量。 节约成本降低污染使用铝电缆进行电流分配，与铜相比，铝电缆更容易采 购，成本只有一半，而且在循环经济商业模式中更轻、 更容易回收 无线充电技术商业化发展难点及趋势ON中汽中心丨信息科技 电动汽车快速发展，但续航问题仍是用户关注的焦点。目前市场已经形成了充电桩为主、换电为辅补能模式。无线充电实现商 业化应用仍有一段距离，但无疑给新能源汽车提供了另外一种补能模式。 无线充电商业化发展面临的困难 与有线充电器相比，电 无线输出电力频率不一致充电效率偏低安装费用高难度大定位精度要求高无线充电系统的充电速无线充电设施一般铺设 在地上，需要钻井埋线无线充电需要与车辆精 缆端子形状不同，因此度平均在10kW左右，提升安装成本：准对接，保障顺畅充电 易造成各国标准的不统与家用充电器的速度相从交通应用的角度考虑人类驾驶员很难做到精 。根据电力量的大小，似。如果要充满一个77无线充电基础设施的铺准无偏差的100%对接。 可以使用的频带可能会千瓦时的电池，所需时设要在不破坏既有路面目前的智能驾驶、自动 不同，因此追迫切需要制间约为8小时，与快充差等基础设施的前提下进驾驶功能还没有达到与 定行业标准方案距较大 行，当前主流无线充电之完全匹配的程度。 技术很难做到这一点 受限于当前的技术困难，静态无线充电技术最有可能首先实现商业化应用，将无线充电器引入公寓、办公空间 天规模商业设施。 8 前瞻技术洞察板块ON中汽中心丨信息科技 配备专业的前瞻技术洞察工作团队，拥有清晰的技术洞察组织架构和明确的分工体系 一级二级前瞻技术洞察工作组 动力电池 电驱系统 电动汽车电控系统 补能系统技术信息扫描追踪小组技术潜力挖掘分析小组 燃料电池智能座舱 智能网联智能驾驶 节能减排 V2X 发动机减排 混动系统 技术信息全面化、可视化技术数据挖掘分析、前景研判 全新材料轻量化材料 智能制造绿色环保《汽车前鹏技术扫描周报》：《汽车前瞻技术分析月报》 前瞻造型前瞻基础研究周度国内外技术动态汇总（PPT）4~5个前瞻技术专题分析（PPT） 技术信息前瞻性、及时性 9 CNTARE 中汽中心信息科技 感谢观看2022