I nd o ne s ia n J o urna o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   1 2 ,   No .   2 N o v e m b er   201 8 ,   p p .   5 9 2 ~ 5 9 9   I SS N:  2502 - 4752 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 1 2 .i 2 . p p 592 - 5 9 9           592       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Ana ly sis  of Wirel ess   Pow er Tran sfer on th e Indu ctiv e   Co upling  Reso na nt         Ci k   K u H a ro s w a t i C he  K Ya ha y a 1 Sy ed  F a rid Sy ed  A dn a n 2 ,   M uriza h K a s s i m 3 ,   R u ha ni Ab R a h m a n 4 M o ha m a d F a zr ul   bin   R us di 5   1 , 2, 3, 4 , 5 F a c u l ty   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M A RA ,   4 0 4 5 0   UiT M   S h a h   A la m ,   M a la y sia   1 P u sa A sa si Ui T M ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M A RA ,   Ka m p u s De n g k il ,   4 3 8 0 0   De n g k il ,   S e lan g o r ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   4 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   J u l 5 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ju l   19 ,   2 0 1 8       W irele ss   p o w e tran s f e th ro u g h   i n d u c t iv e   c o u p li n g   is  p ro p o se d   i n   th is  p a p e r.   Ba se d   o n   th e   c o n c e p o f   T e sla ,   t h e   c ircu it   w a s   d e sig n e d   u sin g   tw o   p a ra ll e l   in d u c to rs  t h a a re   m u tu a ll y   c o u p led .   T h e   d e sig n e d   w a sp li in to   t w o   w h ich   a re   tran s m it ter p a rt  a n d   re c e iv e p a rt.   T h e   c ircu it   w a si m u late d   u sin g   p ro teu s   sim u latio n   so f t w a re .   T h e   r e su lt h a d   sh o w n   th a th e   c h a n g e in   a   n u m b e o tu rn   o f   th e   in d u c t o c o i ls  a n d   d i sta n c e   o f   th e   tw o   re so n a t o rs  a f fe c ti n g   th e   e ff ici e n c y   o f   th e   p o w e tran s fe r.   T h e   w irele ss   p o we tran sfe c a n   b e   d e sc rib e d   a th e   tran s m issio n   o f   e lec tri c a e n e rg y   f ro m   th e   p o we so u rc e   to   th e   e lec tri c a lo a d   w it h o u a n y   c u rre n t - c a rry in g   w ire  c o n n e c ti n g   th e m .   W irele ss   p o we tran sf e is  d e e m e d   to   b e   v e ry   u se f u in   so m e   c ircu m sta n c e s   w h e re   c o n n e c ti n g   w i re a re   in c o n v e n ien t.   W irele ss   p o w e tran s f e p ro b lem s   a re   d iff e r e n f ro m   w irele ss   tele c o m m u n ica ti o n su c h   a ra d io .   C o m m o n l y ,   w irele ss   p o w e tran sfe rs  a re   c o n d u c te d   u si n g   a n   i n d u c ti v e   c o u p li n g   a n d   f o ll o w e d   b y   m a g n e ti c   in d u c ti o n   c h a ra c teristics .   In   th is  p r o jec t,   w e   u se   m a g n e ti c   in d u c ti o n   u sin g   c o p p e r   w ire  w it h   a   d if fe re n d iam e ter.   By   u sin g   th e se   d if fe re n d iam e ters   o f   w ir e s,  we   a re   g o in g   to   se e   th e   p o w e tran sf e r   p e rf o r m a n c e   o f   e a c h   w ire.  It  is  p o ss ib le  to   a c h iev e   w irele s p o w e tran sf e u p   to   3 0   c e n t im e te rs   b e twe e n   th e   tran sm it ter  a n d   th e   re c e iv e w it h   a   h ig h e r   n u m b e o f   c o il ' tu rn .   A s   c o n c e rn   a it   m a y   se e m ,   th e   w irele ss   p o we tran sfe r   f ield   w o u ld   b e   i n   h ig h   d e m a n d   f o e lec tri c   p o w e to   b e   su p p l ied   i n   th e   f u tu re .   K ey w o r d s :   E lectr ical  lo ad   I n d u cti v co u p li n g   I n d u cto r   co ils   Ma g n e tic  in d u ctio n   W ir eless   p o w er   tr an s f er   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C ik   K u   Har o s w ati  C h Ku   Ya h a y a   Fac u lt y   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i M A R A ,     4 0 4 5 0   Ui T Sh ah   A la m ,   Ma l a y s ia .     E m ail:  h ar o s w ati @ s ala m . u it m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h w o r ld   w ar e   li v in g   n o w   i s   w o r ld   w h er te ch n o lo g y   b ec o m es   p ar o f   o u r   li f e.     T h ad v an ce m en o f   n e w   te ch n o lo g y   g r o w s   r ap id l y   ea c h   d a y .   I t   ca n   s a y   t h at  al m o s e v er y   d a y   n e tech n o lo g y   w ill  e m er g to   o u r   w o r ld .   Desp ite  al t h ese  tec h n o lo g ies,  ce r tai n   p r o b le m s   r elate d   to   th l i m i ted   a m o u n o f   p o w er   s o ck e w ill  o cc u r .   T o o   m an y   g ad g et s   f u n ctio n in g   at  o n p lace   w i ll  s u r el y   li m it  th u s o f   p o w er   s o ck et  to   p o w er   u p   th g ad g ets.  T h is   w il also   cr ea te  m ess   w h e n   th w ir e s   b ec o m s ca tter ed   an d   d is o r g an ized .   W ir eless   P o w er   T r an s f er   ( W P T )   is   am o n g   t h tech n o lo g y   t h at  h a s   s tar ted   its   g r o w i n g   p h a s e.   Ov er   t h p ast  er a,   th is   tec h n o lo g y   h as  e v o l v ed   an d   co m e s   i n   h a n d y   as  p o w er   ca n   b tr a n s f er r ed   w ir eles s l y .   W ir eless   tr an s m is s io n   ca n   r e p lace   th c u r r en t - ca r r y i n g   w i r w h ic h   is   th e   m a in   in ter c o n n ec ti n g   m ed iu m   b et w ee n   p o w er   s o u r ce   an d   l o ad .   W ir eless   p o w er   tr a n s f er   is   th tr an s m i s s io n   o f   elec tr ical  en er g y   f r o m   a   p o w er   s o u r ce   to   an   elec tr ical  l o ad   w ith o u t a n y   w ir es o r   to   b p r ec is e,   co n d u cto r s   attac h ed   b et w ee n   th e m .   W ir eless   p o w er   tr an s f er   ( W P T )   is   an   i m p o r tan to p ic  th at   b ee n   d is cu s s ed   a m o n g   r esea r ch er s   an d   en g i n ee r s   n o w ad a y s .   A lt h o u g h   W P T   h as  b ee n   k n o w n   f o r   m o r t h a n   ce n t u r y ,   t h d e v e lo p m e n o f   t h W P T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A n a lysi s   o f W i r eles s   P o w er  Tr a n s fer o n   th I n d u ctive   C o u p lin g   ( C ik  K u   Ha r o s w a ti C h K u   Ya h a ya )   593   in d u s tr y   j u s s tar ted   it s   r ap id   g r o w t h   i n   ea r l y   2 0 0 0 s .   T h n u m b er   o f   p u b lica tio n s   o n   w ir ele s s   p o w er   h as   in cr ea s ed   b y   at  lea s 1 2 0 0 i n   t h la s 1 0   y ea r s   [ 1 ] .   I n   t h 1 8 9 0 s ,   w ir eless   p o w er   tr an s f er   ( W P T )   s y s te m   w a s   in tr o d u ce d   an d   d e m o n s tr ated   b y   Ni k o la  T esla.  I n   h is   d e m o n s tr atio n ,   h u s ed   r eso n an tr an s f o r m er   ca ll  T esla  co ils   [ 2 ] .   B ac k   in   t h t i m o f   T esla,  th e   d ev elo p m e n o f   w ir eles s   p o w er   tr an s f er   co u ld   n o g o   a n y   f u r t h er   as  th er i s   ce r tai n   r estrictio n   s u c h   a s   f u n d in g   a n d   th tec h n o lo g y   i ts el f .   T h u s   th d ev elo p m en t   o f   W PT   tech n o lo g y   w a s   lef t a s   it   w as  w i th o u t a n y   t h o r o u g h   r es ea r ch   [ 3 ] .   C u r r en tl y ,   en g i n ee r s   ar tr y i n g   to   f i g u r o u t   h o w   to   i n cr ea s t h e f f icie n c y   o f   p o w er   th at  is   b ein g   tr an s m itted   w ir ele s s l y   a n d   als o   m eth o d s   to   m ak h u m an   b ei n g s   an d   t h e n v ir o n m e n s af er   as  w ell  a s   m et h o d s   th at  is   c h ea p er   an d   h en ce   ca n   b co m m er cialize d .   T h o u g h   s t ill  in   th ea r l y   s ta g es,  th er ar s ev er al  elec tr o n ic  co m p a n ies   t h at  h av e   b eg u n   to   r o ll  o u d ev ices  t h at   ca n   w ir e less l y   tr a n s m it   p o w er .   T h id ea   o f   h o w   to   m ak e   w ir ele s s   p o w er   tr an s m is s io n   ( W P T )   is   tak e n   f r o m   th p r i n cip le  o f   e lectr o m ag n etic   in d u ctio n .   E lectr o m a g n etic  i n d u ctio n   w o r k s   o n   t h co n ce p o f   p r i m a r y   co il  g en er ati n g   ce r tain   a m o u n o f   m a g n et ic   f ield   an d   s ec o n d ar y   co il  b e in g   w it h i n   th a f ield   s o   cu r r en is   i n d u ce d   w i th i n   i ts   c o i ls .   T h is   ca u s es  t h e   r elativ el y   s h o r t r an g d u to   t h a m o u n t o f   p o w er   r eq u ir ed   to   p r o d u ce   an   elec tr o m a g n e tic  f i eld .   I n   2 0 0 7 ,   g r o u p   o f   r esear ch er s   f r o m   MI T   d id   r esear ch   o n   W P T     an d   m an a g ed   to   p o w er   lig h t   b u lb   o f   6 0 W   o v er   d is tan ce s   ex ce ed in g   2   m eter s   w i th   a n   ef f icien c y   o f   ar o u n d   4 0 [ 4 ] .   T h is   w as  d o n b y   u s i n g   p air   o f   r eso n ato r s   t h at   m a g n etica ll y   co u p led .   T h o s p air   o f   t h r eso n a to r   is   ca l led   tr an s m it ter   an d   a   r ec eiv er ,   f o r m i n g   r eso n a n p air   o r   in   an o th er   w o r d   m a g n etic  r eso n an ce   co u p li n g   t ec h n o lo g y .   Sin ce   t h e n ,   m an y   r esear c h er s   s tar ted   d o in g   th eir   r esear c h   o n   w ir eles s   p o w er   tr an s f er .     1 . 1 .     Curre nt  T ec hn o lo g y   o f   Wirele s s   P o w er   T ra ns f er   a)   Mic r o w a v p o w er   tr an s m i s   Mic r o w a v tr an s m i s s io n   w as   in tr o d u ce d   b y   t h p io n ee r   i n   w ir eles s   p o w er   tr an s f er ,   W illi a m   C   B r o w n .   He  ex p lai n ed   h o w   p o w er   ca n   b tr an s m itted   th r o u g h   f r ee   s p ac b y   u s in g   m ic r o w av e s .   T h b lo ck   d iag r a m   as  s h o w n   in   Fig u r 1   [ 5 ] .           Fig ur e 1.   B l ock  D i ag r am  of  pow er   t r a nsm i ss i o n us i ng  m i cr ow av [ 10]       A t he   bl o ck   di ag r am   sh ow s,  f r om   t he  g ene r at i on   si d e,  t he  m i cr ow av po w er   sou r c g ene r at es   pow er Me a nw hi l e,   t h ou t pu t   pow e r   i c ont r o l l ed  by   e l ec t r o ni c   co nt r o l   c i r cui t t h e   w av eg ui de  ci r cul at o r   p r ot ec t s   t h m i cr ow av sou r c f r om   r ef l ec t ed  ba ck   t h r oug t he  coa x - w av eg ui de  ada p t o r T h t u ner   w i l l   m at ch   t h i m peda nce   b et w e en  t h e   t r an sm i t t i ng   ant enn and  t h e   m i cr ow av sour ce .   T he  t r ans m i t t i ng   ant enna   r adi at e t h p ow er   t h r oug f r e spa ce   t ow ar d t h e   r ec e i v i ng  ant e nna. Onc e t he  r ec e i v i ng  ant e nna  r ec ei v ed  pow er i t  w i l l  conv er t  i t   i nt o D C  pow er .   b)   So lar   P o w er   Satelli te  ( SP S)   T h id e o f   s o lar   p o w er   s a telli te  w a s   p r o p o s ed   b y   P eter   Glaser   in   1 9 6 8 s .   So lar   p o w er   s ate llit e( SP S)   also   k n o w n   as  Sp ac P o w er   Statio n ,   Satell ite  P o w er   S y s t e m ,   Sp ac P o w er   S y s te m ,   S o lar   Po w er   Sta tio n ,     Sp ac So lar   P o w er   S tatio n   u s th m icr o w a v p o w er   tr an s m i s s io n   to   tr an s m it  to   tr an s m it  p o w er   to   E ar th   s tatio n s   [ 6 ] .   Du r in g   t h O il  C r is es  o f   1 9 7 0 s ,   th e   id ea   o f   s o lar   s atellite  g ai n ed   atten tio n   f o r   en g i n ee r s   b u a f ter   th p r ices  o f   o il  s tab ilized ,   t h e   m o m e n t u m   d r o p p ed   d r asti ca ll y .   T h r estrictio n   to w ar d s   co n ti n u i n g   t h p r o j ec t   is   th la u n ch i n g   co s o f   t h s atellite  i s   co s tl y   a n d   les s er   g o v er n m e n t s   s u p p o r t.  B u th en   a g ai n ,   th U S   Dep ar t m en t o f   E n er g y   R esear ch   r u n n i n g   p r o g r a m m ab o u t SP S f r o m   1 9 7 8   u n til 1 9 8 1 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   2 No v e m b er   201 8   :   5 9 2     5 9 9   594   1 . 2   H is t o r y   o f   Wirele s s   P o w er   T ra ns f er   T h h is to r y   o f   w ir eles s   p o w e r   tr an s f er   s tar ted   i n   1 8 2 0 ,   w h er An d r é - Ma r ie  Am p èr e,   p h y s ic is t,     an d   m at h e m aticia n   f r o m   Fre n ch   d ev elo p ed   Am p er e’ s   la w .   Du r in g   h is   r e s ea r ch ,   h d is co v er ed   th at  elec tr ic   cu r r en p r o d u ce s   m a g n e tic   f ield   [ 7 ] .   T h en   in   t h y ea r   o f   1 8 3 1 ,   an   E n g lis h   s cie n tis t ,   Mic h ae Far ad a y   d ev elo p ed   Far ad ay s   la w .     F ar ad ay 's  L a w   o u t lin in g   t h p r in cip le  o f   elec tr o m ag n etic   f o r ce   in d u ce d   in   a   co n d u cto r   th r o u g h   m a g n etic  f lu x   [ 8 ] .   B u t h r ea l   p eo p le  w h o   ac t u all y   cr ea ted   t h id ea s   o f   w ir eles s   p o w er   tr an s f er   w er Hei n r ic h   Her tz  a n d   Ni k o la  T esla a r o u n d   th e   y e ar   1 8 9 0 ' s   [ 8 ] .   I n   1 8 9 9 ,   Nik o la  T esla b u ilts   a   h u g e   co il  to w er   to   co n d u ct  h i s   ex p er im e n t s   in   C o lo r ad o   Sp r in g s ,   C o lo r ad o .   T h to w er   h e ig h w as  m ea s u r ed   ar o u n d   6 0 m   h ad   co p p er   b all  p o s itio n ed   at  t h to p .   An d   th er also   w a s   an   ir o n   r o o s y s te m   t h at  g o es   u n d e r g r o u n d   f o r   m o r t h an   9 0   m eter s ,   as s h o w n   in   F ig u r 2   [ 9 ] .     T esla  g o h is   f u n d s   f r o m   C o lo n el  J o h n   J ac o b   A s to r ,   o w n e r   o f   th W ald o r f - A s to r ia  Ho t el  in   Ne Yo r k   C it y ,   f o r   ab o u $ 3 0 , 0 0 0 .   I n   h is   v is io n ,   h w an ts   h i s   in v e n tio n   to   ch an g th w o r ld .   He  w as  w id el y   r eg ar d ed   as  Am er ica s   g r ea te s elec tr ical  e n g in ee r   i n   1 9 0 0 s .   An o t h er   T esla’ s   i n v en t io n s   in c lu d i n g   T esla’ s   co ils ,   f l u o r escen t la m p s   a n d   r ad io   tr an s m it ter   [ 8 ] .           Fig u r 2 .   T esla' s   to w er   o n   L o n g   I s la n d ,   Ne w   Yo r k   [ 9 ]       T h w o r k   o f   T esla  th e n   b ee n   co n tin u ed   b y   W ill ia m   C .   B r o w n .   He  co n tr ib u ted   m u c h   to   t h m o d er n   d ev elo p m en t   o f   m icr o w a v e   p o w er   tr an s m is s io n   w h ich   d o m in ate s   r e s ea r ch   a n d   d e v el o p m e n o f   w ir eless   tr an s m is s io n   to d a y .   He  in v en ted   th r ec ten n th at  ca n   co n v er m icr o w av e s   to   DC   cu r r en ts   d ir ec tl y   i n   th e   1 9 6 0 s .   He  th en   d em o n s tr ate d   h is   r esear ch   in   1 9 6 4   b y   p o w er in g   h elico p ter   th r o u g h   m icr o w av e s   [ 3 ]   Ag ai n   i n   2 0 0 7 ,   So lj ac ic' s   tea m   f r o m   MI T   h ad   d o n t h s p ec if ic  t u n i n g   o f   tr a n s m itt in g   u n it  w it h   r ec ei v in g   t h e   d ev ice.   T h m ai n   ai m   ' co u p li n g   r eso n an ce '   s y s te m ,   w a s   th a th elec tr ic  en er g y   t h at  w as  n o g etti n g   u s ed   u p   b y   t h r ec eiv er   d id   n o g et   r ad iated   in   th en v ir o n m e n ar o u n d ,   b u it  d id   r em ain   in   th v ic in i t y   o f     tr an s m itter   [ 1 4 ] .   MI T   team   e x p er i m e n tall y   s h o w ed   th w ir eles s   p o w er   tr an s f er ,   p o ten tiall y   u s e f u f o r   ch ar g i n g   o f   lap to p s ,   ce ll  p h o n es  w it h o u a n y   w ir e s   o r   co r d s .   I m a g in f u tu r i n   w h ic h   w ir eles s   p o w er   tr an s f er   is   f ea s ib le   w h er f o r   e x a m p le;  ce ll p h o n e s ,   lap to p   o r   an y   o th er   p o r tab le  elec tr o n ic  d ev ices   ar ca p ab le  o f   g ett in g   c h ar g ed   u p   w it h o u t   ev er   b ei n g   p lu g g e d   in to   t h s o c k et.   W it h   t h ese   ex p er i m e n t s ,   w g et  id ea s   o f   cr ea tin g   o n e   s u c h   s o u r ce   p r o v id in g   u s   w i th   w ir e l ess   p o w er   tr an s m is s io n   a n d   en ab lin g   to   u s elec tr icit y   w it h o u t h in v o lv e m e n o f   n o m u c h   s a f also   b it in e f f icien w ir w o r k   s a v in g   o n   e n er g y   as  w ell  [ 1 5 ] .     1 . 3   M u t ua l In du ct a nce  a nd   A m pere s   L a w   W h en   t w o   d ev ices  ar m u t u all y   co u p led   u s i n g   m a g n et icall y   co u p led   m et h o d ,   an y   ch an g es  i n   cu r r en i n   t h f ir s co il  w i ll  i n d u ce   v o ltag in   t h s ec o n d   w ir t h r o u g h   elec tr o m ag n et ic  in d u ct io n .   T h is   p h en o m e n o n   is   k n o w n   a s   m u tu a i n d u cta n ce .   E x a m p le  o f   t h is   p h en o m en o n   is   tr an s f o r m er ,   as  s h o w n   i n     Fig u r 3   [ 1 3 ] .   T h er is   t w o   t y p e   o f   tr a n s f o r m er   w h ic h   i s   s tep   u p   a n d   s tep   d o w n   tr an s f o r m er .   Fac to r s   f o r   m u tu al  in d u ctan ce   d ep en d s   o n   n u m b er   o f   tu r n s .   B asicall y ,   th lar g er   th n u m b er   o f   t u r n s ,   th lar g er   th e   m u tu al  in d u ctan ce .   B esid es,  if   b o th   co ils   h a v lar g er   c r o s s - s ec tio n al  ar ea ,   th m u t u al  in d u cta n ce   w il b ec o m e   lar g er   a s   w e ll.  L ast l y ,   i f   t h e   d is ta n ce   b et w ee n   t h t w o   co ils   is   f u r t h er ,   t h s m aller   t h e   v al u o f   in d u cta n ce .   T h is   is   d u to   t h m ag n etic  f l u x   th at  g o es  f r o m   p r im ar y   co il to   th s ec o n d ar y   co il.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A n a lysi s   o f W i r eles s   P o w er  Tr a n s fer o n   th I n d u ctive   C o u p lin g   ( C ik  K u   Ha r o s w a ti C h K u   Ya h a ya )   595     Fig u r 3 .   Mu tu a l in d u ctan ce   c ir cu it d iag r a m                       ( 1 )     W h er e:   µ o   is   th p er m ea b ili t y   o f   f r ee   s p ac ( 4 . π. 1 0 - 7 )   µ r   is   th r elati v p er m ea b ilit y   o f   th s o f t ir o n   co r e   N   is   in   t h n u m b er   o f   co il tu r n s   A   i s   in   t h cr o s s - s ec t io n al  ar ea   in   m 2   l   is   th le n g th   o f   th co il i n   m e ter s                     ( 2 )       an d               ( 3 )                       ( 4 )                     ( 5 )     Am p er e’ s   L a w   s tate s   t h at  w h en ev er   th er is   a   m o tio n   o f   c h ar g e,   o r   cu r r e n t,  I   t h er s h o u ld   b a   cir cu latio n   o f   m ag n etic  f ield   ass o ciate d   w it h   it.  T h s tr e n g t h   o f   m a g n etic  f ield   is   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   th e   a m o u n t o f   c u r r en t t h at  p ass e s   t h r o u g h   co n d u c to r .                         ( 6 )     W h er e,   B   Ma g n etic  f ield   in   T esla,   T   P er m ea b ilit y   o f   f r ee   s p ac e ,   ( 1 . 2 6   x )   I   C u r r en t i n   th i n d u cto r   r   R ad iu s   o f   t h in d u cto r       2.   RE S E ARCH   M E T H O D     T o   d esig n   an y   p r o j ec r esear c h ,   th p r o j ec r e q u ir es  co n s i d er ab le  am o u n o f   atte n tio n   es p ec iall y   in   ter m   o f   t h r esear c h   m e th o d   a n d   th d ata  a n al y s i s   th a w ill b u s ed .   T h er ar th r ee   d if f er en t c h ar ac ter is tics   o f   r esear ch   p ar ad ig m s ,   th e y   ar k n o w n   as  q u al itati v r esear ch ,   q u an titati v r esear ch   a n d   m i x ed   r esear ch .   Qu a n titati v r esear ch   r elie s   p r i m ar il y   o n   th co llectio n   o f   q u alitativ d ata  w h er th f o r m   o f   d ata  co llected   b y   h av i n g   a n   o b s er v atio n   t h at  ca n   s ea r c h   f o r   p atter n s   o f   h av in g   d ata  a n al y s is .   T h is   ca n   co n clu d r es u lt  f r o m   v ie w p o in t s ,   p ar ticu lar   f i n d in g s   o r   p r esen m u l tip le  p er s p ec tiv es.      A   co llectio n   o f   q u a n t itativ d ata  th a is   d ed u ctiv w h er t h r esear ch er   test s   h y p o t h eses   an d   t h eo r y   w it h   d ata  a n d   is   p r ed ictab le  is   m eth o d   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   2 No v e m b er   201 8   :   5 9 2     5 9 9   596   q u an tita tiv e   r es ea r ch   ap p r o ac h .   T o   co llect  q u a n titati v e   d ata,   b ased   o n   p r ec is e   m ea s u r e m e n u s in g   s tr u c tu r ed   d ata  co llectio n   s u ch   as  b eh av io r al  r esp o n s e s   is   its   f o r m   o f   d ata  co llected   t h at  ca n   id en t if y   s tatis tica l   r elatio n s h ip s   to   o b tain   g e n er al izab le  f i n d in g s .   An o th er   r es ea r ch   th at   in v o l v es b o th   q u alitati v an d   q u an ti tati v e   is   m i x ed   r esear ch   ch ar ac ter i s tic  [ 1 1 ] .   Fig u r 4   s h o w s   t h f lo w ch ar t   o f   t h is   p r o j ec t.  A ll  s tep s   s tate d   in   t h f lo w c h ar h as   b ee n   f o llo w ed   a n d   co m p leted .           Fig u r 4 .   Flo w c h ar t o f   w ir eles s   p o w er   tr an s f er       2 . 1 .     Resna o nt  ind uct iv co up lin g   R eso n a n i n d u cti v co u p lin g   o cc u r s   w h e n   th er is   tr an s m itti n g   o f   p o w er   b et w ee n   t wo   co ils   th at   h av e   th e   s a m c h ar ac ter is t ic  to   r eso n ate  at   th e   s a m f r eq u en c y .   R eso n an ce   o cc u r s   w h e n   t h s elf - r eso n an t   f r eq u en c y   o f   co il s   eq u a to   t h f r eq u e n c y   o f   p o w er   s u p p l y .   T h en   b o t h   cir c u its   o f   co il s   w ill  b eq u i v alen t.  B o th   cir cu it s   w i ll  lik el y   to   h av h i g h   f r eq u en c y   a n d   m i n i m u m   i m p ed a n ce .   T o   s ee   h o w   m u t u al   in d u ctio n   w o r k s ,   t h tr an s f o r m er   is   th c lo s est e x a m p le  o f   m u tu a l i n d u ctio n ,   w h er th er i s   n o   p h y s ic al  co n tact  b e t w ee n   th p r i m ar y   a n d   th s ec o n d ar y   co il s .   T h en er g y   tr an s f er r in g   ta k es  p lace   d u to   elec tr o m ag n etic  co u p li n g   b et w ee n   th t w o   co ils   [ 1 2 ] .     2 . 2   E lect ro m a g net ic  t ra ns m i s s io n   T o   tr an s f er   p o w er   w i th o u an y   w i r e,   t h elec tr o m a g n eti tr an s m i s s io n   ca n   also   b u s ed .   T h e   elec tr icit y   is   co n v er ted   in to   li g h t,   s u c h   as   la s er   b ea m ,   an d   th e n   t h is   laser   b ea m   w ill   b f ir ed   at   r ec ei v i n g   tar g et,   s u ch   a s   s o lar   ce ll  o n   s m all  air cr af t.  T h laser   b ea m   ca n   b b ea m ed   to   s i n g le  tar g et.   T h is   is   t y p icall y   k n o w n   a s   p o w er   b ea m i n g ”.       2 . 3   Circ uit  dia g ra m   a nd   P CB   la y o ut   Fig u r to   Fig u r 8   s h o w   t h c ir cu it d iag r a m   an d   P C B   la y o u t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A n a lysi s   o f W i r eles s   P o w er  Tr a n s fer o n   th I n d u ctive   C o u p lin g   ( C ik  K u   Ha r o s w a ti C h K u   Ya h a ya )   597         Fig u r 5 .   C ir cu it d esi g n   f o r   R e ce iv er   f o r   W ir eless   p o w er   tr an s f er         Fig u r 6 .   C ir cu it d esi g n   f o r   T r an s m itter   f o r   W ir eless   p o w er   tr an s f er           Fig u r 7 .   P C B   lay o u f o r   th tr an s m itter   Fig u r 8 .   P C B   lay o u f o r   th r ec ev er       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     E f f icien c y   f o r   t h co il  w i th   th ic k n ess   o f   0 . 6 1 m m   a n d   0 . 7 3 m m   is   ca lcu lated   b y   m e asu r i n g   th e   o u tp u p ar a m eter s   o f   th cir cu it.  T h ese  p ar am eter s   in cl u d o u tp u v o ltag e,   o u tp u c u r r en t,  an d   o u tp u p o w er .   B y   v ar y in g   t h d is ta n ce   f r o m   1 cm   u n til  4 c m   b et w ee n   t h e   tr an s m itter   a n d   r ec eiv er ,   t h r es u lt  in   T ab le  1   an d   2   s h o w s   t h at  t h er ar s i g n if ica n ch a n g es  i n   t h o u tp u p o w e r   as  w i n cr ea s t h d is ta n ce   b et w ee n   tr an s m itter   an d   r ec eiv er .         T ab le  1 .   E f f icien c y   v a lu e s   f o r   th co il  w it h   0 . 7 3 m m   d ia m e te r         T ab le  2 .   E f f icien c y   v a lu e s   f o r   th co il  w it h   0 . 6 1   m m   d ia m ete r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   2 No v e m b er   201 8   :   5 9 2     5 9 9   598         Fig u r 9 .   Gr ap h   o f   Ou tp u t V o ltag v er s u s   Dis ta n ce   f o r   co p p er   w it h   0 . 7 3 m m   d ia m eter     Fig u r 1 0 .   Gr ap h   o f   Ou tp u t V o ltag v er s u s   D is ta n ce   f o r   co p p er   w it h   0 . 6 1 m m   d ia m eter       As t h r es u lt  h ad   s h o w n ,   f o r   t h co p p er   w it h   t h d ia m eter   o f   0 . 7 3 m m ,   w h en   th d i s ta n ce   b et w ee n   t h e   tr an s m itter   a n d   t h r ec ei v er   i n cr ea s ed   f r o m   1 c m   to   4 c m ,   th e   v o lta g d ec r ea s ed   f r o m   4 . 9 3 to   0 . 8 1 V.   W h ile   f o r   th co p p er   w ith   t h d ia m et er   o f   0 . 6 1 m m ,   t h v o lta g d ec r ea s ed   f r o m   1 0 . 4 1 to   1 . 9 6 V.               Fig u r 1 1 .   Gr ap h   o f   Ou tp u t P o w er   v er s u s   Dis ta n ce   f o r   co p p er   w it h   0 . 7 3 m m   d ia m et     Fig u r 1 2 .   Gr ap h   o f   Ou tp u t P o w er   v er s u s   Dis ta n ce   f o r   co p p er   w it h   0 . 6 1 m m   d ia m eter       T h o u tp u p o w er   d ec r ea s ed   as  t h d is ta n ce   in cr ea s ed .   T h ese  h ap p en   d u e   to   t h i n cr ea s ed   o u tp u t   v o ltag e.   Vo ltag a n d   p o w er   ar r elate d   b y   t h f o r m u la  ( 8 ) .     T h o u tp u p o w er   f o r   co p p er   w it h   th d ia m eter   o f   0 . 7 1 m m   at  1   c m   d i s tan ce   is   0 . 5 1 2 7 W   an d   at  th d is ta n ce   o f   4   c m ,   th o u tp u p o w er   is   0 . 0 1 9 4 .   W h ile  f o r   th e   co p p er   w i th   th e   d ia m eter   o f   0 . 6 1 m m ,   th e   o u tp u p o w er   at   th 1 c m   d is tan ce   is   5 . 5 9 0 7 W   an d   d ec r ea s ed   to   0 . 0 5 8 8 W   at  th 4 cm   d i s tan c e.   T h u s   w ca n   co n clu d t h at  th d is ta n ce   a n d   th d ia m eter   o f   th co p p er   tr an s m itter   a n d   r ec eiv er   h av b ig g er   i m p ac ts   o n   t h p o w er   t h at  is   tr a n s m itted .             Fig u r 1 3 .   Gr ap h   o f   E f f ic ien c y   v er s u s   D is ta n ce   f o r co p p er   w it h   0 . 7 3   d iam eter     Fig u r 1 4 .   Gr ap h   o f   E f f ic ien c y   v er s u s   D is ta n ce   f o r t   co p p er   w it h   0 . 6 1 m m   d ia m eter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A n a lysi s   o f W i r eles s   P o w er  Tr a n s fer o n   th I n d u ctive   C o u p lin g   ( C ik  K u   Ha r o s w a ti C h K u   Ya h a ya )   599   T h ef f icie n c y   f o r   t h e   p o w er   t r an s f er   f o r   co p p er   w it h   th e   d iam eter   o f   0 . 7 3 m m   as   s h o w n   o n   th e   g r ap h   is   d ec r ea s in g   as  t h d is ta n ce   i n cr ea s es.  T h ef f icie n c y   d r o p p ed   f r o m   1 1 . 6 7 at  1   cm   d i s t an ce   to   0 . 4 4 at  4   c m   d is ta n ce .   Me an w h i le,   f o r   co p p er   w it h   th d ia m eter   o f   0 . 6 1 m m ,   t h e f f ic ien c y   d r o p p ed   f r o m   5 7 . 0 2 to   0 . 6 0 %.  T h is   h ap p en s   d u to   th a m o u n o f   th m a g n eti f l u x   th at  g o es  to w ar d s   t h e   r ec eiv er   f r o m   th e   tr an s m itter .   F u r th er   t h d is ta n ce ,   th less er   t h f l u x .       4.   CO NCLU SI O N     As  th co n clu s io n   o f   th p r o j ec t,  th is   p r o j ec h as  s u cc es s f u ll y   co n d u cted .   T h o b j ec tiv o f   an al y z in g   th w ir ele s s   p o w er   tr a n s f er   was  ac h ie v ed .   T h r es u lts   th a ar r ec o r d e d   h ad   s h o w n   t h d is tan ce   b et w ee n   th e   co ils   af f ec t h ef f icie n c y   o f   th p o w er   tr an s f er .   T h f u r th er   th d is tan ce ,   t h lo w er   th e   ef f ic ien c y   o f   t h e   p o w er   th at  is   tr an s m itted   f r o m   th s o u r ce   o r   tr an s m itter   t o   th r ec eiv er   o r   l o ad .   A n o t h er   r esu lt  t h at  w a s   d is co v er ed   in   th i s   p r o j ec is   t h th ic k er   th d ia m eter   o f   t h co p p er ,   th h ig h er   th e f f ic i en c y   o f   th p o w er   tr an s f er   T h p er f o r m an ce   o f   w ir ele s s   p o w er   tr an s f er   ca n   b f u r th er   ex p lo r ed   to   in cr ea s th ef f ici en c y   o f   t h e   p o w er   tr an s f er r ed .   T h is   ca n   b d o n b y   i m p r o v in g   t h Q - f a cto r .   T h tr an s m is s io n   d is ta n c o f   w ir ele s s   p o w er   tr an s f er   s h o u ld   also   b co n c er n   as   W P T   s y s te m   s u p p o s ed l y   s h o u ld   b ab le  to   h ar n es s   t h p o w er   o r   e n er g y   f o r   lo n g   d is tan ce s .   L ast l y ,   th er s h o u ld   b d e v elo p m e n o f   s ec u r it y   o f   en er g y   o r   p o w er   t h at  is   b ei n g   tr an s f er r ed .   As t h p o w er   o r   e n er g y   i s   b ei n g   tr an s f er r ed   b y   e lectr o m a g n etic   f ie ld   th r o u g h   o p en   s u r r o u n d i n g ,   it  is   p o s s ib le  t h at  t h e n er g y   o r   p o w er   tr an s f er r ed   ca n   in ter f er w it h   o t h er   r ec eiv er s .   T h u s ,   th s t u d y   o n   t h s ec u r it y   ca n   b r ea ll y   p r o f ita b le  r esear ch   in   t h f u t u r e.       RE F E R E NC E   [ 1 ]   V .   K h a y ru d in o v ,   " W irele ss   P o w e T ra n sfe S y ste m , "   n o .   M a rc h   2 0 1 5 .     [ 2 ]   M .   A .   Ha ss a n ,   A .   El z a w a w i,   F .   F ield ,   a n d   N.   F ield ,   W irele ss   P o w e T ra n sfe th ro u g h   I n d u c ti v e   Co u p li n g ,   p p .   115 1 1 8 ,   2 0 1 5 .   [ 3 ]   T .   S .   H.  a n d   R.   M .   H.  S a g o lse m   Krip a c h a ri y a   S in g h ,   W irele s T r a n s m issio n   o f   El e c tri c a l   P o w e r   Ov e rv ie o Re c e n Re se a rc h   &   De v e lo p m e n t,   In t.   J .   C o mp u t.   E lec tr.   En g . ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   2 0 7 2 1 1 ,   2 0 1 2 .   [ 4 ]   D.  M .   S .   R.   YIN   QU A N T EO,   W irele ss   P o w e T r a n s m issio n   in   t h e   S m a rtHo m e ,   v o l.   2 0 1 0 .   [ 5 ]   D.  Ka jare e   a n d   R.   Be h e ra ,   " A   S u rv e y   o n   Web   Cra w ler  A p p ro a c h e s,"   In t.   J .   In n o v .   Res .   Co m p u t .   Co m mu n .   E n g . ,   v o l.   5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 0 2 1 3 0 9 ,   2 0 1 7   [ 6 ]   M .   S .   G .   S a tav e k a r,   " S o lar  P o w e S a telli tes   a n d   M icro w a v e   W irel e ss   P o w e T ra n s m issio n   T e c h n o lo g y , "   v o l.   4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 9 3 2 0 0 ,   2 0 1 4     [ 7 ]   A .   A .   A ta y e ro ,   O.  A ji jo la,  S .   I.   P o p o o la,  a n d   V .   O.  M a tt h e w s,  " De v e lo p m e n o f   a   w irele ss   p o w e tran sf e s y ste m   u sin g   a   re so n a n in d u c t iv e   c o u p li n g , "   L e c t.   No tes   En g .   C o mp u t.   S c i. ,   v o l.   2 2 2 5 ,   2 0 1 6 .   [ 8 ]   S .   L iao ,   P .   Do u rm a sh k in ,   a n d   J.  W .   Be lch e r,   Ch a p ter  1 1   In d u c ta n c e   a n d   M a g n e ti c   En e rg y ,   Ph y s .   8 . 0 2   El e c tri c .   M a g n . ,   p p .   1 5 3 ,   2 0 0 4 .   [ 9 ]   A .   Bo m b e r,   W irele s s P o w e T r a n sm issio n A n   Ob sc u re   Histo ry ,   P o ss ib ly   a   Brig h F u t u re ,   2 0 0 6 .   [ 1 0 ]   R.   Ja in ,   " Cu th e   Co rd  :  W irele s P o w e T r a n sfe r,   it A p p li c a ti o n s,  a n d   it li m it A b stra c t :   K e y w o rd s :  Tab le  o Co n ten ts , "   p p .   1 1 1 ,   2 0 1 4 .     [ 1 1 ]   A .   H a n e lt ,   I.   Na stju k ,   H.  Krü p ,   M .   Ei se l,   a n d   C.   Eb e rm a n n ,   Disru p ti o n   o n   th e   W a y  ?   T h e   Ro le  o f   M o b il e   A p p li c a ti o n f o El e c tri c   V e h icle   Diff u sio n ,   W Pro c e e d i n g b u t .   In tell.   An a l.   Fro Bi g   Da ta   T o   Bi g   Imp a c t ,   p p .   1 0 2 3 1 0 3 7 ,   2 0 1 5 .   [ 1 2 ]   M .   A u g u stin e   a n d   M .   D u k e ,   W irele ss   P o w e T ra n s m issio n ,   v o l.   5 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 2 5 1 2 9 ,   2 0 1 4 .   [ 1 3 ]   A .   Ku m a r,   R.   A .   S id d iq u i,   S .   P a h u ja,  M .   S u k a l ik a r,   a n d   V .   G a m b h ir,   W irele ss   P o w e T r a n s m issi o n   Us in g   M u tu a l   In d u c tan c e ,   v o l.   6 ,   n o .   6 ,   p p .   6 3 0 1 6 3 0 4 ,   2 0 1 6 .   [ 1 4 ]   P r o f .   Bu ra li   Y.  N,  2 ,   P ro f .   P a ti C. B. ,   W irele ss   El e c tri c it y   T r a n s m issio n   Ba se d   On   El e c tro m a g n e ti c   a n d   Re so n a n c e   M a g n e ti c   Co u p li n g   In tern a ti o n a l   Jo u rn a Of   Co m p u tatio n a En g i n e e rin g   Re se a rc h   (ij c e ro n li n e . c o m V o l .   2   Iss u e .   7 ,   p p .   4 8 - 5 1 ,   No v .   2 0 1 2 .   [ 1 5 ]   A .   Ku rs  e a l. ,   W irele ss   P o w e Tran sf e v i a   S tro n g ly   Co u p led   M a g n e ti c   Re so n a n c e s,” v o l.   8 3 ,   2 0 0 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.