Bezvadu uzlādēšana: ir pilnīgi bezvadu nākotne

Lai gan kabeļu sienas tālruņu dienas beidzas un bezvadu interneta pieslēgums ir izplatīts gan mājās, gan ceļā, cilvēki joprojām ir atkarīgi no vadiem, lai uzlādētu savas mobilās ierīces. Mans pētījums un citu šajā jomā veiktais pētījums ir vērsts uz redzesloku noņemt strāvas vadus, uzlādējot baterijas bezvadu režīmā.

Pirmais elektrotehniskais inženieris Nikola Tesla pirmo reizi iedomājās, ka 1890. gados elektrība tiek pārraidīta pa gaisu bez vadiem. Princips ir līdzīgs tam, kā radio signāls no radio stacijas nonāk jūsu uztvērējā - elektrība tiek pārveidota par elektromagnētiskajiem viļņiem, kas, nonākot galamērķī, tiek pārvērsti atpakaļ elektriskajos signālos. Tomēr bezvadu maksas iekasēšanas sistēmai būtu jāpārsūta un jāsaņem daudz vairāk enerģijas nekā radio signāls.

Līdz šim liela problēma ir bijusi tā, cik maz jaudas spēj šķērsot pat nelielus dažu centimetru attālumus starp raidītāju un uztvērēju. Komerciāli pieejamie bezvadu lādētāji pieprasa lietotājiem ievietot savus tālruņus tieši uz lādēšanas paliktņa; to pacelšana, piemēram, atbildot uz zvanu, pārtrauc uzlādi. Lai gan pētnieki un nozares inženieri izstrādā spēku nodošanas plānus lielākos attālumos, vēl nav iespējams uzlādēt elektrisko automašīnu, vienkārši novietojot to virs uzlādes paliktņa autoceļu atpūtas vietas vai mājas garāžas segumā.

Turpmāka attīstība varētu būt nozīmīga: Padomājiet par pacientu, kam nekad nav bijis nepieciešams nomainīt elektrokardiostimulatora bateriju vai ceļu sistēmu, kas varētu uzlādēt elektriskos transportlīdzekļus. Dūmu detektori nekad vairs nevajadzēs nomainīt baterijas; Jaunas lampas uzstādīšana mājās varētu būt tikpat vienkārša kā attēla piekāršana, un tuvākās elektrības kontaktligzdas atrašana vairs nebūtu uztraukums.

Pielāgošanās taisnība

Savienojums starp strāvas raidītāju un uztvērēju ir būtisks, lai cik daudz elektroenerģijas varētu pāriet no vienas uz otru. Ideālā gadījumā - un visefektīvāk - jaudas pārraides biežums atbilstu uztvērēja dabiskajai rezonanses frekvencei. Tas ir tāpat kā tad, kad kravas automašīnas iet jūsu mājā. Daži no tiem vibrē pareizajā frekvencē, lai izvilktu logus, bet citi kravas automobiļi slaida pagātnē ar tikko skaņu.

Bezvadu uzlādei galvenais uzdevums ir nodrošināt, lai raidītājs un uztvērējs būtu pareizi sakārtoti. Ja tie nav, to frekvences var neatbilst precīzi, ievērojami samazinot pārsūtīto jaudu - vai pat līdz nullei.

Mūsu izpētes grupa strādā, lai izstrādātu lādētāju elektroniskos komponentus, kurus var regulēt - piemēram, radiostaciju regulēšanu, līdz rezonanses frekvences sakrīt. Sistēmas, kuras var noregulēt - vai vēl labāk, kuras var pamanīt pašas, kad raidītāji un uztvērēji nav precīzi noregulēti, un automātiski noregulē sevi, būs daudz efektīvāki.

Piemēram, ja elektrisko automašīnu stāvvietas virs akumulatora lādētāja, ideālā gadījumā, jaudas uztvērējs un raidītājs lieliski sakārtotos, spēj rezonēt ar tādu pašu frekvenci. Ja vadītājs tomēr novietojies leņķī, vai pārāk tālu uz priekšu vai atpakaļ, pārraide nebūs tik efektīva. Tādā gadījumā ierīce uztver, ka jauda netiek pārsūtīta, kā paredzēts, un var pielāgot komponentus, lai mainītu pārraides biežumu, lai tas būtu labāks.

Mūsu darbs tiks saskaņots ar citiem pētījumiem citās universitātēs, izstrādājot ātras uzlādes baterijas un augstas jaudas vadības elektroniku, lai uzlabotu efektivitāti un jaudas blīvumu ātrai uzlādēšanai. Tas aizņems laiku, lai viss, kas strādā, lai iegūtu augļus, kas padara to komerciālos tirgos, bet patiešām bezvada nākotne.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Shashank Priya sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.