Các nhà khoa học đã tìm ra cách truyền điện không dây đến một vật thể chuyển động gần đó.

Phương pháp này có thể có các ứng dụng trong vận chuyển, thiết bị y tế, v.v. Ví dụ, nếu ô tô điện có thể sạc lại khi lái xe trên đường cao tốc, nó hầu như sẽ loại bỏ mối lo ngại về phạm vi của chúng và giảm chi phí, có lẽ làm cho điện trở thành nhiên liệu tiêu chuẩn cho xe.

Shanhui Fan, giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Stanford và là tác giả cao cấp của học.

Về lý thuyết, người ta có thể lái xe trong một khoảng thời gian không giới hạn mà không cần phải dừng lại để nạp tiền

Chúng tôi vẫn cần tăng đáng kể lượng điện được truyền để sạc cho ô tô điện, nhưng chúng tôi có thể không cần phải đẩy khoảng cách quá nhiều, ông nói.

Nhóm được xây dựng trên công nghệ hiện có được phát triển trong 2007 tại MIT để truyền điện không dây trong khoảng cách vài feet đến một vật thể đứng yên. Trong công việc mới, nhóm nghiên cứu đã truyền điện không dây đến một bóng đèn LED đang chuyển động. Cuộc biểu tình đó chỉ liên quan đến một khoản phí 1-milliwatt, trong khi những chiếc xe điện thường cần hàng chục kilowatt để hoạt động.

Nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc để tăng đáng kể lượng điện có thể được chuyển, và điều chỉnh hệ thống để mở rộng khoảng cách truyền và nâng cao hiệu quả.

Đi xa hơn

Sạc không dây sẽ giải quyết một nhược điểm lớn của xe điện cắm điện trong phạm vi lái xe hạn chế của họ. Tesla Motors hy vọng mẫu 3 sắp tới của mình để đi hơn 200 dặm trên một lần sạc và Chevy Bolt, đó là đã có trên thị trường, có một loạt quảng cáo của 238 dặm. Nhưng pin xe điện thường mất vài giờ để sạc đầy lại. Một hệ thống tính phí khi bạn lái xe sẽ khắc phục những hạn chế này.

Về lý thuyết, người ta có thể lái xe trong một khoảng thời gian không giới hạn mà không phải dừng lại để sạc lại, Hy vọng là bạn sẽ có thể sạc xe điện trong khi bạn đang lái xe trên đường cao tốc. Một cuộn dây ở dưới cùng của chiếc xe có thể nhận được điện từ một loạt các cuộn dây được kết nối với một dòng điện được nhúng trên đường.

Một số chuyên gia giao thông hình dung một hệ thống đường cao tốc tự động trong đó xe điện không người lái được sạc không dây bằng năng lượng mặt trời hoặc các nguồn năng lượng tái tạo khác. Mục tiêu sẽ là giảm tai nạn và cải thiện đáng kể lưu lượng giao thông trong khi giảm phát thải khí nhà kính.

Công nghệ không dây cũng có thể hỗ trợ định vị GPS của những chiếc xe không người lái. GPS chính xác đến khoảng chân 35. Để đảm bảo an toàn, những chiếc xe tự hành cần phải ở giữa làn đường nơi các cuộn dây máy phát sẽ được nhúng, cung cấp định vị rất chính xác cho các vệ tinh GPS.

Được làm bằng nam châm

Truyền tải điện không dây tầm trung dựa trên khớp nối cộng hưởng từ. Giống như các nhà máy điện lớn tạo ra dòng điện xoay chiều bằng cách xoay cuộn dây giữa các nam châm, dòng điện di chuyển qua dây dẫn tạo ra từ trường dao động.

Trường này cũng làm cho các electron trong một cuộn dây gần đó dao động, do đó truyền năng lượng không dây. Hiệu suất truyền được tăng cường hơn nữa nếu cả hai cuộn dây được điều chỉnh đến cùng tần số cộng hưởng từ và được đặt ở góc chính xác.

Tuy nhiên, dòng điện liên tục chỉ có thể được duy trì nếu một số khía cạnh của các mạch, chẳng hạn như tần số, được điều chỉnh thủ công khi đối tượng di chuyển. Vì vậy, cuộn dây truyền năng lượng và cuộn dây thu phải duy trì gần như đứng yên hoặc thiết bị phải được điều chỉnh tự động và liên tục một quá trình phức tạp đáng kể.

Để giải quyết thách thức, nhóm nghiên cứu đã loại bỏ nguồn tần số vô tuyến trong máy phát và thay thế bằng bộ khuếch đại điện áp và điện trở hồi tiếp có sẵn trên thị trường. Hệ thống này tự động tìm ra tần số phù hợp cho các khoảng cách khác nhau mà không cần sự can thiệp của con người.

Việc bổ sung bộ khuếch đại cho phép năng lượng được truyền rất hiệu quả trên hầu hết phạm vi ba bước và mặc dù hướng thay đổi của cuộn nhận, tiến sĩ Sid Assawaworrarit, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải điều chỉnh tự động và liên tục bất kỳ khía cạnh nào của các mạch.

Assawaworrarit đã thử nghiệm phương pháp này bằng cách đặt một bóng đèn LED trên cuộn dây nhận. Trong một thiết lập thông thường mà không điều chỉnh hoạt động, độ sáng LED sẽ giảm dần theo khoảng cách.

Trong thiết lập mới, độ sáng không đổi khi máy thu di chuyển ra khỏi nguồn khoảng cách khoảng ba feet. Nhóm của Fan gần đây đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho tiến bộ mới nhất.

Nhóm đã sử dụng một bộ khuếch đại đa năng, có hiệu suất chung với hiệu suất tương đối thấp khoảng 10 phần trăm. Họ nói rằng các bộ khuếch đại được chế tạo tùy chỉnh có thể cải thiện hiệu quả đó lên hơn phần trăm 90.

Chúng tôi có thể suy nghĩ lại về cách cung cấp điện không chỉ cho ô tô của chúng tôi mà còn cho các thiết bị nhỏ hơn trên hoặc trong cơ thể của chúng tôi. Đối với bất cứ điều gì có thể có lợi từ sạc năng động, không dây, điều này có tiềm năng rất quan trọng.

Trung tâm TomKat về năng lượng bền vững tại Stanford đã hỗ trợ một phần công việc.

{youtube}7nkOgiTxfEs{/youtube}

nguồn: Đại học Stanford

Sách liên quan:

at Thị trường InnerSelf và Amazon