無線充電在電動汽車上的應用
無線電波是另一種較為成熟的無線充電方式, 其原理與早期使用的礦石收音機相類似, 即利用微型高效接收電路捕捉從障礙物反射回來的無線電波, 然后將之轉化為穩定的直流電壓。PowercaST公司早在2007年便宣稱,可利用RF廣播在最多幾米以外的地方對小于蜂窩電話的消費電子設備進行充電。但該方式的功率低: 不超過100mW;距離短:不超過10m;效率低;充電時間長。
無線充電如何應用到電動汽車方面呢?下面, 我們將通過對充電地點、充電方式、充電電池的簡單研究分析,最終提出無線充電在電動汽車上的具體應用方法。
首先,充電地點的選擇。無線充電技術對充電器、被充電設備的距離和狀態有關,也就是說,二者之間的距離不能太大,且二者之間沒有相對運動, 否則就無法穩定和有效的傳輸電力。因此充電的位置只能是汽車停留的地點, 即車庫、停車場、路口等位置, 公交車的充電裝置還可以設置在公交站點。當然,條件允許的地方或高速公路旁還可以專門設置充電站, 方便車輛的充電。
其次,充電方式的選擇。從三種充電方式中可以看出, 電磁感應充電所需要的距離太小,無線電波充電的效率太低,而電磁共振充電的距離、效率都能滿足蓄電池汽車的需要。
最后,對充電電池的選擇。電動汽車在城市中隨時都會進行充電, 因此必須要選擇無污染且沒有記憶效應的蓄電池進行充電。
經過比選, 我們對無線充電在電動汽車的應用上有了比較清晰的思路: 一方面在道路及建筑工程建設中, 由電力供應單位根據規劃圖事先在路口、公共停車場的車位、單位或小區的停車位和車庫下面預埋無線充電的充電器, 并做好充電器與電網或太陽能電池板連接;另一方面,汽車生產廠家要在汽車底部安裝無線充電的接收裝置, 并與蓄電池等設備連接;另外, 國家相關部門要統一發射、接收信號的頻率,使其能夠通用。
5 無線充電技術在應用發展中應注意的問題
(1)國家要出臺相應的政策,鼓勵、扶持并規范無線充電汽車的發展和充電設施的建設。一個行業或企業,尤其是利國利民的行業或企業的發展,離不開國家的扶持。無線充電是一個剛剛起步的領域, 其有效的發展可以很大程度上解決電動汽車發展的一個瓶頸,但由于對其研發的投資巨大,這就更需要國家進行鼓勵和扶持, 以加快其研發進程,使其盡早得以應用。
(2)無論最終采用何種方式充電、采用何種蓄電池, 國家及各地方有關部門都要對其頻率、安全、環保、節能等方面進行研究,避免浪費、避免對人體健康產生不良影響、避免對環境造成新的污染,同時要宣傳到位, 避免人們對電磁的恐懼心理。
(3)在實際中,由于發射端置于地下,要注意對其的保護。
(4)在雨水較多的地區,除對地下設施的防水外, 車輛接收端的防水處理也是一個需要考慮的問題。
6 結語
無線充電技術目前還處于研發階段,但有許多國家已經將其應用到手機、電腦、隨身聽等設備的充電上, 其中美國、韓國、日本等國家也開始了無線充電汽車的研究。隨著該技術的不斷完善,必將推動蓄電池汽車的發展,減少我們對石油的依賴,保護環境, 造福人類。
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