سوف نتعرف في هذا المقال على ثلاث نقاط رئيسية :
- مفهوم نقل القدرة الكهربائية لا سلكياً Wireless Power Transfer.
- أبرز طرق نقل القدرة الكهربائية لا سلكياً.
- فوائد وعيوب نقل القدرة الكهربائية لا سلكياً.
- أولاً : مفهوم نقل القدرة الكهربائية لا سلكياً WPT:
يُعرف بأنه العملية التي يتم فيها نقل القدرة الكهربائية من مصدر طاقة إلى حمل كهربائي عبر فجوة هوائية باستخدام ملفات الحث، تنتج هذه الملفات مجالًا كهرومغناطيسياً يرسل الطاقة من محطة شحن أساسية ( جهاز إرسال ) إلى ملف على جهاز محمول ( مستقبل ) مع عزل جلفاني كامل، يستمد ملف المستقبل الطاقة من المجال الكهرومغناطيسي ويحولها إلى طاقة كهربائية.
- ثانياً : من أبرز طرق نقل القدرة الكهربائية لا سلكياً WPT:
1. نقل القدرة بالاقتران الاستقرائي: طريقة الاقتران الاستقرائي هي أهم طرق نقل القدرة لاسلكيًا من خلال الاقتران الحثي، في الأساس يتم استخدامها لنقل القدرة الكهربائية بالقرب من المجال كما يتم نقلها بين المادتين الموصلتين من خلال الحث المتبادل، و المثال العام على نقل الاقتران الاستقرائي هو المحول.
الشكل (1): نقل القدرة بالإقتران الإستقرائي.
2. نقل القدرة بإشعاع الليزر: في هذا النوع من طرق نقل القدرة الكهربائية يتم استخدام الليزر لنقلها على شكل طاقة ضوئية ويتم تحويل الطاقة إلى طاقة كهربائية عند طرف المستقبل، كما يتم تشغيل الليزر باستخدام مصادر مختلفة مثل: الشمس، أو مولد الكهرباء، أو الضوء المركز عالي الكثافة، و يتم تحديد حجم وشكل الحزمة بواسطة مجموعة من البصريات ثم تستقبل الخلايا الضوئية ضوء الليزر المرسل والتي تحول الضوء إلى إشارات كهربائية، عادة كما تستخدم كابلات الألياف الضوئية للنقل.
الشكل (2): نقل القدرة بإشعاع الليزر.
3. نقل القدرة بالمكيروويف: قام ويليام براون الرائد في مجال تقنية نقل القدرة لا سلكياً بالتصميم والعرض لإظهار كيف يمكن نقل الطاقة عبر الفضاء الحر بواسطة الموجات الدقيقة، يتم شرح مفهوم نقل الطاقة لا سلكياً من خلال مخطط موضح بالشكل أدناه:
الشكل (3): نقل القدرة بالمكيروويف .
- ثالثاً: من فوائد وعيوب نقل القدرة لا سلكياً الـWPT:
- فوائد القدرة الكهربائية لا سلكياً:
- يقلل النظام اللاسلكي من كابلات نقل الطاقة عالية التوتر والمحطات الفرعية والأبراج بين المستهلكين ومحطة التوليد.
- أصبحت تكلفة التوزيع والنقل أقل.
- تنخفض تكلفة الطاقة الكهربائية للمستهلكين.
- تنتقل الطاقة إلى الأماكن التي يتعذر الإرسال إليها.
- عيوب القدرة الكهربائية لا سلكياً:
- تكلفة رأس مال عالية للتنفيذ العملي للنقل لا سلكياً.
- تداخل الموجات الدقيقة مع نظام الاتصال اللاسلكي الحالي.
- تأثير إشعاعات الميكروويف عند تلقي جرعات عالية غير مناسب لصحة الإنسان.
- فيديو للإطلاع عن مفهوم نقل القدرة الكهربائية لا سلكياً WPT:
