专为大型电动汽车打造的WAVE感应充电

AVTA的车队使用WAVE的无线充电器为其纯电动公交车供电。嵌入地面式无线充电垫位于汽车前方。（WAVE）

专为大型电动汽车打造的
WAVE感应充电

嵌入地面式无线充电技术吸引了公交车和其他中重型汽车运营商。

美国最大的纯电动公交车队是商用车弃用柴油的典型案例。总部位于犹他州盐湖城的电动汽车无线充电系统供应商（WAVE）首席技术官Michael Masquelier表示：“WAVE的无线充电解决方案是专为中型和重型汽车打造的，我们将持续专注于该领域。”

2014年，加州南部的羚羊谷交通管理局（AVTA）选择从柴油公交车向纯电动公交车转型。如今，AVTA的54辆比亚迪公交车中有48辆配备了WAVE专利无线充电系统。每辆比亚迪公交车上配有两台三相异步电机。40英尺长公交车的电机功率为150 kW；60英尺长铰接式公交车的电机功率为180 kW。

AVTA的纯电动公交车车队覆盖各种路线，最短的为每天245英里，最长的为每天1747英里。经过七年的运营，AVTA纯电动公交车车队已经行驶了700多万英里。

AVTA的运维总监Esteban Rodriguez表示：“根据不同季节，我们的纯电动车队的耗电成本比柴油车队的燃油成本低50%到70%不等。每行驶100万英里，我们就能实现大约2700吨的二氧化碳减排，自项目启动以来，我们共实现了21600吨的二氧化碳减排。

无线充电中心

AVTA在每100平方英里（260平方公里）的区域内设有12个无线充电中心，每个中心提供250 kW充电功率。Rodriguez表示：“借助调度软件Optibus，AVTA通过在指定的临时滞留点为公交车提供途中充电，即10-20分钟的WAVE感应充电，来优化和提升其续航里程。”

公交车会在晚上进行充电，在一天的行程开始前，公交车会保持100%的电量。Rodriguez表示：“由于里程要求，以及感应充电需要防止电池过热的限制，一些公共汽车预定在中午时分到站充电。”

在无线充电站上，一辆底盘上装有电源接收器的AVTA公交车停靠在一块固定封装的充电垫上进行充电，垫子内部装有地面嵌入式电源发射器。Masquelier解释道：“WAVE采用单面设计，不仅使汽车与电源发射器更容易对齐，而且还有助于提供与一些传导充电器同水平甚至更高的充电效率。”

WAVE的首席技术官 MichaelMasquelier 表示：“WAVE已经证明了其能够扩展到接近兆瓦的水平，而此前人们认为无线充电是不可能的。”。

WAVE的充电系统通常会在几秒钟内达到其最大功率。Masquelier指出：“达到最大功率的速度由汽车的电池管理系统决定，电池组尺寸和充电状态等多种因素都会对速度造成影响。充电时，车辆和道路之间的空气隙为5至8英寸（127至203 mm）。他表示：“我们使用了一种叫做磁感应式电能传输的方式进行充电。” 

专为大型电动汽车打造

为了实现感应充电，纯电动公交车都配备了一个通信天线、一个系统接口控制器、一个用户显示器和一个位于前轴后方的车载电源接收器。无线充电回路通过嵌入式充电垫完成。每个充电垫都从地下连接到包含主要电力设备的地上充电箱，相邻的充电箱里包含带冷却装置的主电源。

季节性的天气变化对无线充电来说不是问题。Masquelier表示：“由于固定封装的充电垫没有移动部件，几乎不需要任何维护，并且因为不存在移动部件、连接器或电缆，也不会发生损坏或冻结的现象。”WAVE的无线充电系统与传统的插电式系统和架空充电系统大有区别。

Masquelier表示，为中重型电动汽车增加有效行驶里程需要达到一定的功率，因此传统的感应充电解决方案所需的电缆、冷却、机械和手动操作很难普及。例如，为了扩大大型汽车的电气化应用规模，需要使用许多低功率插入式充电器或直流快速充电器，以满足里程和工况的要求。其主要原因是中重型卡车和公交车的耗电量可以高达轻型电动乘用车的10倍。

Masquelier表示：“WAVE的无线充电技术专为大型电动汽车打造，与传统的充电解决方案相比，该技术通过更快速、更紧凑、更节省空间的配置提供更高的功率，同时需要的人力和维护更少，从而简化了中重型汽车的电气化进程。”

WAVE铺装嵌入式无线充电器（车辆左侧）为洛杉矶西盆地集装箱码头港口的电动堆场牵引车提供动力。 

2022年初，首个125 kW的WAVE无线充电系统在洛杉矶港的西盆地集装箱码头（West Basin Container Terminal）建成，为纯电动码头牵引车供电。Masquelier指出：“这一项由加州能源委员会（CEC）资助的项目总共需要建成12个充电站和10辆汽车。”CEC资助的另一个项目计划安装一个380kW的充电桩，以支持海斯特（Hyster）纯电动顶部装载机。

2021年底，在一个由美国能源部部分资助的项目中，WAVE在一辆康明斯8级纯电动卡车上演示了500 kW的无线极速充电系统的充电过程。Masquelier表示：“此次试验仅在15分钟内就完成了充电，具有里程碑意义。”