500 kW és elhanyagolható veszteség – jön a svédek indukciós töltője
A vezeték nélküli elektromosjármű-töltéssel kapcsolatban sokakban él az a tévképzet, hogy csupán alacsony teljesítménnyel, és meglehetősen nagy veszteség mellett működik. A valóság azonban az, hogy ez a töltési megoldás is elképesztő tempóban fejlődik, és mind hatásfokban, mind teljesítményben felveheti a versenyt a vezetékes töltőkkel. A svéd Chalmers Egyetem kutatói olyan indukciós technológiát fejlesztettek ki, amely közel 100%-os hatásfokot érhet el, és 500 kW-tal adja át az elektromosságot az akkumulátoroknak. A csapat szerint a rendszer fejlesztése már annyira előrehaladott állapotban van, hogy hamarosan bemutathatják az iparágnak.
A Chalmers szakértői által ismertetett műszaki adatok szerint az 500 kW-os egyenáram-átvitel egy két négyzetméteres területen történik úgy, hogy a töltőpad és a jármű aljára szerelt fogadó között 15 centiméter a távolság. A hatásfok 98%, azaz nem termelődik több veszteség, mint a vezetékes töltés esetében.
„A kulcsfontosságú tényező az, hogy most már hozzáférhetünk a nagy teljesítményű, szilícium-karbid alapú félvezetőkhöz, az úgynevezett SiC-komponensekhez” – magyarázza Yujing Liu, az egyetem egyik professzora. „Bár ezek csak néhány éve vannak forgalomban, a klasszikus, szilícium alapú alkatrészekhez képest nagyobb feszültséget, magasabb hőmérsékletet és jóval magasabb kapcsolási frekvenciát tesznek lehetővé.”
A mágneses tér frekvenciája azért lényeges, mert ez szab határt annak, hogy mekkora teljesítmény vihető át két adott méretű tekercs között. A korábbi vezeték nélküli töltőrendszerek általában 20 kHz körüli frekvenciát használnak, körülbelül mint egy normál főzőlap. A Chalmers csapata azonban négyszer magasabb frekvenciával dolgozik.
A kutatók kiemelt figyelmet fordítottak a tekercsekben lévő rézhuzalokra, amelyek küldik és fogadják az oszcilláló mágneses teret. Itt is a cél a minél magasabb frekvencia használata, ehhez pedig jó minőségű tekercsekre van szükség. A Chalmers csapata ezért fonott ‘rézkötelet’ használ, amelyek legfeljebb 10.000 darab, mindössze 70-100 mikrométer vastag rézszálból állnak – írják közleményükben a fejlesztők, hozzátéve, hogy a magas teljesítményhez egy harmadik tényező, mégpedig egy új típusú kondenzátor is hozzájárul.
Liu és csapata úgy véli, hogy technológiájuk nem fogja leváltani a villanyautók vezetékes töltését. Szerintük elsősorban a nagy akkumulátorral hajtott elektromos járműveknél bizonyul majd sorsdöntőnek, például buszok, teherautók, kompok, bányagépek esetében, ahol a nagy teljesítmény már nehezen kezelhető vastag kábeleket erdeményezne.
A napokban egyébként a Hyundai mutatta be robottöltőjét, amely egy másik megoldás arra, hogyan lehet a jövőben elektromos autót tölteni emberi beavatkozás nélkül.
