Empreu aquest identificador per citar o enllaçar aquest ítem:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48158| Títol: | Метод підвищення вихідної потужності електронних комунікаційних систем для безпровідної передачі енергії |
| Altres títols: | A Method for Enhancing Output Power in Electronic Communication Systems for Wireless Power Transfer |
| Autor: | Слабковський, Максим Богданович Slabkowskiy, Maksym |
| Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, м. Тернопіль, Україна |
| Bibliographic description (Ukraine): | Слабковський М. Б. Метод підвищення вихідної потужності електронних комунікаційних систем для безпровідної передачі енергії : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 172 – електронні комунікації та радіотехніка / наук. кер. Л. В. Хвостівська. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 59 с. |
| Data de publicació: | de -2024 |
| Submitted date: | de -2024 |
| Date of entry: | 28-de -2024 |
| Editorial: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Хвостівська, Лілія Володимирівна Khvostivska, Liliya |
| Committee members: | Тимків, Павло Олександрович Tymkiv, Pavlo |
| UDC: | 621.311.6 |
| Paraules clau: | 172 телекомунікації та радіотехніка бездротова передача енергії підвищення потужності використання гармонік wireless power transfer power boosting harmonic utilization |
| Resum: | У роботі представлено результати розробки методу та системи для бездротової передачі енергії, що базується на п’ятиступінчастому мультирівневому інверторі та двоєдиній резонансній мережі.На основі гармонійного аналізу та синхронізації частот розроблено метод та алгоритм передачі енергії, що дозволяє ефективно використовувати основну та третю гармоніки для підвищення продуктивності системи. Запропонований підхід забезпечує адаптацію системи до змінних умов експлуатації, таких як відстань між передавачем і приймачем, та оптимізацію енергетичних характеристик. The thesis presents the results of developing a method and system for wireless power transfer based on a five-level multilevel inverter and a dual-resonant network. A method and algorithm for energy transfer were developed based on harmonic analysis and frequency synchronization, enabling efficient utilization of the fundamental and third harmonics to enhance system performance. The proposed approach ensures system adaptability to varying operating conditions, such as the distance between transmitter and receiver, and optimizes energy characteristics. |
| Content: | ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 10 1.1. Аналіз існуючих аналогів систем передачі енергії 10 1.2. Дослідження сучасних інверторів для енергетичних передач 13 1.3. Оцінка ефективності існуючих резонансних систем для передачі енергії 14 1.4. Висновки до розділу 1 22 РОЗДІЛ 2. ОСНОВНА ЧАСТИНА 23 2.1. Дослідження системи передачі енергії на основі п’яти рівневого інвертора 23 2.2. Дослідження роботи двохрезонансної мережі 27 2.3. Висновки до розділу 2 29 РОЗДІЛ 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 31 3.1. Дослідження і перевірка системи передачі енергії безпровідним шляхом на потенціал підвищення потужності 31 3.2. Аналіз ефективності системи 36 3.3. Вибір робочих точок інвертора 38 3.4 Перевірка результатів 40 3.5. Висновки до розділу 3 42 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 44 4.1. Аналіз ризиків при роботі з бездротовими системами передачі енергії 44 4.2. Захист від електромагнітного випромінювання при роботі з системами передачі енергії 47 4.3 Висновок до розділу 4 50 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 51 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 52 ДОДАТОК А 57 Копія тези 57 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48158 |
| Copyright owner: | © Слабковський Максим Богданович, 2024 |
| References (Ukraine): | 1. Feng, H.; Tavakoli, R.; Onar, O.C.; Pantic, Z. Advances in High-Power Wireless Charging Systems: Overview and Design Considerations. IEEE Trans. Transp. Electrif. 2020, 6, 886–919. 2. Zhang, Y.; Pan, W.; Wang, H.; Shen, Z.; Wu, Y.; Dong, J.; Mao, X. Misalignment-Tolerant Dual-Transmitter Electric Vehicle Wireless Charging System with Reconfigurable Topologies. IEEE Trans. Power Electron. 2022, 37, 8816–8819. 3. Liu, Y.; Li, Y.; Zhang, X.; He, Z. Load-Independent Voltage-Gain Design Method for Domino-Resonator Wireless Power Transfer Systems. IEEE Trans. Power Electron. 2024, 39, 1997–2003. 4. Xia, C.; Zhang, H.; Wei, N.; Zhao, S.; Yan, J.; Song, X.; Xiang, L.; Liao, Z. Simultaneous Wireless Power and Multibit Signals Transfer System with Hybrid Modulation Waves PWM Control. IEEE Trans. Power Electron. 5. Zhou, Y.; Zhang, Z.; Dong, P.; Chen, Y.; Huang, L. Simultaneous Wireless Power and Data Transmission Based on Unsymmetrical Current Waveforms with Duty Cycle Modulation. IEEE Access 2020, 8, 16495–16504. 6. Cairo, J.I.; Bonache, J.; Paredes, F.; Martin, F. Reconfigurable System for Wireless Power Transfer (WPT) and Near Field Communications (NFC). IEEE J. Radio Freq. Identif. 2017, 1, 253–259. 7. Jiang, J.; Li, Z.; Song, K.; Song, B.; Dong, S.; Zhu, C. A Cascaded Topology and Control Method for Two-Phase Receivers of Dynamic Wireless Power Transfer Systems. IEEE Access 2020, 8, 47445–47455. 8. Kung, M.-L.; Lin, K.-H. A Dual-Band Wireless Power Transfer System with Efficiency-Boosting Converter. IEEE Microw. Wireless Compon. Lett. 2020, 30, 1108– 1111. 9. Le-Huu, H.; Seo, C. A Hybrid Transmitting Coil for Improving Angular Freedom of a Wireless Power Transfer System. IEEE Microw. Wireless Technol. Lett. 2024, 34, 119–122. 10. Dan, Z.; He, Z.; Lin, H.; Liu, C. A Patch Rectenna with an Integrated Impedance Matching Network and a Harmonic Recycling Filter. Antennas Wirel. Propag. Lett. 2022, 21, 2085–2089. 11. Dai, X.; Li, X.; Hu, A.P. Impedance-Matching Range Extension Method for Maximum Power Transfer Tracking in IPT System. IEEE Trans. Power Electron. 2018, 33, 4419–4428. 12. Chung, E.; Ha, J.-I. Impedance Matching Network Design for 6.78-MHz Wireless Power Transfer System with Constant Power Characteristics Against Misalignment. IEEE Trans. Power Electron. 2024, 39, 1788–1801. 13. Esfahani, F.N.; Madani, S.M.; Niroomand, M.; Safaee, A. Maximum Wireless Power Transmission Using Real-Time Single Iteration Adaptive Impedance Matching. IEEE Trans. Circuits Syst. I 2023, 70, 3806–3817. 14. Wu, J.; Dai, X.; Sun, Y.; Li, Y. A Node Role Dynamic Change Method Among Repeater, Receiver, and Decoupling Using Topology Switching in Multinode WPT System. IEEE Trans. Power Electron. 2021, 36, 11174–11182. 15. Wu, J.; Dai, X.; Gao, R.; Jiang, J. A Coupling Mechanism with Multidegree Freedom for Bidirectional Multistage WPT System. IEEE Trans. Power Electron. 2021, 36, 1376–1387. 16. Wang, L.; Li, J.; Chen, H.; Pan, Z. Radial-Flux Rotational Wireless Power Transfer System with Rotor State Identification. IEEE Trans. Power Electron. 2022, 37, 6206–6216. 17. Shu, X.; Zhang, B.; Wei, Z.; Rong, C.; Sun, S. Extended-Distance Wireless Power Transfer System with Constant Output Power and Transfer Efficiency Based on Parity-Time-Symmetric Principle. IEEE Trans. Power Electron. 2021, 36, 8861–8871. 18. Gao, X.; Liu, C.; Zhou, H.; Hu, W.; Huang, Y.; Xiao, Y.; Lei, Z.; Chen, J. Design and Analysis of a New Hybrid Wireless Power Transfer System with a Space Saving Coupler Structure. IEEE Trans. Power Electron. 2021, 36, 5069–5081. 19. Guo, Z.; Yang, F.; Zhang, H.; Wu, X.; Wu, Q.; Zhu, K.; Jiang, J.; Jiang, H.; Yang, Y.; Li, Y.; et al. Level Pinning of Anti-PT-Symmetric Circuits for Efficient Wireless Power Transfer. Natl. Sci. Rev. 2024, 11, 215–224. 20. Liu, H.; Wang, Y.; Yu, H.; Wu, F.; Wheeler, P. A Novel Three-Phase Omnidirectional Wireless Power Transfer System with Zero-Switching-Loss Inverter and Cylindrical Transmitter Coil. IEEE Trans. Power Electron. 2023, 38, 10426–10441. 21. Chowdhury, S.; Tarek, M.T.B.; Haque, M.E.; Sozer, Y. A Three-Phase Overlapping Winding–Based Wireless Charging System for Transportation Applications. IEEE Trans. Power Electron. 2023, 38, 16245–16255. 22. Song, C.; Kim, H.; Kim, Y.; Kim, D.; Jeong, S.; Cho, Y.; Lee, S.; Ahn, S.; Kim, J. EMI Reduction Methods in Wireless Power Transfer System for Drone Electrical Charger Using Tightly Coupled Three-Phase Resonant Magnetic Field. IEEE Trans. Ind. Electron. 2018, 65, 6839–6849. 23. Mehta, P.; Sahoo, S.; Bharadwaj, P. Fault Tolerant High-Frequency Multilevel Inverter for Wireless EV Charging. In Proceedings of the 2023 IEEE 3rd International Conference on Smart Technologies for Power, Energy and Control (STPEC), Bhubaneswar, India, 10–13 December 2023; IEEE: Piscataway, NJ, USA, 2023; pp. 1–6. 24. Lee, E.-J.; Lee, K.-B. Modulation Methods based on Phase-Shifted PWM for H- Bridge Multilevel Inverters. In Proceedings of the 2020 IEEE PELS Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power Transfer (WoW), Seoul, Republic of Korea, 15– 19 November 2020; IEEE: Piscataway, NJ, USA, 2020; pp. 189–193. 25. Zhang, Z.; Li, X.; Pang, H.; Komurcugil, H.; Liang, Z.; Kennel, R. Multiple Frequency Resonating Compensation for Multichannel Transmission of Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Power Electron. 2021, 36, 5169–5180. 26. Li, X.; Zhang, Z.; Si, W.; Wang, R.; Liang, Z. Analysis and Optimization of Equivalent Load for Multichannel Transmission of Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Magn. 2021, 57, 1–6. 27. Ibrahim, A.U.; Zhong, W.; Xu, M.D. A 50-kW Three-Channel Wireless Power Transfer System with Low Stray Magnetic Field. IEEE Trans. Power Electron. 2021, 36, 9941–9954. 28. Liang, Y.; Sun, P.; Yang, G.; Sun, J.; Cai, J.; Wu, X.; Deng, Q. Analysis and Parameter Design for Input-Series Output-Series (ISOS) Multichannel Inductive Power Transfer System Considering Cross Coupling. IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron. 2024, 12, 2361–2376. 29. Хвостівський М.О., Дунець В.Л., Дедів І.Ю. Методичні рекомендації з оформлення кваліфікаційних робіт магістра за спеціальністю 172 Телекомунікації та радіотехніка. Тернопіль: ТНТУ імені Івана Пулюя, 2020. 21 с. 30. Розвиток математичного моделювання трафіку комп’ютерних мереж / М. О. Хвостівський, Г. М. Осухівська, Л. В. Хвостівська, Д. В. Величко // Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції „Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій“ до 60-річчя з дня заснування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя та 175-річчя з дня народження Івана Пулюя, 14-15 травня 2020 року. Т.: ТНТУ, 2020. С. 187–188. 31. Хвостівська Л.В., Хвостівський М.О. Синтез структури інформаційної системи реєстрації та обробки пульсового сигналу. Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т. 4, Вип. 1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2015. – С. 83-89. – ISSN 2227-8842. 32. Хвостівська Л.В., Дедів І.Ю., Ісаєнко Д.В. Генерування радіосигналів для тестування програмного забезпечення комп’ютерних радіосистем. Актуальні задачі сучасних технологій: зб. тез доповідей VIII міжнар. наук.-техн. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 27–28 листоп. 2019.) М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін]. Тернопіль : ТНТУ, 2019. С. 108-109. 33. Hvostivska L., Oksukhivska H., Hvostivskyy M., Shadrina H. (2019) Імітаційне моделювання добового пульсового сигналу для задачі верифікації алгоритмів роботи систем довготривалого моніторингу, Вісник НТУУ "КПІ"; Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, (77), pp 66-73. 34. Mathematical modelling of daily computer network traffic. Khvostivskyy M., Osukhivska H., Khvostivska L., Lobur T., Velychko D, Lupenko S., Hovorushchenko, T. 1st International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems, ITTAP 2021, Ternopil. 16 November 2021 до 18 November 2021. CEUR Workshop Proceedings. Том 3039, P.107-111. 35. Хвостівська Л.В., Хвостівський М.О. Синтез структури інформаційної системи реєстрації та обробки пульсового сигналу. Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наук. праць. Фізика. Електроніка. – Т. 4, Вип. 1. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2015. – С. 83-89. – ISSN 2227-8842. 36. НПАОП 32.0-1.02-14 “Правила охорони праці під час виробництва радіо- та електронної апаратури” 37. ДСН 3.3.6.037 – 99 ,,Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку”. 38. ДСН 3.3.6.039 – 99 ,,Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації”. 39. ДСН 3.3.6.042 – 99 ,,Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень”. 40. Атаманчук П.С. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник. - К.: Основа, 2017, с.437. 41. Запорожець О.І. Основи охорони праці. – К.: ВД Центр навчальної літератури (ЦНЛ), 2019, с. 560. 42. Liliia Khvostivska, Mykola Khvostivskyi, Vasyl Dunets, Iryna Dediv. Mathematical, algorithmic and software support of synphase detection of radio signals in electronic communication networks with noises. Scientific Journal of TNTU. Tern.: TNTU, 2023. Vol 111. No 3. P. 48–57. 43. Khvostivska L., Khvostivskyi M., Dediv I., Yatskiv V., Palaniza Y. Method, Algorithm and Computer Tool for Synphase Detection of Radio Signals in Telecommunication Networks with Noises. Proceedings of the 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023). CEUR Workshop Proceedings. Ternopil, Ukraine, June 14-16, 2023. P.173-180. ISSN 1613- 0073. 44. Khvostivska L., Khvostivskyy M., Dunetc V., Dediv I. Mathematical and Algorithmic Support of Detection Useful Radiosignals in Telecommunication Networks. Proceedings of the 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2022). Ternopil, Ukraine, November 22-24, 2022. P.314- 318. ISSN 1613-0073. 45. Khvostivska L., Khvostivskyi M., Dediv I. Mathematical, algorithmic and software support for signals wavelet detection in electronic communications. Proceedings of the 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2024). CEUR Workshop Proceedings. Ternopil, Ukraine, June 14-16, 2024. Vol. 3742. P.223-234. ISSN 1613-0073. |
| Content type: | Master Thesis |
| Apareix a les col·leccions: | 172 — телекомунікації та радіотехніка, Електронні комунікації та радіотехніка |
Arxius per aquest ítem:
| Arxiu | Descripció | Mida | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Слабковський_М_Б_РАм_61.pdf | 3,92 MB | Adobe PDF | Veure/Obrir |
Els ítems de DSpace es troben protegits per copyright, amb tots els drets reservats, sempre i quan no s’indiqui el contrari.
Eines d'Administrador