无线网络隐藏了网线,而无线充电就要让电线消失了!我们很快就会进入wifi充电的时代。据中国科学院电工研究所研究员王丽芳说,2020年,无线充电技术就会在电动汽车领域开始出现大范围应用,到2030年应该可以与有线充电平分市场。
最近,奔驰在无线充电上准备大有作为。为了反制竞争对手特斯拉,奔驰日前首度对全球媒体公开它反制对手的秘密武器——可安装于家用车库内的无线充电面板。奔驰甚至破天荒地拉拢了德系车企其他的两位巨头宝马和奥迪,准备共同建立兼容的无线充电规格。
作为无线充电技术的领军企业,高通今年9月已经将旗下Halo无线充电技术正式应用于Formula E电动方程式赛车,并计划很快将这一技术推广至商用车。不久的将来,高通要让电动汽车实现“边行驶、边充电“。另一汽车巨头日本丰田也在今年2月开始了对无线充电系统启动实证实验。
说到无线充电的原理,其实就是利用科学家特斯拉发现的电磁场,很久以前在一些小玩意儿上就已经应用了,比如我们熟悉的三星、诺基亚的手机。目前,这股“无线充电“的风潮愈演愈烈。海尔最近公开表示要把Energous公司研发的WattsUp技术用于智能家电,以后家电都是没有电线的了。还有深圳睿讴科技发布了一款名为ocup的水杯也是无线充电,天了噜~ 今后我们的生活无处不电,无所不“能”啊!
现在我国电动汽车无线充电技术研究处于什么状况?未来趋势如何?而电动汽车与充电设施的关系又是怎样的?我们来看一下中国电力新闻网记者曹宏源对中国科学院电工研究所研究员王丽芳进行的专访。
王丽芳:“无线充电与智能电网更紧密”
中国电力报:您研究的无线充电技术在国内处于领先地位,您认为这种技术路线的优势是什么?
王丽芳:首先电动汽车的能量传输主要分为几种,包括慢充、快充以及换电模式这都属于有线的传输。
还有一类就是无线传输,用户只需要在下车前通过操作系统将相关的设置调整好,电动汽车就自动充电,就可以不用再管它了。
这种模式节省了原来充电桩所占的空间,而且也很便利。但有一个明显的优势会体现在收费方面,将来在车上绑定一张卡,用户充电直接刷卡就可以了,方便又快捷,省去了现在充电桩模式的一些繁琐流程。而且这种充电模式的信息可以与智能电网紧密结合起来,电网公司可以从信息数据采集系统中提取出来,方便双向的互动与管理。未来也可以将它交给第三方运营商来负责管理。
还有一个就是安全性的问题,现在大家比较担心的是充电桩的安全问题,虽然已经设置了很多绝缘与防水的装置,但就怕人身的伤害,如果出现意外380伏或220伏强电压会对人身安全造成威胁,将充电装置放到地下则可以避免这个问题。
同时由于它的智能化程度更高,对电网的负荷调节也会有一些优势。
中国电力报:无线充电的原理是什么?
王丽芳:最早科学家特斯拉发现的电磁场,无线充电就是应用电磁场的原理。像变压器的原理是有一个原边和副边,原边充上电副边那里就有电了,但变压器是实心的,连接在一起的,无线充电则是将原边与副边分开
我们现在应用到车上的无线传输距离是20厘米,实际上做到25厘米也是可以的,这要根据车的造型来设置。以3.3千瓦的功率等级来看,无线传输的效率是在97%左右,从电网到电动汽车电池整个系统的效率在91%左右。目前充电桩的平均效率是在91%~93%之间,应当说差距不大。
中国电力报:您研发的这个路径是怎样的?
王丽芳:我们最初的目标是验证特斯拉的理论可不可以在电动汽车上实现,后来通过实验发现这是可行的,然后我们从1千瓦的功率逐步实验到3.3千瓦。最初3.3千瓦的装置在实验室做的效率各方面都非常好,但在装车时发现效率损失了十几个百分点,由于汽车的金属底盘吸收了很多能量,造成了能量的涡流损耗。后来我们从系统设计的角度进行了很多匹配革新,终于将这个问题解决了。
对于无线充电技术要从功率、效率、距离、体积大小这几个方面来综合评价,才能实现与电动汽车的匹配。目前我们实验室已经做出了30千瓦的,下一步将进行装车试验。