Polska

Cud z Torunia: samoładujące się baterie

Toruński Waven opracował wbudowany w baterię system, zdolny do pozyskiwania energii elektrycznej z pól elektromagnetycznych, dzięki czemu możliwe jest bezprzewodowe zasilenie czujników IoT, alarmów czy innych urządzeń.

Obecnie używane baterie, zarówno jednorazowe jak i te wielokrotnego użytku, nie posiadają mechanizmów samoładowania, z biegiem czasu ulegają samorozładowaniu, a po okresie użytkowania stają się toksycznym odpadem. Dodatkowo baterie podczas procesu eksploatacji wymagają regularnej wymiany lub doładowywania z wykorzystaniem ładowarek kontaktowych. Procesy, w wyniku których użytkownik musi pamiętać o wymianie i doładowaniu baterii, są związane z dostępem do zasilanego urządzenia, demontażem i wymiana zużytych baterii na nowe lub ponownie naładowane. 

Dzięki zastosowaniu rozwiązania do bezprzewodowego ładowania baterii przy użyciu fal radiowych, które zostało zaprojektowane i stworzone przez zespół firmy Waven z Torunia, możliwe jest bezprzewodowe doładowywanie baterii bez konieczności ich demontażu z zasilanego urządzenia. Technologia bezprzewodowego ładowania i transferu energii połączona z magazynem energii pozwala na ciągłe doładowywanie układów niskimi napięciami, zbieranym zarówno z otaczających pól elektromagnetycznych, jak i przy użyciu dedykowanych ładowarek bezprzewodowych.

Największymi zaletami proponowanego rozwiązania jest brak potrzeby demontażu baterii w celu wymiany czy doładowania, co zwiększa komfort użytkowania zapobiegając sytuacjom, w których użytkownik doświadcza rozładowania baterii w najmniej oczekiwanym momencie. Dzięki zmniejszeniu ryzyka głębokiego rozładowania ogniwa, rozwiązanie opracowane przez firmę Waven przyczynia się do zmniejszenia ilości odpadów bateryjnych.

Projekt jest bardzo złożony i ma bardzo długą listę potencjalnych odbiorców. Są to zarówno konsumenci indywidualni, jak i odbiorcy biznesowi. W przypadku odbiorców indywidualnych są to wszyscy użytkownicy klasycznych baterii i akumulatorków typu AA. Użytkownicy mogą bezpośrednio wykorzystywać bezprzewodowo ładowane samoładujące się baterie AA jako zamiennik klasycznych jednorazowych baterii oraz akumulatorków wielokrotnego ładowania. Baterie Waven z wbudowanym modułem bezprzewodowego ładowania mają format baterii AA, co pozwala na bezpośrednie zastosowanie w eksploatowanych urządzeniach, bez konieczności dodatkowych zmian czy wymiany urządzeń.

W zastosowaniach specjalizowanych lub przemysłowych, rozwiązanie Waven pozwala na tworzenie dopasowanych systemów zasilania z funkcją ładowania bezprzewodowego, co znacznie przyczynia się do obniżenia kosztów eksploatacji i utrzymania ruchu dzięki zmniejszeniu potrzeby wymiany i zakupu nowych baterii. Przykładami zastosowań wyspecjalizowanych i przemysłowych są szeroko pojęte urządzenia internetu rzeczy, sensory, urządzenia i czujniki pomiarowe oraz bezpieczeństwa. 

W trakcie projektu dokonano niezliczonej liczby iteracji, które polegały na integracji elementów składowych całego układu dla bezprzewodowo ładowanych baterii. Baterie AA mają swoje ograniczenia geometryczne przy czym cały system musi zachować swoją funkcjonalność. Największym wyzwaniem projektu było skonstruowanie wydajnego, a jednocześnie ograniczonego w rozmiarach układu pracującego w częstotliwościach RF. Osiągnięcie wyników zgodnych z założeniami projektu oraz satysfakcjonujących dla użytkowników było możliwe dzięki wdrożeniu rozwiązań innowacyjnych z obszaru technologii półprzewodnikowych, oraz sprawnego wykonania prototypów elektronicznych.

Zapraszamy na jednodniowe targi elektroniki we Wrocławiu! Zapisz się

Źródło: © NCBiR