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        為日本首次在公共道路上進行的動態無線電力傳輸系統示范測試而進行的研發工作

        《IEEE Journal on Wireless Power Technologies》:Development of Dynamic Wireless Power Transfer System for Japan’s First Demonstration Test on Public Road

        【字體: 時間:2026年03月03日 來源:IEEE Journal on Wireless Power Technologies

        編輯推薦:

          動態無線電力傳輸系統通過預制纖維增強水泥線圈降低路面厚度15mm并提升耐用性,結合廣域通信網絡的線圈檢測系統實現安全高效傳輸,非懸掛線圈減少56%道路間隙和81%位移波動,磁場泄漏控制使系統符合公共使用標準,但理論效率因高功率傳輸下降約2%。

          

        摘要:

        動態無線電力傳輸(DWPT)技術的發展旨在提升電動汽車(EV)的續航里程,并減少電池的容量和重量。通過合理配置參數,可以降低車輛行駛過程中的滾動阻力,從而實現更高效的駕駛性能。配備DWPT系統的車輛需要以高速經過發射線圈;因此,為確保安全性和足夠的能量接收,需要采用特殊的發射線圈鋪設技術、接收線圈檢測機制以及高功率傳輸技術。這種發射線圈不僅要求具備優異的耐用性,還必須適應道路鋪設環境。線圈檢測系統需能夠在短時間內完成檢測,而高功率傳輸則需控制磁場輻射強度以符合相關法規要求。本文介紹了三項創新技術,以滿足日本首次在公共道路上進行DWPT系統示范應用的需求:采用纖維增強水泥復合材料制成的預制線圈,其鋪設厚度僅為25毫米,比傳統瀝青路面薄15毫米;結合發射線圈和廣域通信網絡的線圈檢測系統確保了傳輸過程中的安全性,且已連續運行超過一個月而未出現任何誤檢測情況;此外,該系統采用的非懸掛式線圈設計可降低56%的路面間隙和81%的線圈垂直位移波動,同時電路拓撲結構實現了低磁場泄漏,支持高功率傳輸。本文還評估了實施這些技術后發射線圈和接收線圈參數的變化情況,理論傳輸效率降低了約2%。

        引言

        全球變暖是一個由溫室氣體(GHG)引起的環境問題,其中內燃機排放是主要來源之一。為減少溫室氣體排放,電動汽車(EV)應運而生。在日本,內燃機車輛的溫室氣體排放占總排放量的16.5%[1]。然而,電動汽車仍面臨諸多挑戰:電池生產過程中的溫室氣體排放量是行駛過程中排放量的3倍[2];此外,電動汽車的續航里程也是其性能短板。雖然增加電池數量可以提高續航里程,但也會導致電池生產相關的更高溫室氣體排放、車輛重量增加以及充電時電力需求的上升。鑒于許多地區的電力生產仍依賴化石燃料,這些因素共同阻礙了電動汽車的普及和可持續發展目標的實現。

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