Badacze z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) zbudowali najmocniejszą ładowarkę indukcyjną na świecie. Udało im się osiągnąć 270 kW mocy, czyli tyle, ile obsługuje pierwsza generacja Porsche Taycan – egzemplarz samochodu również brał udział w eksperymencie. Sprawność ich urządzeń wyniosła ponad 95 procent, czyli na straty poszło maksymalnie 13,5 kW mocy. Odbiornik zmieścił się we wnęce, którą inżynierowie Porsche zostawili w podwoziu samochodu w celu ewentualnego montażu ładowarki indukcyjnej.
Bezprzewodowe ładowanie samochodu elektrycznego. Prościej być nie może
Zaledwie trzy miesiące temu naukowcy z ONRL pochwalili się ładowarką indukcyjną o mocy 100 kW, dzięki której uzupełnili „50 procent baterii Hyundaia Kona w mniej niż 20 minut”. Wynik jest bardzo dobry, warto bowiem przypomnieć, że druga generacja Hyundaia Kona Electric (C-SUV) rozpędza się do maksymalnie 100 kW (~105 kW biorąc pod uwagę wszystkie odbiorniki, w tym chłodzenie baterii), podczas gdy pierwsza (B-SUV) była ograniczona do 77-78 kW. Badacze przekroczyli maksimum możliwości samochodu:
Ładowanie Hundaia Kona Electric z użyciem ładowarki indukcyjnej o mocy 100 kW (c) ONRL
Obecny rezultat trudno opisać innym słowem niż „fantastyczny”. Odbiornik ma mniej niż 50 centymetrów średnicy, mieści się w podwoziu Porsche Taycan, tyle że niemieccy inżynierowie prawdopodobnie nie planowali tam pętli odbierającej moce wyższe niż 11-22 kW. Cytowani przez magazyn Spectrum badacze mówią o najwyższej gęstości mocy do masy, 7,5 kW na kilogram, łatwo zatem przeliczymy, że całe uzwojenie waży około 36 kilogramów. Porównywalne systemy rynkowe osiągnęłyby z tej masy odbiornika około 68 kW. Jeśli spojrzymy na zdjęcie wykonane przez ORNL (poniżej), domyślimy się, że pusta przestrzeń w podwoziu Taycana znajduje się w przedniej części samochodu. Potwierdza to film promocyjny:
Elementy ładowarki indukcyjnej opracowane przez ORNL (c) to i wszystkie pozostałe zdjęcia: ORNL / Departament Energii USA
Wysoką sprawność wynoszącą ponad 95 procent osiągnięto za sprawą uzwojeń polifazowych, zestawu cewek wytwarzających wirujące pole magnetyczne, dzięki któremu pozbyto się tętnień w obwodzie zakłócających ładowanie (źródło). W efekcie zamiast typowego dla ładowarek indukcyjnych pulsowania można było użyć ciągłego, stałego procesu uzupełniania energii, co zwiększyło gęstość mocy „ośmio-dziesięciokrotnie”. Przy okazji zdjęto z kierowcy konieczność walczenia z kablem – a zimą chłodzone cieczą przewody potrafią być nie tylko ciężkie, ale też sztywne – nie mówiąc o zabezpieczeniu przed kradzieżą przewodów, która w niektórych krajach staje się plagą.
Przy ładowarce opracowanej przez ORNL nie ma problemu „niewłaściwie” ulokowanych portów ładowania, ponadto nadajnik i odbiornik mogą być przesunięte względem siebie nawet o „ponad 12 centymetrów” i nadal uczestniczyć w przekazywaniu mocy. Cytowany przez Spectrum szef projektu Vehicle Power Electronics Research Group, Omer Onar, podkreśla wreszcie, że systemy ładowania indukcyjnego będą idealne w przypadku usługi Robotaxi, bo zniknie potrzeba kogoś (czegoś?) wtykającego przewody do portów i odłączającego samochody po zakończeniu procesu uzupełniania energii.
