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让无线充电更便利 提高电动车接受度

电动车市场规模若要持续扩大,电池及充电问题绝对是重中之重。整体来看,虽然电池容量愈来愈大,也已能满足长距离行驶,然而电池终究会没电,充电站的普及布建仍属必要,且一旦充电站数量够多且够方便,电池也就不用无止尽地朝大容量发展,这有助于降低电动车成本。从此思维出发,能提供充电便利性及安全性的无线充电,在近来越来越受到瞩目。

看好无线充电在电动车领域的发展前景,台湾产官学界皆已有所投入。其中,由中兴大学电机工程学系讲座教授林俊良教授带领团队研发的电动车无线充电方案,已取得三项发明专利,技术移转洽商中。

中兴大学电机工程学系讲座教授林俊良。

中兴大学电机工程学系讲座教授林俊良。

装置巨磁阻  解决「对不准」问题

中兴大学所开发的这套方案突破了电动车无线充电的诸多瓶颈,首先就是「对不准」的问题。一般来说,当电动车上的线圈与充电站位置没有完全对齐时,一般电池的充电功率将下降,而中兴大学开发的方案,透过在车底盘装置巨磁阻,可以引导驾驶进行充电线圈定位,林俊良并进一步说明,「透过电路设计可以有效追踪不同位移情况所需要的传输频率,如此就能改善因线圈不对准所产生的传输功率下降问题。」

利用磁场传输数据  省掉额外通讯装置

另外,这个方案还简化了无线充电站与车辆之间的数据传输问题。一般来说,当电动车进充电站充电时,需使用蓝牙、ZigBee、Wi-Fi等传统通讯方式来进行数据传输,而中兴大学的方案怎透过将数据载在磁场传输,让充电站不需使用额外通讯设备就能和电动车通讯,在充电时达成识别车牌的收费功能,并能透过数据回传实时监控电动车上的电池充电情况,达到电池保护效果。

「由于这个架构是以磁场进行电能和数据传输,所以无论是在制造成本、通讯品质或抗杂讯方面的表现,皆优于使用蓝牙、ZigBee、Wi-Fi等传统通讯方式,且在脏污的充电场合,以磁场传送信息也较不易受电磁干扰。」林俊良说。

双向充电能互传  卖电给电网

此外,特别值得一提的是,这个无线充电方案还具有双向充电能互传功能,且这个功能不仅适用于电动车,也可做为一般汽油车和油电车的附加功能。

也就是说,虽然不像电动车需到充电站充电,但是汽油车或油电车可以反向提供多余的电池电能给充电站。林俊良描述这个应用情境,「若你是住在集合式住宅中的汽油车或油电车车主,在外奔波停回自家停车场后,车子电瓶所蓄积的电力应该是超过下一次发动车辆所需,因此,你可以将电力输送至电网并取得回馈,譬如折抵集合式住宅管理费等,何乐不为。」

中兴大学所开发的无线充电解决方案具备多项创新特性,目前已与厂商洽谈技术授权等细节,朝商业化迈进中。