Pojazd elektryczny online - Online electric vehicle
Pojazd elektryczny w Internecie (Olev) to pojazd elektryczny, który podczas ruchome opłaty bezprzewodowo za pomocą indukcji elektromagnetycznej (bezprzewodowego transferu energii przez pól magnetycznych ). Funkcjonuje dzięki segmentowej drodze „ładującej”, która indukuje prąd w modułach „pick-up” w pojeździe.
Pojazdy elektryczne online to pierwszy system transportu publicznego, który wykorzystuje drogę „do ładowania”, i został po raz pierwszy uruchomiony 9 marca 2010 r. przez Koreański Zaawansowany Instytut Nauki i Technologii (KAIST).
Opis mechaniczny
System pojazdu elektrycznego online jest podzielony na dwie główne części: podzieloną na segmenty drogę „ładującą” i moduły „pick-up” w pojeździe.
W drodze
Na drodze „doładowania” cienkie rdzenie ferrytowe w kształcie litery W ( rdzenie magnetyczne stosowane w indukcji) są zakopane 30 cm pod ziemią w strukturze przypominającej kość rybną. Kable zasilające są owinięte wokół środka struktur rybich kości, tworząc „cewki pierwotne”. Ta konstrukcja łączy pola magnetyczne z dwóch stron kabli i kształtuje pola w sposób maksymalizujący indukcję. Co więcej, wężownice pierwotne są umieszczane w segmentach na pewnych przęsłach drogi, tak że tylko około 5% do 15% drogi wymaga przebudowy. Aby zasilać cewki pierwotne, kable są podłączone do południowokoreańskiej krajowej sieci energetycznej za pomocą falownika . Falownik przyjmuje z sieci trójfazowe napięcie 60 Hz 380 lub 440 w celu wygenerowania 20 kHz prądu zmiennego do kabli. Z kolei kable wytwarzają pole magnetyczne o częstotliwości 20 kHz, które przesyła strumień przez cienkie rdzenie ferrytowe do przetworników OLEV.
W pojeździe
Pod pojazdem przymocowane są moduły „pick-up” lub cewki wtórne, które składają się z szerokich rdzeni ferrytowych w kształcie litery W z drutami owiniętymi wokół środka. Kiedy przetworniki „odbierają” strumień z cewek pierwotnych, każdy przetwornik uzyskuje około 17 kW mocy z indukowanego prądu. Ta energia jest przesyłana do silnika elektrycznego i akumulatora za pośrednictwem regulatora (urządzenia zarządzającego, które może rozprowadzać energię w zależności od potrzeb), w ten sposób ładując pojazd bezprzewodowo.
Modele
Model | Waga | Kształt rdzenia w
Cewka pierwotna |
Kształt rdzenia w
Cewka wtórna |
Szczelina powietrzna między
Droga i odbiór |
Wydajność energetyczna | Moc uzyskana na podniesienie | Moc elektryczna | Prąd w cewce pierwotnej | Dodatkowy mechanizm |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Generacja 1 (mały wózek) | 10 kg | E kształt | E kształt | 1 cm | 80% | 3 kW | 4,02 KM | 100 A | Wyrównanie w pionie
Mechanizm dla 3mm |
Generacja 2 (autobus) | 80 kg | Kształt litery U | Długie, płaskie | 17 cm | 72% | 6 kW | 8,04 KM | 200 A | Kable powrotne do cewek pierwotnych |
Generacja 3 (SUV) | 110 kg | Smukły kształt W W | Szeroki kształt W | 17 cm | 71% | 17 kW | 22,79 KM | 200 A | Żaden |
Jak widać w powyższej tabeli, OLEV 1. generacji nie ma realistycznego marginesu błędu. Niższy prąd oznacza mniejsze pole magnetyczne i wymaga, aby cewka wtórna znajdowała się bardzo blisko podłogi, co może stanowić problem podczas jazdy. Co więcej, jeśli cewka pierwotna i wtórna są przesunięte w pionie o odległość ponad 3 mm, wydajność energetyczna znacznie spada.
Aby rozwiązać te problemy, KAIST opracował OLEV 2. generacji. W OLEV 2. generacji prąd w cewce pierwotnej został podwojony, aby wytworzyć silniejsze pole magnetyczne, które pozwala na większą szczelinę powietrzną. Rdzenie ferrytowe w uzwojeniach pierwotnych zmieniono na kształt litery U, a rdzenie w uzwojeniu wtórnym zmieniono na płaski kształt płytki, aby zebrać jak najwięcej strumienia. Taka konstrukcja pozwala na niewspółosiowość pionową około 20 cm przy 50% sprawności energetycznej. Jednak rdzenie w kształcie litery U wymagają również kabli powrotnych, co podnosi koszty produkcji. Ogólnie rzecz biorąc, gen 2 nadrabiał marże gen 1, ale był droższy.
W odpowiedzi na kwestię kosztów generacji 2 opracowano OLEV trzeciej generacji. Trzecia generacja OLEV wykorzystuje ultracienkie rdzenie ferrytowe w kształcie litery W w cewce pierwotnej, aby zmniejszyć ilość zużywanego ferrytu do 1/5 generacji 2 i wyeliminować konieczność stosowania kabli powrotnych. Cewka wtórna wykorzystuje grubszą odmianę rdzeni w kształcie litery W jako sposób na zrekompensowanie mniejszego obszaru przepływu strumienia magnetycznego w porównaniu do generacji 2. Ogólnie rzecz biorąc, OLEV generacji 3 nadrabiał niewielkie marginesy i zwiększony koszt generacji 2.
Korzyści i problemy
Korzyści
- Zerowa emisja
- 31% kosztów operacyjnych w porównaniu do odpowiedników zasilanych gazem
- Niższe koszty utrzymania i produkcji
- Nie jest wymagana stacja ładująca
- Można przechowywać jak zwykłe pojazdy
Problemy
- Nowoczesne sieci energetyczne nie są w stanie obsłużyć OLEV na dużą skalę
- Instalacja jest kosztowna
- Może zabraknąć mocy w dużym natężeniu ruchu
- Ograniczenie prędkości do 60 mil na godzinę
- Nie może działać podczas przerw w zasilaniu
Patenty
KAIST ogłosił, że złożył wniosek o ponad 120 patentów w związku z OLEV.
Uznanie
W listopadzie 2010 KAIST Dróg Embedded Rechargers została wybrana jako czas „s 50 najlepszych wynalazków 2010 roku .
Spór
Komercjalizacja technologii nie powiodła się, co doprowadziło do kontrowersji dotyczących dalszego publicznego finansowania technologii w 2019 roku.