KR102391203B1 - 전자약의 무선충전시스템 설계장치 및 설계방법 - Google Patents

전자약의 무선충전시스템 설계장치 및 설계방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 설계장치는, 관심공간에 무선충전시스템을 설계하는 학습설계정보를 제공하는 학습모듈; 및 상기 학습설계정보의 성능을 분석하여 보상정보를 출력하는 분석모듈를 포함할 수 있다.

Description

전자약의 무선충전시스템 설계장치 및 설계방법{Apparatus and method for designing wireless power charge system for electroceuticals}
본 발명은 전자약의 무선충전시스템의 설계장치 및 설계방법에 관한 것이다.
전자약은 전자(electronics)와 약품(pharmaceutical)의 합성어로 뇌와 신경세포에서 발생하는 전기신호를 조절하여 질병을 치료하는 전자장치를 의미할 수 있다. 전자약은 피하에 매립되어, 치료가 필요한 특정한 부분만을 골라서 자극하므로 부작용을 최소화 할 수 있고, 만일의 경우 약효를 즉시 중단할 수 있는 장점을 가지고 있다. 근래들어서는, 뇌전증, 당뇨, 관절염, 고혈압 등 만성 질환을 치료하기 위해 신경조직을 자극하는 전자기기로도 사용되고 있다.
상기 전자약에 대한 종래 기술로는 본 발명자가 출원한 대한민국출원번호 10-2020-0022345호, 무선충전이 가능한 전자약 및 이를 포함하는 전자약 세트가 있다.
상기 전자약에 필요한 에너지는 종래 1차전지에서 진화하여, 충전이 가능한 2차전지를 사용하는 경우도 늘고 있다. 상기 전자약에 무선 충전에 적용할 수 있는 기술로서, 본 발명의 발명자는 출원번호 10-2019-0022559호, 무선전력전송 시스템용 형상 설계 시스템 및 방법을 출원한 바가 있다.
상기 두 기술은 각각, 전자약의 구조, 및 무선 충전시의 코어를 설계를 설계하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 전자약에 적합하게 적용가능한 무선충전시스템의 설계장치 및 설계방법은 개시하지 못한다.
10-2020-0022345호, 무선충전이 가능한 전자약 및 이를 포함하는 전자약 세트 10-2019-0022559호, 무선전력전송 시스템용 형상 설계 시스템 및 방법
본 발명은 전자약의 무선충전시스템에 사용가능한 제한된 공간을 활용하는 무선충전장치의 설계방안을 제안한다.
본 발명은 전자약의 무선충전시스템에서 필수 구성요소 조합을 활용하여 높은 무선충전성능을 얻을 수 있는 무선충전장치의 설계방안을 제안한다.
본 발명의 설계장치는, 관심공간에 무선충전시스템을 설계하는 학습설계정보를 제공하는 학습모듈; 및 상기 학습설계정보의 성능을 분석하여 보상정보를 출력하는 분석모듈를 포함할 수 있다.
상기 학습모듈은, 상기 보상정보를 반영하여 설계정보에 대한 학습을 수행하여 조절된 제어변수를 출력하는 상기 제 1 학습모듈; 및 상기 제어변수를 입력받아 상기 학습설계정보를 출력하는 제 2 학습모듈을 포함하여, 서로 다른 학습을 수행할 수 있다.
상기 제어변수는 코일에 대한 제어변수를 포함할 수 있다.
상기 제어변수는, 코일 형상에 대한 제 1 제어변수, 코일의 외경, 내경, 및 회전수에 대한 제 2 제어변수, 및 코일위치에 대한 제 3 제어변수 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제어변수는 기판의 위치에 대한 제 4 제어변수를 포함할 수 있다.
상기 기판은 상기 관심공간의 어느 코너에 고정하여 놓일 수 있다.
상기 제어변수는 코어형상에 대한 제 5 제어변수를 포함할 수 있다.
상기 코어는 코일위치의 중앙점을 기준으로 대칭으로 배치할 수 있다.
상기 코일형상은 원형과 사각형중에 선택할 수 있다.
상기 관심공간은, 육면체 구조를 가지는 평면부; 및 상기 평면부의 어느 일면에서 상기 평면부와 연속하는 곡면 외각을 가지는 곡면부를 포함할 수 있다.
초기 제어변수를 이용하여 무선충전시스템의 학습설계정보를 생성하는 것;
본 발명의 설계방법은, 상기 학습설계정보를 이용하여 무선충전시스템의 성능을 분석하여, 학습을 위한 보상정보를 생성하는 것; 상기 보상정보를 이용하여, 보상을 높이는 방향으로 제어변수를 조절하여 조절 제어변수를 출력하는 것; 및 상기 조절 제어변수를 이용하여 학습설계정보를 새로이 생성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제한되는 관심공간에 대하여 최고의 무선충전성능을 얻을 수 있는 전자약의 무선충전시스템을 얻을 수 있다.
도 1은 전자약의 무선충전시스템 설계장치의 실시예.
도 2는 전자약의 무선충전시스템 설계방법의 실시예를 보이는 순서도.
도 3은 관심공간의 평면도의 예시.
도 4는 코일의 배치를 설명하는 도면.
도 5는 제 4 제어변수를 설명하는 관심공간의 평면도 및 정면도.
도 6 및 도 7은 제 5 제어변수를 설명하는 도면.
도 8은 전자약의 무선충전시스템 설계장치 및 설계방법에 따라서 설계가 종료된 상태의 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 이하의 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 더 상세한 이해를 위하여, 본 발명자가 이미 선출원한 10-2019-0022559호에 개시되는 무선전력전송 시스템용 형상 설계 시스템 및 방법를 참조할 수 있다. 본 발명의 상세한 설명과 이해를 위하여, 종래 알려진 다른 기술에 우선하여, 상기 본 발명자의 선출원의 문헌 내용이 본 발명의 설명에 우선하여 적용할 수 있다. 본 발명의 설명과 이해를 위하여, 본 개시와 상기 선출원의 문헌 내용이 서로 충돌하지 않는 내용은, 상기 선출원의 문헌 내용도 본 발명의 기술내용에 포함되는 것으로 한다.
도 1은 전자약의 무선충전시스템 설계장치의 실시예를 보인다.
도 1을 참조하면, 상기 설계장치(100)은 학습모듈(110)을 포함할 수 있다. 상기 설계장치(100)는 분석모듈(120)을 포함할 수 있다. 상기 설계장치(100)는 출력부(130)를 포함할 수 있다.
상기 학습모듈(110)은 본 발명에서의 무선충전시스템의 설계를 위한 학습을 수행할 수 있다. 설계에 따라서 무선충전시스템에 포함되는 각 구성품의 형상, 및 배치정보 등을 얻을 수 있다. 물론, 코일의 경우에는 회전수 등의 다른 정보를 포함할 수 있다. 이후의 설명에는 학습에 따라서 얻어지는 정보를 '학습설계정보'라고 한다.
상기 학습모듈(110)은 적어도 한 개의 엔진을 포함할 수 있다. 설계의 대상이 되는 상기 무선충전시스템은 코어를 포함한다. 상기 무선충전시스템에는 코일, 기판, 및 2차 전지 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 설계장치는 코어, 코일, 기판, 및 2차 전지 중의 적어도 두개를 설계할 수 있다. 더 바람직하게, 상기 설계장치는 코어, 코일, 및 기판를 설계할 수 있다. 가장 바람직하게, 상기 설계장치는 코어, 코일, 기판, 및 2차 전지를 설계할 수 있다.
실시예에서는 코어, 코일, 및 기판을 설계한 후에, 남는 공간에 2차 전지를 배치하는 것을 예시한다.
상기 학습모듈(110)은, 입력되는 정보를 기초로 학습하여 상기 학습설계정보를 생성하는 제 2 학습모듈(111)을 포함할 수 있다.
상기 분석모듈(120)은, 상기 제 2 학습모듈(111)에서 제공받은 상기 학습설계정보에 기초하여 무선전력전송 성능을 평가한 후 성능 평가 결과를 제 1 학습모듈(112)로 제공할 수 있다.
상기 분석모듈(120)은 자속 밀도, 송신코일 인덕턴스, 수신코일 인덕턴스, 송수신부 간 상호인덕턴스, 결합계수, 송신 코일 저항, 수신 코일 저항, 수신전력, 및 시스템 효율 등을 분석할 수 있다, 이 외에도, 무선충전시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있는 파라미터이면 분석의 대상이 될수 있다.
상기 분석모듈(120)은 무선충전시스템의 성능을 평가하는 경우, 다양한 종류의 시뮬레이션 프로그램을 이용할 수 있으며, 예를 들어 ANSYS Maxwell, PSIM, 및 SNSYS Simplorer 등의 프로그램을 이용할 수 있다.
상기 제 1 학습모듈(112)은 상기 분석모듈(120)로부터의 정보를 반영하여 설계정보에 대한 학습을 수행할 수 있다. 상기 제 1 학습모듈(112)은 학습의 결과에 따라서 제어변수를 조절할 수 있다. 상기 제 1 학습모듈(112)은 상기 제 2 학습모듈(111)로 조절제어변수를 출력할 수 있다.
상기 학습모듈(110)은 예를 들어, 강화 학습 중 하나인 Q-learning알고리즘을 이용하여 설계정보에 대한 학습을 수행할 수 있으며, E-greedy policy에 따라 설계정보를 생성할 수 있다.
상기 출력부는 상기 제 2 학습모듈(111)의 결과물이 학습설계정보와, 상기 분석모듈(120)의 분석결과를 출력할 수 있다.
상기 학습모듈(110)의 학습이 수행됨에 따라, 설계정보 내 성분들의 값이 변경될 수 있으며, 예를 들어, 초기값(‘0’)이 설정값(‘1’)으로 변경되고, 설정값(‘1’)이 초기값(‘0’)으로 변경될 수 있다.
간단하게 상기 전자약의 무선충전시스템 설계장치의 동작을 설명한다.
상기 제 2 학습모듈(111)은 학습 초기에는, 상기 초기제어변수를 기초로 학습을 수행하고, 학습 수행 결과로서 상기 학습설계정보를 생성한다. 상기 학습설계정보는 분석모듈(120)로 제공된다.
상기 분석모듈은, 학습설계정보에 대응하는 무선충전시스템의 성능을 평가하여, 보상정보를 포함하는 성능평가결과를 제 1 학습모듈(112)로 출력한다.
상기 제 1 학습모듈(112)은 분석모듈(120)로부터의 성능 평가 결과를 반영하여 이전의 학습설계정보에 대한 학습을 수행한다. 상기 제 1 학습모듈(112)는 상기 보상정보에 바탕하여 보상을 높이는 방향으로 제어변수를 조절할 수 있다. 상기 제 1 학습모듈(112)는 조절된 조절제어변수를 제 2 학습모듈(111)로 출력할 수 있다.
상기 제 2 학습모듈(111)은 새로운 학습설계정보를 생성하고, 새로 생성된 학습설계정보는 다시 분석모듈(120)로 제공된다.
상기 제 2 학습모듈(111)은 학습 동작을 수행한 후, 학습 동작을 종료하기 조건이 만족되었는지를 판단하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 학습모듈(110)은 학습을 수행한 후 학습 수행 횟수를 카운팅하며, 학습 수행 횟수가 기 설정된 학습 수행 최대 횟수에 도달하면 학습 동작을 종료할 수 있다. 다른 예로, 상기 학습모듈(110)은 이전 성능 평가 결과와 현재 성능 평가 결과를 비교하여 두 결과의 차이가 설정 범위 내이면 학습 동작을 종료할 수 있다. 물론 다른 방식으로 종료할 수도 있다.
상기 제어변수에 대하여 설명한다.
상기 제어변수는 세 개의 제어변수를 포함할 수 있다. 제 1 제어변수는 코일형상일 수 있다. 상기 코일형상은 원형과 사각형을 포함할 수 있다. 제 2 제어변수는 코일의 외경, 내경, 및 회전수를 포함할 수 있다. 제 3 제어변수는 코일위치를 포함할 수 있다. 상기 세 개의 제어변수를 이용하는 코일을 설계할 수 있다. 상기 코일을 제외하는 다른 구성품은 상기 코일에 의존하도록 하여 상기 학습설계정보를제공할 수 있다.
상기 세 개의 제어변수에 더해서 두 개의 제어변수를 더 포함할 수 있다. 제 4 제어변수는 기판의 위치를 포함할 수 있다. 여기서 기판은 무선충전시스템을 제어하는 기판일 수 있다. 제 5 제어변수는 코어형상일 수 있다. 이와 같이 다섯개의 제어변수를 포함하여, 학습설계정보의 성능을 더 높일 수도 있다.
상기 제어변수는, 학습초기에는 상기 초기제어변수로서 무작위로 입력할 수 있다. 상기 제어변수는, 상기 제 1 학습모듈(112)의 학습결과에 따라서 조절될 수 있다. 조절된 제어변수는 조절제어변수로서 다시 제 2 학습모듈(111)로 입력될 수 있다.
설계에 사용되는 관심공간을 도 3을 참조하며 설명한다. 상기 관심공간은 무선충전시스템이 내부에 놓이는 제한되는 공간을 의미할 수 있다. 상기 관심공간의 외부에는 상기 무선충전시스템의 각 구성품이 놓일 수 없다.
도 3은 관심공간의 평면도를 예시한다.
도 3을 참조하면, 상기 관심공간(1)은, 육면체 구조를 가지는 평면부(2)와 상기 평면부(2)의 어느 일면에서 상기 평면부(2)와 연속하는 곡면 외각을 가지는 곡면부(3)를 포함할 수 있다.
상기 관심공간(1)은 작은 블록으로 나뉘어질 수 있다. 예를 들어 관심공간을 구성하는 블록은 가로 1mm, 세로 1mm, 높이 1mm의 정육각형인 것으로 설정될수 있다. 이에 제한되지 않고, 무선충전시스템의 각 구성품을 구성하는 블록의 형상 및 크기는 다양하게 변경될 수 있다. 도 3에서 도시되지 않는 두께는 여섯개의 블록이 적층될 수 있다.
이때, 송신용 코어와 수신용 코어가 동일한 형상인 것으로 설정될 수 있고, 송신용 코어와 수신용 코어 사이의 이격 거리(ex, 10cm)가 설정될 수 있으며, 코어의 재질로 페라이트 혹은 아몰포스가 설정될 수 있고, 이외에도 다양한조건이 설정될 수 있다. 상기 송신용 및 수신용의 관계를 코일에 있어서도 마찬가지일 수 있따.
도 2는 전자약의 무선충전시스템 설계방법의 실시예를 보이는 순서도이다. 물론, 상기 설계방법이 실행되는 설계장치로는 도 1의 설계장치가 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 초기 제어변수가 초기 정보로서 학습모듈(110)로 입력된다(S1). 여기서, 상기 초기 제어변수에는 제 1, 2, 및 3 제어변수를 포함할 수 있다. 상기 초기 제어변수에는 제 1, 2, 3, 4, 및 5 제어변수를 포함할 수 있다. 상기 초기 제어변수는 무작위로 입력될 수 있다.
상기 학습모듈(110)은 상기 초기 제어변수에 따라서, 학습설계정보를 생성할 수 있다(S2). 상기 학습설계정보는 도 3에 보인 관심공간(1)의 내부에 상기 제어변수에 따라서 코일을 배치하는 것을 포함할 수 있다.
이하의 제어변수에 대한 설명은 설계장치 및 설계방법에 모두 포함될 수 있다.
도 4는 코일의 배치를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 코일(5)은 원형(도 4a)으로 제공되고, 상기 평면부(2)와 상기 곡면부(3)의 내부에 함께 제공될 수 있다. 상기 코일(5)은 사각형(도 4b)으로 제공되고, 상기 평면부(2)의 내부에 제공될 수 있다.
상기 제 1, 2, 및 3 제어변수만이 제공되는 경우에는, 코일이 학습설계정보로서 제공될 수 있다. 무선충전시스템의 나머지 구성품으로서, 기판, 코어, 및 2차 전지는 상기 코일의 배치에 추종하여 배치할 수 있다. 예를 들어, 코어의 경우에는 코일의 가운데에 배치할 수 있다. 상기 기판의 경우에는 코일과 소정의 높이를 중첩하여 배치할 수 있다. 상기 2차 전지는 코일, 코어, 및 기판의 배치가 완료된 후에, 최종적인 잉여공간에 배치할 수 있다.
이외에, 상기 초기 제어변수로서 상기 제 1, 2, 3, 4, 및 5 제어변수가 모두 제공될 수 있다. 상기 조절 제어변수로서 다른 변수가 추가될 수도 있을 겻이다. 이 경우에는, 도 4에 제시되는 코일을 위한 제어변수와 함께, 기판과 코어에 대한 제어변수가 함께 적용될 수 있다.
도 5는 제 4 제어변수를 설명하는 관심공간의 평면도 및 정면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제 4 제어변수로서, 기판위치는 상기 평면부의 어느 일코너에 접하여 놓일 수 있다. 상기 기판은 최소한의 크기로 가장 작게 제공될 수 있다. 상기 기판의 위치는 고정변수로 설정할 수 있다. 상기 기판은 코너부에 이미 놓여 있는 구성품일 수 있다. 상기 기판이 놓이는 영역에 상기 코일, 코어, 및 2차 전지가 놓일 수 없다. 상기 기판과 상기 코일은, 상하방향으로 적어도 일부가 정렬할 수 있다.
코일이 작게 배치되는 경우에는, 상기 평면부 및 상기 곡면부에 함께 제공될 수 있다.
도 6 및 도 7은 제 5 제어변수를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 사각형의 코일(5)이 배치된 다음에, 사각형 코일의 중앙점을 기준으로 대칭으로 코어(7)를 배치할 수 있다. 왼쪽과 오른쪽 각 도면에서 중앙점이 서로 일치된 상태에서, 코일이 배치되고(왼쪽), 코어가 배치(오른쪽)된 것을 볼 수 있다.
도 7을 참조하면, 원형의 코일(5)이 배치된 다음에, 코일의 중앙에 코어(7)를 배치할 수 있다(왼쪽). 상기 코어(7)가 놓이는 영역은, 블록으로 식별된 다음에(중앙), 코일의 형상에 맞게 표면처리할 수 있다(오른쪽).
다시 도 2를 참조하면, 상기 제어변수를 이용하여 학습모듈(110)에서 생성된 학습설계정보를 이용하여, 상기 분석모듈(120)에서 성능을 분석할 수 있다. 분석된 성능에 따라서 상기 보상정보를 생성할 수 있다(S3).
상기 보상정보를 입력받고, 상기 학습모듈은 보상을 높이는 방향으로 제어변수를 조절할 수 있다. 상기 학습모듈은 조절제어변수를 생성할 수 있다(S4). 상기 조절제어변수를 더 성능이 높은 학습설계정보를 출력하는 제어인자가 될 수 있다.
상기 학습모듈은 조절제어변수를 이용하여 학습설계정보를 새로이 출력할 수 있다(S2).
상기 학습모듈은, 상기 보상정보에 따라서 상기 조절제어변수를 촐력하는 제 1 학습모듈가, 상기 조절제어변수 또는 상기 초기제어변수를 이용하여 설계정보를 출력하는 제 2 학습모듈을 포함할 수 있다. 상기 두 개의 학습모듈은 단일의 학습모듈로 병합하여 운용될 수도 있다.
상기 학습모듈은 종료조건이 만족하였을 때에는 현재의 설계정보를 출력하고 학습을 종료할 수 있다(S5).
도 8은 전자약의 무선충전시스템 설계장치 및 설계방법에 따라서 설계가 종료된 상태의 도면이다.
도 8을 참조하면, 실시예의 장치 및 방법이 종료한 후에는 기판, 코일, 및 코어가, 상기 관심공간의 내부에 소정의 공간을 차지하고 배치될 수 있다. 상기 관심공간의 내부에는 기판, 코일, 및 코어가 배치되지 않고, 비어 있는 공간이 제공될 수 있다. 상기 비어 있는 공간에는 2차 전지가 배치될 수 있다.
다시 말하면, 상기 2차 전지는 기판, 코일, 및 코어의 배치가 종료한 후에 잉여공간의 형상에 따라서 배치한다. 상기 2차 전지는 큰 용량 및 크기가 요청되지 않는다. 실시예의 2차 전지는 충전이 자유롭기 때문에, 2차 전지가 큰 용량을 가지는 것은 엄격하게 요청되지 않을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 제 1, 2 학습모듈(111)(112)는 단일의 학습모듈에 의해서 수행될 수도 있을 것이다. 그러나 그 경우에는, 기능이 다른 두 작업을 수행하기 위한 부족한 시스템 용량으로 인하여 학습이 원활히 수행되지 않을 우려가 있다.
본 발명에 따르면, 전자약의 내부에 무선충전시스템을 고성능으로 설계할 수 있다.
1: 관심공간
2: 평면부
3: 곡면부
5: 코일
6: 기판
7: 코어
110: 학습모듈
111: 제 2 학습모듈
112: 제 1 학습모듈
120: 분석모듈

Claims (9)

  1. 관심공간에 무선충전시스템을 설계하는 학습설계정보를 제공하는 학습모듈; 및
    상기 학습설계정보의 성능을 분석하여 보상정보를 출력하는 분석모듈를 포함하고,
    상기 학습모듈은,
    상기 보상정보를 반영하여 설계정보에 대한 학습을 수행하여 조절된 제어변수를 출력하는 상기 제 1 학습모듈; 및
    상기 제어변수를 입력받아 상기 학습설계정보를 출력하는 제 2 학습모듈을 포함하고,
    상기 제어변수는 코일에 대한 제어변수를 포함하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제어변수는, 코일 형상에 대한 제 1 제어변수, 코일의 외경, 내경, 및 회전수에 대한 제 2 제어변수, 및 코일위치에 대한 제 3 제어변수를 포함하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어변수는 기판의 위치에 대한 제 4 제어변수를 포함하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 관심공간의 어느 코너에 고정하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어변수는 코어형상에 대한 제 5 제어변수를 포함하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 코어는 코일위치의 중앙점을 기준으로 대칭으로 배치하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 코일형상은 원형과 사각형을 포함하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 관심공간은, 육면체 구조를 가지는 평면부; 및
    상기 평면부의 어느 일면에서 상기 평면부와 연속하는 곡면 외각을 가지는 곡면부를 포함하는 전자약의 무선충전시스템의 설계장치.
  9. 초기 제어변수를 이용하여 무선충전시스템의 학습설계정보를 생성하는 것;
    상기 학습설계정보를 이용하여 무선충전시스템의 성능을 분석하여, 학습을 위한 보상정보를 생성하는 것;
    상기 보상정보를 이용하여, 보상을 높이는 방향으로 제어변수를 조절하여 조절 제어변수를 출력하는 것; 및
    상기 조절 제어변수를 이용하여 학습설계정보를 새로이 생성하는 것을 포함하는 전자약의 무선충전시스템의 설계방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102624263B1 (ko) * 2023-09-15 2024-01-16 광주과학기술원 무선충전모듈의 코어 설계하는 방법
KR102629013B1 (ko) * 2023-09-15 2024-01-26 광주과학기술원 전자약 무선충전을 위한 저중량 고효율 코어 설계 시스템 및 이를 이용한 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512505A (ja) 2005-10-24 2009-03-26 カーディアック ペースメーカーズ インコーポレイテッド 埋め込み型充電式神経刺激装置
KR102085010B1 (ko) 2019-02-26 2020-03-05 광주과학기술원 무선전력전송 시스템용 형상 설계 시스템 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101714889B1 (ko) * 2015-06-29 2017-03-09 한국과학기술원 무선전력전송을 위한 2차 코일 레이아웃 최적화 방법 및 시스템
KR101744577B1 (ko) * 2015-10-21 2017-06-09 한국철도기술연구원 전차선 상태감시시스템용 무선전력전송시스템 설계장치 및 방법
DE202016103393U1 (de) 2016-06-27 2017-09-28 Kuka Systems Gmbh Greifwerkzeug und Greifeinrichtung
JP6795559B2 (ja) 2018-08-22 2020-12-02 ファナック株式会社 制御装置および軸送り制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512505A (ja) 2005-10-24 2009-03-26 カーディアック ペースメーカーズ インコーポレイテッド 埋め込み型充電式神経刺激装置
KR102085010B1 (ko) 2019-02-26 2020-03-05 광주과학기술원 무선전력전송 시스템용 형상 설계 시스템 및 방법

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