第一电动网|停车自动充电?这项黑科技,和续航焦虑说再见


时至如今 , 无线充电对我们而言已经不是什么新技术 , 毕竟在消费电子领域已经用了很多很多年了 , 而且它们的充电速度也相当快 , 就拿OPPO 7月发布的“仙贝”无线充电器来说 , 它的充电功率已经达到了65W , 想起苹果的有线快充才20W , 真是弱鸡 。
这么一个在消费电子领域如此成熟的技术 , 能支持的汽车却寥寥无几 , 现在大家都抱怨电动车充电慢、充电麻烦 , 如果以后每个停车场的车位都配备无线充电 , 利用这些碎片化的时间给车补充能量 , 不很美滋滋吗?
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那问题又来了 , 给汽车普及无线充电 , 为什么这么难?
我们先从无线充电的原理说起 。
「 高中毕业就能做无线充电? 」无线充电技术常见三大类 , 分别是电磁感应、磁共振以及微波谐振 。
电磁感应:
电磁感应原理的依据就是我们高中物理学过的法拉第电磁感应定律 , 简单来说就是A、B两个线圈平行放置 , A线圈接入交流电产生磁场 , 这些变化的磁场会让B线圈感应出交变的电流 。 目前基于电磁感应的无线充电已经广泛应用于消费电子领域 。
优点:结构简单 , 传输效率高
缺点:送电距离近(cm级)
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磁共振:
其实磁共振和电磁感应的原理基本一致 , 只是A、B线圈都各自并联了电感/电容从而组成LC并联谐振电路 , 当驱动电路驱动A线圈产生谐振时 , B线圈也能产生频率相同的谐振 , 我们知道物体发生共振的时候 , 能量会得到高效的传输 , 这就是借助磁共振实现的无线充电 。
优点:送电距离远(m级) , 支持多个设备同时充电 , 支持功率较大
缺点:传输效率较电磁感应低
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微波谐振:
微波谐振的原理就和上述的两者有很大的差异了 , 它把能量转化为微波 , 接收方接收微波之后 , 再通过共振和整流电路将其还原成可供设备充电的直流电 。 这种方式和我们常见的WiFi很相似 , 收发双方都各自有一条接受能量的天线 。
优点:对位置没需求 , 能接收到信号的地方都能充电
缺点:充电功率、传输效率超级低
目前看来 , 电磁感应和磁共振两种方式都适用于汽车无线充电 , 翻了一下相关资料 , 目前国内外已经有不少车企已经开展了这个领域的探索 。
「 无线充电?日产9年前就在做了 」早在2011年 , 日产就在聆风原型车上装配无线充电系统 , 而到2012年 , 美国Evatran公司则为其开发了可实现量产的无线充电技术 。 Evatran后来还为特斯拉开发了Plugless Power系统 , 可适配Model S 。
(为日产聆风适配的无线充电系统)这套Plugless Power应用了电磁感应原理 , 当然Model S的车底也需要加装16kg重的接收模块 。 据了解 , Plugless Power峰值充电功率7.2kW , 每小时可以为Model S增加32km的续航 。
(Plugless Power为Model S适配的无线充电套件)除了日产、特斯拉之外 , 包括宝马、、、都尝试过给电动车匹配无线充电 。 当然 , 推进这项技术的不只有车企 , 苏州市政府还联合科技企业建造了一条长约500m的“三合一”电子公路 , 经过改造的电动车在这条路上能实现“边行驶边充电” 。

如果我们把日产聆风匹配无线充电模块作为这项技术的起点 , 那到现在也有将近10年的时间了 。 从大部分尚未实现量产的方案看 , 目前无线充电的输电效率已经达到了较高水平(像高通Halo的输电效率已经达到90% , 还能兼容最高6.6kW的充电标准) , 那为什么汽车到现在还不能普及呢?个人认为这当中包含了4点原因 。


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