USN환경에서 다양한 정보 수집을 위해 배치된 수많은 센서노드들의 배터리를 일일이 교체해 주는 것은 많은 시간과 비용이 소요된다. 이를 해결하기 위한 방안으로 본 논문에서는 센서노드 배터리 충전용 전력획득모듈을 제안한다. 센서모듈이 환경 정보를 센싱하고 정보를 전송하는데 소모하는 전력과 자연 방전되는 배터리 전력을 보충하기 위해, 전력전송모듈에서 전송한 RF 전력을 획득모듈에서 효과적인 획득 및 효율적인 전력관리를 통해 배터리에 충전한다. 획득된 전력은 배터리 전력을 일정한 레벨로 유지시켜 센서노드의 배터리 교체 주기를 반영구적으로 늘림으로써 USN 산업의 신뢰성과 적용가능성을 높이고 USN 산업 활성화에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 RF 무선전력전송 시스템을 이용하여 전력전송/획득모듈간 5 m의 거리에서 입사된 10 dBm의 전력을 4.2 V의 1 mA 이상의 전류로 센서노드용 리튬폴리머 배터리에 충전하는 실험을 거쳐 시스템을 검증하였고 센서노드의 배터리 소모전류와 센싱정보 송신주기를 무선으로 충전할 수 있는 전류량과 비교하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권4호
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pp.506-511
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2011
본 논문은 900MHz대 무선전력전송을 위한 렉테나를 제안한다. 렉테나는 무선 RF 전력을 수신하여 DC 전력으로 변환하는 소자로서 안테나와 정류회로 및 충전부 회로로 구성이 된다. 본 논문에서는900MHz 전력을 수신하기 위해 슬롯 안테나, 0dBm에서 40%의 정류효율을 갖는 정류회로 및 미약한 전력을 충전 후 부하에 일정한 전압을 공급하는 충전부 회로를 설계하였다. 1W의 전력을 송신하는 RFID 리더기를 송신기로 사용하는 실험에서, 제안하는 렉테나는 0dBm의 입사 전력 환경 하에서 50$k{\Omega}$의 부하저항에3.3V의 일정한 전압을 280초 정도 공급하는 것을 확인할 수 있었다.
A bridgeless single-stage AC-DC converter for wireless power charging systems is proposed. This converter is composed of a PFC stage and a three-level hybrid DC-DC stage. The proposed converter can control the wide output voltage (200-450 VDC) by the variable link voltage and the pulse-width voltage applied to the primary resonant circuit due to the phase-shifted modulation at a fixed switching frequency. Moreover, the input power factor and the total harmonic distortion can be improved by using the proposed converter. A 1 kW prototype was fabricated and validated through experimental results and analysis.
웨어러블 디바이스는 일상생활에서 실질적으로 필수적이며 사용자들에게 편리하게 이용되고 건강관리와 의학 분야 등에 활용되고 있다. 전력분야에서 전원 배터리의 사용시간의 한계를 극복하고 효율적인 충전방법에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 무선전력전송은 전선을 사용하지 않고 무선으로 전기장을 부하에 전력을 전달하는 기술이다. 이 전송기술은 저 전력의 스마트폰에서부터 고 전력을 사용하는 철도 충전시스템까지 응용분야가 다양하다. 충전방식은 유도방법과 자기공진방법의 2 종류로 나누는데 자기공진주파수는 13.45 Mhz를 사용하였다. 본 연구에서는 전송효율을 측정 비교하기 위하여 2 종류의 하드웨어를 구현한 후 비교하는데 있다.
In the field of electric vehicles and AGVs, wireless power transfer (WPT) charging systems have been developed recently because of its convenience, reliability, and positive environmental impact due to cable and cord elimination. In this study, we propose a WPT charging system using a single stage AC-DC converter that can be reduced in size and weight and thus can ensure convenience. The proposed single-stage AC-DC converter can control a wide output voltage (36-54 VDC) within coupling ranges by using the variable link voltage applied to the WPT resonant circuit through phase-shifted modulation at a fixed switching frequency. Moreover, the input power factor and total harmonic distortion can be improved by using the proposed converter. A 1 kW prototype that can operate with an air gap range of 40-50 mm is fabricated and validated through experimental results and analysis.
최근의 에너지 하베스팅(energy harvesting) 무선 네트워크에 대한 연구는 제한된 에너지 자원 문제를 해결하여 효율적으로 네트워크 수명을 연장할 수 있는 기법 개발에 집중되고 있다. 에너지 하베스팅을 통해 획득할 수 있는 에너지의 양과 효율을 향상시키기 위해서는 여러 가지 에너지 하베스팅 특성을 종합적으로 고려하여 에너지 획득과 데이터 전송을 병행하는 네트워크 구조를 설계하는 매우 중요하다. 본 논문에서는 수신측에서 간섭 정보와 충전 시간을 고려하여 네트워크 내의 에너지 하베스팅 용량을 최대화하면서 종단간 지연 시간을 최소화할 수 있는 간섭 기반의 충전 인지 라우팅 프로토콜(ICARP)을 제안한다. 이를 위해 기회적 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서 종단간 지연시간을 최소화할 수 있도록 충전 시간을 패킷 전달의 지연 성분을 적용한 새로운 간섭 기반 충전 인지 라우팅 기준(routing metric)과 ICARP를 설계하였다. 본 논문에서 제시한 라우팅 기법을 통한 전달 지연시간의 단축은 패킷손실이나 재전송으로 인한 에너지 소비량을 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 통하여 제안된 기법이 기존의 라우팅 기법보다 패킷전달율과 종단간 지연시간 측면에서 성능이 향상됨을 보였다.
이동통신 시스템 설비는 크게 이동가입자의 접속을 위한 커버리지(Coverage)와 트래픽 증가시 소요되는 추가 트래픽 이용(Usage) 장비로 나눌 수 있으며, 이 분류에 따라 유선사업자가 이동사업자에게 지불하게 되는 접속료의 규모가 결정된다. 본 논문에서는 국내 유선사업자와 이동통신 사업자간의 접속료 산정을 위한 사전 작업으로서 투자요구에 따른 이동통신 시스템 설비를 분류하기 위한 새로운 기준을 제시한다. 새로이 제시하는 분류 기준에서는 시스템 설비의 용량(Erlang, throughput)과 가입자 수요를 이용하여 설비별로 커버리지의 비율을 적용함으로서 사업자간 양보를 통한 상호 합의점을 도출할 수 있다.
In the near future it is foreseen that a genuine multimedia service over the WiMAX system is provided in a worldwide manner by exploiting the QoS technologies introduced in the wireless and wired broadband network. In this work we propose a pricing scheme for the multimedia service over the generic WiMAX system that supports a full QoS functionality. We assume real-time services such as the voice and video as well as the nonreal-time service such as the conventional high-speed data, and we propose a pricing and charging scheme for those services by investigating the inherent characteristics of those services and the multiple-class of QoS-service provided to them. After that we propose a method to compute expected revenue that is obtained from the WiMAX system by using an analytic method to estimate the usage of the bandwidth resources for the different class of services. Via numerical experiment, we verify the implication of the work.
This work proposes a capacitive coupling-based wireless battery charging circuit that is built with vehicle glasses for electric vehicles. A capacitive coupling wireless power transfer offers many advantages, such as low metal impact and low energy transfer efficiency changes in accordance with changes in position. However, a large coupling capacitor is needed for high power transfer. Therefore, a new capacitive coupling-based wireless power transfer LLC resonant converter built with the glasses of an electric vehicle is proposed. The proposed converter is composed of coupling capacitors with glasses of an electric vehicle and two transformers for impedance transformation. The proposed LLC converter can transfer large power and obtain high efficiency with zero voltage switching. The validity and features of the proposed circuit is verified by experimental results with a 1.2 kW prototype.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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