تقنية الشحن اللاسلكي باستخدام الضوء. أخبار إلكترونيات الطاقة.

من بين الشركات التي تقدم حلولًا من هذا النوع ، تبرز Wi-Charge. مقرها في رحوفوت ، إسرائيل ، طورت الشركة تقنية شحن لاسلكي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي تميز عن نقل الطاقة الاستقرائي الكلاسيكي وشحن الترددات اللاسلكية.

طورت Wi-Charge AirCord ، وهو حل طاقة لاسلكي يتكون من جهاز إرسال واستقبال يستخدم شعاعًا من الضوء لشحن أنواع مختلفة من الأجهزة. وفقًا لـ Wi-Charge ، على عكس التقنيات الأخرى ، حيث تنخفض الطاقة كمربع المسافة ، مع هذه التقنية ، تكون الطاقة مستقلة عن المسافة.

علاوة على ذلك ، يتم توفير الطاقة للأجهزة المستهدفة فقط ، دون نشر إشعاع غير مرغوب فيه في البيئة المحيطة.

متصل بشبكة الكهرباء (التيار المتردد أو المباشر) ، يقوم جهاز إرسال الطاقة اللاسلكية (الشكل 1) بتحويل الكهرباء إلى أشعة تحت الحمراء آمنة ، والتي توفر الطاقة لأجهزة العميل.

على الجانب الآخر ، يقوم مستقبل الطاقة اللاسلكي ، الذي يمكن توصيله أو تضمينه بجهاز عميل ، بتحويل طاقة الأشعة تحت الحمراء مرة أخرى إلى كهرباء. يمكن لجهاز الاستقبال بعد ذلك استخدام هذه الطاقة لشحن بطارية داخلية قابلة لإعادة الشحن أو مكثف فائق.

يقوم جهاز الاستقبال بإرسال بيانات القياس عن بُعد لجهاز العميل بما في ذلك حالة البطارية وإحصائيات الاستخدام ومعلومات الفوترة والمزيد.

يمكن لجهاز إرسال واحد تشغيل أجهزة متعددة (يتم تحديدها تلقائيًا) ، بينما يمكن أيضًا استخدام أجهزة إرسال متعددة في طبولوجيا لعمليات النشر الأكبر ، مثل محلات السوبر ماركت وأرضيات الإنتاج ومراكز التسوق والمطاعم.

في الآونة الأخيرة ، أعلنت Wi-Charge عن ترقية كبيرة لتقنيتها في محاولة لتطوير السوق وتوفير الشحن اللاسلكي لمزيد من الأدوات والتطبيقات. تعمل Wi-Charge على تعزيز تحقيق هدفها المتمثل في عالم خالٍ من الأسلاك من خلال إدخال مستقبل Gen2 الخاص بها. يُعد جهاز استقبال Wi-Charge Gen2 تقدمًا مهمًا للقطاع الذي يوفر لمصنعي الأجهزة الوصول المباشر ويضع معايير جديدة في الطاقة وبساطة التكامل وعامل الشكل.

وفقًا لشبكة Wi-Charge ، تعمل التحسينات الجديدة على زيادة الطاقة مع تقليل البصمة لتعزيز إمكانات الشحن اللاسلكي ونطاق الأجهزة. مع مساحة أصغر بنسبة 30٪ وتوفر طاقة أكبر بنسبة 40٪ من الإصدار السابق ، أصبح مستقبل Wi-Charge متوافقًا الآن مع مجموعة أكبر من الأجهزة وحالات الاستخدام.

وفقًا لشبكة Wi-Charge ، تم تحسين جهاز الاستقبال بما يلي:

“مع مستقبل الجيل الأول ، لم تكن هذه التحسينات الجديدة موجودة ، وتم إنجاز كل شيء من جانب العميل. قال أوري مور ، الشريك المؤسس وكبير مسؤولي الأعمال في Wi-Charge ، في مقابلة مع إي تايمز.

يمكن الآن تكوين معلمات العمل لجهاز الاستقبال Gen2 ، على سبيل المثال ، مستوى الجهد المستخدم لإعادة شحن البطارية ، عبر البرنامج. وهذا يعني أنه يمكن للعميل تبسيط تصميم الحل ، وتوفير الوقت وتقليل التكلفة. مع مستقبل الجيل السابق ، كان على Wi-Charge تصميم حزمة البطارية ، ثم دمجها مع PCBA الخاص بالعميل والذي يتضمن شاحن البطارية ، ومحول الجهد ، والمعالج الذي سيتواصل عبر I²ج – مقدار البطارية المتوفرة داخل البطارية.

“مع تقنية الجيل الثاني لدينا ، كل هذه الميزات موجودة بالفعل داخل جهاز الاستقبال. كل ما عليك فعله هو توصيلها بالبطارية وتهيئتها بالمعلمات ذات الصلة. قال إيلي زلاتكين ، نائب الرئيس ، R&D ، Wi-Charge ، “هذا كل شيء ، ما عليك سوى القيام بالأسلاك والتعبئة الميكانيكية”.

يحقق جهاز الاستقبال الجديد تحسنًا كبيرًا في الطاقة والحجم والتكلفة. كما أشار زلاتكين ، لم يتم زيادة القوة ، ولكن الكفاءة.

“الطاقة التي يحصل عليها مستقبل Gen2 من جهاز الإرسال هي نفسها كما كانت من قبل ، ولكن تم تحسين الكفاءة بشكل كبير. في السابق ، كانت أجهزتنا ذات الطاقة المنخفضة توفر 60 ميجاوات ، بينما تبلغ الآن 100 ميجاوات. وقال زلاتكين إن الأجهزة ذات الطاقة الأعلى انتقلت من 250 إلى 330 ميغاواط ، وكل ذلك تم تحقيقه باستخدام نفس مستوى الطاقة المرسلة.

تم تحقيق هذه التحسينات باستخدام مكونات أفضل وأكثر كفاءة ، وإعادة تعريف تخطيط الدائرة ، وفهم أفضل لكيفية استخدام وحدة التحكم. لم يتم تصميم الوحدة للتكامل الخارجي ، أو كجهاز توصيل وتشغيل لتطبيقات المستهلك. إنه فقط للتكامل الداخلي داخل الجهاز ، عن طريق موصل صغير رخيص لم يكن متوفرًا مع الجيل السابق.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن بناء شبكة بها أجهزة إرسال واستقبال متعددة (انظر الشكل 2) ، مما يسمح للعميل بإعطاء الأولوية لجهاز معين على الأنواع الأخرى من الأجهزة. يمكن اعتباره نوعًا من ميزة جودة الخدمة (QoS) ، حيث قد يدفع عميل معين أكثر مقابل أولوية أعلى في الشحن.

على سبيل المثال ، إذا كان هناك قفل ذكي وفرشاة أسنان في نفس الشبكة ، فقد يكون من الأهمية بمكان أن تكون بطارية القفل ممتلئة. لذلك ، وفقًا لـ Wi-Charge ، يمكننا تحديد سياسة يكون فيها القفل أولوية أعلى في الشحن من فرشاة الأسنان.

“للعام المقبل ، سينصب تركيزنا على شاشات عرض الإعلانات اللاسلكية ، والأقفال الذكية ، وغيرها من الأجهزة الذكية للتحكم في الوصول في المباني الصغيرة. نحن نعمل بالفعل على لوحة شحن تجارية يمكنك وضعها في غرف الاجتماعات أو المطاعم وشاحن فرشاة أسنان. بالإضافة إلى ذلك ، قد ندخل أيضًا الستائر الكهربائية والستائر الكهربائية والأسواق الصناعية أيضًا. للأسف ، لا يمكن الكشف عن ما نفعله مع مصنعي المعدات الأصلية من جانب المستهلك. لكنه مثير “، اختتم مور.

Maurizio Di Paolo Emilio حاصل على درجة الدكتوراه في الفيزياء ومهندس اتصالات. عمل في العديد من المشاريع الدولية في مجال أبحاث موجات الجاذبية ، وتصميم نظام التعويض الحراري (TCS) وأنظمة الحصول على البيانات والتحكم فيها ، وفي مشاريع أخرى حول الحزم الميكروية للأشعة السينية بالتعاون مع جامعة كولومبيا ، وأنظمة الجهد العالي وتقنيات الفضاء. للاتصالات والتحكم في المحركات مع ESA / INFN. تم تطبيق TCS على تجربتي Virgo و LIGO ، التي اكتشفت موجات الجاذبية لأول مرة وحصلت على جائزة نوبل في عام 2017. منذ عام 2007 ، كان مراجعًا للمنشورات العلمية للأكاديميين مثل مجلة Microelectronics Journal ومجلات IEEE. علاوة على ذلك ، فقد تعاون مع شركات صناعة إلكترونية مختلفة والعديد من المدونات والمجلات الإيطالية والإنجليزية ، مثل Electronics World و Elektor و Mouser و Automazione Industriale و Electronic Design و All About Circuits و Fare Elettronica و Elettronica Oggi و PCB Magazine ، كاتب / محرر تقني متخصص في عدة مواضيع في الإلكترونيات والتكنولوجيا. من عام 2015 إلى عام 2018 ، كان رئيس تحرير Firmware و Elettronica Open Source ، وهما مدونات ومجلات تقنية لصناعة الإلكترونيات. شارك في العديد من المؤتمرات كمتحدث في الكلمات الأساسية لموضوعات مختلفة مثل الأشعة السينية وتقنيات الفضاء وإمدادات الطاقة. يستمتع موريزيو بكتابة وإخبار القصص حول إلكترونيات الطاقة وأشباه الموصلات ذات فجوة الحزمة العريضة والسيارات وإنترنت الأشياء والمدمجة والطاقة والحوسبة الكمومية. ماوريتسيو هو محرر محتوى في AspenCore منذ عام 2019. وهو حاليًا رئيس تحرير Power Electronics News و EEWeb ومراسلًا لـ EE Times. وهو مضيف برنامج PowerUP ، وهو بودكاست حول إلكترونيات الطاقة ، ومروج ومنظم مؤتمر PowerUP الافتراضي ، وهو قمة يتحدث فيها المتحدثون الرائعون كل عام عن اتجاهات تصميم إلكترونيات الطاقة. علاوة على ذلك ، فقد ساهم في عدد من المقالات التقنية والعلمية بالإضافة إلى عدد من كتب Springer حول حصاد الطاقة وأنظمة الحصول على البيانات والتحكم فيها.