טעינה אלחוטית: עתיד מוחלט לחלוטין מגיע

למרות ימים של hardwired הקיר רכוב טלפונים מסתיימים חיבורים לאינטרנט אלחוטי הם נפוצים בבית ובתנועה, אנשים תלויים עדיין על מיתרי לחייב את המכשירים הניידים שלהם. המחקר שלי, כמו של אחרים בתחום, פועל לקראת החזון של הסרת כבלי חשמל על ידי טעינה מחדש של סוללות באופן אלחוטי.

מהנדסת החשמל החלוצית ניקולה טסלה דימתה לראשונה להעביר חשמל דרך האוויר ללא חוטים בשנות ה -90. העיקרון דומה לאופן שבו מקבל אות רדיו מתחנת הרדיו אל המקלט שלך - חשמל הופך לגלים אלקטרומגנטיים, כאשר הם מגיעים ליעדם, מוחזרים חזרה לאותות חשמליים. אולם, מערכת הטעינה האלחוטית חייבת לשדר ולקבל הרבה יותר אנרגיה מאשר אות רדיו.

עד כה, בעיה מרכזית כבר כמה כוח קטן הוא מסוגל לחצות אפילו מרחקים קצרים של כמה סנטימטרים בין המשדר למקלט. מטענים אלחוטיים זמינים מסחרית מחייבים משתמשים למקם את הטלפונים שלהם ישירות על משטח טעינה; הרמת אותם, כמו בעת מענה לשיחת טלפון, מפסיק את הטעינה. בעוד חוקרים ומהנדסים בתעשייה מפתחים תוכניות להעברת כוח על פני מרחקים ארוכים יותר, עדיין לא ניתן לטעון מכונית חשמלית פשוט על ידי החניה שלה מעל משטח טעינה במדרכה של אזור מנוחה או מוסך ביתי.

התקדמות נוספת יכולה להיות משמעותית: חשוב על חולה שמעולם לא היה צריך להחליף את קוצב לב הסוללה או מערכת כביש שיכול לגבות כלי רכב חשמליים כפי שהם נוסעים. גלאי עשן אולי לעולם לא צריך להחליף את הסוללות שלהם; התקנת מנורה חדשה בבית יכול להיות קל כמו לתלות תמונה - ומציאת מוצא החשמל הקרוב ביותר כבר לא יהיה דאגה.

קבלת המערך בדיוק

החיבור בין משדר מתח למקלט הוא חיוני לכמה חשמל יכול לנוע מאחד לשני. באופן אידיאלי - ויעיל ביותר - תדירות הכוח מועבר ב יתאים תדר התהודה הטבעי של המקלט. זה בערך כמו כאשר משאיות עוברות לביתך: חלקן רוטטות בתדר הנכון כדי לקשקש את החלונות שלך, אבל משאיות אחרות חולפות על פניהן בקושי.

עבור טעינה אלחוטית, אתגר מרכזי הוא לוודא כי המשדר מקלט מסודרים כראוי. אם הם לא, התדרים שלהם לא יכול להתאים בדיוק, להפיל את כמות החשמל הועברו באופן משמעותי - או אפילו לאפס.

קבוצת המחקר שלנו עובדת על פיתוח רכיבים אלקטרוניים של מטענים הניתנים להתאמה - כמו כוונון רדיו - עד שתדרי התהודה יתאימו. מערכות שניתן לכוונן - או, טוב יותר, כי יכול להבחין בעצמם כאשר המשדרים מקלטי לא בדיוק מיושר, ולהתכוונן את עצמם באופן אוטומטי - יהיה הרבה יותר יעיל.

לדוגמה, אם המכונית חשמלית על גבי מטען סוללה, באופן אידיאלי, מקלט הכוח והמשדר יהיה בשורה מושלמת, במצב להדהד באותה תדירות. אם הנהג חונה בזווית, אם כי, או רחוק מדי קדימה או אחורה, השידור לא יהיה יעיל. במקרה זה, המכשיר חש כי כוח אינו מעביר כמו גם צפוי, והוא יכול להתאים את הרכיבים כדי לשנות את תדירות השידור כדי לעשות טוב יותר.

העבודה שלנו יהיה ליישר עם מחקר אחר באוניברסיטאות אחרות, פיתוח סוללות טעינה מהירה ואלקטרוניקה שליטה גבוהה כוח כדי לשפר את היעילות ואת צפיפות הספק עבור טעינה מהירה. זה ייקח זמן עבור כל העבודה כי לשאת פרי זה עושה את זה לשווקים מסחריים, אבל העתיד האלחוטי באמת מגיע.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי Shashank Priya. קרא את המאמר המקורי כאן.