Пробив: Нова система за безжично предаване на енергията остава стабилна при всякакво натоварване
Безжичните системи за транспорт на сила съществуват още от времето на Никола Тесла и през днешния ден се употребяват за зареждане на смарт телефоните, електрическите четки за зъби и датчиците за интернет на нещата. Екип от японски учени е създал способ, основан на машинно образование, за планиране на безжични системи за транспорт на сила, които поддържат постоянна мощ без значение от съмненията на напрежението. Изследователите считат, че са създали значима крачка към бъдещето, в което преносът на сила ще стане напълно безжичен.
Традиционните системи за безжично предаване на сила изискват индуктивности и кондензатори с точни стойности на параметрите. Тези стойности нормално се дефинират посредством комплицирани аналитични уравнения, основани на идеализирани условия. В действителността обаче фактори като паразитен потенциал, индустриални допуски и условия на околната среда могат да окажат неподходящо въздействие върху тяхната работа. Това води до неустойчивост на изходното напрежение и загуба на опцията за комутация при нулево напрежение, написа IE. Възможността да работят без значение от електрическото напрежение разрешава поддържане на комутацията при нулево напрежение и стабилността на изходното напрежение даже при смяна на товара.
Екип от университета в Чиба предложи способ, основан на машинно образование, за планиране на безжична енергийна система с самостоятелна от напрежението работа. В него безжичното предаване на сила се разказва благодарение на диференциални уравнения, които разказват изменението на напреженията и токовете в системата. Отчитат се характерностите на действителните съставни елементи.
Тези уравнения се вземат решение малко по малко, до момента в който системата доближи равновесно положение. След това функционалността прави оценка работата на системата във връзка с основни индикатори: стабилността на изходното напрежение, успеваемостта и коефициента на хармоничните изкривявания. След това логаритъмът поправя параметрите на схемата, с цел да усъвършенства резултата. Цикълът на оптимизация се повтаря, до момента в който системата не отговори на условията за работа, самостоятелна от напрежението.
Изследователите ползват своя метод при проектирането на безжична енергийна система от клас EF, която съчетава инвертор от клас EF с изправител от клас D. В типичната настройка инверторът от клас EF може да поддържа безжично предаване на сила единствено в плановата работна точка. Промяната на натоварването нормално води до срив и понижена успеваемост. Системата, създадена благодарение на машинно образование, е лимитирала съмненията на напрежението до по-малко от 5% за другите вариации на напрежението. Обикновено тази стойност е 18% или повече.
Системата също по този начин сполучливо се оправя с безжичния транспорт на сила и обезпечава огромна успеваемост при разнообразни условия на напрежението, като доставя 23 W мощ с 86,7% успеваемост при периодичност 6,78 MHz. Ефективността на системата се усъвършенства даже при ниски натоварвания с помощта на точното моделиране на паразитния потенциал на диодите. Внимателният разбор на загубите на мощ сподели, че системата е в положение да поддържа постоянен първоначален ток, което е основен фактор за успеваемостта.
„ Убедени сме, че резултатите от това проучване са значима стъпка към едно изцяло безжично общество “, съобщи професор Хироо Секия, началник на изследователския екип.
