İHA uygulamalarında endüktif ve kapasitif kablosuz güç transfer sistemlerinin tasarımı ve performans analizi

Bu tez çalışması, yakın alan kablosuz güç transferi (WPT) teknolojilerinden iki temel ve yaygın olarak tercih edilen yöntemi (IPT ve CPT) karşılaştırmalı olarak analiz etmektedir. Araştırmanın odak noktası, bu teknolojilerin İHA platformlarına entegrasyonudur. Her iki sistem, benzer tasarım koşulları altında modellenmiş ve aynı simülasyon parametreleri kullanılarak analiz edilmiştir. Böylece, bu sistemlerin İHA uygulamalarındaki avantaj ve sınırlılıkları adil bir biçimde değerlendirilmiştir. İlk olarak, IPT sistemi için planar olan dairesel, dikdörtgen ve kare bobin tipleri tasarlanmış; tasarım verileri ve ferrit kullanımı temel alınarak performansları değerlendirilmiştir. IPT sistemi için Seri-Seri kompanzasyon topolojisi tercih edilmiştir. CPT sistemi ise dört plakalı bir kuplaj yapısı ve LC–LC kompanzasyon ile modellenmiştir. Her iki sistem, MATLAB/Simulink ortamında ortak bileşenler kullanılarak oluşturulan eşdeğer devrelerle simüle edilmiştir. Bu yaklaşım, karşılaştırmanın yalnızca teorik değil, aynı zamanda pratik tasarım koşullarını da yansıtmasını sağlamıştır. Simülasyon sonuçlarına göre, IPT sistemi ideal hizalanma durumunda %88'e varan verimlilik sunmaktadır. Ancak hizalama bozulduğunda sistem performansında önemli düşüşler gözlemlenmiştir. CPT sistemi ise maksimumda %81 ile daha düşük verimliliğe sahip olmasına rağmen, farklı hizalama koşullarında dahi performansını sabit tutarak daha dengeli ve dayanıklı bir yapı sergilemiştir. Ayrıca, CPT sistemi sekonder taraf ağırlığı ve toplam sistem maliyeti açısından belirgin avantajlar sunmaktadır. Sonuç olarak, bu tez, İHA uygulamaları için IPT ve CPT teknolojilerini kapsamlı bir biçimde karşılaştırmaktadır. Performans, maliyet, ağırlık ve hizalama toleransı gibi temel parametrelere dayalı olarak hangi sistemin hangi senaryolarda daha uygun olduğuna dair öneriler sunulmuştur. Bu çalışma, akademik araştırmalar ve mühendislik uygulamaları için karar vericilere yol gösterici bütüncül bir değerlendirme sunmaktadır.