Nos anos em que os EVs existem, vários avanços e inovações foram feitos. No entanto, uma das inovações mais empolgantes finalmente chegou: o carregamento sem fio de veículos elétricos.
À medida que a tecnologia de carregamento de VE sem fio se torna mais avançada e amplamente disponível, estacionar em uma estação para carregar seu VE tem o potencial de se tornar uma coisa do passado.
Cortando o Cordão no Carregamento de Carros Elétricos
Ao longo dos anos, houve desafios tecnológicos e logísticos para dimensionar o carregamento sem fio tecnologia para atender EVs. Superar esses desafios de maneira viável e econômica não é fácil tarefa. No entanto, os pesquisadores decifraram o código e agora estão desenvolvendo o carregamento sem fio EV para uma rua perto de você.
É fácil considerar a tecnologia sem fio garantida hoje, mas ela é realmente uma tecnologia de ponta. A ciência por trás da inovação é baseada na indução de eletroímãs. Basicamente, se uma corrente alternada passar por uma bobina de fio, ocorrerá um campo magnético. Se você introduzir outra bobina, o campo magnético induzirá uma corrente nessa bobina que carregará uma bateria.
Funciona bem em curto alcance para carregar seu telefone, mas há um desafio. Os cientistas chamam isso de lei do quadrado inverso, referindo-se a como um campo magnético irradia em todas as direções, dissipando energia rapidamente ao longo da distância. Por causa disso, as bobinas primária e secundária devem ser colocadas próximas para máxima eficiência.
A mesma eficiência depende do alinhamento e da área da seção transversal das duas bobinas. As bobinas devem estar em perfeito alinhamento paralelo entre si, separadas por milímetros, conhecido como fator de acoplamento. Embora 1,0 seja considerado um fator de acoplamento perfeito, as aplicações do mundo real atingem apenas um fator de acoplamento entre 0,3 e 0,6. Ampliar isso para aplicar a EVs mais altos do solo e estacionados de forma imperfeita apresenta aparente dificuldades. Pesquisadores do MIT e outros têm trabalhado em uma solução, desenvolvendo tecnologia para neutralizar a lei do inverso do quadrado.
Os anos de estudo resultaram na descoberta da ressonância magnética, ajustando a resistência, a indução e a capacitância distribuída das bobinas para que ambas operem na frequência ressonante exata. Como resultado, em vez de passar de uma bobina para a próxima em todas as direções, o campo magnético segue um caminho reto.
A ressonância magnética fortalece o acoplamento entre as duas bobinas, aumentando o fator de acoplamento total. Isso permite o carregamento sem fio para ônibus e caminhões que ficam mais altos do chão e veículos estacionados de uma forma que faz você coçar a cabeça.
O carregamento sem fio de EV é a chave para mudar de ICEs
Apesar do principais benefícios de dirigir um EV, ainda há preocupações para potenciais compradores de EV. As principais preocupações incluem a gama de veículos elétricos e a facilidade de carregamento. É importante tornar o carregamento sem esforço. Ter uma maneira conveniente e eficaz de carregar EVs atrairá mais pessoas a bordo com sua transição.
À medida que os veículos elétricos se tornam mais baratos de produzir e comprar devido aos custos mais baixos da bateria, uma solução de carregamento de VE para os milhões de proprietários de VE precisará ser instalada na próxima década.
Mais países estão fazendo a transição de veículos com motor de combustão para elétricos. Consequentemente, as infra-estruturas de apoio estão crescendo rapidamente. Electrify America, Tesla Superchargers e EVgo estão entre os maiores estações de carregamento de veículos elétricos operando nos Estados Unidos, e a corrida para desenvolver os melhores e mais econômicos sistemas comerciais de carregamento sem fio já começou.
Empresas correm para fornecer carregadores elétricos sem fio para as massas
O Oak Ridge National Laboratory (ORNL) desenvolveu uma bobina eletromagnética polifásica exclusiva, enquanto a empresa HEVO, com sede no Brooklyn, recebeu a licença para essa tecnologia. De acordo com ORNL, sua bobina eletromagnética polifásica exclusiva oferece a maior densidade de potência de superfície disponível, 1,5 megawatts (1.500 kilowatts) por metro quadrado - oito a 10 vezes mais do que o disponível atualmente tecnologia. Isso permite um carregamento rápido enquanto está parado e ainda tem o potencial de carregar durante a condução em estradas modificadas.
O fundador e CEO da HEVO, Jeremy McCool, disse:
A partir de apenas um dispositivo montado no veículo, o motorista agora terá a vantagem de carregar sem fio em todos os níveis até 300 quilowatts, alimentando sua casa por meio de uma interface de veículo para rede e até mesmo carregando enquanto dirige em velocidades de rodovia com eficiência de rede para bateria de 90-96.5%. Toda essa funcionalidade é incorporada a um pacote do lado do veículo do tamanho de uma caixa de pizza média e a capacidade pronta para carregar veículos elétricos sem um ser humano atrás do volante.
O mundo automotivo vai mudar mais rápido nesta década do que no século passado, e nós precisa de uma mudança radical no carregamento de EV para liberar todo o potencial deste crescente multitrilionário indústria.
A HEVO enfrenta forte concorrência para produzir carregadores sem fio para veículos elétricos nos Estados Unidos. A WiTricity, com sede em Massachusetts, também é especializada em tecnologia sem fio EV. Um spinoff do MIT, foi fundado pelo professor Marin Soljačić em 2007.
A tecnologia WiTricity torna possível o carregamento doméstico sem fio de EV usando uma caixa elétrica montada na parede conectada a uma base de carregamento no chão. O carregamento começa automaticamente assim que um EV com um receptor passa sobre o pad. WiTricity diz que seus pads de carregamento sem fio podem ser instalados no solo, como em uma residência particular, garagem ou garagem; ou no solo, enterrado na calçada de um estacionamento ou calçada como infraestrutura de carregamento público.
“O carregamento plug-in é difícil, sujo, não confiável e até perigoso. A resposta é o carregamento sem fio da WiTricity para proprietários de veículos elétricos hoje e absolutamente para veículos autônomos amanhã. Se não houver driver, quem vai ligá-lo?” disse Alex Gruzen, CEO da WiTricity.
ACENO é outra empresa que está impactando o mercado de carregamento sem fio. A sigla WAVE significa Wireless Advanced Vehicle Electrification. É de propriedade da Ideonomics, uma empresa que fabrica sistemas de carregamento rápido para veículos médios e pesados.
A Ideonomics afirma que os sistemas de alta potência da WAVE são adequados para alimentar veículos elétricos em terminais de transporte de massa, armazéns, centros de distribuição, serviços de transporte e portos marítimos.
A Tesla fez parceria com a Wave para instalar caixas receptoras em seus semi-caminhões quando estiverem disponíveis. A Tesla está muito otimista com o projeto. Se for bem-sucedido, Elon Musk pode começar a enorme tarefa de instalar rodovias de carregamento sem fio em toda a América para apoiar a tecnologia.
O carregamento sem fio EV é a melhor maneira?
À medida que o crescimento e a popularidade dos VEs aumentam, haverá muitas oportunidades para as empresas de tecnologia desenvolverem soluções para apoiá-los. Com o carregamento sem fio, os EVs podem diminuir a carga ao longo do dia, o que resolve o problema de carregamento do cabo EV e a ansiedade de alcance.
O carregamento de EV via tecnologia sem fio está na vanguarda do avanço da indústria. No futuro, empresas como HEVO, WiTricity e Wave continuarão a preencher as lacunas do que é necessário para garantir que o futuro não apenas dos EVs, mas também dos veículos autônomos permaneça brilhante.
