Привет, дорогие читатели iCover! Как думаете, реально ли создание системы, способной полностью обеспечить энергетические потребности транспортного средства на электрической тяге без любых физических и существенных временных затрат со стороны водителя? Возможно ли зарядить свой электромобиль прямо в пути, не сворачивая с трассы и не теряя, как минимум, несколько часов на зарядку или подзарядку? В британском министерстве транспорта и государственной дорожной компании Highways England считают, что да, и уверяют, что готовы доказать это в ближайшей перспективе.

image


Еще совсем недавно Илон Маск отвечал на вопросы журналистов о том, какой, по его мнению, будет динамика роста продолжительности пробега электрокара Tesla без подзарядки батареи. На текущий момент рекорд дальности при движении без перегрузки и на малых скоростях составляет 800 км. К 2016 — 2017 году, считает Илон, будет преодолена планка в 1000 км, а к 2020 году – в 1200 км пути от одного заряда. В среднем, емкость существующих батарей Tesla будет увеличиваться не менее чем на 5-10% ежегодно. Дальность перемещения при этом будет определяться, конечно же, не только одной емкостью заряда батареи.

При столь жизнеутверждающей динамике вопрос создания и развития существующей зарядной инфраструктуры, как и поиск альтернативных способов зарядки аккумуляторных батарей электрокаров по-прежнему стоит очень остро.

Пока Илон Маск размышляет над тем, как увеличить дальность пробега электромобиля без подзарядки с 800 до 1200 км, инженеры государственной британской компании Highways England при поддержке министерства транспорта Британии предложили дерзкий альтернативный проект — систему Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT), успешная реализация которого позволит заряжать уже существующие ТС на электрической тяге беспроводным способом при их движении по определенным участкам трассы.

Таким образом, DWPT (как сбалансированное дополнение к существующим и перспективным стационарным сетям) позволит решить не только проблему зарядки электромобиля, но и болезненную проблему создания и развития инфраструктуры зарядных станций.

Системы Dynamic Wireless Power Transfer – реалии и перспективы


Дабы не опережать события, заметим, что пока речь идет не о концепте, а о перспективном пилотном проекте. Вместе с тем, цели, возможности и решительный настрой руководства национальной подведомственной компании Highways England позволяют надеяться на успешную реализацию планов.

Цели проекта Dynamic Wireless Power Transfer:

Исследование динамических систем зарядки аккумулятора для электрических транспортных средств на стратегических дорожных магистралях позволит:

Владельцам электромобилей и гибридных ТС:

  • Освободить ТС от жесткой привязки к существующей сети зарядных станций.
  • Существенно снизить расходы на заправку.

Дорожным компаниям:

  • Улучшить качество воздуха.
  • Снизить уровень шума и улучшить качество жизни людей, живущих в непосредственной близости от трасс, заправочных и зарядных станций.
  • Минимизировать расходы, связанные с обслуживанием зарядных станций.

К реализации дорожной карты в компании Highways England намерены приступить уже в этом году.

“Возможность подзарядки электромобилей во время движения откроет интересные перспективы, — отмечает министр транспорта Великобритании Эндрю Джонс (Andrew Jones) … — Для того, чтобы Великобритания смогла первой внедрить эту технологию, улучшить качество окружающего воздуха и создать дополнительные рабочие места правительство страны уже выделило 500 миллионов фунтов стерлингов на ближайшие пять лет.” – констатирует он.

Опробовать инновацию в Highways England первоначально планируют на частных дорогах Великобритании. В соответствии с планом первый этап должен стартовать уже до конца текущего года и продлиться полтора года. “Активные” участки трассы (т. н. «Сharger loop») расположатся с интервалом в 30 км на выделенных полосах. Если все пойдет по плану, то на следующем этапе системы DWPT будут развернуты на ключевых автомагистралях Великобритании. Первый этап позволит исследовать систему в действии, ответить на оставшиеся вопросы, связанны с ее эффективностью и безопасностью, наметить пути устранения обнаруженных проблем в перспективных решениях.

Локомотивом в продвижении проекта все же стала организация Highways England, несущая ответственность за качество и ремонт дорог, качественное улучшение национальной транспортной инфраструктуры Британии. По мнению Майка Уилсона – главного дорожного инженера компании, ”… Проводимые вне основных автотрасс испытания технологии беспроводной подачи энергии помогут адаптировать дорожную сеть Великобритании к энергоэффективным технологиям и откроют новые возможности для грузоперевозок по всей стране”.

Технология “электрического шоссе” (Electric Highways)





Технология DWPT позволяет обеспечить бесконтактную передачу энергии из существующей национальной электросети в зарядное устройство электрического или гибридного автомобиля, микроавтобуса и грузового транспорта непосредственно в процессе движения по трассе. И в этом ее инновационность.

Для создания резонанса (Shaped Magnetic Field In Resonance) между “излучающим” блоком дорожного полотна и приемным блоком электромобиля последние дооснастят электромагнитными катушками и сопутствующим интерфейсом.

Тестовые испытания будут проводиться в закрытом режиме. Автомобили, участвующие в тестах будут оснащены катушками, преобразующими электромагнитное излучение, продуцируемое элементами в дорожном покрытии в зонах петли заряда в электрический ток. Оборудование, осуществляющее беспроводную доставку полезной энергии ТС разместится под дорожным покрытием.

image

Преимущества беспроводных динамических зарядных станций DWPT очевидны. При успешном развитии проекта – это, в первую очередь, высокоэффективное решение проблемы дефицита стационарных зарядных станций. Это отсутствие необходимости терять время на зарядку аккумулятора. Для владельца ТС – это возможность увеличить длину автопробега уже имеющейся модификации автомобиля.

image

Несмотря на всю привлекательность такого решения инженеры справедливо полагают, что столкнутся в процессе “доводки” проекта придется сразу с несколькими проблемами. Одна из них – надежность конструкций, скрывающих оборудование, размещенное под дорожным покрытием. Не менее серьезные вызовы могут бросить и сюрпризы погоды – дождь, снег, гололедица. Четко просчитаны должны быть факторы, связанные в потенциальными рисками для здоровья водителя и пассажиров.

Проект – проектом, а точная оценка пропускной способности систем DWPT, как и стоимости услуг динамической зарядки возможна только в условиях реальной трассы, на участках с интенсивным движением и т. д. Это прекрасно понимают инженеры Highways England. И поэтому раньше времени об успехах предпочитают не заявлять.

Вместе с тем, полностью отказаться от стационарных зарядных станций даже в случае успешной реализации проекта DWPT в министерстве транспорта Великобритании не планируют. Напротив, намечено параллельное и взаимодополняющее развитие двух альтернативных систем обслуживания, при этом стационарные станции на основных магистралях страны инженеры Highways England планируют размещать с интервалом в 35 км.

Уважаемые читатели, мы всегда с удовольствием встречаем и ждем вас на страницах блога iCover! Мы готовы и дальше радовать вас своими публикациями и постараемся сделать все возможное для того, чтобы проведенное с нами время доставило удовольствие и вам. И, конечно, не забывайте подписываться на наши рубрики и мы обещаем — скучно не будет!

Комментарии (33)


  1. nik_vr
    30.09.2015 08:54
    +1

    Как-то сразу бросается в глаза, что проект не в явном виде не предусматривает оплату этого беспроводного счастья водителями.


    1. AllexIn
      30.09.2015 09:25
      +3

      Контрольная станция же биллингом занимается. На схемо-фотографии написано.


  1. VoiceDao
    30.09.2015 09:21
    +1

    Конечно, когда все отладят (если таки запустят), вероятнее всего сформируют какую-то тарифную сетку, другое дело, как жестко тарифицировать, если к примеру, самое непосредственное влияние на качество зарядки оказывает погода, а скорость проезда через зоны установят фиксированную.


  1. Rumlin
    30.09.2015 09:28

    КПД 75%? Как-то много для таких систем.


    1. Snowly
      30.09.2015 23:15

      В видео рассказывается про КПД в гараже в 97%.


      1. Rumlin
        01.10.2015 14:13

        Ниже пишут подробнее — влияет расстояние между катушками geektimes.ru/company/icover/blog/263180/#comment_8820018

        По-моему КПД с трудом достигает 50%. Попадалась публикация, но цифр точно не помню. Запомнилось это как причина почему эти системы до сих пор не внедрены.


  1. Kpyto
    30.09.2015 09:37
    +1

    В пресс-релизе Highways England иллюстрация красивая:

    image


  1. ef_end_y
    30.09.2015 09:44
    +3

    Может проще: автомобиль-троллейбус?)


    1. Goodkat
      01.10.2015 10:59

      Для грузовиков бы подошло


  1. Alexeyslav
    30.09.2015 09:51
    +1

    Отличная выйдет микроволновочка… или миливолновочка.


    1. Stalker_RED
      30.09.2015 19:20
      +2

      Вы знакомы с принципом работы микроволновой печи? Хоть в вики загляните.


  1. xirahai
    30.09.2015 09:51
    +3

    На стоянке еще куда ни шло — можно опустить приемную катушку вплотную на индуктор. А вот на ходу расстояние до индуктора увеличится, и это съест весь КПД. К тому же на видео система очень символично под сиденьем водителя автобуса. Что будет с человеком, ежедневно хватающим черезмерную дозу ЭМП? В любом случае явно не на пользу. Плюс помехи для бортовой и носимой РЭА. В общем крайне неэкологичная задумка.


    1. Alexeyslav
      30.09.2015 11:13
      +1

      Резонансные работают на метры с хорошим КПД. Вспомни, пару лет назад уже были анонсы такой беспроводной силовой передачи энергии.


      1. xirahai
        30.09.2015 11:39
        +2

        В резонансных на излучающей стороне используется высокодобротный резонансный контур. Там напряженность поля в ближней зоне вообще зашкаливает. Недаром например в кругу радиолюбителей не рекомендуется находиться вблизи резонансных магнитных антенн (рамочных) даже при подводимой мощности в десяток Вт. А тут мощности потребуются на порядок больше, если не на два — и всё живое рядом передохнет.


        1. Alexeyslav
          02.10.2015 13:49

          Напряженность электрического поля, а электрическое поле экранируется простой фольгой. Статика будет накапливаться, но эта проблема и так успешно решается — электропроводящая резина, специальные «хвосты», косички и т.д.


  1. frost_lab
    30.09.2015 09:54

    Вопросов, однако, много, и помимо тех что озвучены в статье:
    Кто и как будет внедрять технологию в электрокары?
    Как на счёт десятка несовместимых стандартов в разных странах в будущем?


    1. StirolXXX
      30.09.2015 10:01

      > Как на счёт десятка несовместимых стандартов в разных странах в будущем?

      физике на стандарты плевать. индукция-же…


      1. xirahai
        30.09.2015 10:06
        +2

        Если система подразумевает идентификацию автомобиля в системе биллинга, без которого скорей всего не включится индуктор — там открывается простор и для несовместимости, и наверное для фрода.


        1. Zel
          02.10.2015 13:21

          Когда будет устанавливаться приёмник (не все же авто сейчас, как мне кажется, поддерживают беспроводную зарядку) — установят тот, который будет всех чесать под одну гребёнку.


    1. LSD
      30.09.2015 17:12
      +1

      Как на счёт десятка несовместимых стандартов в разных странах в будущем?

      Людей которые ездят по встречке, такими мелочами не напугать.


      1. Zel
        02.10.2015 13:21

        Получается, что, если едешь по встречке — заряжаешь сеть своей батареей?

        (шутка)


  1. ncix
    30.09.2015 10:11

    Выложить дорожку постоянными магнитами, а в машине — катушку. При движении будет ЭДС возникать. Вечный двигатель же ;)


    1. frost_lab
      30.09.2015 10:14
      +2

      Ага, главное ключи на неё не ронять, при такой-то мощности магнитов отодрать будет не просто )


      1. xirahai
        30.09.2015 11:45

        Хорошо бы… вот только для преодоления противодействующих сил понадобится несколько больше энергии, чем будет получено при таком способе зарядки. КПД индукционного электрогенератора ведь меньше ста процентов.


        1. AHDPEu
          30.09.2015 11:50
          +1

          Тут всё просто, заправщики на пластиковых автомобилях будут тянуть тросом по этой дороге.


          1. xirahai
            30.09.2015 17:26

            Тогда уж проще запихать в тягач зарядный дизель-генератор и прицепиться проводами вместе с буксировоным тросом. По крайней мере КПД передачи энергии не пострадает. Без всяких индукторов под проезжей частью.


  1. Firsto
    30.09.2015 13:00

    А когда-то такое только в видеоиграх встречалось! :)

    image


  1. eta4ever
    30.09.2015 13:37
    +1

    Зачем снизу индукцией? Давайте лучше сверху в специальный токоприемник высоковольтным разрядом долбить. Надо только какие-то супермегаконденсаторы придумать. Зато как инфернально ночью смотреться будет.


  1. Goodkat
    30.09.2015 20:04

    позволит решить не только проблему зарядки электромобиля, но и болезненную проблему создания и развития инфраструктуры зарядных станций.
    А проблема строительства выделенной зарядной полосы — не будет болезненной? Построить рядом с каждой заправкой зарядку будет проще, имхо, чем переделать в зарядку дорогу.


    1. VoiceDao
      30.09.2015 23:13

      Никто не говорит, что это дешево, но забывайте о времени, в течении которого заправочное место на стационарной заправке остается занятым — здесь эта важнейшая проблема практически полностью решена.

      К тому же,… "… полностью отказаться от стационарных зарядных станций даже в случае успешной реализации проекта DWPT в министерстве транспорта Великобритании не планируют. Напротив, намечено параллельное и взаимодополняющее развитие двух альтернативных систем обслуживания, при этом стационарные станции на основных магистралях страны инженеры Highways England планируют размещать с интервалом в 35 км."


      1. Goodkat
        30.09.2015 23:51
        +1

        но забывайте о времени, в течении которого заправочное место на стационарной заправке остается занятым
        Заправки на автобанах обычно выглядят так: здание собственно заправки с 8 колонками для легковых автомобилей, потом парковка на 50-100 мест. На заправке машина стоит минут пять — пока заправится, пока водитель сходит в туалет и заплатит. Быстрая зарядка длится полчаса. Если оборудовать каждое парковочное место розеткой, то проблема занятого места отпадает. Думаю, построить стационарные розетки со счётчиками выйдет намного дешевле, чем индукционную полосу. Я не против подзарядки в дороге, но думаю, до них мы не скоро доживём. Не раньше, чем в каждой столешнице появится индукционная подзарядка для смартфонов :)


  1. VoiceDao
    01.10.2015 01:14

    Я не против подзарядки в дороге, но думаю, до них мы не скоро доживём. — вот здесь я с Вами полностью согласен).


  1. Zel
    02.10.2015 13:25

    У меня вопрос к знактокам: какой должна быть длина полосы, чтоб эффективно проводить подзарядку автомобиля, движущегося на скорости, скажем, 50-80 км/ч? И через какие промежутки должны быть установлены передатчики? И сколько электроэнергии потратится на то, чтоб передатчики работали на протяжении этого отрезка?

    В общем, вопросов куча! Интересно же, как англичане их решат