人類因為懶惰而進步?人們太懶,不想爬樓梯所以有了電梯,不想走路所以發(fā)明了汽車,不想走到另一個房間開燈,于是有個叫尼古拉·特斯拉利用電磁線圈無線輸出了電流。如今無線輸電技術(shù)應(yīng)用在我們生活的方方面面。提到無線充電,不少人首先想到的是智能手機,實際上,這一領(lǐng)先的技術(shù)早已經(jīng)開始向汽車行業(yè)覆蓋。今天就為大家普及一下無線充電的原理以及分類,看看人類在無線充電的道路上走了多遠。
汽車的無線充電技術(shù)和手機、電腦等家電的技術(shù)原理一致。這個技術(shù)的原理比較簡單,來來現(xiàn)在上物理課了,敲黑板。
如果兩個線圈彼此貼近,同時保證電線纏繞方向一致,那么電磁感應(yīng)的過程幾乎不會丟失任何能量。這就是無線充電技術(shù)的電磁感應(yīng)式充電。
舉幾個栗子。
這種電磁感應(yīng)式充電被許多汽車廠商和企業(yè)使用,比如梅賽德斯·奔馳、日產(chǎn)、大眾、中興等。
這種電磁感應(yīng)式充電有個毛病,就是兩個線圈僅僅分開幾毫米,或任意擺動其中一個線圈,電能傳輸效率隨即大幅下降。所以我們想要實現(xiàn)無線充電,就要精準地停在充電板上,這就需要來來回回倒車,這是分分鐘逼死女司機的節(jié)奏。
于是,偉大的科學家們繼續(xù)研究新技術(shù),他們在上述的感應(yīng)式中加入共振頻率,那就可以提高充電效率,也可以增加兩個線圈的距離。這就出現(xiàn)了無線充電技術(shù)的第二個分支,磁場共振式充電。
再舉幾個栗子,高通、豐田采用的就是磁場共振式充電。
磁共振無線充電技術(shù)最大亮點是無需精準對接,充電板與接收板之間允許有一點的位置誤差,這大大提高了便利性。
當然汽車無線充電領(lǐng)域里還不只有這兩種,世界總是無法阻擋人類的腦洞,電動汽車靜止充電已經(jīng)無法滿足人們了,他們還想邊開邊充電。于是汽車的工程師們就想可不可以鋪條路,這樣就能實現(xiàn)邊開邊充電。
由沃爾沃集團、法國阿爾斯通公司(Alstom)和瑞典能源局(Swedish Energy Agency)所聯(lián)合領(lǐng)導的項目就研究在快速道路上為電動汽車充電的系統(tǒng)。沃爾沃在瑞典Hallered的測試中心建設(shè)了一條長約0.25英里的測試道路,該測試道路內(nèi)部鋪設(shè)了電纜。
電氣化道路上,當然不能少了日本企業(yè)的身影。
此次的行駛實驗采用的EV是以豐田車體的“COMS”為原型的試制車。試制車拆下了COMS配備在地板下方重約120kg的鉛蓄電池,在空出來的地方配置了將高頻電流轉(zhuǎn)換成直流的整流電路。傳輸?shù)碾娏υ鲋?kW。使用的高頻電流的頻率為13.56MHz。
當然,也有些狂拽酷炫的人連路也不想建了,想利用無線電波技術(shù)給車充電,在肉眼看不到的情況下,完成微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成,接收電路,可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量,在隨負載作出調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。這種充電方式,應(yīng)用在汽車上的還比較少,因為造價成本太高,不過大劉在《三體2:黑暗森林》中曾描繪過這樣一幅場景:羅輯在危機紀元205年從冬眠中蘇醒后,發(fā)現(xiàn)整個世界都發(fā)生了翻天覆地的變化,其中最讓他震驚的是能夠自動加熱、調(diào)控溫度的水杯。而護士隨口一句“到處都是電啊”,說明未來將是一個無線充電技術(shù)已經(jīng)完全取代傳統(tǒng)充電方式的社會。
其實電動汽車無線充電在國際上已經(jīng)成為一種趨勢。特斯拉、奧迪、寶馬、沃爾沃、奔馳、豐田、高通、西門子等巨頭均已開始在這一領(lǐng)域展開研究。為此美國汽車工程師協(xié)會SAE,在詳細咨詢了汽車制造商、無線充電技術(shù)公司以及電力供應(yīng)商之后,確立了未來汽車無線充電服務(wù)的行業(yè)標準,即輸出功率≤20kW,運行頻率85kHz。隨后國際電工委員會(IEC)61980(-2&-3)又發(fā)了兩個重要的補充規(guī)定,對電磁的兼容性、安全性作出了規(guī)定。標準先行,讓無線充電有了發(fā)展的可能。
編輯觀點:無線充電還很不現(xiàn)實,有許多做大山要翻越,也許它永遠也無法普及,只能是少數(shù)人的玩具,不過世事總是變幻莫測的。五十年前,你不會知道,在一個叫互聯(lián)網(wǎng)的地方直播個吃麻辣燙就能月入幾萬。你不能想象不帶錢包出門,掃一掃就能買單。你不會想到不燒油的汽車滿街跑。也許無線充電就是下一個顛覆新技術(shù)。
(審核編輯: 滄海一土)
分享