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Negli anni in cui i veicoli elettrici sono stati in circolazione, sono stati fatti numerosi progressi e innovazioni. Tuttavia, è finalmente arrivata una delle innovazioni più interessanti: la ricarica wireless di veicoli elettrici.
Man mano che la tecnologia di ricarica wireless per veicoli elettrici diventa più avanzata e ampiamente disponibile, entrare in una stazione per caricare il tuo veicolo elettrico ha il potenziale per diventare un ricordo del passato.
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Tagliare il cavo sulla ricarica dell'auto elettrica
Nel corso degli anni, ci sono state sfide tecnologiche e logistiche nel ridimensionare la tecnologia di ricarica wireless per adattarla ai veicoli elettrici. Superare queste sfide in modo fattibile ed economico non è un compito facile. Tuttavia, i ricercatori hanno decifrato il codice e ora stanno sviluppando la ricarica wireless per veicoli elettrici per una strada vicino a te.
Oggi è facile dare per scontata la tecnologia wireless, ma è davvero una tecnologia all'avanguardia. La scienza dietro l'innovazione si basa sull'induzione dell'elettromagnete. Fondamentalmente, se una corrente alternata passa attraverso una bobina di filo, si verificherà un campo magnetico. Se si introduce 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 del quadrato inverso, 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 nelle immediate vicinanze 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 ottengono solo un fattore di accoppiamento compreso tra 0,3 e 0,6. Il ridimensionamento per applicarlo ai veicoli elettrici più alti da terra e parcheggiati in modo imperfetto presenta apparenti difficoltà. I ricercatori del MIT e altri hanno lavorato a una soluzione, sviluppando una tecnologia per contrastare la legge del quadrato inverso.
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 funzionino entrambe alla frequenza di risonanza esatta. Di conseguenza, invece di passare da una bobina all'altra in tutte le direzioni, il campo magnetico segue un percorso rettilineo.
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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 da terra e veicoli parcheggiati in modo da grattarti la testa.
La ricarica wireless di veicoli elettrici è la chiave per passare dagli ICE
Nonostante il vantaggi chiave della guida di un veicolo elettrico , ci sono ancora preoccupazioni per i potenziali acquirenti di veicoli elettrici. Le principali preoccupazioni includono la gamma di veicoli elettrici e la facilità di ricarica. È importante semplificare la ricarica. Avere un modo conveniente ed efficace per caricare i veicoli elettrici porterà più persone a bordo con la sua transizione.
Poiché i veicoli elettrici diventano più economici da produrre e acquistare a causa dei minori costi della batteria, nel prossimo decennio dovrà essere installata una soluzione di ricarica per veicoli elettrici per milioni di proprietari di veicoli elettrici.
Sempre più paesi stanno passando dai veicoli 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 operante negli Stati Uniti ed è iniziata la corsa allo sviluppo dei migliori e più convenienti sistemi di ricarica wireless commerciali.
Le aziende gareggiano per fornire caricabatterie per veicoli elettrici wireless alle masse
L'Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ha sviluppato una bobina elettromagnetica polifase unica, mentre la società con sede a Brooklyn HEVO 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 10 volte superiore alla tecnologia attualmente disponibile. Ciò consente una ricarica rapida da fermo e ha anche il potenziale per la ricarica 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 propria casa attraverso un'interfaccia veicolo-rete e persino ricaricare mentre guida a velocità autostradale con rete -efficienza della batteria del 90-96,5%. Tutte queste funzionalità sono integrate in un pacchetto lato veicolo delle dimensioni di una scatola per pizza media e la capacità già pronta di caricare i veicoli elettrici senza un essere umano al volante.
Il mondo dell'automotive cambierà più velocemente in questo decennio rispetto al secolo scorso e abbiamo bisogno di un cambiamento radicale nella ricarica dei veicoli elettrici per sbloccare il pieno potenziale di questa fiorente industria multimiliardaria.
HEVO deve affrontare una forte concorrenza per la produzione di caricabatterie wireless per veicoli elettrici negli Stati Uniti. WiTricity, con sede nel Massachusetts, è anche specializzata nella tecnologia wireless per veicoli elettrici. Spin-off del MIT, è stata fondata dal professor Marin Soljačić nel 2007.
La tecnologia WiTricity rende possibile la ricarica wireless domestica di veicoli elettrici utilizzando una scatola elettrica montata a parete collegata a un pad 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, in un vialetto o in un garage; o interrato, interrato nel marciapiede di un parcheggio o sul marciapiede come infrastruttura di ricarica pubblica.
“La presa di corrente è difficile, sporca, inaffidabile e persino pericolosa. La risposta è la ricarica wireless di WiTricity per i possessori 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 nei terminal dei trasporti di massa, magazzini, centri di distribuzione, servizi navetta e porti marittimi.
Tesla ha collaborato con Wave per adattare le scatole dei 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 di veicoli elettrici è il modo migliore?
Con l'aumento della crescita e della popolarità dei veicoli elettrici, ci saranno molte opportunità per le aziende tecnologiche di sviluppare soluzioni per supportarle. Con la ricarica wireless, i veicoli elettrici possono caricare di mantenimento durante il giorno, il che risolve il problema della ricarica del cavo dei veicoli elettrici e dell'ansia da autonomia.
La ricarica di 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 luminoso.