پورشه جزئیات شارژ بی‌سیم کاین الکتریک را تشریح کرد

مالکیت یک خودروی برقی معمولاً با یک روال مشخص همراه است: به خانه می‌رسید، درگاه شارژ را باز می‌کنید، با کابل ضخیم سروکله می‌زنید و آن را وصل می‌کنید. این کار سخت نیست، اما عملی تکراری است که بسته به میزان رانندگی باید مرتب انجام شود. پورشه قصد دارد این عادت را با کاین الکتریک جدید تغییر دهد. این خودروساز آلمانی سیستمی معرفی کرده که به خودرو اجازه می‌دهد بدون لمس هیچ کابلی، خودش شارژ شود.

این فناوری شارژ القایی (Inductive Charging) نام دارد؛ فناوری‌ای که اغلب ما نسخه کوچک‌تر آن را هنگام شارژ بی‌سیم گوشی‌ها می‌شناسیم. پورشه همین مفهوم را برای یک SUV بزرگ و سنگین، در مقیاس وسیع پیاده‌سازی کرده است. این شرکت ادعا می‌کند نخستین خودروسازی است که این نوع مشخص از شارژ بی‌سیم را به‌صورت آپشن کارخانه‌ای ارائه می‌دهد.

شارژ بی‌سیم برای کاین الکتریک

این سیستم ساختاری ساده دارد و به جعبه دیواری بزرگ نیاز ندارد. در عوض از یک پد زمینی یا صفحه کف استفاده می‌کند که روی کف پارکینگ یا گاراژ قرار می‌گیرد. ابعاد این صفحه ۱۱۷ سانتی‌متر طول، ۷۸ سانتی‌متر عرض و تنها ۶ سانتی‌متر ارتفاع دارد.

فرآیند نصب نیز ساده است. کاربر فقط باید صفحه کف را به برق وصل کند و سیستم آماده استفاده می‌شود. هیچ بازوی رباتیک یا قطعه مکانیکی متحرکی در کار نیست. بخش دوم سیستم داخل خودرو قرار دارد: یک واحد گیرنده در زیر کاین الکتریک و پشت محور جلو نصب شده است.

این دو قطعه سخت‌افزاری با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و انرژی را از طریق هوا منتقل می‌کنند. پیش از جریان‌یافتن برق، صفحه و خودرو باید یکدیگر را «شناسایی» کنند؛ این کار از طریق یک ماژول Wi-Fi داخلی انجام می‌شود که شامل تبادل رمز عبور جهت جلوگیری از سرقت انرژی نیز هست.

پس از شناسایی، راننده هنگام پارک‌کردن کمک دریافت می‌کند. صفحه PCM داخل کابین به نمای پارک تغییر می‌کند و با استفاده از دوربین‌ها و حسگرها، موقعیت خودرو را نشان می‌دهد. یک نقطه سبز، گیرنده زیر خودرو را نمایش می‌دهد و یک دایره سبز، سیم‌پیچ شارژ روی کف را نشان می‌دهد. راننده فقط باید نقطه را درون دایره قرار دهد؛ تجربه‌ای شبیه یک بازی ویدیویی ساده. پس از توقف کامل خودرو و فعال‌کردن ترمز پارک، شارژ به‌صورت خودکار آغاز می‌شود.

چالش مهندسی بزرگ

شارژ بی‌سیم گوشی‌ها با توان کم انجام می‌شود، اما باتری عظیم یک SUV نیازمند توان بسیار بالاست. برای دستیابی به این هدف، سیستم برق‌رسانی را دگرگون می‌کند.

برق استاندارد شهری با فرکانس ۵۰ یا ۶۰ هرتز وارد پد می‌شود. صفحه کف ابتدا آن را به جریان مستقیم تبدیل می‌کند و سپس مجدداً آن را به جریان متناوب ۸۵,۰۰۰ هرتزی تبدیل می‌کند. این فرکانس فوق‌العاده بالا، میدان مغناطیسی قدرتمندی بین سیم‌پیچ مسی کف و سیم‌پیچ زیر خودرو ایجاد می‌کند و اجازه می‌دهد انرژی از فاصله‌ای تا ۱۸ سانتی‌متر منتقل شود.

بازده سیستم نیز چشمگیر است: با وجود عبور انرژی از هوا، راندمان بیش از ۹۰ درصد است. همچنین نیاز نیست خودرو کاملاً دقیق پارک شود، زیرا سیستم با ۱۰ سانتی‌متر خطا نیز کار می‌کند و با تنظیم خودکار توان، عدم‌تراز بودن را جبران می‌کند.

ایمنی در سطح بالا

ارسال ولتاژ بالا از طریق هوا نیازمند مراقبت جدی است؛ اگر جسم فلزی بین سیم‌پیچ‌ها قرار گیرد، مانند ظروف روی اجاق القایی داغ می‌شود. به همین دلیل، صفحه کف به سیستم تشخیص اشیای خارجی مجهز است و اگر جسمی مثل کلید یا سکه روی آن باشد، شارژ را قطع می‌کند.

همچنین سیستم تشخیص موجود زنده نیز دارد؛ اگر حیوان خانگی یا شخصی زیر خودرو قرار گیرد، حسگرهای حرکتی فوراً شارژ را متوقف می‌کنند. از صفحات محافظ و مواد مغناطیسی (فریت‌ها) نیز برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی و حفاظت از الکترونیک خودرو استفاده شده تا هم استانداردهای ایمنی رعایت شود و هم عملکرد پایدار بماند.

گامی به‌سوی آینده خودران

این فناوری راه را برای تجربه‌ای کاملاً خودکار باز می‌کند. پورشه روی قابلیتی کار می‌کند که خودرو کل فرآیند را بدون دخالت انسان انجام دهد. در آینده نزدیک راننده می‌تواند از خودرو خارج شود و با فشردن یک دکمه روی گوشی، کاین الکتریک به‌طور خودکار وارد گاراژ شده، دقیقاً روی صفحه قرار بگیرد و شارژ شود.

مقایسه سطح شارژها

پورشه قصد دارد راحتی شارژ بی‌سیم را با سرعت شارژ سطح ۲ ترکیب کند:

اعداد نشان می‌دهند که سیستم بی‌سیم پورشه بدون قربانی‌کردن سرعت، راحتی را افزایش داده است. در گذشته شارژ بی‌سیم اغلب کند و کم‌قدرت تلقی می‌شد، اما رسیدن به توان ۱۱ کیلووات باعث شده تجربه شارژ بی‌سیم به‌اندازه اتصال کابل ضخیم سریع باشد؛ با این تفاوت که به‌جای نصب یک جعبه دیواری، فقط باید یک صفحه روی زمین نصب کرد.