PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  bezprzewodowa transmisja energii
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Evaluation of the influence of the skin effect on the maximum efficiency of the WPT system
Stankiewicz Jacek Maciej
Przegląd Elektrotechniczny
|
2023
|
R. 99, nr 1
73--79
EN
The article presents the influence of the skin effect on the maximum possible efficiency in the developed periodic Wireless Power Transfer (WPT) systems. The presented periodic WPT system allows for the simultaneous supply / charging of many low-power receivers. The analysis was performed based on the two proposed methods, i.e. analytical and numerical. The analytical solution of the transmitting-receiving system takes into account the parameters calculated based on analytical equations concerning the influence of magnetic couplings, structure geometry and loads. A numerical solution was also proposed, which allows the number of degrees of freedom to be reduced by applying periodic conditions. In order to verify the proposed methods and check the influence of the skin effect on the efficiency of the WPT system, calculations and analysis were performed for models that took into account the variability of the number of turns, the distance between the transmitting and receiving coils, and the frequency of the energy source. The results prove that taking into account the skin effect in the proposed low-power WPT systems reduces the efficiency of the system by up to 8%
PL
W artykule przedstawiono wpływ efektu naskórkowości na maksymalną możliwą do uzyskania sprawność w opracowanych periodycznych układach Wireless Power Transfer (WPT). Zaprezentowany periodyczny układ WPT pozwala na jednoczesne zasilanie/ładowanie wielu odbiorników małej mocy. Analiza przykładowych wariantów została wykonana na podstawie zaproponowanych dwóch metod, tj. analitycznej i numerycznej. Rozwiązanie analityczne układu nadawczo-odbiorczego, uwzględnia parametry obliczone na podstawie równań analitycznych dotyczących wpływu sprzężeń magnetycznych, geometrii konstrukcji i obciążeń. Zaproponowano również rozwiązanie numeryczne, które pozwala na redukcję liczby stopni swobody poprzez zastosowanie warunków periodycznych. W celu weryfikacji zaproponowanych metod i sprawdzenia wpływu efektu naskórkowości na sprawność układu WPT wykonano obliczenia i analizę dla modeli, w których uwzględniono zmienność liczby zwojów, odległość między cewką nadawczą i odbiorczą oraz częstotliwość źródła energii. Wyniki dowodzą, że uwzględnienie efektu naskórkowości w zaproponowanych układach WPT małej mocy powoduje zmniejszenie sprawności układu nawet o 8%.
2
Content available remote Influence of the coil winding direction on the efficiency of Wireless Power Transfer Systems
Stankiewicz Jacek Maciej
Przegląd Elektrotechniczny
|
2022
|
R. 98, nr 4
148--153
EN
The article presents the results of numerical and analytical analysis of the Wireless Power Transfer System (WPT). The system consists of flat, square coils. Two WPT systems were considered: periodic and aperiodic. In the aperiodic arrangement, adjacent coils had their turns wound in the opposite direction. The influence of the winding direction, the number of turns and the distance between the coils on the efficiency of the WPT system was compared. The analysis covered a wide frequency range from 100 kHz to 1000 kHz. The results obtained with both proposed methods were consistent, which confirmed the correctness of the assumptions made. In periodic and aperiodic models, higher efficiency was achieved for a higher number of turns. The proposed aperiodic models of the WPT system show a higher system efficiency than periodic models by up to 40%. The proposed WPT system can be used for simultaneous charging of many sensors located e.g. in walls.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej i analitycznej Systemu Bezprzewodowego Przesyłu Mocy (WPT). System składa się z płaskich cewek kwadratowych. Rozpatrzono dwa układy WPT: periodyczny i aperiodyczny. W układzie aperiodycznym sąsiednie cewki miały nawinięte zwoje w przeciwnym kierunku. Porównano wpływ kierunku uzwojenia, liczby zwojów oraz odległości między cewkami na sprawność układu WPT. Wyniki uzyskane obiema zaproponowanymi metodami były zgodne, co potwierdziło słuszność przyjętych założeń. Analiza została przeprowadzona w szerokim zakresie częstotliwości (100 - 1000 kHz). W modelach periodycznych i aperiodycznych wyższą sprawność uzyskano dla większej liczby zwojów. Zaproponowane aperiodyczne modele systemu WPT wykazują wyższą sprawność układu niż modele periodyczne nawet o 40%. Proponowany system WPT może służyć do jednoczesnego ładowania wielu czujników umieszczonych np. w ścianach.
3
Content available remote Selection of load impedance in order to maximize the receiver power in the periodic WPT system
Stankiewicz Jacek Maciej
Przegląd Elektrotechniczny
|
2021
|
R. 97, nr 11
122--127
EN
The article presents the analytical and numerical approach to solve the periodic Wireless Power Transfer (WPT) system. The model under consideration contained two planes (transmitting and receiving). Each of them was composed of square coils forming a transmitting-receiving WPT cells, in which energy was transmitted. Various geometry variants were included in the analysis, such as the distance between the transmitting and receiving coils, as well as the number of turns and a wide frequency range (0.1-1 MHz). The Finite Element Method (FEM) with the using periodic boundary conditions for the analysis was used. The analysis concerned comparison of the efficiency of the system by appropriate selection of resistance in order to determine the maximum load power. The compliance of the analytical and numerical results indicates the correct selection of the conditions and assumptions of the adopted methods and shows at which system parameters wireless energy transmission is possible. The proposed systems can be used for wireless charging of mobile devices, and can also be used to shape the distribution of the magnetic field.
PL
W artykule przedstawiono analityczne i numeryczne podejście w celu rozwiązania periodycznego układu WPT. Rozpatrywany układ zawierał dwie płaszczyzny (nadawczą i odbiorczą). Każda z nich złożona była z cewek kwadratowych tworzących nadawczo-odbiorcze komórki WPT, w których dochodziło do przesyłu energii. W analizie uwzględniono różne warianty geometrii, takie jak odległość między cewką nadawczą i odbiorczą, a także liczbę zwojów i szeroki zakres częstotliwości (0.1-1 MHz). Do analizy wykorzystano metodę elementów skończonych (FEM) z zastosowaniem periodycznych warunków brzegowych. Analiza dotyczyła porównania sprawności układu poprzez odpowiedni dobór rezystancji w celu wyznaczenia maksymalnej mocy obciążenia. Zgodność wyników analitycznych i numerycznych wskazuje na poprawny dobór warunków i założeń przyjętych metod oraz pokazuje, przy jakich parametrach systemu możliwy jest bezprzewodowy przesył energii. Proponowane systemy mogą służyć do bezprzewodowego ładowania urządzeń mobilnych, a także mogą służyć do kształtowania rozkładu pola magnetycznego.
4
Content available remote Estimating the possibility of maximizing efficiency in the periodic WTP system
Stankiewicz Jacek Maciej
Przegląd Elektrotechniczny
|
2021
|
R. 97, nr 8
128--133
EN
The article presents an analysis of the maximum efficiency available to obtain in periodic Wireless Power Transfer (WPT) systems. The article also proposes analitycal solution of the transmitter-receiver system, taking into account the parameters calculated on the basis of analytical equations concerning the influence of magnetic couplings, structure geometry and the type of loads. The purpose was to quickly determine the output parameters (e.g. power, efficiency) both with analytical model and by using equivalent numerical model. Also a numerical model with simplified structure and boundary conditions as well as equivalent circuit model is proposed to solve WPT system with many magnetically coupled planar coils. A multivarint analysis is performed, which took into account the variability of the number of turns, distance between a transmitting and receiving coil, and a frequency of an energy source. The formulas for the load impedance to maximize efficiency, which are taking into account electrical parameters of the system resulting from its geometry, are presented. The results obtained from proposed models were consistent, which confirmed the correctness of the adopted circuit model. The results allow for a detailed discussion of the dependence of the efficiency and power of the WPT system with respect to geometry of spiral coils.
PL
W artykule przedstawiono analizę maksymalnej możliwej do uzyskania sprawności w układach periodycznych Wireless Power Transfer (WPT). W artykule zaproponowano również rozwiązanie analityczne układu nadawczo-odbiorczego, uwzględniające parametry obliczone na podstawie równań analitycznych dotyczących wpływu sprzężeń magnetycznych, geometrii konstrukcji i rodzaju obciążeń. Celem było szybkie określenie parametrów wyjściowych (np. Moc, sprawność) zarówno za pomocą modelu analitycznego, jak i za pomocą równoważnego modelu numerycznego. Zaproponowano również model numeryczny z uproszczoną strukturą i warunkami brzegowymi, a także model obwodu zastępczego do rozwiązania układu WPT z wieloma cewkami planarnymi sprzężonymi magnetycznie. Przeprowadzono analizę wielowarstwową, w której uwzględniono zmienność liczby zwojów, odległość między cewką nadawczą i odbiorczą oraz częstotliwość źródła energii. Przedstawiono wzory na impedancję obciążenia w celu maksymalizacji sprawności uwzględniające parametry elektryczne układu wynikające z jego geometrii. Wyniki uzyskane z zaproponowanych modeli były zgodne, co potwierdziło poprawność przyjętego modelu obwodu. Uzyskane wyniki pozwalają na szczegółowe omówienie zależności sprawności i mocy układu WPT od geometrii cewek spiralnych.
5
Content available remote Comparison of the efficiency of the WPT system using circular or square planar coils
Stankiewicz Jacek Maciej
Przegląd Elektrotechniczny
|
2021
|
R. 97, nr 10
38--43
EN
The article presents results for numerical analysis of Wireless Power Transfer (WPT) system consisting of transmitting and receiving plane coils. Two types of coils (circular and square) were included in the analysis. The influence of the type of coils, the number of turns and the distance between the coils on the efficiency of the WPT system was compared. The analysis covered a wide range of frequencies from 100 kHz to 1000 kHz. The Finite Element Method (FEM) with the using antiperiodic boundary conditions for the analysis was used. In the low frequency range (within the analysed range) the higher efficiency is for the WPT system composed of square coils. On the other hand, at higher frequency values, higher efficiency values were obtained for the WPT model containing circular coils. Proposed WPT system could be used to charge electric devices as the wireless power transfer system. The results indicate at which system parameters wireless energy transfer is possible.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej systemu Wireless Power Transfer (WPT) składającego się z cewek płaskich nadawczo-odbiorczych. W analizie uwzględniono dwa rodzaje cewek (okrągła i kwadratowa). Porównano wpływ rodzaju cewek, liczby zwojów oraz odległości między cewkami na sprawność układu WPT. Analiza obejmowała szeroki zakres częstotliwości od 100 kHz do 1000 kHz. Do analizy wykorzystano Metodę Elementów Skończonych (MES) z wykorzystaniem antyperiodycznych warunków brzegowych. W zakresie niskich częstotliwości (w analizowanym zakresie) wyższa sprawność występuje dla układu WPT złożonego z cewek kwadratowych. Natomiast przy wyższych wartościach częstotliwości wyższe wartości sprawności uzyskano dla modelu WPT zawierającego cewki okrągłe. Proponowany system WPT mógłby służyć do ładowania urządzeń elektrycznych jako bezprzewodowy system przesyłania energii. Wyniki wskazują, przy jakich parametrach układu możliwy jest bezprzewodowy transfer energii.
6
Content available remote The influence of coils system geometry on the efficiency of wireless power transfer
Stankiewicz Jacek Maciej
Przegląd Elektrotechniczny
|
2020
|
R. 96, nr 6
7--10
EN
The article presents an analysis of the effectiveness of the Wireless Power Transfer (WPT) periodic system consisting of transmitting and receiving coils. In the analysis taken into account various variants of the system geometry (radius of the coil, number of turns, distance between the transmitting-receiving coils). The influence of variable system geometry and frequency on system efficiency was analysed. The Finite Element Method (FEM) with the using periodic boundary conditions for the analysis was used. Based on the results obtained, it was checked at which system parameters wireless power transfer of the system is possible.
PL
W artykule przedstawiono analizę efektywności układu periodycznego WPT (Wireless Power Transfer) złożonego z cewek nadawczych i odbiorczych. W analizie uwzględniono różne warianty geometrii układu (promień cewki, liczba zwojów, odległość między cewkami). Analizowano wpływ zmiennej geometrii układu oraz częstotliwości na sprawność układu. Do analizy wykorzystano metodę elementów skończonych (FEM) z zastosowaniem periodycznych warunków brzegowych. Na podstawie uzyskanych wyników sprawdzono, przy jakich parametrach układu możliwy jest bezprzewodowy transfer energii
7
Content available remote The analysis of the influence of the plane coils geometry configuration on the efficiency of WPT system
Stankiewicz Jacek Maciej
Przegląd Elektrotechniczny
|
2020
|
R. 96, nr 10
174--178
EN
The article presents a method and results for numerical and analytical analysis of Wireless Power Transfer (WPT) system consisting of transmitting and receiving plane coils. In the analysis took into account different variants of the WPT system geometry (number of turns, distance between the transmitting-receiving coils). The influence of variable system geometry and the frequency on system efficiency was analysed. The Finite Element Method (FEM) with the using antiperiodicity boundary conditions for the analysis was used. The results obtained by numerical and analytical method indicate at which system parameters wireless energy transfer is possible.
PL
W artykule przedstawiono metody i wyniki analizy numerycznej oraz analitycznej układu Wireless Power Transfer (WPT) złożonego z cewek płaskich (nadawczych i odbiorczych). W analizie uwzględniono różne warianty geometrii układu WPT (liczba zwojów, odległość między cewkami). Analizowano wpływ geometrii układu oraz częstotliwości na sprawność układu. Do analizy wykorzystano metodę elementów skończonych (FEM) z zastosowaniem aperiodycznych warunków brzegowych. Otrzymane wyniki wskazują, przy jakich parametrach układu możliwy jest bezprzewodowy transfer energii.
8
Content available Analiza zjawisk elektromagnetycznych w układzie bezprzewodowego przesyłu energii
Kurzawa M., Wojciechowski R. M.
Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
|
2015
|
No. 81
79--86
PL
W artykule przedstawiono wyniki polowej analizy zjawisk elektromagnetycznych zachodzących w układzie bezprzewodowej transmisji energii elektrycznej (WREL). Rozpatrzono transformator powietrzny złożony z dwóch sprzężonych cewek połączonych z elementami obwodów zewnętrznych. Model polowo-obwodowy rozpatrywanego układu opracowano w profesjonalnym oprogramowaniu Maxwell, w którym zaimplementowano popularną metodę elementów skończonych (MES). Utworzony 3D model transformatora łącznie z równaniami obwodów elektrycznych umożliwia wykreślenie trójwymiarowego rozkładu pola, wyznaczenie wartości parametrów całkowych i przebiegów prądów oraz napięć na poszczególnych elementach składowych układu. W pracy zbadano wpływ odległości pomiędzy cewkami oraz częstotliwości źródła zasilania na wartość sprawności układu. Przedstawiono wybrane wyniki obliczeń.
EN
In the paper, the results of a field analysis of electromagnetic phenomena in the system of the wireless power transmission (WREL) have been discussed and presented. The considered airtransformer consists of two coupled coils connected to the elements of external circuits. The fieldcircuit model of considered system has been developed in a professional Maxwell software, in which a popular finite element method (FEM) has been employed. The elaborated 3D model of the transformer together with external circuit allows to determining of the three-dimensional distributions of the electromagnetic field, defining of the integral parameters and plotting of the waveforms of currents and voltages on elements of external circuits. In the work the influence of the distance between the coils of air-transformer and the frequency of the power source of the value system efficiency have been studied. The selected results of the calculations have been given.
9
Content available remote Wireless Energy Transmission System Based on LLC Resonant Converter
Jianyu L., Houjun T., Liangyu B., Genxin
Przegląd Elektrotechniczny
|
2013
|
R. 89, nr 7
4--7
EN
This paper presents a wireless transcutaneous energy transmission system based on LLC topology. Because the coupling coefficient of the transformer is not good as normal transformer, a resonant converter is required for the transcutaneous energy transmission system. This paper proposed a transcutaneous energy transmission system based on the LLC type resonant converter rather than traditional SS or SP resonant converter. Finally, an experimental prototype is set up to validate advantages of LLC type transcutaneous energy transmission system.
PL
W artykule zaprezentowano metodę bezprzewodowej transmisji energii bazującej na obwodzie LLC. Dla poprawienia sprzężenia zastosowano obwód rezonansowy. Przedstawiono badania eksperymentalne systemu.
10
Content available remote Two-objective optimization design for the transcutaneous energy transmission system
Bai L., Liangyu B., Hounjun T., Yang X.
Przegląd Elektrotechniczny
|
2011
|
R. 87, nr 6
180-185
EN
The Transcutaneous energy transmission (TET) systems suffer two major drawbacks, due to the weak mutual coupling and large leakage inductance: low efficiency and low power transfer capability. This paper proposes an optimization method which considers both efficiency and power transfer capability to meet different practical application. We have used MATLAB/SIMULINK to verify the analytical results. A comparison of the results validates our optimization method, and shows enhanced performance.
PL
Bezprzewodowy system transmisji energii TET stosowany przy implantach jest obarczony niedogodnościami – słabym sprzężeniem obwodów, dużą indukcyjnością rozproszenia i małą efektywnością. W artykule zaproponowano optymalizację tego systemu.
11
Content available Prototyp układu bezprzewodowej transmisji energii elektrycznej
Cieśla T., Kaczmarczyk Z., Stępień M., Kustosz R., Grzesik B.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2010
|
R. 56, nr 8
922-925
PL
W artykule opisano prototyp układu bezprzewodowej transmisji energii elektrycznej, który może być zastosowany do zasilania protezy serca. Opisano poszczególne podzespoły prototypu oraz zaprezentowano wybrane wyniki pomiarów przy mocy wyjściowej ~30 W i odległości pomiędzy planarnymi cewkami sprzężonymi magnetycznie 10÷15 mm. Przy mocy wyjściowej 32,5 W i odległości pomiędzy cewkami 13 mm, pomimo wysokiej częstotliwości pracy układu (800 kHz), uzyskano całkowitą sprawność 92,3%. W artykule zaproponowano metodę projektowania układu oraz oszacowano rozkład strat mocy w jego podzespołach.
EN
A prototype of a wireless energy transfer system is described in the paper. It could be applicable for powering the artificial heart. Wire-less energy transfer is based on magnetically coupled planar coils (Fig. 4). The coils are attached to the coordinate table (Fig. 2) which is used to set the distance between them. The system operates at 800 kHz with output power of ~30 W and distance between the coils of 10÷15 mm. It is powered by a Class E inverter (Fig. 3). A synchronous rectifier (Fig. 6) and capacitive output filter are used to supply a resistive load with high efficiency. In order to minimize power losses of the system, an appropriate design procedure is included and explained in the paper. The prototype system was fabricated and tested to confirm theoretical predictions. Meas-ured voltage and current waveforms illustrates the inverter and synchronous rectifier operation (Fig. 7). The DC-DC efficiency and output power of the system as a function of the distance between the coils were also measured (Fig. 8). The maximum efficiency of 92,3% was obtained for the distance between the coils of 13 mm and output power of 32,5 W. Additionally, the analysis of power losses distribution in each component of the system was included (Fig. 9). The results confirm satisfactory performances of the tested prototype system.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.