美国斯坦福大学研制出新型电动汽车无线充电系统

美国斯坦福大学研究人员研发出一套新型电动汽车无线充电系统，并将研究成果发表于名为《应用物理快报（Applied Physics Letters）》期刊上，利用计算机模型进行系统测试，并计划下一步建立原型。

电动汽车发展道路上的一大障碍是一次充电后行驶路程的限制。由于充电站数量和电池充电时间限制，电动汽车无法行驶与燃油汽车相同的路程。尼桑全电动汽车一次充电最大行驶路程不超过161 km。目前直流快速充电站在半小时内可实现为电池充电80%～100%，比1级、2级充电站更具优势，但电动汽车一次充电后的行驶路程不尽如人意。解决电动汽车行驶便利难题的方法之一即采用高速整合无线充电技术。

斯坦福大学研究人员认为磁共振系统可实现电动汽车稳定无线充电，并在美国麻省理工学院2007年的研究成果基础上取得突破。无线输电技术是以磁共振耦合为基础，将2条铜线调整为相同自然频率产生共振，并间隔数英尺予以安装。研究人员建立计算机模型进行系统优化设计实验，研究发现将发射线圈呈90°弯曲安装于1块金属板上，可为装在相距2 m的电动汽车底部的接收线圈传输电力10 kW，输电接收效率达97%，远超过其他类型无线输电系统，足以为1辆达到高速公路行驶速度的汽车充电。研究人员相信，通过调整系统设计可实现更高效率。

数学模拟结果表明,系统不会对驾驶员、乘客及负责方向控制、导航和其他汽车操作的微电脑造成不良影响。斯坦福大学范汕洄教授表示，无线电力传输只有在2个谐振器协调一致时才能实现。不同频率物体不会受影响。

沥青路面对无线输电造成影响较小，但车身金属材料会干扰磁场。因此在研究中采取了考虑存在大型金属物体情况下的最佳传输方案。实验证明线圈产生的磁场对站在线圈间的人而言不造成影响，这一点就安全而言非常重要。

斯坦福全球气候与能源项目负责人Richard Sassoon在报告中指出，该充电概念令人振奋的原因在于，未来电动汽车有可能在行驶结束时电能存储量高于行驶前存储量。有关专家的愿景是未来将使用自动化高速公路系统，利用太阳能及其他可再生能源为无人驾驶电动汽车实现无线充电，有助于改善道路拥堵状况，减少温室气体排放。无线输电技术未来还有利于无人驾驶汽车GPS导航。由于线圈设置在车道中间，产生的磁场有助于在不增加额外成本条件下实现精确定位。

研究人员还将就埋入线圈的最佳道路设计方案及人行道上钢筋及其他金属装置是否会降低系统效率等一系列问题进行深入研究。该成果促使人们重新思考电动汽车、住宅与办公场所的供电方式，传统方法离不开电线和插头之类的装置，而未来的研究方向是采用真空进行输电，该系统仅仅是朝着这个方向迈进了一小步。

摘译自互联网