康奈尔大学通过电场为电动汽车无线充电铺平道路

据外媒报道，康奈尔大学的研究人员创造了一种新方法，使电动汽车、自动叉车和其他移动机器能够在运动中无线充电。想象一下，一辆汽车在高速公路上行驶，但电池电量很低。司机可以在下一个出口下车，寻找充电站，也可以通过简单的变道和靠近嵌入在路上的特殊充电板直接充电。这正是电气和计算机工程副教授Khurram Afridi和他的团队成员希望实现的目标。这项技术不仅可以为司机节省时间，还可以提高仓库生产力，为更可持续的运输铺平道路。在这个系统中，Afridi团队设计了两块接地绝缘金属板，通过匹配网络和高频逆变器连接到电力线，从而产生振荡电场。这种磁场可以吸引和排斥安装在车辆底部的一对匹配金属板上的电荷。该系统可以通过可整流的车辆电路驱动高频电流。随后，整流后的电流可以对电池充电。与有磁场的圆弧相比，电场具有更多的线性和方向性特征。因此，电场不需要诸如铁氧体之类的磁性材料，并且可以在更高的频率下操作。但它的主要挑战是，由现成的电压产生的电场非常弱。通过提高电压和在更高频率下运行系统，Afridi的团队实现了高水平的电力传输，以弥补这一不足。该团队的无铁氧体系统预计将变得更小、更轻、更便宜，并且更容易嵌入车道。然而，该系统很难开发。该研究小组最著名的发明是有源可变电抗整流器，它可以让车辆在通过充电板时获得全功率，即使配对的充电板并不完全一致，而且路上每隔几米就有这样的充电板。AVR还可以为底盘和地面之间间隙增加的大型车辆提供动力。如果创建无线充电系统很困难，那么大规模部署将更加困难。阿夫里迪认为，大规模部署有两种方法。一是首先实现高交通量道路的电气化，尤其是那些支持大型长途卡车的道路；另一种方法是将重点放在城市，在停车标志和红绿灯处安装充电板，让司机在等待时充电。这项技术也可以用于生产仓库和配送中心，因此自主机器人可以全天候工作。Afridi目前正与丰田北美物料搬运公司合作，开发叉车和物料搬运移动机器人的运动充电。阿夫里迪说：“无线充电一开始听起来可能很疯狂，但如果我们真的拥有这项技术，那将非常有意义

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