Strømskinne oven på asfalten kan lade elbiler på farten
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Strømskinne oven på asfalten kan lade elbiler på farten

Dan Zethraeus, Mats Alaküla og Andreas Sörensen ved elvejen uden for Lund Illustration: Kristina Lindgärde

I motorvejens højre vognspor ligger en strømskinne. Den er hamret ned i vejen og ligger inaktivt indtil en elbil kører over den.

En meterlang inddeling af skinnen aktiveres af et trådløst signal og bliver mødt af en såkaldt pickup, som bilen folder ud fra undervognen. Strøm fra strømnettet tilpasset batteriets behov flyder ind i bilen gennem en oplader med en effekt på op til 160 kW med en effektivitet på op til 97 procent. Når bilen har ladet færdig kører den fra banen, pickuppen foldes op, og bilisten kan fortsætte turen.

Sådan lyder et svensk forslag på et af elbilernes centrale problemer. Efterhånden som elbilerne breder sig i langt de flest lande, ledes der intenst efter løsninger til elbilens store anstødssten: batterierne. Deres vægt, produktion, pris og rækkevidde har længe fungeret som hæmsko for det nye drivmiddel.

Læs også: Norge går elbil-amok: 6 ud af 7 mest solgte biler er nu elektriske

Den oplagte løsning er opladning under kørsel, og elveje er blevet et varmt emne med flere konkurrerende teknologier.

Nu har Lund Universitet i Sverige udviklet en ny simpel løsning sammen med virksomheden Elonroad, hvis stifter Dan Zethraeus fik idéen.

»Den adskiller sig ved inddelingen i de meterlange segmenter. To biler kan køre tæt på hinanden over samme skinne, og få forskellig opladning baseret på data som bilen sender skinnen,« siger Dan Zethraeus.

Meget at spare på batteristørrelse

De meterlange dele kan også benyttes individuelt til at oplade stillestående biler på parkeringsplader. Derudover giver det en fordel, at skinnen ligger oven på asfalten.

»Man behøver ikke grave noget ned, hvilket hjælper på omkostningerne,« siger Dan Zethraeus

Skinnen skal dog tilsluttes strømnettet mindst hver kilometer, hvor der er behov for at bore. Ifølge Dan Zethraeus vil omkostningerne klart kunne betale sig.

»Batterierne har længe presset prisen på elbilerne op. Med elektriske veje er der slet ikke behov for så store batterier, og ifølge vores beregninger vil de lavere udgifter til batterier over ti år kunne betale for en implementering af elektriske veje i hele Sverige,« siger Dan Zethraeus.

Professor ved Lund Universitets Ingeniørfakultet Mats Alaküla, der har hjulpet på projektet, udtalte i forbindelse med universitetets pressemeddelelse, at elbilernes rækkevidde kun behøver at være på 50 til 100 kilometer med elveje.

Induktion og ledninger i luften

Skinnen udgør bare en af mange mulige løsninger på markedet.

Læs også: Svensk idé: Strømskinner i vejen skal forlænge elbilers rækkevidde

Scania-leverede hybrid-lastbiler kunne lade op på et stykke af motorvejen ved Gävle i Sverige sidste år ved hjælp af ledninger i luften og en pickup på taget. På grund af højdeforskellen lader denne løsning dog personbilerne i stikken.

En anden løsning er induktionsløsninger med nedgravede kabler.

Sydkorea har testet sådan en allerede i 2013, hvor speciallavede busser ladede op på en 12 kilometer lang strækning i byen Gumi. Lignende teknologi skal bruges i et kommende projekt i Israel og teknologien blev testet i Paris tidligere i år, hvor virksomheden Qualcomm lykkedes med at sende 20 kW til et køretøj, der kørte over 100 km/t.

Induktion er en populær løsning, men er dyrere og langt fra lige så effektiv som en løsning, hvor bilen er direkte forbundet til laderen, mener Dan Zethraeus.

»Man kan også sende 150 kW med induktion, men det vil koste langt mere,« siger han.

I denne måned fik den svenske trafikmyndighed til opgave at undersøge forudsætningerne for at få elektriske veje indført i det statslige vejnet. Første skridt for denne løsning bliver taget næste år, hvor busserne i den svenske by Mariestad skal bruge den.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg synes egentlig at ideen er god, men jeg kan alligevel ikke lade være med at tænke på hvordan denne metalskinne har det med sne og regn og sjap og salt?

For ikke at tale om selve kontakten mellem skinne og pickup, når vejen er dækket af is eller sne eller visne blade?

Jeg har selv spekuleret lidt i luftledninger, men der var noget med at hastigheden vil blive begrænset med sådan et arrangement.

  • 13
  • 0

Asfaltvejen og automobiler med luftgummihjul og selvstarter blev opfundet for at skabe uafhængighed af skinnetransportens stedbundne tyngde. Og det har været en kolossal succes.

Så lyder det som lidt af et tilbageskridt at genindføre skinnerne for at kunne komme omkring.

  • 8
  • 13

Ups! Sagde jeg det?

I gamle dage forbandede man sporvognsskinner for at påvirke styringen for køretøjer med (smalle) gummihjul. Noget tilsvarende kunne opstå her med hjul på begge sider af en langsgående forhøjning.

  • 6
  • 1

Jeg ville nødig køre på MC i vognbanen med denne skinne.
Det må også slingre lidt i bilerne når de kører ind over skinnen, især ved is belagt vej.
Det ville måske være en fordel hvis skinnen bliver fræset ned i niveau med vejens overflade?

  • 16
  • 0

Er det ikke en dekader gammel teknologi som mange har leget med som barn?

Anyway, mængden af bagsider ved den teknologi er alenlang - prøv lige at bestige sådan en fanden der på en motorcykel der skal skifte bane... eller bare i en almindelig bil. Jeg tænker også at omkostningen ved hele infrastrukturen til at forsyne skinnerne i meningsfyldte længder må være ganske enorme og gøre det prohibitivt dyrt at anvende. Og hvad bliver resultatet så? At udgiften overføres til bilisterne i form af afgifter? Og så er vi slet ikke kommet ind på hvor svært det er at få bilproducenter til at blive enige om noget som helst. Det er svært nok at få dem til at blive enige om et stik!

Antallet af georg gearløs lappeløsninger er enormt, men i virkeligheden er de ganske uinteressante, da det vi i virkeligheden har brug for, er et gennembrud i batteriteknologien, så batterierne kan lades med samme hastighed som man "lader" benzintanken. Så bliver alverdens fantasifulde ladeløsninger overflødige. Og det alene gør formentlig at der aldrig bliver plads til disse ganske krævende løsninger, da de med sandsynlighed på et tidspunkt, indenfor en overskuelig årrække bliver ganske overflødige.

  • 24
  • 4

For 5-10 år siden måske men prisen på batterier falder hurtigt og de nye generationer af elbiler har tilpas store batterier til at de fungerer praksis uden brug for hjælp fra strøskinner. Prisen på elbiler med fornuftig range er snart meget rimelig. Eks: Tesla Model 3 med 50 Kwh batteri koster 35000 USD med 75 Kwh kun 9000 USD mere. En tænkt udgave med 25 Kwh batteri skulle altså koste 26000 USD + udgiften til grej der samler strøm op fra vejen. Den model dur kun hvis der er et udbredt net af strømskinner. Det holder ikke. Hvem skulle betale for den investering? Store batterier der giver en range på 250-400 km er det er kommer til at vinde.

  • 17
  • 2

o.a. har brug det princip i mange år. Synes ikke lige det er særlig smart, nyt eller hvad der er brug for.

  • 8
  • 1

Latterlig.... hvem finansierer cirkuset?
Jeg savner dog i billedet en indisk diplom ingeniør (slave), på forskervisum, som kan gøre fodarbejdet? :-) (og få sit navn i rulleteksten)
Men det skal nok føre til x antal dumme patenter, som nok skal kunne sørge for at vejen frem vil være gennem universitetet og dets founders...:-)

  • 3
  • 9

Der opstår måske lidt problemer, første gang den lokale vognmand høvler sin sneplov hen over denne fine lille konstruktion.

Og som det allerede er nævnt, så er der jo ved at være fine batterier, som allerede klare de fleste ture fint. Jeg tænker stadig om ikke drive-in-skift ala better place ideen, nok ville være mere effektiv, måske ved f.eks motorvejs på- og afkørsler.

  • 8
  • 0

Hvis fremtiden byder tæt på 100% elbiler, og bare 5 % af dem har lyst til at lade via strømskinne i vejen, så bliver der noget af et strømtræk på disse skinner.
hvis vi løslig siger 20m mellem bilerne på en motorvej i myldretiden, er der ca 100 biler/km hvoraf 5 lader med 50kW =250kW
På en 50km strækning er behovet så 12,5MW.

Kan elbilisten overhoved regne med at der er kapacitet nok i skinnen til at holde elbilen kørende, eller kan det ende med at man løber tør for strøm?
Jeg går ud fra at dette vel har været overvejet, der står bare ikke noget i artiklen om dette.

  • 5
  • 2

Strømmen overføres via lysbue som ved andre køreledninger, hvor man ved tog har fundet at højspænding er mest driftsøkonomisk. Men ved den formodentlige lave spænding, da skal strømstyrken være tilsvarende kraftigere. Det er principielt samme korte type lysbue som fra rotorviklinger i generatorer og elmotorer. Kul- slæbeskoene er forbrugsstoffer i disse sliddele, men kobberfladerne ædes også af lysbuen. Meget interessant at få belyst at det effektmæssige tab i faktisk er så stort som 3% ved den slags overførsler.

  • 1
  • 1

Kun stationære kontaktflader overfører strøm ved ledning.

Ved dynamiske kontaktflader overføres strømmen via lysbue, oftest et stort antal med lille længde, og det løsriver bestanddele fra den slags flader.

  • 4
  • 1

»Batterierne har længe presset prisen på elbilerne op. Med elektriske veje er der slet ikke behov for så store batterier, og ifølge vores beregninger vil de lavere udgifter til batterier over ti år kunne betale for en implementering af elektriske veje i hele Sverige,« siger Dan Zethraeus.

Nej - det vil ikke erstatte batterier, - jeg skal stadig kunne køre Aalborg - Hanstholm - Ringkøbing - Aalborg, og det vil ikke blive lagt ned på alle veje.

Med kun 50 kW i overførsel, et forbrug på 250 Wh pr km (=32,5 kW v 130km/h), og et batteri på 100 kWh skal man have en skinne på 750 km for at lade batteriet op.

Så jeg ville nok satse på udvalgte motorvejsstrækninger, ikke rigtig til opladning, men til friløb (medvind på cykelstien)

  • 2
  • 0

Og hvordan er der taget højde for motorcykler.
Ser ikke ud til at den er specielt sjov at køre på når man er på mc.

  • 3
  • 0

Jeg har personligt mere respekt for en "Indisk diplom ingeniør" med en skruetrækker i hånden,


Bortset fra du 100% missed pointet mit...
Nemlig at universiteter og dets professorer bruger sådan arbejdskraft for ingen penge, og at disse ellers udmærkede indiske ingeniører gør hvad som helst for at beholde sit student/forsker visa og dermed vil kunne udnyttes.
Men drej den bare rundt den anden vej, hvis føler det er den vej du vil have det :-)
Mit point var sløseri og patent svineri, samt hvor nemt dem får penge, mens almindelige mennesker udenfor dette lukkede system omtrent ikke kan få noget finansieret. Og hvis man trods dette kan klare kravene til finansiering, så er det til 10% rente på også statsgaranterede låneordninger. Dog de færreste som kvalificerer for den slags.

Så om inderen, med sin skrutrækker er bedre eller ik, i dine øjne, er fint nok, men havde nu intet med mit indspark at gøre.
Jeg kender da selv flere af dem, som også er gode venner. Det ændrer bare ik mit udsagn.

Poenget er det er stor ulighed i kampen om midler. Den ene side, universiteterne sviner med midler som man fra start af ved ikke fører noget sted, mens den anden side køres rundt med.
F.eks. Er enhver ordning sådan indrettet at den skal matches,, hvilket udelukker omtrent alle iværksættere, og dermed kun understøtter den solid etablerede bases udvikling. Hvilket burde vært selvfinansieret og i egen interesse at udvikle.

Dernest er det hvad størtte midler må benyttes til. Eks. Lag midler, som kun må gå til områder som ikke er rettet til selve produktet.
D.v.s. Man skal lægge ud 100% , plus moms selv, inden man efter xx måneder får halve, minus moms dækket, og efter x revisions gennemgange får man en udbetaling.
Men da støtten gis til f.eks. Produktionsudstyr etc. Så betyder at sådan støtte er en fremskrivning af udstyr og investeringer man gerne kunne vente med.
I dag får så også de førreste små iværksættere overhoved finansieret sådan lag støtte.
Har selv måtte sige nej til det, da omkostningen med at få støtten ville være højere end den faktiske støtte man får tilkendt.
Og sådan er det jeg synes det hele systemet er meget skævt fordelt.
Og derfor er det jeg reagerer på alle de brænde af forsknings projekter budgetter jeg reagerer på.
Er ikke meget i tvivl om at det i artikkel nævnte projekt havner i samme kategori.
Blot start med sneploven... hvordan håndteres det... ja.. det kan sikkert løses... blot start et nyt projekt for den delen og svi af 10 tals millioner mere. :-)
Det er blot et enkelt men afgørende punkt for at ophavslandet aldrig kan benytte den overliggende løsning. Det er ellers nævnt mange andre gode problemer af andre her i forumet.

  • 2
  • 1

Og hvordan er der taget højde for motorcykler.
Ser ikke ud til at den er specielt sjov at køre på når man er på mc.


Det tænkte jeg også på, den set ud til at være pænt høj...
...men det er der faktisk åbenlys løsning på: den skal ikke være i inderbanen, den skal være i nødsporet, så kan strækninger med ladeskinne være forsynet med passende skiltning som forbyder MC i nødsporet (med info om at der er ladeskinne). Det betyder selvf. at ladeskinnen kun kan placeres på lange stræk uden afkørsler men det er et mindre problem.
Et helt andet problem er at friktionen mellem skinne og dæk er væsentligt forsk. fra friktionen mellem asfalt og dæk, det er mindre problem når man kører men det er et stort problem når der bremses.

  • 2
  • 0

1mill bilister der skal være på arbejde kl 800
100000 af dem ligger til opladning med 50 kw
Smider det ikke 5 GW oven i normalforbruget i ca en halv time ,man introducerer vist større problemer end man løser.
Det er sådan en rigtig jules Verne steampunk løsning på et ikke problem.
Flade biler der prøver at komme ind i ladesporet,opladede biler der ikke vil ud fordi de vil vedligeholdelslade, ragnarok.

  • 5
  • 0

Hvem skal betale for at få det installeret? Hvem er målgruppen?

Jeg har en bil der kan køre 330 km på en ladning, og når jeg har kørt 250-300, så trænger jeg til en pause. Når jeg tager den pause kan jeg lade, et sted hvor der kun skal laves infrastruktur ét sted.

Hvis jeg skal betale det dobbelte for at lade på vejen, så ser timelønnen for en pause god ud.

Hvem skulle købe dette produkt? Vel at mærke så lader langt hovedparten af elbiler i carport eller på vejen ude foran huset. Og det dækker hovedparten af de fleste behov

  • 9
  • 0

æhhh fik du ikke fat i at der stadig er et batteri? Men når du f.eks. kører på motorvej kan bilen så løbende lades op indtil du kører af - relativt tæt på dit bestemmelsessted.

Det er nok et kørselsbehov der dække ret mange menneskers. Der er nok nogen der dagligt kører mere end 100 km men aldrig på motorvej. Tror dog at de udgør et tilstrækkeligt mindretal.

  • 2
  • 0

Ser ikke ud til at den er specielt sjov at køre på når man er på mc.


Det viste eksempel minder mest om en prototype. Det burde ikke være det store problem at høvle lidt asfalt af, og så lægge skinnen ned i furen. Hvis den så kan klare vind og vejr, samt pålægning af ny asfalt, så tror jeg godt det kunne blive en brugbar løsning.

Hvis det holder vand med en effektivitet på 97%, så ser det lovende ud. Og så er der det sædvanlige med prisen for etablering og drift der skal være på plads for at det lykkedes.

  • 2
  • 1

Nu vi er i gang med brain-storming om kørende opladning af elbiler, så vil jeg foreslå, at der på udvalgte strækninger af vejen (vel især i motorvejes højrespor) nedlægges permanente magneter, - skiftevis med nord- og sydpol opad.
Så vil en elbil med en spole monteret under bunden få induceret en AC-spænding og strøm, som kan oplade batteriet. Og det kræver ikke tilført energi udefra!
Desværre siger min "fysik-viden", at elbilen bremses en del - og vist desværre så meget, at ideen er en "storm-P-opfindelse??? - Men de var jo ganske sjove!!!
Det ligner en ide til elproducerende fortove i fremtidsbyen "Vinge" ved Frederikssund. Jo når man går på fortovet, trykker man på de i fortovene nedlagte Peltier-elementer, så de producerer en spænding - og strøm, der skulle "trække" vejbelysningen. Det blev prisbelønnet, så vidt, jeg husker.
"Er der en fysiker tilstede??"

  • 2
  • 1

Mit bud på fremtidens transport er strøm direkte til dytten alle steder der må køres 80 og mere.
Resten klares med batteri eller økologisk sprit i en IC generator på max 10 kW.
Jeg tror motgenen vinder ,men det er ikke så vigtigt i og med det er småtingsafdelingen.
De allerede kørende elbiler kan måske bidrage med en væsentlig undersøgelse.
Hvor meget energi bruges der under 50kmt,mellem 50 og 80,og over 80?(lovligt altså)
Der sidder vist en kW måler et eller andet sted i dytten og et speedometer vel også.
Ved et simpelt rulleforsøg fandt min søn og jeg at en Fiat Punto af god årgang bruger 4Kw ved 50 og 10 ved 80
Og omkring 23 kW ved 130

  • 1
  • 0

Niels: Dine tal for effekten i kW ved forskellige hastigheder ser troværdige ud. De 4 kW ved 50 km/h må dog være i underkanten, - min erfaring.
Men du skal lige huske, at køretiden bliver betydelig længere ved lav hastighed, så forskellen "pr. rejse" er langt mindre!

  • 0
  • 0

Niels: Hvordan har du målt effekten ved de nævnte hastigheder?
Min elbil kan vise antal kWh pr 100 km, og det er jo i princippet brugbart, men der er et problem:
Den viser den øjeblikkelige effekt - uden udjævning, så det er MEGET svært at aflæse effekten - samtidig med at jeg holder hastigheden konstant.
Men jeg vil da forsøge en dag i stille vejr og på helt vandret og helst på vej uden trafik (ved 50 km/h)!!!

  • 1
  • 0

Man tager en lang ,lige og vandret vej en stille dag.
Ved ca 110 sættes i frigear og co piloten noterer tidspunktet for passage af 200 meter mærker.
Efter ca 1500 meter har man lav hastighed og data nok.
Totalvægten findes.
Man danner et fjerdegradspolynomium i Excel.
Med højest mulig nøjagtighed.
Differentier to gange og man har acceleration.
Hej Newton,hyggeligt at se Dig.

  • 0
  • 3

Man tager en lang ,lige og vandret vej en stille dag.

Ind over det flade Nordtyskland i lørdags med 110km/t på fartpilot ( = ca 109 km/t i virkeligheden ) lå effektkurven helt fladt med 170Wh/km ved både 10, 25 og 50km løbende gennemsnit.
Effekt = 170Wh/km x 109km/h = 18,4kW eller ca 25hk.

Wh/km kan rent enhedsmæssigt oversættes direkte til en kraft i Newton:
170 Wh/km = 170 J/s x 3600 / 1000m = 612N svarende til det statiske træk i et 62kg lod. I virkeligheden trækkes bilen af en mindre kraft, idet noget af den elektriske energi spildes til varme ved konverteringen til mekanisk fremdrift i inverter, motor, transmission, lys og komfortelektronik. Måske 50kg træk i kofangeren kunne gøre det?..

  • 1
  • 0

Det vigtigste er at få motorvejene strømmificeret først da det er der, der bruges fossil for alvor.
I byområder med 50 kmh max bliver det nok mindst lønsomt.
Det er derfor samfundsgavnligt hvis elbilejere,udover at være fyrtårne af energipolitikkorrekthed,oplyser hvor meget af deres kørsel der sker ved under 51kmt og hvor længe af gangen.
Det vil lette beregning af optimal generator/batteri størrelse og hvor meget trafik en almindelig landevej skal have for at blive el-velsignet.

  • 0
  • 3

Med kun 50 kW i overførsel, et forbrug på 250 Wh pr km (=32,5 kW v 130km/h), og et batteri på 100 kWh skal man have en skinne på 750 km for at lade batteriet op.


Skinnen skal ligge i inderste spor på motorvejen, her er det meget sjældent man kan køre med 130 km/t. I stedet skal man vælge imellem at køre med 80 km/t bag lastbiler og biler med trailer eller konstant at overhale, men så mister man meget af opladningstiden ved at køre i overhalingssporene uden strømskinner og skal desuden konstant køre af og på det vejbump som skinnen i indersporet udgør.

  • 0
  • 0

Peter: Det er vel tilstrækkeligt, at man ikke aflader batteriet - evt. kun aflader det langsomt!
som oftest er batteriet vel opladet, når du kører ind på motorvejen.
Der skal jo blot være energi nok til til at fortsætte på almindelig vej hen til målet.
Lidt sjovt: "det inderste spor" - kan lige så godt være nærmest midterrabatten!!!
Må jeg foreslå: Det højre spor.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten