کت‌های سفید آزمایشگاه ملی Oak Ridge (ORNL) در تنسی به نقطه عطفی تحقیقاتی برای دنیای وسایل نقلیه الکتریکی رسیده است که به نظر می‌رسد یک واقعیت قابل قبول در دهه آینده باشد. در اوایل این ماه، پس از پارک خودروی هیوندای کونا بر روی طرح شارژر بی‌سیم جدید، دانشمندان و مهندسان حداکثر نرخ شارژ بی‌سیم 100 کیلووات را در یک شکاف هوایی پنج اینچی با بازده ادعایی 96 درصد ثبت کردند. در آزمایش قبلی، محققان به سرعت شارژ بی‌سیم 120 کیلوواتی رسیدند، اما این آزمایش از یک خودروی تولیدی استفاده کرد که در بالای سیم‌پیچ نمونه اولیه پارک شده بود. توان ثبت‌شده معادل یک سیستم پلاگین سطح ۳ پایین‌تر با استفاده از یک کابل خوب است که بهترین شارژرهای بی‌سیم موجود تجاری و سیستم‌های سطح ۲ دیواری را شکست می‌دهد – به اندازه‌ای قدرتمند است که در یک ساعت شارژ حدود ۳۵۰ مایل را در مقایسه با حدود ۴۲ مایل شارژ کند. مایل در مورد Kona EV، شارژ کامل با حداکثر نرخ کمتر از یک ساعت طول می کشد.

جادو از یک سیم پیچ اتصال الکترومغناطیسی چند فازی می آید، طرحی که ORNL حداقل سه سال است روی آن کار می کند. مقاله‌ای که آزمایشگاه در سال 2022 منتشر کرد، ادعا کرد: «سیستم‌های انتقال توان بی‌سیم با توان بالا (WPT) با جفت‌کننده‌های الکترومغناطیسی چند فازی» به لطف «چگالی توان سطحی بسیار بالا»، راندمان بالا، عوامل شکل فشرده‌تر، و توانایی ادغام فرآیندهای شارژ خودکار که می تواند به وسایل نقلیه خودران خدمت کند.

توضیح شارژ بی سیم برای آدمک ها این است که یک سیم پیچ فرستنده الکتریسیته AC (جریان متناوب) را از دیوار می گیرد و آن الکتریسیته را به یک میدان مغناطیسی متناوب تبدیل می کند. سیم پیچ دوم درون دستگاهی که قرار است شارژ شود، سپس آن میدان مغناطیسی را به برق تبدیل می کند تا باتری را شارژ کند.

واحد ORNL، با عرض تنها 14 اینچ، حاوی سیم پیچ هایی از مواد مختلف است که میدان مغناطیسی را به همان روشی که توسط دستگاه های مصرف کننده مانند تلفن های همراه و مسواک استفاده می شود، ایجاد می کند که به آن شارژ القایی می گویند. سیم‌پیچ‌های تعبیه‌شده در واحدی در قسمت زیرین کونا EV، میدان مغناطیسی قوی‌تر و یکنواخت‌تر را با راندمان بالاتری نسبت به بسیاری از تنظیمات شارژ بی‌سیم، به الکتریسیته تبدیل می‌کند. در واقع، طیف وسیعی از تست‌های شارژ EV نشان داد که تلفات شارژ سطح 2 و 3 وصل شده به برق بین 14 تا 20 درصد است.

ORNL توضیح نداد که چگونه “چند فاز شدن” آن با میدان های الکترومغناطیسی فازی در شارژ القایی سنتی متفاوت است، اما گفت: “میدان های مغناطیسی چرخشی تولید شده توسط سیم پیچ های فاز سیم پیچ، قدرت را افزایش می دهند.” علاوه بر نرخ 100 کیلووات، شکاف پنج اینچی یک معامله بزرگ است. شارژ بی سیم القایی معمولاً به فاصله چند میلی متری محدود می شود (توجه داشته باشید، Kona EV معمولاً 5.9 اینچ از زمین می نشیند).

برای قرار دادن این جعبه کوچک و قدرتمند در فضاهای پارکینگ و پارکینگ ها چه چیزی لازم است؟ معمول: مکانیزم ها و استانداردهای شارژ بی سیم یکنواخت، تجزیه و تحلیل مواد در مقابل هزینه ها، و اراده سیاسی و شرکتی برای پرداخت صورتحساب. استانداردها را به تنهایی در نظر بگیرید، مقاله ای از دسامبر 2023 هشت نوع فناوری انتقال انرژی بی سیم را با مزایا و معایب آنها تجزیه و تحلیل می کند. به عنوان مثال، بر خلاف راه حل ORNL، MIT شرکت شارژ بی سیم EV WiTricity را که از شارژ رزونانس مغناطیسی برای شارژر Halo خود با حداکثر توان 11 کیلووات استفاده می کند، استفاده کرد. یک دقیقه طول می‌کشد تا بتوانیم از پیشرفت ORNL لذت ببریم، اما دستاورد در برنامه‌های دنیای واقعی باعث می‌شود ساعت به کار خود ادامه دهد.