无线电力传输技术的发展使远程充电更近了一步
远程充电技术有点像圣杯,但在过去的10年里,由于不实用的笨重设备和需要大量投资,它们一直处于边缘。但这可能会改变。俄罗斯初创公司Reasonance在无线电力传输技术方面迈出了巨大的步伐,导致成本急剧下降,在某些情况下高达90%。合作伙伴项目已经在与几家汽车制造商和汽车商店合作。理性首席执行官安东·维什涅夫斯基解释说。
在CES上的众多新技术中,2021最受欢迎的是Reasonance的无线电视。这个新系统基于一个原型,成本约为150美元,从50厘米的距离远程为电视供电,并将传输能量效率提高了90%。电视由接收器线圈供电,发射线圈安装在电视上方的桌子上。电流是由磁场感应的,该技术证明了线圈的未对准,效率,安全性和成本效益。由于它提供的潜力,它在CES上引起了很多轰动。
行业趋势
无线电力传输可以带来的进步很大,从更便宜,更安全的电力传输到人类努力的所有领域都具有更高的效率。在该行业中,不断进行工作以创建可以大规模实施的有效无线 (真正的无线) 功率传输。如今,大多数行业参与者都使用众所周知的电磁共振效果,这与当前的Qi标准几乎没有区别,也就是说,您必须将手机或其他设备直接放在充电板上。这不是真正的无线,而是无插头。将来,需要解决方案,使消费者根本不考虑充电,而只是像wi-fi连接一样发生。这是亚洲、欧洲和美国普遍的全球期望。
在小型电动汽车 (自行车,踏板车,轻便摩托车,人力车,嘟嘟车) 领域,对无线充电的需求肯定在增长,特别是对于亚洲地区和印度的国家。小型电动汽车的第二个市场是欧盟国家,这些国家对低需求的移动性需求很大,环境标准也很高。就电动汽车而言,它们需要大量的电力才能快速传输,这使得无线充电系统变得复杂。大多数汽车制造商还没有准备好接受这种复杂性和成本。最适合电动汽车的解决方案是带有预装充电电池的智能 (绿色) 道路,允许车辆在旅途中充电。
新边疆
在感应中,电线是无人技术旅程中的最后障碍,但是直到现在,无线电力传输解决方案都需要大型结构和通常不安全的频率。这是不切实际的,对生物有害且昂贵。例如,25,000美元的电动车辆的充电站可以花费10,000美元。
相反,合理系统设计简单,这意味着电力传输成本比竞争对手低10倍。由于用于制造线圈的材料的可负担性,启动能够实现这些惊人的节省。通过在线圈配置中使用技术知识,即使在与世界卫生组织的准则兼容的低频下,成本也超出了负担得起的范围,该准则规定,高达30 kHz的频率对生物是安全的。
电动汽车的远程充电
几家汽车制造商以及许多初创公司和基础设施公司正在测试运动中的电动汽车无线充电技术。假定道路下的动态充电需要能够将能量传输到车辆接收器的无线网络。对于卡车和电动公共汽车,也可以使用在道路上伸展的发射器进行充电,类似于在移动电车时使用的发射器。
Renault SA和Electricite de France SA正在巴黎测试动态汽车充电。卡车制造商Scania AB正在准备生产电动卡车,该卡车使用道路上的变送器自行充电。在特拉维夫,正在测试一条600米的道路,该道路已经能够在行驶时为电动公交车充电。测试涉及启动驻极子和Dan总线。
可以理解的是,汽车制造商正在寻求增加动力传递,以减少充电时间。但合理的观点是,以更低的成本增加充电点的数量更可行。结果,不再需要大型电源充电站,当在交通信号灯处停车时,可以通过在购物中心停车甚至短时间内为汽车充电。
2020年10月采用了SAE J2954电动汽车无线电力传输标准。开发它花了10多年的时间。该文件定义了无线能量传输的参数-3.7; 7.7; 在距离10-25厘米和频率85 kHz的功率11 kW,效率为95-97%。使用这种标准的合理性,开发人员当然可以提供最佳的结果 (对于等于发射线圈直径的距离,效率为95-97%),但是被迫根据指定的参数进行工作。
商业生产之旅
2018年,技术开发人员Vladimir和Oleg Trubnikovs和Andrey Tarasov向世界上最大的能源和冶金公司之一En Group的代表展示了他们的专业知识。在此之前,他们已经在俄罗斯研究所开发和磨练了15年。
En集团董事会成员Anton Vishnevsky投资了该项目。后来,他带领团队,出任首席执行官一职。股东总共向该项目投资了近200万美元的自有资金,以使Reasonance正常运行。维什涅夫斯基 (Vishnevsky) 到来后,公司将重点从科学研究转向以市场为导向的发展。该公司还加入了AirFuel联盟,这是一个由创新企业组成的集团,致力于使世界摆脱有线电力传输的束缚。
今天,项目团队雇用了12名员工。Andrey Tarasov负责无线传输,寻找最佳解决方案,并与科学顾问合作。奥列格·特鲁布尼科夫专攻电力工程,管理由四名工程师组成的团队。该公司计划雇用大量新的有才华的开发人员,并在未来12个月内开始商业销售该技术。
其研发实验室位于莫斯科; 而总部所在地的决定尚未确定。鉴于开发商正在俄罗斯,中国,印度,美国,欧洲,加拿大和韩国注册超过100项专利,该决定将很快做出。
物流和电子
这种技术的潜力超出了对车辆的无线传输充电的重要性和重要性。例如,对物流中各种类型设备的无线充电越来越重视。在线交易的繁荣导致了物流的大规模增长以及许多仓库操作的自动化。但是自动化并不意味着机器人和无人叉车的完全自治,因为它们必须 “离线” 并连接到有线网络才能充电。无线解决方案 (包括仓库中内置的智能路由) 将极大地优化仓库中的设备,并为自治一词带来真正的含义。它将大大提高一个快速而广泛增长的行业的效率。
手机、智能手表、耳机等可穿戴设备和设备的无线充电趋势也是许多制造商试图解决的问题。例如,跨国电子公司小米公司刚刚宣布开发Mi航空充电技术。从工程角度来看,这绝对是一个伟大的突破,但与真正的无线充电无关。其使用的频率对于活体物体是不可接受的,并且5w的功率输出并不重要。摩托罗拉最近发布的公告也可以这样说,由于安全问题,当充电座检测到人体时,无线充电停止。
公平地说,有效,安全和低成本的无线电力传输是一个圣杯。它的介绍肯定会改变我们的生活方式和做事方式。它将对人类努力的所有领域产生重大影响,理性在帮助实现这一目标方面极为接近。