尼古拉特斯拉是一位富有遠(yuǎn)見的發(fā)明家和工程師，他啟發(fā)了埃隆馬斯克的著名電動汽車 (EV) 品牌，他在一個世紀(jì)前就預(yù)見到了無線電力傳輸?shù)臐摿?。今天的電氣工程師正在使特斯拉的愿景得以體現(xiàn)。感應(yīng)充電，也稱為無線充電，涉及通過電磁場在兩個物體之間傳輸能量。這個概念在 1970 年代中期經(jīng)過改進(jìn)并應(yīng)用于幾個小型應(yīng)用程序，正在消費者手機和電動汽車中卷土重來。

到目前為止，最流行的感應(yīng)充電應(yīng)用可能是感應(yīng)爐灶，它至今仍在使用，但僅占 爐灶市場的大約 5%。這些爐灶面最喜歡的一個好處是一旦關(guān)閉電源，燃燒器冷卻的速度有多快，因為熱量是通過電磁場傳遞的——而不是從爐子的玻璃表面?zhèn)鬟f到鍋。

在過去的幾年里，高端智能手機制造商已經(jīng)為智能手機采用了類似的感應(yīng)充電技術(shù)。人們現(xiàn)在可以使用墊子為智能手機充電，而不是將手機插入墻上。只需將手機放在充電板上，一兩個小時內(nèi)即可充滿電。聽起來很容易，而且確實如此。

同樣的概念——充電板等等——現(xiàn)在正被應(yīng)用于電動汽車市場。許多人可能很快就可以使用比他們的汽車小一點的充電板來為他們的電動汽車充電。不需要電纜或插頭。取而代之的是，汽車在汽車底部配備了一個電源接收器，儀表板設(shè)備會告訴駕駛員接收器何時正確放置在墊子上方并準(zhǔn)備好接收電源。該墊具有用于電壓控制的電源，并通過汽車和墊之間的氣隙將電力傳輸?shù)狡嚨慕邮掌鳌?

保持安全

為了在電動汽車充電時保持安全，隔離技術(shù)是必須的。無論 EV 充電是使用插入式電纜還是來自充電板的電磁場， 隔離集成電路 (IC) 都是有助于保持充電過程對人員、數(shù)據(jù)和車載組件安全的關(guān)鍵組件。

隨著千瓦級功率傳輸?shù)诫妱悠?，功能集成的隔離 IC 有助于實現(xiàn)充電過程并確保整個過程中的功率暴露是安全的。與隔離技術(shù)集成的功能包括移動信號的數(shù)字隔離器、測量電流和電壓的隔離傳感器，以及用于電源開關(guān) FET 和 IGBT 的隔離柵極驅(qū)動器。作為安全產(chǎn)品，隔離器必須符合復(fù)雜的國際安全標(biāo)準(zhǔn)。借助電力傳輸過程中涉及的隔離技術(shù)，電磁充電應(yīng)用將與電纜插入式充電系統(tǒng)一樣安全。只要在發(fā)射器板和接收器模塊中正確包含基于隔離 IC 的電流接地隔離，即使是家庭貓在無線充電區(qū)域也應(yīng)該是安全的。

豪華充電

聽起來很簡單，無線充電體驗是有代價的。今天現(xiàn)有的無線電動汽車充電系統(tǒng)是一種奢侈品。保時捷最近推出了 最新的 Taycan 車型，是最早在某些經(jīng)銷商處提供該技術(shù)作為附加選項的原始設(shè)備制造商之一。其他 OEM 正在將無線充電融入其下一代設(shè)計。 據(jù) IHS 稱， 電動汽車無線充電系統(tǒng)的平均成本接近 2,500 美元，而插入式系統(tǒng)的平均成本為 300 至 500 美元。行業(yè)可以看到無線充電顯著價值的地方最有可能出現(xiàn)在車隊市場，例如，市政巴士可以在乘客停靠期間為乘客充電——當(dāng)他們坐在交通中或在整個城市的指定樞紐時——而送貨卡車和貨車可以做同樣的事情。汽車租賃公司可以通過在機場和汽車還車中心卸貨和清潔車輛時為其充電，從而獲得寶貴的業(yè)務(wù)效率。

過去 10 年，中國等國家的電動汽車發(fā)展迅速增長， 2018 年電動汽車的銷量 超過了世界其他地區(qū)的總和。根據(jù)國際能源署 (IEA) 的數(shù)據(jù)， 2018 年全球部署的乘用電動汽車超過 500 萬輛， 比上一年增長 63%。IEA 估計，截至 2018 年底，全球充電站數(shù)量約為 520 萬個，高于前一年的 44%。值得注意的是，這些充電設(shè)施中有 90% 是私人充電點。

隨著電動汽車市場的繼續(xù)采用，充電基礎(chǔ)設(shè)施的未來仍在發(fā)展中。顯然需要更多的電動汽車充電站，政府政策和商業(yè)舉措的結(jié)合將推動充電基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)張。雖然有線充電技術(shù)目前在市場上占主導(dǎo)地位，但無線充電將獲得應(yīng)有的地位，并隨著時間的推移從高端利基市場轉(zhuǎn)移到主流市場。