Circuito de carga de batería inalámbrica de una etapa con predicción del coeficiente de acoplamiento
Autores: Lee, Sang-Won; Cho, Young-Kyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Circuito de carga de batería inalámbrica de una etapa con predicción del coeficiente de acoplamiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Circuito propuesto
Carga inalámbrica de batería
Método de predicción del coeficiente de acoplamiento
Corriente constante
Voltaje constante
Técnica de cambio de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un circuito de carga de batería inalámbrica de una sola etapa con un método de predicción de coeficiente de acoplamiento. El circuito propuesto consta de solo dos etapas: inversor de puente completo con bobina transmisora en la primera etapa e inversor de puente completo con bobina receptora en la segunda etapa. Este circuito implementa el modo de carga de corriente constante (CC) en la frecuencia de resonancia de dos bobinas y el modo de carga de voltaje constante (CV) en una frecuencia específica que depende del coeficiente de acoplamiento de las dos bobinas. La operación a una frecuencia específica garantiza la operación CV independientemente de la condición de carga y reduce las pérdidas por conmutación en comparación con la operación en la frecuencia de resonancia debido a una operación de conmutación de voltaje cero (ZVS). En los modos CC-CV, se aplica adicionalmente la técnica de desplazamiento de fase para mejorar la regulación de voltaje/corriente de salida. A diferencia de otros enfoques, el circuito de carga de batería inalámbrica de una sola etapa propuesto no requiere múltiples etapas de conversión de energía, ni componentes adicionales, un coeficiente de acoplamiento premedido o un algoritmo de control complejo para la operación de carga CC-CV. El circuito propuesto prototipo fue probado bajo diversas condiciones de alineación de bobinas, e implementó con éxito la operación de carga CC-CV para un paquete de baterías de 36 V. El coeficiente de acoplamiento predicho tuvo un error de
Descripción
Este documento propone un circuito de carga de batería inalámbrica de una sola etapa con un método de predicción de coeficiente de acoplamiento. El circuito propuesto consta de solo dos etapas: inversor de puente completo con bobina transmisora en la primera etapa e inversor de puente completo con bobina receptora en la segunda etapa. Este circuito implementa el modo de carga de corriente constante (CC) en la frecuencia de resonancia de dos bobinas y el modo de carga de voltaje constante (CV) en una frecuencia específica que depende del coeficiente de acoplamiento de las dos bobinas. La operación a una frecuencia específica garantiza la operación CV independientemente de la condición de carga y reduce las pérdidas por conmutación en comparación con la operación en la frecuencia de resonancia debido a una operación de conmutación de voltaje cero (ZVS). En los modos CC-CV, se aplica adicionalmente la técnica de desplazamiento de fase para mejorar la regulación de voltaje/corriente de salida. A diferencia de otros enfoques, el circuito de carga de batería inalámbrica de una sola etapa propuesto no requiere múltiples etapas de conversión de energía, ni componentes adicionales, un coeficiente de acoplamiento premedido o un algoritmo de control complejo para la operación de carga CC-CV. El circuito propuesto prototipo fue probado bajo diversas condiciones de alineación de bobinas, e implementó con éxito la operación de carga CC-CV para un paquete de baterías de 36 V. El coeficiente de acoplamiento predicho tuvo un error de