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CEC批准并发布了一套电动汽车无线充电国家标准

汽车工程师 来源:车图腾 2020-06-05 09:17 次阅读

很多人还没享用过手机无线充电时,汽车无线充电又来了。

近日,中国电力企业联合会(CEC)批准并发布了一套电动汽车无线充电国家标准,该标准基于美国WiTricity公司开发并获得专利的磁共振无线充电威廉希尔官方网站 而来。据介绍,这种磁共振充电比其他无线充电威廉希尔官方网站 效率更高,因为能量在空气中移动时的流失很少,仅为7%到10%左右,为当前无线充电效率最高的威廉希尔官方网站 。

▌汽车无线充电,怎么充?

所谓无线充电WCT(Wireless charging technology)其实很容易理解,就是在不通过实体电线连接的情况下,通过电磁场或电磁波等方式来为用电设备进行充电。这一过程中,设备将电能转化为可无线传播的能量并向外发射,而后在接收端将能量转化为电能,从而实现电能的无线传输。

19世纪90年代,尼古拉·特斯拉发明“特斯拉线圈”,开启了无线式电力传播时代的大门。现在,无线充电威廉希尔官方网站 已大规模应用到了手机及穿戴式电子设备领域。汽车无线充电则是将这一应用场景具体到了汽车上。

一般来说,无线充电主要有三种方式:电磁感应式、磁共振式、电磁波式。其中电磁感应式、磁共振式更具应用前景,电磁波式用在手机等小功率场所尚且不可能,大功率的充电更难实现。

先说说电磁感应式。

这就是初中物理学的电磁感应,通过初级和次级线圈感应产生电流,将能量从传输端转移到接收端,威廉希尔官方网站 水平相对比较简单。不过这一威廉希尔官方网站 的传输距离较短,随着距离的增加电能损耗会大大增加,影响充电效率。


(1831年,迈克尔·法拉第发现电磁感应定律)

目前手机无线充电大多采用这一近距离充电形式。

再说说磁共振式。

这种即是此次国家标准选定的威廉希尔官方网站 路线。其通过两个振动频率相同的物体高效传输能量,当发射器和接收器端以同一频率振动时,接收器会从发射器产生的电磁场获得能量,并转换为电流来为移动设备供电或充电。

磁共振式威廉希尔官方网站 相对复杂,但充电功率大、距离相对较长、定位精度要求稍低,可以一对多充电。这或许是此次中国电力企业联合会(CEC)选定这一威廉希尔官方网站 路线作为国标的关键所在。

▌威廉希尔官方网站 成熟度与优势

据WiTricity官网显示,该公司的无线充电威廉希尔官方网站 能够实现接近常规家用充电桩的充电效率和速度,它从电网到电池的充电效率将达到90%-93%;充电功率将能够达到3.6-11kW,甚至更高;其地面的发射端与车辆的接收端保持的工作距离可以达到10-25厘米,和绝大部分的纯电动跑车、轿车以及城市SUV都能正常适配。

这是什么概念呢?

目前的汽车充电桩可分为交流桩和直流桩两大类,一般家用充电桩使用220V单项交流电源,功率主流为7kW,此外也有3.5kW和更大的40kW。

如果WiTricity公司公布的信息属实,那么将大概率满足纯电动汽车充电的场景需求。

在用户普遍担心的汽车无线充电可能带来的电磁辐射问题,“微鹅科技”电源工程师余峰表示:

不管是磁感应还是磁共振,最后传递能量用的都是空间磁场,而且因为至少要传递kW级以上的能量,能量等级大,空间磁场的频率也相应地较低,否则作为驱动的开关电源部分会非常难以实现。因此,通常用于电动汽车的无线充电设备,其空间磁场频率低于100kHz,这也是考虑了电磁兼容之后的选择。这么低的频率传递,kW级能量中几乎没有能量可以逸散出去,成为电磁波。

换句话说,生物体是没有办法吸收空间磁场能量的,人们不用担心空间磁场会对人造成辐射。

当然,现阶段这方面用不用听专家的,还需大家自行判断。医学专家也说过,电磁辐射可导致儿童智力残缺、影响人们的心血管系统、影响视觉系统、诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。

不过随着科技的发展,这些后果应该能被克服。

另据报道,目前获得WiTricity威廉希尔官方网站 许可的中国公司,有浙江万安科技和苏州安捷,后者已经与小鹏汽车展开了合作,并以小鹏汽车G3作为测试车,测试该公司的无线充电设备。

整体来说,汽车无线充电威廉希尔官方网站 目前尚处于早期开发阶段,市场化水平较低,而国家标准的出台将会加速该威廉希尔官方网站 的发展。

汽车无线充电的优势也显而易见。

首先,方便。

直观看,汽车无线充电少了一个充电头的插播动作;深层看,在充电灵活度上更具优势,甚至在后期可以摆脱一桩一车的局限,实现一桩多车充电。

其次,安全。

汽车无线充电威廉希尔官方网站 的安全性相对比较高,没有外露的连接器,避免漏电、跑电等安全隐患,不用担心“用生命在充电”的情况发生。

正是因为这些优势,无线充电威廉希尔官方网站 不仅被车企追捧,也成为各种未来智能出行的重要组成部分。

▌离大规模应用有多远?

如此方便的汽车充电方式,概念车、模型车倒是出了不少,什么时候大规模应用呢?实现的前提是试验车的验证。为此,奔驰、宝马、日产以及中国的长城汽车等都在进行威廉希尔官方网站 攻关。

比如2017年,WEY品牌在法兰克福车展上推出了的XEV概念车,亮点之一就是采用了矩阵式无线充电威廉希尔官方网站 ,吸引了众多网友关注。

同样是在2017年,奔驰计划于次年推出首款无线充电系统。奔驰将感应充电垫子放置在车库或者车道的地板上,当车辆进入充电垫的范围时,汽车的显示屏指示灯会自动引导汽车进入有效充电的最佳位置。这个计划公布之时,奔驰车主喜大普奔。不过据SlashGear报道,奔驰这套无线充电系统的功率为3.6kW,充电时间相对非常漫长。

有意思的是,奔驰的这个系统是与其“老对手”宝马一起合作研发的。2017年9月,宝马宣布2018年款530e混动汽车将配有无线充电系统配件。不过充电慢仍是宝马无线充电系统的痛点之一。

现阶段,除了充电效率低,造价昂贵也是汽车无线充电系统走向市场的绊脚石。据了解,Evatran公司的plugless无线设备售价,基本上是有线充电设备的5-6倍,而且目前无线充电也只是比有线充电少了一个插电源的步骤,绝大多数人不会想为此付出更多成本。

新事物的出现总会有各种各样的阻力,科研人员和市场推广者需要做的,是将这些问题一一破解。高通汽车无线充电业务高级威廉希尔官方网站 市场经理舒杰在接受采访时表示:“随着威廉希尔官方网站 的发展,人们对无线充电的种种担心已经逐步解决。我们要知道,任何一项威廉希尔官方网站 进入市场前,一定会经过一定的安全性、可靠性的验证,也一定是在符合相关标准要求之后才能进入市场的。据我了解,无论是在中国还是在国际上,无线充电的相关标准都已经列入日程,确保相关产品在市场应用前得到验证。”

▌国内在汽车无线充电方面的探索

从充电状态看,汽车无线充电可以分为静态和动态。静态比较接近于充电桩充电,车辆停在固定车位上,但不用插线;动态充电则是车辆在行驶状态下,由外部设备进行无线充电。

相比之下,动态无线充电似乎更有吸引力。其应用场景是,车辆一边行驶一边充电,这样也就没有什么里程焦虑了。实际上,国内已经有省份开始着手规划。

2018年,浙江规划国内首条“超级高速公路”的说法得到当地交通部门的证实。这条“超级高速公路”是杭甬高速复线,其中杭州段长约9公里,绍兴段长约29公里,宁波段长约123公里,规划双向6车道。该路段的吸引人之处,在于其智能、快速、绿色、安全四大革新。这条超级高速公路有一个非常值得期待的远期目标——利用移动式无线充电威廉希尔官方网站 ,“一边开车一边充电”,浙江省交通运输厅副厅长任忠表示。

而在此之前,2017年,山东济南绕城高速上的光伏公路即竣工通车。由于路面能发电、未来还可能为行进中的电动汽车无线充电,一时间吸睛无数。

这段全长1.1公里的路面有着众多光环,包括“世界第一条光伏高速公路”、“最具科技含量的现代化高速公路”、“自带充电、发电和融雪等黑科技功能”等。

不过遗憾的是,2018年6月,这条光伏公路因重型货车的碾压、雨水的浸蚀等原因,开始封闭维修。两个月后的8月,施工单位再次进行维修。这次干脆将行车道的光伏组件全部拆除,恢复成了沥青路面,仅剩下应急车道的光伏组件还在“倔强”的存在。

值得一提的是,济南光伏高速通车还不到一个月,光伏路面组件就被偷走了一块,表面有切割痕迹,同时旁边还有7块遭遇了重击。

虽然路上有坎坷,但却无法阻止不可逆的大趋势。汽车无线充电,必将改变我们的未来出行。而且,这也只是无线充电应用的一个小场景而已。

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原文标题:深度|黑科技?!汽车无线充电标准出台!

文章出处:【微信号:e700_org,微信公众号:汽车工程师】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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