Не кожен патент, поданий автовиробником, потрапляє до серійного автомобіля — але їх ніколи не подають без причини. Кожна ідея сіє зерно, яке може розквітнути, коли ринок буде готовий. Ось огляд найцікавіших нещодавніх патентів, пов’язаних з електромобілями, від Ford, BMW та Hyundai — отриманих з Бюро патентів і товарних знаків США (USPTO) та спочатку помічених Motor1.com.
Технологія металево-оксидних акумуляторів нового покоління від Ford
Ford подав патент, що описує новий тип металево-оксидного акумулятора — клас накопичувачів енергії, що спирається на оборотну хімічну реакцію між чистим літієм (або іншим металом) та киснем. Хоча ця концепція має спільне з традиційними літій-іонними акумуляторами, є ключові відмінності, які варто зрозуміти:
- Стандартні літій-іонні акумулятори хімічно зв’язують літій з іншими матеріалами (вуглець, кобальт, залізофосфати тощо), що додає вагу, але підвищує безпеку.
- Металево-оксидні конструкції прагнуть позбутися цих додаткових елементів задля досягнення вищої щільності енергії.
- Запатентована конструкція Ford ділить акумулятор на два окремі блоки — один містить літієвий метал, інший — кисень, запечатаний у вбирному матеріалі.
- Замкнена рідинна система з’єднує два блоки, функціонуючи подібно до того, як кров і гемоглобін переносять кисень по тілу.
Ця архітектура потенційно може дати акумулятор зі значно більшою ємністю, ніж будь-який із наявних сьогодні — великий крок уперед у боротьбі зі стривоженістю щодо запасу ходу електромобілів.
Система рекуперації тепловтрат BMW для опалення салону електромобіля
Поки проривні акумулятори здебільшого залишаються в лабораторіях, енергоефективність залишається критичним викликом для електромобілів сьогодні — особливо взимку. Електричні обігрівачі і навіть теплові насоси значно споживають заряд акумулятора, суттєво скорочуючи запас ходу в холодному кліматі.
Патент BMW пропонує елегантне рішення: замість того щоб покладатися виключно на електричне опалення, система вловлює та повторно використовує тепловтрати, що виробляються електродвигуном та силовою електронікою, для обігріву салону. Ключові переваги цього підходу:
- Зменшене навантаження на основний акумуляторний пакет у холодну погоду.
- Ефективніше використання енергії, яка інакше була б втрачена у вигляді тепла.
- Потенційне збільшення реального зимового запасу ходу.
Патент Hyundai на трансмісію електромобіля зі змінною швидкістю
Hyundai обирає інший підхід до підвищення ефективності електромобілів — повертаючись до концепції трансмісій зі змінною швидкістю. Хоча електродвигуни технічно не потребують коробки передач (зазвичай достатньо простого редуктора), додавання перемикних передаточних відносин може підвищити як загальну ефективність, так і динамічні характеристики.
Запатентована трансмісія Hyundai працює так:
- Крутний момент від електродвигуна передається на сервозчеплення, здатне плавно регулювати подачу потужності.
- Потужність потім проходить через набір шестерень перш ніж досягти вихідного валу.
- Система розроблена для перемикання передач без переривання потоку потужності — зберігаючи конструкцію відносно простою і економічно доступною.
Це не зовсім нова ідея у світі електромобілів. Рекордний Genovation GXE (переобладнаний Corvette) зберіг механічну коробку передач, щоб підняти максимальну швидкість, а Rimac Concept_One/S — один з найпотужніших електромобілів, коли-небудь побудованих — використовував дводіапазонну напівавтоматичну коробку передач для забезпечення приголомшливого прискорення. Патент Hyundai спрямований на те, щоб перенести схожі переваги на ширший, більш доступний ринок.
Розумна шина для збирання енергії від Freescale Semiconductor
Завершує цей огляд патентів творча концепція від Freescale Semiconductor. Американська компанія запатентувала систему, побудовану навколо гнучкого важеля, встановленого всередині шини — прикріпленого з одного боку до внутрішньої поверхні шини, а з іншого — до обода. Коли шина котиться і деформується під навантаженням, важіль передає цей механічний рух до невеликого електрогенеруючого елементу.
Щоб прояснити, чим ця технологія є — і чим не є:
- Вона не генеруватиме великої кількості енергії — на відміну від регенеративних підвісок, які відновлюють значні обсяги теплової енергії, розсіяної амортизаторами.
- Вироблена енергія не є безкоштовною — виникає додатковий опір коченню.
- Цільове призначення — маломіцні застосування, як-от датчики моніторингу тиску в шинах (TPMS).
- У довгостроковій перспективі технологія може живити розумні шини з вбудованим штучним інтелектом — концепція, яка може виявитися не такою фантастичною, як здається.
Це переклад. Ви можете прочитати оригінал тут: https://www.drive.ru/technic/58d3ee9eec05c4b66100006f.html
Опубліковано Вересень 30, 2021 • 4хв на читання
