• 전기학회논문지
• /
• 제68권1호
• /
• pp.207-214
• /
• 2019

A large-capacity wireless power system is a technology that transmits electric power of kW or more in a noncontact type. Electric cars, electric buses, and electric railways. In order to increase the power transmission efficiency, a resonance method using a frequency of kHz is applied and the efficiency is 80 ~ 90%. In this case, the loss is 10 ~ 20% other than efficiency, and corresponds to several hundreds of W to several kW in kW class wireless power transmission. 35 kW wireless feed system environment, and induced current in the nearby conductive part was measured. As a result of analysis, it was confirmed that induction phenomenon is higher as the loop configuration of the conductive part per area is dense. The increase of the induced current in the mesh loop is characterized by the density of the nearby conductive part having a permeability per unit area. The concentration of the magnetic field by the permeability is increased and the induction phenomenon causing the induction current is increased. It was confirmed that induction phenomenon increases by about 2.7 times when 9 times dense structure is formed.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.352-355
• /
• 2013

본 논문에서는 자기 공명 방식의 무선 전력 전송 시스템을 위한 고출력 가변 공진기를 제안하였다. 공진 코일에는 스파이럴 구조를 사용하였으며, 공진 코일의 양 끝단에 고출력용 가변 트리머 커패시터를 연결하여 주파수 가변이 용이하도록 설계하였다. 3D 시뮬레이션 툴과 등가 회로 모델링 기법을 이용하여 커패시터 용량 변화에 따른 공진 주파수 변화와 전달특성을 예측하였다. 무선 전력 전송 시제품을 제작하여 측정한 결과, 송/수신 코일이 160 mm의 거리로 이격되어 있을 때, 3.0~4.5 MHz 범위의 공진 주파수 가변이 용이하였으며, 50%이상의 전송 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.614-619
• /
• 2017

본 논문에서는 6.78 MHz 자기공진방식 무선전력전송 송수신 코일을 최적화하고 이에 따른 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하였다. 전송 효율은 시스템 형태 및 코일 크기 등 다양한 요인에 따라 영향을 받게 되므로 자기 공진형 무선전력전송의 실용화에 있어 코일 구조를 각각 송신용 헬리컬 공진코일과 수신용 평판형 스파이럴 공진코일을 구성하여 부피의 문제점을 최소화하고 원통형 형태의 무선충전형태에 맞게 코일의 크기, 공진기 내의 코일과 코일 간의 거리 등을 결정하였으며, 전자계 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 860mm 지름 상판과 600mm 떨어진 기둥의 원통형 구조에 대하여 적용 가능한 무선전력전송 코일을 설계하여 특성을 시뮬레이션하고, 제작하여 특성을 측정하였다. 시뮬레이션 특성은 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.53 dB, 효율 88 %, 측정 결과는 ${\mid}S_{21}{\mid}$이 -0.71 dB 로 효율 85 %를 나타내었다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.43-48
• /
• 2006

본 논문에서는 마이크로파를 이용한 무선전력전송시스템을 구현하기 위해 2.45[GHz] 마이크로파를 수신하여 직류전력으로 변환하는 렉테나를 설계, 구현하고, RF-DC변환효율을 높이기 위한 임피던스 매칭 및 튜닝 방법을 제시하였다. 구현된 렉테나는 넓은 Open Stub를 사용하여, 쉽게 튜닝이 가능하며, 정류회로의 RF-DC변환효율은 5[dBm]입사전력에 대하여, 최대 59[%]를 얻을 수 있었다. 제작된 패치안테나와 정류회로를 이용하여 소전력무선전송시스템을 구현한 결과, 송수신거리가 1[m]떨어진 거리에서 2.2[V], 1.5[mW]의 직류전력송신이 이루어졌으므로, 소전력 디지털시스템의 운용에 적용가능한 값을 얻을 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권2호
• /
• pp.805-814
• /
• 2016

Electric-field coupled power transfer (ECPT) systems have been proposed as an alternative wireless power transfer (WPT) technology in recent years. With the use of capacitive plates as a coupling structure, ECPT systems have many advantages such as design flexibility, reduced volume of the coupling structure and metal penetration ability. In addition, wireless communications are effective solutions to improve the safety and controllability of ECPT systems. This paper proposes a power and signal shared channel for electric-field coupled power transfer systems. The shared channel includes two similar electrical circuits with a band pass filter and a signal detection resistor in each. This is designed based on the traditional current-fed push-pull topology. An analysis of the mutual interference between the power and signal transmission, the channel power and signal attenuations, and the dynamic characteristic of the signal channel are conducted to determine the values for the electrical components of the proposed shared channel. Experimental results show that the designed channel can transfer over 100W of output power and data with a data rate from 300bps to 120 kbps.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.469-475
• /
• 2017

Using impedance matching techniques as a way to increase system power transferability in capacitive wireless power transmission has been widely investigated in conventional studies. However, these techniques tend to increase the circuit volume and thus counterbalance the advantage of the simplicity in the energy link structure. In this paper, a compact circuit topology with one leakage-enhanced transformer is proposed in order to minimize the circuit volume for the capacitive power transfer system. This topology achieves a reactive compensation, and the system quality factor value can be reduced by the turn ratio. As a result, this topology not only reduces the overall system volume but also minimizes the voltage stress of the link capacitor. An optimal design guideline for the leakage-enhanced transformer is also presented. The advantages of the proposed scheme over the conventional method in terms of power efficiency and circuit volume are revealed through an analytic comparison. The feasibility of applying the new topology is also verified by conducting 50 W hardware tests.

• 전자통신동향분석
• /
• 제29권3호
• /
• pp.98-106
• /
• 2014

무선전력전송(WPT: Wireless Power Transmission) 기술은 최근 개인 휴대기기에 대한 무선충전과 전기자동차 무선충전을 중심으로 비약적인 발전을 이루고 있는 기술이다. 또한 보다 높은 자유도와 안전성을 부여하기 위해 보다 먼 전송거리를 확보하고 다양한 이종기기에 동시에 전력을 공급할 수 있는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있다. 이와 더불어 해당기술에 대한 독립적 지위를 확보하기 위한 다양한 표준화 활동이 동시에 진행되고 있다. 본고에서는 이러한 무선전력전송의 기술발전 동향과 표준화 동향을 소개하고, 향후 무선전력전송 기술의 발전방향에 대해 논하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.11-12
• /
• 2011

In electromagnetic coupled resonance(ECR) WPT system, the main key for wireless power transmission is the design method of the ECR coils. The ECR coils is classified to the helical coil(3D) type and the spiral coil(2D) type as a coil structure. The pattern of the spiral coil type has been studied in favor of commercialization. In this paper, the design characteristics of the helical coil and the spiral coil is considered using a Vector Network Analyzer. It is analyzed according to the distance of coupling coefficient between the ECR coils. Also, It is analyzed for the relationships such as the maximum transmission efficiency and the resonant frequency depending on the distance between the coils.

• 전기학회논문지
• /
• 제66권12호
• /
• pp.1844-1851
• /
• 2017

As the capacity of the wireless power transmission increases, a higher supply current which may induce current in nearby conductive parts requires. Induced current may affect electric shock to the human body and malfunction of the electrical equipment. In order to prevent such induced phenomena as a risk factor, shielding is required between the source of the wireless power transmission and the conductive parts. The resonance frequency for the large capacity wireless power transmission has the wavelength of several hundred meters, so most environments are included in the near-field area. By wave impedance, the electric field has higher density in the near-field area and needs to be analyze for protecting. For this purpose, it is necessary to select a substance having a larger electric conductivity and optimized shielding structure. In this paper, an aluminum base shielding structure was presented to conduct experiments on thickness, position, and heat dissipation. In the 35 kW, 60 kHz environments, the optimized 5T Al base shielding structure attenuates the induced current to 43 %.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권1호
• /
• pp.52-56
• /
• 2014

본 논문은 고효율 전력증폭기는 무선전력전송을 위한 게이트와 드레인 바이어스 조절 회로를 사용하여 설계하였다. 이 조절 회로는 PAE (Power Added Efficiency)를 개선하기 위해 사용되었다. 게이트와 드레인 바이어스 조절 회로는 directional coupler, power detector, and operational amplifier로 구성되어있다. 구동증폭기를 사용하여 고이득 2단 증폭기는 전력증폭기의 낮은 입력단에 사용되었다. 게이트와 드레인 바이어스 조절회로를 사용하여 제안된 전력증폭기는 낮은 전력에서 높은 효율성을 가질 수 있다. PAE는 80.5%까지 향상되었고 출력전력은 40.17dBm이다.