Megoldódhat az elektromos autók menet közbeni töltése

Bár a legtöbb ember számára az elektromos autó ma még csak elérhetetlen álom, ha van jövője az autózásnak, akkor az mindenképp a kibocsátásmentes elektromos üzemmódé lesz.

A Stanford Egyetem szakemberei fejlesztenek olyan vezeték nélküli töltési lehetőséget, mely egy sci-fibe illő módszer gyakorlati megvalósításához közelít. Bár okostelefonok számára van már működő vezeték nélküli akkumulátoröltő pad, mozgó gépjárművek esetében kicsit bonyolultabb a feladat. Ha a kocsikat is csak állás közben lehetne így feltölteni, semmi előrelépés nem történne a ma használatos vezetékes töltéshez képest, így olyan eszközre van szükség, amely a mozgó, úton lévő autót képes tölteni.
Három éve Shanhui Fan villamosmérnök és akkori végzős hallgatója, Sid Assawaworrarit kutatómunkájuk során eljutottak odáig, hogy mozgó eszköz esetén is működőképes töltőt alkottak a laborban, azonban a hatékonysága akkor még nem volt megfelelő ahhoz, hogy laboron kívül is használni lehessen. Mostanra azonban sokat haladtak a megoldás felé, és a Nature Electronics nevű szakfolyóiratban tették közzé az elért eredményeiket.
A technológia egykoron majd alkalmas lesz arra, hogy a vele felszerelt útszakaszokon áthaladó járműveket haladás közben töltse, a közelebbi jövőre is gondolva azonban addig is megfelelő lehet gyárakban vagy raktárakban mozgó robotok munkavégzés közbeni töltéséhez, így az eszközök állásideje szinte nullára csökkenthető.
„Igen sokat haladunk a hatékony és gyakorlatban használható, nagy sebességgel mozgó autók vagy robotok töltőrendszere felé” – mondta el Fan. – „Már csak az energiát kell felméretezni az autók töltéséhez szükséges szintre, de ennek nem hiszem, hogy bármi gyakorlati akadálya lenne. A robotok újratöltéséhez már most megfelelő szinten vagyunk.”

A vezeték nélküli töltők működési elve, hogy az adóegységben olyan frekvencián oszcilláló mágneses mezőt hoznak létre, amely a vevőegység tekercseiben rezonáns vibrációkat eredményez. Azonban amikor az adó és a vevő csak egy kicsit is elmozdulnak egymáshoz képest, megváltozik a rezonáns frekvencia is. A kutatók 3 évvel ezelőtt abban értek el áttörést, hogy képesek voltak leküzdeni a mozgás jelentette akadályt, egy erősítő és egy visszacsatoló ellenállás beépítésével. Ez azonban nem volt energiahatékony, mivel az erősítő rendkívül nagy energiafogyasztó pontjává vált a rendszernek, s csak a betáplált energia 10 százalékát tudta továbbítani a tölteni kívánt egység felé.
A most megjelent tanulmányban leírták a kutatók, hogy ezt a hatékonysági fokot 92 százalékosra tudták növelni azzal, hogy más típusúra cserélték az erősítőt, és évekig dolgoztak a precíz beállításokon.
A laborban most működő eszköz 10 W energiát tud méternyi távolságba sugározni, és nincs annak akadálya, hogy több tíz vagy több száz kW-ra emeljék meg. A töltés csak néhány ezredmásodpercet vesz igénybe, töredékét annak az időnek, míg egy autó áthalad egy pl. az úthoz épített töltőzónán. Az egyetlen korlátozó tényező az lehet csak, ahogyan az autók akkumulátora képes lesz befogadni az érkező energiát.
Az eszköz által létrehozott mágneses mező az egészségügyi és biztonsági előírások határértékein belül van, így az emberi szervezetre nem jelent semmiféle veszélyt. Az ugyan még messze van, hogy az autópályán beépített töltők táplálják a kocsikat, azonban robotokat, vagy még inkább a repülő drónokat igen könnyen lehetne így tölteni, s ezzel egész nap dolgozhatnának. „Képzeljünk el egy drónt, ami egész nap fel-alá repked, s közben néha átrepül egy-egy töltővel felszerelt háztető felett.” – magyarázta Fan. Sokkal olcsóbb is beépíteni a töltőket a háztetőkbe, mint az autópályák hosszú szakaszaira.
Lehet, hogy hamarosan tényleg alkalmasak lesznek a drónok arra, hogy a megrendelt pizzánkat kihozzák?