運用平行雙線技術 日本推出新無線充電裝置

充電技術一直是制約純電動汽車行業快速發展的主要瓶頸，五六個小時的充電時間讓普通消費者望而卻步，尤其是在充電網絡不發達的地區，用戶存在嚴重的“里程焦慮”，即使是特斯拉的超級充電樁也無法完全解決問題。在這樣的背景下，無線充電的誕生無疑是恰當的，滿足了用戶的剛性需求。

最近，日本奈良科技大學的一項研究使無線充電從實驗室到實踐邁出了一大步。日經科技在網上報道了這項研究，看起來很學術，但仔細閱讀后，你會發現無線充電技術真的離我們越來越近了。

邊移動邊充電不是夢。

據報道，日本奈良NAIST信息科學研究系教授岡田實的實驗室與電力設備和工業機器人制造商大阪變壓器公司合作，開發了一種使用并聯雙線為移動設備和純電動汽車充電的無線輸電方法。

這是一種基于磁共振的線型無線充電技術，但電源供應商不布置多個電源線圈，而是將大約13MHz的高頻電壓施加到兩條平行線（平行雙線）上。線路的遠端可以連接也可以分離。電流收集器是使用線圈的常見結構。

設想的目的是為純電動汽車等移動物體充電。例如，在工廠的工業機器人通道或車道旁的人行道上設置平行雙線，為裝有電源接收器的機器人、純電動汽車、電動公交車、自行車和行人的智能手機充電。

據介紹，與布置多個線圈作為電源的傳統技術相比，新技術具有以下兩個優點：（1）電源易于安裝，（2）電源效率不易受到電源和受電器位置關系的影響。

并聯雙線技術的供電效率也取決于位置。這是因為平行雙線中存在電流密度的駐波，并且在“振幅”和“節點”處可以傳輸的功率非常不同。岡田和其他人認為，這個問題可以通過彎曲節點部分的線來解決。

充電效率得到了提高，能源消耗也減少了。

并聯雙線之所以能成為無線充電系統的電源，是因為岡田等人發現了包括負載在內的整個系統在靠近受電線圈時可以實現阻抗匹配的匹配條件。具體而言，Okada等人已經證實，當并聯雙線與接收器和負載的磁場耦合時，等效電路等效于高通濾波器（HPF）。

HPF作為阻抗轉換器來匹配電源和負載的阻抗。當接收器在線路上移動時，系統的阻抗匹配條件不僅受到導線的厚度和間距的影響，還受到接收器線圈在線路上的位置的影響。因此，當具有電力接收器的移動體沿著平行雙線移動時，有必要通過使用嵌入電源側的匹配器來動態匹配系統的阻抗。這種匹配器的開發是大阪變壓器公司的責任。

盡管業界已經開發了幾種線型無線電源系統，但這次的技術與這些系統不同。例如，日本豐橋工業大學電氣與電子信息工程系教授大平曉的研究團隊使用電場耦合，而平行雙線技術使用磁場耦合。

龍谷大學理工學院電子信息系教授石崎敏夫的研究室和RyuTech正在開發的線性無線電源系統使用磁場耦合，但電源使用一種稱為“微帶線”的導體，可以傳輸電磁波。并聯雙線供電系統是由線路上的電磁場形成的駐波。

在使用軌道模型玩具試制的無線供電系統中，在傳輸40W功率時，傳輸效率比其他方法高出幾個百分點。此外，這是在……之下……

條件是不控制電力接收線圈的阻抗。

根據介紹，如果結合接收線圈的阻抗控制，根據理論計算，即使考慮到由導線的電阻和渦電流引起的損耗，也可以將最大效率提高到約85%。如果沒有傳導損耗，理論效率將達到100%。充電技術一直是制約純電動汽車行業快速發展的主要瓶頸，五六個小時的充電時間讓普通消費者望而卻步，尤其是在充電網絡不發達的地區，用戶存在嚴重的“里程焦慮”，即使是特斯拉的超級充電樁也無法完全解決問題。在這樣的背景下，無線充電的誕生無疑是恰當的，滿足了用戶的剛性需求。

最近，日本奈良科技大學的一項研究使無線充電從實驗室到實踐邁出了一大步。日經科技在網上報道了這項研究，看起來很學術，但仔細閱讀后，你會發現無線充電技術真的離我們越來越近了。

邊移動邊充電不是夢。

據報道，日本奈良NAIST信息科學研究系教授岡田實的實驗室與電力設備和工業機器人制造商大阪變壓器公司合作，開發了一種使用并聯雙線為移動設備和純電動汽車充電的無線輸電方法。

這是一種基于磁共振的線型無線充電技術，但電源供應商不布置多個電源線圈，而是將大約13MHz的高頻電壓施加到兩條平行線（平行雙線）上。線路的遠端可以連接也可以分離。電流收集器是使用線圈的常見結構。

設想的目的是為純電動汽車等移動物體充電。例如，在工廠的工業機器人通道或車道旁的人行道上設置平行雙線，為裝有電源接收器的機器人、純電動汽車、電動公交車、自行車和行人的智能手機充電。

據介紹，與布置多個線圈作為電源的傳統技術相比，新技術具有以下兩個優點：（1）電源易于安裝，（2）電源效率不易受到電源和受電器位置關系的影響。

并聯雙線技術的供電效率也取決于位置。這是因為平行雙線中存在電流密度的駐波，并且在“振幅”和“節點”處可以傳輸的功率非常不同。岡田和其他人認為，這個問題可以通過彎曲節點部分的線來解決。

充電效率得到了提高，能源消耗也減少了。

并聯雙線之所以能成為無線充電系統的電源，是因為岡田等人發現了包括負載在內的整個系統在靠近受電線圈時可以實現阻抗匹配的匹配條件。具體而言，Okada等人已經證實，當并聯雙線與接收器和負載的磁場耦合時，等效電路等效于高通濾波器（HPF）。

HPF作為阻抗轉換器來匹配電源和負載的阻抗。當接收器在線路上移動時，系統的阻抗匹配條件不僅受到導線的厚度和間距的影響，還受到接收器線圈在線路上的位置的影響。因此，當具有電力接收器的移動體沿著平行雙線移動時，有必要通過使用嵌入電源側的匹配器來動態匹配系統的阻抗。這種匹配器的開發是大阪變壓器公司的責任。

盡管業界已經開發了幾種線型無線電源系統，但這次的技術與這些系統不同。例如，日本豐橋工業大學電氣與電子信息工程系教授大平曉的研究團隊使用電場耦合，而平行雙線技術使用磁場耦合。

龍谷大學理工學院電子信息系教授石崎敏夫的研究室，以及RyuTech正在開發的線性無線電源系統使用磁場耦合，但……

電源使用一種稱為“微帶線”的導體，它可以傳輸電磁波。并聯雙線供電系統是由線路上的電磁場形成的駐波。

在使用軌道模型玩具試制的無線供電系統中，在傳輸40W功率時，傳輸效率比其他方法高出幾個百分點。此外，這是在不控制電力接收線圈的阻抗的條件下進行的。

根據介紹，如果結合接收線圈的阻抗控制，根據理論計算，即使考慮到由導線的電阻和渦電流引起的損耗，也可以將最大效率提高到約85%。如果沒有傳導損耗，理論效率將達到100%。

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