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无线充电:电动车突破瓶颈的“技术锦囊”

  “充电车道”成为可能

  而在无线充电之上,如今一种基于该技术演变的新技术逐渐崭露头角,那就是可以在行驶途中充电的“Charging on the go”技术,也称动态无线充电技术。

  虽然无线充电技术还尚未大面积普及,业界对动态无线充电的技术已有所讨论。高通公司的Halo业务部与奥克兰大学目前研究的一个课题就是:今后利用行驶途中充电的方式建造一条特殊的“充电车道”,车辆根本无需停下,仅需在这条车道中行驶,便可将电池充满。

  目前沃尔沃瑞典测试场中的一条1/4英里长的车道路面下就埋着动态无线充电技术所需的相关感应系统。

  在韩国龟尾市(Gumi),韩国先进科技学院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)正在一条长24公里的城市环路中测试动态无线充电技术,试验车队为12辆公交车。地下感应线圈用20kHz的频率和100千瓦功率,以85%的传输效率在170毫米的气隙间将能量传递给车辆。

  这项系统中采用由于采用了大功率感应线圈,因此其电流产生的磁场强度并不是很精确,甚至有时候会影响到汽车车身中其他的金属架构。该系统在为电动车提供便利的同时,也引发了安全问题。

  而奥克兰大学的方案则与上述方案相反,其采用小功率线圈,能够保证安全性和电力传输精确性。不过,要有效地为电动车进行动态充电则需要大量的小功率线圈,甚至需要在道路底下铺满。这显然会大幅增加建设成本和系统复杂度。

  新系统,动态无线感应充电

  以上的两种方案均有其优劣势,而美国Lukic大学和北卡州立大学的两位博士生Zeljko Pantic和Kibok Lee发明了一种综合以上两种方案的新方法。系统中采用多个分段线圈,每段线圈均具有一定强度的磁场。将这些分段线圈串联后,则能产生相同强度的电流。

  车载接收线圈的尺寸与路面下的发射线圈相同,以提供最佳的传输效率。系统利用快速响应线圈实现共振效应,从而让传输功率提升了400%。

  不过,研究者解释道,只有在两端的线圈完全对齐时才能达到最大传输效率,也就是说,大部分情况下该系统对电动车的充电效率会小打折扣。

  Lukic和他的团队目前制造了一个功率为0.5千瓦的原型动态无线感应充电系统。其下一步将把系统功率提升至50千瓦左右。

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