Sähköautojen vuosien aikana on tehty lukuisia edistysaskeleita ja innovaatioita. Yksi jännittävimmistä innovaatioista on kuitenkin vihdoin saapunut: langaton sähköauton lataus.
Kun langaton sähköajoneuvojen lataustekniikka kehittyy ja laajenee saataville, sähköautosi lataaminen asemaan voi jäädä menneisyyteen.
Sähköauton latauksen johdon katkaisu
Vuosien saatossa langattoman latauksen skaalaamisessa on ollut teknisiä ja logistisia haasteita sähköautoihin sopivaa tekniikkaa. Näiden haasteiden voittaminen toteuttamiskelpoisella ja kustannustehokkaalla tavalla ei ole helppoa tehtävä. Tutkijat ovat kuitenkin murtaneet koodin ja kehittävät nyt sähköautojen langatonta latausta lähikadulle.
Langatonta tekniikkaa on helppo pitää itsestäänselvyytenä nykyään, mutta se on todellakin huipputeknologiaa. Innovaatioiden taustalla oleva tiede perustuu sähkömagneettiseen induktioon. Periaatteessa, jos vaihtovirta kulkee lankakelan läpi, syntyy magneettikenttä. Jos asetat toisen kelan, magneettikenttä indusoi kyseiseen kelaan virran, joka lataa akun.
Se toimii hyvin lyhyellä kantamalla puhelimen lataamiseen, mutta siinä on haaste. Tiedemiehet kutsuvat tätä käänteisneliön laiksi, joka viittaa siihen, kuinka magneettikenttä säteilee kaikkiin suuntiin ja haihduttaa energiaa nopeasti matkan yli. Tästä syystä ensiö- ja toisiokäämit on sijoitettava lähekkäin maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi.
Sama hyötysuhde riippuu molempien kelojen kohdistuksesta ja poikkileikkausalasta. Kelojen on oltava täydellisessä linjassa toistensa suuntaisesti, millimetreillä erotettuina, eli kytkentätekijänä. Vaikka arvoa 1.0 pidetään täydellisenä kytkentätekijänä, todelliset sovellukset saavuttavat vain kytkentäkertoimen välillä 0,3 ja 0,6. Tämän skaalaaminen koskemaan korkeammalla maasta ja epätäydellisesti pysäköityjä sähköautoja on ilmeistä vaikeuksia. MIT-tutkijat ja muut ovat työstäneet ratkaisua kehittäen teknologiaa käänteisen neliön lain vastaiseksi.
Vuosien tutkimus johti magneettiresonanssin löytämiseen, säätämällä kelojen vastusta, induktiota ja hajautettua kapasitanssia niin, että ne molemmat toimivat tarkalla resonanssitaajuudella. Tämän seurauksena magneettikenttä kulkee suoraa polkua sen sijaan, että se siirtyisi käämistä toiseen kaikkiin suuntiin.
Magneettiresonanssi vahvistaa kahden käämin välistä kytkentää, mikä lisää kokonaiskytkentäkerrointa. Tämä mahdollistaa linja-autojen ja kuorma-autojen langattoman latauksen, jotka istuvat korkeammalla maasta, ja ajoneuvoille, jotka on pysäköity niin, että päätäsi raaputetaan.
Langaton sähköauton lataus on avain ICE: stä vaihtamiseen
Huolimatta sähköauton ajamisen tärkeimmät edut, potentiaaliset sähköautojen ostajat ovat edelleen huolissaan. Suurimpia huolenaiheita ovat sähköajoneuvojen valikoima ja latauksen helppous. On tärkeää tehdä lataamisesta vaivatonta. Kätevä ja tehokas tapa ladata sähköautoja saa enemmän ihmisiä mukaan siirtymään.
Kun sähköajoneuvojen valmistaminen ja ostaminen tulee halvemmaksi alhaisempien akkukustannusten vuoksi, miljoonien sähköautojen omistajien sähköautojen latausratkaisu on asennettava seuraavan vuosikymmenen aikana.
Yhä useammat maat ovat siirtymässä polttomoottoriautoista sähköautoihin. Tämän seurauksena tukiinfrastruktuurit kasvavat nopeasti. Electrify America, Tesla Superchargers ja EVgo ovat joukossa suurimmat sähköautojen latausasemat Yhdysvalloissa, ja kilpailu parhaiden, kustannustehokkaimpien kaupallisten langattomien latausjärjestelmien kehittämisestä on alkanut.
Yritykset kilpailevat toimittaakseen langattomia sähköajoneuvojen latureita massoille
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) on kehittänyt ainutlaatuisen monivaiheisen sähkömagneettisen kelan, kun taas brooklynilainen yritys HEVO on saanut lisenssin tähän teknologiaan. Mukaan ORNL, sen ainutlaatuinen monivaiheinen sähkömagneettinen käämi tuottaa suurimman saatavilla olevan pintatehotiheyden, 1,5 megawattia (1 500 kilowattia) neliömetriä kohti – 8-10 kertaa enemmän kuin tällä hetkellä saatavilla teknologiaa. Tämä mahdollistaa nopean latauksen paikallaan ollessa, ja se voi jopa latautua ajettaessa muuttuneilla teillä.
HEVOn perustaja ja toimitusjohtaja Jeremy McCool sanoi,
Vain yhdestä ajoneuvoon asennetusta laitteesta kuljettaja voi nyt ladata langattomasti kaikilla tasoilla aina 300 kilowattiin asti. kotinsa sähköä ajoneuvojen ja verkkojen välisen liitännän kautta ja jopa lataamista ajettaessa maantiellä, jolloin verkko-akku-tehokkuus on 90-96.5%. Kaikki tämä toiminnallisuus on sisäänrakennettu keskikokoisen pizzalaatikon kokoiseen ajoneuvon puoleiseen pakkaukseen ja valmiiseen kykyyn ladata sähköajoneuvoja ilman ihmistä ohjauspyörän takana.
Automaailma muuttuu tällä vuosikymmenellä nopeammin kuin viime vuosisadalla, ja me Tarvitsemme vaiheittaisen muutoksen sähköajoneuvojen latauksessa vapauttaaksesi tämän kasvavan monen biljoonan dollarin potentiaalin ala.
HEVO kohtaa kovaa kilpailua langattomien sähköautojen laturien valmistamisesta Yhdysvalloissa. Massachusettsissa toimiva WiTricity on myös erikoistunut langattomaan sähköajoneuvojen tekniikkaan. MIT-spinoff, sen perusti professori Marin Soljačić vuonna 2007.
WiTricity-teknologia mahdollistaa kodin langattoman sähköauton latauksen seinään asennettavalla sähkörasialla, joka on kytketty lattialatausalustaan. Lataus alkaa automaattisesti heti, kun vastaanottimella varustettu sähköauto ajaa alustan yli. WiTricity sanoo, että sen langattomat latausalustat voidaan asentaa maahan, kuten yksityisasunnossa, ajotiellä tai pysäköintihalliin; tai maahan, haudataan parkkipaikan jalkakäytävään tai reunan reunaan julkiseksi latausinfrastruktuuriksi.
”Pistokelataus on vaikeaa, likaista, epäluotettavaa ja jopa vaarallista. Vastaus on WiTricityn langaton lataus sähköajoneuvojen omistajille tänään ja ehdottomasti autonomisille ajoneuvoille huomenna. Jos kuljettajaa ei ole, kuka sen kytkee?" sanoi Alex Gruzen, WiTricityn toimitusjohtaja.
AALTO on toinen yritys, joka vaikuttaa langattoman latausmarkkinoihin. Lyhenne WAVE tarkoittaa Wireless Advanced Vehicle Electrification. Sen omistaa Ideonomics, yritys, joka valmistaa pikalatausjärjestelmiä keskiraskaisiin ja raskaisiin ajoneuvoihin.
Ideonomics väittää, että WAVEn suuritehoiset järjestelmät soveltuvat sähköajoneuvojen virransyöttöön joukkoliikenneterminaaleissa, varastoissa, jakelukeskuksissa, sukkulapalveluissa ja merisatamissa.
Tesla on tehnyt yhteistyötä Waven kanssa sovittaakseen kuorma-autoihinsa vastaanotinlaatikoita, kun niitä tulee saataville. Tesla suhtautuu projektiin hyvin optimistisesti. Jos onnistuu, Elon Musk voi aloittaa valtavan tehtävän asentaa langattomia latausväyliä ympäri Amerikkaa teknologian tukemiseksi.
Onko langattoman sähköauton lataus parempi tapa?
Sähköautojen kasvun ja suosion noustessa teknologiayrityksillä on runsaasti mahdollisuuksia kehittää niitä tukevia ratkaisuja. Langattoman latauksen ansiosta sähköautot voivat latautua koko päivän, mikä ratkaisee sähköautojen kaapelin lataamisen ja kantaman jännityksen.
Sähköajoneuvojen lataus langattomalla tekniikalla on alan kehityksen eturintamassa. Tulevaisuudessa yritykset, kuten HEVO, WiTricity ja Wave, jatkavat aukkojen täyttämistä sen suhteen, mitä tarvitaan, jotta sähköautojen lisäksi myös autonomisten ajoneuvojen tulevaisuus pysyy kirkkaana.
