Za tie roky existencie elektromobilov došlo k mnohým pokrokom a inováciám. Jedna z najzaujímavejších inovácií však konečne dorazila: bezdrôtové nabíjanie EV.
Keďže technológia bezdrôtového nabíjania EV sa stáva pokročilejšou a široko dostupnejšou, nabíjanie elektromobilu do stanice má potenciál stať sa minulosťou.
Prestrihnutie kábla pri nabíjaní elektrického auta
V priebehu rokov sa pri rozširovaní bezdrôtového nabíjania vyskytli technologické a logistické výzvy technológie vyhovujúce EV. Prekonať tieto výzvy uskutočniteľným a nákladovo efektívnym spôsobom nie je jednoduché úloha. Výskumníci však kód rozlúštili a teraz vyvíjajú bezdrôtové nabíjanie elektromobilov pre ulicu vo vašej blízkosti.
Bezdrôtovú technológiu je dnes ľahké považovať za samozrejmosť, no je to skutočne špičková technológia. Veda za inováciou je založená na indukcii elektromagnetom. V podstate, ak striedavý prúd prechádza drôtovou cievkou, vznikne magnetické pole. Ak zavediete ďalšiu cievku, magnetické pole indukuje do tejto cievky prúd, ktorý bude nabíjať batériu.
Funguje dobre na krátky dosah na nabíjanie telefónu, ale je tu problém. Vedci to nazývajú zákon inverzného štvorca, ktorý hovorí o tom, ako magnetické pole vyžaruje vo všetkých smeroch a rýchlo rozptyľuje energiu na vzdialenosť. Z tohto dôvodu musia byť primárne a sekundárne cievky umiestnené v tesnej blízkosti pre maximálnu účinnosť.
Rovnaká účinnosť závisí od zarovnania a plochy prierezu dvoch cievok. Cievky musia byť navzájom dokonale zarovnané a musia byť oddelené milimetrami, čo je známe ako väzbový faktor. Aj keď sa 1,0 považuje za dokonalý koeficient prepojenia, aplikácie v reálnom svete dosahujú len koeficient prepojenia medzi nimi 0,3 a 0,6. Je zrejmé, že toto zväčšenie na elektromobily vyššie nad zemou a nedokonale zaparkované ťažkosti. Výskumníci z MIT a iní pracovali na riešení a vyvíjali technológiu na boj proti zákonu inverzného štvorca.
Roky štúdia viedli k objavu magnetickej rezonancie, vyladeniu odporu, indukcie a rozloženej kapacity cievok, takže obe pracujú na presnej rezonančnej frekvencii. Výsledkom je, že namiesto prechodu z jednej cievky do druhej vo všetkých smeroch magnetické pole sleduje priamu dráhu.
Magnetická rezonancia posilňuje spojenie medzi dvoma cievkami, čím zvyšuje celkový väzbový faktor. To umožňuje bezdrôtové nabíjanie pre autobusy a nákladné autá, ktoré sedia vyššie nad zemou, a vozidlá zaparkované tak, že sa poškriabete na hlave.
Bezdrôtové nabíjanie EV je kľúčom k prechodu z ICE
Napriek kľúčové výhody jazdy na EV, stále existujú obavy o potenciálnych kupcov EV. Medzi hlavné obavy patrí dojazd elektrických vozidiel a jednoduchosť nabíjania. Je dôležité, aby nabíjanie bolo jednoduché. Vďaka pohodlnému a efektívnemu spôsobu nabíjania elektromobilov sa vďaka prechodu dostane na palubu viac ľudí.
Keďže výroba a nákup elektrických vozidiel je lacnejší v dôsledku nižších nákladov na batérie, v nasledujúcom desaťročí bude potrebné nainštalovať riešenie nabíjania EV pre milióny majiteľov EV.
Viac krajín prechádza od vozidiel so spaľovacím motorom na elektrické. V dôsledku toho podporné infraštruktúry rýchlo rastú. Medzi tie patria Electrify America, Tesla Superchargery a EVgo najväčšie nabíjacie stanice pre elektromobily pôsobiace v Spojených štátoch amerických a začali sa preteky o vývoj najlepších a cenovo najefektívnejších komerčných bezdrôtových nabíjacích systémov.
Spoločnosti sa pretekajú v poskytovaní bezdrôtových nabíjačiek EV pre masy
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) vyvinulo unikátnu polyfázovú elektromagnetickú cievku, pričom licenciu na túto technológiu získala spoločnosť HEVO so sídlom v Brooklyne. Podľa ORNL, jeho unikátna polyfázová elektromagnetická cievka poskytuje najvyššiu dostupnú povrchovú hustotu výkonu, 1,5 megawatty (1 500 kilowattov) na meter štvorcový – osem až desaťkrát viac, ako je v súčasnosti k dispozícii technológie. To umožňuje rýchle nabíjanie pri státí a dokonca má potenciál nabíjať aj počas jazdy na upravených cestách.
Zakladateľ a generálny riaditeľ HEVO Jeremy McCool povedal:
Len z jedného zariadenia namontovaného na vozidle bude mať vodič teraz výhodu bezdrôtového nabíjania na všetkých úrovniach až do 300 kilowattov, napájanie ich domova cez rozhranie medzi vozidlom a sieťou a dokonca aj nabíjanie počas jazdy diaľničnou rýchlosťou s účinnosťou medzi sieťou a batériou 90-96.5%. Všetky tieto funkcie sú zabudované do balenia na strane vozidla s veľkosťou strednej škatule na pizzu a pripravenou možnosťou nabíjania elektrických vozidiel bez toho, aby za volantom stál človek.
Svet automobilového priemyslu sa v tomto desaťročí zmení rýchlejšie ako v minulom storočí a my Potrebujeme zásadnú zmenu v nabíjaní EV, aby sme odomkli plný potenciál tohto narastajúceho množstva biliónov dolárov priemyslu.
HEVO čelí tvrdej konkurencii pri výrobe bezdrôtových nabíjačiek EV v Spojených štátoch. WiTricity so sídlom v Massachusetts sa tiež špecializuje na bezdrôtovú technológiu EV. Ako spinoff MIT ju založil profesor Marin Soljačić v roku 2007.
Technológia WiTricity umožňuje domáce bezdrôtové nabíjanie elektromobilov pomocou nástennej elektrickej skrinky pripojenej k podlahovej nabíjacej podložke. Nabíjanie sa začne automaticky, akonáhle EV s prijímačom prejde cez podložku. WiTricity hovorí, že jeho bezdrôtové nabíjacie podložky môžu byť inštalované na zemi, napríklad v súkromnej rezidencii, príjazdovej ceste alebo parkovacej garáži; alebo v zemi, zakopané v chodníku parkoviska alebo pri obrubníku ako verejná nabíjacia infraštruktúra.
„Nabíjanie pomocou zástrčky je ťažké, špinavé, nespoľahlivé a dokonca nebezpečné. Odpoveďou je dnes bezdrôtové nabíjanie od WiTricity pre majiteľov EV a zajtra úplne pre autonómne vozidlá. Ak nie je žiadny ovládač, kto ho pripojí?" povedal Alex Gruzen, generálny riaditeľ spoločnosti WiTricity.
MÁVAŤ je ďalšou spoločnosťou ovplyvňujúcou trh s bezdrôtovým nabíjaním. Skratka WAVE znamená Wireless Advanced Vehicle Elektrifikácia. Vlastní ho spoločnosť Ideonomics, ktorá vyrába rýchlonabíjacie systémy pre stredne ťažké a ťažké vozidlá.
Ideonomics tvrdí, že vysokovýkonné systémy WAVE sú vhodné na napájanie elektrických vozidiel v termináloch hromadnej dopravy, skladoch, distribučných centrách, kyvadlovej doprave a námorných prístavoch.
Tesla sa spojila s Wave, aby namontovala prijímače na svoje návesy, keď budú dostupné. Tesla je ohľadom projektu veľmi optimistická. Ak bude úspešný, Elon Musk môže začať s obrovskou úlohou inštalácie bezdrôtových nabíjacích diaľnic po celej Amerike na podporu tejto technológie.
Je bezdrôtové nabíjanie EV lepším spôsobom?
S rastúcim rastom a popularitou elektrických vozidiel bude pre technologické spoločnosti existovať množstvo príležitostí na vývoj riešení na ich podporu. Vďaka bezdrôtovému nabíjaniu sa elektromobily môžu postupne nabíjať počas dňa, čo rieši problém nabíjania kábla EV a úzkosti z dosahu.
Nabíjanie elektromobilov prostredníctvom bezdrôtovej technológie je v popredí pokroku v tomto odvetví. V budúcnosti budú spoločnosti ako HEVO, WiTricity a Wave naďalej dopĺňať medzery v tom, čo je potrebné na to, aby budúcnosť nielen elektromobilov, ale aj autonómnych vozidiel zostala svetlá.
