Terobosan teknologi berarti mobil listrik dapat diisi daya secara nirkabel

Feri dan kendaraan listrik dapat segera diisi daya secara nirkabel setelah terobosan teknologi yang menarik.

Hingga saat ini, pengisian daya induktif – di mana tidak ada kontak antara perangkat dan konduktor – belum mampu menyediakan daya tinggi yang dibutuhkan. kendaraan listrik Baterai dibutuhkan. Metode ini hanya bekerja dengan peralatan kecil, seperti sikat gigi elektrik dan beberapa lainnya ponsel.

Tetapi komponen baru telah memungkinkan para ilmuwan di universitas Swedia untuk menunjukkan bahwa pengisian ulang feri kota dan bus kota dimungkinkan tanpa tangan manusia atau robotic.

Ini adalah langkah penting untuk elektrifikasi sistem transportasikata pria yang menyatukan potongan-potongan itu.

Jelas Profesor Liu, Profesor Teknik Tenaga Listrik di Universitas Teknologi Chalmers di Gothenburg.

“Otomatis dan sepenuhnya terlepas dari cuaca dan angin, dapat mengisi daya 30 hingga 40 kali sehari.”

Ini adalah aplikasi paling jelas yang dilihat Liu untuk teknologi switch energi induktif, yang akan membantu mempercepat penghapusan polusi. perahu diesel.

Apa bahan baru di balik terobosan ini?

Kawat tembaga setipis rambut manusia adalah salah satu bahan baru yang membuat transmisi energi tinggi melalui udara menjadi proposisi yang realistis.

Yang lainnya adalah semikonduktor silikon karbida tipe baru. Silikon telah lama digunakan dalam perangkat listrik (mis chipset komputer) karena sifat semikonduktor alaminya; Dengan hambatan listrik yang lebih tinggi dari isolator, tetapi lebih rendah dari konduktor, elemen non-logam mengontrol arus dengan membiarkan elektron mengalir ketika tegangan tertentu diterapkan.

Silikon karbida adalah senyawa di mana karbon terikat pada silikon. Sebagai sumber daya untuk produk listrik, baru ada di pasaran selama beberapa tahun, Liu menjelaskan.

“Faktor kuncinya adalah kami sekarang memiliki akses ke semikonduktor berenergi tinggi berdasarkan silikon karbida, yang dikenal sebagai ‘komponen SiC’,” katanya. “Mereka memungkinkan kami untuk menggunakan tegangan yang lebih tinggi, suhu yang lebih tinggi, dan frekuensi konversi yang jauh lebih tinggi, dibandingkan untuk komponen berbasis silikon konvensional.” .

Bagaimana cara kerja pengisian daya induksi?

Untuk memahami apa hubungannya dengan meningkatkan bus atau feri listrik, kita perlu memahami dasar-dasar pengisian daya induksi.

Pengisian dengan induksi berarti arus dapat melompati jarak pendek; Melalui udara, air, dan bahan non-logam lainnya – tanpa kontak atau konduktivitas apa pun.

Rumah kita penuh dengan contoh. dalam induksi komporArus bolak-balik frekuensi tinggi dilewatkan melalui kumparan logam untuk menghasilkan medan magnet berosilasi. Menembus ke dalam wadah memasak, logam ini menciptakan arus di dalamnya yang memanaskan makanan Anda.

Atau pergi ke kamar mandi. Sikat gigi elektrik memiliki satu gelung di bagian bawahnya dan satu lagi di alas pengisi daya. Saat dicolokkan, arus di dalam koil pengisi daya menciptakan medan magnet yang berubah yang membuat arus mengalir di dalam koil sikat gigi tanpa keduanya bersentuhan.

untuk pengiriman mobil listrikTujuannya bukan untuk mengembangkan panas (atau membuat gigi Anda berkilau). Pengisian induktif mengirimkan energi ke koil on-board kendaraan melalui medan magnet. Koil mengubahnya menjadi arus bolak-balik, lalu kembali ke arus searah untuk mengisi ulang baterai.

Mengapa pengisian nirkabel mobil listrik besar sekarang dimungkinkan?

Fakta bahwa komponen SiC dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi adalah kuncinya, karena frekuensi medan magnetlah yang membatasi jumlah energi yang dapat ditransfer antara dua kumparan dengan ukuran tertentu.

“Sistem sebelumnya untuk pengisian nirkabel kendaraan menggunakan frekuensi sekitar 20 kHz, seperti kompor biasa. Mereka menjadi besar dan transmisi daya tidak terlalu efisien. Kami sekarang beroperasi pada frekuensi empat kali lebih tinggi. Tiba-tiba, ekstrapolasi menjadi menarik,” jelas Liu .

Tetapi tembaga Kabel dalam gulungan harus dapat mentransmisikan dan menerima medan magnet pada frekuensi yang lebih tinggi juga.

“Ini tidak akan bekerja dengan kumparan tembaga biasa. Itu akan menyebabkan kerugian yang sangat tinggi pada frekuensi tinggi,” kata Liu.

Gulungan baru terbuat dari “tali tembaga” yang dikepang. Terdiri dari hingga 10.000 serat tembaga, masing-masing setebal 70 hingga 100 mikron, serat ini terlihat seperti sehelai rambut. Dikenal sebagai “kawat Litz”, kepang ini – dioptimalkan untuk arus dan frekuensi yang lebih tinggi – juga telah dikomersialkan dalam beberapa tahun terakhir.

Apakah kendaraan listrik diisi menggunakan pengisian daya induktif atau pengisian daya berbasis kabel biasa, kehilangan energi pasti akan terjadi.

Namun terobosan dengan materials baru ini berarti bahwa metode induktif sekarang hampir sama efisiennya dengan pengisian daya biasa. “Perbedaannya sangat kecil sehingga bisa diabaikan, sekitar satu atau dua persen,” kata Liu.

Apakah mobil listrik juga akan diisi daya secara nirkabel?

Selain feri dan bus listrik, kendaraan listrik otonom yang digunakan di industri, pertambangan, dan pertanian juga dapat memanfaatkan pengisian daya nirkabel di masa mendatang.

Liu tidak berpikir pengisian daya induksi pada akhirnya akan menggantikan pengisian daya dengan kabel.

“Saya sedang mengemudi mobil listrik Saya sendiri dan tidak dapat melihat diri saya menggunakan pengisian daya induksi di masa mendatang. Saya berkendara pulang, mengantarnya… tidak masalah.

“Mungkin seseorang seharusnya tidak mengklaim bahwa teknologi itu sendiri lebih berkelanjutan,” katanya. Tapi itu bisa membuat segalanya lebih mudah saat melistriki kendaraan besar dan dengan demikian mempercepat penghentian hal-hal seperti feri diesel.

Hasil kelompok risetnya telah menarik banyak perhatian, tambahnya, karena mereka termasuk “yang terbaik di dunia” dalam kategori kekuatan ini.