Reîncărcarea fără fir: un viitor cu totul fără fir vine

Deși zilele telefoanelor montate pe perete se termină și conexiunile la internet wireless sunt comune la domiciliu și în deplasare, oamenii sunt încă dependenți de cabluri pentru a le încărca dispozitivele mobile. Cercetarea mea, și cea a altora din domeniu, lucrează la viziunea de a scoate cordoanele de alimentare prin reîncărcarea bateriilor fără fir.

Inginerul electric de pionierat Nikola Tesla a imaginat pentru prima data transmiterea electricitatii prin aer fara fire in anii 1890. Principiul este similar cu modul în care un semnal radio ajunge de la stația radio la receptorul dvs. - energia electrică este transformată în unde electromagnetice care, atunci când ajung la destinație, sunt convertite în semnale electrice. Un sistem de încărcare fără fir ar trebui totuși să transmită și să primească mult mai multă energie decât un semnal radio.

Până în prezent, o problemă majoră a fost cât de mică putere este capabilă să traverseze chiar distanțe scurte de câțiva centimetri între transmițător și receptor. Încărcătoarele wireless disponibile în comerț solicită utilizatorilor să-și plaseze telefoanele direct pe un suport de încărcare; ridicarea lor, cum ar fi atunci când răspundeți la un apel telefonic, oprește încărcarea. În timp ce cercetătorii și inginerii din industrie dezvoltă planuri de transfer de energie pe distanțe mai mari, nu este încă posibilă reîncărcarea unei mașini electrice pur și simplu parcând-o deasupra unui bloc de încărcare în trotuarul unei zone de odihnă sau garaj acasă.

Progresele suplimentare ar putea fi semnificative: Gândiți-vă la un pacient care nu a necesitat niciodată înlocuirea bateriei cu stimulator cardiac sau un sistem rutier care să permită încărcarea vehiculelor electrice în timp ce conduc. Detectoarele de fum ar putea să nu mai aibă nevoie de înlocuirea bateriilor; instalarea unei noi lămpi într-o casă ar putea fi la fel de ușoară ca și suspendarea unei imagini și găsirea celei mai apropiate prize electrice nu va mai fi o problemă.

Atingerea alinierii la dreapta

Legătura dintre un transmițător de putere și un receptor este crucială pentru cantitatea de energie electrică care se poate deplasa de la o persoană la alta. În mod ideal - și în mod mai eficient - frecvența pe care este transmisă puterea ar corespunde unei frecvențe naturale rezonante a receptorului. E cam ca atunci când camioanele trec de casa ta: unii dintre ei vibrează la frecvența potrivită pentru a-ți zbura ferestrele, dar alte camioane alunecă treptat cu doar un sunet.

Pentru încărcarea fără fir, o provocare cheie este să vă asigurați că emițătorul și receptorul sunt aliniate corespunzător. Dacă nu sunt, frecvențele lor ar putea să nu se potrivească exact, scăzând cantitatea de putere transferată semnificativ - sau chiar până la zero.

Grupul nostru de cercetare lucrează la dezvoltarea componentelor electronice ale încărcătoarelor care pot fi ajustate - cum ar fi tunarea unui radio - până când frecvențele de rezonanță se potrivesc. Sistemele care pot fi reglate - sau, mai bine, care pot observa pe cont propriu atunci când transmițătorii și receptoarele nu sunt aliniate exact și se regulează automat - vor fi mult mai eficiente.

De exemplu, dacă o mașină electrică parchează în partea de sus a unui încărcător de baterii, în mod ideal, receptorul de putere și transmițătorul s-ar alinia perfect, în poziția de a rezona la aceeași frecvență. Dacă șoferul este parcat într-un unghi, deși sau prea departe înainte sau înapoi, transmisia nu va fi la fel de eficientă. În acest caz, dispozitivul sesizează că puterea nu se transferă așa cum se așteaptă și poate ajusta componentele pentru a varia frecvența transmisiei pentru a face mai bine.

Activitatea noastră se va alinia cu alte cercetări din alte universități, în curs de dezvoltare a bateriilor de încărcare rapidă și a electronicii de control de mare putere pentru a îmbunătăți eficiența și densitatea de putere pentru încărcarea rapidă. E nevoie de timp pentru tot ce lucrează pentru a aduce fructe care o fac pe piețele comerciale, dar un viitor cu adevărat cordless vine.

Acest articol a fost publicat inițial în Conversația de către Shashank Priya. Citiți articolul original aici.