Modelo de reducción del sistema de transferencia de energía inalámbrica con coincidencia de frecuencia dividida
Autores: Wang, Ke; Wu, Qingyu; Peng, Jing; Li, Hongchang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelo de reducción del sistema de transferencia de energía inalámbrica con coincidencia de frecuencia dividida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Modelos dinámicos
Transferencia de energía inalámbrica
Orden reducido
Sincronización de fase
Precisión del modelo
Coincidencia de frecuencia dividida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 57
Citaciones: Sin citaciones
Los modelos dinámicos de orden reducido de sistemas de transferencia de energía inalámbrica (WPT, por sus siglas en inglés) son deseados para simplificar el análisis y diseño del control de potencia, sincronización de fase y seguimiento de máxima eficiencia. El modelo dinámico de fasores de orden reducido es una buena elección debido a su significado físico directo y fórmula matemática concisa. Sin embargo, el modelo depende de la suposición de acoplamiento débil y pierde precisión cuando el acoplamiento se vuelve más fuerte. En este documento, se propone un método de reducción de modelo con emparejamiento de frecuencia dividida para mejorar la precisión del modelo bajo condiciones de acoplamiento relativamente fuertes, lo cual es adecuado para la mayoría de las aplicaciones de WPT de corta distancia, como la carga inalámbrica de vehículos eléctricos. El emparejamiento de frecuencia dividida se logra a través de un par de inductancias mutuas equivalentes conjugadas, que se derivan de las características de asimetría del modelo dinámico de fasores de orden completo en los dominios de frecuencia positiva y negativa. El modelo propuesto conserva las ventajas del modelo existente al tiempo que mejora significativamente la precisión bajo condiciones de acoplamiento fuerte. Sus características se verifican al comparar los resultados experimentales y las predicciones del modelo tanto en cambios bruscos grandes como en perturbaciones de pequeña señal.
Descripción
Los modelos dinámicos de orden reducido de sistemas de transferencia de energía inalámbrica (WPT, por sus siglas en inglés) son deseados para simplificar el análisis y diseño del control de potencia, sincronización de fase y seguimiento de máxima eficiencia. El modelo dinámico de fasores de orden reducido es una buena elección debido a su significado físico directo y fórmula matemática concisa. Sin embargo, el modelo depende de la suposición de acoplamiento débil y pierde precisión cuando el acoplamiento se vuelve más fuerte. En este documento, se propone un método de reducción de modelo con emparejamiento de frecuencia dividida para mejorar la precisión del modelo bajo condiciones de acoplamiento relativamente fuertes, lo cual es adecuado para la mayoría de las aplicaciones de WPT de corta distancia, como la carga inalámbrica de vehículos eléctricos. El emparejamiento de frecuencia dividida se logra a través de un par de inductancias mutuas equivalentes conjugadas, que se derivan de las características de asimetría del modelo dinámico de fasores de orden completo en los dominios de frecuencia positiva y negativa. El modelo propuesto conserva las ventajas del modelo existente al tiempo que mejora significativamente la precisión bajo condiciones de acoplamiento fuerte. Sus características se verifican al comparar los resultados experimentales y las predicciones del modelo tanto en cambios bruscos grandes como en perturbaciones de pequeña señal.