Copper Alliance

O papel do cobre no carregamento de Veículos Elétricos.

Como a popularidade dos veículos elétricos continua a crescer, o aumento da demanda destaca os desafios de cobrança enfrentados pelos proprietários.

As estações de carga ainda não são amplamente distribuídas ou estão disponíveis, além disso, todas exigem que o motorista conecte um cabo ao carro para abastecer.

No entanto, a energia elétrica, ao contrário dos combustíveis líquidos, não requer uma conexão física com o carro, então, à medida que a tecnologia de carregamento sem fio avança, será conveniente carregar seu veículo, em muitos outros lugares, sem conectar os cabos a ele.

Prepare-se para uma nova era… o carregamento sem fio.

Um sistema de carregamento wireless (sem fio) consiste em módulos fixos e móveis. No caso da empresa líder em tecnologia de carregamento sem fio, a WiTricity, a parte fixa tem um conversor de energia montado na parede que muda a eletricidade da rede elétrica normal (a 50 ou 60 Hz) para uma frequência muito maior de 85 kHz. Essa energia de alta frequência é enviada para uma base de aterramento fixa montada sobre ou sob o pavimento, onde uma bobina de #cobre gera um campo magnético. A parte móvel é fixada na parte inferior de um carro ou SUV, onde outra bobina de #cobre cruza o campo magnético e, usando eletrônica de potência, a transforma em energia DC para carregar a bateria do veículo. A chamada técnica de carregamento por ressonância magnética pode atingir uma eficiência de até 40%, equivalendo a uma conexão com fio.

 

O bloco de carregamento fixo contém cerca de 20 metros de fio de cobre de 5mm de diâmetro enrolado em uma bobina retangular de 65cm x 50cm.

O fio de cobre é incomum: é feito de cerca de 1000 fios de 0,1 mm de diâmetro entrelaçados em um padrão que reduz as perdas elétricas durante a operação de alta frequência. Uma bobina semelhante, mas um pouco menor, é afixada ao veículo.

Morris Kesler, diretor de tecnologia da WiTricity, estima que, para um sedan, há cerca de 1,7 kg de cobre na bobina fixa, 1 kg no cabo da caixa de parede para a base e 1 kg na bobina do veículo. O cobre adicional está contido nos módulos eletrônicos de conversão de frequência. No geral, o carregamento sem fio exigirá cerca de 4 kg de cobre por carro de passageiros.

Padrões

Os padrões são críticos para tornar a nova tecnologia acessível em larga escala. O padrão SAE-J2954 para carregamento sem fio, fornece a primeira especificação mundial para transferência de energia sem fio para veículos elétricos com níveis de energia de até 11 kW. Este deve ser um grande benefício para os motoristas e montadoras, pois, elimina o conflito entre os padrões de plug-ins e simplifica o carregamento.

Como não há conexão física entre o veículo e o carregador, o carregamento sem fio garante total interoperabilidade* entre todas as marcas de veículos. Carregadores dedicados para tipos específicos de veículos não são necessários.

A norma estabelece um novo método para alinhar os veículos sobre uma plataforma de carregamento permitindo, inclusive, o carregamento em dias de chuva ou neve. Combinado com as comunicações, ele permite que os motoristas (ou veículos autônomos sem motorista) estacionem seus veículos, organizem o pagamento e carreguem automaticamente.

De acordo com o CEO da WiTricity, Alex Gruzen, os fabricantes de EV indicam que 95% ou mais de todos os requisitos de cobrança estão entre 7,7 e 11 kW. Sistemas de energia mais altos estarão disponíveis para clientes comerciais que operam frotas de caminhões ou ônibus. A WiTricity está no processo de licenciamento de sua tecnologia para empresas em todo o mundo.

O carregamento wireless (sem fio) também é vantajoso para a aplicação vehicle to grid, porque a tecnologia e o hardware funcionam igualmente bem em qualquer direção, e o carro estará sempre conectado à rede, se estiver estacionado em um hub de carregamento. Por outro lado, um carro que precisa de conexão só pode ser conectado à rede quando o cabo de carregamento estiver conectado.

O carregamento sem fio é um componente importante na transição para um futuro em que os carros elétricos são predominantes. Carregadores de alta performance e alta velocidade podem ser necessários para aqueles que viajam longas distâncias, mas para a condução diária normal, a capacidade de recarregar baterias facilmente enquanto faz compras, trabalha ou visita a um restaurante é uma conveniência bem-vinda.

 

Fontes:

Texto traduzido e adaptado de : https://copperalliance.org/trends/copper-in-ev-charging-an-emerging-standard-around-wireless-charging/

Witricity

New England Wire Technologies

Wikipedia – Interoperabilidade é a capacidade de um sistema (informatizado ou não) de se comunicar de forma transparente (ou o mais próximo disso) com outro sistema (semelhante ou não). Para um sistema ser considerado interoperável, é muito importante que ele trabalhe com padrões abertos ou ontologias.

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