Kabelloses Laden, verabschieden Sie sich vom „kabelgebundenen“ Leben!

Kabelloses Laden

Es gibt drei Formen des kabellosen Ladens: elektromagnetische Induktion, Magnetfeldresonanz und Radiowellen. Die derzeit am weitesten verbreitete Methode zum kabellosen Laden ist die elektromagnetische Induktion, die durch das kabellose Qi-Laden repräsentiert wird. Wenn auf dem elektronischen Produkt ein Qi-Logo vorhanden ist, bedeutet dies, dass es drahtlos aufgeladen werden kann. Sowohl das magnetische Laden des Apple Pencel der zweiten Generation als auch das umgekehrte Laden des Huawei Matepad Pro verwenden die kabellose Qi-Ladetechnologie.

Ich verrate Ihnen ein Geheimnis: Das chinesische Unternehmen BYD hat bereits im Dezember 2005 ein Patent für ein kontaktloses Induktionsladegerät mit elektromagnetischer Induktionstechnologie angemeldet.

Wie gut kennen Sie sich mit Gebührenprinzipien aus ?

Elektromagnetische Induktion

Aufgrund der magnetischen Wirkung des elektrischen Stroms entsteht um den stromführenden Draht ein Magnetfeld. Wenn der Draht wie gezeigt zu einer Spirale gewickelt wird, ändert sich die Richtung des Magnetfelds, sodass es nicht mehr den Draht umgibt, sondern radial aus dem Draht heraustritt. Solche Magnetspulen werden in der Ladestation und im Elektrogerät platziert und der Wechselstrom erzeugt durch die Stromübertragungsspule der Ladestation ein wechselndes Magnetfeld. Wenn ein Elektrogerät auf die Ladestation gestellt wird, durchläuft das sich ändernde Magnetfeld die Empfangsspule im Gerät, wodurch Strom erzeugt wird, Energie vom Sende- zum Empfangsende übertragen wird und der Akku aufgeladen wird.

Magnetfeldresonanz

Die Energiesende- und Energieempfangsvorrichtung des Resonators bestehen aus einem kleinen Kondensator parallel oder in Reihe mit einer großen Induktivitätsspule. Wenn beide auf die gleiche Frequenz eingestellt werden, kommt es zu magnetischer Resonanz[1] und es findet ein Energieaustausch zwischen ihnen statt. Dies ist eine Technologie, die derzeit erforscht wird. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Marin Soljacic, einem Physikprofessor am Massachusetts Institute of Technology (MIT), nutzte diese Technologie, um eine 60-Watt-Glühbirne in zwei Metern Entfernung zum Leuchten zu bringen, und nannte sie WiTricity. Der Durchmesser der in diesem Experiment verwendeten Spule erreichte jedoch 50 cm. Bei einer Verringerung der Spulengröße verringert sich die empfangene Leistung, weshalb eine kommerzielle Nutzung noch nicht möglich ist.

Radiowelle

Das Prinzip besteht darin, elektromagnetische Wellen aus der Umgebung in elektrischen Strom umzuwandeln und den elektrischen Strom durch den Stromkreis zu übertragen.

Diese kabellose Lademethode verfügt über eine Übertragungsdistanz von mehr als 10 Metern, eignet sich für das Laden über große Entfernungen mit geringem Stromverbrauch und ermöglicht außerdem jederzeit und überall ein automatisches Laden. Aufgrund der geringeren Umwandlungseffizienz verlängert sich bei dieser Methode jedoch die Ladezeit.

Bleiben Sie am Puls der Zeit:

Das Innovationsteam für kabelloses Laden des Digital Institute des Shenzhen Institute of Advanced Technology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat außerdem Forschungen zur technischen Entwicklung und Produktanpassung von Anwendungsszenarien für kabelloses Laden mit Magnetresonanz und geringem Stromverbrauch durchgeführt.

Derzeit hat das Team die Forschung und Entwicklung wichtiger Technologien und Geräte für die magnetische Feldresonanzkopplung abgeschlossen und einen Prototyp des kabellosen Ladesystems hergestellt. Um ein „kabelloses Laden“ zu erreichen, bringen Sie das Objekt einfach in die Nähe der Magnetresonanzspule.

Simulationsdiagramm zum gleichzeitigen Laden mehrerer Geräte

Im Vergleich zur elektromagnetischen Induktion kann mit der kabellosen Magnetresonanz-Aufladung eine Stromversorgung über große Entfernungen (von einigen Zentimetern bis zu einigen Metern) und eine effiziente (manche Übertragungseffizienz erreicht mehr als 80 %) und sogar eine Eins-zu-viele-Stromversorgung erreicht werden.

Lassen Sie uns ohne weitere Umschweife zusammenfassen:

Das Aufladen gemeinsam genutzter Elektrofahrzeuge erfolgt durch manuelles Auswechseln der Batterie. Sie können die verbleibende Batterieleistung und die verbleibende Kilometerzahl aller Fahrzeuge in der Nähe über die APP-Schnittstelle abfragen. Der Unterschied zwischen gemeinsam genutzten Elektrofahrzeugen und gemeinsam genutzten Fahrrädern besteht darin, dass sie an „dafür vorgesehenen Orten“ abgestellt werden müssen. Die Parkplätze sind fest und geplant und in den meisten Wohngebieten sowie Einkaufszentren und Supermärkten gibt es Parkplätze.

Der Herausgeber hat etwas zu sagen:
Ich hätte nie erwartet, dass die aufstrebende Branche der gemeinsam genutzten Elektrofahrzeuge die Methode des manuellen Batteriewechsels übernehmen würde. Wenn gemeinsam genutzte Elektrofahrzeuge zudem kabelloses Laden oder Solarladen nutzen, müssen wir uns keine Sorgen mehr darüber machen, dass der Ladeanschluss ungeschützt und unsicher ist oder dass uns auf halber Fahrt der Strom ausgeht.

Bildquelle: Pixabay

Wenn die drahtlose Ladetechnologie weit verbreitet eingesetzt werden kann, könnten die Stromversorgungsprobleme von im Körper implantierten medizinischen Geräten wie Herzschrittmachern, Sensoren, Defibrillatoren usw. möglicherweise wirksam gelöst werden.

Mitwirkende: Southwest University Popular Science Space Station, Chongqing Physics Society, Beibei District Science and Technology Association

Prüfungsexperte: Zhang Qiaoming

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