В ИТМО разработали беспроводную технологию WPT-комнаты для зарядки неограниченного количества электронных устройств. Технология безопасна для людей и по скорости передачи энергии равна проводной зарядке. Благодаря ей пользователи смогут избавиться от проводов и батарей, заряжая смартфоны, компьютеры и устройства IoT.
Современные беспроводные зарядки требуют близкого контакта устройства с подставкой-передатчиком, оснащенной катушкой, генерирующей переменное магнитное поле. Приемная катушка внутри смартфона улавливает это поле и преобразует его в электрический ток. Такой подход неудобен: пользоваться гаджетом во время зарядки нельзя полностью, а для каждого устройства нужен отдельный передатчик. Перспективным направлением развития беспроводной передачи энергии считается создание помещений с возможностью одновременной подзарядки нескольких устройств.
Ученые из ИТМО создали беспроводную комнату для зарядки (WPT), способную заряжать неограниченное число устройств без проводов при помощи объемного резонатора. В отличие от аналогичных разработок, данная система обладает равномерным распределением амплитуды магнитного поля и позволяет с одинаковой эффективностью заряжать устройства в любой точке помещения. Такой результат достигнут благодаря особой геометрии передатчика — катушке Гельмгольца, состоящей из двух колец.
Модель прототипа – комната размером 4 на 4 метра при высоте около 2,5 метра. Зарядить устройство достаточно поместив его в пределах комнаты. Беспроводная передача энергии осуществляется на частоте 1 МГц, поэтому для подзарядки необходим отдельный приемник передачи энергии, например, чехол для телефона. Комната соединяется с сетью через специальный генератор и потребляет примерно 100-200 ватт – мощность сравнима с работой компьютера или большого телевизора.
Эта технология предназначена для зарядки множества устройств: смартфонов, светильников, датчиков умного дома, ноутбуков, компьютеров, вентиляторов.
Чем больше подключено устройств, тем эффективнее комната — соотношение используемой мощности и потребляемой мощности. Перспективным направлением является зарядка устройств на складах, в том числе носимой электроники, датчиков «умного дома», промышленных сенсоров и роботизированных систем.
Нахождение в комнате безопасно, так как удельный коэффициент поглощения электромагнитной энергии, определяющий размер вреда от электромагнитных полей для человека, многократно меньше максимально допустимого. международными стандартамиЭлектрическое поле ограничено замкнутой зоной, обрамляющей резонатор, и не воздействует на людей.
Разработка может быть изменена под различные размеры и формы, а также интегрирована в разные помещения. В будущем планируется создать новую комнату и сосредоточиться на поляризации магнитного поля. Сейчас у нас только горизонтальная поляризация, то есть устройства заряжаются лишь в таком положении. Будет добавлена возможность зарядки и в других положениях. — рассказала одна из разработчиц, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории беспроводных технологий ИТМО. Айгерим Джандалиева.
Разработка WPT-комнаты результат многолетних исследований. В 2022 году учёные ИТМО… представили Коробка для беспроводной зарядки, позволяющая одновременно и эффективно заряжать более трёх устройств в любой её точке. разработали В России впервые разработана технология беспроводной зарядки устройств Интернета вещей и умного дома. В 2023 году ИТМО сотрудничает с компанией «Яблочков». протестировали Впервые в России создана система беспроводной зарядки для электротранспорта.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ИТМО.