最近有消息称,沃尔沃汽车正在与多个合作伙伴一起开发新的无线充电技术,并在城市道路上进行集成和测试。根据《Goldberg Green Town》战略计划,Goldberg市内设有多个可持续技术开发活动的现场试验区,无线充电技术的开发和应用是该计划的测试内容之一。
充电车辆只要停在道路内置的无线充电设备上,就能自动启动充电功能,无需司机下车。充电站通过无线充电设备传输电力,车辆通过车上的接收设备接收电力。沃尔沃汽车可以使用360全景图像将汽车与无线充电设备对齐。对于沃尔沃XC40纯电动版,这种无线充电功率可以超过40kW,比接线的11kW交流充电桩快得多。
汽车无线充电吗?你能相信吗?
实际上,关于无线充电,很多汽车企业已经开始部署。大众集团是与美国田纳西大学诺克斯维尔分校、橡树岭国家研究所(ORNL)联合开发的无线充电技术,是基于保时捷Taycan充电技术的改造,最终目标是将充电功率提高到300千瓦。这样,Taycan可以在10分钟内充电到80%。
此外,丰田、一汽、吉利、上海、比亚迪等国内外主流汽车企业开展了无线充电的技术开发和部署,并制定了更加明确的量产计划。另外,华为去年5月也公开了名为“无线充电停车推荐方法和系统”的专利。
无线充电有什么用?
最大的用途是提高经验!
有线充电与最直观的区别是,到达停车位时无需再下车。拔下充电枪,插入充电口。实际上,这个动作不会给电动车补充带来太多负面情绪。能引起反感的最多的是,充电枪的重量不轻,插头需要力量。同时室外公共桩总是很脏,但是对比目前无线充电的建设成本,也不会有太多这样的辛苦。
但是无线充电的经验优化不止于此,未来还有更大的用途,比如自动化。想象一下小鹏汽车的“停车场记忆停车”。如果有一天,规定中技术上能完美解决这个问题,无线充电的应用场景真的来了,汽车可以带你去商场/公司门口。然后去地下停车场找闲置的无线充电位置给自己充电。“诱饵”,成本
无线充电有什么技术困难?
实现无线充电并不难。电子产品的无线充电技术已经成熟,但实现汽车水平的无线充电困难重重。
无线充电的原理并不复杂。基本上发射机通过变化的电流产生变化的磁场,接收端通过检测变化的磁场产生电流,但问题是功率低,距离要求相对严格。
要实现车辆水平的大功率无线充电技术,需要在发送端和接收端添加谐振网络,并使用自耦合谐振无线输电系统提高充电能力。也就是说,低功耗家电大多数是感应式的,高功率一般是共振式的。
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不过在解决功率问题之后,还有个损耗问题。无线充电的一大理想条件就是设备之间最好能够紧贴在一起,一旦产生相对距离,就会产生负面影响,但汽车底盘通常离地100mm以上,有些SUV车型甚至要超过200mm,这回导致充电功率大打折扣。
此外,我们用电子设备的无线充电时存在这样的经验,设备与充电板之间的位置关系需要相当准确,有时候甚至将手机旋转180度放置就会导致线圈错位而无法充电。电动汽车的无线充电同样存在这个问题,车端和地端线圈之间的相对位置,甚至需要达到厘米级的精度。这也再次提醒我们,无线充电与自动泊车似乎是个“最佳拍档”。
当然还有安全问题。
无线充电发射端一般被布置在停车位地面上,如果停车位在室外,就需要保证即使在雷电雨雪、高温暴晒、低温冰冻等恶劣环境下依然可以有效工作。由于整车无线充电功率较高,系统需要具备对周围环境的活体检测功能,避免对出现在充电环境里面的小猫小狗,甚至是人产生伤害。同时系统还要能检测到出现在磁场范围内的金属异物,避免其被交变的磁场加热而对充电系统造成破坏。
最后,还会涉及到无线充电位的建设及成本问题,大功率输出导致尺寸偏大。无论是停车位还是车辆本身的安装,都存在一定难度。此外,目前的建设成本与其带来的有限便利性远远不成正比。
整车无线充电技术行业前景如何?
即便存在这样那样的问题,但作为汽车界的前沿技术,又是绑定新能源汽车的重点概念,大家对它的兴趣一点不弱,所以在成果方面,并不缺乏案例。
早在2018款的S550e混动轿车上,就应用了高通Halo WEVC(无线充电)技术。这套WEVC系统的无线充电功率可达3.6kW,用于给S550e上8kWh的电池充电。
宝马也曾为530e iPerformance车型搭载一套3.2千瓦的无线充电系统,为容量为9.2 kWh的电池充电,可在三个小时左右充满。
这两套无线充电系统都是服务于混动车型的,而中国这边,智己品牌下首款车型L7将配备无线充电,最高功率可达到11kw,最高效率可以达到90%以上。一小时充电量大约为 10.5 度。据官方消息,在新车交付之际,该功能即可上线。
总结:随着智能+新能源汽车概念的兴起,传统汽车制造商略显疲态,在他们不擅长的“写代码”环节,各大型互联网“财阀”充当起了先驱者,甚至是教师爷。无线充电就是这场革命浪潮中的一小朵浪花,但也堪称一个典型代表,在人类使用体验的优化上,再微小的进步也能激发一场你争我夺的科技比拼。
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