Penghantaran Kuasa Tanpa Wayar Melalui Sistem Tenaga Suria & Bekerja

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Tradisional sistem penghantaran kuasa berwayar biasanya memerlukan pembohongan wayar penghantaran antara unit yang diedarkan dan unit pengguna. Ini menghasilkan banyak kekangan kerana kos sistem - kos kabel, kerugian yang ditanggung dalam penghantaran dan juga pengedaran. Cuba bayangkan, hanya rintangan saluran penghantaran yang mengakibatkan kehilangan sekitar 20-30% tenaga yang dihasilkan.

Sekiranya anda bercakap mengenai sistem penghantaran kuasa DC, walaupun itu tidak dapat dilaksanakan kerana memerlukan penyambung antara bekalan kuasa DC dan peranti.




Bayangkan sistem tanpa kabel sepenuhnya, di mana anda boleh mendapatkan kuasa AC ke rumah anda tanpa wayar. Di mana anda boleh mengecas semula telefon bimbit anda tanpa perlu memasukkan ke soket secara fizikal. Di mana bateri alat pacu jantung (diletakkan di dalam hati manusia) dapat diisi semula tanpa perlu mengganti baterinya. Sudah tentu, sistem sedemikian mungkin dan di situlah peranan Penghantaran Kuasa Tanpa Wayar datang.

Konsep ini sebenarnya bukan konsep baru. Keseluruhan idea ini dikembangkan oleh Nicolas Tesla pada tahun 1893, di mana dia mengembangkan sistem menerangi lampu vakum menggunakan teknik penghantaran tanpa wayar.



Kita tidak dapat membayangkan dunia tanpa Kuasa Tanpa Wayar Pemindahan dapat dilakukan: telefon bimbit, robot domestik, pemain MP3, komputer, komputer riba, dan alat mudah alih lain sesuai untuk mengecas diri mereka sendiri sementara tidak pernah bersambung, membebaskan kita dari kabel kuasa akhir dan di mana-mana. Sebilangan unit ini mungkin tidak memerlukan banyak sel elektrik / bateri untuk beroperasi.

3 Jenis Kaedah Pemindahan Tenaga Tanpa Wayar:

  • Gandingan Induktif : Salah satu kaedah pemindahan tenaga yang paling ketara adalah melalui gandingan induktif. Ia pada dasarnya digunakan untuk penghantaran kuasa dekat medan. Ini berdasarkan fakta bahawa semasa arus mengalir melalui satu wayar, voltan disebabkan pada hujung wayar yang lain. Penghantaran kuasa berlaku melalui induktansi bersama antara dua bahan konduktif. Contoh umum ialah pengubah.
Penghantaran Kuasa menggunakan Gandingan Induktif

Penghantaran Kuasa menggunakan Gandingan Induktif

  • Penghantaran Kuasa Gelombang Mikro: Idea ini dikembangkan oleh William C Brown. Keseluruhan idea melibatkan menukar kuasa AC kepada kuasa RF dan menghantarnya melalui ruang dan menukarnya semula menjadi kuasa AC pada penerima. Dalam sistem ini, tenaga dijana menggunakan sumber daya gelombang mikro seperti klystron, dan kuasa yang dihasilkan ini diberikan kepada antena pemancar melalui pandu gelombang (yang melindungi daya gelombang mikro dari daya terpantul) dan penala (yang sesuai dengan impedansi sumber gelombang mikro dengan antena). Bahagian penerimaan terdiri daripada antena penerima yang menerima daya gelombang mikro dan rangkaian pencocokan Impedans dan saringan yang memadankan impedans keluaran isyarat dengan unit pembetulan. Antena penerima ini bersama dengan unit pembetulan dikenal sebagai Rectenna. Antena yang digunakan boleh berupa dipol atau Antena Yagi-Uda. Unit penerima juga terdiri daripada bahagian penyearah yang terdiri daripada dioda Schottky yang digunakan untuk menukar isyarat gelombang mikro menjadi isyarat DC. Sistem transmisi ini menggunakan frekuensi dalam julat 2GHz hingga 6GHz.
Penghantaran Kuasa Tanpa Wayar menggunakan Gelombang Mikro

Penghantaran Kuasa Tanpa Wayar menggunakan Gelombang Mikro

  • Penghantaran Kuasa Laser: Ia melibatkan penggunaan sinar LASER untuk memindahkan tenaga dalam bentuk tenaga cahaya, yang ditukar menjadi tenaga elektrik di hujung penerima. LASER diaktifkan menggunakan sumber seperti Matahari atau mana-mana penjana elektrik dan dengan itu menghasilkan cahaya berfokus intensiti tinggi. Ukuran dan bentuk balok ditentukan oleh satu set optik dan cahaya LASER yang dihantar ini diterima oleh sel-sel fotovoltaik, yang mengubah cahaya menjadi isyarat elektrik. Ia biasanya menggunakan kabel gentian optik untuk penghantaran. Seperti dalam sistem tenaga suria asas, penerima yang digunakan dalam transmisi berdasarkan LASER adalah susunan sel fotovoltaik atau panel solar yang dapat mengubah cahaya monokromatik yang tidak koheren menjadi elektrik.
Sistem Penghantaran kuasa LASER

Sistem Penghantaran Kuasa LASER

Pemindahan tenaga Suria tanpa wayar

Salah satu sistem pemindahan kuasa tanpa wayar yang paling maju adalah berdasarkan pemindahan tenaga suria menggunakan gelombang mikro atau sinar LASER. Satelit ini ditempatkan di orbit geostasioner dan terdiri dari sel-sel fotovoltaik yang mengubah cahaya matahari menjadi arus elektrik yang digunakan untuk menghidupkan penjana gelombang mikro dan dengan itu menghasilkan tenaga gelombang mikro. Daya gelombang mikro ini ditransmisikan menggunakan komunikasi RF dan diterima di stesen berdasarkan Rectenna, yang merupakan gabungan antara antena dan penyearah dan ditukarkan kembali ke elektrik atau daya AC atau DC yang diperlukan. Satelit dapat menghantar kuasa RF hingga 10MW.


Contoh Kerja Pemindahan Tenaga Tanpa Wayar

Prinsip asasnya melibatkan menukar kuasa AC ke kuasa DC menggunakan penyearah dan penapis dan sekali lagi menukarnya kembali ke AC pada frekuensi tinggi menggunakan penyongsang. Kuasa AC frekuensi tinggi voltan rendah ini kemudian mengalir dari transformer primer ke sekundernya dan ditukar menjadi kuasa DC menggunakan penyearah, penapis dan susunan pengatur.

Blok Diagram menunjukkan Penghantaran Kuasa Tanpa Wayar

Blok Diagram menunjukkan Penghantaran Kuasa Tanpa Wayar

  • Isyarat AC diperbaiki ke isyarat DC menggunakan bahagian penyearah jambatan.
  • Isyarat DC yang diperoleh melalui lilitan maklum balas1, yang bertindak sebagai litar pengayun.
  • Arus yang melewati lilitan maklum balas1 menyebabkan transistor1 melakukan, membolehkan arus DC mengalir melalui transistor ke primer transformer dibiarkan ke arah yang betul.
  • Apabila arus melewati belitan maklum balas2, transistor yang sesuai mula mengalir dan arus DC mengalir melalui transistor, ke primer transformer ke arah kanan ke kiri.
  • Oleh itu, isyarat AC dikembangkan melintasi primer transformer, untuk kedua-dua separuh kitaran isyarat AC. Kekerapan isyarat bergantung pada frekuensi ayunan litar pengayun.
  • Isyarat AC ini muncul di sekunder transformer dan ketika sekunder dihubungkan ke primer transformer lain, voltan AC 25 kHz muncul di seberang primer transformer step-down.
  • Voltan AC ini diperbaiki menggunakan penyearah jambatan dan kemudian disaring dan diatur menggunakan LM7805 untuk mendapatkan output 5V untuk menggerakkan LED.
  • Output voltan 12 V dari kapasitor digunakan untuk menggerakkan motor kipas DC untuk mengoperasikan kipas.

Jadi ini adalah gambaran keseluruhan asas penghantaran kuasa tanpa wayar. Walaupun begitu, pernah tertanya-tanya mengapa sistem penghantaran asas masih tanpa wayar? Sekiranya ada pertanyaan mengenai konsep ini atau elektrik dan projek elektronik tinggalkan bahagian komen anda di bawah

Kredit Foto: