복수의 무선 전력 전송 장치들을 이용한 무선 충전 시스템에서의 전력 전송 효율을 개선하기 위한 입력 전원 제어 장치 및 그 동작 방법

입력 저항 일치 제어를 이용한 다중 송신기 무선 충전 효율 개선 장치

본 기술은 복수의 무선 전력 전송 장치를 사용하는 무선 충전 시스템에서, 각 송신 코일의 상호 인덕턴스 대 코일 전류 비율이 모두 같아지도록 각 송신 장치에 인가하는 직류 전압을 조정하는 입력 전원 제어 장치입니다. 각 송신 장치의 입력 저항을 측정해 모두 동일한 값으로 맞추는 방식으로 제어합니다.

여러 송신 장치가 하나의 수신 장치에 동시에 전력을 보내는 무선 충전 시스템에서는 송신 코일마다 수신 코일과의 상호 인덕턴스가 달라 전력 분배가 불균형해지고 손실이 커지는 문제가 있었습니다. 상호 인덕턴스와 코일 전류 비율을 일치시켜야 최대 효율을 얻을 수 있으나 이를 실시간으로 맞추는 제어 장치가 부족했습니다.

본 기술은 직접 측정이 어려운 상호 인덕턴스 대신 측정이 쉬운 입력 저항을 기준 저항 값에 맞추도록 직류 전압을 조절하여, 각 송신 코일의 반사 저항을 일치시키고 전류 비율을 자동으로 정렬합니다. LCC 인버터 구조의 송신 장치에 적용하며 기준 저항 값을 조정하면서 최대 효율점을 탐색할 수 있습니다. 다중 코일 무선 충전 패드, 전기차 무선 충전, 로봇·IoT 기기용 충전 스테이션에 적용될 수 있어 수신기 위치가 바뀌어도 송신기 간 전력 분배가 자동으로 최적화됩니다.

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Key Features:

• 복수의 무선 전력 전송 장치들 각각에 직류 전원을 공급하는 직류 전원 공급부
• 각 송신 코일과 수신 코일 간 상호 인덕턴스와 송신 코일 전류의 크기 비율이 모두 일치하도록 각 장치의 직류 전압 크기를 조정하는 전압 제어부
• 복수의 무선 전력 전송 장치들 각각의 입력 저항 크기를 측정하는 저항 측정부와 측정값으로 직류 전압을 조정해 입력 저항을 모두 동일하게 맞추는 입력 저항 조정부
• 직류 전압을 교류로 변환하는 인버터 스위치, 제1 인덕터, 제1 커패시터, 병렬 제2 커패시터, 직렬 송신 코일로 구성된 LCC 인버터 구조의 무선 전력 전송 장치

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