Інженери створили нову магнітну систему для безконтактної зарядки електричних суден у морських умовах. Проєкт, що реалізується суднобудівною компанією Vard та дослідницьким інститутом SINTEF, замінює вразливі мідні контакти на індуктивну зарядку.
Завдяки цій технології електричне обслуговуюче судно отримує заряд у відкритому морі, використовуючи енергію вітрової турбіни. Хоча електромобілі вже мають мережі зарядних станцій на всіх основних маршрутах, морська індустрія досі не має ефективної офшорної зарядної інфраструктури.
Норвезькі дослідники з SINTEF та компанія Vard розробили індуктивну (магнітну) систему зарядки, призначену для живлення електричних суден безпосередньо у морі. Цей проєкт вирішує проблему суворих умов офшорного середовища, використовуючи герметизовані магнітні котушки замість металевих роз’ємів.
“Ми розглянули безліч рішень у цій галузі”, — зазначив старший науковий співробітник SINTEF Джузеппе Гвіді.
Спочатку технологію планують використовувати для суден обслуговування вітрових електростанцій (SOV) та постачальних суден для нафтової промисловості (PSV), але Vard вбачає її потенціал як основу зарядної інфраструктури вздовж всього узбережжя Норвегії.
“Ми протестували можливе рішення, яке функціонує майже як звичайний електричний контакт. Але ми можемо уникнути всіх проблем, оскільки передаємо енергію індуктивно, герметизуючи сам роз’єм у матеріалах, що витримують практично будь-які умови”, — додав Гвіді.
Традиційні системи з фізичними роз’ємами піддаються механічному зношуванню, корозії від солоної води та високим витратам на обслуговування, що робить їх ненадійними в морських умовах. Проєкт Ocean Charger спрощує офшорну зарядку, замінюючи вразливі металеві контакти на магнітну систему типу “plug-and-play”.
Індуктивна технологія дозволяє заряджати електричні судна — зокрема сервісні кораблі для вітрових електростанцій і постачальні судна — безпосередньо в морі через герметизовані котушки, стійкі до солі та корозії.
“Рух і зношування ускладнюють зарядку в морі при використанні класичного контактного з’єднання. Механічне зношування, корозія та складне обслуговування підвищують ризики і витрати”, — зазначив Говард Воллсет Лієн з Vard, керівник великого проєкту Ocean Charger.
Система усуває необхідність суднам з електричним приводом повертатися в порт для підзарядки, що робить морську зарядку такою ж простою, як заправка автомобіля на трасі. Використовуючи магнітні поля, система передає енергію без фізичного металевого контакту, захищаючи компоненти від агресивного морського середовища.
Конструкція передбачає водонепроникні герметичні котушки як на зарядній станції, так і на судні, які не піддаються впливу солі або водоростей. Такий підхід “чашка в підскляннику” забезпечує надійне з’єднання, яке усуває ризики деградації обладнання в морських умовах.
“Не потрібно буде точно опускати роз’єм у приймальний отвір. Це майже як поставити чашку в підсклянник. Вона підійде незалежно від того, як її повернути. Дуже просто і зручно”, — зазначив Гвіді.
Хоча концепція бездротової зарядки виглядає простою, вона базується на складному технічному ланцюгу перетворення енергії. Електроенергія проходить кілька етапів трансформації: від високовольтного постійного струму до високочастотних магнітних полів, які потім приймаються та стабілізуються на борту судна. Цей багатоступеневий процес забезпечує безпечну та ефективну подачу енергії до акумуляторів.
СпецпроєктиRB24: що вміє застосунок РАДАБАНКу і чи варто його спробуватиHighload: як команда готується до пікових подій. Найкращі практики від SharksCode
До цього моменту електричні офшорні судна опинялися в замкненому колі: щоб зарядитися, їм потрібно було повертатися в порт, витрачаючи значну частину щойно отриманої енергії лише на дорогу назад.
“Ocean Charger змінює цю логіку, встановлюючи магнітні “підсклянники” безпосередньо на вітрових турбінах або офшорних підстанціях, дозволяючи суднам заряджатися прямо на місці роботи”, — зазначають Interesting Engineering.
Дослідники зосередилися на електромагнітному дизайні, оптимізуючи намотування котушок і матеріали для передачі великої потужності на судна через компактну поверхню. Крім того, інтелектуальна система управління координує процес, забезпечуючи максимальну ефективність і мінімальні втрати енергії.
Подібні системи індуктивної передачі енергії для транспорту вже тестувалися в інших галузях, зокрема в міському електротранспорті та портовій інфраструктурі, де безконтактна зарядка розглядається як спосіб зменшення зношування обладнання та простоїв. У морському секторі паралельно розвивається концепція берегового живлення суден (shore power), коли кораблі під час стоянки підключаються до електромережі порту, однак офшорна зарядка у відкритому морі залишається значно складнішою через вимоги до потужності, стабільності магнітного поля та втрат енергії на великих дистанціях.
Стартап із Сан-Франциско хоче розмістити ЦОД у морських вітрових турбінах
Джерело: Interesting Engineering
Вражає, як інновації допомагають зробити морські перевезення екологічнішими та ефективнішими. Безконтактна зарядка у відкритому морі — справжній прорив для електричних суден!
Абсолютно вірно! Така технологія значно знизить викиди і підвищить автономність суден, відкриваючи нові можливості для сталого розвитку морського транспорту.