无线充电的历史要追溯到1901年。尼古拉˙特斯拉在纽约长岛建立了无线充电塔沃登克里夫塔进行无线输电试验,虽然项目以失败告终。一个世纪之后,无线充电的研究迎来了新的源动力,应用范围也非常广泛小到电动牙刷、遥控器、智能手机,大到电动汽车、石油钻塔。行业巨头丰田、日产、沃尔沃、英特尔和三星

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电动汽车无线充电?并不是黑技术

2015-11-20 10:10 来源:新能在线 作者: 小刚

无线充电的历史要追溯到1901年。尼古拉˙特斯拉在纽约长岛建立了无线充电塔——沃登克里夫塔进行无线输电试验,虽然项目以失败告终。

一个世纪之后,无线充电的研究迎来了新的源动力,应用范围也非常广泛——小到电动牙刷、遥控器、智能手机,大到电动汽车、石油钻塔。行业巨头丰田、日产、沃尔沃、英特尔和三星等,都纷纷加入到了研发行列。在国内,北京正在研究在部分微循环公交车上采用无线充电系统。郑州、云南等地也即将引入无线充电技术,成都、襄阳等地已开通无线充电运营线路。

无线充电的原理

无线充电可以分为四种方式:

1、 电场耦合式;2、电磁感应式;3、磁场共振式;4、无线电波式。

电场耦合方式和无线电波这种方式的传输功率较小,目前还没有在电动汽车上应用。电动汽车用无线充电技术主要采用电磁感应式和磁场共振式。

(四种主要的无线充电方式)

无线充电研发成果

目前无线充电的方式采用电磁感应式的居多,以宝马奔驰为代表,目前在部分车型上进行验证,电磁感应式的结构相对简单,传输功率较大。

但对接收线圈和发射线圈需要对齐,为了保证对齐准确一般与自动泊车相结合来保证正常充电。相比欧洲厂家,日系车辆更倾向于磁共振式无线充电,磁共振方式传递的效率更高,传递距离远且对感应线圈可以不需要对齐要求不高,但技术复杂,且容易造成辐射可能带来电磁伤害。

2014年7月,奔驰和宝马联合宣布要合作研发电动车无线充电技术。奔驰表示将基于全新S级进行测试,而宝马则计划率先应用在i8身上。双方表示将在未来2-3年内实现商业化生产。奥迪无线充电跟奔驰宝马的功能类似,但奥迪更高明之处在于这套设备可自动升降,以提高充电效率,因为传输电力的效率跟供电线圈和受电线圈的距离成反比,即线圈距离越近充电效率越高。

(BMW的无线充电技术)

(奥迪可伸降无线充电技术)

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日系车辆方面, 丰田公司2014年也加入无线充电的行列,由于无线充电技术对位置要求高,丰田专门开发了一套泊车辅助功能,可在中控显示屏上显示发射线圈的位置,供司机停车时瞄准。本田的无线充电技术采用磁场共振式,当发射端和接收端有着相同的共振频率,就能传递能量。据本田宣称,只要有80%的面积重合,就可以为车辆充电。因此对于位置要求相对低,且支持一对多充电。

(丰田无线充电技术)

争议中发展,前景无限

从无线电能传输被发明以来一直就争议不断,通古斯大爆炸很多人都怀疑是特斯拉进行无线输电试验导致的。同样无线充电技术在电动车推广也存在争议,传统汽车厂对无线充电大多充满热情,但Tesla Motors却似乎对无线充电技术并不感冒,特别是CEO伊隆˙马斯克认为无线充电技术和超级充电站相比,无线充电属于一种“低效且低能”的充电方式。

总结反对的原因主要出于3个方面:

1. 充电效率不高,峰值效率为90%左右,而传统充电的效率在95%左右;

2. 传递功率不够大,以目前的技术大多数传递功率一般在10kw以下,在电动车辆上无线充电一般为慢充,这个功率是满足需求的,另外随着技术发展这个功率也会不断提升;

3. 安全性问题,车辆无线充电主要采用电磁方式,存在辐射泄漏的问题。

同样,无线充电的优势也十分明显,尤其是公共场所停车场的应用优势会非常明显:

1. 充电设备占地小、充电便利性高;

2. 充电设施可无人值守、后期维护成本低等优势;

3. 在相同的占地面积下,相比于传统的充电桩充电,使用无线充电可以充电的电动车数量有所提升,增大了空间利用率。

从无线充电技术在消费电子领域日渐崛起的态势来看,这项新技术在汽车产业对也会高速发展, 而电动汽车的走俏也为无线充电技术开辟了新的市场商机。汽车工程师协会SAE在咨询了汽车制造商、无线充电技术公司以及电力供应商之后,确立了未来汽车无线充电服务的行业标准,即输出功率≤20kW,运行频率85kHz。

第一批搭载符合该标准无线充电器的车型预计将于2017或2018年面世。

延伸阅读:

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原标题:电动汽车无线充电?并不是黑技术

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