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문제 정의
- 조명 분야의 경우 무선 전력 전송을 이용하면 전력선을 제거하여 미관상의 장점, 설치의 편이성, 다양한 조명 배치 가능성 등이 있어 무선 전력 전송 방식을 이용한 조명 설비가 향후 증가할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 향후 원거리의 조명에 무선으로 전력을 공급하기 위하여 릴레이를 사용하는 무선 전력 전송 시스템에 대하여 주파수 분할 특성, 전력 전송 특성을 분석하는 기법을 제시하고, 이를 실험적으로 검증한다.
- 본 논문에서는 자기 공명 방식 무선 전력 전송 시스템에서 릴레이 코일을 포함하여 임계 결합 지점의 전력 전달 거리를 확장하였고, 과 결합 영역에서 코일 개수와 거리에 따른 전력 전송 효율 및 주파수 분할 특성을 측정, 분석하여 이 값들을 예측하는 모델링 기법을 제시한다. 부족 결합 지점에서는 대각행렬 형태로 표현되는 선형 행렬식의 역행렬을 분석하여 해석적인 전달 함수를 도출하였다.
- 참고문헌 [2]에서는 릴레이 코일이 없는 경우 (n = 0)에 대하여 송 · 수신기 코일만의 결합 계수를 고려하여 전달 함수를 해석적으로 도출하고, 이를 분석 및 실험 결과와 비교하였다. 본 논문에서는 릴레이 코일을 포함한 무선 전력 전송 시스템에 대하여 모델을 도출한다. 먼저 인접 코일 간의 결합 계수가 비인접 코일 간의 결합 계수보다 훨씬 큰 경우에 대하여 전달 함수를 구해본다.
- 본 논문에서는 자기 공명 방식에서 전력 전송 거리를 확장시키기 위해 릴레이 코일을 포함한 무선 전력 전송 시스템의 전력 전달 특성 및 과 결합 영역에서 주파수 분할 특성을 측정하고, 이러한 특성을 예측, 분석하는 모델링 기법을 제시하였다. 릴레이 코일을 포함한 자기 공명 방식 무선 전력 전송 시스템에서 각 코일을 R, L, C 직렬 연결된 등가 회로 모델을 사용하고, 인접 코일 간의 결합 계수만을 고려하는 경우에 대하여 가우스 소거법을 이용하여 송․수신 전압사이의 해석적 전달 함수를 도출하였다.
- 릴레이 코일을 포함한 자기 공명 방식 무선 전력 전송 시스템에서 각 코일을 R, L, C 직렬 연결된 등가 회로 모델을 사용하고, 인접 코일 간의 결합 계수만을 고려하는 경우에 대하여 가우스 소거법을 이용하여 송․수신 전압사이의 해석적 전달 함수를 도출하였다. 또한 과 결합 영역에서 주파수 분할의 패턴에 대한 실측값을 분석하고, 이러한 값을 정확히 예측할 수 있는 비인접 코일 간의결합 계수를 단계별로 고려하는 향상된 모델에 대하여 제시하였다. 릴레이 코일을 포함한 6.
가설 설정
- 송·수신 코일과 릴레이 코일은 동일한 헬리컬 코일 형태로 구성되며, 각 코일은 일직선 상에 위치한다고 가정한다.
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