【奥迪a4无线充电怎么安装】新能源汽车无线充电技术

我们这里说的电动汽车的无线充电是指给高压动力电池充电的大功率充电方式。这在新能源行业已经不是什么新鲜事了。前后发展了很多年，一直不温不火，没有真正的发展。

为了帮助您全面理解无线充电，让我们从最基本的故事开始吧。

一、无线充电技术的原理

电动汽车的无线充电是以结合的电磁场为媒介传递电力，与电动汽车的无线充电(宝能)相比，与汽车OBC相比，最重要的区别是变压器。从原来的紧身结合变成了松耦合。换句话说，变压器的原有、副侧绕组分别放置在车内和车内，通过高频磁场耦合传输电力，将交流改为用电池充电的直流。大致的系统方块图如下：

数据来自网络无线充电系统框图

二、无线充电技术的优点

事实上，说到无线充电的优点、各种论文、各种报告，大家去网上搜索，比起有线充电，应该可以使用很多优点。但是从我个人的理解来看，很多优点大部分都很牵强。至少是因为理由不那么缺乏，或者优势不明显。有可能到目前为止，主机厂或零部件供应商还没有挖掘出无线充电的真正价值，或者应用场景相对单一。

尽管如此，我们还是要说无线充电的一些优点。

1、安全可靠。你怎么能理解这安全可靠呢？无线充电与有线充电相比，无线充电都是自动充电，是用户没有插枪的动作，接触充电体的概率大大降低，触电的危险也大大降低。从这个角度来看，安全性提高了。

2、充电场所空间利用率高。这怎么能理解？事实上，这对于单独的停车位并不清楚。尽管有线充电，但议会选举占用停车位的空间并不太大。(大卫亚设，Northern Exposure(美国电视)，)但是，对于充电站来说，如果能使用集中的电源模块布局，就有几个优点。我们可以集中放置墙末端的电力模块，每个停车位后面可以节省放置电力模块和枪、线的空间。放置的充电越多，节省的空间就越多。另一个是原来边缘线圈都布置好了，固定在停车位上，不会占用更多的空间。

3、高水平的智力。无线充电与有线充电相比，用用户不需要插枪的动作解放用户的手。但是最重要的是，通过对自动停车技术(RPA、APA、AVP)的系统融合，通过自动停车技术为无线充电提供能量，实现自动停车、自动充电功能。在该场景的应用中，无线充电与有线充电相比具有更高的智能性。

4、易于维护和管理。这主要是为了今后可能的公共运营。有线充电的充电枪在插了N次以上的枪后，充电场环境也很差，灰尘、水蒸气等也不断进入枪头，进一步加剧充电枪的磨损，充电枪头磨损后，充电枪和充电座对接后接触阻力增加，充电时发热增加，温度超过极限时温度保护工作，要解决这个问题，可能需要更换充电插头(一般需要和电缆一起更换)。这个维护费用高，操作也不方便。

当然可以。除了以上优点外，还有其他优点，欢迎交流。

三、无线充电技术分类

这里的分类主要从两个方面来看，一个是适用场景，另一个是工作原理或方案。

1、在应用程序场景中，可以分为：

注：此分类不一定严格。请谅解。无线充电按应用程序方案分类

对于小功率，这不是我们目前对手机充电等动态充电(还需要时间，等待技术的进一步发展)的研究重点。目前的重点是静态大功率充电(7.2千瓦/11千瓦/22千瓦以上)。

2、从工作原理上讲，可以分为：

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数据来源于网络 无线充电按工作原理分类

以上几种无线充电的对比如下：

数据来源于网络 ，个人收集整理，供参考

四、目前车载无线充电技术发展现状

1、国家标准的发布和政策的情况

随着我国新能源汽车技术的发展，新能源汽车向“四化”迈进的过程中，无线充电技术也得到了越来越多主机厂的重视，尤其无线充电与自动泊车技术结合的应用，将极大地促进无线充电技术的发展。

国家为支持和规范无线充电产业的发展，已发布七项国家标准和产业规划。

我国分别在2020年和2021年共发布了7项无线充电的标准，为无线充电的发展奠定了坚实的基础。

2020年工信部发布的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》中明确指出，支持无线充电等新型充电技术的研发。

2、国外车企无线充电的发展情况

据不完全了解，目前国外小批量装车的有宝马和迈凯伦；同时大众、FCA、奥迪、迈凯伦等多家主机厂正在进行相关产品预研和量产开发。宝马的530e在北京、成都等地还投入了一部车辆商业运营。

数据来源于行业交流

数据来源于网络

3、国内车企无线充电的发展情况

国内的主机厂基本都正在进行无线充电的预研或者已经有装一些样车或者展示车。据了解，目前就北汽和红旗有一些量产化的开发，后续的市场表现和市场反映（用户对无线充电的接受程度）待进一步的观察。

数据来源于行业交流，如有错误，请联系作者修改

五、无线充电技术发展趋势

1、技术的趋势

（1）、电力电子功率拓扑与控制算法的创新与优化，以保证无线系统更加稳定地运行。目前无线充电的功率拓扑大多沿用功率电源、OBC的拓扑，但无线充电针对匹配网络部分各产品开发厂家都有一些自己的优化。纵使国标从后续互操作性的角度已经定义了基本的匹配网络，但是个人觉得，随着各家对无线充电技术方案研究的越来越深入，功率拓扑包括匹配网络一定还会有继续优化的空间。 这应该是需要厂家去持续研究的。

（2）、辅助系统，包括生物检测、金属异物检测、对准等技术（在无线充电发展的初期，还有引导系统）的持续研究。辅助系统可能是车载大功率无线充电发展到现阶段非常重要的系统之一。辅助系统目前的技术也是限制其进一步发展的障碍之一，除了技术难度大以外，其成本也占了目前整个系统很大的一部分，如果去掉这部分的成本，无线充电可以说比现在推广要容易的多。

当然，随着技术的发展、应用场景的清晰和对产品的认识进一步加深，我们现在说的生物检查，主要是针对活体的防护，更难受的是有活体小动物（阿猫阿狗）在充电中进入车位上的线圈除了要停止充电影响充电效率外，还要对小动物进行驱赶。如果咱们进一步的收窄范围，只关注对人体的防护呢？技术应用会不会就好很多了？当然了，从人道主义的角度，咱们可以考虑对活体小动物的保护。但是话说回来，这跟咱们开车是一样的，路上出来窜出来个小动物，任何一个正常司机肯定先想着避让，但是如果真的避之不及，撞上了，咱也不能说咱们不人道啊。

金属异物的检测其实也是，目前的研究或者测试来看，在充电过程中会对金属异物加热，但随着研究的深入，如果能把这个温度控制在一定的范围内（没有点燃纸张等的风险），是不是咱们就可以考虑不需要异物检测的系统了呢？

对准目前看来还是需要的，那是因为目前在跟自动泊车交流时，大多自动泊车的厂家都会说无线充电要求的对准精度要求太高了，咱做不到啊。究其原因，可能是自动泊车的场景本来就对精度要求不高，只要能把车泊入车位即可。自动泊车在标定时也就不必做的那么精细了。 如果咱们能与自动泊车系统做一些技术融合和分工合作，同时随着泊车技术的进步，泊车的精度提高到能满足无线充电的偏差要求时，那无线充电的对准系统是不是也就不需要了呢？

（3）、电磁屏蔽和防护技术（EMC、EMF）进一步的深入研究。目前了解到，各厂家的产品EMF都能满足相关标准的要求，甚至会比标准要求的限值低很多，这当然是个好事情。但是，还是会有用户或者不太了解这块的，心里会有所忌惮，觉得这么大的功率对人体的辐射不会很大，时间长了对人的身体是不是会造成损伤了，这其实还需要拿出更多的试验数据来给用户信心。 目前有些大学的实验室现在正在做这方面的试验研究。 再来说EMC，目前各厂家大多都没有进行系统全面的从设计阶段就充分考虑到这块，产品测试应该说是会做一部分，但是全面的测试应该说是不多的，毕竟相关的测试除了要投入很多人力和时间外，更重要的是测试费用还蛮高的。当然了，咱也相信，随着产品开发的深入，各厂家一定会重视并增加投入进行EMC的设计与优化。

（4）、新材料的引入。无线充电还是一个集合了多门学科的综合性产品，要提高产品的稳定性、降低产品的成本，势必会导入一些新材料。比如说磁导率、电导率更好的材料来降低系统的损耗，提高系统的效率。 最近几年也出现一些超常规电磁材料、超导材料等。这也为无线充电的发展提供了持续优化的空间。我们也相信随着一些新技术、新材料的应用产品性能也一定会有一个质的飞越。

2、应用的趋势

（1）、无线充电与自动技术的结合应用。从目前的技术发展来看，要最大限度的发挥无线充电的优势，还得借助于自动泊车技术，才能更好的发挥其智能化的优势。

（2）、V2X（V2G、V2H）的技术应用。OBC目前基本是实现了V2L、V2V的应用，从技术上说，无线充电应该是能实现相应的功能的。这应该也是一个技术研究的方向。

（3）、与车载OBC的技术融合。车载功率部分能否考虑与OBC的集成呢？虽然目前看来有点远，应该会有研究吧？

（4）、动态无线充电。咱们的终极目标是不是就是动态无线充电呢？以后各种道路都会是一个超级充电宝啊，但是要做到性价高，目前看来，还有一段很长的路要走。但是咱们憧憬一下还是可以的。

六、目前无线充电技术发展的困境

1、各无线充电厂家对车载产品应用的理解深度还不够，产品开发与主机厂的需求还存在部分脱节的情况。 比方说在与供应商在交流的过程中，咱最怕的就是供应商一上来就说产品都满足国标，那大概率产品就只真的满足国标啊。当在交流个别的关键技术要求时，会有供应商说，哦，国标的要求是这样的，咱也会心里一振，完了，只能满足国标。 当然产品满足国标是没什么问题的，但也只是基本的要求。这对于整车来说是远远不够的，不管哪家主机厂，应该都会有自己企业的标准，在很多方面的要求其实都会高于国标。所以对于零部件厂家来说，多与主机厂交流，收集行业内主机厂的要求其实很关键的。因为任何主机厂的企标要求提高一定是有其背后的原因和考虑的，有些甚至是付出了血的教训才总结出来的。

简单举个例子，对准的偏差要求，国标要求是X方向偏差为±75mm，Y方向偏差为±100mm。目前大部分厂家产品的设计基本都是按照这个来，很少有厂家在实际的产品设计中考虑把范围加大一些，以降低对自动泊车系统停车精度的要求，即使有想到的，但实际做的应该也不多。（个人觉得，现阶段在增加偏差的情况下即使效率等有所下降也是可以接受的）。 这或许是打开应用市场的一个方向呢，毕竟对整车来讲，降低对其他系统的依赖，与其系统交互的越少，越容易上车应用。

这个也是只是一个思维发散的方向，供各位同仁讨论。

2、目前无线充电的成本还太高，是同等功率下OBC成本的4-5倍。这对于整车来说成本增加的不是一星半点啊。笔者曾经就给项目组领导推过无线充电，在讲技术和应用的时候，领导们都很兴趣，都觉的可以做一些前期应用或者装车预研，至少是还是一个不错的亮点，但是当提到成本和开发费的时候领导就说先考虑一下，结果就是没有了结果。究其根本，还是单价成本太高了，甚至比一台80-100kW的电驱三合一还贵啊。这在极大的程度上限制了无线充电的应用。

3、目前无线充电的优势挖掘的还不明显，还不是一个车载的必须品。感觉有点“鸡肋”的意思，目前还不是一个“鸡腿”。如何把鸡肋变成鸡腿，这就是需要大家的共同努力了。 虽然前面也讲了很多无线充电的优势，也有很多主机厂在做预研，但是真正批量搭载的，少的可怜。可能是因为各主机厂和零部件厂家到目前为止还没有挖掘出一个应用场景非无线充电不可的。毕竟现在电动车充电的方式是越来越多，成本比无线充电低、便捷性比无线充电好的也还是不少的。

七、如何走出目前无线充电的困境呢？

说到如何走出上面提到的困境，由于笔者水平和认知高度有限，不一定能说的很清楚，也不一定对。只能是从个人的认知层面给大家做一个抛砖引玉吧。

1、 首先要想一切办法降成本，不一定说要降到跟目前OBC+充电桩的成本一样，但是个人觉得整个系统成本能做OBC+充电桩成本的1-1.5倍，同时开发费也要有所降低，可能在应用端才会比较好推吧。车载OBC的功率模块应该说目前算是比较成熟了，做无线充电的厂家能否与做OBC的厂家进行一些合作呢，降低功率模块部分的成本呢？

再有就是占成本比重较大的几个辅助系统，能否做一些优化呢？比如说引导对准能否与研发自动泊车系统的厂家之间做一些深度的合作，无线充电系统不再单独配备引导对准的系统，这部分工作由泊车系统来完成呢？

还有就是活体检测，咱们能否先考虑对人体的EMF的防护，咱不考虑对小动物的防护呢？成本能不能有所降低呢？

…………

2、还有就是要深度挖掘一下无线充电的应用场景，让主机厂以及最终的用户感受到无线充电是比目前的交流等有线充电更好的更优的方式。这样他们才愿意去花钱的。这是各零部件厂家要花很多心思去思考的，应用场景不能打开、不够多元化，无线充电持续发展是有一定难度的。 我们期待各厂家优秀的产品经理能让无线充电应用场景得到扩展和升级。

3、“打铁还需自身硬”，做好产品，提升产品质量，始终是最重要的。虽然随着行业的发展，各家产品也做了一些样车，单件产品也做了一些测试验证，功能也实现了。但是个人觉得，目前只能说是功能实现了而已，离真正的产品成熟还有一段路要走的。OBC已经发展了10几年了吧，但是目前还会出现各种各样的问题，有些问题甚至是从来没发生过的。所以技术研究和产品优化远没有到结束的时候，虽然现在的国标也发布了好几个，尤其是互操作性标准，个人觉得现在谈互操作性还是稍微有点点早的。

…………

就抛这么多吧。

八、写在最后

最后，还是希望咱们的无线充电技术和产品真真正正地能为新能源汽车带来特别的充电体验，能让用户真真正正的体会到无线充电的便捷性，为用户带来收益。同时，这个产业也能健康快速地成长。 当然，咱们坚信车载大功率无线充电产品一定大有前途。

备注：以上仅代表个人观点，如有不同意见，欢迎批评指正，谢谢。

END

希望对您有用！