文章導讀
在全球交通體系向可持續發展轉型的程序中，電動汽車 (EV) 的普及已成為關鍵戰略方向大學。作為突破傳統有線充電桎梏的革新性解決方案，無線電力傳輸 (WPT) 技術憑藉其便捷性與效能優勢，正在重構電動汽車能源補給正規化。來自香港大學電機及電子工程系的薛志偉與香港理工大學電動車研究中心的鄒國棠教授及劉偉教授等人在 World Electric Vehicle Journal 期刊發表了文章，全面探討了無線充電技術在電動汽車應用的發展程序、潛在研究方向及侷限性，旨在為致力於推動電動汽車無線充電領域的研究人員和從業者提供有價值的見解和思考。
主要內容
WPT技術的發展標誌著電動汽車充電領域的重大突破大學。在眾多WPT技術中，電場耦合式無線充電技術的功率傳輸能力目前難以滿足電動汽車無線充電的需求，其複雜的耦合機制也限制了其在電動汽車動態充電中的應用。遠場WPT可以利用微波或雷射技術實現更遠距離的能量傳輸，但效率較低，成本較高，因此在電動汽車充電應用中的普及性較差。相比之下，磁共振無線充電技術因其相對較大的傳輸功率、較高的傳輸效率和抗偏移能力而成為最有前途的電動汽車充電解決方案。
本文重點介紹了支援磁共振無線充電技術發展的理論基礎、多種實施策略和最佳化技術大學。儘管目前磁共振無線充電技術取得了值得稱道的進展，但仍存在一些侷限性，包括功率損耗、高功率傳輸能力、電磁干擾和安全以及系統設計的複雜性。未來的研究必須優先克服這些障礙，探索能提高無線充電技術實用性和效能的創新方法。這包括研究先進的線圈設計、提高能量傳輸效率，以及開發強大的安全機制以確保使用者的信心。隨著以智慧城市和自動駕駛為特徵的時代的到來，無線充電將成為支援電動交通蓬勃發展所必需的生態系統的關鍵，有助於建立更環保、更高效的交通系統，與全球減少碳排放和促進城市可持續發展的努力保持一致。
本文系統性地對WPT技術體系進行解構，圍繞理論框架、應用場景、效能最佳化、發展趨勢與現存瓶頸展開多維度探析大學。理論層面，透過建立近場耦合 (感應式/電容式) 與遠場輻射 (微波/雷射) 技術譜系，對比說明了不同能量傳輸路徑的物理特性與工程邊界。在應用場景部分，針對靜態定點、動態行進及準動態間歇三類典型充電模式，全面評估了其在實際應用中的可行性和有效性。在效能最佳化方面，深入研究了多種旨在提升WPT系統效能的最佳化技術，特別強調了線圈結構最佳化、抗偏移解決方案、補償拓撲最佳化、調製策略最佳化和引數識別技術。討論部分概述了當前電動汽車無線充電技術的發展趨勢，並指出了阻礙其在電動汽車市場廣泛應用的侷限性。
圖文賞析
展開全文
圖1. 電動汽車靜態無線充電示意圖
圖2. 電動汽車動態無線充電加長軌道型發射線圈
圖3. 電動汽車動態無線充電分段發射線圈
研究總結
本文對適用於電動汽車的各種無線充電技術進行了深入評估，並將其分為近場和遠場方法大學。在這些類別中，探討了感應式、電容式、微波和雷射無線充電技術，以全面瞭解其理論原理和實際應用。磁共振無線充電技術在電動汽車無線充電的應用潛力巨大，本文詳細分析了其在電動汽車多種無線充電模式的應用，包括靜態、動態和準動態無線充電，突出了這些充電模式在增強電動汽車充電生態系統方面的潛力。此外，還介紹了旨在提高磁共振無線充電技術效能的最佳化策略，重點關注線圈結構設計的最佳化、抵消錯位的機制、先進的補償網路、提高系統效率的調製方法以及關鍵系統引數的識別。最後，本文對電動汽車無線充電技術的發展趨勢和侷限性進行了更廣泛的討論，透過綜合現有研究並強調未來發展方向，旨在為電動汽車無線充電技術的持續發展提供有價值的見解，最終支援向更可持續、更便捷的電動汽車充電技術的過渡。
原文出自 WEVJ 期刊
Xue, Z.; Liu, W.; Liu, C.; Chau, K.T. Critical Review of Wireless Charging Technologies for Electric Vehicles. World Electr. Veh. J. 2025, 16, 65.
WEVJ 期刊介紹
期刊發表與純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車相關的研究大學。
