Сегодня 21 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → ornl

В США создали беспроводную зарядку для электромобилей мощностью 270 кВт

Учёные из ведомства Министерства энергетики США сообщили о мировом рекорде по беспроводной передаче питания. Опытная система передала на аккумуляторы электромобиля Porsche Taycan рекордные 270 кВт мощности, зарядив их на 50 % всего за 10 минут с потерями не больше 5 %. С таким устройством зарядка электромобилей станет простейшей операцией за время на перекус в кафетерии станции.

 Передающая питание без проводов катушка. Источник изображения: ORNL

Передающая питание без проводов катушка. Источник изображения: ORNL

Разработкой перспективных и мощнейших беспроводных зарядных станций занимается научный коллектив Ок-Риджской национальной лаборатории (ORNL) Министерства энергетики США (DOE). Целью проекта заявлено достижение беспроводной зарядки аккумуляторов транспортных средств за 15 мин или быстрее с мощностью передачи 250–300 кВт. Учёные ORNL впервые обеспечили питание без проводов мощностью 20 кВт в 2016 году, а уже в 2018 году передали в лаборатории по воздушному зазору 120 кВт энергии.

Исследователи разработали крайне эффективный способ передачи энергии без проводов. С помощью специальных катушек с изменяемой фазой электромагнитного поля создаётся вращающееся поле. За счёт этого достигается КПД передачи энергии свыше 95 %. В марте этого года доработанная установка мощностью 100 кВт смогла зарядить аккумулятор электромобиля Hyundai Kona менее чем за 20 мин до ёмкости 50 % через воздушный зазор 5 дюймов (12,7 см) с КПД 96 %.

Очередная доработка прототипа беспроводного зарядного устройства позволила передать на электромобиль Porsche Taycan 270 кВт мощности по воздушному зазору 4,75 дюйма (12 см). Зарядка аккумуляторов электромобиля достигла 50 % через 10 мин с эффективностью более 95 %. Вместе с компанией Volkswagen, которая обеспечивала практическую сторону эксперимента на реальном электромобиле, учёные ORNL договорились разрабатывать мощные беспроводные зарядки для жилых помещений.

Следует сказать, что сегодня отраслевые стандарты допускают производство и эксплуатацию беспроводных зарядок мощностью не более 20 кВт. Поэтому команда ORNL сосредоточена на создании коммерческого беспроводного зарядного устройства меньшей мощности — всего 11 кВт. Зарядки мощностью до 300 кВт ещё не скоро будут радовать владельцев электромобилей, но когда-нибудь они обеспечат простоту, комфорт и скорость обслуживания, если батареи вашей машины потребуют заполнить их энергией.

Американские учёные создали 100-кВт беспроводную зарядку с КПД 96 % для электромобилей

Беспроводные зарядки удобны, но обладают низким КПД. Для зарядки смартфона это не проблема, однако при зарядке аккумулятора электромобиля потери достигают значительных величин, а что ещё хуже — удлиняется время заряда. Учёным из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) удалось преодолеть этот недостаток беспроводных зарядок. Их устройство заряжает батареи электромобиля до 50 % за 20 мин с КПД 96 %.

 Источник изображения: ORNL

Источник изображения: ORNL

Свою первую версию беспроводного зарядного устройства учёные создали в 2016 году. Мощность устройства достигала 20 кВт. К 2018 году мощность была повышена до 120 кВт и исследователи занялись оптимизацией процесса передачи энергии от передатчика к приёмнику на электромобиле. В своей основе созданная в ORNL платформа работает так же, как и бытовые беспроводные зарядки: она преобразует электрический ток из сети в высокочастотный переменный ток, что создаёт электромагнитное поле и, тем самым, передаёт энергию на приёмную катушку в электромобиле. Там же происходит обратное преобразование высокочастотного тока в постоянный.

От других подобных систем разработка учёных ORNL отличалась передающими катушками и принципами передачи энергии. Во-первых, передающая катушка была изготовлена из карбида кремния, что позволило сделать её легче и меньше. Во-вторых, система формировала вращающееся электромагнитное поле за счёт работы катушки в многофазном режиме. Доработанная установка мощностью 100 кВт смогла зарядить аккумулятор электромобиля Hyundai Kona менее чем за 20 мин до ёмкости 50 % через воздушный зазор 5 дюймов (12,7 см) с КПД 96 %.

«Наша технология создаёт плотность мощности [передачи энергии] в 8–10 раз выше, чем обычная катушечная технология, и может увеличить уровень заряда аккумулятора на 50 % менее чем за 20 минут, — заявили разработчики. — Этого удалось достичь с помощью многофазных электромагнитных приёмопередающих катушек, поскольку их конструкция обеспечивает максимально высокую плотность мощности для небольших катушек. Вращающиеся магнитные поля, создаваемые этими катушками, повышают выходную мощность установки».

С подобными зарядками пополнять аккумуляторы электромобилей можно будет в местах и во время стоянок, занимаясь чем-то полезным и пополняя при этом ёмкость аккумуляторов просто останавливаясь над указанными зонами с беспроводными передатчиками энергии.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В программу сохранения классических игр от GOG вошли S.T.A.L.K.E.R. Shadow of Chernobyl и Call of Pripyat, а Clear Sky — на подходе 3 мин.
Star Wars Outlaws вышла в Steam с крупным обновлением и дополнением про Лэндо Калриссиана 2 ч.
Миллионер с зарплатой сантехника: выяснилось, сколько зарабатывает глава OpenAI 3 ч.
Рекордная скидка и PvP-режим Versus обернулись для Warhammer: Vermintide 2 полумиллионом новых игроков за неделю 3 ч.
Роскомнадзор с декабря начнёт блокировать сайты за публикацию научной информации о VPN для обхода блокировок 4 ч.
Новый трейлер раскрыл дату выхода Mandragora — метроидвании с элементами Dark Souls и нелинейной историей от соавтора Vampire: The Masquerade — Bloodlines 4 ч.
В Японии порекомендовали добавить в завещания свои логины и пароли 6 ч.
Обновления Windows 11 больше не будут перезагружать ПК, но обычных пользователей это не касается 6 ч.
VK похвасталась успехами «VK Видео» на фоне замедления YouTube 8 ч.
GTA наоборот: полицейская песочница The Precinct с «дозой нуара 80-х» не выйдет в 2024 году 10 ч.
Redmi показала флагманский смартфон K80 Pro и объявила дату его премьеры 2 ч.
SpaceX рассказала, почему затопила ракету Super Heavy во время последнего запуска Starship 3 ч.
Астрономы впервые сфотографировали умирающую звезду за пределами нашей галактики — она выглядит не так, как ожидалось 5 ч.
Японская Hokkaido Electric Power намерена перезапустить ядерный реактор для удовлетворения потребности ЦОД в энергии 5 ч.
Meta планирует построить за $5 млрд кампус ЦОД в Луизиане 6 ч.
Arm задаёт новый стандарт для ПК, чтобы навязать конкуренцию x86 6 ч.
HPE готова ответить на любые вопросы Минюста США по расследованию покупки Juniper за $14 млрд 7 ч.
Thermaltake представила компактный, но вместительный корпус The Tower 250 для игровых систем на Mini-ITX 8 ч.
Флагманы Oppo Find X8 и X8 Pro на Dimensity 9400 стали доступны не только в Китае — старший оценили в €1149 8 ч.
«ВКонтакте» выросла до 88,1 млн пользователей — выручка VK взлетела на 21,4 % на рекламе 9 ч.