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Au cours des années où les véhicules électriques ont existé, de nombreuses avancées et innovations ont été réalisées. Cependant, l'une des innovations les plus excitantes est enfin arrivée : la recharge sans fil des véhicules électriques.
À mesure que la technologie de recharge sans fil des véhicules électriques devient plus avancée et largement disponible, se rendre dans une station pour recharger votre véhicule électrique a le potentiel de devenir une chose du passé.
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Couper le cordon de la recharge d'une voiture électrique
Au fil des ans, il y a eu des défis technologiques et logistiques dans la mise à l'échelle de la technologie de recharge sans fil pour s'adapter aux véhicules électriques. Surmonter ces défis de manière réalisable et rentable n'est pas une tâche facile. Cependant, les chercheurs ont déchiffré le code et développent actuellement la recharge sans fil des véhicules électriques pour une rue près de chez vous.
Il est facile de tenir la technologie sans fil pour acquise aujourd'hui, mais il s'agit vraiment d'une technologie de pointe. La science derrière l'innovation est basée sur l'induction électromagnétique. Fondamentalement, si un courant alternatif traverse une bobine de fil, un champ magnétique se produira. Si vous introduisez une autre bobine, le champ magnétique induira un courant dans cette bobine qui chargera une batterie.
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Cela fonctionne bien à courte portée pour charger votre téléphone, mais il y a un défi. Les scientifiques appellent cela la loi du carré inverse, se référant à la façon dont un champ magnétique rayonne dans toutes les directions, dissipant rapidement l'énergie sur la distance. Pour cette raison, les bobines primaire et secondaire doivent être placées à proximité pour une efficacité maximale.
Le même rendement dépend de l'alignement et de la section transversale des deux bobines. Les bobines doivent être parfaitement alignées parallèlement les unes aux autres, séparées de quelques millimètres, c'est ce que l'on appelle le facteur de couplage. Bien que 1,0 soit considéré comme un facteur de couplage parfait, les applications réelles n'atteignent qu'un facteur de couplage compris entre 0,3 et 0,6. Mettre cela à l'échelle pour l'appliquer aux véhicules électriques plus hauts du sol et mal garés présente des difficultés apparentes. Des chercheurs du MIT et d'autres ont travaillé sur une solution, développant une technologie pour contrer la loi du carré inverse.
Les années d'études ont abouti à la découverte de la résonance magnétique, en ajustant la résistance, l'induction et la capacité distribuée des bobines afin qu'elles fonctionnent toutes les deux à la fréquence de résonance exacte. Ainsi, au lieu de passer d'une bobine à l'autre dans toutes les directions, le champ magnétique suit une trajectoire rectiligne.
La résonance magnétique renforce le couplage entre les deux bobines, augmentant le facteur de couplage total. Cela permet une recharge sans fil pour les bus et les camions qui sont assis plus haut sur le sol et les véhicules garés d'une manière qui vous fait vous gratter la tête.
La recharge sans fil des véhicules électriques est essentielle pour passer des ICE
Malgré le Principaux avantages de conduire un véhicule électrique , il y a toujours des inquiétudes pour les acheteurs potentiels de VE. Les principales préoccupations concernent l'autonomie des véhicules électriques et la facilité de recharge. Il est important de rendre la charge sans effort. Le fait de disposer d'un moyen pratique et efficace de recharger les véhicules électriques incitera davantage de personnes à participer à sa transition.
Alors que les véhicules électriques deviennent moins chers à produire et à acheter en raison de la baisse des coûts des batteries, une solution de recharge de VE pour les millions de propriétaires de VE devra être installée au cours de la prochaine décennie.
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De plus en plus de pays passent des véhicules à moteur à combustion aux véhicules électriques. Par conséquent, les infrastructures de soutien se développent rapidement. Electrify America, Tesla Superchargers et EVgo font partie des les plus grandes bornes de recharge pour véhicules électriques opérant aux États-Unis, et la course pour développer les meilleurs systèmes de recharge sans fil commerciaux les plus rentables a commencé.
Les entreprises se précipitent pour fournir des chargeurs de véhicules électriques sans fil aux masses
Le laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL) a développé une bobine électromagnétique polyphasée unique, tandis que la société HEVO, basée à Brooklyn, a obtenu la licence pour cette technologie. Selon ORNL , sa bobine électromagnétique polyphasée unique offre la densité de puissance de surface la plus élevée disponible, 1,5 mégawatts (1 500 kilowatts) par mètre carré, soit huit à 10 fois plus que la technologie actuellement disponible. Cela permet une charge rapide à l'arrêt et a même le potentiel de charger en conduisant sur des routes modifiées.
Le fondateur et PDG de HEVO, Jeremy McCool, a déclaré :
À partir d'un seul appareil monté sur le véhicule, un conducteur aura désormais l'avantage de recharger sans fil à tous les niveaux jusqu'à 300 kilowatts, d'alimenter sa maison via une interface véhicule-réseau et même de recharger tout en conduisant à des vitesses d'autoroute avec réseau - Efficacité à la batterie de 90 à 96,5 %. Toutes ces fonctionnalités sont intégrées dans un ensemble côté véhicule de la taille d'une boîte à pizza moyenne et la capacité prête à l'emploi de recharger des véhicules électriques sans être humain derrière le volant.
Le monde de l'automobile va changer plus rapidement au cours de cette décennie qu'au cours du siècle dernier, et nous avons besoin d'un changement radical dans la recharge des véhicules électriques pour libérer tout le potentiel de cette industrie en plein essor de plusieurs billions de dollars.
HEVO fait face à une concurrence féroce pour produire des chargeurs de VE sans fil aux États-Unis. WiTricity, basé au Massachusetts, est également spécialisé dans la technologie sans fil des véhicules électriques. Un spin-off du MIT, il a été fondé par le professeur Marin Soljačić en 2007.
La technologie WiTricity rend possible la recharge sans fil de VE à domicile à l'aide d'un boîtier électrique mural connecté à une borne de recharge au sol. La charge commence automatiquement dès qu'un véhicule électrique avec un récepteur roule sur le pad. WiTricity indique que ses bornes de recharge sans fil peuvent être installées au sol, comme dans une résidence privée, une allée ou un garage de stationnement ; ou dans le sol, enterré dans le trottoir d'un parking ou en bordure de trottoir comme infrastructure de recharge publique.
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« La recharge enfichable est difficile, sale, peu fiable et même dangereuse. La réponse est la recharge sans fil par WiTricity pour les propriétaires de VE aujourd'hui, et absolument pour les véhicules autonomes demain. S'il n'y a pas de pilote, qui va le brancher ? » a déclaré Alex Gruzen, PDG de WiTricity.
VAGUE est une autre entreprise qui a un impact sur le marché de la recharge sans fil. L'acronyme WAVE signifie Wireless Advanced Vehicle Electrification. Il appartient à Ideonomics, une entreprise qui fabrique des systèmes de recharge rapide pour les véhicules moyens et lourds.
Ideonomics affirme que les systèmes haute puissance de WAVE conviennent à l'alimentation des véhicules électriques dans les terminaux de transport en commun, les entrepôts, les centres de distribution, les services de navette et les ports maritimes.
Tesla s'est associé à Wave pour installer des boîtiers récepteurs sur ses semi-remorques dès qu'ils seront disponibles. Tesla est très optimiste quant au projet. En cas de succès, Elon Musk pourrait commencer l'énorme tâche d'installer des autoroutes de recharge sans fil à travers l'Amérique pour prendre en charge la technologie.
La recharge sans fil des véhicules électriques est-elle la meilleure solution ?
À mesure que la croissance et la popularité des véhicules électriques augmentent, les entreprises technologiques auront de nombreuses opportunités de développer des solutions pour les prendre en charge. Avec la recharge sans fil, les véhicules électriques peuvent se recharger tout au long de la journée, ce qui résout le problème de la recharge par câble des véhicules électriques et de l'anxiété liée à l'autonomie.
La recharge des véhicules électriques via la technologie sans fil est à la pointe des progrès de l'industrie. À l'avenir, des entreprises telles que HEVO, WiTricity et Wave continueront de combler les lacunes de ce qui est nécessaire pour assurer l'avenir non seulement des véhicules électriques, mais aussi des véhicules autonomes.