I årene som elbiler har eksistert, har det blitt gjort en rekke fremskritt og innovasjoner. Imidlertid har en av de mest spennende innovasjonene endelig kommet: trådløs EV-lading.
Ettersom trådløs ladeteknologi for elbiler blir mer avansert og allment tilgjengelig, har det potensialet til å bli en saga blott å trekke inn på en stasjon for å lade elbilen.
Klipp av ledningen på elbillading
Gjennom årene har det vært teknologiske og logistiske utfordringer med å skalere trådløs lading teknologi som passer til elbiler. Å overvinne disse utfordringene på en gjennomførbar og kostnadseffektiv måte er ikke lett oppgave. Forskere har imidlertid knekt koden og utvikler nå EV trådløs lading for en gate nær deg.
Det er lett å ta trådløs teknologi for gitt i dag, men det er virkelig banebrytende teknologi. Vitenskapen bak innovasjonen er basert på elektromagnetinduksjon. I utgangspunktet, hvis en vekselstrøm går gjennom en trådspole, vil det oppstå et magnetfelt. Hvis du introduserer en annen spole, vil magnetfeltet indusere en strøm til den spolen som vil lade et batteri.
Den fungerer bra på kort rekkevidde for å lade telefonen, men det er en utfordring. Forskere kaller dette den omvendte kvadratloven, og refererer til hvordan et magnetfelt stråler i alle retninger, og sprer energi raskt over avstand. På grunn av dette må primære og sekundære spoler plasseres i umiddelbar nærhet for maksimal effektivitet.
Den samme effektiviteten avhenger av innrettingen og tverrsnittsarealet til de to spolene. Spolene må være i perfekt innretting parallelt med hverandre, atskilt med millimeter, kjent som koblingsfaktoren. Selv om 1.0 regnes som en perfekt koblingsfaktor, oppnår virkelige applikasjoner bare en koblingsfaktor på mellom 0,3 og 0,6. Å skalere dette opp for å gjelde elbiler høyere opp fra bakken og ufullkomment parkerte presenterer tydelig vanskeligheter. MIT-forskere og andre har jobbet med en løsning, utviklet teknologi for å motvirke den omvendte kvadratloven.
Studieårene resulterte i oppdagelsen av magnetisk resonans, justering av motstanden, induksjonen og distribuert kapasitans til spolene slik at de begge opererer med nøyaktig resonansfrekvens. Som et resultat, i stedet for å gå fra en spole til den neste i alle retninger, følger magnetfeltet en rett bane.
Magnetisk resonans styrker koblingen mellom de to spolene, og øker den totale koblingsfaktoren. Dette muliggjør trådløs lading for busser og lastebiler som sitter høyere fra bakken og kjøretøyer parkert på en måte som får deg til å klø deg i hodet.
Trådløs EV-lading er nøkkelen til å bytte fra ICE-er
Til tross for de viktigste fordelene ved å kjøre elbil, er det fortsatt bekymringer for potensielle elbilkjøpere. Topp bekymringer inkluderer rekkevidden av elektriske kjøretøy og enkel lading. Det er viktig å gjøre ladingen enkel. Å ha en praktisk og effektiv måte å lade elbiler på vil få flere mennesker med på overgangen.
Ettersom elektriske kjøretøyer blir billigere å produsere og kjøpe på grunn av lavere batterikostnader, må det installeres en EV-ladeløsning for millioner av EV-eiere i løpet av det neste tiåret.
Flere land går over fra kjøretøy med forbrenningsmotor til elektriske. Følgelig vokser støttende infrastruktur raskt. Electrify America, Tesla Superchargers og EVgo er blant de største ladestasjoner for elbiler opererer i USA, og kappløpet om å utvikle de beste og mest kostnadseffektive kommersielle trådløse ladesystemene har startet.
Bedrifter kappes om å levere trådløse elbilladere til massene
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) har utviklet en unik polyfase elektromagnetisk spole, mens det Brooklyn-baserte selskapet HEVO har fått lisensen for denne teknologien. I følge ORNL, dens unike polyfase elektromagnetiske spole leverer den høyeste overflateeffekttettheten som er tilgjengelig, 1,5 megawatt (1500 kilowatt) per kvadratmeter – åtte til ti ganger høyere enn tilgjengelig teknologi. Dette gir rask lading mens du står stille, og har til og med potensial til å lade mens du kjører på endrede veier.
HEVO grunnlegger og administrerende direktør Jeremy McCool sa,
Fra bare én enhet montert på kjøretøyet, vil en sjåfør nå ha fordelen av å lade trådløst på alle nivåer opp til 300 kilowatt, drive hjemmet sitt gjennom et kjøretøy-til-nett-grensesnitt, og til og med lade mens du kjører i motorveihastigheter med nett-til-batteri-effektivitet på 90-96.5%. All denne funksjonaliteten er innebygd i en kjøretøysidepakke på størrelse med en middels pizzaboks og den ferdige muligheten til å lade elektriske kjøretøy uten et menneske bak rattet.
Bilverdenen kommer til å endre seg raskere i dette tiåret enn det har gjort det siste århundret, og vi trenger en trinnvis endring i EV-lading for å frigjøre det fulle potensialet til denne voksende multi-billion-dollaren industri.
HEVO møter hard konkurranse om å produsere trådløse elbilladere i USA. Massachusetts-baserte WiTricity spesialiserer seg også på trådløs EV-teknologi. En MIT-spinoff, den ble grunnlagt av professor Marin Soljačić i 2007.
WiTricity-teknologi gjør trådløs lading av elbiler hjemme mulig ved hjelp av en veggmontert elektrisk boks koblet til en ladepute på gulvet. Ladingen starter automatisk så snart en elbil med mottaker kjører over puten. WiTricity sier at dens trådløse ladeputer kan installeres som på bakken, for eksempel i en privat bolig, innkjørsel eller parkeringshus; eller i bakken, begravd i fortauet på en parkeringsplass eller kantsten som offentlig ladeinfrastruktur.
«Plug-in-lading er vanskelig, skittent, upålitelig og til og med farlig. Svaret er trådløs lading fra WiTricity for EV-eiere i dag, og absolutt for autonome kjøretøy i morgen. Hvis det ikke er noen sjåfør, hvem skal koble den til?» sa Alex Gruzen, administrerende direktør, WiTricity.
BØLGE er et annet selskap som påvirker markedet for trådløs lading. Akronymet WAVE står for Wireless Advanced Vehicle Electrification. Det eies av Ideonomics, et selskap som lager hurtigladesystemer for mellomstore og tunge kjøretøy.
Ideonomics hevder at WAVEs høyeffektsystemer er egnet for å drive elektriske kjøretøyer ved massetransportterminaler, varehus, distribusjonssentre, skytteltjenester og havner.
Tesla har inngått samarbeid med Wave for å montere mottakerbokser på semi-lastebilene når de blir tilgjengelige. Tesla ser veldig optimistisk på prosjektet. Hvis det lykkes, kan Elon Musk begynne den enorme oppgaven med å installere trådløse lademotorveier over hele Amerika for å støtte teknologien.
Er trådløs EV-lading den bedre måten?
Etter hvert som veksten og populariteten til elbiler øker, vil det være mange muligheter for teknologiselskaper til å utvikle løsninger for å støtte dem. Med trådløs lading kan elbiler vedlikeholdslading hele dagen, noe som løser problemet med lading av elbiler og rekkeviddeangst.
Lading av elbiler via trådløs teknologi er i forkant av bransjens fremskritt. I fremtiden vil selskaper som HEVO, WiTricity og Wave fortsette å fylle hullene i det som er nødvendig for å sikre at fremtiden til ikke bare elbiler, men også autonome kjøretøyer forblir lys.
