Kablosuz Güç İletimi (WPT) fikri yeni bir kavram değildir. 19. yüzyılın sonundan itibaren Nikola Tesla, kablosuz güç aktarımının olanaklarını denemeye başladı ve son yıllarda artan bir popülerlik kazandı. Son yirmi yılda kablosuz veri iletimindeki büyük gelişmeler sayesinde, hayatın vazgeçilmez ve çok daha kolay bir parçası olmayı başarmıştır.
İçindekiler
Kablosuz Güç İletim Teknolojilerinin Tarihçesi
Fikir, Heinrich Hertz’in bir çalışmasında 1888’e kadar uzanıyor. Sistemin hem verici hem de alıcı uçlarında bir kıvılcım aralığı ve parabolik reflektörler kullanarak yüksek frekanslı enerji transferini gösterebilir. Daha sonraki en ünlü kablosuz güç aktarımı deneyi, 1893’te Nikola Tesla tarafından gerçekleştirildi. Kablosuz güç aktarımı üzerine binlerce dolar harcadı ve halka açık gösteriler yaparak ona Çılgın Bilim Adamı lakabını kazandırdı.
Kablosuz Güç İletim Teknolojilerinde Motivasyon
WPT tarafından yapılan teknolojik gelişmeler, daha fazla araştırma faaliyetini ve bu kavramlara dayalı çok sayıda tüketici ürününün ticarileştirilmesini teşvik etmektedir. Araştırma ve geliştirme perspektifinden bakıldığında, WPT için iki ana araştırma alanı vardır. İlk yaklaşım, enerji aktarımının arkasındaki mekanizmaları, özellikle de enerjiyi uzayda bir noktadan diğerine kablosuz olarak aktarmanın olası bilimsel yöntemleri hakkında bilgi aramayı içerir.
İkinci yaklaşım, işlevsel bir kablosuz güç iletim sisteminde gerekli olan bireysel devre modüllerinin geliştirilmesini içerir. Bu, belirli bir WPT mekanizmasının özelliklerini hesaba katan ve modülün o güç dağıtım mekanizması için uygun özelliklere sahip olmasını sağlayan devre tasarımını içerir.
Kablosuz Güç İletim Teknolojilerine Genel Bakış
Elektromanyetik, statik elektrik, elektromekanik vb. Kablosuz elektromanyetik güç iletimi durumunda olduğu gibi birçok farklı WPT türü vardır, sistemler genellikle uzak alan ve yakın alan güç iletimi olmak üzere iki kategoriye ayrılır. Bu tür sistemlerde enerji, çok yönlü yayılma senaryosu için daha düşük verimliliğe yol açan elektromanyetik radyasyon ile aktarılır. Bir vericinin uzak alan alanı olan menzil, çalışma frekansına bağlıdır.
WPT’nin arkasındaki fikir basittir. Faraday’ın indüksiyon yasasına göre, değişen bir manyetik alan bir döngüden geçtiğinde, döngü boyunca bir potansiyel farkı üretecektir. Başka bir deyişle halka, daha sonra dönüştürülebilen ve elektrostatik enerji olarak depolanabilen alternatif bir manyetik alan toplayabilir. Gerekli manyetik alan Ampere yasası tarafından üretilebilir. Ampère Yasası, bir elektrik akımı bir döngüden geçtiğinde, buna verici döngüsü diyelim, çevresinde bir manyetik alan oluşturduğunu belirtir. Şimdi, ikinci bir döngü yerleştirildiğinde ve buna alıcı döngüsü adı verildiğinde, alıcı döngüsü boyunca vericinin yanında bir alternatif voltaj görünecektir. Bu nedenle, enerjiyi elektromanyetik dalgalar aracılığıyla etkili bir şekilde iletir.
Kablosuz güç aktarım teknolojilerinin yöntemleri
radyo frekansı (RF)
Radyo frekanslarına dayalı WPT teknolojisi, gücü onlarca metre mertebesinde iletmek için bir teknoloji olarak yaratılmıştır, ancak bu sistemlerin verimliliği diğer WPT yöntemlerinden çok daha düşüktür.
Endüktif Güç Aktarımı (IPT)
Bu yöntem, ortaya çıkan manyetik akı sayesinde bir bobinden itilen bir elektrik akımının bitişik bobinde bir elektromotor kuvveti indüklediği kavramını kullanır.
Manyetik rezonans bağlantısı (MRC)
Manyetik rezonans kuplajı, WPT yöntemlerinde potansiyel bir atılımdır. Temel konsept, aynı rezonans frekansına ayarlanmış iki rezonatör devresinin, geleneksel IPT sistemlerine kıyasla daha uzun mesafelerde daha yüksek verimli güç aktarımı yaşayabilmesidir.
Yarı iletken entegre devreler ve fonksiyonel malzeme teknolojilerindeki son gelişmeler, Nesnelerin İnterneti (IoT) ve giyilebilir sensörler gibi düşük güç tüketimi, minyatür boyutu ve yüksek veri aktarım verimliliğine sahip elektronik cihazlara olan talebi hızlandırmıştır. Kablosuz güç iletimi, güç ve enerji sağlamak için büyük pillere dayanan günümüzün elektronik cihazlarına alternatif bir çözüm haline geldi.
Kablosuz Güç İletim Teknolojisi (WPT), elektrik gücünü bir vericiden alıcıya kablosuz olarak iletebilir. WPT, birçok avantajı nedeniyle birçok endüstriyel uygulama için kablo ile güç iletiminden daha uygun ve kullanışlı bir çözümdür. WPT teknolojisinin kullanılması, kablo bozulmasını azaltacak ve güç aktarım mekanizmalarını iyileştirecektir. WPT son zamanlarda elektrikli araç (EV) yerleşik pillerini şarj etmeye büyük ilgi gösterdi. Pek çok tanınmış otomobil üreticisi, WPT teknolojisini benimseme ve özelliklerini geliştirme çabalarına başlıyor. Bu nedenle, WPT, verici ve alıcı bobin adı verilen iki bobin arasında ekonomik bir endüktif bağlantı yoluyla elde edilebilir.
Elektrikli araç şarj uygulamalarında, verici bobinler rayın altına yerleştirilir ve EV’ye alıcı bobinler takılır. Rezonans tipi endüktif WPT, daha iyi enerji verimliliği sağladığı için EV şarjı gibi orta ila yüksek güç iletim uygulamalarında sıklıkla uygulanır. Bu bölümde, elektrikli araç kablosuz şarj uygulamalarında çeşitli WPT teknolojileri tartışılmakta ve test edilmektedir. Ayrıca, maksimum verim elde ederken maksimum güç iletebilen gelişmiş WPT teknolojisinin geliştirilmesi hakkında kapsamlı bilgiler verilmektedir.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/wireless-power-transfer
https://circuitdigest.com/tutorial/different-types-of-wireless-power-transmission-technologies-and-their-working
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]