Drahtlose Energieversorgung elektrischer Geräte über Entfernungen im Meterbereich

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Heino Henke
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 137012028

Ziel des Forschungsvorhabens sind der Aufbau sowie Untersuchungen der Wirkungsweise von Systemen zur drahtlosen Energieübertragung. Dabei soll als physikalischer Mechanismus die Kopplung elektromagnetischer Resonatoren genutzt werden. Anwendungsgebiete derartiger Systeme liegen im Bereich der Konsumelektronik, Medizintechnik und Logistik. So ließen sich zum Beispiel Geräte wie Mobiltelefone, Notebooks, drahtlose Tastaturen, Sensoren zur Überwachung der Körperfunktionen oder verteilte Sensornetzwerke mit Energie versorgen. Qualitätskriterien für ein solches Vorhaben sind ausreichende Reichweite und unterbrechungsfreie Übertragung der benötigten Leistungen bei akzeptablen Abmessungen und Wirkungsgraden.Im Rahmen des Projektes sollen unterschiedliche Resonatorbauformen nach den Gesichtspunkten Reichweite, elektrische Güte und Kompaktheit untersucht werden. Dazu gehören Schwingkreise bestehend aus Spulen und Kondensatoren mit Eigenfrequenzen um 10MHz, resonante Leckwellenleiter im Bereich von 10 bis 100MHz und dielektrische Resonatoren bei 0,4 bis 1,0GHz. Da die Resonanzen sich abhängig von Temperatur, Gegenständen im Umfeld und Anzahl der Verbraucher verstimmen können, müssen Konzepte zum automatischen Abgleich der Schwingkreise in Sender- und Empfängereinheit entwickelt werden. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades wird zudem eine adaptive Steuerung der verfügbaren Leistung benötigt. Um ungewollte Abstrahlungen des Senders zu minimieren bzw. das Nahfeld am Ort des Verbrauchers zu konzentrieren, sollen außerdem verteilte Systeme mit steuerbarer Phase und Amplitude untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen