초록
본 논문은 무선충전기에 있어서 효율 증대 기법에 관한 것으로, 송수신 장치간 정렬상태를 수신 장치인 스마트폰에 표시할 수 있는 방법을 제시한다. 구현된 무선충전기는 세계 표준인 WPC( Wireless Power Consortium ) 방식을 기반으로 되어 있어 수 100kHz 이하의 주파수로 동작하고 누설 자속을 최소화할 수 있도록 자기장 차폐제를 사용한 송수신 코일 구조를 갖는다. 송수신 장치의 정렬 상태를 확인할 수 있는 종래 방식은 수신단 코일의 수신 레벨만을 표시하는 단순 방식이지만 본 방식은 수신 장치의 위치까지 알 수 있어 보다 진보된 방식이라 할 수 있다. 무선 충전기 송수신 장치의 정렬상태 검출을 위하여 수신 코일의 위치변화와 자기장 세기가 서로 선형관계에 있음을 확인하고 삼각측량법을 이용하여 이 선형관계가 위치 정보로 변환될 수 있음을 보였다. 실험을 통하여 선형관계에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 분석하고 이 요소들을 최적화한 상태에서의 선형 특성을 가질 수 있음을 보였다.
This paper is about increasing transfer efficiency of wireless power transmission. The new method is proposed to detect the alignment of transmitter and receiver of wireless charger and so smart phone can display the position of wireless charging receiver on its LCD panel for the maximum charging efficiency. The previous method is only to show the transfer efficiency, but this method is to show not only the efficiency but also coordinates of receiver. The apparatus of the wireless charger is based on WPC(Wireless Power Consortium) standard and has planar air coil combined with magnet shield in Tx and Rx device so that the leakage flux is minimized on condition of under hundreds of kHz operating frequency. In this paper, it's showed that relation of magnet field and distance of each coils can be linearized and position information of Tx and Rx device is calculated thru trigonometry. Through the experiment, the obstacles of linearity are discovered and also showed that it can be optimized. and so the presented method is suitable for alignment detection method of Tx and Rx device in WPC wireless charger.
