Команда разработчиков под руководством Николая Нурлатова, аспиранта кафедры теоретических основ радиотехники факультета радиотехники и электроники (РЭФ) НГТУ НЭТИ, работает над созданием энергоэффективного регулятора постоянного напряжения с переключаемыми конденсаторами для легкого наземного электротранспорта. Недавно проект стал одним из 11 победителей премии «УМНИК» с проектом «Разработка». Команда получила полумиллионное финансирование на два года, чтобы довести начатое до опытного образца, сообщила пресс-служба института.

Класс преобразователей постоянного напряжения на основе резонансных структур с переключаемыми конденсаторами обладает рядом энергетических и функциональных достоинств, такими как высокий коэффициент полезного действия, малые масса и габариты, энергоэффективное регулирование с малыми потерями мощности, возможность построения в виде модульной конструкции в интегрально-гибридном исполнении с целью миниатюризации. Например, электровелосипед с регулятором на основе переключаемых конденсаторов будет легче, у него предусмотрен больший запас хода и высокие потребительские свойства. Словом, можно говорить об инновационной российской разработке.

—  На велосипед устанавливается тяговый электрический двигатель, например, мотор-колесо, аккумуляторная батарея и регулятор постоянного напряжения, — рассказал Николай Нурлатов. — Регулятор включается между аккумуляторной батареей и электрическим двигателем и предназначен для плавного разгона, переключения скоростей, торможения, защиты двигателя от перегрузок. Пользователь может сам выбирать способ движения велосипеда: механически крутить педали или подключить электропривод. Отдельного внимания заслуживает возможность рекуперативного торможения. Это означает, что при торможении электрическая энергия, вырабатываемая двигателем, возвращается в аккумулятор.

Проект команды Николая Нурлатова относится к сфере силовой электроники. Одной из целей проекта является создание конкурентоспособных электровелосипедов с энергоэффективным регулятором и внедрение готового продукта на рынок. С научной точки зрения проект интересен как пример для исследования, получения реальных энергетических характеристик, показателей массы и габаритов.

По результатам испытаний на примере электрического велосипеда регуляторы на основе резонансных структур с переключаемыми конденсаторами можно применить и в электропитании автономных объектов. Сегодня командой разработчиков проводится имитационное моделирование, сравнительный анализ энергетических характеристик, показателей массы и габаритов. Имеются практические разработки регулятора в виде макетных образцов. Исследуется работа транзисторов в режиме мягкой коммутации, способы миниатюризации, конструктивные особенности проектирования.

По словам Нурлатова, опытный образец электровелосипеда для демонстрации будет готов к концу 2023 года.