Chargement sans fil pratique pour un usage domestique

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Une nouvelle technologie de recharge sans fil ouvre la porte au développement de bornes de recharge à l’usage des consommateurs. Crédit : Université Aalto

Un nouveau système de charge sans fil peut charger des appareils placés n’importe où dans un anneau qui l’entoure. Les systèmes existants transfèrent la puissance dans une direction spécifique ou vers une position spécifique. En fournissant un champ de charge en forme de beignet, le nouveau système offre une conception plus pratique et plus fiable pour une utilisation par le consommateur.

Le principal défi dans la création d’un chargeur omnidirectionnel a été que la force du champ de charge change avec l’emplacement. Cela signifie que les appareils se rechargeront de manière inefficace s’ils sont au mauvais endroit ou s’ils ne sont pas orientés correctement. Une approche pour résoudre ce problème consiste à créer un champ de charge à l’aide de plusieurs bobines émettrices connectées à plusieurs sources d’alimentation, mais cela augmente la complexité de l’émetteur, rendant le système peu pratique. D’autres systèmes utilisent la rétroaction pour orienter correctement le champ de charge, mais les systèmes de contrôle sont également compliqués et coûteux.

Des chercheurs de l’Université Aalto ont développé le nouveau système pour relever ces défis. « Nous avons décidé de créer un système simple et peu coûteux utilisant une seule source d’alimentation », explique Nam Ha-Van, le chercheur postdoctoral qui a dirigé l’étude.

La clé de la nouvelle conception est une bobine de puissance cylindrique. Le fil en haut de la bobine est enroulé dans le sens opposé au fil en bas de la bobine, avec un pont en forme de z qui les relie. Comme le courant circule dans ces enroulements dans des sens opposés, ils produisent des champs magnétiques complémentaires. Un champ s’écoule du milieu de la bobine cylindrique, autour de l’enroulement supérieur, et revient par le haut; l’autre s’écoule du milieu, autour de la bobine inférieure et revient par le bas.

Il en résulte un champ magnétique uniforme autour du milieu de la bobine de charge. Les récepteurs placés n’importe où dans cette zone se chargent efficacement, quelle que soit leur position ou leur orientation. « Ce n’était qu’une preuve de concept », explique Yining Liu, doctorante. « Maintenant, nous pouvons travailler pour améliorer l’efficacité – peut-être jusqu’à environ 90 % – et aussi la puissance. »

Sur la base de simulations du champ électromagnétique autour d’un appareil grand public, les chercheurs ont constaté que le niveau d’exposition était conforme aux exigences des réglementations de sécurité. Cependant, d’autres études de sécurité seront nécessaires avant que la technologie puisse être utilisée.

La nouvelle conception complète les travaux récents du même groupe de recherche qui ont permis de transférer de l’énergie à plusieurs récepteurs mobiles dans une zone de charge. Les deux technologies abordent différentes dimensions du défi de la recharge sans fil : la liberté de mouvement pour les applications industrielles et le placement gratuit pour les appareils de table grand public.

Les résultats ont été publiés dans Transactions IEEE sur l’électronique industrielle.

Un nouveau type de chargeur sans fil peut charger plusieurs appareils simultanément

Plus d’information:
Nam Van Ha et al, Bobine de transmission cylindrique pour le transfert de puissance sans fil omnidirectionnel bidimensionnel, Transactions IEEE sur l’électronique industrielle (2022). DOI : 10.1109/TIE.2022.3151961 Fourni par l’Université Aalto

Citation: Chargement sans fil pratique pour un usage domestique (2022, 4 mars) récupéré le 4 mars 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-03-convenient-wireless-home.html

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