초록 ▼

1. 최종목표
◦ 75% 무선 전력 효율을 갖는 무선 송수신 장치를 개발
◦ 5W 출력을 가지고 두께가 1.5T 미만인 무선 수신 장치를 개발
◦ 무선 전력 전송 동작 거리 5mm 이상 되는 무선 송수신 장치를 개발
◦ 무선 충전 시 책상이나 차량에 거취형태의 송신기 시제품을 제작
2. 개발내용 및 결과
◦ 75% 무선 전력 효율을 갖는 무선 송수신 장치를 개발
╶ 무선 충전 상용 칩 (Ti사)을 이용하여 구현
╶ 송수신 장치에서 소모되는 전력을 확인하여 무선전력효율이 75% 이상임을 확인

1. 최종목표
◦ 75% 무선 전력 효율을 갖는 무선 송수신 장치를 개발
◦ 5W 출력을 가지고 두께가 1.5T 미만인 무선 수신 장치를 개발
◦ 무선 전력 전송 동작 거리 5mm 이상 되는 무선 송수신 장치를 개발
◦ 무선 충전 시 책상이나 차량에 거취형태의 송신기 시제품을 제작
2. 개발내용 및 결과
◦ 75% 무선 전력 효율을 갖는 무선 송수신 장치를 개발
╶ 무선 충전 상용 칩 (Ti사)을 이용하여 구현
╶ 송수신 장치에서 소모되는 전력을 확인하여 무선전력효율이 75% 이상임을 확인하였음.
◦ 5W 출력을 가지고 두께가 1.5mm 미만인 무선 수신 장치를 개발
╶ 수신 장치의 수신 코일을 FPCB로 제작하여 코일 두께를 얇게 하였음.
╶ 수신 코일의 인덕턴스 및 저항 값을 설계 디자인에 맞도록 수신 코일을 설계하였음.
╶ 수신부에서 충전 전류를 1A까지 흘릴 수 있도록 회로를 구현하였음.
╶ 수신 효율을 높이기 위해 페라이트 시트 200um를 적용하였음.
╶ 수신 코일과 수신 모듈을 하나의 FPCB로 제작하여 수신 장치를 1.5mm 미만이 되도록 제작하였음.
◦ 무선 전력 전송 동작 거리 5mm 이상 되는 무선 송수신 장치를 개발
╶ 무선 전력 전송 송수신기 간의 거리가 10mm에서도 무선 전력 전송이 가능한 송수신 장치 구현하였음.
◦ 무선 충전 송신기 케이스를 거의 상품화 수준으로 시제품 완성하였음.
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
╶ 수신 코일 및 수신 모듈을 하나의 FPCB로 개발하여 패턴 형태에 따른 디자인을 설계하여 특허관련 검토를 하고 있으며 무선 충전 기기의 응용 분야에서 널리 적용될 것으로 판단됨.
╶ 제안된 무선 전력 송수신 장치의 무선 전력 효율은 75%로써 기존 판매되는 수신기보다 효율이 높아 다양한 방면으로 응용 솔루션 개발이 가능함.
╶ 고효율, 초박형 코일 설계 기술 축적으로 무선전력전송을 이용한 다양한 응용제품 개발이 가능함.
◦ 경제적 성과
╶ 제안된 기술을 응용하여 국내 무선 충전의 틈새시장 개척을 통한 매출이 늘어 날 수 있음.
╶ 수신 장치의 기능 및 효율의 우수성으로 수입 대체 및 수출 가능으로 매출이 늘어 날 수 있음.
╶ 차량용 용품 판매 업체 및 액세서리 유통업체에 제작된 제품에 대한 성능 시험 중에 있으며 문제점 보완 후 맞춤형 제품을 추진하고 있어 계약 추진시 매출이 발생 할 수 있음.
╶ 커피숍 및 패밀리 레스토랑(외식업체)에 있는 테이블에 무선 충전 송신기를 부착하여 무선 충전 존을 제작 공급하는 형태로 마케팅 중에 있으며 계약 추진 시 매출이 발생 할 수 있음.
╶ 사출업체에 무선 충전 수신기를 맞춤형으로 제작 제공하므로 매출이 발생할 수 있음.
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
╶ 구현된 제품이 개인 사용자와 커피숍 및 패밀리 레스토랑(외식업체)등 많은 곳에서 응용되어 가정, 사무실, 외식 장소 등 무선 충전을 할 수 있는 공간이 많이 생김으로 인하여 무선 충전 사용자가 늘어 날 것으로 판단되기 때문에 추후에 상용화 될 경우에 제품 생산 및 영업에 인력이 많이 필요함.
4. 기술개발 결과 활용계획
◦ 제품생산을 통한 무선 충전 시장진출 및 무선 충전 기술 적용 확대로 다양한 응용 제품에 적용할 계획임.
◦ 제품을 상용화 단계까지 끌어올린 후에 기존의 모바일기기(무선충전기능 내장안 된 제품)의 액세서리 개발 및 제조업체에 모듈로 공급 및 모바일 액세서리 유통업체, 보험사 판촉물로 납품 할 수 있도록 할 마케팅 계획임.
◦ 무선 충전이 필요한 회사와 공동 연구 추진으로 새로운 제품을 개발하고 제품화하여 마케팅을 할 수 있도록 할 계획임.
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술: 해당사항 없음
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원.등록 실적
╶ 논문게재 : 2건 (2014년 춘계 마이크로파 및 전파전파 합동학술대회)
. 무선충전 코일의 모양에 따른 최대 이격 거리에 대한 분석
. 무선충전 코일의 저항성분에 따른 효율 분석

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 개발결과 의견서 ... 2
• 최종보고 요약서 ... 3
• 목차 ... 6
• 제 1 장 서론 ... 8
• 제1절 개발 기술의 개요 ... 8
• 제2절 무선전력전송 연구 동향 ... 9
• 1 무선전력전송 방법 ... 10
• 2 WPC 표준 방식 ... 13
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 16
• 제1절 무선전력 송신기 설계 ... 17
• 1 벅 컨버터 (Buck Converter) 회로 ... 17
• 2 DC-AC 인버터 회로 ... 20
• 3 AC-DC 인버터 회로 ... 21
• 4 MSP430 마이크로 컨트롤러 회로 ... 22
• 5 BQ500211A 주변 회로 ... 23
• 제2절 무선전력 수신기 설계 ... 25
• 1 수신기 회로 ... 25
• 2 수신 코일 설계 ... 26
• 3 전자파 차폐 시트 ... 40
• 제3절 제작 및 시험 ... 42
• 1 무선전력 송신기 제작 ... 42
• 2 무선전력 수신기 제작 ... 44
• 3 제작된 무선전력 송수신 장치 시험 ... 46
• 제 3 장 사업성과 ... 52
• 제1절 기술적 성과 ... 52
• 제2절 경제적 성과 ... 52
• 제3절 기타 성과 ... 52
• 제 4 장 결론 ... 53
• 제1절 기술적 의미 ... 53
• 제2절 향후 계획 ... 55
• 1 제품 성능 보완 ... 55
• 2 제품 마케팅 ... 56
• 참고문헌 ... 58
• 별첨 ... 59
• 끝페이지 ... 60