隨著電動汽車 (EV) 成為越來越普遍的交通方式，關(guān)于不同充電選項的討論越來越多。無線充電是過去幾年引起極大興趣的一種選擇。支持者認(rèn)為無線充電是一種更簡單、更方便的電動汽車充電方式，因為它消除了處理充電電纜的麻煩。此外，他們設(shè)想通過內(nèi)置在道路上的充電墊為靜止或運(yùn)動中的車輛充電。許多公司正在積極測試無線充電系統(tǒng)，甚至提供改裝電動汽車的套件。但是，無線充電是電動汽車的可行選擇嗎？

電動汽車無線充電概述

無線充電的原理與手機(jī)、電動牙刷等小功率設(shè)備的無線充電原理相同。充電位置內(nèi)置的初級線圈在通電時會產(chǎn)生磁場。該磁場在連接到被充電設(shè)備電池的次級線圈中感應(yīng)出電流。當(dāng)初級線圈和次級線圈彼此之間的距離最佳時，無線充電效果最佳。

無線充電的類型

無線充電有兩種類型：

一種類型的無線充電是基本的磁感應(yīng)。在基本磁感應(yīng)中，初級線圈中的磁場在次級線圈中感應(yīng)出電流。這些松散耦合的線圈需要精確對齊才能達(dá)到可接受的充電效率。

另一種無線充電方法已被證明是一種更有效的電力傳輸方式，稱為諧振電感耦合。在這種情況下，初級線圈和次級線圈都使用以相同頻率諧振的振蕩電路來創(chuàng)建精確的阻抗匹配。結(jié)果是磁場更窄地限制在兩個線圈之間的空間內(nèi)，即使對齊不完美也是如此。諧振電感耦合或磁共振充電不僅效率更高，而且是在 EV 充電所需的更高功率水平下管理磁場的更好方法。

在典型的 EV 無線充電配置中，初級線圈位于汽車下方的墊子中并插入交流電源。次級線圈位于車內(nèi)。停放時，線圈正確對齊。

誰在開發(fā) EV 無線充電？

許多公司正在開發(fā)無線 EV 充電技術(shù)。這些包括：

多家電動汽車制造商正在為其汽車開發(fā)無線充電原型和選項。日產(chǎn)正在為 Leaf 開發(fā)一種無線充電選項，該選項將使用自動停車功能將車輛精確地對準(zhǔn)其充電墊。寶馬、梅賽德斯和特斯拉也提供無線充電選項。

WiTricity 是磁共振充電領(lǐng)域的先驅(qū)，提供無線充電解決方案，充電速率在 3.6kW 到 11kW 之間，效率為 90% 到 93%。他們的系統(tǒng)由地面墊中的初級線圈和連接到車輛底部的次級線圈組成。幾家汽車制造商正在與 WiTricity 合作開發(fā)他們的無線充電選項。

高通公司開發(fā)了一種類似的無線充電解決方案，稱為 Halo，他們正在開發(fā)可為行駛中的電動汽車充電的技術(shù)。高通成功地為在其 100 米測試跑道上以 112.654 公里/小時行駛的電動汽車充電，初級線圈內(nèi)置于路面。

當(dāng)前的 EV 無線充電挑戰(zhàn)是什么？

盡管無線充電前景廣闊，但無線充電還沒有為黃金時段做好準(zhǔn)備。當(dāng)前廣泛采用的障礙包括：

與等效的住宅 EV 充電站相比，無線充電非常昂貴。

與大規(guī)模無線充電相關(guān)的磁場的影響和安全性尚不清楚。

今天的解決方案提供非常緩慢的充電。充電速度慢的問題在更大的 EV 電池中變得更加不利。

無線充電標(biāo)準(zhǔn)的缺乏可能會限制無線充電設(shè)備的便攜性。例如，無線充電停車位可能只適用于特定類型的汽車。

奧迪 EV 充電和基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)理 Christopher Michelbacher 看到了當(dāng)前以這種方式廣泛采用無線充電所面臨的挑戰(zhàn)。“該技術(shù)尚未完全成熟，并且存在許多成本和運(yùn)營權(quán)衡。目前，最好的應(yīng)用可能是電動汽車車隊，而不是個人擁有的電動汽車。一些車隊運(yùn)營商實際上正在關(guān)注這一點。對于通常停在裝卸碼頭的車輛，對齊并不是什么大問題，因為車輛的位置由裝卸碼頭定義。接觸裝卸臺的車輛后部是對齊機(jī)構(gòu)。此外，一些車隊有一個預(yù)定路線，讓您知道它們在兩次充電之間將使用多少能量以及它們需要充電多長時間。您也不必?fù)?dān)心不同車輛上的專有系統(tǒng)，因為相同的卡車將始終?？吭谘b卸碼頭。它可能適用于運(yùn)輸系統(tǒng)中的一些電池電動巴士，它們運(yùn)行固定路線，并且它們有已知的?？奎c或已知的休息時間，在那里它們可以充電以完成全天的路線?！?/p>

EV 無線充電的下一步是什么？

無線充電仍在不斷發(fā)展，但可能性值得付出努力?？梢苿映跫壘€圈和新材料等技術(shù)使次級線圈更輕、線阻更低，可以使無線充電解決方案更高效，并在更高的功率輸出下工作。如果無線充電成功地變得真正具有成本效益，它將徹底改變電動汽車的充電方式，甚至是它們的使用方式。

關(guān)鍵點

無線傳輸電力的最有效方式是通過諧振電感耦合，其中初級線圈和次級線圈都使用以相同頻率諧振的振蕩電路來創(chuàng)建精確的阻抗匹配。

高通已成功為在 100 米測試跑道上以 0.07 公里/小時行駛的電動汽車充電，初級線圈內(nèi)置于路面。

目前，無線 EV 充電的最佳應(yīng)用可能是 EV 車隊，例如通常停在裝卸碼頭并具有可預(yù)測其功耗的預(yù)定路線的卡車。

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