ارزیابی عملکرد روسازی آسفالتی مجهز به سامانه انتقال توان بی‌سیم برای خودروهای برقی

چکیده

افزایش استفاده از خودروهای برقی، توسعه روش‌های ایمن و کارآمد برای تأمین انرژی این وسایل نقلیه را ضروری ساخته است. انتقال توان القایی با حذف اتصال مستقیم کابل، امکان شارژ بی‌سیم خودروهای برقی را فراهم می‌کند و ادغام آن با روسازی می‌تواند زمینه توسعه زیرساخت‌های شارژ ایستا و پویا را فراهم سازد. در این کاربرد، مخلوط آسفالتی باید ضمن حفظ بازده مناسب انتقال انرژی، از عملکرد مکانیکی مطلوبی در شرایط دمایی مختلف برخوردار باشد. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی هم‌زمان عملکرد الکترومغناطیسی و مکانیکی مخلوط‌های آسفالتی اصلاح‌شده با فریت، گرافیت و بیوچار انجام شد. بدین منظور، بازده انتقال توان با استفاده از سامانه انتقال توان القایی اندازه‌گیری و رفتار مکانیکی نمونه‌ها با آزمایش خمش نیم‌دایره‌ای در دماهای ۱۰-، صفر و ۲۵+ درجه سانتی‌گراد بررسی شد. حداکثر بار، جابه‌جایی متناظر با بار اوج و انرژی جذب‌شده تا رسیدن به بار اوج استخراج و مقایسه گردید. نتایج نشان داد بازده انتقال توان در تمامی نمونه‌ها بیش از ۹۴ درصد بوده و افزودنی‌ها عملکرد پایدار سامانه القایی را حفظ کردند. نمونه فریت بیشترین بازده انتقال توان را به خود اختصاص داد، درحالی‌که گرافیت و بیوچار نیز بازدهی نزدیک به نمونه شاهد داشتند. از نظر عملکرد مکانیکی، گرافیت بیشترین ظرفیت باربری و بالاترین بار اوج را ایجاد کرد. بیوچار با حفظ ظرفیت باربری در دامنه وسیع‌تری از جابه‌جایی، عملکرد مطلوبی از نظر انرژی جذب‌شده نشان داد. فریت نیز ضمن ارائه بالاترین بازده انتقال توان، موجب بهبود ظرفیت باربری و پایداری مکانیکی مخلوط شد. همچنین، افزایش دما با کاهش بار اوج و افزایش قابلیت تغییرشکل نمونه‌ها همراه بود. در مجموع، نتایج نشان داد فریت، گرافیت و بیوچار ظرفیت مناسبی برای تولید مخلوط‌های آسفالتی چندعملکردی با قابلیت انتقال بی‌سیم انرژی و عملکرد مکانیکی مطلوب دارند و می‌توانند در توسعه روسازی‌های هوشمند ویژه شارژ بی‌سیم خودروهای برقی مورد استفاده قرار گیرند.