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Capacitive Wireless Power Transfer System with Misalignment Tolerance in Flowing Freshwater Environments Sistema capacitivo de transferência de energia sem fio com tolerância ao desalinhamento em ambientes de água doce com fluxo

Yasumasa NAKA, Akihiko ISHIWATA, Masaya TAMURA

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Resumo:

O desalinhamento de um acoplador é um problema significativo para a transferência capacitiva de energia sem fio (WPT). Este artigo apresenta um sistema WPT capacitivo projetado especificamente para drones subaquáticos operando em ambientes com fluxo de água doce. As principais características do projeto incluem um acoplador capacitivo com uma posição relativa oposta entre os pontos de alimentação e recepção no eletrodo do acoplador, circuitos de compensação de duas fases e um inversor independente de carga. Uma transmissão de energia estável e energeticamente eficiente é alcançada mantendo uma diferença de fase de 90° no eletrodo acoplador em dielétricos com um grande fator de qualidade sem carga (fator Q), como em água doce. Embora seja necessário um eletrodo acoplador de 622 mm em 13.56 MHz, os circuitos de compensação de fase podem ser reduzidos para 250 mm, por exemplo, o que pode ser montado em pequenos drones subaquáticos. Além disso, o desperdício de eletricidade é automaticamente reduzido usando o inversor de saída de corrente constante (CC) em caso de desalinhamento onde ocorrem quedas de eficiência. Finalmente, suas funções são simuladas e demonstradas em diversas posições do receptor e distâncias de transferência na água da torneira.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E107-C No.2 pp.47-56
Data de publicação
2024/02/01
Publicitada
2023/08/01
ISSN online
1745-1353
DOI
10.1587/transele.2023ECP5018
Tipo de Manuscrito
PAPER
Categoria
Teoria Eletromagnética

autores

Yasumasa NAKA
  Toyohashi University of Technology
Akihiko ISHIWATA
  Toyohashi University of Technology
Masaya TAMURA
  Toyohashi University of Technology

Palavra-chave