Een nieuw draadloos oplaadsysteem kan apparaten opladen die zich waar dan ook, binnen een straal van het systeem, bevinden. Bestaande systemen sturen stroom in een specifieke richting of naar een specifieke positie. Door een donutvormig oplaadveld te creëren, biedt het nieuwe systeem een handig ontwerp voor consumentengebruik, schrijft de Aalto Universiteit in een persbericht. Het opladen van je telefoon gaat dan straks vrijwel vanzelf.
De grootste uitdaging bij het maken van een omnidirectionele lader was dat de sterkte van het laadveld verandert met de locatie. Dit betekent dat apparaten inefficiënt opladen als ze op de verkeerde plaats staan of niet goed georiënteerd zijn. Het creëren van een oplaadveld met behulp van meerdere zenderspoelen die op meerdere stroombronnen zijn aangesloten, zou dit probleem kunnen oplossen. Maar, zo wordt de zender ook complexer, waardoor het systeem onpraktisch wordt. Andere systemen gebruiken terugkoppeling om het laadveld juist te oriënteren, maar de controlesystemen zijn ook ingewikkeld en duur.
Eenvoudig en goedkoop
Onderzoekers van de Aalto Universiteit ontwikkelden het nieuwe systeem om deze uitdagingen aan te gaan. We wilden een eenvoudig, goedkoop systeem maken dat slechts één energiebron gebruikt,” zegt Nam Ha-Van, de postdoctorale onderzoeker die de studie leidde.
De sleutel tot het nieuwe ontwerp is een cilindrische stroomspoel. De draad bovenaan de spoel is in tegengestelde richting gewikkeld van de draad onderaan de spoel, met een z-vormige brug die ze verbindt. Aangezien de stroom in tegengestelde richting door deze wikkelingen loopt, produceren zij complementaire magnetische velden. Het ene veld vloeit uit het midden van de cilindervormige spoel, om de bovenste wikkeling heen, en stroomt door de bovenkant weer naar binnen; het andere veld vloeit uit het midden, om de onderste wikkeling heen, en stroomt door de onderkant weer naar binnen.
Verbeteren
Dit resulteert in een gelijkmatig magnetisch veld rond het midden van de laadspoel. Ontvangers die binnen dat gebied worden geplaatst, laden efficiënt op, ongeacht hun positie of oriëntatie. Dit was slechts een proof of concept,’ vertelt promovendus Yining Liu. “Nu kunnen we werken aan het verbeteren van de efficiëntie – misschien tot ongeveer 90 procent – en ook het vermogen.”
Op basis van simulaties van het elektromagnetische veld rond een consumentenapparaat stelden de onderzoekers vast dat het blootstellingsniveau voldeed aan de eisen in de veiligheidsvoorschriften. Er zijn echter verdere veiligheidsstudies nodig voordat de technologie kan worden gebruikt.
Het nieuwe ontwerp is een aanvulling op recent werk van dezelfde onderzoeksgroep, dat het mogelijk maakte om stroom over te brengen naar meerdere, bewegende ontvangers in een oplaadruimte. De twee technologieën zijn gericht op verschillende dimensies van de uitdaging van draadloos opladen: bewegingsvrijheid voor industriële toepassingen en vrije plaatsing voor consumentenapparatuur op tafel.
Ook interessant: Ultrasnel en draadloos opladen binnen handbereik (over 10 jaar)
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
