Investigadores de la Universidad de Stanford desarrollan carga inalámbrica de objetos en movimiento

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El Chevy Bolt puede viajar millas 238 en una sola carga, y el próximo modelo Tesla 3 se prevé tener un rango de viaje de más de 200 millas. Mientras que la distancia que un vehículo eléctrico puede ir sin carga ha crecido exponencialmente, pueden tardar horas para recargar, lo que los hace poco prácticos para viajes de larga distancia. Esta limitación ya no se aplicaría si los investigadores de la Universidad de Stanford, Shanhui Fan, profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de Stanford, y Sid Assawaworrarit, estudiante graduado, tuvieran algo que ver con ello.

Fan y Assawaworrarit han Desarrollado una forma Para suministrar electricidad a objetos móviles en forma inalámbrica. Su tecnología podría cargar vehículos eléctricos y dispositivos móviles, como teléfonos celulares o implantes médicos, sin necesidad de una fuente de energía estacionaria.

La nueva tecnología permitirá que un coche se cargue a medida que viaja. Una bobina, unida a la parte inferior de un vehículo, recibiría una carga eléctrica de bobinas incrustadas en la calle o autopista. Esto significa, mientras que un vehículo está conduciendo, siempre estará cargando, haciendo la distancia virtualmente ilimitada.

Tecnología que permite que los automóviles se carguen mientras conducen ayudas para impulsar la sostenibilidad ambiental. "La aplicación de carga dinámica en una aplicación de transporte por carretera, donde un automóvil se recarga a medida que avanza, puede reducir el uso de combustibles fósiles, reduciendo así la emisión de CO2", dijo Assawaworrarit. "Además, con la disponibilidad de la carga sobre la marcha, la capacidad de batería requerida para los dispositivos equipados con batería se puede reducir, lo que reduce el impacto ambiental potencial de la extracción / procesamiento de materiales utilizados en la fabricación de baterías".

La investigación

Fan y Assawaworrarit se inspiraron en la investigación del MIT en 2007, que muestra que la potencia puede ser transferida a través del acoplamiento de dos bobinas de resonancia. Pero el estudio del MIT sólo abordaba la electricidad moviéndose sin cables a un objeto inmóvil.

"Hemos estado interesados ​​en la posibilidad de una transferencia de energía inalámbrica dinámica, donde se puede lograr una transferencia de alta eficiencia a un dispositivo mientras el dispositivo se está MOVIENDO", dijo Assawaworrarit. “En el sistema estándar, para hacerlo, uno tendrá que afinar los circuitos, lo que agrega complejidad. Nuestro objetivo es superar este reto ".

La resonancia magnética sirve como base científica de este estudio. Las bobinas giratorias de alambre entre los imanes generan corrientes alternas. Cuando la electricidad se mueve entre los cables, crea un campo magnético oscilante. La energía se puede transferir sin hilos cuando el campo magnético hace que los electrones de una bobina circundante de alambres oscilen.

A través de este método, aspectos del circuito, como la frecuencia, necesitan ser ajustados manualmente cuando el objeto se mueve. Esto hace que sea casi imposible transferir electricidad inalámbrica en movimiento.

Así, en un esfuerzo por movilizar esta tecnología, Fan y Assawaworrarit reemplazaron la fuente de radiofrecuencia en el transmisor original con un amplificador de voltaje y una resistencia de realimentación. Esto permite que la energía sea transferida sin cables, dentro de un rango de tres pies, sin la necesidad de sintonizar manualmente ningún aspecto del circuito.

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¿Qué es lo siguiente?

Todavía hay barreras que impiden que esta tecnología sea comercializable. "Nos gustaría mejorar la eficiencia del amplificador empleado en el trabajo actual", dijo Assawaworrarit. “En la actualidad, el amplificador utilizado en el circuito, que obtuvimos comercialmente, es de baja eficiencia. Creemos que esto se puede superar diseñando el amplificador a la medida para lograr una mayor eficiencia ".

Fan y Assawaworrarit tienen grandes esperanzas para el futuro, pero reconocen que la demanda de los consumidores, así como el costo de integrar su tecnología de carga móvil en los dispositivos e infraestructuras existentes, podrían alargar el tiempo antes de que su tecnología llegara al mercado.

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