Створено пристрій, що демонструє найвищу ефективність перетворення теплової енергії в електричну
19 Вересня , 2017
Професії майбутнього: які спеціальності будуть затребувані
20 Вересня , 2017

Прорив у бездротовій передачі енергії для зарядки електромобілів досягнутий вченими Стенфорду

Вчені Стенфорду розробили нової спосіб бездротової передачі електроенергії рухомим об’єктам. В майбутньому ця технологія дозволить на ходу заряджати електромобілі, а також персональні пристрої, такі як медичні імплантати або смартфони.

Можливість заряджати електричні авто при русі по дорозі могла б усунути занепокоєння їх потенційних користувачів з приводу обмеженого запасу ходу і значно знизити їх вартість (в деяких випадках батарея може становити 40% вартості електромобіля). Більш того, потенціал такої технології дозволив би зробити електрику стандартним паливом для всіх транспортних засобів.

Дослідники зі Стенфордського університету подолали серйозну перешкода на шляху до такого майбутнього, відкривши новий метод передачі електрики по повітрю рухомим об’єктам. Результати їх роботи опубліковані в виданні Nature.

«Крім просування бездротової зарядки транспортних засобів та електронних гаджетів, таких як мобільні телефони, наша технологія допоможе розширити застосування рухомих роботів, – говорить професор електротехніки та старший автор дослідження Шанхуі Фан. – Нам ще належить виробити значну кількість електроенергії, яка буде передана для зарядки електромобілів, але нам, можливо, не знадобиться занадто збільшувати відстань передачі».

Бездротова передача енергії допоможе позбутися основного недоліку електрокарів – порівняно невеликого діапазону руху на одному заряді. Наприклад, заявлений запас ходу Tesla Model 3 становить 320 км, Chevy Bolt – 380 км, а нового Nissan Leaf 2017 року випуску – близько 250 км. Однак електромобілі зазвичай потребують декількох годин для повної зарядки і це обмеження можна подолати саме за допомогою системи, яка заряджає по мірі необхідності.

«Теоретично, можна буде їздити необмежений час і не зупинятись для підзарядки, – пояснює Фан. – Передбачається, що ви зможете заряджати свій електричний автомобіль поки їдете по шосе. Приймач в нижній частині транспортного засобу буде отримувати електрику від ряду індукційних котушок, розташованих на певній відстані одна від одної під дорожнім покриттям і підключених до мережі».

электрокар заряжается во время движения без проводов

Бездротова передача енергії середнього діапазону заснована на магнітно-резонансному зв’язку. Так само, як великі електростанції генерують змінні струми шляхом обертання котушок між магнітами, електрика, що рухається по проводах, здатна створювати магнітне поле. Це поле також призводить до коливань електронів у сусідній котушці, тим самим передаючи заряд на відстань без проводів. Ефективність передачі можна збільшити, якщо обидві котушки налаштувати на одну і ту ж резонансну частоту і розташувати під правильним кутом.

Проте, безперервний потік електроенергії може підтримуватись тільки в тому випадку, якщо деякі аспекти системи, наприклад – частота, налаштовуються вручну по мірі переміщення об’єкта. Таким чином, або передаюча котушка або котушка приймача повинна залишатись практично нерухомою, в іншому разі пристрій повинен налаштовуватись безперервно в автоматичному порядку – що являє собою досить складний процес.

Щоб вирішити цю задачу, команда Стенфорду усунула радіочастотне джерело в передавачі і замінила його на комерційно доступний підсилювач напруги і резистор зворотного зв’язку. Ця система автоматично визначає правильну частоту для різних відстаней без необхідності втручання людини.

Вчені продемонстрували нову технологію, встановивши світлодіодну лампу на приймальну котушку. У звичайній системі без активного налаштування яскравість світлодіодів зменшувалась би з відстанню. У новій установці яскравість залишалась постійною, навіть коли приймач віддалявся від джерела на відстань близько одного метра.

Дослідники використовували універсальний підсилювач з відносно низьким ККД близько 10%, який є у вільному продажі. За їх словами, спеціальний підсилювач зможе підвищити ефективність до 90% і більше. В даний час розробники патентують свій винахід.

Джерело: news.stanford.edu

LEU
LEU

1 Коментарій

  1. […] нещодавно дослідники з Стенфорда розробили нову технологію бездротової передачі електроенергії […]

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline