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无线充电已从手机领域扩大到电动汽车应用领域

发布时间:2020-01-15 22:52    点击次数:77次   

  传输电力的技术,此技术由发射器和接收器两个部分组成。在无线充电技术的进展过程中,标准之争始终是热门议题,Qi标准和uel联盟内的其他各种规格彼此竞争主流且互不兼容,这个问题不彻底解决,无线充电的进一步普及就有待商榷。

  另一个无线充电技术的重要发展方向,是希望无线充电能更为“自由”。也就是说,现在的无线充电多是基于线圈的电感电容充电,充电距离约几毫米,许多系统要求发送器和接收器上的充电线圈须要对准,如此才能获得最快速充电,而为了提升使用便利性,现在许多研究的目标,是要让无线充电能够在自由空间,以更远距离充电。

  例如,WattUp开发的远距离无线充电系统采用AirFuel RF规范,已获得美国联邦通讯委员会(FCC)认证。WattUp中场(Midfield)发送器可以为距离为1米的装置提供射频功率,支持基于接触式和非接触式的无线充电,并可为多个装置充电。

  另一家业者Powercast则开发出可在距离最远25米处为多个消费性电子产品充电的发送器PowerSpot。PowerSpot发送器能够创造一个无线充电空间,当支持PowerSpot的装置进入特定范围内,就能获得自动充电。PowerSpot发送器采用915MHz ISM频段,透过无线方式发送RF能量至装置中嵌入的PowerHarvester接收器芯片,然后将RF能量转换为直流电(DC)以补充电池。

  此外,以色列业者Wi-Charge开发的无线充电发射器,则会自动检查电量低的电子装置,并且自动对其进行充电。Wi-Charge的作法是在天花板上安装一个红外线发射器,发射器连接到标准电源,并以红外线为附近的接收器供电,其应用场所包括家庭、办公室、餐厅、饭店大厅和其他公共场所等。

  Wi-Charge无线瓦功率的电力;发射器只要找到已经启用的装置,就会为其供电,无需人为干预,另一特性是覆盖范围极广,单个发射器就能覆盖20平方米左右。值得一提的,Wi-Charge产品已取得美国食品药品监督管理局的批准,也符合国际安全标准,因此,Wi-Charge发射器所发出的带电红外线并不会影响人体健康。

  此外,东京大学川原圭博教授带领团队,也正在开发可将房间变成无线充电环境的技术,当用户携带手机等电子装置进入房间时,无线充电将自动进行。该研究团队已改装一间3平方米的房间做为示范。这个房间的地板和墙壁都内嵌产生磁场的板子,智能手机进入房间就会无线取得电力,电池开始充电。这项新技术遵循国际磁场使用安全指引,确保不会对用户健康造成影响。团队接下来将持续改善充电效率并降低成本,为商品化做准备。

  不只是手机无线充电愈来愈热,电动车无线充电也是相关单位积极投入研发的领域,例如,美国能源部隶属的橡树岭国家实验室,多年来一直都在研发车用无线充电技术,其开发的无线充电系统是自电网取得电力,转换为高频率的交流电,通过线圈产生磁场,磁场变化使得6英吋距离外的车上充电线圈产生交流电力,再经由整流器转为直流电,供电给车子的电池组储存。

  目前此研究的充电功率已从两年前的20千瓦提升到120千瓦。为了达到120千瓦大功率,同时又不至于大幅增加系统设备体积重量,此研究采用最新的碳化硅电子元件。

  此技术的其他特性还包括:充电效率提升到97%,与当前有线快速充电装置相当;无线充电速度已不输特斯拉的充电桩。橡树岭国家实验室研究合作伙伴包括丰田、思科(Cisco)、大功率无线充电设备商Evatran,以及美国国际汽车研究中心。接下来的目标是发展350~400千瓦的充电装置,能在15分钟内充饱汽车电池。

  民间业者方面,新创公司Hevo已经在进行从原型进入量产的阶段,计划生产数千具产品,在未来18个月内供应签约的电力公司和车厂。麻州车用无线充电公司WiTricity已向高通收购汽车无线充电技术Halo,并与丰田、Aptiv(前Delphi)、Mahle、TDK、IHI、Shindengen、Daihen、BRUSA和安洁无线签订技术授权合约,其中,安洁无线将供应无线充电产品给中国车厂。

  WiTricity是利用其专利磁共振技术来实现突破距离的无线电力传输解决方案,该公司的Drive 11充电技术,充电功率为11千瓦,充电效率为93%。此前,本田(Honda)和WiTricity联手展示WiTricity DRIVE 11“车到网”双向无线充电系统;BMW也推出了采用WiTricity无线充电技术的插电式混合动力汽车。

  电动车无线充电技术商业化后将带来极佳的便利性。车辆无论是停在家里、车库或公共停车场,只需停在无线充电地垫上方,就能够免连接开始充电,无需任何笨重的缆线,几乎消除了插电的需要。

  随着全球愈发重视全球暖化议题,以及中国电动车需求快速冲高,加上所有主要汽车制造商有计划地逐步淘汰内燃机汽车,全球电动汽车市场持续成长。预计2030年全球将有超过1.2亿辆电动汽车上路,投资于充电公共基础设施的金额超500亿美元。至2040年,仅中国就将有2亿辆电动汽车上路,占全球所有汽车总量的三分之一(5.59亿辆)。随着电动车市场的成长,无线充电技术的发挥空间将愈来愈大,商机备受期待。

  如今随着无线充电慢慢进入大家生活,确实是有着科技感的体现,不过实用不实用那就是另外一回事了。下面小编...


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