Negli anni in cui esistono i veicoli elettrici, sono stati fatti numerosi progressi e innovazioni. Tuttavia, è finalmente arrivata una delle innovazioni più entusiasmanti: la ricarica wireless dei veicoli elettrici.
Man mano che la tecnologia di ricarica wireless per veicoli elettrici diventa più avanzata e ampiamente disponibile, entrare in una stazione per ricaricare il tuo veicolo elettrico ha il potenziale per diventare un ricordo del passato.
Tagliare il cavo durante la ricarica dell'auto elettrica
Nel corso degli anni, ci sono state sfide tecnologiche e logistiche nel ridimensionare la ricarica wireless tecnologia adatta ai veicoli elettrici. Superare queste sfide in modo fattibile ed economico non è facile compito. Tuttavia, i ricercatori hanno decifrato il codice e ora stanno sviluppando la ricarica wireless EV per una strada vicino a te.
Oggi è facile dare per scontata la tecnologia wireless, ma è davvero una tecnologia all'avanguardia. La scienza alla base dell'innovazione si basa sull'induzione elettromagnetica. Fondamentalmente, se una corrente alternata passa attraverso una bobina di filo, si verificherà un campo magnetico. Se introduci un'altra bobina, il campo magnetico indurrà una corrente a quella bobina che caricherà una batteria.
Funziona bene a corto raggio per caricare il telefono, ma c'è una sfida. Gli scienziati la chiamano legge dell'inverso del quadrato, riferendosi a come un campo magnetico si irradia in tutte le direzioni, dissipando energia rapidamente a distanza. Per questo motivo, le bobine primarie e secondarie devono essere posizionate molto vicine per la massima efficienza.
La stessa efficienza dipende dall'allineamento e dall'area della sezione trasversale delle due bobine. Le bobine devono essere perfettamente allineate parallele tra loro, separate da millimetri, noto come fattore di accoppiamento. Sebbene 1.0 sia considerato un fattore di accoppiamento perfetto, le applicazioni del mondo reale raggiungono solo un fattore di accoppiamento compreso tra 0,3 e 0,6. Il ridimensionamento per applicarlo ai veicoli elettrici più in alto rispetto al suolo e parcheggiati in modo imperfetto risulta evidente le difficoltà. I ricercatori del MIT e altri hanno lavorato a una soluzione, sviluppando una tecnologia per contrastare la legge dell'inverso del quadrato.
Gli anni di studio hanno portato alla scoperta della risonanza magnetica, modificando la resistenza, l'induzione e la capacità distribuita delle bobine in modo che entrambe operino all'esatta frequenza di risonanza. Di conseguenza, invece di passare da una bobina all'altra in tutte le direzioni, il campo magnetico segue un percorso rettilineo.
La risonanza magnetica rafforza l'accoppiamento tra le due bobine, aumentando il fattore di accoppiamento totale. Ciò consente la ricarica wireless per autobus e camion che si trovano più in alto rispetto al suolo e veicoli parcheggiati in un modo che ti fa grattare la testa.
La ricarica wireless dei veicoli elettrici è la chiave per passare dagli ICE
Nonostante il principali vantaggi della guida di un veicolo elettrico, ci sono ancora preoccupazioni per i potenziali acquirenti di veicoli elettrici. Le principali preoccupazioni riguardano l'autonomia dei veicoli elettrici e la facilità di ricarica. È importante rendere la ricarica senza sforzo. Avere un modo conveniente ed efficace per caricare i veicoli elettrici coinvolgerà più persone con la sua transizione.
Man mano che i veicoli elettrici diventano più economici da produrre e acquistare a causa dei costi inferiori della batteria, nel prossimo decennio sarà necessario installare una soluzione di ricarica per i milioni di proprietari di veicoli elettrici.
Sempre più paesi stanno passando dai veicoli con motore a combustione a quelli elettrici. Di conseguenza, le infrastrutture di supporto stanno crescendo rapidamente. Electrify America, Tesla Superchargers ed EVgo sono tra i più grandi stazioni di ricarica per veicoli elettrici opera negli Stati Uniti ed è iniziata la corsa per sviluppare i migliori e più convenienti sistemi di ricarica wireless commerciali.
Le aziende gareggiano per fornire caricabatterie wireless per veicoli elettrici alle masse
L'Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ha sviluppato un'esclusiva bobina elettromagnetica polifase, mentre la società HEVO con sede a Brooklyn ha ottenuto la licenza per questa tecnologia. Secondo ORNL, la sua esclusiva bobina elettromagnetica polifase offre la più alta densità di potenza superficiale disponibile, 1,5 megawatt (1.500 kilowatt) per metro quadrato, da otto a dieci volte superiore a quello attualmente disponibile tecnologia. Ciò consente una ricarica rapida da fermo e ha anche il potenziale per ricaricarsi durante la guida su strade modificate.
Il fondatore e CEO di HEVO, Jeremy McCool, ha dichiarato:
Da un solo dispositivo montato sul veicolo, un conducente avrà ora il vantaggio di ricaricare in modalità wireless a tutti i livelli fino a 300 kilowatt, alimentare la loro casa attraverso un'interfaccia veicolo-rete e persino ricaricare durante la guida a velocità autostradale con un'efficienza rete-batteria di 90-96.5%. Tutte queste funzionalità sono integrate in un pacchetto lato veicolo delle dimensioni di una scatola per pizza media e la capacità pronta per caricare veicoli elettrici senza un essere umano al volante.
Il mondo dell'automotive cambierà più velocemente in questo decennio rispetto al secolo scorso, e noi hanno bisogno di un cambiamento radicale nella ricarica dei veicoli elettrici per sbloccare il pieno potenziale di questo fiorente multimiliardario industria.
HEVO deve affrontare una forte concorrenza per produrre caricabatterie per veicoli elettrici wireless negli Stati Uniti. WiTricity, con sede nel Massachusetts, è anche specializzata nella tecnologia wireless per veicoli elettrici. Uno spin-off del MIT, è stato fondato dal professor Marin Soljačić nel 2007.
La tecnologia WiTricity rende possibile la ricarica wireless domestica dei veicoli elettrici utilizzando una scatola elettrica montata a parete collegata a una base di ricarica da pavimento. La ricarica inizia automaticamente non appena un veicolo elettrico con un ricevitore passa sopra il pad. WiTricity afferma che i suoi pad di ricarica wireless possono essere installati a terra, ad esempio in una residenza privata, un vialetto o un garage; o interrati, sepolti nella pavimentazione di un parcheggio o lungo il marciapiede come infrastruttura di ricarica pubblica.
“La ricarica plug-in è difficile, sporca, inaffidabile e persino pericolosa. La risposta è la ricarica wireless di WiTricity per i proprietari di veicoli elettrici oggi e assolutamente per i veicoli autonomi domani. Se non c'è il driver, chi lo collegherà?" ha affermato Alex Gruzen, CEO di WiTricity.
ONDA è un'altra azienda che ha un impatto sul mercato della ricarica wireless. L'acronimo WAVE sta per Wireless Advanced Vehicle Electrification. È di proprietà di Ideonomics, un'azienda che produce sistemi di ricarica rapida per veicoli medi e pesanti.
Ideonomics afferma che i sistemi ad alta potenza di WAVE sono adatti per alimentare veicoli elettrici presso terminal di trasporto di massa, magazzini, centri di distribuzione, servizi navetta e porti marittimi.
Tesla ha stretto una partnership con Wave per adattare i ricevitori ai suoi semirimorchi quando saranno disponibili. Tesla è molto ottimista riguardo al progetto. In caso di successo, Elon Musk potrebbe iniziare l'enorme compito di installare autostrade di ricarica wireless in tutta l'America per supportare la tecnologia.
La ricarica wireless per veicoli elettrici è il modo migliore?
Con l'aumentare della crescita e della popolarità dei veicoli elettrici, ci saranno molte opportunità per le aziende tecnologiche di sviluppare soluzioni per supportarli. Con la ricarica wireless, i veicoli elettrici possono ricaricarsi durante il giorno, il che risolve il problema della ricarica del cavo dei veicoli elettrici e dell'ansia da autonomia.
La ricarica dei veicoli elettrici tramite tecnologia wireless è in prima linea nel progresso del settore. In futuro, aziende come HEVO, WiTricity e Wave continueranno a colmare le lacune di ciò che è necessario per garantire che il futuro non solo dei veicoli elettrici ma anche dei veicoli autonomi rimanga brillante.
