EV 感应充电和 DWPT：为汽车充电的道路

最近在意大利开展的一项试点研究项目涉及安装在沥青下方的创新线圈系统，该系统将能量传递给车辆。该项目测试了感应充电技术，旨在让电动汽车在指定车道上行驶时充电。

该项目在“未来竞技场”（Arena del Futuro）赛道上进行，该赛道是由总部位于荷兰的意大利-法国-美国国际汽车公司Stellantis建造的电动汽车动态感应充电技术试验场。

实验项目的合作伙伴包括 Abb、Electreon、依维柯、依维柯巴士、马贝、Pizzarotti、米兰理工大学、普睿司曼、TIM、Fiamm Energy Technology、罗马特雷大学、帕尔马大学、消防队和交通部。

“未来竞技场”赛道环绕着连接意大利布雷西亚、贝加莫和米兰大都市区的 A35 Brebemi 高速公路。该站点被用作尖端动态无线电力传输 (DWPT) 技术的试验场。

DWPT 取得了可喜的成果，使我们更接近于为电动汽车充电和推广绿色电动汽车的更有效方式。

让我们来看看感应充电背后的技术，并深入研究“未来竞技场”项目。

什么是感应充电？

图 1：沿 Arena del Futuro 行驶的车辆

感应充电是一种无线电力传输。它也被称为无线充电或无线充电。该技术使用电磁感应向设备供电。
该设备不必完全对齐或与底座或插头进行电气接触。

充电站或充电座中的感应线圈首先承受交流电。

因为电流的幅度不同，所以运动电荷产生的磁场强度也会发生变化。
结果，设备的感应线圈会产生交流电。

最后，给电池充电，或通过直流电提供工作电源。

当感应充电系统采用谐振感应耦合时，在每个感应线圈上添加一个电容器，以创建两个具有特定谐振频率的 LC 电路。这允许发送器之间的距离更大，并且允许到达接收器线圈。
谐振频率与交流电的频率相匹配，并根据所需的峰值效率距离选择频率。有趣的是，这种谐振系统的最新进展包括使用可移动的传输线圈（即安装在升降平台或臂上）和接收线圈的其他材料，例如镀银铜或偶尔使用铝，以减轻重量并降低趋肤效应阻力。

电动汽车中的感应充电

EV 无线充电的行为类似于智能手机的感应充电，后者通常使用 Qi 无线充电标准。一个线圈接收电流，该电流产生一个电磁场，该电磁场与相邻的第二个线圈相互作用以产生等效电流。该电流为车辆的电池充电。

汽车行业现在正在研究这种科学理念的两种用途。其中包括集成到高速公路中的无线充电基础设施和基于充电板的无线充电。

1050米长、1兆瓦电力“未来竞技场”的建设和技术实施已经顺利完成。截至目前，“未来竞技场”已准备好进行电动汽车现场测试，以验证新技术的可行性。

专家技术团队正在使用动态无线电力传输 (DWPT) 系统，该系统被证明是最有效地立即解决出行领域的脱碳和环境可持续性需求的方法。

感应充电技术是实现“交通脱碳、科学证据和政策建议”出版物中所述目标的潜在切实解决方案之一，该出版物最近由 MIMS（可持续基础设施和交通部）参与的专家在该范围内提出鉴于欧盟委员会在实施绿色协议战略时提出的“适合 55 人一揽子计划”的当前讨论，制定了“交通和基础设施绿色转型结构”（STEMI）。

动态无线电力传输 (DWPT) 如何工作？

这项技术允许电动汽车自行充电，这要归功于放置在路面下的创新线圈系统，以创建一个略超过 1 公里长的电路。它们具有 1,000 千瓦的直流总功率输出，可直接向汽车、卡车和公共汽车供电，而无需在车站停下来为电池充电。该技术适用于所有配备特殊“接收器”的车辆，该接收器可以将能量从道路基础设施直接传输到电动机，从而扩大续航里程并保护电动汽车的电池充电。

图 2：动态无线电力传输 (DWPT) – 来源：A35 Brebemi

电动汽车感应充电有哪些好处和可能的应用？

由于系统易于集成多种充电技术，充电停留时间的减少将改善乘客的出行。

这项新技术无疑得到了5G和人工智能提供的新尖端技术的支持，将实现车辆与管理系统之间的通信。

由于该技术的动态和静态感应变量，以及它的多功能性，包括它不仅在道路和高速公路上的应用，而且在港口、机场和停车场等其他基础设施中的应用，它已经引起了人们对潜在未来的兴趣在意大利和国外的商业发展。

 

结论

从实验性的“未来竞技场”过渡到区域、国家和全球战略基础设施内的实际发展计划将很快。

“未来竞技场”实验表明，为测试系统而安装的 BEV 可以在不使用电池中存储的能量的情况下高速行驶。测试结果表明，从沥青输送到汽车的能量与大多数快速充电站一样有效。

此外，磁场强度测量表明，驾驶员、乘客和行人不会受到任何影响。

“未来竞技场”电路提供了许多美妙的好处，包括降低能量损失的潜力、使用更容易获得的铝制配电电缆、使用比交流配电更小的电缆以及减少谐波污染。

在我们的日常生活中采用绿色电动汽车似乎只是一步之遥。

图 3：未来竞技场的鸟瞰图 

审核编辑 黄昊宇