Geleneksel kablolu güç iletim sistemleri genellikle dağıtılmış birimler ile tüketici birimleri arasında iletim kablolarının döşenmesini gerektirir. Bu, sistemin maliyeti - kabloların maliyeti, iletimde ve dağıtımda meydana gelen kayıplar gibi pek çok kısıtlama yaratır. Sadece iletim hattının direncinin üretilen enerjinin yaklaşık% 20-30'unu kaybettiğini hayal edin.
DC güç aktarım sistemi hakkında konuşursanız, DC güç kaynağı ile cihaz arasında bir konektör gerektirdiği için bu bile mümkün değildir.
Evinize AC gücü herhangi bir kablo olmadan alabileceğiniz, tamamen kablolardan yoksun bir sistem hayal edin. Cep telefonunuzu fiziksel olarak prize takmak zorunda kalmadan şarj edebileceğiniz yer. Kalp pilinin (bir insan kalbi içine yerleştirilmiş) pilinin değiştirilmesine gerek kalmadan yeniden şarj edilebildiği yer. Elbette böyle bir sistem mümkündür ve Kablosuz Güç Aktarımının rolü tam da budur.
Bu kavram aslında yeni bir kavram değil. Tüm bu fikir, 1893'te Nicolas Tesla tarafından geliştirildi ve burada kablosuz iletim tekniklerini kullanarak bir aydınlatma vakum ampulleri sistemi geliştirdi.
Olmadan bir dünya hayal edemiyoruz Kablosuz Güç Aktarım yapılabilir: cep telefonları, ev robotları, MP3 çalarlar, bilgisayarlar, dizüstü bilgisayarlar ve diğer taşınabilir cihazlar, hiçbir zaman bağlanmadan kendilerini şarj etmeye uygun, bizi bu son ve her yerde bulunan güç kablosundan kurtarıyor. Bu ünitelerden bazıları, çalışmak için çok sayıda elektrik hücresi / pil gerektirmeyebilir.
3 Tür Kablosuz Güç Aktarım Yöntemi:
- Endüktif kuplaj : En önemli enerji transfer yöntemlerinden biri endüktif kuplajdır. Temelde yakın alan güç iletimi için kullanılır. Akım bir telden geçtiğinde, diğer telin uçlarında bir voltaj indüklendiği gerçeğine dayanmaktadır. Güç aktarımı, iki iletken malzeme arasındaki karşılıklı endüktans yoluyla gerçekleşir. Genel bir örnek bir transformatördür.
Endüktif Kuplaj kullanarak Güç Aktarımı
- Mikrodalga Güç Aktarımı: Bu fikir William C Brown tarafından geliştirilmiştir. Tüm fikir, AC gücünün RF gücüne dönüştürülmesini ve uzaydan iletilmesini ve alıcıda tekrar AC gücüne dönüştürülmesini içerir. Bu sistemde güç, klystron gibi mikrodalga güç kaynakları kullanılarak üretilir ve üretilen bu güç, dalga kılavuzu (mikrodalga gücünü yansıyan güçten korur) ve ayarlayıcı (mikrodalga kaynağının empedansıyla eşleşir) aracılığıyla verici antene verilir. anteninki). Alıcı bölüm, mikrodalga gücünü alan alıcı anten ve sinyalin çıkış empedansını doğrultma birimininki ile eşleştiren Empedans eşleştirme ve filtre devresinden oluşur. Doğrultma ünitesi ile birlikte bu alıcı anten, Rectenna olarak bilinir. Kullanılan anten bir dipol veya bir Yagi-Uda Anteni olabilir. Alıcı ünite ayrıca mikrodalga sinyalini DC sinyaline dönüştürmek için kullanılan Schottky diyotlardan oluşan redresör bölümünden oluşur. Bu iletim sistemi, 2GHz ila 6GHz aralığındaki frekansları kullanır.
Mikrodalga kullanarak Kablosuz Güç Aktarımı
- Lazer Güç Aktarımı: Gücü, ışık enerjisi biçiminde aktarmak için bir LAZER ışınının kullanılmasını içerir. alıcı ucunda elektrik enerjisi. LAZER, Güneş gibi kaynaklar veya herhangi bir elektrik jeneratörü kullanılarak çalıştırılır ve buna göre yüksek yoğunluklu odaklanmış ışık üretir. Işın boyutu ve şekli bir dizi optik tarafından belirlenir ve iletilen bu LAZER ışığı, ışığı elektrik sinyallerine dönüştüren fotovoltaik hücreler tarafından alınır. Genellikle iletim için fiber optik kablolar kullanır. Temel güneş enerjisi sisteminde olduğu gibi, LASER tabanlı iletimde kullanılan alıcı, tutarsız monokromatik ışığı elektriğe dönüştürebilen fotovoltaik hücreler veya güneş panelleri dizisidir.
LAZER Güç Aktarım Sistemi
Kablosuz Güneş Enerjisi Transferi
En gelişmiş kablosuz güç aktarım sistemlerinden biri, bir mikrodalga veya LAZER ışını kullanarak güneş enerjisinin aktarılmasına dayanır. Uydu, sabit yörüngeye yerleştirilmiştir ve güneş ışığını bir Mikrodalga jeneratörüne güç vermek ve buna göre mikrodalga gücü üretmek için kullanılan bir elektrik akımına dönüştüren fotovoltaik hücrelerden oluşur. Bu Mikrodalga gücü, RF iletişimi kullanılarak iletilir ve bir anten ve bir doğrultucunun bir kombinasyonu olan ve elektriğe veya gerekli AC veya DC gücüne geri dönüştürülen bir Rectenna kullanılarak temel istasyonda alınır. Uydu, 10 MW'a kadar RF gücü iletebilir.
Kablosuz Güç Aktarımının Çalışma Örneği
Temel ilke, redresörler ve filtreler kullanarak AC gücünün DC gücüne dönüştürülmesini ve ardından invertörler kullanılarak tekrar yüksek frekansta tekrar AC'ye dönüştürülmesini içerir. Bu düşük voltajlı yüksek frekanslı AC gücü daha sonra transformatörden ikinciline geçer ve bir redresör, filtre ve regülatör düzenlemesi kullanılarak DC gücüne dönüştürülür.
Kablosuz Güç Aktarımını gösteren Blok Şema
- AC sinyali, bir köprü doğrultucu bölümü kullanılarak DC sinyaline doğrultulur.
- Elde edilen DC sinyali, osilatör devresi olarak işlev gören geri besleme sargısından 1 geçer.
- Geri besleme sargısından1 geçen akım, transistörün1 iletmesine neden olarak, DC akımının transistörden transformatörün primerine akmasına izin verir, sağ yönde bırakılır.
- Akım, geri besleme sargısından2 geçtiğinde, karşılık gelen transistör iletken olmaya başlar ve DC akımı, transistörden transformatörün primerine sağdan sola doğru akar.
- Bu nedenle, AC sinyalinin her iki yarı döngüsü için transformatörün primeri boyunca bir AC sinyali geliştirilir. Sinyalin frekansı, osilatör devrelerinin salınım frekansına bağlıdır.
- Bu AC sinyali, transformatörün sekonderinde görünür ve sekonder, başka bir transformatörün primerine bağlandığında, düşürme transformatörünün primerinde 25 kHz'lik bir AC voltaj belirir.
- Bu AC voltajı bir köprü doğrultucu kullanılarak düzeltilir ve daha sonra bir LED'i sürmek için 5V'luk bir çıkış elde etmek için LM7805 kullanılarak filtrelenir ve düzenlenir.
- Bir kondansatörden gelen 12 V'luk voltaj çıkışı, fanı çalıştırmak için DC fan motoruna güç sağlamak için kullanılır.
Bu, kablosuz güç aktarımının temel bir özetidir. Buna rağmen, temel iletim sisteminin neden hala kablosuz olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bu konseptle veya elektrikle ilgili herhangi bir sorunuz varsa ve elektronik projeler yorum bölümünü aşağıya bırakın
Fotoğraf kredisi:
- Endüktif Kuplaj rfid-el kitabı
- LAZER ışını kullanarak Güç Aktarımı canlı
