Не всеки патент, подаден от автомобилен производител, достига до серийното производство — но те никога не се подават без причина. Всяка идея посява семе, което може да разцъфти, когато пазарът е готов. Ето преглед на най-интригуващите скорошни патенти, свързани с електромобили, от Ford, BMW и Hyundai, взети от Службата за патенти и търговски марки на Съединените щати (USPTO) и първоначално забелязани от Motor1.com.
Батерийната технология от ново поколение на Ford с метален оксид
Ford е подал патент, описващ нов тип батерия с метален оксид — клас енергийни хранилища, основан на обратима химична реакция между чист литий (или друг метал) и кислород. Макар тази концепция да има прилики с конвенционалните литиево-йонни батерии, има ключови разлики, заслужаващи внимание:
- Стандартните литиево-йонни батерии химически свързват литий с други материали (въглерод, кобалт, железни фосфати и др.), което добавя тегло, но подобрява безопасността.
- Конструкциите с метален оксид целят да премахнат тези допълнителни елементи, за да постигнат по-висока енергийна плътност.
- Патентованата конструкция на Ford разделя батерията на два отделни блока — единият съдържа литиев метал, а другият съдържа кислород, запечатан в абсорбиращ материал.
- Затворена течна система свързва двата блока, функционирайки подобно на начина, по който кръвта и хемоглобинът пренасят кислород в тялото.
Тази архитектура потенциално може да даде батерия със значително по-голям капацитет от всичко, което е налично в момента — голям напредък в борбата с тревогата за обхвата на електромобилите.
Системата на BMW за оползотворяване на отпадна топлина за отопление на купето
Докато революционните батерии все още са до голяма степен ограничени до лаборатории, енергийната ефективност остава критично предизвикателство за електрическите автомобили днес — особено през зимата. Електрическите нагреватели и дори термопомпите черпят значително от батерията, като съществено намаляват обхвата при студен климат.
Патентът на BMW предлага елегантно решение: вместо да разчита изцяло на електрическо отопление, системата улавя и преизползва отпадната топлина, генерирана от електрическия мотор и силовата електроника, за отопляване на купето. Основните предимства на този подход включват:
- Намалено натоварване на основния акумулатор при студено време.
- По-ефективно използване на енергия, която иначе би се изгубила като топлина.
- Потенциално увеличаване на реалния обхват при зимно шофиране.
Патентът на Hyundai за трансмисия с променлива скорост за електромобили
Hyundai предприема различен подход към ефективността на електромобилите — такъв, който преосмисля концепцията за трансмисии с променлива скорост. Макар електрическите мотори технически да не се нуждаят от скоростна кутия (обикновено е достатъчен прост редуктор), добавянето на избираеми предавателни числа може да подобри както общата ефективност, така и динамичните характеристики.
Патентованата трансмисия на Hyundai работи по следния начин:
- Въртящият момент от електрическия мотор се изпраща към серво съединител, способен плавно да регулира подаването на мощност.
- Мощността след това се насочва през набор от зъбни колела преди да достигне изходния вал.
- Системата е проектирана да сменя предавките без прекъсване на потока на мощността — при запазване на относително проста и икономична конструкция.
Това не е напълно нова идея в света на електромобилите. Рекордният Genovation GXE (преобразуван Corvette) запази механична скоростна кутия, за да повиши максималната си скорост, а Rimac Concept_One/S — един от най-мощните електрически автомобили, построени някога — използва двудиапазонна полуавтоматична скоростна кутия, за да осигури зашеметяващото си ускорение. Патентът на Hyundai има за цел да донесе подобни предимства на по-широк и по-достъпен пазар.
Интелигентната гума за добив на енергия на Freescale Semiconductor
Завършвайки този преглед на патенти, е налице творческа концепция от Freescale Semiconductor. Американската компания е патентовала система, изградена около гъвкав лост, монтиран вътре в гумата — прикрепен от едната страна към вътрешната повърхност на гумата, а от другата — към джантата. Докато гумата се търкаля и деформира под натоварване, лостът предава това механично движение към малък генериращ електричество елемент.
За да изясним какво представлява и какво не представлява тази технология:
- Тя няма да генерира големи количества енергия — за разлика от системите за рекуперация на окачването, които възстановяват значителни количества топлинна енергия, разсейвана от амортисьорите.
- Енергийният добив не е безплатен — въвежда се известно допълнително съпротивление при търкаляне.
- Целевото приложение е при маломощни устройства, като сензори за наблюдение на налягането в гумите (TPMS).
- В по-дългосрочен план технологията може да захранва интелигентни гуми, оборудвани с вграден ИИ — концепция, която може да не е толкова фантастична, колкото звучи.
Това е превод. Можете да прочетете оригинала тук: https://www.drive.ru/technic/58d3ee9eec05c4b66100006f.html
Публикувано Септември 30, 2021 • 4m за четене
