動態無線充電(圖:Electric car news )

目前為電動車充電,往往需花費數小時以上,無疑是電動車普及化的一大瓶頸。因此,科學家除了嘗試加快充電的速度,也不斷研究建立一個在車輛移動的同時也能充電的系統。

當前的無線充電技術,受限於靜態的物體上,無法為移動中的汽車充電。但最近史丹佛大學(University of Stanford)一個研究團隊,發表了一項研究,為此問題提供了一個解決方法。

無線充電

一般而言,只要將一組線圈通以交流電,就能利用其不斷改變的磁場,於另一個線圈以電磁感應生成感應電流,達到無線供電的目標。而進一步使用磁耦合諧振( magnetic resonance coupling )技術,將兩組線圈調整至諧振頻率,就能增加傳輸的距離。但當兩組線圈的位置改變時,必須不斷的調整頻率。因此,如何使電路能夠隨位置自動調整頻率,是建立動態無線充電的一大問題。

在研究中,史丹佛團隊以放大器建立了一個回授電路,能夠自動依兩組線圈的位置調整訊號的頻率。以 LED 置於接收端進行測試後發現,在測試期間 LED 維持了相同的亮度,代表此系統成功達到自動化動態無線充電的需求。

未來應用

此論文的作者之一,范汕洄( Shanhui Fan )提到:「此技術的目標是能夠讓電動車在移動的同時進行充電。」如此一來,就不必在長途的路程中不斷地停下來等待充電。雖然此項技術還處於初期階段,所以短期內也不會受車廠採用,但當技術成熟後,將可解決電動車普及化的一大問題。

 

參考資料:

  1. Big advance in wireless charging of moving electric cars. Retrieved January 23, 2018. STANFORD
  2. Assawaworrarit, S., Yu, X., & Fan, S. (2017). Robust wireless power transfer using a nonlinear parity–time-symmetric circuit. Nature, 546(7658), 387-390. doi:10.1038/nature22404
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