Революционное достижение в области технологий прокладывает путь для мобильных телефонов и других электронных устройств, которые можно заряжать просто положив их в карман. Эта инновационная система обеспечивает беспроводную зарядку в трехмерных (3D) пространствах, охватывая стены, полы и воздух.
12 декабря профессор Франклин Бьен и его исследовательская группа на кафедре электротехники в UNIST объявили о создании революционной системы беспроводной передачи энергии на основе электрического резонанса (ERWPT), что стало важной вехой в этой области. Эта современная технология позволяет устройствам заряжаться практически в любом месте в трехмерной среде, решая давние проблемы, связанные с традиционной беспроводной передачей энергии на основе магнитного резонанса (MRWPT), и предлагая надежное решение, которое обеспечивает эффективную передачу энергии без ограничений точного позиционирования устройства.
Статья опубликована в журнале Advanced Science.
Хотя MRWPT послужил пионерской концепцией в беспроводной передаче энергии, она столкнулась с ограничениями из-за ограничений магнитных полей в расположении приемника. Этот недостаток монопольных магнитных свойств в MRWPT приводит к снижению чувствительности эффективности передачи энергии (PTE) при изменении положения приемника, что усложняет практическую реализацию эффективных решений беспроводной передачи энергии.
Напротив, ERWPT использует монопольную характеристику электрических зарядов, обеспечивая значительное преимущество по сравнению с методами на основе магнитного поля. Недавно разработанная технология достигла впечатляющей безызлучательной передачи мощности до 50 Вт и PTE 46% на расстоянии 2 метров, сохраняя при этом постоянную эффективность независимо от изменений в расположении приемника. Для контекста, исследователи из MIT достигли эффективности передачи 40% на том же расстоянии с использованием методов магнитного резонанса в 2007 году.
Профессор Бьен заявил: «В то время как исследования Массачусетского технологического института показали осуществимость зарядки на среднем расстоянии с использованием метода саморезонанса, наша технология представляет собой подлинную инновацию, которая позволяет производить зарядку в любом месте трехмерного пространства». Он также уточнил: «Эта разработка предоставит решения для беспроводной зарядки для логистических роботов и систем автоматизации на умных заводах».
Ключевым элементом этого прорыва является усовершенствованная физическая структура трансивера, отличающаяся открытой бифилярной конфигурацией катушки. Такая конструкция оптимизирует электрический резонанс и способствует эффективной передаче энергии, позволяя устройствам свободно располагаться в электрическом поле без ущерба для эффективности. Такая конфигурация также обеспечивает беспроводную передачу энергии на большие расстояния.
Кроме того, система ERWPT позволяет одновременно заряжать несколько электронных устройств, а экспериментальные результаты подтверждают, что передача электроэнергии сохраняет постоянную эффективность даже в том случае, если несколько приемников расположены в одном пространстве.
Исследовательская группа подчеркнула академическую значимость своего исследования, предлагающего новый взгляд на природу электромагнитной силы, выходящий за рамки чисто технических достижений.
Доктор Бонёнг Ли, первый автор из UNIST, отметил: «Система ERWPT представляет собой новый метод передачи энергии с использованием электромагнитной силы, демонстрируя новый подход к пониманию электромагнитных явлений».
