Design Procedure of Load-Independent Class-E WPT Systems and Its Application in Robot Arm
Design Procedure of Load-Independent Class-E WPT Systems and Its Application in Robot Arm
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负载无关的E类WPT系统设计流程及其在机械臂中的应用
DOI：
10.1109/tie.2022.3220818
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发表时间：
2023
影响因子：
7.7
通讯作者：
Nguyen Kien
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sekiya Hiroo;Tokano Katsuki;Zhu Wenqi;Komiyama Yutaro;Nguyen Kien
本文提出了一种具有负载无关E类逆变器系列的无线功率传输(WPT)系统的设计方法。该设计方法保证了WPT系统在不需要特殊控制的情况下实现恒定输出和对负载变化的软开关，不仅适用于单跳单输出，也适用于多跳多输出WPT系统的设计。解析地解释了WPT系统的输出类型是通过正确选择逆变器、整流器和耦合谐振结构来确定的。作为一个具体的设计实例，我们设计了安装在机械臂上的三跳三输出WPT系统。实验结果验证了该方法的有效性和有效性。
This article presents a design procedure for wireless power transfer (WPT) systems with the load-independent class-E inverter family. The design procedure guarantees that the WPT system will achieve constant output and soft switching in response to load variations without particular control, which can apply not only single-hop single-output but also multihop multioutput WPT system designs. It is analytically explained that a WPT-system output type is determined by properly selecting the inverter, rectifier, and coupling resonant structure. As a concrete design example, we designed the three-hop three-output WPT system for installation into a robot arm. Experimental results exemplified the validity and usefulness of the established procedure.
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