Control de bucle cerrado de transferencia de energía inalámbrica modulada por densidad de pulsos con MEPT rápido
Autores: Wang, Ke; Jiang, Haiyue; Peng, Jing; Li, Hongchang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de bucle cerrado de transferencia de energía inalámbrica modulada por densidad de pulsos con MEPT rápido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transferencia de energía inalámbrica
Control en lazo cerrado
Seguimiento del punto de máxima eficiencia
Modulada en densidad de pulso delta-sigma
Método de fasor dinámico
Frecuencia de resonancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
La transferencia eficiente de energía inalámbrica (WPT) requiere control en lazo cerrado para realizar el seguimiento del punto de máxima eficiencia (MEPT) contra los cambios dinámicos de las condiciones de funcionamiento. En este documento, tomamos el sistema WPT de modulación de densidad de pulso delta-sigma (PDM) más reciente como la planta y presentamos un procedimiento de diseño de control sistemático. El sistema WPT fue modelado mediante el método de fasor dinámico de orden reducido y posteriormente desacoplado bajo la condición ajustada. Se identificó que los resonadores acoplados se comportan como un sistema de segundo orden, y su frecuencia natural es mucho más baja que la frecuencia de resonancia. Esto se consideró en el diseño en lazo cerrado para derivar una ganancia de lazo adecuada y garantizar la estabilidad. La no linealidad causada por el control PDM de doble lado se limita a un pequeño lazo interno para que todo el lazo sea lineal y simple. Los resultados experimentales mostraron que la regulación de voltaje en lazo cerrado y el MEPT tomaron solo alrededor de 10 ms después de un cambio de carga. El voltaje de salida DC del sistema siempre estuvo bien regulado y la eficiencia en estado estacionario estuvo muy cerca del valor máximo teórico bajo diferentes condiciones de acoplamiento.
Descripción
La transferencia eficiente de energía inalámbrica (WPT) requiere control en lazo cerrado para realizar el seguimiento del punto de máxima eficiencia (MEPT) contra los cambios dinámicos de las condiciones de funcionamiento. En este documento, tomamos el sistema WPT de modulación de densidad de pulso delta-sigma (PDM) más reciente como la planta y presentamos un procedimiento de diseño de control sistemático. El sistema WPT fue modelado mediante el método de fasor dinámico de orden reducido y posteriormente desacoplado bajo la condición ajustada. Se identificó que los resonadores acoplados se comportan como un sistema de segundo orden, y su frecuencia natural es mucho más baja que la frecuencia de resonancia. Esto se consideró en el diseño en lazo cerrado para derivar una ganancia de lazo adecuada y garantizar la estabilidad. La no linealidad causada por el control PDM de doble lado se limita a un pequeño lazo interno para que todo el lazo sea lineal y simple. Los resultados experimentales mostraron que la regulación de voltaje en lazo cerrado y el MEPT tomaron solo alrededor de 10 ms después de un cambio de carga. El voltaje de salida DC del sistema siempre estuvo bien regulado y la eficiencia en estado estacionario estuvo muy cerca del valor máximo teórico bajo diferentes condiciones de acoplamiento.