Ingeniører fra Stanford University i USA har taget et stort skridt på vejen mod mere praktiske elektriske biler. Det skriver universitetet selv i en pressemeddelelse.
Målet er, at bilerne skal kunne genoplade trådløst, mens de kører på magnetiske motorveje. Lidt ligesom de trådløse opladere, der findes til telefoner i dag.
Der er dog et bump på vejen, når det handler om at skalere teknologien op fra smartphones til kørende biler: Teknologien virker kun på ting, der står stille.
For tre år siden byggede professor og elektroingeniør ved Stanford University Shanhui Fan sammen med den kandidat-studerende Sid Assawaworrarit det første system, der trådløst kunne oplade genstande i bevægelse. Men teknologien var for ikke effektiv nok til at kunne bruges udenfor laboratoriet.
Nu er de to ingeniører dog tilbage med et nyt studie, hvor de har forfinet teknologien.
»Det her er et vigtigt skridt mod et praktisk og effektivt system, der trådløst kan genoplade biler og robotter, selv mens de bevæger sig ved høje hastigheder. Vi vil være nødt til at skalere mængden af strøm op for at oplade biler, men jeg tror ikke, det bliver en stopklods. For robotter er vi allerede på et niveau, der kan anvendes praktisk,« siger Shanhui Fan i pressemeddelelsen fra Stanford University.
Trådløse ladere sender strøm ved at skabe et magnetfelt, som svinger mellem to tilstande ved en frekvens, der skaber en vibration i magnetiske spoler på den modtagende enhed – for eksempel i en telefon eller en bil.
Problemet er, at disse resonante frekvenser ændrer sig, hvis afstanden mellem kilden og modtageren ændrer sig – selv en lille smule.
I forskernes første system for tre år siden, udviklede ingeniør-makkerparret en trådløs lader, der kunne sende elektricitet, selvom afstanden ændrede sig.
Det gjorde de ved at bruge en forstærker og en modstand, som tillod systemet automatisk at tilpasse frekvensen til distancen mellem oplader og objekt.
Men i første omgang brugte forstærkeren så meget elektricitet, at systemet kun videregav 10 procent af den strøm, der blev produceret.
I det nye studie viser forskerne, hvordan man kan opgradere videreførslen af strømmen til hele 92 procent.
Forstærkeren fra den oprindelige model er blevet skiftet ud med en såkaldt ‘switch mode’-forstærker, der kun forstærker under meget specifikke forhold.
Den nye prototype kan trådløst transmittere 10 watt elektricitet over en afstand på 60-90 cm. Ifølge Fan er der ikke nogle fundamentale forhindringer ved at opskalere teknologien til at kunne transmittere over 100 kw, som en bil kan have brug for, via opladningszoner placeret i vejene.
Han fortæller også i pressemeddelelsen, at systemet er hurtigt nok til at sende strøm til en bil i høj fart. Overførslen af strøm sker nemlig på få millisekunder, hvilket kun er en lille del af den tid, det tager en bil i en fart af 115 km i timen at passere en meters opladningszone.
Studiet er netop udgivet i det videnskabelige tidsskrift Nature Electronics.
