近日，我系蹇林旎老师课题组在电动汽车无线充电领域取得研究新成果——Power Loss Analysis and Thermal Assessment on Wireless Electric Vehicle Charging Technology: The Over-Temperature Risk of Ground Assembly Needs Attention。本文分析研究了电动汽车无线充电系统在实际运行中的热安全性，建立了完善客观的热风险评价体系，形成了无线充电技术在电动汽车领域进一步推广应用的有力支撑。本文发表于国际能源领域著名学术期刊Applied Energy (IF=8.426)。

图1 电动汽车无线充电系统

电动化已成为全球汽车工业演进的重要方向。随着电动汽车的规模不断扩大，解决充电桩供给不足、充电位置分布不合理等问题刻不容缓。无线充电技术摆脱了线缆拔插的思维定式。它借助电磁场为媒介，无电气接触地实现了供电侧和用电侧之间的能量传输，是一种安全可靠、使用友好的创新技术，在近年来引起了国内外的广泛关注。

图2 基于四级风险体系的系统热表现评估

在电动汽车无线充电系统的运行过程中，各类损耗以热的形式耗散，导致系统可接触部分的温度不断升高，从而成为异物燃烧和活体烫伤的热源和风险源。尤其在各类位置偏移条件下，发热功率更大，风险系数更高。然而，目前学术界和工业界对该问题缺乏足够重视，尚未开展系统研究，有关标准也没有对温度限值做出明确和详细规定。本文基于对现实充电场景中各类偏移情况的模型抽象，借助瞬态有限元仿真方法得到损耗和温度场分布，并根据所提出的四级风险体系对不同类型偏移的影响进行评级和敏感性分析，揭示了电动汽车无线充电系统运行的损耗机制和热风险性。

图3 热稳态时的无线充电系统温度场分布

本文由南方科技大学与香港理工大学共同完成。第一作者为2019级南科大-港理工联合培养博士生牛松岩。牛松岩来自湖北武汉，在疫情期间坚守科研岗位，撰写并投出本文，之后又在南科大隔离期间完成了本文的全部修订工作。通讯作者为南科大电子系蹇林旎副教授，合作作者包括2018级南科大-哈工大联合培养博士生喻航以及香港理工大学牛双霞副教授。该工作得到了国家自然科学基金委员会和深圳市科技创新委员会的大力支持。