Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Беспроводная зарядка» перенаправляется сюда. Для беспроводной зарядки от солнечных батарей см. Солнечное зарядное устройство . Для другой передачи энергии см. Кондуктивная беспроводная зарядка .
Модель грузовика с беспроводным питанием в музее " Гранд Макет Россия" .
Первичная катушка зарядного устройства индуцирует ток во вторичной катушке заряжаемого устройства.
Подставка для беспроводной зарядки, используемая для зарядки устройств по стандарту Qi.

Индуктивная зарядка (также известная как беспроводная зарядка или беспроводная зарядка ) - это тип беспроводной передачи энергии . Он использует электромагнитную индукцию для обеспечения электропитания портативных устройств. Наиболее распространенное применение - стандарт беспроводной зарядки Qi для смартфонов, умных часов и планшетов. Индуктивная зарядка также используется в транспортных средствах, электроинструментах, электрических зубных щетках и медицинских устройствах. Портативное оборудование можно разместить рядом с зарядной станцией или индукционной площадкой без необходимости точного выравнивания или электрического контакта с док-станцией или вилкой.

Индуктивный заряд назван так потому, что он передает энергию через индуктивную связь . Сначала переменный ток проходит через индукционную катушку зарядной станции или зарядной площадки. Движущийся электрический заряд создает магнитное поле , сила которого колеблется из-за колебаний амплитуды электрического тока. Это изменяющееся магнитное поле создает переменный электрический ток в индукционной катушке портативного устройства, который, в свою очередь, проходит через выпрямитель для преобразования его в постоянный ток . Наконец, постоянный ток заряжает аккумулятор или обеспечивает рабочую мощность. [1] [2]

Больших расстояний между передающей и приемной катушками можно достичь, если в системе индуктивной зарядки используется резонансная индуктивная связь , когда к каждой индукционной катушке добавляется конденсатор для создания двух LC-контуров с определенной резонансной частотой. Частота переменного тока согласована с резонансной частотой, а частота выбирается в зависимости от расстояния, необходимого для максимальной эффективности. [1] Последние усовершенствования этой резонансной системы включают использование подвижной передающей катушки (т. Е. Установленной на подъемной платформе или рычаге) и использование других материалов для приемной катушки, таких как посеребренная медь или иногда алюминий.для минимизации веса и уменьшения сопротивления за счет кожного эффекта .

История [ править ]

Индукционная передача энергии была впервые использована в 1894 году, когда М. Хутин и М. Ле-Блан предложили устройство и способ питания электромобиля. [3] Однако двигатели внутреннего сгорания оказались более популярными, и на время об этой технологии забыли. [2]

В 1972 году профессор Дон Отто из Оклендского университета предложил транспортное средство с индукционным приводом с использованием передатчиков на дороге и приемника на транспортном средстве. [2] В 1977 году Джон Э. Тромбли получил патент на «Зарядное устройство с электромагнитной связью». В патенте описывается приложение для зарядки аккумуляторов налобных фонарей для шахтеров (US 4031449). Первое применение индуктивной зарядки, использованное в Соединенных Штатах, было выполнено Дж. Г. Болджером, Ф. А. Кирстен и С. Нг в 1978 году. Они создали электромобиль, работающий от системы с частотой 180 Гц и мощностью 20 кВт. [2] В Калифорнии в 1980-х годах был произведен автобус, который питался от индукционной зарядки, и примерно в это время аналогичные работы проводились во Франции и Германии. [2]

В 2006 году Массачусетский технологический институт начал использовать [ требуется разъяснение ] резонансной связи . Они могли передавать большое количество энергии без излучения на несколько метров. Это оказалось лучше для коммерческих нужд и стало важным шагом на пути к индуктивной зарядке. [2]

Консорциум Wireless Power Consortium (WPC) был основан в 2008 году, а в 2010 году они установили стандарт Qi . В 2012 году были основаны Alliance for Wireless Power (A4WP) и Power Matter Alliance (PMA). Япония учредила Форум по широкополосной беспроводной связи (BWF) в 2009 году, а в 2013 году они учредили Консорциум беспроводной энергии для практических приложений (WiPoT). Консорциум по сбору энергии (EHC) также был основан в Японии в 2010 году. Корея учредила Корейский форум по беспроводной энергии (Korean Wireless Power Forum) ( KWPF) в 2011 году. [2] Целью этих организаций является создание стандартов для индуктивной зарядки. В 2018 году стандарт беспроводной связи Qi был принят для использования в военной технике в Северной Корее, России и Германии.

Области применения [ править ]

Применения индуктивной зарядки можно разделить на две большие категории: малой мощности и высокой мощности:

  • Приложения с низким энергопотреблением обычно поддерживают небольшие потребительские электронные устройства, такие как сотовые телефоны , карманные устройства, некоторые компьютеры и аналогичные устройства, которые обычно заряжаются при уровнях мощности ниже 100 Вт.
  • Индуктивная зарядка высокой мощности обычно относится к индуктивной зарядке батарей при уровнях мощности выше 1 киловатта. Самая известная область применения индуктивной зарядки большой мощности - поддержка электромобилей, где индукционная зарядка обеспечивает автоматизированную и беспроводную альтернативу зарядке от розетки. Уровни мощности этих устройств могут варьироваться от примерно 1 киловатта до 300 киловатт или выше. Во всех мощных индуктивных зарядных системах используются резонансные первичная и вторичная обмотки.

Преимущества [ править ]

  • Защищенные соединения - отсутствие коррозии, когда электроника закрыта, вдали от воды или кислорода в атмосфере. Меньший риск электрических неисправностей, таких как короткое замыкание из-за нарушения изоляции, особенно при частом подключении или обрыве. [4]
  • Периодическая подзарядка с частыми повторными подключениями без физического износа зарядного разъема.
  • Низкий риск заражения - для встроенных медицинских устройств передача энергии через магнитное поле, проходящее через кожу, позволяет избежать риска заражения, связанного с проникновением проводов в кожу. [5]
  • Долговечность - отсутствие необходимости постоянно подключать и отключать устройство, значительно меньше изнашивается розетка устройства и соединительный кабель. [4]
  • Повышенное удобство и эстетическое качество - Кабели не нужны.
  • Автоматическая индуктивная зарядка электромобилей высокой мощности позволяет проводить более частые заряды и, как следствие, увеличивать запас хода.
  • Системы индукционной зарядки могут работать автоматически, независимо от того, кто их подключает и отключает. В результате повышается надежность.
  • Автоматическая индукционная зарядка решает эту проблему, теоретически позволяя автомобилю работать бесконечно долго. [6]
  • Индуктивная зарядка электромобилей на высоких уровнях мощности позволяет заряжать электромобили во время движения (также известная как динамическая зарядка).

Недостатки [ править ]

Для устройств индукционной зарядки малой мощности (т.е. менее 100 Вт) отмечены следующие недостатки. Эти недостатки могут быть неприменимы к системам индукционной зарядки электромобилей большой мощности (т.е. более 5 киловатт).

  • Более медленная зарядка - из-за более низкой эффективности зарядка устройствам требуется на 15 процентов дольше, если подаваемая мощность одинакова. [7]
  • Более дорогое - для индукционной зарядки также требуются электроника привода и катушки как в устройстве, так и в зарядном устройстве, что увеличивает сложность и стоимость производства. [8] [9]
  • Неудобство - когда мобильное устройство подключено к кабелю, его можно перемещать (хотя и в ограниченном диапазоне) и использовать во время зарядки. В большинстве реализаций индуктивной зарядки мобильное устройство необходимо оставить на планшете для зарядки, поэтому его нельзя перемещать или легко управлять во время зарядки. Согласно некоторым стандартам зарядка может поддерживаться на расстоянии, но только в том случае, если между передатчиком и приемником ничего нет. [4]
  • Совместимые стандарты - не все устройства совместимы с различными индуктивными зарядными устройствами. Однако некоторые устройства начали поддерживать несколько стандартов. [10]
  • Неэффективность - Индуктивная зарядка не так эффективна, как прямая зарядка, что приводит к большему выделению тепла по сравнению с обычной зарядкой. Продолжительное воздействие тепла может привести к повреждению аккумулятора. [11] Анализ энергопотребления показал, что зарядка Pixel 4 от 0 до 100 процентов по классическому кабелю потребляла 14,26 Втч ( ватт-часов ), тогда как для зарядки с помощью беспроводного зарядного устройства потребовалось 21,01 Втч, что на 47 процентов больше. Для одного телефона и одного зарядного устройства это очень небольшое количество энергии, но в больших масштабах это может создать серьезные проблемы; если бы все 3,5 миллиарда работающих смартфонов потребляли на 50 процентов больше энергии для зарядки, влияние было бы огромным. По оценкам, для полной зарядки 3,5 миллиардов смартфонов требуется эквивалент 73 электростанций мощностью 50 МВт, работающих в день., поэтому любая возросшая популярность беспроводной зарядки при отсутствии серьезного повышения эффективности - это не лучший компромисс в пользу невероятно мягкого удобства. [12]

Новые подходы уменьшают потери при передаче за счет использования ультратонких катушек, более высоких частот и оптимизированной приводной электроники. Это приводит к созданию более эффективных и компактных зарядных устройств и приемников, облегчая их интеграцию в мобильные устройства или аккумуляторы с минимальными изменениями. [13] [14] Эти технологии обеспечивают время зарядки, сопоставимое с проводными методами, и они быстро находят применение в мобильных устройствах.

Например, в автомобильной зарядной системе Magne Charge используется высокочастотная индукция для обеспечения высокой мощности при КПД 86% (передача мощности 6,6 кВт при потребляемой мощности 7,68 кВт). [15]

Стандарты [ править ]

Деталь беспроводного индуктивного зарядного устройства

Стандарты относятся к различным операционным системам, с которыми совместимы устройства. Есть два основных стандарта: Qi и PMA. [10] Эти два стандарта работают очень похоже, но используют разные частоты передачи и протоколы подключения. [10] Из-за этого устройства, совместимые с одним стандартом, не обязательно совместимы с другим стандартом. Однако есть устройства, совместимые с обоими стандартами.

  • Magne Charge , в значительной степени устаревшая система индукционной зарядки, также известная как J1773, используемая для зарядки аккумуляторных электромобилей (BEV), ранее производимая General Motors.
  • Возникающее SAE J2954 стандарт позволяет индуктивный автомобиль зарядка через подушку, с доставкой мощности до 11 кВт. [16]
  • Qi , стандарт интерфейса, разработанный консорциумом Wireless Power Consortium для индуктивной передачи электроэнергии. По состоянию на июль 2017 года это самый популярный стандарт в мире, более 200 миллионов устройств поддерживали этот интерфейс.
  • AirFuel Alliance:
    • В январе 2012 года IEEE объявил о создании Союза вопросов питания (PMA) в рамках отраслевых подключений IEEE Standards Association (IEEE-SA). Альянс создан для публикации набора стандартов индуктивной мощности, которые являются безопасными и энергоэффективными, а также имеют интеллектуальное управление питанием. PMA также сосредоточится на создании экосистемы индуктивной мощности [17]
    • Rezence был стандартом интерфейса, разработанным Alliance for Wireless Power (A4WP).
    • A4WP и PMA объединились в AirFuel Alliance в 2015 году [18].
  • ISO 15118 для связи между транспортными средствами и электросетью (соответствующий стандарт)

В современных смартфонах [ править ]

Смартфоны Samsung Galaxy Note 10 оснащены технологией «Wireless PowerShare».

Многие производители смартфонов начали добавлять эту технологию в свои устройства, большинство из них приняли стандарт беспроводной зарядки Qi . Крупные производители, такие как Apple и Samsung, массово выпускают множество моделей своих телефонов с возможностями Qi. Популярность стандарта Qi побудила других производителей принять его в качестве собственного стандарта. [19] Смартфоны стали движущей силой этой технологии, входящей в дома потребителей, где многие домашние технологии были разработаны для использования этой технологии.

Samsung и другие компании начали изучать идею «поверхностной зарядки», встраивая индуктивную зарядную станцию ​​на всю поверхность, например, на стол или стол. [19] Напротив, Apple и Anker продвигают платформу для зарядки на базе док-станции. Сюда входят зарядные площадки и диски, занимающие гораздо меньшую площадь. Они предназначены для потребителей, которые хотят иметь зарядные устройства меньшего размера, которые располагались бы в местах общего пользования и вписывались бы в современный интерьер их дома. [19] В связи с принятием стандарта беспроводной зарядки Qi любое из этих зарядных устройств будет работать с любым телефоном, если он поддерживает Qi. [19]

Еще одна разработка - обратная беспроводная зарядка , которая позволяет мобильному телефону без проводов разряжать собственную батарею в другое устройство.

Примеры [ править ]

iPhone X заряжается с помощью беспроводного зарядного устройства.
  • Перезаряжаемые зубные щетки Oral-B от компании Braun используют индукционную зарядку с начала 1990-х годов.
  • На выставке Consumer Electronics Show (CES) в январе 2007 года Visteon представила свою систему индуктивной зарядки для использования в автомобиле, которая может заряжать только специально изготовленные сотовые телефоны до MP3-плееров с совместимыми приемниками. [20]
  • 28 апреля 2009 г .: На IGN появилась информация об индукционной зарядной станции Energizer для пульта Wii. [21]
  • На выставке CES в январе 2009 года компания Palm, Inc. объявила, что ее новый смартфон Pre будет доступен с дополнительным индуктивным зарядным устройством Touchstone. Зарядное устройство поставлялось с необходимой специальной задней панелью, которая стала стандартной для следующей модели Pre Plus, анонсированной на выставке CES 2010. Она также использовалась в более поздних смартфонах Pixi, Pixi Plus и Veer 4G. После запуска в 2011 году злополучный планшет HP Touchpad (после приобретения HP Palm Inc.) имел встроенную катушку Touchstone, которая использовалась в качестве антенны для функции Touch to Share, подобной NFC. [13] [22] [23]
  • 24 марта 2013 г .: Samsung представила Galaxy S3 , который поддерживает опциональную дооснащающуюся заднюю крышку, включенную в их отдельный «Комплект для беспроводной зарядки».
  • 5 сентября 2012 года Nokia анонсировала модели Lumia 920 и Lumia 820 , которые поддерживают индуктивную зарядку и индуктивную зарядку соответственно с задней крышкой для аксессуаров.
  • 15 марта 2013 г .: Samsung выпустила Galaxy S4 , который поддерживает индуктивную зарядку с дополнительной задней крышкой.
  • 26 июля 2013 г .: Google и ASUS выпустили Nexus 7 2013 Edition со встроенной индуктивной зарядкой.
  • 9 сентября 2014 г .: Apple анонсировала Apple Watch (выпущенные 24 апреля 2015 г.), в которых используется беспроводная индуктивная зарядка.
  • 12 сентября 2017 г .: Apple анонсировала коврик для беспроводной зарядки AirPower . Он был предназначен для одновременной зарядки iPhone , Apple Watch и AirPods ; однако продукт так и не был выпущен. 12 сентября 2018 года Apple удалила большинство упоминаний AirPower со своего веб-сайта, а 29 марта 2019 года полностью отменила продукт. [24]
  • В 2018 году немецкая компания Wiferion представила систему беспроводной зарядки мощностью 3 кВт для промышленного применения, например, для зарядки AGV. Система утверждает, что она имеет лучший КПД в своем классе с общим КПД передачи> 92%. В 2021 году Wiferion представила версию своей системы беспроводной зарядки мощностью 12 кВт. Благодаря гибкой и масштабируемой интеграции продуктов пользователи могут стабильно повышать коэффициент использования и эффективность парка.
Устройства Qi
  • 5 сентября 2012 года Nokia выпустила два смартфона ( Lumia 820 и Lumia 920 ) с индуктивной зарядкой Qi. [25]
  • Google и LG выпустили Nexus 4 в октябре 2012 года, который поддерживает индуктивную зарядку по стандарту Qi.
  • Motorola Mobility выпустила свои Droid 3 и Droid 4 , которые опционально поддерживают стандарт Qi.
  • 21 ноября 2012 года компания HTC выпустила Droid DNA , который также поддерживает стандарт Qi.
  • 31 октября 2013 года Google и LG выпустили Nexus 5 , который поддерживает индуктивную зарядку с помощью Qi.
  • 14 апреля 2014 года Samsung представила Galaxy S5, который поддерживает беспроводную зарядку Qi с беспроводной зарядкой сзади или с приемником.
  • 20 ноября 2015 года Microsoft выпустила Lumia 950 XL и Lumia 950, которые поддерживают зарядку по стандарту Qi.
  • 22 февраля 2016 года Samsung анонсировала свои новые флагманы Galaxy S7 и S7 Edge, которые используют интерфейс, почти такой же, как Qi. Samsung Galaxy S8 и Samsung Galaxy Note 8 выпущен в 2017 году , также имеет Й технологию беспроводной зарядки.
  • 12 сентября 2017 года Apple объявила, что iPhone 8 и iPhone X будут оснащены беспроводной зарядкой стандарта Qi.
Мебель
  • У Ikea есть серия мебели для беспроводной зарядки, которая поддерживает стандарт Qi.
Двойной стандарт
  • 3 марта 2015 г .: Samsung анонсировала свои новые флагманы Galaxy S6 и S6 Edge с беспроводной индуктивной зарядкой с помощью зарядных устройств, совместимых с Qi и PMA . Все телефоны в линейках Samsung Galaxy S и Note после S6 поддерживают беспроводную зарядку.
  • 6 ноября 2015 г. BlackBerry выпустила свой новый флагман BlackBerry Priv , первый телефон BlackBerry, поддерживающий беспроводную индуктивную зарядку с помощью зарядных устройств, совместимых с Qi и PMA .

Исследования и прочее [ править ]

  • Системы чрескожной передачи энергии (TET) в искусственном сердце и других устройствах, имплантированных хирургическим путем.
  • В 2006 году исследователи из Массачусетского технологического института сообщили, что они обнаружили эффективный способ передачи энергии между катушками, разделенными несколькими метрами. Команда под руководством Марина Солячича предположила, что они могут увеличить расстояние между катушками, добавив в уравнение резонанс. В проекте индуктивной мощности Массачусетского технологического института под названием WiTricity используются изогнутая катушка и емкостные пластины. [26] [27]
  • В 2012 году открылся российский частный музей « Гранд Макет Россия», в котором экспонируются модели автомобилей с индукционной зарядкой.
  • По состоянию на 2017 год Disney Research занималась разработкой и исследованием индуктивной зарядки в масштабе комнаты для нескольких устройств.

Транспорт [ править ]

Электромобили [ править ]

Основные статьи: аккумуляторный электромобиль , электромобиль , электромобиль и беспроводная передача энергии
Крупный план платы за беспроводную парковку электромобиля, Токийский автосалон 2011 .
Зарядная подставка для автобусов 200 кВт, Bombardier Transportation 2020 .
  • Hughes Electronics разработала интерфейс Magne Charge для General Motors . General Motors EV1 электрический автомобиль был заряжен, вставив индуктивный зарядки весло в сосуд на транспортном средстве. General Motors и Toyota согласовали этот интерфейс, и он также использовался в автомобилях Chevrolet S-10 EV и Toyota RAV4 EV .
  • Сентябрь 2015 г. На 66-м Международном автосалоне (IAA) 2015 г. AUDI Wireless Charging (AWC) представила индуктивное зарядное устройство на 3,6 кВт [28] .
  • 17 сентября 2015 года компания Bombardier-Transportation PRIMOVE представила зарядное устройство для автомобилей мощностью 3,6 кВт [29], которое было разработано на заводе в Мангейме, Германия. [30]
  • Транспорт для Лондона ввел индуктивную зарядку в испытание для двухэтажных автобусов в Лондоне. [31]
  • Индуктивная зарядка Magne Charge применялась в нескольких типах электромобилей примерно в 1998 году, но была прекращена [32] после того, как Калифорнийский совет по воздушным ресурсам выбрал SAE J1772-2001 , или « Avcon », интерфейс проводящей зарядки [33] для электромобилей в Калифорнии. в июне 2001 года. [34]
  • В 1997 году Conductix Wampler начал работу с беспроводной зарядкой в ​​Германии. В 2002 году в Турине начали работать 20 автобусов с зарядкой 60 кВт. В 2013 году технология IPT была куплена Proov . В 2008 году эта технология уже использовалась в доме будущего в Берлине с Mercedes A Class. Позже Evatran также начал разработку Plugless Power , индукционной системы зарядки, которая, по ее утверждению, является первой в мире бесконтактной бесконтактной системой зарядки для электромобилей без помощи рук . [35] При участии местного муниципалитета и нескольких предприятий полевые испытания были начаты в марте 2010 года. Первая система была продана Google в 2011 году для использования сотрудниками в кампусе Маунтин-Вью. [36]
  • Evatran начал продавать беспроводную систему зарядки Plugless L2 в 2014 году. [37]
  • Январь 2019 г .: Volvo Group Venture Capital, дочерняя компания Volvo Group, объявила об инвестициях в американскую компанию Momentum Dynamics, специализирующуюся на беспроводной зарядке. [38]
  • BRUSA Elektronik AG , специализированный поставщик и компания-разработчик электромобилей, предлагает модуль беспроводной зарядки ICS мощностью 3,7 кВт. [39]
  • В рамках партнерства между Cabonline, Jaguar, Momentum Dynamics и Fortam Recharge запускается парк такси с беспроводной зарядкой в ​​Осло, Норвегия. Парк состоит из 25 внедорожников Jaguar I-Pace, оснащенных индуктивными зарядными устройствами мощностью 50-75 кВт. В подушках используется резонансная индуктивная связь, работающая на частоте 85 Гц, для повышения эффективности и дальности беспроводной зарядки. [40]

Исследования и прочее [ править ]

Стационарный [ править ]

В одной индуктивной системе зарядки одна обмотка прикреплена к днищу автомобиля, а другая остается на полу гаража. [41] Основным преимуществом индуктивного подхода к зарядке транспортных средств является то, что отсутствует возможность поражения электрическим током , поскольку нет открытых проводников, хотя блокировки, специальные разъемы и УЗО (прерыватели замыкания на землю или GFI) могут сделать проводящую связь почти как безопасно. Сторонник индуктивной зарядки от Toyota утверждал в 1998 году, что общая разница в стоимости была минимальной, в то время как сторонник проводящей зарядки от Ford утверждал, что проводящая зарядка была более рентабельной. [42]

С 2010 года автопроизводители проявляют интерес к беспроводной зарядке как к еще одной части цифровой кабины . В мае 2010 года Ассоциация потребительской электроники создала группу для определения базовых показателей совместимости зарядных устройств. По одной из первых дорожек, руководитель General Motors возглавляет группу по разработке стандартов. Менеджеры Toyota и Ford заявили, что они также заинтересованы в технологиях и стандартах. [43]

Однако глава отдела будущей мобильности Daimler, профессор Герберт Колер, выразил осторожность и сказал, что до индукционной зарядки для электромобилей осталось не менее 15 лет (с 2011 года), а аспекты безопасности индуктивной зарядки для электромобилей еще предстоит изучить более подробно. Например, что произойдет, если в автомобиле окажется кто-то с кардиостимулятором? Еще один недостаток заключается в том, что технология требует точного совмещения индуктивного датчика и зарядного устройства. [44]

В ноябре 2011 года мэр Лондона , Борис Джонсон , и Qualcomm объявили испытание 13 беспроводных точек зарядки и 50 электромобили в Shoreditch районе Лондона «s Tech City , который должен быть развернута в начале 2012 года [45] [46 ] В октябре 2014 года Университет штата Юта в Солт-Лейк-Сити , штат Юта, добавил в свой парк общественного транспорта электрический автобус, который для подзарядки использует индукционную пластину в конце маршрута. [47] UTA , региональное агентство общественного транспорта, планирует ввести аналогичные автобусы в 2018 году. [48]В ноябре 2012 года беспроводная зарядка была представлена ​​на 3 автобусах в Утрехте , Нидерланды. В январе 2015 года в Милтон-Кейнс, Англия, были представлены восемь электрических автобусов, которые используют индуктивную зарядку на дороге с технологией proov / ipt на обоих концах пути, чтобы продлить ночные сборы. [49] Более поздние автобусные маршруты в Бристоле, Лондоне и Мадриде. последовал.

Динамический [ править ]

Исследователи из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) разработали систему электротранспорта (называемую онлайн-электромобилем , OLEV), в которой транспортные средства получают энергию от кабелей, проложенных под поверхностью дороги, посредством бесконтактной магнитной зарядки (где мощность источник размещается под дорожным покрытием, и питание передается по беспроводной сети на самом транспортном средстве). В качестве возможного решения проблемы заторов на дорогах и повышения общей эффективности за счет минимизации сопротивления воздуха и, таким образом, снижения энергопотребления, испытательные машины следовали по силовому пути в составе колонны . В июле 2009 года исследователи успешно подавали на автобус до 60% мощности через промежуток в 12 сантиметров (4,7 дюйма). [50]Усилия по коммерциализации технологии не увенчались успехом из-за высокой стоимости. [51]

Медицинские последствия [ править ]

Беспроводная зарядка оказывает влияние на медицинский сектор, поскольку позволяет заряжать имплантаты и датчики, расположенные под кожей, на длительный срок. Исследователи смогли напечатать беспроводную передающую энергию антенну на гибких материалах, которые можно было поместить под кожу пациента. [52]Это может означать, что подкожные устройства, которые могут контролировать состояние пациента, могут иметь более длительный срок службы и обеспечивать длительные периоды наблюдения или мониторинга, которые могут привести к более точному диагнозу со стороны врачей. Эти устройства могут также облегчить пациенту зарядные устройства, такие как кардиостимуляторы, вместо того, чтобы открытая часть устройства проталкивалась через кожу, чтобы обеспечить проводную зарядку. Эта технология позволит полностью имплантировать устройство, что сделает его более безопасным для пациента. Неясно, будет ли эта технология одобрена для использования - необходимы дополнительные исследования безопасности этих устройств. [52]Хотя эти гибкие полимеры более безопасны, чем ребристые наборы диодов, они могут быть более восприимчивыми к разрыву во время установки или удаления из-за хрупкой природы антенны, которая напечатана на пластиковом материале. Хотя эти медицинские приложения кажутся очень специфичными, высокая скорость передачи энергии, достигаемая с помощью этих гибких антенн, рассматривается для более широких приложений. [52]

Исследования и разработки автомобилей [ править ]

В настоящее время ведутся работы и эксперименты по разработке этой технологии для применения в электромобилях. Это может быть реализовано с использованием заранее определенного пути или проводников, которые будут передавать мощность через воздушный зазор и заряжать транспортное средство по заранее определенному пути, например, по полосе беспроводной зарядки. [53] Транспортные средства, которые могут воспользоваться преимуществами этого типа беспроводной зарядки для увеличения дальности действия своих бортовых аккумуляторов, уже находятся в пути. [53] Некоторые из проблем, которые в настоящее время препятствуют широкому распространению этих полос, - это первоначальные затраты, связанные с установкой этой инфраструктуры.это принесет пользу лишь небольшому проценту транспортных средств, находящихся в настоящее время на дорогах. Еще одна сложность - это отслеживание мощности, потребляемой каждым транспортным средством с полосы движения. Не имея коммерческого способа монетизировать эту технологию, многие города уже отказались от планов включить эти полосы в свои пакеты расходов на общественные работы. [53] Однако это не означает, что автомобили не могут использовать масштабную беспроводную зарядку. Первые коммерческие шаги уже предпринимаются с беспроводными ковриками, которые позволяют заряжать электромобили без проводного подключения, припарковав их на зарядном коврике. [53] Эти крупномасштабные проекты сопряжены с некоторыми проблемами, в том числе с выделением большого количества тепла между двумя зарядными поверхностями и могут вызвать проблемы с безопасностью.[52] В настоящее время компании разрабатывают новые методы рассеивания тепла, с помощью которых они могут бороться с этим избыточным теплом. Эти компании включают в себя большинство крупных производителей электромобилей, таких как Tesla , Toyota и BMW . [54]

См. Также [ править ]

  • Зарядная станция
  • Проводящая беспроводная зарядка
  • Источник питания с уровня земли
  • Зарядное устройство для дорожных электромобилей
  • Башня Ворденклиф
  • Беспроводная передача энергии
  • Консорциум Wireless Power Consortium

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Беспроводная зарядка: состояние разъединения
  2. ^ Б с д е е г Трефферс, Менно (2015). «История, текущее состояние и будущее консорциума Wireless Power и спецификации интерфейса Qi». Журнал IEEE Circuits and Systems . Vol. 15 ч. 2. С. 28–31. DOI : 10.1109 / mcas.2015.2418973 .
  3. ^ US527857A , Морис Hutin и Морис Леблан, «TRANSFORMER СИСТЕМА ДЛЯ электричек», опубликованной 1894-10-23 
  4. ^ a b c Маджаров, Николай Д .; Немков, Валентин С. (январь 2017 г.). «Технологические индукционные системы передачи энергии» . Журнал электротехники . Журнал Словацкого технологического университета. 68 (3): 235–244. Bibcode : 2017JEE .... 68..235M . DOI : 10,1515 / Jee-2017-0035 .
  5. ^ «Беспроводное питание для медицинских устройств». MDDI Online, 7 августа 2017 г., www.mddionline.com/wireless-power-medical-devices.
  6. ^ Кондлифф, Джейми. "Вам действительно нужны дороги с беспроводной зарядкой?" . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Проверено 4 октября 2018 .
  7. ^ "Беспроводная зарядка здесь. Так для чего она нужна?" . Проверено 4 октября 2018 .
  8. ^ «Как электрическая зубная щетка может перезарядить свои батареи, если между зубной щеткой и основанием нет металлических контактов?» . HowStuffWorks . Blucora . Архивировано 17 августа 2007 года . Проверено 23 августа 2007 года .
  9. ^ US 6972543  « Последовательная резонансная индуктивная зарядная цепь»
  10. ^ a b c «Технология беспроводной зарядки: что вам нужно знать» . Android Authority . 16 января 2017.
  11. ^ «Обзор: радости беспроводных зарядных устройств для смартфонов». Financial Times, http://www.ft.com/content/871843e8-aa78-11e7-93c5-648314d2c72c .
  12. ^ Ravenscraft, Эрик (2020-07-05). «Беспроводная зарядка - это ждущая катастрофа» . onezero . https://onezero.medium.com . Проверено 27 августа 2020 . Внешняя ссылка в |publisher=( помощь )
  13. ^ a b Пог, Дэвид (2009-06-03). «Еще одна предварительная инновация: подставка для зарядки Touchstone» . Нью-Йорк Таймс . Компания "Нью-Йорк Таймс" . Архивировано 30 сентября 2011 года . Проверено 15 октября 2009 .
  14. ^ Йомогита, Хироки (13 ноября 2008). «Бесконтактная система зарядки одновременно заряжает несколько мобильных устройств» . Nikkey Technology . Архивировано 5 декабря 2008 года.
  15. ^ Руководство пользователя индуктивного зарядного устройства WM7200 (PDF) . GM Advanced Technology Vehicles, Торранс, Калифорния, 90509-2923, 1-800-482-6644. 1998. с. 15 . Проверено 15 октября 2009 .
  16. ^ «Беспроводная передача энергии для легких электрических транспортных средств и методология регулировки» . SAE International . 23 апреля 2019.
  17. ^ «Мировые лидеры отрасли стремятся усовершенствовать власть в 21 веке как интеллектуальную и беспроводную с формированием альянса Power Matters Alliance» . Отдел новостей IEEE. 2012-01-09. Архивировано 13 июля 2013 года.
  18. ^ «Бывшие соперники по беспроводной зарядке объединяют свои силы в новый AirFuel Alliance» . airfuel.org. 2015-11-03.
  19. ^ а б в г Аллевен, М. (2017). «Apple поддерживает индустрию беспроводной зарядки членством в WPC». FierceWirelessTech . ProQuest 1880513128 . 
  20. ^ "Visteon представит на выставке CES беспроводное зарядное устройство для вашего автомобиля" . mobilemag.com. 2007-01-03. Архивировано 06.06.2013.
  21. ^ «Индукционное зарядное устройство Energizer для Wii Preview» . IGN.com. 2009-04-28. Архивировано 02 мая 2009 года.
  22. ^ Миллер, Пол (2009-01-08). «Беспроводное зарядное устройство Palm Pre, Touchstone» . Engadget. Архивировано 12 сентября 2017 года.
  23. ^ Mokey, Ник (25 февраля 2010). «Обзор Palm Pre Plus» . Цифровые тенденции. Архивировано 24 марта 2010 года . Проверено 9 марта 2010 .
  24. ^ «Apple отменяет продукт AirPower, ссылаясь на неспособность соответствовать высоким стандартам для оборудования» . TechCrunch . Проверено 29 марта 2019 .
  25. ↑ О'Брайен, Терренс (5 сентября 2012 г.). «Nokia выпускает смартфоны с беспроводной зарядкой Qi и зарядной док - станцией Pillow » . Engadget. Архивировано 7 сентября 2012 года . Проверено 5 сентября 2012 .
  26. ^ Хэдли, Франклин (2007-06-07). «Прощай, провода…» . MIT News . Массачусетский технологический институт . Архивировано 3 сентября 2007 года . Проверено 23 августа 2007 . Команда Массачусетского технологического института экспериментально демонстрирует индуктивную передачу энергии, потенциально полезную для питания ноутбуков и сотовых телефонов без шнуров.
  27. Перейти ↑ Castelvecchi, Davide (2006-11-15). «Беспроводная энергия может питать электронику: мертвый сотовый телефон вдохновил на инновационные исследования» (PDF) . TechTalk . Массачусетский Институт Технологий. 51 (9). Архивировано (PDF) из оригинала на 2007-03-02 . Проверено 23 августа 2007 .
  28. ^ AUDI (2015-09-17). «Быстрая зарядка и беспроводная зарядка Audi» . AUDI. Архивировано 5 апреля 2016 года . Проверено 17 сентября 2015 .
  29. ^ Bombardier Mannheim (2015-09-17). «Эксперты убеждены в решении PRIMOVE для автомобилей» . Бомбардье. Архивировано из оригинала на 2016-04-05 . Проверено 17 сентября 2015 .
  30. ↑ Sybille Maas-Müller (12 марта 2015 г.). "ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ О САЙТЕ Мангейм, Германия" (PDF) . Бомбардье. Архивировано из оригинального (PDF) 5 апреля 2016 года . Проверено 12 марта 2015 .
  31. ^ «Объявлено о испытании новой технологии зарядки гибридных автобусов» . Транспорт для Лондона . Архивировано 24 августа 2016 года . Проверено 2 декабря +2016 .
  32. ^ "Домашняя страница клуба EV1" . EV1 Club. Архивировано 3 июня 2008 года . Проверено 23 августа 2007 . GM отказывается от индукционной зарядки: письмо от General Motors Advanced Technology Vehicles (письмо от 15 марта 2002 г.)
  33. ^ "Нормотворчество: 2001-06-26 Обновленный и информационный дайджест Инфраструктура и стандартизация ZEV" (PDF) . заголовок 13, Свод правил Калифорнии . Калифорнийский совет по воздушным ресурсам . 2002-05-13. Архивировано (PDF) из оригинала 15.06.2010 . Проверено 23 мая 2010 . Стандартизация систем зарядки
  34. ^ «ARB изменяет правило ZEV: стандартизирует зарядные устройства и устраняет слияния автопроизводителей» (пресс-релиз). Калифорнийский совет по воздушным ресурсам . 2001-06-28. Архивировано из оригинала на 2010-06-16 . Проверено 23 мая 2010 . ARB одобрила предложение персонала по выбору токопроводящей системы зарядки , используемой Ford, Honda и рядом других производителей.
  35. Рианна Хаббард, Нейт (18 сентября 2009 г.). "Электрическая (автомобильная) компания" . Новости Уайтвилля. Архивировано из оригинального 11 - го января 2013 года . Проверено 19 сентября 2009 .
  36. ^ Тибо, Кайл. «Google подключает своих сотрудников к электросети для электромобилей (видео)» . TechCrunch.com . Techcrunch. Архивировано 2 апреля 2015 года . Проверено 6 марта 2015 года .
  37. ^ Bacque, Питер (6 января 2014). «Evatran начинает поставки своей системы зарядки электромобилей Plugless» . Richmond.com . Проверено 6 марта 2015 года .
  38. ^ Volvo интересуется беспроводной зарядкой.
  39. ^ "Das Induktivladesystem ICS115 von BRUSA basiert auf einer weltweit einzigartigen FRAME®-Technologie" . brusa.biz . Проверено 28 мая 2020 .
  40. ^ «Технология беспроводной зарядки для электромобилей в пути» . IEEE Spectrum: Новости технологий, инженерии и науки . Проверено 29 сентября 2020 .
  41. ^ Мацуда, Y; Сакамото, H; Сибуя, H; Мурата, С. (18 апреля 2006 г.), «Бесконтактная система передачи энергии для системы зарядки электромобилей, основанная на переработанных продуктах» , Журнал прикладной физики , 99 (8): 08R902, Bibcode : 2006JAP .... 99hR902M , doi : 10.1063 / 1.2164408 , заархивировано из оригинала 23 февраля 2013 г. , получено 25 апреля 2009 г.
  42. ^ Автомобильные компании Лобовое Charging конкуренции в электрических транспортных средств , The Auto Channel (веб - сайт), 24 ноября 1998, в архиве с оригинала на 2 июня 2009 года , восстановлена 2009-04-25
  43. ↑ Мерритт, Рик (20 октября 2010 г.). «Автопроизводители проявляют интерес к беспроводной зарядке» . EE Times . Архивировано 28 октября 2010 года.
  44. ^ Дэвис, Мэтт (июль 2011 г.). «Критическая миссия». Electric & Hybrid, Vehicle Technology International : 68.
  45. ^ "Лондон продвигается вперед с беспроводной технологией электромобилей" . Источник Лондон, Транспорт для Лондона. 10 ноября 2011 года Архивировано из оригинала 24 апреля 2012 года . Проверено 11 ноября 2011 .
  46. ^ "Первое испытание беспроводной зарядки электромобиля объявлено в Лондоне" . Qualcomm Incorporated. 10 ноября 2011 . Проверено 11 ноября 2011 .
  47. ↑ Нокс, Энни. «Электробус Университета Юты работает от беспроводной зарядки» . Солт-Лейк-Трибьюн . Архивировано 20 декабря 2016 года . Проверено 17 декабря 2016 года .
  48. ^ "UTA объявляет о планах добавить первые полностью электрические автобусы к флоту" . Ездить на ЮТА . Управление транзита Юты. Архивировано 20 декабря 2016 года . Проверено 17 декабря +2016 .
  49. ^ "Беспроводные электрические автобусы, установленные для Милтон Кейнс" . BBC. 9 января 2015 года. Архивировано 14 января 2015 года . Проверено 8 января 2015 .
  50. ^ Ridden, Пол (20 августа 2009). «Корейское решение для электромобилей» . Новый Атлас . Архивировано 5 апреля 2017 года.
  51. ↑ Квак Ён Су (24 марта 2019 г.). «Кандидат в министр ИКТ обвиняется в растрате денег на исследования» . The Korea Times .
  52. ^ а б в г Юн Чжи, Чэн; Джи, Джин; Вен Лонг, Ли; Цзюнь Фэн, Чен; Бин, Ван; Жун Чжоу, Гонг (2017). «Линза из метаматериала с неопределенной проницаемостью и конечными размерами для миниатюрной беспроводной системы передачи энергии. AEUE». Международный журнал электроники и коммуникаций . 12 : 1777–1782.
  53. ^ a b c d Линь, Чанг-Ю; Цай, Чи-Хунг; Lin, Heng_Tien; Чанг, Ли-Чи; Йе, Юнг-Хуэй; Пей, Зингуэй; Ву, Чун-Чжи (2011). «Высокочастотные выпрямители на полимерных диодах для гибких листов беспроводной передачи энергии». Органическая электроника . 12 (11): 1777–1782. DOI : 10.1016 / j.orgel.2011.07.006 .
  54. ^ Браун, Марти (2007). Источники энергии и расходные материалы. Проекты мирового класса . Бостон: Эльзевир. С. 290–300.

Внешние ссылки [ править ]

  • Как работают индукторы
  • Как электрические зубные щетки заряжаются с помощью индукторов
  • Беспроводное электричество здесь
  • Беспроводная зарядка
  • Электрический автобус быстро заряжается с помощью беспроводных зарядных устройств на остановках - проводной
  • Башня Тесла - Индуктивная зарядка в 1900 году
  • Беспроводное зарядное устройство Qi , DiodeGoneWild на YouTube, 16 августа 2017 г.