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信平电子:无线充电有望给电动汽车带来飞跃

2018-03-09 08:20:02 德州信平电子有限公司 阅读

近期,科学家们开发了一种给周边正在运动的物体进行无线电力传输的技术,可用于交通、医疗器械等诸多领域。

设想一下,假如电动汽车在公路上奔跑时就可以充电,那人们就不必再担心它的行驶距离了,而且成本也会降低。或许有一天,电力会成为交通工具的标准燃料。

无线充电有望给电动汽车带来飞跃

“除了对汽车和类似手机的个人装置进行无线充电外,我们的新技术还可以给用于生产的机器人技术带来突破,” 该项目的主要负责人、斯坦福大学电气工程专业的范教授(Shanhui Fan)说。

早在2007年,麻省理工学院就开发了给几英尺外的静止物体进行无线输电的技术,斯坦福的研究团队以此为基础又向前迈进了一步,实现了给移动中的LED灯泡进行无线输电。

但是,实验中的输电量仅为1毫瓦,而电动汽车需要的却是上万千瓦的充电量。因此,研究人员目前仍在致力于如何大幅增加传输的电量,并对系统进行调整以延长传输距离、提高效率。

电动汽车目前最大的缺陷是因电量带来的行驶距离的受限。特斯拉汽车公司即将推出Model 3,并希望其单次充电的行驶距离能超过200英里,而已经上市的Chevy Bolt据说充一次电能行驶238英里。但电动汽车的电瓶通常需要几个小时才能完全充电,如果能做到边行驶边充电,这一难题就会得到解决。

研究人员的设想是,在路面下埋上一系列通电的线圈,通过这些线圈给安装在汽车底部的线圈进行输电。

有些专家曾设想,在自动化的高速公路系统中,无人驾驶电动汽车利用太阳能或其它可再生能源进行无线充电,目的是减少事故并增加交通流量,同时降低温室气体的排放量。

无线技术还能给无人驾驶汽车的GPS导航提供帮助。GPS的准确率大约在35英尺范围内。为安全起见,自动汽车需要保持在道路中线上,如果在道路中心埋放传输线圈,就能为GPS卫星提供非常准确的定位。

中程无线电力传输是基于磁共振耦合原理。正如大型发电厂通过在磁体之间旋转线圈产生交流电一样,流经电线的电流会产生一个振荡磁场。

这一磁场也会引起附近线圈的电子产生振荡,从而实现电力的无线传输。如果两个线圈都调节到相同的磁共振频率、并放置在合适的角度,传输效率会进一步增强。

但当物体移动时,只有对线圈的某些方面(比如频率)进行人工调节,才能保持连续的电力传输。因此,要么输出线圈或接收线圈必须保持几乎静止,要么对该设施进行持续的自动调节,但其过程极其复杂。

为突破这一难关,研究人员用市场上出售的电压放大器和反馈电阻器代替了输出设备中的射电源。这一系统能够自动获取不同距离的正确频率,而无须人工干预。这使为移动中的物体充电成为可能。目前该团队已针对这项技术提出了专利申请。


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