电子道路：电动汽车感应充电道路如何运作

全球范围内的一系列研究和试点项目正在探索“电子道路”的梦想，即使用动态感应充电技术在行驶过程中为兼容电动汽车无线充电的公路。这些道路是Qi 感应充电技术的工业级同类技术，可让您为设备进行无线充电。但这些感应充电道路如何为电动汽车充电?

这项技术的吸引力不仅在于可以减少人们对电动汽车续航里程和充电站的担忧。感应充电还可以让电动汽车(尤其是大型卡车和公共汽车)使用更小的电池，从而减少电池重量，并可能成为更节能、更便宜、载重量更大的汽车。虽然这项技术引起了广泛关注，但目前几乎所有运行的感应充电道路都是测试、临时或试点项目，旨在衡量其性能、成本和效益是否值得广泛采用。

感应充电的基本原理是基于这样的事实：电流通过电线会产生磁场，从而传输或感应电能。20 世纪初，电气先驱尼古拉·特斯拉 (Nikola Tesla)证明了可以使用线圈中的交流电通过磁场将电能无线传输到气隙中的单独线圈(即“磁共振感应耦合”)。

随着技术的进一步发展，这些基本原理仍然是现代无线充电的基础，无线充电涉及两个以相同频率共振或振动的线圈。对于电动汽车，电力是通过在地面上的电网供电发射线圈和车辆下方的接收线圈之间产生磁共振场来传输的。能量穿过垫子之间的间隙，然后在车辆上从交流电转换为直流电，为电池充电。

21 世纪初，麻省理工学院在磁共振无线充电传输效率、功率和实际距离的提高方面取得了一些最重大的进展。麻省理工学院的研究促成了WiTricity的成立，这是一家旨在进一步开发和商业化其感应充电技术的初创公司。该公司现已成为无线电动汽车充电技术领域的几家初创公司领导者之一，获得了丰田等大公司的投资。

充电板是第一步

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BMW 电动汽车无线感应充电板 | 制造商图片

到目前为止，现实世界中的大多数无线感应充电应用都是充电板。充电板旨在用于固定车辆，从高尔夫球车和工厂设备到轻型电动汽车、卡车和公共汽车，可为家庭车库和公共停车场提供无线充电，甚至可以嵌入车辆可能停止或停放的道路中。大多数充电板的功率输送与有线2 级充电器相当。

所有无线感应充电还要求车辆配备兼容设备以接收电力。SAE International 正在为不同功率水平和类型的车辆制定无线充电系统的全球互操作性标准;该协会已经发布了第一份综合标准，概述了高达 11千瓦的无线电动汽车充电的电源和车辆设备。SAE 编写的初步指南也可能为重型车辆的高功率充电制定标准。

多家高端汽车制造商已通过合作、投资和测试项目尝试无线充电。事实上，在去年夏天收购了一家德国无线充电公司后，特斯拉于 12 月证实该公司正在研发无线感应家用充电器。

与此同时，几家初创公司也开发了自己的高功率无线感应系统，用于停放车辆，主要用于卡车和公交车队。例如， InductEV目前有十几个项目，包括华盛顿州和印第安纳波利斯的公交系统 ，这些系统在其路线的站点为公交车提供充电板。该公司表示，通过在大型车辆上安装多个充电板和更多接收器，它可以无线传输高达 450 千瓦的功率。此外，WiTricity在加州长滩港为货车开展了一个试点项目。

为电动汽车充电而建在道路上的动态感应充电采用相同的原理，但移动车辆使用的是本质上是一排相互连接的充电板。感应式电动汽车道路配有一系列充电线圈;当兼容车辆经过每个充电线圈时，它会获得一股电能，当车辆驶过一系列线圈时，这些电能会累积起来，产生大量电量。美国能源部国家可再生能源实验室有一个视频，展示了电动汽车和插电式混合动力汽车如何使用电动汽车道路(以及在家中进行无线充电)。

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