电动汽车采用公路无线充电模式,可以实现永恒续航,可以彻底摆脱里程焦虑。事实上,全球范围内这样的尝试已经不少,2013年世界上首条无线充电公交车车道在韩国建成。今年5月18日美国高通公司已经实现了电动汽车速度100km/h条件下的无线充电。而就在近期,咱中国也公布了首条正在建设中的光伏公路——济南南绕城高速的一段路面上,施工人员正在铺设光伏路面,这条即将于年底通车的高速公路将成为全球首条承载光伏路面研发与铺设的高速公路。
光伏路面通过收集到的太阳能转化为电能,从而实现太阳能发电。该路面使用的技术被称为承载式光伏路面技术,是将符合车辆通行条件的光伏发电组件直接铺设在道路路面上,路面表层被称为“透明混凝土”,其技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面。光伏发电组件就是和太阳能电池板一样,不过要满足路面使用,强化了抗压、抗滑的性能。
光伏路面除了具备自动发电功能,同时还可以利用电能产生的热量除雪,在北方的冬天非常有用。另外,通过与电动汽车技术的衔接,光伏路面能实现车辆移动充电。第三,通过与信息技术和大数据的衔接,光伏路面还将实现道路与车辆的信息交互,为无人驾驶提供前置性技术支持。
借此机会,小电再顺便为大家介绍下,电动汽车的无线充电技术是怎么实现的。
无线充电技术,就是在不通过实体电线连接的情况下,通过电磁场或电磁波等方式来为用电设备进行充电。
目前主要有三种方式:电磁感应式、电磁共振式、无线电波式。
1、电磁感应式
电磁感应式在生活中也是最常见的,主要是通过初级和次级线圈感应产生电流,从而将能量从传输段转移到接收端。
电磁感应式无线充电技术已经可以实现大规模量产,生产成本比较低,技术简;但是电磁感应有一个弊端就是传输距离短,距离增加的时候,充电过程中的电能损耗会增加,充电效率也会大打折扣。
2、电磁共振式
通过两个振动频率相同的物体高效传输能量,当发射器和接收器端以同一频率振动时,接收器会从发射器产生的电磁场获得能量,并将其转换为电流来为移动设备供电或充电。
3、无线电波式
通过整流电路将电磁波转换成电能,从而为用电设备进行充电。
无线电波的技术目前无法实现长距离有效传输,当电磁波能量越集中时,方向性才能够保证,像激光在空间传输要受到空气和尘埃的折射,导致能量转移率极低。
无线充电技术的优势:
更便捷:无线充不需要使用充电线,非常方便;
更安全:相比普通的额高电压的充电桩,尤其是在露天还有雨天等恶劣天气环境中,拥有极大地安全隐患。另外如果遇到恶意破坏的情况下,充电桩也容易引发危险。而无线充电桩埋在地下,可以很好地适应恶劣天气以及避免恶意破坏,更安全;
可靠性更高:在车长期的使用中,车裸露的充电部分会因为杂物造成充电效率的下降以及各种问题的产生,而无线充电则只需要将无线充电模块置入汽车即可,很容易避免这些问题的产生。
无线充电技术在生活中的应用早已经不是什么新鲜东西了,很多家电都可以实现无线充电。而对于电动汽车,这样的尝试也早已经开始了。
荷兰:世界上第一条光伏公路,但并不支持汽车充电
早在2014年10月,荷兰就已经修建了世界上第一条太阳能公路。这条路位于荷兰北部城市克罗曼尼,由荷兰应用科学研究院、皇家Imtech科技公司等联合开发。道路并不长,仅有70米,宽度为2米。然而这么短一条路,却造价不菲,整体花费达350万欧元(约2300万元)。目前,这条道路只能允许行人和自行车上路,并不对车辆开放。
美国:最早展开研究用于汽车太阳能公路
美国一对电子工程师出身的夫妇Scott Brushaw和Julie,于2013年开始尝试在公路上铺设太阳能电池板,将公路改造成太阳能发电公路,用来提供照明和交通指示、路面探测、消除积雪,给供电动汽车提供无线充电。
太阳能道路项目最大的亮点是,可以让公路作为一个巨大的无线充电系统,给在其上行驶和停泊的电动汽车进行无线磁感应充电,这将大大提高电动汽车的续航能力,该项目已经完成了许多测试。
在当地政府的支持下,美国66号公路密苏里路段开启了小规模试点建设工程,朝着现实大面积应用又前进了一小步。预估计,只要完成全美国1/3的道路铺设,就可以满足全美国的用电量需要,同时可大幅度减少碳排放量。
法国:更加激进,计划总里程世界最长
与荷兰、美国相比,法国对太阳能公路的态度无疑更加激进。2016年1月,法国政府对外宣布,正式开启太阳能道路项目,未来5年,法国将修建全球里程最长的太阳能道路,总里程达966公里,分布于法国各地,能为法国500万人提供太阳能电力。目前,该项目招标工作已经完成,并正式进入技术测试阶段。
小电评:
当很多人还在对电动车续航里程产生质疑的时候,其实更加先进的黑科技早就在研发甚至实验中了。光伏公路带无线充电功能,可以从源头上彻底解决里程焦虑的问题,而且这还是一条智能化的公路,成为物联网时代的又一个重大基础设施。小电坚信,充电和续航问题一定不会成为电动汽车发展的瓶颈,只是解决的路径很多,哪一种方式能够最快地普及,或是多种好的方式并行,都能够推动行业快速前进。