提到无线充电技术,大家第一时间想到的就是智能手机上的无线充电功能。而在新能源汽车领域,无线充电技术也被视为未来的充电方式之一,但由于种种原因一直没有得到重用,反倒是在手机、鼠标、牙刷等消费领域火了一把。而这项看上去很“黑科技”,又十分便捷的无线充电技术,为什么至今没有在新能源汽车领域得到广泛应用呢?
无线充电技术的原理及特点
目前最贴近我们生活的就是支持无线充电的智能手机,而它的原理与汽车无线充电的基本原理都是一致的,主要采用电磁感应和磁场共振方式传递电能。
以电磁感应式的无线充电系统为例,它由两个线圈组成,一个是发射线圈,通过产生震荡磁场让另一个接收线圈在法拉第电磁感应定律下产生交流电,从而达到充电的目的。如今不少支持无线充电功能的手机正是电磁感应式,这种感应式充电的优势在于能量转化率高。
车辆的无线充电系统通常是在地上固定一个“充电垫”,也就是发射线圈,而接收线圈则安装在可移动车辆的底部,当驾驶者需要进行无线充电时,只有精准倒车进入指定位置之后才能无线充电。
正因为如此,很多车企将无线充电技术和泊车系统结合了起来。比如丰田,为了保证电磁感应式的无线充电效率,丰田开发了一套泊车辅助系统,驾驶者可以通过中控显示屏看到充电垫的位置,从而提升停车的效率。宝马也为实现无线充电功能推出过一套泊车辅助系统,驾驶者根据中控显示屏的俯视图上的停车辅助线进行倒车,当到达充电垫的精确位置时,系统会自动发出停车指示。
考虑到磁感应式的无线充电对位置的高要求,有不少企业转而采取另一种主流方式——磁场共振技术。磁场共振的原理是让发射线圈和接收线圈具有相同的共振频率,通过频率共振进行能量转换,这种方式不仅对线圈的位置要求不高,而且还能一对多充电。
在这样的技术优势下,磁场共振技术为实现动态无线充电的设计提供了条件,即通过在道路下面铺设的无线充电系统,实现车辆边行驶边充电。比如韩国早在2013年铺设了一条12公里长的无线充电车道,也是世界上第一条无线充电公交车道。
相比传统的充电方式,无线充电系统确实可以极大提升了充电便利性,做到即停即充,而且无线充电设备对于空间需求更低。此外,依靠磁场共振式无线充电,理论上可以做到边走边充,甚至有望解决纯电动车的里程焦虑。
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