Công nghệ mới làm cho việc sạc không dây của xe điện và phà hấp dẫn

Công nghệ mới làm cho việc sạc không dây của xe điện và phà hấp dẫn

    Công nghệ mới làm cho việc sạc không dây của xe điện và phà hấp dẫn

    New technology makes wireless charging of electric vehicles and ferries attractive

    Giáo sư Yujing Liu cho thấy hệ thống sạc quy nạp 500 kW có thể phù hợp để sạc phà điện, xe tải và xe buýt. DC (dòng điện trực tiếp) đến hiệu quả DC có thể đạt 98 phần trăm. Nó chuyển 500 kW trên 2 mét vuông với khoảng cách không khí 15 cm giữa miếng đệm mặt đất và miếng đệm trên tàu. Tín dụng: Đại học Công nghệ Chalmers
    Các nhà nghiên cứu tại Chalmers đã phát triển một công nghệ cảm ứng cho phép sạc pin mà không cần sự trợ giúp của cánh tay người hoặc robot. Công nghệ cũng hoàn chỉnh đến mức nó có thể sớm được trình bày cho ngành công nghiệp.

    Một loại chất bán dẫn mới dựa trên cacbua silicon. Và một dây đồng mới được phát triển, mỏng như một mái tóc của con người. Đây là một vài yếu tố đột nhiên làm cho nó thực tế hơn khi truyền năng lượng cao qua không khí.

    Cảm ứng sạc là điều mới
    Bàn chải đánh răng điện đã làm điều đó trong nhiều thập kỷ. Trong những năm gần đây, điện thoại di động và các thiết bị điện tử di động khác đã chọn công nghệ. Nhưng đối với công suất cao cần thiết để sạc pin trong một chiếc xe điện, tùy chọn không dây cho đến nay dường như quá phức tạp và không hiệu quả.

    Tuy nhiên, việc sạc với sự trợ giúp của cảm ứng bây giờ dường như đang phải đối mặt với một bước đột phá ngay cả trong trường hợp xe pin, trên tất cả khi tính phí cần phải xảy ra thường xuyên và nơi môi trường yêu cầu. Ví dụ, cho một phà thành phố điện.

    Tính phí mà không có cánh tay người hoặc robot
    Điều này có nghĩa là phà điện trong giao thông thường xuyên trên các tuyến đường thủy ở các thành phố, có thể được tìm thấy ở Gothenburg và Stockholm, không cần sự giúp đỡ của một người hoặc cánh tay robot để sạc pin. Điều tương tự cũng áp dụng cho xe buýt thành phố hoặc xe điện không người lái được sử dụng trong ngành công nghiệp, khai thác và nông nghiệp.

    Yujing Liu, giáo sư năng lượng điện tại Bộ Kỹ thuật Điện tại Chalmers, đặc biệt tập trung vào chuyển đổi năng lượng tái tạo và điện khí hóa hệ thống vận chuyển.

    "Bạn có thể có một hệ thống được tích hợp vào cầu cảng sạc phà tại một số điểm dừng, cùng lúc với hành khách lên và tắt. Tự động và hoàn toàn độc lập với thời tiết và gió, việc sạc có thể diễn ra 30 lần40 mỗi ngày. Điều này. Có lẽ là ứng dụng rõ ràng nhất, "Yujing Liu nói.

    "Ngay cả đối với những chiếc xe tải chạy bằng điện trong tương lai, có lẽ có một ứng dụng tiềm năng. Sau đó, động cơ là những thứ này sẽ phải được sạc với công suất cao đến mức cáp sạc trở nên rất dày và nặng và do đó khó xử lý."

    Khả năng mới nhờ sự phát triển của vật liệu
    Theo Yujing Liu, đó là sự phát triển nhanh chóng của một số ít các thành phần và vật liệu trong những năm gần đây đã mở ra cho các khả năng mới.

    "Một yếu tố quan trọng là hiện tại chúng ta có quyền truy cập vào chất bán dẫn công suất cao dựa trên cacbua silicon, được gọi là các thành phần SIC. Là các sản phẩm điện tử, những sản phẩm này chỉ có trên thị trường trong vài năm. Chúng cho phép chúng tôi sử dụng điện áp cao hơn, Nhiệt độ cao hơn và tần số chuyển đổi cao hơn nhiều, so với các thành phần cổ điển, dựa trên silicon, "ông nói.

    Điều này rất quan trọng, bởi vì nó là tần số của từ trường đặt giới hạn về mức độ có thể được truyền giữa hai cuộn có kích thước nhất định.

    Tần số cao hơn bốn lần
    "Các hệ thống trước đây cho sạc không dây xe đã sử dụng tần số khoảng 20 kHz, giống như một cái bếp bình thường. Chúng trở nên cồng kềnh và việc truyền năng lượng không hiệu quả lắm. Bây giờ chúng tôi làm việc với tần số cao gấp bốn lần. Sau đó, cảm ứng đột nhiên trở nên hấp dẫn , "Yujing Liu giải thích.

    Ông nói thêm rằng nhóm nghiên cứu của ông tiếp xúc chặt chẽ với các nhà sản xuất các mô -đun SIC hàng đầu trên thế giới, hai công ty có trụ sở tại Mỹ và Đức tương ứng.

    "Với chúng, sự phát triển sản phẩm nhanh chóng diễn ra theo các dòng điện, điện áp và hiệu ứng cao hơn. Cứ sau hai hoặc ba năm, các phiên bản mới được ra mắt, có thể chịu được nhiều hơn. Trong, ví dụ, xe điện, vì vậy không chỉ để sạc bằng cảm ứng. "

    Một bước nhảy công nghệ gần đây liên quan đến các dây đồng trong các cuộn dây gửi và nhận từ trường từ dao động tạo thành cây cầu thực tế cho dòng năng lượng trên khoảng cách không khí. Ở đây, mục tiêu là sử dụng tần số cao nhất có thể.

    "Sau đó, nó không hoạt động với các cuộn dây được lặp lại với dây đồng thông thường, nó sẽ dẫn đến tổn thất rất lớn ở tần số cao", Yujing Liu nói.

    Thay vào đó, các cuộn dây hiện được tạo thành từ "dây đồng" bện bao gồm tối đa 10.000 sợi đồng, mỗi sợi chỉ dày từ 70 đến 100 micromet. Giống như một sợi tóc.

    Những bím tóc như vậy, được gọi là dây litz, được điều chỉnh cho dòng điện cao và tần số, cũng chỉ có sẵn trên thị trường trong vài năm qua.

    Một ví dụ thứ ba cho thấy Yujing Liu nổi bật là một loại tụ điện mới được sử dụng để thêm công suất phản ứng là điều kiện tiên quyết 

    ITE cho cuộn dây có thể xây dựng một từ trường đủ mạnh.

    Yujing Liu nhấn mạnh rằng việc sạc xe điện chứa một số bước chuyển đổi, giữa dòng điện trực tiếp và dòng điện xen kẽ và giữa các mức điện áp khác nhau.

    "Vì vậy, khi chúng tôi nói rằng chúng tôi đã đạt được hiệu quả 98 phần trăm từ dòng điện trực tiếp trong trạm sạc đến pin, con số đó có thể không có ý nghĩa nhiều nếu bạn không xác định cẩn thận những gì được đo," anh lý do.

    "Nhưng bạn cũng có thể đặt nó theo cách này: tổn thất xảy ra cho dù bạn sử dụng thông thường, sạc dẫn điện hay tính phí với sự trợ giúp của cảm ứng. Hiệu quả mà chúng tôi đã đạt được hệ thống. Sự khác biệt nhỏ đến mức trong thực tế là không đáng kể, nó là khoảng một hoặc hai phần trăm. "

    Con số thu hút sự chú ý
    Ông nói thêm rằng các kết quả được công bố bởi nhóm nghiên cứu của ông đã thu hút rất nhiều sự chú ý.

    "Chúng tôi có lẽ là một trong những người giỏi nhất thế giới về hiệu quả trong lớp quyền lực này, từ 150 đến 500 kW."

    Yujing không nghĩ rằng sạc cảm ứng cuối cùng sẽ thay thế sạc bằng cáp.

    "Tôi tự lái một chiếc xe điện và không thấy rằng tôi sẽ có bất kỳ công dụng nào để sạc cảm ứng trong tương lai. Tôi lái xe về nhà, cắm vào ... không có vấn đề gì."

    Có phải sạc không dây là một công nghệ bền vững hơn so với sạc theo cách thông thường?

    "Người ta có lẽ không nên tuyên bố rằng bản thân công nghệ này bền vững hơn. Nhưng nó có thể giúp điều khiển các phương tiện lớn dễ dàng hơn và do đó tăng tốc độ thoát ra, ví dụ, phà chạy bằng động cơ diesel", Yujing nói.

    Sự thật về Sạc cảm ứng
    Sạc bằng cách sử dụng cảm ứng có nghĩa là dòng điện có thể được chuyển trong một khoảng cách ngắn, ví dụ như thông qua không khí, nước và các vật liệu phi kim loại khác, mà không có bất kỳ tiếp xúc hoặc dây dẫn nào.
    Nguyên tắc này giống như được sử dụng trong các bếp cảm ứng được tìm thấy trong nhiều nhà bếp. Một dòng điện tần số cao thông qua một cuộn dây tạo ra từ trường dao động.
    Nhưng không giống như nấu ăn, trong đó sự phát triển nhiệt là điểm, sạc cảm ứng có nghĩa là một cuộn thứ hai, trên xe, thu được năng lượng trong từ trường và chuyển đổi nó thành dòng điện xoay chiều một lần nữa, sau khi chỉnh lưu, có thể sạc lại pin.
    Nhiệt được tạo ra trong quá trình có nghĩa là một phần của năng lượng sẽ bị mất. Do đó, giảm thiểu việc sưởi ấm càng nhiều càng tốt là một mục tiêu quan trọng để phát triển công nghệ.

    Zalo
    Hotline