전도성 물체와 자성체를 결합한 공극 변화에 둔감한 무선전력전송 시스템 설계

Abstract

본 논문은 송신부와 수신부 간 공극이 변하더라도 일정한 공진 특성을 유지하는 무선전력전송 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 알루미늄을 페라이트 코어와 결합하여, 공극이 변함에 따라 페라이트 코어에 의해 변화되는 자기 인덕턴스를 알루미늄의 와전류 효과를 이용하여 보상한다. 페라이트 코어만을 이용한 기존 무선전력전송 시스템과 비교하여, 제안하는 시스템은 공극 변화에 따른 자기 인덕턴스 변화가 매우 작기 때문에 부가적인 제어나 통신 없이 단일 스위칭 주파수를 이용하여 무선전력전송이 가능하다. 측정 결과 제안하는 무선전력전송시스템은 공극이 20 mm에서 100 mm 로 변할 때 기존 페라이트 코어만을 이용한 무선전력전송 시스템에 비해 자기 인덕턴스 변화가 약 3% 이하로 감소하는 것을 확인하였다.