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为高速公路嵌入无线充电器？这在短期内可能无法实现。而用无线充电技术解决无人机和机器人的移动充电问题，障碍已经越来越少。
尽管工程师们已经推出了无线充电板为智能手机充电，但它们只有在手机静止不动时才能正常工作。对于电动汽车而言，类似的“静止”无线充电技术并没有比有线充电桩表现出更多的优越性。
《自然·电子学》杂志报道，美国斯坦福大学的研究人员在电动汽车移动充电技术方面取得了重要进展。在未来，电动汽车有望在快速行驶时以无线方式续航。
三年前，斯坦福大学的电气工程师Shanhui Fan和研究生Sid Assawaworrarit创建了第一个运动物体无线充电系统。然而，这项技术的效率太低，只有实验室研究价值。目前，Fan等展示的新版技术，性能有了质的飞跃。近期来看，该系统可投入仓库、工厂运行，为移动机器人无线充电，从而消除停机时间，让机器人具备全天候工作能力。
Fan说：“我们向着实用、高效的汽车、机器人无线充电技术迈出了重要一步。虽然为了满足行车充电的需求，我们不得不加大充电功率，但我不认为这是一个大问题。”
无线充电器可以通过产生磁场来传输电能：磁场以一定的频率振荡，在接收设备的线圈中产生共振。然而，只要电源和接收器之间的距离产生细微变化，谐振频率就会随之改变。
三年前，Fan等通过集成放大器和反馈电阻解决了这一问题：当充电器和移动物体之间距离改变时，反馈电阻可使系统自动调整工作频率。然而，初代系统的效率实在太低了（10%）。在新系统中，Fan等将无线传输效率提高到了92%。Assawaworrarit解释说，效率提升的关键是“开关模式”放大器的应用。经过很长一段时间的优化，Fan等设计出了高效的电路结构。
新系统原型机可以在2~3英尺内无线传输10瓦电能。Fan说，扩大系统为汽车传输数十至数百千瓦电能，不存在根本性障碍。无线传输过程只需要几毫秒，足以为快速行驶的汽车提供能量补给。现在唯一的限制是，汽车电池可能无法快速吸收所有电能。Assawaworrarit补充说：“无线充电器不应该构成健康风险。汽车充电器也应当完全满足现有安全准则。”
尽管“在高速公路嵌入无线充电装置”还只是一个设想，但在地面或屋顶安装无人机充电器的可行性则高得多。
Fan说：“试想一下，无人机在屋顶上盘旋一会儿，就能续航一整天。谁知道呢？也许无人机真的可以用来送披萨。”
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：阿淼
责编：唐林芳
期刊来源：《自然·电子学》
期刊编号：2520-1131
原文链接：
https://engineering.stanford.edu/magazine/article/how-we-might-recharge-electric-car-it-drives
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