Как правило, беспроводные зарядные устройства излучают электромагнитное поле только в одном направлении, что ограничивает количество устройств, которые они могут заряжать одновременно. Однако новый экспериментальный зарядный модуль для одновременной зарядки нескольких гаджетов создает поле в форме тороида или пончика.
Новая технология беспроводной зарядки позволяет разрабатывать зарядные станции для потребительского рынка. Photo: Aalto University
Начнем с того, что ранее уже предпринимались попытки создания всенаправленных беспроводных зарядных устройств. В рамках одного из проектов проекта в устройство было встроено несколько передающих катушек, каждая из которых была подключена к собственному источнику питания. Однако это довольно непростое техническое решение, ограничивающее его практичность для повсеместного использования. Другой подход подразумевает изменение направленности зарядного поля при обнаружении устройств, но и он слишком сложен и дорог для коммерческой реализации.
Опытная модель для проведения эксперимента. Photo: Aalto University
Специалисты финского университета Аалто под руководством научного консультанта Нам Ха-Вана создали более простую и экономичную, но при этом высокофункциональную альтернативу. В основе системы лежит цилиндрическая силовая катушка, провода которой намотаны в противоположных направлениях в верхней и нижней части, а Z-образный мост соединяет эти два конца.
"Поскольку ток течет по этим обмоткам в противоположных направлениях, они создают взаимодополняющие магнитные поля", - пояснили в университете. "Одно поле вытекает из середины цилиндрической катушки, огибает верхнюю обмотку и возвращается обратно через верхнюю; другое вытекает из середины, огибает нижнюю обмотку и возвращается обратно через нижнюю".
В результате образуется кольцеобразное электромагнитное поле, окружающее середину цилиндрического зарядного устройства. Любые электронные устройства, размещенные в пределах этого кольца, будут заряжаться эффективно, независимо от их формы или ориентации в пространстве. При этом сила поля находится в пределах диапазона, который считается безопасным для человека.
Тем не менее, сейчас ученые работают над увеличением его мощности, обеспечивая при этом соответствие стандартам безопасности.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале IEEE Transactions on Industrial Electronics.
Источники: Aalto University
https://ieeexplore.ieee.org/document/9720117
https://www.aalto.fi/en/news/convenient-wireless-charging-for-home-use
