電動汽車巴士提供了一種新的無線充電方式是 電動汽車巴士提供了一種新的無線充電方式是什么

電動汽車巴士提供了一種新的無線充電方式是 電動汽車巴士提供了一種新的無線充電方式是什么

日期:2023-03-05 06:13:00    编辑:网络投稿    来源:互联网

不管電動汽車的效率有多高,它們仍然依賴需要延長充電時間的笨重電池。汽油,可以讓司機在幾分鐘內補充燃料并上路,一直保持著它的優勢。一個經常被提及的解決方案是無線電力傳

不管電動汽車的效率有多高,它們仍然依賴需要延長充電時間的笨重電池。汽油,可以讓司機在幾分鐘內補充燃料并上路,一直保持著它的優勢。

一個經常被提及的解決方案是無線電力傳輸。斯坦福大學(Stanford University)最近的一項研究提出了一條電氣化高速公路,可以讓汽車在行駛過程中充電,這在理論上是一個不錯的想法,但需要對基礎設施進行大規模升級,目前可能還不可行。但猶他州立大學的研究人員表示,他們可能有一個更好的答案:與其他系統相比,一個原型充電系統可以傳輸更多的電力,傳輸范圍更廣,效率更高,而且可以通過在特定地點而不是沿路放置充電板來大幅降低成本。

猶他州立大學的工程師們研發了一輛名為“Aggie”的原型電動客車,很快就能把學生們從猶他州洛根校園的一端運送到另一端。工程師們不會在巴士路線上放置充電板,而是在1.6英里環線的一個站點上放置一個充電板,為巴士電池充電。領導這個項目的猶他州立大學電氣和計算機工程教授亨特·吳(Hunter Wu)說,這種設置不僅限制了基礎設施的成本,還允許巴士使用80%的小電池。他表示,同樣的想法也可以應用于十字路口和停車位等乘用車的公共停車點,以實現對任何類型的電動汽車的快速充值。

“我們的解決方案提供的是這種連續的能量緩沖,”Wu說。“它基本上可以讓公交車一直開,開,開,開,開一整天。”

吳在新西蘭奧克蘭大學學習期間,將無線電力傳輸作為他的博士論文的主題。2010年,他搬到了猶他州,將自己的想法付諸實踐。經過兩年半的努力,他的團隊在11月推出了這款巴士,展示了他們所稱的效率、傳輸電量和無線充電傳輸距離的最佳組合。

使汽車無線充電成為可能的技術,與電動牙刷和其他消費設備使用的感應原理相同。連接到電網的初級線圈產生磁場。該磁場通過與設備中的次級線圈的間隙相互作用,然后將磁場中的能量轉換回電能。

為了提高功率、效率和充電器與電池之間的距離,Wu和他的猶他州立大學團隊使用鐵磁性材料——錳鋅——將充電板產生的磁場塑造成一種噴泉,可以指向要充電的設備。他們還調整了兩個線圈,使它們在相同的頻率上產生共振,以提高功率傳輸的效率,并產生每秒振蕩2萬次的磁場,以傳輸高功率。

據Wu介紹,該系統在6英寸的間隙中傳輸25千瓦的電力,90%的效率,還有高達6英寸的偏差。充電板的原型版本是一個直徑56英寸、重160磅的鐵氧體、銅和鋁的圓盤,上面有線圈。在校園演示項目中,吳和他的團隊正在努力將直徑降低到36英寸,并將重量減半。他們還需要使它防水,并加強它足以承受的重量,巴士駕駛超過它。然后他們可以把它嵌入在公共汽車站的路面上。

原型巴士每在充電板上停留5分鐘,就可以獲得大約10分鐘的駕駛時間。對很多公交線路來說,這樣的收費是不夠的。因此,吳和他的同事們正致力于在未來一年半的時間里,每六個月將他們的系統的輸出功率提高一倍,希望達到200千瓦。吳說,一旦充電器達到100瓦,它將更接近真實世界的運輸機構的需要。200千瓦的系統應該能夠讓每5分鐘充電一次的公交車有一個小時的行駛時間,而且吳先生還想把充電板和公交車底盤之間的距離增加到8英寸。他說:“這非常適合公共交通。”

猶他州立大學商業化和區域發展主管羅伯特•貝胡寧(Robert Behunin)提醒人們,這個系統也很安全。Behunin說,世界各地的公司都對這項技術表示了興趣,他們最關心的是,除了系統的充電能力之外,電力傳輸是否有危險。“我們知道有些人會擔心,‘天哪,如果一只吉娃娃在你充電的時候從巴士底下跑過去會怎么樣?’”這個問題的答案是“沒什么”。’甚至都沒有一點溫暖。”

如果像吳先生這樣的充電板可以讓電動汽車在交通上更實用,那每天開著不按預定路線行駛的汽車呢?他提出,可以在人們最常停車的地方安裝充電板,比如十字路口和停車位。這將為電動汽車提供一個頂篷,而無需在整個高速公路上安裝充電技術。

前述斯坦福大學研究的電氣工程教授樊山輝認為,將電能轉移到固定車輛上是一個有趣的前景。但對他來說,這可能只是第一步,還不足以讓電動汽車趕上汽油汽車。這需要一個更雄心勃勃的愿景。他表示:“你基本上有了一種方法,可以將汽車直接接入電網,而一些主要公路將實現電氣化。”讓所有這些電池都留在電網將是整個系統的一個優勢,為在用電高峰期平衡電力負荷提供了一種方法。至于升級高速公路的費用,范說,高速公路系統(就像美國的大多數基礎設施一樣)無論如何都需要大修,而電氣化只是總成本的一部分。

如果這個新系統能夠成功,它可能預示著電動汽車的一個新時代,在這個新時代里,續航里程不再是問題,充電過程也將實現自動化。

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