在電動汽車日漸成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢時，充電問題幾乎成了這一產(chǎn)業(yè)的最大障礙。之前，已經(jīng)有多家企業(yè)和研發(fā)團(tuán)隊對電動汽車充電問題進(jìn)行攻克，其中一個方案是“無線充電”技術(shù)。

雷鋒網(wǎng)新智駕消息，日前，斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)表觀點稱，無線充電技術(shù)的進(jìn)步，是促進(jìn)電動汽車普及的重要推動力。同時，這類技術(shù)還能夠幫助移動設(shè)備、醫(yī)療移植器官和工業(yè)機(jī)器人等實現(xiàn)無線充電，使用場景十分廣闊。他們的團(tuán)隊也帶來了最新的研究成果。

據(jù)我們了解，無線充電的基本原理是利用磁感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程充電，目前已知的應(yīng)用場景包括：電動牙刷充電、工具充電、清潔機(jī)器人充電，以及醫(yī)療領(lǐng)域中已被移植的器官充電等。感應(yīng)式充電至少要依賴兩個線圈的相關(guān)感應(yīng)，其中一個在電量變送器中，另一個在電量接收器中。當(dāng)電量變送器中的線圈被通電激活后，其會產(chǎn)生一個電磁場，并轉(zhuǎn)換能量傳輸給接收線圈。

2007年，MIT研究人員曾演示了無線充電技術(shù)在2米以外為燈泡供電，這一成果大大提高了電動汽車在道路上實現(xiàn)遠(yuǎn)程充電的可能性，具體做法是將充電線圈埋在道路中，在電動車經(jīng)過時完成充電?！袄碚撋蟻碚f，這種方法能夠讓電動汽車永久地行駛下去，而無需找到充電樁進(jìn)行充電”，斯坦福大學(xué)電氣工程師Shanhui Fan如是說，他也是無線充電成果論文的作者之一。

不過，要想高效地實現(xiàn)電力輸送，還不止理論上那么簡單。研究人員必須對電量變送器和電量接收器的相對位置和方向進(jìn)行精確匹配，以達(dá)到最優(yōu)的傳輸效果。所以，這種方法也需要電量變送器和接收器的位置保持不變，或者“需要持續(xù)調(diào)整電路的參數(shù)，以能夠使道路下的電量變送器能夠?qū)σ苿拥能囕v高效輸送電能，這將為系統(tǒng)帶來非常大的復(fù)雜度。”Fan說道。

*通常的無線充電只會在特定距離下保持優(yōu)質(zhì)效果，而斯坦福大學(xué)的新成果可以保證在一段距離下電量仍高效傳輸

現(xiàn)在，F(xiàn)an和他的同事正在研發(fā)一種新技術(shù)，能夠通過簡單的電路，實現(xiàn)電量的遠(yuǎn)程、持續(xù)和高效傳輸。科學(xué)家們近日將這個成果發(fā)表在了《自然》雜志上。

通常來說，無線充電技術(shù)是使用無線電波來激活電量變送器線圈。而Fan和他的同事，則將無線電波發(fā)射器換成了普通的用于通訊、廣播或電視等裝置的通用放大器。

在線圈屬性一致的前提下，系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)傳輸頻率，使從電量變送器到電量接收器的能量轉(zhuǎn)換效率最大化，不論考慮兩組線圈的距離如何，據(jù)研究人員介紹，這是由于量子理論中的宇稱-時間對稱(Parity-Time-symmetry)理論決定的。這種方法，消除了在無線充電雙方相對位置不停變化時，系統(tǒng)對復(fù)雜調(diào)諧電路的需求。

在實驗中，這種新技術(shù)能夠成功點亮接收線圈端的LED燈泡，而隨著接收器向上移動，燈泡的亮度也保持恒定，證明達(dá)到了電量傳輸?shù)姆€(wěn)態(tài)，“我們真的認(rèn)為，我們在動態(tài)充電領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展，我們的無線充電技術(shù)能夠適用于移動物體”，F(xiàn)an毫無掩飾地說。

據(jù)悉，不論充電對象移動速度有多快，這種技術(shù)幾乎都能夠?qū)ζ鋵崿F(xiàn)無線充電，F(xiàn)an表示，“系統(tǒng)能在幾百微妙的實現(xiàn)實現(xiàn)自適應(yīng)，速度非常快”。

與此同時，電量變送器能夠以十分高效的能源利用率為接收器供電，“每米供電效率90%”。但是，據(jù)了解，F(xiàn)an的團(tuán)隊使用的商業(yè)放大器對于無線充電傳輸所需的振蕩電場的收集效率較低，對此，F(xiàn)an表示，“未來，我們將設(shè)計出專供無線充電使用的放大器，以解決這一問題。目前，我們使用的放大器能在一個很廣泛的頻率中工作，但對于無線充電，我們只需要一個很窄的頻段，所以，我們可以設(shè)計出專為無線充電功能使用的放大器，使傳輸更加高效”。

另外值得一提的是，目前實驗階段的無線充電技術(shù)傳輸?shù)碾娏恳?guī)模還很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電動汽車的供電標(biāo)準(zhǔn)。但是，未來通過繼續(xù)優(yōu)化無線充電系統(tǒng)的供電規(guī)模，這種供電方式將具有廣泛的應(yīng)用前景。而在對電動汽車充電的應(yīng)用場景落地前，這種技術(shù)可以先行在一些小型設(shè)備和醫(yī)療器官移植等充電場景中找到一席用武之地。