Dasar Teori Wireless Power Transfer

Bagaimana dasar teori dan cara kerja charger via wiffi / wireless ? Ini menggunakan konsep wireless power transfer. 

Teknologi charger via wireless membebaskan kita dari penggunaan kabel listrik untuk mengisi ulang daya baterai. Teknologi ini dimasukan ke berbagai perangkat dan sistem.

 Listrik di rumah kita masuk ke kotak hubung bagi, lalu kabel listrik mengirimkan arus ke peralatan dan perangkat listrik AC (Alternating Current) yang kita gunakan setiap hari untuk menghidupkan lampu, peralatan dapur, pengisi daya, dan sebagainya. 

Wireless Power Transfer (WPT) memungkinkan untuk memasok listrik melalui celah udara, tanpa memerlukan kabel pembawa arus. WPT dapat memberikan tenaga dari sumber AC ke baterai atau perangkat yang kompatibel tanpa konektor fisik atau kabel. WPT bisa mengisi ulang ponsel dan tablet, drone, mobil, bahkan alat transportasi. 

Konsep mentransfer daya tanpa kabel (Wireless power), telah ada sejak akhir 1890-an. Nikola Tesla mampu menyalakan bola lampu secara nirkabel di Laboratorium Colorado Springs-nya dengan menggunakan induksi elektrodinamik (resonant inductive coupling).


Tiga bola lampu yang ditempatkan 60 kaki (18m) dari sumber listrik dinyalakan, dan demonstrasi didokumentasikan. Tesla memiliki rencana besar dan berharap bahwa Wardenglyffe Tower yang berbasis di Long Island akan mentransmisikan energi listrik tanpa kabel melintasi Samudra Atlantik. Itu tidak pernah terjadi karena berbagai kesulitan, termasuk pendanaan dan waktu realisasinya.

WPT menggunakan bidang yang dibuat oleh partikel bermuatan untuk membawa energi antara pemancar dan penerima melalui celah udara. Gap udara dijembatani dengan mengubah energi menjadi bentuk yang bisa merambat melalui udara. Energi diubah menjadi bidang berosilasi, ditransmisikan melalui udara, dan kemudian diubah menjadi arus listrik yang dapat digunakan oleh penerima. Bergantung pada kekuatan dan jarak, energi dapat ditransfer secara efektif melalui medan listrik, medan magnet, atau gelombang elektromagnetik (EM) seperti gelombang radio, gelombang mikro, atau bahkan cahaya.

Tabel berikut mencantumkan berbagai teknologi WPT dan juga bentuk power transfer.


Qi Charging, Standar Terbuka untuk Wireless Charging


Sementara beberapa perusahaan yang menjanjikan WPT masih bekerja untuk mengirimkan produk, Qi (diucapkan "chee") pengisian standar, yang sudah tersedia saat ini.Wireless Power Consortium (WPC), didirikan pada tahun 2008, mengembangkan standar Qi untuk pengisian baterai. Standar ini mendukung teknologi pengisian daya induktif dan resonan.

Pengisian induktif (Inductive charging ) memiliki energi yang melintas di antara koil pemancar dan penerima pada jarak dekat. Sistem induktif mensyaratkan koil berada di dekat dan sejajar satu sama lain; Biasanya perangkat berada dalam kontak langsung dengan bantalan pengisian. Pengisian resonan tidak memerlukan keselarasan yang hati-hati, dan pengisi daya dapat mendeteksi dan mengisi daya perangkat pada jarak hingga 45mm; Dengan demikian, charger resonan bisa disematkan di furnitur atau dipasang di rak.

Saat pertama kali diperkenalkan, Qi charging berdaya rendah, sekitar 5W. Smartphone pertama yang menggunakan Qi charging diperkenalkan pada tahun 2011. Pada tahun 2015, Qi diperluas untuk menyertakan 15W, yang memungkinkan pengisian cepat.

Berikut adalah grafik dari Texas Instruments yang menunjukkan standar Qi.


Hanya perangkat yang terdaftar di Database Pendaftaran Qi yang dijamin dapat memberikan kompatibilitas Qi. Saat ini ada lebih dari 700 produk yang terdaftar. Penting untuk diketahui bahwa produk dengan logo Qi telah diuji dan disertifikasi; Medan magnet yang mereka gunakan tidak akan menimbulkan masalah bagi perangkat sensitif seperti ponsel atau paspor elektronik. Perangkat yang terdaftar dijamin bekerja dengan semua pengisi daya terdaftar.

WPT untuk perangkat konsumen adalah teknologi yang sedang berkembang, namun prinsip dan komponen dasarnya bukanlah hal baru. Persamaan Maxwell masih berlaku dimanapun listrik dan magnetisme dilibatkan, dan pemancar mengirim energi ke receiver seperti pada bentuk komunikasi nirkabel lainnya. WPT berbeda, meskipun, karena tujuan utamanya adalah mentransfer energi itu sendiri, daripada informasi yang dikodekan dalam energi.


Medan elektromagnetik yang terlibat dalam WPT bisa sangat kuat, dan keselamatan manusia harus diperhitungkan. Paparan radiasi elektromagnetik dapat menjadi perhatian, dan ada juga kemungkinan bahwa bidang yang dihasilkan oleh pemancar WPT dapat mengganggu perangkat medis yang dapat dipakai.

Pemancar dan penerima disematkan di dalam perangkat WPT, seperti juga baterai yang harus diisi. Sirkuit konversi yang sebenarnya akan tergantung pada teknologi yang digunakan. Selain transfer energi yang sebenarnya, sistem WPT harus memungkinkan pemancar dan penerima berkomunikasi. Ini memastikan receiver bisa memberitahukan perangkat pengisian daya saat baterai terisi penuh. Komunikasi juga memungkinkan pemancar untuk mendeteksi dan mengidentifikasi penerima, untuk menyesuaikan jumlah daya yang dikirimkan ke beban, dan untuk memantau kondisi seperti suhu baterai.

Konsep near-field vs mfar-field radiation relevan dengan WPT. Teknik transmisi, jumlah daya yang bisa ditransfer, dan persyaratan kedekatan dipengaruhi oleh apakah sistem tersebut memanfaatkan radiasi medan dekat atau medan jauh.

Lokasi yang jaraknya jauh dari antena jauh lebih sedikit dari satu panjang gelombang berada di daerah yang lebih dekat. Energi di di dekat lokasi bersifat nonradiatif, dan medan magnet dan listrik yang berosilasi tidak bergantung satu sama lain. Kapasitif (listrik) dan kopling induktif (magnetik) 
dapat digunakan untuk mentransfer daya ke penerima yang terletak di lokasi dekat pemancar.

Lokasi yang jaraknya dari antena lebih besar dari kira-kira dua panjang gelombang berada di medan yang jauh. (Daerah transisi ada antara lokasi dekat dan lokasi yang jauh.) Energi di medan jauh berupa radiasi elektromagnetik yang khas. Perpindahan daya medan jauh juga disebut sebagai power beaming. Contoh transfer medan jauh adalah sistem yang menggunakan laser berdaya tinggi atau radiasi gelombang mikro untuk mentransfer energi jarak jauh.

Penerapan Wireless Charging

Dengan menggunakan WiTricity, ditemukan oleh ilmuwan MIT, mobil listrik dapat digunakan untuk mencharge secara nirkabel, dan mobil-mobil tersebut dapat mencharge ponsel Anda secara nirkabel, (Menggunakan Qi charging) . Teknologi nirkabel ini nyaman, tentu saja, memungkinkan juga mengisi daya mobil lebih cepat daripada pengisian daya plug-in.



Dasar Teori Wireless Power Transfer Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

No comments:

Berlangganan Via Email