地面一個線圈,車底盤再裝一個線圈,兩線圈對準,按下“充電”按鈕,幾小時后,電動汽車就能吃飽喝足,重新上路。這樣聽上去,是不是有點兒像天方夜譚?來自中國科學院電工研究所的王麗芳研究員,帶領(lǐng)她的團隊,經(jīng)過四年多的攻堅克難,讓電動汽車擺脫了對有線充電的依賴,為電動車開拓出“無限”的發(fā)展前景。今年下半年,這一技術(shù)將走出實驗室,在相關(guān)區(qū)域進行示范。更高的安全性,更低的維護成本,更小的占地面積,王麗芳認為,無線充電技術(shù)的成熟完善,或?qū)⑹闺妱悠囉瓉泶蟀l(fā)展的“春天”。
利用電磁場原理發(fā)電
無線充電的原理,簡單用一句話來說,就是物理上的電磁場原理。電可以生成磁,磁也能帶來電,變化的電場和變化的磁場構(gòu)成了一個不可分離的統(tǒng)一的場,這就是電磁場。
王麗芳介紹,電動汽車無線充電系統(tǒng)包含了兩個大的“模塊”:一部分是在地面上的,另外一部分是裝在車上的。地面上的功率變化裝置與電網(wǎng)相連,將電能傳送到地面的線圈上;地面上的線圈與車載線圈發(fā)生耦合反應,實現(xiàn)了能量的傳遞和輸送;之后,車上的功率變化裝置將從車載線圈上接收到的交流電,轉(zhuǎn)化為電池所需的直流電。
上述的整個過程,將電網(wǎng)上的電轉(zhuǎn)移到了電動汽車里的電池上。而如何在這個過程中,保證能量的高效傳遞、盡量減少損耗,是王麗芳團隊需要克服的一大問題。2011年接手這個項目之初,王麗芳聽到的反對和質(zhì)疑聲中最響亮的也都齊齊針對充電效率。“當時大家覺得做無線充電根本沒有意義,最多能做到30%、40%的效率,而有線充電的效率已經(jīng)能達到80%、90%。”但是王麗芳不信這個邪,她注意到國外的實驗室里已經(jīng)有相關(guān)的成功案例,“國外能做,我們也能做,起碼可以試一下。”
下半年將在北京試點
記者在中科院電工所的實驗室里看到了電動汽車無線充電系統(tǒng)。約3厘米高、邊長60厘米的一個正方形“墊子”鋪設(shè)在地面上,與20cm*15cm*15cm的功率變化裝置相連。王麗芳說,“墊子”里包裹的就是地面線圈,在未來推廣使用時,可以將其鑲嵌在地表上,裝完以后與地面保持平行,這一點與有線充電樁相比,不僅極大地節(jié)約了空間,而且降低了維護成本,設(shè)備損壞和觸電的風險也就基本降低為零。





