电动汽车无线充电的安全性研究：对心脏起搏器及人体的影响
01电动汽车无线充电技术
近年来，电动汽车的无线充电技术受到了广泛关注。该技术利用电磁场或电磁波的非导线直接接触传输方式，实现电能的高效传递。随着时间的推移，电动汽车无线充电技术因其环保及高效性质受到越来越多的关注。
【 技术优势及普及 】
相较于传统汽车，电动汽车在环保、能源效率及传输速度方面均展现出显著的优势。尽管现阶段电动汽车普遍采用有线充电方式，但接触式充电方法存在的诸多弊端如灵活性差、占用空间大、易磨损等已逐渐凸显。因此，如何有效克服这些难题，推动电动汽车充电方式的革新成为当前研究的迫切需求。无线电能传输技术在此背景下应运而生，其非导线直接接触的传输特性使得充电过程更加安全、高效且防水防尘，有效避免了触电危险和机械磨损等问题。
【 安全问题与研究背景 】
随着电动汽车无线充电技术的不断进步，其电磁环境的安全性以及对人体健康的影响逐渐成为研究的热点。为了深入探究这一问题，省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室等机构的研究人员构建了无线电能传输系统及心脏起搏器的电磁仿真模型。他们计算了不同功率等级下电动汽车无线充电系统的最小安全距离，并详细分析了无线电能传输系统对心脏起搏器的电磁兼容与热效应影响。研究人员对电磁辐射可能带来的健康影响展开了深入分析，探索无线充电系统的安全性问题。
02无线充电的安全性研究
【 心脏起搏器影响 】
研究结果显示，在各自的最小安全距离处，心脏起搏器所受到的磁场强度均远低于磁场强度限值150A/m，表明电动汽车无线充电系统不会对心脏起搏器产生电磁干扰。同时，人体各器官的最大温升值也控制在1℃以内，远低于安全阈值，确保电磁热效应不会对人体造成任何伤害。此外，心脏起搏器在系统电磁辐射环境下的最大温升也远低于规定限值2℃，进一步证明其对心脏起搏器无热效应影响。
科研人员进一步分析了心脏起搏器植入人体后的温升变化，发现温升值随功率增加而上升，但各功率下人体组织器官的温升均小于1℃，心脏起搏器的温升也远低于有源植入式器件的安全阈值。
【 对人体其他影响 】
不同功率下的无线充电系统，对各器官的温升均在安全阈值内，无显著健康影响。此外，省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室等机构的科研人员，也进行了相关研究。他们构建了无线电能传输系统及心脏起搏器的电磁仿真模型，深入计算了85kHz工作频率下，不同功率等级的人体组织感应电场强度峰值。通过与ICNIRP规定的3kHz~10MHz感应电场强度基本限值进行对比，得出了电动汽车无线充电系统在不同功率等级下的最小安全距离。
在此基础上，他们进一步仿真计算了最小安全距离处不同功率等级心脏起搏器部位的磁场强度和温升值，从电磁兼容性和热效应两个方面进行了详尽的分析。同时，还研究了最小安全距离以内，如距离谐振线圈边界0.1m等关键位置的电磁干扰和温升情况。研究表明，该无线充电系统产生的热效应对人体的影响可以忽略不计。
研究团队指出，鉴于当前社会植入式医疗设备使用广泛，本研究结果为无线电能传输技术在电动汽车充电中的应用提供了有力支持，有助于消除人们对无线充电电磁暴露的安全顾虑。
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