Cara Kerja Serta Manfaat Teknologi Pengisian Baterai Nirkabel

Pengisian Baterai Nirkabel adalah proses pengisian ulang perangkat elektronik bertenaga baterai tanpa langsung menambatkannya menggunakan kabel dan kabel ke sumber listrik. Proses ini memberi pengguna kebebasan untuk mengisi daya ponsel mereka saat dalam perjalanan tanpa perlu mencolokkan ke stopkontak. 

Ini berarti smartphone yang mengaktifkan pengisian daya nirkabel dan perangkat lain dapat diisi daya hanya dengan menempatkannya di atas meja kopi misalnya atau bahkan mesin yang lebih kompleks seperti mobil listrik dapat diisi daya hanya dengan memarkirnya di garasi atau dengan jalan yang mengaktifkan pengisian daya nirkabel. Ini menghilangkan semua masalah keamanan yang terkait dengan pengisian berbasis kabel dan membuka pintu ke jenis kebebasan baru bagi pengguna.

Pengisian daya nirkabel dimulai pada akhir 1800-an ketika Nikola Tesla mengembangkan tesla coil yang seharusnya membantu mengirimkan daya secara nirkabel, sementara percobaan gagal mencapai tujuan pada saat itu, itu memicu minat di lapangan dan lebih banyak orang mulai mengerjakannya, Apa itu Pengisian Ponsel Nirkabel Penjelasan Cara Kerja Secara Lengkap

ide. Pada tahun 2006, MIT mulai menguji penggunaan kopling resonansi untuk mengirimkan energi dalam jumlah besar dan ini membuka jalan bagi beberapa teknologi pengisian daya nirkabel hebat yang ada saat ini. Anda dapat melihat eksperimen ini untuk membuat koil Tesla Mini untuk mengirimkan daya secara nirkabel.

Cara Kerja Transmisi Daya Nirkabel

Pengisian Baterai Nirkabel terkadang disebut sebagai pengisian induktif karena didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik. Sama seperti sistem komunikasi nirkabel, pengisian daya nirkabel dicapai melalui aksi pemancar dan penerima energi nirkabel. 

Pemancar Pengisian Baterai Nirkabel biasanya disebut sebagai stasiun pengisian daya yang dipasang ke stopkontak dan mengirimkan energi yang disuplai melalui stopkontak ke penerima yang selalu terpasang ke perangkat untuk diisi daya dan ditempatkan di dekat stasiun pengisian daya nirkabel.

Di bawah ini adalah diagram blok untuk menggambarkan komponen sistem Pengisian Baterai Nirkabel dan proses pengisian:

Seperti yang disebutkan sebelumnya, Pengisian Baterai Nirkabel memanfaatkan prinsip induksi magnet yang digunakan dalam transformator tenaga listrik, generator dan motor, sehingga aliran arus listrik melalui kumparan menyebabkan perubahan medan magnet di sekitar kumparan yang menginduksi arus di kumparan berpasangan lain.

Ini adalah prinsip di balik transfer energi listrik antara kumparan primer dan sekunder dalam transformator listrik meskipun tampaknya terisolasi secara elektrik. Dalam Pengisian Baterai Nirkabel, setiap komponen (pemancar dan penerima) yang membentuk sistem memiliki kumparan unruk mengetahui lebih lengkap mengenai transformator silahkan baca Dasar - dasar transformator penjelasan Prinsip Kerja, Komponen ,Jenis 

Kumparan pemancar dapat diibaratkan dengan kumparan primer sedangkan kumparan penerima dapat diibaratkan dengan kumparan sekunder dari sebuah transformator tenaga listrik. Ketika stasiun Pengisian daya dicolokkan ke catu daya AC, daya yang disuplai diperbaiki ke DC oleh sistem penyearah setelah itu sistem switching mengambil alih. Alasan peralihan tersebut adalah agar dapat menghasilkan fluks magnet yang berubah yang diperlukan untuk menginduksi muatan pada koil penerima.

Kumparan penerima mengumpulkan daya yang masuk dan meneruskannya ke Rangkaian penerima yang mengubah daya yang masuk menjadi DC dan kemudian menerapkan daya yang diterima untuk mengisi daya baterai.

Sebagaimana ditetapkan di atas, transfer daya terjadi ketika fluks magnet, yang dibuat dengan membentuk medan magnet bolak-balik di kumparan pemancar, diubah menjadi arus listrik di kumparan penerima. Jumlah arus listrik yang dihasilkan tergantung pada jumlah fluks yang dihasilkan oleh pemancar dan berapa banyak fluks yang dapat ditangkap oleh kumparan penerima. 

Jumlah fluks yang ditangkap receiver bergantung pada “faktor kopling” yang ditentukan oleh ukuran, jarak dan posisi koil penerima relatif terhadap koil pemancar. Ini berarti faktor kopling yang lebih tinggi akan menghasilkan transfer energi yang lebih tinggi. 

Untuk meningkatkan kemungkinan faktor penggandengan yang lebih tinggi, stasiun Pengisian Baterai Nirkabel tertentu dirancang dengan beberapa kumparan pemancar seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah.

Standar Pengisian Baterai Nirkabel

Standar Pengisian Baterai Nirkabel mengacu pada serangkaian aturan yang mengatur desain dan pengembangan perangkat nirkabel. Saat ini ada dua standar industri yang berbeda untuk Pengisian Baterai Nirkabel yang dipromosikan oleh badan yang berbeda.

1. Standar Rezence
2. Standar QI

Standar Rezence didasarkan pada pengisian induktif resonansi sehingga pengisian terjadi ketika kumparan pemancar dan penerima beresonansi. Dengan standar ini, perangkat dapat mencapai jarak yang lebih jauh antara pemancar dan penerima untuk pengisian daya. Standar ini dipromosikan oleh Alliance for wireless power (A4WP).

Standar QI di sisi lain mencapai transfer energi nirkabel menggunakan kopling ketat antara kumparan dan bertentangan dengan standar Rezence, kumparan pemancar dan penerima selalu dirancang untuk beroperasi pada frekuensi yang sedikit berbeda karena diyakini lebih banyak daya yang dihasilkan menggunakan pengaturan ini. Standar QI sedang dipromosikan oleh konsorsium daya nirkabel yang mencakup beberapa anggota seperti Apple inc, Qualcomm, HTC.

Anda dapat memilih standar nirkabel yang paling sesuai dengan aplikasi Anda dengan mempertimbangkan trade-off antara EMI, efisiensi, dan kebebasan penyelarasan antara dua standar. Namun demikian, stasiun Pengisian Baterai Nirkabel tertentu dirancang untuk mendukung kedua standar tersebut, ini memberikan interoperabilitas yang tinggi antar perangkat.

Desain Set Pengisi Daya Nirkabel Sederhana

Sebelum membangun sistem Pengisian Baterai Nirkabel, hal-hal berikut harus dipertimbangkan.

1. Standar: Saat melengkapi perangkat dengan kemampuan pengisian daya nirkabel, hal pertama yang harus dilakukan adalah memilih standar daya nirkabel yang sesuai dengan perangkat dan kasus penggunaannya. Sistem pengisian tertentu didasarkan pada beberapa standar.
2. Pemilihan Coil: Selanjutnya adalah memilih jenis coil dan geometri coil yang sesuai dengan use case. Vendor menyediakan kumparan ini dalam pengukur standar sehingga pemilihan yang sesuai harus didasarkan pada rekomendasi lembar data IC pemancar pengisian daya nirkabel yang akan digunakan.
3. Enklosur: Saat mendesain sistem Nirkabel, casing perangkat harus tidak terbuat dari logam dan permukaannya relatif rata untuk mencapai faktor penghubung yang lebih tinggi antara pemancar dan penerima. Logam secara efektif mencegah energi yang disalurkan agar tidak sampai ke penerima dan penutup plastik harus dirancang agar sangat tipis.

Desain Transmitter

Sistem Pengisian Baterai Nirkabel terdiri dari pemancar dan penerima seperti yang disebutkan sebelumnya. Di bawah ini adalah skema yang menunjukkan desain pemancar.

Ada tiga komponen utama yang menyusun pemancar; sumber daya, koil pemancar dan Rangkaian switching. Sumber daya biasanya DC dari AC yang diperbaiki. Setelah perbaikan, rangkaian Switching digunakan untuk menghasilkan sinyal bolak-balik yang digunakan dalam pembuatan medan magnet yang berubah untuk menginduksi transfer arus dari pemancar ke penerima melalui koil pemancar.

Desain Penerima

Desain penerima serupa dengan pemancar kecuali aksi terjadi dalam urutan terbalik. Penerima terdiri dari koil penerima, jaringan resonansi, dan penyearah serta IC pengisi daya yang menggunakan output dari rangkaian penyearah untuk mengisi daya baterai yang terhubung. Contoh rangkaian penerima ditunjukkan pada gambar di bawah dengan bagian fungsional Disorot. Contoh ini didasarkan pada IC pengisian daya LTC4120.

Aplikasi

Pengisian Baterai Nirkabel saat ini digunakan di banyak aplikasi termasuk:

1. Ponsel dan perangkat yang dapat dikenakan
2. Notebook dan tablet
3. Perkakas listrik dan robot servis, seperti penyedot debu
4. Multicopters dan mainan elektrik
5. Alat kesehatan
6. Pengisian Ponsel di dalam mobil

Selain alasan mewah mengapa Anda harus menggunakan pengisian daya nirkabel, seperti tidak perlu mencolokkan perangkat dan tidak ada masalah kompatibilitas steker, pengisian daya nirkabel memberikan keamanan dari bahaya yang terkait dengan menghubungkan langsung ke listrik. Selain itu, ini dapat diandalkan di lingkungan yang lebih keras, seperti pengeboran dan penambangan, serta memungkinkan pengisian daya saat bepergian tanpa hambatan. 

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Bagikan Artikel ini