有時候誤差大一點，反而好！Porsche Cayenne Electric感應充電的運作方式

Written by: Bear

充電其實可以更簡單。全新純電Cayenne與燃油和混合動力車型同步推出，為未來車主帶來全新使用體驗。Porsche首度在SUV車型中提供選配「無線充電」系統，這代表車主將不再需要充電線、壁掛式充電盒，也不必手動插拔充電槍；只要把愛車停入車庫，就會自動開始充電。那麼，無線感應式充電到底如何運作？

整套系統僅由兩個部件組成：安裝在車庫或停車位的充電板，以及位於Cayenne前軸後方的車載接收模組。Porsche充電系統負責人Christian Holler表示，「目前Porsche是全球唯一即將提供無線感應式充電系統的車廠。」雖然感應式供電在生活中並已普及化，例如：電磁爐、智慧型手機與電動牙刷，但要將電力以無接觸的方式安全且高效率地傳輸給電動車，則需要更高的技術門檻。

無線感應式充電系統安裝過程非常直覺便利。地板充電板必須位於SUV前軸的中央位置；高6公分、寬78公分、長117公分的外殼中整合了所有必要部件。產品經理Simon Schulze說明，「以往的技術需要額外設備，例如：壁掛式充電盒，但現在只須接上電源就能使用。」

首次使用前，車輛與充電板會先進行一次配對，就像手機第一次連接PCM多媒體通訊娛樂系統(Porsche Communication Management)一樣，雙方會交換密碼等初始化資訊，以避免竊電等不當使用。充電板內建Wi-Fi，當車輛接近時便會自動連線。

車主可以在PCM螢幕看到明確指引：在環景停車畫面中，車身前軸的接收器位置會以綠點呈現，充電線圈則以綠色圓圈表示。只要綠點進入綠圈，即代表已停在最佳位置。研發工程師Simon Klein補充道，「定位方式沿用Keyless Go免鑰匙解鎖系統的技術原理。」車上兩組感測器會與充電板上的四個模組進行校準。

無線感應式充電的核心原理其實歷史悠久，超過了百年，稱為「感應耦合」(inductive coupling)。當兩個銅線線圈相對放置，其中一個線圈通電後會產生磁場，進而在另一個線圈感應電壓。不過，手機的感應充電功率偏低，而要讓大功率的電動車在合理時間內完成充電，必須重新設計，不是簡單放大線圈就能達成。因此Porsche採用能量轉換步驟最少的架構。

市電的交流電(AC)會先在充電板中轉換成直流電(DC)，再轉換成85 kHz、2,000 V 的高頻交流電供震盪電路使用，比美國60 Hz或歐洲50 Hz的市電頻率高出上千倍，讓能量得以有效傳輸。

研發工程師Dominik Scherer說明，「這樣的設計可以確保即使線圈不完全對準，也能穩定傳輸能量。」系統會持續偵測偏移狀況並自動調校，容許最大誤差可達10公分。Schulze也補充，「這是我們刻意設計的誤差範圍。」

當駕駛員拉起電子手煞車後，充電系統便會啟動。雖然充電板與車底接收端距離約12至18公分(因Cayenne Electric的標準離地高度而定)，效率仍可達90%以上。接收板隱藏在車底護板內，不影響外觀並具備良好防護。整體充電功率與時間與使用壁掛式充電盒相當，但全程無需手動操作。

系統也具備完整的安全防護。接收板外層能防止磁場向車內擴散，並保護車載零件；鐵氧體材料則確保磁通集中在正確路徑。充電板內建異物偵測，可辨識金屬物品(例如：鑰匙)；活體偵測則能避免寵物或人員靠近時造成危險。

只要充電板偵測到異常或有人靠近，就會立刻發出警示或暫停充電。Schulze表示，「金屬物如果置於充電範圍內，可能像電磁爐一樣被加熱，因此我們設計了多重安全機制，確保不會發生這類情況。」此外，整套無線充電系統也完全符合電磁相容性(EMC)規範，不會影響到其他設備。

Porsche也正在研究結合自動停車與無線充電的可能性。未來的情境可能是：把車停在車庫前按下按鈕，車輛便會自動駛入、啟動充電，並在下一次出發前完成充電。