Сегодня 24 июня 2025
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 🔥
«Если я говорю, что напишу, то сделаю это, в отличие от Джорджа Мартина»: Анджей Сапковский пообещал фанатам «Ведьмака» новые книги 11 мин.
Российская гиперконвергентная платформа vStack HCP получила крупное обновление 3 ч.
Продажи Rematch от создателей Sifu превысили миллион копий — раскрыта статистика игроков 3 ч.
Для Warhammer 40,000: Rogue Trader вышло сюжетное дополнение Lex Imperialis и большой патч 1.4, а в работе ещё более крупное обновление 4 ч.
Anthropic выиграла суд у издателей: обучать ИИ на купленных книгах законно, на пиратских — нет 4 ч.
Госдума РФ приняла закон об обязательной установке Rustore на iPhone и вообще все смартфоны 4 ч.
Xbox скоро настигнет новая волна массовых увольнений — Microsoft проводит реорганизацию 5 ч.
Путин подписал закон о создании национального мессенджера 5 ч.
Новый геймплейный трейлер раскрыл дату выхода перезапуска Painkiller — в российском Steam открыт предзаказ 6 ч.
Заявка на успех: более миллиона человек уже добавили Resident Evil Requiem в список желаемого 9 ч.
Смарт-очки будущего не обожгут голову: xMEMS разработала для них сверхтонкий кулер без вентиляторов и шума 2 ч.
Google представила ИИ для роботов, который сможет работать без интернета и завязывать шнурки 3 ч.
Meta выпустила VR-гарнитуру Quest 3S Xbox Edition с особым дизайном и расширенной комплектацией за $400 4 ч.
Tecno выпустила бюджетный смартфон Spark Go 2 с современным дизайном за $80 5 ч.
Выяснилась причина крушения частного японского лунного модуля Resilience — подвёл лазерный дальномер 5 ч.
Нью-Йорк построит гигаваттную АЭС для ИИ ЦОД и других отраслей — крупнейший в стране проект за 15 лет 6 ч.
Xiaomi представила 33-Вт зарядку со встроенным пауэрбанком на 5000 мА·ч дешевле $30 7 ч.
400-кВт ЦОД Deep Green будет отапливать бассейн развлекательного центра в Манчестере 7 ч.
OpenAI ищет управляющего энергетической политикой 7 ч.
Xiaomi представила смартфон Poco F7 на чипе Snapdragon 8s Gen 4 всего за $399 8 ч.