ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.04.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 0
Перспективы развития системы беспроводной зарядки устройств Qi зависят от скорость распространения этого стандарта в мире и о поддержке его лидерами рынка. По сути его распространение уже становится повсеместным. Все лидеры мировой индустрии и промышленности уже включили его в свои устройства. Также стоит отметить отсутствие конкуренции на этом рынке. Наличие одного общего для всех стандарта всех устраивает. Тем более, что по сути все прочие интерфейсы уже удалось сделать беспроводными. А если к устройству ничего не нужно подключать, то его можно делать полностью или частично герметичным. С таким смартфоном можно будет хоть под водой общаться. И то, что сегодня воспринимается с юмором уже завтра станет общедоступной повседневной реальностью.
Технология wrel
Основы технологии, благодаря которой можно будет реализовать эту концепцию, были разработаны в Массачусетском Технологическом Институте (MIT). Работу над проектом, предварительно названный „Witricity”, длились с 2006 года. Независимые исследования с 2007 года ведет также Intel, которая планирует в течение ближайших нескольких лет выпустить на рынок свою первую продукцию без кабелей питания. Процессорный гигант назвал свою технологию WREL (Wireless Resonance Energy Link), что можно перевести к беспроводной передачи энергии с использованием резонанса.
Уже в прошлом году Intel продемонстрировал работающий прототип. Шеф технологий (CTO) Intel Justin Rattner представил на конференции Intel Developer Forum (IDF), 60-ватную лампу, которая светила, хотя находилась в метре от источника тока, и не была связана с ним ни одним проводом. С этого момента Intel доказал, что технологии WREL можно использовать для питания портативного компьютера, динамиков и других подобных устройств. Ко вторым, кроме энергии, по беспроводному каналу можно передавать музыку.
Первая демонстрация работы технологии WREL произвел на аудиторию впечатление подобное презентации передачи WLAN. Если вспомнить то время, когда впервые был использован беспроводной Интернет, то стоит подумать о том, чтобы понять, как быстро можно привыкнуть к хорошему, то есть к новой услуге, и как быстро мы начинаем каждое новое изобретение рассматривать как само собой разумеющееся.
Основной принцип действия WREL основан на явлении резонанса: приемник WREL (резонатор) не в состоянии производить электрическую энергию из магнитного поля при помощи медных витков. Это возможно только в том случае, когда передатчик (такой же резонатор с медным рулоном) будет излучать магнитное поле на необходимой частоте. Размер обмотки, и сечение провода приемника определяется установленным напряжением и силой тока. Дополнительным преимуществом его работы является то, что датчик WREL излучает только столько энергии, сколько нужно приемнику.
Описанная технология уже используется в новых мобильных телефонах. Примером может быть новая зарядная станция Touchstone, предназначенная для телефона Palm Pre. Однако в данном случае устройство должно быть очень близко или даже прикасаться к зарядному устройству, тем временем WREL оправдывает себя больших расстояниях. Как видно из проведенных ранее испытаний, аккумуляторы можно заряжать на расстоянии от 20 сантиметров до 1 метра. Исследователи Intel называют это пространство магнитным полем, приемник WREL может перемещаться в нём без нарушений доставки электроэнергии.
К сожалению, прежде чем установить в домах бесконтактные устройства по передаче и приёму энергии, потребуется еще много исследований. Находящаяся в Сиэтле команда исследователей Intel работает в основном над улучшением производительности передачи, защиты пользователей от радиации и внешним видом устройств. Инженерам из Big Blue уже удалось получить производительность передачи энергии на уровне 75%, и это уже впечатляющий результат, но в свете мирового энергетического кризиса - это все еще слишком мало. Justin Rattner, руководитель исследовательской группы, говорит, что: „Эффективность технологии WREL настолько высокая, что кажется, что это пока маловероятно”.
Однако в данном случае производительность во многом зависит от того, как объекты расположены по отношению друг к другу, как намотаны витки медной проволоки в обеих частях устройств: достаточно слегка изменить расположение витков приемника, и производительность существенно упадет. Ученые пытаются решить эту проблему, заменив бобину проволоки датчиками и микрочипами, которые способны лучше настраивать резонанс в магнитном поле. „Может быть, в будущем энергия будет скрыта например, в столешнице кухонного шкафа”, - говорит Justin Rattner.
Возможным станет также переоборудование стен жилых домов передатчиками WREL с последующим извлечением магнитного поля по всей квартире, что позволит использовать беспроводное питание для всех электроустройств в доме. Сегодня уже возможно размещение резонаторов в ноутбуках, а вместе с падающим потреблением энергии (и прогрессирующей миниатюризацией) можно также установить в столь малых устройств, как нетбуки, цифровые камеры или мобильные телефоны.
А что с ответом на вопрос о защите от радиации - может ли человек чувствовать себя в безопасности, когда так много энергии буквально висит в воздухе? В принципе, опасности нет. В конце концов WREL основана на магнитных волнах, которые, в отличие от используемых электромагнитных волн в микроволновых печах с фиксированной частотой (2,4 ГГц), имеют очень незначительное влияние на наш организм. Магнитное поле, тем не менее, всегда связано с электромагнитным излучением, а это уже нам небезразлично. Однако в лабораториях Intel разрабатывает такие конфигурации частот, чтобы создать поля с минимальной электромагнитной нагрузкой. В конце концов, в таком поле должны также работать, чувствительные к нему электромагнитные устройства, например, жесткие диски. А главное, когда первый продукт, в котором будет использована технология WREL, появится на рынке, он должен быть абсолютно безвредной для человека.
Как только технологии WREL будут спланированы так, чтобы не было даже тени сомнения, касающихся вопросов безопасности, для нее найдется множество применений. Например, можно будет устанавливать кардиостимуляторы без неудобного кабеля, идущего от аккумулятора. Беспроводная передача энергии может сыграть важную роль в развитии компьютерных технологий. К примеру компьютеры, в которых компоненты уже питаются не десятками проводов, и одним беспроводным доступом WREL. То же самое касается и всех остальных периферийных устройств.
Возможно, уже скоро беспроводное питание станет таким же обычным и повседневным явлением для нас, как и беспроводной Интернет (WLAN).
Электроподзарядка автомобиля во время его движения
Несколько небольших автомобилей, бесшумно катящихся по огороженной трассе в южнокорейском городе Тэджон, способны удивить: энергию они получают прямо во время движения, из-под асфальта, причем без контакта с какими-нибудь рельсами или проводами. Этот эксперимент, считают инженеры, показывает путь удешевления перевода транспорта на электрическую тягу.
Одна вещь способна нарушить спокойный сон владельца электромобиля – страх оказаться поодаль от розетки с севшим аккумулятором. Пока зарядные станции не стоят вдоль дорог и на улицах столь же часто, как бензоколонки, беспокойство можно унять, только поставив на машину аккумулятор весом в добрую тонну. Пускай и заряжать его придется сутки. Что, очевидно, уже абсурд.
Есть два основных варианта решения данной проблемы: строить электрические автомобили с уникально-коротким временем зарядки или машины, совместимые с роботизированной системой ''горячей'' замены тяговых батарей на специальных станциях.
Однако еще с 1970-х годов специалисты обсуждают третий путь – создание электрифицированных дорог (или полос), на которых электромобили могли бы получать энергию из сети (для движения и одновременной подзарядки батарей).
Кое-кто из самых отчаянных новаторов пытался личные легковушки посадить даже на общественные рельсы, для длинных бросков "под напряжением". Только вряд ли кто захочет превращать свою машину в "трамвай". Более разумной видится прокладка дорог, поставляющих искомые ватты бесконтактным способом – при помощи электромагнитной индукции.
Набор передающих энергию лент под полотном и приемные катушки в днище машины могли бы обеспечить "заправку" электромобиля на ходу. Вопрос в эффективности системы и некоторых деталях управления ею. Еще лет тридцать назад опытные образцы таких машин тестировали в США. Ныне же, на новом витке развития технологий, к подзабытой несколько теме вернулись в Южной Корее.
Свою систему бесконтактной подпитки электромобилей разработали и построили два партнера – Корейский институт науки и технологий (KAIST) и компания CT&T, специализирующаяся на электромобилях, главным образом гольф-карах. Называется эта система "Online Electric Vehicle" (OLEV).
Опытную "бесконтактную" трассу KAIST построил на территории своего кампуса в Тэджоне (Daejeon). CT&T предоставила электромобили, которые ученые и инженеры оснастили набором магнитов и катушек, призванных пожинать энергию от линий (шириной порядка 20 см), проложенных в асфальте.