In den Jahren, in denen es Elektrofahrzeuge gibt, wurden zahlreiche Fortschritte und Innovationen erzielt. Eine der aufregendsten Innovationen ist jedoch endlich da: das kabellose Laden von Elektrofahrzeugen.
Da die drahtlose EV-Ladetechnologie immer fortschrittlicher und weit verbreiteter wird, kann das Einfahren in eine Station zum Aufladen Ihres EV möglicherweise der Vergangenheit angehören.
Schneiden Sie das Kabel beim Laden von Elektroautos
Im Laufe der Jahre gab es technologische und logistische Herausforderungen bei der Skalierung des drahtlosen Ladens Technologie für Elektrofahrzeuge. Diese Herausforderungen auf praktikable und kostengünstige Weise zu meistern, ist nicht einfach Aufgabe. Forscher haben den Code jedoch geknackt und entwickeln nun das kabellose Laden von Elektrofahrzeugen für eine Straße in Ihrer Nähe.
Heutzutage ist es leicht, drahtlose Technologie für selbstverständlich zu halten, aber es handelt sich wirklich um Spitzentechnologie. Die Wissenschaft hinter der Innovation basiert auf elektromagnetischer Induktion. Wenn ein Wechselstrom durch eine Drahtspule fließt, entsteht grundsätzlich ein Magnetfeld. Wenn Sie eine andere Spule einführen, induziert das Magnetfeld einen Strom in dieser Spule, der eine Batterie auflädt.
Es funktioniert gut auf kurze Distanz zum Aufladen Ihres Telefons, aber es gibt eine Herausforderung. Wissenschaftler nennen dies das Gesetz des umgekehrten Quadrats und beziehen sich darauf, wie ein Magnetfeld in alle Richtungen strahlt und Energie schnell über die Entfernung verteilt. Aus diesem Grund müssen Primär- und Sekundärspulen für maximale Effizienz nahe beieinander platziert werden.
Der gleiche Wirkungsgrad hängt von der Ausrichtung und Querschnittsfläche der beiden Spulen ab. Die Spulen müssen perfekt parallel zueinander ausgerichtet sein, im Abstand von Millimetern, dem so genannten Kopplungsfaktor. Obwohl 1,0 als perfekter Kopplungsfaktor angesehen wird, erreichen reale Anwendungen nur einen Kopplungsfaktor dazwischen 0,3 und 0,6. Wenn Sie dies auf EVs hochskalieren, die höher über dem Boden liegen, werden unvollkommen geparkte Geschenke deutlich Schwierigkeiten. MIT-Forscher und andere haben an einer Lösung gearbeitet und Technologien entwickelt, um dem Gesetz des umgekehrten Quadrats entgegenzuwirken.
Die Jahre des Studiums führten zur Entdeckung der Magnetresonanz, bei der der Widerstand, die Induktion und die verteilte Kapazität der Spulen so angepasst wurden, dass sie beide mit der exakten Resonanzfrequenz arbeiten. Infolgedessen folgt das Magnetfeld einem geraden Weg, anstatt von einer Spule zur nächsten in alle Richtungen zu gelangen.
Die Magnetresonanz verstärkt die Kopplung zwischen den beiden Spulen und erhöht den Gesamtkopplungsfaktor. Dies ermöglicht kabelloses Laden für Busse und Lastwagen, die höher über dem Boden stehen, und Fahrzeuge, die so geparkt sind, dass Sie sich am Kopf kratzen.
Das kabellose Aufladen von Elektrofahrzeugen ist der Schlüssel zum Wechsel von ICEs
Trotz der Hauptvorteile des Fahrens eines Elektrofahrzeugs, gibt es immer noch Bedenken für potenzielle EV-Käufer. Zu den wichtigsten Bedenken zählen die Reichweite von Elektrofahrzeugen und die Ladefreundlichkeit. Es ist wichtig, das Aufladen mühelos zu gestalten. Eine bequeme und effektive Möglichkeit zum Aufladen von Elektrofahrzeugen zu haben, wird mit der Umstellung mehr Menschen an Bord holen.
Da die Herstellung und Anschaffung von Elektrofahrzeugen aufgrund niedrigerer Batteriekosten billiger wird, muss in den nächsten zehn Jahren eine EV-Ladelösung für Millionen von EV-Besitzern installiert werden.
Immer mehr Länder stellen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor auf Elektrofahrzeuge um. Folglich wachsen unterstützende Infrastrukturen schnell. Electrify America, Tesla Superchargers und EVgo gehören dazu größten Ladestationen für Elektrofahrzeuge in den Vereinigten Staaten tätig, und der Wettlauf um die Entwicklung der besten und kostengünstigsten kommerziellen kabellosen Ladesysteme hat begonnen.
Unternehmen rennen um die Bereitstellung drahtloser EV-Ladegeräte für die Massen
Das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hat eine einzigartige mehrphasige elektromagnetische Spule entwickelt, während das in Brooklyn ansässige Unternehmen HEVO die Lizenz für diese Technologie erhalten hat. Entsprechend ORNL, seine einzigartige mehrphasige elektromagnetische Spule liefert die höchste verfügbare Oberflächenleistungsdichte, 1,5 Megawatt (1.500 Kilowatt) pro Quadratmeter – acht- bis zehnmal höher als derzeit verfügbar Technologie. Dies ermöglicht ein schnelles Aufladen im Stand und hat sogar das Potenzial, während der Fahrt auf modifizierten Straßen aufzuladen.
Jeremy McCool, Gründer und CEO von HEVO, sagte:
Mit nur einem am Fahrzeug montierten Gerät hat ein Fahrer jetzt den Vorteil, auf allen Ebenen bis zu 300 Kilowatt drahtlos aufzuladen. Sie können ihr Zuhause über eine Fahrzeug-zu-Netz-Schnittstelle mit Strom versorgen und sogar während der Fahrt mit Autobahngeschwindigkeit mit einer Netz-zu-Batterie-Effizienz von aufladen 90-96.5%. All diese Funktionen sind in einem fahrzeugseitigen Paket von der Größe einer mittelgroßen Pizzaschachtel und der vorgefertigten Fähigkeit zum Aufladen von Elektrofahrzeugen ohne einen Menschen hinter dem Lenkrad integriert.
Die Automobilwelt wird sich in diesem Jahrzehnt schneller verändern als im vergangenen Jahrhundert, und wir auch brauchen eine grundlegende Änderung beim Aufladen von Elektrofahrzeugen, um das volle Potenzial dieses aufkeimenden Multi-Billionen-Dollars auszuschöpfen Industrie.
HEVO sieht sich einem harten Wettbewerb bei der Herstellung von kabellosen Ladegeräten für Elektrofahrzeuge in den Vereinigten Staaten gegenüber. Das in Massachusetts ansässige Unternehmen WiTricity ist ebenfalls auf drahtlose Technologie für Elektrofahrzeuge spezialisiert. Das MIT-Spin-off wurde 2007 von Professor Marin Soljačić gegründet.
Die WiTricity-Technologie ermöglicht das kabellose Aufladen von Elektrofahrzeugen zu Hause über einen an der Wand montierten Schaltkasten, der mit einer Bodenladestation verbunden ist. Der Ladevorgang beginnt automatisch, sobald ein Elektrofahrzeug mit Empfänger über das Pad fährt. WiTricity sagt, dass seine drahtlosen Ladepads auf dem Boden installiert werden können, z. B. in einem Privathaus, einer Einfahrt oder einem Parkhaus; oder im Boden, vergraben im Bürgersteig eines Parkplatzes oder am Straßenrand als öffentliche Ladeinfrastruktur.
„Plug-in-Laden ist schwierig, schmutzig, unzuverlässig und sogar gefährlich. Die Antwort ist kabelloses Laden mit WiTricity für Besitzer von Elektrofahrzeugen heute und absolut für autonome Fahrzeuge von morgen. Wenn es keinen Treiber gibt, wer wird ihn anschließen?“ sagte Alex Gruzen, CEO, WiTricity.
WELLE ist ein weiteres Unternehmen, das den Markt für drahtloses Laden beeinflusst. Das Akronym WAVE steht für Wireless Advanced Vehicle Electrification. Es gehört Ideonomics, einem Unternehmen, das Schnellladesysteme für mittelschwere und schwere Fahrzeuge herstellt.
Ideonomics behauptet, dass die Hochleistungssysteme von WAVE für den Antrieb von Elektrofahrzeugen an Nahverkehrsterminals, Lagerhäusern, Vertriebszentren, Shuttle-Diensten und Seehäfen geeignet sind.
Tesla hat sich mit Wave zusammengetan, um Empfängerboxen an seinen Sattelzugmaschinen anzubringen, sobald sie verfügbar sind. Tesla sieht das Projekt sehr optimistisch. Wenn dies gelingt, kann Elon Musk mit der enormen Aufgabe beginnen, drahtlose Ladeautobahnen in ganz Amerika zu installieren, um die Technologie zu unterstützen.
Ist kabelloses Aufladen von Elektrofahrzeugen der bessere Weg?
Da das Wachstum und die Popularität von Elektrofahrzeugen zunehmen, wird es für Technologieunternehmen viele Möglichkeiten geben, Lösungen zu entwickeln, um sie zu unterstützen. Mit drahtlosem Laden können Elektrofahrzeuge den ganzen Tag über Erhaltungsladungen aufladen, wodurch das Problem des Aufladens von Elektrofahrzeugkabeln und der Reichweitenangst gelöst wird.
Das Aufladen von Elektrofahrzeugen über drahtlose Technologie steht an der Spitze des Fortschritts der Branche. In Zukunft werden Unternehmen wie HEVO, WiTricity und Wave weiterhin die Lücken füllen, die erforderlich sind, um sicherzustellen, dass die Zukunft nicht nur von Elektrofahrzeugen, sondern auch von autonomen Fahrzeugen rosig bleibt.
