Електромобіль з безконтактною зарядкою в русі

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Автобус OLEV в роботі
Автобус OLEV в роботі

On-Line Electric Vehicle або OLEV — це тип електромобіля, розроблений KAIST, Корейським передовим інститутом науки і технологій, який заряджає свої батареї без проводів під час руху за допомогою індуктивного заряджання. Сегменти, що складаються з котушок, захованих у дорозі, передають енергію до приймача або датчика, встановленого на нижній частині електромобіля, який живить транспортний засіб і заряджає його акумулятор.[1]

KAIST запустив автобусний маршрут з використанням цієї технології в 2009 році. Перша лінія, яка використовує OLEV, була запущена 9 березня 2010 року;[2] ще одна автобусна лінія була запущена в Сечжоні в 2015 році [3]; У 2016 році в Гумі було додано ще дві автобусні лінії. Усі чотири автобусні лінії бездротової зарядки були закриті через старіння інфраструктури. Нова автобусна лінія була урочисто відкрита в 2019 році в районі Юсон.[4] Комерціалізація технології не була успішною, що призвело до суперечок щодо продовження державного фінансування технології в 2019 році.[5] [6]

Ця технологія була обрана як один із 50 найкращих винаходів 2010 року за версією Time.[7][8] KAIST і Electreon працювали над стандартом динамічної бездротової зарядки в 2021 [9] і 2022 роках.

Технологія[ред. | ред. код]

Система On-Line Electric Vehicle розділена на дві основні частини: захопані у проїзній частині сегменти індуктивних передавачів електроенергії та індуктивні приймальні модулі в нижній частині автомобіля. Використання зарядки під час водіння усуває потребу в зарядних станціях, але її встановлення є дорогим, а поточні реалізації обмежують швидкість на рівні до 85 км на годину. [10]

Передавачі електроенергії на дорозі можуть бути закопані на глибині 30 см під землею та складатися з феритових сердечників (магнітних сердечників, які використовуються в індукції) з котушками, намотаними навколо них, розташованих по обидва боки центральної колони. Первинні котушки розміщуються сегментами через певні прольоти дороги, так що лише приблизно від 5% до 15% дороги потрібно розкопати та оновити покриття для встановлення. Для живлення первинних котушок кабелі підключаються до електромережі через інвертор. Інвертор приймає трифазну напругу 60 Гц 380В або 440В від мережі для генерування 20 кГц електроенергії змінного струму в кабелі. Кабелі створюють магнітне поле 20 кГц, яке надсилає потік через тонкі феритові сердечники до датчиків на OLEV. [11]

Під транспортним засобом прикріплені приймачі або модулі захоплення, відомі як вторинні індуктивні котушки. Потік від передавачів, або первинних котушок, передає енергію до приймачів, або вторинних котушок, і кожен прийом отримує приблизно 17 кВт потужності від індукованого струму. Регулятор розподіляє живлення між двигуном і акумулятором, заряджаючи автомобіль без проводів під час руху.[11]

Модулі OLEV [12]
Модель Вага Форма сердечника первинної котушки Форма сердечника вторинної котушки Повітряний зазор Енергоефективність Потужність на приймач (кВт) Потужність на приймач (к.с.) Струм первинної котушки Додаткові механізми
Покоління 1 (мікроавтомобіль) 10 kg E-подібна E-подібна 1 cм 80% 3 кВт 4.02 к.с. 100 A Механізм вертикального вирівнювання 3 мм
Покоління 2 (автобус) 80 kg U-подібна Довга, пласка 17 см 72% 6 кВт 8.04 к.с. 200 A Зворотні кабелі для первинних котушок
Покоління 3 (SUV) 110 kg Тонка W-подібна Широка W-подібна 17 см 71% 17 кВт 22.79 к.с. 200 A Відсутні
Експериментальний зразок на виставці EXPO 2012
Експериментальний зразок на виставці EXPO 2012

Для OLEV 1-го покоління, якщо первинна та вторинна котушки зміщені по вертикалі на відстань понад 3 мм, енергоефективність значно падає. У Поколінні 2 OLEV струм у первинній котушці було подвоєно, щоб створити сильніше магнітне поле, яке забезпечує більший повітряний зазор. Феритові сердечники в первинних котушках були змінені на U-подібну форму, а сердечники вторинної котушки були змінені на форму плоскої плати. Ця конструкція дозволяє вертикальному зсуву становити приблизно 20 см із 50% енергоефективністю. Однак для U-подібних сердечників також потрібні зворотні кабелі, що підвищує вартість виробництва. Третє покоління OLEV використовує надтонкі феритові сердечники W-подібної форми в первинній котушці, щоб зменшити кількість фериту, що використовується до 1/5 від Gen 2, і усунути потребу у зворотних кабелях. Вторинна котушка використовує більш товстий варіант W-подібних сердечників, щоб компенсувати меншу площу, через яку протікає магнітний потік, порівняно з Gen 2.

Переваги та недоліки[ред. | ред. код]

Переваги:[ред. | ред. код]

  • Нульові викиди.
  • Нижчі експлуатаційні витрати рухомого складу порівняно з газовими аналогами.
  • Нижчі витрати на технічне обслуговування та виробництво.
  • Немає необхідності в зарядній станції
  • Можна зберігати, як звичайні транспортні засоби

Недоліки:[ред. | ред. код]

  • Сучасні електромережі не можуть працювати з великомасштабними OLEV.
  • Нижча ефективність передачі електроенергії (70%), ніж при прямій зарядці акумуляторів.
  • Дороговизна реалізації та обслуговування інфраструктури.
  • Можливе розряджання при інтенсивному русі.
  • Обмеження швидкості.
  • Не може працювати під час відключення електроенергії.
  • Можливий перегрів транспортного засобу при затяжному заряджанні.
  • Можливість негативного впливу електромагнітних хвиль на пасажирів, що потребує додаткового вивчення.
  • Необхідність міжнародної сертифікації для поширання системи у світі.

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Korean electric vehicle solution. 
  2. Korea unveils the ‘future of transport’ — the Online Electric Vehicle. 
  3. Sejong getting electric buses with inductive charging. 
  4. [모빌리티 인사이트] 도로 위만 달려도 전기차를 충전합니다, 일렉트리온(ElectReon). 
  5. ICT minister nominee accused of wasting research money. 
  6. Economic Analysis of the Dynamic Charging Electric Vehicle. 
  7. KAIST's Road-Embedded Recharger Named Among Best Inventions of 2010. 
  8. The 50 Best Inventions of 2010. 
  9. Electric Road Systems - PIARC Online Discussion - 17 February 2021. 
  10. Wireless energy transfer strips for electric vehicles and buses. 
  11. а б Application oa Shaped Magnetic Field in Resonance. 
  12. Lee, S.; Huh, J.; Park, C.; Choi, N. S.; Cho, G. H.; Rim, C. T. (September 1, 2010). On-Line Electric Vehicle using inductive power transfer system. 2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition: 1598–1601. ISBN 978-1-4244-5286-6. doi:10.1109/ECCE.2010.5618092.