Дорожный электромобиль - Википедия - Road-powered electric vehicle

Дорожные электромобили (RPEV)^[1] (иногда называемые электромобилями, работающими на проезжей части), собирают любые формы потенциальная энергия от дорожного покрытия до подачи электричество к локомотивным двигателям и вспомогательному оборудованию внутри транспортного средства.

Определение

Дорожное движение электромобиль может быть определена как транспортная капсула со следующими характеристиками:

В основные средства передвижения один или несколько электрический двигатель (s)
Электродвигатели питаются от электроснабжение предоставляется либо от аккумулятор (обычно бортовой) или источник питания (обычно удаленный и подключаемый напрямую через токопроводящий кабели или же магнитные индукционные поля
Есть определенный проезжая часть по которой движется транспортное средство (это означает, что, хотя у него может быть некоторый запас бортовой аккумуляторной батареи, он не предназначен для вездеход )
Если предоставляется внешнее электроснабжение, это обычно накладные расходы проводники или надземные рельсы или (редко) подповерхностные электромагниты.
Полностью электрический автомобиль обычно требует одного или нескольких бортовые элементы энергоснабжения или устройства для автономной работы, чаще всего химические батареи, реже через электромеханические генераторы
Электромобиль дополнительно может включать в себя бортовую система контроля который направляет энергию от элементов накопления энергии по мере необходимости и преобразует эту энергию в электродвигатели, используемые для приведения в движение электромобиля.

Поэтому электромобиль с приводом от дороги обязательно включает систему подачи электроэнергии от внешнего источника питания (например, удаленный электростанция ) через сеть силовых соединительных элементов, которые обеспечивают целостное и непрерывное энергетическое соединение между отправлением и местом назначения.

Беспроводная передача энергии

В патенте США 6421600 эти элементы связи мощности представляют собой электромагнитные передающие катушки, встроенные в проезжую часть, и приемные катушки, которые электрически резонансный, так что они преобразуют магнитный поток над дорогой в электрическую энергию транспортного средства, которая полностью независима, поскольку отсутствует механическая или электрическая связь. Указанная патентная версия RPEV также включает:

бортовой измеритель мощности, чтобы указать приблизительное потребление и приблизительную оставшуюся автономную (аккумуляторную) выносливость или дальность действия рейнджера
а широкая полоса пропускания канал связи для обеспечения возможности отправки и приема информационных сигналов RPEV во время его использования;
автоматический гараж, система, которая автоматически подключает питание к RPEV, когда он находится на хранении в течение ночи, как для подзарядки бортовых батарей, так и для питания бортовых накопительный нагреватель в холодную погоду, чтобы водителю и пассажирам было комфортно.
электронная связь между двумя или более RPEV, так что один может быть «ведущим» (с водителем), а следующие транспортные средства являются «ведомыми» (управляются водителем в «ведущем» транспортном средстве) как своего рода «дорога» тренировать "с целью увеличения пассажир или же полезная нагрузка емкость.
а система позиционирования для определения текущего местоположения RPEV; и
компьютер диспетчеризации и диспетчеризации, так что многие RPEV могут быть эффективно размещены на любой конкретной длине дороги со встроенными передающими катушками. Такая система может быть адаптирована для использования с удаленными водителями или автоматического управления закрытыми дорожными цепями, такими как склады и тематические парки.

Интернет-электромобили (OHV) используйте пикап под транспортным средством, а затем собирайте энергию за счет бесконтактной магнитной индукции, что может означать аналогичную электрическую конструкцию.

Проводная передача энергии

Трамвай и «Безрельсовый вагон» имеют общие воздушные линии (от Harmsworth Popular Science )

Троллейбусы использовать воздушные кабели, которые также можно использовать для автомобилей, как показано на фотографии (справа), опубликованной в энциклопедическом журнале около 1910 года.

Воздушные линии электропередачи

Двойные воздушные линии электропередачи обычно представляют собой медные проводники с плоской поверхностью, которые поддерживаются стальным контактным проводом. Шест или пантограф выходит из автомобиля и прижимает «тапочки» или «коньки» к проводникам, замыкая цепь. Эти скользящие или коньковые контакты часто покрыты графитом или имеют угольный блок для уменьшения трения и обеспечения хорошего (с низким сопротивлением) электрического соединения.

Поскольку автобусы ходят по расписанию, дорожные конфликты случаются редко. Если бы инфраструктура воздушных линий с двумя линиями электропередачи использовалась случайным образом частными пользователями, то потребовалась бы какая-то система управления. Самым простым было бы предоставить транспортным средствам некоторую ограниченную автономию, чтобы они могли просто отключаться при выходе на каждый перекресток и повторно подключаться, когда они присоединяются к следующему участку. Более сложная система управления движением, предложенная в патенте США 6421600 (см. Выше), могла бы облегчить транзит, когда есть много транспортных средств, желающих получать электроэнергию из определенного участка инфраструктуры.

Схема возможной механической трансмиссии (от Harmsworth Popular Science Том 3, c.1913)

Последние усовершенствования в конструкции троллейбуса включают автоматическое подключение и отключение полюсов питания водителем или в случае механического отключения от воздушных проводов, чтобы водитель мог сохранять контроль, используя питание от бортовой аккумуляторной батареи. Улучшенное моделирование материалов и динамики движения позволяет развивать скорость до 80 км / ч, так что поведение троллейбуса является гибким и полностью сопоставимым с характеристиками обычного автономного транспортного средства, даже на перекрестках и перекрестках.^[2]

Источник питания с уровня земли

Источник питания с уровня земли альтернатива воздушным линиям электропередачи. Самая распространенная версия - это токоприемник из кабелепровода система, в которой источник питания осуществляется в канале или своде под проезжей частью. Это трубка, открытая вверху, чтобы позволить лезвию входить и выдвигать тапочки против силовых проводов, которые находятся по обе стороны от прорези для доступа, рядом с верхней частью канала. Устройство имеет такую форму, что руки под напряжением не могут быть доступны, а нижняя часть канала обеспечивает дренаж для удаления любой воды.

Электропроводка впервые была разработана в эпоху пара (около 1900 г.), когда мощность передавалась механически от серии вращающихся паровых винтов, как показано на иллюстрации (слева), также опубликованной Harmsworth Popular Science.

Более поздняя конструкция источника питания для проезжей части дороги, используемая Трамвай Бордо включает в себя альтернативные (линейные и нейтральные) панели, которые получают питание только тогда, когда они фактически находятся под трамваем. Эта система называется APS (французский: Пищевое питание по соль что означает подводную подачу энергии на английском языке).

Воздушная электрическая сеть

Парковка с воздушной сетью использовалась в зоопарке Сеула Гранд Парк в Южной Корее для подзарядки электромобилей.^{[нужна цитата ]}, Это было похоже на ярмарку бампер автомобиля устройство, которое позволяло заряжать автомобильные аккумуляторные батареи, до введения более современного OLEV Интернет-электромобиль система. Преимущество состояло в том, что автомобили можно было припарковать случайным образом, что было бы удобно, и не было необходимости в опасности споткнуться из-за висящих кабелей, используемых большинством электрические транспортные средства ни для очень точного выравнивания полюсов проводников, необходимого троллейбусы.

Линейная двигательная установка

Альтернативная форма электромагнитной связи - линейный двигатель, впервые разработанный профессором Эрик Лэйтуэйт в Имперский колледж Лондон в 1960-е гг.

Вместо того, чтобы подавать питание на электродвигатели напрямую или заряжать бортовые аккумуляторы, RPEV оснащен магнитами, которые вращаются в горизонтальном направлении так же, как ротор обычного электродвигателя вращается. Линейный двигатель работает точно так же, как круглый двигатель, который разделен по центру, уложен горизонтально и выдвинут.

Шанхай Трансрапид и Bombardier Advanced Rapid Transit системы являются практическими примерами этого типа технологии RPEV, применяемой к рельсовый транспорт системы (которые иногда называют железными дорогами, особенно в США).

Маглев использует магнитное отталкивание для поддержки перевозка вес, а также для продвижения средство передвижения вперед, поэтому колеса не нужны. Маглев поезда эффективно кататься на магнитной волне, как серфер едет волна на море.