无线充电立体车库

提到无线充电,不少人首先想到的是智能手机,实际上,这一领先的技术已经开始向汽车行业覆盖。

无线充电,一个容易理解的科技概念,科学原理也不复杂,但变成生活应用,却困难重重:去掉电线,让电的能量像无线信号那样,在空气中长距离、有效自由地变换、传输,需要跨越距离、能效、安全等诸多技术门槛。要是容易实现,在人类发现电能的上百年间,早就应用了。

新闻:首个无线充电立体车库落户首钢

1、合作

首钢总公司与中兴通讯集团近日签署战略合作协议,今年上半年,本市将在首钢建成一座带有无线充电功能的立体车库,提供40个“大车位”,为新能源公交车提供充电服务。“无线充电”这一新技术今后将逐步面向私家车推广。

无线充电技术是预先在停车位和汽车底盘安装金属线圈,依托变频装置,把电能转换成高频电压,输入到停车位线圈上使之转换成磁能,通过停车位与汽车底盘之间空隙将磁能传送到车载线圈上,再转换成直流电压给车载电池充电,其充电时间与有线充电几乎一样,但省去了充电桩等固定设备的安装,一次性投入建设低于有线充电设施。

无线充电因电磁能转换,能保证90%的充电效率。如新能源汽车出厂自带充电线圈,可直接实现匹配,即使出厂新能源汽车没有充电线圈,可采取在车底部加装线圈或通过地埋线圈转换到充电设备回归有线充电。

据首钢自动化信息技术有限公司总经理佘国平介绍,今年上半年,将把无线充电技术应用到首钢立体车库中。“在车底盘上安装特殊线圈,就能实现无线充电。”佘国平说,从目前发展趋势看,无线充电技术即将迎来规模化普及的市场应用阶段。

首个示范性质的无线充电立体车库将设置40个“大车位”,建成后,可以为新能源公交车提供充电服务。这一技术还将逐步推广,今后,私家车也有望用上“无线充电”。


2、双方合作的优势是什么?

钢铁行业是汽车工业的上游材料及零部件供应商。随着2010年启动搬迁工作,首钢非钢产业战略布局开始,为新能源汽车充电及停车设施建设提供了基础。

目前首钢旗下机电公司负责机电设备的研发、制造;首自信公司泽负责自动化控制与信息平台和系统管理平台的开发和应用;刚刚成立的城运公司专门负责城市立体停车库的产品开发及市场推广。

中兴公司的优势则是其无线充电技术、大数据库建设等方面的优势。依托实体经济实现数据与人类生活结合,如无线充电技术,抑或是导航信息诉求,未来司机不再需要找哪里有特色的餐饮和娱乐,只需要提出自己想做什么,数据库自动分析并推荐相关店面,甚至连停车情况、店面拥挤程度和备选方案都提供给司机,这便是移动互联网时代的大数据库优势。

无线充电技术技术成熟吗?

2014年9月,中兴通讯集团与东风公司发布全球首个无线充电公交商用线路,至今无线充电系统已经在程度、深圳等全国11个城市开通了13条无线充电公交商用示范线。

目前,无线充电国家标准(通用部分)已经完成立项,成为产业发展中国内为数不多领先欧美国家的地方。同时国内的北汽、比亚迪等所有主流客车生其企业都开展无线充电技术对接,而大型客运车辆也将领先家用轿车成为首批享用无线充电便利的车系。

未来,司机可以通过手机APP实施无线充电操作,并完成计费、支付等内容,甚至可实时查看自己车辆充电情况,便于调动车辆。

3、 双方如何开展合作?

根据合作协议计划,双方将以成立合资公司作为合作实体,注入各自优势资本,在新能源汽车领域标准制定、充电基础设施、综合立体车库及相关服务、车联网及配套设备制造等新技术、新应用、新体验方面进行深入研究。

技术优势与现状


1、车位变身安全快速“充电站”

随着新能源试点城市的项目推进,很多城市都把公交车改造作为新能源汽车试点的抓手。2014年我国新能源车型销量为7.47万辆,同比上升424%,其中纯电动车销量为4.5万辆,同比上升321%。不过对于新能源车,目前普遍采用的有线充电面临的问题依然突出:以新能源公交车为例,首先充电运营商建设集中式充电站选址难、费用高、周期长,一个城市充电场站至少2000万人民币投资;有线充电公交线路为了延长行驶里程车辆需要携带大量电池,费用高昂且增加了车辆自重;有线充电站需要专人值守且恶劣天气情况下使用不便,加上多数充电站在地面运行,在连续降雨的时候,充电站人员不愿意进行插拔高压充电枪,使得部分有线电动公交停运;电动汽车往返充电站的空驶也会造成浪费。

无线充电来解决汽车的充电问题是一大创新,虽然大功率无线充电在全球仍处于摸索阶段,中兴通讯等国内的企业已经走出了第一步。据了解,汽车无线充电技术是利用交变电磁场的电磁感应原理,实现能量的无线传输,目前最常见的共有三种模式:感应式、共振式、微波传输式。中兴通讯则是采取非接触的电磁感应方式进行电力传输。

这种无线充电技术并不需要另外建设充电桩,只在车身下面安装一块车载电磁感应接收件,停车位上加上一个地面控制模块。当公交车驶入改造过的停车位并停靠后,就能自动通过无线接入充电场的通信网络,建立起地面系统和车载市场的通信链路,并完成车辆鉴权和其他相关信息交换,充电位也可以通过有线或者无线的方式和云服务中心进行互联,前后仅需要几分钟。

IT公司车企结盟投入研发

从2009年就开始进行新能源汽车无线充电技术研发的中兴通讯,5年来研发投入已达到数亿,而未来两年还会在该项目共投入35亿人民币。除了中兴通讯以外,据报道称,深圳的科陆电子也在研发类似中兴通讯无线充电系统,该公司还与一汽多家企业展开紧密合作,开发差异化产品。而深圳车企比亚迪也早在2005年12月就申请了非接触感应式充电器专利,在2014年7月卖给犹他大学一辆40英尺的纯电动巴士,这款巴士就装配着最新WAVE无线充电垫。

在国外,IT厂商也在联合车企投入巨资进行无线充电技术的试验。如宝马和奔驰两家德国公司在去年开始共同研发无线充电系统,并希望将其作为电动汽车行业标准进行推广。德国戴姆勒集团也与芯片厂商高通技术公司就电动汽车“无线电力传输2.0高性能项目”进行合作,通过高通Halo电动汽车无线充电技术(WEVC),提供高性能、高功率的小型汽车套件,从而实现汽车无线充电。大众、丰田、沃尔沃、特斯拉等车企也在无线充电领域动作频频。

美国咨询公司IHS今年5月一份报告指出,电动汽车无线充电方式到2017年以后会普及开来。高通业务发展和市场营销副总裁安东尼·汤姆森也表示,预计无线充电技术到2017年可应用于量产车。

2、私家车有望用上无线充电

去年1月份,英国已在伦敦以北110公里的一个新兴卫星城米尔顿凯恩斯(Milton Keynes)试运营无线充电的电动公交大巴,这批巴士将作为示范项目运行五年时间。中兴通讯的无线充电技术从公交入手,从去年开始,在国内建设示范项目。

实际上除了公交车,无线充电技术可以运用到出租车和私家车上,而且不需要另外修建充电桩,只要在社区或车库将任何现有停车位或路面直接改造,就能“变身”安全快速的充电站。对于私家车主来说,只需要将车子驶入充电位,打开手机APP发出指令,车子就能自动充电。中兴新能源汽车公司总经理冯海洲称,目前中兴已有面向私家车市场的新能源汽车无线充电设备,该套设备并不昂贵,它对于各类汽车的品牌没有限制,除纯电动汽车外,混合动力汽车也可以使用。

3、多国在公交线路上 探索大功率无线充电

韩国:韩国在2013年8月推出了一种新型的公交车,这种公交车已经在韩国南部的龟尾市投入使用,长达12公里的公交路线也是世界上第一条可连续充电的公交车道。在行驶的过程中,公交车底部的设备通过名为“形磁场共振”的技术从地面获取能源。安装在路面下方的电缆可以产生电磁场,公交车设备中的一个线圈会与之作用,产生电能。感应设备距离地面大约为17厘米。

德国:德国地区性巴士公司RNV在2013年测试使用无线感应充电技术的巴士。试验使用两辆电动公车,加装了由加拿大厂商Bombardier生产的PRIMOVE感应充电设备。这套先进的设备可以在巴士进站上下乘客的时候为它充电,测试运营的范围为曼海姆市区的63号线。

英国:2014年1月份,英国在米尔顿凯恩斯试运营无线充电的电动公交大巴。整个线路的长度为15英里,巴士大约会消耗三分之二的能量,回来的巴士只需要在充电点停10分钟,电力又可以被加满。公交车会在起点站和终点站进行无线充电,所有的8辆巴士只需要2个无线充电点对其服务,充电的时间会依照司机的休息时间进行调整和安排。由于使用不是柴油设备,它们每年可以减少街道上大约5吨的微粒和有毒尾气排放以及270吨的二氧化碳量。

前景:2016年,无线充电有望引爆行业千亿产值!

今年有望是无线充电上千亿产值引爆的元年,无线充电在技术上日趋成熟,带给用户的体验越来越美好。最重要的国家在产业扶持与引导上,都在加速。政府目前推动清洁城市建设,治理雾霾,加大了新能源汽车推广力度,国家相关部委已经把充电桩列入全国城市建设的规划体系。


无线充电正流行

无线充电离我们的生活已经越来越近,上期我们谈到无线充电与普通充电有何不同,这期将会着重介绍各种无线充电方式的优缺点。


静态无线充电:停车才能充电

静态无线充电和传统充电桩充电类似,需要将充电板固定在地上,才能进行停车充电。不过,相比于传统充电桩,充电板基本上可以节省2-3㎡地面面积。而且,无线充电板的电力引入是靠埋在地里的电缆来完成,在减少布线空间的同时,还避免了因电线裸露在外而造成的安全隐患。

不过,静态的无线充电却始终脱离不了停车充电的壁垒。据长城汽车的相关人员讲,“这种静态的无线充电技术并没有完全得到消费者的认可,因为充电形式依旧是在固定位置充电。”


轨道式无线充电:可实现边走边充

正如上海交通大学的技术人员所讲,无线充电“轨道”更加适用于收费站、红绿灯路口等低速区域。尤其是在国内一些交通拥堵的城市,当电动汽车行驶至此类区域时,速度放缓或者停止,无线充电“轨道”便可在短时间内进行充电,以增加电动汽车的续驶里程。

而且,无线充电“轨道”还可以取代国内之前的“有轨”电车,应用于纯电动公交汽车中,在公交专用道路或者沿途的站牌附近设置“轨道”,公交汽车便可以在上/下客时进行充电,以减少到公交场站进行充换电的次数。

不过,“轨道”的划定,也使电动汽车失去了充电的灵活性。为了充电,不得不行驶至“轨道”处进行充电,还是没有让消费者享受到自由。很显然,轨道式无线充电更加适合充当电动汽车续驶里程的“添加剂”。


无线充电道路:成本成屏障

近期,英国公路局启动了有关充电车道测试项目,参与测试的汽车会被安装无线系统,而这个无线系统会捕捉到由埋在路面下面的电缆产生的电磁场,将其转化成电能。当地政府还将在未来5年内拨款5亿英镑,以推广无线充电道路的建设,让车主一边驾驶电动汽车,一边给自己的座驾进行充电。

不得不说,无线充电道路弥补了静态无线充电停车充电的弊端。当车主在行驶时,享受道路供给的电量,而在停车时,又可以使用固定的充电板进行补电,二者相辅相成,可谓实现了“自由充电”。

虽然无线充电道路看起来是一张完美的蓝图,但在成本上,却显得有些难以实现。据国外专家计算,无线充电道路的建设报价,大约每英里(1.6公里)100万英镑,和轻轨价格相当,但运营成本却远高于轻轨,如果大范围铺设,其实用性还不如充电桩或高架电缆。卡迪夫大学商学院教授保罗·尼乌文赫伊斯也不赞成政府花费这么多资金用来建设无线充电道路。“随着未来电池技术的发展,这种道路也许就不需要了。”他说。此外,无线充电道路的普及还要面对很多问题,公路的建设、设计,电动汽车的技术支持等,就像无人驾驶一样,这是一个浩大的工程,短期内还难以实现。

事实上,任何新技术的发展,都离不开技术标准的制定。就如上文所介绍的,“静态”和“动态”的充电方式,已然成为了企业研发各自无线充电技术的分叉点,技术方向不同,标准也会不同。不过,在国内,无线充电技术还正处于测试阶段,并没有真正走进新能源汽车的市场,技术标准也有待完善。国家能源局副局长郑栅洁曾经表示,国家无线充电技术的标准研究也在加强。相信在无线充电技术普及于市场时,中国特有的标准也会随之出现。“未来,汽车无线充电就像手机上网一样方便,电动汽车的续驶里程将不是问题。只要路边停车位设置有无线充电装置,汽车就可随时充电。”


尼桑开发电动汽车无线充电技术 无需动手

据VentureBeat网站报道,电动汽车车主可以自豪地称他们再也无需到加油站,使用加油枪给爱车加油了。但他们中的大多数也会认为,无需再用电线和充电接口给爱车充电就更好了。

如果尼桑和其他数家汽车厂商能获得成功,这一天将会到来,因为,如果用户把电动汽车停泊到充电系统附近,无线(感应)充电系统和智能充电控制系统将使用户无需动手就能给汽车充电。

VentureBeat表示,多年来,尼桑一直在开发无线充电技术。充电系统供应商博世甚至提供了可以安装在车库地面上的无线充电系统。

面向大容量电池的更大功率的充电技术

汽车厂商之前提供的感应充电系统的功率都略低于3千瓦。但是,位于日本厚木的尼桑技术中心一名高管称,“3千瓦的功率不够高,因此我们在研发功率更高的无线充电系统。”

尼桑目前在开发功率约为7千瓦的无线充电系统,这样的系统能轻松地在一个晚上给容量更大的电池充满电,例如尼桑正在开发的一款续驶里程达到200英里(322公里)、容量为60千瓦时的电池

目前开发的无线充电系统已经具有更大灵活性,业内高管称车辆可以停泊到距离无线充电“靶眼”前、后、左、右至多4英寸(10厘米)远的地方。

VentureBeat称,尼桑开发的最新无线充电系统可以使充电板之间距离达到约4-6英寸(10-15厘米),在之前的3千瓦充电系统中,这一距离小于4英寸。


对于普通乘用车辆来说,这是一个更自然的高度,使得传输单元可以安装在与地面平齐的充电板中,接收单元可以安装在位于汽车壳体中、尾段的充电板中,而不影响正常的离地净高。未来,尼桑希望能把充电板与汽车间的距离提高到6英寸以上,这会更适合跨界车使用。

此外,尼桑新充电系统的效率为85%或更高——与部分之前的感应充电系统相比是一个相当高的数字。

VentureBeat指出,尼桑将从今年开始对新系统进行行驶测试,它希望未来数年能说服其他汽车厂商采用同一标准。这样的系统要到下一个年代才会大规模部署。该项目领导人和其他人坚信标准化是必须的,尼桑期望在合适的时机与其他厂商分享其技术。他们认为,业界不能有另外一个CHAdeMO和Combo(Level 3快速充电技术的两个标准),他们是正确的。

因此,在未来许多年内,用户还需要与充电器电缆打交道,还需要找合适的充电接口,并幻想更整洁的无线充电未来。

大众发布新车载技术 无线充电/遥控停车等

 日前,大众在2015 CES电子消费展开展前夕发布了全新车载信息系统、无线充电和远程遥控停车等技术。

大众全新的信息系统将可以连接苹果手机和配备安卓系统的手机,使得车内成员的手机与中控屏幕进行互联。另外,未来大众该信息系统还将加入手势识别功能,可以通过车载摄像头识别手势,使得驾驶者无需进行按键或触摸屏操作。

未来大众的信息系统还将对智能手机进行更全面的支持,用户可以通过安装特定App的智能手机控制汽车的锁车和开车门等功能,同时其还可以通过智能手机进行遥控停车。车主可以站在车外,通过操作手机实现停车入位。

此外,未来大众的高尔夫电动版车型将配备无线充电系统,车主将车子开到充电站的车位上,便可以进行无线充电。

揭秘无线充电背后你不知道的一面 当心电离辐射!

导读: 本质上无线充电就是应用了我们所熟悉的电磁感应原理,即电流流过线圈会产生磁场,与磁场靠近的线圈会产生感应电流

本质上无线充电就是应用了我们所熟悉的电磁感应原理,即电流流过线圈会产生磁场,与磁场靠近的线圈会产生感应电流。变压器是利用电磁感应原理的典型设备。只不过变压器的初级线圈和次级线圈是缠绕在同一个铁氧体上的,从而能更好的拴住磁场。如果把铁氧体去掉,让初级线圈和次级线圈直接在空气中进行电磁感应,变压器就可以“摇身一变”,成为无线充电设备的原型了。但是,由于磁场在空气中耗散比较严重,电能传输效率会大打折扣,导致无线充电的成本过高。特斯拉的磁场共振技术有效解决了这个问题,使无线传输距离从几厘米增加到数米。这个距离对汽车等大型用电器已经够用了。这使得去掉用电器的连接线变得指日可待。

 无线充电的优点很明显,但正如一个硬币的正反面,无线充电所产生的大功率电磁辐射,成为阻碍无线充电大规模使用的一大阻碍。说到电磁感应,不得不提工频干扰。我们输送电力用的是交流电,变化的电流会产生变化的磁场,我们的电力传输线就在不断的对外发出电磁波。电磁辐射问题一直是居住在电力线附近小区居民关心的问题,工频干扰这种人为产生的电磁辐射现如今已经充满整个地球了。当您打开示波器,手摸到探头时一个完美的正弦波会出现在屏幕上,而且正弦波的频率正好显示为50HZ。下图示波器屏幕所显示的,正是电力线辐射出的电磁波。

工频干扰的50HZ频率不足以让我们担心,大功率的电磁辐射才是我们所害怕的。长时间遭受电力线的磁场辐射会有害健康已是科学界的共识,大功率磁场对身体的损伤就更为严重。但是,无线充电为了提高充电速度,就必须提高电压和频率,产生大功率磁场是不可避免的。手机无线充电这种小功率磁场尚且不必担心,况且它作用距离也就那么几厘米。而对于汽车无线充电这类充电场景,潜在的危险就让“早已看穿一切”的小编有点担心了。

对于已经实现电力远距离无线传送的特斯拉先生,或许也已经解决了电磁辐射对人类身体的损伤问题。但他老人家已经作古,生前的研究资料也已经被美国FBI保密封存。我们暂时是指望不上了,所以相关协会对无线充电技术提出了比较严格的安全指标和环境标准。毕竟,没有人想“吃着火锅,唱着歌,突然就被电磁辐射了”!这里,小编首先能想到的是以后谁家汽车是无线充电的,就必须在自家车库上贴上下面这个标志。

其次,人怕辐射,用电器也怕辐射。当你在为汽车进行无线充电的时候,如果你的车库里正好也有几盏荧光灯,那么别害怕,因为荧光灯会诡异的亮起来。采用磁共振传输方式的无线充电装置,确实能让它周围的荧光灯发光。这与荧光灯的发光原理有关。荧光灯是靠灯管里的气体产生电离而使灯管内表面的荧光粉发光的。无线充电产生的电磁波正是能够让灯管里的气体发生电离,所以特斯拉生前照片里总是拿着一盏发着光的荧光灯。

您如果怕被诡异的荧光灯吓到,只需要把荧光灯换成白炽灯就好了。不过,国家已经明令白炽灯泡停产了,剩下的就只能选择led灯。但抱歉的是,似乎Led在电磁场中也不够“坚定”平时爱做电路实验的小编可以告诉大家,在电磁辐射环境下,断电的led也发生了莫名其妙的闪烁(我想是led灯的导通电压太低的缘故吧)。

  好吧,我们先把诡异的荧光灯用擦车布盖一下,好在为车充电的时候不用拖动沉重的电缆。无需电缆是无线充电走入家庭的最大优势。但无线充电需要发射线圈,也需要一个接收线圈(只有荧光灯这种另类才不需要接收线圈,原理我上面也讲了),任何技术的广泛普及都是需要统一的标准,我们先看看无线充电需要哪些标准和认证吧!

  无线充电行业以前有三大标准组织分别是:WPC、PMA和A4WP。2014年初PMA和A4WP两家开始合作,最后只剩下两大标准组织。

  [1] Qi是全球首个推动无线充电技术标准化的组织--无线充电联盟WPC推出的“无线充电”标准。WPC成员中有将近200家科技公司,该标准允许无线充电设 备的最大输出功率不超过5W,一般多为手机厂商所用。目前共有12款汽车提供符合Qi标准的无线充电设备,而共计80种不同型号的智能手机均可适配。此 外,宜家出售的部分型号的组合式书桌以及床头灯内置了Qi标准的无线充电器。

  [2] 由Power Matters Alliance推出的PMA标准,是Qi的直接竞争者,主攻快餐市场。目前全美几百家麦当劳和星巴克连锁店中都已经开始向消费者提供符合PMA标准的无线充电器;

  [3] 无线充电联盟A4WP推出Rezence标准。它允许多个设备同时充电,而且在设备的位置与角度上较具弹性,其充电能力与时间也较符合消费者期待,最高传 输功率不超过50W。尽管目前还没有适配Rezence标准的电子产品问世,但英特尔表示将在为平板和笔记本电脑研发的下一代微型处理器芯片上集成这一技 术,最早明年将会有大量新产品问世。

  我们看到,无论采用哪个充电标准,无线充电都存在辐射风险。在这个连wifi辐射都会触动民众敏感神经,导致巨大舆论压力的时代,无线充电要走进千家万户,还真的任重而道远。在电磁辐射被真正“驯服”之前,对无线充电传输效率的评估变的尤为重要。

 50HZ的工频干扰可以很容易的被示波器捕捉到,那么有没有方法对无线充电产生的辐射进行测量呢?答案是肯定的。目前存在两种方法可以满足我们的要求,一是直接对无线充电产生的电磁辐射进行测量,根据测量结果来评估其对环境危害的大小。二是对无线充电的传输效率进行测量,我们认为丢失的能量减去产生的热能就是散发到周围环境中的辐射能。对于第一种方法比较简单直接,只需拿着测量仪表在无线充电装置周围移动,听到响声或看到报警提示就知道电磁辐射超标了。第二种方法则专注于电能的传输效率,能让我们更好的了解无线充电装置的性能。最近是德科技就推出一款针对其E5072A/ E5061B/ E5063A ENA系列网络分析仪的无线电能传输分析软件。借助该软件,ENA系列网络分析仪能够有效地响应市场对新兴无线充电(又叫无线电能传输,WPT)测试的需求。是德科技也成为唯一一家基于矢量网络分析仪提供WPT分析解决方案的厂商。

  目前公认的对电磁波进行屏蔽的最有效措施是给产生电磁波的物体加个金属罩子。原理小编就不多介绍了,这是门很专业的学问。有金属外墙的楼宇里手机信号往往不好,就是因为存在金属材料对电磁场的屏蔽作用。所以,如果您真的担心电磁辐射,那就可以到铁匠铺里订制一套金丝铠甲,穿在身上,防刀剑又防电磁辐射·····




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