무선전력전송 시스템의 송신 코일의 전압 전류 위상차 분석을 통한 수신측 공진주파수 추출 (Resonant Frequency Extraction of the Receiving Side through Voltage and Current Phase Analysis of the Transmitting Coil of the WPT System)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 33권 / 9호 / 659 ~ 672페이지
· 저자명 : 신유준, 안승영

초록

본 논문에서는 double-sided LCC 토폴로지를 채택한 무선전력전송 시스템에서 송신 코일 측의 정보만으로 수신측의공진 주파수를 파악하는 방법에 대해 제안하였다. 수신측의 공진 주파수는 시스템의 동작주파수, 즉 인버터의 동작 주파수와 일치해야 하는데, 송신측에 존재하는 인버터 측에서는 수신측의 공진주파수를 정확히 파악하기 힘든 경우가 많다. 본 연구에서 제안한 방법은 송신측 인버터의 동작 주파수를 변경하면서 송신 코일 측의 전압과 전류의 위상차를 관찰하여 수신측의 공진주파수를 파악할 수 있다. 따라서, 제안된 방법을 채택한 무선전력전송 시스템은 송신측과 수신측의별도의 통신 시스템이 필요하지 않은 장점을 가진다. 제안된 방법을 수식을 통해 분석하였고, 시뮬레이션과 실험을 통해증명하였다. 실험을 통한 증명에서 제안된 방법은 수신측의 공진주파수를 0.4 % 미만의 오차로 정확히 추출할 수 있다는것이 증명되었다.

영어초록

This study proposes a method of identifying the resonant frequency of the receiving side in a wireless power transfer (WPT) system, adopting a double-sided LCC topology. The resonant frequency of the receiving side must match the system’s operating frequency.
However, in many cases, determining the resonant frequency of the receiving side from the inverter at the transmitting side is challenging. The method proposed in this study changes the operating frequency of the inverter at the transmitting side, and by observing the phase difference between the voltage and current at the transmitting coil side, the resonant frequency of the receiving side can be identified. Therefore, the WPT system adopting the proposed method does not require additional communication systems at the transmitting and receiving sides. The proposed method was analyzed using equations and validated through simulations and experiments.
The proposed method can accurately extract the resonant frequency of the receiving side with an error of less than 0.4 %.

참고자료

· 없음