Učinkovito bežično napajanje

Osnovni podaci o projektu

Naziv: Učinkovito bežično napajanje

Nositelj: Fakultet elektrotehnike, računarstva i informacijskih tehnologija Osijek

Financiranje: Projekt financira Hrvatska zaklada za znanost pod brojem UIP-2017-05-5373

Ukupna vrijednost: 1.769.982,92 kn

Trajanje: 01.03.2018.- 28.02.2023.

 Voditelj: izv.prof.dr.sc. Davor Vinko

 Projektni tim: izv.prof.dr.sc. Grgić Krešimir; izv.prof.dr.sc. Mandrić Vanja; Biondić Ivan

 

Cilj projekta

Cilj projektnog prijedloga je razviti sustav učinkovitog bežičnog napajanja u višekorisničkom okruženju, gdje jedan izvor (predajnik) bežično napaja više trošila (prijemnika). Definirat će se okvir za učinkovito bežično napajanje elektroničkih uređaja, prilagođeno vrsti i namjeni uređaja, s posebnim naglaskom na kompromis između potrošnje i autonomije.

Istraživačka pozadina  projekta

Projektni prijedlog obuhvaća istraživanje magnetskog bežičnog prijenosa energije. U posljednjih se 10 godina ovo područje sve više i više istražuje. Kroz nekoliko se godina ovo područje istraživanja profiliralo u dva osnovna istraživačka smjera. Magnetski bežični prijenos energije je podijeljen na induktivni magnetski bežični prijenos energije i rezonantni magnetski bežični prijenos energije.

Trenutno stanje u području istraživanja rezonantnog magnetskog BPE proučava kako u višekorisničkom okruženju (jedan predajnik – više prijemnika) osigurati učinkovit bežični prijenos energije, maksimizirati snagu na prijemnicima, smanjiti međusobni utjecaj prijemnika, selektivno napajati dio prijemnika te povećati stupanj slobode prijemnika. Trenutna istraživanja pokrivaju širok raspon snaga prijemnika, te se u objavljenim znanstvenim radovima nude specifična rješenja za pojedinu primjenu. Osnovni problem koji se javlja kod rezonantnog magnetskog BPE je ne-uniformno magnetsko polje predajnika. Različita jakost magnetskog polja predstavlja problem kod dizajna sklopa prijemnika. Trenutna istraživanja razmatraju različite pristupe problemu ne-uniformnog magnetskog polja.

Opis projekta

Mogućnost bežične komunikacije je standarna funkcionalnost modernih elektroničkih uređaja. Od uređaja se očekuje mogućnost međusobnog povezivanja i razmjene podataka te istovremeno podržavanje različitih komunikacijskih tehnologija (WiFi, 3G, BlueTooth, GSM, ...). Sljedeći korak u daljnjem razvoju elektroničkih uređaja jest proširivanje bežične funkcionalnosti na napajanje uređaja. Moderni elektronički uređaji nude visoku razinu bežične povezivnosti, ali je napajanje uređaja (baterijsko ili spajanje na pojnu mrežu) ono što stoji na putu do potpune autonomije uređaja.

     Projektni prijedlog obuhvaća istraživanje rezonantnog magnetskog bežičnog prijenosa energije, kroz koje bi se razvila tehnologija za učinkovito bežično napajanje elektroničkih uređaja. Unutar projekta elektronički su uređaji podijeljeni u dvije kategorije koje se bitno razlikuju prema potrošnji i potrebnom stupnju slobode položaja i autonomije. U prvoj kategoriji su uređaji vrlo niske potrošnje koji su dio IoT svijeta (npr. bežični senzorski čvorovi) i koji zahtijevaju visok stupanj slobode položaja. Druga kategorija su uređaji potrošnje od 1 W do 100 W (npr. gadgeti, prijenosna računala) kod kojih je potrebna značajno veća snaga.    

Očekivani rezultati projekta

Predloženo će istraživanje rezultirati s objedinjenim okvirom za učinkovito bežično napajanje elektroničkih uređaja različite potrošnje. Razvit će se nove strukture predajnih zavojnica koje osiguravaju uniformno magnetsko polje predajnika čime će se olakšati dizajn prijemnika u sustavima bežičnog prijenosa energije. CMOS implementacijom sklopa prijemnika za IoT uređaje bit će razvijen višenamjenski integrirani sklop za primjenu u sustavima bežičnog napajanja. Istraživanje rezonantnog magnetskog bežičnog prijenosa energije za učinkovito napajanje sklopova snage do 100 W otvorit će nove istraživačke pravce i proširiti mogućnosti primjene bežičnog prijenosa energije.