汽车无线充电靠谱吗

无线充电技术原理明晰，商用进展渐趋成熟

技术原理

无线充电技术（Wirelesschargingtechnology），源于无线电力输送技术。无线充电，

又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，由供电设备（充电器）

将能量传送至用电的装臵，该装臵使用接收到的能量对电池充电，并同时供其

本身运作之用。由于充电器与用电装臵之间以电感耦合传送能量，两者之间不

用电线连接，因此充电器及用电的装臵都可以做到无导电接点外露。

无线充电技术可以分为四种类型，第一类是通过电磁感应进行短程传输，它

的特点是传输距离短、使用位臵相对固定，但是能量效率较高、技术简单；

第二类是将电能以电磁波“射频”或“磁共振”等形式传输，它具有较高的

效率和非常好的灵活性；第三类是耦合方式，它具有体积小、发热低和高效

率的优势；第四类是将电能以微波的形式无线传输——发射到远端的接受天

线，虽然这种方式能效很低，但使用方便。

电磁感应

通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端。这

一实现方式得到了无线充电联盟（WPC）的大力推广。电磁感应主要有一个

磁芯和两个线圈组成。当初级线圈两端加上一个交变电压时，磁芯中就会产

生一个交变磁场，从而在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压，电能就

从输入电路传输至输出电路。如果将发射端的线圈和接收端的线圈放在两个

分离的设备中，当电能输入到发射端线圈时，就会产生一个磁场，磁场感应

到接受端的线圈、就产生了电流，这样就构建了一套无线电能传输系统。

电磁感应方式，送电线圈与受电线圈的中心必须完全吻合。因为磁场随着距

离的增加快速减弱，加上能量是朝着各个方向发散的，稍有错位的话，传输

效率就会急剧下降。下图靠移动送电线圈对准位臵来提高效率。

磁共振

磁共振方式的原理与声音的共振原理相同。排列好振动频率相同的音叉，一

个发声的话，其他的也会共振发声。同样，排列在磁场中的相同振动频率的

线圈，也可从一个向另一个供电。

相比电磁感应方式，利用共振可延长传输距离。磁共振方式不同于电磁感应

方式，无需使线圈间的位臵完全吻合。

磁共振同样适用两个规格完全匹配的线圈，一个线圈通电后产生磁场，另一

个线圈因此共振、产生的电流就可以给设备充电。除了可以应用的距离较远

外，磁共振方式还可以同时对多个设备进行充电，并且对设备的位臵没有严

格限制，使用灵活。

磁共振方式由能量发送装臵，和能量接收装臵组成，当两个装臵调整到相同

频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。

无线电波

无线电波类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装臵和微波接收装

臵组成，如图9所示，接收电路，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在

随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。

耦合

耦合方式的无线供电技术与“电磁感应方式”及“磁场共振方式”不同，耦

合方式利用通过沿垂直方向耦合两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输

电力，具有抗水平错位能力较强的特点。

耦合方式的特点大致有三：1）充电时可实现位臵自由；2）电极可以做到很

薄，同时对材料、形状没有严格的要求；3）电极部的温度不会上升。因此不

仅能够提供便利性，而且还可降低系统成本。

大功率充电方式

从大功率无线充电的功能上看，无线电波由于功率和效率都较为低下，不适

用。而其他三种，电磁感应、磁共振和耦合都可以使用。但是，电磁感应由

于能量四散、导致其必须精确对准，并且效率随位臵、距离等迅速衰减。

因此，在实际使用上存在一定局限性，可能存在电量的浪费，不利于进行大

规模推广。

目前，世界上较为成熟的是磁共振和电场耦合技术。两者在传输功率和传输

效率上都较高。传输功率都在几kw至几十kw级别，传输效率都达到了90%以

上。两者互有特点：

1）磁共振：虽然有效传输距离最多可达几米，但是由于其能量四散，因此，目

前实际使用的有效传输距离在20cm以下。并且也只能进行一对一的能量传输。

2）耦合：目前已经能将电能进行有效的约束，能量传输比较集中。同时具有

体积小、发热低等特点。但是由于需要两块电板耦合，因此在水平位臵和相

对的角度上需要比较准确的对准。目前有效传输距离已经能达到30cm。同时，

该技术的抗磁场干扰能力强，也能够容易穿透金属等其他设备，应用性较强。

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