La carga inductiva (también conocida como carga inalámbrica o carga inalámbrica ) es un tipo de transferencia de energía inalámbrica . Utiliza inducción electromagnética para proporcionar electricidad a dispositivos portátiles. La aplicación más común es el estándar de carga inalámbrica Qi para teléfonos inteligentes, relojes inteligentes y tabletas. La carga inductiva también se utiliza en vehículos, herramientas eléctricas, cepillos de dientes eléctricos y dispositivos médicos. El equipo portátil se puede colocar cerca de una estación de carga o plataforma inductiva sin necesidad de estar alineado con precisión o hacer contacto eléctrico con una base o enchufe.
La carga inductiva se llama así porque transfiere energía a través del acoplamiento inductivo . Primero, la corriente alterna pasa a través de una bobina de inducción en la estación o plataforma de carga. La carga eléctrica en movimiento crea un campo magnético , cuya fuerza fluctúa porque la amplitud de la corriente eléctrica fluctúa. Este campo magnético cambiante crea una corriente eléctrica alterna en la bobina de inducción del dispositivo portátil, que a su vez pasa a través de un rectificador para convertirlo en corriente continua . Finalmente, la corriente continua carga una batería o proporciona energía operativa. [1] [2]
Se pueden lograr mayores distancias entre las bobinas del transmisor y el receptor cuando el sistema de carga inductiva utiliza un acoplamiento inductivo resonante , donde se agrega un condensador a cada bobina de inducción para crear dos circuitos LC con una frecuencia de resonancia específica. La frecuencia de la corriente alterna se corresponde con la frecuencia de resonancia y la frecuencia se elige en función de la distancia deseada para la máxima eficiencia. [1] Las mejoras recientes a este sistema resonante incluyen el uso de una bobina de transmisión móvil (es decir, montada en una plataforma o brazo elevado) y el uso de otros materiales para la bobina receptora, como cobre plateado o, a veces, aluminio para minimizar el peso y disminuir Resistencia por efecto piel .
Historia
La transferencia de energía por inducción se utilizó por primera vez en 1894 cuando M. Hutin y M. Le-Blanc propusieron un aparato y un método para alimentar un vehículo eléctrico. [3] Sin embargo, los motores de combustión demostraron ser más populares y esta tecnología se olvidó por un tiempo. [2]
En 1972, el profesor Don Otto de la Universidad de Auckland propuso un vehículo propulsado por inducción utilizando transmisores en la carretera y un receptor en el vehículo. [2] En 1977, John E. Trombly recibió una patente para un "cargador de batería acoplado electromagnéticamente". La patente describe una solicitud para cargar baterías de faros para mineros (US 4031449). La primera aplicación de carga inductiva utilizada en Estados Unidos fue realizada por JG Bolger, FA Kirsten y S. Ng en 1978. Fabricaron un vehículo eléctrico alimentado con un sistema de 180 Hz con 20 kW. [2] En California, en la década de 1980, se fabricó un autobús, que funcionaba con carga inductiva, y en Francia y Alemania se estaban realizando trabajos similares en esa época. [2]
En 2006, el MIT comenzó a utilizar acoplamiento resonante [ aclaración necesaria ] . Pudieron transmitir una gran cantidad de energía sin radiación a unos pocos metros. Esto demostró ser mejor para las necesidades comerciales y fue un paso importante para la carga inductiva. [2]
El Wireless Power Consortium (WPC) se estableció en 2008 y en 2010 estableció el estándar Qi . En 2012, se fundaron Alliance for Wireless Power (A4WP) y Power Matter Alliance (PMA). Japón estableció el Broadband Wireless Forum (BWF) en 2009 y el Wireless Power Consortium for Practical Applications (WiPoT) en 2013. El Energy Harvesting Consortium (EHC) también se fundó en Japón en 2010. Corea estableció el Korean Wireless Power Forum ( KWPF) en 2011. [2] El propósito de estas organizaciones es crear estándares para la carga inductiva. En 2018, se adoptó el estándar inalámbrico Qi para su uso en equipos militares en Corea del Norte, Rusia y Alemania.
Áreas de aplicación
Las aplicaciones de la carga inductiva se pueden dividir en dos amplias categorías: baja potencia y alta potencia:
- Las aplicaciones de baja potencia generalmente son compatibles con pequeños dispositivos electrónicos de consumo, como teléfonos móviles , dispositivos portátiles, algunas computadoras y dispositivos similares que normalmente se cargan a niveles de potencia inferiores a 100 vatios.
- La carga inductiva de alta potencia generalmente se refiere a la carga inductiva de baterías a niveles de potencia superiores a 1 kilovatio. El área de aplicación más destacada para la carga inductiva de alta potencia es el apoyo a los vehículos eléctricos, donde la carga inductiva proporciona una alternativa automatizada e inalámbrica a la carga enchufable. Los niveles de potencia de estos dispositivos pueden variar desde aproximadamente 1 kilovatio hasta 300 kilovatios o más. Todos los sistemas de carga inductiva de alta potencia utilizan bobinas primarias y secundarias resonadas.
Ventajas
- Conexiones protegidas: no hay corrosión cuando los componentes electrónicos están encerrados, lejos del agua u oxígeno en la atmósfera. Menor riesgo de fallas eléctricas como cortocircuitos debido a fallas de aislamiento, especialmente cuando las conexiones se realizan o se rompen con frecuencia. [4]
- Recarga intermitente con reconexiones frecuentes sin desgastar físicamente un conector de carga.
- Bajo riesgo de infección: para los dispositivos médicos integrados, la transmisión de energía a través de un campo magnético que atraviesa la piel evita los riesgos de infección asociados con los cables que penetran en la piel. [5]
- Durabilidad: sin la necesidad de enchufar y desenchufar constantemente el dispositivo, hay un desgaste significativamente menor en el enchufe del dispositivo y el cable de conexión. [4]
- Mayor comodidad y calidad estética: no se necesitan cables.
- La carga inductiva automatizada de alta potencia de vehículos eléctricos permite eventos de carga más frecuentes y, en consecuencia, una extensión del rango de conducción.
- Los sistemas de carga inductiva se pueden operar automáticamente sin depender de personas para enchufar y desenchufar. Esto da como resultado una mayor confiabilidad.
- El funcionamiento automático de la carga inductiva resuelve este problema, lo que teóricamente permite que el vehículo funcione indefinidamente. [6]
- La carga inductiva de vehículos eléctricos a altos niveles de potencia permite la carga de vehículos eléctricos en movimiento (también conocida como carga dinámica).
Desventajas
Se han observado las siguientes desventajas para los dispositivos de carga inductiva de baja potencia (es decir, menos de 100 vatios). Estas desventajas pueden no ser aplicables a los sistemas de carga inductiva de vehículos eléctricos de alta potencia (es decir, más de 5 kilovatios).
- Carga más lenta: debido a la menor eficiencia, los dispositivos tardan un 15 por ciento más en cargarse cuando la energía suministrada es la misma. [7]
- Más caro: la carga inductiva también requiere dispositivos electrónicos y bobinas tanto en el dispositivo como en el cargador, lo que aumenta la complejidad y el costo de fabricación. [8] [9]
- Inconvenientes: cuando un dispositivo móvil está conectado a un cable, se puede mover (aunque en un rango limitado) y operar mientras se carga. En la mayoría de las implementaciones de carga inductiva, el dispositivo móvil debe dejarse en una plataforma para cargar y, por lo tanto, no se puede mover ni operar fácilmente durante la carga. Con algunos estándares, la carga se puede mantener a distancia, pero solo sin nada presente entre el transmisor y el receptor. [4]
- Estándares compatibles: no todos los dispositivos son compatibles con diferentes cargadores inductivos. Sin embargo, algunos dispositivos han comenzado a admitir múltiples estándares. [10]
- Ineficiencia: la carga inductiva no es tan eficiente como la carga directa, lo que provoca una mayor producción de calor en comparación con la carga convencional. La exposición continua al calor puede dañar la batería. [11] Un análisis del uso de energía encontró que cargar un Pixel 4 de 0 a 100 por ciento con un cable clásico usaba 14.26 Wh ( vatios-hora ), mientras que hacerlo con un cargador inalámbrico requería 21.01 Wh, un aumento del 47 por ciento. Para un solo teléfono y un solo cargador, esta es una cantidad muy pequeña de energía, pero a gran escala podría plantear serios problemas; si los 3.500 millones de teléfonos inteligentes en servicio necesitaran un 50 por ciento más de energía para cargarse, el impacto sería enorme. Se estima que se necesita el equivalente a 73 plantas de energía de 50MW en funcionamiento durante un día para cargar completamente 3.500 millones de teléfonos inteligentes , por lo que cualquier aumento de la popularidad de la carga inalámbrica en ausencia de ganancias de eficiencia importantes no es una gran compensación por una comodidad increíblemente suave. [12]
Los enfoques más nuevos reducen las pérdidas de transferencia mediante el uso de bobinas ultradelgadas, frecuencias más altas y electrónica de accionamiento optimizada. Esto da como resultado cargadores y receptores más eficientes y compactos, lo que facilita su integración en dispositivos móviles o baterías con cambios mínimos requeridos. [13] [14] Estas tecnologías proporcionan tiempos de carga comparables a los de los métodos por cable, y se están abriendo camino rápidamente en los dispositivos móviles.
Por ejemplo, el sistema de recarga de vehículos Magne Charge emplea inducción de alta frecuencia para entregar alta potencia con una eficiencia del 86% (entrega de energía de 6.6 kW a partir de un consumo de energía de 7.68 kW). [15]
Estándares
Los estándares se refieren a los diferentes sistemas operativos establecidos con los que los dispositivos son compatibles. Hay dos estándares principales: Qi y PMA. [10] Los dos estándares operan de manera muy similar, pero utilizan diferentes frecuencias de transmisión y protocolos de conexión. [10] Debido a esto, los dispositivos compatibles con un estándar no son necesariamente compatibles con el otro estándar. Sin embargo, existen dispositivos compatibles con ambos estándares.
- Magne Charge , un sistema de carga inductiva en gran parte obsoleto, también conocido como J1773, que se utiliza para cargar vehículos eléctricos de batería (BEV) fabricados anteriormente por General Motors.
- El estándar SAE J2954 emergente permite la carga inductiva del automóvil sobre una plataforma, con una entrega de energía de hasta 11 kW. [dieciséis]
- Qi , un estándar de interfaz desarrollado por Wireless Power Consortium para la transferencia de energía eléctrica inductiva. En julio de 2017, es el estándar más popular del mundo, con más de 200 millones de dispositivos compatibles con esta interfaz.
- Alianza AirFuel:
- En enero de 2012, IEEE anunció el inicio de Power Matters Alliance (PMA) en el marco de las conexiones industriales de la IEEE Standards Association (IEEE-SA). La alianza se forma para publicar un conjunto de estándares para la energía inductiva que sean seguros y energéticamente eficientes, y tengan una administración inteligente de la energía. El PMA también se centrará en la creación de un ecosistema de energía inductiva [17].
- Rezence fue un estándar de interfaz desarrollado por Alliance for Wireless Power (A4WP).
- A4WP y PMA se fusionaron en AirFuel Alliance en 2015. [18]
- ISO 15118 para comunicación de vehículo a red (estándar relacionado)
En los teléfonos inteligentes modernos
Muchos fabricantes de teléfonos inteligentes han comenzado a agregar esta tecnología en sus dispositivos, la mayoría adoptando el estándar de carga inalámbrica Qi . Los principales fabricantes como Apple y Samsung producen muchos modelos de sus teléfonos en gran volumen con capacidades Qi. La popularidad del estándar Qi ha llevado a otros fabricantes a adoptarlo como su propio estándar. [19] Los teléfonos inteligentes se han convertido en la fuerza impulsora de esta tecnología que ingresa a los hogares de los consumidores, donde se han desarrollado muchas tecnologías domésticas para utilizar esta tecnología.
Samsung y otras empresas han comenzado a explorar la idea de "carga de superficie", construyendo una estación de carga inductiva en una superficie completa, como un escritorio o una mesa. [19] Por el contrario, Apple y Anker están impulsando una plataforma de carga basada en el muelle. Esto incluye plataformas de carga y discos que ocupan un espacio mucho más pequeño. Estos están diseñados para consumidores que desean tener cargadores más pequeños que estén ubicados en áreas comunes y se mezclen con la decoración actual de su hogar. [19] Debido a la adopción del estándar Qi de carga inalámbrica, cualquiera de estos cargadores funcionará con cualquier teléfono siempre que el teléfono sea compatible con Qi. [19]
Otro desarrollo es la carga inalámbrica inversa , que permite que un teléfono móvil descargue de forma inalámbrica su propia batería en otro dispositivo.
Ejemplos de
- Los cepillos de dientes recargables Oral-B de la empresa Braun han utilizado carga inductiva desde principios de la década de 1990.
- En el Consumer Electronics Show (CES) de enero de 2007, Visteon presentó su sistema de carga inductiva para uso en vehículos que solo podía cargar teléfonos celulares especialmente fabricados en reproductores MP3 con receptores compatibles. [20]
- 28 de abril de 2009: IGN informó sobre una estación de carga inductiva Energizer para el control remoto de Wii. [21]
- En el CES de enero de 2009, Palm, Inc. anunció que su nuevo teléfono inteligente Pre estaría disponible con un accesorio de cargador inductivo opcional, el "Touchstone". El cargador venía con una placa posterior especial requerida que se convirtió en estándar en el modelo Pre Plus posterior anunciado en CES 2010. Esto también se presentó en los teléfonos inteligentes Pixi, Pixi Plus y Veer 4G posteriores. Tras su lanzamiento en 2011, la desafortunada tableta HP Touchpad (después de la adquisición de Palm Inc. por parte de HP) tenía una bobina de piedra de toque incorporada que se doblaba como antena para su función Touch to Share similar a NFC. [13] [22] [23]
- 24 de marzo de 2013: Samsung lanzó el Galaxy S3 , que admite un accesorio de cubierta posterior opcionalmente reequipable, incluido en su "Kit de carga inalámbrica" separado.
- Nokia anunció el 5 de septiembre de 2012, el Lumia 920 y el Lumia 820 , que soportan integrar respectivamente la carga inductiva y la carga inductiva con un accesorio posterior.
- 15 de marzo de 2013: Samsung lanzó el Galaxy S4 , que admite carga inductiva con una cubierta posterior de accesorios.
- 26 de julio de 2013: Google y ASUS lanzaron Nexus 7 2013 Edition con carga inductiva integrada.
- 9 de septiembre de 2014: Apple anunció Apple Watch (lanzado el 24 de abril de 2015), que utiliza carga inductiva inalámbrica.
- 12 de septiembre de 2017: Apple anunció la alfombrilla de carga inalámbrica AirPower . Estaba destinado a ser capaz de cargar un iPhone , un Apple Watch y AirPods simultáneamente; sin embargo, el producto nunca fue lanzado. El 12 de septiembre de 2018, Apple eliminó la mayoría de las menciones de AirPower de su sitio web y el 29 de marzo de 2019 canceló el producto por completo. [24]
- En 2018 la empresa alemana Wiferion presentó un sistema de carga inalámbrica de 3KW para aplicaciones industriales como la carga AGV. El sistema afirma tener la mejor eficiencia de su clase con una eficiencia de transferencia general de> 92%. En 2021, Wiferion presentó una versión de 12KW de su sistema de carga inalámbrica. A través de la integración flexible y escalable de los productos, los usuarios pueden aumentar de manera sostenible la utilización y la eficiencia de su flota.
- Dispositivos Qi
- Nokia lanzó dos teléfonos inteligentes ( Lumia 820 y Lumia 920 ) el 5 de septiembre de 2012, que cuentan con carga inductiva Qi. [25]
- Google y LG lanzaron el Nexus 4 en octubre de 2012, que admite carga inductiva utilizando el estándar Qi.
- Motorola Mobility lanzó su Droid 3 y Droid 4 , ambos soportan opcionalmente el estándar Qi.
- El 21 de noviembre de 2012, HTC lanzó el Droid DNA , que también es compatible con el estándar Qi.
- El 31 de octubre de 2013 Google y LG lanzaron el Nexus 5 , que admite carga inductiva con Qi.
- 14 de abril de 2014 Samsung lanzó el Galaxy S5 que admite la carga inalámbrica Qi con un cargador o un receptor de carga inalámbrica.
- 20 de noviembre de 2015 Microsoft lanzó Lumia 950 XL y Lumia 950 que admiten la carga con el estándar Qi.
- 22 de febrero de 2016 Samsung anunció su nuevo buque insignia Galaxy S7 y S7 Edge, que utilizan una interfaz que es casi la misma que Qi. El Samsung Galaxy S8 y el Samsung Galaxy Note 8 lanzados en 2017 también cuentan con tecnología de carga inalámbrica Qi.
- El 12 de septiembre de 2017, Apple anunció que el iPhone 8 y el iPhone X contarían con carga estándar inalámbrica Qi.
- Mueble
- Ikea tiene una serie de muebles de carga inalámbrica que admiten el estándar Qi.
- Doble estándar
- 3 de marzo de 2015: Samsung anunció su nuevo buque insignia Galaxy S6 y S6 Edge con carga inductiva inalámbrica a través de cargadores compatibles con Qi y PMA . Todos los teléfonos de las líneas Samsung Galaxy S y Note que siguen al S6 tienen carga inalámbrica compatible.
- El 6 de noviembre de 2015, BlackBerry lanzó su nuevo buque insignia BlackBerry Priv , el primer teléfono BlackBerry que admite la carga inductiva inalámbrica a través de cargadores compatibles con Qi y PMA .
Investigación y otros
- Sistemas de transferencia de energía transcutánea (TET) en corazones artificiales y otros dispositivos implantados quirúrgicamente.
- En 2006, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts informaron que habían descubierto una forma eficiente de transferir energía entre bobinas separadas por unos pocos metros. El equipo, dirigido por Marin Soljačić , teorizó que podrían extender la distancia entre las bobinas agregando resonancia a la ecuación. El proyecto de energía inductiva del MIT, llamado WiTricity , utiliza una bobina curva y placas capacitivas. [26] [27]
- En 2012, se inauguró un museo privado ruso Grand Maket Rossiya con carga inductiva en sus exhibiciones de autos modelo.
- A partir de 2017, Disney Research ha estado desarrollando e investigando la carga inductiva a escala de sala para múltiples dispositivos.
Transporte
Vehículos eléctricos
- Hughes Electronics desarrolló la interfaz Magne Charge para General Motors . El automóvil eléctrico EV1 de General Motors se cargó insertando una paleta de carga inductiva en un receptáculo del vehículo. General Motors y Toyota acordaron esta interfaz y también se utilizó en los vehículos Chevrolet S-10 EV y Toyota RAV4 EV .
- Septiembre de 2015 AUDI Wireless Charging (AWC) presentó un cargador inductivo de 3,6 kW [28] durante el 66º Salón Internacional del Automóvil (IAA) 2015.
- El 17 de septiembre de 2015, Bombardier-Transportation PRIMOVE presentó un cargador de 3,6 kW para automóviles, [29] que se desarrolló en las instalaciones de Mannheim, Alemania. [30]
- Transport for London ha introducido la carga inductiva en una prueba para autobuses de dos pisos en Londres. [31]
- La carga inductiva Magne Charge fue empleada por varios tipos de vehículos eléctricos alrededor de 1998, pero se suspendió [32] después de que la Junta de Recursos del Aire de California seleccionó la interfaz de carga conductiva SAE J1772 -2001, o " Avcon " [33] para vehículos eléctricos en California. en junio de 2001. [34]
- En 1997, Conductix Wampler comenzó con la carga inalámbrica en Alemania. En 2002, 20 autobuses comenzaron a funcionar en Turín con una carga de 60 kW. En 2013, Proov compró la tecnología IPT . En 2008, la tecnología ya se utilizó en la casa del futuro en Berlín con Mercedes A Class. Más tarde, Evatran también comenzó el desarrollo de Plugless Power , un sistema de carga inductiva que, según afirma, es el primer sistema de carga de proximidad manos libres y sin enchufe del mundo para vehículos eléctricos . [35] Con la participación de la municipalidad local y varias empresas, las pruebas de campo se iniciaron en marzo de 2010. El primer sistema se vendió a Google en 2011 para uso de los empleados en el campus de Mountain View. [36]
- Evatran comenzó a vender el sistema de carga inalámbrico Plugless L2 al público en 2014. [37]
- Enero de 2019: Volvo Group Venture Capital, subsidiaria de Volvo Group, anunció una inversión en el especialista en carga inalámbrica con sede en EE. UU. Momentum Dynamics. [38]
- BRUSA Elektronik AG , un proveedor especializado y empresa de desarrollo de vehículos eléctricos, ofrece un módulo de carga inalámbrico llamado ICS con 3,7 kW de potencia. [39]
- Una asociación entre Cabonline, Jaguar, Momentum Dynamics y Fortam Recharge está lanzando una flota de taxis de carga inalámbrica en Oslo, Noruega. La flota consta de 25 SUV Jaguar I-Pace equipados con plataformas de carga inductiva de 50 a 75 kW. Las almohadillas utilizan un acoplamiento inductivo resonante que funciona a 85 Hz para mejorar la eficiencia y el alcance de la carga inalámbrica. [40]
Investigación y otros
Estacionario
En un sistema de carga inductiva, un devanado está unido a la parte inferior del automóvil y el otro permanece en el piso del garaje. [41] La principal ventaja del enfoque inductivo para la carga de vehículos es que no hay posibilidad de descarga eléctrica , ya que no hay conductores expuestos, aunque los enclavamientos, conectores especiales y RCD (interruptores de falla a tierra o GFI) pueden hacer que el acoplamiento conductivo sea casi tan seguro. Un proponente de la carga inductiva de Toyota sostuvo en 1998 que las diferencias generales de costos eran mínimas, mientras que un proponente de la carga conductiva de Ford sostuvo que la carga conductiva era más rentable. [42]
A partir de 2010, los fabricantes de automóviles mostraron interés en la carga inalámbrica como otra pieza de la cabina digital . En mayo de 2010, la Consumer Electronics Association lanzó un grupo para establecer una línea de base para la interoperabilidad de los cargadores. En una señal del camino por delante, un ejecutivo de General Motors está presidiendo el grupo de esfuerzos de estándares. Los gerentes de Toyota y Ford dijeron que también están interesados en la tecnología y los estándares. [43]
Sin embargo, el Director de Movilidad Futura de Daimler, el profesor Herbert Kohler, ha expresado cautela y ha dicho que la carga inductiva para vehículos eléctricos está al menos a 15 años (a partir de 2011) y los aspectos de seguridad de la carga inductiva para vehículos eléctricos aún no se han estudiado con mayor detalle. Por ejemplo, ¿qué pasaría si alguien con marcapasos estuviera dentro del vehículo? Otro inconveniente es que la tecnología requiere una alineación precisa entre la captación inductiva y la instalación de carga. [44]
En noviembre de 2011, el alcalde de Londres , Boris Johnson , y Qualcomm anunciaron un ensayo de 13 puntos de recarga de vehículos eléctricos inalámbricos y 50 en el Shoreditch área de Londres 's Tech City , que será lanzado a principios de 2012. [45] [46 ] En octubre de 2014, la Universidad de Utah en Salt Lake City , Utah , agregó un autobús eléctrico a su flota de transporte masivo que utiliza una placa de inducción al final de su ruta para recargar. [47] UTA , la agencia regional de transporte público, planea introducir autobuses similares en 2018. [48] En noviembre de 2012 se introdujo la carga inalámbrica con 3 autobuses en Utrecht , Países Bajos. En enero de 2015, se introdujeron ocho autobuses eléctricos en Milton Keynes, Inglaterra, que utilizan carga inductiva en la carretera con tecnología proov / ipt en cada extremo del viaje para prolongar las tarifas nocturnas. [49] Rutas de autobús posteriores en Bristol, Londres y Madrid. seguido.
Dinámica
Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han desarrollado un sistema de transporte eléctrico (llamado Vehículo Eléctrico en Línea , OLEV) donde los vehículos obtienen energía de los cables debajo de la superficie de la carretera a través de una carga magnética sin contacto (donde una energía La fuente se coloca debajo de la superficie de la carretera y la energía se toma de forma inalámbrica en el propio vehículo). Como una posible solución a la congestión del tráfico y para mejorar la eficiencia general al minimizar la resistencia del aire y así reducir el consumo de energía, los vehículos de prueba siguieron la pista de potencia en una formación de convoy . En julio de 2009, los investigadores suministraron con éxito hasta un 60% de energía a un autobús en un espacio de 12 centímetros (4,7 pulgadas). [50] Los esfuerzos de comercialización de la tecnología no han tenido éxito debido a los altos costos. [51]
Implicaciones médicas
La carga inalámbrica está teniendo un impacto en el sector médico al poder cargar implantes y sensores a largo plazo que se encuentran debajo de la piel. Los investigadores han podido imprimir antenas transmisoras de energía inalámbricas en materiales flexibles que podrían colocarse debajo de la piel de los pacientes. [52] Esto podría significar que los dispositivos debajo de la piel que podrían monitorear el estado del paciente podrían tener una vida útil más prolongada y proporcionar períodos prolongados de observación o monitoreo que podrían conducir a un mejor diagnóstico por parte de los médicos. Estos dispositivos también pueden hacer que los dispositivos de carga como los marcapasos sean más fáciles para el paciente en lugar de tener una parte expuesta del dispositivo empujando a través de la piel para permitir la carga con cable. Esta tecnología permitiría un dispositivo completamente implantado haciéndolo más seguro para el paciente. No está claro si se aprobará el uso de esta tecnología; se necesita más investigación sobre la seguridad de estos dispositivos. [52] Si bien estos polímeros flexibles son más seguros que los conjuntos de diodos estriados, pueden ser más susceptibles a romperse durante la colocación o la extracción debido a la naturaleza frágil de la antena que está impresa en el material plástico. Si bien estas aplicaciones médicas parecen muy específicas, la transferencia de energía a alta velocidad que se logra con estas antenas flexibles se está considerando para aplicaciones más amplias. [52]
Investigación y desarrollo para vehículos
Actualmente se está trabajando y experimentando en el diseño de esta tecnología para su aplicación en vehículos eléctricos. Esto podría implementarse utilizando una ruta predefinida o conductores que transferirían energía a través de un espacio de aire y cargarían el vehículo en una ruta predefinida, como un carril de carga inalámbrica. [53] Los vehículos que podrían aprovechar este tipo de carril de carga inalámbrica para ampliar el alcance de sus baterías a bordo ya están en la carretera. [53] Algunos de los problemas que actualmente impiden que estos carriles se generalicen es el costo inicial asociado con la instalación de esta infraestructura que beneficiaría solo a un pequeño porcentaje de vehículos actualmente en la carretera. Otra complicación es rastrear cuánta energía consumía / sacaba cada vehículo del carril. Sin una forma comercial de monetizar esta tecnología, muchas ciudades ya han rechazado planes para incluir estos carriles en sus paquetes de gastos de obras públicas. [53] Sin embargo, esto no significa que los automóviles no puedan utilizar la carga inalámbrica a gran escala. Ya se están dando los primeros pasos comerciales con las alfombrillas inalámbricas que permiten que los vehículos eléctricos se carguen sin una conexión con cable mientras están estacionados en una alfombrilla de carga. [53] Estos proyectos a gran escala han tenido algunos problemas que incluyen la producción de grandes cantidades de calor entre las dos superficies de carga y pueden causar un problema de seguridad. [52] Actualmente, las empresas están diseñando nuevos métodos de dispersión de calor mediante los cuales pueden combatir este exceso de calor. Estas empresas incluyen a la mayoría de los principales fabricantes de vehículos eléctricos, como Tesla , Toyota y BMW . [54]
Ver también
- Estación de carga
- Carga inalámbrica conductiva
- Fuente de alimentación a nivel del suelo
- Cargador de vehículo eléctrico de carretera
- Torre de Wardenclyffe
- Transferencia de energía inalámbrica
- Consorcio de energía inalámbrica
Referencias
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enlaces externos
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- Cómo se recargan los cepillos de dientes eléctricos con inductores
- La electricidad inalámbrica está aquí
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- El bus eléctrico se recarga rápidamente con placas de carga inalámbricas en las paradas : cableado
- Torre Tesla - Carga inductiva en el año 1900
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