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Transferencia inalámbrica de energía para sistema de alimentación de baterías

Autores: Wang, Tianfeng; Liu, Xin; Jin, Nan; Tang, Houjun; Yang, Xijun; Ali, Muhammad

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Transferencia inalámbrica de energía para sistema de alimentación de baterías


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Topología LCL
Transferencia de energía inalámbrica
Inversor alimentado por corriente
Regulación de voltaje
Puente semiactivo
Técnicas de optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La topología LCL (formada por un tanque LC con una bobina transmisora) se utiliza extensamente en sistemas de transferencia de energía inalámbrica (WPT) con las características de una corriente resonante constante y la capacidad de desconectar la carga abruptamente. Sin embargo, requiere un voltaje de entrada alto, lo que limita su utilización en escenarios de alimentación con batería (12~24 V). Un inversor alimentado por corriente (CFI) se aplica a los sistemas WPT LCL-S (un capacitor de compensación en serie con la bobina receptora) para aumentar el voltaje de entrada, obteniendo así una corriente resonante más alta en el lado transmisor (Tx). Para facilitar la regulación de voltaje en el lado receptor (Rx), se introduce un puente semiaactivo (SAB) en el sistema, que aumenta aún más el voltaje de salida mediante un conmutación de frecuencia más baja a diferentes relaciones de trabajo. Se realiza un análisis matemático riguroso del sistema propuesto y posteriormente se derivan pautas de diseño. Además, se logra una reducción de pérdidas de potencia mediante la conmutación de voltaje cero (ZVS) de los cuatro interruptores en el Tx que se deducen y presentan. Se añaden simulaciones y experimentos para verificar el sistema propuesto. Como resultado, se obtiene una eficiencia del sistema del 93.3% (eficiencia de CC a CC) utilizando la topología propuesta. Técnicas de optimización para una mayor eficiencia se incluyen en este estudio.

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