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제안 방법
- 본 논문에서는 IPT 시스템에서 송수신 코일의 형태를 Single layer 나선형 구조와 Multi layer 나선형 구조로 구성하여 자기결합도 측면에서 비교 분석하고 시뮬레이션을 통하여 검증한 뒤 이를 기반으로 송수신 코일을 제작하여 실험한다.
- 본 논문에서는 자기유도형 무선전력전송(IPT) 시스템에서 기존에 제안되는 Single layer 구조의 코일과 Multi layer 구조의 코일이 가지는 차이점을 자기결합도 측면에서 비교분석하였다.
- 코일은 아크릴판을 사용하여 고정하였으며 그림 4(a)는 송수신코일 모두 Single layer 구조로, 그림 4(b)는 송수신 코일 모두 Multi layer 구조로 구성하였다. 실험은 각 송수신 코일 구조별로 이격거리를 증가시키며 자기 인덕턴스 및 누설 인덕턴스를 측정하여 자기결합도를 계산하여 진행하였다.
대상 데이터
- 코일의 구조는 그림 2에 나타내었다. 두 개의 코일은 모두 직경 3.6mm의 리츠와이어를 사용하였으며 내경 2.5cm, 외경 6.1cm의 조건으로 구성하였다. Single layer 구조의 경우 송신 측과 수신측을 모두 10턴의 나선형 코일로 구성하였으며, Multi layer 구조의 경우 각 층당 10턴의 나선형 코일을 2층으로 구성하였다.
- 본 논문에서는 그림 1과 같은 무선전력전송 시스템의 송수신 코일을 구성하여 실험한다.
이론/모형
- 시뮬레이션은 유한요소법(Finite element method, FEM) 전자장 해석 프로그램인 J MAG을 사용하였다. 그림 3은 Single layer 및 Multi layer 코일의 자속밀도를 시뮬레이션을 통해 나타낸 것으로 그림 3(a)의 Single layer 구조 코일의 자속밀도보다 그림 3(b)의 Multi layer 구조 코일의 자속밀도가 더 크게 나타난다.
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