Usando resonadores superpuestos en transferencia de energía inalámbrica para un campo electromagnético uniforme y eliminando puntos ciegos en aplicaciones de movimiento libre
Autores: Pahlavan, Saeideh; Shooshtari, Mostafa; Maleki, Mohammadreza; Jafarabadi Ashtiani, Shahin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Usando resonadores superpuestos en transferencia de energía inalámbrica para un campo electromagnético uniforme y eliminando puntos ciegos en aplicaciones de movimiento libre
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesto
Enlace de inducción
Campo electromagnético
Matrices
Bobinas
Eficiencia
Distribución uniforme
Potencia
Objeto en movimiento
Tolerancia
PCB
Dimensiones
SAR
Simulación
Biocompatibilidad
Eléctrico
Estructura fabricada
Bio-prueba.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Proponemos un enlace de inducción basado en matrices superpuestas para eliminar puntos vacíos en el campo electromagnético para aplicaciones de objetos en movimiento. Utilizamos dos matrices de cuatro bobinas alineadas que tienen un 50% de superposición entre las dos placas. Este mecanismo compensa la caída de potencia de la bobina interna en posiciones en los límites entre dos bobinas externas adyacentes. Mostramos que si estas placas son excitadas, se crea un campo electromagnético uniforme en la dirección de movimiento del objeto en movimiento. Esta distribución uniforme del campo electromagnético resultará en una potencia de recepción constante en todos los puntos en el camino de la bobina interna en movimiento con el mismo consumo de energía de excitación de una bobina. La tolerancia de entrega de energía al objeto en movimiento alcanza como máximo el 10%, mientras que, en escenarios no superpuestos, es aproximadamente del 50%. Además, según los cálculos teóricos, las bobinas de circuito impreso (PCB) para la matriz están diseñadas para una eficiencia máxima. Encontramos que el cambio en la distancia y dimensiones de la bobina receptora tiene un efecto lineal en la potencia y eficiencia. Además, se realizó una simulación de la Tasa de Absorción Específica (SAR) para la biocompatibilidad. En este documento, investigamos y registramos una eficiencia eléctrica del 68% para el sistema fabricado. La matriz consta de ocho bobinas transmisoras del mismo tamaño y forma y una bobina receptora a una distancia de 4 cm. Además, la bobina fabricada ha mostrado una eficiencia mejorada en comparación con estudios similares en la literatura e introduce una estructura prometedora para aplicaciones de bioensayo.
Descripción
Proponemos un enlace de inducción basado en matrices superpuestas para eliminar puntos vacíos en el campo electromagnético para aplicaciones de objetos en movimiento. Utilizamos dos matrices de cuatro bobinas alineadas que tienen un 50% de superposición entre las dos placas. Este mecanismo compensa la caída de potencia de la bobina interna en posiciones en los límites entre dos bobinas externas adyacentes. Mostramos que si estas placas son excitadas, se crea un campo electromagnético uniforme en la dirección de movimiento del objeto en movimiento. Esta distribución uniforme del campo electromagnético resultará en una potencia de recepción constante en todos los puntos en el camino de la bobina interna en movimiento con el mismo consumo de energía de excitación de una bobina. La tolerancia de entrega de energía al objeto en movimiento alcanza como máximo el 10%, mientras que, en escenarios no superpuestos, es aproximadamente del 50%. Además, según los cálculos teóricos, las bobinas de circuito impreso (PCB) para la matriz están diseñadas para una eficiencia máxima. Encontramos que el cambio en la distancia y dimensiones de la bobina receptora tiene un efecto lineal en la potencia y eficiencia. Además, se realizó una simulación de la Tasa de Absorción Específica (SAR) para la biocompatibilidad. En este documento, investigamos y registramos una eficiencia eléctrica del 68% para el sistema fabricado. La matriz consta de ocho bobinas transmisoras del mismo tamaño y forma y una bobina receptora a una distancia de 4 cm. Además, la bobina fabricada ha mostrado una eficiencia mejorada en comparación con estudios similares en la literatura e introduce una estructura prometedora para aplicaciones de bioensayo.