Traditionnel systèmes de transmission d'énergie filaires nécessitent généralement des fils de transmission entre les unités distribuées et les unités de consommation. Cela produit beaucoup de contraintes comme le coût du système - le coût des câbles, les pertes encourues dans la transmission ainsi que dans la distribution. Imaginez, seule la résistance de la ligne de transmission entraîne une perte d'environ 20 à 30% de l'énergie générée.

“système en boucle fermée vs système en boucle ouverte ”

Si vous parlez du système de transmission de puissance CC, même cela n'est pas faisable car il nécessite un connecteur entre l'alimentation CC et l'appareil.

Imaginez un système complètement dépourvu de fils, où vous pouvez alimenter vos maisons en courant alternatif sans aucun fil. Où vous pouvez recharger votre mobile sans avoir à le brancher physiquement sur la prise. Où la batterie du stimulateur cardiaque (placée à l'intérieur d'un cœur humain) peut être rechargée sans avoir à remplacer la batterie. Bien entendu, un tel système est possible et c’est là que vient le rôle de la transmission de puissance sans fil.

Ce concept n'est en fait pas un nouveau concept. Toute cette idée a été développée par Nicolas Tesla en 1893, où il a développé un système d'éclairage d'ampoules à vide utilisant des techniques de transmission sans fil.

“régulateur de vitesse électronique pour moteur brushless ”

Nous ne pouvons pas imaginer un monde sans Puissance sans fil Le transfert est faisable: téléphones mobiles, robots domestiques, lecteurs MP3, ordinateurs, ordinateurs portables et autres gadgets transportables capables de se recharger sans jamais être connectés, nous libérant de ce fil d'alimentation ultime et omniprésent. Certaines de ces unités peuvent même ne pas nécessiter un grand nombre de cellules / batteries électriques pour fonctionner.

3 types de méthodes de transfert d'énergie sans fil:

Couplage inductif : L'une des méthodes les plus répandues de transfert d'énergie est le couplage inductif. Il est essentiellement utilisé pour la transmission de puissance en champ proche. Il est basé sur le fait que lorsque le courant traverse un fil, une tension est induite aux extrémités de l'autre fil. La transmission de puissance se fait par inductance mutuelle entre les deux matériaux conducteurs. Un exemple général est un transformateur.

Transmission de puissance par couplage inductif

Transmission de puissance micro-ondes: Cette idée a été développée par William C. Brown. L'idée générale consiste à convertir le courant alternatif en puissance RF et à le transmettre à travers l'espace, puis à le reconvertir en courant alternatif au niveau du récepteur. Dans ce système, la puissance est générée à l'aide de sources de puissance micro-ondes telles que le klystron, et cette puissance générée est donnée à l'antenne émettrice via le guide d'ondes (qui protège la puissance micro-ondes de la puissance réfléchie) et le tuner (qui correspond à l'impédance de la source micro-ondes avec celle de l'antenne). La section de réception se compose de l'antenne de réception qui reçoit la puissance hyperfréquence et du circuit d'adaptation d'impédance et de filtrage qui fait correspondre l'impédance de sortie du signal avec celle de l'unité de redressement. Cette antenne de réception avec l'unité de redressement est connue sous le nom de Rectenna. L'antenne utilisée peut être un dipôle ou une antenne Yagi-Uda. L'unité de réception comprend également la section redresseur constituée de diodes Schottky qui sont utilisées pour convertir le signal hyperfréquence en signal CC. Ce système de transmission utilise des fréquences comprises entre 2 GHz et 6 GHz.

Transmission d'énergie sans fil par micro-ondes

Transmission de puissance laser: Il implique l'utilisation d'un faisceau LASER pour transférer la puissance sous forme d'énergie lumineuse, qui est convertie en l'énergie électrique à l'extrémité du récepteur. Le LASER est alimenté en utilisant des sources telles que le soleil ou tout autre générateur d'électricité et génère en conséquence une lumière focalisée de haute intensité. La taille et la forme du faisceau sont déterminées par un ensemble d'optiques et cette lumière LASER transmise est reçue par les cellules photovoltaïques, qui convertissent la lumière en signaux électriques. Il utilise généralement des câbles à fibres optiques pour la transmission. Comme dans le système d'énergie solaire de base, le récepteur utilisé dans la transmission basée sur LASER est le réseau de cellules photovoltaïques ou de panneaux solaires qui peuvent convertir la lumière monochromatique incohérente en électricité.

Un système de transmission de puissance LASER

Transfert sans fil d'énergie solaire

L'un des systèmes de transfert d'énergie sans fil les plus avancés est basé sur le transfert d'énergie solaire à l'aide d'un faisceau micro-ondes ou LASER. Le satellite est stationné sur l'orbite géostationnaire et se compose de cellules photovoltaïques qui convertissent la lumière du soleil en un courant électrique qui est utilisé pour alimenter un générateur de micro-ondes et générer en conséquence de l'énergie micro-ondes. Cette puissance micro-ondes est transmise en utilisant la communication RF et reçue à la station basée à l'aide d'une Rectenna, qui est une combinaison d'une antenne et d'un redresseur et est reconvertie en électricité ou en courant alternatif ou continu requis. Le satellite peut transmettre jusqu'à 10 MW de puissance RF.

Exemple de travail de transfert d'énergie sans fil

Le principe de base consiste à convertir le courant alternatif en courant continu à l'aide de redresseurs et de filtres, puis de le reconvertir en courant alternatif à haute fréquence à l'aide d'onduleurs. Cette alimentation CA haute fréquence basse tension passe ensuite du primaire du transformateur à son secondaire et est convertie en alimentation CC à l'aide d'un dispositif redresseur, filtre et régulateur.

Schéma fonctionnel montrant la transmission d'énergie sans fil

“Carte d'affichage à 7 segments ”

Le signal CA est redressé en signal CC à l'aide d'une section redresseur en pont.
Le signal CC obtenu passe à travers l'enroulement de rétroaction1, qui joue le rôle de circuit oscillateur.
Le courant passant à travers l'enroulement de rétroaction1 amène le transistor1 à conduire, permettant au courant continu de circuler à travers le transistor vers le primaire du transformateur est laissé dans la bonne direction.
Lorsque le courant traverse l'enroulement de rétroaction2, le transistor correspondant commence à conduire et le courant continu circule à travers le transistor, vers le primaire du transformateur dans le sens de droite à gauche.
Ainsi, un signal AC est développé à travers le primaire du transformateur, pour les deux demi-cycles du signal AC. La fréquence du signal dépend de la fréquence d'oscillation des circuits de l'oscillateur.
Ce signal CA apparaît à travers le secondaire du transformateur et comme le secondaire est connecté au primaire d'un autre transformateur, une tension alternative de 25 kHz apparaît à travers le primaire du transformateur abaisseur.
Cette tension alternative est redressée à l'aide d'un pont redresseur, puis filtrée et régulée à l'aide du LM7805 pour obtenir une sortie 5V pour piloter une LED.
La tension de sortie de 12 V d'un condensateur est utilisée pour alimenter le moteur du ventilateur CC pour faire fonctionner le ventilateur.

Voici donc un aperçu de base de la transmission d'énergie sans fil. Malgré cela, vous êtes-vous déjà demandé pourquoi le système de transmission de base était toujours sans fil? Si vous avez des questions sur ce concept ou sur l'électricité et projets électroniques laissez votre section commentaires ci-dessous

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