Academic Journal
Аналіз підходів до реалізації систем бездротової передачі енергії з використанням низькочастотних магнітних полів
| Title: | Аналіз підходів до реалізації систем бездротової передачі енергії з використанням низькочастотних магнітних полів |
|---|---|
| Authors: | Burlaka, V. V., Gulakov, S. V., Podnebennaya, S. K., Skosyrev, V. G. |
| Source: | Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки; № 35 (2017): Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки; 156-161 Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки; № 35 (2017): Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки; 156-161 Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences; № 35 (2017): Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences; 156-161 |
| Publisher Information: | Priazovskyi state technical university, 2018. |
| Publication Year: | 2018 |
| Subject Terms: | бездротова передача енергії, бездротова зарядка, повітряний трансформатор, резонансний трансформатор, wireless energy transfer, wireless charging, air transformer, resonant transformer, 7. Clean energy, беспроводная передача энергии, беспроводная зарядка, воздушный трансформатор, резонансный трансформатор |
| Description: | Целью работы является анализ процессов в системе беспроводной передачи энергии с использованием низкочастотных магнитных полей, выполненной с применением резонансного воздушного трансформатора, и разработка подходов к повышению эффективности работы таких систем. Выполнена оценка режима работы по основной гармонике системы беспроводной передачи энергии с настроенной в резонанс передающей катушкой. Показано, что необходимым условием максимальной мощности в приемнике является не только настройка в резонанс приемной катушки, но и нагружение приемного контура на строго определенное активное нагрузочное сопротивление, зависящее от коэффициента связи между передающей и приемной катушками. Выполнена оценка максимальной передаваемой мощности, определены требования к выпрямителю приемника, при выполнении которых возможна работа с максимальной мощностью в нагрузке. Предложено применить в приемнике активный выпрямитель с соответствующей специализированной системой управления, обеспечивающей работу с алгоритмом поиска точки максимальной мощности MPPT (Maximum Power Point Tracking) и точную подстройку приемного контура в резонанс в реальном времени за счет управления фазовым сдвигом между напряжением и током. Использование предлагаемого подхода в системах беспроводной зарядки аккумуляторов позволит повысить эффективность их работы и уменьшить время заряда Метою роботи є аналіз процесів в системі бездротової передачі енергії з використанням низькочастотних магнітних полів, виконаної з застосуванням резонансного повітряного трансформатора, і розробка підходів до підвищення ефективності роботи таких систем. Виконано оцінку режиму роботи по основній гармоніці системи бездротової передачі енергії з налаштованою в резонанс передавальної котушкою. Показано, що необхідною умовою максимальної потужності в приймачі є не тільки налаштування в резонанс приймальної котушки, а й навантаження приймального контуру на строго певний активний навантажувальний опір, залежний від коефіцієнта зв'язку між передавальною і приймальною котушками. Виконано оцінку максимальної потужності, що передається, визначені вимоги до випрямляча приймача, при виконанні яких можлива робота з максимальною потужністю в навантаженні. Запропоновано застосувати в приймачі активний випрямляч з відповідною спеціалізованою системою управління, що забезпечує роботу з алгоритмом пошуку точки максимальної потужності MPPT (Maximum Power Point Tracking) і точне підстроювання приймального контуру в резонанс в реальному часі за рахунок контролювання фазового зсуву між напругою і струмом. Використання пропонованого підходу в системах бездротової зарядки акумуляторів дозволить підвищити ефективність їх роботи і зменшити час заряду The aim of the work is to analyze the processes in the wireless energy transfer system using low-frequency magnetic fields, implemented with the use of a resonant air transformer and finding approaches to improving the efficiency of such systems. The steady state of the wireless transmission system with a resonant tuned transmitter coil has been evaluated using first harmonic analysis (FHA) method. It has been shown that the necessary condition for maximum power in the receiver is not only tuning the receiving coil into resonance, but also loading the receiving tank with a strictly defined active load resistance, that depends on the transmitting -to- receiving coils coupling coefficient. The estimation of the maximum transmitted power has been done, the requirements to the rectifier of the receiver that will make it possible to work with the maximum power in the load have been determined. It is proposed to use an active rectifier in the receiver with an appropriate specialized control system, which works with the maximum power point tracking (MPPT) algorithm and allows fine tuning of the receiving tank in real-time by controlling the phase shift between voltage and current. The proposed approach in wireless charging systems will increase the efficiency of their operation and reduce the battery charging time |
| Document Type: | Article |
| File Description: | application/pdf |
| Language: | Russian |
| ISSN: | 2225-6733 2519-271X |
| Access URL: | http://journals.uran.ua/vestnikpgtu_tech/article/view/125604 |
| Accession Number: | edsair.scientific.p..376d9d954f9458c3ae88c1adb5675dfc |
| Database: | OpenAIRE |
| ISSN: | 22256733 2519271X |
|---|