KR101873399B1 - 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법 - Google Patents

무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101873399B1
KR101873399B1 KR1020180001098A KR20180001098A KR101873399B1 KR 101873399 B1 KR101873399 B1 KR 101873399B1 KR 1020180001098 A KR1020180001098 A KR 1020180001098A KR 20180001098 A KR20180001098 A KR 20180001098A KR 101873399 B1 KR101873399 B1 KR 101873399B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inductor
cooling water
wire
wireless power
power
Prior art date
Application number
KR1020180001098A
Other languages
English (en)
Inventor
유효열
Original Assignee
(주)그린파워
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)그린파워 filed Critical (주)그린파워
Priority to KR1020180001098A priority Critical patent/KR101873399B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101873399B1 publication Critical patent/KR101873399B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/16Water cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수냉식 리츠와이어 공심코어로 제작된 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터는 리쯔와이어를 외부와 절연시키는 절연 재료로 구성된 호스; 솔레노이드 코일로 구성된 리쯔와이어; 리쯔와이어를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자인 전기접속 터미널; 및 리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하기 위한 냉각수통로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법{Resonant Inductor of Wireless Power Transfer Apparatus and a method}
본 발명은 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수냉식 리츠와이어 공심코어로 제작된 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
지구 온실가스의 증가와 환경오염, 원유가격 상승 등으로 인해 오늘날 전기 자동차는 새로운 이동 수단으로서 주목받고 있는데, 전기 에너지는 환경 오염을 유발하는 기존의 화석 연료를 대체할 수 있는 친환경 에너지원이며, 전기 자동차는 이러한 전기를 연료로 사용하기 때문에 매연과 이산화탄소가 거의 발생하지 않는다. 따라서, 전기 자동차는 친환경 이동 수단으로서 그 역할이 더 커질 것으로 기대된다. 전기자동차의 배터리를 충전함에 있어서 다양한 충전방식이 이용되고 있는데, 충전소에 설치된 충전기의 케이블을 차량에 직접 연결하여 충전하는 방식(플러그 인 방식)과 1차 코일과 2차 코일에 의해 발생하는 전자기 유도현상을 이용하는 비접촉식 충전방식(무선 충전방식)을 예로 들 수 있다.
이 중에서 플러그 인 방식은 충전을 할 때마다 플러그를 꽂고 빼야 하는 불편함이 있다. 특히 야외에 설치된 충전기의 경우에 눈, 비, 바람 등에 따라서 훨씬 더 불편한 단점을 갖는다. 이런 단점은 전기자동차의 보급 확산에 큰 장애물이 될 수도 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 최근에 시도되고 있는 무선 충전방식(무선전력전송기술)은, 도로에 매설된 급전부의 급전코일로부터 전기 자동차의 집전코일에 자기유도 작용을 이용하여 무선으로 전력을 공급하고 배터리를 충전한다. 무선 충전방식을 충전 시 전기 자동차의 주행 여부에 따라 분류하면, 정차 중 충전방식과 주행 중 충전방식으로 나눌 수 있다. 정지 중 충전방식은 전기 자동차가 정류장이나 주차장에 정지한 상태에서 급전 및 충전이 이루어지는 방식으로서, 급전코일과 집전코일 간의 에어 갭을 최소화할 수 있어서 주행 중 충전방식에 비하여 높은 충전효율을 달성할 수 있는 반면, 전기 자동차가 정류장에 잠시 정차 후에 출발하는 경우에는 짧은 충전시간으로 인하여 충분한 전력을 공급받지 못하는 단점이 있다. 이에 반하여 주행 중 충전방식은 전기 자동차가 정지하지 않고 운행하는 중에 급전부로부터 전력을 전송받기 때문에, 정지 중 충전방식에 비하여 상대적으로 충분한 충전시간을 확보할 수 있다.
상기의 전기 자동차의 무선전력전송기술은 무선으로 전력을 전송하는 급전장치와 전송된 전력을 수신하는 집전장치로 구성되며, 급전장치에는 인덕터가 사용되는데, 큰 전류를 갖는 인덕터를 페라이트 코어와 리쯔와이어로 제작할 경우 두 중간다발 간 쇄교하는 자기장이 다르게 되는 경우에 어느 한 부분만 전류가 집중되어 과도한 온도상승이 유발되게 되는 문제가 있다.
한국등록특허공보 10-1627798B1 "무선충전 전기 자동차 및 무선충전 방법"
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수냉식 리츠와이어 공심코어로 제작된 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터는 리쯔와이어를 외부와 절연시키는 절연 재료로 구성된 호스; 솔레노이드 코일로 구성된 리쯔와이어; 리쯔와이어를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자인 전기접속 터미널; 및 리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하기 위한 냉각수통로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 냉각수통로는 일 측을 통해 소정의 속도로 소정의 냉각수를 계속하여 입력받고, 타 측을 통해 상기 소정의 냉각수를 내보내고, 상기 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하는 무선전력전송장치의 급전장치는 상용 전원으로부터 공급받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 변환한 직류 전력을 공급하는 전원공급부; H 브릿지 인버터로 구성되고, 전원공급부로부터 직류 전력을 공급받아 인덕터부로 제공하는 복수의 스위칭부; 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하며, 솔레노이드 코일로 구성된 리쯔와이어 및 리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하기 위한 냉각수통로를 포함하는 인덕터부; 및 인덕터부에 결합되어 집전장치에 무선전력을 전송하는 통로인 트렉;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 인덕터부는 리쯔와이어를 외부와 절연시키는 절연 재료로 구성된 호스; 및 리쯔와이어를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자인 전기접속 터미널;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 냉각수통로는 일 측을 통해 소정의 속도로 소정의 냉각수를 계속하여 입력받고, 타 측을 통해 상기 소정의 냉각수를 내보내고, 상기 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터의 제작방법은 나선형의 솔레노이드 코일로 리쯔와이어(Litz Wire)를 제작하는 리쯔와이어 제작단계; 상기 리쯔와이어 제작단계에서 제작된 리쯔와이어를 절연 호스의 내부에 포함시키는 절연 호스 제작단계; 리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하기 위해 냉각수가 지나가는 냉각수통로를 상기 호스와 리쯔와이어 사이에 일정 공간에 형성하도록 구성하는 냉각수통로 제작단계; 및 리쯔와이어를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자인 전기접속 터미널을 리쯔와이어와 연결되도록 제작하는 전기접속 터미널 제작단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 냉각수통로는 일 측을 통해 소정의 속도로 소정의 냉각수를 계속하여 입력받고, 타 측을 통해 상기 소정의 냉각수를 내보내고, 상기 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하는 무선전력전송장치의 급전장치의 제작방법은 전원공급부가 상용 전원으로부터 공급받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 변환한 직류 전력을 공급하는 전원공급단계; 복수의 스위칭부가 H 브릿지 인버터로 구성되고, 전원공급부로부터 직류 전력을 공급받아 인덕터부로 제공하는 스위칭단계; 및 인덕터부가 솔레노이드 코일로 구성된 리쯔와이어를 이용하여 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하며, 냉각수통로를 이용하여 리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하는 무선전력전송단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 냉각수통로는 일 측을 통해 소정의 속도로 소정의 냉각수를 계속하여 입력받고, 타 측을 통해 상기 소정의 냉각수를 내보내고, 상기 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선전력전송장치의 공진 인덕터는 단면적이 작아서 같은 공간에 많이 감을 수 있게 되어 같은 인덕턴스를 만들 때 길이가 짧아지고, 단위면적당 전류를 작게 쓰고 페라이트 코어를 사용하는 경우에 비해 손실이 거의 비슷하다. 또한 공심 인덕터이므로 코어 발열이 없고, 간극을 조절하여 인덕터 값을 조절할 수 있으므로 무선 급전 시스템에서 공진 튜닝에 편리한 장점이 있다.
도 1은 커플드 인덕터의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 급전장치의 일예를 도시한 것이다.
도 3은 인덕터부의 일예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전송장치의 급전장치의 일예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 리쯔와이어 공심 인덕터의 단말부 구조의 일예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력전송장치의 공진 인덕터의 제작 방법의 일예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력전송장치의 급전장치의 동작 방법의 일예를 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성된다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 수냉식 리쯔와이어 공심코어로 제작된 무선전력전송장치의 공진 인덕터에 관한 것이다.
도 1은 커플드 인덕터의 구성을 도시한 것이다. 전기자동차용 무선전력전송장치는 급전장치와 집전장치로 구성되며, 급전장치와 집전장치에는 각각 공진기가 포함되어 구성되며, 급전장치에서의 공진기는 공진 인덕터를 포함하여 구성되는데, 도 1은 2개의 인덕터로 분할 배치되어 구성된 커플드 인덕터를 도시한 것이다. 커플드 인덕터를 사용하는 이유로, 하나의 인덕터를 사용하는 것에 비해서 각 인덕터(L1,L2)에 더 작은 페라이드 질량을 허용하고, 민감한 측정 IC에 의해 보여지는 스위칭 고조파를 감소시키기 위해 수행될 수 있다.
도 2는 급전장치의 일예를 도시한 것이다. 도 2에서 보듯이, 급전장치는 집전장치로 전원을 공급하기 위한 전원공급부(100), 복수의 스위칭부(201,202,203,204), 인덕터부(300), 커패시터부(400), 및 트렉을 포함하여 구성될 수 있다. 복수의 스위칭부는 H 브릿지 인버터일 수 있다. 인덕터부(300)와 커패시터부(400)는 공진 네트워크를 구성한다. 트렉(500)는 급전선로의 역할을 수행하는데, 전기자동차에 위치하는 집전장치에 무선전력을 전송하는 통로의 역할을 한다.
도 3은 인덕터부의 일예를 도시한 것이다. 도 3에서 보듯이, 인덕터부는 페라이트 코어(310)와 리쯔와이어(320)로 구성되는데, 리쯔와이어(litz wire type)는 리츠와이어라고도 불린다. 기기와의 어떠한 접점 없이 1차측에서 2차측으로의 전력을 전달하기 위하여 리쯔와이어(Litz Wire)로 구성된 나선형의 솔레노이드 코일(solenoidal coil, 비접촉 변압기)을 적용한다. 페라이트 코어는 복수개의 페라이트가 결합되어 있다. 리쯔와이어는 복수개가 함께 결합되어 있으며, 각 리쯔와이어는 복수개의 중간다발(321,322,323,324)을 포함하여 구성된다. 도 3에서 보듯이, 2가지의 자력선이 리쯔와이어 주변에 흐르는데, 페라이트 코어를 통해 흐르는 자력선(311)과 공기중으로 흐르는 자력선(312)이 형성된다.
도 3에서 보듯이, 두 중간다발 간, 가령 322와 323으로 표시되는 중간다발 간 쇄교하는 자기장이 다른데, 이로 인해 어느 한 부분만 전류가 집중되어 과도한 온도상승이 발생하게 된다. 페라이트 코어 영역 중 (A) 부분이 (B) 부분보다 자속밀도가 휠씬 높게 되는데, 대략 2배 정도가 된다. 그 이유는 페라이트의 단면적이 커져서 자속밀도의 전체 크기가 커지게 되는 것이다. 이로 인해 (A) 부분에서 손실이 커지게 된다. 즉, 누설 자속(leakage flux)이 엄청나게 된다. 공냉식 일반 리쯔와이어는 중간 다발 간의 전류 불평으로 인하여 단면적을 아무리 키워도 온도를 안전한 수준 이하로 만들 수 없다.
상기한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 냉각수가 직접 냉각하는 수냉식 리쯔와이어 공심코어를 인덕터로 제조한 급전장치에 관한 것으로 이하에서 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전송장치의 급전장치의 일예를 도시한 것이다. 도 4에서 보듯이, 인덕터부를 제외하고는 도 2와 동일하며, 인덕터부가 수냉식 리쯔와이어(330)로 구성되는 점만 차이가 있다. 도 4에서 보듯이, 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하는 무선전력전송장치의 급전장치는 상용 전원으로부터 공급받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 변환한 직류 전력을 공급하는 전원공급부, H 브릿지 인버터로 구성되고, 전원공급부로부터 직류 전력을 공급받아 인덕터부로 제공하는 복수의 스위칭부, 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하며, 솔레노이드 코일로 구성된 리쯔와이어 및 리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하기 위한 냉각수통로를 포함하는 인덕터부 및 인덕터부에 결합되어 집전장치에 무선전력을 전송하는 통로인 트렉;을 포함하여 구성될 수 있다.
인덕터부(330)는 수냉식 리쯔와이어 공심 인덕터라고 볼 수 있다. 그 이유는 코어에 페라이트 코어를 사용하지 않고, 공기만 존재하기 Air core이기 때문이다. 수냉식 리쯔와이어(330)는 1000A,8uH 크기를 가질 수 있다. 또한 200A,40uH 크기를 가질 수도 있다. 수냉식 리쯔와이어(330)를 사용하면, 단위 면적당 전류를 10A/mm^2정도로 사용 가능하다. 또한 단면적이 작아서 같은 공간에 많이 감을 수 있는데, 이로 인해 같은 인덕턴스를 만들 때 길이가 짧아지게 되며, 단위면적당 전류를 작게 쓰고 페라이트 코어를 사용하는 경우에 비해 손실이 거의 비슷하다. 도 4에서 보듯이, 수냉식 리쯔와이어의 인덕터 (A)와 (B)를 자속방향이 서로 반대가 되도록 하면 둘 간에 커플링에 의해 독립인 두 인덕턴스의 합보다 약 10~15% 인덕턴스 값이 커지게 된다. 또한 자기장이 넓게 퍼지지 않아 두 인덕턴스 각각의 중심에서만 맴돌기 때문에 주변 금속에 발열을 적게 유발하게 된다. 공심 인덕터이므로 수냉식 리쯔와이어 공심 코어의 발열이 없게 된다. 또한 두 인덕터간의 간극을 조절하여 인덕터 값을 조절할 수 있으므로 무선 급전 시스템에서 공진 튜닝에 편리하다. 패라이트 코어를 사용하면 바니쉬 함침하기 때문에 인덕터 값의 변경이 불가하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수냉식 리쯔와이어 공심 인덕터의 단말부 구조의 일예를 도시한 것이다. 도 5에서 보듯이, 수냉식 리쯔와이어는 호스(331,335), 리쯔와이어(332), 전기접속 터미널(333) 및 냉각수통로(334)를 포함하여 구성될 수 있다. 호스(331,335)는 절연재 재료로 만들어진 절연 호스이고, 냉각수통로(334)는 공기가 아닌 냉각수에 의해 리쯔와이어에서 발생하는 열을 직접 냉각하기 위한 것이다. 냉각수는 냉각수통로(334)를 통하여 일정량이 일정 속도로 흐르게 되고, 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 되는데, 계속하여 냉각수를 냉각수통로에 공급하게 된다. 즉, 냉각수통로는 자신의 일 측을 통해 소정의 속도로 소정의 냉각수를 계속하여 입력받고, 타 측을 통해 상기 소정의 냉각수를 내보내고, 상기 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 된다.
전기 접속 터미널(333)은 리쯔와이어를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자를 말한다. 전기접속 터미널은 구리로 만들어 질 수 있으며, 전기 전도성이 높은 금속 중 하나일 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력전송장치의 공진 인덕터의 제작 방법의 일예를 도시한 것이다. 도 6에서 보듯이, 무선전력전송장치의 공진 인덕터의 제작 방법은 리쯔와이어 제작단계(S100), 절연 호스 제작단계(S200), 냉각수통로 제작단계(S300) 및 전기접속 터미널 제작단계(S400)를 포함하여 구성된다.
리쯔와이어 제작단계(S100)에서는 나선형의 솔레노이드 코일로 리쯔와이어(Litz Wire)를 제작하는 단계로서, 상기 리쯔와이어는 복수개가 함께 결합되며, 각 리쯔와이어는 복수개의 중간다발을 포함하여 구성된다. 복수개의 리쯔와이어의 각 리츠와이어 마다 냉각수가 흐르게 된다.
절연 호스 제작단계(S200)에서는 리쯔와이어 제작단계(S100)에서 제작된 리쯔와이어를 절연 호스의 내부에 포함시키게 된다. 여기서 호스는 리쯔와이어를 외부와 절연시키는 절연 재료로 구성된다.
냉각수통로 제작단계(S300)에서는 복수개의 리쯔와이어의 각 리츠와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하기 위해 냉각수가 지나가는 냉각수통로를 상기 호스와 리쯔와이어 사이에 일정 공간에 형성하도록 구성한다. 복수개로 구성된 리쯔와이어 중 각 리츠와이어 마다 냉각수가 흐르게 된다. 상기 냉각수통로는 일 측을 통해 소정의 속도로 소정의 냉각수를 계속하여 입력받고, 타 측을 통해 상기 소정의 냉각수를 내보내고, 상기 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 된다.
전기접속 터미널 제작단계(S400)에서는 리쯔와이어를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자인 전기접속 터미널을 리쯔와이어와 연결되도록 제작하는 단계이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력전송장치의 급전장치의 동작 방법의 일예를 도시한 것이다. 도 7에서 보듯이, 무선전력전송장치의 급전장치의 동작 방법은 전원공급단계(S1100), 스위칭단계(S1200), 무선전력전송단계(S1300)를 포함하여 구성된다.
전원공급단계(S1100)에서는 전원공급부가 상용 전원으로부터 공급받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 변환한 직류 전력을 공급하는 단계를 수행한다.
스위칭단계(S1200)에서는 복수의 스위칭부가 H 브릿지 인버터로 구성되고, 전원공급부로부터 직류 전력을 공급받아 인덕터부로 제공하는 단계를 수행한다.
무선전력전송단계(S1300)에서는 인덕터부가 솔레노이드 코일로 구성된 리쯔와이어를 이용하여 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하며, 냉각수통로를 이용하여 리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하는 단계를 수행한다. 상기 인덕터부에 결합된 트렉을 통해 집전장치에 무선전력을 전송할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 전원공급부
201, 202, 203, 204 : 스위칭부
300 : 인덕터부
310 : 코어
320 : 리쯔와이어
400 : 커패시티부
500 : 트렉

Claims (5)

  1. 자기장의 공진을 통해 전력을 무선으로 집전장치로 전송하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터에 있어서,
    공심으로 감겨진 제1 인덕터; 및
    공심으로 감겨지고, 상기 제1 인덕터와 나란하게 배치되어 자기적으로 커플링되는 제2 인덕터를 포함하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 인덕터 및 제2 인덕터는, 커플링된 인덕턴스가 상기 제1 인덕터 및 제2 인덕터 각각의 인덕턴스의 합보다 더 큰 인덕턴스를 갖도록 상기 무선전력전송장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 인덕터 및 제2 인덕터는 자속 방향이 서로 반대인 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 인덕터 각각은,
    리쯔와이어를 외부와 절연시키는 절연 재료로 구성된 호스;
    솔레노이드 코일로 구성된 리쯔와이어;
    리쯔와이어를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자인 전기접속 터미널; 및
    리쯔와이어에서 발생하는 열을 냉각수를 통해 직접 냉각하기 위한 냉각수통로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각수통로는 일 측을 통해 소정의 속도로 소정의 냉각수를 계속하여 입력받고, 타 측을 통해 상기 소정의 냉각수를 내보내고, 상기 냉각수는 열을 흡수하면서 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치의 공진 인덕터.
KR1020180001098A 2018-01-04 2018-01-04 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법 KR101873399B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180001098A KR101873399B1 (ko) 2018-01-04 2018-01-04 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180001098A KR101873399B1 (ko) 2018-01-04 2018-01-04 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101873399B1 true KR101873399B1 (ko) 2018-07-02

Family

ID=62914251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180001098A KR101873399B1 (ko) 2018-01-04 2018-01-04 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101873399B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012143106A (ja) 2011-01-05 2012-07-26 Showa Aircraft Ind Co Ltd 磁界共鳴方式の非接触給電装置
JP2013055856A (ja) 2011-09-06 2013-03-21 Heads Corp 非接触電力供給装置
KR101627798B1 (ko) 2015-11-04 2016-06-13 (주)그린파워 무선충전 전기 자동차 및 무선충전 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012143106A (ja) 2011-01-05 2012-07-26 Showa Aircraft Ind Co Ltd 磁界共鳴方式の非接触給電装置
JP2013055856A (ja) 2011-09-06 2013-03-21 Heads Corp 非接触電力供給装置
KR101627798B1 (ko) 2015-11-04 2016-06-13 (주)그린파워 무선충전 전기 자동차 및 무선충전 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
구글 학술검색(키워드: 무선급전, '무선급전 경전철 차량을 위한 집전장치 제어방법 연구', 유효열 외4인, 전력전자학회 추계학술대회 논문집, 2016.11.25.발행, 페이지89-90)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mou et al. Survey on magnetic resonant coupling wireless power transfer technology for electric vehicle charging
Bosshard et al. Inductive power transfer for electric vehicle charging: Technical challenges and tradeoffs
US9899145B2 (en) Winding arrangements in wireless power transfer systems
US5341083A (en) Contactless battery charging system
JP2018196322A (ja) 非接触電力供給装置
Bai et al. Charging electric vehicle batteries: Wired and wireless power transfer: Exploring EV charging technologies
US9716386B2 (en) Contactless power supply system
Choi et al. Generalized models on self-decoupled dual pick-up coils for large lateral tolerance
JP2010098807A (ja) 非接触給電システム
JP2012170195A (ja) 非接触給電装置
JP2010173503A (ja) 非接触給電装置
JP2012119615A (ja) 受電装置、送電装置、無線電力伝送システム、及びコイル用導電性線材
KR101833777B1 (ko) 무선전력전송장치의 집전 코일 및 그 제작 방법
US20130088087A1 (en) Non-contact power feeding device
Yousuf et al. Comparison study of inductive coupling and magnetic resonant coupling method for wireless power transmission of electric vehicles
JP2010073885A (ja) 共鳴コイルおよび非接触給電システム
JP5384195B2 (ja) 非接触電力供給装置
WO2018190729A1 (en) Thermal regulation in inductive power transfer coupling structures
Movagharnejad et al. Design optimization of various contactless power transformer topologies for wireless charging of electric vehicles
Amin et al. Design and simulation of wireless stationary charging system for hybrid electric vehicle using inductive power pad in parking garage
KR101873399B1 (ko) 무선전력전송장치의 공진 인덕터 및 그 제작 방법
Sultana et al. Design and implementation of wireless power transfer charging system on miniature model
JP2010035292A (ja) 誘導受電回路
EP4358362A1 (en) Wireless power transmission device comprising coil structure and power transfer circuit for wireless power transmission, and wireless power reception device
EP4391299A1 (en) Wireless power transmission device comprising power transfer circuit and coil structure for wireless power transmission, and wireless power transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant