Прорыв в беспроводной передаче энергии: ученые достигли высокой эффективности на больших расстояниях

Инженеры из Университета Аалто разработали усовершенствованный метод долгосрочной беспроводной зарядки. Улучшив взаимодействие между передающими и принимающими антеннами и используя явление "подавления излучения", они расширили наше теоретическое понимание беспроводной передачи энергии за пределами традиционных индуктивных методов.

Эффективность на больших расстояниях

Зарядка на коротких расстояниях, например, через индукционные подушки, использует магнитные поля для передачи энергии с высокой эффективностью. Однако на больших расстояниях эффективность резко снижается. Новые исследования показали, что высокая эффективность может сохраняться на длинных расстояниях, подавляя радиационное сопротивление петлевых антенн, которые передают и принимают энергию.

Ранее та же лаборатория создала всенаправленную систему беспроводной зарядки, позволяющую заряжать устройства в любом положении. Теперь исследователи представили новую динамическую теорию беспроводной зарядки, которая рассматривает как ближние, так и дальние условия передачи. Они показали, что высокая эффективность передачи, более 80%, может быть достигнута на расстояниях, примерно в пять раз превышающих размер антенны.

"Мы хотели эффективно передавать энергию, учитывая радиационные потери на больших расстояниях", - говорит ведущий автор Нам Ха-Ван. "Оказалось, что при равных амплитудах и противоположных фазах токов в петлевых антеннах мы можем компенсировать радиационные потери, тем самым повышая эффективность."

Универсальный подход к оценке беспроводной передачи энергии

Ученые разработали метод анализа любой системы беспроводной передачи энергии, будь то математический или экспериментальный. Это позволяет более тщательно оценивать эффективность передачи энергии на разных расстояниях. Исследования Ха-Вана и его коллег могут учитывать препятствия, которые могут мешать зарядке.

"Мы старались выяснить оптимальную конфигурацию для беспроводной передачи энергии", - говорит Ха-Ван. "С нашим подходом мы можем увеличить расстояние передачи за пределами традиционных систем беспроводной зарядки, сохраняя при этом высокую эффективность."