Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Риджа Министерства энергетики США (ORNL) в конце февраля продемонстрировали двунаправленную беспроводную систему зарядки мощностью 20 кВт на гибридном грузовике среднего класса службы доставки UPS.

Проект является первым в своем роде, обеспечивающим передачу мощности с такой скоростью через 11-дюймовый воздушный зазор (28 см), продвигая технологию в новый класс более крупных транспортных средств с более высоким дорожным просветом.

В ходе испытания технология беспроводной зарядки ORNL передавала энергию с мощностью до 20 кВт через воздушный зазор в одиннадцать дюймов (28 см) с эффективностью более 92%.

Аккумулятор среднего фургона имеет емкость 60 кВт⋅ч, поэтому процесс беспроводной зарядки займет около трех часов. По словам исследователей, со стандартным встроенным зарядным устройством для проводной зарядки этот процесс займет от пяти до шести часов.

Благодаря двунаправленной технологии, система также поддерживает использование аккумуляторов автомобиля для накопления энергии. Это означает, что автомобильный аккумулятор также можно использовать в качестве сетевого буфера. Согласно ORNL, используемая двунаправленная технология «полностью соответствует стандартам качества энергосистемы» в США.

«Масштабирование технологии до парка из 50 грузовиков дает вам запас энергии в мегаваттном масштабе», - отметил Омер Онар (Omer Onar) из ORNL, который руководил работой технической группы в лаборатории.

Технология разработанной беспроводной зарядки в ORNL работает следующим образом:

Система берет энергию из сети и преобразует ее в постоянный ток (DC). Затем высокочастотный инвертор генерирует переменный ток (AC), который, в свою очередь, создает магнитное поле, которое передает энергию через воздушный зазор. Как только энергия передается на вторичную катушку через воздушный зазор, она преобразуется обратно в постоянный ток, заряжая аккумуляторную батарею автомобиля. Система включает в себя собственную конструкцию электромагнитной катушки ORNL и систему управления, а также широкополосные системы преобразования энергии.

Помимо высокой мощности, более впечатляющим является расстояние между двумя катушками: при 28 сантиметрах автомобили с более высоким дорожным просветом также можно заряжать без необходимости опускать зарядную пластину транспортного средства или поднимать пластину на стороне инфраструктуры, чтобы минимизировать воздушный зазор. «Не существует готового решения, которое могло бы обеспечить 20 киловатт через 28-сантиметровый воздушный зазор с такой эффективностью», - сказал Онар.

«Технология представляет собой комплексное, целостное решение для электрификации транспортных средств, которое также развивает интеллектуальную сеть следующего поколения», - добавил Онар. - «Система расширяет возможности для автопарков, которые хотят удобной, эффективной зарядки электромобилей, а также решений для хранения электроэнергии».

«UPS высоко ценит поддержку Министерства энергетики в этих усилиях», - сказал Майк Уитлатч (Mike Whitlatch), вице-президент по глобальной энергетике и закупкам для UPS. - «Этот проект демонстрирует инновационные способы использования аккумулятора транспортного средства в масштабе автопарка для питания транспортного средства, повышения устойчивости наших объектов и поддержки энергосистемы».