Новый способ беспроводной зарядки электрокаров на ходу предлагают ученые США

Электромобили в скором будущем смогут заряжаться по воздуху при движении по магистрали, в которую будут встроены устройства беспроводной зарядки, и это позволит проезжать сотни или даже тысячи километров без вынужденных остановок. Идея похожа на научную фантастику, но инженеры Колорадского

Электромобили в скором будущем смогут заряжаться по воздуху при движении по магистрали, в которую будут встроены устройства беспроводной зарядки, и это позволит проезжать сотни или даже тысячи километров без вынужденных остановок. Идея похожа на научную фантастику, но инженеры Колорадского университета в Боулдере (UCB) хотят воплотить её в жизнь.

«Наша цель – заряжать электрические автомобили во время движения», - говорит Хуррам Африди, доцент кафедры электрической, компьютерной и энергетической инженерии UCB.

За последние два года Африди и его коллеги разработали концепцию беспроводной передачи энергии, суть которой заключается в передаче энергии посредством электрических полей высоких частот.

Технология, которая создавалась на протяжении нескольких поколений

Идея беспроводной передачи энергии, привлекала учёных уже более века. В 1890-х годах, изобретатель Никола Тесла, продемонстрировал беспроводную передачу электричества, включив лампу накаливания без присоединения к сети. Позднее Тесла начал работу над беспроводной станцией передачи энергии «Уорденклифф» в Шорхэме, Нью-Йорк, но проект был закрыт из-за финансовых трудностей.

Сегодня, некоторые устройства оснащены беспроводной зарядкой, но при этом они должны находиться на специальной платформе, которая подключается к розетке.

Сделать подобное для движущегося автомобиля намного сложнее. Необходима значительно большая мощность для передачи электричества на расстояние от дороги до аккумулятора. При этом электрокар не будет задерживаться на одной зарядной платформе более чем на долю секунды, поэтому их нужно размещать каждые несколько метров, чтобы обеспечить непрерывный процесс.

Читайте также: В дороги с беспроводной зарядкой для электробусов Израиль инвестирует $2,2 млн

На пути к цели

Чтобы решить проблему масштаба и движения, Африди пришлось хорошо подумать над способом передачи энергии.

Большинство исследований в этой области сосредоточено на передаче энергии через магнитные поля – индуктивный метод. Магнитные поля легче генерировать, чем эквивалентные электрические. Однако они движутся по спирали и в их конструкциях используются хрупкие и дорогостоящие ферриты, которым свойственно терять магнитное поле.

В отличие от магнитных полей, электрические движутся относительно прямолинейно. Африди хочет использовать это в своём проекте и существенно снизить его стоимость.

Проблема использования электрических полей для беспроводной передачи энергии (ёмкостный метод) заключается в том, что воздух между дорогой и транспортным средством обладает слишком маленькой электроёмкостью. Африди решил эту задачу, увеличив частоту электрического поля.

Ученые использовали 2 металлические пластины, расположенные в 12 см друг от друга. Команда смогла передать через это расстояние киловатты энергии в мегагерцевом частотном диапазоне.

«Мы были ошеломлены результатом, когда достигли мощности 1000 ватт и смогли передать электроэнергию на расстояние 12 см, - сказал Африди. - В тот день много кто получил пятёрки».

Мечта Теслы станет реальной?

Африди планирует продолжить работу над проектом и расширить рамки его применения в реальном мире. Учёный предполагает, что технология может быть адаптирована для использования в робототехнике, увеличивая производительность роботов. Также возможно ее применение в транспортных проектах нового поколения, например, Hyperloop.

Реализация технологии в жизни, ещё далеко за горизонтом. Неизбежно возникнет множество проблем, которые нужно будет решить, но Африди настроен оптимистично и готов к их преодолению.