摘要
动态无线能量传输技术作为一种有望延长电池电动汽车的行驶范围并减少固定充电需求的解决方案，正逐渐受到更多关注。本研究通过基于仿真的对比分析，以意大利A4高速公路为研究对象，探讨了用于电动汽车充电的动态无线能量传输系统。该高速公路是一条交通流量大、长距离出行需求高的重要交通干道。所提出的系统采用分段式磁耦合架构，即在道路沿线安装平面圆形线圈，同时在车辆上设置接收线圈。在相同的道路、车辆及磁耦合假设条件下，研究以时速90公里、能耗约为0.129千瓦时/公里的特斯拉Model 3长续航版车型作为测试对象。研究对比了两种补偿方案：串联串联拓扑结构和电感-电容-电容拓扑结构。通过相同测试条件，从峰值功率、平均传输功率、每公里能量传输量以及对车辆电量状态的影响等方面对这两种拓扑结构进行了评估。串联串联拓扑结构的峰值功率为22.52千瓦，平均功率为12.30千瓦，每公里能量传输量为0.14千瓦时；而电感-电容-电容拓扑结构的峰值功率为20.44千瓦，平均功率为13.47千瓦，每公里能量传输量为0.15千瓦时。在初始电量为30%的情况下，使用串联串联拓扑结构行驶后电量可达到37.48%，而使用电感-电容-电容拓扑结构则可达到44.28%。研究结果表明，这两种拓扑结构都能实现有效的动态充电，其中电感-电容-电容拓扑结构的能量传输能力更强，运行稳定性更高，而串联串联拓扑结构则能产生更高的瞬时功率峰值。从仿真对比的角度来看，该研究证明了在高速公路环境中应用动态无线能量传输技术的可行性，并为选择适合动态电动汽车充电应用的补偿拓扑结构提供了有益的设计参考。
