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dc.creatorGarcia, Lucas Ricken-
dc.date.accessioned2022-04-06T13:50:56Z-
dc.date.available2022-04-06T13:50:56Z-
dc.date.issued2022-02-11-
dc.identifier.citationGARCIA, Lucas Ricken. Determinação do desempenho de sistemas de transferência de energia sem fio sem medição direta no lado da carga. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27872-
dc.description.abstractA typical N-coils wireless power transfer (WPT) system usually consists of resonant circuits designed for a certain resonance frequency. Depending on the number of coils, this system consists of a source circuit, intermediate circuits and a load circuit. The control and optimization of these systems requires continuous monitoring of their performance or, similarly, some output parameters. However, depending on the application of WPT system, such as in implantable medical devices and enclosed devices, direct measurement of these parameters in the load circuit in general is not feasible, as it may require the implementation of additional wireless communication systems. Therefore, there has been great interest in developing solutions for determining the performance of WPT systems without the need for direct measurement of the load circuit. The solution presented in this work is based on the relationship between some figures of merit that are representative for WPT systems and thus allows to monitor and control automatically (simply, without any direct measurement in the load circuit) the system performance from WPT to N-coils facing load variations and/or mutual inductance between intermediate and load coils. The proposed method is theoretically presented for a generic WPT system composed of N-coils, and is then applied to WPT systems composed of two-, three- and four- coils, including their experimental validations. The qualities and limitations of the proposed method are discussed in detail, as well as the characteristics of a WPT system from a new point of view, using the derived relations. Finally, a simple automatic control system is implemented to demonstrate the applicability of the theory presented. The practical results presented demonstrate an adequate correlation in relation to the theoretical data, validating the method developed. In addition, the application of the theory in an automatic control system of the performance of WPT systems demonstrates the application potential of the method developed and confirms the relations presented for the calculation of maximum efficiency and maximum power transfer capacity.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/pt_BR
dc.subjectTransferência de energia sem fiopt_BR
dc.subjectIndutânciapt_BR
dc.subjectBobinaspt_BR
dc.subjectPadrões de desempenhopt_BR
dc.subjectIndução eletromagnéticapt_BR
dc.subjectWireless power transmissionpt_BR
dc.subjectInductancept_BR
dc.subjectElectric coilspt_BR
dc.subjectPerformance standardspt_BR
dc.subjectElectromagnetic inductionpt_BR
dc.titleDeterminação do desempenho de sistemas de transferência de energia sem fio sem medição direta no lado da cargapt_BR
dc.title.alternativeDetermination of the performance of wireless power transfer systems without direct measurement on the load sidept_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoUm sistema de transferência de energia sem fio (WPT) a N-bobinas típico geralmente é formado por circuitos ressonantes projetados para uma determinada frequência de ressonância. Dependendo do número de bobinas, este sistema é composto por um circuito fonte, circuitos intermediários e um circuito de carga. O controle e otimização destes sistemas requer o monitoramento contínuo de seu desempenho ou, similarmente, alguns parâmetros de saída. No entanto, dependendo da aplicação de sistema de WPT, tais como em dispositivos médicos implantáveis e dispositivos enclausurados, a medição direta destes parâmetros no circuito de carga, em geral, não é viável, uma vez que pode exigir a implementação de sistemas de comunicação sem fio adicionais. Por isso, tem havido grande interesse no desenvolvimento de soluções para determinação do desempenho de sistemas de WPT sem a necessidade de medição direta do circuito de carga. A solução apresentada neste trabalho é baseada na relação entre algumas figuras de mérito que são representativas para sistemas de WPT e permite, assim, monitorar e controlar automaticamente (de forma simples, sem qualquer medição direta no circuito de carga) o desempenho de sistema de WPT a N-bobinas frente a variações da carga e/ou indutância mútua entre as bobinas intermediárias e de carga. O método proposto é apresentado de forma teórica para um sistema WPT genérico composto por N-bobinas, sendo depois aplicado a sistemas WPT compostos por duas, três e quatro bobinas, incluindo suas validações experimentais. As qualidades e limitações do método proposto são discutidas em detalhes, bem como as características de um sistema de WPT por um novo ponto de vista, utilizando as relações deduzidas. Por fim, é implementado um sistema de controle automático simples para demonstrar a aplicabilidade da teoria apresentada. Os resultados práticos apresentados demonstram uma adequada correlação em relação aos dados teóricos, validando o método desenvolvido. Além disso, a aplicação da teoria em um sistema de controle automático do desempenho de sistemas de WPT demonstra o potencial de aplicação do método desenvolvido e confirma as relações apresentadas para o cálculo da máxima eficiência e máxima capacidade de transferência de potência.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-3013-7513pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1085422040174691pt_BR
dc.contributor.advisor1Abatti, Paulo José-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/ 0000-0002-5862-8808pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2771856898735617pt_BR
dc.contributor.referee1Santin, Altair Olivo-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-2341-2177pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9604696592563769pt_BR
dc.contributor.referee2Schneider Junior, Bertoldo-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/ 0000-0002-7240-9652pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3675060302477169pt_BR
dc.contributor.referee3Gamba, Humberto Remigio-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/ 0000-0003-3210-2725pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9211006688316492pt_BR
dc.contributor.referee4Cunha, Jose Carlos da-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7523890967788173pt_BR
dc.contributor.referee5Abatti, Paulo Jose-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/ 0000-0002-5862-8808pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/2771856898735617pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
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