Tradicionalno žični prenosni sistemi običajno zahtevajo ležanje prenosnih žic med razdeljenimi enotami in potrošniškimi enotami. To ustvarja veliko omejitev kot stroški sistema - stroški kablov, izgube, ki nastanejo pri prenosu in distribuciji. Zamislite si, le upor daljnovoda povzroči približno 20-30% proizvedene energije.

“kako deluje svetleča dioda ”

Če govorite o enosmernem prenosnem sistemu, tudi to ni izvedljivo, saj zahteva priključek med enosmernim napajalnikom in napravo.

Predstavljajte si sistem, popolnoma brez žic, kjer lahko v svoje domove brez kablov pripeljete izmenični tok. Kje lahko svoj mobilni telefon napolnite, ne da bi ga morali fizično priključiti v vtičnico. Kjer je baterijo srčnega spodbujevalnika (nameščeno v človeškem srcu) mogoče ponovno napolniti, ne da bi jo bilo treba zamenjati. Seveda je tak sistem mogoč in tam pride vloga brezžičnega prenosa moči.

Ta koncept pravzaprav ni nov koncept. Vso to idejo je leta 1893 razvil Nicolas Tesla, kjer je razvil sistem osvetlitve vakuumskih žarnic z uporabo brezžičnih tehnik prenosa.

“projekti računalniškega inženiringa za študente ”

Ne moremo si predstavljati sveta brez Brezžično napajanje Prenos je izvedljiv: mobilni telefoni, domači roboti, MP3 predvajalniki, računalniki, prenosniki in drugi prenosni pripomočki, ki se lahko napolnijo, ne da bi bili nikoli povezani, kar nas osvobaja te zadnje in vseprisotne napajalne žice. Nekatere od teh enot morda ne bodo potrebovale številnih električnih celic / baterij.

3 vrste načinov brezžičnega prenosa moči:

Induktivna sklopka : Ena najpomembnejših metod prenosa energije je induktivno povezovanje. V bistvu se uporablja za prenos moči blizu polja. Temelji na dejstvu, da ko tok teče skozi eno žico, se na koncih druge žice inducira napetost. Prenos moči poteka skozi medsebojno induktivnost med dvema prevodnima materialoma. Splošni primer je transformator.

Prenos moči z uporabo induktivne sklopke

Prenos moči v mikrovalovni pečici: To idejo je razvil William C Brown. Celotna ideja vključuje pretvorbo izmenične moči v RF moč in oddajanje skozi vesolje ter ponovno pretvorbo v izmenično moč sprejemnika. V tem sistemu se moč proizvaja z uporabo virov mikrovalovne energije, kot je klystron, in ta generirana moč se oddaja anteni prek valovoda (ki ščiti mikrovalovno moč pred odbojno močjo) in sprejemnika (ki ustreza impedanci mikrovalovnega vira z antene). Sprejemni odsek je sestavljen iz sprejemne antene, ki sprejema mikrovalovno moč, in vezja za ujemanje impedance in filtra, ki ustreza izhodni impedanci signala in napetosti usmerniške enote. Ta sprejemna antena skupaj z usmerniško enoto je znana kot Rectenna. Uporabljena antena je lahko dipol ali Yagi-Uda antena. Sprejemna enota je sestavljena tudi iz usmerniškega dela, sestavljenega iz Schottkyjevih diod, ki se uporablja za pretvorbo mikrovalovnega signala v enosmerni signal. Ta prenosni sistem uporablja frekvence v območju od 2 GHz do 6 GHz.

Brezžični prenos moči z uporabo mikrovalovne pečice

Laserski prenos moči: Vključuje uporabo LASER žarka za prenos moči v obliki svetlobne energije, ki se pretvori v električna energija na koncu sprejemnika. LASER se napaja z uporabo virov, kot je Sonce ali kateri koli generator električne energije, in v skladu s tem ustvarja visokointenzivno usmerjeno svetlobo. Velikost in obliko žarka določa optični sklop, fotonapetostne celice pa oddajajo LASER svetlobo, ki pretvori svetlobo v električne signale. Za prenos običajno uporablja optične kable. Tako kot v osnovnem solarnem sistemu je tudi pri sprejemniku, ki temelji na LASER, sprejemnik vrsta fotonapetostnih celic ali sončnih kolektorjev, ki lahko nekoherentno monokromatsko svetlobo pretvorijo v električno energijo.

LASER sistem za prenos moči

Brezžični prenos sončne energije

Eden najnaprednejših sistemov za brezžični prenos moči temelji na prenosu sončne energije z uporabo mikrovalovne ali LASER žarke. Satelit je nameščen v geostacionarni orbiti in je sestavljen iz fotovoltaičnih celic, ki pretvarjajo sončno svetlobo v električni tok, ki se uporablja za napajanje mikrovalovnega generatorja in temu primerno generiranje mikrovalovne energije. Ta mikrovalovna moč se prenaša z uporabo RF komunikacije in sprejema na osnovni postaji z uporabo Rectenne, ki je kombinacija antene in usmernika in se pretvori nazaj v električno energijo ali zahtevano izmenično ali enosmerno moč. Satelit lahko oddaja do 10MW RF moči.

Delovni primer brezžičnega prenosa moči

Osnovno načelo vključuje pretvorbo izmenične moči v enosmerno z uporabo usmernikov in filtrov in nato ponovno pretvorbo nazaj v izmenični tok z visoko frekvenco z uporabo pretvornikov. Ta nizkonapetostna visokofrekvenčna izmenična moč nato preide iz primarnega transformatorja v sekundarni in se z usmernikom, filtrom in regulatorjem pretvori v enosmerno napetost.

Blok diagram, ki prikazuje brezžični prenos moči

“kako deluje tuljava tesla ”

AC signal se popravi v enosmerni signal s pomočjo odseka mostovnega usmernika.
Dobljeni enosmerni signal prehaja skozi povratno navitje1, ki deluje kot oscilatorjsko vezje.
Tok, ki prehaja skozi povratno navitje1, povzroči, da tranzistor1 deluje, kar omogoča, da enosmerni tok teče skozi tranzistor do primarnega transformatorja levo v pravo smer.
Ko tok prehaja skozi povratno navitje2, začne tranzistor prevoditi in enosmerni tok teče skozi tranzistor do primarnega transformatorja v desno proti levi smeri.
Tako se AC signal razvije skozi primarni del transformatorja, za oba pol cikla AC signala. Frekvenca signala je odvisna od frekvence nihanja oscilatorjskih vezij.
Ta AC signal se pojavi na sekundaru transformatorja, in ko je sekundar priključen na primar drugega transformatorja, se na primarnem delu padajočega transformatorja prikaže 25 kHz izmenična napetost.
Ta izmenična napetost se odpravi z mostnim usmernikom, nato pa se filtrira in regulira z uporabo LM7805, da se doseže 5V izhod za pogon LED.
Izhodna napetost 12 V iz kondenzatorja se uporablja za napajanje motorja enosmernega ventilatorja za delovanje ventilatorja.

To je torej osnovni pregled brezžičnega prenosa moči. Kljub temu se kdaj vprašali, zakaj je osnovni prenosni sistem še vedno brezžičen? Če obstajajo vprašanja glede tega koncepta ali glede električnih in elektronski projekti pustite svoj odsek komentarjev spodaj

Foto: