Microwave power transmission (MPT ) is the wireless transfer of large amounts of power at microwave frequencies from one location to another. MPT is often referred to in the literature as wireless power transmission (WPT ) at microwave frequencies. MPT research has been driven primarily by the desire to remotely power unmanned aerial vehicles (UAV s) and by the concept of space solar power (SSP ) first conceived by Dr. Peter Glaser of the Arthur D. Little Company in 1968. SSP is an MPT system with the addition of solar cells and magnetrons for microwave power generation. The SSP idea calls for a constellation of solar power satellites (SPS s) to capture the energy from the sun using arrays of solar cells. The solar cell panels output large DC voltages to awaiting cavity magnetrons positioned on various subarrays within each SPS phased-array aperture. These magnetrons convert the high-voltage DC outputs of the solar panel arrays to microwave power. The microwave energy is then beamed to Earth to farms of rectifying antenna (rectenna) arrays that convert the incoming microwave energy back to DC power. Since its inception, SSP has gained considerable attention since it has the potential of providing clean, renewable, and continuous power for generations to come. MPT has been shown experimentally as a way for people on Earth to remotely power unmanned high-altitude platforms such as UAV s. Additional uses for MPT include powering space probes from future space stations into deep space and powering robots to enter dangerous environments such as nuclear-contaminated areas.
Especificación de electricidad inalámbrica cerca de completarse
El Wireless Power Consortium ha anunciado que está cerca de completar un nuevo estándar de la industria en cuanto a suministro inalámbrico de energía.
Palm introdujo su propia versión de Touchstone para cargar la Palm Pre a través de carga de energía inductiva e incluso se ha producido una solución de energía inalámbrica para el iPhone, agregando emoción a la premisa generalmente "futurística" de la energía inalámbrica.
Pero este nuevo anuncio del WPC opta por proveer un estándar abierto para una amplia gama de aparatos a utilizar, en lugar de tener compañías que desarrollen sus propios formatos cerrados. El nuevo formato saldrá bajo el nombre "Qi", que se pronuncia "Chi" y significa "energía vital" en chino. No es tan seguro como 'Wi-Fi', pero démosle tiempo.
El estándar Qi está actualmente en la especificación 0.95, acercándose al lanzamiento final 1.0. Una vez que el estándar haya sido refinado para uso público, nuestra vida siempre llena de cables podría acabar, ya que la tecnología inalámbrica puede ser usada para una serie de aparatos portátiles tales como teléfonos, cámaras, reproductores de medios y más.
Transmisión inalámbrica de electricidad
Un equipo del MIT (Departamento de Física, Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ordenadores, Instituto de Nanotecnología Militar) ha conseguido transmitir electricidad sin cables a una distancia de más de dos metros con potencia suficiente para encender una bombilla, sin que se requiera una línea de visión directa entre la fuente y el receptor. El equipo de científicos llama al sistema "WiTricity", por considerarlo análogo a la tecnología WiFi, salvo que en este caso no se transmite información sino simplemente energía eléctrica (no tiene que tener ningún "orden", pero la potencia es muchísimo mayor).
A pesar de que ya era posible transmitir energía eléctrica sin cables, los métodos empleados hasta ahora tenían graves inconvenientes: una fuente de radiación electromagnética tipo WiFi emitiría energía en todas direcciones, mientras que sólo una pequeña parte (si es que hay un receptor cerca) recibiría algo. En el caso del WiFi esto no es un problema: transmitir potencia no es el objetivo del aparato, y la potencia emitida es minúscula; pero si quiero hacer funcionar un portátil o un móvil en el cuarto de estar sin batería ni cables, la potencia debe ser bastante más grande.
Otra solución que se ha probado es dirigir la radiación electromagnética (por ejemplo, utilizando láser), pero esto requiere una línea de visión ininterrumpida entre la fuente y el receptor (y un rayo por cada receptor posible). Además, la potencia sería suficientemente grande para que fuera peligroso, y requeriría que la fuente fuera capaz de seguir al receptor con el rayo…vamos, un lío.
También se ha probado la inducción de corriente: el hecho de que un circuito en el que la corriente eléctrica varía crea a su alrededor un campo magnético capaz de inducir una corriente en otro circuito. Pero este sistema requiere, o bien corrientes gigantescas, o bien distancias muy cortas entre la fuente y el receptor, de modo que tampoco sirve de forma práctica. Sin embargo, el sistema del MIT se basa en la inducción de este tipo, añadiendo un elemento más: la resonancia.
El sistema desarrollado utiliza el acoplamiento de objetos resonantes. Como siempre, hablando rápido y mal: muchos sistemas físicos absorben y emiten energía de forma muy eficaz a determinadas frecuencias. Por ejemplo, cuando empujas un columpio, para que llegue muy alto tienes que empujarlo a un ritmo determinado: si lo haces a otro ritmo, estás empujándolo cuando no está en el momento adecuado y no le das toda la energía que deberías (o incluso le quitas energía). Seguro que has oído las historias de puentes que reciben viento a su frecuencia de resonancia y bandean más y más hasta que se rompen.
Los ingenieros se han centrado en un tipo específico de resonancia: han acoplado dos bobinas de cobre de la misma frecuencia de resonancia magnética. Una de las bobinas (la fuente) crea un campo magnético no radiativo a su alrededor de determinada frecuencia (del orden de MHz). En la otra bobina, de la misma frecuencia de resonancia, se induce una corriente eléctrica debida al campo magnético oscilante creado por la primera: si se tratase de inducción "normal", no tendría suficiente potencia para hacer funcionar nada a una distancia de dos metros, pero la resonancia hace que la segunda corriente sea suficientemente grande como para encender una bombilla.
Al utilizar un campo magnético no radiativo, lo único que hay alrededor de la bobina fuente es eso: un campo magnético, que puede ser bloqueado por algo (por ejemplo, puedes pasar por delante) sin que pase nada. Además, puesto que el campo magnético está restringido a un área relativamente pequeña alrededor de la fuente, y lo único que puede absorber esa energía eficazmente es un circuito resonante, se pierde muy poca energía sin necesidad de "seguir" al receptor.
Podrías tener, por ejemplo, una fuente en el salón con un alcance de tres o cuatro metros y que el el portátil, la televisión, etc. tuvieran bobinas resonantes que los hicieran funcionar. Parece que una bobina relativamente pequeña (como la que cabe en un portátil) tendría un alcance de unos pocos metros, lo cual podría ser suficiente para que fuera práctico dentro de la casa.
Desde luego, hay cuestiones por resolver: sería mucho más fácil robar energía eléctrica (salvo que se encuentre alguna manera de "encriptar la señal"), y el campo magnético es de una intensidad relativamente grande (aunque no enorme). A pesar de que la acción de campos magnéticos no radiativos sobre nuestro cuerpo, hasta el momento, no ha demostrado tener efectos nocivos (corregidme si no es así), después de ver lo de los móviles y las abejas, y el WiFi en el Reino Unido, creo que una cosa así puede encontrarse con una enorme oposición de la opinión pública y los medios de comunicación. Veremos en qué acaba la cosa.
La transmisión de potencia a través de ondas de radio pueden ser más direccional, lo que permite mayor distancia de poder transmitir, con longitudes de onda de la radiación electromagnética, por lo general en el microondas rango. Un rectena puede ser usado para convertir la energía de microondas en electricidad. Rectena eficiencia de conversión superior al 95% se han realizado. Poder haz de microondas utilizando ha sido propuesto para la transmisión de la energía de satélites en órbita de satelites de energia solar a la Tierra y el radiante de la energia a la nave espacial orbita salir ha sido considerado.
GERARDO A. ROMERO LUNA
C.I:17.207.444
CIRCUITOS DE ALTA FRECUENCIA
III PARCIAL
No hay comentarios:
Publicar un comentario