Mobil eszkzk vezetk nlkli tpelltsa Benedek Ferenc Benedek

Mobil eszközök vezeték nélküli tápellátása Benedek Ferenc, Benedek Gábor, Czirják Attila, Gyuricza Csaba, Kokavecz János, Untener Kornél SZTE TTIK Műszaki és Anyagtudományi Intézet

Mi a vezeték nélküli energiaátvitel? Nem varázslás, nem mágia! Nicola Tesla úttörő kísérleteket végzett, munkáját ma is misztikus homály fedi Transzformátor mint mindennapos vezeték nélküli energiaátviteli eszköz

Transzformátor Jellemző paraméterek A primer oldali tekercs fluxust indukál A keletkező fluxus közel százaléka átmegy a szekunder oldali tekercsen és abban feszültséget indukál A primer és a szekunder oldal között nincs vezeték! (vezeték nélküli energiaátvitel)

Mobil vezeték nélküli energiaátvitel Jellemzők A primer oldali tekercs fluxust indukál A keletkező fluxus kis százaléka (20 -80%) megy át a szekunder oldali tekercsen és abban feszültséget indukál A primer és a szekunder oldali tekercsek közötti pozíció változhat! (mobil vezeték nélküli energiaátvitel)

Problémák és megoldási lehetőségek Az adó és a vevő közötti csatolási állandó változhat a vevő és adó relatív pozíciójának függvényében A vevő és az adó között egy folyamatos kommunikációt valósítanak meg, amely a gerjesztés intenzitásának változtatásával igyekszik a csatolásban fellépő változtatásokat kiküszöbölni A csatolási állandó alacsony lehet -> az energiaátvitel hatásfoka is alacsony lesz Rezonáns energiaátvitelt valósítunk meg, ahol a rezgőkörök jóságával növelhető a hatásfok

Rezonáns csatolás Egy tekercs és egy kondenzátor összekapcsolásával rezgőkört (rezonáns áramkört) készíthetünk. A rezonancia jóságának (élességének) jellemzője a jósági tényező (Q). Ha két rezgőkört valamilyen módon egymáshoz csatolunk (pl. induktív csatolás), akkor a két rezgőkör között energia áramlik. A maximális hatásfok erősen függ a tekercsek jósági tényezőjétől: Óriási mértékben növelhető a hatásfok!

Mobil vezeték nélküli energiaátviteli rendszer

Wireless Power Consorcium A Wireless Power Consorcium egy a vezeték nélküli energiaátviteli eszközök fejlesztését támogató non-profit szervezet. Ajánlása (Qi specifikáció) megad egy javasolt kommunikációs sémát az adó és a vevő között. A javasolt módszer előnye, hogy nem szükséges addicionális kommunikációs csatorna, hanem az adó és a vevő tekercsei közötti csatolást használjuk fel digitális adatok átvitelére.

Digitális jelátvitel A vevőtekercs rezonanciafrekvenciájának eltolásával az adó terhelése modulálható. A terhelés változás az áram és a feszültség modulációjaként észlelhető.

Kommunikáció WPC 1. 0 1. 2. 3. 4. Analóg ping Digitális ping Konfiguráció, identifikáció Energiaátvitel

TI Bq. Tesla sorozatú IC-k Komplett Wireless Power adó és vevő pár Megfelel a WPC 1. 0 és 1. 1 standardnak

Tekercsek Adó és vevő tekercsek: fontos a mágneses árnyékolás és az alacsony impedancia

Elérhető műszaki paraméterek Teljesítménysűrűség: 0. 2 -0. 25 W/cm 2 Működési frekvencia: 110 -205 k. Hz Hatásfok: Az egész rendszerre: 70% körül, >90% az átvitelre (elsősorban a tekercsektől függ) Maximális teljesítmény: 5. 0 -5. 5 W Idegen test detektálás

Összefoglalás Köszönöm a figyelmet!