许多驾驶者都经历过这样一种情景:仪表盘上的油量警示灯不停闪烁,却不见加油站的踪影。俗话说,兜里有粮办事不慌,而对于驾驶员来说,车里有油,旅途不愁~
在电动汽车逐渐走入大众视线,成为未来汽车工业的希望之星的时候,如何为电动汽车充电成为工程师和消费者共同关注的问题。虽然目前的电动概念车Tesla充一次电可以行驶485千米,远远超过了普通有车一族平均每天行驶的距离(据美国交通运输部门的统计,78%的驾驶者每天开车行驶的距离不超过65km),但对于电力不足迫使旅途中断的担忧任然是非常广泛的。
斯坦福大学的Richard Sassoon教授认为,目前大多数消费者不接受电动汽车这种绿色清洁的交通工具的原因主要有以下三点:
(1)每次充电之后能够行驶的距离有限;
(2)电动车充电站(类似于加油站)尚未在城市普及;
(3)电动车充电所耗费的时间太久,动辄需要几个甚至十几个小时。
针对这些缺点,研究人员已经做出了许多努力。比如说研究更为高效的蓄电池;在城市建设电池交换站,可以更换电动汽车的蓄电池,而不需要等候充电等。在2010上海世博会期间,电动公交车可以在停靠站点的时候自动充电,也是一种不错的方式。
不过,Richard Sassoon教授日前提出了一种新的电动汽车充电方式——利用道路充电。通过在道路上埋设通电磁线圈,可以与汽车上的对应线圈进行能量交换,从而在行驶的同时完成对电动汽车的充电。
如果这种方式得到推广,意味着今后电动汽车不再需要停下来充电,也不用再建设独立的充电设施。
这种充电方式利用的是电磁耦合共振原理(magnetic resonance coupling),有点像收音机接收电台发来的信号一样,当发射装置的频率和接收装置的频率一致的时候,二者发生耦合共振现象,并且能量发生了传递。
埋设在路面的线圈与城市供电系统相连,当路面线圈与汽车底盘上对应的线圈发生电磁共振的时候,就能将电能传递到汽车的电池里,完成充电操作。
2006年,麻省理工大学率先开展了利用电磁耦合共振进行能量传输的实验。通过这种装置,可以使得电视机等家用电器在不接电线的情况下工作。而斯坦福大学的研究人员所研发的装置,使得电能在两米空间间隔之间的传递效率达到了97%。他们估计,这个设备可以达到10千瓦级别的能量传输。而这个功率已经可以满足对电动汽车充电的要求。
为了使这种充电方式得以推广,斯坦福大学的研究者们试图利用路面中已有的钢筋等金属,作为充电装置的一部分。
虽然这种充电方式可能在未来几年甚至十几年都不会得到大规模的应用,但它为电动汽车的发展指明了一个方向:电动汽车相关的基础设施和充电设备的普及,是电动汽车大规模使用的先决条件。
目前,奥迪、丰田、三菱等汽车巨头已经开始关注这一领域,希望在不久的将来,就会有更多绿色环保的电动汽车出现在我们身边。
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