Projeto do acoplamento indutivo de um sistema de transferência de energia sem fio para a recarga de veículos elétricos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28493 |
Resumo: | Technological development related to sustainable mobility and the growing of environmental concern has demanded the attention of researchers who investigate the electrification of transport. In this sense, the battery autonomy is one of the main limitations in electric vehicles, together with their energy charging techniques. Currently, the conductive charging method is the most widespread on the market, however, it presents safety and practicality concerns to users. Therefore, the implementation of new strategies, such as wireless energy recharging, can be a solution to the aforementioned difficulties. In this context, this study presents the analysis, design and development of an inductive coupling for wireless power transmission with focus on electric vehicles charging systems. For this, a methodology for designing the inductors is proposed based on the previous parametric specification of the electrical system to which the magnetic coupling will be part. The results of the coil simulation are presented together with the finite element analysis software Ansys Maxwell 3D, allowing variations in distance and misalignment between inductors, in addition to their interaction with the electrical circuit on the Simplorer platform. Finally, a practical and experimental verification of the inductive system with the proposed electrical circuit is carried out. |
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Projeto do acoplamento indutivo de um sistema de transferência de energia sem fio para a recarga de veículos elétricosDesign of the inductive coupling of a wireless power transfer system for electric vehicles chargingAcoplamento magnéticoCarregador IPTAnálise de elementos finitosSistema WPTMagnetic couplingIPT chargerFinite element analysisWPT systemCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICATechnological development related to sustainable mobility and the growing of environmental concern has demanded the attention of researchers who investigate the electrification of transport. In this sense, the battery autonomy is one of the main limitations in electric vehicles, together with their energy charging techniques. Currently, the conductive charging method is the most widespread on the market, however, it presents safety and practicality concerns to users. Therefore, the implementation of new strategies, such as wireless energy recharging, can be a solution to the aforementioned difficulties. In this context, this study presents the analysis, design and development of an inductive coupling for wireless power transmission with focus on electric vehicles charging systems. For this, a methodology for designing the inductors is proposed based on the previous parametric specification of the electrical system to which the magnetic coupling will be part. The results of the coil simulation are presented together with the finite element analysis software Ansys Maxwell 3D, allowing variations in distance and misalignment between inductors, in addition to their interaction with the electrical circuit on the Simplorer platform. Finally, a practical and experimental verification of the inductive system with the proposed electrical circuit is carried out.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO desenvolvimento tecnológico relacionado a mobilidade sustentável e a crescente preocupação ambiental tem demandado a atenção de pesquisadores que buscam pela eletrificação dos meios de transporte. Neste sentido, a autonomia das baterias é uma das principais limitações encontradas nos veículos elétricos, em conjunto com suas técnicas de recarga de energia. Atualmente, o método de carregamento condutivo é o mais difundido no mercado, contudo, ele apresenta preocupações de segurança e praticidade aos usuários. Sendo assim, a implementação de novas estratégias, como a recarga de energia sem fio, pode ser uma solução para as dificuldades citadas. Neste contexto, este trabalho traz a análise, o dimensionamento e o desenvolvimento de um acoplamento indutivo para a transmissão de energia sem fio com o foco na aplicação da recarga de veículos elétricos. Para isso, é proposta uma metodologia de projeto dos indutores a partir da especificação paramétrica prévia do sistema elétrico ao qual o acoplamento magnético fará parte. São apresentados os resultados de simulação das bobinas junto ao software de análise de elementos finitos Ansys Maxwell 3D, permitindo variações de distanciamento e desalinhamento entre indutores, além da sua interação com o circuito elétrico na plataforma Simplorer. Por fim, faz-se uma verificação prática e experimental do sistema indutivo junto ao circuito elétrico proposto.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaRech, Cassianohttp://lattes.cnpq.br/9375639768929991Bender, Vitor CristianoGules, RogerPascoal, Pedro Gelati2023-03-30T19:41:24Z2023-03-30T19:41:24Z2023-02-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/28493porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2023-03-30T19:41:24Zoai:repositorio.ufsm.br:1/28493Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2023-03-30T19:41:24Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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