Беспроводная схема передачи энергии:основная концепция

О цепи беспроводной передачи энергии，Несомненно, некоторые из нас столкнулись с потерями мощности при передаче электроэнергии. Потери, которые иногда составляют около 24% (по данным Института мировых ресурсов), происходят из-за сопротивления проводов сетки. Концепция системы беспроводной передачи энергии (WPT) (представленная Николой Теслой) направлена ​​на передачу электроэнергии с помощью метода электромагнитной индукции. При этом вы будете бороться с потерями электроэнергии и достигнете эффективной передачи энергии.

В технологии БПЭ используются три системы, а именно резонанс, солнечные элементы и микроволновая передача энергии.

1. Что такое беспроводная схема передачи энергии?

Беспроводная передача энергии/беспроводная передача энергии относится к передаче электрической энергии от источника питания к электрической нагрузке или приемному устройству без использования соединительных проводов или физической линии связи. Он не только быстрый и надежный, но вы также можете использовать его для передачи на короткие или большие расстояния.

Технология беспроводной передачи энергии рекомендуется для зарядки таких устройств, как беспроводные устройства, например, ноутбуки, поскольку она имеет гальваническую развязку. Таким образом, снижается риск поражения электрическим током.

Принцип работы

Системы беспроводной передачи энергии включают передатчик, среду передачи и приемник, работающие по принципу передачи энергии с индуктивной связью.

(беспроводная система передачи энергии)

Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/

Передатчик; В основном мы применяем электрическую энергию (в форме электромагнитной энергии в виде волн, света или изменяющегося магнитного поля). Затем передатчик преобразует электрическую энергию в другую форму энергии, в результате чего получается подходящий уровень электрической мощности.

Средний; Во-вторых, у нас есть среда, которая позволяет проходить передаваемой энергии. Это может быть вакуум, воздух или твердая форма. Пожалуйста, не используйте металлическую среду, потому что она не пропускает электрическую энергию для выработки тепла.

Получатель; Наконец, приемник будет получать передаваемую мощность, а затем преобразовывать ее в электричество. И вот, ваше беспроводное устройство питания готово к использованию.

Цепь беспроводной передачи энергии

Необходимые компоненты

• 20-30 электромагнитная линия (медный провод)

Вы можете сформировать электромагнитную катушку (из медных проводов), намотав проводник на сердечник. Часто он функционирует за счет использования магнитной связи для передачи энергии в электрических цепях. Кроме того, вы можете найти несколько электрических катушек, таких как катушка Максвелла, Тесла, Дроссель и Баркер, которые соответствуют рекомендуемым параметрам схемы.

• Аккумулятор -1,5 В
• Транзистор (2N2222)
• Светодиод
• Резисторы – 1,2 кОм
• Макетные доски

Несколько советов по проектированию схемы беспроводной передачи энергии

Прежде всего, при работе с передатчиком у вас должна быть 17-витковая обмотка провода, петля для соединения с центральным отводом, а затем еще 17 витков намотки провода. Напротив, приемник должен иметь только 34 витка обмотки катушки, но без центрального отвода.

Структура схемы

Простая схема ниже состоит из двух частей; приемник и передатчик.

Схема передатчика и работа

Схема передатчика

Источник переменного тока — это источник питания, который приводит в действие катушку передатчика, создавая вокруг нее электромагнитное поле. Позже, когда медная катушка коснется центра, обе стороны начнут иметь некоторый заряд. На схеме видно, что одна сторона медной катушки соединена с выводом коллектора NPN-транзистора, а другая — с резистором.

Когда система заряжается, базовый резистор начинает проводить, а затем включает транзистор. Впоследствии транзистор разряжает катушку индуктивности при соединении эмиттера с землей.

Одновременная зарядка и разрядка генерируют высокочастотный сигнал переменного тока/колебаний, что приводит к передаче магнитного поля.

Схема приемника и работа

Цепь приемника

Катушка приемника исследует высокочастотное магнитное поле передатчика. После этого он начинает генерировать напряжение ЭДС, которое в конечном итоге зажигает светодиодную лампочку. Закон индукции Фарадея управляет работой приемной катушки.

2.Беспроводная цепь передачи питания —Эффективность беспроводной передачи энергии

Когда дело доходит до эффективности, WPT оценивается в 10% или меньше. Формула расчета эффективности:

Эффективность =(Выходная мощность / Входная мощность) x 100%

Мощность =Вольт x Ток

Огромная потеря эффективности объясняет, почему схемы беспроводной передачи энергии легко применять в устройствах с низким энергопотреблением, таких как электрическая зубная щетка, а не в машинах высокой мощности, таких как электромобили. Кроме того, беспроводные технологические устройства не являются экологически чистыми, если ими постоянно пользуется большая аудитория. Вам потребуется подать в 10 раз больше энергии, чтобы запустить электрическое устройство. Следовательно, производство электроэнергии увеличится, а затем станет опасным для планеты и человеческого организма.

К счастью, все типы беспроводной передачи энергии имеют правила, благоприятствующие использованию людьми.

3. Преимущества и недостатки схемы беспроводной передачи энергии

Преимущества

Достоинства беспроводной передачи энергии:

• Во-первых, это рентабельно.
• Затем вы можете легко спроектировать схему, поскольку это простой процесс.
• Кроме того, ток рабочей частоты у него низкий.
• Кроме того, WPT позволяет создавать водонепроницаемые изделия, поскольку для зарядки устройства не требуется порт питания.
• Опять же, вы можете увеличить срок службы вашего продукта с помощью WPT. Это потому, что вы избежите любого прямого физического повреждения продуктов из-за вставки зарядного устройства в порты или разъемы.
• Наконец, его схемотехника подходит для коротких расстояний (коммуникация ближнего радиуса действия).

Недостатки

Как и у любой технологической концепции, у WPT есть и недостатки. Они включают в себя;

• К сожалению, на больших расстояниях он неэффективен. Однако, чтобы устранить проблему расстояния, вы можете увеличить количество витков катушки.
• Кроме того, он имеет низкую эффективность, которую можно решить, используя более совершенные интегральные схемы драйвера беспроводной передачи. В качестве альтернативы вы можете использовать полевые МОП-транзисторы или транзисторы для создания двухтактных топологий.
• Кроме того, вы столкнетесь с большими потерями мощности/энергии, что небезопасно для окружающей среды.
• Наконец, его особенностью является ненаправленность/нелинейность времени четности.

4. Применение схемы беспроводной передачи энергии

Схема беспроводной передачи энергии имеет широкий спектр применения. Они включают следующее;

• Разработка моделей
• Транспортная отрасль, например электромобили,
• Промышленное проектирование,
• Медицинские устройства/биомедицинские имплантаты,
• Протезы сетчатки,
• Бытовая электроника и
• Сектор отопления и вентиляции.

(беспроводная индуктивная зарядка мобильного телефона).

Заключение

В заключение, сегодняшний пост посвящен основам беспроводной передачи энергии, а также нескольким ее проблемам, приложениям и преимуществам. Вы можете использовать WPT в различных технологических системах, таких как зарядка электромобилей, портативных устройств и мобильных устройств, таких как сотовые телефоны.

Более того, благодаря энергоэффективному импульсному усилителю возможна эффективная и надежная беспроводная передача энергии. Усилитель имеет токочувствительную обратную связь с мощной симметрией времени четности. Следовательно, это помогает в решении ненаправленности.

Нужна техническая помощь по WPT? Свяжитесь с нами, и мы свяжемся с вами как можно скорее.