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电动汽车无线充电?并不是黑技术

2015-11-30 15:37:00 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。

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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。

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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。

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BMW的无线充电技术

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奥迪可伸降无线充电技术

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。

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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TeslaMotors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。




责任编辑: 李颖

标签: 电动汽车 无线充电

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