Journal of electromagnetic engineering and science
/
v.13
no.1
/
pp.38-43
/
2013
We derive the Z-parameters for the two coupled antennas used for wireless power transfer under the assumption that the antennas are canonical minimum scattering antennas. Using the Z-parameter and the maximum power transfer efficiency formula, we determine the maximum power transfer efficiency of wireless power transfer systems. The results showed that the maximum power transfer efficiency increases as the mode number or the radiation efficiency increases. To verify the theory, we fabricate and measure two different power transfer systems: one comprises two antennas generating $TM_{01}$ mode; the other comprises two antennas generating $TM_{02}$ mode. When the distance between the centers of the antennas was 30 cm, the maximum power transfer efficiency of the antennas generating the $TM_{02}$ mode increased by 62 % compared to that of the antennas generating the $TM_{01}$ mode.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
/
v.67
no.4
/
pp.221-226
/
2018
In this paper, the power transfer efficiency analysis based on the resonant repeater in a magnetic resonance wireless power transfer system is proposed. The efficiency of the magnetic resonance method was verified by comparing the general frequency with the resonance frequency. The resonance repeater was arranged to increase the efficiency and increase the transfer distance. When using resonant repeaters, the maximum efficiency increase is about 36.23[%] and the transfer distance was extended to more than 20[cm]. Through this study, confirmed the effect of using resonance repeaters in wireless power transfer system. As a result, it can be expected that the overall technology related to wireless power transfer system will be more valuable for energy-IT technology.
In wireless power transfer systems, it is important to design resonant energy links in order to increase the power transfer efficiency and to obtain desired system performances. This paper proposes a method for designing and analyzing the resonant energy links in a series-series configured IPT (inductive power transfer) system using the FOM-rd plane. The proposed FOM-rd graphical design plane can analyze and design the voltage gain and the power efficiency of the energy links while considering changes in the misalignment between the coils and the termination load condition. In addition, the region of the bifurcation phenomena, where voltage gain peaks are split over the frequency, can also be distinctly identified on the graphical plane. An example of the design and analysis of a 100 W inductive power transfer system with the proposed method is illustrated. The proposed method is verified by measuring the voltage gain and power efficiency of implemented hardware.
Contactless electrical power transfer through an air gap is a revived technology for supplying energy to many movable applications including Maglev. In this paper, magnetic equivalent circuits and analytical models of contactless electrical power transfer systems are developed and evaluated through experiment. Overall coupling coefficient and overall efficiency are introduced as means for evaluating the systems' performance. Compensating capacitors in primary and secondary sides of the systems improve the overall coupling coefficient and overall efficiency. Using the analytical models, the effects of different parameters and variables such as air gap and load current are analyzed to give a high coupling coefficient and an improved efficiency of power transfer for different compensation structures.
Wireless power transfer (WPT) is the technology that forces the power to transmit electromagnetic field to an electrical load through an air gap without interconnecting wires. This technology is widely used for the applications from low power smartphone to high power electric railroad. In this paper, the model of wireless power transfer circuit for the low power system is designed for a resonant frequency of 13.45 MHz. Also, a feedback WPT circuit to improve the power transfer efficiency is proposed and shown better performance than the original open WPT circuit, and the methodology for power efficiency improvement is studied as the coupling coefficient increases above 0.01, at which the split frequency is made.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
/
v.21
no.4
/
pp.356-363
/
2016
The design methodology of an adequate input voltage and magnetizing inductance to minimize reactive power is suggested to design a wireless power transfer (WPT) converter for high-power transfer efficiency. To increase the magnetizing inductance, the turn number of the WPT coil is increased, thus causing high parasitic resistance in the WPT coil. Moreover, the high coil resistance produces high conduction loss in the transfer and receive coils. Therefore, the analysis of conduction loss is used in the design of the WPT coil and the operating point of the WPT converter. To verify the proposed design methodology, the mathematical analysis of the conduction loss is presented by experimental results.
Liu, Jinfeng;Li, Kun;Jin, Ningzhi;Iu, Herbert Ho-Ching
Journal of Power Electronics
/
v.19
no.5
/
pp.1087-1098
/
2019
In this paper, a detuning factor (DeFac) method is proposed to design the key parameters for optimizing the transfer power and efficiency of an Inductively Coupled Power Transfer (ICPT) system with primary-secondary side compensation. Depending on the robustness of the system, the DeFac method can guarantee the stability of the transfer power and efficiency of an ICPT system within a certain range of resistive-capacitive or resistive-inductive loads. A MATLAB-Simulink model of a ICPT system was built to assess the system's main evaluation criteria, namely its maximum power ratio (PR) and efficiency, in terms of different approaches. In addition, a magnetic field simulation model was built using Ansoft to specify the leakage flux and current density. Simulation results show that both the maximum PR and efficiency of the ICPT system can reach almost 70% despite the severe detuning imposed by the DeFac method. The system also exhibited low levels of leakage flux and a high current density. Experimental results confirmed the validity and feasibility of an ICPT system using DeFac-designed parameters.
In this paper wireless power transmission system based on magnetic resonance coupling circuit was carried out. With the research objectives based on the mutual coupling model, mathematical expressions of optimal coupling coefficients are examined. Equivalent circuit parameters are calculated by Maxwell software, and the equivalent circuit was solved by Matlab software. The power transfer efficiency of the system was derived by using the electrical parameters of the equivalent circuit. System efficiency was analyzed depending on the different air gap values for various characteristic impedances. Hence, magnetic resonance coupling involves creating a resonance and transferring the power without radiating electromagnetic waves. As the air gap between the coils increased the coupling between the coils were weakened. The impedance of circuit varied as the air gap changed, affecting the power transfer efficiency.
Kim, Sejin;Hwang, Sungyoun;Kim, Sanghoek;Lee, Bomson
Journal of electromagnetic engineering and science
/
v.18
no.3
/
pp.145-153
/
2018
In this paper, the efficiency of single-input multiple-output (SIMO) wireless power transfer systems is examined. Closed-form solutions for the receiver loads that maximize either the total efficiency or the efficiency for a specific receiver are derived. They are validated with the solutions obtained using genetic algorithm (GA) optimization. The optimum load values required to maximize the total efficiency are found to be identical for all the receivers. Alternatively, the loads of receivers can be adjusted to deliver power selectively to a receiver of interest. The total efficiency is not significantly affected by this selective power distribution. A SIMO system is fabricated and tested; the measured efficiency matches closely with the efficiency obtained from the theory.
Wireless power transfer (WPT) is the technology that enables the power to transmit electromagnetic field to an electrical load without the use of wires. There are two kinds of magnetic resonant coupling and inductive coupling ways transmitting from the source to the output load. Compared with microwave method for energy transfer over a long distance, the magnetic resonance method has the advantages of reducing the barrier of electromagnetic wave and enhancing the efficiency of power transmission. In this paper, the wireless power transfer circuit having a resonant frequency of 13.45 MHz for the low power system is studied, and the hardware implementation is accomplished to measure the power transmission efficiency for the distance between the transmitter and the receiver.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.