Véhicule électrique en ligne - Online electric vehicle

Bus OLEV en service

Un véhicule électrique en ligne (OLEV) est un véhicule électrique qui se charge sans fil tout en se déplaçant en utilisant l'induction électromagnétique (le transfert d'énergie sans fil à travers des champs magnétiques ). Il fonctionne en utilisant une route de « recharge » segmentée qui induit un courant dans des modules de « prise en charge » sur le véhicule.

Les véhicules électriques en ligne sont le premier système de transport public à utiliser une route de « recharge » et ont été lancés pour la première fois le 9 mars 2010 par le Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST).

Description mécanique

Le système de véhicule électrique en ligne se décompose en deux parties principales : la route segmentée de « recharge » et les modules de « prise en charge » sur le véhicule.

Sur la route

Dans la route de "recharge", de minces noyaux de ferrite en forme de W ( noyaux magnétiques utilisés dans l'induction) sont enterrés à 30 cm sous terre dans une structure en forme d'arête de poisson. Les câbles d'alimentation sont enroulés autour du centre des structures en arêtes de poisson pour former les "bobines primaires". Cette conception combine les champs magnétiques des deux côtés des câbles et façonne les champs de manière à maximiser l'induction. De plus, les bobines primaires sont placées en segments sur certaines travées de la route de sorte qu'environ 5 à 15 % seulement de la route doivent être remodelés. Pour alimenter les bobines primaires, les câbles sont reliés au réseau électrique national sud-coréen via un onduleur . L'onduleur accepte une tension triphasée 380 ou 440 de 60 Hz du réseau pour générer 20 kHz d'électricité CA dans les câbles. À leur tour, les câbles créent un champ magnétique de 20 kHz qui envoie un flux à travers les noyaux de ferrite minces vers les capteurs de l'OLEV.

Sur le véhicule

Fixés sous le véhicule, se trouvent des modules de « ramassage », ou les bobines secondaires, qui se composent de larges noyaux de ferrite en forme de W avec des fils enroulés autour du centre. Lorsque les capteurs "captent" le flux des bobines primaires, chaque capteur gagne environ 17 kW de puissance à partir du courant induit. Cette puissance est envoyée au moteur électrique et à la batterie via un régulateur (un dispositif de gestion qui peut distribuer l'énergie en fonction des besoins), chargeant ainsi le véhicule sans fil.

Des modèles

Modèle Poids Forme du noyau dans

Bobine primaire

Forme du noyau dans

Bobine secondaire

Entrefer entre

Route et ramassage

Efficacité énergétique Puissance gagnée par ramassage Puissance électrique Courant dans la bobine primaire Mécanisme supplémentaire
Génération 1 (petit chariot) 10kg forme E forme E 1cm 80% 3kW 4.02 CV 100 ampères Alignement vertical

Mécanisme pour 3mm

Génération 2 (Bus) 80 kilogrammes forme de U Long, plat 17cm 72% 6 kW 8.04cv 200 ampères Câbles de retour pour bobines primaires
Génération 3 (SUV) 110kg Forme W mince Forme W large 17cm 71% 17 kW 22,79 chevaux 200 ampères Rien

Comme le montre le tableau ci-dessus, l'OLEV de génération 1 manque d'une marge d'erreur réaliste. Le courant plus faible signifie un champ magnétique plus petit et nécessite que la bobine secondaire soit très proche du sol, ce qui peut être un problème pendant la conduite. De plus, si les bobines primaire et secondaire sont désalignées verticalement d'une distance supérieure à 3 mm, le rendement énergétique chute considérablement.

Pour résoudre ces problèmes, KAIST a développé l'OLEV de génération 2. Dans l'OLEV de génération 2, le courant dans la bobine primaire a été doublé pour créer un champ magnétique plus fort qui permet un plus grand entrefer. Les noyaux de ferrite dans les bobines primaires ont été changés en forme de U et les noyaux dans la bobine secondaire ont été changés en forme de panneau plat pour capter autant de flux que possible. Cette conception permet au désalignement vertical d'être d'environ 20 cm avec une efficacité énergétique de 50 %. Cependant, les noyaux en forme de U nécessitent également des câbles de retour, ce qui augmente le coût de production. Dans l'ensemble, la génération 2 a compensé les marges de la génération 1, mais était plus coûteuse.

En réponse au problème de coût de la génération 2, l'OLEV de troisième génération a été développé. L'OLEV de troisième génération utilise des noyaux de ferrite ultra-minces en forme de W dans la bobine primaire pour réduire la quantité de ferrite utilisée à 1/5 de la génération 2 et pour éliminer le besoin de câbles de retour. La bobine secondaire utilise une variation plus épaisse des noyaux en forme de W comme moyen de compenser la moindre zone de passage du flux magnétique par rapport à la génération 2. Dans l'ensemble, la génération 3 OLEV a compensé les petites marges de la génération 1 et l'augmentation du coût de la génération 2.

Avantages et problèmes

Avantages

  • Zéro émission
  • 31 % de coûts d'exploitation par rapport aux homologues alimentés au gaz
  • Coûts de maintenance et de fabrication réduits
  • Aucune station de charge nécessaire
  • Peut être stocké comme des véhicules ordinaires

Questions

  • Les réseaux électriques modernes ne peuvent pas gérer les OLEV à grande échelle
  • L'installation coûte cher
  • Peut manquer de puissance dans un trafic dense
  • Limite de vitesse à 60 mph
  • Ne peut pas fonctionner pendant les pannes de courant

Brevets

KAIST a annoncé avoir déposé plus de 120 brevets en lien avec l'OLEV.

Reconnaissance

En novembre 2010, Road-Embedded Rechargers de KAIST a été sélectionné comme Time 's The 50 Best Inventions of 2010 .

Controverse

La commercialisation de la technologie n'a pas été couronnée de succès, ce qui a entraîné une controverse sur le maintien du financement public de la technologie en 2019.

Voir également

Les références