Беспроводное питание потенциально может быть очень полезным, но диапазон является серьезным препятствием. В новом экспериментальном проекте для проверки концепции Ericsson и PowerLight Technologies продемонстрировали технику, называемую концентрацией оптических лучей в направленный пучок, используя лазер для передачи энергии на портативную базовую станцию 5G.
Большинство людей знакомы с беспроводным питанием для зарядки таких устройств, как телефоны, часы или наушники, но при этом их все равно нужно класть на подставку, что ограничивает ее полезность. Лабораторные установки экспериментируют с более крупными системами, которые могут заряжать устройства в любом месте комнаты, но как насчет передачи электричества на большие расстояния на открытом воздухе?
PowerLight Technologies разрабатывала технологию для этого в течение многих лет, и теперь продемонстрировала это с доказательством концепции в партнерстве с телекоммуникационной компанией Ericsson. Система состоит из двух основных компонентов, передатчика и приемника, которые потенциально могут находиться на расстоянии сотен или тысяч метров друг от друга.
Система не посылает электричество напрямую, как катушка Тесла - вместо этого электричество на конце передатчика используется для создания мощного светового луча и отправки его к приемнику, который улавливает его с помощью специальной фотоэлектрической матрицы. Матрица, в свою очередь, преобразует входящие фотоны обратно в электричество для питания любого устройства, к которому она подключена.
Схема, иллюстрирующая технологию беспроводной передачи энергии. Фото: PowerLight Technologies
Хотя может показаться опасным, чтобы луч высокой интенсивности проходил через открытый воздух, существуют меры безопасности. Сам луч окружен более широким «цилиндром» датчиков, которые обнаруживают приближение чего-либо и отключают луч в течение миллисекунды. Это настолько быстро, что мимолетные перебои, например, птицы, не повлияют на обслуживание, а на стороне приемника есть резервный аккумулятор, чтобы покрыть любые потенциальные долгосрочные сбои.
В данном случае система PowerLight питала одну из базовых станций Ericsson 5G, которая не была подключена к какому-либо другому источнику питания. Система выдавала 480 Вт на расстояние 300 м, но команда утверждает, что технология уже должна быть способна передавать 1000 Вт на 1 км, с возможностью расширения в будущих тестах.
Беспроводное питание этих узлов сети 5G может сделать их более портативными, что позволит развертывать их временно в местах с повышенным спросом, таких как фестивали и мероприятия, или во время стихийных бедствий, когда другая инфраструктура была нарушена.
Технология оптического излучения PowerLight может найти применение и во многих других приложениях, таких как зарядка электромобилей, повышение управляемости электросети на лету и даже потенциально в будущих космических миссиях.
Однако это не единственная компания, стремящаяся к схожим целям. В прошлом году новозеландский стартап Emrod представил свое собственное видение передачи энергии на большие расстояния, но вместо света и фотоэлектрических элементов он передавал направленным лучом микроволновую энергию между антеннами. Прототипы Emrod на данный момент излучают около 2 кВт энергии на расстояние более 40 м, и компания утверждает, что это можно будет масштабировать, чтобы передавать гораздо больше энергии на десятки километров.
В целом беспроводная передача энергии может стать ключевой частью электрических сетей в ближайшие десятилетия.
Источник: Ericsson, PowerLight
