Аналіз підходів до реалізації систем бездротової передачі енергії з використанням низькочастотних магнітних полів
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.35.2017.125604Ключові слова:
бездротова передача енергії, бездротова зарядка, повітряний трансформатор, резонансний трансформаторАнотація
Метою роботи є аналіз процесів в системі бездротової передачі енергії з використанням низькочастотних магнітних полів, виконаної з застосуванням резонансного повітряного трансформатора, і розробка підходів до підвищення ефективності роботи таких систем. Виконано оцінку режиму роботи по основній гармоніці системи бездротової передачі енергії з налаштованою в резонанс передавальної котушкою. Показано, що необхідною умовою максимальної потужності в приймачі є не тільки налаштування в резонанс приймальної котушки, а й навантаження приймального контуру на строго певний активний навантажувальний опір, залежний від коефіцієнта зв'язку між передавальною і приймальною котушками. Виконано оцінку максимальної потужності, що передається, визначені вимоги до випрямляча приймача, при виконанні яких можлива робота з максимальною потужністю в навантаженні. Запропоновано застосувати в приймачі активний випрямляч з відповідною спеціалізованою системою управління, що забезпечує роботу з алгоритмом пошуку точки максимальної потужності MPPT (Maximum Power Point Tracking) і точне підстроювання приймального контуру в резонанс в реальному часі за рахунок контролювання фазового зсуву між напругою і струмом. Використання пропонованого підходу в системах бездротової зарядки акумуляторів дозволить підвищити ефективність їх роботи і зменшити час зарядуПосилання
Список использованных источников:
microID ® 125 kHz RFID System Design Guide [Electronic resource]. – Document No. DS51115F. – Microchip Technology Inc., 2004. – 210 p. – Mode of access: ww1.microchip.com/
downloads/en/devicedoc/51115f.pdf.
Qi Wireless Charging [Electronic resource] : [Web site]. – Electronic data. – Mode of access: www.qiwireless.com. – Screen title.
Wireless Power Consortium [Electronic resource] : [Web site]. – Piscataway, USA. – Electronic data. – Mode of access: www.wirelesspowerconsortium.com. – Screen title.
Nambiar S.C. A simple wireless power transfer scheme for implanted devices / S.C. Nambiar, M. Manteghi // Radio Science Meeting (USNC-URSI NRSM) / United States National Committee of URSI National. – 2014. – Рp. 1.
Overview of Wireless Power Transfer for Electric Vehicle Charging / Chun Qiu, K.T. Chau, Chunhua Liu, C.C. Chan // Proceedings of EVS27 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium (17-20 November 2013). – Barcelona, Spain, 2013. – Pp. 1-9.
Villa J.L. Inductive battery charging system for electric vehicles / J.L. Villa, J. Sanz, J. Sallan // Proceedings of EVS27 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium (17-20 November 2013). – Barcelona, Spain, 2013. – Pp. 1-4.
microID ® 13.56 MHz RFID System Design Guide. Document No. DS21299E [Electronic resource]. – Microchip Technology Inc., 2004. – 214 p. – Mode of access: ww1.microchip.com/
downloads/en/DeviceDoc/21299E.pdf.
Maximizing DC-to-Load Efficiency for Inductive Power Transfer / M. Pinuela, D.C. Yates, S. Lucyszyn, P.D. Mitcheson // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2013. – Vol. 28. – Pp. 2437-2447.
Chankapoe S. Wireless power transmission using horn antenna with 2.45 GHz magnetron / S. Chankapoe // Proceedings of 2016 Second Asian Conference on Defence Technology (ACDT) (21-23 January 2016). – Chang Mai, Thailand. – Pp. 17-20.
Dai J. Capacitive power transfer through a conformal bumper for electric vehicle charging / J. Dai, D. Ludois // Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. – 2016. – Vol. 4. – Pp. 1015-1025.
Dai J. Single active switch power electronics for kilowatt scale capacitive power transfer / J. Dai, D. Ludois // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics. – 2015. – Vol. 3. – Pp. 315-323.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле : учебник / Л.А. Бессонов – 9-е изд., перераб. и доп. – М. : Гардарики, 2001. – 317 с.
References:
microID ® 125 kHz RFID System Design Guide. Document No. DS51115F. Microchip Technology Inc., 2004. 210 p. Available at: ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/51115f.pdf (accessed 15 April 2017).
Qi Wireless Charging Available at: www.qiwireless.com (accessed 23 May 2017).
Wireless Power Consortium Available at: www.wirelesspowerconsortium.com (accessed 24 May 2017).
Nambiar S.C., Manteghi M. A simple wireless power transfer scheme for implanted devices. Radio Science Meeting (USNC-URSI NRSM), United States National Committee of URSI National, 2014, pp. 1.
Qiu Chun, Chau K.T., Chunhua Liu, Chan C.C. Overview of Wireless Power Transfer for Electric Vehicle Charging. Proceedings of EVS27 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium (17-20 November 2013). Barcelona, 2013, pp. 1-9.
Villa J.L., Sanz J., Sallan J. Inductive battery charging system for electric vehicles. Proceed-ings of EVS27 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium (17-20 November 2013). Barcelona, 2013, pp. 1-4.
microID ® 13.56 MHz RFID System Design Guide. Document No. DS21299E. Microchip Technology Inc., 2004. 214 p. Available at: ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21299E.pdf (accessed 15 April 2017).
Pinuela M., Yates D.C., Lucyszyn S., Mitcheson P.D. Maximizing DC-to-Load Efficiency for Inductive Power Transfer. IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, vol. 28, pp. 2437-2447.
Chankapoe S. Wireless power transmission using horn antenna with 2.45 GHz magnetron. Proceedings of 2016 Second Asian Conference on Defence Technology (ACDT) (21-23 January 2016). Chang Mai, pp. 17-20.
Dai J., Ludois D. Capacitive power transfer through a conformal bumper for electric vehicle charging. Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2016, vol. 4, pp. 1015-1025.
Dai J., Ludois D. Single active switch power electronics for kilowatt scale capacitive power transfer. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2015, vol. 3, pp. 315-323.
Bessonov L.A. Teoreticheskie osnovy elektrotekhniki. Elektromagnitnoe pole: uchebnik [Theoretical bases of electrical engineering. Electromagnetic Field: A Textbook]. Moscow, Gardariki Publ., 2001. 317 p. (Rus.)
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
