Göteborgilaisen Chalmersin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet induktioteknologian, joka mahdollistaa akun lataamisen langattomasti ilman ihmisen tai robottikäden apua. Tekniikka on myös niin valmis, että se voidaan pian esitellä teollisuudelle. Kahden neliömetrin alueella tehoa saadaan 500 kilowatin verran.
Langaton lataaminen on vuosikymmeniä vanha tekniikka. Viime vuosina matkapuhelimet ja muu kannettava elektroniikka ovat omaksuneet teknologian. Mutta sähköajoneuvon akkujen lataamiseen tarvittaviin suuriin tehoihin langaton vaihtoehto on toistaiseksi näyttänyt liian monimutkaiselta ja tehottomalta.
Nyt induktiolla lataaminen näyttää kuitenkin olevan läpimurron edessä jopa akkuajoneuvoissa - ennen kaikkea silloin, kun latausta on tehtävä usein ja missä ympäristö vaatii. Tämä tarkoittaa esimerkiksi kaupunkien julkista liikennettä.
Tämä tarkoittaisi sitä, että kaupungeissa, kuten Göteborgissa ja Tukholmassa, säännöllisessä vesiliikenteessä kulkevat sähkölautat eivät tarvitse ihmisen tai robottikäden apua akkujen lataamiseen. Sama koskee teollisuudessa, kaivosteollisuudessa ja maataloudessa käytettäviä kaupunkibusseja tai kuljettamattomia sähköajoneuvoja.
Yujing Liu, sähkövoiman professori Chalmersin sähkötekniikan laitokselta, keskittyy erityisesti uusiutuvan energian muuntamiseen ja liikennejärjestelmän sähköistykseen. - Laituriin voi rakentaa järjestelmän, joka lataa lautan muutamalla pysäkillä matkustajien noustessa ja poistuessa. Automaattinen ja täysin säästä ja tuulesta riippumaton lataus voi tapahtua 30-40 kertaa päivässä, Yujing Liu sanoo.
- Jopa tulevaisuuden sähkökäyttöisissä kuorma-autoissa on ehkä potentiaalia. Silloin motiivi on pikemminkin se, että nämä joudutaan lataamaan niin suurilla tehoilla, että latauskaapelista tulee erittäin paksu ja painava ja siten vaikea käsitellä.
Yujing Liun mukaan kourallisen komponenttien ja materiaalien nopea kehitys viime vuosina on avannut uusia mahdollisuuksia. - Avaintekijä on, että meillä on nyt käytössämme suuritehoiset piikarbidipohjaiset puolijohteet, eli SiC-komponentit. Niiden avulla voimme käyttää korkeampaa jännitettä, korkeampaa lämpötilaa ja paljon korkeampaa kytkentätaajuutta verrattuna klassisiin piipohjaisiin komponentteihin, hän sanoo.
Tämä on tärkeää, koska juuri magneettikentän taajuus asettaa rajan sille, kuinka paljon tehoa voidaan induktiossa siirtää kahden tietyn kokoisen kelan välillä.
- Aiemmat järjestelmät ajoneuvojen langatonta latausta varten ovat käyttäneet noin 20 kHz:n taajuuksia, aivan kuten tavallinen indultioliesi. Ne ovat suurikokoisia, eikä energiansiirto ole kovin tehokasta. Nyt työskentelemme neljä kertaa korkeammilla taajuuksilla. Näin induktiosta tulee yhtäkkiä houkutteleva vaihtoehto, Yujing Liu selittää.
Toinen viimeaikainen teknologinen harppaus koskee keloissa olevia kuparijohtoja, jotka lähettävät ja vastaanottavat vastaavasti värähtelevän magneettikentän, joka muodostaa todellisen sillan energiavirralle ilmaraon yli. Tässäkin tavoitteena on käyttää mahdollisimman korkeaa taajuutta.
Kela koostuu nyt punotuista "kupariköysistä", jotka koostuvat jopa 10 000 kuparikuidusta, joista jokainen on vain 70-100 mikrometriä paksu. Tällaisia langasta tehtyjä punoksia, jotka on sovitettu korkeille tehoille ja taajuuksille, on myös ollut kaupallisesti saatavilla vasta muutaman viime vuoden aikana.
