Az elektromos járművek létezésének évei alatt számos fejlesztés és innováció történt. Azonban végre megérkezett az egyik legizgalmasabb újítás: a vezeték nélküli elektromos töltés.
Ahogy a vezeték nélküli elektromos autók töltési technológiája egyre fejlettebbé válik, és egyre szélesebb körben elérhetővé válik, az elektromos autók töltésére szolgáló állomások használata a múlté válik.
A vezeték elvágása az elektromos autó töltésénél
Az évek során technológiai és logisztikai kihívások merültek fel a vezeték nélküli töltés méretezésében technológia az elektromos járművekhez. Nem könnyű ezeket a kihívásokat megvalósítható és költséghatékony módon leküzdeni feladat. A kutatók azonban feltörték a kódot, és most fejlesztik az elektromos járművek vezeték nélküli töltését egy közeli utcában.
Ma már könnyű természetesnek venni a vezeték nélküli technológiát, de ez valóban a legmodernebb technológia. Az innováció mögött meghúzódó tudomány az elektromágneses indukción alapul. Alapvetően, ha egy váltóáram áthalad egy huzaltekercsen, mágneses mező lép fel. Ha egy másik tekercset vezet be, a mágneses mező áramot indukál arra a tekercsre, amely feltölti az akkumulátort.
Jól működik kis hatótávolságon a telefon töltéséhez, de van egy kihívás. A tudósok ezt inverz négyzettörvénynek nevezik, utalva arra, hogy a mágneses mező minden irányban kisugárzik, és az energiát gyorsan eloszlatja a távolságban. Emiatt a primer és szekunder tekercseket egymás közelében kell elhelyezni a maximális hatékonyság érdekében.
Ugyanaz a hatásfok függ a két tekercs beállításától és keresztmetszeti területétől. A tekercseknek egymással párhuzamosan, milliméterekkel elválasztva kell lenniük, amelyeket csatolási tényezőnek nevezünk. Bár az 1.0 tökéletes csatolási tényezőnek számít, a valós alkalmazások csak a közötti csatolási tényezőt érik el. 0,3 és 0,6. Ennek felnagyítása a talajtól magasabban és tökéletlenül parkolt elektromos járművekre is nyilvánvaló nehézségek. Az MIT kutatói és mások olyan megoldáson dolgoznak, amely a fordított négyzettörvény ellensúlyozására szolgáló technológiát fejleszt.
Az évekig tartó tanulmányozás a mágneses rezonancia felfedezését eredményezte, a tekercsek ellenállását, indukcióját és elosztott kapacitását úgy módosítva, hogy mindkettő pontosan a rezonanciafrekvencián működjön. Ennek eredményeként a mágneses tér ahelyett, hogy minden irányban egyik tekercsről a másikra haladna, egyenes utat követ.
A mágneses rezonancia erősíti a két tekercs közötti csatolást, növelve a teljes csatolási tényezőt. Ez lehetővé teszi a vezeték nélküli töltést olyan buszok és teherautók számára, amelyek magasabban állnak a talajtól, és olyan járműveket, amelyek úgy parkolnak, hogy megvakarja a fejét.
A vezeték nélküli elektromos járművek töltése kulcsfontosságú az ICE-kről való váltáshoz
Annak ellenére az elektromos járművek vezetésének legfontosabb előnyei, még mindig vannak aggodalmak a potenciális elektromos járművek vásárlói számára. A legfőbb gondok közé tartozik az elektromos járművek választéka és a könnyű töltés. Fontos, hogy a töltés könnyed legyen. Az elektromos járművek töltésének kényelmes és hatékony módja több embert vonz be az átállással.
Mivel az alacsonyabb akkumulátorköltségek miatt az elektromos járművek előállítása és beszerzése egyre olcsóbbá válik, a következő évtizedben elektromos járművek töltési megoldását kell telepíteni az elektromos járművek tulajdonosainak milliói számára.
Egyre több ország tér át a belsőégésű motoros járművekről az elektromos járművekre. Következésképpen a támogató infrastruktúrák gyorsan növekszenek. Ezek közé tartozik az Electrify America, a Tesla Superchargers és az EVgo legnagyobb elektromos járművek töltőállomásai az Egyesült Államokban működik, és megkezdődött a verseny a legjobb, legköltséghatékonyabb kereskedelmi vezeték nélküli töltőrendszerek kifejlesztéséért.
A vállalatok azon versenyeznek, hogy vezeték nélküli elektromos töltőket szállítsanak a tömegeknek
Az Oak Ridge National Laboratory (ORNL) egyedülálló többfázisú elektromágneses tekercset fejlesztett ki, míg a brooklyni székhelyű HEVO cég kapott engedélyt erre a technológiára. Alapján ORNL, egyedülálló többfázisú elektromágneses tekercse biztosítja az elérhető legnagyobb felületi teljesítménysűrűséget, 1,5 megawatt (1500 kilowatt) négyzetméterenként – nyolc-tízszer nagyobb, mint a jelenleg elérhető technológia. Ez gyors töltést tesz lehetővé álló helyzetben, és még módosult utakon történő vezetés közben is tölthető.
A HEVO alapítója és vezérigazgatója, Jeremy McCool elmondta:
Egyetlen, a járműre szerelt eszközből a vezető most azzal az előnnyel rendelkezik, hogy vezeték nélkül tölthet minden szinten 300 kilowattig, otthonuk áramellátását a jármű-hálózat interfészen keresztül, és akár a töltést is autópályás sebességgel vezetik, a hálózat-akkumulátor hatékonyság mellett 90-96.5%. Mindezek a funkciók egy közepes pizzázódoboz méretű járműoldali csomagba vannak beépítve, és készen állnak arra, hogy elektromos járműveket töltsön anélkül, hogy ember lenne a kormány mögött.
Az autóipar világa gyorsabban fog változni ebben az évtizedben, mint az elmúlt évszázadban, és mi is lépést kell változtatni az elektromos autók töltésén, hogy kiaknázzuk a több billió dollárt érő, virágzó pénzben rejlő lehetőségeket ipar.
A HEVO kemény versennyel néz szembe a vezeték nélküli elektromos elektromos töltők gyártásáért az Egyesült Államokban. A massachusettsi székhelyű WiTricity az elektromos járművek vezeték nélküli technológiájára is specializálódott. Az MIT spinoffját Marin Soljačić professzor alapította 2007-ben.
A WiTricity technológia lehetővé teszi az otthoni vezeték nélküli elektromos elektromos töltést egy falra szerelt elektromos doboz segítségével, amely egy padlótöltőhöz van csatlakoztatva. A töltés automatikusan megkezdődik, amint egy vevővel ellátott elektromos jármű áthajt a pad felett. WiTricity azt állítja, hogy vezeték nélküli töltőpadjai a földön is felszerelhetők, például magánlakásban, felhajtóban vagy parkolóházban; vagy földbe, parkoló burkolatába vagy járdaszegélybe temetve nyilvános töltőinfrastruktúraként.
„A dugós töltés nehéz, piszkos, megbízhatatlan és még veszélyes is. A válasz a WiTricity vezeték nélküli töltése az elektromos járművek tulajdonosai számára ma, és holnap teljesen az autonóm járművek számára. Ha nincs driver, ki fogja csatlakoztatni? mondta Alex Gruzen, a WiTicity vezérigazgatója.
HULLÁM egy másik vállalat, amely hatással van a vezeték nélküli töltési piacra. A WAVE mozaikszó a Wireless Advanced Vehicle Electrification rövidítése. Tulajdonosa az Ideonomics, egy közepes és nehéz járművek gyorstöltő rendszereit gyártó cég.
Az Ideonomics szerint a WAVE nagy teljesítményű rendszerei alkalmasak elektromos járművek táplálására tömegközlekedési terminálokon, raktárakban, elosztóközpontokban, transzferszolgáltatásokban és tengeri kikötőkben.
A Tesla a Wave-vel együttműködve vevődobozokat szerel fel a teherautóiba, amikor azok elérhetővé válnak. A Tesla nagyon optimista a projekttel kapcsolatban. Ha sikerrel jár, Elon Musk megkezdheti azt a hatalmas feladatot, hogy vezeték nélküli töltési autópályákat telepítsen Amerika-szerte a technológia támogatására.
A vezeték nélküli elektromos töltés jobb módja?
Ahogy az elektromos járművek növekedése és népszerűsége növekszik, rengeteg lehetőség nyílik a technológiai cégeknek arra, hogy megoldásokat fejlesszenek ki a támogatásukra. A vezeték nélküli töltéssel az elektromos járművek egész nap csepegtethetnek, ami megoldja az elektromos járművek kábeles töltésének és a távolsági szorongás problémáját.
Az elektromos járművek vezeték nélküli technológiával történő töltése az iparág fejlődésének élvonalába tartozik. A jövőben az olyan vállalatok, mint a HEVO, a WiTricity és a Wave, továbbra is pótolni fogják azokat a hiányosságokat, amelyek szükségesek ahhoz, hogy ne csak az elektromos járművek, hanem az autonóm járművek jövője is fényes maradjon.
