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科技報導

可擴展的無線充電系統可以為行駛中的電動汽車充電



特斯拉Roadster在2008年投產時,用戶獲得的承諾是每次充電續航里程超過210英里。十多年後的今天,即將推出的版本幾乎是這一承諾的三倍。但是,即使你能負擔得起這個令人瞠目結舌的價格,你還是要花一些時間停車和充電。能夠在高速公路上隨時為電池充電,將是一個更好的方式,而斯坦福的一項新研究項目為此指明方向。

目前,無線充電的技術已經可以為電動汽車的電池充電,但是兼容的汽車仍然需要停放在充電板上,並連接到電源。在電源和接收器之間產生一個磁場,兩者以相同的頻率共振,在一個小的空氣間隙中進行無線傳輸電源。

在公路上安裝無線充電技術,使電動汽車的電池可以在汽車在高速公路上行駛時得到充電,這已經是多年來研究的課題,但仍然是一個相當大的課題。其中一個需要解決的問題是源頭和接收器之間的可變距離對充電效率產生的不利影響。

三年前,斯坦福大學的電氣工程師範山輝和一個叫Sid Assawaworrarit的研究生搭建了一個系統,基本上克服了這個問題。通過在設計中加入一個放大器和反饋電阻,工作頻率可以隨著充電器與移動物體之間的距離變化而自動調整。遺憾的是,這個版本被認為太過低效,不符合實際情況,需要大量的電力來運作,並且只能將大約10%的電量轉移到移動物體上。

在新的研發中,研究人員用一個更高效的”開關模式”單元取代了原始設計中的放大器,然後花了很長時間對電路進行修補,最後才得出了一個傳輸效率達到92%的配置。雖然該原型機只能在兩到三英尺的距離內無線傳輸10瓦的電力,但該團隊認為沒有任何障礙可以阻止該系統擴大到為快速移動的車輛無線供電。

範山輝表示,這是朝著實用、高效的無線充電系統邁出的重要一步,即使是在汽車和機器人高速移動時,也能實現無線充電。我們要想給移動中的汽車充電,還得擴大功率,但我認為這不是一個嚴重的路障。我們已經完成對移動中的機器人充電。

據悉,電動汽車以70英里/小時的速度行駛過四英尺的充電區域,即可獲得無線充電。目前,汽車電池充電速度是這一應用的唯一潛在限制。

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