关于电动汽车无线充电的可能性和应用分析

电动汽车（EV）正逐渐成为一种普遍的出行方式，有关各种充电方式孰优孰劣的讨论也日趋热烈。无线充电作为新兴的电动汽车充电方式，近年来在业内广受关注，其支持者将之视为一种更简单、更方便的方式，因为它能让人们摆脱充电电缆的束缚。此外，他们还设想通过在路面嵌入充电板来对静止或运动中的车辆充电。目前已有多家企业在积极测试此类系统，甚至已经有企业可以提供给电动汽车加装无线充电功能的套件。但话说回来，无线充电在电动汽车上的可行性究竟几何？

电动汽车无线充电概述

汽车无线充电背后的原理与手机和电动牙刷等低功率设备的无线充电是一致的，就是在充电位置中内嵌一个初级线圈，通电时产生磁场，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处于最佳距离时，无线充电效果最佳。

无线充电的类型

无线充电技术分为两种类型：

第一类是磁感应充电。该项技术使用初级线圈产生的磁场在次级线圈中感应出电流。这两个松散耦合的线圈必须精确对准才能实现可接受的充电效率。

另一类是谐振电感耦合充电，现有研究已证明其传输功率的效率更高。在该项技术中，初级和次级线圈均采用以相同频率谐振的振荡电路，使两者的阻抗精确匹配，从而将两线圈间的磁场限制在更狭窄的范围内，即使两线圈并未完全对准也不受影响。该技术也称为磁共振充电，不仅比磁感应充电更加高效，而且对于电动汽车充电所需的更高功率条件而言，也是更加合适的磁场管理方式。

在典型的电动汽车无线充电配置中，初级线圈装置接入交流电源并安装在地面，次级线圈装置安装在汽车内。汽车停放到位后，两线圈即可正确对齐。

正在开发电动汽车无线充电的企业

多家电动汽车制造商都在为他们的汽车开发无线充电原型和选装方案。日产（Nissan）正在为其“聆风”（Leaf）电动车开发无线充电选装方案，该方案通过自动停车功能使车辆和充电板精确对齐。BMW、梅赛德斯（Mercedes）和特斯拉（Tesla）也提供无线充电选装方案。

WiTricity是磁共振充电领域的领先企业，其无线充电方案功率范围为3.6kW到11kW，转换率能达到93%。该公司无线充电系统的初级线圈位于地面的充电板中，次级线圈安装在车辆的底部。部分车企正与WiTricity合作开发自己的无线充电选项。

高通（Qualcomm）开发了一种名为Halo的无线充电方案，所采用技术与其他企业的方案类似，同时他们还在研发能够为移动中的电动汽车充电的技术。高通将初级线圈嵌入到100米试车跑道的路面中，成功地为以112.654千米/小时速度行驶的电动汽车充电。