全方位解析无线充电技术

 

无线充电技术

 

无线充电一般指无线充电技术（Wireless charging technology；Wireless charge technology ），它源于无线电力输送技术。无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

 

通俗的说法是，无线充电技术通常在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。目前无线充电单模块功率为30kW，可根据需要增加模块，功率也随之成倍增加。

 

无线充电方式

 

无线充电技术主要分以下三种：

 

电磁感应式充电

 

初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电垫解决方案就采用了电磁感应，事实上，电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感，中国本土的比亚迪公司，早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利，就使用了电磁感应技术。

 

磁场共振充电

 

由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量，是目前正在研究的一种技术，由麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic带领的研究团队利用该技术点亮了两米外的一盏60瓦灯泡，并将其取名为WiTricity。该实验中使用的线圈直径达到50cm，还无法实现商用化，如果要缩小线圈尺寸，接收功率自然也会下降。

 

无线电波式充电

 

这是发展较为成熟的技术，类似于早期使用的矿石收音机，主要有微波发射装置和微波接收装置组成，可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载作出调整的同时保持稳定的直流电压。此种方式只需一个安装在墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器。

 

无线充电技术在手机等电子设备领域的应用已不新鲜。行业逐渐形成了磁感应技术代表的WPC、PMA，以及使用磁共振技术的A4WP三大标准。

 

技术优势

 

一、无线充电技术是新能源汽车产业的前沿技术之一，无线充电技术不需要征地，城市电网几乎无处不在，具有建设周期短、分布式、充电线圈全部地埋，可以依托现有停车路面进行改造，降低建设成本；

 

二、无线充电位充电过程无需人工值守使运营成本更低、安全性更高；

 

三、无线充电可以在瀑雨、泥泞等恶劣天气进行，可以有效减少车辆对于电池的依赖，提升车辆充电及运营效率。无线充电提升充电方便性和用户的新能源车整体使用体验。

 

推广难度

 

一是投入成本高，相同功率的充电设备相比较，无线充电设备建设成本大概是有线电桩的2～3倍，且维修费用高；

 

二是无线充电技术的充电效率较低，据专家介绍，这种无线充电的充电装置如果超过20千瓦，充电的效率会很低，充电时长也不能保障，会造成一定损耗和浪费，达不到节能效果；

 

三是由于无线充电技术需要对车辆进行改造，将对车辆成本结构造成一定的改变，甚至是对新能源汽车上下游利益结构的触动，因此更大难度是整合车企；

 

四是量化评价无线输电系统的指标技术难度，包括输电功率、输电效率和输电距离数据等。

 

据悉，奇瑞、特斯拉、沃尔沃很早就开始了无线充电技术的研发立项，但受制于上述因素，均未在汽车领域进行商用推广。