ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ВОДЕ И РАСТВОРАХ
Uloženo v:
| Název: | ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЕСПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ВОДЕ И РАСТВОРАХ |
|---|---|
| Informace o vydavateli: | Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2022. |
| Rok vydání: | 2022 |
| Témata: | резонансный автогенератор, эффективность беспроводной передачи энергии, БСПЭ в воде, беспроводная передача энергии в воде |
| Popis: | This paper describes a medium-power wireless power transmission system with the ability to operate in an aquatic environment. The developed system can be used to power or charge batteries for unmanned underwater vehicles or other robotic systems. The presented work is aimed at identifying the characteristics of the system when operating in fresh and salt water. The system is based on the principle of inductive power transmission. A feature of the system is the use of a resonant self-excited generator, for which the transmitting LC-circuit of the system is a frequency setting. The presented circuitry solution allows maintaining operation in the resonance mode in the receiving and transmitting circuits at different mutual positions of the receiving and transmitting coils, as well as at different magnetic permeability of the medium, while not requiring a separate monitoring and control system for this. Experiments carried out in fresh and salt water with a sea salt concentration of up to 40 g/l have shown that the efficiency of the system differs by no more than 1. 1% from the efficiency of the system in air. The maximum power transfer of the system in salt water was 117 W with a coil spacing of 10 mm, with a system efficiency of 78.3 %. Рассмотрена беспроводная система передачи энергии (БСПЭ) средней мощности с возможностью эксплуатации в водной среде. Разработанная система может использоваться для питания или заряда аккумуляторных батарей беспилотных подводных аппаратов или иных робототехнических комплексов в пресной и соленой воде. Работа системы основана на принципе индуктивной передачи энергии. Особенностью системы является использование резонансного автогенератора, для которого передающий LC-контур системы является частотозадающим. Такое схемотехническое решение позволяет поддерживать работу в режиме резонанса в приемном и передающем контуре при различных взаимных положениях приемной и передающей катушек, а также при различной магнитной проницаемости среды, при этом для этого не требуется отдельной системы контроля и управления. Проведенные эксперименты в пресной и соленой воде с концентрацией морской соли до 40 г/л показали, что эффективность работы системы отличается не более, чем на 1,1 % от эффективности работы системы в воздухе. Максимальная передаваемая мощность системы в соленой воде составила 117 Вт при расстоянии между катушками 10 мм, при этом уровень эффективности системы достигает 78,3 %. Датчики и системы, Выпуск 2 (261) 2022, Pages 19-27 |
| Druh dokumentu: | Article |
| Jazyk: | Russian |
| DOI: | 10.25728/datsys.2022.2.3 |
| Přístupové číslo: | edsair.doi...........e824c723174ef743f3e535ae7c387a47 |
| Databáze: | OpenAIRE |
Nájsť tento článok vo Web of Science | Abstrakt: | This paper describes a medium-power wireless power transmission system with the ability to operate in an aquatic environment. The developed system can be used to power or charge batteries for unmanned underwater vehicles or other robotic systems. The presented work is aimed at identifying the characteristics of the system when operating in fresh and salt water. The system is based on the principle of inductive power transmission. A feature of the system is the use of a resonant self-excited generator, for which the transmitting LC-circuit of the system is a frequency setting. The presented circuitry solution allows maintaining operation in the resonance mode in the receiving and transmitting circuits at different mutual positions of the receiving and transmitting coils, as well as at different magnetic permeability of the medium, while not requiring a separate monitoring and control system for this. Experiments carried out in fresh and salt water with a sea salt concentration of up to 40 g/l have shown that the efficiency of the system differs by no more than 1. 1% from the efficiency of the system in air. The maximum power transfer of the system in salt water was 117 W with a coil spacing of 10 mm, with a system efficiency of 78.3 %.<br />Рассмотрена беспроводная система передачи энергии (БСПЭ) средней мощности с возможностью эксплуатации в водной среде. Разработанная система может использоваться для питания или заряда аккумуляторных батарей беспилотных подводных аппаратов или иных робототехнических комплексов в пресной и соленой воде. Работа системы основана на принципе индуктивной передачи энергии. Особенностью системы является использование резонансного автогенератора, для которого передающий LC-контур системы является частотозадающим. Такое схемотехническое решение позволяет поддерживать работу в режиме резонанса в приемном и передающем контуре при различных взаимных положениях приемной и передающей катушек, а также при различной магнитной проницаемости среды, при этом для этого не требуется отдельной системы контроля и управления. Проведенные эксперименты в пресной и соленой воде с концентрацией морской соли до 40 г/л показали, что эффективность работы системы отличается не более, чем на 1,1 % от эффективности работы системы в воздухе. Максимальная передаваемая мощность системы в соленой воде составила 117 Вт при расстоянии между катушками 10 мм, при этом уровень эффективности системы достигает 78,3 %.<br />Датчики и системы, Выпуск 2 (261) 2022, Pages 19-27 |
|---|---|
| DOI: | 10.25728/datsys.2022.2.3 |