Hoppa till innehåll
EN In english

Förbättrad användarupplevelse i trådlös strömöverföring

Diarienummer
SM17-0059
Start- och slutdatum
180101-191231
Beviljat belopp
910 179 kr
Förvaltande organisation
Lund University
Forskningsområde
Informations-, kommunikations- och systemteknik

Summary

Mobile communications are extremely popular today. However, the frequent need for charging smartphones using wire is inconvenient, and it has spurred the fast-growing demand for wireless charging. Concurrently, wireless charging is being explored for many new applications. Due to this field being relatively undeveloped, there are many open questions and hence research opportunities. The proposed 18-month project aims to provide synergy between Prof Buon Kiong Lau's interest to expand his expertise in antenna system technologies and nok9's vision to develop innovative solutions to improve user experience in inductive wireless charging. The main objective is divided into three work packages (WPs): WP1. Derive performance limits subject to industrial design constraints and realistic scenarios WP2. Develop efficient and low-complexity algorithms for coil selection and nearfield beamforming WP3. Implement and evaluate proposed solution in a hardware testbed Prof Lau will work at nok9 for 60% in months 1-6 (WP1), 40% in months 7-12 (WP2) and 50% in months 13-18 (WP3). Master thesis students from Lund University will support WP1 and WP3. The expected results are: 1. Proof-of-concept low-complexity multi-coil systems that meet performance requirements. 2. Establishment of an in-house team of R&D engineers at nok9 with knowledge and experience in simulations and design of coil array systems. 3. Increased level of collaboration between nok9 and Lund University.

Populärvetenskaplig beskrivning

Under de senaste åren har mobil kommunikation upplevt en enorm tillväxt i popularitet. Det totala antalet mobila abonnenter världen över kommer överstiga 5 miljarder i år! Men samma energihungriga funktioner som har stimulerat smartphones popularitet har lett till behovet av frekvent laddning, vilket är obekvämt eftersom det kräver trådanslutning till ett ledigt eluttag. Därför får introduktionen av trådlös laddning av smartphones mycket uppmärksamhet. Till exempel stöds den trådlösa laddningsstandarden, Qi, som utvecklats av Wireless Power Consortium (WPC) av de flesta större leverantörer av mobila enheter, inklusive Samsung, Apple och Huawei. Dessutom undersöks trådlös laddning i många andra spännande applikationer, inklusive trådlös strömförsörjning av köksapparater och fjärrladdning av lågeffektenheter. I detta projekt fokuseras på att förbättra användarupplevelsen av trådlös laddning för små enheter, särskilt smartphones. Huvudmålet är att göra det enklare för användarna att ladda sina enheter genom att använda innovativa sätt att förenkla tekniska begränsningar vid trådlös laddning. I synnerhet innefattar konventionell trådlös laddning två spolar som placeras väldigt nära varandra för att möjliggöra överföring av elektromagnetisk energi från en spole till den andra spolen. I denna konfiguration kräver systemet en laddningsplatta per enhet och lågt avstånd mellan enheten och laddningsplattan. Genom att införa flera spolar vid laddningsplattan samt samordnad drift av dessa spolar, kan flera enheter laddas samtidigt och enheten kan placeras längre bort från spolarna utan avsevärd minskning i laddningsprestanda. Dessa fördelar kommer förbättra användarupplevelsen vid trådlös laddning. Dessutom kommer dessa tekniker att ge större flexibilitet för systemdesigners vid utvidgning av dess tillämpningar. För att möjliggöra dessa innovativa lösningar måste fysiken bakom flerspoles konfigurationen förstås, och simuleringsverktyg måste utvecklas för att hjälpa till med designprocessen. Dessutom behövs en lågkomplicerad algoritm för samordning av de elektromagnetiska fälten som alstras av spolarna för att underlätta praktiska implementeringar av metoden. Också programvaru- och hårdvaruprototyper kommer behövas för att validera systemfunktionaliteten. Därför utgör dessa aspekter huvuddragen för det föreslagna projektet.