中國儲能網(wǎng)訊：“無線充電是提高純電動汽車價值的關鍵技術之一，其探討的重點正(從標準)轉向如何在市場導入”，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省制造產(chǎn)業(yè)局汽車課電池與新技術室長ITS推進室長吉田健一郎在2014年5月24日召開的純電動汽車國際學會“EVTeC & APE Japan 2014”上這樣說道。
事實上，將無線充電系統(tǒng)推向市場必不可少的標準制定工作已接近尾聲。在日本負責純電動汽車無線充電系統(tǒng)標準化工作的業(yè)界團體“寬帶無線論壇(BWF)”的WPT標準開發(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)制定出標準”。
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)達成了一致，決定采用85kHz。推進“SAE J2954”標準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)標準的確定，各企業(yè)開始積極公布以實用化為前提開發(fā)的技術。
美國高通公司開發(fā)出了通用性強的供電線圈。該公司主導無線充電業(yè)務的AnthonyThomson(高通歐洲公司業(yè)務開發(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?！?
估計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計的供電線圈沒什么問題。但設在便利店及公共設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(圖1)。其特點是將2個線圈部分重疊。Thomson介紹說，“采用這種形狀的理由是，能夠應對受電線圈的不同形狀以及供受電線圈的各種位置關系等很多情況”。
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度。比如，如果供電線圈與受電線圈之間的距離較遠，就通過提高耦合強度來銳化峰值。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等機構推薦新開發(fā)的供電線圈，促使他們將其寫入標準”。高通的電力傳輸技術采用磁共振方式，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%的效率進行無線充電。當水平方向的錯位達到25cm時，也能實現(xiàn)85.2%的電力傳輸效率。東芝采用的電力傳輸技術與高通一樣，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(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。該項目的開發(fā)負責人尾林秀一(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，普通充電也應該達到7kW的輸出功率?！?
