為高速公路嵌入無線充電器？這在短期內可能無法實現。而用無線充電技術解決無人機和機器人的移動充電問題，障礙已經越來越少。
儘管工程師們已經推出了無線充電板為智慧型手機充電，但它們只有在手機靜止不動時才能正常工作。對於電動汽車而言，類似的「靜止」無線充電技術並沒有比有線充電樁表現出更多的優越性。
《自然·電子學》雜誌報導，美國史丹福大學的研究人員在電動汽車移動充電技術方面取得了重要進展。在未來，電動汽車有望在快速行駛時以無線方式續航。
三年前，史丹福大學的電氣工程師Shanhui Fan和研究生Sid Assawaworrarit創建了第一個運動物體無線充電系統。然而，這項技術的效率太低，只有實驗室研究價值。目前，Fan等展示的新版技術，性能有了質的飛躍。近期來看，該系統可投入倉庫、工廠運行，為移動機器人無線充電，從而消除停機時間，讓機器人具備全天候工作能力。
Fan說：「我們向著實用、高效的汽車、機器人無線充電技術邁出了重要一步。雖然為了滿足行車充電的需求，我們不得不加大充電功率，但我不認為這是一個大問題。」
無線充電器可以通過產生磁場來傳輸電能：磁場以一定的頻率振蕩，在接收設備的線圈中產生共振。然而，只要電源和接收器之間的距離產生細微變化，諧振頻率就會隨之改變。
三年前，Fan等通過集成放大器和反饋電阻解決了這一問題：當充電器和移動物體之間距離改變時，反饋電阻可使系統自動調整工作頻率。然而，初代系統的效率實在太低了（10%）。在新系統中，Fan等將無線傳輸效率提高到了92%。Assawaworrarit解釋說，效率提升的關鍵是「開關模式」放大器的應用。經過很長一段時間的優化，Fan等設計出了高效的電路結構。
新系統原型機可以在2~3英尺內無線傳輸10瓦電能。Fan說，擴大系統為汽車傳輸數十至數百千瓦電能，不存在根本性障礙。無線傳輸過程只需要幾毫秒，足以為快速行駛的汽車提供能量補給。現在唯一的限制是，汽車電池可能無法快速吸收所有電能。Assawaworrarit補充說：「無線充電器不應該構成健康風險。汽車充電器也應當完全滿足現有安全準則。」
儘管「在高速公路嵌入無線充電裝置」還只是一個設想，但在地面或屋頂安裝無人機充電器的可行性則高得多。
Fan說：「試想一下，無人機在屋頂上盤旋一會兒，就能續航一整天。誰知道呢？也許無人機真的可以用來送披薩。」
原創編譯：雷鑫宇 審稿：阿淼 責編：唐林芳
期刊來源：《自然·電子學》
期刊編號：2520-1131
原文連結：
https://engineering.stanford.edu/magazine/article/how-we-might-recharge-electric-car-it-drives
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