Enfoque de Diseño Paramétrico para Sistema de Transferencia de Energía Inalámbrica: Aplicaciones de UAV
Autores: Terrah, Mohammed; Smail, Mostafa-Kamel; Pichon, Lionel; Bensetti, Mohamed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Enfoque de Diseño Paramétrico para Sistema de Transferencia de Energía Inalámbrica: Aplicaciones de UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Transferencia de energía inalámbrica
Vehículo aéreo no tripulado
Sistema ligero
Diseño paramétrico
Eficiencia
Modelado electromagnético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La adopción de la tecnología de Transferencia de Energía Inalámbrica (WPT) en un Vehículo Aéreo No Tripulado (UAV) implica la adición de componentes adicionales, lo que puede afectar el peso y el rendimiento general del dron. Este documento tiene como objetivo mejorar el rendimiento del UAV mediante el diseño de un sistema WPT ligero a través de un enfoque de diseño paramétrico. Este método explora perspectivas novedosas al identificar la combinación más adecuada de parámetros en términos de eficiencia, peso y viabilidad. Se estudiaron varios parámetros, como la topología de compensación, el número de vueltas de las bobinas y la frecuencia. El sistema fue analizado a través de un enfoque de simulación acoplada, donde el modelado electromagnético del acoplador utilizando el método de elementos finitos (FEM) se combinó con simulaciones de circuitos eléctricos, proporcionando una evaluación más precisa de la eficiencia y el comportamiento general del sistema considerando variaciones en el factor de acoplamiento debido a desalineaciones. Se diseñó y probó experimentalmente un prototipo de la configuración resultante frente a desalineaciones a potencia reducida utilizando un banco de pruebas específico. Los resultados muestran un nivel de eficiencia del 70% con compensación SP que se mejoró al 80% con compensación SS.
Descripción
La adopción de la tecnología de Transferencia de Energía Inalámbrica (WPT) en un Vehículo Aéreo No Tripulado (UAV) implica la adición de componentes adicionales, lo que puede afectar el peso y el rendimiento general del dron. Este documento tiene como objetivo mejorar el rendimiento del UAV mediante el diseño de un sistema WPT ligero a través de un enfoque de diseño paramétrico. Este método explora perspectivas novedosas al identificar la combinación más adecuada de parámetros en términos de eficiencia, peso y viabilidad. Se estudiaron varios parámetros, como la topología de compensación, el número de vueltas de las bobinas y la frecuencia. El sistema fue analizado a través de un enfoque de simulación acoplada, donde el modelado electromagnético del acoplador utilizando el método de elementos finitos (FEM) se combinó con simulaciones de circuitos eléctricos, proporcionando una evaluación más precisa de la eficiencia y el comportamiento general del sistema considerando variaciones en el factor de acoplamiento debido a desalineaciones. Se diseñó y probó experimentalmente un prototipo de la configuración resultante frente a desalineaciones a potencia reducida utilizando un banco de pruebas específico. Los resultados muestran un nivel de eficiencia del 70% con compensación SP que se mejoró al 80% con compensación SS.