Vynález z Tokia: Laboratorní zařízení zrychluje vývoj bezdrátového nabíjení pro elektromobily

Výzkumníci z Tokijské metropolitní univerzity představili inovativní stolní zařízení, které dokáže simulovat bezdrátové nabíjení elektrických vozidel (EV) v laboratorních podmínkách. Tento průlomový vynález má potenciál výrazně urychlit vývoj a zavádění dynamického bezdrátového přenosu energie (DWPT), technologie, která umožňuje nabíjet vozidla za jízdy.

Současná éra elektromobility čelí výzvám, jako je vysoká cena baterií a tzv. „range anxiety“ neboli obava z dojezdu. Bezdrátové nabíjení by mohlo tyto problémy zmírnit tím, že by umožnilo vozidlům průběžně doplňovat energii, aniž by musela zastavovat na nabíjecích stanicích. Technologie DWPT, která by mohla být integrována do dálnic, by tak mohla snížit potřebu velkých a drahých baterií.

Testování DWPT je však nákladné, protože vyžaduje instalaci vysílacích cívek přímo do vozovky. To je pro mnoho výzkumných laboratoří finančně nedostupné. Ryosuke Ota, asistent profesora na Tokijské metropolitní univerzitě, proto navrhl stolní zařízení, které dokáže tyto podmínky věrně napodobit v laboratoři.

Jak zařízení funguje?

Stolní zařízení je navrženo tak, aby replikovalo pohyb přijímací jednotky elektromobilu nad vysílacími cívkami. Přijímací jednotka je umístěna na protizávaženém rameni, které lze přesně ovládat servomotorem. Pod ramenem je umístěna fazolovitá vysílací cívka, která simuluje elektromagnetické prostředí dálnice. Porovnáním naměřených hodnot z testovací dráhy a stolního zařízení vědci potvrdili, že jejich přístroj přesně simuluje testovací podmínky.

Ve svém prototypu vědci zkoumali také mechanické namáhání při vysokých rychlostech otáčení. Simulace pohybu EV rychlostí přibližně 40 km/h umožnila prověřit, zda významné síly neohrožují odolnost nebo přesnost zařízení. Tým demonstroval přenos výkonu 3 kW mezi cívkami. Důležitější však bylo, že mohli studovat vliv nesouososti cívek, která je na silnici běžná. Účinnost vazby je klíčová pro přenos energie a stolní zařízení nyní umožňuje její snadnější analýzu v realistických podmínkách.

Toto stolní zařízení nejenže otevírá nové možnosti pro výzkum DWPT, ale také umožňuje menším laboratořím zapojit se do oblasti bezdrátového nabíjení, čímž přispívá k jeho rychlému pokroku. Výzkumné výsledky byly publikovány v časopise IEEE Open Journal of Vehicular Technology.