transferul energiei electromagnetice fara fir

3
Transportul energiei electrice fără fir este transmiterea de energie electrică de la o sursă de energie la consumatorii de energie electrică fără conductori interconectați artificial (fără fire). Acest mod de transport al energiei este foarte util deoarece firele interconectate sunt scumpe, periculoase sau imposibile (în anumite locuri nu pot fi instalate fire electrice O metodă este utilizarea principiului de rezonanță pentru a transporta cât mai eficient energia de la emițător la dispozitivul de recepție. Un experiment MIT a folosit două bobine generatoare a unui câmp electromagnetic variabil. În momentul în care o bobină intră în rezonanță cu cealaltă, transferul de energie dintre bobine este maxim, pierderile de energie în exterior fiind minime. O posibilitate pentru alimentarea cu energie fara cabluri este inductia magnetica, cea mai tentanta alternativa pentru aplicatiile domestice. Un camp magnetic fluctuant emanand dintr-o bobina poate induce un curent electric intr-o alta bobina apropiata. Este si modalitatea prin care multe dispozitive, precum periutele de dinti electrice si chiar unele telefoane mobile isi reincarca bateriile. Metoda inductivă este deja utilizată într-o serie de dispozitive de consum (cum ar fi periuța de dinți electrică) fiind bazată pe teoria lui Maxwell: Variația într-un câmp magnetic de la o bobină induce un curent într-o altă bobină cuplată. Se urmăresc, în principal, eficiența cât mai mare a transmiterii de putere și flexibilitatea în poziționarea bobinei de cuplare, fără a fi necesară o aliniere strictă a două bobine. (Orice diferență mică de aliniere a bobinelor, poate duce la pierderea completă a capabilității de a transfera puterea). Principala preocupare la abordarea inductivă este controlul interferențelor EMI generate de semnalul de transmitere de energie, folosind un câmp inductiv. Dispozitivul receptor transformă energia magnetică în energie electrică, pentru a încărca bateria. WiFi, Bluetooth, NFC, sisteme celulare, radio FM sunt doar cateva aparate având conectivitate wireless care ar putea suferi interferențe de la astfel de câmpuri

Upload: mihai-popa

Post on 08-Nov-2015

5 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

transferul energiei electromagnetice fara fir

TRANSCRIPT

Transportul energiei electrice fr fir este transmiterea de energie electric de la o surs de energie la consumatorii de energie electric fr conductori interconectai artificial (fr fire). Acest mod de transport al energiei este foarte util deoarece firele interconectate sunt scumpe, periculoase sau imposibile (n anumite locuri nu pot fi instalate fire electriceO metod este utilizarea principiului de rezonan pentru a transporta ct mai eficient energia de la emitor la dispozitivul de recepie. Un experiment MIT a folosit dou bobine generatoare a unui cmp electromagnetic variabil. n momentul n care o bobin intr n rezonan cu cealalt, transferul de energie dintre bobine este maxim, pierderile de energie n exterior fiind minime.O posibilitate pentru alimentarea cu energie fara cabluri este inductia magnetica, cea mai tentanta alternativa pentru aplicatiile domestice. Un camp magnetic fluctuant emanand dintr-o bobina poate induce un curent electric intr-o alta bobina apropiata. Este si modalitatea prin care multe dispozitive, precum periutele de dinti electrice si chiar unele telefoane mobile isi reincarca bateriile.Metoda inductiv este deja utilizat ntr-o serie de dispozitive de consum (cum ar fi periua de dini electric) fiind bazat pe teoria lui Maxwell: Variaia ntr-un cmp magnetic de la o bobin induce un curent ntr-o alt bobin cuplat. Se urmresc, n principal, eficiena ct mai mare a transmiterii de putere i flexibilitatea n poziionarea bobinei de cuplare, fr a fi necesar o aliniere strict a dou bobine. (Orice diferen mic de aliniere a bobinelor, poate duce la pierderea complet a capabilitii de a transfera puterea). Principala preocupare la abordarea inductiv este controlul interferenelor EMI generate de semnalul de transmitere de energie, folosind un cmp inductiv. Dispozitivul receptor transform energia magnetic n energie electric, pentru a ncrca bateria. WiFi, Bluetooth, NFC, sisteme celulare, radio FM sunt doar cateva aparate avnd conectivitate wireless care ar putea suferi interferene de la astfel de cmpuri electromagnetice. Exist i constrngerea modului de disipare a cldurii datorat pierderilor. Cu ncrctoare de putere mai mare, crete nivelul pierderilor de cldur, iar bateriile Li-Ion sunt extrem de sensibile la temperatur i, nedorit, s-ar putea introduce un stres termic pentru componente electronice ce sunt extrem de compacte.Texas Instruments ofer circuite integrate avansate pentru emitor i receptor, instrumente i resurse de proiectare fac o realitate din alimentarea fr fir folosind metoda inductiv. TI are soluii deja aplicate, care accept dispozitive compatibile i va extinde portofoliul su de a sprijini viitoarele tehnologii viabile. Ca furnizor de circuite integrate de management al puterii, inclusiv management al bateriei i tehnologii pentru surse alimentare, TI se bazeaz pe expertiz n domeniul alimentrii cu putere electric pentru a aduce inovaii n ncrcarea fr fir.Inductia electromagnetica si inductanta mutualaLegea lui Faraday spune ca prin schimbarea fluxului magnetic se va produce un camp electromagnetic la nivelul unei bobine. Daca doua bobine sunt asezate in paralel si daca prin prima bobina va trece un curent care va genera un camp magnetic, un flux magnetic va trece si prin a a doua bobina. Prin schimbarea curentului la nivelul primei bobine se va schimba si fluxul in cea de a doua, inducand astfel un camp magnetic electric, care va fi proportional cu schimbarea de la nivelul fluxului, care, la randul sau, este proportional cu schimbarea de la nivelul curentului electric din prima bobina. Acest fenomen poarta numele de inductanta mutuala, fenomen care poate fi folosit in practica, in cazul transformatoarelor si al ampermetrelor. Ampermetrele sunt incorporate direct in circuite, dar nu trebuie plasate in calea curentului, in cazul curentului alternativ.Intr-un studiu de fezabilitate, au aratat cum acest dispozitiv cu o raza de 0,8 milimetri poate fi alimentat cu energie prin unde radio din afara corpului uman. Chiar daca alimentarea cu energie prin wireless nu este ceva nou, in domeniul medicinei este o realizare importanta. Posibilitatea de a alimenta cu energie un dispozitiv aflat la 5 cm in interiorul corpului uman reprezinta o veste incredibila pentru pacientii care folosesc stimulatoare cardiace (pacemaker) sau implanturi cohleare din cauza unor boli. Una dintre cele mai mari probleme pentru astfel de dispozitive medicale este alimentarea lor cu energie. In cele mai multe cazuri acest lucru se face prin intermediul bateriilor dar acestea sunt destul de mari si trebuie schimbate dupa o anumita perioada de timp. Alimentarea cu energie wireless poate rezolva ambele probleme