Όλα για την ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια

Η ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια είναι κυριολεκτικά η μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς σύρματα. Οι άνθρωποι συχνά συγκρίνουν την ασύρματη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας με παρόμοια με την ασύρματη μετάδοση πληροφοριών, για παράδειγμα, ραδιόφωνο, κινητά τηλέφωνα ή wi-fi Διαδίκτυο. Η κύρια διαφορά είναι ότι με τις εκπομπές ραδιοφώνου ή μικροκυμάτων, η τεχνολογία επικεντρώνεται στην ανάκτηση μόνο των πληροφοριών και όχι σε όλη την ενέργεια που αρχικά μεταδώσατε. Όταν εργάζεστε με τη μεταφορά ενέργειας θέλετε να είστε όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικοί, κοντά ή στο 100 τοις εκατό.

Η ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια είναι ένας σχετικά νέος τομέας τεχνολογίας, αλλά αυτός που αναπτύσσεται ταχέως. Μπορεί να χρησιμοποιείτε ήδη την τεχνολογία χωρίς να το γνωρίζετε, για παράδειγμα, ένα ασύρματο ηλεκτρική οδοντόβουρτσα το οποίο επαναφορτίζεται σε μια βάση ή τα νέα μαξιλάρια φόρτισης που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να φορτίσετε το κινητό σας τηλέφωνο. Ωστόσο, και τα δύο αυτά παραδείγματα, ενώ τεχνικά ασύρματα, δεν συνεπάγονται σημαντική απόσταση, η οδοντόβουρτσα κάθεται στη βάση φόρτισης και το κινητό τηλέφωνο βρίσκεται στο πώμα φόρτισης. Η ανάπτυξη μεθόδων αποτελεσματικής και ασφαλούς μετάδοσης ενέργειας σε απόσταση ήταν η πρόκληση.

Υπάρχουν δύο σημαντικοί όροι για να εξηγηθεί πώς λειτουργεί η ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια, για παράδειγμα, μια ηλεκτρική οδοντόβουρτσα, λειτουργεί με "επαγωγική σύζευξη" και "ηλεκτρομαγνητισμό". Σύμφωνα με την κοινοπραξία Wireless Power Consortium, η "ασύρματη χρέωση, γνωστή και ως επαγωγική χρέωση, βασίζεται σε μερικές απλές αρχές. Η τεχνολογία απαιτεί δύο πηνία: πομπό και δέκτη. Ένα εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται μέσω του πηνίου πομπού, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί τάση στο πηνίο του δέκτη. αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία μιας κινητής συσκευής ή για τη φόρτιση μιας μπαταρίας. "

Για να εξηγήσουμε περαιτέρω, κάθε φορά που κατευθύνετε ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός σύρματος υπάρχει ένα φυσικό φαινόμενο που συμβαίνει, ότι ένα κυκλικό μαγνητικό πεδίο δημιουργείται γύρω από το σύρμα. Και αν βυθίσετε / συσπειρώσετε το σύρμα αυτό το μαγνητικό πεδίο του σύρματος γίνεται ισχυρότερο. Αν πάρετε ένα δεύτερο πηνίο σύρματος που δεν έχει ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από αυτό και τοποθετήστε το πηνίο μέσα στο μαγνητικό πεδίο του πρώτου πηνίο, το ηλεκτρικό ρεύμα από το πρώτο πηνίο θα ταξιδέψει μέσω του μαγνητικού πεδίου και θα αρχίσει να τρέχει μέσω του δεύτερου πηνίου, αυτό είναι επαγωγικό σύζευξη.

Σε μια ηλεκτρική οδοντόβουρτσα, ο φορτιστής είναι συνδεδεμένος σε μια πρίζα που στέλνει ένα ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα συσπειρωμένο σύρμα μέσα στο φορτιστή, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο. Υπάρχει ένα δεύτερο πηνίο μέσα στην οδοντόβουρτσα, όταν τοποθετείτε την οδοντόβουρτσα μέσα στο λίκνο για να φορτίσετε το ηλεκτρικό ρεύμα περνά μέσα από το μαγνητικό πεδίο και στέλνει ηλεκτρική ενέργεια στο πηνίο μέσα στην οδοντόβουρτσα, το πηνίο συνδέεται με μια μπαταρία που παίρνει φορτισμένα.

Η ασύρματη μετάδοση ισχύος ως εναλλακτική λύση στη διανομή ισχύος της γραμμής μεταφοράς (το σημερινό σύστημα διανομής ηλεκτρικής ισχύος) προτάθηκε και αποδείχθηκε για πρώτη φορά Νίκολα Τέσλα. Το 1899, η Tesla επέδειξε την ασύρματη μετάδοση ισχύος με τροφοδοσία ενός πεδίου λαμπτήρων φθορισμού σε απόσταση είκοσι πέντε μιλίων από την πηγή ισχύος τους χωρίς τη χρήση καλωδίων. Όσο εντυπωσιακό και εμπρός σκέψης ήταν το έργο του Tesla, εκείνη την εποχή ήταν στην πραγματικότητα φθηνότερο να οικοδομηθεί χάλκινων γραμμών μεταφοράς παρά να χτίσει τον τύπο των γεννητριών ισχύος που τα πειράματα του Tesla απαιτείται. Ο Tesla έχασε τη χρηματοδότηση της έρευνας και εκείνη την εποχή δεν μπορούσε να αναπτυχθεί μια πρακτική και οικονομικά αποδοτική μέθοδος ασύρματης διανομής ενέργειας.

Ενώ Tesla ήταν το πρώτο άτομο που παρουσίασε τις πρακτικές δυνατότητες ασύρματης ισχύος το 1899, σήμερα, εμπορικά δεν υπάρχει τίποτα περισσότερο από ηλεκτρικό οι οδοντόβουρτσες και τα χαλάκια φορτιστή, και στις δύο τεχνολογίες, η οδοντόβουρτσα, το τηλέφωνο και άλλες μικρές συσκευές πρέπει να είναι πολύ κοντά στο εκρηκτικά.

Ωστόσο, μια ομάδα ερευνητών του MIT με επικεφαλής τον Marin Soljacic εφευρέθηκε το 2005 μια μέθοδο ασύρματης μετάδοσης ενέργειας για οικιακή χρήση, πρακτική σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις. WiTricity Corp. ιδρύθηκε το 2007 για να εμπορευτεί τη νέα τεχνολογία για την ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια.