Un nuevo sistema de carga inalámbrico puede cargar dispositivos colocados en cualquier lugar dentro de un anillo a su alrededor. Esto, a diferencia de los actuales sistemas existentes, que transfieren energía en una dirección específica o a una posición específica.
Al proporcionar un campo de carga en forma de cilindro, este nuevo sistema ofrece un diseño más conveniente y confiable para el uso del consumidor doméstico.
Un nuevo sistema de carga inalámbrica para uso doméstico
Investigadores de la Universidad Aalto desarrollaron el nuevo sistema para abordar estos desafíos. «Nos propusimos crear un sistema simple y de bajo costo utilizando solo una fuente de energía», señaló Nam Ha-Van, el investigador postdoctoral que dirigió el estudio.
La clave del nuevo diseño es una bobina de potencia cilíndrica. El cable en la parte superior de la bobina está enrollado en dirección opuesta al cable en la parte inferior de la bobina, con un puente en forma de z que los conecta. Dado que la corriente fluye a través de estos devanados en direcciones opuestas, producen campos magnéticos complementarios. Un campo fluye desde el centro de la bobina cilíndrica, alrededor del devanado superior y vuelve a entrar por la parte superior; el otro fluye desde el medio, alrededor de la bobina inferior y vuelve a entrar por la parte inferior.
Esto da como resultado un campo magnético uniforme alrededor del centro de la bobina de carga . Los receptores colocados en cualquier lugar dentro de esa área se cargan de manera eficiente, independientemente de su posición u orientación. «Esto fue solo una prueba de concepto», comentó Yining Liu, candidato a doctorado y participante de esta investigación. «Ahora podemos trabajar para mejorar la eficiencia, tal vez alrededor del 90%, y también la potencia».
El principal desafío en la creación de un cargador omnidireccional ha sido que la fuerza del campo de carga cambia con la ubicación. Esto significa que los dispositivos se cargarán de manera ineficiente si están en el lugar equivocado o si no están orientados correctamente. Un enfoque para resolver esto es crear un campo de carga utilizando varias bobinas transmisoras conectadas a varias fuentes de alimentación, pero esto aumenta la complejidad del transmisor, lo que hace que el sistema sea poco práctico. Otros sistemas usan retroalimentación para orientar adecuadamente el campo de carga, pero los sistemas de control también son complicados y costosos.
Basándose en simulaciones del campo electromagnético alrededor de un dispositivo de consumo, los investigadores encontraron que el nivel de exposición cumplía con los requisitos de las normas de seguridad. Sin embargo, se requerirán más estudios de seguridad antes de que se pueda utilizar la tecnología.
El nuevo diseño complementa el trabajo reciente del mismo grupo de investigación que hizo posible transferir energía a múltiples receptores en movimiento en un área de carga. Las dos tecnologías abordan diferentes dimensiones del desafío de la carga inalámbrica: libertad de movimiento para aplicaciones industriales y colocación libre para dispositivos de sobremesa de consumo, como móviles, tabletas y relojes inteligentes, entre otros.