¿Cómo es posible la carga inalámbrica inductiva de un vehículo en movimiento en una vía pública de manera eficiente?

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Parece que uno de los principales problemas de la transferencia de energía inalámbrica es la eficiencia. Por ejemplo, el sistema de carga de alta potencia Magne Charge parece tener aproximadamente un 86% de eficiencia , lo que significa que hay mucha energía se pierde al pasar varios kilovatios de potencia.

Sin embargo, parece que tecnología PRIMOVE de Bombardier es lo suficientemente eficiente como para alimentar y carga en carretera un bus en movimiento o incluso un tranvía móvil de manera inalámbrica: se instala una tonelada de cables debajo de la carretera o en el camino de acceso y esos cables están controlados por una electrónica de servicio inteligente que se energiza cuando un vehículo pasa sobre ellos y actuar como una bobina primaria de un sistema inalámbrico de transferencia de energía. El vehículo está equipado con la bobina secundaria.

Cada vez que pregunto sobre la transferencia de energía inalámbrica parece que la distancia entre las bobinas es uno de los factores críticos. En el escenario anterior, habrá algo de espacio debajo del vehículo y también se instalarán los cables en de la carretera y, por lo tanto, se cubrirán con asfalto o concreto, por lo que la distancia no puede ser menor que decir 0 , 2 metros. Además, el vehículo se está moviendo, lo que significa que su bobina secundaria no estará perfectamente alineada con el cableado en la carretera.

¿Cómo es posible una transferencia de energía eficiente en tal configuración?

    
pregunta sharptooth

6 respuestas

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Bueno, si supieras la respuesta, podrías ganar mucho dinero vendiendo esta tecnología. Creo que siempre habrá una gran pérdida. Pero habrá ahorros en el lado del automóvil. La batería no necesita ser tan grande como normalmente, ya que se puede cargar continuamente. Esto también es mejor para las baterías, mejores cargas pequeñas que vaciarlas por completo.

    
respondido por el user408041
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Transformador giratorio

Los 4 neumáticos son las partes más cercanas a la superficie de la carretera. La zona de recogida de transferencia puede ser casi 100% eficiente si el espacio dentro de los neumáticos puede estar involucrado.

Incruste 2 cables largos en la dirección de la carretera. Deben coincidir con el ancho de los vehículos. Incruste la bobina cortada de una sola vuelta en cada neumático. Monte las bobinas de recogida en cualquier lugar alrededor del neumático en el vehículo manteniendo los ejes en paralelo a los ejes de las ruedas. Los núcleos magnéticos para la recogida serán en forma de "mordida" en la "bobina cortocircuitada" de la rueda.

El esquema es similar al transformador rotativo. Fue utilizado en grabadoras de video. El rojo es el núcleo. El negro es cobre. Puede haber más a eso. Como incrustación magnética en forma de C alrededor del anillo de cobre. Incluso los esquemas incrustados en la rueda, en lugar de un solo anillo, etc. El rojo es el material central. El negro es cobre. Tenga en cuenta que NO hay contactos eléctricos, solo huecos en todas partes.

    
respondido por el user924
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Por desgracia, no veo ningún número de eficiencia en el sitio web Bombardier Primove . El aumento de la distancia y el movimiento (como señaló el póster original) reduciría la eficiencia en comparación con el sistema Magne Charge. Sin embargo, las bobinas en las ilustraciones de Primove parecen tener un área mucho más grande que las bobinas de carga Magne, lo que aumenta la eficiencia. Por lo que puedo decir, los dos efectos se cancelan mutuamente, dando la misma eficiencia que el sistema Magne Charge. Dado que las personas que desarrollaron el sistema Magne Charge pensaron que era "lo suficientemente eficiente", quizás las personas correspondientes en este proyecto de Primove también piensan que aproximadamente la misma eficiencia es "lo suficientemente eficiente".

(No he visto ninguna buena referencia para la eficiencia del sistema Magne Charge. Demasiadas personas parecen estar citando el artículo de Wikipedia, que tiene una gran marca de "cita requerida". En particular, me pregunto qué es la pérdida general, así como las pérdidas en el gabinete de conversión de frecuencia y la pérdida en la transferencia de paleta a automóvil.

Me imagino que si estuviera involucrado con Primove, usaría la resonancia magnética para mejorar la eficiencia. Algo como Witricity utilizado para cargar un automóvil estacionado con un transmisor en la superficie del estacionamiento y el receptor conectado a la parte inferior del coche en 90% de eficiencia . Es lo mismo 90% de eficiencia que algunas personas citan para el sistema Magne Charge.

La gente eCoupled también usa resonancia magnética para obtener 98% de eficiencia a 1.4 kilovatios - ay, no está claro cuál fue la distancia entre las bobinas para esa aplicación. La gente eCoupled muestra una demostración que aparentemente carga un Tesla Roadster en 80% de eficiencia con una brecha de aspecto razonable, y parece afirmar que se podría lograr un 90% de eficiencia con un sistema más integrado y mayor voltaje.

Los sistemas de resonancia magnética parecen ser más tolerantes a las desalineaciones que otros sistemas inductivos.

    
respondido por el davidcary
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De mi investigación, el uso de la resonancia para vincular el campo de transferencia es mucho menos delicado en cuanto a la distancia o la precisión. Poner infraestructura en carreteras, como sugiere Bombardier, es una locura e insostenible.

    
respondido por el Anthony
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Esta es mi primera respuesta (!), información tomada de un enlace en otro hilo proporcionado por AndyAKA (¿creo?) enlace

En este artículo, los investigadores explican que la inducción inalámbrica es hasta un 50% más eficiente cuando las bobinas primarias y secundarias están configuradas para resonar entre sí. Sin embargo, el uso de una bobina secundaria motriz para obtener energía de una bobina primaria estática a frecuencias resonantes, causa fluctuaciones en el campo magnético creado por la bobina primaria. A medida que la bobina secundaria se mueve a través del campo de la primaria, las densidades de flujo del campo primario se desplazan (efectuando la frecuencia de la señal) en relación con el campo magnético (creado por back emf) de la bobina secundaria que tiene un impacto negativo en la eficiencia de la potencia transferencia.

La investigación aquí ha superado este problema mediante la introducción de una bobina disonante terciaria como la bobina de recolección. Por lo tanto, el único propósito de la bobina primaria es resonar con la bobina del transmisor secundario (ahora estática) que proporciona la eficiencia adicional del 50% mencionada anteriormente. La bobina secundaria se construye debajo del perímetro de una superficie (la carretera) en forma de rectángulo, una segunda mitad del rectángulo (su esquina en el centro del rectángulo más grande, la esquina opuesta alineada) y una tercera rectángulo, otra vez, la mitad tamaño en la misma alineación (desplácese hacia abajo en el enlace para ver una foto)

La inducción inalámbrica a través de las bobinas terciarias, en este caso, es la única fuente de energía para los robots a los que están conectados. Creo que esta idea podría implementarse en intersecciones de carreteras, en autopistas y carreteras de deslizamiento de carreteras para proporcionar suficiente carga (a un conjunto de condensadores - > batería) para llegar a la siguiente intersección, rampa de salida o punto de carga de la carretera. También creo que la energía para sistemas de vehículos no esenciales (es decir, sistemas de entretenimiento y aire acondicionado) debe ser proporcionada por un circuito diferente (carga en casa), minimizando así el efecto que estos sistemas tienen en el rango del vehículo y maximizando su tiempo de operación. .

De todos modos, ¡solo mis 2 centavos sudafricanos (completamente sin valor) en un hilo muy antiguo con un enlace a información aún más antigua!

    
respondido por el Tom
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La carga inalámbrica inductiva funciona bien para objetos de papelería, pero para objetos en movimiento necesita tener una serie de bobinas primarias debajo de la carretera.

Para comprender la configuración, imagine una serie de bobinas (transmisor) enrolladas sobre una placa plana (en el plano XY) de un núcleo adecuado (ancho, largo > > grosor). Las bobinas se enrollan de manera tal que el flujo neto dentro del núcleo en cero. La bobina secundaria (receptor) es plana y en un plano paralelo y sobre el plano del transmisor (el eje de la bobina receptora es perpendicular al eje de la matriz de bobinas).

Ahora, la matriz de bobinas está controlada por una computadora que localiza el receptor y, por lo tanto, regula el flujo a través de ella enviando la corriente en las bobinas requeridas de la matriz (manteniendo el flujo dentro del núcleo cero).

PS-se sintió demasiado perezoso para agregar una imagen :)

    
respondido por el user43782

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