A Receiver Detection Algorithm Using Step Response for Capacitive Coupling Wireless Power Systems

계단파 응답을 이용한 전계결합형 무선전력전송의 수신부 감지 알고리즘

무선전력전송 시스템은 대기전력과 안전 문제로 인해 수신부의 존재를 판단하는 알고리즘이 필요하다. 현재 전계결합을 이용한 무선전력전송 시스템이 연구되고 있지만 아직 송 수신부 확인에 대한 연구는 활발하지 않다. 본 논문에서는 거리나 압력 센서를 더하지 않고 기존 전극의 기생커패시턴스를 이용해 부하 유무를 감지하는 방법을 제안한다. 송신부의 두 전극은 수신부가 분리됐을 때와 비교했을 때 수신부가 완전 정렬된 경우 커패시턴스 값이 약 9배 증가하므로 일반적인 마이크로프로세서의 내부 저항과 본 기생커패시터의 계단파 응답을 이용하면 부하의 존재유무를 판단할 수 있다. 그리고 마이크로프로세서를 통해 분리 시와 완전정렬 시에 기생커패시턴스 값을 LCR 미터와 비교했을 때 각각 오차율 5.5%, 6.8%로 측정하고 이 값을 이용해 수신부 감지 알고리즘을 성능을 검증하였다.