Un sistema de transferencia de energía inalámbrica de un solo transmisor y varios receptores con alta tolerancia a desalineaciones de bobinas y proporciones de asignación de potencia variables
Autores: Luo, Yanting; Dai, Zhuoyue; Yang, Yongmin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un sistema de transferencia de energía inalámbrica de un solo transmisor y varios receptores con alta tolerancia a desalineaciones de bobinas y proporciones de asignación de potencia variables
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propone
Transferencia de energía inalámbrica
Alineación de bobinas
Redes C-CLCs
Asignación de energía
Sistema experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 62
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo propone un sistema de transferencia de energía inalámbrica de un solo transmisor y múltiples receptores (STMR-WPT), que utiliza una bobina bipolar cruzada superpuesta como transmisor y múltiples bobinas unipolares cuadradas como receptores. Al utilizar esta estructura, el campo magnético del sistema puede ajustarse para adaptarse a diferentes condiciones de desalineación de las bobinas. Además, el sistema propuesto utiliza redes C-CLCs para lograr una asignación de potencia de carga separada. De esta manera, se pueden evitar bobinas de relé, canales de transmisión multifrecuencia complejos y múltiples fuentes de alimentación independientes. Se estableció un modelo de circuito basado en impedancias de mapeo para analizar las características del sistema, y luego se presentó un método de asignación de potencia de una sola frecuencia. A través de este método, el sistema STMR-WPT puede lograr una asignación de potencia de carga en cualquier proporción especificada bajo diferentes condiciones de mutua inductancia e impedancia de carga. Finalmente, se construyó un sistema STMR-WPT experimental. Los lados de las bobinas del transmisor y del receptor son de 400 mm y 160 mm, respectivamente. Los resultados de las mediciones indicaron que cuando la desalineación lateral o longitudinal de la bobina varía dentro del rango de 0 a 200 mm, el coeficiente de acoplamiento disminuye en un máximo del 6% en comparación con el valor inicial, y cuando la desalineación angular de la bobina varía dentro del rango de 0 a 90 grados, el coeficiente de acoplamiento disminuye en un máximo del 22% en comparación con el valor inicial. En cuatro escenarios diferentes de asignación de potencia, el sistema STMR-WPT experimental logró con éxito los objetivos de asignación de potencia esperados.
Descripción
Este artículo propone un sistema de transferencia de energía inalámbrica de un solo transmisor y múltiples receptores (STMR-WPT), que utiliza una bobina bipolar cruzada superpuesta como transmisor y múltiples bobinas unipolares cuadradas como receptores. Al utilizar esta estructura, el campo magnético del sistema puede ajustarse para adaptarse a diferentes condiciones de desalineación de las bobinas. Además, el sistema propuesto utiliza redes C-CLCs para lograr una asignación de potencia de carga separada. De esta manera, se pueden evitar bobinas de relé, canales de transmisión multifrecuencia complejos y múltiples fuentes de alimentación independientes. Se estableció un modelo de circuito basado en impedancias de mapeo para analizar las características del sistema, y luego se presentó un método de asignación de potencia de una sola frecuencia. A través de este método, el sistema STMR-WPT puede lograr una asignación de potencia de carga en cualquier proporción especificada bajo diferentes condiciones de mutua inductancia e impedancia de carga. Finalmente, se construyó un sistema STMR-WPT experimental. Los lados de las bobinas del transmisor y del receptor son de 400 mm y 160 mm, respectivamente. Los resultados de las mediciones indicaron que cuando la desalineación lateral o longitudinal de la bobina varía dentro del rango de 0 a 200 mm, el coeficiente de acoplamiento disminuye en un máximo del 6% en comparación con el valor inicial, y cuando la desalineación angular de la bobina varía dentro del rango de 0 a 90 grados, el coeficiente de acoplamiento disminuye en un máximo del 22% en comparación con el valor inicial. En cuatro escenarios diferentes de asignación de potencia, el sistema STMR-WPT experimental logró con éxito los objetivos de asignación de potencia esperados.