한국전자통신학회논문지 (The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences)

한국전자통신학회 (Korea Institute of Electronic Communication Science)
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레이저 무선충전 기술 연구

Study on a Laser Wireless Power Charge Technology

  • 이동훈 (경성대학교 전기전자공학부) ;
  • 김성만 (경성대학교 전기전자공학부)
  • 투고 : 2016.10.21
  • 심사 : 2016.12.24
  • 발행 : 2016.12.31
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초록

현재까지 개발된 무선 충전기술은 크게 전자기유도 방식, 자기공명 방식, 전자기파 방식 등이 있다. 하지만 기존의 방법들은 전송거리가 짧거나 전자파 장해를 일으키는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 레이저를 이용한 무선충전 기술에 대해 연구하고 이에 대한 실험결과를 보인다. 이 기술은 송신단에 전/광 변환을 위한 레이저 광원을 사용하여 빛의 형태로 에너지를 무선으로 전송하며, 수신단에는 광/전 변환을 위해 태양전지나 PD(: Photo Diode)를 이용하는 방식이다. 10m 이상의 장거리에서는 레이저 무선충전 기술의 전송효율이 가장 높을 것으로 전망되며, 장거리 무선충전에서는 레이저 무선충전 기술이 가장 효율적인 무선충전 기술이 될 것으로 판단된다. 본 논문의 실험결과에서는 100 mW Red 레이저 송신부와 PD 수신부를 이용하여 70 m의 장거리 전송거리에서 DC-to-DC 로 2.15 %의 무선전력전송 효율을 보였다.

The current wireless power charge technologies are based on induction coupling, magnetic resonant coupling, electromagnetic wave, etc. However, the current wireless power charge technologies has several disadvantages including short transfer range, electromagnetic interference, etc. In this paper, we investigate and demonstrate a laser wireless power charge technology. A laser source is used in the transmitter to convert from electric power to optical power and a solar cell or a photodiode is used in the receiver to convert from optical power to electric power. The laser wireless power charge technology may be the most efficient wireless power charge technology in the long distance over than 10 meters. Our experimental results show a transfer efficiency of 2.15% at the 70-m long distance with a 100 mW laser transmitter and a photodiode receiver.

키워드

참고문헌

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피인용 문헌

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