Типы систем беспроводной передачи энергии

Существует два основных типа систем беспроводной передачи энергии: индуктивные и резонансно-связанные системы. В индуктивных системах используются катушки с магнитной связью, а в системах с резонансной связью используются электромагнитные поля.

Индуктивные системы беспроводной передачи энергии состоят из двух или более катушек провода, расположенных в непосредственной близости друг от друга. Переменный ток, подаваемый на первичную катушку, создает изменяющееся во времени магнитное поле, которое индуцирует переменный ток во вторичной катушке. Эта концепция аналогична трансформатору, но с физически разделенными первичной и вторичной обмотками. Эффективность системы с индуктивной связью максимизируется, когда расстояние между катушками сведено к минимуму, поскольку большее расстояние снижает передачу мощности.

Увеличение расстояния между катушками приводит к возникновению циркулирующих токов между источником питания и индуктивностью рассеяния первичной катушки, что приводит к снижению эффективности. Хотя магнитные поля индуктивно-связанной системы не блокируются немагнитными металлами, такими как алюминий и медь, они могут индуцировать токи в этих металлах, снижая общую эффективность передачи.

Системы беспроводной передачи энергии с индуктивной связью обычно используются на более низких уровнях мощности, где легко поддерживать небольшое расстояние разделения. Система Hughes MagneCharge, работавшая при мощности 6,6 кВт, достигла высокого КПД. Однако системы с индуктивной связью требуют физического взаимодействия для начала зарядки, поскольку первичную катушку необходимо вставить в ответный разъем на автомобиле.

Системы с резонансной связью обеспечивают более удобный процесс зарядки. Они допускают большие воздушные зазоры между передатчиком и приемником и не требуют точного позиционного выравнивания. Это позволяет использовать фиксированные катушки на земле и на транспортном средстве. В системах с резонансной связью воздушные зазоры более чем в 100 раз больше, чем в индуктивных системах, что делает их более гибкими с точки зрения размещения и выравнивания катушек.