电动汽车推广的一大技术难题,就是充电系统的充电时间长,导致充电站的充电桩不够用。如今无线充电技术兴起,是不是说,我们很快就可以实现无线充电,摆脱充电桩不够用的困境呢?
要想回答这个问题,我们首先要弄清楚什么是无线充电,这项技术是如何实现的。
我们都知道,电磁不分家,电与磁是可以转换的,简单来说,就是先把电转化为磁,然后再通过无形的磁场传送过去,再将磁转化为电,就不需要电线,只需要无形的磁场,这样就方便多了。
目前来说,具体传输过程中,比较常说的有四个方向:
1)磁场感应
我们初中都学过,磁生电,这个方式就是将磁生电反过来,改为电生磁,然后将磁传过去。目前火热的无线手机充电插头就是该技术的应用。
2)谐振
这种输电方式就和手机打电话一样,手机信号也是一种电波,打电话本质也是无线输电。只不过手机信号的电波弱,所以产生的电磁辐射弱,要是用来大量输电的话,恐怕电磁辐射会相当严重。
3)磁耦合共振
这种方式可以看作是上一种加强版,这种方式在发射和接收端,都安装了感应线圈,以提高传送效果。
4)无线电波
我们上网用的手机流量,本身也是一种电波,只不过电量非常弱,如果这种方式来传输电力的话,那就和手机流量一样,容易受的电磁波干扰,就和电磁炉旁边,最好不玩手机的道理一样。
1)成本困境
在无线充电系统中性,需要使用到线圈,常见线圈结构有CR、DD、及多线圈形,比如Bipolar。
单纯从品质上Bipolar好于DD,而DD好于CR,然而Bipolar品质最优,成本及价格最高,而无法大规模应用。
想要商业应用,不可能只考虑效果,不考虑成本。
2)效率问题
车辆充电接口要对接充电桩放电接口,如果充电的时候没有对准位置,那充电效率便会降低。
而且在使用的过程中和手机一样,电池发热就充不进去电,随着使用时间的增加,充电系统也会逐渐老化,导致充电效果越来越慢。
以上几点,导致充电系统实际使用起来并不尽如人意,很多所谓的产品效率高达90%,仅仅只是是实验室里的结果。
3)异物检测
交变磁场中的金属物体,会产生发热,所以在充电板和接收板之间的区域,放个小铁片,就有可能导致火灾。
4)活体保护
无线充电会产生电磁辐射,有可能造成宠物和孩子,因长期暴露在因为电磁辐射,影响生命健康。
虽然目前无线充电还面临许多困境,但是很多企业都已经投入研发,想要成为第一个吃螃蟹的人。
沃尔沃公司近日完成了无线充电系统测试,通过一块铺设在地面的无线充电基座为一辆C30电动汽车完成了充电,整个充电过程仅用时2.5小时。
日产汽车公开展示了无线供电系统实验,在车主自家的停车场,以240V的电压充满需要8小时。
丰田为已于2014年2月开始进行验证实验,开发出配备无线供电系统的汽车,电力传输效率约为80%。
这些技术目前来说,还不能大规模推广,但是这些企业的探索,让我们距离使用无线充电又近了一步。
虽然从原理上,无线充电技术可以实现,但是就目前而言,还存在着诸多问题。
首先,其往往实际充电效率达不到80%,而传统充电的效率在95%左右。
其次,无线充电的传输功率较低,难以满足电动汽车充电时间短的要求。
最后是安全性堪忧,既存在着自燃隐患,又存在着对人体健康的影响。
因此,这个技术的确是一个有前景的技术,然而需要解决的问题也不少,相信在技术更加成熟的时候,新能源车的无线充电技术,一定会推广开来的。