تصور کنید: دیگر زمان از دست دادن صف برای نقطه شارژ EV و کابل دیگر نیست.
در سال‌هایی که خودروهای الکتریکی وجود داشته‌اند، پیشرفت‌ها و نوآوری‌های متعددی صورت گرفته است. با این حال، بالاخره یکی از هیجان انگیزترین نوآوری ها از راه رسید: شارژ بی سیم EV.
از آنجایی که فناوری شارژ بی‌سیم EV پیشرفته‌تر و در دسترس‌تر می‌شود، کشیدن به ایستگاه برای شارژ EV خود پتانسیل تبدیل شدن به چیزی از گذشته را دارد.
قطع سیم شارژ ماشین برقی
در طول سال‌ها، چالش‌های تکنولوژیکی و لجستیکی در مقیاس‌بندی فناوری شارژ بی‌سیم متناسب با خودروهای الکتریکی وجود داشته است. غلبه بر این چالش ها به روشی عملی و مقرون به صرفه کار آسانی نیست. با این حال، محققان این کد را شکسته اند و اکنون در حال توسعه شارژ بی سیم EV برای خیابانی در نزدیکی شما هستند.
امروزه به راحتی می‌توان فناوری بی‌سیم را بدیهی دانست، اما واقعاً یک فناوری پیشرفته است. علم پشت این نوآوری بر اساس القای مغناطیس الکترومغناطیسی است. اساساً اگر جریان متناوب از سیم پیچی عبور کند، میدان مغناطیسی ایجاد می شود. اگر سیم پیچ دیگری معرفی کنید، میدان مغناطیسی جریانی را به سیم پیچ القا می کند که باتری را شارژ می کند.
در فاصله کوتاه برای شارژ کردن گوشی شما به خوبی کار می کند، اما یک چالش وجود دارد. دانشمندان این قانون را قانون مربع معکوس می نامند و به این موضوع اشاره دارد که چگونه یک میدان مغناطیسی در همه جهات تابش می کند و انرژی را به سرعت در طول مسافت پراکنده می کند. به همین دلیل، سیم پیچ های اولیه و ثانویه باید در مجاورت یکدیگر قرار گیرند تا حداکثر کارایی داشته باشند.
همین کارایی به هم ترازی و سطح مقطع دو سیم پیچ بستگی دارد. سیم پیچ ها باید در تراز کامل و موازی با یکدیگر باشند و با میلی متر از هم جدا شوند که به عنوان ضریب جفت شناخته می شود. اگرچه 1.0 به عنوان یک فاکتور کوپلینگ کامل در نظر گرفته می شود، برنامه های کاربردی دنیای واقعی فقط به ضریب جفت بین 0.3 و 0.6 دست می یابند. افزایش این مقیاس برای اعمال در خودروهای برقی بالاتر از سطح زمین و پارک ناقص مشکلات ظاهری را به همراه دارد. محققان MIT و دیگران بر روی راه حلی کار می کنند و فناوری را برای مقابله با قانون مربع معکوس توسعه می دهند.
سال‌ها مطالعه منجر به کشف رزونانس مغناطیسی، تغییر مقاومت، القاء و ظرفیت توزیع شده سیم‌پیچ‌ها شد تا هر دو در فرکانس تشدید دقیق کار کنند. در نتیجه، میدان مغناطیسی به جای عبور از یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر در همه جهات، مسیر مستقیمی را دنبال می کند.
رزونانس مغناطیسی اتصال بین دو سیم پیچ را تقویت می کند و ضریب جفت کل را افزایش می دهد. این امکان شارژ بی‌سیم را برای اتوبوس‌ها و کامیون‌هایی که از سطح زمین بالاتر می‌نشینند و وسایل نقلیه پارک شده به‌گونه‌ای است که باعث می‌شود سر خود را خارانید، شارژ کنید.
شارژ بی سیم EV کلید تغییر از ICE است
علیرغم مزایای کلیدی رانندگی با خودروهای برقی الکتریکی، هنوز نگرانی هایی برای خریداران بالقوه EV وجود دارد. نگرانی های اصلی شامل محدوده وسایل نقلیه الکتریکی و سهولت شارژ می شود. مهم است که شارژ را بدون زحمت انجام دهید. داشتن یک روش راحت و موثر برای شارژ خودروهای برقی باعث می شود افراد بیشتری با انتقال آن همراه شوند.
از آنجایی که تولید و خرید وسایل نقلیه الکتریکی به دلیل هزینه کمتر باتری ارزان‌تر می‌شود، یک راه‌حل شارژ EV برای میلیون‌ها دارنده EV باید در دهه آینده نصب شود.
کشورهای بیشتری در حال گذار از خودروهای موتور احتراقی به الکتریکی هستند. در نتیجه، زیرساخت های حمایتی به سرعت در حال رشد هستند. Electrify America، Tesla Superchargers و EVgo از بزرگترین ایستگاه های شارژ خودروهای الکتریکی هستند که در ایالات متحده فعالیت می کنند و رقابت برای توسعه بهترین و مقرون به صرفه ترین سیستم های شارژ بی سیم تجاری آغاز شده است.
شرکت‌ها برای عرضه شارژرهای برقی بی‌سیم به توده‌ها رقابت می‌کنند
آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL) یک سیم پیچ الکترومغناطیسی چند فازی منحصر به فرد ایجاد کرده است، در حالی که شرکت HEVO مستقر در بروکلین مجوز این فناوری را دریافت کرده است. به گفته ORNL، سیم‌پیچ الکترومغناطیسی چندفاز منحصربه‌فرد آن، بالاترین چگالی توان سطحی موجود، 1.5 مگاوات (1500 کیلووات) بر متر مربع را ارائه می‌کند که هشت تا 10 برابر بیشتر از فناوری موجود فعلی است. این باعث شارژ سریع در حالت ثابت می شود و حتی می تواند در هنگام رانندگی در جاده های اصلاح شده شارژ شود.
جرمی مک کول موسس و مدیر عامل HEVO گفت:
تنها از یک دستگاه نصب شده بر روی وسیله نقلیه، راننده اکنون از مزیت شارژ بی سیم در تمام سطوح تا 300 کیلووات، برق رسانی به خانه خود از طریق رابط خودرو به شبکه و حتی شارژ در حین رانندگی با سرعت بزرگراه با شبکه برخوردار خواهد بود. راندمان باتری 90-96.5٪. تمام این قابلیت ها در یک بسته سمت وسیله نقلیه به اندازه یک جعبه پیتزا متوسط و قابلیت آماده برای شارژ وسایل نقلیه الکتریکی بدون حضور انسان در پشت فرمان تعبیه شده است.
دنیای خودرو در این دهه سریع‌تر از قرن گذشته تغییر می‌کند، و ما به یک تغییر مرحله‌ای در شارژ خودروهای الکتریکی نیاز داریم تا پتانسیل کامل این صنعت در حال رشد چند تریلیون دلاری را باز کنیم.
HEVO برای تولید شارژرهای برقی بی سیم در ایالات متحده با رقابت سختی روبرو است. WiTricity مستقر در ماساچوست نیز در فناوری بی سیم EV تخصص دارد. یکی از شاخه‌های MIT است که توسط پروفسور مارین سولیاچیچ در سال 2007 تأسیس شد.
فناوری WiTricity شارژ بی‌سیم وسایل نقلیه برقی خانگی را با استفاده از جعبه برق دیواری متصل به یک پد شارژ کفی امکان‌پذیر می‌کند. به محض اینکه یک خودروی برقی با گیرنده روی پد حرکت کند، شارژ به‌طور خودکار شروع می‌شود. WiTricity می‌گوید پدهای شارژ بی‌سیم آن را می‌توان روی زمین نصب کرد، مثلاً در یک محل سکونت خصوصی، راهرو یا گاراژ پارکینگ. یا در داخل زمین، مدفون در سنگفرش پارکینگ یا حاشیه به عنوان زیرساخت شارژ عمومی.
«شارژ کردن به برق دشوار، کثیف، غیرقابل اعتماد و حتی خطرناک است. پاسخ، شارژ بی‌سیم توسط WiTricity برای دارندگان خودروهای برقی امروز، و کاملاً برای خودروهای خودران فردا است. اگر درایور نباشد، چه کسی آن را وصل می‌کند؟» الکس گروزن، مدیرعامل WiTricity گفت.
WAVE شرکت دیگری است که بازار شارژ بی سیم را تحت تاثیر قرار می دهد. مخفف WAVE مخفف Wireless Advanced Vehicle Electrification می باشد. این شرکت متعلق به شرکت Ideonomics است که سیستم های شارژ سریع برای وسایل نقلیه متوسط و سنگین را تولید می کند.
Ideonomics ادعا می کند که سیستم های پرقدرت WAVE برای تامین انرژی وسایل نقلیه الکتریکی در پایانه های حمل و نقل انبوه، انبارها، مراکز توزیع، خدمات شاتل و بنادر دریایی مناسب هستند.
تسلا با Wave همکاری کرده است تا جعبه‌های گیرنده را در زمانی که در دسترس قرار می‌گیرند در نیمه کامیون‌های خود قرار دهند. تسلا نسبت به این پروژه بسیار خوشبین است. در صورت موفقیت، ایلان ماسک ممکن است کار عظیم نصب بزرگراه های شارژ بی سیم در سراسر آمریکا را برای پشتیبانی از این فناوری آغاز کند.
آیا شارژ EV بی سیم راه بهتری است؟
با افزایش رشد و محبوبیت خودروهای الکتریکی، فرصت‌های زیادی برای شرکت‌های فناوری وجود خواهد داشت تا راه‌حل‌هایی برای حمایت از آنها توسعه دهند. با شارژ بی‌سیم، خودروهای الکتریکی می‌توانند در طول روز شارژ شوند، که مشکل شارژ کابل برق الکتریکی و اضطراب برد را حل می‌کند.
شارژ EV از طریق فناوری بی سیم در خط مقدم پیشرفت صنعت است. در آینده، شرکت‌هایی مانند HEVO، WiTricity و Wave به پر کردن شکاف‌های مورد نیاز برای اطمینان از روشن ماندن آینده نه تنها خودروهای برقی، بلکه خودروهای خودران ادامه خواهند داد.