Come massimizzare l’efficienza della ricarica senza fili con più trasmettitori

Il trasferimento di energia wireless si è dimostrato molto utile nei dispositivi elettronici, ad esempio le apparecchiature medicali e gli smartphone, per i quali è essenziale poter disporre di una funzione di ricarica senza fili. Nella maggior parte dei casi, il passaggio avviene allineando o accoppiando due bobine di filo separate (trasmettitore Tx e ricevitore Rx). La corrente elettrica che circola nella bobina Tx crea poi un campo magnetico che trasferisce energia alla bobina Rx. Recentemente gli scienziati hanno studiato l’uso di più Tx, in grado di coprire un’ampia area di carica.

Come ottimizzare l’energia nella ricarica senza fili

Tuttavia, sebbene gli esperti abbiano studiato approfonditamente i metodi per trasferire energia senza fili con la massima efficienza nei sistemi a Tx singolo, lo stesso non vale per i sistemi con bobine Tx multiple. In questo caso, massimizzare l’efficienza è impegnativo perché il Rx potrebbe essere posizionato ovunque sulla superficie coperta dai Tx, portando ad un accoppiamento più forte con alcuni e ad un accoppiamento trascurabile con altri. Fino ad oggi, non esistevano schemi di controllo in grado di ottimizzare le correnti erogate a ciascun Tx in tempo reale.

In uno studio pubblicato nella rivista IEEE Transactions on Power Electronics, gli scienziati della Incheon National University, in Corea, hanno ideato una efficace strategia di controllo per massimizzare l’efficienza della ricarica wireless multi-Tx. Per prima cosa, hanno formulato un background teorico e hanno trovato importanti relazioni tra molte variabili del problema, come la connessione tra il grado di accoppiamento di ogni Tx all’Rx, la sua impedenza percepita o riflessa dall’Rx e la corrente ottimale di alimentazione.

Con queste conoscenze, i ricercatori hanno implementato un metodo nuovo, efficiente e relativamente più semplice per la ricarica wireless multi-Tx. Il professor Dukju Ahn spiega che la strategia del suo team si distacca dall’approccio più tradizionale, che consiste nel localizzare il Rx con un sensore di posizione e accendere solo il Tx più vicino ad esso. Lo studioso aggiunge che il team ha scoperto che è possibile misurare il grado di accoppiamento di ogni Tx indirettamente in tempo reale, attraverso la sua impedenza, il che permette di regolare dinamicamente l’uscita di ogni bobina Tx per ottenere la massima efficienza.

Ph. credits: Foto di sittikan raingkun da PxHere