Abstract

When the distance between resonators is low enough for the coupling condition to be greater than the critical coupling, the single resonant peak at the load splits to form double peaks. This frequency-splitting phenomenon results in a reduction in the power transferred. In this study, an adaptive frequency-tracking control (AFTC) approach based on a closedloop control scheme is implemented to overcome this problem. An improved ant colony algorithm (IACA) was proposed in AFTC to track the maximum power point in real time. Then, simulations were performed to test the real-time characteristics of IACA. Finally, a wireless power transfer system with AFTC is demonstrated experimentally to validate the IACA results and the tracking of the optimal frequency

نمونه ترجمه مقاله:

1. مقدمه

در سال های اخیر تکنیک انتقال بی سیم توان[1] (برق) (WPT) از طریق تشدیدهای مغناطیسی کوپل شده به طور گسترده مورد تحقیق  قرار گرفته است و دانشمندان در موسسه فناوری ماساچوست WPT فاصله متوسط را با استفاده از کوپلینگ تشدید مغناطیسی مورد آزمایش قرار داده اند [1]. مزیت هایی چون افزایش پوشش دهی، توان بالا، نفوذپذیری خوب و راندمان بالا سبب شده است که فناوری WPT در صنعت خودرو موثر باشد [2,3]. با این حال، تحقیق درباره سیستم های WPT که از تشدیدهای مغناطیسی کوپل شده استفاده می کنند همچنان در مراحل اولیه قرار دارد و تحلیل های تجربی و نظری محدودی وجود داشته است. علاوه بر این، همچنان مشکلات زیادی وجود دارد که نیازمند بررسی است که یک نمونه آن کاهش توان انتقال یافته با کاهش مسافت است. دلیل این پدیده آن است که فرکانس تشدید سیستم های WPT تقسیم شده است. حداکثر توان انتقال تنها زمانی به دست می آید که سیستم های WPT در حال تشدید باشند و در نتیجه ضروری است که فرکانس کاری منابع توان و فرکانس تشدید تشدیدکننده ها یکسان باشد.

دو روش برای غنا نیازمندی های تشدید وجود دارد [4,5]. یکی از آن ها تطبیق فرکانس تشدید تشدیدکننده ها با فرکانس کاری منبع توان است در حالی که روش دیگر تطبیق فرکانس کاری منبع توان با فرکانس تشدید تشدیدکننده ها است. در مقاله [6]، یک شبکه تطبیق امپدانسی برای تغییر فرکانس تشدید تشدیدکننده ها در یک مسافت معین به فرکانس 13.56 MHz با استفاده از روش اول به کار گرفته شده است. به منظور بهبود انتقال توان در مواردی که دربرگیرنده مسافت های متغیر بین تشدیدکننده ها است، روشی که به تطبیق سازگاری با تنظیم مدار گیرنده و شبکه تطبیق دست می یابد، معرفی شده است [7]. با این حال، با وجود این روش مشکلاتی در تحقق تطبیق امپدانش های ورودی و خروجی وجود دارد و همچنین اتلاف توان سیستم را نیز افزایش می دهد. بنابراین، روش دوم نیازمند بررسی است و یک روش ردیابی فرکانس برای اغناء معیارها مورد استفاده قرار می گیرد. در مقاله [8] ردیابی فرکانس جریان بار با استفاده از قفل حلقه فاز[2] (PLL) پیاده سازی شده است. در مقاله [9] روش ردیابی فرکانس تشدید با استفاده از یک پردازشگر سیگنال دیجیتال براساس PLL نرم افزاری ارائه شده است. در مقاله [10] روش ردیابی فرکانسی مبتنی بر PLL یکپارچه ارائه شده است. توجه داشته باشید که مطالعات فوق براساس سیستم های انتقال توان کوپل شده قرار دارند و فرکانس ردیابی شده توسط PLL به 1 MHz نمی رسد؛ بنابراین، روش ردیابی فرکانسی مبتنی بر PLL برای سیستم های WPT با استفاده از تشدیدهای مغناطیسی کوپل شده متناسب نمی باشد. در مقاله [11] روش دریابی فرکانس تشدید مبتنی بر الگوریتم متداول آشفتگی و مشاهده با تحلیل رابطه بین فرکانس کاری و توان خروجی ارائه شده است. در مقاله [12] یک الگوریتم ژنتیک چند هدفه برای WPT پیشنهاد داده شده است. این الگوریتم پیشنهادی توان انتقالی را با بهینه سازی فرکانس سوئیچینگ معکوس کننده تشدیدکننده های متوالی و ولتاژ یکسوکننده همگام که در معرض محدویت های مرتبط با طراحی قرار دارد، به حداکثر می رساند. این مطالعات پیشرفت های

[1] wireless power transfer

[2] phase-locked loop