Сынақ дискісі QUANT 48VOLT: автомобиль өнеркәсібіндегі революция немесе ...

760 а.к. және 2,4 секундтағы үдеу аккумулятордың мүмкіндіктерін көрсетеді

Ол Илон Маск пен оның Тесласының көлеңкесінде жоғалып кетті, бірақ Nuncio La Vecchio және оның командасының nanoFlowcell зерттеу фирмасы пайдаланатын технологиясы автомобиль өнеркәсібінде шынымен төңкеріс жасай алады. Швейцариялық компанияның ең соңғы туындысы QUANT 48VOLT студиясы болып табылады, ол кішірек QUANTINO 48VOLT және 48 вольттық технологияны әлі пайдаланбаған QUANT F сияқты бірнеше алдыңғы концепті модельдерге сәйкес келеді.

Соңғы жылдардағы автомобиль өнеркәсібінің ымыртында қалған NanoFlowcell өзінің даму әлеуетін қайта бағыттауды және олардың жұмысында никель-металл гидридімен және литий-ионмен ешқандай байланысы жоқ лездік батареялар деп аталатын технологияны әзірлеуді шешеді. Дегенмен, QUANT 48VOLT студиясын мұқият зерделеу бірегей технологиялық шешімдерді ашады - тек электр энергиясын өндірудің жоғарыда аталған тәсілі тұрғысынан ғана емес, сонымен қатар дөңгелектерге салынған алюминий катушкалары бар көп фазалы электр қозғалтқыштары бар жалпы 48 В тізбегі және жалпы қуаты 760 ат күші. Әрине, көптеген сұрақтар туындайды.

Ағынды батареялар - олар қандай?

Германиядағы Фраунхофер сияқты бірқатар зерттеу компаниялары мен институттары он жылдан астам уақыттан бері электр тогына арналған аккумуляторлар жасап келеді.

Бұл аккумуляторлар, дәлірек айтқанда, отын бензин немесе дизельді қозғалтқышы бар автомобильге құйылатын сияқты сұйықтықпен толтырылған отынға ұқсас элементтер. Шын мәнінде, ағынды немесе тотықсыздандырғыш деп аталатын аккумулятор туралы идея қиын емес және бұл саладағы алғашқы патент 1949 жылдан басталады. Мембранамен бөлінген екі жасушалық кеңістіктің әрқайсысы (отын элементтеріне ұқсас) белгілі бір электролиті бар резервуарға қосылады. Заттардың бір-бірімен химиялық реакцияға бейімділігіне байланысты протондар мембрана арқылы бір электролиттен екіншісіне ауысады, ал электрондар екі бөлікке қосылған ток тұтынушысы арқылы бағытталады, нәтижесінде электр тогы ағып кетеді. Белгілі бір уақыттан кейін екі резервуар ағызылып, жаңа электролитпен толтырылады, ал қолданылған зарядтау бекеттерінде «қайта өңделеді». Жүйе сорғылармен басқарылады.

Мұның бәрі керемет болып көрінгенімен, өкінішке орай, аккумулятордың осы түрін автомобильдерде іс жүзінде қолдануға көптеген кедергілер бар. Ванадий электролиті бар тотығу-тотықсыздандырғыш батареяның энергия тығыздығы литріне 30-50 Вт аралығында болады, бұл шамамен қорғасын-қышқыл батареямен сәйкес келеді. Бұл жағдайда қуаты 20 кВт / сағ болатын литий-ионды аккумулятордағыдай энергияны сақтау үшін тотықсыздану батареясының бірдей технологиялық деңгейінде 500 литр электролит қажет болады. Зертханалық жағдайда ванадий бромидті полисульфидті деп аталатын батареялар энергия тығыздығын литріне 90 Вт құрайды.

Ағынды тотықсыздандырғыш батареяларды өндіру үшін экзотикалық материалдар қажет емес. Отын элементтерінде қолданылатын платина немесе литий-ионды батареялар сияқты полимерлер сияқты қымбат катализаторлар қажет емес. Зертханалық жүйелердің қымбаттылығы олардың біртектес және қолмен жасалатындығымен байланысты. Қауіпсіздік мәселесіне келетін болсақ, ешқандай қауіп жоқ. Екі электролитті араластырған кезде жылу шығарылатын және температура көтерілетін химиялық «қысқа тұйықталу» пайда болады, бірақ қауіпсіз мәндерде қалады, ал басқа ештеңе болмайды. Әрине, тек сұйықтық қауіпсіз емес, бірақ бензин мен дизель де қауіпсіз емес.

Революциялық nanoFlowcell технологиясы

Көп жылдық зерттеулерден кейін nanoFlowcell электролиттерді қайта пайдаланбайтын технологияны ойлап тапты. Компания химиялық процестер туралы егжей-тегжейлі мәлімет бермейді, бірақ олардың бииондық жүйесінің меншікті энергиясы керемет 600 Вт / л жетеді және осылайша электр қозғалтқыштарын осындай орасан зор қуатпен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Ол үшін 48 а.к. қуаты бар жүйені электрмен қамтамасыз етуге қабілетті 760 вольт кернеуі бар алты ұяшық параллель қосылған. Бұл технология үлкен байланыс бетін қамтамасыз ету және қысқа уақыт ішінде электролиттің көп мөлшерін ауыстыруға мүмкіндік беру үшін nanoFlowcell әзірлеген нанотехнологияға негізделген мембрананы пайдаланады. Болашақта бұл энергия концентрациясы жоғары электролит ерітінділерін өңдеуге де мүмкіндік береді. Жүйе бұрынғыдай жоғары кернеуді пайдаланбайтындықтан, буферлік конденсаторлар жойылады - жаңа элементтер электр қозғалтқыштарын тікелей қоректендіреді және үлкен шығыс қуатына ие. QUANT-та кейбір ұяшықтар өшірілетін және тиімділік атымен қуат азаятын тиімді режимі бар. Дегенмен, қуат қажет болғанда, ол қол жетімді - бір дөңгелекке 2000 Нм үлкен айналу моментінің арқасында (компанияның мәліметі бойынша небәрі 8000 Нм), 100 км/сағ жылдамдыққа жету 2,4 секундты алады, ал максималды жылдамдық электронды түрде 300-ге дейін шектеледі. км. / сағ Мұндай параметрлер үшін трансмиссияны пайдаланбау өте табиғи нәрсе - төрт 140 кВт электр қозғалтқышы доңғалақ торларына тікелей біріктірілген.

Табиғаттағы электр қозғалтқыштары

Технологияның кішкентай кереметі - электр қозғалтқыштарының өзі. Олар 48 вольт өте төмен кернеуде жұмыс істейтіндіктен, олар 3 фазалы емес, 45 фазалы! Мыс катушкаларының орнына олар көлемді азайту үшін алюминий тор құрылымын пайдаланады - бұл үлкен токтарды ескере отырып, әсіресе маңызды. Қарапайым физикаға сәйкес, бір электр қозғалтқышының қуаты 140 кВт және кернеуі 48 вольт болса, ол арқылы өтетін ток 2900 ампер болуы керек. NanoFlowcell бүкіл жүйе үшін XNUMXА мәндерін жариялауы кездейсоқ емес. Осыған байланысты мұнда үлкен сандар заңдары шынымен жұмыс істейді. Компания мұндай токтарды беру үшін қандай жүйелер қолданылатынын ашпайды. Дегенмен, төмен кернеудің артықшылығы - жоғары вольтты қорғаныс жүйелері қажет емес, өнімнің өзіндік құнын төмендетеді. Ол сонымен қатар қымбатырақ HV IGBT (жоғары вольтты оқшауланған қақпа биполярлы транзисторлар) орнына арзанырақ MOSFETs (металл оксиді жартылай өткізгіш өрістік транзисторлар) пайдалануға мүмкіндік береді.

Салқындатудың бірнеше динамикалық үдеулерінен кейін электр қозғалтқыштары да, жүйе де баяу қозғалмауы керек.

Ірі цистерналардың көлемі 2 х 250 литр, ал nanoFlowcell-ге сәйкес, жұмыс температурасы 96 градус шамасындағы клеткалар 90 пайыз тиімді. Олар еден құрылымындағы туннельге біріктірілген және автомобильдің төмен ауырлық орталығына ықпал етеді. Жұмыс кезінде автомобиль су шашырауын шығарады, ал жұмсалған электролиттен тұздар арнайы сүзгіде жиналып, әр 10 км сайын бөлініп отырады. Алайда 000 парақтағы ресми пресс-релизден автокөліктің 40 км-ге қанша жұмсайтындығы түсініксіз және бұлыңғыр ақпарат бар екені анық. Компания би-ION бір литрі 100 евро тұрады деп мәлімдейді. Көлемі 0,10 х 2 литр және жүгірісі 250 км-ге тең цистерналар үшін бұл 1000 км-ге 50 литрді білдіреді, бұл жанармай бағасының фонында қайтадан тиімді (салмақтың жеке шығарылымы). Алайда, 100 кВтсағ / л-ге сәйкес келетін 300 кВт / сағ деп мәлімделген жүйенің қуаты 600 км-ге 30 кВт / сағ тұтынуды білдіреді, бұл өте көп. Мысалы, кішірек Куантинода 100 х 2 литрлік цистерналар бар, олар бар болғаны 95 кВт / сағ (мүмкін, 15?) Жеткізеді, ал 115 км-ге 1000 кВт / сағ жұмсалса, шақырым 14 км құрайды. Бұл айқын сәйкессіздіктер ...

Осының бәрінен басқа, жетек технологиясы да, автомобиль дизайны да таңқаларлық, бұл өз алдына стартап-компанияға ғана тән. Ғарыш кеңістігі және денесі жасалынатын материалдар да жоғары технологиялық. Бірақ мұндай дискінің аясында бұл қазірдің өзінде шартты болып көрінеді. Сонымен қатар, көлік неміс жол желісінде жүруге арналған TUV сертификатына ие және сериялы өндіріске дайын. Келесі жылы Швейцарияда нені бастау керек.

Мәтін: Георгий Колев

Үй » Мақалалар » Бланкілер » QUANT 48VOLT: автомобиль өнеркәсібіндегі революция немесе ...