無(wú)線(xiàn)充電使電動(dòng)汽車(chē)只需將其停放在包含電線(xiàn)圈的無(wú)線(xiàn)充電板上即可進(jìn)行充電。車(chē)輛甚至可以在沿具有多個(gè)嵌入式線(xiàn)圈的道路行駛時(shí)動(dòng)態(tài)充電。這使用與無(wú)線(xiàn)電話(huà)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(kāi)的電路。

電磁感應(yīng)

每當(dāng)電流流過(guò)電線(xiàn)時(shí)，都會(huì)在電線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。對(duì)于恒定電流，磁場(chǎng)的產(chǎn)生不會(huì)消耗能量，盡管導(dǎo)線(xiàn)中的電阻會(huì)消耗能量。然而，磁場(chǎng)確實(shí)儲(chǔ)存能量。電流可以想象為像流過(guò)管道的水一樣。使用這個(gè)類(lèi)比，電壓就像壓力，電流就像流量。磁場(chǎng)就像水的質(zhì)量一樣——在恒定的流速下，它沒(méi)有影響，但是當(dāng)流量發(fā)生變化時(shí)，加速度會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力。在電磁學(xué)中，這種類(lèi)似慣性的力被稱(chēng)為電感。電流的變化率會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化。

通過(guò)將導(dǎo)線(xiàn)制成線(xiàn)圈，可以將環(huán)繞導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)加在一起。這就是制造電磁鐵以產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的方法，也是制造電感器以在電路中存儲(chǔ)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(guò)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(chǎng)中存儲(chǔ)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(chǔ)在磁通量中，磁通量的變化可以在導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)出電流。當(dāng)交流電流流入線(xiàn)圈時(shí)，電流方向的連續(xù)變化會(huì)將大量能量泵入磁通量中。如果另一個(gè)線(xiàn)圈位于磁場(chǎng)內(nèi)，這將導(dǎo)致交流電流流過(guò)第二個(gè)線(xiàn)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(xiàn)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(lái)幫助引導(dǎo)線(xiàn)圈之間的磁場(chǎng)。然而，這不是必需的，因?yàn)榇艌?chǎng)可以通過(guò)空氣甚至真空傳播。無(wú)線(xiàn)充電本質(zhì)上是一個(gè)變壓器，每個(gè)線(xiàn)圈位于不同的設(shè)備上。在電動(dòng)汽車(chē)的情況下，電力供應(yīng)到位于道路充電墊的一個(gè)線(xiàn)圈，而另一個(gè)線(xiàn)圈連接到車(chē)輛的底部。

靜態(tài)無(wú)線(xiàn)充電點(diǎn)可以為司機(jī)提供更大的便利，讓他們無(wú)需連接充電線(xiàn)就可以停在充電點(diǎn)上。這對(duì)于公共汽車(chē)和出租車(chē)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(chē)輛成本和擴(kuò)大電動(dòng)汽車(chē)制造規(guī)模的瓶頸。

動(dòng)態(tài)充電對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)可能更具變革性。這使用嵌入在公共汽車(chē)路線(xiàn)和公共高速公路上的大量線(xiàn)圈在車(chē)輛行駛時(shí)為車(chē)輛充電。自 2013 年以來(lái)，此類(lèi)系統(tǒng)已在韓國(guó)運(yùn)行，目前正在其他幾個(gè)國(guó)家進(jìn)行試驗(yàn)。