Sähköautot: latautuvatko ajaessasi?

Uusi tekniikka mahdollistaa langattoman sähkön siirron liikkuville kohteille

Sähköautot kuormittuvat ajon aikana: Yhdysvaltain tutkijat olisivat voineet kehittää tämän tulevaisuusnäkemyksen tekniikan. © sdp119 / ajattelukunta
lukea ääneen

Electricity to Go: Yhdysvaltain tutkijat ovat kehittäneet tekniikan, jonka avulla sähköä voidaan siirtää liikkuviin esineisiin - ilman johtoja tai suoraa kosketusta. Esimerkiksi sähköautot voitaisiin ladata ajon aikana, kuten tutkijat raportoivat lehdessä "Nature". Tämä on mahdollista suorittamalla varauksen kehittäminen edelleen induktiolla: Latauskelan muuttuva magneettikenttä toimii lähettimenä.

Yksi suurista esteistä sähköautojen leviämiselle on niiden rajallinen etäisyys: 100–300 kilometrin ajomatkan jälkeen akut ovat tyhjät. Vain muutama kallis poikkeus, kuten Tesla-ajoneuvot, murtautuu jo 500 kilometrin merkkiin. Vaikka tutkijat työskentelevät jo paristoilla, joilla on suurempi teho, mutta toistaiseksi ne ovat vain kokeellisessa vaiheessa.

Langaton lataus - myös liikkeellä

Mutta jatkossa lataus kiinteillä asemilla ei ehkä ole enää tarpeen: sähköautot voisivat täyttää tarvittavan sähkön suoraan ajon aikana - tien magneettikäämeillä. Vaikka sellaisia ​​langattomia latausyksiköitä on jo olemassa, toistaiseksi induktiolataus toimii vain paikallaan.

Syynä tähän: Jotta vastaanottokelan vuorotteleva magneettikenttä tuottaa sähköä, molempien käämien taajuuden on oltava täsmälleen sovitettu toisiinsa. Vaihda etäisyyttä tai kulmaa, latausteho heikkenee heti tai jopa loppuu kokonaan.

Tämä on erilaista Shanhui Fanin ja hänen joukkueensa kanssa Stanfordin yliopistossa. He ovat modifioineet latauskelaa säätämään automaattisesti magneettikentän taajuuden vastaanottimen kelan etäisyyteen. Jännitevahvistin ja siihen kytketty vastus takaavat tehokkaan tiedonsiirron, kuten tutkijat selittävät. näyttö

Näin tekniikka toimii - tässä on yksinkertainen prototyyppi © Stanford University

Kela mukautuu automaattisesti

Fan ja hänen kollegansa osoittavat prototyypillä, että tämä järjestelmä toimii. Hänen kanssaan he lähettivät Enegien langattomasti LEDiin, joka siirrettiin hitaasti latauskelan ohi. "Tavallisesti LEDin kirkkaus riippuu etäisyydestä kelaan, mutta järjestelmässämme LED oli aina yhtä kirkas", tutkijat raportoivat.

Toistaiseksi tutkijat ovat siirtäneet vain yhden milliwatin pienitehoa langattoman latausjärjestelmänsä avulla ja vain yhden metrin säteellä liikkuviin kohteisiin. Mutta he ovat vakuuttuneita siitä, että tätä voidaan lisätä merkittävästi. He käyttävät jo parempia, räätälöityjä komponentteja, siirtotehokkuutta voidaan lisätä jo 300 kertaa, he kertovat. Sähköautojen lataaminen tällä tekniikalla on siksi varsin mahdollista.

Ajorataan upotetut latauskelat voisivat mahdollistaa langattoman sähkönsiirron - Stanfordin yliopisto

Hyödyllinen sähköautoissa, älypuhelimissa ja muissa

"Toivomme, että jonain päivänä voit ladata sähköautosi ajaessasi tien varrella", sanoo Fan. "Teoreettisesti tämä antaisi sinulle mahdollisuuden matkustaa määräämättömästi pysähtymättä shoppailla. Tämä olisi mahdollista, jos tien päälle upotetaan latauskeloja, jotka välittävät energiansa langattomasti niiden yli kulkeviin autoihin. Auton lattian vastaanottokelat generoivat sitten tarvittavan virran.

Asfalttiin upotettujen latauskelojen energia voisi tarjota aurinkokennoja tienvarsille - joten tulevaisuuden liikenne ei olisi vain päästöjä vapaa, vaan myös eliminoisi fossiilisten polttoaineiden tarpeen Sähköntuotanto, tutkijat selittävät. Samanaikaisesti autonomisten ajoneuvojen kaistalla olevat latauskelat voisivat välittää heille tietoa ja auttaa heitä esimerkiksi pitämään kaistaa.

Mutta sähköautojen lisäksi myös matkaviestimet, kuten älypuhelimet, voisivat hyötyä uudesta tekniikasta. "Tämä olisi hyödyllistä kaikille, jotka voivat hyötyä langattomasta, dynaamisesta lataustekniikasta", Fan selittää. "Joten tekniikkamme voisi antaa virtaa robotille ja kaikille Mahdolliset laitteet kehossa tai kehossa. "(Luonto, 2017; doi: 10.1038 / nature22404)

(Stanfordin yliopisto, 15.06.2017 - NPO)