Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Obwody do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej - badania laboratoryjne

Cieśla T.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2009

|

z. 4

151-160

PL

W pracy porównano wyniki pomiarów i obliczeń sprawności obwodu szeregowo-szeregowego przeznaczonego do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej za pośrednictwem cewek sprzężonych magnetycznie. Przeprowadzona weryfikacja eksperymentalna potwierdziła poprawność wyznaczonej zależności analitycznej na sprawność tego obwodu. Polegała ona na pomiarze, obliczeniach i porównaniu charakterystyk sprawności w funkcji rezystancji obciążenia i pojemności kondensatora wyjściowego przy stałej częstotliwości zasilającego źródła napięcia. Opisany został również układ laboratoryjny oraz zastosowana metoda pomiaru sprawności.

EN

Comparison of measurement and calculation results of efficiency of a series-series circuit used in wireless energy transfer via magnetically coupled coils is presented in the paper. The experimental verification confirmed the analytic expression for the circuit efficiency. The verification was done by measuring, calculating and comparing efficiency characteristics as a function of the load resistance and output capacitance at the fixed frequency of the supply voltage source. The laboratory setup and measurement method of the circuit efficiency is also explained in the paper.

3

Obwody do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej

Cieśla T., Kaczmarczyk Z., Grzesik B., Stępień M.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2009

|

z. 4

135-149

PL

W pracy przeanalizowano i porównano właściwości podstawowych obwodów stosowanych do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej za pośrednictwem cewek sprzężonych magnetycznie. Analitycznie wyznaczono ogólne warunki uzyskania minimum względnej średniej energii gromadzonej w polu magnetycznym cewek i maksimum sprawności przesyłu energii przez te obwody. Ponadto, zamieszczono zależności umożliwiające obliczenie średniej energii, sprawności przesyłu oraz mocy przesyłanej. Na podstawie przeprowadzonej analizy zaproponowano algorytm optymalnego projektowania obwodów przeznaczonych do bezprzewodowego przesyłu energii.

EN

Analysis and comparison of characteristics of basic circuits used in wireless energy transfer via magnetically coupled coils are presented in the paper. Analytical general solutions for the minimum normalized average energy accumulated in a magnetic field of the coils and for the maximum transfer efficiency of the circuits are provided. Additionally, equations for calculating the average energy, transfer efficiency and transferred power are given. As a result of the presented analysis, the algorithm of the optimum design of the circuits for wireless energy transfer is proposed.