Chalmers-forskare ett steg närmare en lösning för trådlös laddning av elfärjor och tunga elfordon.
Med hjälp av så kallad induktionsteknik kan det snart vara möjligt att på ett effektivt sätt ladda batterier trådlöst. Enligt forskare från Chalmers är tekniken så pass färdig att den snart kan presenteras för industriella ändamål.
Hittills är det främst apparatur som eltandborstar, mobiltelefoner och andra bärbara elektronikprylar som har kunnat laddas trådlöst via induktion. Men tack vare en ny typ av halvledare baserad på kiselkarbid och en nyutvecklad koppartråd, tunn som ett mänskligt hårstrå, kan tekniken snart vara möjlig att användas i större applikationer och sammanhang — däribland elfordon och elfärjor.
Inbyggt i kajen
– Man kan ha ett system inbyggt i kajen som laddar färjan samtidigt som passagerarna går av och på. Automatiskt och helt oberoende av väder och vind kan laddning ske 30–40 gånger per dygn. Detta är nog den tillämpning som är mest uppenbar, säger Yujing Liu, professor i elkraft vid institutionen för elektroteknik på Chalmers, i ett pressmeddelande.
Han fortsätter:
– Även för framtidens eldrivna långtradare finns kanske en potential. Då är motivet snarare att dessa kommer att behöva laddas med så höga effekter att en laddkabel blir väldigt tjock och tung och därmed svårhanterlig.
Nya komponenter och material
Enligt Yujing Liu är det den snabba utvecklingen av en handfull komponenter och material under de allra senaste åren som öppnat nya möjligheter.
– En nyckelfaktor är att vi nu har tillgång till högeffektiva halvledare baserade på kiselkarbid, så kallade SiC-komponenter. Som kraftelektroniska produkter har dessa bara funnits på marknaden i några få år. Det gör att vi kan använda högre spänning, högre temperatur och mycket högre switchningsfrekvens, jämfört med klassiska, kiselbaserade komponenter, säger han.
En annan möjliggörande faktor gäller koppartrådarna i de spolar som skickar ut respektive tar emot det svängande magnetfält som utgör själva bron för energiflödet över luftgapet. Istället för vanlig koppartråd utgörs nu spolen av nyutvecklade, flätade ”kopparrep”, bestående av upp till 10 000 kopparfibrer, som vart och ett bara är mellan 70 och 100 mikrometer tjocka — ungefär som ett hårstrå.
