thumb|Plataforma de carga inductiva para un teléfono inteligente, un ejemplo de transferencia inalámbrica de campo cercano. Cuando el teléfono está configurado en la plataforma, una bobina en la almohadilla crea un campo magnético que induce una corriente en otra bobina, en el teléfono, cargando la batería. La transmisión inalámbrica de potencia o transmisión inalámbrica de energía es un método de transferencia de energía y consiste en la transmisión de potencia eléctrica desde una fuente de alimentación hasta una carga de consumo sin la necesidad de un medio material o conductor eléctrico. Es un término genérico utilizado para referirse a un distinto número de tecnologías de transmisión de energía que usan una variable de tiempo de campo electromagnético.
La transmisión inalámbrica es útil para los dispositivos de potencial eléctrico en casos en donde la utilización de cables es inconveniente, peligrosa, o no es posible. En la transmisión inalámbrica de energía, un dispositivo emisor conectado a una fuente de potencia, tal como una fuente de electricidad doméstica, transmite energía por un campo electromagnético a través de un espacio intermedio a uno o más dispositivos receptores, donde es convertida de vuelta a energía eléctrica y utilizada.
Las técnicas de transferencia de energía pueden ser de dos clases, la no-radiativa y la radiativa. En las técnicas de campo cercano o no-radiativas, la energía es transferida a través de cortas distancias por campos magnéticos usando un acoplamiento magnético entre electrones. Este tipo se aplica a cepillos dentales eléctricos, cargadores, etiquetas RFID, tarjetas inteligentes, cargadores para dispositivos médicos implantables como marcapasos, y potencia inductiva o cargadores de vehículos eléctricos como trenes o autobuses.«Wireless charging for electric vehicles hits the road.» New Scientist. Su enfoque actual es el de desarrollar sistemas inalámbricos para cargar dispositivos informáticos portátiles y móviles como teléfonos celulares o reproductores digitales de música y computadoras portátiles sin estar atado a un enchufe de pared. En las técnicas radiativas o de campo cercano y lejano, también llamadas, radiantes de energía, la energía es transmitida por haces de radiación electromagnética, como microondas o haces de láser. Estas técnicas pueden transportar la energía por una distancia mayor pero deben ser dirigidas en el receptor. Las aplicaciones propuestas para este tipo son la de satélites de energía solar y vehículos aéreos no tripulados de energía inalámbrica. Un importante problema asociado a todos los sistemas de energía inalámbrica es limitar la exposición de las personas y otros seres vivos a posibles daños electromagnéticos.
Compendio thumb|upright=1.7|Diagrama de bloques genérico de un sistema de energía inalámbrica
La transmisión de energía inalámbrica es un término colectivo que se refiere a un diferente número de tecnologías de transmisión de energía por medio de campos electromagnéticos de tiempo-variable. Las tecnologías, listadas en la tabla inferior, difieren de la distancia en que pueden transmitir la energía de manera eficiente, si el emisor debe ser dirigido al receptor, y el tipo de energía electromagnética que utilizan: tiempo variable campos eléctricos, campos magnéticos, ondas de radio, microondas o infrarrojo o luz visible.
En general, un sistema de energía inalámbrica consiste en un dispositivo "emisor" conectado a una fuente de energía tal como una línea de electricidad doméstica, la cual convierte la energía a un campo electromagnético de tiempo-variable, y uno o más dispositivos "receptores", los cual reciben la energía y la convierten en corriente directa o alterna la cual es consumida por una carga eléctrica. En el transmisor, la energía de entrada es convertida a un campo electromagnético oscilante por alguna clase de dispositivo de antena. La palabra "antena" es utilizada libremente aquí, podría ser una bobina de alambre que genere un campo magnético, una placa metálica la cual genere un campo eléctrico, una antena que irradie ondas de radio, o un láser que genere luz. Una antena similar o dispositivos unidos en el receptor convierten los campos oscilantes en corriente eléctrica. Un parámetro importante el cual determina el tipo de ondas es la frecuencia f en hertz de las oscilaciones. La frecuencia determina la longitud de onda λ = c/f de las ondas que llevan la energía a través de la brecha, donde c es la velocidad de la luz
La energía inalámbrica usa muchos de los mismos campos y ondas como los dispositivos de comunicación inalámbricos como la radio,Shinohara 2014 Wireless Power Transfer via Radiowaves, p. 27. otra tecnología familiar la cual implica la energía transmitida sin cables por campos electromagnéticos, utilizados en teléfonos, difusión de radio y televisión, y WiFi. En las radiocomunicaciones el objetivo es la transmisión de información, por lo tanto, la cantidad de energía que llega al receptor no es tan importante mientras sea suficiente para que la relación señal/ruido sean tan alta como para que la información pueda ser recibida inteligiblemente. En las tecnologías de comunicación inalámbrica, generalmente sólo delgadas cantidades de energía llegan al receptor. Por contraste, en la energía inalámbrica, las cantidades de energía recibida son algo importante, por lo que la eficiencia (fracción de la energía transmitida que es recibida) es el parámetro más significativo. Por esta razón, las tecnologías de energía inalámbrica están más limitadas por la distancia que las tecnologías de comunicación inalámbricas
Estos son las diferentes tecnologías de energía inalámbrica:
Tecnología Rango"short", "midrange", and "long range" are defined below Directividad Frecuencia Antena Aplicaciones actuales o posibles en el futuro Acoplamiento inductivo Corta Baja Hz - MHz Bobinas de alambre Carga de batería de máquinas de afeitar y cepillos dentales eléctricos, placa de cocina de inducción y calentadores industriales. Acoplamiento inductivo resonante Media Baja MHz - GHz Bobinas de alambre Tuned, resonadores de elementos concentrados Carga de dispositivos portátiles (Qi, Witricidad), implantes biomédicos, vehículos eléctricos, alimentación de autobuses, trenes, MAGLEV, RFID, tarjetas inteligentes. El acoplamiento capacitivo Corta Baja kHz - MHz Electrodos Carga de dispositivos portátiles, enrutamiento de potencia en circuitos integrados a gran escala, tarjetas inteligentes. Magnetodinámica Corta N.A. Hz Rotación de magnetos Carga de vehículos eléctricos. Microondas Larga Alta GHz Platos parabólicos, antenas en fase, rectenna Satélites de energía solar, alimentación de aeronaves no tripuladas. Ondas de Luz Larga Alta ≥THz Láser, fotocélulas, lentes Alimentación de aeronaves no tripuladas, alimentación de escaladores de elevadores espaciales.
Regiones de campo Los campos eléctricos y campos magnéticos son creados por una partícula cargada en la materia tales como los electrones. Una carga estacionaria crea un campo electrostático en el espacio alrededor de ella. Una carga estable de corriente eléctrica, corriente directa, crea un campo magnético alrededor de ella. Los campos anteriores contienen energía pero no pueden llevar energía eléctrica porque son estáticas. De todas maneras, los campos de tiempo-variable pueden llevar energía acelerando las cargas eléctricas, tal como se encuentran en una corriente alterna de electrones en un cable, crea campos eléctricos y magnéticos de tiempo-variable en el espacio alrededor de ellas. Estos campos pueden ejercer fuerzas oscilantes en los electrones y en la "antena" receptora, causando que se muevan de atrás hacia adelante. Éstas aún representan una corriente alterna que puede ser usada para generar una carga. Los campos eléctricos y magnéticos oscilantes, circundan moviendo cargas eléctricas en el "dispositivo antena" que pueden ser divididos en dos regiones, dependiendo de la distancia Drange de la antena.Agbinya (2012) Wireless Power Transfer, p. 126-129. El límite entre las regiones está vagamente definido. Los campos tienen diferentes características en estas regiones, y diferentes tecnologías son usada para transmitir energía:
Los campos cercanos o regiones no radiativas- Esto significa que el área dentro de aproximadamente 1 longitud de onda (λ) de la antena. En esta región, los campos eléctricos oscilantes y campos magnéticos están separados y la energía puede ser transferida a través de los campos eléctricos por la capacidad de acoplamiento de la inducción electrostática entre electrodos metálicos o a través de campos magnéticos por acoplamiento inductivo de inducción electromagnética entre rollos de almabre. Estos campos no son radiativos, lo que significa que la energía se mantiene dentro de una distancia cercana a la del transmisor. Si no hay dispositivos receptores o material absorbente dentro del rango limitado para "emparejarlo", la energía no deja al emisor. El rango de estos campos es corto, y depende del tamaño y forma de los dispositivos "antena", los cuales son comúnmente rollos de alambre. Los campos y la energía transmitida, disminuye exponencialmente con la distancia así, si la distancia entre dos "antenas" Drange es mucho mayor que el diámetro de "antenas" Dant muy poca energía será recibida. Por lo tanto, éstas técnicas no pueden ser usadas para transmisiones de energía de larga distancia
La Resonancia, tal como la resonancia de acoplamiento inductiva, puede incrementar grandiosamente el acoplamiento entre antenas, permitiendo una transmisión eficiente en distancias mayores, aunque los campos aún disminuyen exponecialmente. Por lo tanto, el rango de los dispositivos de campo-cercano es convencionalmente dividido en dos categorías:Rango Corto - hasta aproximadamente el diámetro de una antena: Drange ≤ Dant."Típicamente, un sistema acoplado inductivo puede transmitir más o menos el diámetro de la emisora"(p. 4) "...el rango medio está definido como algún lugar entre uno entre diez veces el diámetro de la bobina de transmisión."(p. 2) Este es el rango alrededor del cual la capacidad no resonante ordinaria o acoplamiento inductivo puede transferir cantidades prácticas de energíaRango medio - por encima de 10 veces el diámetro de la antena: Drange ≤ 10 Dant."...resonancias magnéticas fuertemente acopladas puede trabajar alrededor del rango medio de distancia, definidos como varias veces el tamaño del resonador." Agbinya (2012) Wireless Power Transfer, p. 40 Este es el rango alrededor del cual la capacidad resonante o acoplamiento inductivo puede transferir cantidades prácticas de energía