Bezprzewodowa sala ładująca Disney - jak to działa

Walt Disney Company, znana na całym świecie z filmów rysunkowych i filmów z Disney Studios, intensywnie współpracuje z różnymi laboratoriami w ramach nieformalnej współpracy z Disney Research. Ostatnio inżynierowie firmy stworzyli prototyp pokoju, w którym różne urządzenia elektroniczne można ładować bezprzewodowo.

Projekt pokoju został wdrożony Technologia QSCR - quasistatic rezonans przestrzenny, co tłumaczy się z angielskiego jako „quasistatic rezonans jamy”. Technologia ta polega na bezprzewodowym zasilaniu energią w objętości pojedynczego pokoju, tak aby urządzenia mobilne w pokoju mogły być ładowane bez kabla. Według inżynierów, w przyszłości biura będą wyposażone w takie technologie ładowania.

Zazwyczaj osoba, aby naładować tablet, telefon lub inne urządzenie elektroniczne, musi poszukać gniazda, w którym można włożyć ładowarkę. Często wiąże się to z szeregiem niedogodności: gniazdko nie zawsze jest w pobliżu, a użytkownik nie będzie już mógł chodzić po pokoju z gadżetem w rękach.

Baterie zewnętrzne również nie zawsze są wygodne, ponieważ jest to dodatkowa waga, dodatkowe miejsce itp. Jeśli chodzi o nową metodę, zasadniczo rozwiązuje wszystkie te problemy, ponieważ energia jest przekazywana do ładowania bezprzewodowo przez przestrzeń kosmiczną.

Ładowarki oparty na standardzie Qi od dawna są systematycznie wdrażane i zyskują popularność wśród konsumentów. Zasadą działania takich urządzeń jest zjawisko indukcji elektromagnetycznej, gdy dwie cewki (jedna nadawcza i druga odbiorcza) oddziałują na odległość przez pole elektromagnetyczne, a jedna cewka jest źródłem energii, a druga jest odbiornikiem energii elektrycznej. Ale takie stacje ładowania są zwykle skuteczne tylko na krótkich odległościach, nie większych niż średnica cewki nadajnika, i dlatego urządzenie ładujące należy postawić na specjalnym stojaku do ładowania.

Cechą nowej metody jest przezwyciężenie tych ograniczeń technicznych. W pokoju możesz chodzić ze smartfonem, a on będzie nadal ładował. Duża ilość energii będzie dostępna przez cały czas w objętości całego pomieszczenia. Jednocześnie quasistatyczny rezonans w komorze jest bezpieczny dla ludzi. Jednolite pole magnetyczne po prostu pulsuje w ograniczonej przestrzeni z częstotliwością 1,32 MHz.

Prototyp pokoju to kwadratowy pokój o wymiarach 4,9 na 4,9 metra, wysokości 2,3 metra, a panele aluminiowe są zamontowane na podłodze, ścianach i suficie, a miedziany słup o średnicy 72 mm jest zainstalowany na środku pokoju.

W środkowej części kolumny, w której jest zamontowany, powstaje odstęp 25 mm kondensator pojemność elektryczna 7,3 pF. Kiedy do bieguna dociera napięcie przemienne o częstotliwości 1,32 MHz, w pomieszczeniu wokół bieguna powstają stojące fale elektromagnetyczne - jest to podstawa zasady przenoszenia energii do przestrzeni pomieszczenia.

Kiedy inżynierowie przyłożyli prąd z generatora do płytek i dostosowali częstotliwość do wartości rezonansowej 1,32 MHz, fale zaczęły promieniować z kolumny, która oddziaływując ze sobą, tworzyła stabilny obraz fal stojących w pomieszczeniu.

Rezultatem było jednolite pole elektromagnetyczne, którego maksymalna indukcja magnetyczna spadła na przestrzeń w pobliżu miedzianej kolumny w środku, minimum - między kolumną a ścianami. W tych warunkach pozostało jedynie umieszczenie cewki odbiorczej w dowolnym miejscu w pomieszczeniu i odbieranie energii elektrycznej do zasilania gadżetów.

Podczas eksperymentu moc przesyłana do pomieszczenia wynosiła około 15 watów, co wystarczało do zasilania kilkunastu urządzeń jednocześnie: lamp, wentylatora, telefonu komórkowego. Symulacja komputerowa pozwoliła badaczom dojść do wniosku, że zasadniczo bez szkody dla ludzi 1,9 kW mocy może być stale dostarczane do pomieszczenia, co wystarczy do zasilania 320 urządzeń, każdy o mocy około 6 watów, tak jakby 320 telefonów było ładowanych.

Nawiasem mówiąc, technologię można skalować, na przykład, aby uwzględnić kilka biegunów w systemie, z których każdy zostanie zainstalowany we własnej części obszaru, na przykład w dużym hangarze lub w garażu.

Deweloperzy planują uczynić panele modułowymi, a nawet zastąpić je farbą przewodzącą, za pomocą której ściany, podłoga i sufit zostaną pokryte niezbędną warstwą. Oznacza to, że obecnie widoczne są ścieżki modernizacji. W przypadku pomieszczeń o dużej powierzchni, jak wspomniano powyżej, wystarczy zamontować kilka miedzianych słupków.

Jest tylko jeden poważny niuans: pomieszczenie jest fizycznie zamkniętą pętlą i osłania promieniowanie zewnętrzne, dlatego sygnały z komórkowych stacji nadawczych i sygnały radiowe nie wchodzą do środka. Niemniej jednak technologia może wydawać się atrakcyjna dla producentów infrastruktury dla pojazdów elektrycznych, na przykład po wjechaniu pojazdem elektrycznym w pole działania QSCR, jego akumulator można naładować w zaledwie pół godziny.