2013年04月19日08:41 來源：人民網(wǎng)-財(cái)經(jīng)頻道
通過增加送電距離使供電裝置能夠埋入路面
早稻田大學(xué)的研究小組最初拿到了一臺(tái)德國生產(chǎn)的無線充電裝置評(píng)估了其實(shí)用性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)送電距離只有5厘米，因此做出了不能直接應(yīng)用于電動(dòng)巴士的判斷。當(dāng)時(shí)，在意大利都靈等地開展的實(shí)證試驗(yàn)是采用機(jī)械方式使受電部分從巴士上下降、靠近供電部分從而實(shí)現(xiàn)充電的。但這樣不僅使巴士的機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜，還不能充分減輕充電工作。
于是，早稻田大學(xué)的研究小組自己開始加大送電距離的開發(fā)。通過模對(duì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行模擬及電磁場(chǎng)分析，對(duì)線圈纏繞方式等進(jìn)行了優(yōu)化（圖3）。2005年成功將傳輸距離延長(zhǎng)到10厘米，2010年成功延長(zhǎng)到14厘米。
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| 圖3：通過電磁場(chǎng)分析模擬發(fā)生磁場(chǎng)，從而找到線圈纏繞方式等充電裝置與受電裝置的最佳設(shè)計(jì) |
日本《交通法》規(guī)定，設(shè)置在公路上的物件不能影響交通。如果送電距離為10厘米，需要在路上設(shè)置箱式充電裝置來充電，而送電距離達(dá)到14厘米，就可以完全埋入路面里了。長(zhǎng)野市使用的供電裝置能從路面直接向巴士車底的受電部分供應(yīng)35kW的大功率電力，充電效率在90％以上。輸出功率完全適用于為電動(dòng)巴士充電，因此效率達(dá)到了與插電式相當(dāng)?shù)乃健?/p>
供電裝置與受電裝置必須對(duì)準(zhǔn)，這一點(diǎn)比較麻煩
但是，電磁感應(yīng)方式的操作性方面還存在問題。如果供電裝置與受電裝置的中心軸不對(duì)準(zhǔn)，效率就會(huì)大幅下滑。充電時(shí)，巴士要停到使兩者幾乎完全重疊的位置。駕駛技術(shù)高超的巴士駕駛員們要一個(gè)月才能熟練掌握。普通駕駛員在日常生活中很難熟練操作。
作為解決該問題的技術(shù)備受關(guān)注的是磁共振方式。這是2006年美國麻省理工學(xué)院（MIT）已宣布達(dá)到實(shí)用化的新技術(shù)，是一種利用電磁共振現(xiàn)象傳輸電力的方式。由于是利用相同頻率產(chǎn)生共振的傳輸原理，不受錯(cuò)位影響，送電距離也比電磁感應(yīng)方式遠(yuǎn)。這雖是眾所周知的物理現(xiàn)象，但目前還幾乎沒有應(yīng)用于電力傳輸?shù)膶?shí)例，技術(shù)發(fā)布時(shí)展示的隔著2米遠(yuǎn)點(diǎn)亮燈泡的實(shí)驗(yàn)令科學(xué)家們非常震驚。
三種無線充電方式中的最后一種是微波方式，是要將通信和廣播電視使用的電波應(yīng)用于電力傳輸?shù)姆绞�。正在被作為�?shí)現(xiàn)太空光伏發(fā)電構(gòu)想（在宇宙空間設(shè)置太陽能面板為地面充電）的送電技術(shù)推進(jìn)研究，但有很多課題需要解決，比如，在廣闊空間傳輸高能量微波對(duì)人體的影響等。雖然也在開展設(shè)想用于EV充電的極近距離充電試驗(yàn)，但充電效率還很低，距離實(shí)用化還有很長(zhǎng)的路。
MIT的研究小組成立的風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)與豐田等合作
現(xiàn)在日本國內(nèi)外都在積極推進(jìn)無線充電的開發(fā)和普及。
在美國，從事手機(jī)通信技術(shù)開發(fā)的高通也積極致力于EV用無線充電。該公司從2012年開始在倫敦使用50輛EV開展無線充電實(shí)證試驗(yàn)。使用的無線充電設(shè)備為電磁感應(yīng)方式，允許供電與受電裝置之間40厘米的偏移。
在被視作解決錯(cuò)位問題“絕招”的磁共振方式方面，已對(duì)技術(shù)進(jìn)行了實(shí)證的MIT的研究小組成立了從事無線充電開發(fā)的公司W(wǎng)iTricity，正與美國知名汽車部件廠商Delphi等合作開發(fā)。日本的豐田及IHI等也在與該公司合作開發(fā)磁共振方式無線充電技術(shù)。
雖然磁共振方式存在無法進(jìn)行大功率傳輸?shù)恼n題，但WiTricity已成功實(shí)現(xiàn)了在20厘米的距離內(nèi)傳輸3kW左右的電力。有人認(rèn)為，隨著大功率傳輸?shù)燃夹g(shù)進(jìn)步，還有可能實(shí)現(xiàn)為行駛中的EV充電。
無線充電技術(shù)的進(jìn)步有可能彌補(bǔ)蓄電池技術(shù)的局限，有可能大大改變?nèi)藗儗?duì)EV的評(píng)價(jià)。（日經(jīng)技術(shù)在線！ 供稿）
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