無線充電使電動汽車只需將其停放在包含電線圈的無線充電板上即可進(jìn)行充電。車輛甚至可以在沿具有多個(gè)嵌入式線圈的道路行駛時(shí)動態(tài)充電。這使用與無線電話充電或變壓器相同的原理 - 電磁感應(yīng)。感應(yīng)是電流和磁力之間的關(guān)系，它可以將電力從一個(gè)電路傳輸?shù)搅硪粋€(gè)斷開的電路。

電磁感應(yīng)

每當(dāng)電流流過電線時(shí)，都會在電線周圍產(chǎn)生磁場。對于恒定電流，磁場的產(chǎn)生不會消耗能量，盡管導(dǎo)線中的電阻會消耗能量。然而，磁場確實(shí)儲存能量。電流可以想象為像流過管道的水一樣。使用這個(gè)類比，電壓就像壓力，電流就像流量。磁場就像水的質(zhì)量一樣——在恒定的流速下，它沒有影響，但是當(dāng)流量發(fā)生變化時(shí)，加速度會產(chǎn)生一個(gè)力。在電磁學(xué)中，這種類似慣性的力被稱為電感。電流的變化率會產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化。

通過將導(dǎo)線制成線圈，可以將環(huán)繞導(dǎo)線的磁場加在一起。這就是制造電磁鐵以產(chǎn)生強(qiáng)磁場的方法，也是制造電感器以在電路中存儲能量的方法。在這個(gè)應(yīng)用中，它們產(chǎn)生的電壓可以抵抗電流的變化。

利用交流電通過感應(yīng)傳遞電能

正如力和加速度之間存在雙向關(guān)系一樣，在磁場中存儲和釋放能量之間也存在雙向關(guān)系。電流的變化導(dǎo)致能量存儲在磁通量中，磁通量的變化可以在導(dǎo)線中感應(yīng)出電流。當(dāng)交流電流流入線圈時(shí)，電流方向的連續(xù)變化會將大量能量泵入磁通量中。如果另一個(gè)線圈位于磁場內(nèi)，這將導(dǎo)致交流電流流過第二個(gè)線圈，從而在兩個(gè)電路之間傳輸電力。這就是變壓器的工作方式，線圈之間的繞組不同，導(dǎo)致兩個(gè)電路中的電壓不同。

變壓器通常有一個(gè)磁芯來幫助引導(dǎo)線圈之間的磁場。然而，這不是必需的，因?yàn)榇艌隹梢酝ㄟ^空氣甚至真空傳播。無線充電本質(zhì)上是一個(gè)變壓器，每個(gè)線圈位于不同的設(shè)備上。在電動汽車的情況下，電力供應(yīng)到位于道路充電墊的一個(gè)線圈，而另一個(gè)線圈連接到車輛的底部。

靜態(tài)無線充電點(diǎn)可以為司機(jī)提供更大的便利，讓他們無需連接充電線就可以停在充電點(diǎn)上。這對于公共汽車和出租車服務(wù)特別有用，可以在乘客登機(jī)時(shí)快速充電。頻繁、方便的充電允許使用更小的電池，從而降低車輛成本和擴(kuò)大電動汽車制造規(guī)模的瓶頸。

動態(tài)充電對于電動汽車來說可能更具變革性。這使用嵌入在公共汽車路線和公共高速公路上的大量線圈在車輛行駛時(shí)為車輛充電。自 2013 年以來，此類系統(tǒng)已在韓國運(yùn)行，目前正在其他幾個(gè)國家進(jìn)行試驗(yàn)。