Беспроводная зарядка электромобилей

Анализируя интерес читателя к публикуемым материалам, ближайшего будущего энергетической сферы, прихожу к выводу, что несомненный интерес представляют технологии и системы, взаимодействующие на беспроводной основе. С беспроводными смартсистемами вы могли познакомиться недавно в этом материале. Но еще больший интерес вызывают силовые энергетические установки, способные передавать большие мощности на определенное расстояние без проводов.

Добиться беспроводной зарядки электромобилей, такую цель поставили перед собой ученые и инженеры Колорадского общедоступного университета в Боулдере (UCB). Доцент кафедры электрической, компьютерной и энергетической инженерии UCB Хуррем Африди так и говорит: «Наша цель — заряжать электрические автомобили во время движения».

Электромобили в недалеком будущем смогут заряжаться без проводов при движении по магистрали, в которую встроены устройства беспроводной зарядки, и это позволит проезжать сотни или даже тысячи километров без вынужденных остановок. Идея похожа на научную фантастику, но инженеры из UCB хотят воплотить ее в жизнь.

За последние два года Африди и его коллеги разработали концепцию беспроводной передачи энергии, суть которой заключается в передаче энергии с помощью электрических полей высоких частот.

Идея беспроводной передачи энергии, привлекала ученых уже более века. В 1890-х годах, изобретатель Никола Тесла продемонстрировал беспроводную передачу электричества, включив лампу накаливания без подключения к сети. Позже Тесла начал работу над беспроводной станцией передачи энергии «Уорденклифф» в Шорхеми, Нью-Йорк, но проект был закрыт из-за финансовых трудностей.

Сегодня, некоторые устройства оборудованы беспроводной зарядкой, но при этом они должны находиться на специальной платформе, которая подключается к розетке.

Сделать подобное для движущегося автомобиля гораздо сложнее. Необходимо большая мощность для передачи электричества на расстояние от дороги к аккумулятору. При этом электрокар НЕ БУДЕТ задерживаться на одной зарядной платформе более чем на долю секунды, поэтому их нужно размещать каждые несколько метров, чтобы обеспечить непрерывный процесс.

Чтобы решить проблему масштаба и движения, ученым пришлось хорошо подумать над способом передачи энергии.

Большинство исследований в этой области сосредоточено на передаче энергии через магнитные поля — индуктивный метод. Магнитные поля легче генерировать, чем эквивалентные электрические. Однако они двигаются по спирали и в их конструкциях используются хрупкие и дорогие ферриты, которым свойственно терять магнитное поле.

В отличие от магнитных полей, электрические, двигаются относительно прямолинейно. Африди хочет использовать это в своем проекте и существенно снизить его стоимость.

Проблема использования электрических полей для беспроводной передачи энергии (емкостной метод) заключается в том, что воздух между дорогой и транспортным средством имеет слишком маленькую электроемкость. Африди решил эту задачу, увеличив частоту электрического поля.

Ученые использовали 2 металлические пластины, расположенные в 12 см друг от друга. Команда смогла передать через это расстояние киловатты энергии в мегагерцевый частотном диапазоне.

«Мы были потрясены результатом, когда достигли мощности 1000 ватт и смогли передать электроэнергию на расстояние 12 см, — сказал Африди. — В тот день многие получили пятерки».

Африди планирует продолжить работу над проектом беспроводной зарядки электромобилей и расширить рамки его применения в реальном мире. Ученый предполагает, что технология может быть адаптирована для использования в робототехнике, увеличивая производительность роботов. Также возможно ее применение в транспортных проектах нового поколения, например, Hyperloop (с англ. «гиперпетля»   — проект вакуумного поезда, предложенный в 2012—2013 годах компаниями Tesla и SpaceX авт.).

Реализация технологии в жизнь, еще далеко за горизонтом. Неизбежно возникнет множество проблем, которые нужно решить, но Африди настроен оптимистично и готов к их преодолению. Источник

Если учесть предсказание большинства футурологов, что в ближайшие 10 лет будет очередной скачек развития новейших технологий и это собственно происходит сейчас, в том смысле, что будущее уже наступило. Это понимание и соответствует настроению американского ученого.

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения