Manyetik Rezonanslı Kuplaj ile Kablosuz Enerji Transferinde Hizalanmış ve Hizalanmamış Durumların Limitlerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; manyetik rezonanslı kuplaj teorisi kullanılarak kablosuz enerji transferi (KET) sistemi alıcı ve verici bobinlerinin konumsal ve açısal olarak hizalanmış ve hizalanmamış durumları incelenmiştir. Eşdeğer devrenin bazı parametreleri ANSYS® Maxwell 3D programı ile hesaplanmıştır. Hizalanmış ve hizalanmamış durumlar için yüksek verimin hangi hava aralığı limitlerine kadar ulaşabildiği gösterilmiştir. Devrenin analitik çözümü MATLAB programında sistemin matematiksel modeli yazılarak yapılmıştır. Sistemin nümerik çözümü ise bir devre simülasyon programı olan PSIM ile yapılmıştır. Ayrıca ANSYS® Maxwell 3D programı yardımıyla sonlu elemanlar yöntemi (SEY) kullanılarak üç boyutlu sistemin geçici hal analizi yapılmıştır. Verici sinüsoidal gerilim kaynağı ile beslenerek alıcı akım ve gerilimi gözlenmiştir. Giriş ve çıkış güçleri hesaplanarak sistemin verimi 3 farklı programda hesaplanarak karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Sonuçlar, hizalanmış ve hizalanmamış durumlarda belirli mesafelere kadar verimli bir şekilde güç aktarıldığını göstermiş, verimin düşmeye başladığı noktalar ise tasarlanan KET sisteminin hava aralığı ve açısal limitlerinin belirlenmesini sağlamıştır.