Подпитка на ходу - будущее электромобилей
Подписаться на разделИнженеры и физики создали компьютерную модель, детально описывающую систему передачи электричества по воздуху от дороги к движущемуся автомобилю.
Исследователи показали работоспособность подобной схемы и определили оптимальный дизайн её узлов. Новую вариацию дороги, самостоятельно питающей электрокары, придумали Шаньхуэй Фань (Shanhui Fan) и его коллеги из Стэнфорда. Авторы работы решили, что для успешной подзарядки электромобиля, несущегося по загородной трассе, необходима аппаратура, способная перебрасывать мощность в 10 кВт на расстояние до 2 метров. Разумеется, для преодоления подъёмов или ускорений использовалась бы энергия из батареи. Но цепочка таких передатчиков под асфальтом придала бы электромобилям новое дыхание.
Закачивать электричество на борт предлагается за счёт резонансной магнитной связи. В такой схеме энергия передаётся осциллирующим магнитным полем, связывающим две катушки, настроенные на одну частоту. Этот метод нельзя считать банальным трансформатором или сочетанием электромагнитного излучателя и приёмника. Передаваемый таким методом поток, уточняют учёные, чувствует только точно настроенная катушка.
В своей работе физики рассмотрели несколько вариантов взаимной ориентации приёмных и передающих катушек, а также ввели в схему металлические пластины (как со стороны передатчика, так и приёмника), влияющие на режим работы связанных магнитным резонансом обмоток и уменьшающие ненужные потери энергии. Исследователи установили, что при частоте изменения передающего поля в 10 МГц и размерах катушек в 0,6-0,8 м КПД в такой системе может достигать 97% при переправке энергии на 2 метра.
Ещё один интересный аспект внедрения беспроводных передатчиков энергии на шоссе - возможность их соединять с расположенными здесь же ветряками или солнечными батареями.
Результаты расчётов новаторы опубликовали в Applied Physics Letters. В статье авторы подчеркнули, что постарались учесть реальную обстановку, в которой должна работать система беспроводной передачи электричества. Группа ученых уже подала документы на получение патента, а так приступила к созданию лабораторного прототипа комплекса, который можно будет испытать на дороге.
Учёным предстоит убедиться, что магнитно-резонансная передача энергии не будет оказывать никакого вредного воздействия на людей и животных, электронику в автомобиле, наконец, кредитки в кармане водителя.
"Что делает эту концепцию замечательной, так это тот факт, что вы сможете вести автомобиль неограниченное время без подзарядки, - говорит один из авторов исследования Ричард Сассун (Richard Sassoon), директор проекта "Глобальный климат и энергетика" (GCEP), который финансировал исследование. - Вы будете иметь в батарее больший запас энергии в конце поездки, чем в её начале!"
Идея беспроводной подзарядки электромобилей на ходу появилась давно. Но реализовать её оказалось не так-то просто. Дальше всех продвинулись корейцы со своей системой OLEV. Корейская разработка ориентирована прежде всего на транспортные средства, движущиеся со сравнительно невысокой скоростью. Разработкой беспроводных зарядных устройств занимается Siemens. Правда устройства от Siemens предназначены для установки в гаражах или на парковках и способны лишь повысить удобство пользования электромобилем, но не решить проблему малого запаса хода.
Осталось немного подождать и мы будем ездить по "умным" шоссе.
Исследователи показали работоспособность подобной схемы и определили оптимальный дизайн её узлов. Новую вариацию дороги, самостоятельно питающей электрокары, придумали Шаньхуэй Фань (Shanhui Fan) и его коллеги из Стэнфорда. Авторы работы решили, что для успешной подзарядки электромобиля, несущегося по загородной трассе, необходима аппаратура, способная перебрасывать мощность в 10 кВт на расстояние до 2 метров. Разумеется, для преодоления подъёмов или ускорений использовалась бы энергия из батареи. Но цепочка таких передатчиков под асфальтом придала бы электромобилям новое дыхание.
Закачивать электричество на борт предлагается за счёт резонансной магнитной связи. В такой схеме энергия передаётся осциллирующим магнитным полем, связывающим две катушки, настроенные на одну частоту. Этот метод нельзя считать банальным трансформатором или сочетанием электромагнитного излучателя и приёмника. Передаваемый таким методом поток, уточняют учёные, чувствует только точно настроенная катушка.
В своей работе физики рассмотрели несколько вариантов взаимной ориентации приёмных и передающих катушек, а также ввели в схему металлические пластины (как со стороны передатчика, так и приёмника), влияющие на режим работы связанных магнитным резонансом обмоток и уменьшающие ненужные потери энергии. Исследователи установили, что при частоте изменения передающего поля в 10 МГц и размерах катушек в 0,6-0,8 м КПД в такой системе может достигать 97% при переправке энергии на 2 метра.
Ещё один интересный аспект внедрения беспроводных передатчиков энергии на шоссе - возможность их соединять с расположенными здесь же ветряками или солнечными батареями.
Результаты расчётов новаторы опубликовали в Applied Physics Letters. В статье авторы подчеркнули, что постарались учесть реальную обстановку, в которой должна работать система беспроводной передачи электричества. Группа ученых уже подала документы на получение патента, а так приступила к созданию лабораторного прототипа комплекса, который можно будет испытать на дороге.
Учёным предстоит убедиться, что магнитно-резонансная передача энергии не будет оказывать никакого вредного воздействия на людей и животных, электронику в автомобиле, наконец, кредитки в кармане водителя.
"Что делает эту концепцию замечательной, так это тот факт, что вы сможете вести автомобиль неограниченное время без подзарядки, - говорит один из авторов исследования Ричард Сассун (Richard Sassoon), директор проекта "Глобальный климат и энергетика" (GCEP), который финансировал исследование. - Вы будете иметь в батарее больший запас энергии в конце поездки, чем в её начале!"
Идея беспроводной подзарядки электромобилей на ходу появилась давно. Но реализовать её оказалось не так-то просто. Дальше всех продвинулись корейцы со своей системой OLEV. Корейская разработка ориентирована прежде всего на транспортные средства, движущиеся со сравнительно невысокой скоростью. Разработкой беспроводных зарядных устройств занимается Siemens. Правда устройства от Siemens предназначены для установки в гаражах или на парковках и способны лишь повысить удобство пользования электромобилем, но не решить проблему малого запаса хода.
Осталось немного подождать и мы будем ездить по "умным" шоссе.
| Источник: | И-Маш |
| Учетная запись: | МашПорт.ru |
| Дата: | 08.02.12 |
