科學(xué)家設(shè)計(jì)了首個(gè)可在行駛過(guò)程中為電動(dòng)卡車無(wú)線充電的高速公路

該技術(shù)可以減少電動(dòng)卡車和乘用車的電池容量需求。美國(guó)工程師在對(duì)高速公路上行駛的重型電動(dòng)卡車進(jìn)行無(wú)線充電后取得一項(xiàng)突破性進(jìn)展，可能徹底改變電動(dòng)車在行駛過(guò)程中的充電方式。

實(shí)驗(yàn)在美國(guó)印第安納州西拉斐特的52/231號(hào)公路的一段四分之一英里路段上進(jìn)行，普渡大學(xué)的研究人員在混凝土路面下安裝了正在申請(qǐng)專利的動(dòng)態(tài)無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)。今年秋天的一次試驗(yàn)中，一輛經(jīng)過(guò)特殊改裝的康明斯8級(jí)電動(dòng)半掛牽引車以65英里/小時(shí)（約105公里/小時(shí)）的速度駛過(guò)隱藏的線圈系統(tǒng)。據(jù)報(bào)道，該車在行駛過(guò)程中獲得了高達(dá)190千瓦的電力，這個(gè)數(shù)字大約相當(dāng)于100戶普通家庭的用電量。

普渡大學(xué)的這套系統(tǒng)利用嵌入路面的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，電動(dòng)半掛牽引車底盤(pán)下安裝有接收線圈。當(dāng)卡車駛過(guò)線圈時(shí)，電力會(huì)實(shí)時(shí)穿過(guò)路面?zhèn)鬏斨淋囕v電池系統(tǒng)。這些線圈經(jīng)過(guò)專門(mén)設(shè)計(jì)，可在美國(guó)交通最繁忙的高速公路路段所采用的混凝土路面中工作。

雖然無(wú)線電動(dòng)車充電并非新技術(shù)，但以高速公路時(shí)速提供近200千瓦的電力在美國(guó)尚屬首次。此外，重型卡車需要巨大的電力供應(yīng)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)前充電板或試點(diǎn)城市道路設(shè)施的能力范圍。

普渡大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程教授迪奧尼西奧斯?阿里普蘭蒂斯博士表示，通過(guò)混凝土遠(yuǎn)距離向數(shù)萬(wàn)磅重的移動(dòng)目標(biāo)傳輸電力，需要比標(biāo)準(zhǔn)電子產(chǎn)品更高的工程精度。他補(bǔ)充說(shuō)："在相對(duì)較遠(yuǎn)的距離通過(guò)磁場(chǎng)傳輸電力具有挑戰(zhàn)性，更具挑戰(zhàn)性的是為重型車輛提供比智能手機(jī)接收功率高數(shù)千倍的電力。"美國(guó)柴油和替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)專業(yè)公司康明斯為此次演示提供了電動(dòng)半掛牽引車。

康明斯首席技術(shù)工程師約翰?克雷斯透露，道路測(cè)試進(jìn)行得異常順利。他在新聞稿中闡述道："憑借其高功率和極具前景的成本結(jié)構(gòu)，這項(xiàng)技術(shù)為未來(lái)公路商業(yè)運(yùn)輸提供了一個(gè)實(shí)用且可能改變游戲規(guī)則的解決方案。"

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)格適用于最重的商用卡車，這意味著較輕的車輛也能自動(dòng)適用。由于卡車運(yùn)輸對(duì)美國(guó)貨運(yùn)和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值至關(guān)重要，這種設(shè)計(jì)選擇可能會(huì)加速該技術(shù)在全國(guó)的推廣。目前，半掛車電動(dòng)化受限于電池尺寸、重量和充電時(shí)間。但研究團(tuán)隊(duì)確信，如果卡車可以在行駛中充電，卡車和電動(dòng)乘用車的電池都可以變得更小。

普渡大學(xué)萊爾斯土木與建筑工程學(xué)院教授約翰?哈多克博士解釋說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)甚至可以消除里程焦慮。他總結(jié)道："有了這個(gè)系統(tǒng)，你就可以在路上行駛時(shí)給電池充電。"該項(xiàng)目于2018年啟動(dòng)，是ASPIRE國(guó)家科學(xué)基金會(huì)電氣化交通基礎(chǔ)設(shè)施工程研究中心的一部分。

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