最近在意大利開展的一項試點研究項目涉及安裝在瀝青下方的創(chuàng)新線圈系統(tǒng)，該系統(tǒng)將能量傳遞給車輛。該項目測試了感應(yīng)充電技術(shù)，旨在讓電動汽車在指定車道上行駛時充電。

該項目在“未來競技場”（Arena del Futuro）賽道上進行，該賽道是由總部位于荷蘭的意大利-法國-美國國際汽車公司Stellantis建造的電動汽車動態(tài)感應(yīng)充電技術(shù)試驗場。

實驗項目的合作伙伴包括 Abb、Electreon、依維柯、依維柯巴士、馬貝、Pizzarotti、米蘭理工大學(xué)、普睿司曼、TIM、Fiamm Energy Technology、羅馬特雷大學(xué)、帕爾馬大學(xué)、消防隊和交通部。

“未來競技場”賽道環(huán)繞著連接意大利布雷西亞、貝加莫和米蘭大都市區(qū)的 A35 Brebemi 高速公路。該站點被用作尖端動態(tài)無線電力傳輸 (DWPT) 技術(shù)的試驗場。

DWPT 取得了可喜的成果，使我們更接近于為電動汽車充電和推廣綠色電動汽車的更有效方式。

讓我們來看看感應(yīng)充電背后的技術(shù)，并深入研究“未來競技場”項目。

什么是感應(yīng)充電？

圖 1：沿 Arena del Futuro 行駛的車輛

感應(yīng)充電是一種無線電力傳輸。它也被稱為無線充電或無線充電。該技術(shù)使用電磁感應(yīng)向設(shè)備供電。
該設(shè)備不必完全對齊或與底座或插頭進行電氣接觸。

充電站或充電座中的感應(yīng)線圈首先承受交流電。

因為電流的幅度不同，所以運動電荷產(chǎn)生的磁場強度也會發(fā)生變化。
結(jié)果，設(shè)備的感應(yīng)線圈會產(chǎn)生交流電。

最后，給電池充電，或通過直流電提供工作電源。

當感應(yīng)充電系統(tǒng)采用諧振感應(yīng)耦合時，在每個感應(yīng)線圈上添加一個電容器，以創(chuàng)建兩個具有特定諧振頻率的 LC 電路。這允許發(fā)送器之間的距離更大，并且允許到達接收器線圈。
諧振頻率與交流電的頻率相匹配，并根據(jù)所需的峰值效率距離選擇頻率。有趣的是，這種諧振系統(tǒng)的最新進展包括使用可移動的傳輸線圈（即安裝在升降平臺或臂上）和接收線圈的其他材料，例如鍍銀銅或偶爾使用鋁，以減輕重量并降低趨膚效應(yīng)阻力。

電動汽車中的感應(yīng)充電

EV 無線充電的行為類似于智能手機的感應(yīng)充電，后者通常使用 Qi 無線充電標準。一個線圈接收電流，該電流產(chǎn)生一個電磁場，該電磁場與相鄰的第二個線圈相互作用以產(chǎn)生等效電流。該電流為車輛的電池充電。

汽車行業(yè)現(xiàn)在正在研究這種科學(xué)理念的兩種用途。其中包括集成到高速公路中的無線充電基礎(chǔ)設(shè)施和基于充電板的無線充電。

1050米長、1兆瓦電力“未來競技場”的建設(shè)和技術(shù)實施已經(jīng)順利完成。截至目前，“未來競技場”已準備好進行電動汽車現(xiàn)場測試，以驗證新技術(shù)的可行性。

專家技術(shù)團隊正在使用動態(tài)無線電力傳輸 (DWPT) 系統(tǒng)，該系統(tǒng)被證明是最有效地立即解決出行領(lǐng)域的脫碳和環(huán)境可持續(xù)性需求的方法。

感應(yīng)充電技術(shù)是實現(xiàn)“交通脫碳、科學(xué)證據(jù)和政策建議”出版物中所述目標的潛在切實解決方案之一，該出版物最近由 MIMS（可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施和交通部）參與的專家在該范圍內(nèi)提出鑒于歐盟委員會在實施綠色協(xié)議戰(zhàn)略時提出的“適合 55 人一攬子計劃”的當前討論，制定了“交通和基礎(chǔ)設(shè)施綠色轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)”（STEMI）。

動態(tài)無線電力傳輸 (DWPT) 如何工作？

這項技術(shù)允許電動汽車自行充電，這要歸功于放置在路面下的創(chuàng)新線圈系統(tǒng)，以創(chuàng)建一個略超過 1 公里長的電路。它們具有 1,000 千瓦的直流總功率輸出，可直接向汽車、卡車和公共汽車供電，而無需在車站停下來為電池充電。該技術(shù)適用于所有配備特殊“接收器”的車輛，該接收器可以將能量從道路基礎(chǔ)設(shè)施直接傳輸?shù)诫妱訖C，從而擴大續(xù)航里程并保護電動汽車的電池充電。

圖 2：動態(tài)無線電力傳輸 (DWPT) – 來源：A35 Brebemi

電動汽車感應(yīng)充電有哪些好處和可能的應(yīng)用？

由于系統(tǒng)易于集成多種充電技術(shù)，充電停留時間的減少將改善乘客的出行。

這項新技術(shù)無疑得到了5G和人工智能提供的新尖端技術(shù)的支持，將實現(xiàn)車輛與管理系統(tǒng)之間的通信。

由于該技術(shù)的動態(tài)和靜態(tài)感應(yīng)變量，以及它的多功能性，包括它不僅在道路和高速公路上的應(yīng)用，而且在港口、機場和停車場等其他基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用，它已經(jīng)引起了人們對潛在未來的興趣在意大利和國外的商業(yè)發(fā)展。

結(jié)論

從實驗性的“未來競技場”過渡到區(qū)域、國家和全球戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)的實際發(fā)展計劃將很快。

“未來競技場”實驗表明，為測試系統(tǒng)而安裝的 BEV 可以在不使用電池中存儲的能量的情況下高速行駛。測試結(jié)果表明，從瀝青輸送到汽車的能量與大多數(shù)快速充電站一樣有效。

此外，磁場強度測量表明，駕駛員、乘客和行人不會受到任何影響。

“未來競技場”電路提供了許多美妙的好處，包括降低能量損失的潛力、使用更容易獲得的鋁制配電電纜、使用比交流配電更小的電纜以及減少諧波污染。

在我們的日常生活中采用綠色電動汽車似乎只是一步之遙。

圖 3：未來競技場的鳥瞰圖?

審核編輯 黃昊宇