I ricercatori di Stanford dimostrano un metodo per ricaricare i veicoli elettrici durante la guida

17 ore fa p Luke James Sebbene esistano già dei pad di ricarica wireless per l'elettronica di consumo, funzionano solo se il dispositivo è fermo. Ora, gli ingegneri di Stanford hanno dimostrato una tecnologia che potrebbe essere utilizzata per fornire elettricità a robot e droni mentre sono in funzione. Il team afferma che la loro tecnologia e il loro metodo dovranno essere ridimensionati prima di poter essere applicati alla tecnologia in movimento, tuttavia.
Il lavoro si basa su precedenti sforzi effettuati dagli stessi ingegneri tre anni fa. All'epoca, gli ingegneri elettrici Shanhui Fan e Sid Assawaworrarit hanno costruito un sistema in grado di ricaricare in modalità wireless oggetti in movimento. Tuttavia, non era abbastanza efficiente per applicazioni al di fuori del laboratorio.
La tecnologia di trasferimento di energia wireless in genere soffre di una sensibilità intrinseca al movimento relativo del dispositivo rispetto alla fonte di alimentazione. Sebbene i circuiti simmetrici a tempo di parità non lineare possano essere utilizzati per fornire una potenza wireless robusta mentre un dispositivo si muove rapidamente, le implementazioni precedenti si basavano su un elemento di guadagno inefficiente basato su un circuito amplificatore di funzionamento. Questi presentano una perdita intrinseca e quindi comportano una scarsa efficienza del sistema.
Nel loro primo passo avanti nel 2017, il team di ricerca ha sviluppato un caricabatterie wireless in grado di trasmettere elettricità anche quando cambia la distanza dal ricevitore. Ciò è stato ottenuto con un amplificatore e un resistore di feedback che consentono al sistema di regolare la frequenza operativa al variare della distanza. E sebbene funzionasse in laboratorio, era troppo inefficiente per le applicazioni pratiche del mondo reale: l'amplificatore utilizzava troppa elettricità per produrre l'amplificazione richiesta.
Nel loro recente lavoro, tuttavia, il duo dimostra che "un trasferimento di potenza wireless robusto ed efficiente può essere ottenuto utilizzando un amplificatore switch-mode ad alta efficienza energetica con feedback di rilevamento della corrente in un circuito di parità-tempo-simmetrico", dove nel circuito , la simmetria del tempo di parità garantisce che l'impedenza di carico effettiva sull'amplificatore in modalità switch rimanga costante. Ciò consente all'amplificatore di mantenere un'alta efficienza quando varia la distanza di trasferimento. "Questo è un passo significativo verso un sistema pratico ed efficiente per ricaricare in modalità wireless automobili e robot, anche quando si muovono ad alta velocità", ha dichiarato Fan.
"Dovremmo aumentare la potenza per ricaricare un trasloco macchina, ma non penso che sia un serio blocco stradale. Per ricaricare i robot, siamo già nel raggio di utilità pratica ". Sostituendo l'amplificatore originale con un amplificatore in modalità switch più efficiente, i ricercatori sono stati in grado di aumentare l'efficienza di trasmissione wireless del sistema al 92%. Secondo quanto riferito, questo nuovo prototipo è in grado di trasmettere in modalità wireless 10 watt di elettricità a una distanza di due- tre piedi. E sebbene 10 watt non siano vicini alla quantità di energia che un veicolo elettrico trarrebbe, Fan afferma che "non ci sono ostacoli fondamentali" nel ridimensionare questa tecnologia in un sistema in grado di trasmettere decine o centinaia di chilowatt che un'auto avrebbe bisogno. Anche se potrebbero passare molti anni prima che questa tecnologia venga utilizzata nelle soluzioni di alimentazione per auto, Fan afferma che per la ricarica dei robot, "siamo già nel raggio di utilità pratica.
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