Induktives Handy-Laden wird alltagstauglich
Ansatz von Ingenieuren der Aalto Universität nutzt raffiniertes Spulen-Design für altes Problem
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Neues Induktionsladegerät mit willkürlich drapierten Smartpones (Illustration: aalto.fi) |
Espoo (pte002/22.08.2023/06:05)
Forscher der Aalto Universität machen berührungsloses Laden von Smartphones und anderen elektronischen Geräten bald alltagstauglicher. Denn dank ihres neuen Verfahrens müssen die Devices nicht mehr präzise platziert werden, um eine induktive Ladung zu ermöglichen
Alte Lösungen zu komplex
Bei früheren Versuchen, derartige Ladegeräte zu entwickeln, integrierten die Forscher mehrere Sendespulen, die jeweils an eine eigene Stromquelle angeschlossen waren. Die Komplexität dieser Konstruktion verhinderte jedoch eine breite Verwendung. Ein anderer Ansatz änderte die Ausrichtung des Ladefeldes, wenn ein Gerät erkannt wird, aber auch das ist zu kompliziert und teuer für die Kommerzialisierung.
Die finnischen Ingenieure um Postdoktorand Nam Ha-Van haben eine einfachere, kostengünstigere und dennoch hochfunktionale Alternative entwickelt. Ein wesentlicher Bestandteil ihres innovativen Systems ist eine zylindrische Leistungsspule, deren Drähte oben und unten gegenläufig gewickelt sind - eine Z-förmige Brücke verbindet diese beiden Enden.
Berührungsloses Laden 2.0
"Da der Strom durch diese Wicklungen in entgegengesetzte Richtungen fließt, erzeugt er komplementäre Magnetfelder", so Ha-Van. Diese würden sich in alle Richtungen ausbreiten und einen aktiven Ring bilden, sodass alle darin platzierten Geräte aufgeladen werden. Deren Ausrichtung spiele keine Rolle. Für Menschen soll das elektromagnetische Feld harmlos sein. Zudem sei die "parasitäre Strahlung", also das Feld, das sich außerhalb des aktiven Rings ausbreitet, extrem klein und harmlos.
Berührungsloses Laden ist nur mit Geräten möglich, die mit einer Empfängerspule ausgestattet sind. Diese fängt das elektromagnetische Feld ein und wandelt es in elektrischen Wechselstrom um, der die Batterie auflädt, nachdem er gleichgerichtet worden ist. Der Wirkungsgrad liegt bei rund 70 Prozent. Es werden also 70 Prozent der Eingangsenergie in Ladestrom umgesetzt
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