移动的充电宝,电动车边跑边充可能吗

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Electric Cars on the Highway Can Emulate Air-to-Air Refueling

公路上的点对点充电依赖于可操纵的吊杆来实现毗邻。

喷气式战斗机不能在执行任务的时刻带一大桶燃料,这有点不像话。相反,他们使用大型加油机作为加油站,举行空对空加油。

若是电动汽车在高速公路上飞驰时也能做同样的事情呢?一辆有备用充电的汽车可以开到另一辆没电的汽车前面,这两辆车可以延伸伸缩充电臂,直到它们通过磁力毗邻在一起。这款充电足够的汽车将分享它的部门电力。为了完成类似于空中加油的事情,只需添加几辆装有伟大电池的大型“油罐车”,就可以增添整批电动汽车的电力贮备。

这一观点的优点很明显:它使用了大量的电池容量,而这些电量原本是不会被使用的,而且它允许汽车在行驶历程中通过充电来节省时间,而不需要绕道行驶或在打气时坐着不动。

听到这儿,你可能以为这有点异想天开。或许共享充电是未来的发展方向,不仅是高速公路上的电动汽车和卡车,另有其他移动车辆。这是位于盖恩斯维尔的佛罗里达大学电子和计算机工程系的Swarup Bhunia教授和他的同事们的想法。

Bhunia不仅仅是一个爱好者:到现在为止,他和他的同事——prabuddha Chakraborty, Robert Parker, Lili Du和王朔——已经在arXiv网上论坛上揭晓了他们的新提案。arXiv是一个在线论坛,预印本已经通过审核,若是还没有完全通过偕行评审的话。研究人员将这一观点称为点对点汽车充电。

要害是要让一定数目的电池走得更远,从而解决电动汽车的两个主要问题——高成本和里程焦虑。2019年,电池占中型电动汽车成本的约三分之一,虽然比几年前的一半有所下降,但仍然是一笔伟大的开支。虽然大多数司机通常只走很短的距离,但若是需要的话,他们通常希望能够走很远的路。

移动充电的原理是将汽车的电池组分成自力的电池组。一家卖力开动马达,另一家接受充电。Bhunia先容:若是电源是一辆装有电池的卡车,你可以移动大量的电力——足够“多跑20英里”。没错,即使是巨型卡车一次只能给一辆车充电,但每一辆新加满电的汽车都可以为它在路上遇到的其他汽车提供几瓦时的电力。

Diagram showing how electric car air-to-air refueling works

点对点汽车充电,就像空中加油一样,使用可操纵的吊杆来形成传输通道。

我们已经有了这种电瓶车的外表。最近也写了一篇关于民众汽车公司的观点文章,该公司设计使用移动机器人将电池拖到被困的电动汽车上。即便是现在,你也可以从意大利安德洛米达公司(Andromeda)购置一套汽车对汽车的充电共享系统,不外到现在为止,似乎还没有人在开车时使用过这套系统。

若是所有的汽车都介入,那么你将获得伟大的收益。通过交通模拟相扑举行的计算机建模,研究人员发现电动汽车不得不住手充电的频率只有原来的三分之一。更主要的是,他们可以用少于近四分之一的电池容量来处理事情。

但也有一些不利因素暴露了出来。首先,两辆电动汽车在高速公路上高速行驶时是若何停靠的?Bhunia示意,当人们期待已久的自动驾驶汽车最终问世时,这对自动驾驶汽车来说一点压力都没有。没有什么比机器人更能精确地将汽车串联起来了。但即使是一个人,在自动系统的辅助下,也能完成这项壮举,就像航行员在空中加油一样。

然后另有互惠的问题。有多少人愿意把电池借给一个完全生疏的人?

Bhunia :“他们显然不会那么无私, 他们会在需要的时刻恢复信用。若是你在一个网络中收取用度,“就像Uber和Lyft这样的拼车司机”,一个中央治理系统就可以做到。但若是你想在网络之间共享,这笔买卖可以以信用的形式存入银行,以后再以实物或现金的形式返还。”

在他们的提案中,研究人员设想了一个运行在云中的中央治理系统。

任何自行移动的装备都可以从“分享式”充电设计中受益。若是送货机器人不需要花费一半的时间来寻找墙上的插座,那么它们会更有意义。而且,能够从移动的卡车上为无人机充电,将极大地造福于任何无人机货运队运营商,亚马逊似乎也有此意。

固然,只要一提到高速能源交流,门路安全监管机构就会口诛笔伐。没错,电池手艺的提高将把这个想法抛到脑后。尽管如此,若是航行员早在1923年就能共享燃料,司机们可能会在一个世纪后就可以试驾了。

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延伸阅读——电动车边走边充?日本汽车厂率先开展实验

电动车的利益自不必说,但过长的充电时间给许多车主在使用习惯上造成未便,对于那些习惯了平均每个月加一次油的汽油车车主来说,换成现在的EV电动车险些天天都要充电,的确是个贫苦的事情。原本充电桩就不多,而且快要十个小时的充电时间实在是太长了。这就要求车主每晚把车停好后还要记得插上充电装备,否则第二天就别指望开车出门了。

于是,可以不用把车接在电线上充电的“非接触充电”方式成为了业内关注的焦点。实在这项手艺并不算新鲜,早在北京奥运会时代就已经在部门电动汽车和夹杂动力巴士最先实验,只不外克日通过科学家们的最新起劲,不久这项手艺可能在通俗乘用车型EV电动车上获得应用。

不只是北京,日本的羽田机场、奈良也都举行过接纳“非接触式充电”手艺巴士的试运行。之以是首先在巴士上实验,这些驾驶员的驾驶手艺都对照高,能够准确把车停到装有送电线圈的位置,而且这些巴士运行线路牢固,只需要设立很少的充电设施就可以知足使用需求。

对于通俗车主驾驶的EV车,由于人人的驾驶手艺水平差别,需要开发出一种位置有些误差也不会影响使用的充电手艺,而且建设充电设施的局限也要更广。因此业界一直以为在乘用车中接纳非接触式充电还需要一段时间。

这一方面日本汽车厂商的显示最为努力,日产汽车公司设计在2013年~2015年推出的第二代EV中普遍运用接纳输出功率为3kW左右的非接触式充电系统。结构上的特点是在车辆底盘下方安装受电装置,与地面上的送电装置之间实现非接触式充电。

非接触充电手艺包罗电磁感应方式、微波传输方式以及磁共振方式等。其中,走在开发最前沿的是电磁感应方式。电磁感应方式可利用与变压器相同的原理,举行电力的无线传输。无论使用哪种详细手艺,要是真的能够在车位下埋上这么“一捆草料”,我们只要像平时那样把车停好,等到天亮“马儿们”就都偷偷“吃饱了”。

空中加油,路上充电

以前许多汽车驾驶员以为飞机能够在空中加油是一件很难以想象的事情,想象着汽车也能一边开一边弥补能量该有多好,或许这样的梦想已经不再遥远。固然不会是让一辆汽油小轿车随着一辆大油罐车边开边加油,那样也十分危险,我们这里说的是EV电动车,而这个行驶中充电也是建立在之前提到的非接触式充电手艺之上的。充电历程不需要停车,也不必毗邻任何电线。车辆行驶中也在充电,听起来异常诱人。

凭据现在工程师们的设想,将送电感应线圈铺设在行车道的路面下,车辆匀速直线行驶已往也就同时完成了充电历程。据了解,德国稳孚勒、日本昭和航行机工业、加拿大庞巴迪等公司都最先了相关项目的研发事情,2007年由美国麻省理工学院研究人员建立的WiTricity也在2011年4月接到了日本丰田汽车公司的投资信息,主要开发非接触式充电手艺,为EV

电动车和PHEV插电式夹杂动力汽车提供无线充电解决方案。“我们现在已经可以去思量应该把哪条车道建成充电车道,由于要保证行驶中不受左右车辆的影响才气到达充电效果,而且现在公路上的弯道太多了,匀速行驶并不是那么容易。”一位相关手艺人员示意。

也许在未来的高速路上就能泛起专门的“充电车道”,连系现在汽车上已经最先使用的ACC自适应跟车系统和车道循迹手艺等,我们再开车远程出行的时刻就真的可以做到“马不停蹄”了。

没有噪音也不行

美国国家门路交通安全治理局(简称NHTSA)凭据一份之前的研究讲述示意,他们正在准备制定一项新的划定“EV电动车或Hybrid夹杂动力车型必须设置行人警报器”,以降低这类车型的“平静度安全问题”。

讲述中指出“行人由于没有听到来车的声音,以是电动车和夹杂动力车型的意外交通事故发生概率远超过一样平常内燃机的车型”。NHTSA准备提案立法,让所有的电动车和夹杂动力车型都要配备行人警示器。NHTSA也将界说一个相关的尺度,据了解这套系统将不能自动关闭,统一品牌的相同车型将配有相同的“警示音”。

想想前几年兴起的电动自行车,每当骑行者悄无声息地快速驶过时还真是对照危险。最要害的照样要提高驾驶员的安全意识,见到行人都能自觉放慢车速就不用这么让人忧郁了。

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