الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية: ما هو وكيف يعمل؟

الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية: ما هو وكيف يعمل؟

في السنوات التي تواجدت فيها المركبات الكهربائية ، تم إجراء العديد من التطورات والابتكارات. ومع ذلك ، فقد وصل أخيرًا أحد أكثر الابتكارات إثارة: الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية.





نظرًا لأن تقنية الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية أصبحت أكثر تقدمًا وتوفرها على نطاق واسع ، فإن الدخول إلى محطة لشحن مركبتك الكهربائية من المحتمل أن يصبح شيئًا من الماضي.





اجعل فيديو اليوم

قطع سلك شحن السيارة الكهربائية

  كماشة قطع الأسلاك

على مر السنين ، كانت هناك تحديات تكنولوجية ولوجستية في توسيع نطاق تكنولوجيا الشحن اللاسلكي لتناسب المركبات الكهربائية. إن التغلب على هذه التحديات بطريقة مجدية وفعالة من حيث التكلفة ليس بالمهمة السهلة. ومع ذلك ، قام الباحثون بتكسير الكود ويقومون الآن بتطوير الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية لشارع قريب منك.





من السهل اعتبار التكنولوجيا اللاسلكية أمرًا مفروغًا منه اليوم ، لكنها حقًا تقنية متطورة. يعتمد العلم وراء الابتكار على الحث الكهرومغناطيسي. بشكل أساسي ، إذا مر تيار متناوب عبر ملف سلكي ، فسيحدث مجال مغناطيسي. إذا أدخلت ملفًا آخر ، فإن المجال المغناطيسي سيحفز تيارًا إلى هذا الملف الذي سيشحن البطارية.

إنه يعمل جيدًا على المدى القصير لشحن هاتفك ، ولكن هناك تحد. يسمي العلماء هذا بقانون التربيع العكسي ، في إشارة إلى كيفية إشعاع المجال المغناطيسي في جميع الاتجاهات ، وتبديد الطاقة بسرعة عبر المسافة. لهذا السبب ، يجب وضع الملفات الأولية والثانوية على مقربة لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.



تعتمد نفس الكفاءة على المحاذاة ومنطقة المقطع العرضي للملفين. يجب أن تكون الملفات في محاذاة مثالية موازية لبعضها البعض ، مفصولة بالملليمترات ، والمعروف باسم عامل الاقتران. على الرغم من أن 1.0 يعتبر عامل اقتران مثالي ، إلا أن تطبيقات العالم الحقيقي تحقق فقط عامل اقتران يتراوح بين 0.3 و 0.6. إن توسيع نطاق ذلك لتطبيقه على المركبات الكهربائية الأعلى من الأرض والوقوف بشكل غير كامل يمثل صعوبات واضحة. يعمل باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وآخرون على إيجاد حل ، وتطوير تكنولوجيا لمواجهة قانون التربيع العكسي.

كيفية تحويل ملف pdf إلى Word على نظام التشغيل mac

أسفرت سنوات الدراسة عن اكتشاف الرنين المغناطيسي ، وتعديل المقاومة ، والحث ، والسعة الموزعة للملفات بحيث يعمل كلاهما بتردد الرنين الدقيق. نتيجة لذلك ، بدلاً من المرور من ملف إلى آخر في جميع الاتجاهات ، يتبع المجال المغناطيسي مسارًا مستقيمًا.





يقوي الرنين المغناطيسي الاقتران بين الملفين ، مما يزيد من إجمالي عامل الاقتران. يتيح ذلك الشحن اللاسلكي للحافلات والشاحنات التي تجلس على ارتفاع أعلى من الأرض والمركبات المتوقفة بطريقة تجعلك تخدش رأسك.

الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية هو مفتاح التحول من محركات الاحتراق الداخلي

  تويوتا بريوس للشحن اللاسلكي
حقوق الصورة: مختبر أوك ريدج الوطني / ويكيميديا ​​كومنز

على الرغم من الفوائد الرئيسية لقيادة EV ، لا تزال هناك مخاوف بشأن مشتري المركبات الكهربائية المحتملين. تشمل الاهتمامات الرئيسية نطاق السيارات الكهربائية وسهولة الشحن. من المهم أن تجعل عملية الشحن سهلة. إن امتلاك طريقة ملائمة وفعالة لشحن المركبات الكهربائية سيجذب المزيد من الأشخاص إلى عملية الانتقال.





نظرًا لأن السيارات الكهربائية أصبحت أرخص في الإنتاج والشراء بسبب انخفاض تكاليف البطارية ، فسيلزم تركيب حل شحن للملايين من مالكي المركبات الكهربائية في العقد القادم.

ينتقل المزيد من البلدان من السيارات ذات محركات الاحتراق إلى السيارات الكهربائية. وبالتالي ، فإن البنى التحتية الداعمة تنمو بسرعة. تعد Electrify America و Tesla Superchargers و EVgo من بين أكبر محطات شحن السيارات الكهربائية تعمل في الولايات المتحدة ، وبدأ السباق لتطوير أفضل أنظمة الشحن اللاسلكي التجارية وأكثرها فعالية من حيث التكلفة.

تسابق الشركات لتزويد الجماهير بشواحن EV لاسلكية

  الملف الكهرومغناطيسي الفريد من نوع ORNL متعدد الأطوار
حقوق الصورة: مختبر أوك ريدج الوطني

طور مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) ملفًا كهرومغناطيسيًا فريدًا متعدد الأطوار ، في حين مُنحت شركة HEVO ومقرها بروكلين ترخيصًا لهذه التقنية. وفق ORNL ، يوفر الملف الكهرومغناطيسي الفريد متعدد الأطوار أعلى كثافة طاقة سطحية متاحة ، 1.5 ميجاوات (1500 كيلووات) لكل متر مربع - أعلى بثماني إلى 10 مرات من التكنولوجيا المتاحة حاليًا. هذا يجعل الشحن سريعًا أثناء الثبات ، بل ولديه القدرة على الشحن أثناء القيادة على الطرق المعدلة.

قال مؤسس HEVO والرئيس التنفيذي ، Jeremy McCool ،

من جهاز واحد فقط مثبت على السيارة ، سيتمتع السائق الآن بميزة الشحن اللاسلكي على جميع المستويات حتى 300 كيلوواط ، وتشغيل منزله من خلال واجهة من السيارة إلى الشبكة ، وحتى الشحن أثناء القيادة بسرعات على الطرق السريعة مع الشبكة. - كفاءة البطارية 90-96.5٪. تم دمج كل هذه الوظائف في حزمة جانب السيارة بحجم صندوق بيتزا متوسط ​​والقدرة الجاهزة لشحن المركبات الكهربائية دون وجود إنسان خلف عجلة القيادة.

سيتغير عالم السيارات بشكل أسرع في هذا العقد مما كان عليه في القرن الماضي ، ونحن بحاجة إلى تغيير تدريجي في شحن المركبات الكهربائية لإطلاق العنان للإمكانات الكاملة لهذه الصناعة المزدهرة التي تبلغ قيمتها عدة تريليونات من الدولارات.

تواجه HEVO منافسة شديدة لإنتاج شواحن EV لاسلكية في الولايات المتحدة. WiTricity ومقرها ماساتشوستس متخصصة أيضًا في التكنولوجيا اللاسلكية EV. أحد فروع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أسسها البروفيسور مارين سولجيتش في عام 2007.

تتيح تقنية WiTricity إمكانية الشحن اللاسلكي للمنزل باستخدام صندوق كهربائي مثبت على الحائط متصل بلوحة شحن أرضية. يبدأ الشحن تلقائيًا بمجرد تشغيل EV مع مستقبل فوق اللوحة. WiTricity تقول إن منصات الشحن اللاسلكي الخاصة بها يمكن تركيبها على الأرض ، كما هو الحال في مسكن خاص أو ممر أو مرآب للسيارات ؛ أو في الأرض ، مدفونًا في رصيف موقف للسيارات أو على جانب الرصيف كبنية تحتية عامة للشحن.

'التوصيل في الشحن صعب وقذر وغير موثوق به بل وخطير. الجواب هو الشحن اللاسلكي بواسطة WiTricity لمالكي السيارات الكهربائية اليوم ، وبالطبع للسيارات ذاتية القيادة غدًا. إذا لم يكن هناك سائق ، فمن سيقوم بتوصيله؟ ' قال أليكس جروزن ، الرئيس التنفيذي لشركة WiTricity.

لوح هي شركة أخرى تؤثر على سوق الشحن اللاسلكي. يشير الاختصار WAVE إلى كهربة السيارة اللاسلكية المتقدمة. إنها مملوكة لشركة Ideonomics ، وهي شركة تصنع أنظمة شحن سريعة للمركبات المتوسطة والثقيلة.

تدعي Ideonomics أن أنظمة WAVE عالية الطاقة مناسبة لتشغيل المركبات الكهربائية في محطات النقل الجماعي ، والمستودعات ، ومراكز التوزيع ، وخدمات النقل ، والموانئ البحرية.

عقدت Tesla شراكة مع Wave لتناسب صناديق الاستقبال في شاحناتها شبه عندما تصبح متاحة. تسلا متفائلة جدًا بالمشروع. إذا نجحت ، فقد يبدأ Elon Musk المهمة الهائلة المتمثلة في تثبيت طرق الشحن اللاسلكي السريعة في جميع أنحاء أمريكا لدعم التكنولوجيا.

هل يتم شحن EV اللاسلكي بالطريقة الأفضل؟

مع نمو وشعبية المركبات الكهربائية ، سيكون هناك الكثير من الفرص لشركات التكنولوجيا لتطوير حلول لدعمها. مع الشحن اللاسلكي ، يمكن للمركبات الكهربائية أن تشحن على مدار اليوم ، مما يحل مشكلة شحن كابل EV وقلق النطاق.

يعد شحن المركبات الكهربائية عبر التكنولوجيا اللاسلكية في طليعة تقدم الصناعة. في المستقبل ، ستستمر شركات مثل HEVO و WiTricity و Wave في سد الثغرات المتعلقة بما هو مطلوب لضمان بقاء مستقبل المركبات الكهربائية المستقلة مشرقاً ، وليس فقط المركبات ذاتية القيادة.