Un sistema de transferencia de energía inductiva híbrido con alta tolerancia a desalineaciones utilizando almohadillas cuadradas de doble DD
Autores: Gong, Zhaowei; Li, Jingang; Tong, Xiangqian; Fu, Yongsheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un sistema de transferencia de energía inductiva híbrido con alta tolerancia a desalineaciones utilizando almohadillas cuadradas de doble DD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transferencia de energía inductiva
Topología híbrida
Tolerancia al acoplamiento
Desalineación
Almohadillas DD2Q
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La transferencia de energía inductiva (IPT) ha sido ampliamente adoptada como una forma eficiente y conveniente de carga tanto para vehículos eléctricos estáticos como en movimiento. En este documento, se presenta una nueva topología híbrida para mejorar la tolerancia de acoplamiento en caso de desalineación de la almohadilla. La red de doble inductor-capacitor-capacitor (LCC-LCC) y la red híbrida en serie que combina la topología LCC-LCC y la topología serie-serie (SS) están conectadas en paralelo para proporcionar una mejor tolerancia contra los cambios de auto- y mutua inductancia, especialmente con una gran distancia de transmisión en el eje z. Un pad cuádruple de doble-DD en cuadratura (DD2Q) consta de un pad Q, y se analizan en detalle dos pads DD ortogonales dobles que se emplean para desacoplar la inductancia cruzada mutua. Además, se propone un método de diseño paramétrico basado en las características de desalineación de los pads DD2Q para mantener una salida de potencia relativamente constante. Se construyó una topología híbrida de 650 W con una frecuencia de operación fija de 85 kHz para verificar la viabilidad del sistema. El tamaño de los pads DD2Q era de 280 mm x 280 mm y la separación de aire era de 100 mm. Los resultados muestran claramente que la topología híbrida propuesta puede lograr una fluctuación dentro del 5% en la corriente de salida con una carga que varía desde el 100% de carga completa hasta el 25% de carga ligera cuando la distancia de transmisión en el eje z varía de 80 mm a 150 mm, y la eficiencia máxima puede alcanzar el 91% cuando la distancia de transmisión en el eje z es de 80 mm.
Descripción
La transferencia de energía inductiva (IPT) ha sido ampliamente adoptada como una forma eficiente y conveniente de carga tanto para vehículos eléctricos estáticos como en movimiento. En este documento, se presenta una nueva topología híbrida para mejorar la tolerancia de acoplamiento en caso de desalineación de la almohadilla. La red de doble inductor-capacitor-capacitor (LCC-LCC) y la red híbrida en serie que combina la topología LCC-LCC y la topología serie-serie (SS) están conectadas en paralelo para proporcionar una mejor tolerancia contra los cambios de auto- y mutua inductancia, especialmente con una gran distancia de transmisión en el eje z. Un pad cuádruple de doble-DD en cuadratura (DD2Q) consta de un pad Q, y se analizan en detalle dos pads DD ortogonales dobles que se emplean para desacoplar la inductancia cruzada mutua. Además, se propone un método de diseño paramétrico basado en las características de desalineación de los pads DD2Q para mantener una salida de potencia relativamente constante. Se construyó una topología híbrida de 650 W con una frecuencia de operación fija de 85 kHz para verificar la viabilidad del sistema. El tamaño de los pads DD2Q era de 280 mm x 280 mm y la separación de aire era de 100 mm. Los resultados muestran claramente que la topología híbrida propuesta puede lograr una fluctuación dentro del 5% en la corriente de salida con una carga que varía desde el 100% de carga completa hasta el 25% de carga ligera cuando la distancia de transmisión en el eje z varía de 80 mm a 150 mm, y la eficiencia máxima puede alcanzar el 91% cuando la distancia de transmisión en el eje z es de 80 mm.