Design and implementation of an enhanced wireless power transfer system

Abstract

İki bobinin rezonant endüktif kuplajına dayanan kablosuz güç transferi (WPT) tanıtılmıştır. Çeşitli WPT teknolojilerinin literatür taraması sunulmuştur. WPT sisteminin temel devresi tasarlanmış ve uygulanmıştır. Önerilen temel tasarım, verici bobini tarafından üretilen maksimum olası manyetik alanı kullanarak arttırılmış. Etkin manyetik alanı maksimize etmek ferrit çekirdeği kullanarak elde edilmiştir. Ferit çekirdeğin manyetik geçirgenliğinin etkileri araştırılmıştır. Deney testleri ferrit çekirdeğini temel tasarımda kullanarak ve kullanmadan gerçekleştirilir. İşletim frekansı yaklaşık 30KHz olarak ayarlanmış, iki model laboratuarda farklı parametrelerle ölçülmüş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.. Sonuç olarak, optimum DC güç kaynağı ve yük direnç değerleri ölçülmüş ve verici ve alıcı sargıları arasındaki mesafe arttıkça ferritin etkisi gözlemlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Kablosuz enerji transferi, ferrit çekirdek, manyetik permeabilite, güç transfer verimi.

Wireless power transfer (WPT) based on resonant inductive coupling of two coils are introduced. Literature survey of different types of WPT technology has been presented. Basic circuit of WPT system is designed and implemented. The proposed basic design has been enhanced by utilizing maximum possible magnetic field that is generated by the transmitter coil. Maximizing the effective magnetic field is achieved by using a ferrite core. The effects of the magnetic permeability of the ferrite core are investigated. The experimental tests are carried out with and without using ferrite core in the basic design. The operation frequency is about 30KHz, the two models have been measured in laboratory with different parameters and the results have been compared. As a result, optimum DC power supply and load resistance values have been measured and the effect of the ferrite has observed when the distance between transmitter and receiver coils is increased. Keywords: Wireless power transfer, Ferrite core, Magnetic permeability, Power transfer efficiency.