Design considerations to obtain a high figure of merit in circular archimedean spiral coils for EV battery charging applications
Notice bibliographique
Résumé
It is fairly well-known in circuit theory that the product of magnetic coupling coefficient and system quality factor is the single most important figure of merit (FOM) for optimizing the design of series-series-compensated resonant inductive coupling coils. Coils with high value of FOM can operate efficiently under misalignment conditions, such as poor coupling systems. This would be the case in transit systems with on-road/in-motion charging systems using inductive power transfer (IPT). Archimedean spiral coils are widely used for stationary charging of electric vehicles (EVs). This is due to ease of manufacturing, lower material cost, symmetric coupling profile, ease of experimental characterization, and very well-known magnetic characteristics. In this paper, a comprehensive analysis of Archimedean spiral coil structure has been presented, with the aim of establishing key design parameters, leading to high FOM. Knowing the key parameters in order to adjust the coupling coefficient and system quality factor gives a designer abundant options to design coils that can handle misalignment, and at the same time, minimize losses. For this purpose, 2D analysis of a range of coils with difference geometric parameters have been performed. Finite element analysis (FEA) has been used to establish key coil design parameters, in order to obtain a high value of FOM. Results of this design and analytical work will lead to efficient IPT coil design methodologies, which in turn will lead to considerable cost and energy savings. Due to their scalable and modular nature, this work is also applicable to any lumped system specifically utilizing Archimedean spiral coils.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».