Küsitluste kohaselt heidutavad inimesi elektriauto ostmist kaaludes kõige rohkem laadimispunktide arv ja laadimiskiirus.

"Inimeste aega meie pakutav lahendus võrreldes olemasolevate tehnoloogiatega ei säästa. Juba ühe laadimispunkti jaoks alajaama ehitamine võib nõuda aga mitu tonni kaaluva trafo rajamist. Meie arendatav laadija võiks olla kuni viis korda kergem. Lihtsalt öelduna saaks sama raha eest rohkem laadimispunke," selgitas Andrei Blinov, Tallinna Tehnikaülikooli sihtrahastusega vanemteadur.

Laadija kahandamise võti peitub muunduri ülesehituses. Reeglina kasutatakse neis nn pingetoitelisi skeeme. Blinovi ja ta kolleegi loodud skeem on aga voolutoiteline. Süsteemis mängib keskset rolli kõrgsagedusdrossel ehk paispool. Selle lihtsamas vormis võib kujutada drosselit ümber magnetsüdamiku keritud vasktraadina.

"Kes on veidi vanem, mäletab, kuidas on adapterite raskus ja suurus viimastel kümnenditel vähenenud. Vanemad adapterid kasutasid võrksagedust, aga kaasaegne jõuelektroonika võimaldab kasutada kõrgsagedusega trafot, mis on olemuslikult väiksem. See on meiegi lahenduse südames," sõnas Blinov. Kuna materjale, nagu vaske ja rauda kulub vähem, säästab see ka keskkonda.

Lõpplahendusena näeb töörühm süsteemi modulaarsena. Ühte laadimispunkti saaks paigutada muundureid täpselt nii palju, kui suurt koormust sinna ennustatakse.

Erinevalt laialt levinud tavamuunduritest poleks vaja neile lisada täiendavaid kondensaatoreid, mis muudavad seadmeid ühtaegu kobakamaks ja kergitavad materjali arvelt ka nende hinda. Kondensaatorivaba lahendus pakub ka proosalisemat eelist. "Kuna prototüübil on vähem osi, saab automaatselt vähem asju katki minna," märkis Andrii Chub, Tallinna Tehnikaülikooli vanemteadur.

Eriti oluline on see kuumemas kliimas. Kondensaatorites kasutatavate vedelate elektrolüütide omadused kipuvad seal kiiremini halvenema, ent ka teist tüüpi kondensaatorite kasutamine ei pruugi olla hinna või teiste omaduste tõttu otstarbekas.

Enamike elektroonikaseadmete disainimisel mõeldakse sellele, kus asuvad nende peamised tarbijad ja ostjad. Eeskätt tähendab see Euroopat ja Põhja-Ameerikat, mis paiknevad suuresti parasvöötme mõõdukas kliimas.

Nõnda on Tehnikaülikooli teadlaste loomingu vastu tundnud teiste seas Pärsia lahe riigid, nagu Katar. "Neil on juba elektriautodega tõsised probleemid, kuna akud saavad kiiremini läbi. Sarnaselt on nende samade akude laadimine suur insenertehniline väljakutse. Kui näitame Katari kõrbekuumas, et meie laadija töötab seitse aastat, võiks anda see selle töökindlusele piisava kvaliteedipitseri, mitte seda pole lihtsalt ilus vaadata," viitas Dmitri Vinnikov, jõuelektroonika uurimisrühma juht.

Teadlased nentisid, et elektriautode laieneva leviku valguses peab olema oma leiutistega konkurentsis püsimiseks võimalikult mitmeti kasutatav. Seeläbi on loodud laadija kahesuunaline.

Muu hulgas on Põhjamaade kogemus näidanud, et laadimisvõrku ja -lahendusi teadlikult planeerides saab kasutada elektriautode akusid elektrivõrgu tasakaalustamiseks. Kui sellega ühendatud autosid on piisavalt, aitab see muu hulgas vähendada kallite gaasiturbiinil põhinevate elektrijaamade käitamist. Vajalik energia tuleb akudest.

Arendustööd jagub

Dmitri Vinnikov tõdes, et käega katsuvate toodete arendamine on erinevalt näiteks uute tarkvaralahenduste loomisest pikema vinnaga. "Paraku pole tavalistel investoritel usku ja nad tahavad kasumit ülehomseks. Proovi sa midagi maha müüa, kui lubad jõuda tootmiseni kõige varem seitsme aasta pärast," arutles professor. Siinkohal tulevadki mängu riiklikud toetused, sh seni fossiilkütuste tootmisega tegelenud riikidest, mis tahavad üleilmseid kliimapoliitika suundumisi vaadates riske maandada.

Nüüd esitletud laadija puhul on järgmine samm suurema, võimsama, töökindlama ja tõhusama variandi loomine. Praegu annab selle iga element välja 3,5 kilovatini. Suurem osa elektriautosid vajab nende akude mõistliku aja jaoks laadimiseks umbes 7,2 kW. Kiirlaadijate puhul võib küündida koguvõimsus üle 50 kW.

Ühtlasi kujutab peamist murekohta muu hulgas veel ohutus ja kaitsesüsteemid. "Kõige suurem väljakutse on selliste süsteemide puhul isolatsioon. Kuna kõrgsageduslike trafode puhul on pinge suur, võib liikuda laeng ka mööda pindu ja tekitada kaarlahendusi. Samas pole see esimene kõrgepingeline muundur maailmas. Kõik on lahendatav," kinnitas Andrii Chub. Masstootmiseks sobiliku variandini jõudmine võib võtta aga kuni viis aastat.

Samuti peab näitama aeg, kas edu korral saaks taolisi laadijaid hakata tootma Eestis või kasumlikum anda selleks litsents välismaistele ettevõtetele. "Eestis nende laadijate kokku panemine on omaette küsimus ja nõuab turu-uuringut, kas ja kuidas on meil mõtet seda teha," viitas Andrei Blinov. Kuigi põhimõtteliselt saaks tööstusmuundureid Eestis täielikult komplekteerida, tuleb soetada muu hulgas jõuelektroonika komponente ja transistore teistest riikidest.

Ühel või teisel viisil peaks leidma aga tehtav teadustöö praktilise väljundi. "Meie jaoks pole tähtis vaid teadusartiklite kirjutamine, vaid ka see, et need lahendused jõudsid praktikasse. Elektroonikas on peamine väljakutse asjade ühtaegu odavamaks ja töökindlamaks muutmine. Praegu usutakse, et need on teineteist reeglina välistavad," sõnas Vinnikov.