动态充电：电动汽车在行驶中充电
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驾驶过程中完成充电：一种克服距离焦虑的技术。
在哪里可以给我的电动汽车充电？这是许多电动汽车车主提出的一个问题。
里程焦虑是电动汽车购买者普遍存在的问题。车主们想知道他们在每次充电之间能走多远，以及充电需要多长时间。
这就是动态充电的用武之地。这是一种移动电动汽车的无线充电，使用与智能手机无线充电相同的原理。通过动态充电，位于道路下方的电线利用磁感应原理将电力无线传输到汽车的接收器。
动态充电在一个重要方面不同于另一种无线充电，即静态充电：动态充电意味着车辆处在移动过程中。经过改装的车辆在进行静态充电时，车辆会停在充电垫的顶部，无论是在公共场所还是在家中。
试点项目已经在世界部分地区展开。在以色列，无线充电已经安装在一条短环公交线路上，以测试无线充电。美国密歇根州也在准备测试一个类似的项目。
这项技术也引发了各界极大的研究兴趣，工程师们设计了各种各样的东西，从动态充电对电网的影响到驾驶时消耗的电量的支付模型。
IEEE会士Francisco de León是纽约大学坦顿工程学院的教授，也是纽约大学电力实验室（NYU Power Lab）的成员。研究人员在该实验室演示了一个系统，该系统能够通过一英尺的气隙传输50千瓦电力，效率为91%。
他说，动态充电回答了一个简单的问题：“为什么人们需要停下来给汽车充电？”在下文，他回答了有关这项有前途的技术的问题。
动态充电有哪些好处？
人们担心充电需要多长时间。用于快速充电的插头，即在几分钟或几秒钟内充电的插头，需要大量的电力，无论是高压还是大电流，或者两者都需要。并且，插入式连接器将非常沉重不便。大多数人并不喜欢。
在道路上动态完成充电还可以让汽车制造商减少电池体积的设计，从而降低汽车制造成本，同时延长电池本身的使用寿命。电池在没有深度放电的情况下会更耐用。
配备动态充电的路面是否可以保证安全？
这和给手机充电的原理是一样的。在路面行走是安全的，因为人们不会与线圈产生“共鸣”。汽车经过时可能会产生磁性碎片。
需要什么样的基础设施？
需要修建（或改造）短路段，将电缆埋在沥青（或其他材料）下面。世界各地的一些研究团队也在寻找适合无线电力传输的更好的路面材料。
如何来适应路面？在有路可走之前，汽车可能不会具备这种能力。
所有电动汽车都可以在车下加装线圈，以适应动态充电。最初，动态充电将被添加到插件中，汽车可能同时配备插头和无线充电功能。
你认为什么会鼓励动态充电的发展？
所有高占用率车辆车道都需要成为电动汽车车道。最终，收费成本将是一个决定性因素：无论是在家、在路上还是在工作场所。
便利性也是一个因素，但主要是总成本。家用充电器很贵。充电器速度越快，价格就越高。但是，道路上的收费在本质上是与许多司机分担了充电器的成本。
如果您想了解更多关于动态充电基础设施的设计考虑，请查看IEEE智能电网的这篇文章：https://smartgrid.ieee.org/bulletins/february-2020/planning-of-in-motion-electric-vehicle-charging-on-freeways。
关于作者
Francisco de León是IEEE会士，也是《IEEE电力传输》会刊的主编。
微信号｜IEEE电气电子工程师
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