Kablosuz Güç Aktarımı Dünyası

Bu yazımızda son yıllarda popülariteli hızla artan ‘ Kablosuz Güç Aktarımı Teknolojisi’ne bakacağız.

19. yüzyılın sonlarından itibaren Nikola Tesla, kablosuz güç aktarımı olasılıkları üzerine çalışmalar yapmıştı. Son yirmi yılda kablosuz veri aktarımındaki önemli ilerlemeler sayesinde ise bu teknoloji hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmuş durumda.

Kablosuz Güç Aktarımının Tarihi

Kablosuz güç aktarımı fikri, 1888 yılında Heinrich Hertz’in bir çalışmasına dayanmaktadır. Sistemin hem verici hem de alıcı uçlarında bir kıvılcım aralığı ve parabolik reflektörler kullanarak yüksek frekanslı güç aktarımını gösterebilmektedir. Daha etkili bir kablosuz güç aktarımı deneyi ise daha sonra 1893 yılında Nikola Tesla tarafından yapıldı.

Kablosuz Güç Aktarım Teknolojileri (WPT) ile mümkün olan teknolojik gelişmeler, artan bir araştırma faaliyetini ve ayrıca bu kavramlara dayalı çok sayıda tüketici ürününün ticarileştirilmesini teşvik etmektedir. Araştırma ve geliştirme açısından bakıldığında, Kablosuz Güç Aktarım Teknolojileri’nde  iki temel araştırma konusu vardır. ilki özellikle enerjiyi uzayda bir noktadan diğerine kablosuz olarak iletmek için olası bilimsel yöntemler hakkında bilgi arayarak, güç aktarımının altında yatan mekanizmaları içerir. Diğer bir yaklaşım ise, işlevsel bir kablosuz güç iletim sisteminde gerekli olan bireysel devre modüllerinin geliştirilmesini içerir.

Kablosuz Güç Aktarım Teknolojisi Sistemleri

Elektromanyetik, elektrostatik vs. gibi mevcut birçok farklı kablosuz iletim teknolojisi bulunmaktadır. Elektromanyetik kablosuz güç aktarımı durumunda, sistemler genellikle uzak alan ve yakın alan güç aktarımı olmak üzere iki kategoriye ayrılır.

Bu tür sistemlerde, enerji aktarımı, çok yönlü yayılma senaryosu için düşük verimle sonuçlanan elektromanyetik radyasyon yoluyla gerçekleştirilir. Bir vericinin uzak alan bölgesi olan mesafe, çalışma frekansına bağlıdır.
Kablosuz güç aktarımnın arkasındaki fikir son derece basittir. Faraday’ın indüksiyon yasasına göre, değişen bir manyetik alan bir döngüden geçtiğinde, döngü boyunca potansiyel bir fark üretecektir.

Kablosuz Güç Aktarım Teknolojileri Yöntemleri

Kablosuz güç aktarım teknolojileri yöntemlerinden biri olan Radyo Frekansı (RF) kablosuz güç aktarımı, onlarca metreden güç aktarımı için bir teknoloji olarak kurulmuştur. Fakat bu tür sistemlerin verimliliği diğerlerine göre çok daha düşüktür.

Bir diğer yöntem Endüktif Güç Transferi yöntemidir. Bu yöntem, üretilen manyetik akı sayesinde bir bobin üzerinden sürülen bir elektrik akımının bitişiğindeki başka bir bobinde bir elektromotor kuvveti indüklediği kavramı üzerinden işlem yapar.

Bir başka yöntem olan Manyetik Rezonans Bağlantısı ise, potansiyel atılım olarak kabul edilir. Temel mantık, aynı rezonans frekansında ayarlanmış iki rezonatör devresinin, geleneksel Endüktif Güç Transferi sistemleriyle karşılaştırıldığında, daha yüksek mesafelerde daha yüksek verimlilikte güç aktarımı yaşayabilmesidir.

Neden Kablosuz Güç Aktarım Teknolojisi?

Kablosuz Güç Aktarımı teknolojisi, elektrik enerjisini bir vericiden alıcıya kablosuz olarak aktarabilir. bu teknoloji, sahip olduğu birçok avantaj sebebiyle, kablolarla güç aktarımına kıyasla birçok endüstriyel uygulama için daha uygun bir çözümdür.

Kablosuz Güç Aktarımı teknolojisinin kullanımı, kabloların rahatsızlığını azaltacak, güç aktarım mekanizmalarını iyileştirecektir. Bu teknoloji son zamanlarda elektrikli araçların yerleşik akülerini şarj etmeye büyük ilgi göstermektedir. Bazı otomobil imalat şirketleri, WPT teknolojisini benimseme ve özelliklerini geliştirme çabalarına başlar. Bu nedenle, WPT, verici ve alıcı bobin olarak adlandırılan iki bobin arasındaki ekonomik endüktif kuplaj yoluyla elde edilebilir.

Ev şarj uygulamalarında, verici bobinler yolun altına yerleştirilir ve EV’ye alıcı bobinler kurulur. Rezonans tipi endüktif WPT, daha iyi enerji verimliliği sağladığı için genellikle EV şarjı gibi orta-yüksek güç aktarım uygulamalarına uygulanır. Bu bölümde, EV kablosuz şarj uygulamalarında çeşitli WPT teknolojileri tartışılmakta ve test edilmektedir. Ayrıca, maksimum verim elde ederek maksimum gücü aktarabilen gelişmiş bir WPT teknolojisinin geliştirilmesine yönelik kapsamlı bilgiler verilmektedir.