As wireless power transfer (WPT) technology using strongly coupled electromagnetic resonators is a recently explored technique to realize the large power delivery and storage without any cable or wire, this technique is required for diffusion of electric vehicles (EVs) since it makes possible a convenient charging system. Typically, since the normal conducting coils are used as a transmitting coil in the CPT system, there is limited to deliver the large power promptly in the contactless EV charging system. From this reason, we proposed the combination CPT technology with HTS transmitting antenna, it is called as, superconducting contactless power transfer for EV (SUWPT4EV) system. As the HTS coil has an enough current density, it can deliver a mass amount of electric energy in spite of a small scale antenna. The SUCPT4EV system has been expected as a noble option to improve the transfer efficiency of large electric power. Such a system consists of two resonator coils; HTS transmitting antenna (Tx) coil and normal conducting receiver (Rx) coil. Especially, the impedance matching for each resonator is a sensitive and plays an important role to improve transfer efficiency as well as delivery distance. In this study, we examined the improvement of transmission efficiency and properties for HTS and copper antennas, respectively, within 45 cm distance. Thus, we obtained improved transfer efficiency with HTS antenna over 15% compared with copper antenna. In addition, we achieved effective impedance matching conditions between HTS antenna and copper receiver at radio frequency (RF) power of 370 kHz.
다양한 분야에 적용이 확대되고 있는 무선 센서 네트워크 기술은 센서들의 전력공급 및 전원관리 문제가 가장 큰 핵심이 되고 있다. 이러한 이유에서 새로운 개념의 전력공급장치와 전원관리장치가 요구된다. 이에 본 논문에서는 송전선에 흐르는 전류를 이용하여 전자기유도 원리에 의한 에너지 하베스팅 기술을 적용하여 별도의 외부 입력 없이 센서노드에 안정적인 전력을 공급하는 자율독립전원 시스템을 개발하였다. 제안한 자율독립전원 시스템은 Power CT를 활용한 전력공급장치와 충전회로를 포함한 전원관리장치로 구성되었다. 전원관리장치는 배터리의 충전의 안전성을 확보하기 위하여 전압제한회로, 충전전압/전류 모니터링 회로를 적용하였다. 제안된 시스템의 성능검증을 위하여 SVL진단장치에 적용하여 실험한 결과 안정적으로 운용됨을 확인할 수 있었다.
최근 무선 전력 전송 시스템은 조명 분야뿐만 아니라 전기 자동차, 스마트폰 무선 충전 시스템 등 다양한 분야에서 기술이 점차 확대 적용되고 있다. 무선 전력 전송 시스템의 전력 전송 효율을 판가름 하는 가장 큰 두가지 요소로는 전력을 무선으로 전달하는 매개체인 송, 수신 코일부와 전력을 증폭하는 전력 증폭기부가 해당된다. 본 논문에서는 고효율 무선 전력 전송 시스템을 구축하기 위해 6.78MHz에서 동작하는 고효율 전력 증폭기 설계 방안과 공진 코일 제작 방법에 대해 소개한다.
지난 2009년부터 시작된 저탄소 녹색성장이라는 정부 정책에 따라 탄소 배출량을 줄일 수 있는 전기자동차의 보급에 정부와 민간 기업, 그리고 지자체 단체 모두가 힘을 기울이고 있다. 이러한 배경으로 전기자동차의 보급이 확산되고 있다. 그러나 전기자동차의 효율적인 보급을 위해서는 전기자동차의 개발뿐만 아니라 전기자동차와 충전인 프라간의 정보교환을 통한 효율적인 관리 및 운영이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 전기자동차와 충전인프라 간의 정보교환을 위한 서비스 프레임워크를 제시하고 이를 만족하는 통신 방법을 제안한다. 이를 위해 우리는 기존 무선 통신에서 사용되는 방법들을 비교분석하여 전기자동차와 충전인프라 간의 정보교환을 위해 적용 가능한 통신 방법을 선별하고 성능 평가를 통하여 가장 적합한 통신 방법을 제시한다.
본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 활용하여 스마트그리드와 전기자동차의 충전 시스템 연계과정을 효과적으로 파악하고, 안티아일랜딩 기능을 적용하여 전기자동차 충전계통과 연계된 스마트그리드 모니터링 시스템을 제안한다. 스마트그리드 모니터링 시스템은 지그비(ZigBee)통신을 통해 무선으로 전력 모니터링 데이터를 수신하며, 별도의 물리적 연결 없이 원격 제어를 통해 전기자동차의 충전제어가 가능하다. 또한, 그리드 내 독립전원에 아일랜딩 현상이 발생하면, 아일랜딩 현상이 발생한 독립전원을 즉시 감지하여 차단하고 다른 독립전원으로 대체하여 그리드의 안정적인 운용을 하도록 하며, 실험을 통하여 스마트그리드 모니터링 시스템의 성능을 확인한다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제15권3호
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pp.129-133
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2015
This paper presents the dosimetry of a resonance-based wireless power transfer (RBWPT) system for electric vehicles applications. The compact RBWPT system is designed to transfer power at 150-mm distance. The electric and magnetic fields generated by the RBWPT system and the specific absorption rate in the human body model, which stands around the system, are calculated. These analyses are conducted in two cases: the alignment and the misalignment between the transmitter and the receiver. The matching loops are adjusted to maximize the power transfer efficiency of the RBWPT system for the misalignment condition. When the two cases were compared for the best power transfer efficiency, the specific absorption rates (SAR) in the misalignment case were larger than those in the alignment case. The dosimetric results are discussed in relation to the international safety guidelines.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제11권3호
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pp.174-182
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2011
The On-line Electric Vehicle (OLEV) is an electric transport system in which the vehicle's power is transferred wirelessly from power lines underneath the surface of the road. Advantages of the OLEV include reducing battery size and cost to about 20 percent of that of conventional battery-powered electric vehicles, thereby minimizing the vehicle's weight and price, as well as the cost of charging the system. In this paper, we introduce a wireless power transfer mechanism to maximize the electrical performance of the power transfer system. Power transfer capacity, power transfer efficiency, and magnitude of leakage in the electromagnetic field (EMF) are analyzed, and the optimization methodology of the design parameters is discussed.
본 논문에서는 IS-95C 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN ; Packet Data Service Node) 역할을 수행하는 MiDAS(개발장비명, Mobile Interface Data Access System) 시스템에 대해서 간략히 설명하고. 이 시스템에 탑재되는 여러 서브 기능들 중에 과금 기능에 대한 전체 구조와 타 기능들과의 인터페이스, 과금 세션(Accounting Session) 및 각 과금세션에 따른 과금 요소(Accounting Parameter)들을 설명한다. 특히, 무선 단말의 증가와 함께 무선인터넷 사용자에게 고수준의 서비스를 제공하고자 하는 목적으로 네트워크 장비에 이동성 IP(Mobile IP) 적용에 대한 중요성은 날로 부각되고 있다. 따라서. 단순 IP(Simple IP)와 달리 이동성에 따른 적절한 과금 특성 요소를 추출하고, 핸드오프(Handoff)나 대기상태(Dormant) 등의 서비스 변화 시 과금 수록 방안에 대해서 기술한다.
본 논문에서는 에너지 하베스팅의 일환으로 상용의 RFID시스템의 리더 안테나에서 방사되는 RF에너지를 활용하여 무선센서노드의 전원부를 구성하고자 하였다. 이를 위해 렉테나(Rectenna)를 구성하고 효율이 높은 부스트 컨버터를 구성하여 RF전력으로부터 배터리를 충전할 수 있는 DC전력을 얻도록 하였다. RFID 안테나로부터 1.2[W] RF출력 시, 구현된 렉테나로 1[m]거리에서 3.1[mW], 5.5[m]에서 1[mW]정도의 전력을 얻을 수 있었다. 배터리와 연결 시 변환효율을 높이기 위한 부스트 컨버터의 특성은 4[m]거리에서 변환효율 79.3[%], 실제 변환되어 배터리를 충전할 수 있는 전력은 1.36[mW]를 얻을 수 있었으며, 이 값은 무선센서노드로 응용이 가능한 값이다.
본 논문에서는 모바일 기기의 배터리 무선 충전을 위해 효율이 향상된 자기공진방식 무선전력전송 시스템을 제시한다. 전송 효율의 향상과 소형화를 위해 HFSS를 이용한 전자기 시뮬레이션을 통해 공진기 구조를 설계 및 제작하였다. 입력 임피던스와 출력 임피던스 차이에 의한 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭 네트워크를 적용하였다. 모바일 기기의 배터리 충전을 위해 $0.35{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 정류회로와 레귤레이터를 포함하는 전력수신 칩을 설계하였다. 무선전력전송 시스템 효율은 최대 75.1%를 보였으며 시스템 검증을 위한 실험에서 최대 70cm거리에서 상용화된 휴대폰 배터리(3.7V, 6.11Wh, 1680mAh)를 부하로 사용하여 충전을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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