來源感應電機特點：電子發(fā)燒友 作者：Duke

　　[導讀]無線電能傳輸技術作為一項新興技術，目前已經大規(guī)模商業(yè)化推廣，主要應用于手機、電腦、隨身聽等小功率設備感應電機特點的充電上，而應用于電動汽車充電大功率無線電能傳輸技術，也成為各大汽車廠商以及科研機構的關注焦點。本文結合前言資訊，分析汽車無線充電的四大優(yōu)勢和主要廠商的產品布局，并清晰指出無線充電亟待解決的難題。

　　如今，電動汽車已然成為科研攻關與政策指引的重要方向，汽車產業(yè)掀起感應電機特點了新能源汽車浪潮。據(jù)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2009年到2015年國內新能源汽車增加49.7萬輛，累計已達56萬輛，預計到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛、累計產銷量超過500萬輛，日益增長的新能源汽車將對充電基礎設施提出更高的要求。

　　不難發(fā)現(xiàn)，充電基礎設施建設遠落后于新能源汽車產業(yè)發(fā)展。截至2015年底，全國只建成了 3600個充換電站、4.9萬個公共充電樁，遠不能滿足超過50萬輛新能源汽車的充電需求，與2020年1.2萬座集中式充換電站、 480萬個分散式充電樁的規(guī)劃目標相距甚遠。電動汽車的快速增長，必然會對其充電模式的快捷與方便性提出更高的要求，目前各類電動汽車的充電方式主要以充電站、充電樁或更換電池的模式為主，而充電站或充電樁的建設速度無法匹配電動汽車快速增長的需求，成為了制約電動汽車發(fā)展的瓶頸之一。

　　那么除了充電樁能為電動汽車提供動力，是否還有其他供電方式呢？無線電能傳輸技術作為一項新興技術，目前已經大規(guī)模商業(yè)化推廣，主要應用于手機、電腦、隨身聽等小功率設備的充電上，而應用于電動汽車充電大功率無線電能傳輸技術，也成為各大汽車廠商以及科研機構的關注焦點。無線充電源于無線電力輸送技術。目前主要分為以下三種：

　　一是電磁感應式充電。初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈中產生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端。比亞迪早在2005年12月申請的非接觸感應式充電器，就使用了電磁感應技術；

　　二是磁場共振充電。由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當兩個裝置調整到相同頻率，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；

　　三是無線電波式充電。主要由微波發(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，在隨負載作出調整的同時保持穩(wěn)定的直流電壓。

　　可以看出，無線充電技術在智能手機等電子設備領域的應用已不新鮮，行業(yè)逐漸形成了磁感應技術代表的WPC、PMA以及使用磁共振技術的A4WP三大標準，但在新能源汽車領域無線充電普及會有怎樣的挑戰(zhàn)和優(yōu)勢呢？

　　四大特性凸顯無線充電優(yōu)勢所在

　　無線充電的難點主要是在于電能的無線傳輸，需要在能量傳輸效率、功率、距離以及建設成本、實用性上都有出色的性能，而磁感應與磁諧振技術是目前合適的技術。

　　相比于目前插入式或稱接觸式的充電技術在充電站建設、實際使用、后期維護等方面均體現(xiàn)了一定的優(yōu)勢：

　　1、空間利用率高。無線充電設備貼近地面安裝，甚至可以埋入地下，在相同建設面積情況下，可植入的充電設備數(shù)量更多，增加了充電站空間利用率；

　　2、適應性強、可靠性高。無線充電可以采取密封安裝與無接觸使用，可在雨雪天氣下進行使用并提高了可靠性；

　　3、安全性高。無線充電設備無外露導電點，且使用時車與人都無需接觸充電設備，理論上可杜絕由于漏電產生的安全問題，保障人身安全；

　　4、支持無人化管理。簡化了充電流程，配合網(wǎng)絡進行無人化管理，無需專業(yè)人員值守，將來更可以配合自動駕駛與車聯(lián)網(wǎng)，在方便了用戶的同時也降低了充電站的運營成本。

　　無線充電會實現(xiàn)車輛的半動態(tài)及動態(tài)充電。當然，想要實現(xiàn)這個目標，需要在城市道路中埋設大量的充電板，在技術、安全、標準、成本以及政策等方面進行更加深入的努力。

　　主流公司布局汽車無線充電市場

　　Evatran：一家專業(yè)從事大功率無線充電系統(tǒng)技術研究及充電產品設計、制造的公司，是將電動車無線感應式充電技術推向市場的先導者。與豐田和通用汽車公司合作集成整合無線充電技術，目前銷售的3.3KW Plugless L2 的產品涵蓋了日產LEAF、雪佛蘭Volt 及凱迪拉克ELR 電動車，后續(xù)公司也將進一步推出7.2KW以及10KW等大功率充電產品。

　　高通Halo：Halo無線充電系統(tǒng)包含四個部分：供電組件、充電板、車載接收板和車載控制器。利用了磁諧振效應來實現(xiàn)無線充電，并對其進行了優(yōu)化，可以在確保高耦合系數(shù)的情況下降低系統(tǒng)電流，從而降低了傳輸過程中的能量損失，實現(xiàn)了高效率且高功率的無線充電模式。

　　高通的工程師表示，由于磁共振過程中能量的損失要低于電流在傳統(tǒng)線纜中的損耗，因此Halo無線充電的效率非常高，可以達到90%以上，超過了線纜充電。

　　中興通訊：中興通訊發(fā)布了條大功率無線充電公交示范線，并聯(lián)合東風汽車推出了一輛無線充電商用公交大巴。中興通訊的無線充電解決方案采用了電磁感應的技術，充電功率可以達到 3kw-300kw。中興新能源汽車有限公司副總裁田鋒表示，隨著無線充電技術在手機上的普及，現(xiàn)在該技術也用在了新能源汽車之中。

　　沃爾沃：布局動態(tài)無線充電技術。在瑞典的測試中心建立了一條 1/4 英里長的軌道，電動汽車經過時自動啟動充電功能，完成充電。沃爾沃集團、瑞典電力公司 Alstom、瑞典正在共同合作測試這套利用公路給電動汽車充電的系統(tǒng)。

　　大眾：推出了將自動泊車與無線充電相結合的停車場服務項目——V-charge。V-Charge由攝像頭和傳感器構成的自動駕駛技術為基礎，充電部分則采用無線充電技術，并且可以通過智能手機進行遠程遙控。即當司機將汽車停在停車場的入口，通過智能手機，驅動V-Charge程序，汽車便能通過識別數(shù)字地圖自行找到合適的車位。

　　當然，在無線充電的發(fā)展中也需要考慮：充電效率、技術標準、電磁輻射三大問題，以電磁波的形式進行能量傳輸，可能會造成終端用戶對于電磁輻射安全的憂慮。但對于電動汽車無線充電發(fā)展的爭議與憂慮都不會成為真正的障礙，未來技術升級與普及推廣將帶來無線充電設備制造成本的進一步降低，電動汽車無線充電技術最終將會進入千家萬戶。