Онлайн электрическое транспортное средство (ОЛЕВ) представляет собой электрическое транспортное средство , которое заряды без проводов во время движения с помощью электромагнитной индукции (беспроводной передачи энергии через магнитных полей ). Он функционирует за счет использования сегментированной «подзарядки» дороги, которая наводит ток в «приемных» модулях транспортного средства.
Онлайн-электромобили - первая система общественного транспорта, в которой используется дорога для «подзарядки». Впервые она была запущена 9 марта 2010 года Корейским передовым институтом науки и технологий (KAIST). [1]
Описание механики [ править ]
Онлайн-система электромобиля разделена на две основные части: сегментированная дорога для «подзарядки» и модули «пикап» на транспортном средстве.
В дороге [ править ]
На пути «подзарядки» тонкие W-образные ферритовые сердечники (магнитные сердечники, используемые для индукции) заглублены на 30 см под землей в структуре, напоминающей рыбную кость. Силовые кабели наматываются вокруг центра структур рыбьей кости, образуя «первичные катушки». Эта конструкция объединяет магнитные поля с двух сторон кабелей и формирует поля таким образом, чтобы максимизировать индукцию. Более того, первичные катушки размещаются сегментами на определенных участках дороги, так что реконструировать нужно только от 5% до 15% дороги. Для питания первичных обмоток кабели подключаются к национальной энергосистеме Южной Кореи через инвертор . Инвертор принимает от сети трехфазное напряжение 380 или 440 Гц с частотой 60 Гц для генерации 20 кГц.электричества переменного тока в кабели. В свою очередь, кабели создают магнитное поле 20 кГц, которое посылает поток через тонкие ферритовые сердечники к датчикам на OLEV. [2] [3] [4] [5]
На автомобиле [ править ]
Под автомобилем прикреплены «приемные» модули или вторичные катушки, которые состоят из широких W-образных ферритовых сердечников с проводами, намотанными вокруг центра. Когда датчики «улавливают» поток от первичных обмоток, каждый датчик получает около 17 кВт мощности от индуцированного тока. Эта мощность отправляется на электродвигатель и аккумулятор через регулятор (управляющее устройство, которое может распределять мощность в зависимости от потребности), таким образом заряжая автомобиль по беспроводной сети. [2] [3] [4] [5]
Модели [2] [ править ]
| Модель | Масса | Форма сердечника в Первичная катушка | Форма сердечника в Вторичная катушка | Воздушный зазор между Дорога и пикап | Энергоэффективность | Мощность, получаемая за один пикап | Электрическая мощность в лошадиных силах | Ток в первичной катушке | Дополнительный механизм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Поколение 1 (маленькая тележка) | 10 кг | E форма | E форма | 1 см | 80% | 3 кВт | 4.02 л.с. | 100 ампер | Вертикальное выравнивание Механизм на 3 мм |
| Поколение 2 (автобус) | 80 кг | U-образная форма | Длинный, плоский | 17 см | 72% | 6 кВт | 8.04 л.с. | 200 ампер | Обратные кабели для первичных катушек |
| Поколение 3 (внедорожник) | 110 кг | Тонкая W-образная форма | Широкая W-образная форма | 17 см | 71% | 17 кВт | 22,79 л.с. | 200 ампер | Никто |
Как видно из приведенной выше таблицы, OLEV поколения 1 не имеет реальной допустимой погрешности. Более низкий ток означает меньшее магнитное поле и требует, чтобы вторичная катушка располагалась очень близко к полу, что может быть проблемой во время вождения. Более того, если первичная и вторичная катушки смещены по вертикали на расстояние более 3 мм, энергоэффективность сильно падает.
Чтобы исправить эти проблемы, KAIST разработал OLEV 2-го поколения. В OLEV поколения 2 ток в первичной катушке был увеличен вдвое, чтобы создать более сильное магнитное поле, которое позволяет увеличить воздушный зазор. Ферритовые сердечники в первичных катушках были изменены на U-образную форму, а сердечники во вторичной катушке были изменены на плоскую форму платы, чтобы улавливать как можно больше магнитного потока. Такая конструкция допускает вертикальное смещение около 20 см при энергоэффективности 50%. Однако для U-образных жил также требуются обратные кабели, что увеличивает стоимость производства. В целом, поколение 2 компенсировало маржу первого поколения, но было более дорогостоящим.
В ответ на проблему стоимости поколения 2 было разработано третье поколение OLEV. В OLEV третьего поколения используются сверхтонкие W-образные ферритовые сердечники в первичной катушке, чтобы уменьшить количество феррита до 1/5 от поколения 2 и устранить необходимость в обратных кабелях. Вторичная обмотка использует более толстую вариацию w-образных сердечников как способ компенсировать меньшую площадь для прохождения магнитного потока по сравнению с генератором 2. В целом, OLEV поколения 3 компенсирует небольшие запасы и повышенная стоимость поколения 2.
Преимущества и проблемы [6] [7] [ редактировать ]
Преимущества
- Нулевые выбросы
- 31% эксплуатационных расходов по сравнению с аналогами, работающими на газе
- Снижение затрат на обслуживание и производство
- Нет необходимости в зарядной станции
- Можно хранить как обычные автомобили
вопросы
- Современные электрические сети не могут справиться с OLEV в больших масштабах
- Установка стоит дорого
- Может разрядиться в условиях интенсивного движения
- Ограничение скорости 60 миль / ч
- Не может работать при отключении электроэнергии
Патенты [ править ]
KAIST объявила, что подала более 120 патентов [8] в связи с OLEV.
Признание [ править ]
В ноябре 2010 года , КАИСТ Роуд-Embedded зарядные был выбран Time «s 50 лучших изобретений 2010 года . [9] [10]
Противоречие [ править ]
Коммерциализация технологии не увенчалась успехом, что привело к разногласиям по поводу продолжения государственного финансирования технологии в 2019 году [11].
См. Также [ править ]
- ABB TOSA Flash Mobility, чистый город, умный автобус [12]
- Автономная железная дорога Rapid Transit
- Источник питания с уровня земли
- Gyrobus
- Индуктивная зарядка электромобилей
- Беспроводная передача энергии
Ссылки [ править ]
- ↑ Лосось, Эндрю (3 октября 2010 г.). «Корея открывает« будущее транспорта »- электромобиль онлайн | The Times» . The Times .
- ^ a b c Lee, S .; Ха, Дж .; Парк, Ц .; Чой, Н.С.; Чо, GH; Рим, Коннектикут (1 сентября 2010 г.). «Он-лайн электромобиль, использующий индуктивную систему передачи энергии». Конгресс и выставка IEEE Energy Conversion 2010 : 1598–1601. DOI : 10.1109 / ECCE.2010.5618092 . ISBN 978-1-4244-5286-6.
- ^ a b Прокладка, HW; Ким, JW; Чо, Д.Х. (1 мая 2014 г.). «Анализ отклонения мощности структуры SMFIR». Конференция IEEE Wireless Power Transfer Conference (WPTC), 2014 г . : 189–192. DOI : 10,1109 / WPT.2014.6839579 . ISBN 978-1-4799-2923-8.
- ↑ a b Yoon, Lan (7 августа 2013 г.). «Беспроводной онлайн-электромобиль KAIST (OLEV) управляет внутренними городскими дорогами» . www.kaist.edu . Кайст . Проверено 3 ноября +2016 .
- ^ a b Междисциплинарный дизайн: материалы 21-й конференции по дизайну CIRP . Мэри Кэтрин Томпсон. ISBN 9788989693291.
- ^ Фазаль, Rehan (9 октября 2013). «Интернет-электромобиль» . Цитировать журнал требует
|journal=( помощь ) - ^ Suh, NP; Чо, DH; Обод, Коннектикут (2011). «Дизайн интерактивного электромобиля (ОЛЕВ)» . springerprofessional.de . Springer Berlin Heidelberg.
- ↑ Лосось, Эндрю (9 марта 2010 г.). «Южная Корея открывает дорогу для подзарядки экологически чистых автобусов» . The Times . Лондон . Проверено 20 июля 2010 года .
- ^ «Дорожное зарядное устройство KAIST названо одним из лучших изобретений 2010 года» . The Chosun Ilbo . 15 ноября 2010 . Проверено 15 ноября 2010 года .
- ^ Рашель Dragani (11 ноября 2010). «Дорожные зарядные устройства - 50 лучших изобретений 2010 года - ВРЕМЯ» . Журнал Time . Проверено 15 ноября 2010 года .
- ↑ Квак Ён Су (24 марта 2019 г.). «Кандидат в министр ИКТ обвиняется в растрате денег на исследования» . The Korea Times .
- ^ «ABB демонстрирует технологию быстрой зарядки электрического автобуса за 15 секунд» . www.abb.com . Проверено 27 октября 2016 года .
