Quantumrun

КРЭДЫТ ВЫЯВЫ:

Istock

Бесправадная перадача энергіі: калі энергія даступная ўсюды

Кампаніі распрацоўваюць сістэмы бесправадной перадачы электраэнергіі (WPT), каб забяспечыць экалагічна чыстыя энергіі і бесперабойнае падключэнне.

аўтар:
імя аўтара
Quantumrun Foresight
Снежань 7, 2022

Кароткі агляд

Бесправадная зарадка даўно стала папулярнай функцыяй смартфонаў і іншых прылад. Аднак навукоўцы шукаюць спосабы перадаць тэхналогію больш складаным машынам, такім як робаты і электрамабілі. Дзякуючы апошнім даследаванням, тэхналогія нарэшце можа быць гатовая для харчавання аўтаномных прылад наступнага пакалення.

Кантэкст бесправадной перадачы энергіі

Сістэма бесправадной перадачы энергіі (WPT) карысная для розных мэтаў, уключаючы бытавую тэхніку і датчыкі. Тэхналогія WPT дазваляе перадаваць энергію на адлегласць без выкарыстання прамой фізічнай сувязі. Гэтая функцыя зручная для харчавання прылад, дзе выкарыстоўваць кабелі небяспечна і нязручна. У прыватнасці, сістэма бесправадной перадачы энергіі з магнітна-рэзананснай сувяззю (MRCWPT) прыцягвае ўвагу дзякуючы сваёй высокай эфектыўнасці перадачы на вялікія адлегласці. Тэхналогія MRCWPT вельмі перспектыўная для зарадкі і ўжываецца для медыцынскіх імплантатаў, электрамабіляў, сэнсарных сетак і бытавой электронікі.

У 2020 годзе даследчыкі Стэнфардскага ўніверсітэта паспяхова прадэманстравалі, як WPT можна прымяніць да робататэхнікі, электрамабіляў і беспілотнікаў. Хаця бесправадныя зарадныя панэлі для мабільных тэлефонаў ужо даступныя, яны працуюць, толькі калі тэлефон стацыянарны. Аднак гэтая практыка была б нязручнай для электрамабіляў, бо азначала б падключаць электрамабілі на зарадных станцыях на гадзіну-дзве штодня.

Два інжынера Стэнфарда апублікавалі свае высновы ў навуковым часопісе Nature, дзе яны апісалі тэхналогію, якая ў будучыні можа быць пашырана для харчавання рухомых электрамабіляў. Новы лабараторны прататып можа па бесправадной сеткі перадаваць 10 Вт электраэнергіі на адлегласць да 1 метра. Інжынеры кажуць, што з некаторымі карэкціроўкамі сістэма можа забяспечыць электраэнергію для электрамабіля, які мае патрэбу ў дзесятках і сотнях кілават.

Разбуральнае ўздзеянне

Некаторыя кампаніі і арганізацыі ўжо перашкаджаюць тэхналогіі WPT. У 2021 годзе дзве бесправадныя сістэмы зарадкі робатаў WiBotic атрымалі сертыфікаты бяспекі ў Еўропе, па словах генеральнага дырэктара кампаніі, які апісвае гэта як важны крок наперад. Цяпер зарадныя прылады і перадатчыкі маюць сертыфікацыю CE Mark, што азначае, што яны адпавядаюць патрабаванням Еўрапейскага саюза (ЕС) па ахове здароўя і навакольнага асяроддзя.

Акрамя таго, гэтыя сістэмы адпавядаюць пратаколу Міжнароднай электратэхнічнай камісіі ЕС і канадскай групы CSA (Канадскай асацыяцыі стандартаў). WiBotic, створаная ў Вашынгтонскім універсітэце ў 2015 годзе, распрацавала сістэмы зарадкі акумулятараў, якія могуць аўтаматычна зараджаць беспілотнікі і робатаў на сушы або ў моры. Праграмнае забеспячэнне для кіравання харчаваннем пад назвай Commander можа аптымізаваць выкарыстанне акумулятара для ўсяго аўтапарка, працуючы з апаратным забеспячэннем. Кампанія плануе стварыць энергасістэму для зарадкі будучых робатаў на Месяцы.

Між тым, у 2022 годзе Дэпартамент транспарту Індыяны (INDOT) аб'яднаўся з універсітэтам Перд'ю для распрацоўкі першай у свеце бетоннай шашы з бесправадной зарадкай. У праекце будзе выкарыстоўвацца перадавы намагнічаны бетон, распрацаваны нямецкім стартапам Magment GmbH, які дазваляе электрамабілям зараджацца падчас руху. Першыя два этапы праекта ўключаюць выпрабаванні, аналіз і аптымізацыю тратуараў, якія праводзяцца Сумеснай праграмай транспартных даследаванняў (JTRP) у кампусе Універсітэта Перд'ю ў Вест-Лафайеце. На трэцім этапе INDOT пабудуе выпрабавальны стэнд памерам у адну чвэрць мілі для праверкі магутнасці бетону для цяжкіх грузавікоў, якія працуюць з высокай магутнасцю (200 кілават і вышэй). Калі ўсе тры этапы будуць паспяхова завершаны, INDOT плануе выкарыстоўваць гэтую тэхналогію для электрыфікацыі часткі міждзяржаўнай шашы ў Індыяне.

Наступствы бесправадной перадачы энергіі

Больш шырокія наступствы бесправадной перадачы энергіі могуць уключаць:

Больш гарадоў фінансуюць даследаванні WPT для пераўтварэння грамадскай інфраструктуры ў бесправадныя зарадныя станцыі. Гэтая распрацоўка можа дапамагчы людзям перайсці на электрамабілі.
Больш стартапаў, якія распрацоўваюць сістэмы WPT на вялікія адлегласці, якія могуць дыстанцыйна зараджаць прылады і абсталяванне ў складаных месцах, напрыклад, аўтаномныя падводныя апараты.
Вытворцы кабеляў і правадоў адчуваюць скарачэнне бізнесу, бо ўсё больш людзей, карпарацый і грамадскай інфраструктуры пераходзяць на бесправадную зарадку.
Больш разумных гарадоў усталёўваюць грамадскія бесправадныя зарадныя станцыі для розных прылад, каб стымуляваць узаемасувязь і бесперапынны збор даных.
Паступовая замена традыцыйных ліній электраперадач у гарадах шчыльнымі сеткамі вузлоў перадачы WPT (2050-я гады).
Павелічэнне продажаў электрамабіляў, асабліва аўтаномных грузавікоў, якія выкарыстоўваюцца для дастаўкі на апошняй мілі, паколькі WPT можа падтрымліваць сваю кругласутачную дзейнасць па дастаўцы.