電動汽車無線充電那些事

　　據(jù)英國《每日郵報》8月11日報道，英國目前正推行一種電動車無線充電設(shè)備，在全國進(jìn)行試點，若成功，將在英國高速公路和主干道上推行這項技術(shù)。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，大力發(fā)展純電動汽車已經(jīng)成為美國、中國、歐洲多個國家政府發(fā)展新能源汽車的明確方向，而解決電動汽車充電又是發(fā)展純電動車的基礎(chǔ)。用無線充電來解決汽車的充電問題是一個面向未來的可能創(chuàng)舉，對加速新能源車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提升充電便利性、降低充電運(yùn)營成本更是意義重大。

　　無線充電技術(shù)，源于無線電力輸送技術(shù)。無線充電，又稱作感應(yīng)充電、非接觸式感應(yīng)充電，是利用近場感應(yīng)，也就是電感耦合，由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身運(yùn)作之用。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露。

　　無線充電主要分為以下三種：

　　電磁感應(yīng)式充電：初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。目前最為常見的充電墊解決方案就采用了電磁感應(yīng)，事實上，電磁感應(yīng)解決方案在技術(shù)實現(xiàn)上并無太多神秘感，中國本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請的非接觸感應(yīng)式充電器專利，就使用了電磁感應(yīng)技術(shù)。

　　磁場共振充電：由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個裝置調(diào)整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量，是目前正在研究的一種技術(shù)，由麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊利用該技術(shù)點亮了兩米外的一盞60瓦燈泡，并將其取名為Wi Tricity。該實驗中使用的線圈直徑達(dá)到50cm，還無法實現(xiàn)商用化，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會下降。

　　無線電波式充電：這是發(fā)展較為成熟的技術(shù)，類似于早期使用的礦石收音機(jī)，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。此種方式只需一個安裝在墻身插頭的發(fā)送器，以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品的“蚊型”接收器。

　　目前，大功率無線充電商用化技術(shù)壁壘很高，全球范圍內(nèi)，目前可商用的大功率無線充電系統(tǒng)只有少數(shù)幾家可以提供，知名的有高通收購的英國HaloIPT、美國的EVATRAN、德國的Conductix Wampfer以及國內(nèi)的中興通訊。

　　在2014年1月份，英國在Milton Keynes的Wolverton郊區(qū)和Bletchley之間的7號線路試運(yùn)營無線充電的電動公交大巴，這批巴士將作為示范項目運(yùn)行五年時間，如果項目成功，未來電動公交大巴無線充電模式將會普及，這應(yīng)該是目前全球第一條無線充電的電動公交系統(tǒng)的試運(yùn)營。

　　英國的示范項目中，8輛電力巴士已于今年1月底投入使用，覆蓋Milton Keynes的Wolverton郊區(qū)和Bletchley之間的7號線路。這是一條連柴油巴士都會覺得“吃力”的路線，每天運(yùn)行17個小時，一周7天不停歇，每輛巴士每年的里程超過了56000英里，預(yù)估一年搭載的乘客會到達(dá)80萬。

　　8輛電力巴士無需連接電源，均采用無線方式充電，這意味著它們能夠在整整的17個小時里持續(xù)提供服務(wù)，就像傳統(tǒng)柴油巴士一樣。原理很簡單：利用基于導(dǎo)電原理的技術(shù)，安裝在道路里面的無線充電板將直接轉(zhuǎn)移能量到公交車下面的吸收板。據(jù)稱，整個線路的長度為15英里，巴士大約會消耗三分之二的能量，回來的巴士只需要在充電點停10分鐘，電力又可以被加滿。公交車會在起點站和終點站進(jìn)行無線充電，所有的8輛巴士只需要2個無線充電點對其服務(wù)，充電的時間會依照司機(jī)的休息時間進(jìn)行調(diào)整和安排。

　　除了能夠負(fù)荷如此大的“壓力”完成艱巨的任務(wù)，這8輛電力巴士對環(huán)境也會做出相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。由于使用不是柴油設(shè)備，它們每年可以減少街道上大約5噸的微粒和有毒尾氣排放以及270噸的二氧化碳量。

　　中國：

　　2014年9月，中興通訊在湖北襄陽發(fā)布了國內(nèi)首條大功率無線充電公交示范線，10月份在成都西博會發(fā)布了無線充電純電動社區(qū)巴士，2015年1月，成都社區(qū)巴士成為國內(nèi)首條正式載人商用的無線充電汽車。中興通訊無線充電技術(shù)原理為通過非接觸的電磁感應(yīng)方式進(jìn)行電力傳輸，和傳統(tǒng)的電動汽車充電樁、充電站不同，無線充電裝置被埋入停車位或者路面的地下，整個系統(tǒng)只有充電器、發(fā)射墊，以及車輛底盤上的接收端。車輛僅需開到發(fā)射墊上方，無線充電即可開始。

　　韓國：

　　韓國在2013年8月推出了一種新型的公交車，這種公交車已經(jīng)在韓國南部的龜尾市投入使用，長達(dá)12公里的公交路線也是世界上第一條可連續(xù)充電的公交車道。在行駛的過程中，公交車底部的設(shè)備通過名為“形磁場共振”的技術(shù)從地面獲取能源。安裝在路面下方的電纜可以產(chǎn)生電磁場，公交車設(shè)備中的一個線圈會與之作用，產(chǎn)生電能。感應(yīng)設(shè)備距離地面大約為17厘米。

　　德國：

　　德國地區(qū)性巴士公司RNV在2013年測試使用無線感應(yīng)充電技術(shù)的巴士。試驗使用兩輛電動公車，加裝了由加拿大廠商Bombardier生產(chǎn)的PRIMOVE感應(yīng)充電設(shè)備。這套先進(jìn)的設(shè)備可以在巴士進(jìn)站上下乘客的時候為它充電，測試運(yùn)營的范圍為曼海姆市區(qū)的63號線。