摘要：
关于无线充电技术的发展和运用的话题，我们先来了解无线充电的种类和原理，最后再来实际运用和发展。结论先行：虽然无线充电技术非常成熟，尤其是谐振式的... 关于无线充电技术的发展与应用这个话题，我们首先了解无线充电的类型和原理，最后来实际的应用和发展。
结论一：虽然无线充电技术已经非常成熟，尤其是谐振磁场耦合无线充电技术，但在充电效率/商业性/稳定性/辐射安全性等方面还需要不断突破。
一、无线充电技术的类型及应用 1、汽车无线充电技术的类型
目前，电动汽车无线充电技术主要分为静态无线充电/动态无线充电/准动态无线充电。
其中，静态无线充电技术用于在电动汽车停止时为其充电。 根据其特点，通常适用于商场/住宅区等场所的停车场。 动态无线充电，顾名思义，就是在汽车行驶的过程中给汽车充电，持续为汽车提供能量，并且可以让电动汽车配备更小容量的电池。 根据其特点，汽车一般在汽车短时间停放的地方进行充电。 通常适用于高速公路上的红绿灯/临时休息区，为途中的汽车补充电能。
动态无线充电和准动态无线充电对于延长电动汽车的续驶里程都比较有效，但其道路改造成本较高，维护成本较高。 相比之下，静态无线充电就非常灵活方便。
2. 汽车静态无线充电技术的类型
对于静态无线充电技术，根据传输机理可分为电磁辐射型、电场耦合型和磁场耦合型三种。
辐射无线电力传输技术通过远场传输能量，主要包括无线电波和激光方法。 适用于远距离无线电力传输。 由于其效率低/功耗低，尚未成熟。 电场耦合式和磁场耦合式无线电力传输技术通过近场传输电能。 电场耦合型利用电容器的电场进行能量传输，磁场耦合型利用交变磁场进行能量传输。 但由于研究较少，电场耦合型使用较少。 磁场耦合式已经流行，广泛应用于电动汽车静态无线充电。
磁场耦合无线电力传输技术可分为感应式和谐振式。 感应式传输功率大，短距离传输效率高。 但根据电磁感应定律，它对耦合系数比较敏感，一般适合短距离传输。 根据磁共振原理，谐振传输距离是发射线圈的数倍。 次，根据其特点，一般适合中距离传输。 关键是电力传输不受太空非磁性障碍物的影响。 在电动汽车静态无线充电方面优势更为明显。
3、谐振磁场耦合无线充电技术原理
磁场共振式由于其能量共振耦合原理，可以通过高频电磁场实现能量传递。 基于磁场谐振的电动汽车系统结构，将电源端传来的交流电通过整流/滤波/高频逆变电路等过程转换为高频交流电，使电路谐振达到最佳的能量传输条件。 高频交流电通过两个电磁感应线圈，在一定条件下可以实现两个线圈之间的能量传输。 这种发射的电磁能经过汽车的能量调节电路后可以为电池充电。 由于磁场共振充电方式具有稳定性好、能量转换效率高的特点，是目前采用的最好的汽车无线充电技术。
2、电动汽车无线充电系统原理及关键技术
电动汽车无线充电技术根据充电方式可分为静态无线充电/动态无线充电。 两者均采用磁场耦合原理。 系统电路设计方法相同，只是磁路的设计不同。
1、电动汽车静态无线充电技术
静态无线充电系统磁路机构的发射端和拾取端常采用圆形和方形线圈。 在这种双极线圈的充电过程中，由于电动汽车是静止的，因此耦合系数在此过程中保持不变。
虽然电动汽车静态无线供电技术已经比较成熟，但仍然有其优点和缺点。
关于它的优点：
a) 避免插拔电动汽车充电连接器造成的机械磨损
b) 非接触式充电，充电过程中不产生火花
c) 非人工操作，操作简单，设备占地面积小，可实现独立充电站建设
d) 减少后期维护成本
关于它的缺点
a) 由于磁路机构和转换器的限制，充电功率不高
b) 与有线充电相比，充电时间更长；
c) 原、副线圈难以对准，影响传输功率。
2、电动汽车动态无线充电技术
动、静态无线充电系统的磁路机构的能量拾取端和线圈结构相同，但能量发射端线圈的结构不同。 根据发射线圈的形状分为阵列式/分段轨式/长轨式。 其中，阵列发射线圈采用静充电线圈阵列布置，但分段轨线圈和长轨线圈结构的特点是其长度大于其宽度，并且有单极和双极的区别。
由于长导轨型只有单段导轨，如果导轨出现故障，整条线路将无法运行。 由于具有输出电压波动小的优点，线圈阵列式导轨线圈相互独立。 如果单个导轨出现故障，不会影响其他导轨线圈，可靠性强，但由于线圈切换位置较多，输出电压不稳定。 分段导轨兼有两者的优点，并减少了它们的缺点对系统的影响。
3、纯电动汽车无线充电技术应用现状及未来发展趋势
纯电动汽车无线充电技术发展迅速，广泛应用于物联网/智能医疗/无人驾驶/新能源等领域。 但其也存在能量转换效率低、初始投资成本高等缺点。 充电方式产生的电磁辐射影响人体安全等一系列问题。
Halo无线充电系统目前采用的磁共振充电方式，可以最大限度地降低阻抗，实现更高的充电效率，达到90%以上，甚至超过电缆。
未来电动汽车无线充电的优化和发展可以考虑以下几个方面：
1）阻抗匹配：系统发射部分/接收部分的阻抗匹配，有效增加接收端的功率，实现电能的有效传输。
2）开关变换器：传输系统发射部分的高频逆变电路，以及接收系统中的整流/电池管理电路，对系统的整体效率有影响。
3）功率因数：功率因数的提高可以提高系统效率
4）调整谐振频率：在发射和接收部分之间添加通信模块，控制更加精确。
5）高Q值线圈：为了提高系统的电力传输效率，需要采用高Q值线圈。
6）线圈的优化设计：为了提高发射线圈和接收线圈之间的电能传输效率，适当设置线圈间距/绕制方式/线径/直径/匝数等。
7）电磁辐射与人体健康：通过调整充电设备内部结构，减少向外辐射的功率，将对人体健康的影响降到最低。
8）优化算法，提高充电系统的稳定性：利用算法优化，有效抑制高次谐波，提高整个系统电路的稳定性和传输效率。
9）无线充电装置的部署：通过将充电系统电磁线圈的发射端埋在路面上，汽车可以在行驶时自动充电。
4. 总结
无线充电技术已经成熟，尤其是磁场共振技术，但其在电动汽车上的应用仍需突破。 突破点是充电效率、稳定性、商业性、辐射安全等。
相信通过主机厂和汽车工程师的不断努力，无线充电技术将会不断完善和成熟，将无线充电技术推向新的高度。
