基于超级电容的动态无线充电实验系统设计*

熊梦龙，宋泉树，陈海浪，穆 跃，马成虎，陈兴文，刘 燕

(大连民族大学信息与通信工程学院，辽宁 大连 116600)

1 设计背景

随着全球环境污染和能源短缺问题的日益突出，电动汽车由于其使用的能源具有清洁和零排放特点已经得到世界各国的广泛推广，但是由于受车载电池容量和充电基础设施不完善等限制，在一定程度上影响其续航能力和长距离行驶。究其原因主要是目前电动汽车的充电方式属于静态充电，无论是有线的还是无线的模式，其电能输送端与接收端要相对静止状态，这样必将由于充电次数影响其行驶效率。如果采用动态无线充电技术，就可以实现电动汽车不用停下来充电也可以持续行驶的设想，特别是对具有城市公交专用道的公交车辆来说无疑是一个利好的技术变革，会大大提高城市公共交通的效率。

基于上述想法，以电动小车为研究对象，通过搭建模拟城市专用公交道行驶环境，利用电磁耦合和超级电容等电路结构，设计一套基于动态无线充电系统，对小车在无源条件下的自动行驶性能测试。

2 系统设计原理

电动小车动态无线充电系统结构如图1所示。小车按照图中左边所示的黑色引导线(半径70cm)行驶，在引导线的 A、B、C、D处设置无线充电装置的发射线圈，系统提供1台1A5V的直流稳压电源作为源动力。其工作原理：首先发送端的电能变化装置将直流稳压电源提供的电流电压经过DC-DC变为直流高压，然后再将高压直流变换为交变信号，最后通过发送端线圈发射；……