在未来，人们不仅可以通过无线充电系统为电动车充电，还可以将多余的电量返回给电网。整个无线充电系统的效率非常高，且电动车与充电处的距离可以达到20厘米。Fraunhofer的研究人员将会在2015年9月15日至18日在法兰克福IAA国际车展上展出他们的原型机。

让我们想像一下这个场景：在暴风骤雨中，一位司机为了给自己的电动车充电，不得不下车将车与充电处通过厚厚的电缆连接，这时是他已经全身湿透了。但是很多时候我们并没有更多选择—因为电池已经空了。但是通过无线充电则显得方便很多。这涉及到通过空气传递能量，更准确的说，就是随时间变化的磁场。该技术的基础是两个线圈，一个修建在马路中，例如停车位或者加油站，另一个则内置于汽车中。通过配置合适的电容器，这些线圈可以形成一种可传递能量的谐振系统。两个线圈相互之间靠的越近，能量传递的效率越高。

高效的双向充电

Fraunhofer研究院的研究人员提出了一种更加经济的设计方案。“我们使用在市面上已经可以大量使用的标准部件。”Marco Jung解释说。除此之外，研究人员使用线圈系统，可以更少地使用铁氧体片。这些铁氧体片可以控制和屏蔽磁场，但是其成本非常高昂。减少它们的使用可以减少重量以及线圈的成本。另一个优势是经过特殊设计的能源和线圈系统，这意味着即使距离超过20厘米，该系统运转的效率也非常高。“即使距离达到了20厘米，我们的效率也能达到93%至95%。”René Marklein博士说。科学家通过对系统进行设计，使得其可以保障司机具有最大的自由度：它不仅允许感应充电，而且还具有一相和三相电源连接。这使得司机不仅可以通过感应充电，也可以在普通电源和充电处充电。

除了可以进行充电以外，该系统还可以进行放电，这也有助于维持电网的稳定。那么这个怎么工作的呢？当白天太阳照射或者有强风时，太阳能电池等通常可以产生更多的电能。如果太多的电能进入电网，势必会导致电压的升高，甚至可能会摧毁电子设备。在合适的天气条件下，因此，电网运营商节会控制太阳能和风能送入电网。但是如果汽车电池可以暂时作为缓冲，额外的电能就可以暂时存储起来，然后再返回到电网。

其他Fraunhofer无线充电项目

在牌照之上的充电线圈

通常情况下，感应板或者线圈都会集成到停车位中。因为他们具有高电流，它们温度会升高，从而对任何附近的物体或者动物都形成威胁。例如它们可能会伤害猫，因为它们喜欢坐在车下。出于这个原因，Fraunhofer研究所的研究人员试图将充电线圈转移到牌照之下。这种科技的基础是，汽车的停靠点靠近充电点，从而之间的间隔非常小，这样的充电系统非常经济有效，且质量很轻。

在旅途中充电

电动车的充电范围非常有限。但是在未来，在汽车移动的过程中充电也是非常可能的：Fraunhofer研究所的研究人员在一个25米长的跑到上进行了测试。该研究是由德国联邦交通运输部和数字基础设施部门以及两位项目合作者资助完成的。

新材料在线编译整理——翻译：杨超    校正：摩天轮