Analiza właściwości rezonansowych kaskad cewek ze względu na zwiększanie odległości przesyłu

• Autorzy: Kaczmarczyk Z. , Frania K. , Bodzek K. , Ruszczyk A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.12.24

Warianty tytułu

EN

Analysis of properties of resonant cascades of coils due to increase in transfer distance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule scharakteryzowano wybrane właściwości rezonansowych kaskad cewek sprzężonych magnetycznie realizujących bezprzewodowy przesył energii elektrycznej. Przedstawiono metody umożliwiające zwiększanie odległości bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej bez konieczności ponownego wyznaczania parametrów układu. Metody te zostały zilustrowana przykładem oraz zweryfikowane eksperymentalnie: metoda „bezprzewodowa” – 13 płaskich cewek o średnicy zewnętrznej 15 cm, odległość przesyłu 80 cm, częstotliwość pracy 300 kHz, moc wyjściowa 100 W, sprawność 85,9%; metoda „przewodowa” – 14 płaskich cewek o średnicy zewnętrznej 15 cm, łączna odległość przesyłu 80 cm, częstotliwość pracy 300 kHz, moc wyjściowa 100 W, sprawność 83,5%.

EN

The paper describes selected properties of resonant cascades composed of magnetically coupled coils and designed for wireless electrical energy transfer. Methods for increasing a distance of wireless electrical energy transfer without having to re-calculate the system parameters were presented. The methods were illustrated by an example and verified experimentally: „wireless” method – 13 flat coils with outer diameter of 15 cm, transfer distance of 80 cm, operating frequency of 300 kHz, output power of 100 W, efficiency of 85,9%, „wire” method – 14 flat coils with outer diameter of 15 cm, total transfer distance of 80 cm, operating frequency of 300 kHz, output power of 100 W, efficiency of 83,5%.

Słowa kluczowe

PL

bezprzewodowy przesył energii elektrycznej; sprzężenie magnetyczne; obwody rezonansowe

EN

wireless electrical energy transfer; magnetic coupling; resonant circuits

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 12
• Strony: 112--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kaczmarczyk Z.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Frania K.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Bodzek K.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Ruszczyk A.

• Korporacyjne Centrum Badawcze ABB, ul. Starowiślna 13A, 31-038 Kraków

Bibliografia

• [1] Kaczmarczyk Z., Frania K., Bodzek K., Ruszczyk A., Metoda projektowania i właściwości rezonansowej kaskady cewek w zastosowaniu do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej, Przegląd Elektrotechniczny, R. 92, 2016, nr 4, s. 120-125.
• [2] Blakiewicz G., Bezprzewodowe zasilanie sensorów medycznych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 90, 2014, nr 9, s. 12-14.
• [3] Sakai E., Sakamoto H., Wireless Rapid Charger of Super Capacitor, Przegląd Elektrotechniczny, R. 88, 2012, nr 6, s. 114-117.
• [4] Frania K., Analiza właściwości cewek w zastosowaniu do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej ze względu na maksymalizację sprawności, Przegląd Elektrotechniczny, R. 93, 2017, nr 3, s. 242-247.
• [5] Lee C.K., Zhong W.X., Hui S.Y.R., Effects of Magnetic Coupling of Nonadjacent Resonators on Wireless Power Domino-Resonator Systems. IEEE Trans. Power Electron., vol. 27, 2012, pp.1905-1916.
• [6] Harrison R., Designing Efficient Inductive Power Links for Implantable Devices, Circuits and Systems, IEEE International Symposium, 2007, pp. 2080-2083.
• [7] Grover F. W., Inductance Calculations, D. Van Nostrand, New York 1946.
• [8] Cieśla T., Kaczmarczyk Z., Grzesik B., Stępień M., Obwody do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej, Kwartalnik Elektryka, 2009, nr 4, s. 135-149.
• [9] Kim K. Y., Wireless Power Transfer – Principles and Engineering Explorations, Publisher InTech, ISBN 978-953-307-874-8, January 2012.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).