Ngành công nghiệp

Dải truyền năng lượng không dây cho xe điện và xe buýt

Dải truyền năng lượng không dây cho xe điện và xe buýt

Xe buýt điện trực tuyến KAIST (OLEV) của Hàn Quốc [Nguồn ảnh:KAIST, qua Tạp chí có dây]

Cùng với công nghệ pin tiên tiến, một phương pháp tiềm năng khác để sạc xe điện (EV) có thể là dải truyền năng lượng không dây được lắp đặt trên mặt đường. Tiềm năng cho các loại xe điện mới là khá thú vị, đặc biệt đối với các phương tiện giao thông công cộng như xe buýt và xe điện, nhưng một ngày nào đó công nghệ này cũng có thể được sử dụng cho xe điện.

Truyền tải không dây lần đầu tiên được Nikolai Tesla chứng minh vào năm 1891. Tesla có một niềm yêu thích ám ảnh đối với chủ đề này, điều này đã giúp ông phát triển Tesla Coil của mình. Thiết bị này, tạo ra dòng điện xoay chiều tần số cao, điện áp cao, cho phép Tesla truyền điện trong khoảng cách ngắn mà không cần kết nối dây thông qua khớp nối cảm ứng cộng hưởng, truyền năng lượng điện không dây trường gần giữa hai cuộn dây được ghép từ tính.

Cách tiếp cận này đang ngày càng được thử nghiệm ở nhiều quốc gia khác nhau như một phương tiện tiềm năng để sạc xe điện khi đang di chuyển. Nó liên quan đến việc truyền điện giữa hai tấm nhiễm từ tính, một tấm được đặt dưới lòng đường hoặc đường sắt và tấm kia nằm bên dưới gầm của một chiếc xe. Ở Ý, một hệ thống như vậy đã được sử dụng ở Genoa và Turin trong hơn mười năm, cung cấp 10 đến 15% năng lượng cho 30 xe buýt điện có thể sạc lại tại mỗi trạm xe buýt. Hệ thống được phát triển bởi một công ty Đức, Conductix-Wampfler, công ty này tuyên bố hiệu suất truyền năng lượng 95%. Một hệ thống khác hiện đang được phát triển tại Đại học Bang Utah, được hỗ trợ bởi sự tài trợ của Cục Quản lý Vận tải Liên bang và một hệ thống cảm ứng cũng được đưa ra tại Hà Lan vào năm 2010.

Năm 2009, Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) đã thử nghiệm dự án Xe điện trực tuyến (OLEV) của mình. Điều này đã kết hợp một công nghệ gọi là Từ trường Định hình trong Cộng hưởng (SMFIR) liên quan đến việc chôn các dải điện ở độ sâu 30 cm (11,8 inch) bên dưới mặt đường, được kết nối với lưới điện quốc gia. Một đoàn tàu không có đường ray được sử dụng làm phương tiện trình diễn, bao gồm một máy kéo được trang bị cảm ứng từ và ba toa hành khách. KAIST sau đó triển khai xe điện sử dụng hệ thống tại Seoul Grand Park Amusement Park và sau này với xe buýt điện đầu tiên trên thế giới trong tháng 7 năm 2013, đi du lịch cho khoảng cách 15 dặm giữa nhà ga xe lửa ở thành phố Gumi và huyện của In-dong . Sau đó, dự án ban đầu đã dẫn đến sự hình thành của hai công ty phụ, OLEV Korea và OLEV Boston, công ty này ra mắt vào năm 2011 và đang hướng tới thương mại hóa hệ thống của mình để sử dụng ở Mỹ.

Xe buýt KAIST OLEV đang hoạt động tại thành phố Gumi của Hàn Quốc [Nguồn ảnh:KAIST]

Hệ thống truyền tải không dây có nghĩa là pin trong xe điện có thể được giảm kích thước xuống khoảng một phần ba so với kích thước mà bạn thường mong đợi tìm thấy trên xe điện. Khoảng cách 6,7 inch giữa mặt đường và đáy của mỗi chiếc xe mang lại hiệu suất sạc 85% ở 100 kilowatt. Các tấm biển chôn dưới mặt đường chiếm từ 5 đến 10 phần trăm toàn tuyến và được tắt cho đến khi có phương tiện đi lại. Phải mất khoảng 30 phút cho OLEV để sạc đầy và họ có thể đi du lịch cho 40 cây số giữa chi phí (khoảng 24 dặm) và điều đó có nghĩa là họ có thể có khả năng xoay chiều ra khỏi tuyến đường sạc thành lập nhân dịp nếu họ cần. Xe buýt có thể di chuyển với tốc độ tối đa 85 km / h (km / h) nhưng thường di chuyển với tốc độ 60 km / h trong dịch vụ thông thường.

XEM CŨNG: BAIC mở trung tâm nghiên cứu và phát triển xe điện đầu tiên bên ngoài Trung Quốc

Điều này thực sự đang trở nên khá thú vị, vì các công ty khác trên thế giới đang bắt đầu thực hiện điều này. Qualcomm, Momentum Dynamics, WiTricity, Evatran và WAVE đều có các hệ thống đang được phát triển vào lúc này. Một số người đặt câu hỏi liệu hệ thống này có thể được tinh chỉnh để có thể sử dụng trên ô tô hay không, đơn giản vì thiết bị được sử dụng trên xe quá cồng kềnh ở mức 400 lbs. Tuy nhiên, nó hoàn hảo cho xe buýt, giúp chúng tiết kiệm đáng kể trọng lượng pin. Xe buýt điện sử dụng hệ thống chuyển tải không dây hiện không cạnh tranh được với xe buýt chạy bằng dầu diesel về chi phí vốn nhưng về tổng chi phí sở hữu do tiết kiệm pin có thể có với hệ thống này cũng như yêu cầu bảo trì thấp.

Vương quốc Anh đã công bố ý định thử nghiệm đường cao tốc "tính phí khi bạn lái xe" vào tháng 8 năm ngoái, sau khi hoàn thành nghiên cứu khả thi do Highways England ủy quyền. Các cuộc thử nghiệm sẽ diễn ra trên đường địa hình vào một thời điểm nào đó trong năm nay hoặc năm sau, sẽ đánh giá tiềm năng của hệ thống để giúp giảm chi phí nhiên liệu, chịu tác động tối thiểu lên bề mặt đường và giảm tác động môi trường từ giao thông đường bộ bao gồm cải thiện chất lượng không khí , giảm tiếng ồn và lượng khí thải carbon thấp hơn. Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải Vương quốc Anh Andrew Jones vào thời điểm đó cho biết việc chuyển giao không dây có thể mang lại những khả năng thú vị cho đất nước do chính phủ cam kết 500 triệu bảng Anh trong vòng 5 năm tới để giữ cho Vương quốc Anh đi đầu trong công nghệ này và tiềm năng thúc đẩy việc làm và sự phát triển.

Hệ thống thu phí đỗ xe không dây được trưng bày tại triển lãm xe máy [Nguồn ảnh:Wikimedia Commons]

Nếu các thử nghiệm thành công, nó có thể dẫn đến một cuộc cách mạng về du lịch đường bộ bền vững ở Anh. Các cuộc thử nghiệm này sẽ có tổng thời gian kéo dài khoảng 18 tháng, sau đó có thể cần phải tiến hành thêm nhiều cuộc thử nghiệm trên đường. Trong khi đó, ít nhất một thành phố ở Anh, Milton Keynes, đã đi trước với hệ thống truyền tải không dây của riêng mình, mặc dù điều này khá hạn chế và yêu cầu xe buýt phải dừng vài phút một lần trong khi sạc.

Sạc không dây ở Anh không phải là không có những lời chỉ trích. Ví dụ, Tiến sĩ Paul Nieuwenhuis, giám đốc Trung tâm xe điện xuất sắc của Trường Kinh doanh Cardiff tỏ ra khá hoài nghi, vì lý do chi phí và thực tế là công nghệ pin luôn được cải thiện, đặc biệt là về những gì Tesla đã đạt được trong thời gian gần đây. nhiều năm. Ngay cả khi tính năng sạc không dây được đưa vào các con đường của Anh, Highways England vẫn có ý định lắp đặt các điểm sạc plug-in cho xe điện ở các khoảng cách 20 dặm trên mạng đường cao tốc. Điều này sẽ giúp cải thiện việc sử dụng xe điện của người tiêu dùng.

Một viện đang xem xét tiềm năng truyền không dây cho xe điện là Viện Fraunhofer của Đức. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Hệ thống Năng lượng và Năng lượng gió IWES của Fraunhofer ở Kassel đã phát triển một thiết kế hiệu quả về chi phí vào tháng 8 năm ngoái, sử dụng các thành phần tiêu chuẩn có sẵn trên thị trường đại chúng. Các nhà khoa học đã cố gắng giảm số lượng các tấm ferit cồng kềnh bằng cách sử dụng hệ thống cuộn dây, điều này cũng làm giảm chi phí. IWES phát hiện ra rằng ngay cả khi ô tô cách cuộn dây 20 cm trên đường, mức hiệu suất từ ​​93 đến 95% vẫn có thể đạt được trên toàn bộ dải công suất từ ​​400 watt đến 3,6 kilowatt. Một ưu điểm khác của hệ thống này là nó cũng có thể phóng điện vào lưới điện chung. Điều này có nghĩa là năng lượng dư thừa từ lưới điện có thể được đưa vào những chiếc xe này, sử dụng chúng làm phương tiện lưu trữ năng lượng cho đến khi có điện trở lại lưới điện cần thiết.

Cuộn sạc cảm ứng của Fraunhofer dành cho ô tô điện [Nguồn ảnh:Viện Fraunhofer]

Hai viện khác của Fraunhofer, Viện Fraunhofer về Công nghệ Sản xuất và Vật liệu Tiên tiến IFAM và Hệ thống Cơ sở hạ tầng và Giao thông IVI, đã thử nghiệm thành công hệ thống truyền tải không dây để sử dụng trên ô tô, sử dụng một tuyến đường thử nghiệm dài 25 mét với các cuộn dây được nhúng trên đường. Chiếc xe thử nghiệm, một chiếc xe thể thao được chuyển đổi thành xe điện, đã đi được toàn bộ tuyến đường với tốc độ vừa phải trong khi sạc pin đồng thời.


Xem video: 40 THỦ THUẬT CỰC KỲ HIỆU QUẢ ĐỂ TẠO RA NĂNG LƯỢNG (Tháng Sáu 2021).