Беспроводная зарядка для электромобилей на 120 киловатт: так же быстро, как на АЗС?

20 Октября 2018, Илья Хель 21

Ученые из отдела энергетики Национальной лаборатории Оук-Ридж продемонстрировали 120-киловаттную беспроводную зарядную систему для транспорта — в шесть раз мощнее предыдущей технологии ORNL и большой шаг в сторону сокращения времени зарядки. Ученые рассчитывают, что однажды электромобили можно будет заряжать на «заправочных» станциях так же быстро, как это делают на АЗС сейчас с обычными автомобилями на бензиновых ДВС. Беспроводная установка передает 120 киловатт энергии с 97% эффективностью, что сопоставимо с традиционными проводными высокоэнергетическими быстрыми зарядками.


В лаборатории ученые показали, как передают энергию через шестидюймовый воздушный зазор между двумя магнитными катушками и заряжают аккумуляторную батарею.

Как будут заправляться автомобили?

Ученые из ORNL создали и продемонстрировали первую в мире 20-киловаттную беспроводную зарядную систему, которую модифицировали для таких применений, как коммерческие грузовики. «Было важно сохранить те же или меньшие размеры, что были у предыдущей итерации, чтобы поощрить коммерческое принятие», говорит руководитель проекта Веда Галигекере.

«Мы решили проблему проектирования катушек, при этом система не нагревается и не создает никаких проблем безопасности. Любая потеря энергии во время передачи минимально».

Чтобы набрать 120 киловатт, команда из ORNL создала новый дизайн катушки, оптимизированной с использованием новейших кремниевых карбидных силовых электронных устройств для легкой и компактной системы. Архитектура системы берет энергию из сети и преобразует ее в высокочастотный переменный ток, который генерирует магнитное поле, передающее энергию через большой воздушный зазор. Как только энергия передана вторичной катушке, она преобразуется обратно в постоянный ток и хранится в батареях транспорта.

Дальнейшие цели — разработка системы для передачи 350-400 кВт и сокращения времени зарядки до 15 минут.

Получится? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

21 комментарий Оставить свой

  1. cats.can.fly

    Пол гигаватта по воздуху. Интересно а если между приёмником и передатчиком что-нибудь живое попадёт? Например всякие коты и другая мелочь любят под машинами прятаться. Тогда что? Курка-гриль сразу?

    • Alex_4321

      cats.can.fly, Пол гигаватта - это 500 мегаватт, не многовато-ли?

      • Alex_4321

        Alex_4321, Сорри, правда, нашёл в конце статьи

        • cats.can.fly

          Alex_4321, Упс, Мегаватта))). Провтыкал.

  2. Putnik1964

    > Беспроводная установка передает 120 киловатт энергии с 97% эффективностью

    3% рассеивается (не уходит на нагрев установки, а именно рассеивается).
    Это 3,6 кВт.

    По сути это микроволновка открытого типа. :-)
    Хорошо прожаренный водитель - как приятный бонус к беспроводной заправке авто.

    • Putnik1964

      Putnik1964, это я к тому, что эти 6 дюймов (15 см) проще и лучше кабелем прокинуть.

      • Aladdin

        Putnik1964, +++
        Действительно какой смысл весь этот огород городить,какие выгода даёт?
        Неужели сложно вставить вилку в розетку? Ведь мы же на обычных заправках вставляем в пистолет в бак и.....выстреливаем))
        Насчёт 97% эффективности мне как инженеру по электронике что-то не верится. Только трансформаторы,где сердечник замкнут имеют такой КПД,а тут воздушный зазор нехилый имеется....

      • Alex_01

        Putnik1964, Рекомендую вам выбросить свой роутер и подключить ко всем гажджетам инет по проводу
        Встроенная в пол зарядка гаража частного дома. Паркинги по тому же принципу. Заехал и пошёл, а авто уже заряжается. Дороги со встроенными в асфальт зарядниками. Вроде в Израиле собирались построить такую в качестве эксперимента Применений масса.

        • Putnik1964

          Alex_01, рекомендация неудачная.
          Роутер передаёт информацию, а не энергию.

        • AMDRYZEN

          Alex_01, Да он просто знает что не доживёт до дня когда эта технология появится в России , а если этого не будет то остаётся критиковать , так делают все , пешеходы критикуют водителей БМВ за то что у бэхи расход большой )))

  3. AMDRYZEN

    Для электро самолётов в будущем то что надо , легковая авиация станет ещё дешевле и безопаснее, мечта частников и региональных перевозчиков .
    Самолёт который практически не нуждается в обслуживание и не тратит топливо , практически бесплатно летает .

  4. ubivec78

    Есть у меня подозрение, что аккумуляторы будут изнашиваться с дикой скоростью. Заменять их придётся часто, что не выгодно будет.

  5. madgen555

    Я думаю, к моменту когда большая часть населения планеты перейдет на электричество, это самое электричество подорожает до текущего уровня цен на топливо

  6. madgen555

    Имеется в виду электротранспорт. А в России, если все же осуществится когда нибудь переход на электро, и подавно. И спрашивать никто никого не будет, повысят и все

  7. Qi-vi-go

    То чувство, когда статьи пишет школьник.

    Как относится беспроводная зарядка к скорости заряда?
    Зарядка через кабель всегда будет самой эффективной, ток заряда через кабель ограничивается только его мизерным сопротивлением.
    Скорость заряда ограничивается самим аккумулятором.

    Откуда КПД 97%?
    Т.к. по воздуху энергию лучше всего переносит синусоида, транзисторам придётся работать в активном режиме. А это уже огромные потери на формирование фронта и спада синуса. Итого, максимальный КПД 50-60%.

    • Qi-vi-go

      Qi-vi-go, Ну, насчёт КПД 97% возможно т.к это просто СВЧ трансформатор получается, а не антенна. Только передача энергии на 15см, зачем? Такое геморойное устройство может заменить обычный кабель.

    • Aladdin

      Qi-vi-go, Как раз в транзисторах потери будут невелики,т.к. работают в ключевом режиме,а из ШИМа,который формируют эти транзисторы,получить синус совсем несложно добавлением LC фильтра. Примером могут служить звуковые усилителе класса Д,у мну такой Pioneer дома есть,так вот при мощности 2Х30вт сам усилитель еле тёплый,до этого работал обычный усил,старый JVC,он при такой мощности почти кипятком был))

      • Qi-vi-go

        Aladdin, Транзисторы в ключевом режиме могут формировать только прямоугольные импульсы. Если смотреть на спектр прямоугольного импульса, то можно увидеть что почти вся энергия импульса лежит в НЧ диапазоне.

        Чем ниже частота сигнала, тем больше нужна антенна.

        Эффективная антенна работает только на одной частоте.

        Если к вч прямоугольному сигналу подключить фильтр, то он будет фильтровать НЧ часть прямогульного сигнала в котором хранится основная энергия.

        • Qi-vi-go

          Qi-vi-go, Хотя да, все же можно, если юзать ШИМ, но одно дело модулировать звуковой сигнал в пределе до 25кГц, а другое модулировать СВЧ, с частоты начиная от, ну хотя бы 5Ггц, что бы антенна была поменьше.
          Да этим сигналом управлять СВЧ rf транзисторами, которые расчитаные на 120кВт(бред), да ну, нету таких транзисторов, а если и будут то стоить нереально много будут.

          Сейчас можно сделать микроволновку на полупроводниках, с максимальной мощностью 500Вт. А стоить такая будет раз в 100 дороже обычной, и КПД там будет, ну максимум 85%.

          Можно юзать лампы, но их КПД 50-60% + высоковольтное питание нужно.

  8. amd212

    Идеал беспроводной зарядной станции это гроза - всего один удар молнией и ваш автомобиль наелся на следующие 10 лет.

    • Aladdin

      amd212, Не правда ваша,по работе занимаюсь ремонтом автоэлектронике,была в работе А6,в которую на ходу ударила молния,авто заглохло,водитель жив,из всех блоков рабочими остались только радио и климат,остальные заменили и авто поехало....да и ещё след на крыше остался диаметром 1см как от контактной сварки))

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.