Το MIT Electric Car μπορεί να παρουσιάσει ανταγωνιστικά μοντέλα αερίου στην απόδοση

Σε ένα απλό γκαράζ στην πανεπιστημιούπολη του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, ο προπτυχιακός καθηγητής Radu Gogoana και η ομάδα συναδέλφων του εργάζονται σε ένα έργο που θα μπορούσε να ανταγωνιστεί ό, τι κάνουν οι μεγάλοι κατασκευαστές αυτοκινήτων. ο στόχος της ομάδας είναι να κατασκευάσει ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο με παρόμοιες δυνατότητες απόδοσης μόνο των ομόλογων βενζίνης, το οποίο περιλαμβάνει κορυφαία ταχύτητα περίπου 161 kph, χωρητικότητα οικογενειακού sedan, απόσταση περίπου 320 χιλιομέτρων και δυνατότητα επαναφόρτισης σε περίπου 10 λεπτά. Ελπίζουν να ολοκληρώσουν το έργο, το οποίο γράφουν στο blog τους, το τρίτο τρίμηνο του 2010.

Κάθε μέλος της ομάδας ηλεκτρικών οχημάτων του MIT εργάζεται σχεδόν 100 ώρες την εβδομάδα στο έργο που ονομάζουν elEVen. "Αυτή τη στιγμή το πράγμα που μας διαφοροποιεί είναι ότι διερευνάμε την ταχεία επαναφόρτιση", δήλωσε ο Gogoana κατά τη διάρκεια συνέντευξης. Είπε ότι πολλά από τα σημερινά ηλεκτρικά οχήματα διαρκούν από δύο έως δώδεκα ώρες για να επαναφορτίζουν και δεν γνωρίζει οχήματα που κυκλοφορούν στο εμπόριο και γρήγορα φορτισμένα.

Για το έργο αυτό, το οποίο βασίζεται στο σώμα του 2010 Mercury Milan Hybrid, η ομάδα σχεδιάζει να χρησιμοποιεί μπαταρίες λιθίου σιδήρου-φωσφορικών κυττάρων από την A123Systems "επειδή έχουν πολύ χαμηλή εσωτερική αντίσταση και έχουν επίσης διατεθεί στην αγορά για περίπου τρία χρόνια", ανέφερε ο Gogoana. Τα υλικά τύπου της ομάδας πρόσθεσαν ότι «η ηλεκτροχημεία των μπαταριών είναι λιγότερο πτητική από εκείνη των άλλων τύπων κυψελών ιόντων λιθίου, γεγονός που καθιστά τις μπαταρίες αυτές επιθυμητές σε εφαρμογές όπου η ασφάλεια των κρουσμάτων είναι υψηλή προτεραιότητα».

Ο κινητήρας του αυτοκινήτου είναι ένα ελατήριο-ψυχόμενο τριφασικό AC επαγωγικό κινητήρα από SatCon που ζυγίζει 138 κιλά συμπεριλαμβανομένου του ελεγκτή του. Αρχικά σχεδιάστηκε για να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτρικό λεωφορείο 15.000 kg. Έτσι, όταν είναι εγκατεστημένο στο αυτοκίνητο των 2.000 κιλών, θα πρέπει να του επιτρέπει να φτάνει από το μηδέν στα 60 μέσα σε εννέα δευτερόλεπτα και να επιτυγχάνει μέγιστη ταχύτητα 100 μίλι / ώρα σε 12.000 σ.α.λ.

Για να τροφοδοτήσει 250 ίππους, 187 κιλοβάτ ηλεκτρικό μοτέρ και να του δώσει μια παρόμοια απόδοση με βενζινοκινητήρα, η ομάδα πρέπει να συρμάσει μια μπαταρία που περιλαμβάνει 7.905 των κυψελών A123. Προκειμένου να επαναφορτιστούν γρήγορα αυτές οι μπαταρίες, χρειάζονται 350 κιλοβάτ. "Αυτή είναι αρκετή ενέργεια για να φυσήξει τις ασφάλειες σε 20 οικιστικά σπίτια ταυτόχρονα … οπότε θα συνδέσουμε άμεσα με το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του MIT για να πάρουμε αυτή τη δύναμη", δήλωσε ο Gogoana.

Προφανώς, σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για να φορτίσει το αυτοκίνητό τους, αλλά ο Gogoana είπε ότι το αυτοκίνητο θα μπορούσε να φορτιστεί κατά τη διάρκεια της νύχτας χρησιμοποιώντας μια τυπική έξοδο. Ελπίζει ότι μόλις φτάσουν τα ηλεκτρικά οχήματα και θα χτιστούν περισσότεροι σταθμοί φόρτισης, θα είναι "εξίσου εύκολο όπως και η πλήρωση της δεξαμενής αερίου."

Είπε ότι είναι σαν το «κοτόπουλο ή το σενάριο αυγών» και αναρωτήθηκε αν μια υποδομή χρέωσης ή το αυτοκίνητο ταχείας επαναφόρτισης θα πρέπει πρώτα να κατασκευαστεί. "Πιστεύουμε ότι τώρα είναι ευκολότερο να κατασκευάσουμε ένα αυτοκίνητο που να το κάνει και όχι να δημιουργήσει μια υποδομή", ανέφερε.

Ορισμένες εταιρείες εργάζονται για την κατασκευή σταθμών φόρτισης σε εθνικό επίπεδο. Ένα από αυτά είναι η Coulomb Technologies, η οποία διαθέτει περίπου 40 σταθμούς φόρτισης δικτύου ChargePoint σε όλη την Αμερική. Το CT1000 ChargePoint μπορεί να αποδώσει 1,4 κιλοβάτ ή 120 βολτ σε 12 αμπέρ, κάτι που δεν θα ήταν αρκετό για να επαναφορτίσει γρήγορα το αυτοκίνητο της MIT. Στην πραγματικότητα, για να χρεώσει το αυτοκίνητο του MIT σε περίπου 10 λεπτά, η ομάδα χρειάζεται 356 βολτ σε 1.000 αμπέρ.

Δεν είναι όμως η πρώτη φορά που η ομάδα έχει εργαστεί σε ηλεκτρικό όχημα. Το 2006, το έτος που ξεκίνησε η ομάδα, τροποποίησαν το Porsche 914 του 1976 για να λειτουργούν με ισχύ μπαταρίας. Το τελικό αποτέλεσμα ήταν ένα αυτοκίνητο που θα μπορούσε να ταξιδέψει 161 χλμ πριν να χρειαστεί μια επαναφόρτιση 8 ωρών σε μια πρίζα 220 βολτ. Η μπαταρία περιέχει 18 μονάδες μπαταρίας λιθίου-σιδήρου-φωσφορικού μαγνησίου που είναι διατεταγμένες σε σειρά για ονομαστική τάση πακέτου 230,4 βολτ και χωρητικότητα 100 amp-ώρες. Η Porsche χρησιμοποιεί τριφασικό ηλεκτροκινητήρα AC από την Azure Dynamics, με μέγιστη ισχύ 74 ίππων και μέγιστη ταχύτητα περίπου 161 kph στις 12.000 σ.α.λ. Μπορεί να μεταβεί από 0 σε 60 δευτερόλεπτα σε 20 δευτερόλεπτα.

Μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ της Porsche και του τρέχοντος έργου είναι η δυνατότητα πλήρους φόρτισης σε περίπου 10 λεπτά. Η ομάδα χρησιμοποιεί επίσης το τρέχον έργο για να κάνει έρευνα σχετικά με τις επιπτώσεις των γρήγορων επαναφορτίσεων στις μπαταρίες. "Η ταχεία επαναφόρτιση είναι λίγο πιο δύσκολη στις μπαταρίες, αλλά αυτά τα κύτταρα χρεώνονται σε πέντε λεπτά, οπότε δεν είμαστε πολύ σκληροί για αυτούς", δήλωσε ο Gogoana.

Η Gogoana έβαλε το κόστος του έργου, εξαιρουμένης της εργασίας, σε περίπου 200.000 δολάρια, αλλά πολλά από τα υλικά δωρήθηκαν και η ομάδα ηλεκτρικών οχημάτων δεν πληρώθηκε. Μόνο οι μπαταρίες κατέχουν μια τιμή αξίας περίπου 80.000 δολαρίων, αλλά ο Gogoana είπε ότι όσο περισσότερες μπαταρίες και αυτοκίνητα παράγονται, το κόστος θα πρέπει να μειωθεί.

Ενώ η εγκατάσταση της συστοιχίας μπαταριών των 7,905 είναι ο τελικός στόχος της ομάδας, σκοπεύουν να δοκιμάσουν το αυτοκίνητο με μια μικρότερη συστοιχία μπαταριών μέχρι τα μέσα Αυγούστου. Μόλις ολοκληρωθούν αυτές οι δοκιμές, ελπίζουν να ολοκληρώσουν το αυτοκίνητο, το οποίο περιλαμβάνει την εγκατάσταση του μεγαλύτερου πίνακα και την οριστικοποίηση του συστήματος ταχείας επαναφόρτισης.

(Justin Meisinger στη Βοστώνη συνέβαλε στην έκθεση αυτή.)