W miarę stale rosnącej popularności pojazdów elektrycznych, pojawiają się wyzwania związane z ładowaniem, przed którymi często stają właściciele. Stacje ładowania nie są szeroko rozpowszechnione ani dostępne, a wszystkie wymagają od kierowcy podłączenia kabla do samochodu.
Jednak energia elektryczna, w przeciwieństwie do paliw płynnych, nie wymaga fizycznego połączenia z samochodem. Z chwilą kiedy bezprzewodowa technologia ładowania rozwija się, możliwe będzie wygodne ładowanie akumulatorów w wielu innych miejscach bez podłączania kabli.
Bezprzewodowe ładowanie samochodów elektrycznych
Bezprzewodowy system ładowania składa się z modułów stacjonarnych i mobilnych. W przypadku wiodącej firmy zajmującej się technologią bezprzewodowego ładowania, WiTricity, część stała składa się z przemiennika częstotliwości, który podnosi częstotliwość z sieciowej ( 50 lub 60 Hz) na znacznie wyższą – 85 kHz. Moc o wysokiej częstotliwości jest przesyłana do płyty zamontowanej na stałe nad lub pod chodnikiem, gdzie cewka miedziana wytwarza pole magnetyczne. Część jezdna jest przymocowana do spodniej części samochodu lub SUV-a, gdzie inna cewka miedziana umieszczona poprzecznie do linii pola magnetycznego indukuje prąd przemienny, który zostaje przekształcony przez układy energoelektroniczne w prąd stały w celu naładowania baterii pojazdu. Ta tak zwana technika ładowania rezonansowo-magnetycznego może osiągnąć sprawność przemiany energii do ładowania baterii do 94 procent, co jest porównywalne z połączeniem przewodowym.
CZYTAJ: Technologie w klastrze energii udowadniają swoją przydatność
Stała płyta ładująca zawiera około 20 metrów drutu miedzianego o średnicy 5mm nawiniętego w prostokątną cewkę o wymiarach 65cm x 50cm. Drut miedziany ma ciekawą budowę; składa się z około 1000 drutów o średnicy 0,1 mm o specjalnym splocie, zmniejszającym straty elektryczne podczas pracy przy wysokich częstotliwościach. Podobna, ale nieco mniejsza cewka jest umieszczona w pojeździe.
Morris Kesler, dyrektor ds. technologii w WiTricity, szacuje, że dla sedana jest około 1,7 kg miedzi w stałej cewce, około 1 kg w kablu od ściany do płyty podłogowej i około 1 kg w cewce pojazdu. Dodatkowa miedź zawarta jest w modułach energoelektroniki konwertującej częstotliwości. Ogólnie rzecz biorąc, ładowanie bezprzewodowe będzie wymagało około 4 kg miedzi na samochód osobowy.
Normy mają kluczowe znaczenie dla udostępnienia nowych technologii na szeroką skalę. Norma SAE-J2954 dotycząca bezprzewodowego ładowania stanowi pierwszą na świecie specyfikację bezprzewodowego przesyłu mocy dla pojazdów elektrycznych o mocy do 11 kW. Powinno to być wielką korzyścią dla kierowców i producentów samochodów, ponieważ eliminuje konflikt pomiędzy standardami wtyczek i upraszcza ładowanie. Ponieważ nie ma fizycznego połączenia pomiędzy pojazdem a ładowarką, ładowanie bezprzewodowe zapewnia pełną interoperacyjność wszystkich marek pojazdów. Dedykowane ładowarki do określonych typów pojazdów nie są potrzebne. Norma ustanawia nową metodę ustawiania pojazdów nad płytą ładującą i umożliwia ładowanie nawet w deszczu lub śniegu. W połączeniu z komunikacją umożliwia kierowcom (lub pojazdom bez kierowcy) parkowanie pojazdów, organizowanie płatności i automatyczne pobieranie opłat.
ZOBACZ TEŻ: Tesla opracowuje recykling baterii w obiegu zamkniętym
Według prezesa WiTricity, Alex’a Gruzen’a, producenci pojazdów elektrycznych wskazują, że 95 procent lub więcej wszystkich wymagań dotyczących ładowania mieści się w przedziale od 7,7 do 11 kW. Systemy o wyższej mocy będą dostępne dla klientów komercyjnych, którzy obsługują floty samochodów ciężarowych lub autobusów. WiTricity jest w trakcie licencjonowania swojej technologii dla firm na całym świecie.
Ładowanie bezprzewodowe jest również korzystne dla zastosowań od pojazdu do sieci, ponieważ technologia i sprzęt działają równie dobrze w obu kierunkach, a samochód jest zawsze podłączony do sieci, jeśli jest zaparkowany nad punktem ładowania. Dla porównania, samochód, który musi być podłączony do systemu zasilania, może być podłączony do sieci tylko po podłączeniu kabla ładowania.
Ładowanie bezprzewodowe jest ważnym elementem przejścia do przyszłości, w której dominują samochody elektryczne. Wysokosprawne, szybkie ładowarki mogą być niezbędne dla osób podróżujących na długich dystansach, ale do normalnej codziennej jazdy, możliwość łatwego doładowania baterii podczas zakupów, pracy lub odwiedzin w restauracji jest mile widzianym udogodnieniem.
POLECAMY: Smartflower – Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej
