北卡大學(xué)研發(fā)新型無線充電方案

北卡州立大學(xué)（North Carolina State University）的研究者正在一種全新的無線充電方案——動態(tài)無線充電。顧名思義，該方案支持車輛在行駛過程中進(jìn)行無線充電。目前該系統(tǒng)最高能實(shí)現(xiàn)0.5千瓦的傳輸功率。而研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是將該數(shù)字最終提升到50千瓦。

新的無線充電系統(tǒng)中包含一個(gè)由多個(gè)互相獨(dú)立的線圈組成的發(fā)射器，每個(gè)線圈通過一個(gè)逆變器產(chǎn)生一個(gè)低強(qiáng)度磁場。接收線圈與發(fā)射線圈的尺寸相同，安裝于汽車中。（順便提一下，發(fā)射與接收線圈的尺寸相同可最大效率地進(jìn)行能量傳輸。）

系統(tǒng)利用接收線圈的反射電抗增強(qiáng)收發(fā)線圈兩端的磁場強(qiáng)度。通過該方法，無需復(fù)雜的保護(hù)電路、保護(hù)開關(guān)和相關(guān)電子設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)高效能量傳輸。

當(dāng)接收線圈與發(fā)射線圈在一定距離內(nèi)就會發(fā)生作用，發(fā)射線圈此時(shí)會增強(qiáng)其磁場其磁場強(qiáng)度為原來的4倍。而當(dāng)收發(fā)線圈間的距離超出特定范圍后，其磁場強(qiáng)度又會恢復(fù)至正常水平。

當(dāng)收發(fā)線圈達(dá)到最大耦合時(shí)，電力傳輸效率也隨之達(dá)到最大，系統(tǒng)功率也隨之升高。

研究人員早先利用更大尺寸的發(fā)射線圈提升充電功率。不過，上文已經(jīng)提到，當(dāng)收發(fā)線圈尺寸大小不一樣時(shí)，無線充電的效率將無法達(dá)到最高水平。另外，尺寸過大的發(fā)射線圈或許會與汽車其他金屬部件發(fā)生互相作用，一旦發(fā)生電磁場“泄露”現(xiàn)象，將會引發(fā)安全問題。

利用較小發(fā)射線圈雖然解決了安全性問題，不過依舊存在剛才提到的尺寸匹配因素。另外，為了讓汽車上的接收線圈與小型發(fā)射線圈完美耦合，對車輛的定位檢測功能提出了更高要求。

研究者表示，希望將以上兩種方案結(jié)合后，得到最高效、最安全的無線充電方案。目前該團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的小型原型線圈則能夠較好地將兩種解決方案結(jié)合。