Ковдра, що вміє заправити ліжко і регулювати температуру під час сну
30 Червня , 2017
Безпілотник Aquila компанії Facebook здійснив другий випробувальний політ і першу успішну посадку
1 Липня , 2017

Електромобілі мають заряджатись на ходу, але як?

Світова автомобільна промисловість коштує 2 трильйони доларів, але на електричні та гібридні автомобілі в даний час припадає менше 1% від цієї суми. Проте, експерти пророкують вибух інтересу до електричних автомобілів, або просто електромобілів. Компанія UBS прогнозує, що попит на електромобілі досягне поворотної точки в 2018 році, оскільки їх вартість буде знижуватись і в кінцевому рахунку опуститься нижче вартості звичайних автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння (в тому числі і за рахунок витрат на них). У Китаї спостерігали 53-відсоткове збільшення продажів електромобілів з 2015 по 2016 рік, а Індія планує продавати тільки електромобілі до 2030 року.

І навіть якщо вони будуть доступними, навіть якщо вони не так сильно будуть отруювати повітря, електромобілі будуть мати одне основне обмеження… вони будуть електричними. Електрика працює на батарейках, акумуляторах, а якщо батареї не заряджати, вони вмирають.

Tesla Model 3 зможе пройти 350 кілометрів на одній зарядці, а новий Chevy Bolt — 400. Це не такі вже малі відстані, особливо порівняно з 50-кілометровим діапазоном пробігу Volt три роки тому. Незважаючи на це, коли акумулятор електромобіля вичерпується, на його зарядку потрібні години.

Дослідники зі Стенфордського університету зробили крок до вирішення цієї проблеми. У статті, опублікованій минулого тижня в Nature, команда описала новий метод бездротової передачі електрики рухомому об’єкту в межах близької відстані.

Бездротова передача енергії працює з використанням магнітно-резонансного зв’язку. Змінне магнітне поле в котушці передавача змушує електрони в котушці приймача осцилювати, при цьому краща ефективність передачі виникає, коли обидві котушки налаштовані на одну і ту ж частоту і розташовані під певним кутом.

Це ускладнює передачу електрики, якщо об’єкт рухається. Щоб обійти необхідність безперервного ручного налаштування, команда зі Стенфорда видалила радіочастотне джерело в передавачі і замінила його підсилювачем напруги і резистором зворотного зв’язку.

Система калібрує себе на необхідну частоту для різних відстаней. Використовуючи цю систему, вчені змогли бездротовим чином передати міліватний заряд світлодіодним лампочкам, що рухались в метрі від неї. Ніякої ручної настройки не потрібно, і ефективність передачі залишалась стабільною.

Один міліват — це, звичайно, далеко не десятки кіловат, споживаних електромобілем. Але тепер, коли стало зрозуміло, що підсилювач справляється, команда працює над нарощуванням кількості електроенергії, яка може бути передана з використанням цієї системи.

Для цього тесту інженери використовували підсилювач загального призначення з ККД близько 10%, але виготовлені на замовлення підсилювачі можуть підвищити ефективність до більше ніж 90%.

Буде потрібен якийсь час, перш ніж електромобілі почнуть заряджатись під час руху по шосе, проте саме таке майбутнє передбачають експерти з енергетики.

«В теорії, можна буде рухатись необмежено довго, навіть не зупиняючись на підзарядку», говорить Шанхуй Фан, професор електричної інженерії і головний автор дослідження. «Є надія на те, що ви зможете заряджати свій електромобіль, рухаючись по шосе. Котушка на дні транспорту буде отримувати електрику від котушок, підключених до энергопроводу в самому полотні дороги».

Вбудова ліній електропередачі в дороги, буде великим інфраструктурним проектом, і немає ніякого сенсу проводити його, поки електромобілі не з’являться на кожному розі. Коли електромобілі будуть представляти хоча б 50% транспорту на дорогах або більше. Але якщо зарядка спроститься, більше водіїв перейдуть на електрику.

Tesla вже трохи спростила володіння електромобілем, вкладаючи значні кошти у свою мережу Supercharger. В даний час по всьому світі є 861 станція Supercharger з 5655 зарядними місцями, і вони продовжують будуватись. Станції безкоштовно заряджають транспортні засоби Tesla за півгодини-годину.

Розтин доріг для вбудовування ліній електропередач, які можуть заряджати автомобілі під час руху, здаються непотрібним, тому що поширюються інші технології. Але по мірі того, як електромобілі будуть ставати дедалі популярнішими, водії будуть чекати від них максимальних переваг, які можуть включати відсутність необхідності зупинятись, щоб зарядити автомобіль.

Незважаючи на значні перешкоди, зарядка електромобілів на ходу від команди Стенфордського університету має дивовижні перспективи та потенціал. Не в останню чергу вона може знайти застосування в стільникових телефонах і персональних медичних імплантатах. Можливо, за її допомогою роботи позбудуться дротів.

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: