Veículo elétrico online - Online electric vehicle
Um veículo elétrico online (OLEV) é um veículo elétrico que carrega sem fio enquanto se move usando indução eletromagnética (a transferência sem fio de energia através de campos magnéticos ). Funciona por meio de uma via segmentada de "recarga" que induz uma corrente nos módulos de "pick-up" do veículo.
Os veículos elétricos online são o primeiro sistema de transporte público que usa uma estrada de "recarga" e foi lançado em 9 de março de 2010 pelo Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST).
Descrição Mecânica
O sistema online de veículos elétricos é dividido em duas partes principais: a estrada segmentada de "recarga" e os módulos de "pick-up" no veículo.
Na estrada
Na estrada de "recarga", núcleos finos de ferrita em forma de W ( núcleos magnéticos usados na indução) são enterrados 30 cm no subsolo em uma estrutura semelhante a uma espinha de peixe. Os cabos de alimentação são enrolados ao redor do centro das estruturas de espinha de peixe para fazer as "bobinas primárias". Este design combina os campos magnéticos dos dois lados dos cabos e molda os campos de forma a maximizar a indução. Além disso, as bobinas primárias são colocadas em segmentos ao longo de certos vãos da estrada, de modo que apenas cerca de 5% a 15% da estrada precisa ser remodelada. Para alimentar as bobinas primárias, os cabos são conectados à rede elétrica nacional sul-coreana por meio de um inversor de energia . O inversor aceita tensão 380 ou 440 trifásica de 60 Hz da rede para gerar 20 k Hz de eletricidade CA nos cabos. Por sua vez, os cabos criam um campo magnético de 20 kHz que envia fluxo através dos núcleos finos de ferrite para os captadores no OLEV.
No veiculo
Presos abaixo do veículo, estão os módulos "pick-up", ou as bobinas secundárias, que consistem em grandes núcleos de ferrite em forma de W com fios enrolados ao redor do centro. Quando os pick-ups "captam" o fluxo das bobinas primárias, cada pick-up ganha cerca de 17 kW de potência da corrente induzida. Essa energia é enviada ao motor elétrico e à bateria por meio de um regulador (um dispositivo de gerenciamento que pode distribuir a energia de acordo com a necessidade), carregando o veículo sem fio.
Modelos
| Modelo | Peso | Forma do núcleo em
Bobina Primária |
Forma do núcleo em
Bobina Secundária |
Espaço de ar entre
Estrada e Recolha |
Eficiência energética | Potência obtida por captação | Horse Power Elétrico | Corrente na bobina primária | Mecanismo Adicional |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Geração 1 (carrinho pequeno) | 10 kg | Forma E | Forma E | 1 cm | 80% | 3 kW | 4,02 HP | 100 Amp | Alinhamento vertical
Mecanismo para 3mm |
| Geração 2 (ônibus) | 80 kg | Forma de U | Longo, plano | 17 cm | 72% | 6 kW | 8,04 cv | 200 Amp | Cabos de retorno para bobinas primárias |
| Geração 3 (SUV) | 110 kg | Formato de W fino | Formato W largo | 17 cm | 71% | 17 kW | 22,79 cv | 200 Amp | Nenhum |
Como visto na tabela acima, o OLEV da geração 1 carece de uma margem de erro realista. A corrente mais baixa significa um campo magnético menor e requer que a bobina secundária esteja muito perto do chão, o que pode ser um problema durante a condução. Além disso, se as bobinas primária e secundária estiverem verticalmente desalinhadas por uma distância superior a 3 mm, a eficiência de energia cai muito.
Para corrigir esses problemas, a KAIST desenvolveu o OLEV de 2ª geração. No OLEV gen 2, a corrente na bobina primária foi duplicada para criar um campo magnético mais forte que permite um entreferro maior. Os núcleos de ferrite nas bobinas primárias foram alterados para a forma de U e os núcleos na bobina secundária foram alterados para uma forma de placa plana para captar o máximo de fluxo possível. Este design permite que o desalinhamento vertical seja de cerca de 20 cm com uma eficiência de energia de 50%. No entanto, os núcleos em forma de U também requerem cabos de retorno, o que aumenta o custo de produção. No geral, a geração 2 compensou as margens da geração 1, mas era mais cara.
Em resposta ao problema de custo da geração 2, o OLEV de terceira geração foi desenvolvido. O OLEV de terceira geração usa núcleos de ferrite em forma de W ultrafinos na bobina primária para reduzir a quantidade de ferrite usada para 1/5 de geração 2 e para remover a necessidade de cabos de retorno. A bobina secundária usa uma variação mais espessa dos núcleos em forma de w como uma maneira de compensar a área menor para o fluxo magnético fluir em comparação com a geração 2. No geral, o OLEV da geração 3 compensou as pequenas margens da geração 1 e custo aumentado da geração 2.
Benefícios e problemas
Benefícios
- Emissões zero
- 31% dos custos operacionais em comparação com as contrapartes movidas a gás
- Custos de manutenção e fabricação mais baixos
- Nenhuma estação de carregamento necessária
- Podem ser armazenados como veículos normais
questões
- As redes de energia modernas não conseguem lidar com OLEVs em grande escala
- A instalação é cara
- Pode ficar sem energia no trânsito intenso
- Limite de velocidade de 60 mph
- Não pode operar durante quedas de energia
Patentes
KAIST anunciou que solicitou mais de 120 patentes em conexão com OLEV.
Reconhecimento
Em novembro de 2010, o Road-Embedded Rechargers da KAIST foi selecionado como as 50 melhores invenções de 2010 da Time .
Controvérsia
A comercialização da tecnologia não foi bem-sucedida, levando a uma controvérsia sobre a continuação do financiamento público da tecnologia em 2019.