Алюминиевые проводники заменят медь во встроенных системах питания автомобилей

Постоянно растущую роль электричество и электроника играют во всех видах транспортных средств.

Сегодня в качестве проводника традиционно используют медь, которая, если сравнивать с алюминием, тяжела и дорога. Более легкий алюминий мог бы стать интересным решением для электромобилей. Именно поэтому ученые из Мюнхенского технического университета в сотрудничестве с разработчиками компании BMW сосредоточились на оптимизации сложных электрических цепей и выяснили, какие хитрости сделают возможной замену меди алюминием.

На первый взгляд и вовсе не ясно, почему медь используется в качестве проводника до сих пор, ведь алюминий легче и значительно дешевле. Однако для полноценной замены одного металла другим предстоит устранить ряд технологических проблем, сообщает EurekAlert.

В условиях высокой температуры — а в автомобиле, включая, например, Mitsubishi Fuso, достаточно таких мест — алюминий проявляет вязкость. При этом другие металлы такими свойствами не обладают.

Одно из решений — использовать алюминий в силовых кабелях, а медь — в контактах — также чревато проблемами. И все из-за высокого электрохимического потенциала между таким соединением, в результате которого формируется коррозия. Кроме того, соединение меди с алюминием технологически более сложное. Чтобы решить указанные проблемы, ученые разработали проект LEIKO — инновационную концепцию электрических алюминиевых контактов.

Камера из листового металла, которой так или иначе требуется электромагнитная совместимость, повышает механическую стабильность разъема и гарантирует долговременную поддержку пружины контактного давления. Поскольку необходимая сила контакта более не предоставляется элементами контакта непосредственно, изначально проблемная вязкость алюминия превращается в положительное свойство и приводит к стабилизации контакта. Это, в свою очередь, гарантирует постоянную силу контакта в течение 10 лет.

Ученые придумали также специальную клинообразную геометрию для алюминиевых контактов. Вязкость алюминия приводит к тому, что два контакта прижимаются друг к другу все ближе на долгое время, формируя все более стабильное подключение к сети. Также последовательное использование алюминиевых сплавов и изобретательное применение драгоценного металлопокрытия делает возможным перенос формирования склонных к коррозии элементов в менее уязвимые области системы.

Дальнейшая проблема в связи с заменой алюминием меди — это более низкая электрическая проводимость. В случае со встроенными системами высокой мощности необходимо использовать кабели с сечением примерно на 60% больше.

Положительный момент, который исследователям удалось обнаружить, так это то, что благодаря гибкости алюминия могут использоваться те же радиусы загиба, основанные на диаметре, что и для меди.

Для определения долгосрочного поведения алюминиевых контактов даже в жестких условиях, типичных для транспортных средств с двигателем, ученые начали новый исследовательский проект.

Начальные результаты уже показали, что материальная замена приведет к усовершенствованию веса, стоимости и, в конечном счете, к сокращению выбросов.

«Мы надеемся, что к 2020 году в большинстве встроенных высокомощных систем вместо меди будет алюминий», сообщил профессор Удо Линдеманн.

09.02.2011


Подписаться в Telegram



Транспорт

В Пензе разработали бионический подводный дрон
В Пензе разработали бионический подводный дрон

Новый подводный аппарат разработали в Пен...

В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики
В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики

6 автономных грузовых электрокаров Evocargo N1...

В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна
В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна

В лаборатории беспилотных систем и цифров...

Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы
Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы

Холдинг Вертолеты России передал Государственн...

Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле
Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле

К 2025 году на дорогах появятся миллионы ...

На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда
На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда

В Южно-Сахалинске стартовал Дальневосточный эн...

Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог
Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог

Сотрудники отдела радиофотоники МФТИ создали т...

ChatGPT поможет автономным автомобилям лучше понимать пассажиров
ChatGPT поможет автономным автомобилям лучше понимать пассажиров

Инженеры Университета Пурдю разработали систем...

В ПИШ КАИ повышают эффективность управления дорожным движением
В ПИШ КАИ повышают эффективность управления дорожным движением

Программный комплекс, разработанный молодыми у...

В Московском Политехе предложили новые подходы к стабилизации дронов
В Московском Политехе предложили новые подходы к стабилизации дронов

Магистрант Московского Политеха Владимир Карап...

В МЭИ создали силовую электронику для БПЛА С-76
В МЭИ создали силовую электронику для БПЛА С-76

Учёные разработали компоненты гибридной силово...

В МАИ назвали 6 ключевых трендов развития отечественной авиации
В МАИ назвали 6 ключевых трендов развития отечественной авиации

Будущее авиастроения определяют шесть ключевых...

Environmental Research Letters: Частные самолеты не менее опасны для климата
Environmental Research Letters: Частные самолеты не менее опасны для климата

Современные коммерческие самолёты выбрасывают ...

Научная разработка аспирантки из Военмеха оптимизирует полеты
Научная разработка аспирантки из Военмеха оптимизирует полеты

Проект учитывает особенности потока, такие как...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В Биробиджане придумали, как избавить дороги от гололеда: больше никаких травм
В Биробиджане придумали, как избавить дороги от гололеда: больше никаких травм
Small: В природе все может двигаться синхронно — даже бактерии
Small: В природе все может двигаться синхронно — даже бактерии
Physical Review Letters: Разгадана тайна механизма выброса рентгеновских лучей
Physical Review Letters: Разгадана тайна механизма выброса рентгеновских лучей
Antiquity: Раскопки выявили отказ от института власти в Древнем Ираке
Antiquity: Раскопки выявили отказ от института власти в Древнем Ираке
Biology Letters: Голодные мучные черви поглощают микропластик и набирают вес
Biology Letters: Голодные мучные черви поглощают микропластик и набирают вес
Journal of Controlled Release: С ПВА лечение рака обязательно склеится
Journal of Controlled Release: С ПВА лечение рака обязательно склеится
Journal of Raptor Research: Грифов-индеек в США нечаянно травят крысиным ядом
Journal of Raptor Research: Грифов-индеек в США нечаянно травят крысиным ядом
PLOS Biology: В торфяных болотах найдены грибы, способные остановить туберкулез
PLOS Biology: В торфяных болотах найдены грибы, способные остановить туберкулез
Новая карта Вселенной использует гравитационные волны для поиска черных дыр
Новая карта Вселенной использует гравитационные волны для поиска черных дыр
Environmental Archaeology: Древние агроэкосистемы спасут сельское хозяйство
Environmental Archaeology: Древние агроэкосистемы спасут сельское хозяйство
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
Изобретение МИСИС может изменить жизнь людей с травмами спинного мозга
Изобретение МИСИС может изменить жизнь людей с травмами спинного мозга
«Электронные татуировки» вместо ЭЭГ: новая технология позволит «читать мысли»
«Электронные татуировки» вместо ЭЭГ: новая технология позволит «читать мысли»
Nature E&E: Как рыбы-удильщики бросают вызов эволюционным ожиданиям
Nature E&E: Как рыбы-удильщики бросают вызов эволюционным ожиданиям
Как виртуальная модель нашей планеты может стать ключом к спасению человечества
Как виртуальная модель нашей планеты может стать ключом к спасению человечества

Новости компаний, релизы

Синергия Межвузовского кампуса ускорила патентование сырьевой смеси для строительной 3D-печати
Проблемы коммуникации науки и бизнеса обсудили на Международной конференции в Кузбассе
Благодаря нацпроекту участники Фестиваля Наука 0+ посетили Центр вирусологии «Вектор»
Ученые Державинского университета обсудили совершенствование педагогического образования
Ученые Пермского Политеха выяснили, как повысить скорость и качество обработки новых титановых сплавов