Mengisi daya mobil listrik secara nirkabel saat mereka mengemudi
Auto

Mengisi daya mobil listrik secara nirkabel saat mereka mengemudi


Suatu teknologi Stanford baru suatu hari nanti dapat memungkinkan mobil listrik mengisi ulang sendiri saat mereka melaju di sepanjang jalan raya futuristik yang dibangun untuk “mengisi bahan bakar” kendaraan secara nirkabel. Kredit: Unsplash / Kimi Lee

Insinyur Stanford telah mengambil langkah besar untuk menjadikannya praktis untuk mengisi ulang mobil listrik saat mereka melaju di sepanjang jalan raya futuristik yang dibangun untuk “mengisi bahan bakar” kendaraan tanpa kabel.

Meskipun bantalan pengisi daya nirkabel sudah ada untuk ponsel cerdas, bantalan tersebut hanya berfungsi jika ponsel dalam keadaan diam. Untuk mobil, itu sama tidak nyamannya dengan praktik saat ini dengan mencolokkannya selama satu atau dua jam di stasiun pengisian.

Tiga tahun lalu, insinyur listrik Stanford Shanhui Fan dan Sid Assawaworrarit, seorang mahasiswa pascasarjana di labnya, membangun sistem pertama yang dapat mengisi ulang objek yang sedang bergerak secara nirkabel. Namun, teknologinya terlalu tidak efisien untuk digunakan di luar lab.

Sekarang, di Nature Electronics, kedua insinyur tersebut mendemonstrasikan teknologi yang suatu hari dapat ditingkatkan untuk menggerakkan mobil yang sedang melaju di jalan. Dalam waktu yang lebih dekat, sistem dapat segera membuatnya praktis untuk mengisi ulang robot secara nirkabel saat mereka bergerak di gudang dan di lantai pabrik — menghilangkan waktu henti dan memungkinkan robot untuk bekerja hampir sepanjang waktu.

“Ini adalah langkah signifikan menuju sistem yang praktis dan efisien untuk mengisi ulang mobil dan robot tanpa kabel, bahkan saat mereka bergerak dengan kecepatan tinggi,” kata Fan. “Kami harus meningkatkan daya untuk mengisi ulang mobil yang bergerak, tapi menurut saya itu bukan hambatan yang serius. Untuk pengisian ulang robot, kami sudah dalam jangkauan kegunaan praktis.”

Pengisi daya nirkabel mentransmisikan listrik dengan menciptakan medan magnet yang berosilasi pada frekuensi yang menciptakan getaran beresonansi dalam kumparan magnet pada perangkat penerima. Masalahnya adalah frekuensi resonansi berubah jika jarak antara sumber dan penerima berubah bahkan dalam jumlah kecil.

Dalam terobosan pertama mereka tiga tahun lalu, para peneliti mengembangkan pengisi daya nirkabel yang dapat mentransmisikan listrik meski jarak ke penerima berubah. Mereka melakukan ini dengan memasukkan penguat dan resistor umpan balik yang memungkinkan sistem untuk secara otomatis menyesuaikan frekuensi operasinya ketika jarak antara pengisi daya dan objek bergerak berubah. Tetapi sistem awal itu tidak cukup efisien untuk menjadi praktis. Penguat menggunakan begitu banyak listrik secara internal untuk menghasilkan efek amplifikasi yang diperlukan sehingga sistem hanya mentransmisikan 10% dari daya yang mengalir melalui sistem.

Dalam makalah baru mereka, para peneliti menunjukkan bagaimana meningkatkan efisiensi transmisi nirkabel sistem hingga 92%. Kuncinya, Assawaworrarit menjelaskan, adalah mengganti amplifier asli dengan amplifier “mode sakelar” yang jauh lebih efisien. Amplifier semacam itu bukanlah hal baru tetapi rumit dan hanya akan menghasilkan amplifikasi efisiensi tinggi dalam kondisi yang sangat tepat. Butuh waktu bertahun-tahun untuk mengutak-atik, dan pekerjaan teoritis tambahan, untuk merancang konfigurasi sirkuit yang berhasil.

Prototipe lab baru dapat mentransmisikan 10 watt listrik tanpa kabel pada jarak dua atau tiga kaki. Fan mengatakan tidak ada kendala mendasar dalam meningkatkan sistem untuk mengirimkan puluhan atau ratusan kilowatt yang dibutuhkan sebuah mobil. Dia mengatakan sistem ini lebih dari cukup cepat untuk memasok kembali mobil yang melaju kencang. Transmisi nirkabel hanya membutuhkan beberapa milidetik — sebagian kecil dari waktu yang dibutuhkan mobil yang bergerak dengan kecepatan 70 mil per jam untuk melintasi zona pengisian empat kaki. Satu-satunya faktor pembatas, kata Fan, adalah seberapa cepat aki mobil dapat menyerap semua tenaga.

Pengisi daya nirkabel seharusnya tidak menimbulkan risiko kesehatan, kata Assawaworrarit, karena bahkan pengisi daya yang cukup kuat untuk mobil akan menghasilkan medan magnet yang sesuai dengan pedoman keselamatan yang ditetapkan. Memang, medan magnet dapat menyalurkan listrik melalui manusia tanpa mereka merasakan apa-apa.

Meskipun butuh waktu bertahun-tahun sebelum pengisi daya nirkabel tertanam di jalan raya, peluang bagi robot dan bahkan drone udara lebih cepat. Jauh lebih murah untuk memasang pengisi daya di lantai atau di atap rumah daripada di jalan raya yang panjang. Bayangkan sebuah drone, kata Fan, yang bisa terbang sepanjang hari dengan sesekali menukik ke bawah dan melayang di sekitar atap untuk mengisi daya dengan cepat.

Siapa tahu? Mungkin drone benar-benar bisa praktis untuk mengantarkan pizza.


Pengisian nirkabel kendaraan listrik yang bergerak mengatasi rintangan utama


Informasi lebih lanjut:
Sid Assawaworrarit dkk. Transfer daya nirkabel yang kuat dan efisien menggunakan implementasi mode sakelar dari sirkuit simetris waktu paritas nonlinier, Nature Electronics (2020). DOI: 10.1038 / s41928-020-0399-7

Disediakan oleh Universitas Stanford

Kutipan: Mengisi daya mobil listrik secara nirkabel saat mereka mengemudi (2020, 5 Mei) diambil 28 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-05-wirelessly-electric-cars.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : https://totohk.co/