Kablosuz enerji transferinde kullanılan düzlemsel spiral kare, dikdörtgen ve DD bobinlerin öz endüktans hesabı
Self-inductance calculation of planar spiral square, rectangular and DD coils used in wireless energy transfer
- Tez No: 784558
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ AĞÇAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Bu tez çalışması Elektrikli Araçların (EA) Kablosuz Enerji Transferi (KET) için kullanılan düzlemsel spiral bobinler için öz endüktans hesabının yapılmasını amaçlamaktadır. Bobin ve sistem arasındaki etkileşimin daha iyi anlaşılması için bobinin öz endüktansı belirlenmelidir. Bobin tasarımında Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanan (SEY) benzetim programları yüksek bir doğruluk sağlamaktadır. Ancak benzetimleri uzun sürelere ve yüksek bellek kapasitesine ihtiyaç duyar. Endüktans hesaplaması ve bobin tasarımı için doğruluk oranı yüksek, hızlı ve basit bir yapı kurulabilir. Bu tezde elektrikli araç KET sistemlerinde yaygın olarak kullanılan düzlemsel spiral kare, dikdörtgen ve çift D (DD) bobinler için endüktans hesabı yöntemi sunulacaktır. Elektrikli araçlar yüksek pil kapasitesi gereksinimi ve şarj sürelerinin fazla olması bir sorundur. Bu soruna çözüm olarak elektrikli araçları dinamik olarak yol üzerinde şarj etme fikri benimsenmiştir. Bu sebeple daha iyi hizalama toleransı sunan DD bobinler son dönemde KET sistemlerinde yaygınlaşmıştır. Bu çalışmada, çok düşük hata oranına sahip yeni bir öz endüktans hesaplama yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntem için Greenhouse ve Grover tarafından önerilen endüktans hesaplama denklemleri kullanılmıştır. Önerilen yöntem dış kenar uzunlukları, iletkenler arası mesafeler, sarım sayıları ve iletken çapları için farklı tasarım parametreleri için test edilmiştir. Bu değişken parametreler için farklı değerler belirlenerek bobin tasarımları yapılmıştır. Hesaplanan değerler ve ANSYS Maxwell 3D benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır. Genel olarak bakıldığında düzlemsel spiral kare, dikdörtgen ve DD bobinler için öz endüktans hesabında mutlak hata oranları sırasıyla %0,4, %0,4 ve %0,15 altında olduğu görülmüştür. Ayrıca önerilen yöntem düzlemsel spiral kare bobin için literatürdeki diğer yöntemler ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to calculate self-inductance for planar spiral coils used for Wireless Energy Transfer (WET) of Electric Vehicles (EV). In order to better understand the interaction between the coil and the system, the self-inductance of the coil should be determined. Simulation programs using Finite Element Method (FEM) in coil design provide high accuracy. However, their simulations require long times and high memory capacity. A fast and simple structure with high accuracy can be established for inductance calculation and coil design. In this thesis, the inductance calculation method for planar spiral square, rectangular and double D (DD) coils, which are widely used in electric vehicle KET systems, will be presented. Electric vehicles require high battery capacity and long charging times are a problem. As a solution to this problem, the idea of dynamically charging electric vehicles on the road has been adopted. For this reason, DD coils, which offer better alignment tolerance, have recently become widespread in WET systems. In this study, a new self-inductance calculation method with very low error rate is proposed. Inductance calculation equations proposed by Greenhouse and Grover were used for the proposed method. The proposed method has been tested for different design parameters for outer edge lengths, conductor spacing, number of turns and conductor diameters. Coil designs were made by determining different values for these variable parameters. Calculated values and ANSYS Maxwell 3D simulation results were compared. In general, the absolute error rates in self-inductance calculation for planar spiral square, rectangular and DD coils were below %0,4, %0,4 and %0,15, respectively. In addition, the proposed method is compared with other methods in the literature for square coil.
Benzer Tezler
- Kablosuz enerji transferinde farklı hava aralıkları ve karakteristik empedanslara göre verim analizi
Examination and analysis of efficiency for air gap and characteristic impedance in wireless energy transfer
ALİ AĞÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NUR BEKİROĞLU
- Kablosuz güç transferinde kullanılan bobin yapılarının incelenmesi
Investigation of coil structures used in wireless power transfer
ÖMER ÖZDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEYİT AHMET SİS
- Isıtma sezonuna ait gerçek zamanlı ölçümler ve kullanıcıdavranışlarına dayalı saatlik hava kalitesi, ısıtma ve soğutma yüklerinin simülasyonu
Hourly heating and cooling load simulator based on real-time measurements and user behaviors of the heating season
KORAY MAVİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE SÖZER
- Dışbükey zarf tekniğine dayalı eğim kırınımı modelinin kablosuz enerji transferleri ile beslenen bir kablosuz algılayıcı ağ üzerine uygulanması
Application of slope uniform theory of diffraction with convex hull model onto a wireless sensor network powered by wireless energy transfer
AHMET ZORLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BARIŞ TABAKCIOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELAHATTİN KOŞUNALP
- Kompakt fotonik entegre bağdaştırıcıların güneş hücresi ve yonga üstü uygulamalar için evrimsel algoritmalar ile tasarımı
Design of compact photonic integrated couplers with evolutionary algorithms for solar cell and on-chip
HASAN ALPER GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
PROF. DR. MEHMET ÜNLÜ