ارائه کننده: آرمین قیصری استاد راهنما: دکتر علی یزدیان ورجانیاستاد مشاور اول: دکتر امیر بابکی استاد ناظر داخلی اول: دکتر رضا بیرانونداستاد ناظر خارجی اول: دکتر محمدعلی شمسی‌نژاد (دانشگاه بیرحند)تاریخ: ۱۴۰۴/۰۴/۱۰ ساعت: ۱۴ مکان: 1-

چکیده: در سال‌های اخیر، نیاز به روش‌های انتقال انرژی الکتریکی ایمن، کارآمد و بدون تماس مستقیم فیزیکی منجر به توسعه گسترده فناوری انتقال توان القایی (Inductive Power Transfer - IPT) شده است. در این پایان‌نامه، طراحی و پیاده‌سازی یک سیستم شارژ بی‌سیم بر پایه IPT برای شارژ باتری مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم‌های IPT به‌واسطه عملکرد مبتنی بر میدان‌های مغناطیسی، امکان انتقال انرژی در محیط‌های مرطوب، آلوده یا متحرک را بدون نیاز به اتصال فیزیکی فراهم می‌آورند. چنین قابلیتی به‌ویژه در کاربردهایی نظیر شارژ وسایل نقلیه الکتریکی، ایمپلنت‌های پزشکی، تجهیزات زیرآبی، لوازم الکترونیکی مصرفی و ربات‌های صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، پس از مرور جامع بر فناوری‌های مختلف WPT (انتقال توان بی‌سیم)، روش‌های شارژ باتری، ساختار پدهای مغناطیسی و شبکه‌های جبرانساز، ساختار یک سیستم IPT شامل فرستنده، گیرنده و کوپلر مغناطیسی طراحی و شبیه‌سازی شده است. ساختار پیشنهادی پد مغناطیسی ترکیبی از سیم‌پیچ‌های DD و Q با آرایش خاص (DDQDD) است که به‌صورت سه‌بعدی چاپ شده و قابلیت تحمل ناهماهنگی فضایی را داراست. همچنین، برای بهینه‌سازی راندمان، از توپولوژی ترکیبی جبرانساز LCC-S بهره‌گیری شده است. شبیه‌سازی‌ها و نتایج تجربی حاصل از پیاده‌سازی آزمایشگاهی سیستم نشان می‌دهد که در فواصل مختلف بین کوپلرها (۲۰ تا ۱۹۰ میلی‌متر) و تحت شرایط ناهم‌ترازی در محورهای X و Y، سیستم توانسته عملکرد پایداری از نظر ولتاژ، جریان و راندمان ارائه دهد. به‌ویژه، در فاصله ۱۹۰ میلی‌متر و ناهم‌ترازی‌های تا ۶۰ میلی‌متر، راندمان بالای ۸۵ درصد ثبت شده است. همچنین، پایداری جریان خروجی در مواجهه با تغییرات فاصله، ناهم‌ترازی و مقاومت بار تأیید شده است. نتایج این تحقیق می‌تواند در توسعه نسل جدید شارژرهای بی‌سیم با قابلیت اطمینان، راندمان بالا و تحمل‌پذیری مکانیکی مناسب برای کاربردهای صنعتی و مصرفی فناوری IPT به‌کار گرفته شود.