Kablosuz şarjının arkasındaki teknoloji…

Elektrikli araç teknolojisinde ilerledikçe, Kablosuz şarj kolaylığı potansiyel alıcılar arasında en önemli konu haline geliyor.

Yakıt almak için pompada birkaç dakika harcamanın kolaylığına tam olarak ulaşamamış olsa da, DC hızlı şarj bizi oldukça yaklaştırdı. Sonra, evde Seviye 2 şarjının da daha yaygın hale gelmesi kesinlikle yardımcı oluyor.

Ancak rahatlık sadece hızdan ibaret değildir. Bir kabloyla mümkün olduğunca az etkileşimde bulunarak günlük işlerinizi yapabilme yeteneği, kilovat gücüyle çalışan bir hayat arayanlar için önemlidir, en azından Boston merkezli kablosuz şarj şirketi WiTricity’ye göre . Bu operasyon 2007’den beri oyunda, ancak 2010’dan beri öncelikli olarak otomotiv uygulamalarına odaklandı. Bu, birçok tüketicinin EV’leri günlük ulaşımın uygulanabilir bir biçimi olarak düşünmesinden çok önceydi.

Yakın zamanda WiTricity ve diğer sektör üyeleriyle bu teknolojinin nasıl çalıştığı hakkında sohbet etme ve tüketicilere tam olarak nasıl fayda sağlayabileceği konusunda sağlam bir fikir edinme fırsatım oldu. Bazı uzmanlara göre, kitlesel benimsemenin eşiğinde olabiliriz.

RESİM: Araçtaki DC kablolarına doğrudan bağlanır. 11kw şarj oranına sahiptir. Ekran görüntüsü, optimum konumda park etmenize yardımcı olur. Şarj ideal noktası 100mm x 60mm’dir, bu nedenle park etmede doğruluk önemlidir

Teknik Muayeneden Geçmek

WiTricity’nin mevcut ürünü, dördüncü nesil sistemi olarak adlandırdığı şeydir ve üç ana odak noktası olarak kolaylık, gelişmiş araçtan şebekeye (V2G) işlevselliği ve otonomiyi ve bu önem sırasına göre belirtir. Ancak bunların her birinin ne anlama geldiğine dalmadan önce, nasıl çalıştığını tartışalım.

Öncelikle sistem basittir ve manyetik rezonans olarak sınıflandırılır: Ticari, üç fazlı, tek fazlı vb. herhangi bir güç girişine bağlanabilen bir duvar kutusu vardır. Bu, hava koşullarına dayanıklı ve Otomotiv Mühendisleri Derneği’nin (SAE) J2954 Standardına göre üretilmiş bir ped olan şarj cihazına bağlanır . Bu, binek araçlar (kamyonetler dahil) ve hafif ticari araçlar için kablosuz güç aktarımını (WPT) kapsar.

Aslında, 394 üyeden oluşan Kablosuz Güç Transferi Görev Gücü, yalnızca J2954’ten değil, aynı zamanda 500 kW’a kadar ağır hizmet tipi WPT standardı olan J2954/2’den de sorumludur. SAE’nin yanı sıra, paydaşlar arasında neredeyse her büyük otomobil üreticisi, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC), Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO), Denso gibi büyük ölçekli tedarikçiler ve InductEV , WAVE , WiPowerOne , ZEV Station , Electreon , Magment ve WiTricity gibi kablosuz şarj girişimleri yer almaktadır .

WiTricity’nin eski CEO’su Alex Gruzen, bu teknolojiyi birkaç ay önce ilk öğrendiğimde bana, “Evinizde 60 hertz AC’de 240 voltluk kablolama olduğunu varsayalım,” diye açıklamıştı. “Bu, onu alıp DC’ye dönüştüren ve sonra tekrar AC’ye dönüştüren duvar kutumuza bağlanıyor, ancak 85 kilohertz’de.”

Ardından elektriğin izlediği büyüleyici yolu açıklamaya devam etti. “Bu yüzden şimdi AC’yi, [topraklama tertibatındaki] bobin rezonatörüne veriyoruz, bu da AC yükünü bobinin etrafında bir manyetik alana dönüştürüyor ve 85 kilohertz’de salınıyor. Buna uygun ve ayarlanmış bir alıcı, yani araçtaki daha küçük bir bobin, bu enerjiyi yakalamaya başlayabilir. Enerji topraklama bobininden akıp alıcı bobinde yakalandıkça, [araçta] DC’ye dönüştürülür.” DC dönüştürülmüş güç, aracın geleneksel şarj sisteminden geri dönmek yerine doğrudan akü sistemine de gider.

Hava boşluğundan bağımsız olarak (sekiz inç standart olarak kabul edilir), bobinden bobine %98-99’dur. Daha yüksekte oturan bir SUV, kamyon veya ticari araç gibi daha büyük bir hava boşluğu varsa, aynı miktarda enerjiyi yakalamak için gereken tek şey daha fazla yüzey alanına sahip daha büyük bir alıcıdır. Sadece bu değil, şebekeden araca kadar genel verimlilik yaklaşık %90’dır; bunun nedeni hava boşluğunun etkili bir şekilde bir transformatör gibi davranması ve bu nedenle her iki uçta da hasarı önlemek için fişe takmanın gerektirdiği geleneksel bir izolasyon biçimini atlamasıdır.

SAE’ye göre bunların hepsi J2954 ile örtüşüyor.

WiTricity, geçen yıl Los Angeles Otomobil Fuarı‘nda WPT alan bir Ford Mustang Mach-E sergilemişti ve bu, ilk başta tüm bunlara dikkatimi çeken şeydi. Mühendislik firması Motivo’da Ürün Müdürü olan Christian Dommell, yüz yüze bir röportajda, “Bizim işimiz, bu teknolojiyi [üretici] desteği olmadan nasıl kuracağımızı bulmaktı,” dedi. WiTricity, hava geçirmez bir kavram kanıtı oluşturmak için Güney Kaliforniya merkezli bu operasyonun yardımını istedi. “OEM’ler teknolojinin kullanıma hazır olduğunu, olgunlaştığını bilmek ve ardından maliyetleri anlamak istiyor.” WiTricity, teknolojisini otomobil üreticilerine sunmak için bir pilot program başlattı; yani, bir araba alıp demo amaçlı kullanıma hazır hale getirmek için Motivo ile çalışmak; böylece otomobil üreticilerinin bunu düzenli üretim için ölçeklendirmek isteyip istemediklerine karar vermelerine yardımcı olmak. WiTricity’nin buradaki nihai hedefi, lisanslamak yerine birimleri kendisi üretmek ve üretim halihazırda başlamış durumda. Ancak şu ana kadar otomobil üreticilerinin bunu opsiyon ve aksesuarlarına dahil ettiği yönünde büyük bir duyuru yapılmadı.

Golf arabaları ve NEV kablosuz şarjı: Golf arabaları ve diğer küçük elektrikli araçlar erken benimseme için mükemmel adaylardır … [+]WiTricity
Amaçlandığı Yer
Bunu akılda tutarak, yolcu araçlarının dışında, mobilitenin geniş yelpazesinde kablosuz şarjın benimsenmesinin çok mantıklı olduğu birçok alan vardır. Caddyshack referanslarınızı hazırlayın: Golf arabaları kablosuz şarj için mükemmel adaydır.

WiTricity, büyümek için burayı harika bir yer olarak görüyor. Bir temsilci bana, “Otomobil üreticileri için tam ürünümüz hazır, şimdi ile kitlesel pazar lansmanları arasındaki sürede bununla ne yapacağız?” dedi. Kesinlikle mantıklı: Bu alanda EV’lerin kitlesel benimsenmesi çoktan başladı ve entegre edilmesi kolay.

Golf arabalarından başlayarak geliştirilen kablosuz şarj, binek araçlardaki engelli kişiler de dahil olmak üzere çok çeşitli tüketicilere fayda sağlıyor çünkü hantal kablolarla uğraşma işini tamamen ortadan kaldırıyor.

Sonra, kablosuz şarjın şehir içi teslimat hizmetleri, liman operasyonları ve daha fazlası gibi filo operasyonları üzerindeki etkisi var. Her şey lojistiği kolaylaştırmakla ilgili. Mevcut WiTricity CEO’su Joe Benz, “Büyük kaideler ve hantal kablolar, filo operatörlerinin fişli şarj cihazlarını büyük ölçekte konuşlandırmasını ve bakımını yapmasını zorlaştırabilir” dedi. “Hareketli parçalardan arınmış ve neredeyse sıfır ayak izine sahip olan sistemlerimizin konuşlandırılması ve bakımı daha kolaydır. Kablosuz, filoların eski fişli şarjın yapamadığı şekillerde elektrikle çalışmasını sağlayacak.” Son olarak, bir diğer yararlı uygulama ise otonom araçlardır: Bu teknoloji ilerledikçe, onlara sadece bir platforma gidip park etme yeteneği vermek, kendi kendine yetebilmelerini destekler ve günlük kullanımda uygulanabilirliklerini artırır.

“Sonsuz Menzil”

“Sürüyorum, park ediyorum, sürüyorum, park ediyorum – sonsuz menzile sahip bir arabaya sahip olmak gibi,” dedi bir WiTricity temsilcisi. “Hiçbir zaman şarj etmeyi düşünmek zorunda kalmıyorsunuz.” Bu duygu şu anda tam anlamıyla gerçek değil, en azından bir sahibinin ikametgahı dışında. Ancak, benimseme kitlesel ölçekte artarsa, günlük işlerini yapmak hiç düşünmeden şarjda bir artış sağlayabilir.

“Onlara kablosuz şarjı gösterdiğimizde – deneyimi – bir sonraki arabalarının bir EV olması yönündeki satın alma niyetleri yükseliyor. Müşterilere bir EV satın almaları için birkaç bin dolarlık çekler atmak yerine, neden gerçekten istedikleri bir şey üretmiyoruz?”

Sadece bu değil, şirket otomobil üreticilerinin bu teknolojiyi sunması durumunda, sunmayanlara göre kendilerine net bir rekabet avantajı sağlayacağına inanıyor. Düşünün: Tesla’nın kablosuz şarj haberlerini çevreleyen abartı.

WiTricity’nin kablosuz şarj teknolojisi için aklında olan bir diğer teşvik, evlerinin çatılarında güneş panelleri olan herkes için benzerdir: Araçtan şebekeye (VTG) güç göndermek. Araçların depolanan enerjisini şebekeye geri akıtmak veya sadece talebi telafi etmek, yoğun saatlerdeki zorlanmayı hafifletmek için potansiyeldir.

Amerika’nın (ve diğer ulusların) şebekeleri için bunu kolaya almak gerçek bir meydan okuma haline gelecektir. V2G bu tür stresi azaltabilir, ancak aynı zamanda israf edilen yenilenebilir enerji kaynaklarını azaltma mücadelesine de katılabilir. Araçlar, en yoğun üretim sırasında (örneğin gündüz) üretilen enerjiyi stoklayabilir ve azaldığında veya hiç üretmediğinde (örneğin gece saatlerinde) bunu sağlayabilir.

Ayrıca bu konseptin yeni olmadığını belirtmek de önemlidir, zira GM Ultium tabanlı araçlar, Rivian ve diğerleri bunu fişe takılı olarak planlıyor. Ayrıca son zamanlarda haberlerde sıkça yer aldı çünkü Kaliforniya ve diğer eyaletlerde yasa gereği zorunlu olabilir.

Kablosuz şarj Avrupa’ya özgü bir havaya bürünüyor. Peki, Neden Şu Anda Daha Önemli Değil? Şirketlerin de belirttiği gibi, WPT’yi günlük bir şarj şekli haline getirmenin önündeki engellerden biri, otomobil üreticilerini işe dahil etmekti; çok zaman alıyor. Ancak, bundan daha fazlası var.

“WPT’nin şirketler arasındaki uyumu standartlaştırılmadı ve seri üretime giden yol belirsizdi,” kablosuz oyundaki bir diğer şirket olan ZEV Station’ın CEO’su ve CTO’su Jesse Schneider bana e-posta yoluyla belirtti. Scheider ayrıca SAE’nin Kablosuz Güç Transferi Görev Gücü’ne başkanlık ediyor. “Hafif hizmet araçları için her şey değişmek üzere.” Kabul edilen 11kW şarj seviyesi bir süredir ortalıkta dolaşırken, kamusal şarj altyapısı da dahil olmak üzere tüm kurulda standartlaştırmayı kastediyor.

SAE tarafından bu baharda yayınlanan bir rapora göre, “Kablosuz Güç Transferi (WPT), iletken şarja bir alternatif olmaya hazırlanıyor ve SAE J2954 standartlarının önceki yayınlarına dayanarak elektrikli ve plug-in hibrit araçların oldukça verimli bir şekilde şarj edilmesini vaat ediyor. Ancak, kablosuz şarj kamu altyapısı için Araç Montajı’nın (VA) Zemin Montajı’na (GA) hizalanması için tek bir ortak metodoloji, SAE J2954 standardının ilk iki versiyonuna dahil edilmemişti.”

Doğru, halka açık bir şarj senaryosunda ped üzerinde sıraya girmenin doğru metodolojisini ana hatlarıyla açıklıyor. Bu sadece WPT’den kaynaklanabilecek potansiyel rahatsızlıkların değil, aynı zamanda SAE üyelerinin bunları en aza indirmek için kat ettikleri mesafelerin de bir kanıtı.

Büyüme Bundan Sonra Hızlı Olabilir..

WiTricity, ZEV Station, SAE ve Motivo ile yaptığım görüşmelerden öğrendiğim bir şey varsa, o da kablosuz şarjın geleceğinin yalnızca elektrikli araç operasyonunu çok daha rahat hale getirme potansiyeline sahip olması değil, aynı zamanda menzil yorumumuzu da değiştirmesi. Sonra, bir adım daha ileri giderek, güç şebekesi tanımımızı yeniden şekillendirebiliriz.

Kablosuz şarjın fişe takmanın yerine geçmesi veya ona rakip olması amaçlanmadığını, sadece ekosistemi genişletmenin ve rahatlığı artırmanın bir yolu olduğunu belirtmek önemlidir. Ve tabii ki fişte yaşanabilecek olası anlaşmazlıkları da ortadan kaldırmak için. Fiş standardizasyonu etrafındaki tartışma her zamanki kadar önemli.

Bana verilen araştırmalara, yanıtladığım sorulara ve WPT’yi hayata geçirmek için harekete geçen şirketlerin ve kuruluşların kapsamlı listesine dayanarak, EV sahipliğini ana akıma daha fazla entegre etmenin geleceği parlak görünüyor.