Бездротова передача енергії стає набагато ефективнішою

Спеціальний резонансний підсилювач дозволить підняти ефективність бездротової передачі енергії в сотні разів.

СДослідники з університету Північної Кароліни і університету Карнегі-Мелоун продемонстрували, що використання резонансного підсилювача магнітного поля (MRFE), який може бути простою петлею мідного дроту, дозволяє збільшувати ефективність бездротової передачі енергії щонайменше на 100% порівняно з традиційною передачею через повітря.

Використання MRFE в деяких інших системах дозволить підвищити ефективність передачі енергії на досить значну величину — на цілих 5 тисяч відсотків.

Системи бездротової передачі енергії працюють за допомогою котушки передавача, яка створює змінне магнітне поле, а котушка пристрою-приймача перетворює енергію магнітного поля в електричну енергію. Цілком природно, що якась частина енергії, поданої в пристрій-передавач, втрачається безповоротно, розсіюючись в просторі. І в деяких системах кількість втраченої енергії являє собою досить значну величину.

Результати наших досліджень показують, що використання резонансних підсилювачів дозволяє мінімум подвоїти ефективність бездротової передачі енергії. Раніше вважалося, що складні матеріали (метаматеріали) є рішенням для збільшення ефективності, але ми провели всебічний комп’ютерний аналіз систем безпроводової передачі енергії і побачили, що резонансні підсилювачі дозволяють збільшити ефективність передачі в п’ять разів у порівнянні з метаматериалами і в 50 разів порівняно з передачею через повітря, – розповідає Девід Рикетс, професор з університету Північної Кароліни.

Дослідники провели експеримент, в якому передача енергії здійснювалася через повітря, через метаматеріал і при наявності резонансного підсилювача магнітного поля. MRFE-підсилювач був виготовлений з того ж самого матеріалу, як і метаматеріал, але його обсяг становив лише десяту частину від обсягу використаного метаматеріалу. Тим не менш, наявність MRFE-підсилювача забезпечила таке зростання ефективності, яке залишає далеко позаду всі інші методи.

Наша розробка дозволить створити нові високоефективні системи бездротової передачі енергії, які можуть бути використані в електромобілях, в будівлях та в інших системах, де передається велика кількість енергії, висуваються особливі вимоги до ефективності передачі і до відстані, на яку здійснюється передача енергії — розповідає Девід Рикетс.