動態無線能量傳輸系統中的通信網絡

牛金濤，蔡 濤，段善旭，豐 昊，張曉明

（華中科技大學電氣與電子工程學院強電磁工程與新技術國家重點實驗室，武漢430074）

無線能量傳輸WPT（wireless power transmission）技術具有安全、可靠、便捷等特點，在交通運輸、材料處理、醫療場合、小型便攜式電子產品及室外照明[1-7]等領域被廣泛應用。隨著國際能源危機的不斷加劇，電動汽車EV（electric vehicle）的發展越來越受到國際市場的關注。為解決EV領域由于電池容量不足導致的續航問題，WPT技術不斷發展。

相較內燃機，EV有其無法比擬的污染小、噪音低、能效高等優點。在EV領域，WPT技術分為靜態（駐車）無線能量傳輸SWPT（static wireless power transmission）和動態（行車）無線能量傳輸DWPT（dynamic wireless power transmission）。作為SWPT的補充與延伸，EV的DWPT充電系統通過在行駛道路上鋪設供電線圈鏈，為行駛中的EV不間斷地提供電能，從而有效延長行駛里程，并進一步降低車載儲能容量。文獻[8]指出，道路無線能量傳輸技術能夠有效減小EV電池損耗，延長電池壽命，減小車輛體積，進而減小工程造價，同時減小甚至可能消除EV發展中的距離限制難題。根據原邊線圈布局方式，DWPT系統可以分為長導軌式[9-10]和分段式[11-14]兩類，其中，后者具有可控靈活、線纜使用率低和EV副邊線圈約束性小等特點，得到了越來越多的關注。在分段接力式DWPT系統中，由于線圈布局分散，常采用電源分區域驅動多個發射線圈的供電方案。系統通過檢測車輛的位置信息決定線圈的投入與切出。另一方面，基于原邊電源的分布式組成架構，電源之間必須通過快速可靠的通訊系統實時共享車輛的位置信息，實現供電鏈的正常切換?！?br>