ابزاری برای شارژ سریع و هم‌زمان چند خودروی برقی

در صورتی که فناوری اختراع شده توسط دانشمندان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی به مصرف کنندگان برسد، شارژرخودروی برقی می‌تواند بسیار کوچک‌تر و از نظر مصرف انرژی کارآمدتر باشند؛ این سیستم همچنین ممکن است شارژ باتری خودروی الکتریکی را به طور قابل ملاحظه‌ای سریع‌تر کند.

در یک شارژر معمولی ۵۰ کیلووات مورد استفاده برای خودروی برقی، مبدل توزیع ۱،۰۰۰ کیلوگرمی قدرت را از یک خط ولتاژ متوسط (حدود ۶ تا ۲۰ کیلوولت) دریافت می‌کند؛ سپس این ولتاژ را تا ۴۸۰ ولت کاهش می‌دهد. بنابراین چنین ولتاژی می‌تواند توسط شارژر سریع ۲۰۰ تا ۶۰۰ کیلوگرمی مورد استفاده قرار گیرد. این شارژر ولتاژ AC را به DC تبدیل می‌کند و آن را با باتری خودروی برقی سازگار می‌کند.

شارژر سریع ولتاژ متوسط (MVFC)‌ دانشگاه کارولینای شمالی با توان ۵۰ کیلووات، وظایف مبدل و شارژر سریع را همزمان انجام می‌دهد؛ این شارژر، قدرت را به‌طور مستقیم از خط ولتاژ متوسط می‌گیرد و آن را برای استفاده در باتری تبدیل می‌کند. این طراحی با استفاده از دستگاه‌های نیمه‌هادی دارای اختلاف باند وسیع امکان‌پذیر است و باعث می‌شود که بتوان شارژرهایی با اندازه کوچک‌تر و سرعت تقریباً برابر با مدل‌های معمولی رایج تولید کرد. در این طراحی، اندازه‌ی شارژر خودروی برقی به یک دهم مدل‌های معمولی و وزن آن به حدود ۱۰۰ کیلوگرم می‌رسد و می‌توان آن را به راحتی روی دیوار یا ایستگاه شارژ نصب کرد.

شارژر خودروی الکتریکی MVFC علاوه بر کوچک‌تر و سبک‌تر شدن نبست به همتایان متعارف خود، در زمینه مصرف انرژی نیز بهینه است؛ زیرا این نوع شارژر انرژی کمتری  در قالب گرما هدر می‌دهد. در‌حالی که سطح کارایی شارژرهای معمولی خودروی برقی به ۹۳ درصد می‌رسد (یعنی هفت درصد از توان به صورت گرما از دست می‌رود)، شارژر سریع ولتاژ متوسط دانشگاه کارولینای شمالی این میزان را به ۹۷.۵ درصد می‌رساند.

محققان دانشگاه کارولینای شمالی اکنون در حال ساخت شارژر یک مگاواتی با پنج درگاه (پورت)‌ شارژ خودروی برقی هستند، که هر کدام از درگاه‌های آن می‌توانند ۳۵۰ کیلووات ارائه دهند. این شارژر توان خود را از خط کمکی دریافت می‌کند که به طور مستقیم به ترانسفورماتور متصل شده است؛ این مبدل یک میکروشبکه (microgrid) محلی جریان مستقیم را تغذیه می‌کند. به کمک شارژر جدید، چند خودروی الکتریکی می‌توانند به صورت همزمان شارژ شوند، البته احتمالاً تمام پنج درگاه نتوانند با حداکثر توان ۳۵۰ کیلووات شارژ کنند؛ اما متخصصان  دانشگاه کارولینای شمالی ادعا می‌کند که شارژر جدید خودروی برقی می‌تواند تا هفت بار سریع‌تر از شارژرهای معمولی با توان ۵۰ کیلووات عمل کند.

شرکای صنعتی دانشگاه کارولینای شمالی در حال حاضر به دنبال تجاری‌سازی و عرضه‍ی این تکنولوژی به بازار هستند.

ابوالقاسم اسلامی