Onderzoeksartikel

Dual-Loop PI-regeling voor een dynamisch draadloos elektrisch voertuiglaadsysteem met dubbele zenders met 3D-modellering van DD-spoelen

DOI:

10.3791/69928

⸱

19 mei 2026

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

In dit artikel

Samenvatting

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

Dit werk presenteert een simulatiegebaseerd dynamisch draadloos vermogensoverdrachtsysteem (DWPT) met een double-D (DD) spoelstructuur in een dual-transmitter single-receiver (DTSR) topologie en dual-loop proportioneel–integraal (PI) besturingsstrategie, waarmee gereguleerde spanning en vermogenslevering onder koppelingsvariatie, misalignment-effecten en een luchtspleet van 150 mm worden gedemonstreerd.

Samenvatting

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

Dynamische draadloze energieoverdracht (DWPT) is een opkomende technologie om elektrische voertuigen (EV's) van energie te voorzien tijdens het rijden; de prestaties worden echter aanzienlijk beïnvloed door koppelingsvariatie, spoelafstemming en belastingsfluctuaties. Om deze uitdagingen aan te pakken, presenteert deze studie een simulatieprotocol dat elektromagnetische modellering, co-simulatie op circuitniveau en gecoördineerde besturingsevaluatie integreert voor een dual-transmitter single-receiver (DTSR) DWPT-systeem. De methodologie begint met driedimensionale elektromagnetische modellering van een dubbel-D (DD) spoelconfiguratie met behulp van een eindige-elementenoplosser om zelf- en wederzijdse inductantievariaties onder misalignment-condities te karakteriseren. Deze parameters worden vervolgens opgenomen in een resonant circuitmodel om de vermogensoverdracht te optimaliseren. Het complete DTSR-systeem wordt vervolgens geïmplementeerd in een systeemniveau simulatieomgeving, waar een dual-loop proportioneel–integraal (PI) besturingsstrategie wordt toegepast om de uitgangsspanning en het vermogen onder tijdswisselende koppelingscondities te regelen. De resultaten tonen een stabiele vermogensafgifte en effectieve regelprestaties aan in dynamische bedrijfsscenario's, waaronder een vaste luchtspouw van 150 mm en wisselende misalignementsomstandigheden. Het voorgestelde kader maakt systematische evaluatie van systeemdynamiek, controlerespons en vermogensstabiliteit mogelijk. Dit protocol biedt een gestructureerde en reproduceerbare workflow voor het analyseren en valideren van DTSR-gebaseerde DWPT-systemen en ondersteunt de ontwikkeling van robuuste besturingsstrategieën voor dynamische EV-laadtoepassingen.

Inleiding

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

Elektrische voertuigen (EV's) zijn uitgegroeid tot een concurrerend alternatief voor transport vanwege hun voordelen op het gebied van milieuvriendelijkheid, isolatie en veiligheid 1,2. EV's ondervinden echter verschillende beperkingen, met name beperkte batterijautonomie, wat resulteert in een beperkt rijbereik, hoge kosten en lange laadtijdenvan 3,4. Draadloze energieoverdracht (WPT)-technologie wordt beschouwd als een belangrijke facilitator om deze beperkingen te overwinnen door een gemakkelijke en continue energievoorziening te bieden. Deze laadtechnologie kan worden onderverdeeld in twee groepen: statisch laden, waarbij het voertuig stil staat boven de lader, en dynamische draadloze vermogensoverdracht (DWPT), die stroomoverdracht mogelijk maakt terwijl EV's rijden5–8. DWPT is uitgegroeid tot een veelbelovende aanpak om batterijafhankelijkheid te verminderen, de mobiliteit te verbeterenen tijd te besparen.

In EV-DWPT-technologie omvatten de belangrijkste onderzoeksgebieden spoelontwerp en systeemtopologie. Verschillende spoelstructuren zijn voorgesteld, waaronder de double-D (DD) spoel die breed wordt gebruikt voor EV-DWPT-toepassingen10. Spoeldimensionering en optimalisatie met betrekking tot koppelingscoëfficiënt, kosten en efficiëntie zijn uitgebreid bestudeerd11,12. Daarnaast zijn modulaire EV-DWPT-topologieën met verschillende configuraties onderzocht om een hoge efficiëntievan 13–16 te behouden. De efficiëntie van EV-DWPT-systemen wordt sterk beïnvloed door het ontwerp van zender- en ontvangerpads10,17,18, aangezien de spoelgeometrie de koppelingscoëfficiënt, zelfinductantie, misalignment-tolerantie, blootstelling aan elektromagnetisch veld (EMK) en vermogensoverdrachtskenmerkenbeïnvloedt 19. Ontwerpparameters omvatten spoelgeometrie, afscherming, materialen, axiale en laterale uitlijning, en afmetingen. Hoewel er verschillende padgeometrieën bestaan (rond, rechthoekig, DD, DDQ, enz.), worden DD-pads veel gebruikt vanwege hun hoge wederzijdse inductantie (M) en industriële adoptie, zoals aanbevolen door de Society of Automotive Engineers (SAE J2954)20. Recente studies hebben de berekening van zelf- en wederzijdse inductantie onder misalignment-condities onderzocht met behulp van analytische, numerieke, experimentele en simulatiebenaderingen21–25.

Het meeste bestaande onderzoek richt zich op conventionele enkel-zender enkel-ontvanger (STSR) EV-DWPT-systemen, die beperkingen ondervinden bij toepassingen met hoog vermogen en snellaadcapaciteit16,26. Om deze beperkingen aan te pakken, zijn dual-transmitter single-receiver (DTSR) configuraties voorgesteld om de vermogensoverdrachtcapaciteit te vergroten door meerdere transmissiepaden te bieden. Geoptimaliseerde DTSR-ontwerpen met DD-spoelen en LCC-compensatie zijn ontwikkeld om de vermogensoverdrachtsefficiëntiete verhogen 27, terwijl theoretische modellering en impedantieaanpassingstechnieken zijn onderzocht om de prestaties onder dynamische omstandigheden verder te verbeteren28. Echter, het verminderen van misalignment in multi-zender systemen blijft een aanzienlijke uitdaging, en er zijn verschillende ontwerpstrategieën voorgesteld om dit probleem te verzachten29. Daarnaast zijn DTSR-systemen die werken op een gemeenschappelijke resonantiefrequentie met energiebesparende technieken geïntroduceerd en experimenteel gevalideerd30.

Ondanks deze vooruitgang kan optimale systeemprestaties in EV-DWPT niet worden bereikt zonder effectieve besturingsstrategieën. Bestrijdingsmethoden worden over het algemeen ingedeeld in primair-, secundaire- en dubbelzijdige controlebenaderingen31. Zo is een DC–DC-omzetter met een proportioneel–integraal (PI) regelaar aan de secundaire zijde gebruikt om de uitgangsspanning te regelen onder wisselende belasting- en koppelingscondities32. Aan de primaire kant wordt de faseverschuivingshoek van de full-bridge omvormer meestal geregeld om de vermogensoverdracht te reguleren terwijl nulspanningsschakeling (ZVS) bij resonantie33, 34, 35 behouden blijft. Bestaande DTSR DWPT-studies behandelen echter doorgaans elektromagnetisch ontwerp, resonantiecompositie of regelstrategieën apart. Daarentegen integreert dit werk deze componenten binnen een uniform systeemkader om hun gecombineerde impact onder dynamische bedrijfsomstandigheden te evalueren.

De voorgestelde procedure combineert driedimensionale eindige-elementenmodellering en magnetische optimalisatie van DD-spoelen, co-simulatie op circuitniveau voor compensatienetwerkontwerp en efficiëntiebeoordeling, en gecoördineerde besturingsimplementatie met behulp van een dual-loop PI-structuur. De binnenste regelkring regelt de secundaire DC–DC buck-omvormer om de belastingspanning onder variabele omstandigheden te stabiliseren, terwijl de buitenste lus de faseverschuiving van de primaire volledige brugomvormer aanpast om adaptieve vermogensoverdracht te bereiken als reactie op koppelingsvariaties.

Het systeem maakt gebruik van een serie-serie (SS) compensatienetwerk om het reactief vermogen bij resonantie te minimaliseren en de algehele efficiëntie te verbeteren, waarbij de werkfrequentie vastligt op 85 kHz om consistente parameterevaluatie36 te garanderen. In plaats van een nieuw regelalgoritme voor te stellen, ligt de bijdrage van deze studie in de systematische integratie van een conventionele dual-loop PI-controller in een compleet elektromagnetisch–circuit–regeling co-simulatiekader voor DTSR DWPT-systemen, waardoor gecoördineerde spannings- en stroomregulatie mogelijk is.

Het resulterende kader toont stabiele stroomvoorziening aan onder representatieve dynamische laadomstandigheden en breidt de toepasbaarheid van gevestigde dual-loop PI-controlestrategieën uit op DTSR EV-laadsystemen. De voorgestelde methodologie is bijzonder geschikt voor resonante inductieve EV-laadsystemen met vergelijkbare padgeometrieën en bedrijfsomstandigheden, hoewel aanpassing nodig kan zijn voor niet-resonante architecturen of sterk niet-lineaire, tijdsveranderende belastingen. Een workflowdiagram dat de simulatiefasen illustreert, is te vinden in Figuur 1.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

De gebruikte onderzoeksinstrumenten staan vermeld in de Materiaalkunde.

1. 3D eindige-elementenmodellering van DD-spoelen

De elektromagnetische modellering en optimalisatie van zender- en ontvanger-DD-spoelen werden uitgevoerd met behulp van een 3D-eindige-elementen elektromagnetische oplosser. De afmetingen van de zenderspoel werden geoptimaliseerd door de lengte en breedte te vegen, terwijl de afmetingen van de ontvangerspoel en de afstand tussen de spoelen ongewijzigd bleven. De magnetische koppeling tussen beide zijden werd gemeten, en de wiskundige weergave ervan wordt gegeven door31:

figure-protocol-1(1)

waarbij figure-protocol-2 de koppelingscoëfficiënt vertegenwoordigt die de magnetische koppeling tussen de spoelen beschrijft, figure-protocol-3 de zelfinductantie van de zenderspoel aanduidt, en figure-protocol-4 de zelfinductantie van de ontvangerspoel vertegenwoordigt.

Op basis van de geregistreerde maximale magnetische koppeling werden de lengte en breedte van de zender geselecteerd. De ontvangerspoel is ontworpen met een kleinere breedte dan de zender om de misalignment-tolerantie en de koppeling in het middenbereikte verbeteren. De geoptimaliseerde afmetingen en specificaties werden weergegeven in Figuur 2 en Tabel 1.

Tijdens het modelleren werden de spoelen geëxciteerd met sinusstroombronnen op 85 kHz, en magnetische resonantiekoppeling werd mogelijk gemaakt via seriecompensatiecondensatoren. Adaptief meshing werd toegepast, waarbij verfijning geconcentreerd was in gebieden met een hoge magnetische veldintensiteit, met name rond de zender- en ontvangerspoelen. De zelfinductantie, wederzijdse inductantie en koppelingscoëfficiënt werden direct uit de veldoplossingen geëxtraheerd met behulp van ingebouwde parameterextractietools.

2. WPT-circuitco-simulatie

Om de vermogensoverdrachtsefficiëntie (PTE) van het systeem bij de geselecteerde frequentie te evalueren, werden de geëxtraheerde elektromagnetische parameters geïmporteerd in een schakelingssimulatieomgeving (zie Materiaaltabel), en werd er een WPT-schakelco-simulatie uitgevoerd. Een tijddomein-circuitoplosser werd gebruikt om de interactie tussen de vermogenselektronische omzetter en het gekoppelde spoelmodel onder dynamische bedrijfsomstandigheden te simuleren. De compensatie-elementen werden afgestemd om te voldoen aan de resonantievoorwaarde gedefinieerd door:

figure-protocol-5    .(2)

waarbij figure-protocol-6 het primaire compensatiecomponent vertegenwoordigt.

De luchtspleet tussen de spoelen werd vastgezet op 150 mm. De maximale PTE werd geschat op ongeveer 0,0851 MHz als bedrijfsfrequentie onder de gegeven afstandsbeperkingen. De maximale PTE werd geschat op ongeveer 0,0851 MHz op een bedrijfsfrequentie onder de gegeven afstandsbeperkingen. De resultaten gaven aan dat magnetische resonantie-gebaseerde koppeling een hogere efficiëntie behaalde op middellange afstanden vergeleken met alternatieve draadloze vermogensoverdrachtsmethoden, wat de geschiktheid voor dynamische laadtoepassingen ondersteunt.

3. Implementatie van DWPT-systemen

Het 3D-spoelmodel van het DTSR-systeem, geïmplementeerd in de eindige-elementen elektromagnetische solver, werd weergegeven in Figuur 3. De beweging van de ontvangerspoel werd gedefinieerd langs de Y-as (laterale misuitlijning), terwijl de X-as verplaatsing werd aangenomen als nul. De Z-as gaf de luchtruimte tussen de spoelen weer en was ingesteld op 150 mm. De wederzijdse inductantie figure-protocol-7werd een functie van de verplaatsing, uitgedrukt als figure-protocol-8.

De ontvangerspoel verplaatste zich van (0, −80, 150) mm naar (0, 1400, 150) mm in het xyz-coördinatensysteem, wat resulteerde in een totale zijwaartse verplaatsing van 2700 mm langs de Y-as. De simulatie werd uitgevoerd om de variatie van met laterale misalignment te evalueren. De numerieke resultaten in Figuur 4 en Aanvullende Tabel 1 gaven de piek wederzijdse inductantie aan op posities 9 en 22, overeenkomend met uitlijning met zender 1 en zender 2, respectievelijk.

Het schakelschema van het voorgestelde DWPT-systeem werd weergegeven in Figuur 5. Het systeem bestond uit twee geaarde zenders figure-protocol-9 en figure-protocol-10 , en één bewegende ontvanger figure-protocol-11. De zenders werden gevoed door een gelijkstroombron die was aangesloten op een full-bridge omvormer, die gelijkspanning omzette in hoogfrequente wisselstroom die nodig was voor magnetische resonantiekoppeling. De output werd in een compensatienetwerk gevoerd om resonantie te bereiken, de efficiëntie te verbeteren en de vermogensoverdrachtte verbeteren. Veelvoorkomende compensatietopologieën werden besproken in eerdere studies38.

Het voorgestelde systeem nam een serie-serie (SS) compensatienetwerk aan, dat de impedantie bij resonantie minimaliseerde en het reactief vermogen verminderde. Condensatoren figure-protocol-12 vormden figure-protocol-13 het primaire compensatienetwerk, terwijl figure-protocol-14 zij het secundaire compensatiecomponent vormden.

Het DWPT-systeem werd op systeemniveau gesimuleerd met behulp van de parameters in Tabel 2. De geïnduceerde spanning hing af van de wederzijdse inductantie , die varieerde met de spoelverplaatsing tijdens de beweging. Het systeemgedrag onder variërende laterale verplaatsing werd geanalyseerd door wederzijdse inductantie, spanning en stroom in zowel zender- als ontvangerspoelen te observeren. Voor simulatiedoeleinden werd een voertuigsnelheid van 27 m s⁻1 (~60 mph) gebruikt.

De wederzijdse inductantie, zenderspanning en stroom worden weergegeven in Figuur 6, waar een nulfaseverschuiving aangeeft dat het bij resonantie werkt. De ontvangerspanning en stroom werden weergegeven in Figuur 7. De belastingspanning en stroom zijn weergegeven in Figuur 8, en het uitgangsvermogen is weergegeven in Figuur 9. Variaties in belastingskenmerken werden waargenomen door veranderingen in wederzijdse inductantie en koppelingscoëfficiënt, die werden aangepakt via de regelstrategie die in de volgende sectie wordt beschreven.

4. Controlemethodologie

Een dual-side control benadering werd toegepast vanwege de effectiviteit in het verbeteren van de vermogensoverdracht en systeemefficiëntie onder wisselende koppelingscondities39,40. Er werd een dual-loop proportioneel-integraal (PI) besturingsstrategie toegepast om zowel spanning als stroom te regelen.

De controllerparameters werden geselecteerd op basis van principes van het ontwerp van cascadebesturing in plaats van empirische afstemming. De binnenste stroomlus, gekoppeld aan de secundaire DC–DC buck-omzetter, was ontworpen met een hogere bandbreedte om snelle respons en verstoringsonderdrukking te garanderen. De buitenste lus, die de primary-side phase-shift full-bridge (PSFB) omvormer aanstuurde, werkte op een lagere bandbreedte om de lusontkoppeling te behouden.

De PSFB-besturingsstrategie hield in dat de uitgangsspanning of -stroom bij de ontvanger continu werd gemeten, die vervolgens werd teruggevoed naar de omvormer. Het uitgangsvermogen werd geregeld door de faseverschuiving tussen de omvormerpoten aan te passen, waarbij een grotere faseverschuiving resulteerde in een verhoogde vermogensoverdracht. De PI-controller bepaalde de vereiste faseverschuiving en genereerde pulsbreedtemodulatie (PWM) signalen voor schakelbesturing. De algemene controlestructuur werd geïllustreerd in Figuur 10.

Het besturingssysteem werd geïmplementeerd in een discrete-time simulatieomgeving met een vaste bemonsteringsperiode die voldoende was om de 85 kHz schakeldynamiek vast te leggen. De controllerversterkingen werden afgestemd om stabiele werking te bereiken met minimale overshoot en acceptabele afzaktijd onder variaties in belasting en koppeling, terwijl voldoende stabiliteitsmarges behouden bleven.

Validatie van het besturingsontwerp werd bereikt wanneer de gecascadeerde PI-structuur snelle, soepele spanningsherstel produceerde onder verstoringen en wanneer de binnenste stroomlus sneller reageerde dan de buitenste spanningslus. Afwijkingen van deze kenmerken wezen op mogelijke inconsistenties in parameterextractie, compensatie-afstemming of controllerconfiguratie.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

Spoeloptimalisatie-sweep
De afmetingen van de primaire en secundaire DD-spoelen werden bepaald op basis van de parametrische veegprocedure zoals beschreven in het protocol. De gemeten magnetische koppeling tussen beide zijden tijdens het vegen van primaire spoeldimensies gaf aan dat de maximale koppelingscoëfficiënt werd bereikt bij een zenderlengte van 500 mm en een breedte van 370 mm, met waarden van respectievelijk 0,349204 en 0,337464, zoals weergegeven in

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

De belangrijkste onderzoekskloof die in dit werk werd behandeld, betrof de beperkte dynamische stabiliteit en regulatienauwkeurigheid van conventionele enkellus- of ongecontroleerde DWPT-systemen, met name onder belastingsvariaties en koppelingsfluctuaties veroorzaakt door voertuigbeweging, zoals benadrukt in eerdere studies over dynamische draadloze laadsystemen 7,8. De resultaten toonden aan dat de voorgestelde dual-loop PI-bes...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

Aveen Uthman Hassan bedacht de studie, ontwierp de methodologie, voerde de simulaties uit, analyseerde de resultaten en stelde het manuscript op. Fadhil T. Aula droeg bij aan technisch toezicht, interpretatie van resultaten en revisie van manuscripten. Alle auteurs beoordeelden en keurden het definitieve manuscript goed.

Dankbetuigingen

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

Het onderzoek werd ondersteund door de Salahaddin Universiteit in Erbil, Irak en de Sulaimani Polytechnic University SPU, Sulaymaniyah, Irak.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
ANSYS Electronics Desktop (Maxwell 3D)Ansys, Inc.Maxwell  (versie 2018)N/AGeïntegreerde elektromagnetische platform voor ANSYS Maxwell  gebruikt voor eindige-elementen elektromagnetische modellering van DWPT-spoelen
ANSYS Electronics Desktop (Simplorer)Ansys, Inc.Simplorer  (versie 2018)N/ACommerciële simulator op circuitniveau gebruikt om resonant DWPT-model te implementeren
MATLAB/SimulinkMathWorks, Inc.(versie R2023b)N/AOntwerp en simulatieomgeving voor besturing gebruikt voor controller implementatie en dynamische systeemsimulatie 

Referenties

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

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Dynamische draadloze energieoverdrachtDouble D spoelenelektromagnetische modelleringcircuitsimulatieoptimalisatie van energietransportspoelmisuitlijningsimulatie op systeemniveauresonantiekringmodel

Gerelateerde artikelen