Por Las técnicas más investigadas se basan en la
propagación electromagnética (EM), Tanto en campo cercano como en Campo Lejano. [158]
su rendimiento de extremo a
extremo depende de la eficiencia de conversión de CC a RF,
la eficiencia de transmisión de RF a RF y la eficiencia de
conversión de energía de RF a CC [0] [14]
La EH de RF y la TIP de campo lejano pueden compartir los mismos receptores de energía, mientras que en otros casos, los receptores de TIP de campo lejano deben interactuar con los transmisores de energía.
Uno de los principales obstáculos para las implementaciones de energía inalámbrica de campo lejano es
la eficiencia y optimización de la transferencia de energía de extremo a extremo necesaria para aumentar
el nivel de energía de corriente continua en la salida de la rectenna (recolector de energía), sin la
necesidad de aumentar el potencia de transmisión y salida de forma de onda [37]
La tecnología más competitiva en el campo de la
transferencia de energía inalámbrica de alcance ultralargo, incluso superior a 1 km [47][48][49] permite la transferencia de
energía ininterrumpida a lo largo de varios kilómetros utilizando un rayo
láser de alta densidad de potencia [155]
Los láseres deben estar dispuestos de manera coherente en la fuente,
o sus rayos pueden combinarse de manera incoherente en el sitio del
receptor. Generalmente, los diodos deben disponerse de manera
coherente y combinarse de manera eficiente para la transmisión. [29]
La eficiencia de la emisión de energía láser es bastante pobre. Podríamos cuantificar la eficiencia total como producto de las eficiencias de los elementos intermedio.
donde ηDC, ηPS, ηDiode, ηAtm, ηPV y ηPCR son las eficiencias asociadas a la fuente DC, la fuente de energía,
el diodo, la propagación por la atmósfera, las células fotovoltaicas en el receptor y el convertidor de potencia para
conectar a la batería, respectivament [100]
Este metodo es usado para e transferencia inalámbrica simultánea de información y
energía (SWIPT) que permite la transferencia inalámbrica simultánea de información y energía en las
mismas formas de onda. [36]
Las técnicas IPT, MRPT y CPT utilizan mecanismos de transferencia de
potencia de campo cercano, donde la distancia entre el transmisor y el receptor
es mucho menor que la longitud de onda [154]
Tanto la transferencia de energía capacitiva como la inductiva se pueden hacer más eficientes operando en Mhz, en cuyo caso Los MOSFET no son los preferidos para el funcionamiento enm Mhz [15].
WPT Inductiva
La Transferencia de energía inductiva (IPT), donde la energía se transmite utilizando un campo magnético. La tecnología IPT se basa en el concepto de las leyes de Amper y Faraday [75]
Transferencia de energía inalámbrica mediante tecnología inductiva [75]
Teoria de la induccion
El principio de transmisión de energía eléctrica mediante el método de inducción se basa en el
Principio de operación de un transformador de aire. [75]
Cuando una fuente de voltaje alterna arriba con amplitud U0 y frecuencia F está conectada a los terminales del devanado primario del transformador, la corriente fluye a través del devanado primario N1, creará un flujo magnético variable en el tiempo que influye en el devanado secundario N2 [75]
Debido al fenómeno de la inducción electromagnética, que es el resultado de la formación de una fuerza electromotriz en el devanado secundario, la corriente también fluirá [75]
En un caso en el que las líneas de la fuerza del campo magnético con la inducción B son perpendiculares a la superficie S a través del cual pasa el flujo magnético, y además el campo magnético es homogéneo, entonces la expresión para el flujo magnético se expresa por [84]
Según la ley de Faraday, el valor de la fuerza electromotriz inducida E es igual al producto del número de vueltas N2 del devanado secundario y la derivada del tiempo del flujo de campo magnético φ. [84]
Suponiendo que las pérdidas en el devanado son insignificantes, también se puede suponer que los voltajes en los devanados N1 y N2 serán iguales a las fuerzas electromotriz. Luego, los valores efectivos del voltaje en los devanados del devanado n-th del transformador se pueden determinar a partir de la fórmula [84]
Donde Nn denota el número de devanado N-th, K es el coeficiente acoplado y Bm la amplitud de la densidad de flujo magnético[75]
Estructura
Sistema inalámbrico de transferencia de energía: IPT [75]
En el lado del transmisor, hay bloques que representan un rectificador que convierte el voltaje alterno de una fuente de alimentación externa, la red de alimentación, en un voltaje directo del valor requerido, que depende del solicitud.
En el bloque del transmisor, también hay un inversor de CC/CA utilizado para cambiar el voltaje de CC a la tensión alterna, y el último elemento del sistema transmisor es una bobina.
El circuito receptor consiste en una bobina receptora, un rectificador de CA/CC para convertir el voltaje alterno al voltaje directo y un regulador para estabilizar el voltaje en la salida del receptor.
Dado que el valor del coeficiente de acoplamiento entre ellos disminuye con un aumento en la distancia entre el transmisor y el receptor [75] Para ello se utilizan bloques de compensación adicionales, c
El campo que genera
IPT está en el rango de kilohercios y generalmente se usa desde unos pocos milímetros hasta unos pocos
centímetros (20 cm) de la carga objetivo [13] su eficiencia se deteriora a menos del
10% para distancias superiores a 1 m [40]
La potencia varía entre vatios y kilovatios según la eficiencia de transmisión [13]
Puede cargar baterías en dispositivos médicos implantables que monitorean y procesan señales biomédicas continuamente [1] [13] alimentar etiquetas RFID [13] . La WPT inductiva para dispositivos implantados transcutáneos es común, usando acoplamiento inductivo entre las bobinas externas y del implante, como en implantes cocleares y de retina [1]
El enlace inductivo a menudo se ve afectado negativamente por la capacitancia parásita del entorno tisular, que puede degradar significativamente la eficiencia de transferencia de energía (PTE)[1] La eficiencia de la transmisión
disminuye a medida que aumenta el alcance, y más aún si hay algún desalineamiento entre las bobinas [22] [23].
Después de la desalineación, si hay un cambio en el rango, las bobinas requieren calibración para funcionar [24]
La bobina transmisora debe adaptarse mejor al perfil exterior del cuerpo, lo que puede requerir un Tx adaptativo que ajuste la frecuencia portadora o el circuito de adaptación de la bobina [1] .
La pérdida de electricidad debido a desalineación, alcance u objetos metálicos entre las bobinas provocará un
aumento de calor [19][20]
Debido a su baja eficiencia de transmisión, el campo se considera seguro para los
humanos [20]
la transmisión de energía utilizando IPT se puede realizar con una de dos tecnologías: transferencia de energía inalámbrica acoplada (CWPT) o transferencia de energía inalámbrica por resonancia magnética acoplada (MCRWPT) [75]
WPT Acoplamiento inductivo
Inductive Coupled Wireless Power Transfer CWPT [75] transferencia de potencia inalámbrica acoplada o coupled wireless power transfer o inductive coupled wireless power transfer (IWPT) [75] , WPT acoplada inductivamente ( ICPT ) [74]
se basa en la transmisión de energía mediante un campo magnético de transmisión y bobinas receptivas acopladas a una corta distancia entre sí. [75] idéntico al transformador de aire [87][88]
El rango de frecuencia de funcionamiento de esta solución es Kilohertz, y la distancia típica entre el transmisor y el receptor no excede los 40 mm. permite la transmisión de energía de vatios individuales a kilovatios [87]
El coeficiente y la eficiencia dependen de El número de giros, así como la forma y el tamaño de la bobina [87]
un aumento en la distancia entre el transmisor y el receptor de 20 mm a 100 mm reduce el valor del coeficiente de acoplamiento de las bobinas de 0.6 a 0.1 y la eficiencia de transmisión de energía de 80% a alrededor del 40% [89][90][91]
Su ventaja es el hecho de que es un método simple de transmisión de energía de alta eficiencia en comparación con otros sistemas, y tiene una frecuencia de operación baja, lo que garantiza la seguridad de la transmisión de energía [75]
Sus desventajas corta distancia de transmisión de energía, el coeficiente de acoplamiento electromagnético, el bajo valor de inductancia mutua y calentamiento significativo de los sistemas considerados como resultado de pérdidas en los devanado, aumentar la distancia entre las bobinas reduce la eficiencia de la transmisión de energía. , su eficiencia depende de la posicion de las bobinas. [89]
WPT BASADA EN RESONANCIA / Inductiva Resonante / Resonante magnética / resonancia acoplada magnéticamente
La transferencia de energía inalámbrica por acoplamiento magnético (MCWPT) [63][64] La tecnología de transferencia de energía inalámbrica por resonancia magnética (MWPT) [161]
reando un circuito resonante [85][86] consisten en condensadores conectados en varias configuraciones al receptor y al transmisor, de modo que de una reducción en la impedancia del sistema en sistemas caracterizados por una mayor inductancia de fuga que la inductancia mutua.
La WTP Inductiva es el método más frecuente, que puede incorporar acoplamiento inductivo resonante [1] sigue los mismos principios básicos que la IPT [13]. La Transferencia de potencia Inductiva Resonante (RIPT) es la que se uso en el bobina de aumento de Nikolai Tesla [25]
La tecnología TIP que utiliza resonadores acoplados magnéticamente (MCR) [142] amplía las distancias de transferencia de energía manteniendo una alta eficiencia [28]
Transferencia de energía inalámbrica por resonancia acoplada magnéticamente MCRWPT [75] también se basa en el principio de un transformador de aire, pero aquí, la frecuencia de resonancia a la que operan ambas bobinas es importante. [75]
la resonancia magnética entre los resonadores de bobina acoplados es la clave para una transferencia de energía inalámbrica eficiente, y solo las ondas eléctricas con la misma frecuencia que la resonancia pueden pasar a través del canal MCR [142]
La diferencia con la IPT es que utiliza bobinas de resonancia magnética, que operan a la misma frecuencia de resonancia [13] En este método las bobinas emisoras y receptoras operan en la misma frecuencia de resonancia [9].
Y Tambien RIPT requiere calibración para cada cambio realizado en la distancia o la bobina [30]
La frecuencia de funcionamiento en esta tecnología varía de unos pocos kilohercios a decenas de megahercios. [75] funciona en frecuencias de megahercios (como 6,78 y 13,56 MHz) [142]
proporcionar decenas de vatios a dispositivos portátiles a más de un metro de distancia [142] La energía se puede transmitir a una distancia de varios metros independientemente de las condiciones climáticas predominantes, no hay necesidad de ajustar las posiciones del transmisor y el receptor entre sí. [75]
Esta técnica crea una conexión más fuerte, aumenta el alcance potencial y la eficiencia [13] [20][27][28]
La potencia tambien varía entre vatios y kilovatios según la eficiencia de transmisión [26] y tambien la eficiencia de la transmisión disminuye a medida que aumenta el alcance [13].
Se ha señalado que tanto el acoplamiento inductivo como el inductivo resonante requieren un receptor relativamente grande para una carga efectiva de largo alcance , dependa de la cantidad de energía que necesita el dispositivo [20] dependa de la cantidad de energía que necesita el dispositivo. [39]
Sin embargo, las bobinas más grandes con factores de calidad extremadamente altos (Q>1000) son necesarias para distancias más largas, y la eficiencia disminuye rápidamente por encima de unos pocos diámetros de bobina [1]
Como se dice en [90]
Se puede utilizar para dispositivos informáticos portátiles [9].
WiTricity buscar usarlo para cargar vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) desde 3,6 kW a 11 kW, de más de 10 a 25 cm con una desalineación máxima de 10 cm en estandar norma internacional, SAE J2954. [0]
a distancia no se puede prolongar demasiado, se aceptarán aplicaciones WSN en naves espaciales. [141]
La WTP por resonancia magnética puede cargar baterías en dispositivos médicos implantables (IMD) que monitorean y procesan continuamente señales biomédicas[5]
El campo resonante se considera seguro para los humanos [31]
esta técnica es muy segura para el cuerpo humano desde el punto de vista del mecanismo operativo. [141]
tiene la excelente ventaja de cargarse a través de una interfaz aérea [161]
W
PT de resonancia magnética para sensores con un consumo energético en torno a los 10 W [141]
Depende el Tx y RX otros terminales fuera del sistema resonante no se verán afectados por las interferencias electromagnéticas [141]
.
Se combinan dos bobinas ortogonales para alimentar todos los sensores ubicados en un rango de azimut de 360°. Las bobinas transmisoras de potencia presentan cierta tolerancia de ubicación, lo que significa un desplazamiento radial y un desplazamiento axial desde la posición óptima. Aunque la eficiencia de transferencia de energía se degradará en los sensores con compensación, todos pueden obtener suficiente suministro de energía [141]
Transferencia de potencia por resonancia magnética(MRPT) [154]
se basa en el principio de inducción con
un par de bobinas con núcleo de aire [100]
Implementación ilustrativa de dos bobinas para una TIP resonante magnética
Las WPT inductivas aplicadas a los vehículos eléctricos suelen ser sistemas resonantes [100], el sistema eléctrico está diseñado para funcionar en resonancia de modo que se
incorporen redes reactivas (denominadas redes de compensación) en los lados primario y secundario.
Las topologías monorresonantes se componen de un solo condensador. Un condensador está
conectado a la bobina primaria y otro a la bobina secundaria. La conexión puede ser en serie o en
paralelo. Al referirse a ellas se especifica primero la conexión con la bobina primaria y luego la
conexión a la bobina secundaria de manera que las configuraciones sean: Redes de compensación
Serie-Serie, Serie-Paralelo, Paralelo-Serie o Paralelo-Paralelo. [100]
Funcionamiento
Según lo define la ley de Ampère, cuando la bobina transmisora
(también denominada bobina primaria) se alimenta con una corriente variable en el tiempo, genera un campo
magnético dinámico alrededor de esta estructura. Si un receptor o una bobina secundaria logra concatenar
parte del flujo, se observa un voltaje inducido. Dado que la bobina secundaria está conectada eléctricamente
a la batería del vehículo eléctrico, la corriente en la bobina primaria puede inducir algo de voltaje en la bobina
secundaria y, a su vez, transferir energía a la batería [100]
Como dice la Ley de Faraday, la cantidad de potencia transferida se debe a la capacidad de la bobina secundaria de concatenar la mayor cantidad de flujo magnético posible. El campo magnético involucrado en estos sistemas está relacionado con la corriente primaria y la posición relativa entre la bobina transmisora y receptora [101]
Para vehiculos electricos dos estrategias principales para maximizar el flujo magnético que atraviesa la bobina
secundaria: : (i) diseño avanzado de la bobina y (ii) inclusión de redes de compensación
Estructura
generalmente consta de un inversor en el lado frontal, un rectificador en el lado de carga y un par de resonadores de bobina. En funcionamiento, la energía CC en el lado frontal primero se convierte en energía CA , luego se transmite al lado de carga a través del MCR y finalmente se rectifica a energía CC para la carga . La energía se entrega de forma inalámbrica y las variables de salida, como voltaje y corriente debe retroalimentarse al lado frontal para un control adecuado [142]
El acoplamiento electromagnético Un rectificador de una sola etapa es suficiente para proporcionar un alto voltaje de entrada. Los transistores pueden usarse como diodos o interruptores en rectificadores[8].
Componentes y fundamentos del sistema MC-WPT.
Composición del sistema MC-TIP y su acoplador magnético.
La red de compensación resonante elimina el componente de potencia reactiva del circuito y determina las características de salida eléctrica del sistema MC-WPT[65][66]
La red de compensación permite la adaptación de impedancias del sistema MC-TIP. La realización del estado inductivo débil para conmutación de voltaje cero (ZVS) o del estado capacitivo débil para conmutación de corriente cero (ZCS) se puede lograr diseñando el tanque resonante y ajustando la relación de fase del voltaje y la corriente del inversor [67]
La impedancia de entrada total del sistema es idealmente resistencia pura (ángulo de fase cero, ZPA) a la frecuencia de operación [68][69][70]
mientras que el sistema puede lograr fácilmente una salida constante del sistema bajo control simple o de lazo abierto [71][72]
El acoplador magnético tipo cable de anillo tiene alta flexibilidad y capacidad de expansión en cascada [41]
Estructura genérica de un cargador inalámbrico para vehículos eléctricos. [100]Estos cargadores incluyen el sistema de control. Este
sistema se encarga de conmutar los dispositivos de potencia según diferentes criterios. Podemos
encontrar algunas propuestas en las que el control ajusta la frecuencia de operación, otras en las que
sintonizan la carga reflejada o incluso algunas que actúan sobre la frecuencia y sobre las redes de
compensación al mismo tiempo [111]
Sistemas controlados
En el lado primario, El control actúa sobre el inversor
del cargador, que puede regularse ajustando el desfase y la frecuencia. Los cargadores que utilizan esta
topología reducen el número de componentes instalados en el vehículo ya que la electrónica de potencia
secundaria es más sencilla, pero requiere de un sistema que comunique ambos lados del cargador. [100]
Los cargadores controlados en el lado secundario no tienen esta necesidad de comunicación,
pero requieren de un mayor número de componentes en el vehículo, como un rectificador controlado o un
convertidor DC/DC [100]
También es posible encontrar cargadores controlados desde ambos
lados del cargador, en los que toda la electrónica de potencia trabaja coordinadamente para una maxima eficiencia [109]
Formas de flujo de potencia en el sistema MCR-WPT. Diagrama de circuito del sistema MCR-WPT. S1 ~ S4 denotan los interruptores del inversor y D1 ~ D4 denotan los diodos del rectificador. E1 es la fuente de CC de entrada, Cd2 es la capacitancia del filtro y RL es la resistencia de carga. [142]
La comunicación inalámbrica, como Wi-Fi, Bluetooth y Zigbee, es una
tecnología candidata potencial para MCR-WPT [142]
añadir dispositivos de comunicación inalámbricos adicionales a
un sistema MCR-TIP aumenta no sólo el coste sino también el riesgo de
interferencia espacia
El cambio de posición entre las bobinas transmisoras y receptoras de los sistemas de transmisión de energía inalámbrica influye significativamente en el coeficiente de acoplamiento entre estas bobinas, lo que, a su vez, afecta significativamente la eficiencia de la transmisión de energía. [75]
Cambio de posición: horizontalmente (a), verticalmente (b) y en ángulo (c) de las bobinas de transmisión y recepción con sección transversal rectangularEjemplo : aumento en la distancia vertical de 15 mm a 160 mm provoca una reducción de casi tres veces en el valor del coeficiente de acoplamiento.
aumentar la distancia horizontal entre las bobinas en aproximadamente 200 mm reduce el valor del coeficiente de acoplamiento en aproximadamente un 50%
Cambiar la pendiente de la bobina receptora de 1 a 5 °C aumenta el factor de acoplamiento tan solo en un 6%. 15 vueltas para la bobina espiral y 14 vueltas para las bobinas con formas pentagonales y cuadradas
los tres parámetros, . Influencia del cambio de la posición horizontal (a), la posición vertical (b) y el ángulo (c) de las bobinas
transmisora y receptora con una sección transversal rectangular sobre el factor de acoplamiento considerados disminuyen con el aumento de la distancia , El uso de bobinas pentagonales permitió aumentar el valor del coeficiente de acoplamiento entre las bobinas hasta en un 30%.
la bondad Q de las bobinas tanto del transmisor como del receptor es un parámetro muy importante en la transferencia de energía inalámbrica utilizando el fenómeno de inducción magnética.
Otros convertidores
Convertidores de un solo extremo [106]
Sistemas multifásicos [107][108]
Convertidor DC/DC en el lado secundario [109][110]
WPT capacitiva
En comparación con el acoplamiento inductivo, el acoplamiento capacitivo requiere dos inductores adicionales para aumentar la ganancia de transferencia de datos [159]
transferencia de potencia capacitiva [154]La transferencia de energía capacitiva (CPT), donde la energía se transfiere utilizando un campo eléctrico [75] ,Tambien denominada Transferencia de energía inalámbrica por acoplamiento eléctrico (EC-WPT) [41]
Se realiza mediante campos eléctricos variables en el tiempo. [15] es un acoplamiento formado por dos
superficies metálicas donde la electricidad se transfiere entre los puntos de contacto [32] Los dos pares de placas metálicas para formar un condensador
equivalente para transmitir energía [50][51][52][53] son electrodos del condensador en forma de cubiertas metálicas (placa). [75] (los
condensadores de ida y de retorno), La capacitancia de acoplamiento de estos elementos suele ser del orden de unos pocos
picofaradios [100]
suelen funcionar a niveles de frecuencia de MHz. [58][59][60]
tiene capacidades teóricas
de transferencia de energía de decenas de kilovatios o incluso megavatios [62]
Puede realizar una transferencia
de energía eficaz incluso con barreras metálicas [113]
Estructura
Componentes y fundamentos del sistema EC-WPT
Los campos electricos recorren las placas por sus polos, son de pequeño tamaño y peso. [15]
el dezplazamiento de corriente es dependiente de la permitividad del espacio libre [15].
Acoplamiento capacitivo [15]
Diagrama genérico para cargadores inalámbricos capacitivos [100]
estructura
Transferencia de energía inalámbrica: CPT[75]
Cuando el dieléctrico entre las dos placas en un sistema CPT es aire,
el valor de capacitancia es relativamente bajo [15].
El sistema transmisor es alimentado por una fuente de tensión alterna, lo que provoca la aparición de un potencial alterno transmitido a la carga sobre las cubiertas del receptor
el acoplamiento capacitivo solo puede transferir energía a distancias de unos pocos milímetros y requiere voltajes muy altos [1]. cargas a escala de kilovatios [32]
En submarina
a. La permitividad del agua de mar puede aumentar
significativamente la capacitancia de acoplamiento y mejorar la capacidad de transmisión [57]
Hibridos
Cuando los sistemas usan dos o mas metodos al mismo tiempo, se llaman hybrid wireless power transfer (HWPT) [162]
IPT Vs CPT
Comparación entre transferencia de energía inalámbrica inductiva y capacitiva. [15]
El CPT ofrece
algunos beneficios en tolerancia a la desalineación y no requiere ferritas, [15] Mas barato, pero requiere de distancias muy cortas [33]
El IPT es el
preferido hoy en día en la industria para aplicaciones de electrónica portátil [15]
Comparación de parámetros de varias tecnologías IPT [75]
Como se mencionó anteriormente, en el sistema IPT existe una gran cantidad
de reactancia inductiva. Por lo tanto, la red de adaptación capacitiva se utiliza para
el sistema IPT resonante. Para el sistema CPT, se requiere compensación inductiva
para cancelar la reactancia capacitiva introducida por el acoplador CPT. El sistema
CPT es la dualidad del sistema IPT [162]
, la
frecuencia de trabajo del canal IPT es de varias decenas de kHz. Si bien se
considera el pequeño condensador mutuo cuando el entrehierro de
transferencia alcanza el nivel de cien mm, la frecuencia de conmutación se
establece tradicionalmente en varios cientos de kHz a MHz para lograr
suficiente potencia de transferencia para el canal C [162]
Sistemas WPT omnidireccionales
[128], [129], [130], [131], [132], [133], [134], [135], [136]
1. Se utilizan varias fuentes de alimentación para varias bobinas de transmisión. Según la ubicación del receptor, la amplitud y la fase de las corrientes de las bobinas se controlan de forma dinámica. Esto requiere circuitos de control externos complicados para las mediciones y la retroalimentación
y puede resultar costoso en la práctica. [15]
2. Se conecta una única fuente de alimentación al transmisor. Esta técnica es más sencilla de implementar. Sin embargo, el sistema puede tener puntos ciegos donde el acoplamiento es mucho menor. [15]
Posicionamiento guiado
Se trata de un estándar que informa al usuario sobre la coincidencia de las posiciones del transmisor y del receptor. En caso de que no coincidan, se informa al usuario de cómo mover el receptor en relación con el transmisor para devolverlos a su posición correcta para una carga más eficiente [92] La coincidencia adecuada es posible gracias al imán que hay dentro del transmisor, que atrae al receptor que contiene el atractor magnético [75]
[75]
Posicionamiento libre: movimiento de la bobina primaria En este caso, el posicionamiento del receptor para que coincida correctamente con el transmisor y el receptor se realiza cambiando la posición de la bobina primaria para moverla hacia el receptor
[75]
el transmisor está equipado con un sistema de detección y localización del receptor. Después de detectar el receptor, el transmisor mueve la bobina del lado del devanado primario hacia el receptor. La ventaja de esta solución, al igual que en el caso del posicionamiento guiado, es el uso de una sola bobina en el transmisor. El ajuste preciso de la posición entre las bobinas requiere el uso de un mecanismo apropiado que permita cambiar la posición horizontal de la bobina en el transmisor. posibilidad de mover la bobina horizontal y verticalmente dependiendo de la ubicación del receptor
[75]
Posicionamiento libre
—Matriz de bobinas Este tipo de transmisor incluye una matriz de bobinas distribuidas sobre toda la superficie del transmisor. En este caso, la disposición del transmisor y el receptor es más relajada. Para obtener una distribución homogénea de la fuerza magnética, las bobinas se apilan en capas, generalmente formando tres capas. El campo magnético generado por las bobinas sándwich es similar al campo magnético generado por las soluciones descritas anteriormente. Una ventaja de este tipo de transmisor es que las posiciones del transmisor y el receptor pueden ser arbitrarias, siempre que estén dentro de la fuerza magnética, lo que significa que no se requiere una alineación precisa de la posición entre el transmisor y el receptor. Sin embargo, una desventaja de esta solución es el desafío de implementar el posicionamiento en serie y en capas de las bobinas del transmisor en la PCB, manteniendo así la calidad a un nivel satisfactorio
Destinado para Vehiculos electricos
Sistema de carga inalámbrico diseñado para vehículos eléctricosEste sistema está formado por el receptor ubicado en el chasis de un coche eléctrico, mientras que el transmisor se encuentra bajo la superficie de la carretera, aparcamiento, etc. El transmisor incluye una fuente de energía de baja frecuencia, un convertidor con un sistema de corrección del factor de potencia y un inversor de alta frecuencia, una bobina de compensación y una bobina de transmisión, también llamada bobina primaria.
A su vez, el circuito receptor incluye un circuito resonante que suministra energía al rectificador de alta frecuencia, filtro y batería. La distancia entre el transmisor y el receptor depende del tipo de vehículo, el espesor de la superficie de la carretera y la distancia al suelo, y por lo general no supera los 0,4 m. La frecuencia de resonancia del sistema de compensación de las bobinas de transmisión y recepción determina la frecuencia de conmutación requerida de los inversores y suele oscilar entre 20 y 100 kHz [95].
la eficiencia de la transferencia de energía depende del diseño de las bobinas (redondas, solenoides planas, bipolares, tripolares, en zigzag) y de la topología del sistema de compensación. [85][86][96]
Por Transmisión de Energía y Datos
Los sistemas de transmisión de energía y datos, posen su contraparte de los sistemas unicamente de transmisión de energía, como son El WPDT
capacitivo (C-WPDT) , I WPDT para inductivo. [156]
Divide los sistemas de transmision de energia y datos en: Con enlace de datos independiente, simultenea y multiplexada [142]
. 1 Diagrama esquemático del sistema MCR-TIP. a) Con enlace de datos independiente. [142]
b) El concepto original de la tecnología WPIDT. La línea roja indica la ruta del flujo de energía y la línea azul indica la ruta de transmisión de datos [142]
c) Un esquema WPIDT práctico mediante la multiplexación de reguladores CC-CC en cascada para transmisor de datos. La línea roja indica la ruta del flujo de energía y la línea azul indica la ruta de transmisión de datos [142]
En primera manera WPIT Establece un canal de
transferencia de información además del enlace inductivo de transferencia de
energía [160] la transferencia de energía y la comunicación podrían
controlarse por separado; sin embargo, estos métodos tienen altos costos,
alta complejidad y problemas de interferencia
La Segunda manera WPIT utiliza el mismo enlace inductivo para la transferencia
de energía y la transferencia de información [160]. a segunda forma de utilizar un
enlace inductivo está ampliamente adaptada en las aplicaciones. Incluye dos
tipos de métodos: uno es inyectar un portador de datos de comunicación en
un portador de energía [160]; El método de inyección tiene la ventaja de controlar la energía y los datos de
forma independiente, pero existe interferencia cruzada entre el portador de
energía y el portador de datos, lo que deteriora la calidad de la información. Y
este método necesita más equipos para inyectar datos en el portado [160]
el otro modula la portadora de energía según
los datos de comunicación [160] El
método de modulación utiliza la misma portadora para la transferencia de
energía y la transferencia de datos, por lo que no hay ningún problema de
interferencia y no necesita ningún equipo adicional. El método de modulación
incluye el método basado en modulación de modulación por desplazamiento
de amplitud (ASK) (ASK-WPIT) [160]
LA transmisión simultanea de energía y datos SWPDT
Las tecnologías que transmiten energía e información simultáneamente se conocen generalmente como tecnología de transferencia inalámbrica simultánea de energía e información/datos (SWPIT/SWPDT) [142]
(SWPIT/SWPDT) se suele usar para altar potencia [142]
(SWPIT) se suele usar para baja potencia. [142]
en sistemas SWPIT de alta potencia, los métodos que multiplexan las bobinas de potencia para transmitir señales de datos con una portadora de frecuencia diferente [143][144][145][146] no son aplicables a un sistema MCR-WPT a larga distancia [142]
, la tecnología SWPDT se puede clasificar a grandes rasgos en dos tipos.
La primera El tipo utiliza dos pares de acoplamientos Coaxiales o no coaxiales Si los dos pares de acoplamiento son coaxiales, la interferencia entre la potencia y la transferencia de datos es significativa. Si los dos pares de acoplamiento no son coaxiales, el sistema SWPDT ocupa un espacio mayor, por lo que no es adecuado para aplicaciones donde el secundario gira con respecto al primario. Debido a estas desventajas, el primer tipo de tecnología SWPDT no se utiliza ampliamente [159]
El segundo tipo de sistema SWPDT emplea sólo un par de acoplamientos. Según
el soporte de datos, se puede clasificar en dos subtipos. El primer subtipo utiliza el
soporte de energía como soporte de datos, mientras que el segundo subtipo
introduce soportes de datos dedicados. Estos dos subtipos se denominan brevemente
SWPDT de modulación directa (DM-SWPDT) y SWPDT de inyección de señal (SISWPDT), respectivamente [159]
La manipulación por desplazamiento de amplitud (ASK) y la manipulación por
desplazamiento de carga (LSK) son los métodos de modulación más comúnmente
empleados en DM-SWPDT [159]
Las principales innovaciones y contribuciones de este estudio se resumen a continuación. En primer lugar, este artículo propone un nuevo esquema SI-SWPDT que utiliza topología de compensación DS-LCC, modulación y demodulación FSK, acoplamiento inductivo y circuito de demodulación de datos diferencial. FSK se introduce en los sistemas SI-SWPDT para mejorar el rendimiento anti-ruido de la transferencia de datos. En segundo lugar, se construyen los modelos equivalentes simplificados del sistema SI-SWPDT propuesto, con base en los cuales se analizan las características de la transferencia de potencia y datos y la diafonía entre ellos. También se presenta la metodología de diseño de los transformadores de inyección y extracción de datos. En tercer lugar, se logra simultáneamente la transferencia de potencia inalámbrica de alta potencia y alta eficiencia y la transferencia de datos inalámbrica de alta velocidad y robusta. La característica de CCO se mantiene independientemente de la transferencia de datos. En comparación con los trabajos informados, el rendimiento general del sistema propuesto mejora significativamente. [159]
VENTAJAS, DESVENTAJAS Y APLICACIONES DE LOS SISTEMAS PC-SWPDT, HFDC-SWPDT, MIC-SWPDT E ICHC-SWPDT [140]
Un circuito de puente completo en
electrónica de potencia es un inversor o un rectificador, mientras que en
los sistemas de comunicación es un mezclador de frecuencia que
modula una señal de una frecuencia a otra. De hecho, el inversor y el
rectificador se pueden modelar como el producto de una señal de entrada de onda cuadrada de una frecuencia específica, exactamente como el mezclador de frecuencias [142]
La transferencia inalámbrica simultánea de información y energía (SWIPT) [35] Las redes inalámbricas de próxima generación se conciben como una convergencia de comunicación, detección ambiental y computación distribuida. [11] estas redes pueden tener nodos participantes con heterogeneidad de requisitos de energía variados.
Clasificación de los sistemas SWPDT. [140]
Transferencia de energía y datos a través de un
solo canal (SC-SWPDT)
SWPDT basado en
portador de energía (PC-SWPDT)
En PC-SWPDT, la señal
de datos se genera modulando directamente la señal de potencia [117][118][119]
es difícil lograr una salida de corriente constante (CCO) o una salida de voltaje
constante (CVO) debido a la modulación directa de la señal de potencia [140]
muestra un
rendimiento moderado en el nivel de potencia y la velocidad de datos, que
depende de la frecuencia de conmutación de los componentes activos en
el sistema SWPDT[140]
la señal de alimentación se multiplexa como señal
de datos. No se requiere ningún componente pasivo adicional para la
transferencia de datos. Sólo se añaden unos pocos componentes activos
al sistema WPT original, lo que da como resultado un pequeño aumento de
volumen. La señal de alimentación en el sistema PC-SWPDT también
actúa como señal de datos. Por tanto, la demodulación es mucho más
sencilla [140]
SWPDT basado en portador de
datos de alta frecuencia (HFDC-SWPDT)
la señal de datos modulada se inyecta
en el canal común mediante multiplexación por división de frecuencia [120][121][122][123][124][125]
la señal de datos puede demodularse incorrectamente debido a
la baja relación señal-ruido (SNR) cuando la potencia transferida es alta. SNR es un
concepto ampliamente utilizado en comunicación. Sin embargo, hasta ahora, no existe
un método estándar para calcular la SNR de un sistema SWPDT [140]
Pueden lograr alta potencia y alta
velocidad de datos [140]
La potencia de
transferencia de datos es muy baja. Sin embargo, modular la señal de
potencia para la transferencia de datos romperá la característica CVO o
CCO del sistema WPT original.
el sistema HFDC-SWPDT puede
alcanzar alta potencia y alta velocidad de datos simultáneamente. Se pueden adoptar
ASK, FSK y PSK simples para lograr una alta velocidad de datos debido a una alta
frecuencia del portador de datos. La telemetría full-duplex también se puede realizar
en el sistema HFDC-SWPDT., requieren varios componentes pasivos adicionales para formar captadores de ondas y
lograr una SNR y una velocidad de datos altas Lo que se refleja en coste y volumen[140]
Transferencia de energía y datos a través de múltiples canales (MC-SWPDT).
sistema SW-PDT de múltiples canales inductivos (MICSWPDT)
agregando pares de bobinas adicionales para la
transferencia de datos [126][127][137]
Pueden lograr alta potencia y alta velocidad de datos [140] no se necesita ningún
componente pasivo adicional para una SNR alta, , el acoplador
magnético debe diseñarse cuidadosamente para lograr un acoplamiento cruzado casi
nulo entre las bobinas de alimentación y de dato. las bobinas de tipo vertical,
muestran poca tolerancia a la desalineación y baja densidad de potencia[140]
se adopta principalmente en aplicaciones de alta potencia con bajos
requisitos de volumen [140]
sistema SWPDT de canales
híbridos inductivo-capacitivo (ICHC- SWPDT)
mediante la utilización
de campos híbridos para SWPDT [138][139]
los datos se pueden transmitir modulando directamente señales de potencia o utilizando dispositivos adicionales para generar la señal del portador de datos . [140]
En el primer
grupo, la energía y los datos se transfieren a través de canales separados, Los datos se transfieren a través del campo eléctrico generado por las
capacitancias de las bobinas y las placas protectoras metálicas [140]
En el segundo grupo, la energía y los datos se transfieren a través de canales
híbridos, se realiza utilizando un campo
híbrido. [140]
Destinados para Dispositivos médicos implantables IMD
Los métodos para proporcionar energía a los IMD se pueden clasificar en dos tipos:
Interno, fuentes de energía desde el cuerpo humano, tienen la desventaja de proporcionar niveles de potencia extremadamente bajos e impredecibles que impiden su adopción en la mayoría de las aplicaciones [10]
Extracorporal una fuente de energía externa se acopla al recolector de energía implantado dentro del cuerpo, que cargará un dispositivo de acumulación [10].
Diagrama de bloques general de un dispositivo implantable con batería. [10]
Su estructura Se compone de detección/actuación, procesamiento de señales, comunicación (dispositivo transmisor) y gestión de energía, así como para almacenamiento de energía (normalmente implementado). [10]
lustración 2 Diagrama de bloques de un dispositivo implantable con recolección de energía. [10]Métodos comunes de los externa son : radiofrecuencia, inducción electromagnética u ondas de ultrasonido [10]
Bibliografia
[0] J. Huang, Y. Zhou, Z. Ning, and H. Gharavi, “Wireless Power Transfer and Energy Harvesting: Current Status and Future Prospects,” IEEE Wirel Commun, vol. 26, no. 4, pp. 163–169, Aug. 2019, doi: 10.1109/MWC.2019.1800378.
[1] V. F. G. Tseng, S. S. Bedair, and N. Lazarus, “Acoustic wireless power transfer with receiver array for enhanced performance,” WPTC 2017 - Wirel. Power Transf. Conf., no. March, 2017, doi: 10.1109/WPT.2017.7953842.
[2] A. A. Eteng, H. H. Goh, S. K. A. Rahim, and A. Alomainy, “A Review of Metasurfaces for Microwave Energy Transmission and Harvesting in Wireless Powered Networks,” IEEE Access, vol. 9, pp. 27518–27539, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3058151.
[3] W. X. Lian et al., “A Fully-Integrated CMOS Dual-Band RF Energy Harvesting Front-End Employing Adaptive Frequency Selection,” IEEE Access, vol. 11, no. July, pp. 74121–74135, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3296145.
[4] F. Mazzilli, C. Lafon, and C. Dehollain, “A 10.5 cm ultrasound link for deep implanted medical devices,” IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst., vol. 8, no. 5, pp. 738–750, 2014, doi: 10.1109/TBCAS.2013.2295403.
[5] J. Charthad, M. J. Weber, T. C. Chang, and A. Arbabian, “A mm-Sized Implantable Medical Device (IMD) With Ultrasonic Power Transfer and a Hybrid Bi-Directional Data Link,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 50, no. 8, pp. 1741–1753, 2015, doi: 10.1109/JSSC.2015.2427336.
[6] T. Lawry, “A HIGH PERFORMANCE SYSTEM FOR WIRELESS TRANSMISSION OF POWER AND DATA THROUGH SOLID METAL ENCLOSURES,” Polytechnic Institut, 2011. [Online]. Available: https://www.proquest.com/openview/52a3fad879bb5d8a89f78a15115e8b66/1?pq-origsite=gscholar&cbl=18750
[7] C. Huang, T. Kawajiri, and H. Ishikuro, “A near-optimum 13.56 MHz active rectifier with circuit-delay real-time calibrations for high-current biomedical implants,” Proc. Cust. Integr. Circuits Conf., vol. 2015-Novem, no. 8, pp. 1797–1809, 2015, doi: 10.1109/CICC.2015.7338391.
[8] M. A. Ghanad and C. Dehollain, “A passive CMOS rectifier with leakage current control for medical implants,” 2012 19th IEEE Int. Conf. Electron. Circuits, Syst. ICECS 2012, pp. 520–523, 2012, doi: 10.1109/ICECS.2012.6463694.
[9] J. Yang, Y. Shi, W. Y. Wei, and H. Shen, “A wireless power transfer system based on impedance matching network,” Int. J. RF Microw. Comput. Eng., vol. 30, no. 12, pp. 1–10, 2020, doi: 10.1002/mmce.22437.
[10] A. Ballo, M. Bottaro, and A. D. Grasso, “A review of power management integrated circuits for ultrasound-based energy harvesting in implantable medical devices,” Appl. Sci., vol. 11, no. 6, pp. 1–21, 2021, doi: 10.3390/app11062487.
[11] M. Di Renzo et al., “Smart radio environments empowered by reconfigurable AI meta-surfaces: an idea whose time has come,” Eurasip J. Wirel. Commun. Netw., vol. 2019, no. 1, 2019, doi: 10.1186/s13638-019-1438-9.
[12] Xie, L., Shi, Y., Hou, Y.T., Lou, A.: Wireless power transfer and applications to sensor
networks. IEEE Wirel. Commun. 20, 140–145 (2013)
[13] T. Helgesen and M. Haddara, “Wireless power transfer solutions for ‘Things’ in the internet of things,” in Advances in Intelligent Systems and Computing, Springer Verlag, 2019, pp. 92–103. doi: 10.1007/978-3-030-02686-8_8.
[14] Y. Zeng et al., “Communications and Signals Design for
Wireless Power Transmission,” IEEE Trans. Commun., vol. 65,
no. 5, May 2017, pp. 2264–90.
[15] A. Laha, A. Kalathy, M. Pahlevani, and P. Jain, “A Comprehensive Review on Wireless Power Transfer Systems for Charging Portable Electronics,” Eng, vol. 4, no. 2. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), pp. 1023–1057, Jun. 01, 2023. doi: 10.3390/eng4020061.
[16] A. Baraskar, H. Chen, Y. Yoshimura, S. Nagasaki, and T. Hanada, “Verify the Wireless Power Transmission in Space using Satellite to Satellite System,” International Journal on Emerging Technologies, vol. 12, no. 2, pp. 110–118, 2021, [Online]. Available: https://hal.science/hal-03525749
[17]. Rodenbeck, C. T., Jaffe, P. I., Strassner II, B. H.,
Hausgen, P. E., McSpadden, J. O., Kazemi, H., ... &
Self, A. P. (2021). Microwave and Millimeter Wave
Power Beaming. IEEE Journal of Microwaves, 1(1),
229-259.
[18]. Kumar, K., & Bhattacharya, M. (2019, March).
Modelling and Efficiency Analysis of Microwave
Wireless Power Transfer System. In 2019 Innovations in
Power and Advanced Computing Technologies (iPACT) (Vol. 1, pp. 1-7). IEEE.
[19] . Chawla, N., Tosunoglu, S.: State of the art in inductive charging for electronic appliances and
its future in transportation. In: 2012 Florida Conference on Recent Advances in Robotics, pp.
1–7 (2012)
[20] Lu, X., Wang, P., Niyato, D., Kim, D.I., Han, Z.: Wireless charging technologies:
fundamentals, standards, and network applications. IEEE Commun. Surv. Tutor. 18, 1413–
1452 (2016)
[21] Lu, X., Wang, P., Niyato, D., Han, Z.: Resource allocation in wireless networks with RF
energy harvesting and transfer. IEEE Netw. 29, 68–75 (2015)
[22] Imura, T., Hori, Y.: Maximizing air gap and efficiency of magnetic resonant coupling for
wireless power transfer using equivalent circuit and Neumann formula. IEEE Trans. Ind.
Electron. 58, 4746–4752 (2011)
[23] Beh, T.C., Kato, M., Imura, T., Oh, S., Hori, Y.: Automated impedance matching system for
robust wireless power transfer
[24] Renzo, M.D., Lu, W.: System-level analysis and optimization of cellular networks with
simultaneous wireless information and power transfer: stochastic geometry modeling. IEEE
Trans. Veh. Technol. 66, 2251–2275 (2017)
[25] Brown, W.C.: The history of power transmission by radio waves. IEEE Trans. Microw.
Theory Tech. 32, 1230–1242 (1984)
[26] Dai, J., Ludois, D.C.: Wireless electric vehicle charging via capacitive power transfer through
a conformal bumper. In: 2015 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition
(APEC), pp. 3307–3313 (2015)
[27] Hui, S.Y.R., Zhong, W., Lee, C.K.: A critical review of recent progress in mid-range wireless
power transfer. IEEE Trans. Power Electron. 29, 4500–4511 (2014)
[28] Kurs, A., Karalis, A., Moffatt, R., Joannopoulos, J.D., Fisher, P., Soljačić, M.: Wireless power
transfer via strongly coupled magnetic resonances. Science 317, 83–86 (2007)
[29]. Dickinson, R. M. T. (2002). Wireless Power
Transmission Technology State-Of-The-Art. IAF
abstracts, 34th COSPAR Scientific Assembly, 741.
[30] . Huang, K., Lau, V.K.: Enabling wireless power transfer in cellular networks: architecture,
modeling and deployment. IEEE Trans. Wirel. Commun. 13, 902–912 (2014)
[31] Ding, P.-P., Bernard, L., Pichon, L., Razek, A.: Evaluation of electromagnetic fields in human
body exposed to wireless inductive charging system. IEEE Trans. Magn. 50, 1037–1040 (2014)
[32] . Dai, J., Ludois, D.C.: A survey of wireless power transfer and a critical comparison of
inductive and capacitive coupling for small gap applications. IEEE Trans. Power Electron.
30, 6017–6029 (2015)
[33] Hui, S.: Planar wireless charging technology for portable electronic products and Qi. Proc.
IEEE 101, 1290–1301 (2013)
[34] Xie, L., Shi, Y., Hou, Y.T., Sherali, H.D.: Making sensor networks immortal: an energy-renewal
approach with wireless power transfer. IEEE/ACM Trans. Netw. 20, 1748–1761 (2012)
[35] A. Costanzo and D. Masotti, “Energizing 5G,” IEEE Microw. Mag., vol. 18, no. April, pp. 125–136, 2017, doi: 10.1109/MMM.2017.2664001.
[36] Boshkovska, E., Koelpin, A., Ng, D.W.K., Zlatanov, N., Schober, R.: Robust beamforming for SWIPT systems with non-linear energy harvesting model. In: 2016 IEEE 17th International Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications (SPAWC), pp. 1–5 (2016)
[37] Clerckx, B., Bayguzina, E.: Waveform design for wireless power transfer. IEEE Trans. Signal
Process. 64, 6313–6328 (2016)
[38] Galinina, O., Tabassum, H., Mikhaylov, K., Andreev, S., Hossain, E., Koucheryavy, Y.: On
feasibility of 5G-grade dedicated RF charging technology for wireless-powered wearables.
IEEE Wirel. Commun. 23, 28–37 (2016)
[39] . Cannon, B.L., Hoburg, J.F., Stancil, D.D., Goldstein, S.C.: Magnetic resonant coupling as a
potential means for wireless power transfer to multiple small receivers. IEEE Trans. Power
Electron. 24, 1819–1825 (2009)
[40] A. W. S. Putra, H. Kato, and T. Maruyama, “Hybrid optical wireless power and data transmission system,” in 2020 IEEE PELS Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power Transfer, WoW 2020, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., Nov. 2020, pp. 374–376. doi: 10.1109/WoW47795.2020.9291276.
[41] D. Wang, J. Zhang, S. Cui, Z. Bie, F. Chen, and C. Zhu, “The state-of-the-arts of underwater wireless power transfer: A comprehensive review and new perspectives,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 189. Elsevier Ltd, Jan. 01, 2024. doi: 10.1016/j.rser.2023.113910.
[42] Dai J, Ludois DC. A survey of wireless power transfer and a critical comparison of
inductive and capacitive coupling for small gap applications. IEEE Trans Power
Electron 2015;30:6017–29. https://doi.org/10.1109/TPEL.2015.2415253.
[43] Sasaki S, Tanaka K, Maki K. Microwave power transmission technologies for solar
power satellites. Proc IEEE 2013;101:1438–47. https://doi.org/10.1109/
JPROC.2013.2246851.
[44] Mayordomo I, Drager ¨ T, Spies P, Bernhard J, Pflaum A. An overview of technical
challenges and advances of inductive wireless power transmission. Proc IEEE
2013;101:1302–11. https://doi.org/10.1109/JPROC.2013.2243691.
[45] Pavlidis D, Hartnagel HL. Dielectric waveguides for underwater transmission of
high microwave power. In: 1977 IEEE MTT-S international microwave
symposium digest. IEEE; 1977. p. 156–9.
[46] Shih P-J, Shih W-P. Design, fabrication, and application of bio-implantable
acoustic power transmission. J Microelectromech Syst 2010;19:494–502. https://
doi.org/10.1109/JMEMS.2010.2042568
[47] Liu Q, Wu J, Xia P, Zhao S, Chen W, Yang Y, et al. Charging unplugged: will
distributed laser charging for mobile wireless power transfer work. IEEE Veh
Technol Mag 2016;11:36–45. https://doi.org/10.1109/MVT.2016.2594944.
[48] Jin K, Zhou W. Wireless laser power transmission: a review of recent progress.
IEEE Trans Power Electron 2018;34:3842–59. https://doi.org/10.1109/
TPEL.2018.2853156.
[49] Summerer L, Purcell O. Concepts for wireless energy transmission via laser.
Europeans Space Agency (ESA)-Advanced Concepts Team; 2009.
[50] Lu F, Zhang H, Mi C. A review on the recent development of capacitive wireless
power transfer technology. Energies 2017;10:1752. https://doi.org/10.3390/
en10111752.
[51] Moon J. High-frequency capacitive wireless power transfer technologies. J. Power
Electronics 2021;21:1243–57. https://doi.org/10.1007/s43236-021-00262-4.
[52] Wang Z, Zhang Y, He X, Luo B, Mai R. Research and application of capacitive
power transfer system: a review. Electronics 2022;11:1158. https://doi.org/
10.3390/electronics11071158.
[53] Theodoridis MP. Effective capacitive power transfer. IEEE Trans Power Electron
2012;27:4906–13. https://doi.org/10.1109/TPEL.2012.2192502.
[54] Lu F. High power capacitive power transfer for electric vehicle charging
applications. PhD Thesis 2017. https://deepblue.lib.umich.edu/handle/2027.
42/138493.
[55] Lu F, Zhang H, Hofmann H, Mi C. A double-sided LCLC-compensated capacitive
power transfer system for electric vehicle charging. IEEE Trans Power Electron
2015;30:6011–4. https://doi.org/10.1109/TPEL.2015.2446891.
[56] Rim CT, Mi C. Wireless power transfer for electric vehicles and mobile devices.
John Wiley & Sons; 2017.
[57] Tamura M, Naka Y, Murai K, Nakata T. Design of a capacitive wireless power
transfer system for operation in fresh water. IEEE Trans Microw Theor Tech 2018;
66:5873–84. https://doi.org/10.1109/TMTT.2018.2875960.
[58] Lu F, Zhang H, Mi C. A two-plate capacitive wireless power transfer system for
electric vehicle charging applications. IEEE Trans Power Electron 2017;33:964–9.
https://doi.org/10.1109/TPEL.2017.2735365.
[59] Zhang H, Lu F, Hofmann H, Liu W, Mi CC. A four-plate compact capacitive
coupler design and LCL-compensated topology for capacitive power transfer in
electric vehicle charging application. IEEE Trans Power Electron 2016;31:
8541–51.
[60] Zhang H, Lu F, Hofmann H, Liu W, Mi CC. Six-plate capacitive coupler to reduce
electric field emission in large air-gap capacitive power transfer. IEEE Trans
Power Electron 2017;33:665–75. https://doi.org/10.1109/TPEL.2017.2662583
[61] Infineon Application Brochure Wireless Charging Update. Available online: https://www.infineon.com/dgdl/InfineonWirelessCharging-ApplicationBrochure-v06_00-EN.pdf?fileId=5546d4625b0fb03b015b0fd1aab50000 (accessed on 12 January 2023).
[62] Zhang H, Lu F. Feasibility study of the high-power underwater capacitive wireless
power transfer for the electric ship charging application. 2019 IEEE Electric Ship
Technologies Symposium (ESTS); 2019. p. 231–5. https://doi.org/10.1109/
ESTS.2019.8847929.
[63] Dionigi M, Costanzo A, Mastri F, Mongiardo M, Monti G. Recent advances on
magnetic resonant wireless power transfer. Wireless Power Transfer 2022:
217–70. https://doi.org/10.1201/9781003340072-6.
[64] Mou X, Gladwin DT, Zhao R, Sun H. Survey on magnetic resonant coupling
wireless power transfer technology for electric vehicle charging. IET Power
Electron 2019;12:3005–20. https://doi.org/10.1049/iet-pel.2019.0529
[65] Beh TC, Kato M, Imura T, Oh S, Hori Y. Automated impedance matching system
for robust wireless power transfer via magnetic resonance coupling. IEEE Trans
Ind Electron 2012;60:3689–98. https://doi.org/10.1109/TIE.2012.2206337.
[66] Wang C-S, Stielau OH, Covic GA. Design considerations for a contactless electric
vehicle battery charger. IEEE Trans Ind Electron 2005;52:1308–14. https://doi.
org/10.1109/TIE.2005.855672
[67] Song K, Wei R, Yang G, Zhang H, Li Z, Huang X, et al. Constant current charging
and maximum system efficiency tracking for wireless charging systems employing
dual-side control. IEEE Trans Ind Appl 2019;56:622–34. https://doi.org/
10.1109/TIA.2019.2942278.
[68] Seo D-W, Lee J-H. Frequency-tuning method using the reflection coefficient in a
wireless power transfer system. IEEE Microw Wireless Compon Lett 2017;27:
959–61. https://doi.org/10.1109/LMWC.2017.2750023.
[69] Li W, Zhao H, Li S, Deng J, Kan T, Mi CC. Integrated LCC compensation topology
for wireless charger in electric and plug-in electric vehicles. IEEE Trans Ind
Electron 2015;62:4215–25. https://doi.org/10.1109/TIE.2014.2384003.
[70] Li S, Li W, Deng J, Nguyen TD, Mi CC. A double-sided LCC compensation network
and its tuning method for wireless power transfer. IEEE Trans Veh Technol 2015;
64:2261–73. https://doi.org/10.1109/TVT.2014.2347006.
[71] Li W, Zhao H, Deng J, Li S, Mi CC. Comparison study on SS and double-sided LCC
compensation topologies for EV/PHEV wireless chargers. IEEE Trans Veh Technol
2016;65:4429–39. https://doi.org/10.1109/TVT.2015.2479938.
[73] Zhang Y, Wei G, Wang C, Yin Y, Feng J, Na T, et al. A hybrid compensation
topology with constant current and constant voltage outputs for wireless charging
system. IEEE Transactions on Transportation Electrification 2022. https://doi.
org/10.1109/TTE.2022.3208195. 1–1.
[74] G. Chen, Y. Sun, J. Huang, B. Zhou, F. Meng, and C. Tang, “Wireless power and data transmission system of submarine cable-inspecting robot fish and its time-sharing multiplexing method,” Electronics (Switzerland), vol. 8, no. 8, Aug. 2019, doi: 10.3390/electronics8080838.
[75] K. Detka and K. Górecki, “Wireless Power Transfer—A Review,” Energies (Basel), vol. 15, no. 19, 2022, doi: 10.3390/en15197236.
[76] Popovic, Z. Near- and Far-Field Wireless Power Transfer. In Proceedings of the 2017 13th International Conference on Advanced
Technologies, Systems and Services in Telecommunications (TELSIKS), Nis, Serbia, 18–20 October 2017.
[77] Lin, W.; Ziolkowski, R.W. Far field wireless power transfer for IoT applications enabled by an ultra-compact and highly-efficient
Huygens rectenna. In Proceedings of the 2020 IEEE Wireless Power Transfer Conference (WPTC), Seoul, Korea, 24 December
2020; pp. 69–71. http://doi.org/10.1109/WPTC48563.2020.9295632
[78] Zhang, H.; Shlezinger, N.; Guidi, F.; Dardari, D.; Imani, M.F.; Eldar, Y.C. Near-Field Wireless Power Transfer for 6G Internet of
Everything Mobile Networks: Opportunities and Challenges. IEEE Commun. Mag. 2022, 60, 12–18 http://doi.org/10.1109/MCOM.001.2100702
[79] Wang, C.; Xu, W.; Zhang, C.; Wang, M.; Wang, X. Microwave wireless power transmission technology index system and test
evaluation methods. EURASIP J. Adv. Signal Process. 2022, 16, 2478 http://doi.org/10.1186/s13634-022-00846-7
[80] Zhang, Q.; Fang, W.; Liu, Q.; Wu, J.; Xia, P.; Yang, L. Distributed Laser Charging: A Wireless Power Transfer Approach. IEEE
Internet Things J. 2018, 5, 3853–3864. http://doi.org/10.1109/JIOT.2018.2851070
[81] Wang, X.; Lu, C.; Wang, C.; Liu, P.; Xu, W.; Zhou, Y.; Wang, F. Methods for testing the performance of long-distance wireless
power transmission systems. EURASIP J. Wirel. Commun. Netw. 2020, 2020, 2536. http://doi.org/10.1186/s13638-020-01874-3
[82] Dang, K.; Zhang, J.; Zhou, H.; Huang, S.; Zhang, T.; Bian, Z.; Zhang, Y.; Wang, X.; Zhao, S.; Wei, K.; et al. A 5.8-GHz High-Power
and High-Efficiency Rectifier Circuit with Lateral GaN Schottky Diode for Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Power Electron.
2020, 35, 2247–2252 http://doi.org/10.1109/TPEL.2019.2938769
[83] Zheng, S.; Liu, W.; Pan, Y. Design of an Ultra-Wideband High-Efficiency Rectifier for Wireless Power Transmission and Harvesting
Applications. IEEE Trans. Ind. Inform. 2019, 15, 3334–3342.http://doi.org/10.1109/TII.2018.2874460
[84] Van den Bossche, A.; Valchev, V. Inductor and Transformers for Power Electronic; CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 2005.
[85] Wen, F.; Chu, X.; Li, Q.; Gu, W. Compensation Parameters Optimization of Wireless Power Transfer for Electric Vehicles. Electronics
2020, 9, 789. http://doi.org/10.3390/electronics9050789
[86] Badwey, M.A.; Abbasy, N.H.; Eldallal, G.M. An efficient design of LC-compensated hybrid wireless power transfer system for
electric vehicle charging applications. Alex. Eng. J. 2022, 61, 6565–6580 http://doi.org/10.1016/j.aej.2021.12.016
[87] Sidiku, M.B.; Eronu, E.M.; Ashigwuike, E.C. Review On Wireless Power Transfer: Concepts, Implementations, Challenges, and
Mitigation. Niger. J. Technol. 2020, 39, 1206–1215.
[88] Kim, D.; Abu-Siada, A.; Sutinjo, A. State of the art literature review of WPT: Current limitations and solutions on ITP. Electr. Power
Syst. Res. 2018, 154, 493–502 http://doi.org/10.1016/j.epsr.2017.09.018
[89] Mohsan, S.A.H.; Khan, M.A.; Rokia LS, R.; Islam, A.; Mahmood, A.; Mazinani, A.; Amjad, H. A review on Research Challenges,
Limitation and Practical Solution for Underwater Wireless Power Transfer. Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl. 2020, 11, 554–562. http://doi.org/10.14569/IJACSA.2020.0110869
[90] Marcinek, M. Rezonansowy układ przekształtnikowy z aktywn ˛a stabilizacj ˛a punktu pracy w systemach bezstykowego przekazywania energii. Ph.D. Thesis, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Szczecin, Poland, 2015.
[91] Kevin, L. Comparative Study of Different Coil Geometries for Wireless Power Transfer. 2016. Available online: https://www.google.
com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiXof739aX6AhUBtYsKHbwWDMYQFnoECAgQAQ&
url=http%3A%2F%2Futpedia.utp.edu.my%2F17133%2F1%2FFinal%2520Dissertation%2520%2528Final%2529%2520-%252
0Lau%2520Kevin%252016392.pdf&usg=AOvVaw3IoxNm3qaKiYuzHRc362S9 (accessed on 26 September 2022).
[92] Van Wageningen, D.; Staring, T. The Qi Wireless Power Standard. In Proceedings of the 14th International Power Electronics and Motion Control Conference (EPE-PEMC 2010), Ohrid, Macedonia, 6–8 September 2010; pp. 15–25.
[93] Airfuel Standard Consorcium Website. Available online: https://airfuel.org/ (accessed on 26 September 2022)
[94] Lecluyse, C.; Minnaert, B.; Kleemann, M. A Review of the Current State of Technology of Capacitive Wireless Power Transfer.
Energies 2021, 14, 5862. http://doi.org/10.3390/en14185862
[95] Iqteit, N.; Yahya, K.; Khan, S.A. Wireless Power Charging in Electrical Vehicles; Intechopen: London, UK, 2021.
[96] Song, S.; Zhang, W.; Jin, Z.; Geng, Q. Analysis of S-S Resonance Compensation Circuit of Electric Vehicle Wireless Power Transfer
System. In Proceedings of the IEEE 4th Conference on Energy Internet and Energy System Integration (EI2), Wuhan, China, 15
February 2020; pp. 619–622. http://doi.org/10.1109/EI250167.2020.9347234
[97] Das, H.S.; Rahman, M.M.; Li, S.; Tan, C.W. Electric vehicles standards, charging infrastructure, and impact on grid integration: A
technological review. Renew. Sustain. Energy Rev. 2020, 120, 109618 http://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109618
[98] Tie, S.F.; Tan, C.W. A review of energy sources and energy management system in electric vehicles. Renew Sustain. Energy Rev.
2013, 20, 82–102 https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1364032112006910
[99] Ahmad, A.; Alam, M.S.; Chabaan, R. A Comprehensive Review of Wireless Charging Technologies for Electric Vehicles. IEEE
Trans. Transp. Electr. 2017, 4, 38–63 https://doi.org/10.1109/TTE.2017.2771619
[100] A. Triviño, J. M. González-González, and J. A. Aguado, “Wireless power transfer technologies applied to electric vehicles: A review,” Energies, vol. 14, no. 6. MDPI AG, Mar. 02, 2021. doi: 10.3390/en14061547.
[101] Triviño-Cabrera, A.; Aguado, J.; González, J. Analytical characterisation of magnetic field generated by ICPT wireless charger.
Electron. Lett. 2017, 53, 871–873 http://dx.doi.org/10.1049/el.2017.0968
[102] González-González, J.; Triviño-Cabrera, A.; Aguado, J.; González-González, J.M.; Triviño-Cabrera, A.; Aguado, J.A. Design
and Validation of a Control Algorithm for a SAE J2954-Compliant Wireless Charger to Guarantee the Operational Electrical
Constraints. Energies 2018, 11, 604 http://dx.doi.org/10.3390/en11030604
[103] Triviño-Cabrera, A.; Ochoa, M.; Fernández, D.; Aguado, J.A. Independent primary-side controller applied to wireless chargers
for electric vehicles. In Proceedings of the 2014 IEEE International Electric Vehicle Conference, IEVC 2014, Florence, Italy, 17–19
December 2014; Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.: New York City, NY, USA, 2014
[104] Thrimawithana, D.J.; Madawala, U.K. A primary side controller for inductive power transfer systems. In Proceedings of the
IEEE International Conference on Industrial Technology, Via del Mar, Chile, 14–17 March 2010; pp. 661–666.
[105] Miller, J.M.; Onar, O.C.; Chinthavali, M. Primary-side power flow control of wireless power transfer for electric vehicle charging.
IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron. 2015, 3, 147–162 http://dx.doi.org/10.1109/JESTPE.2014.2382569
[106] Omori, H.; Iga, Y.; Morizane, T.; Kimura, N.; Nakagawa, K.; Nakaoka, M. A novel wireless EV charger using SiC single-ended
quasi-resonant inverter for home use. In Proceedings of the 15th International Power Electronics and Motion Control Conference
and Exposition, EPE-PEMC 2012 ECCE Europe, Novi Sad, Serbia, 4–6 September 2012
[107] Deng, Q.; Wang, Z.; Chen, C.; Czarkowski, D.; Kazimierczuk, M.K.; Zhou, H.; Hu, W. Modeling and control of inductive power
transfer system supplied by multiphase phase-controlled inverter. IEEE Trans. Power Electron. 2019, 34, 9303–9315 http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2018.2886846
[108] Vu, V.B.; Dahidah, M.; Pickert, V.; Phan, V.T. A High-Power Multiphase Wireless Dynamic Charging System with Low Output
Power Pulsation for Electric Vehicles. IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron. 2020, 8, 3592–3608 http://dx.doi.org/10.1109/JESTPE.2019.2932302
[109] Gonzalez-Gonzalez, J.M.M.; Trivino, A.; Aguado, J.A. Model Predictive Control to Maximize the Efficiency in EV Wireless
Chargers. IEEE Trans. Ind. Electron. 2021, 1. http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2021.3057006
[110] Wu, H.H.; Gilchrist, A.; Sealy, K.D.; Bronson, D. A high efficiency 5 kW inductive charger for EVs using dual side control. IEEE
Trans. Ind. Inform. 2012, 8, 585–595. http://dx.doi.org/10.1109/TII.2012.2192283
[111] Murliky, L.; Porto, R.W.; Brusamarello, V.J.; Rangel de Sousa, F.; Triviño-Cabrera, A. Active Tuning of Wireless Power Transfer
System for compensating coil misalignment and variable load conditions. AEU Int. J. Electron. Commun. 2020, 119, 153166.
[112] Wireless Power Transfer for Light-Duty Plug-In/Electric Vehicles and Alignment Methodology; International Standard SAE J2954 202010;
SAE International: Warrendale, PA, USA, 2020.
[113] Zhang, H.; Lu, F.; Hofmann, H.; Liu, W.; Mi, C.C. A Four-Plate Compact Capacitive Coupler Design and LCL-Compensated
Topology for Capacitive Power Transfer in Electric Vehicle Charging Application. IEEE Trans. Power Electron. 2016, 31, 8541–8551.
[114] Li, X.; Zhou, J.Z.; Zhang, Y.Q. Performance of Planar Arrays for Microwave Power Transmission with Phase Shifter Errors; Fifth Asia International Symposium on Mechatronics (AISM 2015) Technology, IET Conference Publications: Stevenage, UK 2015; Volume 2015, In Proceedings of the 2015 Fith Asia International Symposium on Mechatronics, Guilin, China, 7–10 October 2015
[115] Duncan, K.J. Laser based power transmission: Component selection and laser hazard analysis. In Proceedings of the IEEE PELS
Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power, WoW 2016, Knoxville, TN, USA, 4–6 october 2016; Institute of Electrical
and Electronics Engineers Inc.: New York City, NY, USA, 2016; pp. 100–103.
[116] Zhou, W.; Jin, K. Efficiency Evaluation of Laser Diode in Different Driving Modes for Wireless Power Transmission. IEEE Trans.
Power Electron. 2015, 30, 6237–6244 http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2015.2411279
[117] J. Kim, G. Wei, M. Kim, H. Ryo, P. Ri, and C. Zhu, “A splitting
frequencies-based wireless power and information simultaneous transfer
method,” IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 65, no. 12,
pp. 4434–4445, Dec. 2018.
[118] P. A. Hoeher, “FSK-based simultaneous wireless information and power
transfer in inductively coupled resonant circuits exploiting frequency
splitting,” IEEE Access, vol. 7, pp. 40183–40194, 2019.
[119] J. Besnoff, M. Abbasi, and D. S. Ricketts, “Ultrahigh-data-rate communication and efficient wireless power transfer at 13.56 MHz,” IEEE
Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 16, pp. 2634–2637, 2017.
[120] Y. Yao, Y. Wang, X. Liu, H. Cheng, M. Liu, and D. Xu, “Analysis, design,
and implementation of a wireless power and data transfer system using
capacitive coupling and double-sided LCC compensation topology,”
IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 55, no. 1, pp. 541–551, Jan./Feb. 2019.
[121] Y.Wang, Y. Yao, Y. Guan, X. Liu,M. Liu, and D. Xu, “A novel modulation
and demodulation method for wireless power and data transmission,” in
Proc. IEEE Transp. Electrific. Conf. Expo, Asia-Pacific, Harbin, China,
2017, pp. 1–6.
[122] Y. Sun, L. Dai, Z. Ye, C. Tang, and R. Tan, “Power and signal reverse synchronous transmission technologies for inductively coupled
power transfer system,” Automat. Electr. Power Syst., vol. 42, no. 17,
pp. 134–139, 2018.
[123] J. Hirai, T.-W. Kim, and A. Kawamura, “Study on intelligent battery
charging using inductive transmission of power and information,” IEEE
Trans. Power Electron., vol. 15, no. 2, pp. 335–345, Mar. 2000.
[124] A. Kawamura, K. Ishioka, and J. Hirai, “Wireless transmission of power
and information through one high-frequency resonant AC link inverter
for robot manipulator applications,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 32, no. 3,
pp. 503–508, May/Jun. 1996.
[125] M. Onigi and M. Mongiardo, “A novel resonator for simultaneous wireless power transfer and near field magnetic communications,” in Proc.
IEEE Microw. Symp. Dig., Montreal, QC, Canada, 2012, pp. 1–3.
[126] W. Lee, S. Park, J. Lee, and M. M. Tentzeris, “Longitudinally
misalignment-insensitive dual-band wireless power and data transfer
systems for a position detection of fast-moving vehicles,” IEEE Trans.
Antennas Propag., vol. 67, no. 8, pp. 5614–5622, Aug. 2019.
[127] G. Simard, M. Sawan, and D. Massicotte, “High-speed OQPSK and
efficient power transfer through inductive link for biomedical implants,” IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst., vol. 4, no. 3, pp. 192–200,
Jun. 2010.
[128] Allama, O.; Habaebi, M.H.; Khan, S.; Elsheikh, E.A.A.; Suliman, F.E.M. 2D Omni-Directional Wireless Power Transfer Modeling for Unmanned Aerial Vehicles with Noncollaborative Charging System Control. Electronics 2021, 10, 2858. http://dx.doi.org/10.3390/electronics10222858
[129] Houran, M.A.; Yang, X.; Chen, W.; Li, X. Design and analysis of coaxial cylindrical WPT coils for two-degree-of-freedom applications. J. Phys. Appl. Phys. 2020, 53, 495004 http://dx.doi.org/10.1088/1361-6463/abb33a
[130] Ha-Van, N.; Liu, Y.; Jayathurathnage, P.; Simovski, C.R.; Tretyakov, S.A. Cylindrical Transmitting Coil for Two-Dimensional Omnidirectional Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Ind. Electron. 2022, 69, 10045–10054 https://ieeexplore.ieee.org/document/9720117/
[131] Lin, D.; Zhang, C.; Hui, S.Y.R. Mathematical Analysis of Omnidirectional Wireless Power Transfer—Part-I: Two-Dimensional Systems. IEEE Trans. Power Electron. 2017, 32, 625–633 http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2016.2523500
[132] Lin, D.; Zhang, C.; Hui, S.Y.R. Mathematic Analysis of Omnidirectional Wireless Power Transfer—Part-II Three-Dimensional Systems. IEEE Trans. Power Electron. 2017, 32, 613–624. https://ieeexplore.ieee.org/document/7395384
[133] Ng, W.M.; Zhang, C.; Lin, D.; Hui, S.Y.R. Two- and Three-Dimensional Omnidirectional Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Power Electron. 2014, 29, 4470–4474 https://ieeexplore.ieee.org/document/6718112/
[134] Feng, J.; Li, Q.; Lee, F.C.; Fu, M. Transmitter Coils Design for Free-Positioning Omnidirectional Wireless Power Transfer System. IEEE Trans. Ind. Inform. 2019, 15, 4656–4664 https://ieeexplore.ieee.org/document/8676220
[135] Kim, J.; Kim, D.H.; Choi, J.; Kim, K.H.; Park, Y.J. Free-Positioning Wireless Charging System for Small Electronic Devices Using a Bowl-Shaped Transmitting Coil. IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 2015, 63, 791–800. https://ieeexplore.ieee.org/document/7042363/
[136] Zhang, Z.; Zhang, B. Angular-Misalignment Insensitive Omnidirectional Wireless Power Transfer. IEEE Trans. Ind. Electron. 2020, 67, 2755–2764. https://ieeexplore.ieee.org/document/8683985
[137] L. H. Jung, P. Byrnes-Preston, R. Hessler, T. Lehmann, G. J. Suaning, and N. H. Lovell, “A dual band wireless power and FSK data telemetry for biomedical implants,” in Proc. 29th Annu. Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol. Soc., Lyon, France, 2007, pp. 6596–6599.
[138] X. Li, C. Tang, X. Dai, P. Deng, and Y. Su, “An inductive and capacitive combined parallel transmission of power and data for wireless power transfer systems,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 33, no. 6, pp. 4980–4991, Jun. 2018.
[139] T. Yu, W. Huang, and C. Yang, “Design of dual frequency mixed coupling coils of wireless power and data transfer to enhance lateral and angular misalignment tolerance,” IEEE J. Electromagn., RF Microw. Med. Biol., vol. 3, no. 3, pp. 216–223, Sep. 2019.
[140] Y. Yao, P. Sun, X. Liu, Y. Wang, and Di. Xu, “Simultaneous Wireless Power and Data Transfer: A Comprehensive Review,” IEEE Trans Power Electron, vol. 37, no. 3, pp. 3650–3667, 2022, doi: 10.1109/TPEL.2021.3117854.
[141] S.-W. Dong et al., “Hybrid Mode Wireless Power Transfer for Wireless Sensor Network,” IEEE Wireless Power Transfer Conference (WPTC)., 2019, doi: 10.1109/WPTC45513.2019.9055665.
[142] X. He et al., “Wireless power and information dual transfer system via magnetically coupled resonators,” Communications Engineering, vol. 3, no. 1, Jan. 2024, doi: 10.1038/s44172-023-00154-4.
[143] Wu, J. et al. Wireless power and data transfer via a common inductive link
using frequency division multiplexing. IEEE Trans. Power Electron. 62,
7810–7820 (2015).
[144] Sun, Y. et al. The parallel transmission of power and data with the shared
channel for an inductive power transfer system. IEEE Trans. Power Electron.
31, 5495–5502 (2016).
[145] Ji, L. et al. Simultaneous wireless power and bidirectional information
transmission with a single-coil, dual-resonant structure. IEEE Trans. Ind.
Electron. 66, 4013–4022 (2019).
[146] Barmada, S. et al. Design and experimental characterization of a combined
WPT–PLC system. Wireless Power Transfer 4, 160–170 (2017).
[147] Fan, Y., Sun, Y., Dai, X., Zuo, Z. & You, A. Simultaneous wireless power
transfer and full-duplex communication with a single coupling interface. IEEE
Trans. Power Electron. 36, 6313–6322 (2021)
[148] D. Yao, B. Gao, H. Qiang, X. Wang, K. Wen, and D. Wang, “Laser wireless power transfer and thermal regulation method driven by transient laser grating,” AIP Adv, vol. 12, no. 10, Oct. 2022, doi: 10.1063/5.0106968.
[149] Z. Xiong, R. Cai, X. Du, H. Du, and G. Xu, “Dynamic Characteristics and Stability of the Photovoltaic Cell Under Laser Intensity or Load Disturbance in Laser Wireless Power Transmission System,” IEEE Access, vol. 11, pp. 104579–104592, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3317086.
[150] C. Wei, S. Surappa, and F. L. Degertekin, “Experimental verification and design guidelines for efficient ultrasonic power transfer using capacitive parametric ultrasonic transducers,” in IEEE International Ultrasonics Symposium, IUS, IEEE Computer Society, Sep. 2020. doi: 10.1109/IUS46767.2020.9251408.
[151] M. Uysal, S. Ghasvarianjahromi, M. Karbalayghareh, P. D. Diamantoulakis, G. K. Karagiannidis, and S. M. Sait, “SLIPT for Underwater Visible Light Communications: Performance Analysis and Optimization,” IEEE Trans Wirel Commun, vol. 20, no. 10, pp. 6715–6728, Oct. 2021, doi: 10.1109/TWC.2021.3076159
[152] Z. Zeng, S. Fu, H. Zhang, Y. Dong, and J. Cheng, “A survey of
underwater optical wireless communications,” IEEE Commun.
Surveys Tuts., vol. 19, no. 1, pp. 204–238, 2017.
[153] H. Kaushal and G. Kaddoum, “Underwater Optical Wireless
Communication,” IEEE Access, vol. 4, pp. 1518–1547, 2016
[154] M. Song et al., “Wireless power transfer based on novel physical concepts,” Nature Electronics, vol. 4, no. 10. Nature Research, pp. 707–716, Oct. 01, 2021. doi: 10.1038/s41928-021-00658-x.
[155] H. Yigit and A. R. Boynuegri, “Pulsed Laser Diode Based Wireless Power Transmission Application: Determination of Voltage Amplitude, Frequency, and Duty Cycle,” IEEE Access, vol. 11, pp. 54544–54555, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3281656.
[156] S. Nag, A. Koruprolu, S. M. Saikh, R. Erfani, and P. Mohseni, “Auto-Resonant Tuning for Capacitive Power and Data Telemetry Using Flexible Patches,” IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 67, no. 10, pp. 1804–1808, Oct. 2020, doi: 10.1109/TCSII.2019.2955568.
[157] M. Poveda-Garcia, J. Oliva-Sanchez, R. Sanchez-Iborra, D. Canete-Rebenaque, and J. L. Gomez-Tornero, “Dynamic wireless power transfer for cost-effective wireless sensor networks using frequency-scanned beaming,” IEEE Access, vol. 7, pp. 8081–8094, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2018.2886448.
[158] R. Guida, E. Demirors, N. Dave, and T. Melodia, “Underwater Ultrasonic Wireless Power Transfer: A Battery-Less Platform for the Internet of Underwater Things,” IEEE Trans Mob Comput, vol. 21, no. 5, pp. 1861–1873, May 2022, doi: 10.1109/TMC.2020.3029679.
[159] Y. Yao et al., “Analysis and Design of a Simultaneous Wireless Power and Data Transfer System Featuring High Data Rate and Signal-to-Noise Ratio,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 68, no. 11, pp. 10761–10771, Nov. 2021, doi: 10.1109/TIE.2020.3031518..
[160] J. G. Kim, G. Wei, M. H. Kim, H. S. Ryo, and C. Zhu, “A Wireless Power and Information Simultaneous Transfer Technology Based on 2FSK Modulation Using the Dual Bands of Series-Parallel Combined Resonant Circuit,” IEEE Trans Power Electron, vol. 34, no. 3, pp. 2956–2965, Mar. 2019, doi: 10.1109/TPEL.2018.2847044.
[161] L. Wang, C. Tjoe, B. Xu, and P. Yue, “A dual-resonance matching circuit for magnetic resonance wireless power transfer systems,” 2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics, GCCE 2019, pp. 94–95, 2019, doi: 10.1109/GCCE46687.2019.9015211.
[162] B. Luo, T. Long, L. Guo, R. Dai, R. Mai, and Z. He, “Analysis and Design of Inductive and Capacitive Hybrid Wireless Power Transfer System for Railway Application,” in IEEE Transactions on Industry Applications, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., May 2020, pp. 3034–3042. doi: 10.1109/TIA.2020.2979110.
[163] W. Zhou and K. Jin, “Power control method for improving efficiency of laser-based wireless power transmission system,” IET Power Electronics, vol. 13, no. 10, pp. 2096–2105, Aug. 2020, doi: 10.1049/iet-pel.2019.1372.
7. El prototipo experimental. 1 - bobina TX (inductor paralelo del circuito primario), 2
- bobina RX (inductor en serie del circuito secundario), 3, 4, 5 - condensador en paralelo,
inductor en serie, condensador en serie del circuito primario, respectivamente, 6, 7, 8 -
condensador en serie, inductor paralelo, condensador paralelo del circuito secundario,
respectivamente, 9 - inversor, 10 - fuente de alimentación de CC, 11 - carga, 12 - demodula
