دانلود ترجمه مقاله سیستم های انتقال توان بی سیم همراه با مدیریت انرژی ابرخازن

1. مقدمه 2. پیش‌زمینه انتقال توان بی‌سیم و کاربردهای ابرخازن 3. سناریوهای کاربردی سیستم‌های WPT–ابرخازن 4. تحلیل رابط توان و جبران‌سازی 5. ساختار ذخیره‌سازی انرژی در سیستم WPT-SC 6. راهبردهای کنترل ذخیره‌سازی انرژی 7. شکاف‌های پژوهشی و جهت‌گیری‌های آینده 8. نتیجه‌گیری

چکیده – انتقال توان بی‌سیم (WPT) یک رابط تحویل انرژی بدون تماس و انعطاف‌پذیر را برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مبتنی بر ابرخازن و سیستم‌های هیبریدی فراهم می‌کند. با این حال، برخلاف بارهای مقاومتی مرسوم یا باتری‌ها، ابرخازن‌ها دارای ولتاژ ترمینال پیوسته متغیر، ظرفیت خازنی وابسته به ولتاژ و مقاومت سری معادل (ESR) هستند که منجر به امپدانس بازتابی دینامیکی در گیرنده WPT می‌شود. این تغییرات امپدانس می‌تواند نقطه کار تشدید (رزونانس) را جابه‌جا کرده، شرایط کلیدزنی نرم (Soft-switching) را تضعیف نموده و بازده انتقال توان را در طول فرآیند شارژ کاهش دهد. این مقاله یک مرور جامع بر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی ابرخازنی و هیبریدی مجهز به WPT از دیدگاه یکپارچه‌سازی سیستم ارائه می‌دهد. در گام نخست، برهم‌کنش میان مشخصه‌های بخش ورودی WPT و دینامیک شارژ ابرخازن مورد تحلیل قرار می‌گیرد. سپس، شبکه‌های جبران‌ساز تشدیدی، رابط‌های اینورتر و یکسوکننده، طبقات تبدیل DC/DC و ساختارهای هیبریدی باتری–ابرخازن از نظر شکل‌دهی بار، بازدهی، قابلیت کنترل و مقیاس‌پذیری به‌صورت سیستماتیک با یکدیگر مقایسه می‌شوند. علاوه بر این، راهبردهای مدیریت انرژی و کنترل، شامل روش‌های جریان ثابت، توان ثابت، شیفت فاز، دوطرفه، کنترل پیش‌بین مدل (MPC) و روش‌های کنترل هوشمند، با تأکید بر تنظیم امپدانس دینامیکی و هماهنگی توان پایدار بازبینی می‌شوند. در نهایت، شکاف‌های پژوهشی کلیدی از جمله کنترل انطباقی آگاه از امپدانس، مدیریت انرژی آگاه از حرارت و پیری، ردیابی رزونانس پیش‌بین و طراحی هم‌زمان بین‌لایه‌ای WPT و رابط‌های ذخیره‌ساز تبیین می‌گردند. این مطالعه مروری تأکید می‌کند که در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مبتنی بر WPT، ابرخازن‌ها نباید صرفاً به‌عنوان ادوات ذخیره‌ساز تلقی شوند، بلکه باید به‌عنوان عناصر فعال در شکل‌دهی دینامیکی امپدانس در نظر گرفته شوند.

Wireless power transfer (WPT) provides a contactless and flexible energy delivery interface for supercapacitor-based and hybrid energy storage systems. However, unlike conventional resistive loads or batteries, supercapacitors exhibit continuously varying terminal voltage, voltage-dependent capacitance, and equivalent series resistance, which lead to dynamic reflected impedance at the WPT receiver. This impedance variation can shift the resonant operating point, degrade soft-switching conditions, and reduce power transfer efficiency during charging. This paper presents a comprehensive review of WPT-enabled supercapacitor and hybrid energy storage systems from a system-integration perspective. First, the interaction between WPT front-end characteristics and supercapacitor charging dynamics is analysed. Then, resonant compensation networks, inverter and rectifier interfaces, DC/DC conversion stages, and battery–supercapacitor hybrid architectures are systematically compared in terms of load shaping, efficiency, controllability, and scalability. Energy management and control strategies, including constant-current, constant-power, phase-shift, bilateral, model predictive, and intelligent control methods, are further reviewed with emphasis on dynamic impedance regulation and stable power coordination. Finally, key research gaps are identified, including adaptive impedance-aware control, thermal- and aging-aware energy management, predictive resonance tracking, and cross-layer co-design of WPT and storage interfaces. This review highlights that supercapacitors should be treated not merely as storage devices, but as dynamic impedance-shaping elements in WPT-based energy storage systems.