Cara Kerja Pengisian EV Nirkabel
Diterbitkan: 2022-11-04
Kita semua sudah terbiasa dengan pengisian daya smartphone nirkabel sekarang, tetapi bagaimana jika Anda dapat mengisi daya mobil listrik dengan cara yang sama? Teknologinya saat ini sedang dikembangkan — segera, yang mungkin perlu Anda lakukan untuk mengisi daya Tesla adalah memarkirnya.
Cara Kerja Pengisian Kendaraan Listrik Secara Nirkabel
Pengisian EV nirkabel bekerja dengan cara yang mirip dengan cara pengisian daya ponsel cerdas — melalui induksi magnetik. Pengisian induksi bekerja dengan menciptakan medan elektromagnetik di satu area, biasanya melalui kumparan logam bermuatan, yang menciptakan arus di area lain yang cukup dekat untuk terpengaruh oleh medan itu. Karena medan elektromagnetik menciptakan arus, tidak diperlukan kabel untuk mentransfer daya.
Di ponsel cerdas, prosesnya bekerja melalui magnet atau bantalan yang harus dihubungi oleh ponsel. Pada mobil listrik, konsep dasar yang sama digunakan dalam skala yang lebih besar dengan daya lebih besar yang memungkinkan lebih banyak ruang antara bantalan pengisian daya dan kendaraan. Bantalan pengisi daya induktif terletak di tanah, dan mobil diparkir di atasnya. Kamera di dalam mobil memberi tahu pengemudi ketika mereka diposisikan dengan benar di atas bantalan pengisi daya.
Setelah mobil diparkir di atas pad, ground pad dan pad yang terpasang pada EV menghasilkan arus. Ground pad diisi dengan daya dari grid, menciptakan medan elektromagnetik. Bantalan pengisi daya di bagian bawah mobil beresonansi pada frekuensi magnetik yang sama dengan bantalan di tanah, dan arus dibuat untuk mengisi baterai kendaraan. Tidak seperti pengisian daya ponsel cerdas yang membutuhkan magnet untuk disejajarkan dan disentuh dengan tepat, pengisian daya induktif EV memiliki lebih banyak kelonggaran — celah udara bisa dalam inci, bukan milimeter.
Di mana pengisian daya ponsel cerdas nirkabel sekitar 80% efisien dengan transfer daya, pengisian daya EV nirkabel diklaim jauh lebih baik. Tech YouTuber Matt Ferrell dalam salah satu videonya berbicara dengan perusahaan yang membuat teknologi pengisian EV nirkabel bernama WiTricity. CEO perusahaan mengklaim peralatan pengisian nirkabelnya sekitar 99% efisien. Itu hampir sama dengan mencolokkan di stasiun pengisian daya atau di rumah.
Itu mengejutkan karena kami memperkirakan hilangnya efisiensi karena pengisian daya secara nirkabel daripada mencolokkan. Tetapi data lain tampaknya mendukung tingkat efisiensi pengisian daya ini. Pusat Akselerator Teknologi Hijau Institut Teknologi Rochester bermitra dengan perusahaan pengisian daya nirkabel HEVO untuk melakukan studi di mana pengisian EV nirkabel adalah 95% efisien dalam perangkat prototipe. Pengisian nirkabel hingga 120kW dengan efisiensi 97% dilakukan pada tahun 2018 di Laboratorium Nasional Oak Ridge Departemen Energi (ORNL).
Itu tidak berarti kita semua akan mengisi daya Teslas kita secara nirkabel besok; teknologinya masih sangat banyak dalam tahap pengujian. Tetapi WiTricity telah memasang beberapa model EV dengan teknologi mereka yang dilaporkan berfungsi dengan baik. Beberapa negara lain juga mengujinya dan bekerja menuju solusi pasar massal. Jika cukup ditingkatkan untuk diluncurkan untuk adopsi massal, kit pengisian nirkabel untuk model saat ini akan tersedia secara luas, dan EV baru akan memiliki kemampuan pengisian nirkabel bawaan.
Itu bisa memungkinkan, seperti yang dibicarakan Ferrell dalam videonya, lebih banyak otonomi untuk mobil self-driving dan self-parking. Jika mereka dapat mengisi daya sendiri melalui bantalan yang dibangun di tempat parkir atau jalan, mereka tidak akan benar-benar membutuhkan interaksi manusia untuk menyelesaikan tugas mereka sepanjang hari. Akhirnya, kendaraan armada jarak jauh, misalnya, dapat mengisi daya dengan parkir atau mengemudi di atas bantalan pengisian nirkabel dan tidak perlu dicolokkan sepanjang hari, meskipun lebih banyak perbaikan dalam teknologi mengemudi otonom diperlukan sebelum itu bahkan mendekati kenyataan.
Selain itu, Cornell University sudah mengerjakan bantalan pengisian nirkabel yang dapat ditanamkan di jalan raya dan memberi daya pada mobil Anda saat Anda mengemudi. Universitas Drexel juga mengembangkan teknologi pengisian daya nirkabel yang dapat dibangun di jalan raya dan lebih mampu mentolerir ketidaksejajaran antara bantalan pengisi daya.
Biaya membangun teknologi semacam itu ke jalan raya dalam skala luas masih harus dilihat dan dapat menghalangi jalan pengisian nirkabel menjadi arus utama jika sangat tinggi. AS tidak memiliki catatan bagus dalam hal pemeliharaan jalan dan jembatan kita saat ini, tetapi dengan Kongres baru-baru ini menyetujui RUU infrastruktur yang besar, semoga kita dapat melihat tren itu membaik.
Tantangan Pengisian EV Nirkabel
Salah satu rintangan besar untuk pengisian nirkabel pasar massal adalah biayanya. Pada saat penulisan, WiTricity mengatakan salah satu stasiun pengisian nirkabel mereka berharga sekitar $700. Tetapi menghitung biaya sebenarnya sulit pada saat ini sulit karena teknologinya sangat baru. Itu tergantung pada apakah Anda sedang berbicara tentang perkuatan kendaraan tunggal atau perlengkapan seluruh armada. Juga akan lebih mahal untuk menambahkan beberapa bantalan ke bus listrik besar daripada memasang sedan EV biasa dengan pengisian nirkabel – hingga ribuan, menurut The Eco Experts. Intinya adalah bahwa, pada saat penulisan, teknologi pengisian nirkabel akan jauh lebih mahal daripada stasiun pengisian kabel untuk dipasang untuk penggunaan pribadi.
Ketika teknologi meningkat dan bergerak menuju adopsi pasar yang lebih luas, harga itu diharapkan akan turun. Namun, untuk saat ini, ini tetap merupakan hal baru yang mahal daripada solusi praktis untuk banyak pengemudi EV. Ditambah dengan fakta bahwa tidak banyak infrastruktur pengisian EV nirkabel yang ada saat ini.
Kecepatan pengisian adalah rintangan lain. Ketika teknologi ini pertama kali mulai populer beberapa tahun yang lalu, teknologi ini hanya mentransfer daya sekitar 3,5 kW, menurut Green Car Reports. Pada saat penulisan, kecepatan itu telah meningkat menjadi 11kW, yang cukup untuk menambah daya sekitar 34 mil ke baterai per jam pengisian daya. Itu cukup cepat, terutama jika Anda akan diparkir untuk sementara waktu, tetapi jauh dari stasiun pengisian cepat DC (DCFC) rata-rata.
Beberapa tantangan keselamatan juga perlu ditangani, seperti apa yang akan terjadi jika sesuatu logam bersentuhan dengan bantalan pengisi daya saat aktif. Karena arus listrik mengalir melalui bantalan, benda logam akan memanas dan dapat menyebabkan kebakaran.
Untuk mengatasi itu, produsen sedang membangun brankas yang gagal. Dalam video Ferrell, CEO WiTricity menjelaskan bahwa jika benda seperti kaleng logam atau kucing yang merangkak di bawah mobil untuk mencoba dan menghangatkan terdeteksi, pengisi daya akan mati dan mengirim pemberitahuan ke ponsel Anda. Jika seseorang terlalu dekat dengan bantalan pengisi daya, itu juga mati. Situs web WiTricity menguraikan tindakan pencegahan ini dengan sedikit lebih detail.
Apa Selanjutnya untuk Pengisian EV Nirkabel
Dalam pengembangan sejak sekitar 2007, pengisian EV nirkabel akhirnya bisa menjadi arus utama dalam beberapa tahun ke depan. Society of Automotive Engineers (SAE) meratifikasi standar untuk pengisian EV nirkabel pada tahun 2020, menandakan itu dapat dibawa ke pasar massal. Setelah produsen menguji dan mengembangkan teknologi secara memadai, kita mungkin akan mulai melihat pengisian nirkabel menjadi standar pada mobil listrik.
Butuh beberapa saat sebelum infrastruktur mengejar ide ini dan kit retrofit untuk model sebelumnya menjadi terjangkau bagi konsumen rata-rata. Tapi ini adalah langkah ke arah yang menarik.