Reducción de la interacción humana con el sistema de transferencia de energía inalámbrica utilizando una bobina de bucle blindada
Autores: Kumazawa, Akihiko; Diao, Yinliang; Hirata, Akimasa; Hirayama, Hiroshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Reducción de la interacción humana con el sistema de transferencia de energía inalámbrica utilizando una bobina de bucle blindada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transferencia de energía inalámbrica
Variación de impedancia
Bobina de bucle blindada
Cuerpo humano
Eficiencia de transmisión
Tasa de absorción específica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La variación de impedancia de las bobinas de transferencia de energía inalámbrica (WPT) debido a la presencia del cuerpo humano puede resultar en desajustes, lo que resulta en una disminución de la eficiencia de transmisión. Además, uno de los factores decisivos del poder de transferencia permisible en sistemas WPT es una evaluación de cumplimiento con las pautas/estándares para la protección humana de los campos electromagnéticos. En nuestro estudio anterior, informamos que una bobina de bucle blindada puede potencialmente reducir la interacción humana con las bobinas WPT. En este estudio, primero, se investiga la justificación de esta reducción con modelos de circuitos equivalentes para un sistema WPT que utiliza una bobina de bucle blindada operada en proximidad cercana al cuerpo humano. Luego realizamos un análisis de circuito equivalente considerando la capacitancia entre los conductores interno y externo de la bobina de bucle blindada, lo que sugiere la estabilidad de la coincidencia de impedancias. A partir de los resultados computacionales, se verificó la capacidad de mitigación de la bobina de bucle blindada en la coincidencia de impedancias y la eficiencia de transmisión debido a la presencia del cuerpo humano para la transferencia de energía inalámbrica de 6.78 MHz. Además, se confirmó la reducción de la tasa de absorción específica (SAR) con bobinas compuestas por la estructura de bucle blindado en presencia de modelos de cuerpo humano anatómicamente realistas. La potencia transferible máxima se incrementó de 1.5 kW a 2.1 kW para las restricciones del límite de SAR local prescrito en las pautas/estándar internacionales de seguridad.
Descripción
La variación de impedancia de las bobinas de transferencia de energía inalámbrica (WPT) debido a la presencia del cuerpo humano puede resultar en desajustes, lo que resulta en una disminución de la eficiencia de transmisión. Además, uno de los factores decisivos del poder de transferencia permisible en sistemas WPT es una evaluación de cumplimiento con las pautas/estándares para la protección humana de los campos electromagnéticos. En nuestro estudio anterior, informamos que una bobina de bucle blindada puede potencialmente reducir la interacción humana con las bobinas WPT. En este estudio, primero, se investiga la justificación de esta reducción con modelos de circuitos equivalentes para un sistema WPT que utiliza una bobina de bucle blindada operada en proximidad cercana al cuerpo humano. Luego realizamos un análisis de circuito equivalente considerando la capacitancia entre los conductores interno y externo de la bobina de bucle blindada, lo que sugiere la estabilidad de la coincidencia de impedancias. A partir de los resultados computacionales, se verificó la capacidad de mitigación de la bobina de bucle blindada en la coincidencia de impedancias y la eficiencia de transmisión debido a la presencia del cuerpo humano para la transferencia de energía inalámbrica de 6.78 MHz. Además, se confirmó la reducción de la tasa de absorción específica (SAR) con bobinas compuestas por la estructura de bucle blindado en presencia de modelos de cuerpo humano anatómicamente realistas. La potencia transferible máxima se incrementó de 1.5 kW a 2.1 kW para las restricciones del límite de SAR local prescrito en las pautas/estándar internacionales de seguridad.