شارژ بی‌سیم خودروهای برقی هنگام حرکت؛ برنامه جدید هوندا

بررسی شارژ بی‌ سیم خودروهای برقی هنگام حرکت

هوندا در همکاری با TDK Corporation و Toyo Electric Construction، توسعه فناوری شارژ بی‌سیم خودروهای برقی هنگام حرکت را دنبال می‌کند؛ سیستمی که می‌تواند بخشی از انرژی موردنیاز خودرو را بدون توقف و اتصال کابل تأمین کند. در این روش، تجهیزات انتقال انرژی در زیر سطح جاده نصب می‌شوند و خودرو هنگام عبور از محدوده مجهز، انرژی دریافت می‌کند.

اگر این فناوری در مقیاس گسترده عملی شود، می‌تواند نگاه فعلی به شارژ خودروهای برقی را تغییر دهد؛ به‌خصوص برای خودروهای تجاری و سنگین که توقف‌های طولانی برای شارژ، هزینه و زمان بیشتری به ناوگان تحمیل می‌کند.

شارژ بی‌سیم خودروهای برقی هنگام حرکت چگونه کار می‌کند؟

فناوری مورد آزمایش هوندا با عنوان Dynamic Wireless Power Transfer یا انتقال پویای بی‌سیم انرژی شناخته می‌شود. در این سیستم، تجهیزات انتقال برق در زیر جاده قرار می‌گیرند و خودرو در هنگام عبور از این بخش می‌تواند انرژی دریافت کند.

در حالت معمول، خودروهای برقی برای شارژ به یک ایستگاه ثابت مراجعه می‌کنند و باید برای مدتی متوقف بمانند. اما در شارژ پویا، فرآیند انتقال انرژی در زمان حرکت انجام می‌شود. بنابراین خودرو می‌تواند بدون توقف کامل برای شارژ، بخشی از انرژی مصرفی خود را در طول مسیر دریافت کند.

البته میزان انرژی دریافتی به توان سیستم، طول مسیر مجهز به تجهیزات شارژ و سرعت حرکت خودرو وابسته خواهد بود. بنابراین این فناوری لزوماً به معنای حذف کامل باتری یا ایستگاه‌های شارژ نیست.

هوندا به دنبال شارژ خودروهای سنگین با توان ۱۵۰ کیلووات است

یکی از بخش‌های مهم پروژه هوندا، بررسی کاربرد این فناوری برای خودروهای تجاری سنگین است. این شرکت اعلام کرده امکان استفاده از سیستم جدید برای خودروهایی با وزن حدود ۲۰ تن نیز در حال بررسی است.

هوندا همچنین از طراحی یکپارچه تجهیزات انتقال انرژی خبر داده است. در این ساختار، اینورتر و سیم‌پیچ انتقال برق در یک مجموعه قرار گرفته‌اند. اینورتر وظیفه تبدیل و مدیریت جریان الکتریکی موردنیاز سیستم را بر عهده دارد.

هدف از یکپارچه‌سازی این اجزا، کاهش فضای موردنیاز تجهیزات و بهبود کارایی سیستم عنوان شده است.

آزمایش شارژ بی‌سیم هوندا از سال ۲۰۲۷ آغاز می‌شود

هوندا قصد دارد از سال مالی ۲۰۲۷ ژاپن، فناوری شارژ بی‌سیم هنگام حرکت را در جاده‌های عمومی آزمایش کند. این مرحله اهمیت زیادی دارد، زیرا عملکرد چنین سیستمی در محیط واقعی با آزمایش‌های کنترل‌شده متفاوت است.

در آزمایش‌های جاده‌ای، انتقال انرژی با توان بالا مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت و هوندا هدف انتقال توان تا ۱۵۰ کیلووات را برای کاربرد خودروهای تجاری سنگین دنبال می‌کند.

مواردی مانند پایداری انتقال انرژی در سرعت‌های مختلف، عملکرد سیستم در شرایط واقعی جاده و میزان هماهنگی میان خودرو و تجهیزات نصب‌شده در مسیر، از عواملی هستند که برای ارزیابی عملی این فناوری اهمیت دارند.

شارژ خودرو هنگام حرکت چه مزیتی برای خودروهای برقی دارد؟

بزرگ‌ترین مزیت DWPT این است که خودرو برای دریافت انرژی الزاماً به توقف در یک ایستگاه شارژ نیاز ندارد. این ویژگی می‌تواند برای خودروهایی که ساعت‌های زیادی در مسیر هستند، اهمیت بیشتری داشته باشد.

کاربرد احتمالی این فناوری را می‌توان در چند بخش مهم بررسی کرد:

• ناوگان حمل‌ونقل عمومی با مسیرهای مشخص

• کامیون‌ها و خودروهای تجاری سنگین

• مسیرهای پرتردد بین‌شهری

• خودروهایی که نیاز به پیمایش روزانه زیادی دارند

برای خودروهای سنگین، این موضوع اهمیت بیشتری دارد؛ زیرا افزایش ظرفیت باتری برای دستیابی به برد بیشتر، وزن و هزینه خودرو را نیز افزایش می‌دهد. اگر بخشی از انرژی موردنیاز در طول مسیر تأمین شود، می‌توان در برخی کاربردها به باتری کوچک‌تر یا مدیریت متفاوت ظرفیت باتری فکر کرد.

آیا شارژ بی‌سیم در حال حرکت جای ایستگاه‌های شارژ را می‌گیرد؟

در کوتاه‌مدت چنین برداشتی منطقی نیست. شارژ پویا به زیرساخت گسترده‌ای نیاز دارد و نصب تجهیزات انتقال انرژی در جاده‌ها هزینه قابل توجهی خواهد داشت.

برای اجرای عمومی این فناوری، موضوعات مختلفی باید حل شوند؛ از جمله:

• هزینه ساخت و نگهداری تجهیزات زیر جاده

• استانداردسازی سیستم‌ها میان خودروسازان مختلف

• هماهنگی با شبکه برق

• تعمیر و نگهداری تجهیزات جاده‌ای

• تعیین مدل اقتصادی مناسب برای استفاده از زیرساخت

• اطمینان از عملکرد پایدار سیستم در شرایط واقعی

به همین دلیل، حتی در صورت موفقیت آزمایش‌های هوندا، احتمالاً شارژ ثابت و ایستگاه‌های شارژ همچنان بخش مهمی از زیرساخت خودروهای برقی باقی خواهند ماند.

هوندا چگونه خودرو را به بخشی از شبکه انرژی تبدیل می‌کند؟

شارژ هنگام حرکت تنها یکی از فناوری‌هایی است که می‌تواند رابطه خودرو و شبکه انرژی را تغییر دهد. هوندا در کنار DWPT روی فناوری V2H یا Vehicle-to-Home نیز کار می‌کند.

در فناوری V2H، باتری خودرو می‌تواند در شرایط مناسب انرژی ذخیره‌شده را به خانه منتقل کند. به این ترتیب، خودرو فقط مصرف‌کننده برق نیست و می‌تواند در زمان نیاز به‌عنوان یک منبع انرژی موقت برای ساختمان مورد استفاده قرار گیرد.

ترکیب چنین فناوری‌هایی می‌تواند در آینده سناریویی را ایجاد کند که خودرو در زمان حرکت انرژی دریافت کند، هنگام توقف شارژ یا ذخیره انرژی انجام دهد و در مواقع ضروری بخشی از انرژی ذخیره‌شده را در اختیار خانه قرار دهد.

آینده شارژ خودروهای برقی؛ باتری بزرگ‌تر یا زیرساخت هوشمندتر؟

رقابت در صنعت خودروهای برقی دیگر فقط به افزایش ظرفیت باتری و کاهش زمان شارژ محدود نمی‌شود. فناوری‌هایی مانند شارژ بی‌سیم هنگام حرکت تلاش می‌کنند مسئله پیمایش و شارژ را از زاویه دیگری حل کنند.

با این حال، DWPT هنوز در مرحله توسعه و آزمایش قرار دارد و فاصله زیادی تا استفاده گسترده از آن وجود دارد. موفقیت این فناوری فقط به عملکرد خودرو وابسته نیست و به سرمایه‌گذاری سنگین در زیرساخت، استانداردهای مشترک و توجیه اقتصادی نیز نیاز دارد.

اگر این موانع در آینده برطرف شوند، ممکن است بخشی از جاده‌ها از یک مسیر صرف برای عبور خودرو به زیرساختی فعال برای تأمین انرژی خودروهای برقی تبدیل شوند.