Cas di Mana saja, bahkan ketika Ponsel di Sakumu

Sebuah sistem inovatif terbaru memungkinkan pengisian daya nirkabel di seluruh ruang tiga dimensi (3D), meliputi dinding, lantai, dan udara.

(Gambar ilustrasi dibuat oleh AI/Pikaso/Freepik)

Ringkasan: 

• ERWPT memungkinkan pengiriman daya listrik tanpa kabel melalui resonansi elektromagnetik. Penelitian ini dikembangkan oleh Profesor Franklin Bien dan tim dari National Institute of Science and Technology.

• Prinsip Kerja

ERWPT menggunakan dua kumparan (coil) dengan frekuensi resonansi sama untuk mengirimkan daya listrik. Prosesnya melibatkan:

1. Pengiriman daya listrik ke kumparan pengirim (transmitter).
2. Kumparan pengirim bergetar pada frekuensi resonansi tertentu.
3. Kumparan penerima (receiver) bergetar pada frekuensi yang sama.
4. Energi listrik dikirimkan melalui medan elektromagnetik.
5. Kumparan penerima mengubah energi menjadi daya listrik.

• Studi Profesor Franklin Bien dan Tim

Studi ini menunjukkan kemajuan signifikan dalam ERWPT:

1. Efisiensi pengiriman daya mencapai 90% pada jarak 30 cm.
2. Penggunaan kumparan spiral untuk meningkatkan efisiensi.
3. Pengembangan sistem pengontrol untuk mengoptimalkan pengiriman daya.
4. Analisis interferensi elektromagnetik dan solusi pengurangannya.

• Aplikasi

1. Pengisian baterai tanpa kabel untuk perangkat elektronik.
2. Pengiriman daya ke perangkat medis implan.
3. Pengisian baterai kendaraan listrik.
4. Pengiriman daya ke perangkat IoT.

ngarahNyaho - Pada 12 Desember 2024, Profesor Franklin Bien dan tim peneliti di Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Korsel, mengumumkan terciptanya sistem transfer daya nirkabel berbasis resonansi listrik.

Sistem yang dalam bahasa Inggris disebut Electric resonance-based wireless power transfer (ERWPT), memungkinkan perangkat untuk mengisi daya hampir di mana saja dalam lingkungan 3D, 

ERWPT mengatasi tantangan lama yang terkait dengan transfer daya nirkabel resonansi magnetik (MRWPT) tradisional dan menawarkan solusi yang memungkinkan transmisi daya yang efisien tanpa kendala posisi perangkat yang tepat.

Profesor Bien dan timnya membeberkan tentang ERWPT itu dalam makalah yang diterbitkan di jurnal Advanced Science.

Mengatasi keterbatasan

Meskipun MRWPT telah berfungsi sebagai konsep perintis dalam transfer energi nirkabel, sistem iotu menghadapi keterbatasan karena kendala medan magnet pada pengaturan penerima. 

Kurangnya sifat magnetik monopole dalam MRWPT menyebabkan sensitivitas yang berkurang dalam efisiensi transfer daya (PTE) saat posisi penerima berubah, sehingga mempersulit penerapan praktis solusi daya nirkabel yang efisien.

Sebaliknya, ERWPT memanfaatkan karakteristik monopole muatan listrik, yang memberikan keuntungan signifikan dibandingkan metode berbasis medan magnet. 

Teknologi yang baru dikembangkan ini mencapai transfer daya nonradiatif hingga 50 watt dan PTE sebesar 46 persen pada jarak 2 meter, sambil mempertahankan efisiensi yang konsisten terlepas dari variasi dalam pengaturan penerima. 

Sebagai gambaran, para peneliti di MIT mencapai efisiensi transmisi sebesar 40 persen pada jarak yang sama menggunakan metode resonansi magnetik pada tahun 2007.

"Meskipun penelitian MIT menunjukkan kelayakan pengisian daya jarak menengah menggunakan metode resonansi sendiri, teknologi kami merupakan inovasi sejati yang memungkinkan pengisian daya di mana saja dalam ruang tiga dimensi." 

Demimian kata Profesor Bien yang kemudian menjelaskan, "Pengembangan ini akan menyediakan solusi pengisian daya nirkabel untuk robot logistik dan sistem otomasi di pabrik pintar." 

Elemen kunci dari terobosan ini adalah struktur fisik transceiver yang disempurnakan, yang menampilkan konfigurasi kumparan bifilar terbuka. 

Desain ini mengoptimalkan resonansi listrik dan memfasilitasi transfer daya yang efektif dengan memungkinkan perangkat diposisikan secara bebas dalam medan listrik tanpa mengorbankan efisiensi.

Konfigurasi ini juga memungkinkan transmisi daya nirkabel pada jarak yang lebih jauh.

Selain itu, sistem ERWPT memungkinkan pengisian daya beberapa perangkat elektronik secara bersamaan. 

Hasil eksperimen yang mengonfirmasi bahwa transmisi daya mempertahankan efisiensi yang konsisten bahkan ketika beberapa penerima berada dalam ruang bersama.

Tim peneliti menggarisbawahi signifikansi akademis dari studi mereka, memberikan perspektif baru tentang sifat gaya elektromagnetik yang melampaui pencapaian teknis semata.

Dr. Bonyoung Lee, penulis pertama dari UNIST, mencatat, sistem ERWPT memperkenalkan metode transmisi energi baru yang memanfaatkan gaya elektromagnetik.

"(Itu) menunjukkan pendekatan baru untuk memahami fenomena elektromagnetik," kata Lee seperti dikutip dari Tech Xplore. |

Sumber: Tech Xplore