טעינה אלחוטית לרכבים חשמליים

טעינה אלחוטית לרכבים חשמליים נהפכת לטכנולוגיה מבטיחה. התחום עבר כברת דרך, וכיום מטענים מהירים מספקים טווח נסיעה של 350 ק"מ בתוך 20 דקות. טעינה אלחוטית שוות ערך כיום למטענים חוטיים ברמה 1 וברמה 2. היא מאבדת מעט מהיעילות, אך נוחות השימוש בה רבה, עם פוטנציאל עתידי להטעין רכבים תוך כדי נסיעה. הטכנולוגיה בראשית דרכה עדיין, אך יצרניות מתחילות להסתגל.

טעינה אלחוטית, או טעינה השראתית, מטעינה את הרכב ללא צורך במגע פיזי. אנרגיה מועברת ממשטח הטעינה שעל הקרקע אל סליל הקליטה המותקן ברכב. טכנולוגיה מתקדמת זו מבוססת על תהודה מגנטית. שדות אלקטרומגנטיים מעבירים אנרגיה באמצעות שדות חשמליים ומגנטיים מתנודדים בין המשדר למקלט, ובלבד ששני הסלילים החכמים פועלים יחד באותו התדר בדיוק כדי לאפשר סנכרון מלא.

ככל ששני הסלילים קרובים יותר זה לזה, העברת האנרגיה יעילה יותר. במהלך הטעינה סליל השידור יוצר שדה מגנטי אשר משרה זרם בסליל הקולט. החשמל נלקח מהרשת כזרם חילופין, מומר לזרם ישר, ואז מומר שוב למתח חילופין בתדר גבוה. תהליך מרתק זה יוצר שדה חשמלי ומגנטי המאפשר את מעבר האנרגיה הישיר אל תוך הסוללה של הרכב.

האנרגיה מומרת חזרה לזרם ישר כדי להתאים לרמת המתח של הסוללה, ואז נאגרת בתוכה. תקני SAE J2954 נוצרו למען טעינה זו, והמערכות פועלות בתדרים של 79 עד 90 קילו־הרץ. המערכות כוללות יחידות בקרה המתקשרות באופן אלחוטי כדי להבטיח יישור מדויק של הרכב ומניעת טעינת יתר. רשת התקשורת תוכל בעתיד גם לעבד תשלומים באופן אוטומטי.

כיום מפותחים שני סוגים של טעינה אלחוטית: סטטית ודינמית. טעינה סטטית מתבצעת כאשר הרכב חונה מעל משטח הטעינה, וטעינה דינמית מאפשרת להטעין את הרכב בזמן תנועה על הכביש. הרעיון הוא להטמיע כבישים עם סלילים שיטעינו את הרכבים הנוסעים עליהם. למרות שהתהליך מורכב יותר מטעינה סטטית, הוא עשוי למנוע בעתיד מבעלי רכבים את הצורך להטעין בבית.

עד כה, רק מספר מצומצם של יצרניות רכב החלו לשלב את החומרה הנדרשת. חברות כגון פורשה, ב־מ־וו ומרצדס תומכות כיום במטענים אלחוטיים של 11 קילוואט. יעילות המערכות החוטיות עולה על 95 אחוזים, ויעילות המערכות האלחוטיות נעה בין 85 ל־90 אחוזים. חברת מאלה (Mahle) הצליחה לפתח לאחרונה מערכת אלחוטית סטטית מרשימה מאוד המגיעה ליעילות של 92 אחוזים.

מטענים אלחוטיים לבית מספקים מהירות של 11 קילוואט, בדומה למטענים חוטיים ברמה 2. בעתיד, מערכות סטטיות של 270 קילוואט ומערכות דינמיות של 300 קילוואט יוכלו להתחרות במטענים אולטרה מהירים. עם זאת הפריסה הרחבה של מערכות דינמיות עלולה ליצור עומס רב על רשתות החשמל, במיוחד בשעות שיא של תנועה שבהן רכבים רבים ישאבו חשמל באותו זמן מהכביש.

העומס העתידי על מערכת החשמל יצריך חיזוק ממשי של הרשתות ושימוש נרחב יותר באנרגיות מתחדשות ברמה המקומית. למרות האתגרים הטכנולוגיים והתשתיתיים, אנו עדים בתקופה זו להתקדמות אדירה בתחום. פרויקטים וניסויים רבים היוצאים לפועל מלמדים בבירור שהפער בין טעינה חוטית לאלחוטית הולך ומצטמצם. כל אלו מקרבים אותנו במהירות לעידן חדש של תחבורה חשמלית נוחה, אלחוטית וחכמה.

לפרטים נוספים