2015年5月28日讯,地面一个线圈,车底盘再装一个线圈,两线圈对准,按下“充电”按钮,几小时后,电动汽车就能吃饱喝足,重新上路。这样听上去,是不是有点儿像天方夜谭?来自中国科学院电工研究所的王丽芳研究员,带领她的团队,经过四年多的攻坚克难,让电动汽车摆脱了对有线充电的依赖,为电动车开拓出“无限”的发展前景。今年下半年,这一技术将走出实验室,在相关区域进行示范。更高的安全性,更低的维护成本,更小的占地面积,王丽芳认为,无线充电技术的成熟完善,或将使电动汽车迎来大发展的“春天”。
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研究团队带头人、中科院王丽芳研究员
1.线圈装进车也要防“排异反应”
从实验室跨到示范这一步,其实并不容易。2013年上半年,王丽芳带着自己的无线充电系统首次在北京科博会上亮相。实际上,当时亮相的只能算是个”半成品“:地面线圈铺在地上,以装有灯泡的小推车模拟电动汽车,小推车驶过地面线圈,灯泡就会变亮,整个过程直观展示充电过程。
这次亮相受到了极大的关注,这给了王丽芳极大的信心,刚接手项目时的忐忑和不安稍稍得到了安慰。王丽芳和队友们下一步的目标很明显,就是完成系统的装车匹配。而将车载线圈装进车里,不亚于是给汽车做了个器官移植手术。为了不出现排异反应,就得保证车载线圈跟车上的每个系统都能达到一种调和的状态,顾此还要及彼。”我们的原则就是让整车的改变最小,让自己的系统尽可能适应整车原来接口的需求。”实验室阶段的系统通常做得比较大,而乘用车由于体积小,如何打造“缩小版”的车载系统本身已经够难。然而在装车时,王丽芳团队发现,在汽车底盘上包着一层大的金属片,而金属片对于磁场的传输具有相当大的阻挡作用,由此会产生极大的能量损耗。拦路虎出现了。
“我们虽然是为了完成承接的这个项目,但是一方面也很想要达到国际同级别的水平。我总觉得,人家能做到,我们也能做到。一定是有哪些技术我们还没有突破。”推倒重来,从系统、线圈到参数匹配,王丽芳和同事最终找到一种解决方案,使得金属片对于整个系统的影响最小。
2.大冷天穿着棉衣坚持户外调试
在这四年多里,加班熬夜对于团队很多人来说已是家常便饭。但是王丽芳每每想起团队大冬天里户外调试的场景还是会觉得心疼。2013年冬天,克服了种种障碍之后,团队终于迎来了装车实验。然而,由于实验室空间有限,实验人员的调试工作只能在户外进行。”调试经常会是一个连续的过程,遇到问题就得当场解决,找到问题根源;因为过了这个节点之后,问题有时会很难复现。“夜晚零下十几摄氏度的天气里,实验人员穿着棉衣棉靴,一干就是两个星期。调试完成了,最冷的日子也熬过去了。”
目前,实验人员正在对无线充电系统的可靠性和环境适应性进行调试和验证。对于这样一个精益求精的“修修补补”的过程,团队里最年轻的郭彦杰心里既矛盾又享受。“看到自己做的东西出了问题,感觉总是不好的;但是又希望现在能尽早暴露一些问题,这样大家使用的时候麻烦就会更小。”郭彦杰说,科研探索的是一个个新的领域,探索的过程中肯定会有困难,但是新发现的喜悦足以抵挡住这些困难。