斯坦福大学开发电动汽车无线充电系统 延长驾驶里程

早在2007年，麻省理工学院研究人员曾用磁共振点亮了一只60瓦的灯泡，证明了电力可以在两个相距6英尺的静止线圈之间传输，即使中间隔着人或其他障碍物。“这次实验还证明了磁场不会对站在线圈之间的人造成影响，从安全角度考虑，这一点非常重要。”范汕洄还指出，“无线充电传输只能在两个共振线圈中传输，任何频率不同的物体都不会受到影响。”麻省理工学院为此成立了分公司开发静止充电系统，目前能以3千瓦的功率给停在车库或大街上的汽车以无线传输方式充电。

　　充电系统的工作原理是将一系列接通电流的线圈埋入高速路面下，在汽车底部装上感应线圈，当汽车通过该高速路时就会共振，产生磁场将电力持续不断地传输给电池。

　　斯坦福研究小组正在对麻省理工的系统进一步改进，把功率提高到10千瓦，传输距离增加到6.5英尺，这样就能给行驶在高速路上的汽车充电了。在加速或向上行驶时，汽车需要电池提供额外的动力。

　　“路面沥青可能会带来些小影响，但给电磁场带来巨大扰动的却是车体中的金属元素。”范汕洄解释说，“如何在大型金属物体出现时，找出最优化的电力传输方案，这才是我们研究的主要目标。”为了寻找最佳方案，他们构建了该系统的计算机模型。经过大量运算模拟，他们将线圈弯曲成90度角安装在金属板上，就能给相距6.5英尺远的共振线圈以10千瓦功率传输电力。“通过计算机模拟，我们能很明确地知道一个真实设备会发生怎样的情况。”

　　范汕洄介绍说，这种无线传输方案的充电效率可达到97%，但要真正给汽车电池充电，还得在路面下埋入一系列线圈阵列。

　　未来道路光明

　　研究小组最近为这种无线系统提交了专利申请，下一步是实验室测试，最终将用在真实的驾驶环境中。在应用之前，研究人员必须确保该系统不会影响司机、乘客和各种各样的控制着驾驶、导航、空调及其他操作功能的仪器。

　　“我们要尽早确定系统对人、动物、汽车电子仪器或钱包里的信用卡无害。”论文合著者、斯坦福汽车研究中心执行董事斯文·贝克说，虽然97%的电力传输效率已经极高，但他们还要研究这3%的损失是否变成了热，如果是辐射将会产生潜在危害。

　　此外，将来的无线充电技术还可能辅助自动驾驶汽车中的GPS导航。“GPS的基本精确度在30英尺到40英尺，它能告诉你汽车正处在地球上的哪个地方，但不能告诉你是否安全，因为你必须确保汽车行驶在车道内。”贝克解释说。在他们设计的系统中，磁场也能用于控制驾驶，因为线圈埋在车道中央，能帮汽车精确定位而无需额外成本。

　　目前，研究人员已开始研究路基传输的最佳布局，以及路面中的钢筋或其他金属对输电效率是否造成影响。

　　道路专家展望，未来的自动化高速公路系统能利用太阳能电源或其他可再生能源，以无线方式给路上行驶的自动驾驶电动汽车充电。这不仅能降低交通事故，提高车流速度，还能降低温室气体排放。

　　过去人们认为，输电必须要靠电线、墙壁插座等等，而现在可以重新考虑怎样给汽车、家庭和工厂供电。范汕洄说：“未来不用电线和插座，就能在真空中传输电力。我们的研究朝这个方向迈进了一步。”