page contents
مقالات مجلة الفيزياء العصريةمواضيع العدد ١١

شحن السيارات الكهربائية لاسلكيا

شحن السيارات الكهربائية لاسلكياقام مجموعة من الباحثين من جامعة ستانفورد بتصميم نظام شحن ذو كفاءة عالية تستخدم المجال المغناطيسي لنقل التيار الكهربائي لاسلكيا بين ملفين تفصل بينهما مسافة تقدر بعدة أقدام، هدف البحث على المدى البعيد هو شحن السيارات والعربات في الطريق لاسلكيا.




التقنية الجديدة لها الإمكانية على زيادة معدل قيادة السيارات الكهربائية بشكل كبير، ان نتائج البحوث قد نشرت في Applied physics letter. وقال احد الباحثين: “ان رؤيتنا هي إنك ستكون قادر على قيادة السيارة على الطريق السريع وتشحنها في نفس الوقت” وقال أيضاً: “أن هذه العملية تتطلب تجديد أنظمة الطرق السريعة ومن الممكن ان تكون هنالك تطبيقات أخرى لهذه الفكرة غير التنقل”.

معدل الشحن: نظام الشحن اللاسلكي سيخلصنا من اهم المشاكل التي نعانيها في شحن السيارات الكهربائية والتي أدت إلى استخدامها بصورة قليلة جداً، مثال على ذلك السيارات الكهربائية من شركة NISSAN التي تسير لأقل من مئة ميل لكل مرة شحن بصورة سلكية، كما أن بطارية السيارة تأخذ عدة ساعات لتشحن بصورة تامة.

شحن السيارات الكهربائية لاسلكيا

إن نظام شحن السيارة أثناء القيادة سيتغلب على هذه المعوقات. والذي يجعل هذا المبدأ مثير للاهتمام هو إنك تستطيع القيادة لزمن غير محدود بدون إعادة شحن السيارة سلكيا. وقال المدير الإداري لـ (Stanford global climate and energy project) والذي مول البحث: “إنه من الممكن إنك ستمتلك طاقه مخزونة في بطاريه السيارة في نهاية رحلتك اكثر من الطاقة التي كانت موجودة في بداية الرِحلة”.

إن عملية نقل الطاقة لاسلكيا تعتمد على مبدأ توافق الرنين المغناطيسي. ملفان نحاسيان يضبطان بحيث تتم عملية الرنين عند نفس التردد، كما يحدث عند اهتزاز كأسين عند نغمة  معينة. إن المسافة بين الملفين عدة أقدام، احد الملفين مربوط لمصدر تيار كهربائي مما يؤدي لتولد مجال مغناطيسي يجعل الملف الثاني في حالة رنين، حيث ان دخول المجال المغناطيسي المتولد في الملف الأول إلى الملف الثاني يؤدي إلى تولد قوه دافعه كهربائية مستحثة في الملف الثاني والتي تعمل على شحن البطارية، إن هذا الرنين المغناطيسي نتج عنه تحول غير مرئي للطاقة الكهربائية عبر الهواء من الملف الأول إلى الملف الثاني.

تحول الطاقة اللاسلكي يتم فقط  اذا كان كلا الملفين على نفس التردد (TUNE)،حيث ان الأجسام المضبوطة أو المنغمة على غير تردد لا تتأثر.




في تجربة عام 2007 قام الباحثون في (Massachusetts Institute of Technology) باستخدام عملية الرنين المغناطيسي لإضاءة مصباح 60 واط، وكانت النتيجة انه يمكن نقل الطاقة بين ملفين يبعدان عن بعضهما 6 أقدام حتى لو كان جسم الإنسان أو أي عقبه موجوده بينهما.

 وكذلك تم التأكد من عدم وجود تأثير سلبي للمجال المغناطيسي على الجسم البشري اذا كان متواجد بين الملفين أو قربهما، وهذا مهم للسلامة البشرية.

الشحن اللاسلكي: قام باحثون MIT بأنشاء شركة لتقوم بتطوير نظام شحن قادر على الشحن اللاسلكي بطاقة (3 كيلو واط) لشحن السيارات المركونة في مواقف السيارات أو في الشارع ،وتساءل الباحثون في إمكانية تطوير النظام ليحول طاقة مقدارها 10 كيلو واط لمسافه قدرها 6 قدم. 

والآن نأتي لكيفية عمل النظام: سلسلة من الملفات موصولة إلى مصدر كهربائي (كلها مطمورة تحت سطح الشارع. والملفات الثانوية (موجوده في اسفل السيارة) تستقبل المجال المغناطيسي من الملفات الأولية (المطمورة تحت الشارع) وتحوله إلى كهرباء تقوم بشحن بطارية السيارة . 

مستقبل اللاسلكي: فريق الباحثون قدم الآن للحصول على براءة اختراع لنظامهم اللاسلكي. والخطوة القادمة هي الفحص المختبري للنظام ومن ثم تجربته في أجواء القيادة الحقيقية، والتأكد من عدم تأثير الإشعاعات على السائق والركاب والحيوانات والأجهزة الإلكترونية في السيارات.

كيف تعمل الكهرباء اللاسلكية

الوسوم

م./ محمد روحي أحمد

هندسة اتصالات وإلكترونيات – بغداد - العراق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

إغلاق
إغلاق