Беспроводная зарядка для электромобиля. Made in NU
Проблемы сохранения экологии сегодня заботят многие страны. В наши дни загрязнение атмосферы автомобильными выбросами становится большой проблемой человечества. Уровень выброса углекислого газа и других вредных веществ к сожалению с каждым годом растет. Сегодня в качестве одного из возможных вариантов решения этой проблемы предлагается поощрять массовое производство и использование электромобилей.
Школа инженерии и цифровых наук Назарбаев Университета также не осталась в стороне от этого важнейшего технологического тренда современности. Профессор Школы Мехди Багери совместно со студентами и научными сотрудниками университета разработал и предложил свой вариант системы беспроводной зарядки для электромобилей.
— Сегодня многие называют электромобили спасителями экологии (а иногда и экономики), и я абсолютно согласен с этим утверждением. Считаю, что электромобили необходимы нам, потому что они удобны для людей и экологичны, с нулевым количеством вредных выхлопов. Поэтому развитие индустрии электромобилей – требование времени. Отрадно, что всё больше стран приходят уже к пониманию этого, и все больше компаний инвестируют в развитие электромобилей, — отметил ученый.
История создания различных видов электромобилей насчитывает уже свыше 100 лет. Объединяет их то, что такой автомобиль приводится в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов, конденсаторов и т. п.), а не от двигателя внутреннего сгорания. При этом, заряд электромобиля может осуществляться при помощи проводных или беспроводных технологий.
В последнее время более привлекательной стала стационарная технология беспроводной зарядки. Стационарная беспроводная передача энергии – очень распространенная техника зарядки без использования проводов, однако, чтобы полностью зарядить электромобиль/ батарею, нужно на несколько часов оставить свой автомобиль на зарядной станции, что очень неудобно, поскольку ждать зарядки придется по 8-12 часов.
— В Назарбаев Университете проект по разработке системы динамической беспроводной зарядки для электромобиля был запущен в 2018 году. Проект финансируется Министерством образования и науки Республики Казахстан и осуществлялся на базе научного центра National Laboratory Astana (NLA), а также нашей Школы. Совместно мы разрабатываем технологии для динамической беспроводной зарядки электромобиля. То есть все транспортные средства, которые оснащены системами динамической беспроводной зарядки, могут заряжаться, когда находятся в движении. Вы можете заряжать автомобильный аккумулятор, когда едете по улице или даже когда ждете на светофоре. Ожидание на перекрёстке или в пробке не будет бесполезным для автомобиля, который в это время будет получать электричество бесплатно от встроенной под асфальт станции, — сказал Мехди Багери.
Кроме того, себестоимость электротоплива обойдется в разы меньше, чем затраты на бензин. Под асфальтом будут установлены катушки для передачи энергии, которые будут безопасны для работы как в жарких, так и очень холодных условиях.
Сегодня наиболее передовые системы динамической беспроводной зарядки для электромобилей, разработанные в Корейском институте технологий (KAIST), используют в качестве передатчика одну удлинненную катушку, в то время как Национальная лаборатория Оук-Ридж (Oak-Ridge) и исследовательская группа в Окленде используют архитектуру сегментированных катушек.
— В нашем проекте для того, чтобы повысить эффективность системы, мы разработали и использовали архитектуру круглых и прямоугольных сегментированных катушек, — рассказал участник проекта Максим Лу, докторант Школы инженерии и цифровых наук. — Теперь перед нами стоит задача оптимизации системы и снижения потерь в передающих катушках. Также для того, чтобы обеспечивать энергию для зарядного устройства, мы стараемся находить возможности для использования возобновляемых источников энергии, таких, к примеру, как местная городская солнечная или ветряная электростанция. При этом важно, что все составляющие части системы для нашего проекта разработаны и собраны в Казахстане исследователями и студентами Назарбаев Университета.
Как отметил молодой ученый, в настоящее время проект проходит тестирование на эффективность отдельных узлов и устройств, с целью определения общей производительности системы и дальнейшей минимизации потерь.В дальнейших планах проектной группы — достичь и превзойти эффективность передовых систем динамической беспроводной зарядки для электромобилей, а также реализовать подобную систему в реальных городских условиях.
— Я полагаю, что электромобили объективно призваны постепенно заменить автомобили на традиционном топливе. И это уже вопрос не столь отдаленного будущего. Тем более, что это поможет существенно уменьшить загрязнение воздуха и выбросы углекислого газа, а также приведет к широкому распространению экологически чистых источников энергии, — отметил Максим Лу.