Proovisõit QUANT 48VOLT: revolutsioon autotööstuses või ...

760 hj ja kiirendus 2,4 sekundiga näitab aku võimeid

Ta on eksinud Elon Muski ja tema Tesla varju, kuid Nuncio La Vecchio ja tema meeskonna tehnoloogia, mida kasutab uurimisfirma nanoFlowcell, võib autotööstuses tõeliselt revolutsiooni teha. Šveitsi ettevõtte uusim looming on stuudio QUANT 48VOLT, mis järgib väiksemat QUANTINO 48VOLTi ja mitmeid varasemaid ideemudeleid, nagu QUANT F, mis ei kasutanud veel 48-voldist tehnoloogiat.

Viimaste aastate autotööstuse segaduste hämarusse jäädes otsustab NanoFlowcell oma arengupotentsiaali ümber suunata ja arendada välja nn hetkepatareide tehnoloogia, millel pole oma töös nikkel-metallhüdriidi ja liitium-iooniga mingit pistmist. Stuudio QUANT 48VOLT lähemal uurimisel avanevad aga ainulaadsed tehnoloogilised lahendused – mitte ainult eelmainitud elektritootmise viisi osas, vaid ka üldine 48 V vooluring koos mitmefaasiliste elektrimootoritega, mille ratastesse on sisse ehitatud alumiiniumspiraalid ja koguvõimsus 760 hobujõudu. Muidugi tekib palju küsimusi.

Voolupatareid - mis need on?

Mitmed uurimisettevõtted ja instituudid, näiteks Fraunhofer Saksamaal, on juba üle kümne aasta välja töötanud elektrivoolu patareisid.

Need on akud või õigemini kütusega sarnased elemendid, mis on täidetud vedelikuga, nagu näiteks kütus valatakse bensiini- või diiselmootoriga autosse. Tegelikult pole läbivoolu ehk nn läbivoolu redoksaku patarei idee keeruline ja esimene patent selles valdkonnas pärineb 1949. aastast. Mõlemad lahtrid, mis on eraldatud membraaniga (sarnaselt kütuseelementidele), on ühendatud reservuaariga, mis sisaldab spetsiifilist elektrolüüdi. Ainete kalduvuse tõttu omavahel keemiliselt reageerida liiguvad prootonid membraani kaudu ühelt elektrolüüdilt teisele ja elektronid suunatakse läbi kahe osaga ühendatud voolutarbija, mille tulemusel voolab elektrivool. Teatud aja möödudes tühjendatakse kaks paaki ja täidetakse värske elektrolüüdiga ning kasutatud taaskasutatakse laadimisjaamades. Süsteemi juhivad pumbad.

Kuigi see kõik näeb hea välja, on kahjuks seda tüüpi akude praktilisel kasutamisel autodes veel palju takistusi. Vanaadiumi elektrolüüdiga redokspatarei energiatihedus jääb vahemikku vaid 30-50 Wh liitri kohta, mis vastab laias laastus pliiakule. Sellisel juhul on vaja sama koguse energiat kui moodsas liitium-ioonakus, mille võimsus on 20 kWh, samal redoksaku patoloogilisel tasemel 500 liitrit elektrolüüdi. Laboritingimustes saavutavad nn vanaadiumbromiidpolüsulfiidpatareide energiatihedus 90 Wh liitri kohta.

Redox-voolu patareide tootmiseks pole eksootilisi materjale vaja. Pole vaja kulukaid katalüsaatoreid nagu plaatina, mida kasutatakse kütuseelementides, ega polümeere, näiteks liitiumioonakusid. Laborisüsteemide kõrge hind on seletatav ainult asjaoluga, et need on ainulaadsed ja valmistatud käsitsi. Mis puutub turvalisusesse, siis pole ohtu. Kahe elektrolüüdi segamisel tekib keemiline "lühis", mille käigus eraldub soojus ja temperatuur tõuseb, kuid püsib ohututel väärtustel ja midagi muud ei juhtu. Mõni vedelik pole muidugi ohutu, kuid sama on bensiin ja diisel.

Revolutsiooniline nanoFlowcell tehnoloogia

Pärast aastatepikkust uurimistööd on nanoFlowcell välja töötanud tehnoloogia, mis ei taaskasuta elektrolüüte. Ettevõte ei anna keemiliste protsesside kohta üksikasju, kuid tõsiasi on see, et nende biioonsüsteemi erienergia ulatub uskumatult 600 W / l-ni ja võimaldab seega anda elektrimootoritele nii tohutu võimsuse. Selleks on paralleelselt ühendatud kuus 48-voldise pingega elementi, mis on võimelised varustama elektriga süsteemi võimsusega 760 hj. See tehnoloogia kasutab nanoFlowcelli poolt välja töötatud nanotehnoloogial põhinevat membraani, mis tagab suure kontaktpinna ja võimaldab suures koguses elektrolüüti asendada lühikese aja jooksul. See võimaldab tulevikus töödelda ka suurema energiakontsentratsiooniga elektrolüütide lahuseid. Kuna süsteem ei kasuta kõrget pinget nagu varem, siis puhverkondensaatorid on välja jäetud – uued elemendid toidavad otse elektrimootoreid ja on suure väljundvõimsusega. QUANT-il on ka tõhus režiim, kus osad elemendid lülitatakse välja ja efektiivsuse nimel vähendatakse võimsust. Kui aga võimsust vaja on, on see saadaval – tänu tohutule pöördemomendile 2000 Nm ratta kohta (firma andmetel vaid 8000 Nm) võtab kiirendus 100 km/h 2,4 sekundit ja tippkiirus on elektrooniliselt piiratud 300-ni. km. / h Selliste parameetrite puhul on üsna loomulik mitte kasutada käigukasti – neli 140 kW elektrimootorit on integreeritud otse rattarummudesse.

Oma olemuselt revolutsioonilised elektrimootorid

Tehnika väike ime on elektrimootorid ise. Kuna need töötavad ülimadala 48-voldise pingega, pole need 3-faasilised, vaid 45-faasilised! Vaskpoolide asemel kasutavad nad helitugevuse vähendamiseks alumiiniumvõrestruktuuri – mis on tohutuid voolusid arvestades eriti oluline. Lihtsa füüsika järgi peaks elektrimootori võimsusega 140 kW ja pingega 48 volti seda läbiv vool olema 2900 amprit. Pole juhus, et nanoFlowcell teatab kogu süsteemi XNUMXA väärtused. Sellega seoses toimivad siin tõesti suurte arvude seadused. Ettevõte ei avalda, milliseid süsteeme selliste voolude edastamiseks kasutatakse. Madalpinge eeliseks on aga see, et kõrgepingekaitsesüsteeme pole vaja, mis vähendab toote maksumust. Samuti võimaldab see kasutada odavamaid MOSFET-e (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistorid) kallimate HV IGBT-de (kõrgepinge isoleeritud paisuga bipolaartransistoride) asemel.

Mootorid ega süsteem ei tohiks pärast mitut dünaamilist jahutuskiirendust aeglaselt liikuda.

Suurte mahutite maht on 2 x 250 liitrit ja nanoFlowcell andmetel on rakud, mille töötemperatuur on umbes 96 kraadi, efektiivsed 90 protsenti. Need on integreeritud põrandakonstruktsiooni tunnelisse ja aitavad kaasa sõiduki madalale raskuskeskmele. Töö ajal eraldab sõiduk veepritsmeid ning kasutatud elektrolüüdist saadud soolad kogutakse spetsiaalsesse filtrisse ja eraldatakse iga 10 000 km järel. 40 lehekülje pikkusest ametlikust pressiteatest ei selgu aga, kui palju auto 100 km kohta kulutab, ja on ilmselgelt ebamäärast teavet. Ettevõte väidab, et üks liiter bi-IONi maksab 0,10 eurot. 2 x 250 liitri mahuga ja hinnangulise läbisõiduga 1000 km mahutite jaoks tähendab see 50 liitrit 100 km kohta, mis on kütusehindade taustal (kaalu eraldi küsimus) jällegi soodne. Deklareeritud süsteemi võimsus 300 kWh, mis vastab 600 kWh / l, tähendab aga 30 kWh tarbimist 100 km kohta, mis on palju. Näiteks väiksemal Quantinol on 2 x 95-liitrist paaki, mis toovad (väidetavalt) vaid 15 kWh (tõenäoliselt 115?), Samas kui väidetav läbisõit on 1000 km kiirusel 14 kWh 100 km kohta. Need on ilmsed vastuolud ...

Kõike seda kõrvale jättes võib nii veotehnoloogiat kui ka auto disaini nimetada uimastavaks, mis iseenesest on idufirmadele ainuomane. Ka kosmoseraam ja materjalid, millest korpus on valmistatud, on kõrgtehnoloogilised. Kuid see tundub juba sellise sõidu taustal tinglik. Sama oluline on see, et sõidukil on Saksa teedevõrgus sõitmiseks TUV-sertifikaat ja see on seeriavalmis. Mis peaks Šveitsist algama järgmisel aastal.

Tekst: Georgy Kolev

Kodu " Artiklid " Tühjad » QUANT 48VOLT: revolutsioon autotööstuses või ...