Placa de 8 resonancias múltiples acopladas utilizando un convertidor de potencia Clase-E para desalineaciones en la transferencia de energía inalámbrica capacitiva
Autores: Bezawada, Yashwanth; Dhali, Shirshak K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Placa de 8 resonancias múltiples acopladas utilizando un convertidor de potencia Clase-E para desalineaciones en la transferencia de energía inalámbrica capacitiva
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Desalineación
Transferencia de energía inalámbrica
Frecuencia de resonancia
Acoplamiento capacitivo
Multi-resonante
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El desalineamiento es un problema común en los sistemas de transferencia de energía inalámbrica. Desplaza la frecuencia resonante lejos de la frecuencia de operación que afecta el flujo de energía y la eficiencia desde la estación de carga hasta la carga. Este trabajo propone una transferencia de energía inalámbrica capacitiva (CPT) novedosa utilizando un acoplamiento capacitivo multi-resonante de 8 placas para minimizar el efecto de los desalineamientos. Se utiliza un convertidor de potencia de clase-E de un solo interruptor activo para lograr la multi-resonancia mediante la selección de diferentes inductores resonantes. Las simulaciones muestran un ensanchamiento de la banda de frecuencia resonante que ofrece un mejor rendimiento que un acoplamiento capacitivo de 4 placas regular para desalineamientos. Los resultados de hardware del acoplamiento multi-resonante de 8 placas muestran una eficiencia del 88.5% para la prueba de 20.8 W, que es un 18.3% más alta que la del acoplamiento regular de 4 placas. Debido a la banda de frecuencia resonante más amplia {455-485 kHz}, en comparación con el acoplamiento regular de 4 placas, el diseño propuesto minimizó la caída de voltaje de salida en un 15% para un desalineamiento del 10%. Incluso para desalineamientos grandes, el rendimiento de 8 placas mejoró en un 40% en comparación con el acoplamiento de 4 placas.
Descripción
El desalineamiento es un problema común en los sistemas de transferencia de energía inalámbrica. Desplaza la frecuencia resonante lejos de la frecuencia de operación que afecta el flujo de energía y la eficiencia desde la estación de carga hasta la carga. Este trabajo propone una transferencia de energía inalámbrica capacitiva (CPT) novedosa utilizando un acoplamiento capacitivo multi-resonante de 8 placas para minimizar el efecto de los desalineamientos. Se utiliza un convertidor de potencia de clase-E de un solo interruptor activo para lograr la multi-resonancia mediante la selección de diferentes inductores resonantes. Las simulaciones muestran un ensanchamiento de la banda de frecuencia resonante que ofrece un mejor rendimiento que un acoplamiento capacitivo de 4 placas regular para desalineamientos. Los resultados de hardware del acoplamiento multi-resonante de 8 placas muestran una eficiencia del 88.5% para la prueba de 20.8 W, que es un 18.3% más alta que la del acoplamiento regular de 4 placas. Debido a la banda de frecuencia resonante más amplia {455-485 kHz}, en comparación con el acoplamiento regular de 4 placas, el diseño propuesto minimizó la caída de voltaje de salida en un 15% para un desalineamiento del 10%. Incluso para desalineamientos grandes, el rendimiento de 8 placas mejoró en un 40% en comparación con el acoplamiento de 4 placas.