Tradicionalno žičani sustavi za prijenos električne energije obično zahtijevaju postavljanje prijenosnih žica između distribuiranih jedinica i potrošačkih jedinica. To stvara puno ograničenja kao trošak sustava - trošak kabela, gubici nastali u prijenosu, kao i u distribuciji. Zamislite samo, samo otpor dalekovoda rezultira gubitkom oko 20-30% generirane energije.

“kako djeluje svjetlosna dioda ”

Ako govorite o sustavu istosmjernog prijenosa energije, čak i to nije izvedivo jer zahtijeva konektor između istosmjernog napajanja i uređaja.

Zamislite sustav potpuno lišen žica, gdje možete bez napajanja u svoje domove naizmjeničnu struju. Gdje možete napuniti svoj mobitel bez fizičkog uključivanja u utičnicu. Gdje se baterija pacemakera (smještena unutar ljudskog srca) može napuniti bez potrebe za zamjenom baterije. Naravno, takav je sustav moguć i tu dolazi uloga bežičnog prijenosa snage.

Ovaj koncept zapravo nije novi koncept. Cijelu ovu ideju razvio je Nicolas Tesla 1893. godine, gdje je razvio sustav osvjetljavanja vakuumskih žarulja pomoću tehnika bežičnog prijenosa.

“rezonantna frekvencija kruga lc ”

Ne možemo zamisliti svijet bez Bežično napajanje Prijenos je izvediv: mobilni telefoni, domaći roboti, MP3 uređaji, računala, prijenosna računala i drugi prikladni uređaji koji se mogu sami napuniti, a nikada nisu povezani, oslobađajući nas te konačne i sveprisutne žice za napajanje. Neke od ovih jedinica možda neće trebati velik broj električnih ćelija / baterija za rad.

3 vrste metoda bežičnog prijenosa snage:

Induktivno spajanje : Jedna od najistaknutijih metoda prijenosa energije je induktivno spajanje. U osnovi se koristi za prijenos snage iz blizine. Temelji se na činjenici da kada struja prolazi kroz jednu žicu, na krajevima druge žice inducira se napon. Prijenos snage odvija se kroz međusobnu induktivnost između dva vodljiva materijala. Općeniti primjer je transformator.

Prijenos snage pomoću induktivne sprege

Prijenos snage u mikrovalnoj pećnici: Ovu je ideju razvio William C Brown. Cijela ideja uključuje pretvaranje izmjenične snage u RF snagu i prijenos kroz prostor i ponovno pretvaranje u izmjeničnu snagu na prijemniku. U ovom se sustavu energija generira pomoću izvora mikrovalne energije kao što je klystron, a ta generirana snaga daje se odašiljačkoj anteni putem valovoda (koji štiti mikrovalnu snagu od reflektirane snage) i tunera (koji odgovara impedanciji mikrovalnog izvora onaj antene). Prijemni dio sastoji se od prijemne antene koja prima mikrovalnu snagu i kruga za podudaranje impedancije i filtra koji odgovara izlaznoj impedanciji signala i onoj ispravljačke jedinice. Ova prijemna antena zajedno s ispravljačkom jedinicom poznata je kao Rectenna. Korištena antena može biti dipol ili Yagi-Uda antena. Prijemna jedinica također se sastoji od ispravljačkog dijela koji se sastoji od Schottky dioda koji se koristi za pretvaranje mikrovalnog signala u istosmjerni signal. Ovaj prijenosni sustav koristi frekvencije u rasponu od 2GHz do 6GHz.

Bežični prijenos snage pomoću mikrovalne pećnice

Laserski prijenos snage: Uključuje upotrebu LASER snopa za prijenos snage u obliku svjetlosne energije, koja se pretvara u električna energija na kraju prijemnika. LASER se napaja pomoću izvora poput Sunca ili bilo kojeg generatora električne energije te u skladu s tim stvara svjetlost fokusiranu velikim intenzitetom. Veličina i oblik snopa određuju se optičkim setom, a ovu propuštenu LASER svjetlost primaju fotonaponske ćelije koje pretvaraju svjetlost u električne signale. Za prijenos obično koristi optičke kablove. Kao i u osnovnom solarnom elektroenergetskom sustavu, prijemnik koji se koristi u prijenosu na bazi LASER-a niz je fotonaponskih ćelija ili solarnih panela koji mogu pretvoriti nekoherentnu monokromatsku svjetlost u električnu energiju.

LASERSKI sustav za prijenos snage

Bežični prijenos solarne energije

Jedan od najnaprednijih sustava bežičnog prijenosa snage temelji se na prijenosu sunčeve energije pomoću mikrovalne ili LASER snopa. Satelit je smješten u geostacionarnoj orbiti i sastoji se od fotonaponskih ćelija koje pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu struju koja se koristi za napajanje mikrovalnog generatora i u skladu s tim generiranje mikrovalne energije. Ova snaga mikrovalne pećnice prenosi se pomoću RF komunikacije i prima na baznoj stanici pomoću Rectenne, koja je kombinacija antene i ispravljača i pretvara se natrag u električnu energiju ili potrebnu izmjeničnu ili istosmjernu snagu. Satelit može emitirati do 10MW RF snage.

Radni primjer bežičnog prijenosa snage

Osnovno načelo uključuje pretvaranje izmjeničnog napajanja u istosmjerno napajanje pomoću ispravljača i filtara, a zatim ponovno pretvaranje natrag u izmjenični na visokoj frekvenciji pomoću pretvarača. Ova niskonaponska visokofrekventna izmjenična struja zatim prolazi od primarnog transformatora do njegovog sekundarnog i pretvara se u istosmjernu snagu pomoću ispravljača, filtra i regulatora.

Blok dijagram koji prikazuje bežični prijenos snage

“Kôd boje otpornika 50 ohma ”

AC signal ispravlja se u istosmjerni signal pomoću dijela mostovskog ispravljača.
Dobiveni istosmjerni signal prolazi kroz povratni namot1, koji djeluje kao oscilatorni krug.
Struja koja prolazi kroz povratni namot1 dovodi do provođenja tranzistora1, dopuštajući istosmjernu struju da prolazi kroz tranzistor do primarnog dijela transformatora lijevo u pravom smjeru.
Kad struja prolazi kroz povratni namot2, odgovarajući tranzistor počinje provoditi i istosmjerna struja teče kroz tranzistor, do primarnog dijela transformatora u smjeru zdesna ulijevo.
Tako se izmjenični signal razvija na primarnom dijelu transformatora, za oba pola ciklusa izmjeničnog signala. Učestalost signala ovisi o frekvenciji titranja krugova oscilatora.
Ovaj se izmjenični signal pojavljuje na sekundaru transformatora, a kako je sekundarni spojen na primar drugog transformatora, na primarnom naponu silaznog transformatora pojavljuje se izmjenični napon od 25 kHz.
Ovaj izmjenični napon ispravlja se pomoću ispravljača mosta, a zatim se filtrira i regulira pomoću LM7805 kako bi se dobio izlaz od 5 V za pogon LED-a.
Izlazni napon od 12 V iz kondenzatora koristi se za napajanje motora istosmjernog ventilatora za rad ventilatora.

Dakle, ovo je osnovni pregled bežičnog prijenosa snage. Unatoč tome, ikad se zapitali zašto je osnovni prijenosni sustav i dalje bežičan? Ako postoje neka pitanja o ovom konceptu ili o električnim i elektronički projekti Ostavite odjeljak za komentare u nastavku

Foto: