電動車也能靠太陽能充電啦

    利用太陽能充電早已不是什么稀奇事，但讓電動車實現(xiàn)太陽能充電，那著實是件稀罕事。近日，揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)院副教授蔣偉和學(xué)生研究的“采用光伏供電的電動車無線充電系統(tǒng)”獲得首屆全國大學(xué)生綠色能源科技創(chuàng)新大賽一等獎，該發(fā)明讓電動車無線充電變?yōu)楝F(xiàn)實，使用者只需將經(jīng)過改裝的電動車放在太陽能光伏板旁便可以實現(xiàn)無線充電。

    科學(xué)原理       以空氣為介質(zhì)傳輸太陽能

    “其實這項發(fā)明利用的是無線電能傳輸技術(shù)。”采訪中，負(fù)責(zé)這項研究的指導(dǎo)老師蔣偉副教授先給記者解釋了這項技術(shù)的研發(fā)背景。

    無線電能傳輸技術(shù)中，電能的傳輸與設(shè)備的充電接口無關(guān)，所以這一技術(shù)一旦得到普及，不僅將解決不同品牌、不同接口的充電器不兼容的問題，同時因為沒有了電線和充電接口，就增加了可利用空間，對環(huán)境起到了美化效果，更為重要的是在易燃易爆環(huán)境和水下、油田井下等特殊場合操作時，該技術(shù)可避免種種危險情況的發(fā)生。

    蔣副教授介紹，現(xiàn)在國內(nèi)外都在研究關(guān)于電動車無線連接的項目，但卻鮮有成熟的技術(shù)體系，“近幾年，我們一直都在研究相關(guān)技術(shù)，目前已經(jīng)形成了相對成熟的電動車無線充電技術(shù)體系。”

    “簡單地說，這個項目是一個以空氣為介質(zhì)的無線能量傳輸系統(tǒng)，取用太陽能，通過我們的核心技術(shù)無線傳輸，利用太陽能給電瓶車充電。”

    實際操作       距離小于8cm可自動充電

    昨天，記者見到了這輛可以無線充電的電動車。從外觀上看，這輛電動車并無特別之處。但是在車子旁邊，放著一塊面積不大的太陽能光伏板。負(fù)責(zé)這個項目的研究生徐松告訴記者，當(dāng)電動車與太陽能光伏板的距離小于8厘米時，電動車便可自動充電。

    “與普通的電動車相比，用于無線充電的電動車，我們安裝了特殊的裝置，這種裝置可以理解成是太陽能的接收端，而太陽能光伏板則可以理解為是能量的發(fā)射端。”徐松解釋，當(dāng)兩者之間的距離小于8厘米時，發(fā)射端中的控制器會自動感應(yīng)，進(jìn)行充電過程。

    那么，這項技術(shù)的奧妙在哪里？徐松介紹，這項系統(tǒng)主要由高頻逆變電路、諧振傳輸網(wǎng)絡(luò)、整流電路、功率匹配變換器等組成，“無論是電動車還是太陽能光伏板，輸出的都是直流電壓，而兩種直流電壓是不能直接進(jìn)行無線傳輸?shù)?，所以在傳輸過程中，光伏電池作為低壓直流電源輸入，要經(jīng)過裝置中的系統(tǒng)進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，最后給電動車負(fù)載的蓄電池充電。”

    “這些過程說起來簡單，但是為了實現(xiàn)電流的轉(zhuǎn)換，成功將太陽能接收并轉(zhuǎn)變成電動車可以利用的電流，這中間的傳輸過程都是要經(jīng)過不斷計算和反復(fù)實驗的。”徐松說，這項技術(shù)，他們整個研究團(tuán)隊花費了一年半的時間，才將完整的“電動車無線充電系統(tǒng)”設(shè)計出來。

    仍在完善       希望傳輸距離能夠擴(kuò)大

    談及這項技術(shù)的創(chuàng)新點，蔣偉副教授介紹，這項技術(shù)適用于不同電壓等級電器的無線充電，同時軟件設(shè)置自動檢測，操作方便，智能、省電。

    他指出，對于無線電能傳輸?shù)难芯?目前國內(nèi)外主要研究的是高頻、大功率的無線電能傳輸，并且對于輸入和輸出功率控制不多。該系統(tǒng)完成了感應(yīng)式無線電能傳輸?shù)难芯?，并且利用?ldquo;諧振技術(shù)”，相比現(xiàn)有的技術(shù)，本系統(tǒng)主要突出點在于低頻、小功率的傳輸，并且對系統(tǒng)的輸入和輸出功率進(jìn)行了控制。

    那么，這項技術(shù)能不能實現(xiàn)大規(guī)模推廣呢？徐松坦言，雖說現(xiàn)在這項技術(shù)已經(jīng)有了實體，但與此同時，也有一些不完美的地方，“比如能源利用率還不夠高，比如原本接受2000瓦的太陽能，但真正傳遞到電瓶車的可能只有1800瓦，導(dǎo)致了能源浪費，我們還是希望能源能100%利用。另一方面，目前電動車和太陽能光伏板距離必需在8厘米以內(nèi)才能實施能量傳輸，距離越近，效率越高，下一步，我們希望這個距離能變大，更加方便使用者充電。”

    “除了用于電動車，這項技術(shù)還適用于低頻、小功率電能無線傳輸，對目前的無線電能的研究具有很大的參考價值，能促進(jìn)目前市場上出現(xiàn)的小型充電裝置的改進(jìn)，增大無線充電裝置的發(fā)展和普及。”蔣偉副教授說，未來這項技術(shù)會不斷完善和普及，電動車?yán)锰柲艹潆姴辉偈菈粝搿?/p>