乘用車(chē)也可采用非接觸充電（中）

非接觸充電方式有三種

電磁感應是最接近實(shí)用化的方式，不過(guò)存在的問(wèn)題是送電距離比較短，如果送電部與受電部的橫向偏差較大、傳輸效率就會(huì )下降。另外，用于快速充電時(shí)，還存在基礎設施方的送電設備耗費成本的問(wèn)題。

而針對這兩個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出了能夠延長(cháng)送電距離的磁共振方式和有望降低成本的微波方式。

日產(chǎn)正考慮采用電磁感應方式。該公司在2009年7月舉行的先進(jìn)技術(shù)說(shuō)明會(huì )上公開(kāi)了電磁感應方式的非接觸充電系統（圖2）。系統是該公司與昭和飛行機工業(yè)合作開(kāi)發(fā)的。充電能力因送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈的尺寸而異，不過(guò)用于乘用車(chē)的充電能力為1k～30kW左右。

圖2：配備非接觸充電系統的實(shí)驗車(chē)輛日產(chǎn)汽車(chē)2009年7月公開(kāi)的非接觸充電系統。（a）原型車(chē)是2000年上市的電動(dòng)汽車(chē)“Hypermini”。計劃在2013年推出的新一代EV中采用非接觸充電系統。非接觸充電系統是與昭和飛行機工業(yè)合作開(kāi)發(fā)的。（b）送電部和受電部。

如果家用普通充電的充電能力為1.5kW（交流100V×15A）左右，街上快速充電器（直流300～400V×150A）的充電為50kW左右，納悶昭和飛行機所開(kāi)發(fā)系統的充電能力則相當于快速充電器的一半左右。普通充電時(shí)，能以與電線(xiàn)式相同的時(shí)間進(jìn)行充電，快速充電時(shí)，則能在電線(xiàn)式約1.5倍時(shí)間內充電。

電磁感應在送電線(xiàn)圈和受電線(xiàn)圈之間傳輸電力。當送電線(xiàn)圈中有交流電流流過(guò)時(shí)，送電·受電線(xiàn)圈之間產(chǎn)生磁束，隨著(zhù)磁束變化，受電線(xiàn)圈會(huì )有交流電流流過(guò)（圖3）。日產(chǎn)與昭和飛行機合作開(kāi)發(fā)的系統，其傳輸距離為10cm左右，傳輸效率達到90%，不過(guò)希望今后即使汽車(chē)在橫向偏差20～30cm時(shí)停下也能確保同等的傳輸效率。具體將通過(guò)減少送電·受電線(xiàn)圈的損耗等，比原來(lái)進(jìn)一步提高傳輸效率。

圖3：電磁感應的原理當送電線(xiàn)圈有交流電流流過(guò)時(shí)，產(chǎn)生磁束，穿過(guò)受電線(xiàn)圈。當磁束變化時(shí)，受電線(xiàn)圈產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，有電流流過(guò)。

此外，兩家公司還將研究檢測充電時(shí)送電·受電部之間是否有動(dòng)物侵入以及是否有金屬碎片進(jìn)入等的機制。因為如果充電時(shí)有異物，此處就會(huì )產(chǎn)生渦電流，有可能導致發(fā)熱。

磁共振能夠傳輸數米之遠

其他兩種方式的輸出功率還很小，還處于研究階段，不過(guò)作為下一代技術(shù)備受關(guān)注。

采用磁共振方式的非接觸傳輸系統自2007年美國MIT（麻省理工學(xué)院）公布以來(lái)，一直備受全球技術(shù)人員的關(guān)注。日本國內，2009年8月長(cháng)野日本無(wú)線(xiàn)宣布開(kāi)發(fā)出基于磁共振的送電系統（圖4）。當送電·受電部之間的傳輸距離為40cm時(shí)，傳輸效率達到95%（圖5）。

圖4：基于磁共振的電力傳輸系統長(cháng)野日本無(wú)線(xiàn)開(kāi)發(fā)的試制系統。其特點(diǎn)是與電磁感應方式相比，適于長(cháng)距離傳輸?；驹硎请姶鸥袘?，利用控制電路設定共振頻率，能夠減少送電部與受電部之間的電阻，能夠將電傳輸到遠處。

圖5：磁共振方式的系統（長(cháng)野日本無(wú)線(xiàn)）利用高頻電源將家用電源AC100V（50～60Hz）轉換成13.56MHz，傳輸到送電部。利用受電部的整流電路轉換成直流，用于點(diǎn)燈或者發(fā)動(dòng)模型直升飛機。

磁共振的基本原理與電磁感應相同。當送電部有電流流過(guò)時(shí)，產(chǎn)生磁束，受電部就會(huì )有電流流過(guò)。不過(guò)，不同點(diǎn)在于并非由簡(jiǎn)單線(xiàn)圈構成送電部和受電部而是采用兼備線(xiàn)圈（L）和電容器（C）的LC共振電路。另一個(gè)不同點(diǎn)是具有使兩個(gè)電路具有相同共振頻率的控制電路。共振頻率值隨著(zhù)送電部與受電部之間的距離而變化。通過(guò)利用控制電路設定適當的共振頻率來(lái)使兩個(gè)電路發(fā)生共振。

該公司估算，磁共振方式在60cm的傳輸距離內能夠確保90%的效率（圖6）。而電磁感應方式在數厘米左右的距離內傳輸效率低于90%，因此磁共振方式的效率更高。

設定共振頻率的控制電路連接到送電部。如果不根據傳輸距離改變共振頻率，傳輸效率也會(huì )跟電磁感應一樣迅速降低（圖7）。傳輸效率還隨著(zhù)送電部和受電部的直徑而改變，面積越大，傳輸效率越高（圖8）。

圖6：送電方式和傳輸效率電磁感應在數厘米內傳輸效率降低。而磁共振傳輸效率的減少平緩。送電·受電部的直徑為40cm時(shí)。（圖表出處：長(cháng)野日本無(wú)線(xiàn)）。

圖7：磁共振方式的共振頻率控制根據送電部與受電部的距離適當控制共振頻率，傳輸距離會(huì )猛增。（圖表出處：長(cháng)野日本無(wú)線(xiàn)）

圖8：送電·受電部的直徑與傳輸距離的關(guān)系送電部和受電部都是直徑越大，傳輸效率越高。（圖表出處：長(cháng)野日本無(wú)線(xiàn)）

雖然目前輸出功率只有30W，但2009年內打算提高到1kW左右。不過(guò)，實(shí)際使用時(shí)，需要跟其他方式一樣，要符合電波法、驗證對人體的安全性及減小部件等。

并且，方針是“從工廠(chǎng)叉車(chē)等使用范圍受限的領(lǐng)域導入，最終應用于EV”（長(cháng)野日本無(wú)線(xiàn)研究開(kāi)發(fā)部長(cháng)谷屋明彥）。