電動汽車,憑借其污染物的零排放,似乎成為了新能源汽車行列中的“主力軍”,其前景被廣泛看好。電力驅動是電動汽車區別于傳統汽車的最根本特征,然而,恰恰是電力供給問題,制約著電動汽車發展:其一,續航能力不足;其二,充電時間長且不太方便。
近來興起的無線充電技術為人類的生活帶來了便捷,其在電動汽車上的應用也令人充滿期待。
近日,日本豐橋技術科學大學發布了行駛中也能充電的純電動汽車無線供電技術,該大學電氣電子資訊工程系波動工學研究室教授大平孝認為,如果鐵路實現電氣化的發展歷程也適用于汽車,那么純電動汽車應可做到從外部供電,不僅省去充電的麻煩,也不需要額外增加充電電池等配備。
圖1、采用電場耦合技術,通過道路所鋪設的金屬板達到無線傳輸電力的目的
該小組采用電場耦合技術,在道路上鋪設金屬板,并在與輪胎中的鋼絲帶束層之間形成電容,通過通入高頻電流來傳輸電力。預計實際使用時,傳送的電流強度需比實驗時增加二位數,不過送電端的金屬不一定要用鋁板,也可以改用建筑物常見的鐵制格子等低價材料。
盡管實驗時送電端的金屬板與輪胎間隔著約10cm厚的瀝青,但大平教授很有信心地表示,實際道路的瀝青厚度普遍都超過20cm,但就算是這樣也能供電成功。不過實驗中也發現,若直接連接普通高頻電源時,能量幾乎無法傳輸至鋼絲帶束層,因為高頻電源提供的大部分電力在輪胎表面發生了反射。為此研究小組找出了解決之道,在電源和輪胎之間建置LC電路,再次使高頻電流發生反射,使兩個反射角度相差180度,從而抵消了反射。
該研究小組2013年的目標是針對實際的用途進行研發,目前已試制出采無線供電技術的單座電動車,并在校園內實施行駛實驗,大平表示,希望能在五年內能將這項技術實際應用在純電動汽車的市場。