المصدر: mdpi
الفكرة الأساسية
تطوير نظام شحن لاسلكي مبتكر للطائرات بدون طيار باستخدام تقنية الاقتران التحريضي، والذي يوفر حلاً فعالاً وموثوقاً ومستقلاً لتحسين كفاءة الشحن وزيادة مدة استخدام الطائرات بدون تدخل بشري.
تفاصيل القصة
تُستخدم الطائرات بدون طيار (UAV)* في العديد من المجالات اليوم. في التطبيقات الطويلة الأمد، تحتاج البطاريات إلى التغيير المستمر بسبب قصر عمر البطارية و تحل هذه المشكلة باستخدام تقنية نقل الطاقة اللاسلكية (WPT)*. يتم تقديم حل موثوق وفعال ومستقل باستخدام الشحن اللاسلكي. مثل الموجات الميكروية والليزر والاقتران السعوي والتحريضي. تُعتبر تقنية نقل الطاقة اللاسلكية الأكثر ملاءمة للطائرات بدون طيار هي نقل الطاقة التحريضي (IPT)*.
في هذا البحث، تم اقتراح تصميم جديد لمحطة شحن ولفائف قابلة للطي للشحن اللاسلكي للطائرات بدون طيار. حيث يتوفر نقل الطاقة التحريضي IPT* بواسطة لفائف استقبال وارسال موضوعة على أرجل الطائرة ومحطة الشحن على التوالي، صممت لفائف الاستقبال* على شكل لوالب مستطيلة رأسية.
تتكون لفافة الارسال من ثلاث لفائف لولبية* مستطيلة مع اثنين من اللفات الحافة المتحركة ولف واحد ثابت في الوسط. يتم استخدام اللفات القابلة للطي في جهاز الإرسال لتوفير التوافق للطائرة أثناء الهبوط وزيادة الاقتران المغناطيسي.
تم تصميم نظام الشحن اللاسلكي القابل للطي للطائرة بدون طيار بقدرة إنتاجية تبلغ 100 وات عند تردد 138.1 كيلوهرتز. كما فحص تحمل المحاذاة العمودية للتصميم المقترح، و حلّل توزيع كثافة التدفق المغناطيسي للتصميم.
كنتيجة تجريبية للدراسة، تم الوصول إلى كفاءة 97.66% في حالة المحاذاة. أيضًا، تم تحقيق كفاءة تزيد عن 85.48% لما يصل إلى 10 سم من عدم المحاذاة العمودية.
تستخدم الطائرات بدون طيار في العديد من المجالات، مثل الزراعة والنقل والمراقبة والتحكم، حيث يمكنها تنفيذ المهام دون تدخل بشري. ومع ذلك، تعتمد أوقات الطيران بشكل عام على سعة البطارية.
يزيد الشحن اللاسلكي من مدة استخدام الطائرات بدون طيار ويجعلها مستقلة بشكل أكبر عن التدخل البشري.
المصطلحات الأساسية
