學(xué)生解決行業(yè)發(fā)展痛點(diǎn) 讓電動(dòng)汽車邊行駛邊充電

“將發(fā)射線圈預(yù)設(shè)在裝配式路面板內(nèi)，通過(guò)磁耦合無(wú)線傳輸技術(shù)，為裝有接收線圈的電動(dòng)汽車充電，實(shí)現(xiàn)邊行駛邊充電。”日前，在上海舉行的2021福特“優(yōu)行”大學(xué)生創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽全國(guó)總決賽上，由南京工業(yè)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院侯曙光老師指導(dǎo)、建筑與土木工程專業(yè)2019級(jí)碩士研究生徐佳誠(chéng)同學(xué)領(lǐng)銜完成的創(chuàng)意項(xiàng)目“智路e行-裝配式無(wú)線充電智能路面”，斬獲全國(guó)總冠軍。

提及項(xiàng)目創(chuàng)新的初衷，徐佳誠(chéng)表示，傳統(tǒng)燃油消耗化石資源，帶來(lái)碳排放超標(biāo)等問(wèn)題，而清潔程度高、環(huán)境友好的電動(dòng)汽車在市場(chǎng)已開(kāi)始蓬勃發(fā)展，但電動(dòng)汽車充電難、續(xù)電難，又成為其市場(chǎng)推廣的阻點(diǎn)。在導(dǎo)師侯曙光的指導(dǎo)下，徐佳誠(chéng)等人開(kāi)始技術(shù)創(chuàng)新，試圖解決制約行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)。

“現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的有線充電樁，存在三大‘短板’。一是充電樁反復(fù)充插后容易損壞，二是損壞后維修成本高，三是具有不安全性，易引發(fā)火災(zāi)等事故。”負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)模式開(kāi)展、技術(shù)產(chǎn)品推廣的團(tuán)隊(duì)成員金瑞說(shuō)，他們?cè)O(shè)計(jì)的裝配式無(wú)線充電智能路面，將磁耦合無(wú)線傳輸技術(shù)與裝配式路面結(jié)構(gòu)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車“邊行駛邊充電”。

“我們的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了充電技術(shù)創(chuàng)新，即通過(guò)高頻交流電產(chǎn)生磁場(chǎng)共振耦合，達(dá)到能量無(wú)線傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大功能、高效率充電。”負(fù)責(zé)市場(chǎng)需求調(diào)研、系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的邵玉月補(bǔ)充說(shuō)，此外，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝創(chuàng)新和管理技術(shù)創(chuàng)新。

她解釋道，結(jié)構(gòu)與工藝創(chuàng)新表現(xiàn)在施工速度快、成型質(zhì)量高、使用壽命久；管理技術(shù)創(chuàng)新體現(xiàn)在開(kāi)發(fā)了路面信息管理系統(tǒng)，為后期維修養(yǎng)護(hù)提供精確數(shù)據(jù)支持。

“使用這項(xiàng)技術(shù)后，電車充電會(huì)更經(jīng)濟(jì)、更安全、更便捷、更舒適。”談及產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，指導(dǎo)老師侯曙光說(shuō)，充電線圈預(yù)設(shè)在面板內(nèi)部，相比有線充電技術(shù)，占地面積少，減少了成本，且無(wú)插口結(jié)構(gòu)，降低了危險(xiǎn)，還可動(dòng)態(tài)充電，節(jié)省了時(shí)間，也能連續(xù)性操作，為用戶帶來(lái)沉浸式體驗(yàn)。

侯曙光介紹，靜態(tài)無(wú)線充電方式較之有線充電方式在功率和最優(yōu)傳輸效率之間相差無(wú)異；建設(shè)周期相比有線充電方式提高了33%；使用壽命延長(zhǎng)了66%；建設(shè)成本降低了20%；用電成本便宜了12.5%。“行駛過(guò)程中充電10 min，可續(xù)航16 km。”負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)和售后服務(wù)的楊文鼎興奮地舉例道，以整車質(zhì)量1.5 t為例，以60 km/h速度行駛，動(dòng)態(tài)無(wú)線充電功率15 kW，行駛10 min，可充電量2 kW·h，續(xù)航16 km。

“我們力爭(zhēng)使產(chǎn)品做到‘三服務(wù)’。”談及項(xiàng)目的應(yīng)用場(chǎng)景，徐佳誠(chéng)表示，希望將來(lái)服務(wù)物流園區(qū)、公路和無(wú)人駕駛，可以針對(duì)園區(qū)內(nèi)分揀機(jī)器人設(shè)置無(wú)線充電車道，針對(duì)公路設(shè)置無(wú)線充電專用車道，為無(wú)人駕駛車輛提供充電解決方案。

據(jù)金瑞介紹，此前項(xiàng)目已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)、申請(qǐng)軟件著作權(quán)1項(xiàng)。