随着无线充电,电动车可以永远驾驶

随着无线充电,电动车可以永远驾驶

科学家们已经找到了将电力无线传输到附近移动物体的方法。

该方法可能在运输,医疗设备等方面有应用。 例如,如果电动汽车能够在高速公路上行驶时进行充电,那么实际上可以消除对其范围的担忧并降低成本,或许使电力成为车辆的标准燃料。

斯坦福大学电气工程学教授,“高级作者”的Shanhui Fan说:“除了推动汽车和手机等个人设备的无线充电之外,我们的新技术还可能让制造业中的机器人技术脱颖而出。研究。

“从理论上说,人们可以无限制地开车,而不必停下来充电......”

他说:“我们仍然需要大幅增加向电动汽车充电的电量,但是我们可能不需要再增加太多的距离。”

该小组建立在MIT的2007开发的现有技术上,用于无线传输数英尺距离的静止物体的电力。 在新的工作中,团队无线传输电力到一个移动的LED灯泡。 这个演示只涉及1毫瓦电量,而电动汽车通常需要几十千瓦的电量。

目前,该小组正在大力增加可转移的电量,并调整系统以延长传输距离,提高效率。


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走得更远

无线充电将解决插电式电动车的一个主要缺点 - 它们的驾驶范围有限。 特斯拉汽车公司预计即将推出的3型200车型的续航里程将超过238里程,而已经上市的雪佛兰螺栓车型的XNUMX里程已经被广泛宣传。 但电动车电池通常需要几个小时才能完全充电。 充电驱动系统将克服这些限制。

Fan解释说:“从理论上说,人们可以无限制地开车,而不必停下来充电。 “希望是当你在高速公路上行驶时,你可以为你的电动车充电。 车辆底部的一个线圈可以通过一系列线圈接收电力,这些线圈连接到嵌在道路上的电流。

一些运输专家设想了一个自动化高速公路系统,其中无人驾驶的电动车辆通过太阳能或其他可再生能源进行无线充电。 目标是减少事故,大幅度改善交通流量,同时降低温室气体排放。

无线技术还可以辅助无人驾驶汽车的GPS导航。 GPS精确到35英尺左右。 为了安全起见,自动驾驶汽车需要位于发射线圈嵌入车道的中心,为GPS卫星提供非常精确的定位。

用磁铁做

中程无线电力传输基于磁共振耦合。 正如主要电厂通过在磁体之间旋转线圈产生交流电一样,通过电线移动的电流产生振荡磁场。

该场还使附近线圈中的电子发生振荡,从而无线传输电力。 如果两个线圈被调谐到相同的磁共振频率并且被定位在正确的角度,则传输效率被进一步增强。

但是,只有当电路的某些方面(如频率)随着物体的移动而被手动调节时,才能保持持续的电流。 因此,能量传输线圈和接收线圈必须保持接近静止,或者设备必须自动连续地调谐 - 这是一个非常复杂的过程。

为了应对这一挑战,研究小组消除了发射机中的射频源,并用市售的电压放大器和反馈电阻代替。 该系统自动计算出不同距离的正确频率,而不需要人为干扰。

该研究的主要作者,研究生Sid Assawaworrarit说:“增加放大器可以在三英尺范围的大部分地方非常有效地传输功率,尽管接收线圈的方向不断变化。 “这消除了对电路的任何方面的自动和连续调谐的需要。”

Assawaworrarit通过在接收线圈上放置一个LED灯泡来测试方法。 在没有主动调谐的传统设置中,LED亮度会随着距离而减小。

在新的设置中,当接收器远离源距离约三英尺时,亮度保持不变。 范的团队最近申请了最新的专利申请。

该小组使用了一个现有的通用放大器,效率相对较低,约为10%。 他们说定制的放大器可以将效率提高到超过90的百分比。

Fan说:“我们可以重新考虑如何将电力输送到我们的汽车上,而不是放在我们身体上或体内的小型设备上。 “对于任何可以从动态无线充电中受益的东西,这都是非常重要的。”

斯坦福大学TomKat可持续能源中心支持部分工作。

来源: 斯坦福大学

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