一条能为电动车充电的高速公路离真实化仍遥遥无期

无线电力世界 发表于 2018-04-30 09:06:00 收藏 已收藏
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一条能为电动车充电的高速公路离真实化仍遥遥无期

无线电力世界 发表于 2018-04-30 09:06:00

电动汽车有朝一日能够在高速公路上边行驶边无线充电,在不依赖电池的情况下驱车数百英里甚至数千英里,这想法听起来还很科幻,但有些工程师正在努力让这件事变得更现实些。

目前,大多数电动汽车充满一次电可行驶 100~250 英里(约 160~400 公里),具体续航力取决于型号。但就算是美国,如果放眼整个地区充电站点还是很少,要求车主开着一辆电动汽车长途旅行是非常大的挑战。

这个问题可能会随着容量更高的电池问世、无线电力传输技术发展而消失。过去两年,科罗拉多大学波德分校电机与能源工程学系助理教授 Khurram Afridi 与其他工程师在努力研发以极高频率的电场传输电力,也许有一天可以让这类技术超越小型消费性电子产品,开始为更大型产品如汽车提供动能。

无线电力传输概念已令科学家着迷多年,比如在电磁场领域有多项革命性发明的天才发明家尼古拉·特斯拉,就曾公开表演过远距离传递能量的成果,他有多项相关专利及电磁学理论研究工作,是现代无通讯和无线电的基石。他也相信他能透过空气传送电力,可惜由于经济困难(因为尼古拉懒得管法律保障,结果专利都被抢走了),导致研究项目未完成。

如今一些小型消费性电子产品已可装备无线电力传输技术,但能传输大量电力的高频技术还未开发成功,加上还要为高速行驶中的汽车隔空充电,难度提升不只一个层次;此外,智能手机无线充电只要 5W 功率,笔记本电脑可能需要 100W 功率,但一辆行进中的汽车需要功率以 KW 计。

大多数无线电力技术透过以循环方式的磁场传递能量,但这需要脆弱的铁氧体(ferrite)来维持能量导向,成本昂贵,故 Khurram Afridi 考虑改以能大幅降低成本的电场传输能量。高速公路上可以另辟一条无线充电专用车道,有需要充电的电动车只要于该车道上行驶即可,电能则透过在马路与车辆间的极小电容传输。

当然这么小的电容不可能传输足够能量,所以 Khurram Afridi 团队提出改进方法:增加电场频率。在他们的实验中已经做到了以兆赫级频率传输千瓦功率。研究人员正在努力开发原型,并试着将之扩展到潜在实际应用中。

一条能为电动车充电的高速公路离真实化遥遥无期,但作为一名科学家,Khurram Afridi 抱持乐观积极的态度面对。

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