
(原标题:无线充电,对电动汽车来说有用么?)
前一阵,国家发布了关于“电动汽车无线充电”的一系列国家规范。国家规范化办理委员在布告中发布:《电动汽车无线充电体系 第1部分:通用要求》(GB/T 38775.1)、《电动汽车无线充电体系 第2部分:车载充电机与充电设备之间的通信协议》(GB/T 38775.2)、《电动汽车无线充电体系第3部分:特殊要求》(GB/T 38775.3)、《电动汽车无线充电体系第4部分:电磁环境限值与测验办法》(GB/T 38775.4)共4项国家规范。
该规范体系规划规范18项,规范电动汽车无线充电体系在公共以及私家使用范畴的技能方面的要求、功用要求、功用要求、安全要求、通信协议、测验要求及试验办法、互操作性要求及测验办法、施工检验、运转保护等。本次发布4项国家规范,还有4项国标正在编制进程中。
无线充电,在现在这个时代,并不是什么新鲜玩意。
特别关于诸位正在用手机的朋友们来说,或许刚刚把手机从无线充电板上拿起来。不过关于电动汽车来说,无线充电技能一直都处在“只闻其声,不见其人”的阶段,虽然近几年有不少车企展现过实车无线充电功用,但毕竟未能在量产车上搭载,更谈不上遍及了。
理论上说,电动汽车无线充电技能不仅仅可以极大进步用户用车的体会,更是为未来无人驾驶运用场景无人化的终究一环做好了衬托。而之所以迟迟未能真实走向商场,其间一个重要原因便是各个国家对该技能未能尽早拟定统一规范,然后发生了一系列的“连锁反应”,导致难以规模化、商场化。只要相关规范确认后,职业有或许真实加快速度进行开展。
颇有意思的是,在此次发布的国标中,除了由中电联、我国电力企业联合会主导,以及电科院、中汽研两个政府部分的参加,还有仅有一家外企参加了国标拟定——WiTricity公司。其实WiTricity还曾参加过北美(SAE J2954)和欧洲(ISO 19363、IEC 61980)两大商场的电动汽车无线充电规范的拟定。
这家公司什么来头?这得从无线充电技能自身讲起。
无线充电,起源于迈克尔·法拉第的电磁感应,由尼古拉斯·特斯拉创造,直到近10年才真实落地使用。现在主要有三种方法:电磁感应式、电磁共振式、无线电波式;不过其间无线电波式由所以经过将电磁波转换为电能,所以功率与安全性的平衡问题扎手,现在使用较少,这儿暂时不提。
(尼古拉斯·特斯拉对全球无线充电的想象)
电磁感应式,简略了解便是变压器的原理,向初级线圈运送电能,使得次级线圈耦合感应发生电流,然后完成将能量从一端“无线”传输至另一端。
(手机无线充电器原理示意图,图/Real Engineering)
这种方法的原理和硬件要求相对简略,相关规范拟定较早,例如咱们熟知的Qi无线充电规范是由WPC(Wireless Power Consortium,无线充电联盟)拟定。所以这类充电技能现已完成了规模化,其出产所带来的本钱较低,且经过了商场的检测,较为遍及。
缺陷则是因为技能原理自身的约束,传输间隔太短,跟着间隔添加,无线充电的损耗会增大,功率下降。所以这也是怎么回事当手机脱离无线充电板稍远一点,就无法充电的原因。
电磁共振式,简略了解便是电磁感应式的“升级版”,实质上是经过电磁共振的技能,在松耦合情况下,进步电磁感应传输功率,然后在确保功率的一起,完成较长的传输间隔(充电间隔、充电面积比电磁感应方法提高10倍以上)。
(2007年MIT教授Marin Solja?i?团队展现的电磁共振无线充电技能)
2007年MIT教授Marin Solja?i?团队撰写论文,并展现了电磁共振无线充电技能,用两个5匝铜线圈作为两头,在两米的间隔点亮了60W功率的灯泡,功率约为45%。随后该研讨团队就选用项目的姓名,成立了一家私家公司,即WiTricity,并以此技能申请了相关专利。
比较于电磁感应式,电磁共振式的特性明显愈加契合电动汽车无线充电的需求。所以在技能展现发布不久,WiTricity就接到了奥迪、宝马、克莱斯勒、捷豹、日产和丰田抛来的橄榄枝,纷纷表示乐意与其协作。
可是得到资金支撑后,使用于电动汽车的无线充电技能开展,并没有如预期般夸姣。真实落地的车型屈指可数,例如2018年宝马展现的530e iPerformance,可以以3.2kW的功率无线运送电能。
在此期间,与之竞赛的高通公司曾收买Halo无线充电公司,相同大力开展电磁共振式无线充电技能,也曾宣告将在2018年将无线充电技能搭载于奔跑S550e车型上。可是经过多年开展,高通或许认为消费电子商场更为重要,所以在2019年将关于电动汽车无线充电部分和一切技能专利出售给了WiTricity。
尔后,WiTricity包办了许多电动汽车无线充电的专利,并凭借此优势开端在各个地区推动相关规范的拟定。
其实专心于电动汽车无线充电技能的公司有不少,可是终究或许沦为试验阶段,或是经过商场调查调研,发现这项技能好像并没有远景,终究抛弃,转而奔向消费电子范畴无线充电技能。早上就进场的各大车企终究也大多保留着不温不火的情绪。
(WattUp公司展现的电磁共振多设备一起充电技能,在必定范围内皆可为设备充电,无须触摸式接近充电源)
无线充电,表面上好像只处理了“懒”的问题,省去了拿起充电枪刺进充电口的进程;但实际上无线充电处理的问题并不止于次,经过无线充电可以将充电规范和接口彻底统一化、比之有线充电布局要节约空间、可以处理许多存在充电桩安全问题、可认为无人驾驶出职事务供给彻底无人化运营。
(特斯拉测验的充电机器人)
当然,无线充电从功率视点讲,样品产品最高也就22kW,与超充动辄100多kW比较确实慢许多;但这并不阻止在许多场景下的有用便当,例如车辆放在停车场时和回到家停入车库时,无线充电带来的无感染可以真实让车辆“无时无刻”地在充电,一点点不被“补能”问题忧虑。
不过话又说回来,如此多的“前驱”一个个终究抛弃,他们并非不知道这些优势,而是要相对完善地完成这一切并非那么简单。
除了充电速度无优势之外,电动汽车无线充电的安全问题一直是阻止商场承受的重要原因之一。虽然从科学证明的视点,电磁共振技能所选用的6.78MHz频段的波长大约在30米,对人体是无害的,可是这样一些问题的证明还需求许多试验和时刻来证明。
不仅如此,之前缺少的规范拟定,导致整个工业无法到达规模化,导致硬件设备的本钱比较有线充电要贵许多,这样一来,不管关于个人用户仍是公共设施建造,都不合算,也就很难推动。其实即使现在我国拟定了相关规范,也需求较长的时刻来逐步完善整个工业,然后按部就班地削减相关本钱,从而真实被商场承受。
也便是说,关于电动汽车的无线充电技能,现在的境况十分像特斯拉刚刚起步的阶段,相关工业的不成熟,就必定意味着在初期阶段步履维艰。说来也巧,无线充电技能与电动汽车的“崎岖”阅历十分相似,都是具有百年前史的东西,并非什么新技能。可是遭到各种大环境要素的影响,导致迟迟得不到真实的开展;但这些技能一旦得到助力,就会快速开释能量,显露出极强的开展潜力。
量变到突变,电动汽车充电技能的“春天”或许真的要来了。
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