基于四线圈的动态无线输电的位置检测

杨金明，邓梓颖，陈渊睿，孙杰杉

(华南理工大学 电力学院，广东 广州 510641)

电动汽车因具有清洁、高效以及噪音低、维护方便等优点，逐渐成为可替代传统汽车的交通工具[1-4]。然而电动汽车在实际应用中仍然存在许多问题，其中一个关键问题就是电动汽车供电。由于蓄电池的充电时间长，且电池能量密度较低[5]，与传统汽车相比，电动汽车能量获取过程所需时间更长，持续行驶时间更短[6-7]。要减少充电次数，延长电动汽车的续航里程，需要增加蓄电池体积，这不仅会增加电动汽车的重量，而且会增加蓄电池的制作成本[8]。在这一背景下，电动汽车的动态无线输电成为解决供电问题的可能方案[9]。

当前研究的基于磁耦合谐振的道路无线输电系统主要有2种[10]：一种是轨道无线输电，其发射侧是一体的电流导轨[11]，如图1(a)所示；另一种是分布线圈无线输电，其发射侧是多个独立的发射线圈[12]，如图1(b)所示。这2种无线输电系统面临的共同问题是：当接收线圈相对于发射导轨或线圈发生左右偏移时，二者之间的互感下降，从而导致电动汽车获取的电能减少，系统效率下降[13]。为了解决这一问题，一些文献采用改变发射线圈或接收线圈结构的方法，使系统有更大的偏移容忍度[14-16]；另一些文献则利用磁阻传感器或感应线圈，检测并校准电动汽车的位置，使接收线圈尽量对准发射线圈[13,17]。文献[18]提出的系统中设置了多条发射导轨，根据发射侧的电压、电流相位差变化，决定切换导轨的时刻，只激活距接收线圈最近的发射导轨，以减少运行损耗，该方法可为抗横向偏移提供参考；……