Análisis de estabilidad de frecuencia y diseño óptimo de expansión del área de carga para el mecanismo de acoplamiento de matriz en un sistema de transferencia de energía inalámbrica
Autores: Jiang, Jincheng; Meng, Zhenya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de estabilidad de frecuencia y diseño óptimo de expansión del área de carga para el mecanismo de acoplamiento de matriz en un sistema de transferencia de energía inalámbrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Mecanismo de acoplamiento de matriz
Transmisión de energía inalámbrica
Disposición
Cambios de impedancia
Inconsistencia de frecuencia
Topología óptima
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El mecanismo de acoplamiento de matriz aporta flexibilidad y confiabilidad al suministro de energía en forma de múltiples bobinas transmisoras y ahora es preferido en la mayoría de las aplicaciones de transmisión de energía inalámbrica, como placas de carga inalámbrica para teléfonos móviles, robots de inspección, y más. Sin embargo, el proceso de considerar el diseño del mecanismo de acoplamiento de matriz y el rendimiento de salida basado en el objetivo en el espacio es muy complejo, teniendo en cuenta también la necesidad de evitar cambios de impedancia causados por la interferencia cruzada entre cada unidad, lo que puede llevar a inconsistencias de frecuencia. Este documento propone un método de diseño basado en la expansión del área de carga espacial para mecanismos de acoplamiento de matriz, y sobre esta base, se centra en analizar el fenómeno de desajuste de impedancia causado por la mutua inductancia cruzada y la inductancia mutua inconsistente entre las unidades de bobina, con el fin de obtener la topología óptima para evitar el desplazamiento de frecuencia tanto como sea posible. Finalmente, la efectividad del método se valida a través de simulaciones y experimentos.
Descripción
El mecanismo de acoplamiento de matriz aporta flexibilidad y confiabilidad al suministro de energía en forma de múltiples bobinas transmisoras y ahora es preferido en la mayoría de las aplicaciones de transmisión de energía inalámbrica, como placas de carga inalámbrica para teléfonos móviles, robots de inspección, y más. Sin embargo, el proceso de considerar el diseño del mecanismo de acoplamiento de matriz y el rendimiento de salida basado en el objetivo en el espacio es muy complejo, teniendo en cuenta también la necesidad de evitar cambios de impedancia causados por la interferencia cruzada entre cada unidad, lo que puede llevar a inconsistencias de frecuencia. Este documento propone un método de diseño basado en la expansión del área de carga espacial para mecanismos de acoplamiento de matriz, y sobre esta base, se centra en analizar el fenómeno de desajuste de impedancia causado por la mutua inductancia cruzada y la inductancia mutua inconsistente entre las unidades de bobina, con el fin de obtener la topología óptima para evitar el desplazamiento de frecuencia tanto como sea posible. Finalmente, la efectividad del método se valida a través de simulaciones y experimentos.