I de år, hvor elbiler har eksisteret, er der sket adskillige fremskridt og innovationer. En af de mest spændende innovationer er dog endelig ankommet: trådløs EV-opladning.
Efterhånden som trådløs EV-opladningsteknologi bliver mere avanceret og bredt tilgængelig, har det potentiale til at blive en saga blot at trække ind i en station for at oplade din EV.
Skæring af ledningen ved opladning af elbil
Gennem årene har der været teknologiske og logistiske udfordringer med at skalere trådløs opladning teknologi, der passer til elbiler. Det er ikke let at overkomme disse udfordringer på en gennemførlig og omkostningseffektiv måde opgave. Forskere har dog knækket koden og udvikler nu EV trådløs opladning til en gade nær dig.
Det er let at tage trådløs teknologi for givet i dag, men det er virkelig banebrydende teknologi. Videnskaben bag innovationen er baseret på elektromagnetinduktion. Grundlæggende, hvis en vekselstrøm passerer gennem en trådspole, vil der opstå et magnetfelt. Hvis du indfører en anden spole, vil magnetfeltet inducere en strøm til den spole, der vil oplade et batteri.
Det fungerer godt på kort afstand til at oplade din telefon, men der er en udfordring. Forskere kalder dette den omvendte kvadratlov, der henviser til, hvordan et magnetfelt udstråler i alle retninger og spreder energi hurtigt over afstand. På grund af dette skal primære og sekundære spoler placeres i umiddelbar nærhed for maksimal effektivitet.
Den samme effektivitet afhænger af justeringen og tværsnitsarealet af de to spoler. Spolerne skal være i perfekt justering parallelt med hinanden, adskilt af millimeter, kendt som koblingsfaktoren. Selvom 1.0 betragtes som en perfekt koblingsfaktor, opnår virkelige applikationer kun en koblingsfaktor på mellem 0,3 og 0,6. Det er tydeligt at skalere dette op til at gælde for elbiler højere fra jorden og ufuldkomment parkerede vanskeligheder. MIT-forskere og andre har arbejdet på en løsning og udviklet teknologi til at modvirke den omvendte kvadratlov.
Årene med studier resulterede i opdagelsen af magnetisk resonans, justering af modstanden, induktionen og fordelt kapacitans af spolerne, så de begge opererer ved den nøjagtige resonansfrekvens. Som et resultat, i stedet for at passere fra en spole til den næste i alle retninger, følger magnetfeltet en lige vej.
Magnetisk resonans styrker koblingen mellem de to spoler, hvilket øger den samlede koblingsfaktor. Dette muliggør trådløs opladning af busser og lastbiler, der sidder højere fra jorden, og køretøjer, der er parkeret på en måde, der får dig til at klø dig i hovedet.
Trådløs EV-opladning er nøglen til at skifte fra ICE'er
På trods af de vigtigste fordele ved at køre elbil, er der stadig bekymringer for potentielle elbilkøbere. De største bekymringer omfatter rækkevidden af elektriske køretøjer og let opladning. Det er vigtigt at gøre opladningen ubesværet. At have en praktisk og effektiv måde at oplade elbiler på vil få flere mennesker ombord med overgangen.
Efterhånden som elbiler bliver billigere at producere og købe på grund af lavere batteriomkostninger, skal der installeres en EV-opladningsløsning til millioner af EV-ejere i det næste årti.
Flere lande går fra køretøjer med forbrændingsmotor til elektriske. Følgelig vokser understøttende infrastrukturer hurtigt. Electrify America, Tesla Superchargers og EVgo er blandt de største ladestationer til elbiler opererer i USA, og kapløbet om at udvikle de bedste og mest omkostningseffektive kommercielle trådløse opladningssystemer er begyndt.
Virksomheder kapløb om at levere trådløse EV-opladere til masserne
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) har udviklet en unik polyfase elektromagnetisk spole, mens det Brooklyn-baserede firma HEVO har fået licensen til denne teknologi. Ifølge ORNL, dens unikke polyfase elektromagnetiske spole leverer den højeste overfladeeffekttæthed til rådighed, 1,5 megawatt (1.500 kilowatt) pr. kvadratmeter - otte til 10 gange højere end tilgængelig i øjeblikket teknologi. Dette giver hurtig opladning, mens den er stationær, og har endda potentiale til at oplade, mens du kører på ændrede veje.
HEVO grundlægger og administrerende direktør Jeremy McCool sagde,
Fra kun én enhed monteret på køretøjet vil en chauffør nu have fordelen af trådløs opladning på alle niveauer op til 300 kilowatt, strømforsyne deres hjem gennem et køretøj-til-net-interface og endda oplade, mens de kører med motorvejshastigheder med net-til-batteri-effektivitet på 90-96.5%. Al denne funktionalitet er indbygget i en pakke på køretøjssiden på størrelse med en mellemstor pizzaboks og den færdiglavede mulighed for at oplade elektriske køretøjer uden et menneske bag rattet.
Bilverdenen kommer til at ændre sig hurtigere i dette årti, end den har gjort i det seneste århundrede, og vi brug for en trinvis ændring i EV-opladning for at frigøre det fulde potentiale af denne spirende multi-billion-dollar industri.
HEVO står over for hård konkurrence om at producere trådløse EV-opladere i USA. Massachusetts-baserede WiTricity har også specialiseret sig i trådløs EV-teknologi. En MIT-spinoff, det blev grundlagt af professor Marin Soljačić i 2007.
WiTricity-teknologien gør trådløs opladning af elbiler i hjemmet mulig ved hjælp af en vægmonteret elektrisk boks, der er forbundet til en gulvladeplade. Opladningen begynder automatisk, så snart en EV med en modtager kører over puden. WiTricity siger, at dens trådløse opladningspuder kan installeres som på jorden, såsom i en privat bolig, indkørsel eller parkeringshus; eller i jorden, begravet i fortovet på en parkeringsplads eller kantsten som offentlig opladningsinfrastruktur.
“Plug-in-opladning er vanskelig, beskidt, upålidelig og endda farlig. Svaret er trådløs opladning fra WiTricity for EV-ejere i dag og absolut for autonome køretøjer i morgen. Hvis der ikke er nogen driver, hvem skal så tilslutte den?" sagde Alex Gruzen, CEO, WiTricity.
BØLGE er en anden virksomhed, der påvirker markedet for trådløs opladning. Akronymet WAVE står for Wireless Advanced Vehicle Electrification. Det ejes af Ideonomics, et firma, der laver hurtigopladningssystemer til mellemstore og tunge køretøjer.
Ideonomics hævder, at WAVEs højeffektsystemer er velegnede til at drive elektriske køretøjer ved massetransitterminaler, varehuse, distributionscentre, shuttletjenester og søhavne.
Tesla har indgået et samarbejde med Wave for at montere modtagerbokse på sine semi-lastbiler, når de bliver tilgængelige. Tesla er meget optimistisk omkring projektet. Hvis det lykkes, kan Elon Musk begynde den enorme opgave med at installere trådløse opladningsmotorveje over hele Amerika for at understøtte teknologien.
Er trådløs EV-opladning den bedre måde?
Efterhånden som elbilernes vækst og popularitet stiger, vil der være masser af muligheder for teknologivirksomheder at udvikle løsninger til at understøtte dem. Med trådløs opladning kan elbiler sive opladning i løbet af dagen, hvilket løser problemet med el-kabelopladning og rækkeviddeangst.
EV-opladning via trådløs teknologi er på forkant med branchens fremskridt. I fremtiden vil virksomheder som HEVO, WiTricity og Wave fortsætte med at udfylde hullerne i, hvad der er nødvendigt for at sikre, at fremtiden for ikke kun elbiler, men også autonome køretøjer forbliver lys.
