Кончиться бензин в отдаленной местности, вдали от заправочной станции, — это худший кошмар каждого водителя. Похожий стрессор, известный как «тревога за запас хода», существует для владельцев электромобилей, которые беспокоятся о том, как далеко их электромобиль может проехать, не разрядив аккумулятор.

Поскольку электромобили становятся все более распространенными на дорогах (ежегодные продажи электромобилей, по оценкам, достигнут 7,2 млн к 2030 году), разрабатываются инновационные новые методы для более лёгкой их зарядки. Один из этих методов, новый механизм, который может заряжать транспортные средства во время движения, находится в центре внимания нового исследования , проведенного Техасским университетом в Эль-Пасо и опубликованного в журнале IEEE Access .

Исследовательская группа UTEP является частью коалиции инженеров, сосредоточенных на технологии зарядки электромобилей в движении, известной как дорожная система динамической беспроводной передачи энергии (DWPT) . Дорога DWPT будет встраивать передающие площадки в дорожное покрытие, тем самым позволяя электромобилям заряжаться во время движения без необходимости подключения к розетке, сказал Парас Мандал, доктор философии, профессор электротехники и вычислительной техники в UTEP и главный исследователь исследования.

«Сфера электрифицированного транспорта развивается, и моделирование нагрузки на нашу электросеть является очень важной частью работы», — сказал Мандал. «Наше исследование позволит получить всестороннее понимание новых методов зарядки электромобилей для обеспечения устойчивого использования нашей транспортной инфраструктуры в сочетании с энергоснабжающими организациями».

В настоящее время большинство электромобилей заряжаются на общественных зарядных станциях или через электрические розетки в домах. Однако Мандал объяснил, что технология зарядки в жилых помещениях часто медленная и расходует электроэнергию, в то время как общественные зарядные станции в настоящее время не так широко доступны. Эти ограничения могут привести к «беспокойству о запасе хода» и могут помешать широкому распространению электромобилей, сказал Мандал, что может снизить потребление нефтяного топлива, выбросы от транспортных средств и шумовое загрязнение, а также способствовать улучшению качества воздуха.

Технология DWPT все ещё находится в стадии разработки, но Мандал сказал, что перед её внедрением инженеры, коммунальные службы и местные органы власти должны иметь полное представление о будущем спросе на нагрузку в электросети. Моделирование «спроса на нагрузку» является сложной задачей, поскольку инженерам необходимо учитывать транспортные средства разных размеров, разную длину дорог и разную интенсивность движения.

Чтобы понять влияние дороги DWPT на электросеть при разной степени использования, команда Мандала разработала новый метод измерения спроса на нагрузку, называемый модифицированной сверткой Теплица или mCONV. Модель по сути является математической формулировкой DWPT, которая позволяет инженерам понимать динамический спрос на электрическую нагрузку, принимая во внимание различные расстояния, транспортный поток и типы транспортных средств.

«Следующим шагом в этом исследовании станет понимание того, как DWPT повлияет на стабильность и надежность энергосистемы», — сказал Мандал.

«Команда доктора Мандала занимается инновационной работой на переднем крае нашей транспортной системы», — сказал Кенит Мейсснер, доктор философии, декан Инженерного колледжа. «Эта новая модель поможет местным и государственным органам власти, а также коммунальным службам понять, что требуется для внедрения дорог DWPT и буквально прокладывает путь для более широкого внедрения электромобилей».

Контакты, администрация и авторы