Trådlös elbilsladdning: vad är det och hur fungerar det?

Trådlös elbilsladdning: vad är det och hur fungerar det?

Under de år som elbilar har funnits har många framsteg och innovationer gjorts. Men en av de mest spännande innovationerna har äntligen kommit: trådlös elbilsladdning.





När den trådlösa laddningstekniken för elbilar blir mer avancerad och allmänt tillgänglig, har potentialen att bli ett minne blott att dra in på en station för att ladda din elbil.





MAKEUSE AV DAGENS VIDEO

Klipp av sladden på elbilsladdning

  Tång skär av trådar

Under åren har det funnits tekniska och logistiska utmaningar när det gäller att skala trådlös laddningsteknik för att passa elbilar. Att övervinna dessa utmaningar på ett genomförbart och kostnadseffektivt sätt är ingen lätt uppgift. Men forskare har knäckt koden och utvecklar nu trådlös EV-laddning för en gata nära dig.





hur man överför windows 10 till en annan dator

Det är lätt att ta trådlös teknik för givet idag, men det är verkligen banbrytande teknik. Vetenskapen bakom innovationen är baserad på elektromagnetinduktion. I grund och botten, om en växelström passerar genom en trådspole, kommer ett magnetfält att uppstå. Om du introducerar en annan spole kommer magnetfältet att inducera en ström till den spolen som laddar ett batteri.

Det fungerar bra på kort håll för att ladda din telefon, men det finns en utmaning. Forskare kallar detta den omvända kvadratlagen, och hänvisar till hur ett magnetfält strålar i alla riktningar och sprider energi snabbt över avstånd. På grund av detta måste primära och sekundära spolar placeras i omedelbar närhet för maximal effektivitet.



Samma effektivitet beror på inriktningen och tvärsnittsarean för de två spolarna. Spolarna måste vara i perfekt inriktning parallellt med varandra, åtskilda med millimeter, känd som kopplingsfaktorn. Även om 1.0 anses vara en perfekt kopplingsfaktor, uppnår verkliga tillämpningar bara en kopplingsfaktor på mellan 0,3 och 0,6. Att skala upp detta för att gälla elbilar högre upp från marken och felaktigt parkerade ger uppenbara svårigheter. MIT-forskare och andra har arbetat på en lösning och utvecklat teknologi för att motverka den omvända kvadratlagen.

Åren av studier resulterade i upptäckten av magnetisk resonans, justering av spolarnas resistans, induktion och distribuerade kapacitans så att de båda arbetar med exakt resonansfrekvens. Som ett resultat, istället för att passera från en spole till nästa i alla riktningar, följer magnetfältet en rak bana.





Magnetisk resonans stärker kopplingen mellan de två spolarna, vilket ökar den totala kopplingsfaktorn. Detta möjliggör trådlös laddning för bussar och lastbilar som sitter högre upp från marken och fordon parkerade på ett sätt som får dig att klia dig i huvudet.

bästa stället att köpa anpassad dator

Trådlös elbilsladdning är nyckeln till att byta från ICE

  Toyota Prius trådlös laddning
Bildkredit: Oak Ridge National Laboratory/ Wikimedia Commons

Trots de viktigaste fördelarna med att köra elbil , finns det fortfarande oro för potentiella elbilsköpare. De största problemen är utbudet av elfordon och enkel laddning. Det är viktigt att göra laddningen enkel. Att ha ett bekvämt och effektivt sätt att ladda elbilar kommer att få fler människor ombord med övergången.





Eftersom elfordon blir billigare att tillverka och köpa på grund av lägre batterikostnader, kommer en laddningslösning för elbilar att behöva installeras för de miljontals elbilsägare under det kommande decenniet.

Fler länder går över från fordon med förbränningsmotor till elektriska. Följaktligen växer stödjande infrastrukturer snabbt. Electrify America, Tesla Superchargers och EVgo är bland de största laddningsstationer för elfordon verkar i USA, och kapplöpningen för att utveckla de bästa och mest kostnadseffektiva kommersiella trådlösa laddningssystemen har börjat.

Företag tävlar om att leverera trådlösa elbilsladdare till massorna

  ORNL:s unika flerfasiga elektromagnetiska spole
Bildkredit: Oak Ridge National Laboratory

Oak Ridge National Laboratory (ORNL) har utvecklat en unik polyfas elektromagnetisk spole, medan Brooklyn-baserade företaget HEVO har fått licensen för denna teknik. Enligt ORNL , levererar dess unika flerfasiga elektromagnetiska spole den högsta yteffekttätheten som finns tillgänglig, 1,5 megawatt (1 500 kilowatt) per kvadratmeter – åtta till 10 gånger högre än för närvarande tillgänglig teknik. Detta ger snabb laddning när den är stillastående, och har till och med potential att ladda när du kör på modifierade vägar.

HEVOs grundare och vd Jeremy McCool sa,

Från endast en enhet monterad på fordonet kommer en förare nu att ha fördelen att trådlöst ladda på alla nivåer upp till 300 kilowatt, driva sitt hem genom ett fordon-till-nät-gränssnitt och till och med ladda när han kör i motorvägshastigheter med nät -till-batteri effektivitet på 90-96,5%. All denna funktionalitet är inbyggd i ett fordonspaket i storleken av en medelstor pizzalåda och den färdiga förmågan att ladda elfordon utan en människa bakom ratten.

Bilvärlden kommer att förändras snabbare under det här decenniet än det har gjort under det senaste århundradet, och vi behöver en stegvis förändring av elbilsladdningen för att frigöra den fulla potentialen i denna växande industri med flera biljoner dollar.

HEVO möter hård konkurrens om att tillverka trådlösa elbilsladdare i USA. Massachusetts-baserade WiTricity specialiserar sig också på trådlös EV-teknik. En spinoff från MIT, grundades av professor Marin Soljačić 2007.

WiTricity-teknologin gör trådlös laddning av elbilar i hemmet möjlig med hjälp av en väggmonterad elbox ansluten till en golvladdare. Laddningen börjar automatiskt så snart en EV med en mottagare kör över dynan. WiTricity säger att dess trådlösa laddningsplattor kan installeras som på marken, till exempel i en privat bostad, uppfart eller parkeringsgarage; eller i marken, begravd på trottoaren på en parkeringsplats eller trottoarkanten som offentlig laddningsinfrastruktur.

”Plug-in-laddning är svår, smutsig, opålitlig och till och med farlig. Svaret är trådlös laddning från WiTricity för elbilsägare idag och absolut för autonoma fordon i morgon. Om det inte finns någon förare, vem ska koppla in den?” sa Alex Gruzen, VD, WiTricity.

VINKA är ett annat företag som påverkar marknaden för trådlös laddning. Förkortningen WAVE står för Wireless Advanced Vehicle Electrification. Det ägs av Ideonomics, ett företag som tillverkar snabbladdningssystem för medelstora och tunga fordon.

Ideonomics hävdar att WAVEs kraftfulla system är lämpliga för att driva elfordon vid kollektivtrafikterminaler, lager, distributionscenter, skytteltjänster och hamnar.

hur man tar bort konto från ps4

Tesla har samarbetat med Wave för att montera mottagarboxar på sina semi-lastbilar när de blir tillgängliga. Tesla är mycket optimistisk inför projektet. Om det lyckas kan Elon Musk påbörja den enorma uppgiften att installera trådlösa laddningsmotorvägar över hela Amerika för att stödja tekniken.

Är trådlös EV-laddning på ett bättre sätt?

När tillväxten och populariteten för elbilar ökar kommer det att finnas gott om möjligheter för teknikföretag att utveckla lösningar för att stödja dem. Med trådlös laddning kan elbilar underhålla laddningen under hela dagen, vilket löser problemet med laddning av elbilar och räckviddsångest.

Elbilsladdning via trådlös teknik ligger i framkant av branschens framsteg. I framtiden kommer företag som HEVO, WiTricity och Wave att fortsätta att fylla i luckorna i vad som behövs för att säkerställa att framtiden för inte bara elbilar utan även autonoma fordon förblir ljus.