Hệ thống WPT được ứng dụng nhiều trong các thiết bị điện tử. Ảnh: BI
Live Science hôm 20/8 đưa tin nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Chiba phát triển một phương pháp mới hiệu quả cao để thiết kế hệ thống truyền điện không dây (WPT). Dựa trên học máy, phương pháp này cho phép hệ thống duy trì điện áp ổn định ngay cả khi phụ tải điện thay đổi, đánh dấu bước tiến quan trọng hướng tới áp dụng rộng rãi truyền điện không dây.
Hệ thống WPT là một phần quan trọng của nhiều thiết bị, từ điện thoại thông minh, cảm biến y sinh đến bếp từ. Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính của công nghệ hiện nay là khó khăn trong duy trì nguồn điện ổn định. Do phụ thuộc vào phụ tải điện (tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị điện trong một thời điểm), hiệu suất của hệ thống bị ảnh hưởng đáng kể bởi những thiết bị đang được cấp điện. Trong khi đó, phương pháp dựa trên học máy độc lập với phụ tải điện, có thể cung cấp điện liên tục và duy trì hiệu suất cao bất kể thiết bị nào đang sạc điện.
Thông qua học máy, nhóm nghiên cứu lập mô hình và tối ưu hóa các hệ thống truyền điện ít phụ thuộc vào phụ tải hơn. Quá trình bao gồm xây dựng một mô hình ảo của hệ thống, sau đó chạy các mô phỏng của mô hình trong khi trí tuệ nhân tạo (AI) quan sát. AI đánh giá hệ thống hoạt động tốt tới mức nào dựa trên tiêu chí như lượng năng lượng mất đi dưới dạng nhiệt và độ nhiều của tín hiệu. Sau đó, AI sử dụng phương pháp thử và lỗi để tối ưu hóa hệ thống sao cho nó hoạt động ở hiệu suất tối đa, truyền năng lượng với ít dao động và tiêu hao năng lượng nhất.
Nhờ phương pháp mới, các nhà nghiên cứu giảm mức độ biến động xuống còn 5%, so với 18% khi sử dụng hệ thống phụ thuộc vào phụ tải. Họ cũng tăng hiệu suất truyền năng lượng lên đến 86,7%, cao hơn nhiều so với mức 65% của hệ thống phụ thuộc vào phụ tải.
Theo giáo sư Hiroo Sekiya, tác giả chính của nghiên cứu tại Trường Sau đại học Khoa học Tích hợp Tiên tiến, Đại học Chiba, hệ thống WPT không phụ thuộc vào phụ tải có ý nghĩa rộng hơn ngoài sạc thiết bị không dây. Đó là cột mốc để xây dựng một xã hội hoàn toàn sử dụng truyền điện không dây. Mục tiêu của nhóm nghiên cứu là làm cho WPT trở nên phổ biến trong vòng 5-10 năm tới.
Nghiên cứu công bố trên tạp chí IEEE Transactions on Circuits and Systems cũng chứng minh khả năng sử dụng AI để cải thiện mạch điện, góp phần thay đổi trong cách tạo ra điện tử công suất và thiết kế mạch tự động.
An Khang (Theo Live Science, Interesting Engineering)
