Появился концепт новой системы, который позволит заряжать электромобили прямо по ходу из движения. Однако его реализация потребует триллионы долларов только в США.

Исследователи из Корнельского университета объяснили, что один из барьеров к распространению электромобилей — это проблема зарядки устройств. По их данным, пятая часть всех покупателей со временем возвращается к обычным автомобилям из-за проблем с зарядкой.

Как сообщает издание Business Insider, исследователи под руководством доцента кафедры электротехники и вычислительной техники Хуррама Африди разработали технологию, которая позволит заряжать автомобили на дороге во время движения. Это превратит американские дороги в беспроводные зарядные устройства.

«На автомагистралях будут полосы для зарядки, такие, как полосы повышенной загруженности, — отметил Африди. — Если у вас заканчивается заряд батареи, вы переезжаете на полосу для зарядки. Система сможет определить, какая машина выехала на эту полосу, и позже пришлет вам счет». 

Технология предусматривает встраивание в дорогу специальных металлических пластин, которые подключаются к линии электропередач и высокочастотному инвертору. Пластины будут создавать переменные электрические поля, которые притягивают и отталкивают пару соответствующих пластин, прикрепленных к нижней части электромобиля. Однако ученым еще нужно усовершенствовать уровень мощности, необходимый для зарядки автомобилей во время движения. Это должен быть материал, который не только устойчив к атмосферным воздействиям, но и способен выдерживать высокое напряжение и тепло от проезжающих автомобилей.

В случае широкого внедрения, это потребует больших инвестиций в дороги. Потенциально это миллиарды, если не триллионы долларов, отмечают ученые. Однако они уже сотрудничают с компанией Toyota для использования этой системы для зарядки электрических погрузчиков.

Дизайнер сконструировал роботизированный «третий глаз» — он следит за дорогой, пока вы смотрите в телефон

Студент Лондонского королевского колледжа искусств и дизайна Минвук Пэнг выпустил гаджет для всех любителей переписываться на ходу — он следит за дорогой, пока человек смотрит в телефон. Устройство Пэнга выполнено в форме глаза (кстати, оно так и называется — «Третий глаз») и крепится на лоб человека, сообщает Dezeen.

Состоит гаджет из платы Arduino, гироскопа, ультразвукового датчика и динамика. К тому же в корпус встроен специальный механизм — он поднимает и опускает роботизированное веко в зависимости от положения головы.

Работает система так: когда человек достает телефон и наклоняет голову, глаз поднимает веко и начинает следить. Если пользователь увлечется и дойдет до какой-либо преграды, датчик подаст сигнал, предупреждающий о возможном столкновении. Человек поднимает голову — глаз закрывается.

Проект Пэнга отнюдь не коммерческий — он не собирается запускать «Третий глаз» в производство. С помощью абсурдного гаджета он хотел подчеркнуть то, как часто люди смотрят в телефоны на ходу — настолько, что, считает он, этот самый глаз вырастет у нас сам в ходе эволюции.

Система экстренно сбрасывает прицеп, если он опрокидывается: это спасет водителя

Когда большой тяжелый прицеп начинает опрокидываться, новая система TARS мгновенно отделяет его от кабины. Это позволяет удерживать ее в вертикальном положении, чтобы водитель был в безопасности.

Большие грузовики опрокидываются гораздо чаще, чем можно было ожидать. Причин много: будь то сильный ветер, ошибка водителя или часто сбивающее с толку поведение других участников дорожного движения. Только в США это приводит к 9 000 травм и 400 смертям в год.

Когда прицеп грузовика опрокидывается, он захватывает переднюю часть кабины, ударяя ее боком о землю. Если водитель выживет, он ничего не сможет сделать, чтобы затормозить машину — только ждать.

Калифорнийская компания Axicle намерена решить проблему.

Axicle

Новая система TARS (Tractor Anti-Roll System) седельно-сцепного устройства включает в себя набор датчиков, быстродействующие интеллектуальные датчики и спасательную быстросъемную конструкцию. Она предназначена для полного сброса прицепа, если он теряет равновесие. Водитель при этом остается в безопасном вертикальном положении и состоянии управлять кабиной. Система сэкономит деньги для автотранспортных компаний и страховщиков.

Система TARS не сильно отличается от обычного «пятого колеса». Axicle

Интеллектуальная система с датчиками собирают все виды рабочих параметров, включая информацию о нагрузке, вибрации, ветре и сцеплении, а также высокоточный инерциальный измерительный блок. Если система TARS фиксирует опрокидывание прицепа, она запускает пневматический или пиропатрон с линейным приводом в течение миллисекунды и сбрасывает прицеп с задней части грузовика.

Седельно-сцепное устройство («седло» или «пятое колесо» в просторечии) — обеспечивает стыковку (сцепку) полуприцепа с тягачом, принимая на себя часть массы полуприцепа. По его наличию тягачи называют седельными. Представляет собой грузонесущую плиту, имеющую одну (в продольной плоскости) или две (в продольной и поперечной плоскостях) степени свободы, с угловой прорезью для вхождения установленного на опорной поверхности полуприцепа шкворня, который служит для сцепки полуприцепа с тягачом, а также является осью излома автопоезда в повороте. Механизм сцепки-фиксации расположен под опорной плитой.

Компания Axicle заявляет, что к концу года у нее будут полноразмерные прототипы, которые будут проходить испытания под большой нагрузкой.

Новый мобильный электротранспорт: рассказываем, что может заменить автомобиль

Появляется все больше производителей, которые ориентируются полностью на рынок электротранспорта. Рассказываем про экологичные способы передвижения, которые могут заменить привычные автомобили.

Что такое электротранспорт?

Электротранспорт — вид транспорта, использующий в качестве источника энергии электричество, а в приводе используется тяговый электродвигатель. Его основными преимуществами перед транспортом с двигателями внешнего или внутреннего сгорания являются более высокая производительность и экологичность.

Энергия, приводящая в движение транспортное средство, может быть получена из нескольких источников:

• из химической энергии бортовых батарей и аккумуляторов (электромобиль, электробус и т. п.);
• из запасенной энергии в конденсаторах (капабус);
• совместно из бортового аккумулятора и топливной силовой установки (гибридный автомобиль);
• вырабатываться на борту, используя бензиновый двигатель или дизельный двигатель (тепловоз, карьерный самосвал и т. п.);
• вырабатываться на борту, используя топливные элементы;
• вырабатываться на борту, используя атомную энергию (атомная подводная лодка, авианосец);
• из более экзотических источников, таких как маховики, ветер и Солнце (гиробус, электромобили на солнечных батареях);
• путем прямого подключения к наземной электростанции через подстанции (трамвай, троллейбус, монорельс, метро, электропоезд, электровоз и т. п.).

Для чего нужен электротранспорт?

• Пассажирский электротранспорт

В развитых странах электротранспорт является основным перевозчиком пассажиров внутри города, на его долю приходится более 50% перевозок. В развивающихся странах процент перевозок электротранспортом в городах составляет от 15%.

Основными средствами городского пассажирского электротранспорта являются трамваи, троллейбусы, метрополитен, электропоезда, применяются так же монорельсы, фуникулеры и прочее. 

• Электромобиль
• Электроскутер
• Электровелосипед
• Машина для гольфа

• Грузовой электротранспорт

Грузовой электротранспорт применяется в перевозках, требующих большого КПД транспортного средства, например, грузовые троллейбусы применяются на открытых карьерах, а электропоезда и электровозы постоянного и переменного тока используются на железных дорогах.

Также к грузовому электротранспорту относятся электрокары, электротележки, электротягачи, электропогрузчики, некоторые виды самоходных кранов и экскаваторов.

• Индивидуальный электротранспорт

К индивидуальному электротранспорту относятся сигвей, гироскутер, электросамокат, моноколесо и электровелосипед.

Правовой статус индивидуального электротранспорта определен в России неоднозначно. Действующие правила дорожного движения специально не относят данные транспортные средства к какому-то отдельному виду транспорта.

• Другие виды электротранспорта

Практически любой неэлектрический двигатель можно заменить электрическим. Соответственно, любое транспортное средство, использующее для движения неэлектрический двигатель (ДВС, дизельный двигатель, паровой двигатель и др.) может использовать в качестве тяги и электрический двигатель.

Существуют в виде разработок, мелких копий или серий различные электротранспортные средства:

• электрический самолёт (самолеты на электрической тяге),
• электромобили, гиробусы, электробусы,
• на воде — электроходы, электрические подводные лодки и др.

Какой электротранспорт мы уже используем?

• Электровелосипед

Это велосипед с электрическим приводом, который частично или полностью обеспечивает его движение. Его называют также велогибридом, хотя гибридный велосипед — это велосипед, сочетающий в своей конструкции как атрибуты горного, так и шоссейного велосипедов.

В общем случае электровелосипед отличает от обычного наличие трех дополнительных компонентов: электродвигателя, аккумуляторной батареи и контроллера. В отличие от электроскутера или же мотоцикла, электровелосипед может приводиться в движение педалями, а его эксплуатация и обслуживание немногим сложнее обращения с обычным велосипедом.

Недостатки

• Педалирование и управление электровелосипедом с емкой батареей осложняется большой массой (от 30 кг и более), соответствующей инерцией и неудобствами с транспортировкой.
• Недостаточный для многих пользователей запас хода только на электроприводе от аккумуляторов малой емкости (не более 20 км для обычной модели).
• Длительное время зарядки обычных батарей (не менее 4–6 часов). Проблема решается использованием литий-титанатных аккумуляторов.
• Короткий срок службы наиболее распространённых свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторных батарей (не более 2–3 лет при средней нагрузке).
• Ограничения эксплуатации электровелосипедов на основе свинцовых и литий-ионных аккумуляторов при отрицательных температурах. Данные батареи при этом начинают сильно деградировать. Ниже –20 °C возможно применение только литий-титанатных и некоторых моделей литий-железофосфатных аккумуляторов.
• Недостаточная проходимость и надежность на дорогах без покрытия для электровелосипедов с редукторным мотор-колесом: пластиковые шестерни мотор-колеса в условиях повышенных вибраций быстро изнашиваются.
• Высокая стоимость изделия и его эксплуатации по сравнению с обычным велосипедом (в 2 и более раза).
• Невозможность совместить высокую скорость и большой запас хода: с доступными в данный момент аккумуляторами приходится выбирать что-то одно.

• Электросамокат

Самокат легок в управлении: стоите себе на широкой платформе и рулите. Средняя скорость — 20–35 км/ч, опять же, ездить на работу по паркам и тротуарам — самое оно. Заряд батареи обычно рассчитан на 25–45 км. Аккумулятор подпитывается за 3–5 часов.

При полной разрядке можно добраться до ближайшей розетки, отталкиваясь ногой или взяв сложенный девайс в руки.

Проходимость городского электросамоката невысокая из-за небольших колёс диаметром 6–10 дюймов. Кочки, лужи, брусчатку лучше объезжать. Но бывают и монстры-внедорожники вроде Dualton по цене от 70 тысяч рублей.

Для дорог средней паршивости хватит электросамоката с большими широкими колёсами и амортизацией. Эргономика великолепная: транспортное средство компактно складывается, благодаря небольшому весу 8–12 кг его легко переносить в руках, брать с собой в метро, автобус, маршрутку. Хранить можно где угодно.

• Гироскутер

Это уличное электрическое транспортное средство, выполненное в форме двух соединенных поперечных площадок для ступней, подвижных относительно друг друга, с колесами по бокам.

Использует электродвигатели, питаемые от электроаккумулятора, и ряд гироскопических датчиков для самобалансировки и поддержания горизонтального положения площадки для ног.

Данный агрегат состоит из нескольких ключевых элементов:

• два электрических мотора;
• система гироскопических датчиков;
• управляющее устройство, обрабатывающее всю поступающую с датчиков информацию;
• корпус гироскутера;
• аккумулятор.

Во многих странах эксплуатация гироскутеров была запрещена как на автомобильных дорогах, так и на тротуарах. Например, подобный запрет действует в Великобритании (разрешено их использование только на частных территориях с согласия владельца).

• Моноколесо

Это электрический самобалансирующийся уницикл с одним колесом и расположенными по обе стороны от колеса подножками. Моноколесо является глубокой модернизацией Segway — электрическое самобалансирующееся транспортное средство компании Segway Inc с двумя колесами, расположенными по обе стороны от водителя, внешне напоминающее колесницу.

Изобретено Дином Кейменом. Моноколесо также использует различные датчики, гироскопы и акселерометры, вместе с электродвигателем для автоматической балансировки плоскости педалей вперед и назад.

Влево и вправо балансировка осуществляется человеком (моноколесником или райдером) и управляется наклоном тела и поворотом всего устройства вправо-влево ногами. Таким образом поддерживается динамическое равновесие, как на велосипедах или скутерах.

Электрические скутеры, в том числе моноколеса, не могут использоваться на автомобильных дорогах в некоторых странах. Некоторые считают, что использование моноколес требует ношения защитной экипировки для роликовых коньков из-за опасности падений.

Новейшие виды транспорта

• Электросамолет

Дизайнер из Польши Михал Бониковски придумал, как сделать самолеты более экологичным видом транспорта. Он предложил использовать энергию воздуха для зарядки аккумуляторов специальных электросамолетов. Проект получил название Eather One.

Сам Eather One выглядит как обычный самолет, если не принимать во внимание наногенераторы в конструкции его крыльев. Статическая энергия стекает с корпуса на протяжении полета. Механическая энергия превращается в электрическую.

Дизайнер предложил установить в крыльях во время полета вместо топливных баков трибоэлектрические наногенераторы. Используя вибрации конструкции и трение, создаваемые изгибом крыльев во время полета, они будут генерировать энергию, необходимую для питания нескольких электродвигателей небольшого размера.

• Автобусы на водороде

Власти города Абердин в Шотландии представили первые в мире двухэтажные автобусы, работающие только на водороде. Они уже стали частью общественного транспорта города, эта реформа — первый шаг проекта по достижению нулевых выбросов, направленного на борьбу с загрязнением воздуха.

Автобусы находятся на завершающей стадии тестирования, но горожане уже могут пользоваться ими. Они в течение нескольких недель будет передвигаться по городу, чтобы водители могли привыкнуть к вождению нового вида транспорта.

Этот проект осуществляется под руководством Абердинского городского совета, целью которого является постоянное улучшение экономических и экологических аспектов города благодаря внедрению чистого транспорта.

• Вакуумные поезда

В Корее разрабатывается прототип Hyperloop. Стало известно, что он достиг скорости более 1 000 км/ч. Это произошло всего через несколько дней после того, как концепт высокоскоростного транспортного средства провел первые успешные пассажирские испытания с использованием этой технологии.

Корейский научно-исследовательский институт железных дорог объявил, что Hyperloop развил максимальную скорость в 1 019 км/ч.

В стране уже есть высокоскоростные поезда, обслуживающие этот маршрут, но правительство стремится сделать передвижение по нему еще быстрее.

Предыдущая максимальная скорость, также установленная институтом, составляла 714 км/ч. Южная Корея надеется запустить Hyperloop к 2024 году, что сократит время пути между Сеулом и Пусаном с трех часов до 30 минут.

• Электрические самолеты

Мультикоптеры E-Volo, или Volocopter — серия электрических пилотируемых вертолетов-мультикоптеров сверхлегкого класса, разрабатываемых компанией E-volo из Германии.

Для управления Volocopter, в отличие от обычных вертолетов, не требуется таких механических устройств, как автомат перекоса, изменяемый шаг винта, хвостовой винт и руль направления. Винты неподвижно закреплены на осях электродвигателей. Изменение высоты полета, поворот и горизонтальное движение обеспечивается исключительно за счет уменьшения или увеличения оборотов двигателей.

Дополнительный (планируемый) двигатель в продольной оси, устанавливаемый позади фюзеляжа, обеспечивает дополнительную тягу для горизонтального полета. Электродистанционное управление осуществляется джойстиком.

Прибрежное электротакси на воздушной подушке передвигается на скорости 290 км/ч

В ближайшие годы летающие такси предложат экологически чистые и удобные варианты путешествий. Бостонская компания Regent создает электромобиль-экраноплан Seaglider, который летает на воздушной подушке.

Бостонская компания Regent получила 465 млн долларов США в предварительных заказах на свой сверхбыстрый электрический Seaglider (англ. «морской планер»). Используя эффект воздушной подушки, этот экраноплан двигается со скоростью 290 км/ч будет летать вдвое дальше, чем обычные электрические самолеты. По словам авторов разработки, он совершит революцию в прибрежном транспорте.

«Скорость, комфорт и навигационные системы самолета сочетаются с удобством, маневренностью и доступностью лодки», — говорится в пресс-релизе Regent.

Новый электросамолет работает по принципу экраноплана или судна на динамической воздушной подушке. Seaglider перемещается над поверхностью, поддерживаясь в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отраженным от поверхности земли или воды — эффект экрана. Аэродинамический экран образуется при движении крыла на относительно небольшой (до нескольких метров) высоте от поверхности воды, земли, снега или льда. При равных массе и скорости удлинение крыла экраноплана намного меньше, чем у самолета.

По международной классификации (ИМО) экранопланы относят к морским судам. Seaglider, например, может эксплуатироваться на маршрутах, которые недоступны для обычных судов. Наряду с более высокими гидроаэродинамическим качеством и мореходностью, чем у других скоростных судов, все экранопланы практически всегда обладают амфибийными свойствами. Помимо водной глади, они способны передвигаться над твердой поверхностью (земля, снег, лед) и базироваться на ней. Seaglider, таким образом, объединяет в себе лучшие качества судна и самолета. Кроме того, он передвигается на большой скорости и на дальние расстояния. 

Также Seaglider полностью электрический и отличается нулевым уровнем выбросов. Его высокая эффективность и отсутствие потребности в уровне резервной мощности самолета дают ему возможность извлекать вдвое больший запас хода от батареи данного размера, чем у обычного электрического самолета. Хотя его использование будет ограничено перемещением между прибрежными районами, он соединит точки, которые недоступны обычным электросамолетам.

Компания Regent заявляет, что «получила предварительные заказы на 465 млн долларов от некоторых крупнейших мировых авиакомпаний и паромных компаний. Операторы самолетов взволнованы тем, что морские дельтапланы составляют половину эксплуатационных расходов самолетов, а операторы паромов рады тому, что они в шесть раз быстрее». 

Электрическая автономная уборочная машина Trombia вышла на улицы Финляндии 

Улицы финских городов в ближайшее время могут оккупировать роботы-уборщики от компании Trombia Technologies. Первые испытания в реальных условиях подметально-уборочной машины Trombia были проведены еще в прошлом году на велосипедной трассе Хельсинки-Баана. Сейчас компания проводит тестирование механических дворников в различных городских условиях и при различных нагрузках.

Габаритные размеры Trombia достаточно невелики, но при этом позволяют захватывать механическим метлам ширину убираемой поверхности до 2 метров. Размеры машины: длина - 3,53 метра, ширина - 2,3 метра (в перспективе будет увеличена до 3 метров) и высота - 1,5 метра. Масса Trombia с пустым бункером для мусора - 2,6 тонны, а бункер для отходов имеет объем - 1,8 кубических метра.

Управление «электрическим дворником» осуществляется на основе машинного зрения и датчика LIDAR. Испытания проводятся как в дневное, так и в ночное время. Универсальный уборщик улиц Trombia защищен от осадков и может работать в любую погоду. Рабочая скорость уборки улиц, в зависимости от загрязненности, составляет от 2 до 6 км в час при максимальной скорости движения машины, не превышающей 10 км/ч.

Для работы Trombia требуется мощность от 6 до 10 кВт, в то время как дизельные городские «пылесосы» используют мощность от 70 до 130 кВт. Автономная работа электродворника обеспечивается одинарным аккумулятором емкостью 45 кВтч или спаренным - 90 кВтч. Количества энергии достаточно для стандартного режима уборки на протяжении 8,5 - 17 часов или для непрерывной интенсивной чистки улиц на протяжении 4 - 8 часов.

Пилотная программа Trombia Free 2021 посвящена исследованию возможности использования автономных дворников в проекте умного города, осуществления уборки в морских портах, аэропортах, и на парковках. Продажа первых серийных машин Trombia стартует в 2022 году, после проведения в 2021 году предпродажной подготовки на рынках Норвегии и Германии.

Messerschmitt возвращается к выпуску трехколесных микроавтомобилей

В последнее время интерес к «кабинным скутерам» (буквальный перевод названия «kabinenroller» – прим. ред. TechCult.ru) обрел второе дыхание, на что быстро среагировали специалисты Messerschmitt, которые за время вынужденного простоя из-за эпидемии разработали новый спортивный микрокар KR-202 с двигателем на газе и его электрическую полноприводную версию KR-E5000. 

Обе модели имеют фиберглассовые кузова. Под ними находятся стальные и алюминиевые гибридные шасси. Входящее в комплект лобовое стекло изготовлено из плексигласа, хотя спортивный дизайн автомобилей предусматривает «открытый» вариант езды. Микромашины также оснащены дисковыми тормозами и системой подвески с регулируемыми пружинными амортизаторами, обеспечивающими плавный ход.

Сиденья у KR-202 и KR-E5000 расположены тандемно, органы управления представлены рулевым колесом в стиле F1 и ручным тормозом. У обоих автомобилей есть багажные отсеки под капотом.

Следует отметить разницу в возможностях двигателей. KR-202 оснащен 7,3-сильным одноцилиндровым двигателем с автоматической трансмиссией CVT, способными обеспечить скорость до 90 км/ч и 160-километровый пробег. Вес автомобиля 220 кг, бак рассчитан на 6 л газа.

KR-E5000 обладает мощностью 6,7 л. с., разгоняется до 90 км/ч и рассчитан на пробег 80 км. Время зарядки литий-железо-фосфатной батареи мощностью 1,4 кВт составляет 4-6 часов. Удвоить пробег можно за счет дополнительной батареи. Вес электромобиля 195 кг.

Цена KR-202 начинается с 13200, а KR-E5000 – с 15600 долларов.