前 言

无线电能传输技术是借助电磁场或电磁波进行能量传输，实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式，随着磁集成技术、高频电源技术和电力电子技术等基础理论的发展，无线电能传输技术在进入21世纪后迅速成为国内外的研究热点和重点。该技术目前主要有4种方式，即激光式无线电能传输（Laser Wireless Power Transmission，本文简称“激光式WPT”）、电磁辐射式无线电能传输（Electromagnetic Radiation Wireless Power Transmission，本文简称“电磁辐射式WPT”）、电磁谐振式无线供电（Electromagnetic Resonance Wireless Power Wireless Power Transmission，本文简称“电磁谐振式WPT”）和电磁感应式无线供电（Electromagnetic Induction Wireless Power Wireless Power Transmission，本文简称“电磁感应式WPT”）。激光式无线电能传输技术和电磁辐射式无线电能传输技术可用于远距离电能传输；电磁谐振式无线电能传输技术适于中等距离电能传输；电磁感应式无线电能传输技术可用于近距离电能传输。

随着全球能源日益紧缺和自然环境不断恶化，电动汽车以其绿色环保的优势越来越受到社会各界的广泛关注。目前电动汽车普遍采用传统的导线充电方式，该充电方式存在诸如充电电流大、不能动态充电、容易产生电火花、容易引起漏电等诸多问题。电动汽车动态无线电能传输技术借助感应耦合电能传输技术，电能通过静态的能量发射线圈以无线的方式实时传送给车载储能电池组或电机，实现从路面直接给电动车动态供电，从而使电动车少搭载甚至无需搭载储能电池组、延长续航里程、提高电能供给的便捷性和安全性。

本书的主要内容如下：第1章介绍了无线电能传输技术的研究背景和研究历史，介绍了四类无线电能传输技术，并对国内外无线电能传输技术的研究进展进行了分析；第2章对电动汽车无线电能传输技术原理进行了介绍，并对国内外对电动汽车无线电能传输技术的研究与应用进行了介绍；第3章对电磁谐振式无线电能传输系统耦合模块的谐振频率、传输效率、品质因数等参数进行了研究，对电磁谐振式无线电能传输耦合模块进行了仿真研究，分析了中心偏移量、偏转角对耦合模块的影响，并分别对圆形线圈、矩形线圈、跑道形线圈的耦合模块进行了性能分析；第4章对双增强线圈电磁谐振式无线电能传输系统的传输效率、最大有效传输距离、拓扑结构及参数进行了研究，对多增强线圈非轴向路径电磁谐振式无线电能传输性能进行了研究，对双增强线圈电磁谐振式无线电能传输系统进行了实验研究，介绍了趋肤效应及高频电阻计算方法；第5章对电动汽车动态无线电能传输系统的单元供电导轨模式和多源供电导轨模式进行了研究；第6章介绍了当前几个热点研究方向，介绍了几种电动汽车的无线充电方案，介绍了无线电能传输技术在电动汽车应用中的主要问题，并对电动汽车无线电能传输技术未来发展的方向进行了介绍。

本书的出版得到北京市教育委员会科技计划面上项目［基于动态模式的电动车无线电能传输技术关键问题研究（KM201510011005）］的大力支持，在此对北京市教育委员会表示衷心的感谢。

在本书的撰写过程中，张绪鹏博士进行了部分理论研究，何建琦研究生提供了部分实验和仿真数据，在此表示感谢。

由于时间仓促、作者学识水平及试验条件有限，书中疏漏之处难免，敬请专家、读者不吝批评指正。

邓亚峰

2018年6月于北京