KONTAKTLOSE ENERGIEÜBERTRAGUNG MIT HOHER EFFIZIENZ UND GROSSER DYNAMIK Jetzt auch für weitreichende Anwendungen Drahtlose Stromversorgungen mit induktiver Nahfeldkopplung gibt es schon lange. Die herkömmliche Technik ist aber unzureichend. Die maximale Leistung gibt es nur bei Resonanz, und die Resonanzfrequenz ist abhängig von vielen Faktoren (z. B. Kopp-
NEUE TECHNOLOGIE MIT VIELEN VORTEILEN: 1
Unabhängiges, schnelles und stabiles Resonanztracking durch Großsignal VCO mit PLL Regelschleife ermöglicht maximal
lung, Bauteiltoleranzen und Last) und meistens auch dyna-
mögliche Energieübertragung auch bei dynamischen Kopplungs-
misch.
und Lastbedingungen.
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Garantiert linearer Betrieb mit Limitierung auf physikalischen Grenzwert (Drahtverbindung) durch Begrenzung auf kritische Kopplung ergibt höchst möglichen Wirkungsgrad.
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Messung von Ausgangsleistung, Abstand und Wirkungsgrad an einem Anwendungsbeispiel im Labor bei 90 - 264V und 24V Ausgang.
• 155W / 0,5cm / 75% • 100W / 3cm / 70% • 30W / 7cm / 52%
HERKÖMMLICHE TECHNIK UNZUREICHEND:
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uniWP ermöglicht einen Sweepbetrieb zur spektralen Verteilung der Übertragungsenergie. Das bedeutet 10dB weniger Störpegel oder zehn mal mehr Leistung bei gleichen EMV Eigenschaften, siehe unten den Vergleich des gemessenen Spektrums.
Betrieb mehrerer Empfänger möglich.
Bei Systemen ohne Sendefrequenzsteuerung liegt man weit vom optimalen Arbeitspunkt entfernt - das ergibt einen niedrigen Wirkungsgrad und schlechte EMV Eigenschaften.
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Systeme mit gesteuerter Sendefrequenz sind nicht linear, d. h. die Frequenz ist auch von der Spannungs- bzw. Stromamplitude im Resonanzkreis abhängig. Dies macht die Regelung der Generatorfrequenz träge und somit ist eine schnelle Ausregelung auf die Resonanzfrequenz unmöglich. Dies wäre bei dynamischen Kopplungsbedingungen aber wichtig, um immer maximal mögliche Leistung zu übertragen.
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herkömmlich
uniWP
Resonanzfrequenz liegt außerhalb des erlaubten Bandes
keine Energieübertragung
Maximale Energieübertragung durch Regelung der Resonanzfrequenz in den erlaubten Bereich durch Großsignal VCO
Dynamische Last- und Kopplungsbedingungen
keine Energieübertragung
Maximale Energieübertragung durch schnelles Resonanztracking
Wirkungsgrad
niedrig
Ständig höchst möglicher Wirkungsgrad (Betrieb bis zur kritischen Kopplung möglich)
Leistung
Nur wenige Watt möglich
Aktuell bis ca. 200 Watt (Sweepbetrieb) Geplant bis 1kW
Einsatzbereich
Regional begrenzt
Weltweit, durch softwaregesteuertes Frequenzmanagement
Reichweite
niedrig, fest
beliebig, weil Güte frei wählbar ist durch die Überkopplungsbegrenzung
Anzahl der Empfänger
1
mehrere, wegen der geschlossenen Regelschleife über das Gesamtsystem (Sender/ Empfänger)
Kopplung
fest
beliebig fest oder lose (hohe Güte)
EMV
schlecht
gut (Sweepbetrieb & hohe Effizienz)
Auch die gesetzlichen Vorschriften zur Einhaltung der EMV
Flexibilität
Null (Standard)
vollständige Implementationsfreiheit
begrenzen höhere Leistungen in herkömmlichen Systemen
Datenübertragung
keine
Statusdaten möglich
Maximale Energieübertragung mit einem theoretischen Wirkungsgrad von 100% gibt es nur bei kritischer Kopplung (grüne Kurve unten). Diese kann in herkömmlichen Systemen nicht detektiert werden. Um eine zerstörerische, überkritische Kopplung zu vermeiden (rot), können herkömmliche Systeme nur unterkritisch betrieben werden (gelb), was schon im Idealfall eine niedrige Effizienz ergibt.
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wesentlich.
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