Ученые Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. разработали беспроводную зарядную систему, способную передавать электроэнергию без использования токопроводящих элементов в электрической цепи. Передача на небольшое расстояние – бесконтактная, на большое – беспроводная.

Систему можно использовать для подзарядки беспилотников, электромобилей, мобильных робототехнических комплексов и платформ, мобильных телефонов и других устройств.

Разработчики проекта – доктор технических наук, профессор кафедры «Электроэнергетика и электротехника» Института энергетики  Борис Сивяков, доктор технических наук, профессор Александр Скрипкин и кандидат технических наук, доцент Дмитрий Сивяков.

Технический результат заключается в повышении эффективности передачи энергии от зарядной станции в приемник потребителя электрической энергии за счет помещения между витками плоской однослойной катушки (катушки Тесла) материала с высокой магнитной проницаемостью. В результате многократно увеличивается индуцируемое в ней напряжение. На модифицированной катушке оно увеличивается в 100 раз, соответственно, мощность в 10 000 раз.

Возможно дальнейшее увеличение магнитной связи между зарядной станцией и приемником потребителя, если в направлении приемника с внешней стороны передающей спиральной катушки установить специальные пластины из магнито-активного метаматериала с высокой анизотропией, в которых магнитная проницаемость отрицательна в одном направлении, но положительна во всех других. В экспериментах индукция и напряженность магнитного поля увеличилась в 64 раза.

В качестве источника переменного магнитного поля также могут быть использованы высоковольтные воздушные линии электропередачи, в проводах которых протекают токи в сотни ампер.

«Проведенное теоретическое исследование показало значительное повышение эффективности бесконтактного отбора электроэнергии беспилотным летательным аппаратом от одного из проводов действующей высоковольтной воздушной линии электропередач при применении плоских однослойных катушек, между витками которых помещен материал с высокой магнитной проницаемостью. В результате бесконтактной подзарядки батарей летательного аппарата увеличивается дальность и продолжительность полета», – рассказывает Борис Сивяков.

Разработанная беспроводная зарядная система  имеет широкую сферу применения: в электротранспорте, системах радиочастотной идентификации и т.п.

По данной разработке получено несколько патентов.