Tijekom godina postojanja električnih vozila napravljena su brojna poboljšanja i inovacije. Međutim, konačno je stigla jedna od najuzbudljivijih inovacija: bežično punjenje EV-a.
Kako tehnologija bežičnog punjenja električnih vozila postaje sve naprednija i široko dostupna, uvlačenje u stanicu za punjenje vašeg električnog vozila ima potencijal postati stvar prošlosti.
Rezanje kabela na punjenju električnih automobila
Tijekom godina bilo je tehnoloških i logističkih izazova u skaliranju bežičnog punjenja tehnologija prilagođena električnim vozilima. Prevladavanje ovih izazova na izvediv i troškovno učinkovit način nije lako zadatak. Međutim, istraživači su razbili šifru i sada razvijaju bežično punjenje električnih vozila za ulicu u vašoj blizini.
Danas je lako uzeti bežičnu tehnologiju zdravo za gotovo, ali to je uistinu vrhunska tehnologija. Znanost iza inovacije temelji se na elektromagnetskoj indukciji. U osnovi, ako izmjenična struja prolazi kroz žičanu zavojnicu, pojavit će se magnetsko polje. Ako uvedete drugu zavojnicu, magnetsko polje će inducirati struju u toj zavojnici koja će puniti bateriju.
Dobro radi na kratkom dometu za punjenje vašeg telefona, ali postoji izazov. Znanstvenici to nazivaju zakonom obrnutog kvadrata, govoreći o tome kako magnetsko polje zrači u svim smjerovima, brzo raspršujući energiju na daljinu. Zbog toga se primarne i sekundarne zavojnice moraju postaviti u neposrednoj blizini za maksimalnu učinkovitost.
Ista učinkovitost ovisi o poravnanju i površini poprečnog presjeka dviju zavojnica. Zavojnice moraju biti savršeno poravnate, paralelne jedna s drugom, odvojene milimetrima, što je poznato kao faktor spajanja. Iako se 1,0 smatra savršenim faktorom povezivanja, aplikacije u stvarnom svijetu postižu samo faktor spajanja između 0,3 i 0,6. Očigledno je povećanje ove veličine za primjenu na električna vozila koja su više od tla i nesavršeno parkirana poteškoće. Istraživači MIT-a i drugi radili su na rješenju, razvijajući tehnologiju za suzbijanje zakona obrnutog kvadrata.
Godine proučavanja rezultirale su otkrićem magnetske rezonancije, podešavanjem otpora, indukcije i raspodijeljenog kapaciteta zavojnica tako da obje rade na točnoj rezonantnoj frekvenciji. Kao rezultat toga, umjesto da prelazi s jedne zavojnice na drugu u svim smjerovima, magnetsko polje slijedi ravnu putanju.
Magnetska rezonancija jača vezu između dvije zavojnice, povećavajući ukupni faktor sprege. To omogućuje bežično punjenje za autobuse i kamione koji se nalaze više od tla i vozila parkirana na način da se počešete po glavi.
Bežično punjenje EV ključno je za prelazak s ICE-a
Unatoč ključne prednosti vožnje EV-a, još uvijek postoji zabrinutost za potencijalne kupce električnih vozila. Glavne brige uključuju domet električnih vozila i jednostavnost punjenja. Važno je da punjenje bude jednostavno. Prikladan i učinkovit način punjenja električnih vozila omogućit će više ljudi da se uključe u njegov prijelaz.
Kako električna vozila postaju jeftinija za proizvodnju i kupnju zbog nižih troškova baterija, u sljedećem će se desetljeću morati instalirati rješenje za punjenje električnih vozila za milijune vlasnika električnih vozila.
Sve više zemalja prelazi s vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem na električna. Posljedično, prateća infrastruktura brzo raste. Među njima su Electrify America, Tesla Superchargers i EVgo najveće stanice za punjenje električnih vozila posluje u Sjedinjenim Državama, a utrka za razvoj najboljih, najisplativijih komercijalnih bežičnih sustava punjenja je počela.
Kompanije se utrkuju u isporuci bežičnih punjača za električna vozila masama
Nacionalni laboratorij Oak Ridge (ORNL) razvio je jedinstvenu polifaznu elektromagnetsku zavojnicu, dok je tvrtka HEVO iz Brooklyna dobila licencu za ovu tehnologiju. Prema ORNL, njegova jedinstvena polifazna elektromagnetska zavojnica pruža najveću dostupnu površinsku gustoću snage, 1,5 megavati (1500 kilovata) po četvornom metru—osam do 10 puta više nego što je trenutno dostupno tehnologija. To omogućava brzo punjenje dok miruje, a ima čak i potencijal za punjenje tijekom vožnje na modificiranim cestama.
Osnivač i izvršni direktor HEVO-a Jeremy McCool rekao je,
Od samo jednog uređaja montiranog na vozilo, vozač će sada imati prednost bežičnog punjenja na svim razinama do 300 kilovata, napajanje njihovog doma putem sučelja vozilo-mreža, pa čak i punjenje tijekom vožnje pri brzinama na autocesti uz učinkovitost mreže-baterije od 90-96.5%. Sve ove funkcije ugrađene su u paket na strani vozila veličine srednje kutije za pizzu i gotovu mogućnost punjenja električnih vozila bez čovjeka za upravljačem.
Svijet automobila promijenit će se brže u ovom desetljeću nego u prošlom stoljeću, a mi potrebna je postupna promjena u punjenju EV-a kako bi se otključao puni potencijal ovog rastućeg više trilijuna dolara industrija.
HEVO se suočava s oštrom konkurencijom u proizvodnji bežičnih punjača za EV u Sjedinjenim Državama. WiTricity sa sjedištem u Massachusettsu također je specijaliziran za bežičnu tehnologiju električnih vozila. Kao spinoff MIT-a, osnovao ga je profesor Marin Soljačić 2007. godine.
Tehnologija WiTricity omogućuje kućno bežično punjenje EV-a pomoću zidne električne kutije povezane s podnom pločom za punjenje. Punjenje počinje automatski čim EV s prijemnikom prijeđe preko podloge. WiTricity kaže da se njegove podloge za bežično punjenje mogu instalirati na tlu, primjerice u privatnoj rezidenciji, prilazu ili parkirnoj garaži; ili u zemlji, ukopan u kolnik parkirališta ili rub pločnika kao javna infrastruktura za punjenje.
“Punjenje putem utičnice je teško, prljavo, nepouzdano i čak opasno. Odgovor je bežično punjenje putem WiTricityja za vlasnike električnih vozila danas, a apsolutno za autonomna vozila sutra. Ako nema vozača, tko će ga priključiti?" rekao je Alex Gruzen, CEO, WiTricity.
VAL je još jedna tvrtka koja utječe na tržište bežičnog punjenja. Akronim WAVE je kratica za Wireless Advanced Vehicle Electrification. U vlasništvu je Ideonomicsa, tvrtke koja proizvodi sustave za brzo punjenje za srednja i teška vozila.
Ideonomics tvrdi da su WAVE-ovi sustavi velike snage prikladni za napajanje električnih vozila na terminalima masovnog prijevoza, skladištima, distribucijskim centrima, uslugama prijevoza i morskim lukama.
Tesla je sklopio partnerstvo s Waveom kako bi ugradio prijemne kutije u svoje polukamione kada postanu dostupni. Tesla je vrlo optimističan u pogledu projekta. Ako uspije, Elon Musk bi mogao započeti golemi zadatak postavljanja autocesta za bežično punjenje diljem Amerike kako bi podržao tehnologiju.
Je li bežično punjenje EV-a bolji način?
Kako rastu i popularnost električnih vozila, bit će mnogo prilika za tehnološke tvrtke da razviju rješenja za njihovu podršku. S bežičnim punjenjem, električna vozila mogu se puniti tijekom dana, što rješava problem punjenja električnih vozila kabelom i zabrinutost za domet.
Punjenje električnih vozila putem bežične tehnologije je na čelu napretka industrije. U budućnosti će tvrtke kao što su HEVO, WiTricity i Wave nastaviti popunjavati praznine u onome što je potrebno kako bi osigurali da budućnost ne samo električnih već i autonomnih vozila ostane svijetla.