Miedź w bezprzewodowym ładowaniu pojazdów z napędem elektrycznym — nowy standard

Jak naładować samochód elektryczny bezprzewodowo?

Potrzeba do tego odpowiedniego systemu ładowania składającego się z modułów stacjonarnych oraz mobilnych. W przypadku wiodącej firmy zajmującej się technologią ładowania bezprzewodowego, WiTricity, w skład części stacjonarnej wchodzi montowany na ścianie przetwornik mocy, który przetwarza częstotliwość typowej sieci energetycznej (50 lub 60 Hz) na znacznie wyższą (85 kHz). Uzyskana w ten sposób energia o wysokiej częstotliwości przesyłana jest do stacjonarnego modułu gruntowego zamontowanego pod nawierzchnią lub na niej, w którym miedziana cewka wytwarza pole magnetyczne. W przymocowanej do spodu samochodu części mobilnej inna miedziana cewka przecina pole magnetyczne i za sprawą energoelektroniki przetwarza je na prąd stały w celu naładowania akumulatora pojazdu. To tak zwana technika ładowania magnetyczno-rezonansowego. Umożliwia ona przesłanie z sieci do akumulatora do 94 procent energii elektrycznej. Takie rozwiązanie jest więc porównywalne z połączeniem przewodowym.

fot.: Witricity

Jeden system ładowania to około 4kg miedzi

Wewnątrz stacjonarnego modułu ładującego znajduje się około 20 m drutu miedzianego o średnicy 5 mm zwiniętego w prostokątną cewkę o wymiarach 65 cm x 50 cm. Nie jest to jednak zwykły drut. Składa się on z około 1000 żył o średnicy 0,1 mm skręconych w sposób zmniejszający straty elektryczne podczas pracy przy wysokich częstotliwościach. W module mobilnym przymocowanym do pojazdu znajduje się podobna, ale nieco mniejsza cewka.

Morris Kesler, dyrektor ds. technologii w firmie WiTricity, szacuje, że w przypadku pojazdu o nadwoziu typu sedan ilość miedzi w cewce modułu stacjonarnego wynosi 1,7 kg. Natomiast w kablu łączącym urządzenie naścienne z modułem gruntowym znajduje się około 1 kg, a w cewce zamontowanej w pojeździe — 1 kg. Miedź znajduje się też w modułach energoelektronicznych służących do przetwarzania częstotliwości. Łączna ilość miedzi potrzebnej do celów ładowania bezprzewodowego wynosi ok. 4 kg na jeden samochód osobowy.

fot.: Witricity

Nowa norma w zakresie bezprzewodowego ładowania pojazdów elektrycznych

W kontekście udostępniania nowych technologii na szeroką skalę normy mają kluczowe znaczenie. Norma SAE-J2954 w sprawie bezprzewodowego ładowania to pierwsza na świecie specyfikacja dotycząca bezprzewodowego przesyłu energii dla pojazdów z napędem elektrycznym na poziomie do 11 kW. Jest to duża korzyść dla kierowców i producentów samochodów, ponieważ wyklucza niezgodności pomiędzy standardami wtyczek i upraszcza proces ładowania. Ponieważ pomiędzy pojazdem a ładowarką nie ma fizycznego połączenia, ładowanie bezprzewodowe zapewnia pełną interoperacyjność z pojazdami wszystkich marek. Nie jest potrzebne stosowanie specjalnych ładowarek do konkretnych typów pojazdów. Norma określa nową metodę ustawiania pojazdów nad modułem ładującym i umożliwia ładowanie nawet w deszczu lub śniegu. W połączeniu ze środkami łączności rozwiązanie to umożliwia kierowcom (lub pojazdom autonomicznym bez kierowcy) parkowanie pojazdów, rozliczanie płatności za ładowanie oraz automatyzowanie ładowania.

Więcej informacji

Źródło: Witricity,Source: New England Wire Technologies