مقالة بحثية

التحكم في PI مزدوج الحلقة لنظام شحن كهربائي لاسلكي ديناميكي مع مرسلين مزدوجين باستخدام نمذجة ثلاثية الأبعاد لملفات DD

DOI:

10.3791/69928

⸱

مايو 19, 2026

 , 
1College of Engineering, Salahaddin University, 2Technical College of Engineering, Sulaimani Polytechnic University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يقدم هذا العمل نظام نقل طاقة لاسلكي ديناميكي قائم على المحاكاة باستخدام هيكل ملف مزدوج الأبعاد (DD) في طوبولوجيا جهاز إرسال مزدوج (DTSR) واستراتيجية تحكم مزدوجة الحلقة النسبية والتكاملية (PI)، مما يوضح تنظيم الجهد والقدرة تحت تغير الترابط، وتأثيرات عدم المحاذاة، وفجوة هوائية بمقدار 150 مم.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقل الطاقة اللاسلكي الديناميكي (DWPT) هو تقنية ناشئة لتزويد المركبات الكهربائية بالطاقة أثناء الحركة؛ ومع ذلك، يتأثر أدائه بشكل كبير بتغيرات الاقتران، وعدم محاذاة الملفات، وتقلبات الأحمال. لمعالجة هذه التحديات، تقدم هذه الدراسة بروتوكولا قائما على المحاكاة يدمج النمذجة الكهرومغناطيسية، والمحاكاة المشتركة على مستوى الدائرة، والتقييم المنسق للتحكم لنظام DWPT ذو الإرسال المزدوج (DTSR). تبدأ المنهجية بنمذجة كهرومغناطيسية ثلاثية الأبعاد لتكوين ملف مزدوج الأبعاد (DD) باستخدام محلل العناصر المحدودة لتوصيف التغيرات الذاتية والحث المتبادل تحت ظروف عدم المحاذاة. ثم تدمج هذه المعلمات في نموذج دائرة رنين لتحسين أداء نقل الطاقة. يتم تنفيذ نظام DTSR الكامل لاحقا في بيئة محاكاة على مستوى النظام، حيث يتم تطبيق استراتيجية تحكم ثنائية الحلقة نسبية–تكاملية (PI) لتنظيم جهد الخرج والقدرة تحت ظروف اقتران متغيرة زمنيا. تظهر النتائج استقرارا في توصيل الطاقة وأداء تنظيم فعال عبر سيناريوهات التشغيل الديناميكية، بما في ذلك فجوة هوائية ثابتة تبلغ 150 مم وظروف انحراف محاذاة متغيرة. يتيح الإطار المقترح التقييم المنهجي لديناميكيات النظام، واستجابة التحكم، واستقرار الطاقة. يوفر هذا البروتوكول سير عمل منظم وقابل للتكرار لتحليل والتحقق من صحة أنظمة DWPT المبنية على DTSR، ويدعم تطوير استراتيجيات تحكم قوية لتطبيقات الشحن الديناميكي للسيارات الكهربائية.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

برزت المركبات الكهربائية كبديل تنافسي للنقل بسبب مزاياها في الصداقة البيئية، والعزلة، والسلامة 1,2. ومع ذلك، تواجه السيارات الكهربائية عدة قيود، أبرزها محدودية استقلالية البطارية، مما يؤدي إلى مدى قيادة محدود، وتكلفة عالية، وأوقات شحن طويلة 3.4. تعتبر تقنية نقل الطاقة اللاسلكية (WPT) عاملا رئيسيا لتجاوز هذه القيود من خلال توفير إمداد طاقة مريح ومستمر. يمكن تصنيف هذه التقنية إلى مجموعتين: الشحن الساكن، حيث تكون السيارة ثابتة فوق الشاحن، ونقل الطاقة اللاسلكي الديناميكي (DWPT)، الذي يتيح نقل الطاقة أثناء حركة المركبات الكهربائيةمن 5 إلى 8. برزت DWPT كنهج واعد لتقليل الاعتماد على البطارية، وتحسين التنقل، وتوفير الوقت9.

في تقنية EV-DWPT، تشمل مجالات البحث الأساسية تصميم الملفات وطوبولوجيا النظام. تم اقتراح هياكل لفائف مختلفة، من بينها تم اعتماد ملف D-D (DD) على نطاق واسع لتطبيقات EV-DWPT10. تمت دراسة حجم الملف وتحسينها من حيث معامل الاقتران والتكلفة والكفاءة بشكل موسع11,12. بالإضافة إلى ذلك، تم دراسة طوبولوجيات EV-DWPT المعيارية بتكوينات مختلفة للحفاظ على كفاءة عالية13–16. تتأثر كفاءة أنظمة EV-DWPT بشكل كبير بتصميم وسادات الإرسالوالاستقبال 10، 17، 18، حيث تؤثر هندسة الملف على معامل الاقتران، والحث الذاتي، وتحمل عدم المحاذاة، وتعريض المجال الكهرومغناطيسي (EMF)، وخصائص نقل الطاقة19. تشمل معايير التصميم هندسة الملفات، والحماية، والمواد، وعدم المحاذاة المحوري والجانبي، والأبعاد. على الرغم من وجود عدة هندسة للوسادات (دائرية، مستطيلة، DD، DDQ، إلخ)، إلا أن وسادات DD تستخدم على نطاق واسع بسبب الحث المتبادل العالي (M) وتبني الصناعة، كما أوصت جمعية مهندسي السيارات (SAE J2954)20. بحثت الدراسات الحديثة في حساب الحث الذاتي والمتبادل تحت ظروف عدم المحاذاة باستخدام الأساليب التحليلية والعددية والتجريبية والمحاكاة21–25.

تركز معظم الأبحاث الحالية على أنظمة EV-DWPT التقليدية ذات المرسل الواحد (STSR)، والتي تواجه قيودا في التطبيقات عالية الطاقة وقدرة الشحن السريع16،26. لمعالجة هذه القيود، تم اقتراح تكوينات جهاز إرسال مزدوج لمستقبل واحد (DTSR) لزيادة قدرة نقل الطاقة من خلال توفير مسارات إرسال متعددة. تم تطوير تصاميم DTSR محسنة باستخدام ملفات DD مع تعويض LCC لتعزيز كفاءة نقل الطاقة27، بينما تم دراسة النمذجة النظرية وتقنيات مطابقة الممانعة لتحسين الأداء تحت الظروف الديناميكية28. ومع ذلك، لا يزال تقليل الانحراف في أنظمة متعدد الإرسال يمثل تحديا كبيرا، وقد تم اقتراح استراتيجيات تصميم مختلفة للتخفيف منهذه المشكلة. بالإضافة إلى ذلك، تم إدخال أنظمة DTSR التي تعمل بتردد رنين مشترك مع تقنيات توفير الطاقة وتم التحقق منها تجريبيا30.

على الرغم من هذه التطورات، لا يمكن تحقيق الأداء الأمثل للنظام في EV-DWPT دون استراتيجيات تحكم فعالة. تصنف طرق التحكم عموما إلى نهج تحكم من الجانب الأولي، والجانب الثانوي، والمزدوج الجانب31. على سبيل المثال، تم استخدام محول تيار مستمر–تيار مستمر مع وحدة تحكم متناسبة-متكاملة (PI) على الجانب الثانوي لتنظيم جهد الخرج تحت ظروف حمل وربط متغيرة32. من الجانب الأساسي، يتم التحكم عادة في زاوية إزاحة الطور في العاكس الكامل للجسر لتنظيم نقل الطاقة مع الحفاظ على التبديل بدون جهد (ZVS) عند الرنين33، 34، 35. ومع ذلك، عادة ما تتناول الدراسات الحالية لDTSR DWPT التصميم الكهرومغناطيسي، أو تعويض الرنين، أو استراتيجيات التحكم بشكل منفصل. وعلى النقيض من ذلك، يدمج هذا العمل هذه المكونات ضمن إطار موحد على مستوى النظام لتقييم تأثيرها المشترك تحت ظروف التشغيل الديناميكية.

يجمع الإجراء المقترح بين النمذجة ثلاثية الأبعاد للعناصر المحدودة والتحسين المغناطيسي لملفات DD، والمحاكاة المشتركة على مستوى الدائرة لتصميم شبكة التعويض وتقييم الكفاءة، وتنفيذ التحكم المنسق باستخدام بنية PI ثنائية الحلقة. تنظم حلقة التحكم الداخلية محول الباك الثانوي DC–DC لتثبيت جهد الحمل تحت ظروف متغيرة، بينما تقوم الحلقة الخارجية بضبط إزاحة طور العاكس الكامل للجسر الأساسي لتحقيق نقل طاقة تكيفي استجابة لتغيرات الاقتران.

يعتمد النظام شبكة تعويض متسلسلة-سلسلة (SS) لتقليل القدرة التفاعلية عند الرنين وتحسين الكفاءة العامة، مع تثبيت تردد التشغيل عند 85 كيلوهرتز لضمان تقييم المعاملات المتسق36. بدلا من اقتراح خوارزمية تحكم جديدة، تكمن مساهمة هذه الدراسة في الدمج المنهجي لوحدة تحكم PI ثنائية الحلقة التقليدية في إطار محاكاة كهرومغناطيسية-دوائر وتحكم كاملة لأنظمة DTSR DWPT، مما يمكن تنظيم الجهد والتيار.

يظهر الإطار الناتج استقرار توصيل الطاقة تحت ظروف شحن ديناميكية تمثيلية ويوسع تطبيق استراتيجيات التحكم في PI ذات الحلقة المزدوجة المعتمدة على أنظمة شحن المركبات الكهربائية DTSR. المنهجية المقترحة مناسبة بشكل خاص لأنظمة الشحن الكهربائي الحثي الرنين ذات هندسة وظروف تشغيل مماثلة، رغم أن التكيف قد يكون مطلوبا للهياكل غير الرنانة أو الأحمال غير الخطية المتغيرة زمنيا بشكل كبير. يتم توفير مخطط سير العمل يوضح مراحل المحاكاة في الشكل 1.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الأدوات البحثية المستخدمة مدرجة في جدول المواد.

1. 3D نمذجة العناصر المحدودة لملفات DD

تم تنفيذ النمذجة الكهرومغناطيسية وتحسين ملفات DD للإرسال والمستقبل باستخدام محلل كهرومغناطيسي ثلاثي الأبعاد ذو العناصر المحدودة. تم تحسين أبعاد ملف الإرسال من خلال الطول والعرض الواسع، بينما تم الحفاظ على أبعاد ملف المستقبل والمسافة بين الملفات ثابتة. تم قياس الاقتران المغناطيسي بين الجانبين، وتمثيله الرياضي يعطىبرقم 31:

figure-protocol-1(1)

حيث figure-protocol-2 يمثل معامل الاقتران الذي يصف الاقتران المغناطيسي بين الملفات، ويرمز figure-protocol-3 إلى الحث الذاتي لملف المرسل، ويمثل figure-protocol-4 الحث الذاتي لملف المستقبل.

استنادا إلى أقصى اقتران مغناطيسي مسجل، تم اختيار طول وعرض جهاز الإرسال. تم تصميم ملف المستقبل بعرض أصغر من جهاز الإرسال لتحسين تحمل الانحراف وزيادة الاقتران في النطاقالمتوسط 29. تم عرض الأبعاد والمواصفات المحسنة في الشكل 2 والجدول 1.

أثناء النمذجة، تم تحفيز الملفات بمصادر تيار جيبي عند 85 كيلوهرتز، وتم تمكين الاقتران بالرنين المغناطيسي عبر مكثفات تعويض متسلسلة. تم استخدام الشبكة التكيفية، مع تركيز التنقية في المناطق ذات شدة المجال المغناطيسي العالية، خصوصا حول ملفات المرسل والمستقبل. تم استخراج الحث الذاتي، والحث المتبادل، ومعامل الاقتران مباشرة من الحلول الميدانية باستخدام أدوات استخراج المعلمات المدمجة.

2. محاكاة دوائر WPT المشتركة

لتقييم كفاءة نقل الطاقة للنظام (PTE) عند التردد المختار، تم استيراد المعلمات الكهرومغناطيسية المستخرجة إلى بيئة محاكاة الدائرة (انظر جدول المواد)، وتم إجراء محاكاة مشتركة لدوائر WPT. تم استخدام محلل دوائر المجال الزمني لمحاكاة التفاعل بين محول الطاقة الإلكتروني ونموذج الملف المقترن تحت ظروف التشغيل الديناميكية. تم ضبط عناصر التعويض لتحقيق شرط الرنين المعرف بواسطة:

figure-protocol-5    .(2)

حيث figure-protocol-6 يمثل المكون الأساسي للتعويض.

كانت الفجوة الهوائية بين الملفات ثابتة عند 150 مم. تم تقدير الحد الأقصى لطاقة PTE بحوالي 0.0851 ميجاهرتز كتردد تشغيل تحت قيود التباعد المحددة. تم تقدير أقصى PTE بحوالي 0.0851 ميجاهرتز عند تردد التشغيل تحت قيود التباعد المحددة. أشارت النتائج إلى أن الاقتران القائم على الرنين المغناطيسي حقق كفاءة أعلى على المسافات المتوسطة مقارنة بطرق نقل الطاقة اللاسلكية البديلة، مما يدعم ملاءمته لتطبيقات الشحن الديناميكي.

3. تنفيذ نظام DWPT

تم عرض نموذج الملفات ثلاثي الأبعاد لنظام DTSR المطبق في محلل الكهرومغناطيسية بالعناصر المحدودة في الشكل 3. تم تعريف حركة ملف المستقبل على طول محور Y (انحراف جانبي)، بينما افترضت إزاحة محور X على أنها صفر. كان محور Z يمثل الفجوة الهوائية بين الملفات، والتي تم ضبطها على 150 مم. أصبح الحث figure-protocol-7المتبادل دالة للإزاحة، معبرا عنها ب .figure-protocol-8

تحرك ملف المستقبل من (0، −80، 150) مم إلى (0، 1400، 150) مم في نظام إحداثيات xyz، مما أدى إلى إزاحة جانبية إجمالية تبلغ 2700 مم على طول محور Y. تم إجراء المحاكاة لتقييم التغير مع الانحراف الجانبي. أشارت النتائج العددية المعروضة في الشكل 4 والجدول التكميلي 1 إلى ذروة الحث المتبادل عند المواقع 9 و22، والتي تتوافق مع المحاذاة مع المرسل 1 والمرسل 2 على التوالي.

تم عرض مخطط الدائرة لنظام DWPT المقترح في الشكل 5. تكون النظام من مرسلتين figure-protocol-9 مؤرضتين و figure-protocol-10 ، وجهاز استقبال figure-protocol-11متحرك واحد. كانت أجهزة الإرسال تزود بواسطة مصدر تيار مستمر متصل بمحول كامل الجسر، يحول جهد التيار المستمر إلى تيار متردد عالي التردد المطلوب لربط الرنين المغناطيسي. تم تغذية المخرج في شبكة تعويض لتحقيق الرنين، وتحسين الكفاءة، وتعزيز نقل الطاقة37. تمت مناقشة طوبولوجيات التعويض الشائعة في دراسات سابقة38.

اعتمد النظام المقترح شبكة تعويض متسلسلة-متسلسلة (SS)، مما قلل من المقاومة عند الرنين وتقليل القدرة التفاعلية. figure-protocol-12 figure-protocol-13 وشكلت شبكة التعويضات الأساسية، بينما figure-protocol-14 مثلت مكون التعويض الثانوي.

تم محاكاة نظام DWPT على مستوى النظام باستخدام المعلمات المذكورة في الجدول 2. يعتمد الجهد المستحث على الحث المتبادل ، الذي يتغير مع إزاحة الملف أثناء الحركة. تم تحليل سلوك النظام تحت إزاحة جانبية متغيرة من خلال ملاحظة الحث المتبادل، والجهد، والتيار في كل من ملفات المرسل والمستقبل. لأغراض المحاكاة، تم استخدام سرعة مركبة تبلغ 27 مترا ثانويا و1 (~60 ميل في الساعة).

يتم عرض الحث المتبادل، جهد المرسل، والتيار في الشكل 6، حيث يشير التحول الصفري إلى التشغيل عند الرنين. تم عرض جهد المستقبل والتيار في الشكل 7. جهد الحمل والتيار موضحان في الشكل 8، والقدرة الخارجة موضحة في الشكل 9. لوحظت اختلافات في خصائص الحمل بسبب التغيرات في الحث المتبادل ومعامل الترابط، والتي تم التعامل معها من خلال استراتيجية التحكم الموضحة في القسم التالي.

4. منهجية التحكم

تم استخدام نهج التحكم ثنائي الجانب بسبب فعاليته في تعزيز نقل الطاقة وكفاءة النظام تحت ظروف اقتران متغيرة39,40. تم اعتماد استراتيجية تحكم ثنائية الحلقة نسبية–متكاملة (PI) لتنظيم كل من الجهد والتيار.

تم اختيار معلمات وحدة التحكم بناء على مبادئ تصميم التحكم التسلسلي بدلا من الضبط التجريبي. تم تصميم حلقة التيار الداخلي، المرتبطة بمحول الباك الثانوي DC–DC، بعرض نطاق ترددي أعلى لضمان الاستجابة السريعة ورفض الاضطراب. الحلقة الخارجية، التي تتحكم في محول كامل الجسر بتحويل الطور (PSFB) في الجانب الأساسي، تعمل بعرض نطاق منخفض للحفاظ على فصل الحلقات.

تتضمن استراتيجية التحكم في PSFB القياس المستمر لجهد الخرج أو التيار عند جهاز الاستقبال، والذي كان يعاد إلى العاكس. تم التحكم في القدرة الخارجة عن طريق ضبط إزاحة الطور بين أرجل العاكس، مع زيادة نقل الطور في الطور الأكبر التي تؤدي إلى زيادة نقل الطاقة. تحدد وحدة التحكم في PI الإزاحة الطورية المطلوبة وتولد إشارات تعديل عرض النبضة (PWM) للتحكم في التبديل. تم توضيح الهيكل العام للتحكم في الشكل 10.

تم تنفيذ نظام التحكم في بيئة محاكاة زمنية منفصلة مع فترة عينة ثابتة تكفي لالتقاط ديناميكيات التبديل عند 85 كيلوهرتز. تم ضبط مكاسبات وحدة التحكم لتحقيق تشغيل مستقر مع أقل قدر من تجاوز المسافة ووقت استقرار مقبول تحت تغيرات في ظروف الحمل والاقتران، مع الحفاظ على هوامش استقرار كافية.

تم التحقق من تصميم التحكم عندما أنتج هيكل PI المتسلسلة استعادة جهد سريعة وسلاسة تحت الاضطرابات، وعندما استجابت حلقة التيار الداخلي أسرع من حلقة الجهد الخارجي. أشارت الانحرافات عن هذه الخصائص إلى وجود تناقضات محتملة في استخراج المعلمات، أو ضبط التعويض، أو تكوين وحدة التحكم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

مسح تحسين الملف
تم تحديد أبعاد ملفات DD الأولية والثانوية بناء على إجراء المسح البرامتري الموضح في البروتوكول. أشار الاقتران المغناطيسي المقاس بين الجانبين أثناء مسح أبعاد الملف الأولي إلى أن معامل الاقتران الأقصى تم تحقيقه عند طول المرسل 500 مم وعرض 370 مم، بقيم 0.349204 و0.337464 على التوالي، كما هو موضح في الشكل 11. استنادا إلى هذه النتائج، تم تحديد الأبعاد والمواصفات المثلى لملفات DD للمرسل والمستقبل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الفجوة البحثية الرئيسية التي تم تناولها في هذا العمل تتعلق باستقرار الديناميكا المحدودة ودقة التنظيم في أنظمة DWPT التقليدية ذات الحلقة الواحدة أو غير المسيطر عليها، خاصة تحت تغيرات الأحمال وتقلبات الاقتران الناتجة عن حركة المركبة، كما تم تسليط الضوء عليها في الدراسات السابقة حول أنظمة الشحن اللاسلكي الديناميكي 7,8. أظهرت النتائج أن بنية التحكم PI ذات الحلقة المزدوجة المقترحة لتكوين DTSR عالجت هذا القيد مباشرة من خلال تحسين التخم...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ابتكر أفين عثمان حسن الدراسة، وصمم المنهجية، وأجرى المحاكاة، وحلل النتائج، وصاغ المخطوطة. ساهم فاضل ت. أولا في الإشراف الفني، وتفسير النتائج، ومراجعة المخطوطات. قام جميع المؤلفين بمراجعة وموافقة على المخطوطة النهائية.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد دعم البحث جامعة صلاح الدين في أربيل بالعراق وجامعة بوليتكنيك السليمانية SPU في السليمانية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ANSYS إلكترونيات سطح المكتب (ماكسويل ثلاثي الأبعاد)أنسيس، إنك. ماكسويل  (الإصدار 2018)لا يوجدمنصة كهرومغناطيسية متكاملة تستضيف ANSYS Maxwell  يستخدم في النمذجة الكهرومغناطيسية ذات العناصر المحدودة لملفات DWPT
سطح مكتب ANSYS للإلكترونيات (Simplorer)شركة أنسيس، إنك. سيمبلور  (الإصدار 2018)لا يوجدمحاكي على مستوى الدائرة التجارية يستخدم لتنفيذ نموذج DWPT الرنين
ماتلاب/سيمولينكشركة MathWorks, Inc. (الإصدار R2023b)لا يوجدتصميم وبيئة المحاكاة المستخدمة في تنفيذ وحدة التحكم والمحاكاة الديناميكية للنظام 

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Covic, G. A., Boys, J. T. Modern trends in inductive power transfer for transportation applications. IEEE J Emerg Sel Top Power Electron. , (2013).
  2. Kashem, M. A., Shamsuddoha, M., Nasir, T. Sustainable transportation solutions for intelligent mobility: a focus on renewable energy and technological advancements for electric vehicles (EVs) and flying cars. Future Transp. , (2024).
  3. Mou, X., Groling, O., Sun, H. Energy-efficient and adaptive design for wireless power transfer in electric vehicles. IEEE Trans Ind Electron. , (2017).
  4. Sagar, A., et al. Comprehensive review of the recent development of wireless power transfer technologies for electric vehicle charging systems. IEEE Access. , (2023).
  5. Falvo, M. C., Sbordone, D., Bayram, I. S., Devetsikiotis, M. EV charging stations and modes [conference presentation]. International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation, Ischia, Italy, , (2014).
  6. Qiu, C., Chau, K. T., Liu, C., Chan, C. C. Overview of wireless power transfer for electric vehicle charging [conference presentation]. World Electric Vehicle Symposium and Exhibition (EVS27), Barcelona, Spain, , (2013).
  7. Panchal, C., Stegen, S., Lu, J. Review of static and dynamic wireless electric vehicle charging systems. Eng Sci Technol Int J. , (2018).
  8. Shanmugam, Y., et al. A systematic review of dynamic wireless charging system for electric transportation. IEEE Access. , (2022).
  9. Bi, Y., et al. A review of wireless power transfer for electric vehicles: Prospects to enhance sustainable mobility. Appl Energy. , (2016).
  10. Xiang, L., et al. Design of crossed DD coil for dynamic wireless charging of electric vehicles [conference presentation]. IEEE PELS Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power Transfer, Chongqing, China, , (2017).
  11. Nagendra, G. R., Covic, G. A., Boys, J. T. Sizing of inductive power pads for dynamic charging of EVs on IPT highways. IEEE Trans Transp Electrific. , (2017).
  12. Tavakoli, R., Dede, E. M., Chou, C. P., et al. Cost-efficiency optimization of ground assemblies for dynamic wireless charging of electric vehicles. IEEE Trans Transp Electrific. , (2021).
  13. Chen, L., Nagendra, G. R., Boys, J. T., Covic, G. A. Double-coupled systems for IPT roadway applications. IEEE J Emerg Sel Top Power Electron. , (2014).
  14. Barsari, V. Z., Thrimawithana, D. J., Kim, S., Covic, G. A. Modular coupler with integrated planar transformer for wireless EV charging. IEEE Trans Power Electron. , (2023).
  15. Barsari, V. Z., Thrimawithana, D. J., Covic, G. A. An inductive coupler array for in-motion wireless charging of electric vehicles. IEEE Trans Power Electron. , (2021).
  16. Farajizadeh, F., et al. Expandable N-legged converter to drive closely spaced multitransmitter wireless power transfer systems for dynamic charging. IEEE Trans Power Electron. , (2019).
  17. Liu, Y., et al. Efficiency optimization for wireless dynamic charging system with overlapped DD coil arrays. IEEE Trans Power Electron. , (2017).
  18. Geng, Y., et al. Design and optimization of real-time strong coupling coil of dynamic wireless power transfer for electrical vehicle. IEEE Trans Veh Technol. , (2023).
  19. Patil, D., et al. Wireless power transfer for vehicular applications: Overview and challenges. IEEE Trans Transp Electrific. , (2017).
  20. Hassanin, W. S., Enany, M. A., Shaier, A. A., Ahmed, M. M. Performance analysis of rectangular and double-D transmitters with various receivers for electric vehicle static charging. Alexandria Eng J. , (2023).
  21. Alkasir, A., Abdollahi, S. E., Abdollahi, S., Wheeler, B. Analytical modeling of self- and mutual inductances of DD coils in wireless power transfer applications. J Electromagn Eng Sci. , (2022).
  22. Mirzaei, M. Calculations of self- and mutual inductances for racetrack coils using equivalent models. IEEE Trans Transp Electrific. , (2022).
  23. Mirzaei, A. O., et al. Mutual inductance calculations of non-identical n-sided planar coils with arbitrary geometry and spatial orientations. Eur Phys J Plus. , (2023).
  24. Prosen, N., Domajnko, J., Milanović, M. Wireless power transfer using double DD coils. Electronics. , (2021).
  25. Bayani, H., Sasada, I. Numerical analysis of a double-D pickup coil for flaw response under an axisymmetric excitation. J Magn Soc Jpn. , (2006).
  26. Hossain, A., et al. A new coil structure of dual transmitters and dual receivers with integrated decoupling coils for increasing power transfer and misalignment tolerance. IEEE Trans Ind Electron. , (2021).
  27. Wang, Y., et al. A dynamic wireless power transfer system with parallel transmitters [conference presentation]. IEEE Transportation Electrification Conference and Expo Asia-Pacific, Harbin, China, , (2017).
  28. Yan, Z., et al. Efficiency improvement of wireless power transfer based on multitransmitter system. IEEE Trans Power Electron. , (2020).
  29. Kodeeswaran, S., et al. Design of dual transmitter and single receiver coil to improve misalignment performance in inductive wireless power transfer system for electric vehicle charging applications. Results Eng. , (2024).
  30. Lu, C. Y., Qiu, K. Y., Cheng, T. P. Dual transmitter coils wireless power transfer system with improved energy saving technique [conference presentation]. IEEE International Conference on Consumer Electronics, Taichung, Taiwan, , (2024).
  31. Hassan, A. U., Aula, F. T. Analytical analysis of dynamic wireless power transfer system controllers for electric vehicles: A review. Appl Model Simul. , (2025).
  32. Ghosh, S., et al. Different controlling method of closed loop DC–DC buck converter: a review [conference presentation]. International Conference on Smart Systems and Inventive Technology, Tirunelveli, India, , (2018).
  33. Lee, J. Y., Chen, J. H., Lo, K. Y. An interleaved phase-shift full-bridge converter with dynamic dead time control for server power applications. Energies. , (2021).
  34. Lee, Y. J., Bak, Y., Lee, K. B. Control method for phase-shift full-bridge center-tapped converters using a hybrid fuzzy sliding mode controller. Electronics. , (2019).
  35. Zhao, Z., Sun, J. Dual-loop constant voltage regulation in wireless power transfer systems using phase-shift and duty cycle modulation. Electronics. , (2024).
  36. Haque, M. S., Mohammad, M., Pries, J. L., Choi, S. Comparison of 22 kHz and 85 kHz 50 kW wireless charging system using Si and SiC switches [conference presentation]. IEEE Workshop on Wide Bandgap Power Devices and Applications, Atlanta, GA, USA, , (2018).
  37. Hsieh, Y. C., et al. High-efficiency wireless power transfer system for electric vehicle applications. IEEE Trans Circuits Syst II. , (2016).
  38. Abou Houran, M., Yang, X., Chen, W. Magnetically coupled resonance WPT: Review of compensation topologies, resonator structures with misalignment, and EMI diagnostics. Electronics. , (2018).
  39. Sung, M., Min, G. H., Ha, J. I. Dual side control of wireless power transfer with mutual inductance estimation [conference presentation]. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, Detroit, MI, USA, , (2020).
  40. Diekhans, T., De Doncker, R. W. A dual-side controlled inductive power transfer system optimized for large coupling factor variations and partial load. IEEE Trans Power Electron. , (2015).
  41. Aydin, E., Yilmaz, M., Akar, F. Inductive power transfer for electric vehicle charging applications: A comprehensive review. Energies. , (2022).
  42. Okasili, I., Elkhateb, A., Littler, T. A review of wireless power transfer systems for electric vehicle battery charging with a focus on inductive coupling. Electronics. , (2022).
  43. Åström, K. J., Hägglund, T. PID controllers: Theory, design, and tuning. , 2nd ed, ISA. Research Triangle Park, NC. (2006).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Double D

مقالات ذات صلة