I ricercatori di Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hanno presentato per i veicoli un sistema di ricarica wireless da 120 kilowatt, fornisce una potenza sei volte maggiore rispetto alla precedente tecnologia ORNL, un grande passo avanti verso i tempi di ricarica che rivaleggiano con la velocità e la comodità di un rifornimento di benzina.
Il sistema wireless trasferisce 120 kilowatt di potenza con un’efficienza del 97%, è paragonabile ai tradizionali veloci e cablati caricabatterie ad alta potenza. La potenza di ricarica del sistema di batterie nella dimostrazione di laboratorio, è stata trasferita tra due bobine magnetiche attraverso un’intercapedine d’aria di 15 cm.
I ricercatori di ORNL hanno creato e dimostrato il primo sistema al mondo di ricarica wireless da 20 kilowatt, modificato per applicazioni come i camion per le consegne commerciali (vedi video).
Veda Galigekere capo del progetto di ORNL Power Electronics and Electric Machinery Group, ha detto:
«Era importante mantenere lo stesso ingombro o la minore impronta della precedente dimostrazione per incoraggiare l’adozione commerciale. Abbiamo utilizzato le analisi degli elementi e dei circuiti finiti per sviluppare una nuova metodologia di ottimizzazione, risolvendo i problemi della progettazione della bobina, assicurando al contempo che il sistema non si riscaldasse o ponesse alcun problema di sicurezza e che qualsiasi perdita di potenza durante il trasferimento fosse minima».
Il team ORNL per ottenere 120 kilowatt, ha creato un nuovo design della bobina ottimizzato con i più recenti dispositivi elettronici di potenza in carburo di silicio per un sistema leggero e compatto.
L’architettura del sistema prende energia dalla rete, la converte in corrente alternata ad alta frequenza, genera un campo magnetico che trasferisce energia attraverso un grande spazio d’aria. L’energia una volta che è trasferita alla bobina secondaria, è riconvertita in corrente continua e immagazzinata nelle batterie di un veicolo.
L’obiettivo di ricarica rapida del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) è di sviluppare un sistema che eroga da 350 a 400 kilowatt e riduce il tempo di ricarica per i veicoli elettrici a 15 minuti o meno.
Moe Khaleel, direttore del laboratorio associato per Scienze energetiche e ambientali presso ORNL, ha detto:
«Questa innovazione sviluppa significativamente la tecnologia necessaria per incoraggiare una maggiore adozione di veicoli elettrici aumentando la loro gamma e la facilità di ricarica, e a sua volta supporta un sistema di mobilità ad alta efficienza energetica per il successo economico della nazione».
I ricercatori di ORNL oltre a migliorare la tecnologia wireless di ricarica dinamica, esploreranno le innovazioni per aumentare il livello di trasferimento di energia a 200 e infine a 350 kilowatt.
Veda Galigekere in conclusione ha detto:
«Il sistema dinamico consente la ricarica automatica dei veicoli elettrici utilizzando i pannelli di ricarica wireless installati sotto il manto stradale. Sono necessari sistemi di ricarica più potenti per ridurre al minimo i costi e la complessità della ricarica dinamica. L’obiettivo è una ricarica dinamica a velocità autostradale».