• 제목/요약/키워드: Wireless Power Transmission Technology

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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.

태양광 발전에 의한 비접촉 방식 저 전력 에너지 전송회로에 관한 연구 (A Study on Low Power Energy Transfer Circuits of the Non Contact Method by means of Solar Generation)

  • 황락훈;나승권;김종래;최기호;김진선
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.35-43
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    • 2014
  • 본 논문은 무선 전력 전송에 관한 이론을 토대로 송신부와 수신부의 두 개의 평면 코일 사이의 자기 유도 원리의 다양한 조건 변화에 따른 무 접촉 무선 전력 전송에 관한 연구이다. 실험은 무 접촉 방식으로 전력을 전송 할 수 있는 송신부인 1차 측 코일과 수신부인 2차 측 코일 및 하프브리지 직렬 공진 컨버터를 적용한 무선 전원 장치의 송신부 회로와 수신부회로의 출력 전압 및 전원을 계산할 수 있는 환경을 마련해 주었다. 송신부의 유도 결합 공진 컨버터의 주 전원은 태양광 전지 모듈과 대체 광원으로서 인공 광원(할로겐 램프)을 이용하여 전기 에너지로 변환 시켜 사용하였으며 태양광 발전으로부터 공급받은 24 V 전원을 무선 전력 전송 장치를 위한 입력 전원으로 사용하였다. 실험 결과, 전달 받은 전력은 수신부 회로에서 조명을 밝히거나 배터리를 충전하는데 사용된다. 그리고 송신부의 출력 측에서 측정을 통해 수신부의 입력 전력과 비교하여 무선 전력 전송 효율은 약 70~89%로 나타났다. 또한 이 논문을 위해서, 무선 전력 전송 시 이물질이 간섭하였을 때, ID 검증 방식과 전압의 위상차 비교 방법을 통해 효율성 실험을 하였다.

Implementation of Wireless Power Transfer Circuit by Using Magnetic Resonant Coupling Method

  • Lho, Young-Hwan
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.306-309
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    • 2019
  • Wireless charging is a technology of transmitting power through an air gap to an electrical load for the purpose of energy dissemination. Compared to traditional charging with code, wireless power charging has many benefits of avoiding the hassle from connecting cables, rendering the design and fabrication of much smaller devices without the attachment of batteries, providing flexibility for devices, and enhancing energy efficiency, etc. A transmitting coil and a receiving coil for inductive coupling or magnetic resonant coupling methods are available for the near field techniques, but are not for the far field one. In this paper, the wireless power transfer (WPT) circuit by using magnetic resonant coupling method with a resonant frequency of 13.45 Mhz for the low power system is implemented to measure the power transmission efficiency in terms of mutual distance and omnidirectional angles of receiver.

전력전송거리 증가를 위한 구형 자속 집중 송신부 구조의 설계 및 해석 (Spherical Flux Concentration Transmitter for Omnidirectional Wireless Power Transfer with Improved Power Transmission Distance)

  • 박광록;차화랑;김래영;김태진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.181-187
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    • 2020
  • In this study, we propose a spherical flux concentration structure for omnidirectional wireless power transfer. Omnidirectional wireless power transfer technology is a method that can transmit power to a transmitter located in an arbitrary position in a two-dimensional or three-dimensional space. However, to improve the power transfer distance in a wireless power transfer system, the diameter of the coil or the number of windings must increase, thereby increasing the size of the transmitter. The proposed transmitter structure adds a ferrite core inside the transmitter coil so that the magnetic flux generated by the transmitter is directed toward the position of the receiver. As a result, the flux linkage and the mutual inductance increase. By implementing the omnidirectional wireless power transfer system using the proposed structure, the power transfer distance can be improved by 65% compared with the conventional system without increasing the size of the transmitter. Simulation shows that the proposed spherical flux concentration structure increases the mutual inductance of the omnidirectional wireless power transmission system.

5.8 GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 RF-DC 변환기의 설계 및 구현 (Design and Fabrication of RF-DC Converters for 5.8 GHz Microwave Wireless Power Transmission)

  • 이성훈;손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.84-87
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    • 2015
  • We have designed and fabricated two different RF-DC Converters called doubler for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission. The doubler as RF-DC Converter makes the rectified voltage be doubled. We measured and compared voltages of the doublers with those of the previous full-wave rectifying RF-DC Converter. The doublers show rectified double voltages. However, the full-wave rectifying converter has a high efficiency due to the suppression of reflecting harmonics. The other fabricated doublers causes so many harmonics that they can't convert the low-power RF to the full DC. In this paper, we show that the different doublers doesn't double the rectifying voltages compared with those of the full-wave rectifying converter and give a reason about that.

RF 무선전력전송을 이용한 센서노드 배터리 충전용 전력획득모듈 연구 및 구현 (Research and Implementation of Using RF wireless Power Transmission System for Wireless Sensor Nodes Battery-Charging Power Harvesting Module)

  • 정원재;박준석
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권6호
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    • pp.34-42
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    • 2011
  • 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.

Scheduling and Power Control Framework for Ad hoc Wireless Networks

  • Casaquite, Reizel;Yoon, Myung-Hyun;Hwang, Won-Joo
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.745-753
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    • 2007
  • The wireless medium is known to be time-varying which could affect and result to a poor network's performance. As a solution, an opportunistic scheduling and power control algorithm based on IEEE 802.11 MAC protocol is proposed in this paper. The algorithm opportunistically exploits the channel condition for better network performance. Convex optimization problems were also formulated i.e. the overall transmission power of the system is minimized and the "net-utility" of he system is maximized. We have proven that an optimal transmission power vector may exist, satisfying the maximum power and SINR constraints at all receivers, thereby minimizing overall transmission power and maximizing net-utility of the system.

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유도무기체계의 무선배꼽장치 구현연구 (A Study on Realization of Wireless Umbilical Device for Missile Systems)

  • 은희현;정석종;정재원;노동규;강치우;박영수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.813-821
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    • 2017
  • This paper presents the study result on a realization of wireless umbilical device for missile systems. In general, a missile system is connected to a fire control equipment via an umbilical connector to get the electrical power for its internal equipment and communicate with each other. And these connectors inherently have many problems of mis-contact between pin and socket, and mis-separation during missile firing, etc. A wireless umbilical device using LC resonance is devised to solve these problems of the current technology. For hundreds of watts power transmission under the missile system environment of restricted space, we designed and made a prototype of wireless umbilical device. And we tested this wireless umbilical device with an aluminum cylinder having cutout windows which simulate missiles. We realized that the wireless technology can be used as a substitute for the conventional umbilical connectors, and EMI and environment tests should be followed further.

5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 RF-DC 전압 체배기 설계 및 구현 (RF-DC Voltage Multiplier Design and Fabrication for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission)

  • 이성훈;손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.85-88
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    • 2017
  • In this paper, we have designed and fabricated a RF-DC voltage multiplier for 5.8GHz microwave wireless power transmission. In order to obtain higher voltage, the RF-DC voltage multiplier with 10 diodes (D-10) and the receiver module with an antenna and BPF (Band Pass Filter) was manufactured. The measured and compared results show that the voltages of the proposed one are lower than those of the previous tripler module up to 40cm. However, the voltage of the proposed one with the voltage multiplier is higher than that of the tripler module at the distances of 45cm and 50cm due to the voltage multiplier with 10 diodes.

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무선 메쉬 네트워크에서 장거리 전송을 위한 전력제어 시스템 구현 (Implementation of Power Control System for a Long Distance Transmission in Wireless Mesh Network)

  • 박태진;박만곤
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.516-526
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    • 2007
  • 무선 메쉬 네트워크는 WLAN 기술뿐만 아니라, 센서 네트워크와의 연동을 통해 다양한 분야에 응용할 수 있으며, 유비쿼터스 네트워크 구현을 위한 핵심기술이라 할 수 있다. 그러나 WLAN은 ISM 대역을 전송 주파수 대역으로 사용하기 때문에, 최대 전력이 100mW로 제한된다. 최대 전력이 제한된 상황에서 WLAN기반의 메쉬 네트워크가 비용 효율적인 백본망의 역할을 수행하기 위해서는 장거리 전송을 위한 연구가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 실험 결과를 통해 무선 메쉬 네트워크 단점인 도달거리의 한계를 극복할 수 있는 방안을 제시하였으며 그 효과성을 보였다. 제안한 방법은 다양한 안테나의 적용 및 디바이스 드라이버의 함수 정의와 구현으로 장거리 전송과 전력효율을 높일 수 있었다.

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