Grundlegende Fragestellungen zur drahtlosen Energieübertragung

Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u Grundlegende Fragestellungen der drahtlosen Energie¨bertragung u Maik-Julian B¨ker1,2 , C. Reinhold1,2 , U. Hilleringmann1 , u T. Mager2 , C. Hedayat2 1 University of Paderborn Fakult¨t Elektrotechnik / Fachgebiet Sensorik a 2 Fraunhofer ENAS Advanced System Engineering November, 9 2009 C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 1/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u Inhalt 1 Einf¨hrung u Motivation ¨ Ubersicht Akzeptanz und Grenzwerte 2 Grundlagen Elektromagnetisch Induktiv Optimierung 3 Beispiele 4 Ausblick C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 2/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 3/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Wo ist Energie? ¨ Fossile Brennstoffe:Kohle, Ol, Erdgas C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 3/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Wo ist Energie? ¨ Fossile Brennstoffe:Kohle, Ol, Erdgas Regenerative Energien: Wasserkraft, Sonne, Wind C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 3/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Wo ist Energie? ¨ Fossile Brennstoffe:Kohle, Ol, Erdgas Regenerative Energien: Wasserkraft, Sonne, Wind Kernenergie C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 3/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Wir ben¨tigen viel o Energie! Besonders elektrische Energie! Diese elektrische Energie muss transportiert werden! Leitung bis zum Endverbraucher Drahtlos verwendbar f¨r manche u Anwendungen C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 4/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Mit Hilfe drahtloser Energie¨bertragung k¨nnen mobile und portable u o Ger¨te komfortable betrieben werden. a C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 5/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Mit Hilfe drahtloser Energie¨bertragung k¨nnen mobile und portable u o Ger¨te komfortable betrieben werden. a Lange schon bekannt, ubertr¨gt die elektrische Zahnb¨rste die ¨ a u Energie zu Akku-Ladung uber Induktion. ¨ C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 5/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Mit Hilfe drahtloser Energie¨bertragung k¨nnen mobile und portable u o Ger¨te komfortable betrieben werden. a Lange schon bekannt, ubertr¨gt die elektrische Zahnb¨rste die ¨ a u Energie zu Akku-Ladung uber Induktion. ¨ In Zukunft werden aber auch viele andere Ger¨te auf diesen Komfort a nicht mehr verzichten k¨nnen. o C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 5/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte Motivation Smart Sensors“ helfen in der gesamten Prozesskette Informationen ” zu sammeln. Da ten En erg ie Trend: Die Kommunikation vieler Ger¨te ist bereit drahtlos realisiert. Die a Bereitstellung der Energie ohne Netzankopplung oder Energiespeicher ist der n¨chste Schritt! a C. Hedayat, Maik-Julian B¨ker - Fraunhofer ENAS u Drahtlose Energie¨bertragung u 6/37 Einf¨hrung Grundlagen Beispiele Ausblick u ¨ Motivation Ubersicht Grenzwerte ¨ Ubersicht uber Energiequellen f¨r mobile Ger¨te ¨ u a Proximity induktiv kapazitiv kontakt Wireless Batterien elektromagnetisch Laser/ Infrarot Harvesting solar Vibration/Piezo thermisch C.