Sạc không dây: Tương lai hoàn toàn không dây đang đến

Mặc dù thời của điện thoại treo tường cứng đã kết thúc và kết nối internet không dây phổ biến ở nhà và trên đường đi, mọi người vẫn phụ thuộc vào dây để sạc thiết bị di động của họ. Nghiên cứu của tôi, và của những người khác trong lĩnh vực này, đang hướng tới tầm nhìn loại bỏ dây nguồn bằng cách sạc pin không dây.

Kỹ sư điện tiên phong Nikola Tesla lần đầu tiên tưởng tượng việc truyền điện qua không khí mà không cần dây vào những năm 1890. Nguyên tắc này tương tự như cách tín hiệu vô tuyến truyền từ đài phát đến máy thu của bạn - điện được chuyển đổi thành sóng điện từ mà khi chúng đến đích sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Tuy nhiên, một hệ thống sạc không dây sẽ phải truyền và nhận nhiều năng lượng hơn tín hiệu radio.

Cho đến nay, một vấn đề lớn là làm thế nào ít năng lượng có thể vượt qua thậm chí khoảng cách ngắn vài cm giữa máy phát và máy thu. Bộ sạc không dây có sẵn trên thị trường yêu cầu người dùng đặt điện thoại của họ trực tiếp lên miếng sạc; nâng chúng lên, giống như khi trả lời một cuộc gọi điện thoại, dừng sạc. Trong khi các nhà nghiên cứu và kỹ sư công nghiệp đang phát triển kế hoạch chuyển điện qua khoảng cách xa hơn, thì vẫn chưa thể sạc lại một chiếc xe điện chỉ bằng cách đỗ nó trên một miếng sạc ở vỉa hè của khu vực nghỉ ngơi trên đường cao tốc hoặc nhà để xe.

Tiến bộ hơn nữa có thể là đáng kể: Hãy nghĩ về một bệnh nhân không bao giờ cần phải thay pin máy tạo nhịp tim hoặc hệ thống đường bộ có thể sạc xe điện khi họ lái xe. Máy dò khói có thể không bao giờ cần thay pin nữa; lắp đặt đèn mới trong nhà có thể dễ dàng như treo một bức tranh - và việc tìm ra ổ cắm điện gần nhất sẽ không còn là vấn đề đáng lo ngại.

Sắp xếp hợp lý

Sự kết nối giữa một máy phát công suất và một máy thu rất quan trọng đối với lượng điện có thể di chuyển từ cái này sang cái khác. Lý tưởng nhất - và hiệu quả nhất - tần số mà công suất được truyền đi sẽ phù hợp với tần số cộng hưởng tự nhiên của máy thu. Nó giống như khi xe tải đi ngang qua nhà bạn: Một số trong số chúng rung với tần số phù hợp để làm rung cửa sổ của bạn, nhưng những chiếc xe tải khác lướt qua chỉ với một âm thanh.

Đối với sạc không dây, một thách thức chính là đảm bảo rằng máy phát và máy thu được xếp hàng đúng cách. Nếu họ không có, tần số của họ có thể không khớp chính xác, giảm lượng điện năng được truyền đáng kể - hoặc thậm chí về không.

Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đang nghiên cứu phát triển các bộ phận điện tử của bộ sạc có thể điều chỉnh - như điều chỉnh radio - cho đến khi tần số cộng hưởng khớp với nhau. Các hệ thống có thể được điều chỉnh - hoặc, tốt hơn nữa, có thể tự nhận thấy khi các máy phát và máy thu không được căn chỉnh chính xác và tự điều chỉnh - sẽ hiệu quả hơn nhiều.

Chẳng hạn, nếu một chiếc xe điện đỗ trên bộ sạc pin, lý tưởng nhất là bộ thu và bộ phát sẽ xếp hàng hoàn hảo, ở vị trí để cộng hưởng ở cùng tần số. Tuy nhiên, nếu tài xế đỗ ở một góc, hoặc quá xa về phía trước hoặc lùi lại, việc truyền tải won sẽ hiệu quả. Trong trường hợp đó, thiết bị cảm nhận được rằng công suất truyền tải cũng như mong đợi và có thể điều chỉnh các thành phần để thay đổi tần số truyền để làm tốt hơn.

Công việc của chúng tôi sẽ phù hợp với nghiên cứu khác tại các trường đại học khác, phát triển pin sạc nhanh và thiết bị điện tử điều khiển công suất cao để cải thiện hiệu quả và mật độ năng lượng để sạc nhanh. Nó sẽ mất thời gian cho tất cả những công việc mang lại kết quả cho thị trường thương mại, nhưng một tương lai thực sự không dây đang đến.

Bài viết này ban đầu được xuất bản trên The Convers by Shashank Priya. Đọc văn bản gôc ở đây.