豐田無線充電技術(shù)夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

高振華

在記者看來，無線充電一直是人們期待的新技術(shù)，因?yàn)檫@種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可以擺脫數(shù)據(jù)線和插頭的束縛，如同無線鼠標(biāo)一樣，方便地為我們身邊的電子產(chǎn)品、汽車等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)充電，這在幾年前絕對是一種不敢想象的技術(shù)，但是就在2014年這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)被廣泛應(yīng)用開來。

無線充電技術(shù)離我們多遠(yuǎn)

在日常生活中，我們使用的很多電子產(chǎn)品都需要電池為其提供能量，而給其設(shè)備充電就成為其必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展人類發(fā)明了無線充電技術(shù)，這讓很多不可能成為可能。近幾年來，純電動(dòng)汽車成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，純電動(dòng)車項(xiàng)目已成為未來汽車研發(fā)的主要方向，續(xù)航里程更是關(guān)乎電動(dòng)車輛日常駕駛的便捷性。為此各大車企均已開始在電動(dòng)車的充電方式上大做文章，其中讓電動(dòng)車更便捷完成充電的“無線充電技術(shù)”正被汽車所重視并開始著重研發(fā)。

據(jù)記者了解，目前的已經(jīng)開始研發(fā)無線充電技術(shù)的已經(jīng)有豐田、奧迪、奔馳、日產(chǎn)、特斯拉、JEEP六個(gè)汽車品牌，這幾家廠商目前均已經(jīng)有相應(yīng)的電動(dòng)車與無線充電技術(shù)，研發(fā)無線充電技術(shù)將讓上述品牌電動(dòng)車擁有更為方便的充電方式。

其實(shí)，在記者看來如今無線充電技術(shù)已經(jīng)沒什么神秘的了，在一些手機(jī)上已經(jīng)支持無線充電。無線充電的原理就是發(fā)射端將電能轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)射給接收段，在接收端再將電磁波攜帶的能量轉(zhuǎn)化成電能，目前的三種無線充電方式均能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛的無線輸電。除此之外無線充電的另一大優(yōu)勢在于一臺(tái)無線充電樁可以給附近的任何一臺(tái)車進(jìn)行充電，相比目前的插電式充電樁要節(jié)省相當(dāng)大的一部分成本。

豐田汽車讓無線充電成為可能

據(jù)記者了解，最近，豐田對外宣布，他們將在日本開始測試其汽車無線充電技術(shù)，該技術(shù)在未來可為純電動(dòng)車和插電式混動(dòng)車進(jìn)行充電，僅需90分鐘就可將電池充滿。豐田汽車還表示將著手對其最新的電動(dòng)車、插電式混動(dòng)車非接觸式充電技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證測試。測試將于2月下旬日本愛知縣進(jìn)行。豐田的無線充電系統(tǒng)在地面下埋入感應(yīng)線圈，電動(dòng)車下方的對應(yīng)線圈只需與其對齊便可進(jìn)行電能輸送，提高了電動(dòng)車充電的效率和便利性。

這套技術(shù)的原理就是使用充電線圈制造的電磁場進(jìn)行無線充電。豐田將充電線圈布置在地面停車位上，當(dāng)汽車停放在車位上時(shí)，位于汽車底盤部位的充電接收器接收來自充電線圈發(fā)送的電力，從而開始進(jìn)行充電。此外豐田還優(yōu)化了自動(dòng)泊車系統(tǒng)，當(dāng)車輛停穩(wěn)后充電接收器未對充電線圈時(shí)，自動(dòng)泊車系統(tǒng)會(huì)開啟并調(diào)整車輛停放位置，將車輛上的充電接收器對準(zhǔn)充電線圈，避免充電線圈發(fā)送的電力被浪費(fèi)。豐田正在日本本土測試該項(xiàng)技術(shù)，并對其進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，包括如何減少對附近其他設(shè)備的電磁干擾等。

據(jù)記者了解，2013年12月份，豐田核準(zhǔn)了WiTricity無線充電系統(tǒng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，該系統(tǒng)由豐田與麻省理工學(xué)院聯(lián)合開發(fā)，可提供“中距離”（線圈間的距離可從幾厘米至幾米不等）無線充電。據(jù)悉，這項(xiàng)系統(tǒng)能夠基本克服因接受與發(fā)送線圈間的位置偏差造成的傳輸效率低的情況。系統(tǒng)特別針對抗電磁干擾性進(jìn)行了優(yōu)化，并提升了地面線圈的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。此外，為了令車上的接收線圈與地面的發(fā)送線圈盡可能對齊，豐田還開發(fā)了一款泊車輔助功能，在汽車中控顯示屏上展示發(fā)送線圈的位置，供司機(jī)進(jìn)行對準(zhǔn)操作，該功能也是豐田智能泊車輔助系統(tǒng)（IntelligentParkingAssist）的一部分。WiTricity無線充電系統(tǒng)的方式為核磁共振；頻率為85千赫茲；輸入電壓為200伏交流電；充電功率為2千瓦；充滿電耗時(shí)最長不超過90分鐘。

可行性實(shí)驗(yàn)加速商業(yè)化步伐

事實(shí)上，豐田汽車于2月13日正式向媒體展示了該充電技術(shù)的可行性試驗(yàn)。此次試驗(yàn)使用設(shè)于停車場地面的裝置為插電式混動(dòng)車“普銳斯”進(jìn)行充電，該系統(tǒng)采用了無線能量傳輸技術(shù)，確保在停車場范圍內(nèi)，即使裝置與混動(dòng)車普銳斯位置出現(xiàn)偏差也可進(jìn)行充電。據(jù)悉，豐田普銳斯混動(dòng)版車型利用此充電技術(shù)需用90分鐘將電池全部充滿，一次充電行程為26km，目前該技術(shù)還正在測試中，或許在未來將增加其里程數(shù)。據(jù)了解，此次的驗(yàn)證測試中將采用3輛插電式混動(dòng)車作為測試對象，計(jì)劃中整個(gè)測試進(jìn)程將持續(xù)一年。測試中，研究者將驗(yàn)證用戶體驗(yàn)、系統(tǒng)應(yīng)用便利性、線圈未對準(zhǔn)率、用戶充電習(xí)慣?；隍?yàn)證測試的結(jié)果，豐田將進(jìn)一步對該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，令其最終達(dá)到能夠商業(yè)化的階段。

據(jù)記者了解，為了最終檢驗(yàn)此系統(tǒng)的實(shí)用性，豐田汽車準(zhǔn)備了三輛普銳斯混動(dòng)版車型作為試驗(yàn)車，從本月下旬開始至今后的一年內(nèi)，在豐田汽車總部所在地——日本愛知縣的10位車主住宅中進(jìn)行試驗(yàn)。參與者使用豐田市內(nèi)自家的普通電纜充電裝置和非接觸充電系統(tǒng)的時(shí)間分別為4周和8周，將對新系統(tǒng)的操作性和耐用性進(jìn)行測試。豐田內(nèi)部人士表示，如果這次非接觸式充電系統(tǒng)得到運(yùn)用，對于電動(dòng)車的普及來說將是一大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。豐田希望該系統(tǒng)可以在幾年內(nèi)量產(chǎn)面市，其價(jià)格或?qū)⑴c目前使用的車輛充電設(shè)備（插電式充電模式）持平。目前看來電動(dòng)車普及最大的障礙就是充電設(shè)備不夠完善，并且每輛車的充電方式也沒有得到統(tǒng)一，而無線充電系統(tǒng)的運(yùn)用將有效地解決這些問題，未來豐田無線充電系統(tǒng)將有望用于豐田旗下普銳斯、RAV4 等混動(dòng)及純電動(dòng)車上。