Un sistema IPT de tipo CC basado en una estructura de tres bobinas S/S/N para lograr un receptor de bajo costo y compacto
Autores: Yang, Lin; Shao, Shuai; Wu, Haiting; Jiang, Shuai; Zhang, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un sistema IPT de tipo CC basado en una estructura de tres bobinas S/S/N para lograr un receptor de bajo costo y compacto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transferencia de potencia inductiva
Corriente constante independiente de la carga
ángulo de fase cero
Salida de corriente constante
Estructura de tres bobinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las características de salida de corriente constante (CC) independiente de la carga y la operación de ángulo de fase cero (ZPA) son necesarias en muchos escenarios de aplicaciones de transferencia de energía inductiva (IPT). Sin embargo, las topologías existentes con características de salida de CC generalmente necesitan introducir componentes de compensación adicionales en el lado receptor para compensar la potencia reactiva y lograr la función preestablecida. Esto no solo aumenta el espacio ocupado del lado receptor, sino que también aumenta el costo y el peso. Por lo tanto, este estudio propone un nuevo sistema IPT basado en una estructura de tres bobinas S/S/N. El sistema propuesto puede lograr la función de salida de CC y una operación casi ZPA y conmutación de voltaje cero (ZVS) a través de un diseño de parámetros flexible. Además, no hay componentes de compensación en el lado receptor del sistema propuesto, lo que garantiza un receptor económico, ligero y compacto. En primer lugar, se proporciona un análisis exhaustivo del sistema IPT de estructura de tres bobinas S/S/N propuesto que implementa características de salida de CC y operación ZPA. Luego, se discuten las condiciones para realizar ZVS en términos de diseño de parámetros y la sensibilidad de las características de salida de CC a los cambios en los parámetros de capacitancia de compensación. Además, se compara el sistema IPT de estructura de tres bobinas S/S/N propuesto con estudios relacionados anteriores para reflejar sus ventajas. Finalmente, la corrección de la teoría se verifica mediante simulación y experimento.
Descripción
Las características de salida de corriente constante (CC) independiente de la carga y la operación de ángulo de fase cero (ZPA) son necesarias en muchos escenarios de aplicaciones de transferencia de energía inductiva (IPT). Sin embargo, las topologías existentes con características de salida de CC generalmente necesitan introducir componentes de compensación adicionales en el lado receptor para compensar la potencia reactiva y lograr la función preestablecida. Esto no solo aumenta el espacio ocupado del lado receptor, sino que también aumenta el costo y el peso. Por lo tanto, este estudio propone un nuevo sistema IPT basado en una estructura de tres bobinas S/S/N. El sistema propuesto puede lograr la función de salida de CC y una operación casi ZPA y conmutación de voltaje cero (ZVS) a través de un diseño de parámetros flexible. Además, no hay componentes de compensación en el lado receptor del sistema propuesto, lo que garantiza un receptor económico, ligero y compacto. En primer lugar, se proporciona un análisis exhaustivo del sistema IPT de estructura de tres bobinas S/S/N propuesto que implementa características de salida de CC y operación ZPA. Luego, se discuten las condiciones para realizar ZVS en términos de diseño de parámetros y la sensibilidad de las características de salida de CC a los cambios en los parámetros de capacitancia de compensación. Además, se compara el sistema IPT de estructura de tres bobinas S/S/N propuesto con estudios relacionados anteriores para reflejar sus ventajas. Finalmente, la corrección de la teoría se verifica mediante simulación y experimento.