شارژ بی سیم خودرو ها حین حرکت در جاده ها رنگ واقعیت می گیرد؟

در مقالات اخیر ما در مورد شارژ خودروهای الکتریکی، ممکن است متوجه شده باشید که ما بهشارژ بی سیم خودرو الکتریکی اشاره ای نکرده ایم.

به گزارش تک ناک، شارژ بی‌سیم در خودرو ها مشابه شارژ بیسیم در گوشی‌های هوشمند است. فقط سطح توان انتقال انرژی و حجم و سایز باتری ها در خودروهای الکتریکی بسیار بالاتر از تجهیزات ذخیره سازی در گوشی های هوشمند است . اما پس ازعرضه چند دمو و انتشار اخبار در اواسط نوجوانی این فناوری ، به نظر می رسید که شارژ بی سیم خودرو های الکتریکی دیگر از رده خارج شده باشد.

با این حال، در پشت صحنه، مهندسان در حال طراحی کردن یک استاندارد صنعتی بودند که به کمک تثبیت صنعت خودروهای الکتریکی در طول مسیر انجام شد. در حال حاضر فناوری شارژ بی سیم خودرو های الکرتریک نهایی شده است و اولین خودروهای الکتریکی با سیستم های شارژ بی سیم متناسب با کارخانه شروع به ظاهر شدن کرده اند، البته این فناوری هنوز در ایالات متحده وجود ندارد. اما با توجه به سهولت استفاده از آن ظرفیت پذیرش این فناوری در بین رانندگانی که نمی توانند زندگی فراتر از پمپ بنزین را تصور کنند، خوب به نظر می رسد.

اولین عزضه شارژ بی سیم خودرو در سال 2015 اتفاق افتاد. در آن زمان کوالکام در حال توسعه پروژه ای به نام HALO بود که توانست در مسابقات فرمول E یک خودروی BMW i8 را به صورت ترکیبی با سیم و بی سیم مجددا شارژ کند.
با این حال کوالکام تنها شرکتی نبود که این فناوری را توسعه می داد. یک اسپین آف از دانشگاه MIT در ماساچوست در سال 2010 با سرمایه گذاری تویوتا قبل از کوالکام بر روی این فناوری در حال تحقیق بود.

اکنون یک استاندارد وجود دارد
الکس گروزن، مدیر عامل WiTricity توضیح داد: “ما به طور کامل در یک گروه استاندارد جدید که در SAE – انجمن مهندسان خودرو – برای تعیین یک استاندارد جهانی راه اندازی شد، مشغول شدیم.”

او میگوید: « دیدگاه این بود که استفاده از کابل بسیار دست و پا گیر است. هر خودرو ساز ، کانکتورها، کابل‌ها و استانداردهای مختلف را استفاده می کند “و آنها گفتند، “ببین، اگر شارژر بی سیم خودرو گام بعدی است، بیایید فقط یک بار این کار را انجام دهیم. بیایید این کار را به عنوان یک سازمان استاندارد جهانی به رهبری SAE انجام دهیم. به همین دلیل خودروسازان شروع به تعامل کردند . شرکت های WiTricity و Qualcomm Halo اولین توسعه دهنگان این فناوری بودند. ، هر شرکتی این فناوری را به روشهای مختلف توسعه داده است بنابراین معماری های متفاوتی در بین توسعه دهندگان این فناوری دیده می شود.این تفاوت ها باعث سردرگمی شد و واقعاً روند پیشرفت این فناوری را کند کرد.”
اما در سال 2019،شرکت WiTricity پروژه Halo را از کوالکام خریداری کرد و سال بعد را صرف ادغام بهترین جنبه‌های سیستم کرد.

گروزن گفت: «تا اکتبر 2020، این پروژه تصویب و انجام شد. “بنابراین هنگامی که خرید را انجام دادیم، با یک معماری پیشنهادی و صادقانه بگویم یک مجموعه IP (دارایی معنوی) که هر کسی می‌توانست آن را لایسنس کند ، ما وارد حوزه IP شدیم و لایسنس های WiTricity و Qualcomm را ادغام کردیم. کمتر از یک سال و نیم بعد، [استاندارد] تصویب و انجام شد و خودروسازان برای شروع به تولید خودرو های الکتریکی  وارد رقابت‌ها شدند.»

فناوری در چین و کره استفاده می شود

یک نمونه بسیار اولیه Genesis GV60 است، یک خودروی کراس اوور الکتریکی نسبتاً پیشرفته که اخیراً در بازار امریکا عرضه شده است. متأسفانه، شارژ بی سیم خودرو در حال حاضر فقط در بازار خانگی GV60 کره جنوبی در دسترس است. جنسیس در حال نصب پدهای شارژ بی‌سیم در ایستگاه‌های شارژ با نام تجاری جنسیس است، اما گروزن می‌گوید که مقصد اکثر پدهای شارژ برای گاراژهای خانگی و وسایل نقلیه و نه زیرساخت‌های عمومی خواهد بود.
اما چین فعلا در بازار خودروی الکتریکی پیشتاز است . هنگامی که که خودروی بعدی شما به صورت پیشفرض یک خودروی برقی خواهد بود، خودروسازان باید راه‌هایی برای تمایز پیدا کنند، زیرا در نهایت همه باتری‌های خودرو های الکتریکی اینورترها و موتورها در بیشتر موارد مشابه هم هستند.با توجه به این موضوع ویژگی های تجربه کاربر و طراحی بسیار اهمیت پیدا می کنند.” سه خودروساز قبلاً ارائه شارژ بی‌سیم را به عنوان یک ویژگی در چین آغاز کرده‌اند و تعداد بیشتری در سال 2023 به آن ملحق خواهند شد.

گروزن این ایده را که شارژ بی سیم ذاتا کارایی کمتری نسبت به استفاده از سیم دارد رد کرد. او گفت: «وقتی در مورد سیستم خود صحبت می کنیم، در مورد آنها که 90 تا 92 درصد کارآمد هستند صحبت می کنیم. “اما این موضع دو سره است. از شبکه توزیع انرژی تا باتری ماشین شما است و اگر بخواهید معادل آن را برای شارژ سیمی بررسی کنید، سهم آن در اواسط تا بالای 80 درصد بازار است. در بهترین حالت بازار، سهم خودرو های با شارژر سیمی حدود 94 تا 94.5 درصد بوده است.

گروزن ادامه داد: “بخشی از آن به این دلیل است که هر چیزی که به شبکه انتقال برق متصل می شود به ترانسفورماتور جداسازی خود نیاز دارد.” ما یک سیم‌پیچ و یک شکاف هوایی داریم. بنابراین به طور موثر، دو سیم پیچ ما – یکی روی زمین و دیگری روی ماشین – مانند یک ترانسفورماتور عمل می‌کنند [و] به طور طبیعی جداسازی را به ما می‌دهند.
قطعات الکترونیکی در هردو شارژر تقریباً یکسان هستند. شما 240 ولت و 60 هرتز را باید به هر سطح ولتاژی که خودرو در DC نیاز دارد برسانید.” نرخ توان بالاتر از 3.3 تا 6.6 کیلو وات نیز امکان پذیر است .WiTricity یک سیستم 75 کیلوواتی برای شارژ خودروهای برقی تجاری ایجاد کرده است. .این یک محدودیت تکنولوژی نیست، بلکه برای هدف خاصی طراحی شده است. برای خودروهای سواری، هدف آن کوچک کردن آن و مناسب کردن [آن] برای توان الکتریکی است که در خانه دارید، که در سطح 2 است. تمرکز طراحی برای رسیدن به این هدف است و استاندارد SAE بر روی همین هدف تمرکز میکند زیرا مدل استفاده از شارژر خودروی بیسم به این صورت است که توضیح داده شد.
با توجه به نکات ارائه شده توسط گروژن جاده ای به سبک F-zero که می تواند خودروهای الکتریکی را در حین رانندگی شارژ میکند از دیدگاه نظری امکان پذیر می شود.

در سال 2017، WiTricity یک مسیر آزمایشی در ورسای فرانسه ساخت که به یک ون اجازه می‌داد تا در حالی که با سرعت 100 کیلومتر در ساعت حرکت میکرد حداکثر 20 کیلووات شارژ شود. اما با کاهش قیمت باتری، به نظر نمی‌رسد ساخت جاده‌های شارژ بی‌سیم منطقی به نظر برسد.

هنوز جهت گیری خاصی در مورد این فناوری بین خودروساز های الکتریکی در امریکا وجود ندارد در حالی که پیاده‌سازی‌های اولیه فقط برای شارژ خودرو از شبکه انتقال نیرو است، انتظار می‌رود اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود زمانی که خودروهای الکتریکی شارژ بی‌سیم در جاده‌های ایالات متحده ظاهر شوند ، باید حدود سال های 2024-2026 باشد.