Nå har trådløs lading av elbiler kommet opp i 120 kilowatt

[Switch(config)#]

En virkningsgrad på 97 prosent inkludert likeretting ig mating av batterier høres ekstremt bra ut.

En må nesten anta, som andre her antyder, at det her dreier seg om selve induksjonsprinsippet.

[Sutekh]

Likerettere og likerettere er ikke nødvendigvis det samme. Det som ofte tar mye plass er magnetiske komponenter (spoler) som må være større jo lavere frekvens det er på vekselspenningen du skal likerette. I den originale pressemeldingen, så skriver de:

 

The system’s architecture takes energy from the grid and converts it to high-frequency alternating current, which generates a magnetic field that transfers power across a large air gap

Ved å gå opp i frekvens, så kan de gå ned i størrelse på en del av komponentene i likeretterdelen i bilen sammenlignet med likerettere laget for 50 Hz.

 

Ulempen er selvsagt at de må ha flere stadier med kraftelektronikkomformere. Først en AC-AC-omformer som tar 50 Hz nettspenning og konverterer det til høyere frekvens som påtrykkes spolen i bakken, og så et AC-DC-ledd i bilen. Så den totale effektiviteten fra nett til batteri er nok lavere enn 97%. Jeg vil tro at når de regner 97% virkningsgrad, så er det for det induktive leddet alene eller muligens inkludert likeretterstadiet i bilen.

[Stian Holte]

Ja, dette ser jo fantastisk ut, men jeg er ikke imponert over kunnskapsnivået hverken hos journalisten eller kommentatorene.

Jeg er ikke redd for "strålingen", men har noen tenkt på at en slik ladestasjon virker på samme måte som en induksjonskomfyr? Den frembringer et veldig sterkt magnetisk vekselfelt som vil frembringe virvelstrømmer og tap i form av varme i alle metallflater (lukkede strømsløyfer) som utsettes for det.

Sender- og mottakerspoler må avstemmes nøyaktig mot hverandre for å få høy virkningsgrad (impedanstilpasning, ref. antennetuning i radiosendere), og det kan ikke være noen sammenhengende metallflate eller noe metallgitter (mer eller mindre kortslutning) hverken rett over eller under induksjonsspolene og i vid omkrets rundt. Dvs. at, i det minste, bilens gulv må være isolerende og at senderspolen ikke kan ligge på et armert betonggulv. 97% virknigsgrad (betydelig mindre hvis en tar med switchetap) er et besteresultat som ikke bør settes i fare ved forsøk på gjentagelse, oppnådd under ideale laboratoriebetingelser. På landeveien er prinsippet helt ubrukelig, og tenk hvor dyrt det ville bli med tonnevis av kobber under asfalten!

[Stian Holte]

En liten tilleggskommentar:

Hvis induktiv ladning skal ha noe for seg, må det være med et lukket magnetisk kretsløp - dvs. en delt transformatorkjerne med primærspole i den ene og sekundærspole i den andre halvdelen. Når delene settes (plugges) sammen fungerer det som en normal transformator. Da er man tilbake til pluggkonseptet (men "pluggen" kan jo sitte på undersiden av bilen). Med høy nok switchefrekvens behøver den ikke bli veldig stor. Da er man kvitt sikkerhetsproblemet med høye spenninger, men må takle store strømmer og varmetap.

[OlaML]

97% virkningsgrad betyr 3% tap. Lader du Teslaen din helt full med 100kWh alle hverdager i et helt år og betaler 1 kr/kWh så koster dette tapet deg 3 kroner pr dag eller 780 kroner pr år. Kanskje du lader E-golfen med bare 30kWh annenhver dag og betaler 70 øre/kWh, da koster det deg 115 kroner pr år. Virkningsgrad er viktig, men så lenge den ligger over 90% så er det ikke så skremmende.

 

Hvis du trenger 100 kWh hver ukedag så kjører du 500 km * 52 uker * 5 dager = 130 000 km i året. Kanskje noe for drosjenæringen?

[sverreb]

Når Tesla brukar vasskjølte kablar på superladarane, trur eg heller ikkje lading med kabel er mykje meir enn 97% effektivt ved 120kW.

Om du sikter til energitapet i kjølingen, så kan du ta det med ro. Det tar ikke over 3kW å pumpe litt vann. En 4-10W akvariepumpe er nok til å sirkulere nok vann til å holde temperaturen nede. Selve kjølingen går nok via konveksjon i radiator til luft så man trenger ikke kompressorer.

 

Skulle gjerne visst korleis dei rekna verknadsgrada. I eit trådlaust ladesystem er jo ladaren delt i to, med den eine halvparten utanfor bilen og den andre, frå likerettar og utover, inni bilen. Er det heile ladaren som har verknadsgrad på 97%? I so fall er det definitivt betre enn kabel.

Neppe. Likerettere alene ligger gjerne på 90-95%, det kommer nok i tilegg. Med induksjonslading må likeretteren nødvendigvis ligge i bilen, da har man plassbegrensinger som neppe er forenelig med heroiske virkningsgrader. Jeg tar det for gitt at det er er tapet i den induktive koplingen som er oppgitt.

 

 

120 kW induksjonslader ser ut til å være svaret på et spørsmål ingen har stilt.

Må være for tyngre kjøretøy. Småbiler vil neppe ha så stor likeretterkapasitet om bord. Kontaktløs lading har mye for seg om man vil ha høy tilgjengelighet. Kontakter og kabler som flyttes VIL gå i stykker. Litt tap betyr neppe noe i forhold.

Endret 23. oktober 2018 av sverreb

[sverreb]

Jeg er ikke redd for "strålingen", men har noen tenkt på at en slik ladestasjon virker på samme måte som en induksjonskomfyr? Den frembringer et veldig sterkt magnetisk vekselfelt som vil frembringe virvelstrømmer og tap i form av varme i alle metallflater (lukkede strømsløyfer) som utsettes for det.

Induksjonsladere som disse vil både kommunisere med det som skal lades først og måle at mottageren er riktig plassert både før lading begynner og underveis. I tilegg kan de måle om feltet avledes på en uventet måte slik en uventet metallgjenstand vil gjøre, dette er hvordan induksjonstopper merker at du ikke har en gryte på riktig plass. De kan også holde kontinuerlig kontakt med mottageren for å sjekke at motatt energi er som forventet slik at feltet kan skrus av om det skjer noe feil.

 

Man ønsker gjerne ikke at magnetfeltet brer seg under laderen, så man vil gjerne forme feltet slik at magnetfeltflux på undersiden av ladeplaten er minimalt, dermed bør ikke armeringsjern o.l. være noe problem.

 

Det er definetivt sikkerhetshensyn å ta, men dette er ikke uoverkommelige problemer eller noe som ikke har vært gjort før.

Endret 23. oktober 2018 av sverreb

[Sutekh]

Om du sikter til energitapet i kjølingen, så kan du ta det med ro. Det tar ikke over 3kW å pumpe litt vann. En 4-10W akvariepumpe er nok til å sirkulere nok vann til å holde temperaturen nede. Selve kjølingen går nok via konveksjon i radiator til luft så man trenger ikke kompressorer.

Han siktet vel heller til at det er en del energitap i kablene å ta unna siden det brukes væskekjøling.

[sverreb]

Han siktet vel heller til at det er en del energitap i kablene å ta unna siden det brukes væskekjøling.

Det er et godt poeng, men 3kW er det nok fortsatt ikke. det vil tilsi at kabelen bare er rundt 4mm^2 (Hvis jeg antar 5m lengde). noen hundre watt kan det nok bli.

[J-Å]

Likerettere og likerettere er ikke nødvendigvis det samme. Det som ofte tar mye plass er magnetiske komponenter (spoler) som må være større jo lavere frekvens det er på vekselspenningen du skal likerette. I den originale pressemeldingen, så skriver de:

 

 

Ved å gå opp i frekvens, så kan de gå ned i størrelse på en del av komponentene i likeretterdelen i bilen sammenlignet med likerettere laget for 50 Hz.

 

Det er et poeng ja. Eksisterende likerettere er vel også switch mode med en ganske høy "chop" frekvens. Er det likevel endel å hente?

 

Såvidt jeg kan se opererer man i samme frekvensområde som induksjonsovner, fra 20* kHz og oppover (antagelig for å komme over hørbare frekvenser). Så en 10kW lader er vel ikke så veldig problematisk mhp magnetfelt. 

 

*Edit: Standarden sier at lette kjøretøy med ladere inntil 22KW skal bruke et frekvenbånd fra 81-90 kHz. Større ladere inntil 250kW, antagelig 21-38 kHz

Endret 23. oktober 2018 av J-Å

[Simen1]

97% virkningsgrad betyr 3% tap. Lader du Teslaen din helt full med 100kWh alle hverdager i et helt år og betaler 1 kr/kWh så koster dette tapet deg 3 kroner pr dag eller 780 kroner pr år. Kanskje du lader E-golfen med bare 30kWh annenhver dag og betaler 70 øre/kWh, da koster det deg 115 kroner pr år. Virkningsgrad er viktig, men så lenge den ligger over 90% så er det ikke så skremmende.

Lader man Teslaen fult med 100 kWh hver dag i et helt år har man ladet nok til å kjøre 182 500 km det året.

Lader man e-golfen med 30 kWh annenhver dag i et helt år har man ladet nok til å kjøre 27 375 km det året, muligens litt lengre om vi legger lavere forbrukstall til grunn. Jeg vil påstå at du sammenligner epler og pærer her.

 

Ta heler utgangspunkt i årlig gjennomsnittlig kjørelengde på 13 500 km og et forbruk på 0,2 kWh/km så får vi et årlig energiforbruk på 2700 kWh og et tap på 81 kWh. Enig med hovedpoenget ditt om at dette ikke er all verden.

 

Tja, det er jo litt forskjeller på effekter og slikt her da:p

Hva har det med automatisk posisjonering å gjøre?

[Sturle S]

 

Han siktet vel heller til at det er en del energitap i kablene å ta unna siden det brukes væskekjøling.

Det er et godt poeng, men 3kW er det nok fortsatt ikke. det vil tilsi at kabelen bare er rundt 4mm^2 (Hvis jeg antar 5m lengde). noen hundre watt kan det nok bli.

Stemmer det, då?

 

4 mm² fleksibel koparkabel har motstand på ca 5 ohm/km, dvs 0,025 ohm på 5 meter, i fylgje ein tabell eg fann. Dersom vi reknar med 315 A ved 380 V, gjev ohms lov eit spenningsfall på nesten 7,9V over den kabelen. Det gjev eit tap på nesten eksakt 3 kW.

 

Korleis kom du fram til nokre hundre watt?

 

Tverrsnittet på kablane, spesielt dei som ikkje er væskekjølt, er nok mykje høgare enn 4 mm². Dei er veldig stive om vinteren. Ved 30 kuldegrader løner det seg å parkere nøyaktig, slik at du slepp å bøye kabelen mykje.

[sverreb]

Stemmer det, då?

 

4 mm² fleksibel koparkabel har motstand på ca 5 ohm/km, dvs 0,025 ohm på 5 meter, i fylgje ein tabell eg fann. Dersom vi reknar med 315 A ved 380 V, gjev ohms lov eit spenningsfall på nesten 7,9V over den kabelen. Det gjev eit tap på nesten eksakt 3 kW.

Ja? Hvis du skulle hatt 3kW tap måtte kabelen ha vært 4mm^2, nettopp som jeg sa. Jeg forventer at den er vesentlig grovere enn det, så derfor gjetter jeg at det relle tapet er vesentlig mindre f.eks noen hundre watt.

[Salvesen.]

Lader man Teslaen fult med 100 kWh hver dag i et helt år har man ladet nok til å kjøre 182 500 km det året.

Lader man e-golfen med 30 kWh annenhver dag i et helt år har man ladet nok til å kjøre 27 375 km det året, muligens litt lengre om vi legger lavere forbrukstall til grunn. Jeg vil påstå at du sammenligner epler og pærer her.

 

Ta heler utgangspunkt i årlig gjennomsnittlig kjørelengde på 13 500 km og et forbruk på 0,2 kWh/km så får vi et årlig energiforbruk på 2700 kWh og et tap på 81 kWh. Enig med hovedpoenget ditt om at dette ikke er all verden.

 

Hva har det med automatisk posisjonering å gjøre?

Altså, min robot støvsuger kjører rett inn på to store poler. Blir litt sprøtt å legge opp tilsvarende med slike effekter.

 

Jeg sier ikke at det er umulig altså, bare noe helt annet:)

[Sturle S]

 

Stemmer det, då?

 

4 mm² fleksibel koparkabel har motstand på ca 5 ohm/km, dvs 0,025 ohm på 5 meter, i fylgje ein tabell eg fann. Dersom vi reknar med 315 A ved 380 V, gjev ohms lov eit spenningsfall på nesten 7,9V over den kabelen. Det gjev eit tap på nesten eksakt 3 kW.

Ja? Hvis du skulle hatt 3kW tap måtte kabelen ha vært 4mm^2, nettopp som jeg sa. Jeg forventer at den er vesentlig grovere enn det, så derfor gjetter jeg at det relle tapet er vesentlig mindre f.eks noen hundre watt.

Ah, då las eg feil, men rekna rett. :-)

 

I tillegg har du tap i sjølve kontakten. Andre produsentar vil ikkje sende like mykje straum gjennom same type kontakt, men har lagd ein spesiell "frankenplugg" til føremlet. Eg mistenkjer at grunnen er proteksjonistisk, ikkje teknisk.

[RJohannesen]

I tillegg har du tap i sjølve kontakten. Andre produsentar vil ikkje sende like mykje straum gjennom same type kontakt, men har lagd ein spesiell "frankenplugg" til føremlet. Eg mistenkjer at grunnen er proteksjonistisk, ikkje teknisk.

Ironisk nok er Tesla den eneste som har fulgt Type2/CCS standarden slik intensjonen var. I tillegg har de forsterket pinnene litt for å klare mer strøm. Mener å huske at mange land hadde innsigelser på at man kunne bruke samme pinnene til både AC og DC og kjenner jeg europeisk bilindustri rett så pushet de neppe på for å få en enkel standard. Frankrike er vel verst, de godtok aldri at Type2 kontakten var uten "shutters" dvs lokk foran pinnene/hullene så de lagde sin egen type3 standard...

[Øyvind Lunde]

 

Jeg gjetter at endel folk kommer til å skrike høyt i falsett over STRÅLEFAAARE når dette kommer

Ikke hvis det ikke er strålefare.  Og folks engstelse tas på alvor.

Ja vi må jatte med å si oss enige med de som sliter med kunnskap om saker og ting. Bare da kommer verden videre ;-) Eller er det det den ikke gjør?

[0QE8JCM8]

En virkningsgrad på 97 prosent inkludert likeretting ig mating av batterier høres ekstremt bra ut.

En må nesten anta, som andre her antyder, at det her dreier seg om selve induksjonsprinsippet.

 

Det burde vært definert klart så vi slipper å anta. Hvis dette skal være spesielt bra så må det være fra DC spenning i laderen til DC spenning i bilen. Ferjeladeren som er mye større har 97% virkningsgrad på selve induksjonsoverføringen og 95% fra DC spenning i laderen til DC spenning i båten, jeg tipper Oak Ridge tar et skritt fremover. Men regn på hva tapene koster så er det lite....det er litt overfokus på dette området.

[Simen1]

Altså, min robot støvsuger kjører rett inn på to store poler. Blir litt sprøtt å legge opp tilsvarende med slike effekter.

 

Jeg sier ikke at det er umulig altså, bare noe helt annet:)

Ved kablet lading av bil er det naturlig å tenke type-2 kontakt. Det er det jeg ser for meg, ikke åpne 24V poler.

 

Hvis type-2 pluggen kommer ut av en åpning i fronten, bilen sikter seg inn på type-2 sokkelen i laderen rett foran, og det finnes en trakt som finjusterer de siste centimeterne inn til sokkelen, samt et fleksibelt oppheng av sokkelen så bør det gå som hånd i hanske å plugge inn selvkjørende og automatisk, med god nok presisjon og riktig kraft. Som sagt, jeg ser ikke problemet selv om Type-2 kontakten ser annerledes ut enn støvsuger-kontaktflatene.

[Salvesen.]

Ved kablet lading av bil er det naturlig å tenke type-2 kontakt. Det er det jeg ser for meg, ikke åpne 24V poler.

 

Hvis type-2 pluggen kommer ut av en åpning i fronten, bilen sikter seg inn på type-2 sokkelen i laderen rett foran, og det finnes en trakt som finjusterer de siste centimeterne inn til sokkelen, samt et fleksibelt oppheng av sokkelen så bør det gå som hånd i hanske å plugge inn selvkjørende og automatisk, med god nok presisjon og riktig kraft. Som sagt, jeg ser ikke problemet selv om Type-2 kontakten ser annerledes ut enn støvsuger-kontaktflatene.

 

For all del, jeg har troen på en lignende mulighet jeg. Var bare sammenligningen som ble litt rar for meg Robotsystemet som jeg jobber med docker også selv, med høy presisjon og ingen synlige deler. Det burde gått helt fint å lage tilsvarende for elbiler om en får på plass en standar på dette, selve innjustringen av kontaktene tror jeg er det minste problemet.