`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Предложена высокоэффективная система беспроводной передачи энергии

+33
голоса

Сегодня системы беспроводной передачи энергии (БПЭ) позволяют заряжать электронные устройства без подключения их к настенной розетке, а путем размещения на специальной зарядной панели. Однако расстояние передачи сигнала и эффективность таких систем не дотягивают до ожиданий рынка. В новом исследовании группа ученых из Национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) и «НИИ Гириконд» выдвинула новую систему БПЭ, которая может поддерживать эффективность переноса до 80% на расстояние 20 см. Результаты были экспериментально проверены на светодиоде, который ученым удалось включить без проводов. Работа была опубликована в недавнем выпуске Applied Physics Letters.

Большинство работ по беспроводной передаче энергии опираются на резонансную связь, когда две резонансные медные катушки могут беспроводным способом обмениваться электроэнергией, резонируя на той же частоте. Близлежащие объекты остаются без изменений в этом процессе, поскольку они не настроены на требуемую частоту. В целях дальнейшего снижения нежелательных взаимодействий беспроводные системы питания связывают катушки посредством магнитных полей, которые очень слабо взаимодействуют с большинством других объектов, в том числе и с биологическими тканями.

Настоящее исследование, проведенное учеными из лаборатории метаматериалов под руководством д-ра Павла Белова, главного научного сотрудника и заведующего кафедрой нанофотоники и метаматериалов в Университете ИТМО, использует один и тот же базовый принцип, но с двумя основными изменениями, которые помогли улучшить коэффициент полезного действия беспроводной передачи энергии.

Первое изменение заключалось в замене традиционных медных катушек сферическими диэлектрическими резонаторами из керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью и низкими потерями. Этот шаг позволил избежать потерь в металлах и привел к повышению эффективности.

Еще одной новинкой, которая позволила ученым снизить потери мощности, явилось использование режима резонансной частоты более высокого порядка, называемого магнитный квадрупольный режим. Группа обнаружила, что работа системы в квадрупольном режиме, а не в дипольном, не только повышает эффективность системы, но и делает ее менее чувствительной к случайной ориентации передатчика относительно приемника.

Возможность случайной ориентации является важным шагом на пути к более практичным коммерческим беспроводным зарядным станциям. В настоящее время беспроводная зарядка предполагает, что человек должен полностью выровнять устройство на зарядной панели. Квадрупольный режим не требует такого точного выравнивания. «Это только предварительная разработка, но наша экспериментальная установка уже работает на расстоянии до 20 см и до 1 Вт мощности, - добавляет научный сотрудник лаборатории Полина Капитанова. - Сейчас мы работаем над изготовлением и экспериментальным исследованием следующего прототипа БПЭ-системы. В сотрудничестве с «НИИ Гириконд» мы изготовили новые керамические резонаторы с улучшенными свойствами. Мы считаем, что этот прототип будет очень близок к практическому применению».

Эффективная технология беспроводной передачи энергии может привести к созданию коммерческих систем, которые реально позволят владельцам заряжать электронные устройства без какого-либо физического контакта с зарядным устройством. Эффективность, достигнутая исследователями, и возможность случайной ориентации делают новую систему хорошим кандидатом для таких будущих коммерческих приложений.

Предложена высокоэффективная система беспроводной передачи энергии

Иллюстрация системы беспроводной передачи энергии. Энергия передается от одной керамической сферы к другой с использованием идентичных сферических магнитных резонаторов

+33
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT