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무선전력전송 트랜스포머를 포함한 무선전력 전송 시스템 및 그 방법

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

무선전력전송 트랜스포머를 포함한 무선전력 전송 시스템 및 그 방법

보유기관 및 연구자 : 공학대학 전자공학부 김희준

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술 개요: 본 기술은 전기적으로 분리된 제1차측 회로와 제2차측 회로의 무선 전력전달이 가능한 트랜스포머를 포함하는 무선전력전송시스템에 관한 기술

[ 무선전력전송 장치의 구조 ]

기술 개요: 본 기술은 완전히 분리된 제1차측 회로와 제2차측 회로를 이용하여 전력전달이 가능한 트랜스포머를 포함함으로써 평면화가 가능하고, 다양한 전력용량 모델에 적용 가능할 수 있음

[ 무선전력전송 시스템의 내부 블록도 ]

시장 동향: 무선충전 세계 시장은 2019년 약 97억 2,000만달러에서 2025년 약 454억 4,900만 달러로 연평균 29.32%씩 성장할 전망

현재 무선전력전송은 모바일 기기를 중심으로 성장해 왔으나 향후 가전기기, 전기자동차, 생체의료기기 등의 분야로 시장이 확대될 것으로 전망됨

특장점

배경 기술 및 문제점: 기존 무선전력전송 시스템의 송신기와 수신기는 중심 위치가 수평적으로 다른 자유 위치에 배치되어 수신기의 충전 위치에 상관없이 일정한 효율을 제공함

그러나 송신기의 회로와 수신기의 회로가 연결된 형태의 트랜스포머를 포함하므로, 생산성이 낮고 회로 간의 절연 내압 문제 및 방열 문제가 발생함

기술 내용 및 우수성: 다양한 전력용량 모델에 적용 가능하며, 다층 PCB의 평면코어를 사용하여 온도 상승 범위 내에서 높은 출력 전력밀도를 제공하여 열 저항 및 누설 인덕턴스를 저감할 수 있음

세라믹 소재를 이용하여 트랜스포머의 절연 내압 문제 및 방열 문제를 해결할 수 있고, 내부 발생열을 낮출 수 있어 코어의 소형화가 가능할 수 있음