תקציר הפרויקט עוסק בתכנון ובנית מערכת לטעינה השראתית של סוללות רכב ממקור סולארי. מערכת הטעינה צריכה לכלול ממיר ממתחDC  למתח AC בתדר גבוה, מערכת סלילים עם צימוד מגנטי בעלת ליבת אוויר, ממיר מתח AC ל-DC  ומעגל למימוש אלגוריתם הטעינה של סוללת הרכב.
בפרויקט זה התמקדנו בלימוד הבעיות הכרוכות בהעברת אנרגיה באמצעות שני סלילים בעלי צימוד מגנטי ובעלי ליבת אוויר. על מנת לעלות את נצילות המערכת הכנסנו את המערכת לתהודה על ידי הוספת קבלים. בצענו ניתוח תאורתי מעקיף של מערכת תהודתית להעברת אנרגיה, בצענו סימולציות ב-PSPICE וב-Matlab.
חקרנו השפעת המעגל הצמוד על המחולל אות AC בת"ג.
בנינו מעגלים לבדיקת התיאוריה.
תכנון המודל הפיזי הינו להספק נמוך על מנת להמחיש את הרעיון של מטען מסוג זה בהספקים גבוהים למכונות כמו רובוטים ,לוויינים רכב חשמלי ועוד מכונות בהספקים סביב ה 10 קילוואט ויותר.
בפרויקט חקרנו תופעות אשר יתקבלו בהספקים גבוהים באופן תיאורטי מצאנו פתרונות ברמת התיאוריה וביצוע סימולציות במגוון תוכנות.
מילים מפתח:השראות, induction charge , AC=>DC DC=>AC converter inverter .

1 . מבוא
ותיאור הבעיה ההנדסית בפרויקט זה הינו חייבים להעביר אנרגיה בין שתי מערכות שאין ביניהם מגע פיסי. למטרה זו השתמשנו בשני מעגלים תהודתיים ובעלי צימוד מגנטי, בדומה לשנאי. כיוון שאין מגע פיסי בין המעגלים, בניגוד לשנאי, הצימוד הוא עם ליבת אוויר, דבר הפוגע בנצילות המערכת- ראה איור 1.
איור 1
מעגלים צמודים בעלי תהודה טורית בשלב שבו ביצענו ניתוח תאורתי של הבעיה ראינו שתדר התהודה של הראשוני תלוי בעומס של המשני. עומס זה משתנה בהתאם למצב הטעינה ההתחלתי של הסוללה שעלינו להטעין. על מנת לשמור שהמעגל יהיה בתהודה ראינו שעלינו לשנות את תדר מקור ה-AC  המזין את הראשוני.
בתכנון הממרים נתקלנו באפשרויות רבות לתכנון בהתחשב בבחירת תדר גבוה או נמוך ולהעברת הספקים שונים. התלבטנו באיזו שיטה לבחור ומה השיטה הכי יעילה תוך שיקול יתרונות וחסרונות של כל אחת מהן.     בתכנון השנאי גם כן נתקלנו בדילמות בתכנון ובבחירת מבנה הסלילים כך שהמערכת תהיה בעלת צורה פיסית יעילה ונוחה.
               
2 . עבודה מתבצעת בפרויקט בשלב ראשון ביצענו סקר ספרות מקיף בנושאים רלבנטיים.תחילה חיפשנו בספרות חומר הקשור לנושא ומאחר ונושא זה אינו מפותח דיו הסתמכנו על מספר מצומצם של ספרים שכן מצאנו ועל מאמרים הנדסיים שונים. בשלב שני של הפרויקט בצענו ניתוח עיוני מעמיק של מעגלים תהודתיים בעלי צימוד מגנטי. חקרנו באילו תנאים מתבצעת העברת אנרגיה מרבית מהראשוני למשני של המערכת וראינו את השפעת הערך של גורם הצימוד על ביצועי המערכת ושל העומס.
בצענו סימולציות על מנת לבדוק את התאוריות שפיתחנו במהלך הפרויקט.
בציור 2-א מוצגת סימולציה עבור מקדם צימוד קריטי ובציור 2-ב עבור מקדם צימוד גדול פי-4 מערך זה.
ציור 2-א   ציור 2-ב מציורים אלו רואים שבהעברת אנרגיה מהראשוני למשני יכולים להתקבל שיא אחד או שניים בהתאם לערך של גורם הצימוד.
בהמשך פיתחנו נוסחאות לחישוב הכלים הנדרשים לקבלת תהודה עבור סלילים ועומס נתון.
בשלב שני יצרנו סלילים מישוריים הנדרשים לבדיקת התאוריה והסימולציות שבצענו – ראה ציור 3.
ציור 3 סלילי השנאי ראשוני Hµ483 משני Hµ465
התנגדות Ω5 כל אחד בשלב שלישי בחנו שתי אופציות למימוש מתנדים בתדר 100KHz להזנת המערכת. אופציה ראשונה שבחנו הינה גשר H  מוזן ממקור DC בודד, בעל הספק גבוה. העומס של הגשר הינו הסליל הראשוני עם קבל טורי.
ציור 4 סימולציה ב-PowerSim (Matlab)  של גשר H את מפסקי הגשר ביקרנו בשיטת Zero Crossing, החלפנו בין זוג המפסקים הפועלים בהתאם לקוטביות המתח על הסליל.
בהמשך בחנו מבנה אחר, מגבר Class B המוזן אות הרמוני הנוצר באמצעות מיקרו-קונטרולר. במעגל זה עלינו לבדוק שהמתח על סליל ועל הקבל במופע הפוך וזה על מנת להחזיק את המערכת בתהודה, זיהוי הפרש המופע שוב תבוצע בשיטת ה-Zero Crossing.

3 . תוצאות ודיון ביצענו סימולציות במגוון תוכנות המקובלות לשימוש על מנת לחקור את הנושא מהיבטים שונים וביצענו ניסויים פיזיים במעבדה על מנת לאשש תיאוריות שונות.
במקביל בנינו שנאי ללא ליבה על ידי חוט ליפוף ואמצעים שונים אשר חשבנו לנכון להשתמש ותכננו את מערכת הדגם עלפי ערכים ספציפיים של השנאי שקיבלנו.
בתכנון המערכת הגבלנו את עצמנו לתדר 100 קילוהרץ מטעם מגבלות החומרים בהם השתמשנו כמו מיקרופרוססור מסוג arm cortex  אשר מוגבל ביכולת עבודה בתדרים גבוהים יותר.
מגבלות נוספות הם השראות השנאי שבנינו והתנגדויות הסלילים.
על מנת להשאיר את המעגל תמיד במצב תהודה נאלצנו לכתוב תוכנית במיקרופרוססור המבקרת על הטרנזיסטורים על ידי שימוש במערכת משוב ובהתאם לעומס של המשני. הבקר יתאים את פעולת הטרנזיסטורים לתדר תהודתי תמידי כך שכל הזמן הפרש הפאזה בין המתח לזרם יישאר סביב נקודת האפס בכדי לא לאבד הספק יקר ולשמור על נצילות גבוה ככל שניתן.
חקרנו את הנושא וביצענו סימולציות בהספקים גבוהים על מנת לראות שאכן התיאוריה נכונה גם להספקים גבוהים יותר.
את המעגל המשני בנינו בהתאם לראשוני בהתחשב בצימוד ההדדי ומציאת גורם הצימוד K של השנאי והתאמנו את ערך הסליל של המשני לרכיבים של המערכת כך שנקבל תוצאות רצויות.

4 . סיכום ומסקנות במהלך ניתוח התאורתי והסימולציות ראינו את אופי התנהגות המערכת ופיתחנו נוסחאות חישוב לערכי המערכת.
בצענו מדידות חלקיות לאושש את התאוריה ובחנו אוסצילטורים בעלי תדר משתנה על מנת לשמור את המערכת ברזוננס.
בהמשך יש צורך לבנות מערכת בצורה מסודרת להספקים גבוהים ולהרחיב את הידע שהצטבר פרויקט זה.
5. רשימת מקורות   [1] R. Steigerwald, "A Comparison of Half-Bridge Resonant Converter Topologies," IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, vol.
3, no. 2 , April 1988.  [2] S. G. Tarnekar H. M. Suryawanshi, "Modified LCLC-type series resonant converter with improved performance," IEE Proceedings Electric Power Applications, vol.
מנהל עסקים3, no. 5, September 1996. [3] Praveen K. Jain Mohamed z. Youssef, "A Review and Performance Evaluation of ControL Techniques in Resonant Converters," in IEEE industrial Electronics Society, Busan, 2004.