EV无线充电概述

随着电动汽车 (EV) 成为越来越普遍的交通方式，关于不同充电选项的讨论越来越多。无线充电是过去几年引起极大兴趣的一种选择。支持者认为无线充电是一种更简单、更方便的电动汽车充电方式，因为它消除了处理充电电缆的麻烦。此外，他们设想通过内置在道路上的充电垫为静止或运动中的车辆充电。许多公司正在积极测试无线充电系统，甚至提供改装电动汽车的套件。但是，无线充电是电动汽车的可行选择吗？

电动汽车无线充电概述

无线充电的原理与手机、电动牙刷等小功率设备的无线充电原理相同。充电位置内置的初级线圈在通电时会产生磁场。该磁场在连接到被充电设备电池的次级线圈中感应出电流。当初级线圈和次级线圈彼此之间的距离最佳时，无线充电效果最佳。

无线充电的类型

无线充电有两种类型：

一种类型的无线充电是基本的磁感应。在基本磁感应中，初级线圈中的磁场在次级线圈中感应出电流。这些松散耦合的线圈需要精确对齐才能达到可接受的充电效率。

另一种无线充电方法已被证明是一种更有效的电力传输方式，称为谐振电感耦合。在这种情况下，初级线圈和次级线圈都使用以相同频率谐振的振荡电路来创建精确的阻抗匹配。结果是磁场更窄地限制在两个线圈之间的空间内，即使对齐不完美也是如此。谐振电感耦合或磁共振充电不仅效率更高，而且是在 EV 充电所需的更高功率水平下管理磁场的更好方法。

在典型的 EV 无线充电配置中，初级线圈位于汽车下方的垫子中并插入交流电源。次级线圈位于车内。停放时，线圈正确对齐。

谁在开发 EV 无线充电？

许多公司正在开发无线 EV 充电技术。这些包括：

多家电动汽车制造商正在为其汽车开发无线充电原型和选项。日产正在为 Leaf 开发一种无线充电选项，该选项将使用自动停车功能将车辆精确地对准其充电垫。宝马、梅赛德斯和特斯拉也提供无线充电选项。

WiTricity 是磁共振充电领域的先驱，提供无线充电解决方案，充电速率在 3.6kW 到 11kW 之间，效率为 90% 到 93%。他们的系统由地面垫中的初级线圈和连接到车辆底部的次级线圈组成。几家汽车制造商正在与 WiTricity 合作开发他们的无线充电选项。

高通公司开发了一种类似的无线充电解决方案，称为 Halo，他们正在开发可为行驶中的电动汽车充电的技术。高通成功地为在其 100 米测试跑道上以 112.654 公里/小时行驶的电动汽车充电，初级线圈内置于路面。

当前的 EV 无线充电挑战是什么？

尽管无线充电前景广阔，但无线充电还没有为黄金时段做好准备。当前广泛采用的障碍包括：

与等效的住宅 EV 充电站相比，无线充电非常昂贵。

与大规模无线充电相关的磁场的影响和安全性尚不清楚。

今天的解决方案提供非常缓慢的充电。充电速度慢的问题在更大的 EV 电池中变得更加不利。

无线充电标准的缺乏可能会限制无线充电设备的便携性。例如，无线充电停车位可能只适用于特定类型的汽车。

奥迪 EV 充电和基础设施经理 Christopher Michelbacher 看到了当前以这种方式广泛采用无线充电所面临的挑战。“该技术尚未完全成熟，并且存在许多成本和运营权衡。目前，最好的应用可能是电动汽车车队，而不是个人拥有的电动汽车。一些车队运营商实际上正在关注这一点。对于通常停在装卸码头的车辆，对齐并不是什么大问题，因为车辆的位置由装卸码头定义。接触装卸台的车辆后部是对齐机构。此外，一些车队有一个预定路线，让您知道它们在两次充电之间将使用多少能量以及它们需要充电多长时间。您也不必担心不同车辆上的专有系统，因为相同的卡车将始终停靠在装卸码头。它可能适用于运输系统中的一些电池电动巴士，它们运行固定路线，并且它们有已知的停靠点或已知的休息时间，在那里它们可以充电以完成全天的路线。”

EV 无线充电的下一步是什么？

无线充电仍在不断发展，但可能性值得付出努力。可移动初级线圈和新材料等技术使次级线圈更轻、线阻更低，可以使无线充电解决方案更高效，并在更高的功率输出下工作。如果无线充电成功地变得真正具有成本效益，它将彻底改变电动汽车的充电方式，甚至是它们的使用方式。

关键点

无线传输电力的最有效方式是通过谐振电感耦合，其中初级线圈和次级线圈都使用以相同频率谐振的振荡电路来创建精确的阻抗匹配。

高通已成功为在 100 米测试跑道上以 0.07 公里/小时行驶的电动汽车充电，初级线圈内置于路面。

目前，无线 EV 充电的最佳应用可能是 EV 车队，例如通常停在装卸码头并具有可预测其功耗的预定路线的卡车。

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