Bezprzewodowe ładowanie może wkrótce stać się rzeczywistością dla samochodów elektrycznych

Aktualne ograniczenia elektrycznych samochodów to zazwyczaj ich zasięg i czas ładowania, ale teraz przełom w fizyce może usunąć ich z listy problemów.

W artykule opublikowanym w Nature, badacze ze Stanford University opracowali sposób bezprzewodowego przesyłania ładunków do pobliskiego obiektu ruchomego. Zespół przekazał 1 miliwat opłatę – 10 milionów razy mniej niż to, co jest potrzebne do obsługi samochodu elektrycznego – więc jest to mały, ale obiecujący krok.

“Nadal musimy znacznie zwiększyć ilość energii elektrycznej przesyłanej w celu naładowania samochodów elektrycznych, ale możemy nie potrzebować zbyt dużego dystansu,” powiedział Shanhui Fan, profesor elektrotechniki i główny autor badań, komunikat. “Oprócz zaawansowanego bezprzewodowego ładowania pojazdów i urządzeń osobistych, takich jak telefony komórkowe, nasza nowa technologia może uprościć robotykę w produkcji, która również jest w ruchu.”

System jest przewidziany jako prekursor dla trybu “charge-as-you-drive”, w którym teoretycznie nigdy nie musiałbyś się zatrzymywać, aby doładować. Obecnie pełne naładowanie akumulatorów samochodu elektrycznego wymaga kilku godzin.

Technologia opiera się na istniejącym eksperymencie dotyczącym ładowania bezprzewodowego, który został opracowany w Massachusset Institute of Technology w 2007 roku. Pierwotna konfiguracja została oparta na rezonansach magnetycznych. Ładunek elektryczny jest przesyłany za pomocą oscylującego pola magnetycznego. Ta konfiguracja wymaga wyrównania obwodów ładowania i wymaga regulacji, wykonanej ręcznie, jeśli któraś z nich zostanie przesunięta.

Byłoby niemożliwym zadaniem dla każdego, aby ciągle dostrajał system. Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda dodali komercyjnie dostępny wzmacniacz napięcia i rezystor sprzężenia zwrotnego. Ta modyfikacja pozwala systemowi automatycznie dostosowywać się do zmian bez żadnego ingerencji człowieka.

“Dodanie wzmacniacza pozwala na bardzo wydajne przesyłanie mocy w większości zakresu trzech stóp i pomimo zmieniającej się orientacji cewki odbiorczej” – dodaje główny autor Sid Assawaworrarit. “Eliminuje to potrzebę automatycznego i ciągłego dostrajania dowolnego aspektu obwodów.”

Kluczem do większej mocy może być sam wzmacniacz. Zespół wykorzystał gotowy sprzęt z wydajnością 10 procent. Wzmacniacze wykonane na zamówienie mogą mieć ponad 90 procent wydajności.

“Możemy przemyśleć, jak dostarczać energię elektryczną nie tylko naszym samochodom, ale także mniejszym urządzeniom na lub w naszych ciałach” – powiedział Fan. “Wszystko, co może skorzystać na dynamicznym, bezprzewodowym ładowaniu, jest potencjalnie bardzo ważne.”

Obecnie Chevy Bolt może przejechać 380 kilometrów (235 mil) na jednym ładowaniu, a nadchodzący Tesla Model 3 wykona około 320 kilometrów (200 mil). Wkrótce możemy nawet nie dbać o te liczby.