Nové řešení umožňuje nabíjení lodí na moři
Připojení elektrolodí k nabíjecím stanicím na moři je problematické, jelikož elektrické přípojky nesnášejí slanou vodu. Tento problém řeší nová magnetická zástrčka, která umožňuje nabíjení e-lodí i na otevřeném moři.
Pobřežní plavidla napájená z baterií by díky tomuto řešení mohla pokračovat v provozu, aniž by musela plout na dlouhé vzdálenosti do přístavu, aby se nabila. Už jen jedna cesta na pobřeží by během přepravy vybila baterii. Řeč je především o elektrických SOV (Service Operation Vessels), které udržují větrné farmy na moři, ale lze si představit i použití jiných typů lodí, jako jsou zásobovací lodě v ropném průmyslu, tzv. Platform Supply Vessels (PSV) apod.
Magnetická magie
Instalace nabíjecích stanic na moři je náročná. Některé společnosti, jako např. firma Vard, s tím ale již začaly. Jelikož nemohou ovládat počasí a vlny, zaměřili se vědci v projektu Ocean Charger na vlastní nabíjecí zástrčky.
Nabíjení na moři při použití klasického připojení založeného na zástrčce ztěžují pohyb, mechanické opotřebení, koroze a rovněž náročná údržba, to vše zvyšuje riziko a náklady.
Inženýři zkoumali mnoho řešení a možností elektrických kontaktů. Nakonec zjistili, že se mohou vyhnout všem problémům, když budou energii přenášet indukčně zapouzdřením samotné zástrčky do materiálů, které vydrží téměř cokoli.
Klasické kontakty, které korodují, se vymění za magnetická pole a nabíjení bez fyzického spojení kontaktů s holým kovem poskytuje dobrou ochranu před korozivními vlivy přírody. Na kabelu vycházejícím z nabíjecí stanice (jako např. větrná turbína) je namontována bezpečně zapouzdřená cívka ve vodotěsném materiálu, který není ovlivněn mořskou solí. Podobná cívka, stejně dobře chráněná, je namontována i na lodi. Samotným srdcem nabíjecího systému je indukční nabíjecí cívka, kde se proud přenáší bez fyzického kontaktu prostřednictvím magnetického pole, když jsou cívky blízko sebe.
Vyvinuté zařízení představuje 50kW prototyp indukční nabíjecí zástrčky, kterou vědci použili k testování elektromagnetické konstrukce, ovládání a účinnosti. Prototyp je dostatečně malý na to, aby se dal zvednout jednou rukou. Plnohodnotná verze, která bude dodávat 5 MW, bude mít asi třikrát větší fyzickou velikost a bude více než padesátkrát těžší. Tato nová zástrčka poskytne rychlejší, bezpečnější a stabilnější připojení za každého počasí.
Systém indukčního nabíjení
Indukční vazba pro přenos energie na loď umožňuje lodi udržovat bezpečnou vzdálenost od samotné nabíječky, ale zároveň usnadňuje a urychluje připojení. Vysílací cívka uvnitř nabíjecí platformy generuje rychle oscilující magnetické pole pomocí střídavého proudu. Když je přijímací cívka na palubě plavidla umístěna v tomto poli, měnící se magnetický tok indukuje elektrický proud v přijímací cívce prostřednictvím elektromagnetické indukce, bez kontaktů. Obě cívky jsou bezpečně zapouzdřeny ve vodotěsném materiálu, který je také odolný vůči soli a řasám.
Při zasouvání zástrčky do otvoru přijímače nebude bezpodmínečně nutná úplná přesnost, jak říkají výzkumníci, protože to je stejné, jako dát hrnek do držáku na hrnky – vejde se tam bez ohledu na to, jakým směrem se otočí.
Hege Tunstad
Foto: Vard, SINTEF Energy, Hege Tunstad
28
