Журнал Автоматизация и IT в нефтегазовой области




Главная arrow Новости arrow Пять наиболее перспективных видов беспроводной зарядки

Пять наиболее перспективных видов беспроводной зарядки

Идея беспроводной передачи энергии родилась более 100 лет назад известным изобретателем Никола Теслой. Хотя первые эксперименты и были успешными, технология катушки Тесла получила серьезное развитие только спустя сто лет.

Данная технология беспроводной передачи мощности была доработана и адаптирована под требования потребительского рынка как для мелких устройств (телефоны, планшеты), так и для более крупных (электромобили и промышленные роботы).

Большинство беспроводных платформ для зарядки и передачи мощности используют изменяющиеся во времени электрические, магнитные или электромагнитные поля и могут быть разбиты на две категории: неизлучающие и излучающие или зарядка ближнего и дальнего поля. Первый тип передает мощность на короткие расстояния с использованием индуктивной связи между двумя проволочными катушками или электрическими полями, используя емкостную связь между парами электродов. Эта платформа наиболее часто используется для подзарядки мобильных устройств и других приложений, где расстояние не является важным фактором.

С другой стороны, излучающая зарядка «передает» энергию на большие расстояния через пучки электромагнитного излучения, используя дециметровые волны или лазеры для питания всего от беспилотных летательных аппаратов до солнечных спутников. В этом обзоре основное внимание будет уделено технологиям беспроводной зарядки ближнего поля, их соответствующим приложениям и тому, что в будущем будет иметь место для беспроводной сети.

Технология WiTricity 

Бостонский старт WiTricity известен своей технологией беспроводной зарядки «магнитного резонанса», которая основана на слабосвязанных электромагнитных резонансных объектах для передачи мощности. Платформа фирмы состоит из передатчиков и приемников, в которых размещены антенны с магнитной петлей, настроенные на одну и ту же частоту, что позволяет платформе одновременно заряжать несколько устройств. Это связано с тем, что катушки не должны быть идеально подобраны для передачи энергии. Основной целью WiTricity является оснащение электромобилей системой беспроводной зарядки с поддержкой нескольких автопроизводителей, включая Toyota и Nissan.

 Технология Energous WattUp

Energous' WattUp - технология беспроводной передачи мощности, позволяющая пользователям заряжать планшеты, смартфоны, ноутбуки и другие устройства, расположенные неподалеку от источника энергии. WattUp функционирует аналогично WiTricity (магнитный резонанс), используя передатчик, оборудованный множеством небольших антенн для передачи радиочастотных сигналов к приемнику для передачи энергии.

При этом WattUp отличается от старта Бостона тем, что передатчик использует Bluetooth для поиска устройств, которым разрешено заряжаться с помощью приложения Energous. Как только он находит эти устройства, он направляет радиосигналы к девайсу, оснащенному Bluetooth, преобразуя энергию в постоянный ток для обеспечения зарядки.

 Технология uBeam

 uBeam - это еще один стартап технологии беспроводной зарядки, но вместо использования традиционных методов (индуктивных, емкостных, магнитных и других), он полагается на чистое ультразвуковое излучение для передачи энергии. По данным разработчиков, платформа работает с использованием передатчика, который по своей конструкции похож на громкоговоритель, излучая высокочастотный звук в диапазоне от 45 до 75 кГц (неслышимый для людей и животных). Затем он использует фазированную антенную решетку для направления сигнала на микрофонный приемник; в этом случае, оборудованные устройства, «запрашивающие» энергию, преобразуют ее в постоянный ток. Как только устройство зарядится, передача электроэнергии прекращается.

 Технология Qi Wireless Power

Стандарт Qi был включен в более чем 140 мобильных устройств и зарядных устройств (включая Samsung) с момента его выпуска в 2008 году. Разработанный консорциумом Wireless Power Consortium, стандарт Qi обеспечивает беспроводную передачу энергии с использованием индуктивной зарядки. Сама система опирается на зарядную площадку и совместимые устройства, которые заряжаются через резонансную индуктивную связь между парой плоских катушек.

Технология Elix Wireless

Elix Wireless разрабатывает высокопроизводительные зарядные устройства мощностью от 1000 до 20000 Вт для любого количества устройств беспроводной зарядки, включая электромобили и промышленное оборудование. Компания специализируется на «магнитодинамической связи» (англ. MDC), в которой используется пару вращающихся магнитов, как в передатчике, так и в приемнике, причем оба разделены воздушным зазором. Вращение магнита в передающем устройстве заставляет магнит в приемнике вращаться синхронно, обеспечивая эффективную передачу мощности, которая выделяет меньше тепла, чем другие индуктивные методы.

Беспроводная передача электроэнергии, по крайней мере, на короткие расстоянии, по-прежнему является актуальной задачей, поскольку инженеры постоянно пытаются улучшить эффективность и скорость передачи энергии. Ученые из Стэнфордского университета разрабатывают метод беспроводной передачи энергии движущимся объектам на основе магнитно-резонансной связи. Ученые полагают, что технология может быть масштабируемой по габаритным показателям, чтобы исключить необходимость в зарядных станциях для электромобилей. Другие разрабатывают способы беспроводного питания небольших проглатываемых капсул в желудочно-кишечном тракте пациента, для обнаружения и лечения болезней без необходимости использования аккумуляторных батарей.

Несмотря на то, что ученые не смогли «достигнуть потолка» в области беспроводных технологий, однако данное направление развивается такими темпами, что в ближайшее время мы сможем увидеть «мир без проводов».

 

Дата 20.03.2018 Автор Botan Electric

http://elenergi.ru/author/oleg

 

 

Тематические новости

Подпишитесь на нашу рассылку:

  Выставки и Конференции

Журнал - Автоматизация и IT в энергетике. Звоните по телефону (495) 221-09-38, info@avite.ru
Адрес: 119002, г.Москва, Калошин пер., д.2/24, стр.1-2, оф.19