电动汽车巴士提供了一种新的无线充电方式

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无论电动汽车的效率有多高，它们仍然依赖于需要延长充电时间的笨重电池。汽油可以让司机在几分钟内补充燃料并上路，这一直保持着它的优势。

经常提到的一种解决方案是无线电力传输。斯坦福大学最近的一项研究提出了一条电气化高速公路，允许汽车在行驶中充电。这在理论上是个好主意，但需要大规模的基础设施升级，目前可能不太可行。但犹他州立大学的研究人员表示，他们可能有更好的答案：与其他系统相比，原型充电系统可以传输更多的电力，传输范围更广，效率更高，而且通过将充电板放置在特定位置而不是沿路，它可以显著降低成本。

犹他州立大学的工程师们开发出了一种名为“Aggie”的原型电动巴士，很快就可以将学生从犹他州洛根校区的一端运送到另一端。工程师不会在公交车路线上放置充电板，而是在1.6英里环路上的一个车站放置充电板，为公交车电池充电。领导该项目的犹他州立大学电气和计算机工程教授亨特吴(Hunter Wu)表示，这一设置不仅限制了基础设施的成本，还允许公交车使用80%的小型电池。他表示，同样的思路也可以应用到路口、停车位等小客车公共停放点，实现任意类型电动汽车的快速充电。

“我们的解决方案提供的是这种持续的能量缓冲，”吴说。“它基本上可以让公交车一整天不停地行驶。”

吴在新西兰奥克兰大学学习期间，以无线电力传输为博士论文题目。2010年，他搬到了犹他州，并将自己的想法付诸实践。经过两年半的努力，他的团队在11月推出了这款巴士，展示了他们所谓的效率、传输功率和无线充电传输距离的最佳组合。

使汽车无线充电成为可能的技术与电动牙刷和其他消费设备使用的感应原理相同。连接到电网的初级线圈产生磁场。磁场与设备中次级线圈的间隙相互作用，然后将磁场中的能量转换回电能。

为了提高功率、效率和充电器与电池之间的距离，犹他州立大学的吴和他的团队使用铁磁材料3354 Mn-Zn ——将充电板产生的磁场塑造成一种喷泉，可以指向要充电的设备。他们还调整了两个线圈，使它们以相同的频率共振，以提高电力传输的效率，并产生每秒振荡2万次的磁场，以传输高功率。

据吴介绍，该系统在6英寸的间隙内传输25千瓦的电力，效率为90%，偏差可达6英寸。充电板的原型版本是一个56英寸直径、160磅重的铁氧体、铜和铝圆盘，上面有线圈。在校园示范项目中，吴和他的团队正在努力将直径减小到36英寸，并将重量减半。他们还需要使它防水，并加强它足以承受公共汽车驶过它的重量。然后他们可以把它嵌入公共汽车站的人行道。

样车每次在充电板上停留5分钟，可以获得10分钟左右的行驶时间。对于很多公交线路来说，这样的收费是不够的。因此，吴和他的同事们致力于在未来一年半的时间里，每六个月将他们系统的输出功率翻一番，希望达到200千瓦。武硕，充电器一旦达到100瓦，就会更接近现实世界运输机构的需求。这个200千瓦的系统应该可以让每5分钟充电一次的公交车行驶一个小时，吴先生还想把充电板和公交车底盘之间的距离增加到8英寸。他说，“这非常适合公共交通。”

犹他州立大学商业化和区域发展主任罗伯特贝胡宁提醒人们，这一系统也是安全的。贝胡宁说，世界各地的公司都对这项技术表示了兴趣，他们最大的担忧是除了系统的充电容量之外，电力传输是否有危险。“我们知道有些人担心，‘天哪，如果你充电的时候一只吉娃娃从巴士下面跑过去，会发生什么？’”这个问题的答案是“没有”。一点都不暖和。"

如果像吴灿先生这样的充电板让电动汽车在交通中更加实用，那么每天不按照预定路线行驶的汽车怎么办？他建议，可以在人们停车最频繁的地方安装充电板，比如路口、停车位等。这将为电动汽车提供一个天篷，而无需在整个高速公路上安装充电技术。

斯坦福大学电气工程教授范山辉认为，将电能转移到固定车辆上是一个有趣的前景。但对他来说，这可能只是第一步，不足以让电动汽车赶上汽油车。这需要更远大的眼光。他说：“基本上，你有办法让你的汽车直接连接到电网，一些主要道路将被电气化。”将所有这些电池保留在电网中将是整个系统的一个优势，提供了一种在用电高峰期平衡电力负载的方法。至于升级高速公路的成本，范说，高速公路系统(像美国的大多数基础设施一样)无论如何都需要大修，电气化只是总成本的一部分。

如果这个新系统获得成功，它可能预示着电动汽车的新时代，在这个时代，续航里程不再是问题，充电过程将实现自动化。

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