中國儲能網(wǎng)訊：“無線充電是提高純電動汽車價(jià)值的關(guān)鍵技術(shù)之一，其探討的重點(diǎn)正(從標(biāo)準(zhǔn))轉(zhuǎn)向如何在市場導(dǎo)入”，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省制造產(chǎn)業(yè)局汽車課電池與新技術(shù)室長ITS推進(jìn)室長吉田健一郎在2014年5月24日召開的純電動汽車國際學(xué)會“EVTeC & APE Japan 2014”上這樣說道。
事實(shí)上，將無線充電系統(tǒng)推向市場必不可少的標(biāo)準(zhǔn)制定工作已接近尾聲。在日本負(fù)責(zé)純電動汽車無線充電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的業(yè)界團(tuán)體“寬帶無線論壇(BWF)”的WPT標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)分會副主任佐佐木邦彥介紹說，“2015～2016年，各汽車廠商將開始推出無線充電功能。因此我們正加緊工作，爭取在2014年內(nèi)制定出標(biāo)準(zhǔn)”。
慶幸的是，過去存在爭論的無線電力傳輸頻率方面，業(yè)內(nèi)達(dá)成了一致，決定采用85kHz。推進(jìn)“SAE J2954”標(biāo)準(zhǔn)制定的美國汽車工程師協(xié)會(SAE)于2013年11月宣布采用85kHz，日本企業(yè)也“將85kHz列為第一候選”(佐佐木)。
高通開發(fā)出通過組合2個圓形線圈
隨著純電動汽車無線充電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的確定，各企業(yè)開始積極公布以實(shí)用化為前提開發(fā)的技術(shù)。
美國高通公司開發(fā)出了通用性強(qiáng)的供電線圈。該公司主導(dǎo)無線充電業(yè)務(wù)的AnthonyThomson(高通歐洲公司業(yè)務(wù)開發(fā)兼營銷副總)指出：“無線充電最重要的是確保通用性，這也是我們的開發(fā)重點(diǎn)?！?
估計(jì)各汽車廠商會在純電動汽車上配備各種受電線圈。因此就必須要有能夠吸收差異、互相通用的供電線圈。Thomson指出：“在家里充電的話，使用汽車廠商自主設(shè)計(jì)的供電線圈沒什么問題。但設(shè)在便利店及公共設(shè)施等的停車場的供電線圈必須具備通用性?！?
高通開發(fā)出了通過組合2個圓形線圈來確保通用性的技術(shù)(圖1)。其特點(diǎn)是將2個線圈部分重疊。Thomson介紹說，“采用這種形狀的理由是，能夠應(yīng)對受電線圈的不同形狀以及供受電線圈的各種位置關(guān)系等很多情況”。
圖1：使用1種供電線圈以確保通用性。高通開發(fā)出了將2個線圈部分重疊配置的供電線圈(a)。通過使2個線圈的電流相位錯開，可以控制耦合強(qiáng)度。(圖為本站根據(jù)高通的資料繪制而成)
具體來說，就是通過控制2個線圈的電流的相位差來改變耦合強(qiáng)度。比如，如果供電線圈與受電線圈之間的距離較遠(yuǎn)，就通過提高耦合強(qiáng)度來銳化峰值。這樣雖然電力傳輸范圍縮小，但能夠延長電力傳輸距離。反之，如果線圈間的距離短，則能容許較大的橫向錯位。
Thomson表示，“高通會向SAE等機(jī)構(gòu)推薦新開發(fā)的供電線圈，促使他們將其寫入標(biāo)準(zhǔn)”。高通的電力傳輸技術(shù)采用磁共振方式，最大輸出功率為20kW。
東芝開發(fā)出螺線管線圈
東芝則在大力開發(fā)85kHz無線充電的受電線圈。該公司通過改進(jìn)線圈形狀，在供電線圈與受電線圈相距17cm的情況下，也能以約89%的效率進(jìn)行無線充電。當(dāng)水平方向的錯位達(dá)到25cm時，也能實(shí)現(xiàn)85.2%的電力傳輸效率。東芝采用的電力傳輸技術(shù)與高通一樣，是磁共振方式。不過，目前還不確定東芝與高通的方式是否具有通用性。
東芝開發(fā)的受電板由螺線管線圈、2個鐵氧體芯、共振用電容器等組成(圖2)。受電板的尺寸為40cm×60cm，鐵氧體芯采用厚度為5mm的產(chǎn)品。還同時開發(fā)出了將線圈收到的電波轉(zhuǎn)變成電力的電路。體積為5.3L，重量為6.5kg。
圖2：利用螺線管線圈，延長電力傳輸距離。東芝通過調(diào)整螺線管線圈的形狀，開發(fā)出了供電線圈與受電線圈相距17cm時、能夠以約89%的傳輸效率無線充電的技術(shù)(a、b)。(圖為本站根據(jù)東芝的資料繪制而成)
該受電板的輸出功率為7kW，是有線充電系統(tǒng)的2倍以上，因此可使充電時間減半。該項(xiàng)目的開發(fā)負(fù)責(zé)人尾林秀一(東芝研發(fā)中心無線系統(tǒng)研究室)指出：“要想普及無線充電，必須使其相對于有線充電有明顯優(yōu)勢。使用無線充電的話，普通充電也應(yīng)該達(dá)到7kW的輸出功率?！?
