टेस्ट ड्राइव QUANT 48VOLT: मोटर वाहन उद्योग में क्रांति या ...

760 एच.पी. और 2,4 सेकंड में त्वरण संचायक की क्षमताओं को दर्शाता है

वह एलोन मस्क और उनके टेस्ला की छाया में खो गया है, लेकिन अनुसंधान फर्म नैनोफ्लोसेल द्वारा उपयोग की जाने वाली नुन्सियो ला वेचिओ और उनकी टीम की तकनीक वास्तव में मोटर वाहन उद्योग में क्रांति ला सकती है। स्विस कंपनी की नवीनतम रचना QUANT 48VOLT स्टूडियो है, जो छोटे QUANTINO 48VOLT और कई पिछले अवधारणा मॉडल जैसे QUANT F का अनुसरण करता है, जो अभी तक 48-वोल्ट तकनीक का उपयोग नहीं करते थे।

हाल के वर्षों में मोटर वाहन उद्योग की उथल-पुथल की धुंधलके में रहते हुए, नैनोफ्लोसेल ने अपनी विकास क्षमता को पुनर्निर्देशित करने और तथाकथित तात्कालिक बैटरी की तकनीक विकसित करने का फैसला किया, जिसका उनके काम में निकेल-मेटल हाइड्राइड और लिथियम-आयन से कोई लेना-देना नहीं है। हालांकि, QUANT 48VOLT स्टूडियो की एक करीबी परीक्षा अद्वितीय तकनीकी समाधान प्रकट करेगी - न केवल बिजली पैदा करने के उपरोक्त तरीके के संदर्भ में, बल्कि पहियों में निर्मित एल्यूमीनियम कॉइल के साथ मल्टी-फेज़ इलेक्ट्रिक मोटर्स के साथ समग्र 48V सर्किट, और एक 760 अश्वशक्ति का कुल उत्पादन। बेशक, कई सवाल उठते हैं।

प्रवाह बैटरी - वे क्या हैं?

जर्मनी में फ्राउनहोफर जैसी कई अनुसंधान कंपनियां और संस्थान दस वर्षों से विद्युत प्रवाह के लिए बैटरी विकसित कर रहे हैं।

ये बैटरी, या ईंधन के समान तत्व होते हैं, जो तरल से भरे होते हैं, जैसे ईंधन को गैसोलीन या डीजल इंजन के साथ कार में डाला जाता है। वास्तव में, फ्लो-थ्रू या तथाकथित फ्लो-थ्रू रिडॉक्स बैटरी का विचार मुश्किल नहीं है, और इस क्षेत्र में पहला पेटेंट 1949 का है। एक झिल्ली (ईंधन कोशिकाओं के समान) द्वारा अलग किए गए दो सेल रिक्त स्थान में से प्रत्येक, एक विशिष्ट इलेक्ट्रोलाइट युक्त जलाशय से जुड़ा हुआ है। पदार्थों की प्रवृत्ति के कारण रासायनिक रूप से एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए, प्रोटॉन झिल्ली के माध्यम से एक इलेक्ट्रोलाइट से दूसरे तक जाते हैं, और इलेक्ट्रॉनों को दो भागों से जुड़े एक वर्तमान उपभोक्ता के माध्यम से निर्देशित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विद्युत प्रवाह बहता है। एक निश्चित समय के बाद, दो टैंकों को निकाल दिया जाता है और उन्हें ताजा इलेक्ट्रोलाइट से भर दिया जाता है, और एक चार्जिंग स्टेशनों पर "पुनर्नवीनीकरण" किया जाता है। प्रणाली पंपों द्वारा संचालित है।

हालांकि यह सब बहुत अच्छा लग रहा है, दुर्भाग्य से कारों में इस प्रकार की बैटरी के व्यावहारिक उपयोग के लिए अभी भी कई बाधाएं हैं। एक वैनेडियम इलेक्ट्रोलाइट रेडॉक्स बैटरी की ऊर्जा घनत्व केवल 30-50 प्रति लीटर की सीमा में है, जो लगभग एक लीड एसिड बैटरी के समान है। इस मामले में, 20 kWh की क्षमता के साथ एक आधुनिक लिथियम आयन बैटरी में उतनी ही ऊर्जा संग्रहीत करने के लिए, एक रेडॉक्स बैटरी के एक ही तकनीकी स्तर पर, 500 लीटर इलेक्ट्रोलाइट की आवश्यकता होगी। प्रयोगशाला स्थितियों में, तथाकथित वैनेडियम ब्रोमाइड पॉलीसल्फाइड बैटरी 90 प्रति लीटर की ऊर्जा घनत्व प्राप्त करती है।

फ्लो-थ्रू रिडॉक्स बैटरी के उत्पादन के लिए विदेशी सामग्रियों की आवश्यकता नहीं होती है। ईंधन कोशिकाओं या पॉलिमर जैसे लिथियम आयन बैटरी में उपयोग किए जाने वाले प्लैटिनम जैसे कोई महंगा उत्प्रेरक की आवश्यकता नहीं है। प्रयोगशाला प्रणालियों की उच्च लागत केवल इस तथ्य के कारण है कि वे एक-के-एक प्रकार के होते हैं और हाथ से बनाए जाते हैं। जहां तक ​​सुरक्षा का सवाल है, कोई खतरा नहीं है। जब दो इलेक्ट्रोलाइट्स मिश्रित होते हैं, तो एक रासायनिक "शॉर्ट सर्किट" होता है, जिसमें गर्मी जारी होती है और तापमान बढ़ जाता है, लेकिन सुरक्षित मूल्यों पर रहता है, और कुछ नहीं होता है। बेशक, अकेले तरल पदार्थ सुरक्षित नहीं हैं, लेकिन न तो गैसोलीन और डीजल हैं।

क्रांतिकारी नैनोफ्लोसेल तकनीक

वर्षों के शोध के बाद, नैनोफ्लोसेल ने एक ऐसी तकनीक विकसित की है जो इलेक्ट्रोलाइट्स का पुन: उपयोग नहीं करती है। कंपनी रासायनिक प्रक्रियाओं के बारे में विवरण नहीं देती है, लेकिन तथ्य यह है कि उनकी द्वि-आयन प्रणाली की विशिष्ट ऊर्जा अविश्वसनीय 600 W / l तक पहुंचती है और इस प्रकार इलेक्ट्रिक मोटर्स को इतनी बड़ी शक्ति प्रदान करना संभव बनाती है। ऐसा करने के लिए, 48 वोल्ट के वोल्टेज वाले छह सेल समानांतर में जुड़े हुए हैं, जो 760 hp की क्षमता वाले सिस्टम को बिजली प्रदान करने में सक्षम हैं। यह तकनीक एक बड़ी संपर्क सतह प्रदान करने और कम समय में बड़ी मात्रा में इलेक्ट्रोलाइट को बदलने की अनुमति देने के लिए नैनोफ्लोसेल द्वारा विकसित एक नैनो-प्रौद्योगिकी-आधारित झिल्ली का उपयोग करती है। भविष्य में, यह उच्च ऊर्जा सांद्रता वाले इलेक्ट्रोलाइट समाधानों के प्रसंस्करण की भी अनुमति देगा। चूंकि सिस्टम पहले की तरह उच्च वोल्टेज का उपयोग नहीं करता है, बफर कैपेसिटर समाप्त हो जाते हैं - नए तत्व सीधे इलेक्ट्रिक मोटर्स को खिलाते हैं और एक बड़ी आउटपुट पावर होती है। क्वांट में एक कुशल मोड भी है जहां दक्षता के नाम पर कुछ कोशिकाओं को बंद कर दिया जाता है और बिजली कम कर दी जाती है। हालाँकि, जब बिजली की आवश्यकता होती है, तो यह उपलब्ध है - 2000 Nm प्रति पहिया (कंपनी के अनुसार केवल 8000 Nm) के विशाल टॉर्क के कारण, 100 किमी / घंटा की त्वरण में 2,4 सेकंड लगते हैं, और शीर्ष गति इलेक्ट्रॉनिक रूप से 300 तक सीमित है। किमी। / एच ऐसे मापदंडों के लिए, ट्रांसमिशन का उपयोग नहीं करना काफी स्वाभाविक है - चार 140 kW इलेक्ट्रिक मोटर्स सीधे व्हील हब में एकीकृत होते हैं।

प्रकृति इलेक्ट्रिक मोटर्स में क्रांतिकारी

प्रौद्योगिकी का एक छोटा चमत्कार स्वयं विद्युत मोटर है। क्योंकि वे 48 वोल्ट के बेहद कम वोल्टेज पर काम करते हैं, वे 3-फेज नहीं, बल्कि 45-फेज हैं! कॉपर कॉइल्स के बजाय, वे मात्रा कम करने के लिए एक एल्यूमीनियम जाली संरचना का उपयोग करते हैं - जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण धाराओं को देखते हुए महत्वपूर्ण है। सरल भौतिकी के अनुसार, 140 kW प्रति विद्युत मोटर की शक्ति और 48 वोल्ट के वोल्टेज के साथ, इसके माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा 2900 एम्पीयर होनी चाहिए। यह कोई संयोग नहीं है कि नैनोफ्लोसेल ने पूरे सिस्टम के लिए XNUMXA मूल्यों की घोषणा की। इस संबंध में बड़ी संख्या के कानून वास्तव में यहां काम करते हैं। कंपनी इस बात का खुलासा नहीं करती है कि ऐसी धाराओं को प्रसारित करने के लिए किन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। हालांकि, कम वोल्टेज का लाभ यह है कि उच्च वोल्टेज सुरक्षा प्रणालियों की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे उत्पाद की लागत कम हो जाती है। यह अधिक महंगे HV IGBTs (हाई वोल्टेज इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर) के बजाय सस्ते MOSFETs (मेटल ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर) के उपयोग की भी अनुमति देता है।

कई गतिशील शीतलन त्वरण के बाद न तो इलेक्ट्रिक मोटर्स और न ही सिस्टम को धीरे-धीरे आगे बढ़ना चाहिए।

बड़े टैंक में 2 x 250 लीटर की मात्रा होती है और, नैनोफ्लोसेल के अनुसार, लगभग 96 डिग्री के ऑपरेटिंग तापमान वाले सेल 90 प्रतिशत कुशल होते हैं। वे फर्श संरचना में सुरंग में निर्मित होते हैं और वाहन के गुरुत्वाकर्षण के निम्न केंद्र में योगदान करते हैं। ऑपरेशन के दौरान, वाहन पानी के छींटों का उत्सर्जन करता है, और खर्च किए गए इलेक्ट्रोलाइट से लवण को एक विशेष फिल्टर में एकत्र किया जाता है और प्रत्येक 10 किमी को अलग किया जाता है। हालांकि, यह 000 पृष्ठों पर आधिकारिक प्रेस विज्ञप्ति से स्पष्ट नहीं है कि कार प्रति 40 किमी कितनी खपत करती है, और स्पष्ट रूप से अस्पष्ट जानकारी है। कंपनी का दावा है कि एक लीटर द्वि-आयन की कीमत 100 यूरो है। 0,10 x 2 लीटर की मात्रा और 250 किमी के अनुमानित लाभ वाले टैंक के लिए, इसका मतलब 1000 लीटर प्रति 50 किमी है, जो फिर से ईंधन की कीमतों की पृष्ठभूमि (वजन का एक अलग मुद्दा) के खिलाफ फायदेमंद है। हालांकि, 100 kWh की घोषित प्रणाली क्षमता, जो 300 kWh / l से मेल खाती है, का अर्थ है प्रति 600 किमी में 30 kWh की खपत, जो बहुत कुछ है। उदाहरण के लिए, छोटे क्वांटिनो में 100 x 2 लीटर टैंक हैं जो केवल 95 kWh (शायद 15?) वितरित करते हैं, और 115 किमी के माइलेज पर 1000 kWh प्रति 14 किमी का दावा करते हैं। ये स्पष्ट विसंगतियां हैं ...

यह सब एक तरफ, ड्राइव तकनीक और कार का डिज़ाइन दोनों आश्चर्यजनक हैं, जो अपने आप में एक स्टार्ट-अप कंपनी के लिए अद्वितीय है। स्पेस फ्रेम और जिन सामग्रियों से बॉडी बनाई गई है, वे भी हाई-टेक हैं। लेकिन यह पहले से ही इस तरह की ड्राइव की पृष्ठभूमि के खिलाफ सशर्त लगता है। समान रूप से महत्वपूर्ण, वाहन जर्मन सड़क नेटवर्क पर ड्राइविंग के लिए और श्रृंखला के उत्पादन के लिए तैयार TUV प्रमाणित है। अगले साल स्विट्जरलैंड में क्या शुरू होना चाहिए।

पाठ: जॉर्जी कोल्लेव

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