Автомобили и другие средства передвижения с электрическими, альтернативными и экологичными двигателями
Автомобили и другие средства передвижения с электрическими, альтернативными и экологичными двигателями
Зарядка электромобилей во время движения

Беспроводная зарядка электромобилей во время движения

Зарядка электромобилей во время движения на методах NASA вскоре может стать реальностью.

Группа исследователей из Корнельского университета во главе с  доцентом Хуррамом Африди впервые разработала новый метод беспроводной зарядки для электромобилей, вдохновившись его работой в NASA.

Новый подход, основанный на методах NASA для отправки данных в дальний космос, может произвести революцию в инфраструктуре электромобилей, позволив электромобилям и автономным машинам заряжаться во время движения.

Концепция беспроводной зарядки восходит к 1890-м годам, когда Никола Тесла поразил публику, используя переменные электрические поля для освещения отключенных от розетки люминесцентных ламп. С тех пор концепция показала себя многообещающей для беспроводной зарядки автомобилей. Швеция в настоящее время работает над локализованным проектом, но он еще не реализован.

Концепция, которая до сих пор получила наибольшее распространение, использует  переменные магнитные поля, генерируемые с помощью существующих электрических токов вдоль дороги.

Основная проблема этого метода заключается в том, что магнитные поля являются громоздкими, и их необходимо контролировать, чтобы они не причиняли вред пассажирам или не нагревали арматурные стержни на дороге.

Между тем, феррит, материал, используемый для направления полей, хрупкий, дорогой и теряет много энергии при быстром изменении магнитных полей.

Хуррам Африди, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Инженерного колледжа Корнельского университета, нашел решение этих проблем, вдохновленное космической связью.

«Беспроводная передача энергии основана на той же базовой физике, которая используется для отправки сообщений с помощью радиоволн на космические корабли в глубоком космосе, такие как «Вояджер», — сказал Африди. «За исключением того, что сейчас мы посылаем гораздо больше энергии на гораздо более короткие расстояния движущимся машинам».

Африди в Калифорнийском технологическом институте работал с Лабораторией реактивного движения NASA в составе команды, разработавшей передатчик на 8 и 32 ГГц спутника SURFSAT 1.

Позже в Массачусетском технологическом институте Африди переключился на изучение силовой электроники, которая работает на гораздо более низких частотах при более высоких уровнях мощности.

Для своего нового подхода к беспроводной зарядке на дорогах Африди по существу адаптировал оригинальную демонстрацию беспроводной мощности Николы Тесла, используя гораздо более высокую частоту, а также мощность.

Дорожная система беспроводной зарядки

Команда исследователей разработала систему, в которой используются пары изолированных металлических пластин, размещаемых на дороге. Они подключены к линии электропередачи через согласующую сеть и высокочастотный инвертор.

Эти пластины создают колеблющиеся электрические поля, которые притягивают и отталкивают заряды в металлических пластинах, прикрепленных к нижней части движущихся транспортных средств. Затем высокочастотный ток запускается и выпрямляется через цепь на транспортном средстве, где он заряжает аккумулятор транспортного средства. 

Поскольку электрические поля, создаваемые легкодоступными напряжениями, являются слабыми, Африди и его команда увеличили напряжение для своей системы и использовали ее на очень высоких частотах, чтобы добиться более высокой передачи мощности.

Их система не требует таких материалов, как феррит, и может работать на гораздо более высоких частотах. Он также меньше, легче и встраивается в проезжую часть, что делает его более жизнеспособным вариантом, чем концепция магнитного поля.

Для своего метода Африди и его команда представляют, как водители меняют полосу движения на полосу, специально предназначенную для зарядки. 

Африди предлагает, что новый метод беспроводной зарядки можно было бы сначала протестировать на дорогах с интенсивным движением или на некоторых дорогах в городах, прежде чем использовать его в более крупных масштабах.

Его команда в настоящее время работает с Toyota Material Handling North America над разработкой беспроводной зарядки для вилочных погрузчиков и мобильных роботов для погрузочно-разгрузочных работ.

Если их проект оправдает ожидания, его можно будет использовать для круглосуточной работы автономных транспортных средств будущего, включая беспилотные грузовики для доставки и складские машины. 

Зарядка электромобилей во время движения на методах NASA. Источник: news.cornell

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.