Зарядка посреди дороги: Катушки под асфальтом
Одним из основных препятствий перед массовым распространением электромобилей остается их ограниченный пробег, редко превышающий 150 км, после чего им требуется подзарядка. Это, в свою очередь, требует широкой сети заряжающих точек — а также и лишнего времени в пути, необходимого для «загрузки» аккумуляторов. Возможно, решит эту проблему идея, озвученная недавно американскими разработчиками из команды профессора Шаньхуэй Фаня (Shanhui Fan).
Речь идет об интеграции системы беспроводной подзарядки непосредственно в дорожные пути — о подобном подходе, предложенной корейскими инженерами, мы рассказывали в заметке «Ток из-под земли», однако американский проект вовсе не повторяет корейский. Авторы его отталкивались от работы своих коллег, которым пару лет назад удалось создать систему беспроводной передачи энергии и даже запитать с ее помощью лампу («Физики зажгли»). При этом расстояние от лампы до источника составляло около 2 м, и лампа продолжала гореть даже при наличии препятствий между ней и источником.
Реализовано это с использованием эффекта резонанса низкочастотного магнитного поля: и передатчик, и приемник оснащены медными катушками, которые спроектированы таким образом, что их резонансная частота строго одинакова. Передатчик создает вокруг себя магнитное поле, колеблющееся с нужной частотой, которую «улавливает» и накапливает приемник — происходит передача энергии. При этом остальные окружающие объекты, и даже чувствительная электроника, едва ли почувствуют эти колебания: воздействие даже слабее естественного магнитного поля Земли.
Тем же путем пошли разработчики и на этот раз, поставив целью передавать без проводов 10 КВт, что, по их расчетам, должно быть достаточным для поддержки заряда аккумуляторов на постоянном уровне при быстрой езде по шоссе. С помощью компьютерного моделирования они выбрали оптимальную конструкцию и взаимное расположение катушек приемника и передатчика, добившись внушительной 97-процентной эффективности передачи энергии. По их расчетам, принимающая катушка будет устанавливаться на электромобиле, а серия передающих — интегрироваться в дорожное полотно, под асфальтовое покрытие. Электромобиль сможет подзаряжаться, просто проезжая мимо.
Этим разработка пока ограничивается, хотя авторы продолжают трудиться над проектом и уже начали патентовать свои решения. В ближайшем будущем они обещают перейти к созданию действующего прототипа системы и его полевым испытаниям. Они говорят: «Что особенно важно в нашей концепции — это потенциальная возможность ехать на какое угодно расстояние без необходимости останавливаться для подзарядки. Вы вообще можете прибыть к цели с более заряженными аккумуляторами, чем отправляясь в дорогу».
По пресс-релизу Stanford University