In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  10, N o.  2, June  2 01 9, pp.  611~ 6 1 6   IS S N : 2088- 86 94,  D O I :   10.11 59 1 /ij ped s . v10 . i 2.pp 6 11- 61 6           611     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   D e sign and analysis of 2-coil  wireless power transfer (WPT)  using magnetic coupli n g technique       A. Ali 1 M . N . Y a s i n 2 ,   M .F. C Hu s i n 3 ,   N . A. M   Ah mad   Ham b ali 4    1  School o f  Electrical  Sy s te ms   E n g ineering,  U ni ve rsiti Malays i a   Perlis,   Mal a ysia    2, 4   Bio e lect rom a gn eti c s Research  Gro up  (BioEM ) , U n i versi t i   M a la y s i a   P erlis ( UniM AP) , Ma l aysi a     3  F acu lt y   of  En g ineerin Techn o lo gy, Un i versit i   Malaysi a   P erl i (U n i M A P ) ,   M al a y s i     Art i cl e In fo     ABSTRACT A r tic le hist o r y :   R e c e i v e d  No v   2 3 ,  2 018  Re vise d Jan  2 8 , 2019   A c c e pte d   F eb 13,  2 0 1 9       2-co il   n on-rad i ativ e   wi reless  power  t rans f e (WPT is  s t udi ed  t o   fi nd   t he  c o i l   di am eter  r at io to  ef f ecti v d i s t an ce of   p ow er  t ran s f e effici en cy   ( P T E ) .   Si ngl e   circu l ar co i l   and   sp iral  co i l are d e si gn ed an d  s im ulat e d  u sin g   C S T   softw a re  t com p are   th res u lt   o f   coil  di a m et er  v ersus   eff ective  di st a n ce  o f   PTE   b y   u si ng  S2 va lue .   A c c o rding l y ,   t h e   q ua lity   fa c t or  ( Q)  o b o th  c oi ls  a r presen ted   as  f acto r   i on o f   t he  p aram eter  t h a aff e c t   t he  p e r f o rm ance  of  W P T   s y s t e m .   Th re s u lt  i s   p ro m i s i ng  as  t he  e ff ectiv d i stance  is   m o r th an   th co il  di am eter  w it (P TE)  m o re   t h a n   5 0 %   usin s p i r al  c o i l   as  c om p a re  to   s i n g l e   coi l  d es i gn.   K eyw ord s :   2-co il n o n -r adi a ti ve   Powe r tr ansfer  efficie n c y  (P T E)  Q-factor  W i re l e ss   p ower  t ransf e r ( W PT)   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   Azu w a Al i ,   S c hoo l   o f  Ele c t rica S y stem s En gi neer ing,   Uni v ersi ti   M al ays i a P e rlis,  P a uh P u tra   Cam pus,  0260 A r au,   P e rlis,  M a lay s ia.   Em ail:  azuw a @u n i ma p . edu. my       1.   I N TR OD U C TI O N   Wi r e less  pow e r   s ystem s   s ta rt ed  by  N i ko la  T e s l a   b as ica l l y   can  b e   d iv ide d   i n t tw c a t e gor ies  w h ic h   are   radiati v a nd  no nrad iat i v e.  T he  nonra d ia t i ve   a re  k n o w n   a i n d u ct i v e   cou p l i ng  a nd  m a gnet i reso nanc e   cou p l i ng  w h e n   c ou pl e d   w i t reso nat o c o il.  B ot tec h niq u e s   b a s i c a l l y   f or   l ow - pow er  a pp lica t i on  ha v i ng   n e a to  m ed ium   fi e l ra nge  o d i s t ance Man i pu la t i o n   o w i re le ss  pow er  s ys t e to  a pp lica t io are   grow in ra pi d l suc h   a in  p o w e r   up  se nsor c h arg i ng   c ons um er  e lec t r oni c   de vice b i o m ed i c al   i mpl a n t s,  e l e ct ri ve hicl an eve n  n ow  un d e r w a ter   appli c a tio ns.   The o reti ca l   as pec t of  W P T   a re  r igoro u s l st ud ie a s   t he  s ys tem   h a s   f e w   l i m i t at ion s   e spec ia ll o n   t h e   eff e c t i v d i st an ce   o f   p o wer  b e i n g   t r ansf er  a n d   th e   si zi ng   o th co il .   B i g g e r   c oi s i z e   c an  t ra nsfer  p o w e r   wi re l e s s l y   t h r ou gh   l ong e r   d i s ta n c e ,   b ut   i t   will   b e   b u lk y   a nd  s u i t a b le  o nl for  bi a p p l i c at io n.  S a m e   aspec t   t o   the  c o il  de sig n   as  p r e vi ous  r e s e a rc her  desi g n   t he  c o i l   ran g e f rom   sim p le   c i r cular  co i l   t he lica l   s ha p e   a nd  the n   p la nar i z e d   f or   W P T B o th  a spec ts   a r e   i nfl u enc e   by   p ar am ete rs  s u c as   m ut ua i n d u c t anc e ,   c o up l i n g   fa ct or ( k) a nd qua l ity  ( Q )  fa c tor t h a t   c o n t ri b u t e d i n  P TE per f o rm ance [1].   I n   o r d er  t fi n d   t h e   b es t   par a m e ter,   t he   c o i l   de si g n   i va ry  w h er some   r e s ear cher us in he l i c a l w i re  w ou nd,  s pira l   re cta n g u l ar  a nd  a l s o   p ri n t e d   s p i r a c o i l   ( PS C)   [ 1- 2].  G e ner a ll y,  t he  d i ffe re nt  c o il  d e sig n   gi ves di ffere n t val u e of  e ffe c t i v d i s t ance   a n d   P TE  bu s t i ll t he va l ue  of k, Q  and  im pe da n c e ma t c hi ng ar e not   di sc usse in  d e p th  w it re la tio t o   c oi l   de si gn.   T he  c o i l   i s   a l s o   b i g   i s i z e   w h ic l i m its  t he   a p p l ic a t ion   t o   b e   use d   l a t er.   A p art  from   t he   c oi des i g n t h s i z e   o tran sm itte r   a nd  r ece i v er  c oi are   a l so   v a r i e to   f in the   be st   parameter  with  h igher  P TE  a t   h ig h e d i st a n ce   o f   t r a n sf er.  Th s i z o f   t ran s mi t t er  c an   b e   bi gg e r   a co mp are  t o   rec e iver   o v i c e   versa   part ic u l arl y   t o   incr eas or  m ax imiz e   t h e   d i s t a n c e   of   P TE  and   re du c i ng   t h e   s ki e f fe ct  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 2 ,   Ju n e   2 019   :    6 1 1     6 16  61 2 wh en   t h e   c oils  a re   c l o se   t e a c h   o t h er.  Th e   ma in   c ons id era t ion   if  b igge r   t r an sm i t t e r   or   v ice  ver s a ,   t he  ef f ect iv di st an ce   i s   stil l   l e ss  a co mp are   t o   c o i l   d i a m e t er  w h ic co ncl u d e   t ine f fe c tive   WPT  system   i term  o f  PTE.    Ther ef or e ,   i t h i s   p a p e r ,   t h e   des i g n   a nd  a n a l y s i s   o f   c o i l   s am siz e   s y s t e m   is  i nv e s ti g a te d.  T he   2 - c o il   s am siz e   WP sin g l c i rcular   c oi l   a n d   sp i r al   c o i are   inv e s ti gate d   b a sed  o n   t he   e f f ec t i ve   d i s tan c e ,   P TE  a nd  r a t i o   o di sta n c e   ( D )   t diam et er   o t h c o ils  ( D / d m ).  T he   a im   i to  t a r ge t h effe cti v d i s t a n ce   i mor e   tha n   t he  d iam e ter   of   t he   c oi a nd  e f f i c i e n cy  i m o r e   t ha 50% .   The  m o t i v a t i o n   f or   t he  d e s i gn  is  t f i nd   s ma ll   an d   ef fi c i e n t   co il   d esi g n   t h at   g iv e   hi gh e r   e f f e c t iv e   di st an c e   ( m o r e   t han  t h dia m e t e r   c o i l )   a nd  P TE.   Q - f a c to r   of   t he  c o i l   i s   a l s i nves t iga t e d   t f i nd  the  e f f e ct  t t h e   d i st a n ce  and  PTE.  B a s i c   w i r e less tr a n sf er  oper a t i on  in vo lves  t h e   t r a nsmiss ion  o f   ener g y   f r o m a transm itter   t o   a   r ece i v e r   via  osc i l l a t i n ma gnet i fie l d.   T he  o per a t i on   s tar t by  c o n v e r t i n d i r e c t   c ur r e nt  ( D C )   su p p lie by  a   p o w e r   sour c e   t hi gh  f r e que nc a l t e r n at ing   c u r r e nt  ( A C )   usi n s p ec i f i c   des i g n e d   o e l e c tro n i c i r c u it  bu il to ge the r   wit h   t ra n s m i t t e r The  AC   c urr e nt  e xc ite   a   w ire  coi l   i the  tra n smi t t e r   t h a t   i nduc m a g n e tic  f ie l d .   When  a   r ece i v e r  co il is   p lac e d   w it hi n vic i ni ty o f t h e   m a gne tic  fie l d ,   t h e   f i eld   ca n   en e r gi ze   a n   alt e rn a t i n g   c u rren t   i n   th r ece i v e r   c oil.   E lec t r onic   circ uit  in  t he   r e cei ver   con v e r ts  b ac k   t he  A c u r r e nt  i n t D C   c ur r e nt   w h i c h   t ur to   usa b le   p ow e r .   WP m a in   pur pose   i s   t r a ns fe r r i n g   t he   e ner g y   i t se l f   n o t   t he  i nf or m a ti on   e nc ode i n   t he  e n e r gy.   F o max i mu m PTE,  th e  t rans m i t t e r  a n d  the  r ec eiver  co il m u st  r es ona te   a t h e   sam e   f r e qu ency.     N o w a da ys,   WP techn o l o g i es  a r e   going  t h r o ug a c t i ve   r e s ear ch  w h i c f o c u se on  m a ximiz i n g   powe r   t ran s fe r   efficie n c y   ( PTE) Many  fa ct o r affec t   t he  P TE  as   s ta te e a r lier   b u t   t he   m a i f o c u sed   her e   a r e   the   d e sig n   o f   the   transm i tter   and   re ce ive r   c oi a n t h Q-fac t o r .   T he   b i gge r   t h c o il,   t he   h ig her   the   e f fe ct i v di sta n ce  a nd  P TE  due  t o   m o r e   m a gnet i c f i e l ds  i nduc i n   b e t w e e n   t h t r ans m i tter   an d rec e iver  co i l. B i g g e r   coil  w i l l   b e   bu l ky,  heav y i n  ter m   of w ei g h t   a nd  cer tai n ly n o t  s uita b l e  for  s m a ll  a p p lica tio n.   B t u n i ng the Q-fa ctor   o f   t h e   c oi l ,   t he   d i s t a n c a nd  PTE  i s   b e l i e ve   t o   i m p r ov e   as   h igh er   Q - f ac to r   ma de  t he  c oi ls  a c h ieve d   to  i t s   m a xim u a m p l i t u d a nd  s t aye d   l on ge r   at  r eso n an fr e que nc t h us  a l l o w i n g   m a x im um   pow er   t r a nsfer .   The r ef ore,   s a m e   resona nt  f r e q u enc y   e x h ib it   a t r ansm itter -rec e i ver   c o il  pr od uc l o w   r a te   o f   e n er g y   l oss  a p ar f r o other   d i m e ns io na f act or such  a num be r   of  t ur of  c o ils  and c o ils d i a m e te r.   F u r t he r   s upp or t   a nd  r e la te  t he   Q - f actor   e ffe c t   t o   WP per f or ma n ce  is  t he   F igur of   M er it  ( F oM)   for   c o il.   T he   F o M   s ug ges t   t ha t h Q - f act or   f o r   a   c oil   s h ou ld   b e   m o re  t ha n   10 to  b effec tive l o p er at and   tr a n sf er   pow er   e ffic i e n tl [ 9 - 10] .   Most  o f   the   r e sear ch   una bl e   to  r e l ate  th FoM,  Q -fa c tor  and   P T E   pe r f or m a nc in   d etai e i t h er   by  the o r y   o r   exp e r i me nt a l .       2.   COMPL ETE  S Y STEM DESIGN   F i gur e   sh ow   t he  b as ic  c on c e pt ua o f   2   c oi l   WP w h ic co ns ist  o f   a   t ra nsmi tte an r ece ive r   c o ils.  T h e   de sign   o the   co i l   i si n g le   c ircu la r   lo op   t be   a s   referen ce  design Both   c oils   a re  c o n n e c t e d   w i t h   sour c e   a nd  the  place me nt   s e p a r ati on  of   t he   c oil  is  t he  d is ta nce   o t r ansf e r   o ef f ect iv e   d i st a n ce T a bl 1   sh ow  the  s i n g l coi l  pa r am eter . T h e  wir e m a te rial sele c tio in t he  C ST simu l ation   is cop p e p u r e .           Tab l 1.   S ingl e   coil  pa r a m e te r   Co i l  P ar ame t e r  ( cm )   Wire  t hic kne s s   0 . 1   Inne r a dius   4 . 9   O u te r   ra di us   4 . 8     F i gur 1.   B a s ic   c onc ep t u a l   o f   WP system         The  di s t a n c e   i s   var y   s ta r t i n f r o m   cm  to  ma xi m u m   cm   a nd  t h e  va l ue  o S 11  a nd S 21  of   the c o il ar e   m e a s ur ed  t f i nd  t h P TE  acc or d i n g   t the  e qua t i o n :       2 0         (1 )     =     x   100%     ( 2 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       D e sign  a nd a n a ly sis o f  2-c o il w i rele ss po wer  tra n sfe r  (W PT)  usi n m a g n et ic c o u p l i n g te c h n i que  (A.  Ali)  61 3 The  va lue o f  m ea sur e  S 21   s i m ula t e d   i the n  c om par e  w i t c a lcu l a t io n us in g equa tio n be lo w:      |  |          ( 3 )     The  Q-fact or  o t h co i l   i ta ken  for  ea ch  d ista nc varia t io t o   an aly ze  t h e f f e c t   o f   th f act o r   tow a rds  dis t a n ce The Q   fa ctor  e qua ti o n  usi ng for  ca l c u l a tion  i as bel ow       ( 4 )     The  c o il  is  d es i g w i t h   s p i r a l   sha p c o il  w i t h   t he   s a m d i a m ete a s   s i n g l e   2-c o i l .   F i gure  s how   t he   2-co il   s pira l de si gn   w i t h   the   p a ra me t e r as  i n Tab l e 2 .   T h e  v a l u o f   S 11 S 21  and Q -factor are  tak en  f or  d ifferent  di sta n c e   f or  f ur ther  a na l y s i s o n  the  ef f ec t   an com p a r is on  w i t h  the  s in g l circu l ar  2-c oil  des i gn.       Tab l e 2.  2-c oi l   sp i r al par am eter     Coil  paramet e r ( c m )   Wire  r a d i u s   0. 05  C o il  progre ss  (ga p )   0. Inn e r Ra dius  0 .5  Nu m b er  o f   tu r n 5       F i gure  2.  2 -coi l sp iral  d es i g n       3.   RESULT S   A N ANALY S IS   Bot h   c oi l   desi gns  a re  s i m ul ated  a di ffere n t   d i stanc e   s t a rting  from   4   c m   t o   7 cm The  effect i v e   di sta n c e   a n d   P TE  for  bo t h   d e s igns  a re  c om p a r e and  t h re su lt  s how e d   t h a the   sp ira l   c o i l   gi ves  be t t er  r e s ult   w ith  i ncre ase  P TE  over  di s t a n ce  a roun d 10% .   G r aph in F ig u r 3 s how  the  o vera ll  resul t s.           F i gure  3.  P ow er tra nsfer  effic i en c y  f o r  s i ngl e a n d   s p i r al  c oi w ith d iam e ter   4.9c     Ta ble   3.  C omp a r i so w i t h   p revi o u s w o rk   R e f e re n c D i m e nsion  (d tx ,d rx )( c m Fre que n c   Ef f i ci e n cy   D i s t a n c (D(c m ) ,D /d m C o il t y p e   Jise ong  K i m ,   J o ngho o n   K im ,   Sunky K ong,   H o ngse ok  K i m ,   I n-Soo  Suh,   N a m   P y o   S uh,   D ong- H o   C ho,   J ou ng h o   K i m ,   S e n ior  a nd  S e ungy oung   Ah n   ( 2 01 3)   (30, 3 0 30kHz   91%   ( 20,   0 . 6 7 )   W ir e   w ound  c o i l   Pa ulo  J. Aba tti,   r g i o   F .   P ic h o r im   ,C aio   M . d e   M i ra nd a   (2015 )   (15, 1 5 589kH z   50%   ( 5, 0. 33 He li c a l   Z h iga ng  Da ng,   J a b e r   A .   A bu  Qa houq  (2 0 1 4 )   ( 11. 5, 1 1 . 5 )   3M Hz   40%   ( 10, 0. 8 7 He li c a l   Y i m i ng  Z h a n g a n Z h e n gm ing  Zh a o   ( 2 0 1 4 )   (28, 2 8 289kH z   90%   ( 10, 0. 3 5 7 )   H e l i c a l   T h is  w ork   (5, 5 212M H z   44. 53 %   (5,   1 . 0 2 )   S pira   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 2 ,   Ju n e   2 019   :    6 1 1     6 16  61 4 In   c o m p a ri s o n   w i t h   p r e v i o u s   wo r k   a s   i n  T a b l e  3 ,   m o s t   o f   t h e   p r e v i ou p a pe h a vi ng   l arg e   c o i l   d e si gn  w h ic a r mor e   t ha 10  cm .   The   pr evi o us  r ese a r c i s   b a s e d   o sa m e   s ize   c o il  co n v e n tio na WP as  m an y   ot her   r e sea r ch  m or foc u si ng  on  3,   4   o r   m o re  c o i ls  t i n cr e a se  the  PTE  ve r s us  d i s t a nce   [ 1 4 ] The  com p ar i s o n   is  m ade  base on   t he  r at i o   o d i sta n ce   t t h e   co il  d i am eter  ( D/ d m ).   T he  ( D / d m )   valu a r low  com p ari n g   t h e   e f f i cie n c y   t t h is  w or k.   A par t   f r o the  r a t i o,   t he   d es ign  o f   t h c o i l   i a l so  i m p or t a n t   a pr evi o us  r esea rch  ar f o c u s i n g   t s i n g le,   he l i ca or   w ir e   w ound  c o i l   d es i gn.   D ue   t d if fic u lt  o f   d es ig n i n g   a nd  de ve l o p i ng  t h e   spir a l   c o il,   o t h er   d esi gn  i s   m uch  pr efe r r e d.     The   a d va nta g e   o f   t h i des i gn   a pa r t   f r o sm all   i s   t ha t h s p ir a c o i l   d es ig i s   f l a des i gn   m a k ing   it   su ita b l to  b plac e d   t sm al le desi gn   o a p plica tio or  d e v ic e .   I the  c o il   i resize t o   b i g ge siz e the  coi l   i s   st ill  fl a t   t h u r e duc i n g   t h sp ac t o   p la c e   it.   O the r   t ype   o c oi l   des i gn   h as   c e r tai n   v ar i a b l e   le ng t h   a nd   w id t h ,   w h ic gi ve  e ff e c to  t he   t h i c k ness  of   t he  c o i l   t h u s   l im i tin t o   b e   e m be t o   c er tai n   a pp lic at ion  or   d ev ice.   F i g u r e   4  a r e  t h e  r e s u l t s   f o r   t h e  Q - f a c t o r  f o r   b o t h   c o i l .   T h e   s p i r al  c o il  pr o duc e   h i ghe r   Q - fa ctor   a s   co mp are   to  s ing l ci rcu l ar  c oil .   I n   rel a ti on  wi th  t h e   e f f e c t i v e   d i s t a n ce  an PT E ,   p ro of   t h a t   th Q-f a cto r   e f f e c the  WP per f o r m a nc a nd  di ffe r e n t   c oi l   de si gn  pr o duce   d i f f e r en t   Q - f a c t o r .   F ur t h e r   i n v e st iga t ion  on  t h Q - f act or   i r e c o mm ende t o   e x t e nd  t h eff e c t i v di s t anc e   t hi ghe r v a l u e.   The   ha r d w a r e   s e t up  is  d on by   c ho osi n th sp i r al  c o i l   d e si gn.   T h e   c o i l  i s   w o u n d  u s i n g  t h e  s a m e   spec if ica t i o as  i sim u la t i on   by  u s i n L itz  W i r e.   T he  v a l u e   o f  S 11   a nd  S 21   a re  r ecor d ed  by  us i n t h Ve ctor   N e tw or A n al yze r   ( V N A ) .   F i g ur sim u la t i o n   r es ult  b y   u sing  sp i ral   co i l .   I t h m easur e m ent  pa rt  t he   v al ue   of PTE   ar e   ta k e n star tin g fro m   5 cm as  belo w than  t h a t s p l itt i n g   fr e q ue nc y   happe [ 4 ] .    The   ha r d w a r e   i des i gn  us i n L i t z   w ir e ,   w ou n d   a s p ir al  c oi l   w i th ou a n y   im pe da nc ma t c hi ng  o r   ca p a cit o r.  U s u al l y   c ap a c ito i s   u se d   t o   m a i n t ai n   t h e   co nst a nt   f req u e n c y   a t r a n sm it t e and  r ece iver  [ 6]  c o i b u t   f o r   t h is s pir a d e sign  the   o p e r ati n g fr eq ue nc m a inta i n  a ar o u n d   212 MH z   e v en  t he  d ista nc var i e d .   The   r e su lt   i s   p ro mi sin g   a t h exp e ri men t al   r esu l t   a c h i ev e d   b e t t e resu lt   a s   c om par e   t s i m u la ti on  r e su l t .   F i gur e   show e d   t he  s pi r a l   coi l   d es ig us in Li tz  w ir e.           F i gur 4.   Q - f act or   f or   s i n g l e   a n d   sp i r al  c o i l     F i gur 5.   C om par i s on  o f   e x p e r i me nt a l   a nd  simu la ti on r e su lt          F i gur 6.   T he   s pir a c o i l       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       D e sign  a nd a n a ly sis o f  2-c o il w i rele ss po wer  tra n sfe r  (W PT)  usi n m a g n et ic c o u p l i n g te c h n i que  (A.  Ali)  61 5 4.   CONCL U S ION    The  ma i n   o b j e c ti ve  o t h is  p a p er  i to  a na l y z e   t he  2 -co i sam e   si ze   W PT  u si ng   s in gl ci rc u l a r   a nd  sp i r al  c oi de s i gn.   T he  d es ig n   of  s i n g l c i r c u l ar  i s   ch ose n   a r e fe renc to   c ompa re  w i t h   t h s p i r a l   c oi d e sign   in t e rm   o effec t i v d i sta n c e ,   PTE  and  als o   Q -factor.   The  sp i r al   d es i g i s   s e l ecte d   a t h desi gn  s u i t a b le  t be   app l ied  t o   a l l   a pp lica t io ra ng i n from  sm all   to   b i g ger   app l i c a ti o n   as  i t   i s   a   f l a t   c o il   t h a t   c o nsu m l e ss   s p ace  as  c ompa re  t othe de s i gn.   T he  r esu l o f   t he   s imula t e d   a nd  e x p erim en t a i s   g o od  w i t h o u t   e ve a d di ng  a n tu nin g   c om p one nt  t t une t he freque nc y or  i n c r easin the   Q -fac t or.   F u rther   in ves t i g a tio n i s   n ee de d   t o  fi n t h rela tio ns hip  be tw een  t he  Q - f ac tor  w i t h   t he   P TE.  T he   e ff ect  o t h e   c oi p a ra me t e d e si gn   s uc h   as   t he   c oi pro g re ss  ( gap)  and  w i re  d i a m e ter  can  b i n v e st iga t e d   w het h er  i t effec t   t h e  Q-factor  a nd  t h e   P TE.      ACKNOW LEDG E MEN T S   Thi s   s t u d y   was  s u ppo rt e d   b y   Un iv ersi ti   M al ay si Pe rl is  ( Un i M AP)  a n d   t h e   M i n i s t r y  o f   H i g h e r   Ed uca t i o n   ( M oH un de a   G r ant  N u m b er   U niMA P / R M I C /F RG S / 90 0 3 -0 0- 0 0 562  (F R G S / 1 / 201 4/ TK03/ U N IM AP/ 0 2/ 4 )     REFE RENCES    [1]   B .  H .   W a t e r s ,   B .  J .   M a h o n e y ,  G .   L e e ,  a n d  J .   R .  S m i t h ,   O p t i m a l   coil  s i ze  rati os  f or  w i r ele s power  t ran s fer  app l i cati o n s ,” i n   P r o ceedin gs  - IEEE  Inter nati o n a Symp os ium o n   Ci rcu i ts a nd  Systems p p 204 5–20 48 ,   2 0 1 4 .   [2]   P .   J .   A b a t t i ,  S .   F .   P i c h o r i m ,  a n d  C .   M .   D e   M i r a n d a ,  “ M a x i m u m   P o wer  T r ansfer  v ersu Eff i c i en c y   i n   Mid-Ran g e   Wi reless  Power   Trans f er  S yst e m s ,”  Jou r n a o f  Micr owa v e s , O p toel ectr oni cs a n d El ectr o ma gneti A pplica t i ons,  vo l.   1 4 ,   n o.  1 p p .   97– 10 9,  2 0 15.   [3]   Z.   D ang  an J.   A .   A.   Q ahou q,   Rang an M i s a lig n m en Tolerance  Co mpa r ison be twe e Two- c o il  a n d   Fo ur-c o i l   Wi reless  P o wer  Transf er  S ystems,”  i n   Appl i e P o we r Elect ronic s  Conferen ce  and E x position ( A PE C ) , 2015  I E E E 20 15 ,   p p.  1 23 4–12 40.   [4]   Y.   Z hang  a nd  Z Z h ao,  “Frequen cy  s plitting  analysi s   o f   two-c o il   r es onan t   w i r e l ess   p o wer  tran sf er,”  I E EE  Antennas   Wi rel.  P r op ag.  Let t . ,   vol.   1 3 ,   pp.  4 00– 40 2,   201 4.   [5]   N. A . Z a karia,   M . J usoh N.H . G h azal i,  M .N.Yas in T.S a b a pat hy,   M .N. O s m a n ,   N .A h m ad,   M . Z.Z a kari a,”A  Com p ut a tio na l   S t u dy  o n   t he  M ag neti Reso nan ce  Co up lin T echni qu f o W i r e les s   P ow er  T ransf e r,”   ICE E S I   20 17 .   [6]   N. A.   R ashid ,   M . N .M .   Y a si n,   M . N No rizan,   S.   K hat un,   S .   A.   Z M u rad ,   I .S Mo hamad   an M .   I .   Sulaiman ,   Des i g n   a nd   O ptim izatio o f   M agnet i Reso nance  Cou p ling   by  u s in g   R elay   E ffect ”,  10th Euro pea n  Conf eren ce  o n   Ante nn as   an d Pro p a g a tio n  (EuC AP ),   2 0 16.  [7]   M.  N M .   Y asin S.   A Ibrah i m,   S .   A.  Z Mu ra d,  M I.  S u l ai man,  M .  J u s o h ,   A .  A l i ,   I .  A d a m   a n d   S .   A .   T a j u l   Arus ,“ W i rel e ss  p ow er  t rans f e vi mag n etic  r eso n ance  co upl in g”,  Jou r n a l   of  En gi neer ing and Ap p l i e d Sci e n c e   11( 5 ) :3 341 -33 4 4 , March  20 1 6   [8]   N. A . Ras h id,  M.N . M.Yasin,  K .Kam ar di n,   N . R a m li,   M . Ju so h ,   S . A .Z M urad   ,   M . I .S ul a i m a n , A   s tu dy  o n   R elay   Eff ect   v i a   M agneti c   Reson a nt  C ou pl in g   f o r Wi re less  P ow er Tran s f er”,  ICo n G D M 201 6 ,   Jan u ary  201 6.   [9]   M e hd K i ani,  M aysam   Gh ov a n l o o , ”A  F ig ure-o f-M erit  f o Desig n i ng  Hig h -P erf o rm an ce    I n duct i v e   P ower   Transmi s si on Links”,   I EEE Tran Ind Electron . No v em b e 20 12.   [10]   Aaro L.   F .   S t e i n ,   P hyo   A un Kyaw,   Ch arles  R.  S ulli   v an, Figu re   o f   m e rit  f o re s o n a n t   w ire l es po wer  tran sf er”,   IEEE 1 8 t h   W o r k sh op  on  Control and  M o d e l in g   f o r  Power  Elect roni cs  ( C O M PE L) 20 17 [11]   C .  M .   D e  M i r a n d a  a n d  S .   F .  P i c h o r i m ,  “ A   S e l f - R e s o n a n t   T w o - C o i l   W i r e l e s s  P o w e r  T r a n s f e r   S y s t e m  U s i n g  O p e n   Bi f ilar Coils,”  I E E E   Tr an s.  C i rc u i t s  S y s t .   I I   E x pr e s s Br ie fs ,   vol.  6 4 ,   no 6 ,   p p .   6 15–6 19,   2 0 1 7 .   [12]   Z.   D an an J .   A Ab Qaho u q “Exten ded -ran g t w o - coil  ad apti ve l y   r eco nfig urab le  w ireles pow er  t ran s f e syst e m ,”  Co nf.  Pr oc.  - IEEE  Ap pl.  Po wer Elect ron.   Conf .   E x po .  -  APE C ,   v o l .   2 01 5 M a y ,   n o.   M ay,   pp.   1 6 3 0 1 636 20 15 .   [13]   Y.   Z hang  a nd  Z Z h ao,  “Frequen cy  s plitting  analysi s   o f   two-c o il   r es onan t   w i r e l ess   p o wer  tran sf er,”  I E EE  Antennas   Wi rel.  P r op ag.  Let t . ,   vol.   1 3 ,   no.  2 ,   p p .   4 00 –40 2,  20 1 4 .   [14]   W.   M Ng C.  Z h a ng D .   Lin ,   and   S.  Y R .   H u i “Two-  and   t h ree-d im en si ona l   o m n i d i rec t io na l   wireles s   power  tran s f er,”  IEEE Trans. Power El ect ron. ,   v o l .   2 9 ,  no .   9 pp 4 4 7 0–447 4,   2 0 14.            Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694  Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst ,  V ol.  10,  N o.  2 , June  20 1 9  :   611  –  6 16   61 6 B I OGRAPHIES  O F AUTHO RS      A z uwa  Al re cei ved   B.E n g   deg r e e   i Elect rical  a nd   E lectro ni En gi neeri ng  (Comp u ter  S y s t e m in   2 01 fro m   U nive rsi ti  Te k n o l og Pe tro n a s   ( UTP)  a n d   M a s te de g ree   in   Elect rical   E lect ron i c   E ngi neeri n g   (Com m unicatio Co m p u t er)  i n   2 00 fro m   Un iv ersiti  Keb a ngs aan  M al ays i (U KM ).   S h e   i a   lect urer  i S c hoo o f   E lect rical   S ys tem,   U niver si ti  Malaysia  P er lis  ( Uni M AP).   H e curren t   r es earch  w o r in clud es  t h e   d evelo p m e n t   o f   ren e wab l e   h arves t i ng  sy st e m   a n d   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n .  A z u w a  i s   a l s o  a  m e m b e r   o f  T h e  I n s t i t u t e   o f   Eectri cal  &   E lectro ni cs   E ngi neers   (I EEE ).            M o hd  N a jib  M ohd   Y asi n   r eceiv e th M.Eng  degree  i n   e lectro ni e n g i n eerin f r o m   t he   U n i v e r s i t y  o f   S h e f f i e l d ,  U n i t e d   K i n g d o m ,  a n d  t h e  P h . D .  d e g r e e   f rom  t h University  o f   S h effi eld ,   S he ffiel d,  U .K.,  i n   2 0 0 and   2 0 1 3 res p ecti v ely .   S in c e   20 13 he   h a s   b ee Le c t u r er  i n   t he  S chool  of  M icroel ectronic s Univer siti  Ma l a ysi a   P er li s,  Malay s i a H i s   research   i nt erests  i n clu d co mp ut a t i ona l   elect ro m a gn etics ,   c onf ormal  an tenn as,  m u t ua c o up lin g wire le ss  p owe r   t r ans f er,   array d e sig n   a nd  die l ectri c reso nato r an t e nn as.              M o hd  Fi kri   Che  Hu si receiv e t h B.E n i n   Elect ric,  E lectro n i c   a nd  S y st e m (Microelect roni c )   f ro Universiti  Kebangsaan  M al a y si a ,   S elangor  a n d  M . E n g  d e g r e e   i n   E l ectri cal  P ower  f ro m   U n i v ersiti   T u n   H us se i n   O nn  Ma l a ys ia,  J o h o i n   2 00 2   and   20 13 res p ecti v el y.  S in ce  20 05 h e   h as   b een  a   V o catio nal   Trai n i n g   O f f i cer  i t h S c h o o l   o f   Mi c r oelect roni cs ,   Uni v ersiti  M a laysi a   P erl i s,   M alaysia.   H i s   r es earch   i nt erests   i n c lud e   em bed d ed   s ys tem s VS LI  D esign,  w ireless  po wer  tran sf er,  arra d es ig and   D i g i t a S y s t em   De s i gn           D r   N o r   A zu ra  M ali n i   bt  A hmad  H am bal i   r ec ei ved   her  Bach elo r   d eg r ee  i n   C o m put er  a nd  Commun i cat ion  Syst e m   E ngine eri n at  U nivers iti  Putra  Malays i a .   Sh received   th degre e   o 17 th   A ug u s t   20 00 A f te g r a d ua tio n   sh e   work a s   t uto r   (In fo rma t io Te c h no log y ).  F ro m   N ovem b er  200 2,   s he  c o n ti nu es  s tud y   i Co m m u n i c a t i o n   a nd   N e t wo rk   E n g i n eerin f o M a ster  d e gree.  A ft er  r e ceiv e   M aster  d e gree,  s he  w ork   as  l ecturer  a t   MS (M anag em ent  an S c i e nce  U n iv ersi ty fo y e a r s .   F rom  2007 ,   sh is   pursui n g   a   stu d y   lea di ng   t t h award   of   d eg ree  of  D o cto r   o f   P h iloso ph al so  i Co m m u n i cati o n   a n d   N e two r k   engi neer i n g ,   m ajo r in in  O pti cal  fi ber  las e at   U ni versit i   Putra  Ma la ysia   a nd   g ra du a t e d Sh e   is  cu rrent ly  a   S enior  lect urer  a U n iv ersi ty   M alaysi P e rlis Dr  N or  A zu ra  M ali n i   h a ve  a ls pu bli sh ed  m ore  th an  1 2 0   j o u r n a ls/p roceedi n g s   a n d   b oo k   ch apt e r.  P ro f e s s i onally D r Dr  N or  A zura  M alini   is  a lso  a   member  o t h e   Institute  o f   E l ectrical   a nd  E l ectroni cs  E ng ineers   (IE EE),  I nstitut i on  o f   E ngi neeri ng  and   Tech nol og (MIE T)  a n d   B o a rd o f   En g i neers  M a l a ys ia (B E M ) .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.