Draadloze energieoverdracht voor niet-statische toepassingen

Draadloze energieoverdracht maakt het mogelijk om energie te verplaatsen van een zender naar een ontvanger zonder elektrische connecties. Verschillende principes bestaan om dit te realiseren. In deze doctoraatsverhandeling ligt de focus op technieken werkzaam in het elektromagnetische nabije veld: ze gebruiken het magnetische veld (inductieve koppeling) of het elektrische veld (capacitieve koppeling) om energie draadloos over te brengen. Het doel van dit werk is het verbeteren van de inductieve en capacitieve koppeling voor niet-statische toepassingen, m.a.w., toepassingen met variabele koppeling, hetzij door verticale, hetzij door laterale positiewijzigingen. Hierbij ligt de nadruk op de draadloze link zelf.

We streven deze verbetering na op twee manieren. Ten eerste wensen we de vorm, dimensies en eigenschappen te verbeteren van de componenten zelf die de draadloze link realiseren. We kunnen bijvoorbeeld het aantal windingen en de vorm van de zendspoel wijzigen om een homogener magnetisch veld te creëren. Dit is voordelig voor het draadloos inductief opladen van systemen waarbij de laterale positie variabel is. Ten tweede verbeteren we de noodzakelijke impedantieaanpassingen en het ontwerp van de draadloze link. Immers, voor toepassingen met variabele koppeling is een grondig begrip van de wisselwerking tussen de verschillende componenten nodig om het systeem optimaal te ontwerpen. Bovendien kan een "optimaal" systeem een verschillende betekenis hebben, afhankelijk van de toepassing. Zo is een hogere vermogensoverdracht prioritair bij het draadloos opladen van medische implantaten, daar waar voor het draadloos opladen van smartphones of elektrische voertuigen een hogere efficiëntie belangrijker is.