Инженеры и физики создали компьютерную модель, детально описывающую систему передачи электричества по воздуху от дороги к движущемуся автомобилю. Исследователи показали работоспособность подобной схемы и определили оптимальный дизайн её узлов, пишет membrana.ru.

Новую вариацию дороги, самостоятельно питающей электрокары, придумали Шаньхуэй Фань и его коллеги из Стэнфорда. Авторы работы решили, что для успешной подзарядки электромобиля, несущегося по загородной трассе, необходима аппаратура, способная перебрасывать мощность в 10 кВт на расстояние до 2 метров. Разумеется, для преодоления подъёмов или ускорений использовалась бы энергия из батареи. Но цепочка таких передатчиков под асфальтом придала бы электромобилям новое дыхание.

Нужно пояснить, что идея беспроводной подзарядки электромобилей на ходу появилась давно. Но реализовать её оказалось не так-то просто. Дальше всех продвинулись корейцы со своей системой OLEV.

Увы, ориентирована корейская разработка прежде всего на транспортные средства, движущиеся со сравнительно невысокой скоростью. Не случайно дебютировала эта система в развлекательном парке. А в городах предложено ставить такие передатчики перед перекрёстками, там, где машины замедляют ход.

Но вот новаторы из Стэнфордского университета полагают, что комплексу, похожему на OLEV, по силам питать электрические машины и на высоких скоростях.

«Наше видение заключается в том, что вы сможете выехать на любую дорогу и заряжать там свой ​​автомобиль, — говорит Фань. — Крупномасштабное развёртывание предполагает реконструкцию всей системы автомобильных дорог и даже найдёт применение за пределами транспорта».

Закачивать электричество на борт предлагается за счёт резонансной магнитной связи. В такой схеме энергия передаётся осциллирующим магнитным полем, связывающим две катушки, настроенные на одну частоту.

Этот метод нельзя считать банальным трансформатором или сочетанием электромагнитного излучателя и приёмника. Передаваемый таким методом поток, уточняют учёные, чувствует только точно настроенная катушка.

Ещё в 2007 году учёные из Массачусетского технологического института запитали таким способом 60-ваттную лампу на расстоянии более двух метров. Позже проект вылился в создание компании WiTricity, занявшейся разработкой и внедрением бытовых беспроводных систем передачи энергии (от зарядки всё того же электромобиля в гараже до питания телевизора или стереосистемы).

В своей работе физики рассмотрели несколько вариантов взаимной ориентации приёмных и передающих катушек, а также ввели в схему металлические пластины (как со стороны передатчика, так и приёмника), влияющие на режим работы связанных магнитным резонансом обмоток и уменьшающие ненужные потери энергии.

Исследователи установили, что при частоте изменения передающего поля в 10 МГц и размерах катушек в 0,6-0,8 м КПД в такой системе может достигать 97 процентов при переправке энергии на 2 метра.

Результаты расчётов новаторы опубликовали в Applied Physics Letters. В статье авторы подчеркнули, что постарались учесть реальную обстановку, в которой должна работать система беспроводной передачи электричества.

Авторы подали заявку на патент и теперь намерены продолжить развитие придуманной ими системы. Они намечают построить лабораторный прототип комплекса, а позже испытать его и на дороге.

Учёным предстоит убедиться, что магнитно-резонансная передача энергии не будет оказывать никакого вредного воздействия на людей и животных, электронику в автомобиле, наконец, кредитки в кармане водителя.