Kablosuz EV Şarjı Nasıl Çalışır?

Hepimiz şimdiye kadar kablosuz akıllı telefon şarjına oldukça alıştık, ama ya elektrikli bir arabayı aynı şekilde şarj edebilseydiniz? Teknoloji şu anda geliştiriliyor - çok yakında Tesla'nızı şarj etmek için yapmanız gereken tek şey onu park etmek.

Kablosuz Elektrikli Araç Şarjı Nasıl Çalışır?

Kablosuz EV şarjı, akıllı telefonların şarj etme şekline benzer şekilde çalışır – manyetik indüksiyon yoluyla. İndüksiyon şarjı, bir alanda, genellikle yüklü bir metal bobin aracılığıyla, o alandan etkilenecek kadar yakın başka bir alanda bir akım oluşturan bir elektromanyetik alan oluşturarak çalışır. Elektromanyetik alan akımı oluşturduğundan, gücü aktarmak için kablo gerekmez.

İLGİLİ Kablosuz Şarj Nasıl Çalışır?

Akıllı telefonlarda süreç, telefonun temas halinde kalması gereken mıknatıslar veya pedler aracılığıyla çalışır. Elektrikli otomobillerde, aynı temel konsept, daha fazla güçle daha büyük ölçekte kullanılır ve bu, şarj pedi ile araç arasında daha fazla alana izin verir. Yerde endüktif bir şarj pedi yatıyor ve araba bunun üzerine park ediyor. Arabanın içindeki kameralar, sürücüye şarj pedinin üzerine doğru bir şekilde yerleştirildiklerini söyler.

Araba pedin üzerine park edildiğinde, zemin pedi ve EV'ye bağlı ped akım üretir. Zemin pedi, şebekeden gelen güçle yüklenir ve bir elektromanyetik alan oluşturur. Arabanın alt kısmındaki şarj pedi, zemindeki ped ile aynı manyetik frekansta rezonansa girer ve aracın aküsünü şarj etmek için bir akım oluşturulur. Mıknatısların hassas bir şekilde hizalanmasını ve temas etmesini gerektiren akıllı telefon şarjının aksine, EV endüktif şarjı daha fazla hareket alanına sahiptir - hava boşluğu milimetre yerine inç olabilir.

Kablosuz akıllı telefon şarjının güç aktarımı ile %80 civarında verimli olduğu durumlarda, kablosuz EV şarjının çok daha iyi olduğu iddia ediliyor. Tech YouTuber Matt Ferrell, videolarından birinde WiTricity adlı kablosuz EV şarj teknolojisi yapan bir şirketle konuştu. Şirketin CEO'su, kablosuz şarj ekipmanının yaklaşık %99 verimli olduğunu iddia ediyor. Bu, bir şarj istasyonunda veya evde fişe takmakla hemen hemen aynı olacaktır.

Fişe takmak yerine kablosuz olarak şarj etme nedeniyle verimlilikte bir kayıp bekleyeceğimiz için bu şaşırtıcı. Ancak diğer veriler bu şarj verimliliğini destekliyor gibi görünüyor. Rochester Institute of Technology'nin Yeşil Teknoloji Hızlandırıcı Merkezi, kablosuz EV şarjının prototip cihazlarda %95 verimli olduğu bir çalışma yürütmek için kablosuz şarj şirketi HEVO ile ortaklık kurdu. Department of Energy's Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda (ORNL) 2018'de %97 verimlilikle 120kW'a kadar kablosuz şarj gerçekleştirildi.

Bu, yarın Tesla'larımızı kablosuz olarak şarj edeceğimiz anlamına gelmiyor; teknoloji hala test aşamasında. Ancak WiTricity, çok sayıda EV modelini, bildirildiğine göre iyi çalıştığı bildirilen teknolojileriyle güçlendirdi. Diğer birçok ülke de bunu test ediyor ve kitlesel bir pazar çözümü için çalışıyor. Toplu kabul için yeterince geliştirilirse, mevcut modeller için kablosuz şarj kitleri yaygın olarak bulunabilecek ve yeni EV'lerde yerleşik kablosuz şarj özelliği bulunacaktır.

Bu, Ferrell'in videosunda bahsettiği gibi, kendi kendini süren ve kendi kendine park eden arabalar için daha fazla özerkliğe izin verebilir. Kendilerini park yerlerine veya yollara yerleştirilmiş pedlerle şarj edebilselerdi, gün boyunca görevlerini tamamlamak için herhangi bir insan etkileşimine gerçekten ihtiyaç duymazlardı. Sonunda, örneğin, son mil filo araçları, kablosuz şarj pedleri üzerine park ederek veya üzerinden geçerek şarj olabilir ve gün boyunca fişe takılmaları gerekmese de, bu gerçeğe yakın olmadan önce otonom sürüş teknolojisinde daha fazla iyileştirmeye ihtiyaç duyulur.

Buna ek olarak, Cornell Üniversitesi, karayoluna yerleştirilebilen ve sürüş sırasında aracınıza güç sağlayan kablosuz şarj pedleri üzerinde çalışıyor. Drexel Üniversitesi ayrıca yollara yerleştirilebilecek ve şarj pedleri arasındaki yanlış hizalamaları daha iyi tolere edebilecek kablosuz şarj teknolojisi geliştiriyor.

Bu tür bir teknolojiyi geniş bir ölçekte karayollarına yerleştirmenin maliyeti henüz görülmedi ve aşırı derecede yüksek olursa kablosuz şarj yollarının ana akım haline gelmesine engel olabilir. Mevcut yollarımızın ve köprülerimizin bakımı söz konusu olduğunda ABD'nin büyük bir sicili yok, ancak Kongre'nin yakın zamanda büyük bir altyapı yasasını onaylamasıyla, umarım bu eğilimin geliştiğini görebiliriz.

Kablosuz EV Şarjının Zorlukları

Kitlesel pazarda kablosuz şarj için büyük bir engel masraftır. WiTricity yazarken, kablosuz şarj istasyonlarından birinin maliyetinin 700 dolar civarında olduğunu söylüyor. Ancak gerçek maliyeti hesaplamak bu noktada zor, çünkü teknoloji çok yeni. Tek bir aracı yenilemekten mi yoksa bütün bir filoyu donatmaktan mı bahsettiğinize bağlıdır. The Eco Experts'e göre, büyük bir elektrikli otobüse birkaç ped eklemek, kablosuz şarjlı normal bir EV sedan takmaktan daha pahalıya mal olacak - binlere kadar. Sonuç olarak, yazarken, kablosuz şarj teknolojisi, kişisel kullanım için kurmak için kablolu bir şarj istasyonundan çok daha pahalıya mal olacak.

Teknoloji geliştikçe ve daha geniş pazar kabulüne doğru ilerledikçe, bu fiyat umarım düşecektir. Ancak şimdilik, birçok EV sürücüsü için pratik bir çözümden daha maliyetli bir yenilik olmaya devam ediyor. Buna ek olarak, şu anda çok fazla kablosuz EV şarj altyapısının bulunmadığı gerçeğidir.

İLGİLİ Düzey 1, Düzey 2 veya Düzey 3? EV Şarj Cihazları Açıklaması

Şarj hızı başka bir engeldir. Green Car Reports'a göre bu teknoloji birkaç yıl önce popüler olmaya başladığında sadece 3.5kW civarında güç aktarıyordu. Yazma sırasında, bu hız 11kW'a yükseldi, bu da pile saatte yaklaşık 34 mil güç eklemek için yeterli. Bu oldukça hızlı, özellikle de bir süreliğine park edecekseniz, ancak ortalama DC hızlı şarj (DCFC) istasyonundan çok uzak.

Aktifken şarj pedine metal bir şey temas ederse ne olacağı gibi bazı güvenlik sorunlarının da ele alınması gerekecektir. Pedin içinden bir elektrik akımı geçtiği için metal bir nesne ısınır ve yangına neden olabilir.

Bunu ele almak için üreticiler arıza kasaları inşa ediyor. Ferrell'in videosunda WiTricity'nin CEO'su, metal bir kutu gibi bir nesnenin veya arabanın altında sürünerek ısınmaya çalışan bir kedi algılandığında, şarj cihazının kapanacağını ve telefonunuza bir bildirim göndereceğini açıkladı. Bir kişi şarj pedine çok yaklaşırsa, o da kapanır. WiTricity'nin web sitesi bu önlemleri biraz daha ayrıntılı olarak özetlemektedir.

Kablosuz EV Şarjı için Sırada Ne Var

2007'den beri geliştirilmekte olan kablosuz EV şarjı, önümüzdeki birkaç yıl içinde nihayet ana akım haline gelebilir. Otomotiv Mühendisleri Derneği (SAE), 2020'de kablosuz EV şarjı için bir standardı onaylayarak bunun toplu pazara sunulabileceğinin sinyalini verdi. Üreticiler teknolojiyi yeterince test edip geliştirdikten sonra, muhtemelen kablosuz şarjın elektrikli otomobillerde standart olduğunu görmeye başlayacağız.

Altyapının bu fikri yakalaması ve geçmiş modeller için güçlendirme kitlerinin ortalama tüketici için uygun fiyatlı hale gelmesi biraz zaman alacak. Ama ilginç bir yönde atılmış bir adım.