DSpace Repository

1 KW WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN AND HUMAN HEALTH EFFECT

Show simple item record

dc.creator AĞÇAL, Ali; SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
dc.creator DOĞAN, Tuğba Halime; SULEYMAN DEMIREL UNIVERSITY, FACULTY OF ENGINEERING
dc.date 2021-09-21T00:00:00Z
dc.date.accessioned 2021-12-03T11:45:35Z
dc.date.available 2021-12-03T11:45:35Z
dc.identifier https://dergipark.org.tr/tr/pub/jesd/issue/64976/936058
dc.identifier 10.21923/jesd.936058
dc.identifier.uri http://acikerisim.sdu.edu.tr/xmlui/handle/123456789/93666
dc.description Wireless Power Transfer (WPT) is currently a popular and current issue in the world. WPT is used in situations where interconnected cables are difficult to use and pose a danger. In WPT, electrical energy is transmitted by magnetic field instead of cables. In this study, a WPT system design was made at the outer diameter of 50 cm- 50 cm, 1 kW power, and 20 kHz frequency. The analytical solution of the circuit was made in MATLAB program. The circuit is installed on MATLAB/Simulink and the output is set to be 1 kW power. The coil design of the system was made with ANSYS® Maxwell 3D program using the finite element method (FEM)In WPT systems, as the distance between the receiver and the transmitter coil increases, the coupling factor decreases. It has been observed that the efficiency of the energy transfer decreases when the air gap falls below the critical air gap value. In this study, the efficiency of WPT was obtained as 89.4% from 17 cm air gap. In addition, the effect of the WPT system on human health was examined using the ANSYS® HFSS and Maxwell 3D program according to IEEE and ICNIRP standards.
dc.description Kablosuz enerji transferi (KET) günümüzde dünyada güncel ve popüler bir konudur. Birbirine bağlı kabloların kullanımının zor olduğu ve tehlike arz ettiği durumlarda kullanılır. Kablosuz güç aktarımında elektrik enerjisi kablolar yerine manyetik alan ile iletilir. Bu çalışmada, 20 kHz frekansında 1 kW gücünde 50 cm-50 cm dış çapında bir KET sistem tasarımı yapılmıştır. Devrenin analitik çözümü MATLAB programında yapılmıştır. Devre MATLAB/Simulink üzerinde kurulup çıkışı 1 kW güç olacak şekilde ayarlanmıştır. Sistemin bobin tasarımı ANSYS® Maxwell 3D programı ile sonlu elemanlar yöntemi (SEY) kullanılarak yapılmıştır. Alıcı ve verici bobin arasındaki mesafe arttıkça bağlantı faktörünün azaldığı ve buna bağlı olarak belirli bir mesafeden (kritik hava aralığı) sonra enerji aktarımında verimin azaldığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada KET’de güç aktarım verimi 17 cm mesafeden %89.4 olarak elde edilmiştir. Ayrıca tasarlanan KET sisteminin insan sağlığına olan etkileri ANSYS® HFSS ve Maxwell 3D programı kullanılarak IEEE ve ICNIRP standartlarına göre incelenmiştir.
dc.format application/pdf
dc.language tr
dc.publisher Süleyman Demirel Üniversitesi
dc.publisher Süleyman Demirel University
dc.relation https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1763743
dc.source Volume: 9, Issue: 3 856-865 en-US
dc.source 1308-6693
dc.source Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi
dc.subject Wireless Energy Transfer,Magnetic Resonance Coupling,Series Series Topology,Human Health Effects.
dc.subject Kablosuz Enerji Transferi,Manyetik Rezonanslı Kuplaj,Seri Seri Topoloji,İnsan Sağlığına Etkilerİ
dc.title 1 KW WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN AND HUMAN HEALTH EFFECT en-US
dc.title 1 KW GÜCÜNDE KABLOSUZ ENERJİ TRANSFER SİSTEMİ TASARIMI VE İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ tr-TR
dc.type info:eu-repo/semantics/article
dc.citation Pashei, A., Aydın, E., Polat, M., Yıldırız, E., Aydemir, M.T., 2016. Elektrikli araçlar için temassız güç aktarım sistemleri,” EMO Bilimsel Dergi, 6(11), 1-12.
dc.citation Ağçal, A., 2014. Kablosuz enerji transferinde farklı hava aralıkları ve karakteristik empedanslara göre verim analizi, Yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Türkiye.
dc.citation Ağcal, A., Bekiroğlu, N., ve Özçıra, S., 2018. Manyetik rezonanslı kuplaj ile kablosuz enerji transferinde hizalanmış ve hizalanmamış durumların limitlerinin incelenmesi. Fırat Üniv. Fen Bilimleri Dergisi, 3(30), 67-73.
dc.citation Kurs, A., Karalis, A., Moffatt, R., Joannopoulos, J.D., Fisher, P., Soljacic M., 2007. Wireless power transfer via strongly coupled magnetic resonances, Science, 317, 83–86.
dc.citation Brown W.C., 1969. Experiments involving a microwave beam to power and position a helicopter, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 5, 692-702.
dc.citation Covic G.A., Boys, J.T., 2013. Modern trends in inductive power transfer for transportation applications. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 1(1), 28-41.
dc.citation Doğan Z., Özsoy M., İskender İ., 2019. Manyetik rezonansa dayalı kablosuz güç transferi için yeni bir nüve geometrisi, Fen Bilimleri Dergisi, 7(4), 1012-1024.
dc.citation IEEE, 2019. Standard for safety levels with respect to human exposure to electric, magnetic, and electromagnetic fields (0 Hz to 100 kHz).
dc.citation Imura T. ve Hori Y., 2011. ‘maximizing air gap and efficiency of magnetic resonant coupling for wireless power transfer using equivalent circuit and Neumann formula. IEEE Trans. Ind. Electron., 58(10), 4746-4752.
dc.citation International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection(ICNIRP), 2010. Guidelines for limiting exposure to time-varying electric and magnetic fields for low frequencies (1 Hz–100 kHz). Health Phys., 99, 818–836.
dc.citation Karakaya, U., 2007. Motor control via wireless energy and information transfer. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye.
dc.citation Narayanamoorthi, R., 2020. Cross ınterference free dual frequency wireless power transfer using frequency bifurcation for dynamic biomedical ımplants. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 63(1), 286-293.
dc.citation Rafiei, M., Boudjadar, J., Griffiths M.P., Khooban M.H., 2021. Deep learning-based energy management of an all-electric city bus with wireless power transfer." IEEE Access 9, 43981-43990.
dc.citation Tesla, N., 1900. Apparatus for transmission of electrical energy, U.S. Patent No. 649,621
dc.citation Xiao, C., Bin C., Chunmao L., 2021 A fast construction method of resonance compensation network for electric vehicle wireless charging system. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 70, 1-9.


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Browse

My Account