Новый способ передачи энергии без проводов

Исследователями из Стэнфордского университета (США) недавно был разработан принципиально новый способ беспроводной передачи энергии. Правда, злые языки утверждали, что этот же принцип заложен в основу электромагнитных считывателей дальней идентификации PR-G07, но на самом деле это ошибочная точка зрения. Более того, изобретение американцев чревато реальной революцией в производстве электромобилей.

Хотя на самом деле принцип давно известен и в нем нет ничего нового. Строго говоря, на этом принципе работало ещё и радио Попова, и передатчик Тесла. Но практическое решение, готовое к использованию, найдено лишь сейчас.

Проблема в том, что прежние разработки были «широковещательными»: они занимали значительную часть волнового диапазона, а это вело к высокому поглощению электромагнитных волн препятствиями и даже воздухом; КПД такой передачи был низким, а рассеивание — высоким. Ученые заявляют, что им удалось добиться избирательности передачи энергии. Правда, пока что речь идет только о передаче энергии на сравнительно небольшие расстояния.

Система была проверена на дистанциях до 2 м, при мощностях до 10 кВт. Такая мощность примерно соответствует потреблению едущего по шоссе автомобиля, а расстояние позволяет снабжать транспортное средство от проводников, находящихся под дорожным покрытием. Даже при наличии между элементами системы металлических пластин, имитирующих корпус автомобиля, КПД передачи электроэнергии составил, по заявлениям исследователей, 97%.

Учитывая, что предшествующие опыты в этой области ограничивались подтверждённым КПД, не превышающим 45%, речь идёт о настоящем прорыве.

Итак, если разместить под шоссе линии индуктивных катушек, подключённых к ЛЭП, то они будут возбуждать ток в генераторах едущих электромобилей и тем самым подзаряжать их аккумуляторы. Напомним, что лучшие серийные электроавто современности с трудом преодолевают 160 км без подзарядки, которая к тому же длится многие часы. Перманентная подпитка во время поездки придаст электромобилям почти неограниченную «дальнобойность», позволив им стать значительно практичнее обычных машин. Именно так! Небольшой электрокроссовер потребляет 19–20 кВт•ч на 100 км пробега (в деньгах это меньше 50 руб.), в то время как стоимость заправки для бензиновой версии той же машины не опускается ниже 200 рублей.

Технические подробности пока, увы, не ясны; технология только патентуется. Описанный исследователями принцип — классический для массового трансфера электроэнергии на расстояние. Единственное названное отличие системы — в малой дистанции передачи, которое и позволяет, видимо, добиться высокого КПД.

Сами разработчики видят ещё одно применение для такого рода систем — увеличение точности GPS-навигации. По словам Свена Бейкера, исполнительного директора Стэнфордского центра автомобильных исследований, точность GPS не превышает 10 м; система знает, в какой именно точке планеты вы находитесь, но не может точно указать, занимаете ли вы, например, свою полосу шоссе. А в предложенной разработке магнитное поле индуктивных катушек, выстроенных в ряд под дорогой, будет точным ориентиром середины полосы движения. Это может сослужить добрую службу для систем управления автомобилем без водителя.

Как отмечает Шаньхуэй Фань, один из авторов концепции, подобные технологии могут быть применены для передачи электроэнергии на малые расстояния в жилых домах и иных закрытых помещениях, с тем чтобы избавиться от проводов, ведущих к электробытовой технике. Впрочем, учёным ещё предстоят дополнительные исследования, для того чтобы убедиться в полной безопасности такого способа для здоровья людей и животных. Кроме того, уже запланированы испытания на экспериментальной трассе.