• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.566-572
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• 2020

무선 전력전송기에서 두 유도 코일 사이의 무선 전력전송 특성과 영향에 대해서 알아보고, 무선 전력전송 기술을 이용한 전력변환기 회로와 배터리 충·방전기 회로를 제안한다. 무선 전력전송기 및 무선 충전기의 장점은 기존의 플러그인 탑재형 유선 충전기(OBC; on-board charger) 대신 무선으로 전력을 전송하여 배터리에 전력 충전 시 사용자가 외부에서 전원을 연결 시키지 않고 무선으로 충전할 수 있는 점이다. 또한 무선충전의 이점은 2차 측 정류기의 회로와 수신 코일을 사용하여 에너지 효율 향상 효과를 가져올 수 있으나, 대용량의 원거리 무선충전 방식은 전송거리에 대한 한계가 있어 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 비 접촉 방식의 전력 전송기의 전력을 전송 할 수 있는 송신부 인 1차측 코일과 수신부인 2차측 코일 및 하프브리지(half bridge) 직렬공진 컨버터를 적용한 무선 전력전송장치의 송신부 회로와 수신부 회로의 연구를 목적으로 무선충전시스템의 전력전송거리 향상을 위한 새로운 토폴로지를 적용하고, 각각의 거리에 따른 실험을 통해 8 cm 전송거리에서 출력 3 kW 일 때, 최대 효율(95.8%)을 확인 할 수 있었다.

• TTA 저널
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• 통권138호
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• pp.34-39
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• 2011

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권11호
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• pp.851-856
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• 2018

본 논문에서는 수중 환경에서 자기공진기반 무선전력전송 특성을 분석하고, 수중 무선전력전송에 적합한 등가모델을 제시한다. 제안하는 수중 무선전력전송 등가모델은 자유공간 무선전력전송 T 등가모델을 확장하여 매질에 따른 전자기장 감쇠를 반영한 저항, 공진주파수 변화 및 상호인덕턴스 변화를 반영한 커패시터 및 인덕터를 포함한다. 전송매질인물의 염도에 따른 S 파라미터를 기반으로 제안한 등가모델의 변수를 추출하는 방법을 제시하였다. 제안하는 모델을 검증하기 위하여 6.78 MHz 수중 무선전력전송 시스템을 구축하고, 모델의 전력전송효율 계산 값과 측정값을 비교하였으며, 그 결과 제안하는 모델은 평균 3 % 이내 오차로 특성변화를 예측함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.497-506
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• 2024

본 논문에서는 상용전원 주파수(60 Hz)를 사용하여 중전력 무선전력전송을 구현한 것이다. 일반적인 자기유도 무선전력전송 장치는 수십 kHz 이상 사용하기 때문에 상용전원 주파수(60 Hz)를 그대로 사용할 수 없고, 교류/직류 변환기를 사용하여 60 Hz 전원주파수를 DC로 만들고, 고주파 파워앰프를 사용하여 DC를 수십 KHz로 만들어서 사용한다. 자기유도 무선전력전송에서 교류/직류 변환기와 고주파 파워앰프를 제거하고, 송전 공진탱크, 송전코일, 수전 공진탱크, 수전코일 만으로 구성한 상용전원 주파수를 사용하는 극저주파 무선전력전송 시스템을 구현하고, 무선전력전송 실험으로 검증하였다.

• 정보와 통신
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• 제29권11호
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• pp.75-80
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• 2012

본고에서는 송신단과 수신단 사이에 접점 없이 높은 효율을 유지하면서 기존의 방식(전자기유도방식, 전자기파방식) 보다 실용적인 거리의 무선전력전송이 가능한 자기공명방식 무선전력전송 기술을 소개하고 이를 모바일 단말기용에 적용하기 위하여 고효율 송/수신단 회로 설계, 자기공명안테나 설계, 실시간 임피던스 매칭 기술, 실시간 전력제어 기술 등등의 구현을 위한 요소기술에 대하여 소개함으로써 자기공명방식이 가지고 있는 특성을 구체적으로 알아본다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.27-28
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• 2015

무선 전력 전송 방법은 자기장을 이용하는 인덕티브 커플링 방식과 자기 공진 방식, 그리고 전기장을 이용하는 커패시티브 커플링 방식으로 나눌 수 있다. 커패시티브 커플링 무선 전력 전송 방식은 인체에 대한 영향성이 없고, 전자기파 방해가 없다는 큰 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 커패시티브 커플링 무선 전력 전송에서 물리적으로 만들어진 커패시턴스를 크게 얻기 위하여 유리 유전체를 사용하고 동작 주파수를 매우 높게 하여 커패시턴스의 임피던스를 작게 보이도록 하게 하였다. 또한 좀 더 높은 입출력 전압비를 얻고, MOSFET의 스위칭 손실을 최소화 하기 위하여 커패시티브 커플링 무선 전력 전송에 적합한 MHz LLC 공진형 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 모바일 기기 충전을 위한 4.2W 시스템을 구성하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.19-20
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• 2015

본 논문은 동작 주파수에 따른 임피던스 분석을 통해 무선 전력 전송 컨버터의 최적 설계 방법을 제안한다. 기존의 무선 전력 전송에는 크게 4가지의 토폴로지가 있는데 본 논문은 SS 토폴로지에 대한 최적 설계 방법을 제시한다. 무선 전력 전송이 가지는 근본적인 특징인 코일 간의 낮은 커플링 계수로 인해 컨버터 설계 시 많은 제약 사항들을 고려해야 한다. 일반적인 변압기와 달리 코일 간의 커플링 계수가 0.2 안팎이므로 충분한 자화 인덕턴스를 가지기 위해서는 코일의 턴 수를 늘리는 방안이 있으나 턴 수에 따라 코일 저항이 늘어나, 도통 손실이 증가하는 문제가 있다. 또한 낮은 자화 인덕턴스는 높은 자화전류에 의한 컨버터의 1차 측 전류의 상승을 야기하며, 도통손실을 증가시킨다. 따라서 본 논문에서는 무선 전력 전송용 컨버터의 최적 설계를 임피던스 변화의 관점에서 수학적인 분석을 통해 제안하고, 그에 따른 시뮬레이션으로 검증하고자 한다.

• TTA 저널
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• 통권138호
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• pp.52-56
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• 2011

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.41-45
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• 2015

본 논문에서는 이중대역에서 동작하는 자기공진 방식 무선전력전송 공진기를 제안하였다. 제안한 공진기는 MF-대역과 HF-대역에서 동작하도록 설계하였다. 제안한 공진기는 20턴의 코일과 사각형 모양의 코일, 양면의 정합회로, 집중소자, 하나의 포트로 구성되어있다. 정합회로의 양면은 비아 홀을 이용하여 연결하고 하나의 포트에서 동작하도록 하였다. 같은 구조의 공진기 두 개를 이용하여 무선전력전송 특성을 모의실험 하였다. 그리고 모의실험결과를 기반으로 효율 식을 이용하여 전력전송효율 또한 계산되었다. 제안한 두 공진기는 거리 100 mm 에서 모의실험 하였고, 전력전송 효율은 MF와 HF-대역 모두 60 % 이상의 효율을 가지는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.6-7
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• 2019

본 논문에서는 양방향 전력 전송을 가능케 해주는 Dual-active-bridge (DAB) 컨버터에서, 고주파 변압기 대신 무선 전력 전송 코일을 이용한 시스템을 제안한다. 기존의 DAB 컨버터에서 주로 사용되는 고주파 변압기는 Core-type 또는 shell-type으로 만들어지며, 1차 측 권선과 2차 측 권선이 자기적으로 강하게 결합되어 높은 전력 전달 효율을 가지도록 만든다. 이런 DAB 컨버터를 직/병렬 연결해 MV-DC to LV-DC로 변환하는 반도체 변압기 등을 구성할 때, 1차 측 권선과 2차 측 권선 사이에는 절연 문제와 1차 측 스위치 회로와 2차 측 스위치 회로, 그리고 고주파 변압기가 각각 따로 절연해야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 DAB 컨버터는 1차 측과 2차 측이 수 cm 이격되어 있어 1차 측과 2차 측 사이의 자기적 결합이 굉장히 약하다. 따라서 1차 측과 2차 측 코일을 커패시터로 공진시켜 전력을 전달하는 무선전력전송(Loosely Coupled Inductive Wireless Power Transfer)을 이용한다. 무선전력전송의 공진 topology는 Parallel-Series로 선택했고, impedance transformation 회로를 추가했다.