Wszystko o bezprzewodowej energii elektrycznej

Znany również jako bezprzewodowa transmisja mocy i bezprzewodowa energia

Brendan Rhli/EyeEm/Getty Images

Elektryczność bezprzewodowa to dosłownie przesyłanie energii elektrycznej bez przewodów. Ludzie często porównują bezprzewodową transmisję energii elektrycznej jako podobną do bezprzewodowej transmisji informacji, na przykład radio, telefony komórkowe lub wi-fi Internet. Główna różnica polega na tym, że w przypadku transmisji radiowych lub mikrofalowych technologia koncentruje się na odzyskiwaniu tylko informacji, a nie całej energii, którą pierwotnie przesłałeś. Pracując z transportem energii chcesz być jak najbardziej wydajny, bliski lub na 100%.

Elektryczność bezprzewodowa to stosunkowo nowa dziedzina technologii, która jednak szybko się rozwija. Być może już korzystasz z tej technologii, nie będąc tego świadomym, na przykład bezprzewodowy szczoteczka elektryczna który ładuje się w podstawce lub w nowych podkładkach ładujących, których można używać do ładowania telefonu komórkowego. Jednak oba te przykłady, chociaż technicznie bezprzewodowe nie wymagają znacznej odległości, szczoteczka do zębów znajduje się w ładowarce, a telefon komórkowy leży na podkładce ładującej. Wyzwaniem było opracowanie metod sprawnego i bezpiecznego przesyłania energii na odległość.

Jak działa bezprzewodowa energia elektryczna

Istnieją dwa ważne terminy wyjaśniające, jak działa bezprzewodowa energia elektryczna, na przykład w elektrycznej szczoteczce do zębów, działa poprzez „sprzężenie indukcyjne” i „ elektromagnetyzm „. Według Wireless Power Consortium „Ładowanie bezprzewodowe, zwane również ładowaniem indukcyjnym, opiera się na kilku prostych zasadach. Technologia wymaga dwóch cewek: nadajnika i odbiornika. Przez cewkę nadajnika przepływa prąd przemienny, wytwarzając pole magnetyczne. To z kolei indukuje napięcie w cewce odbiornika; można go wykorzystać do zasilania urządzenia mobilnego lub ładowania baterii”.

Aby wyjaśnić dalej, za każdym razem, gdy kierujesz prąd elektryczny przez przewód, występuje naturalne zjawisko, że wokół przewodu powstaje okrągłe pole magnetyczne. A jeśli zapętlisz/zwiniesz ten przewód, pole magnetyczne tego przewodu staje się silniejsze. Jeśli weźmiesz drugą cewkę drutu, przez który nie przepływa prąd elektryczny, i umieścisz ją w polu magnetycznym pierwszej cewki, prąd elektryczny z pierwszej cewki przepłynie przez pole magnetyczne i zacznie płynąć przez druga cewka, czyli sprzężenie indukcyjne.

W elektrycznej szczoteczce do zębów ładowarka jest podłączona do gniazdka ściennego, które wysyła prąd elektryczny do zwiniętego przewodu wewnątrz ładowarki, tworząc pole magnetyczne. Wewnątrz szczoteczki znajduje się druga cewka, po umieszczeniu szczoteczki w kołysce w celu naładowania prąd elektryczny przepływa przez pole magnetyczne i wysyła prąd do cewki wewnątrz szczoteczki do zębów, ta cewka jest połączona z akumulatorem, który jest ładowany .

Historia

Bezprzewodową transmisję energii jako alternatywę dla dystrybucji energii na linii przesyłowej (nasz obecny system dystrybucji energii elektrycznej) po raz pierwszy zaproponował i zademonstrował: Nikola Tesla . W 1899 Tesla zademonstrował bezprzewodową transmisję mocy, zasilając pole świetlówek znajdujące się dwadzieścia pięć mil od źródła zasilania bez użycia przewodów. Choć prace Tesli były imponujące i perspektywiczne, w tamtych czasach taniej było budować miedziane linie transmisyjne niż budować generatory mocy, których wymagały eksperymenty Tesli. Tesli zabrakło funduszy na badania i w tym czasie nie można było opracować praktycznej i efektywnej kosztowo metody bezprzewodowej dystrybucji energii.

Korporacja WiTricity

Podczas gdy Tesla był pierwszą osobą, która zademonstrowała praktyczne możliwości zasilania bezprzewodowego w 1899 roku, obecnie na rynku dostępnych jest niewiele więcej niż elektryczne szczoteczki do zębów i maty do ładowania, a w obu technologiach szczoteczka do zębów, telefon i inne małe urządzenia muszą być bardzo blisko ich ładowarki.

Jednak zespół naukowców z MIT pod kierunkiem Marin Soljacic wynalazł w 2005 r. metodę bezprzewodowej transmisji energii do użytku domowego, która jest praktyczna na znacznie większe odległości. Firma WiTricity Corp. została założona w 2007 roku w celu komercjalizacji nowej technologii bezprzewodowej energii elektrycznej.