Veicoli elettrici - mobilità - tecnologie - ambiente - energia rinnovabile. L'esaurimento delle risorse e le conseguenti ripercussioni politiche ed economiche rendono necessario ridurre la dipendenza dall'importazione di prodotti petroliferi e spingere quindi verso lo sviluppo di fonti energetiche alternative. I veicoli elettrici possono utilizzare tecnologie e risorse nel modo più efficiente.


martedì 16 marzo 2010

OLEV, veicolo elettrico a ricarica induttiva lungo il percorso

Non è bello da vedersi ma intendendolo come prototipo di un nuovo genere di veicoli elettrici può rappresentare una svolta importante nella realizzazione di auto e veicoli elettrici del tutto comparabili agli attuali mezzi endotermici per quanto riguarda la percorrenza. L'oggetto nella foto a fianco è un trenino OLEV realizzato dalla KAIST (1) per il Seoul Grand Park di Gwacheon City nel nord ovest della Corea del Sud. OLEV l'acronimo di Veicolo Elettrico On-Line ovvero un veicolo elettrico che ricarica le batterie per induzione elettromagnetica attraverso un sistema installato a bordo e cavi elettrici sotterranei disposti lungo il percorso senza un contato fisico tra i due impianti. Primo vantaggio è quello di non aver bisogno di pacchi batterie ingombranti per immagazzinare sufficiente energia per azionare i motori, che pertanto possono ridurre la capacità ad un quinto di un normale VE con vantaggi sia per l'ingombro e il peso. Oltretutto non è necessario ricaricare le batterie a lungo prima di partire o realizzare grossi impianti per la ricarica veloce. La prima applicazione utile e possibile è quella delle linee di trasporto urbano. I sistemi presenti sotto il manto stradale possono trasmettere l'energia per un tempo adatto cioè alle fermate dei bus, nei parcheggi, ai semafori ecc.. KAIST stima che il 20% dei mezzi delle linee di bus presenti a Seoul City potrebbero usufruire del sistema di ricarica con opportune infrastrutture stradali.

Questo non-contatto di ricarica dei veicoli durante l'esercizio alle basse velocità o fermi alle fermate o la parcheggio rappresenta una tecnologia importante che può rappresentare un valido contributo allo sviluppo dei veicoli elettrici nel prossimo futuro. Questa tecnologia risolve alcuni dei problemi legati alle attuali batterie dei veicoli elettrici, tra cui le dimensioni e i costi, per certi utilizzi. Inoltre, la ricarica senza contatto è più sicura perché impedisce potenziali rischi di natura elettrica, come scosse elettriche, che derivano dal contatto diretto con le fonti di alimentazione. Inoltre, è esteticamente più valido r più conveniente poichè attuabile con veicoli senza fili aerei direttamente collegato a linee elettriche necessari invece nei filobus e nei tram.

Le 'strisce di ricarica' sono suddivise in diversi metri di segmenti di lunghezza sotto il manto stradale. I veicoli possono ricevere l'energia ogni volta che vi passano sopra. In altre parole, un sensore è installato all'interno di ogni segmento. Quando un veicolo passa sopra il segmento viene attivato il sistema di erogazione/ricezione dell'energia elettrica. Ciò significa che quando una macchina senza i sensori di dialogo passa sopra il segmento non viene erogata l'elettricità. L'alimentazione tramite interruttore on/off (sensori) solleva anche dalle preoccupazioni per la sicurezza riguardo i campi elettromagnetici (EMF). Pedoni o automobili senza le unità di dialogo non saranno esposti a campi elettromagnetici, perché i sensor di 'aggancio' nei segmenti non funzionano, quindi non viene erogata l'elettricità.

Sotto l'aspetto dei campi elettromagnetici, i risultati del test per OLEV sono ben al di sotto di 62.5mG a 20kHz come richiesto dalla direttiva del 1998 della International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). I risultati del test EMF per l'OLEV variano tra 20mG (all'interno OLEV durante l'esecuzione) e 50mG (quando l'OLEV è in sosta al parcheggio).

Per la prima volta nel mondo, KAIST è riuscito ad ottenere da 12 centimetri fino a 17 centimetri di distanza tra i due sistemi una efficienza di trasmissione di potenza di oltre il 70%.
In termini di efficienza di trasmissione di potenza, il team di ricerca KAIST ha realizzato un pick-up di capacità massima di 62KWh, 74%, con una distanza di 13 centimetri dalla strada al fondo di un veicolo. Composto da una unità motrice e tre carrozze, l'OLEV viaggia in un percorso per una lunghezza totale di 2,2 km. Sono state realizzate quattro sezioni di infrastrutture di approvvigionamento di energia lungo la tratta (sezioni 1, 2 e 3 con 122,5 metri di lunghezza ciascuna, e la sezione 4 con 5 metri di lunghezza). I cavi di alimentazione sono interrati per un totale di 372,5 metri, il 16% della distanza totale del percorso 2.200 metri.

Fonte: Kaist


(1) KAIST (l'istituto avanzato di scienza e di tecnologia della Corea), è situato nella città di scienza di Daedeok, Daejeon, nel Sud Corea. KAIST è stato fondato dal governo coreano in 1971 per la ricerca di ingegneria e scienza.

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8 commenti:

Mauro ha detto...

Sono molto scettico:
Il "traferro" è un problema grosso!
Dicono "efficienza di trasmissione di potenza di oltre il 70%."
Anche se fosse vero sarebbe comunque troppo poco.
Se dobbiamo usare mezzi elettrici poco efficienti che sfruttano (e sprecano) energia in larga parte è ancora prodotta da fonti fossili, allora tanto vale andare a benzina (magari ibrido serie)

markogts ha detto...

A Trieste ci avevano provato, ma la volontà politica è mancata dopo i primi problemi tecnici. http://www.tpltrieste.it/it/stream/stream_2.htm

Massimo De Carlo ha detto...

Mauro, il dato del 70 o 73% di efficienza (del sistema?) non mi è ancora del tutto chiaro ma certamente e comunque di gran lunga superiore ai dati conosciuti del motore endotermico detta anche 'stufa a petrolio'.

Markogts, mi piacque molto il sistema Stream dell'Ansaldo visto in fiera (forse a Milano una 15na di anni fa) ed ebbi occasione di parlare con i tecnici che lo avevano ideato. Ho saputo poi delle prove a Trieste su un breve percorso e che i problemi erano piuttosto evidenti. Peccato!

Silvano Robur ha detto...

Signori miei !
Non complichiamoci la vita !

Volete mettere un bel filobus con la linea di contatto a 6 metri dal suolo !

Lasciate perdere le linee di contatto a terra !

Ci hanno provato anche nella seconda metà dell'ottocento.

Con locomotori elettrici alimentati con terza rotaia.

Dovettero abbandonare per ... moria dell'utenza.

O del macchinista che quando scendeva metteva il piede sulla linea a 0.75 kV in corrente continua.

Esistono dei veicoli elettrici che, per motivi di sicurezza, sono alimentati tramite le rotaie a bassa tensione. (24 V alternati o 48 V in continua).

Sono utilizzati all'interno di stabilimenti, hanno le rotaie e le ruote isolate.

Sono sezionate ed ogni 100 metri hanno un alimetatore.

Perchè la bassa tensione comporta di usare corrente molti forti che amplificano in maniera disdicevole la caduta di tensione e la perdita di potenza.

Stefano ha detto...

Il dato del 70% mi sembra abbastanza chiaramente riferito al sistema di trasmissione della potenza tra strada e mezzo.
Questo sostituisce il semplice contatto della comune tecnologia, con efficienza vicina all'unità immagino. Tutti i restanti rendimenti di un mezzo a batterie (carica-scarica delle batterie, motore elettrico) restano invariati.

andrea c. ha detto...

Secondo me, (parere estetico)
le linee aeree sono orribili, deturpano le nostre città con le loro nere ragnatele sopra le nostre teste, soffocando esteticamente strade e piazze.

Secondo me, (parere tecnico)
un rendimento di oltre il 70% a 12cm sarebbe già sufficiente per giustificare questa scelta.
Credo che a veicolo fermo (fermata o semaforo) si possa abbassare il pick-up a terra e dimezzare le perdite.
A terra possono ricaricare autobus, taxi e tutti i veicoli predisposti (anche più bassi di 4 metri), il sistema che gestisce la sicurezza può anche riconoscere il veicolo cliente e addebitargli i costi
(o avvertire i parenti in caso di folgorazione...)

Secondo me,
non è proprio il caso (trovandosi al di fuori di un bar) di confrontare tecnologie distanti secoli.

Massimo De Carlo ha detto...

Sto cercando di capire quale nicchia potrebbe coprire un sistema di ricarica in un veicolo elettrico di questo tipo. O non l'ho ancora capito o in giro c'è di meglio di più pratico ed efficiente che lo surclassa.

Ambretta ha detto...

Io terrei nelle dovute considerazioni questo metodo per il sistema di trasporto interno relativo a un eco-porto.