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电动汽车的无线充电技术前景如何

2019年07月04日 16:46 次阅读

在汽车无线充电领域,WiTricity已经兢兢业业努力了超过十年。功不唐捐,伴随着电动汽车的兴起,它可能很快便会获得回报。在未来十年里,如果你打算购买电动或混合动力汽车,那么你将成为数百万同好消费者中的一位。

目前,在路行驶的车辆中只有大约1%是电动汽车,但各方都认为电动汽车将会飞速发展,到2030年将会成为主流。一些汽车制造商,比如沃尔沃,未来的生产销售计划很可能只包括电动车和混合动力车。英国、法国、中国、挪威甚至德国都有打算逐步禁止销售化石燃料汽车。

虽然电动汽车的前景光明无比,但是如果你有一辆电动汽车或混合动力车,便会发现它带来的一些小烦恼。其中最麻烦的就是充电问题,每天晚上都要插上插头充电(早上离开的时候,还得记得拔掉插头),日复一日的重复也许会渐渐令人不堪其扰。更大的麻烦是要担心出行路途远近,或者说要考虑电池的续航能力是否足以支持你在两地间往返。

电动汽车的无线充电技术前景如何

事实上,据汽车制造商所说,将于今年晚些时候将进入市场的宝马新5系530e,就将配备一款使用WiTricity技术的无线充电系统。无线充电可以使电动汽车能够不断地“加满”电量,这样一来,不管是在公共停车区停放还是在自家车库过夜,都能实现轻松充电。“我们想把围绕‘充电’这一问题的焦虑解决掉,让电动汽车制造商们做他们想做的事情,”Gruzen说。

汽车无线充电的流程大致如下:司机停进车库或停在停车位,车头刚好在电源垫上方(Gruzen称它为“披萨盒”)。有些充电垫会被安装在地面内部,并且完全不会向上凸起,干扰正常的车辆停放。如果车辆定位准确,就会自动开始充电。

在充电垫内部,有一个圆形线圈将交流电转换成磁波。由功率放大器控制电磁波的电流大小和频率。在汽车内部,位于汽车电源管理系统附近有一个接收器,其中包含另一个线圈,经过调谐来接收与源线圈相同频率的电磁波。接收器收到电磁波,将磁能重新转换成电流,储存在汽车电池中。

这种磁共振充电比其他无线充电技术更为有效,因为能量在空气中移动时的流失很少(在7%到10%左右)。虽然很难把和磁共振充电技术直接与射频系统进行比较,因为这一原理并未应用到汽车充电方面,但其他方面的证据足以表明射频识别技术的能量流失超过了10%。另外,磁共振的应用条件也要更宽容一些,这意味着电源和接收器不必放在单一固定的位置,也不一定非要处于两者之间。在这种情况下,汽车不必完全停靠在电源垫上,也能满功率充电。

那年夏天,这家新公司展示了它的“高度共振无线功率传输”技术,他们声称这种技术可以在两米开外点亮一个60瓦的灯泡。这一令人印象深刻的结果记录在一篇研究论文里,于2007年7月发表在“科学”杂志上。因此,去年年底,WiTricity在电子消费品无线充电技术上投子认输,把所有资源都放在了电动汽车无线充电领域上。它关闭了位于德克萨斯州奥斯汀的办事处,并由80名员工减少到55名。

电动汽车的无线充电技术前景如何

在电动汽车充电领域,WiTricity的主要对手是高通(Qualcomm)。高通的无线充电系统Halo也是基于磁共振技术。高通与WiTricity做的事情基本相同。高通公司的John Boodhansingh告诉我Halo还提供一些附加功能,比如探测充电垫附近是否有异物等。(实际上,WiTricity表示它的技术也提供了这种异物检测功能。)

高通也将权衡维系与世界各地汽车制造商及供应商之间的强大关系,以使Halo应用到尽可能多的新电动车和混合动力车上。而且,与WiTricity相同,高通在无线充电的核心必要技术上拥有大量的专利。这意味着汽车制造商在想要将现有的无线充电技术应用到新车型时,要向高通或者WiTricity中的一方甚至两方支付使用费。

在汽车工程师协会的努力下,在竞争中处于核心地位的两家公司都试图创造出一个通用标准,可以应用到所有汽车无线充电系统上。该项目将使所有汽车制造商和供应商喜大普奔、齐声歌唱,如此一来,一个带有来自供应商a无线接收器的汽车也可以从供应商b制造的发射器中获得电源,带来极大便利。

这一标准对于电动汽车公共充电系统的制造商们来说也是至关重要,因为他们制造出的系统必须能够与任意类型的电动汽车相匹配。同时统一标准也保证了使用高通技术的充电系统能够在WiTricity的充电垫上充电。该标准将在未来几个月内公布,预计将于2018年底或2019年初获得批准。

没有人可以就此断定无线充电功能的打包方式:它可能是电动汽车的内置成本,又或者是作为附加产品出售。汽车制造商的营销手段可能会决定消费者的感知和需求。现在,Jerram并不期待无线充电成为一个大卖热点,起码现在还不到时候。

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