赫兹创新与东南大学联合成功开发双向32kW新能源汽车无线充电系统
新能源汽车充电,一定要“插枪”吗?当车辆驶入停车位,停稳之后,不需要寻找充电枪,也不需要下车插拔接口,车辆就能自动开始充电。如果再进一步,当电网需要电能时,新能源汽车电池里的电能也能够通过同一套系统“反向”输送回电网。这正是双向无线充电正在探索的方向。近日,赫兹创新与东南大学谭林林教授团队联合开发的双向32kW新能源汽车无线充电系统成功完成研发。该系统面向新能源汽车无线充电及车网互动等应用场景,采用磁耦合谐振式无线电能传输技术,通过功率变换与无线能量传输相结合,实现三相电网与车辆动力电池之间的双向无线电能传输。系统正向、反向传输功率均达到32kW以上,传输效率均达到94%以上,进一步拓展了大功率无线充电在新能源汽车领域的应用场景。为什么要做“双向”无线充电?传统新能源汽车充电的逻辑很简单:电网 → 充电设备 → 新能源汽车电池电能从电网进入新能源汽车,完成充电。而随着新能源汽车、智能驾驶和车网互动技术的发展,新能源汽车正在从单纯的“用电设备”,逐渐具备成为移动储能单元的可能。双向无线充电系统:正向充电:车辆自动泊车 → 无线开始充电 → 充电完成自动离开反向馈电:新能源汽车电池 → 无线传输 → 电网从“单向充电”走向“电能双向交互”,正是此次双向32kW无线充电系统研发的核心价值之一。一套系统,电能可以“双向流动”这套双向32kW无线充电系统主要由发射控制柜、发射线圈、接收线圈和接收控制器等核心单元构成,使用双向AC/DC模块、全桥功率变换电路等,实现电能无线传输。正向充电:给新能源汽车充电车辆需要充电时,电能从三相电网进入系统。经过功率变换后,电能被送入地面端的发射线圈。发射线圈产生交变磁场,车辆端的接收线圈通过磁场耦合接收电能,再经过接收端功率变换,最终为车辆动力电池充电。也就是:三相电网 → 功率变换 → 发射线圈 → 接收线圈 → 功率变换 → 车辆电池在电气参数方面,系统正向输出电压范围为200~800Vdc,输出电流范围为0~40A,额定输出功率不低于32kW。在20cm传输距离下,发射、接收线圈耦合系数约为0.229,配合LCC-LCC补偿网络,实现大功率无线电能传输。从测试结果来看,系统正向传输功率达到33kW。在满功率效率测试中,三相电网输入功率34.983kw,车辆端输出功率约为33.0kW,效率达到94.33%。整个过程中,地面端和车辆端之间没有传统充电枪的物理连接。反向馈电:新能源汽车也能“把电送出去”如果说正向模式解决的是“新能源汽车怎么充电”,那么反向模式解决的就是另一个问题:新能源汽车里的电,能不能重新送出来?答案是可以。当系统切换到反向工作模式,电能传输方向随之改变。车辆电池中的电能经过接收端功率变换后,通过车辆端接收线圈传输到地面端发射线圈。随后,地面端再次完成电能变换,将能量反馈至三相电网,能量路径变成:车辆电池 → 功率变换 → 接收线圈 → 发射线圈 → 功率变换 → 三相电网反向传输同样支持200~800Vdc的直流输入范围,最大直流输入功率为36kW、最大输入电流为45A,交流侧输出电压范围为320~530Vac,额定输出功率不低于32kW,支持50Hz/60Hz交流输出。在实际反向满功率测试中,车辆端输入功率为35.272kw,电网端馈电功率为33.289kw,传输效率达到94.38%。也就是说:充电时,电网给新能源汽车;反向时,新能源汽车可以给电网。一套无线充电系统,就此形成了双向能量通道。这意味着,系统验证的不再只是“无线充电”,而是进一步打通了:车辆电池 → 无线传输 → 三相电网32kW,意味着什么?当大功率与双向无线传输结合,改变的就不只是“充电有多快”,还有新能源汽车未来“怎么充、什么时候充、甚至能不能反过来供电”。从停车即充,到自动泊车充电,再到无人化补能和V2G,新能源汽车充电正在变得越来越简单,也越来越智能。Part.101|停车即充:让充电变得更简单未来车辆驶入指定停车位后,只要车辆端接收线圈与地面端发射线圈处于合适的位置,就可以进行无线能量传输。不需要人工拿起充电枪。也不需要反复插拔充电接口。对于家庭车位、公共停车场、商业停车场等固定停车场景,无线充电可以进一步探索“停车即充”的补能模式。Part.202|自动泊车+无线充电:车辆自己完成补能当无线充电与自动泊车结合,充电过程还可以进一步减少人工参与。车辆完成自动泊车后,系统可以根据车辆与无线充电设备的对位状态进行充电。整个过程可以简化为:自动泊车 → 自动对位 → 无线充电 → 完成后驶离对于未来的智能新能源汽车和自动化停车场,这种方式能够让“停车”和“充电”进一步融合。Part.303|无人化充电:减少人工操作对于无人配送车、园区车辆以及其他需要频繁补能的车辆而言,人工插拔充电枪本身就是一个需要被解决的问题。如果车辆能够自动驶入充电位置,并通过无线方式完成补能,那么充电过程就能够进一步减少人工介入。尤其是在需要高频次、重复性补能的应用中,无线充电能够减少传统物理接口频繁插拔所带来的操作环节,为无人化补能提供新的技术路径。Part.404|V2G:新能源汽车不仅是“用电者”传统新能源汽车充电时,能量流向是“电网 → 新能源汽车”;而在V2G场景下,当电网需要进行负荷调节,且车辆具备可调度电量时,能量可以反向流动,实现“新能源汽车 → 电网”。这意味着未来数量庞大的新能源汽车,有机会从单纯的“用电设备”,进一步成为分布式“充电宝”。电网负荷较低时,车辆进行充电;当电网需要调节时,符合条件的车辆则可以向电网反馈部分电能。未来,随着新能源汽车、自动驾驶和智能能源系统持续发展,新能源汽车充电也可能从“找桩、停车、插枪”,逐步走向更加自动化的能源服务模式。以前,新能源汽车只负责“用电”;未来,也可以“送电”此次联合研发是赫兹创新在大功率双向无线电能传输领域的重要技术成果,也进一步拓展了无线充电技术在新能源汽车领域的应用边界。未来,双方将持续推进系统优化与应用验证,探索其在新能源汽车、智能新能源汽车及V2G(车网互动)等领域的应用,为新能源汽车能源基础设施向高功率、无线化、智能化方向发展提供技术支持。伴随L3级高阶智能辅助驾驶落地提速,赫兹创新将加码新能源汽车大功率无线充电技术研发攻坚,聚焦大功率、高转换效率与创新方案突破,以技术突破驱动行业商业化快速落地。
2026-09-02
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