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Faculté des Sciences appliquées
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Development of a wireless charger for drones

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Wens, Thor ULiège
Promoteur(s) : Vanderbemden, Philippe ULiège
Date de soutenance : 24-jui-2021/25-jui-2021 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/11560
Détails
Titre : Development of a wireless charger for drones
Titre traduit : [fr] Développement d'un chargeur sans fil pour drones
Auteur : Wens, Thor ULiège
Date de soutenance  : 24-jui-2021/25-jui-2021
Promoteur(s) : Vanderbemden, Philippe ULiège
Membre(s) du jury : Frebel, Fabrice ULiège
Redouté, Jean-Michel ULiège
Greffe, Christophe 
Langue : Anglais
Mots-clés : [en] drones
[en] wireless power transfer
[en] H-bridge
[en] inverter
[en] magnetism
[en] magnetic resonance
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie électrique & électronique
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master : ingénieur civil électricien, à finalité spécialisée en "electronic systems and devices"
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] Drones have seen their popularity increase enormously during the last decade. The following step in the emergence of drones in our daily life is to make them completely autonomous. A part of this new challenge is to charge their batteries without any human intervention.

In this thesis, a wireless power transfer system is proposed as solution for the autonomous battery charging. A mathematical model of wireless power transmission based on magnetic resonance is first created. Based on this mathematical model, a system to convey 1 kW of power to a 48 V LiPo battery is designed and experimentally tested.

Besides the high amount of power required to charge the LiPo battery in about half an hour, conveying power to a drone comes with other challenges. Every gram that is saved inside the drone results in an increase of autonomy. For this reason, the parts of the system placed inside the drone must be carefully designed. Furthermore, excess heating must be avoided to not impair the inside of the drone.

The experimental setup also includes a power electronics topology, able to convert a DC input voltage into the AC voltage applied at the input of the emitter circuit of the wireless power transfer system.

A second part of the thesis focuses on the magnetic fields emitted by the charging system and their impact, both on human health and on the drone itself. Several shielding techniques are introduced and discussed.


Fichier(s)

Document(s)

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Annexe(s)

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Auteur

  • Wens, Thor ULiège Université de Liège > Master ingé. civ. électr., à fin.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Frebel, Fabrice ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Electronique de puissance
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Redouté, Jean-Michel ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Systèmes microélectroniques intégrés
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Greffe, Christophe Generix
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