• 제목/요약/키워드: Wireless Power Transfer

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근거리 무선전력 전송용 2MHz 공진형 class Φ2 인버터 (The Resonant class Φ2 Inverter for short range magnetic resonant wireless power transfer system)

  • 양해열;김창선
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.447-448
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    • 2012
  • With wireless power transfer the of ECR device the designed with a high-frequency and high frequency AC power to the device that may enter the high-frequency switching inverter to be possible. In this paper, is designed to 2MHz switching frequency by using ECR device capable of 2MHz Class ${\Phi}_2$ inverter was designed as a wireless power transmission.

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레이저 무선충전 기술 연구 (Study on a Laser Wireless Power Charge Technology)

  • 이동훈;김성만
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.1219-1224
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    • 2016
  • 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.

무선 전력 전송에 관한 기본적인 고찰 (Some Basic Investigation on Wireless Power Transfer)

  • 박종민;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.959-965
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    • 2014
  • 본 논문에서는 그 동안 서울대학교에서 수행된 무선 전력 전송 관련 몇 가지 기본적인 연구 결과를 요약 정리하였다. 첫 번째 고찰은 무선전력 전송의 물리적인 한계에 대한 것으로, 주어진 안테나(공진기)를 이용하여 주어진 거리에서 얻을 수 있는 전송효율의 한계를 구면파 모드 이론을 이용하여 구하는 것이다. 두 번째로, 무선 전력 전송에서 사용되는 전력원의 종류에 따른 무선 전력 전송 특성 변화를 연구한 것이다. 더불어, 무선 전력 전송 안테나 사이의 거리가 변할 때 효율적인 전력전송이 가능한 방법을 제안하는 것이다. 마지막으로, 그 동안 무선 전력 전송에서 불분명하게 사용된 자기 유도방식과 자기 공명 방식의 차이를 분명히 하고자 하였으며, 결합 모드 이론을 이용하여 정량적인 구별 기준을 제시하였다.

자기 공진 결합 방식을 이용한 무선 전력 전송기술 구현을 위한 자기 공진기 소형화 설계 (Miniaturization of Inductive Resonator for Implementation of Wireless Power Transfer Technology Using Resonant Inductive Coupling)

  • 조영식;박지혜;남윤서;최세영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1798-1804
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    • 2014
  • 자기 공진 결합 (resonant inductive coupling) 현상을 이용한 무선 전력 전송 기술을 구현하기 위하여 새로운 구조의 자기 공진기를 제시한다. MIT 연구팀이 제안한 헬릭스 (helix) 모양의 자기 공진기의 크기를 줄이고, 공진 주파수 10 MHz를 유지하며, 무선 전력 전송 효율이 크게 열화 되지 않도록 설계한다. 새로운 구조의 자기 공진기는 스파이럴 (spiral) 모양으로써 헬릭스 모양 대비 소형화를 달성하였다. 스파이럴 모양 ($1,696cm^3$)의 자기 공진기는 헬릭스 모양 ($59,376cm^3$) 대비 97% 소형화를 이룩하였고, 무선 전력 전송 효율은 기존 기술 (2 m 거리에서 40 % 전송 효율) 대비 9% 이하로 차이를 줄임으로써 무선 전력 전송 기술의 실용화에 기여할 수 있게 되었다.

Feasibility Analysis on Ground-level Stations and Wireless Power Transfer Technology Applications for Monorail System

  • Hwang, Karam;Chung, Jong-Duk;Lee, Kibeom;Tak, Junyoung;Suh, In-Soo
    • International Journal of Railway
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    • 제7권3호
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    • pp.71-79
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    • 2014
  • Subway systems have been a proved method of public transport and are widely used in major cities around the world. However, the time and cost it takes to construct such systems are very high, as it requires underground tunnels. Cities in various countries have implemented monorail systems as public railway transport as it can be more economical and quicker compared to subway systems in terms of construction. In addition, it provides more convenience towards the public as it is not affected to traffic, and also provides an aerial view of the city. However, the overall construction cost for monorail systems is still significantly high, and as a possible solution to further reduce the overall cost, implementation of ground-level stations and wireless power transfer technology has been proposed in this paper. A concept application layout of ground-level stations and wireless power transfer systems has been discussed, using the Daegu monorail Line 3 system as a simulation base. The expected cost for monorail systems implementing ground-level stations and/or wireless power transfer technology has been estimated based on literature survey, and was compared with the current construction cost of Daegu monorail system. Based on comparison, it has shown that implementation of ground-level stations are the most economical, and can be easily implemented for either starting or expanding the monorail line. Implementation of wireless power transfer technology is also economical, but is more feasible when starting a new monorail line as it requires components which will alter the configuration of the train and infrastructure.

Omnidirectional Resonator in X-Y Plane Using a Crisscross Structure for Wireless Power Transfer

  • Kim, Donggeon;Seo, Chulhun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제15권3호
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    • pp.194-198
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    • 2015
  • Magnetic resonant coupling is more efficient than inductive coupling for transferring power wirelessly over a distance. However, a conventional resonant wireless power transfer (WPT) system requires a transmitter and receiver pair in exactly coaxial positions. We propose a resonator that can serve as an omnidirectional WPT system. A magnetic field will be generated by the current flowed through the transmitter. This magnetic field radiates omnidirectionally in the x-y plane because of the crisscross structure characteristic of the transmitter. The proposed resonator is demonstrated by using a single port. To check the received S21 and transfer efficiency, we moved the receiver around the transmitter at different distances (50-350 mm). As a result, the transmission efficiency is found to be 48%-54% at 200 mm.

Development of Transmitter/Receiver Front-End Module with Automatic Tx/Rx Switching Scheme for Retro-Reflective Beamforming

  • Cho, Young Seek
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제17권3호
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    • pp.221-226
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    • 2019
  • In this work, a transmitter/receiver front-end module (T/R FEM) with an automatic Tx/Rx switching scheme for a 2.4 GHz microwave power transfer is developed for a retro-reflective beamforming scheme. Recently, research on wireless power transfer techniques has moved to wireless charging systems for mobile devices. Retro-reflective beamforming is a good candidate for tracking the spatial position of a mobile device to be charged. In Tx mode, the T/R FEM generates a minimum of 1 W. It also comprises an amplitude and phase monitoring port for transmitting RF power. In Rx mode, it passes an Rx pilot signal from a mobile device to a digital baseband subsystem to recognize the position of the mobile device. The insertion loss of the Rx signal path is 4.5 dB. The Tx and Rx modes are automatically switched by detecting the Tx input power. This T/R FEM is a design example of T/R FEMs for wireless charging systems based on a retro-reflective beamforming scheme.

An Efficient Cluster Management Scheme Using Wireless Power Transfer for Mobile Sink Based Solar-Powered Wireless Sensor Networks

  • Son, Youngjae;Kang, Minjae;Noh, Dong Kun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.105-111
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    • 2020
  • 태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크(SP-WSN)는 지속적으로 에너지를 수집할 수 있어 배터리 기반 센서 네트워크의 에너지 제약 문제를 완화할 수 있다. 하지만 고정된 싱크를 사용한다면, 싱크 주변에 위치한 노드들의 에너지 소비가 상대적으로 증가하는 문제, 즉 에너지 사용 불균형 문제는 해결하지 못한다. 따라서 최근의 연구에서는 SP-WSN에 모바일 싱크를 사용하여 에너지 불균형 문제에 접근하고 있다. 한편, 무선 전력 전송 기술 발전에 따라 WSN에서 모바일 싱크가 데이터 수집뿐 아니라 무선 전력 전송을 통한 에너지 충전의 역할도 할 수 있다. 본 논문에서는 무선 전력 전송이 가능한 모바일 싱크와 효율적인 클러스터링 기법(클러스터 헤드 선출 포함)을 이용하여 SP-WSN의 에너지 불균형 문제를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드를 무선 전력 전송을 사용하여 충전시키고, 효과적인 헤드 선출을 통해 헤드 주변 노드의 에너지 핫스팟을 완화시켜, 결과적으로 모바일 싱크로 수집되는 데이터양을 증가시킨다.

Magnetic Resonant Wireless Power Transfer with Rearranged Configurations

  • Kang, Seok Hyon;Jung, Chang Won
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제17권2호
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    • pp.76-85
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    • 2017
  • We investigate the indirect-fed magnetic resonant wireless power transfer (MR-WPT) system for wireless charging for mobile devices by rearranging the loops and coils. Conventional MR-WPT is difficult to apply to consumer electronic products because of the arrangement of the resonators. In addition, there are restrictions for charging using a wireless technology, which depend on the circumstances of the usage scenarios. For practical applications, we analyzed the transfer efficiency of the MR-WPT system with various combinations and positions of resonators. Three rearranged configurations (Out-Out, Out-In, In-In) have been considered and experimentally investigated using hollow pipe loops and wire copper coils. There were four types of loops and two types of coils; each one had a different diameter and thickness. The results of the measurements show that the trends of the transfer efficiencies for the three configurations were similar. A transfer efficiency of 82.5% was achieved at a 35-cm distance between the 60-cm diameter transmitter (Tx) and receiver (Rx) coils.

WPT 시스템의 누설자계 감소를 위한 전자파 차폐구조 개선 (Improvement of Electromagnetic Shielding Structure for Reduction of the Leakage Magnetic Field in WPT System)

  • 김종찬;이승우;강병남;홍익표;조인귀;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.61-68
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    • 2017
  • 본 논문에서는 저주파 대역에서 동작하는 무선전력전송 시스템에서 발생하는 자기장을 저감하기 위한 개선된 자기장 저감 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 자성체와 도체로 구성되었으며, 적용된 다양한 설계 파라미터를 최적화하여 전력전송을 위한 자기장의 상쇄효과는 최소화 하면서 시스템 주변으로 누설되는 자기장 상쇄효과는 개선되도록 하였다. 무선전력전송 시스템의 효율과 주변으로 누설되는 자기장 저감 효과를 컴퓨터 시뮬레이션과 측정을 통하여 분석 및 검증을 하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 제안된 구조가 적용된 무선전력전송 시스템의 전력전송효율은 약 77 % 수준으로 기존의 전력전송효율과 동등한 수준을 유지하였다. 또한, 고효율을 유지하는 구조들과 비교하여 최대 근접지점에서 누설되는 자기장의 세기를 약 29~37 % 저감할 수 있었다.