Một dự án nghiên cứu thí điểm gần đây ở Ý liên quan đến một hệ thống cuộn dây sáng tạo được lắp đặt dưới nhựa đường để chuyển năng lượng vào xe.

Một dự án nghiên cứu thí điểm gần đây ở Ý liên quan đến một hệ thống cuộn dây sáng tạo được lắp đặt dưới nhựa đường để chuyển năng lượng vào xe. Công nghệ sạc cảm ứng dự án được thử nghiệm, được thiết kế để cho phép xe điện sạc khi đang di chuyển trên làn đường được chỉ định.

Dự án được xây dựng trên mạch điện "Đấu trường tương lai" (Đấu trường tương lai), nơi thử nghiệm công nghệ sạc cảm ứng động cho xe điện, được xây dựng bởi Stellantis, một công ty ô tô quốc tế Ý-Pháp-Mỹ có trụ sở tại Hà Lan.

Các đối tác trong dự án thử nghiệm này bao gồm Abb, Electreon, Iveco, IvecoBus, Mapei, Pizzarotti, Politecnico di Milano, Prysmian, TIM, Fiamm Energy Technology, Đại học Rome Tre, Đại học Parma, Sở cứu hỏa và Bộ Giao thông vận tải.

Đường đua "Arena of the Future" bao quanh đường cao tốc A35 Brebemi, kết nối các khu vực đô thị Brescia, Bergamo và Milan của Ý. Địa điểm này được sử dụng làm địa điểm thử nghiệm cho công nghệ truyền tải điện không dây động (DWPT) tiên tiến.

DWPT đã đạt được những kết quả đầy hứa hẹn đưa chúng ta đến gần hơn với một cách hiệu quả hơn để sạc xe điện và thúc đẩy giao thông điện tử xanh.

Chúng ta hãy nhìn vào công nghệ đằng sau sạc cảm ứng và đi sâu vào dự án "Đấu trường tương lai".

Induction Charge là gì?


Hình 1: Xe chạy trên đấu trường tương lai – Nguồn: Stellantis.com

Sạc cảm ứng là một phương tiện truyền tải điện không dây. Nó còn được gọi là sạc không dây hoặc sạc không dây. Công nghệ này sử dụng cảm ứng điện từ để cung cấp điện cho thiết bị.
Thiết bị không cần phải được căn chỉnh hoàn toàn hoặc tiếp xúc điện với đế hoặc phích cắm.

Cuộn dây cảm ứng trong trạm sạc hoặc tấm sạc lần đầu tiên chịu tác động của dòng điện xoay chiều.

Cường độ từ trường được tạo ra bởi điện tích chuyển động cũng thay đổi do biên độ của dòng điện thay đổi.
Do đó, cuộn dây cảm ứng của thiết bị này tạo ra dòng điện xoay chiều.

Cuối cùng, sạc pin hoặc cung cấp năng lượng làm việc thông qua DC.

Khi hệ thống sạc cảm ứng được kết hợp với cảm ứng cộng hưởng, một tụ điện được thêm vào mỗi cuộn cảm ứng để tạo ra hai mạch LC với tần số cộng hưởng cụ thể. Điều này cho phép khoảng cách lớn hơn giữa các máy phát và cho phép truy cập vào cuộn dây nhận.
Tần số cộng hưởng và tần số của dòng điện AC phù hợp và tần số được chọn dựa trên khoảng cách hiệu quả mong muốn. Thật thú vị, những tiến bộ gần đây trong hệ thống cộng hưởng này bao gồm việc sử dụng cuộn dây truyền tải có thể tháo rời (tức là gắn trên bệ nâng hoặc cánh tay) và các vật liệu khác được sử dụng trong cuộn dây thu, chẳng hạn như đồng mạ bạc hoặc đôi khi nhôm, để giảm trọng lượng và giảm điện trở hiệu ứng da.

Sạc cảm ứng trong xe điện

Sạc xe điện không dây hoạt động tương tự như sạc cảm ứng trên điện thoại thông minh, thường sử dụng tiêu chuẩn sạc không dây Qi. Cuộn dây nhận được một dòng điện tạo ra một trường điện từ tương tác với một cuộn dây thứ hai liền kề để tạo ra một dòng điện tương đương. Dòng điện này sạc pin của xe.

Ngành công nghiệp ô tô hiện đang xem xét hai ứng dụng của ý tưởng khoa học này. Chúng bao gồm cơ sở hạ tầng sạc không dây được tích hợp vào đường cao tốc và sạc không dây dựa trên máy tính bảng.

Việc xây dựng và triển khai công nghệ của Arena of the Future, một mạch điện dài 1050m được cung cấp bởi 1 megawatt điện, đã được hoàn thành thành công. Cho đến nay, Arena of the Future đã sẵn sàng để thử nghiệm trực tiếp EV để xác minh tính khả thi của công nghệ mới này.

Nhóm chuyên gia kỹ thuật đang sử dụng hệ thống truyền tải điện không dây động (DWPT), được chứng minh là hiệu quả nhất và có thể đáp ứng ngay lập tức nhu cầu khử cacbon và bền vững môi trường của ngành công nghiệp di động.

Công nghệ sạc cảm ứng là một trong những giải pháp hữu hình tiềm năng để đạt được các mục tiêu được mô tả trong ấn phẩm "Khử cacbon giao thông, bằng chứng khoa học và khuyến nghị chính sách", gần đây đã được các chuyên gia tham gia MIMS (Bộ Cơ sở hạ tầng và Giao thông vận tải bền vững) thảo luận tại Hội đồng châu Âu về gói phù hợp với 55 người do Ủy ban châu Âu đề xuất trong việc thực hiện chiến lược Thỏa thuận xanh, "Cấu trúc chuyển đổi xanh cho thanh khoản và cơ sở hạ tầng" (STEMI).

Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT) hoạt động như thế nào?

Công nghệ này cho phép xe điện tự sạc, nhờ một hệ thống cuộn dây sáng tạo được đặt dưới vỉa hè để tạo thành một mạch điện dài hơn 1 km. Với tổng công suất 1.000 kW DC, chúng có thể cung cấp năng lượng trực tiếp cho ô tô, xe tải và xe buýt mà không cần phải dừng lại để sạc pin. Công nghệ này có thể phù hợp với tất cả các phương tiện được trang bị một "máy thu" đặc biệt có thể truyền năng lượng từ cơ sở hạ tầng đường bộ trực tiếp đến động cơ điện, do đó kéo dài phạm vi và bảo vệ pin của xe điện.

Click để có hình ảnh full size

Hình 2: Truyền tải điện không dây động (DWPT) - Nguồn: A35 Brebemi

Những lợi ích và ứng dụng có thể có của sạc cảm ứng xe điện là gì?

Do hệ thống dễ dàng tích hợp nhiều công nghệ sạc, việc giảm thời gian sạc sẽ cải thiện việc di chuyển của hành khách.

Công nghệ mới này chắc chắn được hỗ trợ bởi các công nghệ tiên tiến mới được cung cấp bởi 5G và AI cho phép giao tiếp giữa các phương tiện và hệ thống quản lý.

Nhờ các biến cảm ứng động và tĩnh của công nghệ, cũng như tính linh hoạt của nó, không chỉ bao gồm ứng dụng của nó trên đường và đường cao tốc mà còn trong các cơ sở hạ tầng khác như cảng, sân bay và bãi đậu xe, nó đã thu hút sự quan tâm của Ý và nước ngoài đối với sự phát triển thương mại tiềm năng trong tương lai.

Kết luận

Quá trình chuyển đổi từ "đấu trường tương lai" thử nghiệm sang các kế hoạch phát triển thực tế trong cơ sở hạ tầng chiến lược khu vực, quốc gia và toàn cầu sẽ diễn ra nhanh chóng.

Thí nghiệm "Đấu trường tương lai" cho thấy những chiếc xe điện thuần túy được sử dụng để thử nghiệm hệ thống có thể di chuyển với tốc độ cao mà không cần sử dụng năng lượng được lưu trữ trong pin. Kết quả thử nghiệm cho thấy năng lượng được vận chuyển từ nhựa đường vào xe cũng hiệu quả như hầu hết các trạm sạc nhanh.

Ngoài ra, các phép đo cường độ từ trường cho thấy người lái xe, hành khách và người đi bộ sẽ không bị ảnh hưởng.

Mạch "Đấu trường tương lai" cung cấp nhiều lợi ích tuyệt vời, bao gồm khả năng giảm tổn thất năng lượng, sử dụng cáp phân phối nhôm dễ tiếp cận hơn, sử dụng cáp nhỏ hơn so với phân phối AC và giảm ô nhiễm sóng hài.

Ứng dụng của giao thông điện tử xanh trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta dường như chỉ còn một bước nữa.

Click để có hình ảnh full size

Hình 3: Tầm nhìn từ trên không của Đấu trường Tương lai - Nguồn: Stellantis.com

>>Bài viết này ban đầu được xuất bản trên trang web chị em của chúng tôi, Tin tức điện tử.