Interferensminskning i induktiv trådlös strömöverföring
- Diarienummer
- ID20-0096
- Projektledare
- Lau, Buon Kiong
- Start- och slutdatum
- 210301-211231
- Beviljat belopp
- 592 888 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Intresset för trådlös laddning av mobiltelefoner speglar den mänskliga önskan om frihet från kabel anslutningar. Trådlös strömöverförings (WPT) -teknologi är fortfarande ny men, de senaste trenderna visar ett växande intresse från regelsättande organisationer att införa mycket strikta gränser för elektromagnetisk störning. Detta kan påverka de framtida WPT-applikationerna allvarligt. För adressera denna utmaning avser detta industriprojekt att karakterisera och mildra elektromagnetisk störning från WPT-system. Projektet har 3 arbetspaket (WP): WP1 fokuserar på att identifiera mekanismer som reglerar det elektromagnetiska fältet kring WPT-enheter i närvaro av omgivande objekt. Detta är viktigt för att dra riktlinjer och göra matematiska modeller med avseende på fältegenskaperna. Dessa resultat kommer att användas i WP2 för att formulera tekniker för att reducera den elektromagnetiska störningen vid WPT-drift. Flera tekniker kommer att studeras, t ex användning av smarta material och avancerad signalbehandling. WP3 tillhandahåller experimentell validering av flera tekniker samt en prototyp för att stimulera vetenskapligt och kommersiellt intresse. De förväntade resultaten är: 1) Detaljerad utvärdering / jämförelse av innovativa lösningar för att reducera elektromagnetisk störning och prototypsystem för att demonstrera tekniken. 2) Internt kunnande och kompetens vid nok9 om interferensbegränsning av WPT-system. 3) Ökat samarbete mellan nok9 och Lunds universitet.
Populärvetenskaplig beskrivning
Trådlös laddning av smartphones och andra batteri drivna enheter har blivit enormt populärt, det produceras hundratals miljoner enheter med denna teknologi årligen. Populariteten av trådlös laddning beror på den bekvämlighet det medför till vårt dagliga liv. Liksom trådlös kommunikation, erbjuder det möjlighet att ta bort en ytterligare kabelanslutning. Vidare innebär ankomsten av en standard för trådlös laddning att olika laddare och enheter görs kompatibla, i motsats till konventionella strömkablar med olika anslutningstyper och effektbehov. Den trådlösa laddningstekniken utökas nu i stor skala till andra applikationer, inklusive bärbara datorer och elbilar. På grund av det ökande allmänintresset av denna teknik blir regulatoriska organ oroliga för exponering av elektromagnetiska fält som genereras av dessa enheter. I vissa länder planeras mycket stränga gränser för elektromagnetiska fält för vissa applikationer. Trenden att införa stränga gränser leder till ett stort behov av att minska de elektromagnetiska fält (störningar) som normalt omger trådlösa laddare. Detta är en mycket utmanande uppgift eftersom trådlösa laddare överför energin till mottagarenheten genom det elektromagnetiska fältet. Detta projekt syftar till att lösa problemet genom att först förstå vilken typ av elektromagnetisk störning som omger dessa enheter och sedan minska interferensen med hjälp av flera innovativa tekniker. Det elektromagnetiska fältet som alstras av en trådlös laddare komplext då det påverkas av närvaron av magnetiska och metalliska föremål i laddaren. Tidigare studier på detta område är mestadels begränsade till mycket ideala fall, de fysiska mekanismer som i stor utsträckning påverkar fältbeteendet i verkliga fall är okända. Systematiska steg kommer att vidtas för att få en detaljerad förståelse av fältegenskaperna. Därefter ska dessa nyförvärvade kunskaperna användas för att med hjälp av flera tekniker reducera fältläckage i utrymmet utanför laddningssystemet. Detta kommer att bidra till att minimera allmän exponering av elektromagnetiska fält. För att säkerställa att metoderna som utvecklas i projektet kommer att fungera i praktiken, kommer experiment att genomföras för att validera dessa metoder i projektets sista fas. Avsikten är att ta fram en demostations prototyp för att kunna bygga vidare på vetenskapliga och kommersiella intressen kring vår fältreduceringsteknik.