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Nos anos em que os EVs existem, vários avanços e inovações foram feitos. No entanto, uma das inovações mais emocionantes finalmente chegou: o carregamento sem fio de EV.
À medida que a tecnologia de carregamento de VE sem fio se torna mais avançada e amplamente disponível, entrar em uma estação para carregar seu VE tem o potencial de se tornar uma coisa do passado.
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Cortando o cabo no carregamento de carros elétricos
Ao longo dos anos, houve desafios tecnológicos e logísticos para dimensionar a tecnologia de carregamento sem fio para atender aos EVs. Superar esses desafios de forma viável e econômica não é tarefa fácil. No entanto, os pesquisadores decifraram o código e agora estão desenvolvendo o carregamento sem fio EV para uma rua perto de você.
Hoje em dia, é fácil considerar a tecnologia sem fio como garantida, mas é realmente uma tecnologia de ponta. A ciência por trás da inovação é baseada na indução de eletroímã. 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 a 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 à distância. Por causa disso, as bobinas primárias e secundárias devem ser colocadas próximas para obter a 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 dificuldades aparentes. Pesquisadores do MIT e outros estão trabalhando 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, indução e capacitância distribuída das bobinas para que ambas operem na frequência de ressonância exata. Como resultado, em vez de passar de uma bobina para outra 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 e veículos estacionados de uma maneira que faz você coçar a cabeça.
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O carregamento de EV sem fio é a chave para mudar de ICEs
Apesar do Principais benefícios de dirigir um EV , ainda há preocupações para potenciais compradores de VEs. 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 fará com que mais pessoas participem de 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 veículos elétricos para os milhões de proprietários de veículos elétricos precisará ser instalada na próxima década.
Mais países estão fazendo a transição de veículos com motor de combustão para veículos elétricos. Consequentemente, as infra-estruturas de apoio estão a crescer 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 de EV 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 quilowatts) por metro quadrado - oito a 10 vezes maior do que a tecnologia atualmente disponível. Isso contribui para o 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, um motorista agora terá a vantagem de carregar sem fio em todos os níveis de até 300 quilowatts, alimentando sua casa por meio de uma interface veículo-rede e até mesmo carregando enquanto dirige em velocidades de rodovia com rede -a eficiência da bateria de 90-96,5%. Toda essa funcionalidade é incorporada em um pacote do lado do veículo do tamanho de uma caixa de pizza média e a capacidade pronta para carregar veículos elétricos sem um humano atrás do volante.
O mundo automotivo vai mudar mais rápido nesta década do que no século passado, e precisamos de uma mudança radical no carregamento de veículos elétricos para liberar todo o potencial dessa florescente indústria de vários trilhões de dólares.
A HEVO enfrenta forte concorrência para produzir carregadores de EV sem fio nos Estados Unidos. A WiTricity, com sede em Massachusetts, também é especializada em tecnologia sem fio para veículos elétricos. Um spin-off do MIT, foi fundado pelo professor Marin Soljačić em 2007.
A tecnologia WiTricity possibilita o carregamento doméstico sem fio de EVs usando uma caixa elétrica montada na parede conectada a uma base de carregamento no piso. 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 enterradas, enterradas no pavimento de um parque de estacionamento ou calçada como infraestrutura de carregamento público.
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“O carregamento do plugue 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 motorista, quem vai conectá-lo?” disse Alex Gruzen, CEO da WiTricity.
ACENO é outra empresa que impacta o mercado de carregamento sem fio. A sigla WAVE significa Wireless Advanced Vehicle Electrification. É 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 uma parceria com a Wave para encaixar 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 EVs aumentam, haverá muitas oportunidades para as empresas de tecnologia desenvolverem soluções para apoiá-los. Com o carregamento sem fio, os EVs podem carregar lentamente ao longo do dia, o que resolve o problema do carregamento do cabo EV e da ansiedade de alcance.
O carregamento de veículos elétricos via tecnologia sem fio está na vanguarda do avanço do setor. 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.