Свобода от провода. Какими будут дороги будущего?

336
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (оценок: 1, средняя: 5,00 из 5)
Загрузка...

Пластины, приемники, магнитные поля: индукционная технология готовит революцию для электромобилей и обещает освободить их от проводов. Главная мечта – «зеленые коридоры», в которых восстанавливать запас энергии можно будет в движении.

Освободить электромобили и гибриды от рабства штепселей и проводов, дать им возможность свободно пополнять запас энергии в статике и даже во время движения по дороге. Такие перспективы рисует беспроводная подзарядка – технология, уже используемая в смартфонах и готовая к дебюту на серийных автомобилях. Подобные решения предусматривают встроенный в пластину на земле индуктор, подсоединенный к источнику питания, приемник в машине, а также систему управления и преобразования потоков энергии. Когда электрический ток проходит по бобинам в пластине, обмотка генерирует магнитное поле: резонанс от электромагнитных колебаний позволяет передавать энергию от базы к транспортному средству.

Последовательно утопленные в асфальт элементы мощностью 22 кВт зарядят аккумуляторы на скорости до 120 км/ч

Первые проекты

Многие экспериментальные проекты уже обеспечивают эффективность 90%, что сравнимо с производительностью проводной зарядки: в теории это решит все проблемы владельцев электрокаров. Транснациональная компания Qualcomm из Сан-Диего уже заключила соглашения по предоставлению технологии Halo WEVC (Wireless Electric Vehicle Charging): первыми клиентами стали два поставщика мирового уровня (немецкий Preh и американский Lear Corporation), а также Mercedes, намеревающийся запустить систему с возможностью пополнения энергии на 3,6 кВт у рестайлинговой версии S 500e plug-in hybrid. С 2018 года статическую индукцию предложит и BMW для 530e iPerformance, еще одного подключаемого гибрида. Пока система принимает 3,2 кВт, но прогресс идет быстрыми темпами.

Версия S 500e plug-in hybrid (S 550e в США) будет штатно предлагаться с системой беспроводной зарядки: индукционное устройство воспринимает ток 3,6 кВт. Такая мощность подходит подключаемым гибридам, но недостаточна для чистых электрокаров

Компания Qualcomm уже разработала прототипы на 7, 11 и 22 кВт, идеальные для использования на зарядных станциях и даже прямо на дороге. Первые общественные системы запустят к 2020–2021 годам.

Стандарт и безопасность

Halo согласно подсчетам калифорнийской компании сохраняет работоспособность даже при экстремальных погодных условиях, и ненастье – даже обильный снегопад – никак не сказывается на безопасности. Само по себе воздействие электромагнитного поля на человека может вызвать опасения, но система использует датчики, отличающие металлические объекты от живых существ: если к пластине приблизятся люди или животные, передача энергии автоматически снизится или полностью прекратится.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ  Топливо будущего: в поисках альтернативы
Версия S 500e plug-in hybrid (S 550e в США) будет штатно предлагаться с системой беспроводной зарядки: индукционное устройство воспринимает ток 3,6 кВт. Такая мощность подходит подключаемым гибридам, но недостаточна для чистых электрокаров

Компания Qualcomm не одинока: Toyota и Oak Ridge National Laboratory уже разработали решения на 22 кВт, в то время как GM и WiTricity (основана в 2007 году для коммерциализации систем беспроводной подачи энергии, разработанных в Массачусетском технологическом институте) сконцентрировали усилия на проектах на 7,7 и 11 кВт, которые подойдут как обычным электрокарам, так и версиям с увеличенным запасом хода. В общем, технологий на сегодняшний день достаточно – не хватает единого глобального стандарта. В этом смысле Сообщество автомобильных инженеров (SAE) и несколько производителей – например, Audi – ведут работу над определением характеристик общей платформы: финальное решение ожидается уже в нынешнем году.

Динамичное будущее

Самая захватывающая часть эволюции беспроводных систем – зарядка в движении энергетическими «микроинъекциями» с помощью утопленных в асфальт пластин. По мнению Гржегожа Омбаха, главы инженерного подразделения Qualcomm, последовательность элементов на 22 кВт, расположенных в нескольких метрах друг от друга, позволит восстанавливать запас энергии батарей автомобиля на скоростях до 120 км/ч. Фирма пока тренируется на сейфти-карах «Формулы Е», а первые общедоступные решения предложит до 2025 года.

Гржегож Омбах, глава инженерного подразделения Qualcomm, уверен, что последовательность элементов на 22 кВт позволит заряжать батареи автомобиля в движении. Прототипы преду­сматривают использование смартфона и оригинального приложения: программное обеспечение разработано, чтобы упростить парковку над зарядной пластиной

«Зеленые коридоры» заинтересовали Honda – компания вызвалась построить прототип на 180 кВт, заряжающийся на скорости до 155 км/ч. А эта технология способна сделать анахронизмом беспокойство о том, на сколько еще километров хватит заряда аккумуляторов.

Интеграция в сеть

Еще одна потенциально революционная перспектива – энергетические системы, способные объединять возобновляемые источники (например, солнечные батареи) и аккумуляторы для жилых домов. Решения, разработанные Nissan, Daimler и Tesla, способны запасать энергию, когда она обходится дешевле всего, и использовать ее во время пикового спроса и аварий. Так конечные потребители смогут экономить на коммунальных расходах.

Еще дальше шагнула технология V2G (Vehicle-to-Grid), которая предполагает подключение электрокаров к сети, превращая их в самые настоящие передвижные электростанции. В Дании и Великобритании Nissan и Enel запустили экспериментальные программы на основе специальных двунаправленных станций, используемых для зарядки и разрядки аккумуляторов в зависимости от необходимости: например, избыточная энергия может быть перепродана обратно в сети, что также сулит экономию. Экс­перименты подобного рода проводит и компания Sma Solar Technology совместно с Volkswagen и BMW.