تقنية جديدة تمكَن من شحن السيارات الكهربائية لاسلكيًا

أكد الباحثون على إمكانية شحن السيارات الكهربائية في المستقبل، من خلال حركتها أثناء القيادة، وذلك بفضل اكتشاف علمي في تقنية الشحن اللاسلكية. وتمكنوا من نقل الكهرباء لاسلكيا بين الأجسام المتحركة، وكانوا قادرين على نقل 1 ميلي وات شحن إلى مصباح كهربائي ليد متحرك على مسافة تبعد 3 أقدام. وإذا أمكن توسيع نطاق النظام، فإنه يمكن أيضا السماح للشحن اللاسلكي لكل شيء بدءًا من السيارات الكهربائية الموجودة على الطريق، إلى تصنيع الروبوتات في المصانع.

ونشر باحثون في جامعة ستانفورد دراسة تبين أنهم كانوا قادرين على نقل الكهرباء إلى مصباح ليد، والذي يستخدم شحنة صغيرة 1 ميلي وات، حيث تحرك على مسافة. وتتطلب السيارات الكهربائية عشرات كيلووات للتشغيل ويعمل الفريق الآن على زيادة كمية الكهرباء، التي يمكن نقلها. ومن خلال تعديل النظام لتوسيع مسافة النقل وتحسين الكفاءة، يعتقد أنها يمكن أن تنقل نوع التيارات اللازم لتشغيل سيارة ما.

ويقوم الباحثون بوضع تصور للتقنية التي يجري بناؤها في أسطح الطرق في المستقبل، مما يسمح للسيارات الكهربائية للشحن أثناء حركتها. ويمكن أيضا أن تستخدم تلك التقنية في تطوير محطات الشحن لمسافات طويلة، لمجموعة من الأجهزة الإلكترونية. وقال الدكتور شانهوي فان، "كنا قادرين على بناء نظام نقل الطاقة اللاسلكية، حيث يمكن الحفاظ على كفاءة عالية عند نقل الطاقة إلى جسم متحرك، والتقدم الذي أحرزناه ​​يمكن أن يكون مفيدا كلما طلب نقل الطاقة اللاسلكية إلى جهاز محمول أو مركبة، ولكن لنقل الطاقة إلى المركبات، يحتاج الفرد إلى زيادة كبيرة في القدرة التي يتم نقلها".

وتابع "نحن مهتمون في توسيع هذا المفهوم لمكونات تشمل مصادر متعددة وأجهزة الاستقبال، وذلك بهدف تحقيق نقل قوي الطاقة اللاسلكية على نطاق واسع". وقام المخترع الصربي الأميركي نيكولاي تسلا لأول مرة بوضع تصور لنقل الكهرباء اللاسلكي لمسافات طويلة، منذ أكثر من 100 سنة مضت، لكنه لم يصل بعد إلى التيار الرئيسي. ويستند نظام ستانفورد على تقنية اقتران الرنيني المغناطيسي، والتي تم تطويرها في عام 2007 في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ويتم نقل الطاقة بين موصل إرسال وموصل استقبال. وتمكن الباحثون من نقل حوالي 60 وات من الطاقة إلى جسم ثابت على بعد مترين (6.5 أقدام). لتمكين هذا العمل خلال الحركة، فإن النظام يتطلب ضبط يدوي لضمان أن تردد المجال المغناطيسي لا يزال مستقرا.

ولمعالجة هذا التحدي، استبدل فريق ستانفورد مصدر الترددات الراديوية في جهاز إرسال النظام، بمكبر جهد كهربائي متاح تجاريا ومقاوم للتغذية المرتدة. ويتيح ذلك للنظام التعرف تلقائيا على التردد الصحيح لمسافات مختلفة دون الحاجة إلى تدخل الإنسان. ولاختبار هذا الإعداد، وضع طالب الدراسات العليا سيد أسواوراريت، المؤلف الرئيسي للدراسة، لمبة ليد على موصل استقبال. وفي الإعداد التقليدي وبدون ضبط نشط، سيقل سطوع ليد مع بعد المسافة. ولكن السطوع ظل ثابتا حيث انتقل المتلقي بعيدا عن المصدر بمسافة حوالي ثلاثة أقدام (متر واحد).