汽車無(wú)線充電技術(shù)解析

現(xiàn)在大家手里的電子小玩意很多，時(shí)不時(shí)就有同事跑一圈借各種充電器的情況。對(duì)于電動(dòng)車這樣的大家伙，目前由于各家廠商標(biāo)準(zhǔn)不一，實(shí)際上也是各種接口并存，那么有沒(méi)有比同一接口標(biāo)準(zhǔn)更方便的方法來(lái)給多種電動(dòng)車充電呢?這就是我們今天說(shuō)到的無(wú)線充電技術(shù)。

Q1：無(wú)線充電有哪些方式?原理是什么?

A：常見的有感應(yīng)式，共振式和微波傳輸式等形式，都利用電磁感應(yīng)原理

實(shí)際上現(xiàn)在劃分的無(wú)線充電類型有好些種，比如感應(yīng)式、共振式、微波傳輸式等等，不過(guò)總體來(lái)說(shuō)，它們的基本原理都是一樣的，就是利用交變電磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的無(wú)線傳輸。

感應(yīng)式的無(wú)線電能傳輸算是目前比較成熟的技術(shù)，很多手機(jī)無(wú)線充電、甚至我們常見的電磁爐就是利用的這種原理。由于數(shù)碼設(shè)備空間小，接收線圈也小，加上充電設(shè)備功率小，所以通常充電的距離近(甚至需要與充電座接觸)，不過(guò)相對(duì)電磁輻射也小。

共振式則是著名的麻省理工目前在開發(fā)的一類充電技術(shù)，說(shuō)起來(lái)也不復(fù)雜，他們利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，加上共振的原理，能夠提升無(wú)線充電的效率，共振傳輸?shù)木嚯x比普通感應(yīng)式更遠(yuǎn)一些，而麻省理工目前正在進(jìn)行小型化的研究——對(duì)于車長(zhǎng)好幾米的電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，這方面的技術(shù)壓力倒不是太大。

微波傳輸此前更多出現(xiàn)在科幻電影或者小說(shuō)里面，實(shí)際上它也是無(wú)線電力傳輸?shù)囊粋€(gè)很好的方式，只不過(guò)受到發(fā)送功率等方面的限制，并未大規(guī)模實(shí)用化。微波傳輸?shù)淖畲蠛锰幘褪莻鬏斁嚯x遠(yuǎn)，甚至可以實(shí)現(xiàn)航天器與地面之間的能量傳輸，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)定向傳輸(發(fā)射天線有方向性)，未來(lái)前景值得期待。

Q2：無(wú)線充電的好處有哪些?

A：不需要攜帶電纜，利于多種接口標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

無(wú)線充電的第一個(gè)好處就是，沒(méi)有線了，看起來(lái)像是廢話，但是想想那些到處找充電器或者數(shù)據(jù)線的同學(xué)們，這樣實(shí)實(shí)在在的好處一點(diǎn)都不是廢話。另外，無(wú)線充電在硬件方面的標(biāo)準(zhǔn)更容易統(tǒng)一，畢竟說(shuō)服各家廠商把有線充電的接口都統(tǒng)一并不容易——在手機(jī)這方面就比較明顯，各家的充電器都不太一樣，但是無(wú)線制式卻只有那么幾種。

Q3:有待解決的問(wèn)題有哪些?

A：傳輸效率，電磁兼容都是實(shí)現(xiàn)工程化需要解決的問(wèn)題

傳輸效率是所有無(wú)線充電都面臨的問(wèn)題，對(duì)于電動(dòng)車這樣充電功率更大的“電器”來(lái)說(shuō)更是如此——電能首先轉(zhuǎn)換為無(wú)線電波，再由無(wú)線電波轉(zhuǎn)換成電能，這兩次轉(zhuǎn)換都會(huì)損失不少的能量——這與本身就是綠色、環(huán)保的電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，似乎顯得有些格格不入。

電磁兼容也是無(wú)線充電需要解決的技術(shù)瓶頸之一，眾所周知，電磁波很容易產(chǎn)生泄漏，當(dāng)大功率的車用無(wú)線充電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，也會(huì)對(duì)周圍的生物和電子設(shè)備產(chǎn)生影響，甚至?xí)：θ梭w健康，在大家談?shì)椛渖兊慕裉焓呛苊舾械脑掝}，所以這方面如何處理也是電動(dòng)車無(wú)線充電實(shí)現(xiàn)工程化需要解決的問(wèn)題。

此外無(wú)線充電還是會(huì)面臨電氣標(biāo)準(zhǔn)等方面的問(wèn)題，也是需要工程師和汽車廠商需要去解決的，不過(guò)相信關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題解決之后，這些問(wèn)題在大趨勢(shì)下也會(huì)迎刃而解。

小結(jié)：盡管現(xiàn)在電動(dòng)車由于電池等關(guān)鍵部件的技術(shù)障礙距離普及還有一段時(shí)間，不過(guò)各國(guó)工程師對(duì)于相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)也沒(méi)有放棄研究。前不久TDK剛和麻省理工(MIT)下屬的公司簽署合作協(xié)議，繼續(xù)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)的研發(fā)，我們也會(huì)對(duì)于新能源技術(shù)的最新進(jìn)展繼續(xù)關(guān)注。