Kablosuz Şarj: Tamamen Kablosuz Bir Gelecek Geliyor

Kablolu duvara monte edilmiş telefonların günleri sona ermekte ve evde ve dışarıda kablosuz internet bağlantıları yaygın olmasına rağmen, insanlar mobil cihazlarını şarj etmek için hala kablolara bağımlı durumdalar. Araştırmam ve bu alandaki diğerlerinin araştırmaları, pilleri kablosuz olarak şarj ederek güç kablolarını çıkarma vizyonu için çalışıyor.

Öncü elektrik mühendisi Nikola Tesla ilk olarak 1890'larda telsiz hava yoluyla elektrik ilettiğini hayal etti. İlke, bir radyo sinyalinin radyo istasyonundan alıcınıza nasıl geçtiğine benzer - elektrik, hedeflerine ulaştıklarında elektrik sinyallerine geri dönüştürülen elektromanyetik dalgalara dönüştürülür. Bir kablosuz şarj sisteminin, bir radyo sinyalinden çok daha fazla enerji iletmesi ve alması gerekir.

Bugüne kadar, büyük bir sorun, vericinin alıcı ile birkaç santimetrelik kısa mesafelerden bile ne kadar az güç geçebildiği olmuştur. Piyasada satılan kablosuz şarj cihazları, kullanıcıların telefonlarını doğrudan şarj pedine yerleştirmelerini gerektirir; Telefon aramasını cevaplama gibi, bunları kaldırmak, şarjı durdurur. Araştırmacılar ve endüstri mühendisleri, daha uzun mesafelerde güç aktarımı için planlar geliştirirken, bir otobanı bir otoyol dinlenme alanının ya da ev garajının döşemesinde bir şarj yastığının üzerine park ederek şarj etmek henüz mümkün değildir.

Daha fazla ilerleme önemli olabilir: Kalp pili pilinin değiştirilmesine hiç ihtiyaç duymayan bir hastayı veya elektrikli araçları sürdükleri zaman şarj edebilecek bir yol sistemi düşünün. Duman dedektörleri bir daha asla pillerinin değiştirilmesine ihtiyaç duymayabilir; bir eve yeni bir lamba takmak, bir resmi asmak kadar kolay olabilir - ve en yakın elektrik prizini bulmak artık endişelenmezdi.

Hemen Doğru Hizalama

Bir güç vericisi ile bir alıcı arasındaki bağlantı, birinden diğerine ne kadar elektrik taşınabileceği için çok önemlidir. İdeal olarak - ve en verimli şekilde - gücün iletildiği frekans alıcının doğal bir rezonans frekansıyla eşleşir. Kamyonların evinize girmesi gibi bir şey: Bazıları pencerelerinizi çırpmak için doğru frekansta titrer, ancak diğer kamyonlar zorlukla bir ses çıkarır.

Kablosuz şarj için önemli bir zorluk, vericinin ve alıcının doğru şekilde sıralanmasını sağlamaktır. Olmazsa, frekansları tam olarak eşleşmeyebilir, aktarılan güç miktarını önemli ölçüde - veya hatta sıfıra düşürebilir.

Araştırma grubumuz, rezonans frekansları uyuyana kadar ayarlanabilen (telsizi ayarlamak gibi) elektronik bileşenlerin geliştirilmesi üzerinde çalışıyor. Ayarlanabilen - veya daha iyisi - vericiler ve alıcılar tam olarak hizalanmadığında ve kendilerini otomatik olarak ayarladıklarında kendi başlarına fark edebilecek sistemler çok daha verimli olacaktır.

Örneğin, bir elektrikli araba akü şarj cihazının üzerine park ederse, ideal olarak, güç alıcısı ve verici aynı frekansta rezonansa girecek şekilde mükemmel bir şekilde sıralanır. Sürücü bir açıyla park etmişse, ancak ileri ya da geri ileri, şanzıman o kadar verimli olmaz. Bu durumda, cihaz gücün beklendiği gibi aktarılmadığını algılar ve daha iyi yapmak için aktarım sıklığını değiştirecek şekilde bileşenleri ayarlayabilir.

Çalışmalarımız, hızlı şarj için verimliliği ve güç yoğunluğunu iyileştirmek için hızlı şarjlı piller ve yüksek güçlü kontrol elektroniği geliştirerek, diğer üniversitelerdeki diğer araştırmalarla uyumlu olacak. Tüm bu işler için ticari piyasalarda meyve veren meyvelerin alınması zaman alacaktır, ancak gerçekten kablosuz bir gelecek geliyor.

Bu makale ilk olarak Shashank Priya'nın Konuşması üzerine yayımlandı. Orijinal makaleyi buradan okuyun.