迈凯轮Speedtail Hyper-GT是英国汽车制造商有史以来最快的公路车。在测试接近尾声时，这款光滑的油电混合动力跑车的原型车在美国宇航局位于佛罗里达州的约翰尼·伯默试验场(Johnny Bohmer Proving Grounds)的跑道上达到了每小时403公里(250英里/小时)的时速。2020年量产车型的规格显示，它可以在13秒内将时速从0提高到300公里(186英里)。
为了在这款空气动力学的三座汽车不使用时为它的轻量电池充电，迈凯轮与腔自由使用他们的无线电动车充电(WEVC)系统。Speedtail是世界上第一个采用这种技术的汽车。
“未来将提供许多不同形式的充电。目前我们有静态，然后我们转向半动态。最后一步是全动态充电，在那里您将能够以超过100公里/小时的速度充电。“
Rod Wilson，Lumen Freedom总经理
Lumen Freedom总经理Rod Wilson和软件团队负责人Radek Pesina表示，虽然感应式充电或无线充电在手机、智能手表和其他小型设备上越来越普遍，但Lumen Freedom为Speedtail设计的无线充电系统为电动汽车提供了独特的解决方案。
迈凯轮Speedail接近底板。（图片信用：迈凯轮汽车有限公司）
电动汽车用户，特别是残疾人，更容易无线充电。此外，这种系统减少了城市地区的视觉混乱，比现有的插电式充电站需要更少的空间。
最终，无线系统可以通过充电车辆在红绿灯处停止并沿高速公路巡航来消除范围焦虑。“未来将提供许多不同形式的充电，”威尔逊说。“目前，我们有静态，然后我们进入半动态。最后一步是全动态充电，在那里您将能够以超过100公里/小时的速度充电。“
对于《Lumen Freedom》来说，Speedtail项目只是个开始。他们的生产就绪系统有潜力改变汽车设计、运输，甚至我们所知的电网。
充电性能测试
WEVC系统使用谐振电感磁耦合而不是绳索，插头和庞大的充电站。来自电源的电流从车辆下方的地面上的发射垫穿过空气间隙到内置在车辆中的接收垫。电力传输效率为92％或更大。
地组件和车辆组件无线地彼此连通。驱动程序可以使用智能设备上的10英寸车载触摸屏或应用程序监控充电系统。高间隙能力使系统与所有车辆类型兼容，从性能跑车到家庭轿车和SUV。
使用腔充电垫充电电动汽车。(视频来源:《Lumen Freedom》)
自2016年开始以来，流明自由改善了WEVC的概念，并开发了世界上第一个单箱11千瓦系统。流明自由现在是一个完全认可的被许可人Witricity公司．
Lumen Freedom采用多种方法进行物理测试。一个大型的铝框架，被称为机架，连接到一个高压Regatron供电系统，以帮助模拟真实的操作和电力需求。Pesina说:“你需要计算出有多少能量被耗散到周围环境中，又有多少能量被耦合在一起。”
当充电板上检测到异物时，就会向司机的手机发送警报。(图片来源:Lumen Freedom)
在无线电动汽车充电中，由于该系统采用了先进的混合定位技术，车辆在底座上的不对齐不是问题。Lumen团队使用计算机控制的步进电机来调整高度和X和Y位置，以进行校准研究。
仿真帮助团队将安全协议构建到系统软件中，以便焊盘传感器检测到的任何极端未对准将自动关闭整个充电系统。WEVC系统包含异物检测系统，可以检测到地板上作为纸夹的金属物体。然后它通过应用程序警告驱动程序对障碍物。系统将关闭，直到删除异物。
基于模型的设计加速了开发
Wilson很快指出，自动化安全控制是所有系统的标准，而不仅仅是流明的自由产品。但采用基于模型的设计加速了控制的开发过程。
利用MATLAB软件设计了整个系统的核心软件模型和主要逻辑，包括地面组件和车辆侧板®和仿真软金宝app件®, Pesina说。
具体来说，MATLAB和Simulink在开发电动金宝app汽车通信控制器方面发挥了重要作用，该控制器负责管理车辆与地面组件之间的通信。该控制器将关键信息发送给汽车充电板和汽车内部的电池管理系统。Pesina解释说，这种通信方式必须从硬连线控制器转向基于wi - fi的控制器。
“[在MATLAB和SIMULINK中建模系统]的因素是比在C代码中写入金宝app的速度快。更简单地模拟和测试更简单。“
Radek Pesina, Lumen Freedom软件团队负责人
Lumen的开发者能够快速地将主状态机移到模型中。“大约在三四天内，初稿就完成了，”佩斯纳说。“它完全正常工作，执行状态机在C代码中执行的相同操作。”
电动汽车通信控制器管理的活体通知。(图片来源:Lumen Freedom)
新一轮的需求更改意味着完全重构状态机。开发人员一天就完成了。“它的完成速度比用C代码写要快很多，”Pesina继续说道。“更不用说模拟和测试要简单得多。”
将通信模型、电力电子和状态机放入模型中，可以更容易、更安全地模拟系统的整个运行过程。开发人员可以在他们的工作台上运行无线充电系统一个完整的周期，而不需要进行电力传输。这样就解放了龙门和其他设备，可以使用高电压和活电流水平进行单独的、受控的测试。
切割线
Lumen自由团队设想OEM和基础设施提供商采用WEVC系统，导致彻底变化。一个好处将是电动汽车电池尺寸的最终减少。“随着无线充电的无线充电和可访问性变得更加常见，前向投影将减少电池尺寸，因为您不需要携带电路板，”Wilson表示。
“当有需求时，我们的系统将准备好过渡到汽车到家庭和汽车到电网的场景。”
Rod Wilson，Lumen Freedom总经理
无线充电也可能让我们更接近车到家和车到电网的场景。威尔逊预测，电动汽车将为房屋提供动力，或者成为向电网出售电力的管道。用户只需将电池容量设置为所需的保留量，然后在车上或家里按下按钮，就可以进行能量转移。充满电的汽车可以运行电灯、电视和小型电器。对于大功率家用电器，该系统将恢复从电网供电。
威尔逊说：“这一切都已经完成和粉碎了，概念的测试和证据，它实际上是在许多国家的应用中的解决方案。”“当需求在那里时，我们的系统将准备好转型。”
PESINA预计这样的系统将稳定电网并提供能源公司，以额外的能源供应，以便部署到易于停电的地区。
车辆到网格可以鼓励可再生能源摄取。即使电源关闭，PESINA指出了Tesla Powerwall的能力。电动车辆可能类似地工作，当存在本地停电时为家庭光伏系统充电。
WEVC系统本身正在走向成功。“当充电板被嵌入户外的沥青路面下时，即使被雪或冰雹覆盖，充电板也会继续向车辆传输信号，”威尔逊说。
Lumen的系统可以为静止的车辆、等待红绿灯的车辆，甚至是那些在装备车道上行驶的车辆充电。(视频来源:《Lumen Freedom》)
流明自由正在开发用于零排放的出租车和英国的小型商用车的半动态充电。半动态充电消除了停止和插入车辆的需要。相反，系统将出租车充电，因为它通过出租车队列行驶，因为它在拾取线中向上移动每个位置时都会充电。
完全动态充电也更接近现实。欧洲一个名为Fabric的多年项目分析了以典型驾驶速度行驶的电动汽车的动态无线电源传输。在2018年结束的测试中，法国一个100米长的试验场用于测试该系统。该项目表明，从中期来看，动态无线传输在城市公交车和长途货运走廊，当然也包括国产汽车方面是可行的。动态充电将消除里程焦虑，在州际高速公路上长途旅行时提供无缝不间断充电。
随着自动驾驶汽车测试的加强，电动汽车无线充电技术也开始兴起。2020年8月，密歇根州宣布计划探索在安娜堡和底特律之间修建一条64公里(40英里)的道路，仅供自动驾驶汽车使用。几家主要汽车制造商同意提供投入。这个想法是从共享车辆开始，然后扩展到个人和货运车辆。
威尔逊预计，世界各地的城市都将指定这样的区域，为自动驾驶电动汽车提供充电服务。他说:“它来得很急。”“我们期待一个广阔、光明、无线的未来。”
