Tradicinis laidinės energijos perdavimo sistemos paprastai reikia perduoti laidus tarp paskirstytų įrenginių ir vartotojų vienetų. Tai kelia daug apribojimų, nes sistemos kaina - kabelių kaina, nuostoliai, patiriami perduodant ir paskirstant. Įsivaizduokite, tik dėl perdavimo linijos atsparumo prarandama apie 20–30% sukurtos energijos.
Jei kalbate apie nuolatinės srovės perdavimo sistemą, net tai neįmanoma, nes tam reikia jungties tarp nuolatinės srovės maitinimo šaltinio ir įrenginio.
Įsivaizduokite sistemą, kurioje visiškai nėra laidų, kurioje be jokių laidų galite gauti kintamosios srovės energiją savo namuose. Kur galite įkrauti savo mobilųjį telefoną be fizinio lizdo. Ten, kur širdies stimuliatoriaus bateriją (įdėtą į žmogaus širdį) galima įkrauti nereikia. Žinoma, tokia sistema yra įmanoma ir būtent čia atsiranda belaidžio energijos perdavimo vaidmuo.
Ši koncepcija iš tikrųjų nėra nauja koncepcija. Visą šią idėją 1893 m. Sukūrė Nicolas Tesla, kur jis sukūrė vakuuminių lempučių apšvietimo sistemą, naudodamas bevielio perdavimo būdus.
Mes neįsivaizduojame pasaulio be Belaidis maitinimas Perkėlimas yra įmanomas: mobilieji telefonai, buitiniai robotai, MP3 grotuvai, kompiuteriai, nešiojamieji kompiuteriai ir kitos nešiojamos programėlės tinka įkrauti save, tačiau niekada nėra prijungtos, išvaduodamos mus nuo tos galutinės ir visur esančios elektros laido. Kai kuriems iš šių įrenginių veikimui gali prireikti net daugybės elektrinių elementų / baterijų.
3 belaidžio energijos perdavimo būdų tipai:
- Indukcinis sujungimas : Vienas ryškiausių energijos perdavimo būdų yra indukcinis sujungimas. Iš esmės jis naudojamas artimojo lauko energijos perdavimui. Jis pagrįstas tuo, kad srovei tekant per vieną laidą, kito laido galuose sukeliama įtampa. Galios perdavimas vyksta abiejų laidžių medžiagų abipusiu induktyvumu. Bendras pavyzdys yra transformatorius.
Elektros perdavimas naudojant indukcinę jungtį
- Mikrobangų galios perdavimas: Šią idėją sukūrė Williamas C Brownas. Visa idėja apima kintamosios srovės keitimą į RF energiją ir persiuntimą per kosmosą ir vėl pertvarkymą į kintamosios srovės imtuvą. Šioje sistemoje energija generuojama naudojant mikrobangų energijos šaltinius, pvz., „Klystron“, ir ši generuojama galia perduodama antena per bangolaidį (kuris apsaugo mikrobangų energiją nuo atspindėtos energijos) ir derintuvą (kuris atitinka mikrobangų šaltinio impedanciją su kad antenos). Priėmimo sekciją sudaro priėmimo antena, priimanti mikrobangų galią, ir varžos suderinimo bei filtro grandinė, kuri suderina signalo išėjimo impedanciją su ištaisymo įrenginio. Ši priėmimo antena kartu su ištaisomuoju įtaisu yra vadinama Rektena. Naudojama antena gali būti dipolis arba „Yagi-Uda“ antena. Imtuvo bloką taip pat sudaro lygintuvo sekcija, susidedanti iš Schottky diodų, kurie naudojami mikrobangų signalui paversti nuolatinės srovės signalu. Ši perdavimo sistema naudoja nuo 2 GHz iki 6 GHz dažnius.
Belaidis energijos perdavimas naudojant mikrobangų krosnelę
- Lazerio galios perdavimas: Tai apima LASER pluošto naudojimą, kad galia būtų perduodama šviesos energijos pavidalu elektros energijos imtuvo gale. Lazeris maitinamas naudojant tokius šaltinius kaip „Sun“ ar bet kurį elektros generatorių ir atitinkamai sukuria didelio intensyvumo fokusuotą šviesą. Spindulio dydį ir formą lemia optikos rinkinys, o šią perduodamą LASER šviesą gauna fotoelementai, kurie šviesą paverčia elektriniais signalais. Perdavimui paprastai naudojami optinio pluošto kabeliai. Kaip ir pagrindinėje saulės energijos sistemoje, LASER pagrindu perduodamas imtuvas yra fotovoltinių elementų arba saulės baterijų rinkinys, kuris gali paversti nerišlią monochromatinę šviesą elektra.
Lazerio galios perdavimo sistema
Belaidis saulės energijos perdavimas
Viena pažangiausių belaidžių energijos perdavimo sistemų yra pagrįsta saulės energijos perdavimu naudojant mikrobangų krosnelę arba LASER spindulį. Palydovas stovi geostacionarioje orbitoje ir susideda iš fotovoltinių elementų, kurie saulės šviesą paverčia elektros srove, kuri naudojama mikrobangų generatoriui maitinti ir atitinkamai generuoja mikrobangų energiją. Ši mikrobangų galia perduodama naudojant RF ryšį ir priimama stotyje naudojant „Rectenna“, kuri yra antenos ir lygintuvo derinys ir vėl paverčiama elektra arba reikalinga kintama ar nuolatine energija. Palydovas gali perduoti iki 10MW RF galios.
Veikiantis belaidžio energijos perdavimo pavyzdys
Pagrindinis principas apima kintamosios srovės keitimą į nuolatinę maitinimą naudojant lygintuvus ir filtrus, o tada vėl keičiant atgal į kintamą aukštu dažniu naudojant keitiklius. Tada ši žemos įtampos aukšto dažnio kintama įtampa pereina iš transformatoriaus pirminio į antrinį ir paverčiama nuolatine galia naudojant lygintuvą, filtrą ir reguliatorių.
Blokinė schema, rodanti belaidį energijos perdavimą
- Kintamosios srovės signalas išlyginamas į nuolatinės srovės signalą, naudojant tiltinio lygintuvo sekciją.
- Gautas nuolatinės srovės signalas praeina per grįžtamąją apviją1, kuri veikia kaip osciliatoriaus grandinė.
- Srovė, einanti per grįžtamąją apviją1, sukelia tranzistoriaus1 laidumą, leidžiančią nuolatinei srovei tekėti per tranzistorių į transformatoriaus pirminį, paliekama teisinga kryptimi.
- Kai srovė praeina per grįžtamąją apviją2, atitinkamas tranzistorius pradeda veikti ir nuolatinė srovė teka per tranzistorių į transformatoriaus pirminį į dešinę į kairę.
- Taigi per transformatoriaus pirminį kintamosios srovės signalą sukuria abu kintamosios srovės signalo pusės ciklus. Signalo dažnis priklauso nuo osciliatoriaus grandinių virpesių dažnio.
- Šis kintamosios srovės signalas pasirodo per transformatoriaus antrinį elementą ir, kai antrinis yra prijungtas prie kito transformatoriaus pirminio, 25 kHz kintamosios srovės įtampa rodoma per žemesnį transformatoriaus pirminį.
- Ši kintamosios srovės įtampa ištaisoma naudojant tiltinį lygintuvą, o po to filtruojama ir reguliuojama naudojant LM7805, kad gautų 5 V išėjimą šviesos diodui valdyti.
- 12 V įtampa iš kondensatoriaus naudojama nuolatinės srovės ventiliatoriaus varikliui maitinti, kad veiktų ventiliatorius.
Taigi tai yra pagrindinė belaidžio energijos perdavimo apžvalga. Nepaisant to, kada nors susimąstėte, kodėl pagrindinė perdavimo sistema vis dar belaidė? Jei kyla klausimų dėl šios koncepcijos arba dėl elektros ir elektroniniai projektai palikite savo komentarų skiltį žemiau
Nuotraukų kreditas:
- Indukcinis sujungimas rfid-vadovas
- Elektros perdavimas naudojant LASER spindulį paskutinis mėnuo
