1.3. Электроподзарядка автомобиля во время его движения.

Несколько небольших автомобилей, бесшумно катящихся по огороженной трассе в южнокорейском городе Тэджон, способны удивить: энергию они получают прямо во время движения, из-под асфальта, причем без контакта с какими-нибудь рельсами или проводами. Этот эксперимент, считают инженеры, показывает путь удешевления перевода транспорта на электрическую тягу.

Одна вещь способна нарушить спокойный сон владельца электромобиля – страх оказаться поодаль от розетки с севшим аккумулятором. Пока зарядные станции не стоят вдоль дорог и на улицах столь же часто, как бензоколонки, беспокойство можно унять, только поставив на машину аккумулятор весом в добрую тонну. Пускай и заряжать его придется сутки. Что, очевидно, уже абсурд.

Есть два основных варианта решения данной проблемы: строить электрические автомобили с уникально-коротким временем зарядки или машины, совместимые с роботизированной системой ''горячей'' замены тяговых батарей на специальных станциях.

Однако еще с 1970-х годов специалисты обсуждают третий путь – создание электрифицированных дорог (или полос), на которых электромобили могли бы получать энергию из сети (для движения и одновременной подзарядки батарей).

Кое-кто из самых отчаянных новаторов пытался личные легковушки посадить даже на общественные рельсы, для длинных бросков "под напряжением". Только вряд ли кто захочет превращать свою машину в "трамвай". Более разумной видится прокладка дорог, поставляющих искомые ватты бесконтактным способом – при помощи электромагнитной индукции.

Набор передающих энергию лент под полотном и приемные катушки в днище машины могли бы обеспечить "заправку" электромобиля на ходу. Вопрос в эффективности системы и некоторых деталях управления ею. Еще лет тридцать назад опытные образцы таких машин тестировали в США. Ныне же, на новом витке развития технологий, к подзабытой несколько теме вернулись в Южной Корее.

Свою систему бесконтактной подпитки электромобилей разработали и построили два партнера – Корейский институт науки и технологий (KAIST) и компания CT&T, специализирующаяся на электромобилях, главным образом гольф-карах. Называется эта система "Online Electric Vehicle" (OLEV).

Опытную "бесконтактную" трассу KAIST построил на территории своего кампуса в Тэджоне (Daejeon). CT&T предоставила электромобили, которые ученые и инженеры оснастили набором магнитов и катушек, призванных пожинать энергию от линий (шириной порядка 20 см), проложенных в асфальте.

Специалисты KAIST сообщают, что общий принцип работы OLEV схож с давно известными электрическими зубными щетками с беспроводной зарядкой. Но щетки для подпитки своих батареек должны располагаться вплотную к передающему устройству. А для "заправки" на том же принципе движущегося транспортного средства необходимо обеспечить приличный зазор между приемником и передатчиком энергии. Может, корейцы воспользовались некой вариацией системы на основе магнитно-связанного резонанса? (Ее КПД передачи при расстоянии в несколько десятков сантиметров достигает 75%.)

Тонкости не раскрываются, но KAIST докладывает, что в тестовых образцах удалось добиться переправки на борт машины 80% энергии при зазоре в 1 см и 60% при 12 сантиметрах. Первый вариант трудно представить в качестве практически пригодного решения. Разве что для медленно ползущего по выделенным и гладким как стол полосам общественного транспорта. А вот второй вариант уже позволяет говорить об установке таких приемников и на обычные легковушки.

Только не обесценит ли посредственный КПД воздушной зарядки все преимущества проекта? Поневоле подумаешь: не махнуть ли рукой на эти линии и не поставить ли машину на трехчасовую зарядку, зато с прямым контактом с розеткой? Авторы системы говорят, что постараются еще поднять КПД. И, мол, нельзя сбрасывать со счетов сокращение стоимости самого электромобиля.

С учетом более высокой эффективности электромобиля как такового и более высокого КПД электростанций также может статься, что даже данный вариант подзарядки машин все еще окажется выгоден в плане сокращения вредных выбросов в сравнении с автомобилем на бензине. Корейцы, кстати, в этой связи говорят о перспективах развития атомной энергетики.

Но главное тут даже не экология, а удобство. Чхо Тон Хо (Cho Dong-ho), ведущий ученый проекта OLEV, утверждает, что для поездок OLEV по всему городу в последнем достаточно оснастить силовыми полосами 10% уличной сети. Причем авторы разработки предлагают прокладывать такие кабели под асфальтом вовсе не на протяжении десятков километров, а лишь на расстояниях в десятки и сотни метров в местах, где транспорт обычно замедляет ход (перед перекрестками, например).

Там автомобили-OLEV могли бы быстро поднимать уровень заряда своих аккумуляторов так, чтобы его с запасом хватало до встречи со следующей "силовой полосой". Вообще же тяговый аккумулятор такой машины мог бы быть примерно в пять раз менее емким (и в пять раз более дешевым), чем у простого электромобиля, претендующего на повседневное использование.

Достаточно иметь запас хода на одной зарядке в 80 километров, полагает Тон Хо. Этого не только хватит для свободных разъездов по всему городу, но и для коротких вылазок в ближние пригороды и для утренней/вечерней поездки из дома на работу и обратно. А в гараже машину можно уже заряжать классическим способом – по проводам.

Стоимость инфраструктуры OLEV составляет $318 тысяч за километр. В дальнейшем цена переоборудования дорожного полотна может быть снижена. В Южной Корее уверены, что это не столь уж большая плата за возможность очистить крупные города от вредных выхлопных газов, уменьшить вклад полуострова в пресловутое глобальное потепление и снизить зависимость страны от импорта нефти.

Правительство Южной Кореи намерено вложить в проект 100 миллиардов вон ($80 миллионов). А президент страны Ли Мен Бак (Lee Myung-bak), побывав на одном из тестов OLEV, высказал заинтересованность в апробации данной системы на городских улицах, а также пообещал еще нарастить инвестиции в столь интересное исследование.

Кроме того, KAIST и власти острова Чеджу (Jeju) подписали соглашение о намерении, согласно которому на острове будет построена система OLEV. Если все пойдет по плану, Чеджу окажется, вероятно, первым в мире местом, где подобную технологию испытают на публике, – приемниками системы OLEV должны быть оснащены электрические автобусы.

А вот с переходом на OLEV частных авто пока не все ясно. Скажем, еще нужно проработать вопрос оплаты такой "воздушной" электрической энергии. Но специалисты KAIST и CT&T верят, что именно беспроводная зарядка на ходу действительно выведет массовые и сравнительно доступные электромобили на улицы. До тех пор, наверное, пока аккумуляторы не поднимут свою удельную емкость еще в несколько раз при многократном же снижении стоимости.

Интересно, что электромобили от CT&T, использованные как основа для эксперимента OLEV, уже поставлены на конвейер. Естественно, серийные их версии никаких беспроводных зарядников не имеют, а выполнены по традиционной схеме с заправкой батарей от розеток. Одна из моделей – открытый всем ветрам c-ZONE, шестиместный гольф-кар, машина для выставочных центров и парков. Едва ли такой пустят по "беспроводным" городским маршрутам, разве что на каких-нибудь курортах – для развлечения туристов.

Вторая же модель представляет больший интерес. Ведь она позиционируется компанией как машина для повседневного использования (пусть, очевидно, не как единственная в семье). Этот двухместный микрокар e-ZONE – корейский ответ электрической версии "Смарта".

 В базе данный автомобильчик комплектуется не очень емкими, зато дешевыми свинцово-кислотными аккумуляторами, а как опция – передовыми литиево-полимерными. С первыми e-ZONE проезжает на одной зарядке 50-70 километров, со вторыми – 100-110 км. Мощность электродвигателя этого авто составляет всего 5 киловатт, а максимальная скорость – 60 км/ч.

Корейцы полагают, что для типичных поездок по городу этого вполне достаточно. Зато одна зарядка (заправляется e-ZONE от домашней розетки на 220 вольт) заберетCT&T, KAIST, patentsto из сети всего 6-10 киловатт-часов энергии. Что в Южной Корее, что в Европе, что в США – это не такие уж большие расходы, если сравнивать с затратами на ежедневную порцию бензина для обычной легковушки, которую можно с чистой экологической совестью оставить для загородных вояжей.

В нынешнем году CT&T намерена начать массовую продажу e-ZONE, в том числе – на самом лакомом рынке – в США. Цена автомобиля составит примерно $16 тысяч за самую "упакованную" версию. Также корейцы собираются чуть позже развернуть производство этой модели непосредственно в странах сбыта (в тех же США и в Азии). Другие вариации e-ZONE от CT&T – развозные микрофургоны, специализированные машины, предназначенные для коммерческих пользователей и для госслужб – также ждут реакции со стороны потенциальных покупателей за океаном.

Можно только пофантазировать, что в случае успеха проекта OLEV беспроводная зарядная система будет предлагаться CT&T в виде опции для своих машин. А если потайные силовые линии для подобных легковушек станут распространенными и покажут свою работоспособность в условиях реального города, полагаем, об оснащении своих авто похожими системами заговорят и другие производители электромобилей. Ведь это так облазнительно – "подбирать" электричество без остановки.

  Перспективы еще фантастичнее. Машины с системой OLEV могли бы оснащаться автопилотом, позволяющим им на длинных перегонах сбиваться в "стаи" и двигаться "в затылок" друг другу под управлением компьютеров. Это сократило бы расход энергии за счет снижения сопротивления воздуху. Да и сыграло бы на руку безопасности, пишет CT&T. Как и в случае с бесконтактной зарядкой на ходу, данная идея далеко не нова. Но награда ждет того героя, который сможет решить все проблемы подобного комплекса на практике.

Но стоит обратить внимание на то, что создатели этой технологии всего лишь заимствуют её. Да, безусловно Никола Тесла является основоположником теории бесконтактной передачи электроэнергии. На основе этой теории было создано огромное количество изобретений которые могут работать получая энергию из пространства, точнее от источника генерации который расположен достаточно далеко от приёмника, то есть от прибора. И стоит сказать что советские инженеры заимствовали, или приняли эстафету по созданию подобных изобретений, а именно в августе 1943 года, Бабат Георгий Ильич представил патент который имел название «Электрическое транспортное устройство с бесконтактной подачей энергии».

Вся суть его изобретения была полностью повторена Южной Кореей, которая весьма преуспела в создании и внедрении данной технологии.

Ниже представлены страницы патента Бабата Г.И. в которых описывается сама технология

электроподзарядки автомобиля во время его движения.