如今汽车工业的发展普遍认为围绕“电”的发展,从最初的油电混合动力汽车到插电式混合动力和纯电动汽车,如今似乎都初具规模。然而, 如今与电有关的汽车充电,无论是家庭用电充电还是快速充电桩充电都摆脱不了线材的束缚。在2015法兰克福车展上,大众汽车以及奔驰汽车、宝马汽车等都展示了自身的“电车”产品,更特意展示了最新的充电技术——无线充电。
无线充电案例——梅赛德斯奔驰
在2015法兰克福车展的奔驰展台上,一副无线充电演示模型放置在各种插电混合动力车型之中。消费者能够清晰地结合模型以及仿真汽车屏幕显示的内容看懂这套无线充电系统的操作流程。
首先,我们介绍一下无线充电所需要的部件
1、电池
2、充电线圈1(车辆端)
3、充电线圈2(接电源)
通过以上三个部件,我们把充电线圈1对准充电线圈2即可产生有效的能量转化(电-磁-电)就能够将电充进车辆电池内。当然,这仅仅是一个简单的步骤。对于奔驰汽车而言,其把充电所遇到的问题尽可能避免。例如,由于充电线圈1是安装在车底某个部位,我们应该驾驶到什么位置才适合充电呢?
消费者在使用产品时最重要一点就是要求简单易用,奔驰为了解决以上的问题,为车辆配备了无线WIFI,位置感应器以及行驶影像等。通过无线WIFI,车辆到达充电区域内,车辆就能够感应到充电需求。此时,车内行驶影像就会在屏幕上显示(全景影像和车前影像)。这两个影像就像泊车辅助一样指示着司机向前驾驶到充电指定区域。
当车辆接近地上的充电线圈2(或叫无线充电板)时,车辆的LED仪表盘就会显示更精确的位置(车辆充电线圈1与安置在地上的充电线圈2)。对于司机而言,就是根据提示把两个充电线圈的位置对准。对准充电线圈后,车辆就会自动充电。是的,整个过程都没有特别需要注意的地方,十分简单方便。
技术方面,无线充电系统由于在充电期间涉及到能量的转化,因此其有一定的能量损耗。奔驰方面表示,这套系统能够采用家用电源(约220V),然而电磁的转化导致其充电效率约为90%(宝马无线充电技术的效率也大约是这个数字)。也就是说,在车辆充电期间会有10%的电量会被消耗(与线圈铁氧体材料、线圈重量以及感应距离等有关)。然而,奔驰还表示其功率会达到3.6kW,把电充满也仅需要大约2小时。
当然,在法兰克福车展上也有更先进的无线充电技术(动态无线充电)。动态无线充电把放置在地下的线圈置于道路上。这能够实现车辆在行走过程中也能够进行充电。其充电输出功率范围相当广,从400W到3.6kW。汽车与地面的充电线圈距离可以达到20厘米(奔驰、宝马并没有对离地间隙做出详细标示),而充电效率能够达到93%-95%。这一项技术的展示能够展望未来的电车世界。
对于车辆使用的无线充电系统,其实并不是仅仅汽车厂商能够做到。据我们了解,不少第三方厂商也在研发当中,其能够专门为车辆安装无线充电系统。如PLUGLESS,其能够为雪佛兰VOLT和日产LEAF安装这样的系统,与地下的间隙大约为17.8厘米,其充电间隙大概为10厘米(充电板外露地面)。另外,安装这样的系统需要1260-1540美元(约为8000-9800人民币)。
无线充电技术看似相当好用,例如在倾盆大雨的时候,司机并不需要弄得全身湿透才能够给车辆充电。然而,这一技术却有不少的问题,首先就是成本,其次就是加入无线充电系统,车身自重也随之而增加。此外还有一系列如市场、技术标准、安全以及计费等因素。对于这样的技术推广,或许如我国推广电动车一样:时间问题。(全文完)
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注:一般充电系统家庭用电中会设定额定功率3.3或3.6千瓦;快速充电会设定在10或19.2千瓦水平;公交车等特殊的功率将会设定在150千瓦。