- 頭條電動汽車無線充電系統會危害人體健康嗎？2019-05-23 作者：劉星 | 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語在電動汽車無線充電系統發射功率為3.7kW、工作頻率在100kHz的情況下，由其產生的空間電磁場不會對人體產生安全危害。該研究成果有助于破解公眾對電動汽車無線充電的認識誤區，相信在更多科研人員的努力下，更安全高效的無線電能傳輸技術將在電動汽車充電行業中得到更多的應用。
據悉，日前寶馬已經實現了無線充電的商業化，且寶馬已經在德國開始提供安裝GroundPad的服務，未來將在中國、英國、美國、日本市場開啟。據了解，2018年5月，寶馬530e iPerformance無線充電系統正式在德國上市。這為那些想買電動汽車卻為充電發愁的消費者來說，寶馬的無線充電技術為未來電動汽車充電提供了更多可能。
截止目前，電動汽車無線充電功率較低、成本較高，更適合插電混合動力車型。隨著時間的推移，相信研發水平和成本控制都將邁入新的階段。但電動汽車無線充電過程中產生的高頻電磁波，對人體健康的影響一直存在著較大的爭議。
日前，省部共建電工裝備可靠性與智能化國家重點實驗室、中國醫學科學院北京協和醫學院生物醫學工程研究所等單位的研究人員發布最新科研成果。研究表明，在電動汽車無線充電系統產生的空間電磁場不會對人體產生安全危害，為消除公眾對電動汽車無線充電電磁暴露的顧慮提供了可靠依據。有關論文已發表在2018年《電工技術學報》第1期增刊上，題目為“電動汽車無線充電系統對人體及體內植入器件電磁安全研究”。
目前，對電動汽車進行充電的主要手段為利用充電站、充電樁或更換電池的方法，這些方法均存在環境適應性及自由性等問題。隨著電動汽車的市場占有率越來越高，電動汽車如何更加安全、便捷的充電成為電動汽車普及過程中需要突破的主要障礙之一。
無線電能傳輸技術是一種采用非接觸方式，利用電磁波在空間中的傳播特性，實現電能無線傳輸的技術，將其利用于電動汽車無線充電領域中，能夠實現對靜止或移動中的電動汽車進行實時無線充電，充電方式更加便捷；并且能夠有效解決有線充電時電源接頭處易產生火花、磨損等的問題，使充電過程更加安全。因此電動汽車無線充電已成為無線電能傳輸技術中的重要研究領域。
但是，由于生物組織吸收電磁波后會產生熱效應，從而引起組織器官產生較為明顯的溫度變化。因此，電動汽車無線充電技術是否對人體存在傷害呢？
科研人員通過仿真建模的方式，研究了電動汽車無線充電過程中產生的高頻電磁波對人體健康的影響。他們應用多物理場有限元軟件模擬電動汽車無線充電過程中產生的空間電磁場，將電磁場與溫度場進行耦合，計算人體在電動汽車無線充電過程中吸收的電磁輻射，并且分析了由于電磁波的熱效應對人體器官及體內植入器件導致的溫升效果。
圖1：主要器官溫升分布圖（其中肺部溫升最大，為2.56×10-3℃，大腦部位溫升最小，為0.3×10
當人體處于電磁場環境中時，在同等距離條件下，人體平躺在諧振器正上方時，人體組織所受到的電磁輻射影響最嚴重，并且當人體站立在無線電能傳輸系統側面，人體在面對諧振器時所受到的電磁輻射影響較大。
圖2：植入起搏器后溫升分布（心臟起搏器最大溫升為3.13×10-3℃，植入心臟起搏器后人體主要器官溫
因此，在該項研究中，以人體平躺在諧振器正上方位置為參考，對傳熱模型進行了仿真分析，得到了人體器官及體內植入式器件的溫升分布。科研人員發現，人體器官及體內植入式器件在無線電能傳輸過程中的溫升，遠遠低于人體正常自我調節水平。
結果表明，在電動汽車無線充電系統發射功率為3.7kW、工作頻率在100kHz的情況下，由其產生的空間電磁場不會對人體產生安全危害。該研究成果有助于破解公眾對電動汽車無線充電的認識誤區，相信在更多科研人員的努力下，更安全高效的無線電能傳輸技術將在電動汽車充電行業中得到更多的應用。
