Bilim adamları elektriği yakındaki bir hareketli nesneye kablosuz olarak iletmenin bir yolunu buldular.
Metot, ulaştırma, tıbbi cihazlar ve daha pek çok konuda uygulamaya sahip olabilir. Örneğin, elektrikli arabalar bir otoyolda araba sürerken şarj olurlarsa, örneğin menzilleri hakkındaki endişeleri neredeyse tamamen ortadan kaldıracak ve maliyetlerini düşürecek, belki de elektriği araçlar için standart yakıt haline getirecektir.
Stanford Üniversitesi'nde elektrik mühendisliği profesörü ve kıdemli yazar olan Shanhui Fan, “Araçların ve cep telefonları gibi kişisel cihazların kablosuz şarjını arttırmanın yanı sıra, yeni teknolojimiz üretimde robotları da harekete geçirebilir” dedi. ders çalışma.
“Teorik olarak, şarj etmeyi bırakmak zorunda kalmadan sınırsız bir süre boyunca araç sürülebilir…”
“Elektrikli arabaları şarj etmek için aktarılan elektriğin miktarını hala önemli ölçüde arttırmamız gerekiyor, ancak mesafeyi daha fazla itmemiz gerekmeyebilir” diyor.
MIT'de 2007'te geliştirilen mevcut teknolojiyi temel alan grup, elektriği birkaç feet mesafeden kablosuz olarak sabit bir nesneye iletmek için. Yeni çalışmada, ekip kablosuz olarak hareketli bir LED ampulüne elektrik iletti. Bu gösteri sadece bir 1-milliwatt şarjı içeriyordu, oysa elektrikli arabalar genellikle onlarca kumandanın çalışmasını gerektiriyordu.
Ekip şu anda transfer edilebilecek elektrik miktarını büyük ölçüde arttırmak ve transfer mesafesini uzatmak ve verimliliği artırmak için sistemi ayarlamaya çalışıyor.
Daha uzağa gitmek
Kablosuz şarj, takılabilir elektrikli otomobillerin büyük bir dezavantajını, sınırlı sürüş menzili ile ele alacaktır. Tesla Motors, yakında çıkacak olan Model 3'inin tek bir şarjla 200 milden fazla gitmesini bekliyor ve zaten piyasada bulunan Chevy Bolt, 238 millerin reklamını yaptı. Ancak elektrikli araç akülerinin tamamen şarj olması genellikle birkaç saat sürer. Sizin kadar bir şarj sistemi bu sınırlamaları aşar.
Fan, “Teoride, şarj etmeyi bırakmak zorunda kalmadan sınırsız bir süre boyunca araç kullanılabiliyordu” diye açıklıyor. “Umut, otoyolda sürerken elektrikli arabanızı şarj edebilmenizdir. Aracın altındaki bir bobin, yola gömülü bir elektrik akımına bağlı bir dizi bobinden elektrik alabilir. ”
Bazı ulaşım uzmanları, sürücüsüz elektrikli araçların güneş enerjisi veya diğer yenilenebilir enerji kaynakları tarafından kablosuz olarak şarj edildiği bir otoyol sistemi öngörmektedir. Amaç, sera gazı emisyonlarını azaltırken kazaları azaltmak ve trafik akışını önemli ölçüde iyileştirmek olacaktır.
Kablosuz iletişim teknolojisi aynı zamanda araçsız GPS navigasyonuna da yardımcı olabilir. GPS, yaklaşık 35 fit kadar. Güvenlik için, otonom otomobillerin, verici bobinlerinin gömüleceği şeridin merkezinde olması ve GPS uyduları için çok kesin bir konumlandırma sağlaması gerekir.
Mıknatıslar ile yapılan
Orta menzilli kablosuz güç aktarımı, manyetik rezonans kuplajına dayanmaktadır. Tıpkı büyük enerji santrallerinin mıknatıslar arasında tel bobinlerini döndürerek alternatif akımlar ürettiği gibi, teller arasında hareket eden elektrik salınımlı bir manyetik alan yaratır.
Bu alan ayrıca yakındaki bir tel bobinindeki elektronların salınımına neden olur, böylece gücü kablosuz olarak aktarır. Her iki bobin de aynı manyetik rezonans frekansına ayarlanmışsa ve doğru açıda konumlandırılmışsa transfer verimliliği daha da arttırılır.
Ancak, sürekli elektrik akışı ancak frekans gibi devrelerin bazı yönleri nesne hareket ettikçe manuel olarak ayarlandığında korunabilir. Bu nedenle, ya enerji ileten bobin ve alıcı bobin neredeyse sabit kalmalı ya da cihaz otomatik olarak ve sürekli olarak ayarlanmalıdır - çok karmaşık bir süreç.
Sorunu çözmek için, araştırma ekibi vericideki radyo frekansı kaynağını ortadan kaldırdı ve ticari olarak temin edilebilen bir voltaj yükselticisi ve geri besleme direnci ile değiştirdi. Bu sistem insan müdahalesine gerek kalmadan farklı mesafeler için doğru frekansı otomatik olarak bulur.
Çalışmanın baş yazarı, yüksek lisans öğrencisi Sid Assawaworrarit, “Amplifikatörün eklenmesi, gücün üç ayaklık aralığın çoğunda ve alıcı bobinin değişen yönüne rağmen çok verimli bir şekilde aktarılmasını sağlar” diyor. “Bu, devrelerin herhangi bir yönünün otomatik ve sürekli olarak ayarlanması gereğini ortadan kaldırır.”
Assawaworrarit, yaklaşma bobinine bir LED ampul yerleştirerek yaklaşımı test etti. Aktif ayar olmadan geleneksel bir kurulumda, LED parlaklığı mesafe ile azalır.
Yeni kurulumda, alıcı kaynaktan yaklaşık üç fit mesafe uzaklaştığında parlaklık sabit kaldı. Fan ekibi kısa bir süre önce en son avans için patent başvurusunda bulundu.
Grup, yaklaşık yüzde 10 civarında nispeten düşük bir verime sahip, kullanıma hazır bir genel amaçlı amplifikatör kullandı. Özel yapım amplifikatörlerin bu verimliliği yüzde 90'ten daha fazla artırabileceğini söylüyorlar.
Fan, “Elektriği sadece araçlarımıza değil aynı zamanda vücudumuzdaki ya da vücudumuzdaki daha küçük cihazlara da nasıl vereceğimizi yeniden düşünebiliriz” diyor. “Dinamik, kablosuz şarjdan yararlanabilecek her şey için, bu potansiyel olarak çok önemlidir.”
Stanford'daki TomKat Sürdürülebilir Enerji Merkezi, çalışmanın bir bölümünü destekledi.
Kaynak: Stanford Üniversitesi
İlgili Kitaplar:
{amazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = kablosuz elektrik şarjı; maxresults = 3}