Fremtidens mobiltelefoner og elbiler oplades gennem luften

Forskere arbejder ihærdigt på at udvikle praktiske systemer til opladning af mobiltelefoner og laptops gennem luften. Selv opladning af elbiler kan blive en realitet, vurderer de. Der er til gengæld stor skepsis over for trådløs energioverførsel til generelle anvendelser.

Tanken om trådløs elektricitet er for øvrigt langtfra ny. For mere end 100 år siden eksperimenterede den serbiske emigrant Nikola Tesla med trådløs overførsel af elektricitet på Long Island ved New York.

Her byggede han i 1901 et 60 meter højt tårn, der dels skulle bruges til trådløs kommunikation, som Marconi netop havde vist var praktisk muligt, dels - og mere spændende - til trådløs overførsel af elektrisk energi.

Teslas økonomiske bagmand, J.P. Morgan trak sig dog ud af projektet, inden tårnet blev helt færdigt. Det blev revet ned i 1917.

I 2006 genlancerede en anden emigrant fra Balkan, Marin Soljacic fra Massachusetts Institute of Technology (MIT), ideen om at sende elektricitet gennem luften via elektromagnetiske induktion.

Året efter viste han, at det var praktisk muligt at overføre elektrisk energi to meter gennem luften og få en 60- watt pære til at lyse via en trådløs forbindelse. Soljacic oprettede kort efter firmaet WiTricity til at videreudvikle teknologien, og firmaet har nu en snes ansatte.

Man skal dog ikke forvente, at trådløs elektrictet står foran et enormt gennembrud på alle områder. Der er mange hindringer for, at det bliver en udbredt teknologi, påpeger flere eksperter over for IEEE Spectrum.

Resonant kobling øger effektivitet

Soljacics eksperiment gik verden over, selv om det, som IEEE Spectrum skriver, i princippet ikke adskiller sig meget fra det, som foregår i enhver elektrisk transformer.

En vekselstrøm gennem en spole vil generere et magnetisk felt, som giver anledning til en vekselspænding i en anden spole. I en typisk transformer holder man fat på magnetfeltet ved at lede det gennem et jernåg. Det giver anledning til minimalt tab.

Forsøger man sig med kobling mellem spolerne direkte gennem luften, bliver tabene meget store. Soljacic viste dog, at man med et resonansprincip kan koble en forholdsvis stor del af energien fra senderen over i modtageren.

I forhold til energioverførsel uden resonansprincip er der tale om en voldsom forbedring. Ud fra et miljø- og energimæssigt synspunkt er der dog stadig tale om en ringe effektivitet på omkring 15 procent, som ikke vil være acceptabel i praktiske systemer.

Soljacic viste sig siden hen i øvrigt ikke at være den første MIT-forsker, der havde eksperimenteret med trådløs energioverførsel via et resonansprincip. Det samme havde Jeff Lieberman fra MIT's Media Lab gjort allerede i 2005 - men uden at Lieberman og Soljacic var klar over sammenfaldet.

Inspireret af Soljacic har også Intel eksperimenteret med trådløs energioverførsel i deres forskningslaboratorier til opladning af laptops.

Mobiltelefoner og elbiler

Menno Treffers fra Philips Electronics står i spidsen for det to år gamle Wireless Power Consortium, der arbejder for industristandarder for trådløse opladning. Han mener, det vil være interessant og praktisk muligt at overføre energi over afstande, der er mindre end diameteren for spolerne i sender og modtager.

Det baserer han bl.a. på undersøgelser foretaget af Eberhard Waffenschmidt, ligeledes fra Philips Electronics, af forsøgene fra Intel og Soljacics selskab WiTricity.

Waffenschmidt mener, at disse eksperimenter går helt til grænsen for, hvad der er praktisk muligt, uden at effektiviteten bliver helt urimelig lav.

Selv om resonant induktion bliver begrænset til små afstande, kan der dog også godt tænkes et marked i forbindelse med elbiler. Grant Covic mener, at det burde være muligt at udvikle et system, der kan oplade en elbil over afstande på 20-40 cm.

»Teknologien ligger dog nok mindst ti år ude i fremtiden,« konstaterer han.

Forkortet - læs hele artiklen i Elektronik-sektionen i den trykte udgave af Ingeniøren.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

[citat]i forhold til energioverførsel uden resonansprincip er der tale om en voldsom forbedring. Ud fra et miljø- og energimæssigt synspunkt er der dog stadig tale om en ringe effektivitet på omkring 15 procent, som ikke vil være acceptabel i praktiske systemer.[/citat] Helt enig. Jeg har stadig lidt svært ved at forstå modstanden mod konventionelle stik med tab på langt under 1% I langt de fleste tilfælde er der kun tale om dovenskab eller et behov for at flashe noget små-magisk - SÅ mange ting er der heller ikke med behov for IP68 eller afstand til laderen.

Til pacemakere m.v. er teknologien fin, men der er effektiviteten heller så vigtig (så længe patienten ikke bliver grillet af den 'overskydende' energi), men i en tid hvor fokus er på energibesparelse, virker det lettere hovedløst. Især til opladning af elbiler.

  • 0
  • 0

Helt enig med Jens ovenfor -

Atter en i en uendelig artikelserie om trådløs energioverførsel - - -

Vi lovgiver omkring apparaters standbyforbrug til under 1 watt - og samtidig forsker vi i trådløs energioverførsel med kæmpetab - det giver ingen mening - - -

mvh Flemming

  • 0
  • 0

Kære Alle

Det er nu ikke så ringe som det ser ud til at være omkring "trådløs" overførelse af EL. På en eMobility konference i Bonn, Tyskland, var der for nylig ret så interessante fremskridt, som gør muligt, at man kan "tanke" el til eMobility (el-biler, el-busser etc) "on-the-fly" (mens bilerne kører) ved selv høje effekter. Endsige selvfølgelig når køretøjerne står på en P-plads, ved supermarkedet, i skolen, på arbejdspladsen osv. osv..

En af de førende på området er TU i Braunschweig. Her har man ca. 30 års erfaring på området og har her blandt leveret den grundlæggende teknologi til Transrapit højhastighedstogsystemet, som jo tekniske set er en lækkerbisken - som jeg ser det.

Herfra arbejdes der på en teststrækning i Trekantsområdet, hvor der skal samles erfaringer omkring pendlere, som bruger el-biler og tankes op på arbejde og undervejs.

Induktive hilsner

Ingo Walterscheid

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten