직교 송신기를 이용한 3차원 무선전력충전 시스템 설계

Abstract

3차원 무선전력충전 연구는 수신기 오정렬로 인한 성능 열화를 보상하기 위해 진행되어왔다. 직교 송신기 구조를 이용하면 수신기의 3축에 대한 오정렬에도 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만 이러한 구조는 실제 직교성이 완벽하지 않기 때문에 송신기 간 상호 인덕턴스가 존재한다. 이러한 특성은 3차원 무선전력충전시 다른 송신기 상의 전력 소모와 충전 효율 감소와 같은 성능 열화를 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 송신기 간 상호 인덕턴스를 고려하여 특정 송신 전류를 위한 튜닝 입력 전압의 크기와 위상을 추출하는 기법을 제안한다. 제안하는 방법을 이론과 EM 시뮬레이션 비교를 통해 검증하였고, 직교 송신기를 이용한 3차원 무선전력충전 시스템 제작 및 실험을 통해 성능 향상이 검증되었다.