無線充電：突破電動汽車瓶頸的“技術錦囊”

目前，全球約有6.4萬個電動汽車充電站。根據美國研究機構Navigant Research的預測，到2020年，電動汽車充電站的數量將增加到20萬個。該公司還預測，未來10年，充電站設備的銷量將增長十倍。

然而，隨著新技術無線充電的誕生，許多電動汽車支持者更喜歡這種充電方式。只要用感應充電板將電動汽車停在地上，電動汽車就可以充電了。與有線充電相比，它真的很方便。

早在一個世紀前，尼可拉特斯拉就進行了無線電力傳輸的實驗。目前，無線充電廣泛應用于智能手機、電動牙刷等小型電子產品中。對于電動汽車，無線充電系統由一個感應線圈組成，該線圈可以產生埋在路面下的交變電磁場，并且在車輛底部還需要一個相應的感應線圈，將磁場中的能量傳遞給電池。

無線充電門打開。

預見到無線充電技術的普及趨勢，SAE致力于更新其J2954無線充電標準，目前的無線充電頻率為85kHz。

最近，在巴塞羅那舉行的國際電動汽車研討會上有一篇報道稱，它對無線充電的前景非常樂觀。在過去的兩年里，高通公司在英國的Halo業務部門基于85kHz無線充電頻率標準進行了相關技術的研發，其目標是在2016年底前將這項技術供應給許多汽車制造商。

據高通公司業務發展和市場部副總裁Anthony Thomson介紹，明年，國際汽聯組織的一系列電動方程式賽事中的汽車將采用該公司開發的20千瓦無線充電技術。

據稱，英國的LE電動汽車和菲尼迪（類似日產Leaf）明年也將配備無線充電技術，其傳感器板系統將由WiTricity提供。

沃爾沃電力推進系統部門副總裁Lennart Stegland表示：“無線充電技術具有巨大潛力。”。“無線充電是一種高效便捷的能源傳輸技術。研究表明，它的安全性也很高。沃爾沃還指出，政府應盡快出臺相關規定，完善無線充電系統。

隨著無線充電技術時代的到來，主要零部件制造商和汽車公司已經開始合作。例如，WiTricity與德爾福和豐田合作，Evatran與博世合作，西門子與寶馬合作。通用電氣和電裝也有相關的技術合作。

研究人員正試圖鋪設一條“充電車道”

“充電通道”成為可能

在無線充電的基礎上，一種基于這一技術演變的新技術正在逐漸出現，即“充電即用”技術，也稱為動態無線充電技術。

盡管無線充電技術尚未得到廣泛應用，但動態無線充電技術已在業內得到討論。高通公司Halo業務部門和奧克蘭大學目前正在研究的課題之一是，未來通過邊開車邊充電來構建一條特殊的“充電車道”。車輛完全不需要停車，只需要在這條車道上行駛即可給電池充滿電。

目前，沃爾沃瑞典測試場的一條1/4英里長的車道埋在路面下，并埋有動態無線充電技術所需的相關感應系統。

在韓國古米，韓國高級科學技術研究院正在一個24公里長的城市環路中測試動態無線充電技術，該環路由12輛公交車組成。地下感應線圈使用20kHz的頻率和100kW的功率，在170mm的氣隙中向車輛傳遞能量，傳輸效率為85%。

由于該系統使用的是大功率感應線圈，其電流產生的磁場強度不是很精確，有時甚至會影響車身中的其他金屬結構。該系統不僅為電動汽車提供了便利，還帶來了安全問題。

然而，奧克蘭大學的方案與上述方案相反，后者使用低功率線圈來確保安全和輸電精度。然而，為了有效地為電動汽車動態充電，大量……

r的低功率線圈，即使在道路下也是如此。這顯然會大大增加建設成本和系統復雜性。

動態無線感應充電原理圖

新系統，動態無線感應充電

上述兩種方案各有優缺點，來自美國盧基奇大學和北卡羅來納州立大學的兩名博士生Zeljko Pantic和Kibok Lee發明了一種新的方法來合成上述兩個方案。系統中使用了多個分段線圈，每個線圈都有一定的磁場強度。在這些分段線圈串聯連接之后，可以產生具有相同強度的電流。

車載接收線圈具有與道路下的發射線圈相同的尺寸，以提供最佳的傳輸效率。該系統采用快速響應線圈實現諧振效應，使傳輸功率提高了400%。

然而，研究人員解釋說，只有當兩端的線圈完全對齊時，才能實現最大的傳輸效率，也就是說，在大多數情況下，系統的充電效率會略有降低。

Lukic和他的團隊現在已經構建了一個功率為0.5千瓦的動態無線感應充電系統原型。下一步將把系統功率提高到50千瓦左右。目前，全球約有6.4萬個電動汽車充電站。根據美國研究機構Navigant Research的預測，到2020年，電動汽車充電站的數量將增加到20萬個。該公司還預測，未來10年，充電站設備的銷量將增長十倍。

然而，隨著新技術無線充電的誕生，許多電動汽車支持者更喜歡這種充電方式。只要用感應充電板將電動汽車停在地上，電動汽車就可以充電了。與有線充電相比，它真的很方便。

早在一個世紀前，尼可拉特斯拉就進行了無線電力傳輸的實驗。目前，無線充電廣泛應用于智能手機、電動牙刷等小型電子產品中。對于電動汽車，無線充電系統由一個感應線圈組成，該線圈可以產生埋在路面下的交變電磁場，并且在車輛底部還需要一個相應的感應線圈，將磁場中的能量傳遞給電池。

無線充電門打開。

預見到無線充電技術的普及趨勢，SAE致力于更新其J2954無線充電標準，目前的無線充電頻率為85kHz。

最近，在巴塞羅那舉行的國際電動汽車研討會上有一篇報道稱，它對無線充電的前景非常樂觀。在過去的兩年里，高通公司在英國的Halo業務部門基于85kHz無線充電頻率標準進行了相關技術的研發，其目標是在2016年底前將這項技術供應給許多汽車制造商。

據高通公司業務發展和市場部副總裁Anthony Thomson介紹，明年，國際汽聯組織的一系列電動方程式賽事中的汽車將采用該公司開發的20千瓦無線充電技術。

據稱，英國的LE電動汽車和菲尼迪（類似日產Leaf）明年也將配備無線充電技術，其傳感器板系統將由WiTricity提供。

沃爾沃電力推進系統部門副總裁Lennart Stegland表示：“無線充電技術具有巨大潛力。”。“無線充電是一種高效便捷的能源傳輸技術。研究表明，它的安全性也很高。沃爾沃還指出，政府應盡快出臺相關規定，完善無線充電系統。

隨著無線充電技術時代的到來，主要零部件制造商和汽車公司已經開始合作。例如，WiTricity與德爾福和豐田合作，Evatran與博世合作，西門子與寶馬合作。通用電氣和電裝也有相關的技術合作。

研究人員正試圖鋪設一條“充電車道”

“充電通道”成為可能

在無線充電的基礎上，一種基于這一技術演變的新技術正在逐漸出現，即“充電即用”技術，也稱為動態無線充電技術。

盡管無線充電技術尚未得到廣泛應用，但動態無線充電技術已在業界得到了討論……

。高通公司光環事業部和奧克蘭大學目前正在研究的課題之一是，未來通過邊開車邊充電的方式，打造一條特殊的“充電道”。車輛完全不需要停車，只需要在這條車道上行駛即可給電池充滿電。

目前，沃爾沃瑞典測試場的一條1/4英里長的車道埋在路面下，并埋有動態無線充電技術所需的相關感應系統。

在韓國古米，韓國高級科學技術研究院正在一個24公里長的城市環路中測試動態無線充電技術，該環路由12輛公交車組成。地下感應線圈使用20kHz的頻率和100kW的功率，在170mm的氣隙中向車輛傳遞能量，傳輸效率為85%。

由于該系統使用的是大功率感應線圈，其電流產生的磁場強度不是很精確，有時甚至會影響車身中的其他金屬結構。該系統不僅為電動汽車提供了便利，還帶來了安全問題。

然而，奧克蘭大學的方案與上述方案相反，后者使用低功率線圈來確保安全和輸電精度。然而，為了有效地對電動汽車進行動態充電，需要大量的低功率線圈，即使在道路下也是如此。這顯然會大大增加建設成本和系統復雜性。

動態無線感應充電原理圖

新系統，動態無線感應充電

上述兩種方案各有優缺點，來自美國盧基奇大學和北卡羅來納州立大學的兩名博士生Zeljko Pantic和Kibok Lee發明了一種新的方法來合成上述兩個方案。系統中使用了多個分段線圈，每個線圈都有一定的磁場強度。在這些分段線圈串聯連接之后，可以產生具有相同強度的電流。

車載接收線圈具有與道路下的發射線圈相同的尺寸，以提供最佳的傳輸效率。該系統采用快速響應線圈實現諧振效應，使傳輸功率提高了400%。

然而，研究人員解釋說，只有當兩端的線圈完全對齊時，才能實現最大的傳輸效率，也就是說，在大多數情況下，系統的充電效率會略有降低。

Lukic和他的團隊現在已經構建了一個功率為0.5千瓦的動態無線感應充電系統原型。下一步將把系統功率提高到50千瓦左右。

標簽：沃爾沃寶馬世紀豐田日產

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