Novel Mutual Inductance Formula for the Magnetic Resonance Wireless Power Transmission System Using Helical Coils

In this paper, analytical calculations using a novel mutual inductance formula for a resonant wireless power transmission system using helical coils. The look-up table of critical variables during the mutual inductance calculation process was formulated. The calculation results for resonant frequency and insertion loss were compared with experimental results when the distance between the two helical coils in a structure where the transmission and reception is symmetrical was varied with 10 mm increments from 53 mm to 500 mm. On average, the resonant frequency showed a difference of 5.63 % between the experimental results and the calculation results. The insertion loss had an average difference 2.25 dB where the smallest difference of 0.33 dB occurred with 290 mm. It was found that the experimental results without using a balun were in greater agreement with the calculation results.

헬리컬 코일을 이용하는 자기 공진형 무선 전력 전송 시스템에서 새로운 상호 인덕턴스의 계산식 제안

본 논문에서는 헬리컬 코일을 이용하는 공진형 무선 전력 전송 시스템에서 새로운 상호 인덕턴스 계산식을 이용한 해석적 계산을 제안한다. 상호 인덕턴스 계산 과정 중에 중요한 변수의 look-up table을 수식화 하였다. 송 수신이 대칭인 구조에서 두 헬리컬 코일 간의 거리를 53 mm부터 500 mm까지 10 mm 간격으로 거리를 증가시키며, 공진 주파수와 삽입 손실에 대한 계산 결과와 실험 결과를 비교하였다. 실험 결과와 계산 결과의 공진 주파는 평균적으로 5.63 %의 차이를 보였다. 삽입 손실은 실험 결과와 290 mm에서 0.33 dB의 가장 작은 차이를 보였고, 평균적으로 2.25 dB의 차이를 보였다. 발룬을 사용하지 않았을 때의 실험 결과가 계산 결과와 더 근접한 결과를 보이는 것을 확인했다.