KR102651047B1 - Appratus and method for computing coupling coefficient between coils of wireless power transmission system - Google Patents
Appratus and method for computing coupling coefficient between coils of wireless power transmission system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102651047B1 KR102651047B1 KR1020220001569A KR20220001569A KR102651047B1 KR 102651047 B1 KR102651047 B1 KR 102651047B1 KR 1020220001569 A KR1020220001569 A KR 1020220001569A KR 20220001569 A KR20220001569 A KR 20220001569A KR 102651047 B1 KR102651047 B1 KR 102651047B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- control unit
- frequency
- transmission
- inductance
- coupling coefficient
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 165
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 80
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2611—Measuring inductance
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/4815—Resonant converters
Abstract
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법은 인버터, LCC 공진탱크, 정류부, 컨버터를 포함하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수를 산출하는 방법으로서, 수신제어부가 상기 컨버터 내의 스위치를 개방 제어하여 상기 정류부 후단을 상기 정류부와 분리하고, 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스를 산출하는 단계; 상기 송신제어부가 상기 컨버터 내 스위치를 단락 제어하여 상기 LCC 공진탱크의 2차측 출력단을 단락시키고, 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스를 산출하는 단계; 및 상기 컨버터 내 스위치가 단락 제어된 상태에서 상기 송신제어부가 상기 수신코일의 인덕턴스 및 상기 송신코일의 인덕턴스를 이용하여 결합계수를 산출하는 단계를 포함으로서, 정확한 결합계수 추출이 가능하여 무선전력전송 시스템(무선충전 시스템)의 정확한 동작을 예측할 수 있고, 또한 결합계수와 상호 인덕턴스 추출이 가능하여 전력전송 효율 계산이 정확해지며 코일의 부정합 여부도 알 수 있고, 인버터의 동작주파수를 모드 진입 신호로 사용하여 별도의 통신 장치 없이도 송신 측과 수신 측에서 각 모드를 판단할 수 있다. The method of calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention is a method of calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system including an inverter, an LCC resonance tank, a rectifier, and a converter. A control unit controlling to open a switch in the converter to separate the rear end of the rectifier unit from the rectifier unit, and a transmission control unit calculating the inductance of a transmission coil located in the LCC resonance tank; The transmission control unit short-circuits the secondary output terminal of the LCC resonance tank by controlling the switch in the converter to short-circuit, and calculating the inductance of the receiving coil located in the LCC resonance tank; And a step of calculating a coupling coefficient by the transmission control unit using the inductance of the receiving coil and the inductance of the transmitting coil while the switch in the converter is controlled to be short-circuited, thereby enabling accurate extraction of the coupling coefficient, thereby enabling the wireless power transmission system. It is possible to predict the exact operation of the (wireless charging system), and it is also possible to extract the coupling coefficient and mutual inductance, which makes power transmission efficiency calculation more accurate. It is also possible to determine whether the coil is mismatched, and the operating frequency of the inverter is used as a mode entry signal. Therefore, each mode can be determined on the transmitting and receiving sides without a separate communication device.
Description
본 발명은 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for calculating coupling coefficients between transmission and reception coils of a wireless power transmission system.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for this embodiment and does not constitute prior art.
무선전력전송은 약 100년 전 테슬라에 의해 시도된 이래, 원거리 무선전력전송 기술부터 연구되었으나 널리 실용화되지는 못하다가, 최근 스마트폰의 대중화로 충전편리성에 대한 요구가 높아지자 근거리 무선전력전송 시스템이 보급되면서 일상생활에서 널리 사용되고 있다.Since wireless power transmission was attempted by Tesla about 100 years ago, long-distance wireless power transmission technology has been studied first, but has not been widely put into practice. However, recently, as demand for charging convenience has increased due to the popularization of smartphones, short-distance wireless power transmission systems have spread. It is now widely used in daily life.
특히, 고효율의 무선전력전송 기술은 스마트 기기, 전기차량 등에 적용될 수 있는 전력 IT 융합 분야의 핵심 기술로서, 무선으로 장소에 구애받지 않고 전력을 공급할 수 있어, 스마트 기기의 확산과 관련 서비스 활성화에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.In particular, high-efficiency wireless power transmission technology is a core technology in the field of power IT convergence that can be applied to smart devices, electric vehicles, etc. It can supply power wirelessly regardless of location, contributing greatly to the spread of smart devices and revitalization of related services. It seems like it could play a role.
무선전력전송 시스템은 기본적으로 전원에서 받은 전력을 전자기 에너지로 바꾸어 송출하는 송신기와 무선전력을 받아 부하에 공급하는 수신기로 구성된다. 무선전력전송에 사용되는 주파수는 수십kHz에서 수GHz까지 다양하다. 송신기에서는 저주파 교류(AC)로 공급된 전력을 직류(DC)로 바꾼 후 고주파(RF)로 변환하여 송신코일에 공급하며, 수신기의 코일이 전자기 에너지를 받아 이를 정류하여 다시 직류로 변환하고, 필요시 각 부하에 맞는 직류전압으로 변환하여 기기에 공급한다. 이러한 과정은 반도체 컨트롤 IC로 제어하며, 필요시 송신기와 수신기의 제어부가 서로 통신하면서 상대방의 상태를 확인하여 송수신 과정을 제어하게 된다.The wireless power transmission system basically consists of a transmitter that converts the power received from the power source into electromagnetic energy and transmits it, and a receiver that receives wireless power and supplies it to the load. The frequencies used for wireless power transmission vary from tens of kHz to several GHz. In the transmitter, the power supplied as low-frequency alternating current (AC) is converted to direct current (DC) and then converted to high frequency (RF) and supplied to the transmitting coil. The coil of the receiver receives electromagnetic energy, rectifies it, and converts it back to direct current. It is converted into direct current voltage suitable for each load and supplied to the device. This process is controlled by a semiconductor control IC, and when necessary, the control units of the transmitter and receiver communicate with each other to check the status of the other party and control the transmission and reception process.
이와 같은 무선전력전송 시스템에 있어서 송신코일과 수신코일간의 결합계수는 시스템 효율, 송신 측 인버터의 동작 등에 매우 중요한 요소이기 때문에 무선전력전송 시스템을 동작할 때에는 반드시 알고 있어야 하는 정보이다.In such a wireless power transmission system, the coupling coefficient between the transmitting coil and the receiving coil is a very important factor in system efficiency, operation of the transmitting inverter, etc., so it is information that must be known when operating the wireless power transmission system.
종래 무선전력전송 시스템의 경우 결합 계수는 미리 설계된 값으로 추측하거나, 송신측과 수신측을 연결하는 복잡한 통신 시스템을 통해서만 추출해낼 수 있었다.In the case of conventional wireless power transmission systems, the coupling coefficient could only be estimated as a pre-designed value or extracted through a complex communication system connecting the transmitting and receiving sides.
종래 상호 인덕턴스 및 코일의 결합계수를 추출하는 기술의 경우, 결합 계수는 미리 설계된 값으로 추측하거나, 송신측과 수신측을 연결하는 복잡한 통신 시스템을 통해서만 추출해낼 수 있으므로 주변의 자성체나 금속에 의해 바뀔 수 있는 자기 인덕턴스의 변화를 결합계수 추출에 전혀 반영하지 않고, 또한 정확한 결합계수 추출을 위해서는 송신과 수신 측을 연결하는 별도의 통신 시스템이 필요하다.In the case of conventional techniques for extracting the mutual inductance and coil coupling coefficient, the coupling coefficient can only be estimated as a pre-designed value or extracted through a complex communication system connecting the transmitting and receiving sides, so it cannot be changed by surrounding magnetic materials or metals. Changes in possible self-inductance are not reflected at all in the extraction of the coupling coefficient, and a separate communication system connecting the transmitting and receiving sides is required to extract the accurate coupling coefficient.
본 발명은 부가적인 통신장치없이 컨버터의 스위칭 제어를 통해 자기 인덕턴스의 변화를 반영하여 정확하게 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치 및 방법를 제공하는 데 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to provide an apparatus and method for accurately calculating the coupling coefficient between transmission and reception coils of a wireless power transmission system by reflecting changes in self-inductance through switching control of the converter without an additional communication device.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other unspecified objects of the present invention can be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and its effects.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법은 인버터, LCC 공진탱크, 정류부, 컨버터를 포함하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수를 산출하는 방법으로서, 수신제어부가 상기 컨버터 내의 스위치를 개방 제어하여 상기 정류부 후단을 상기 정류부와 분리하고, 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스를 산출하는 단계; 상기 수신제어부가 상기 컨버터 내 스위치를 단락 제어하여 상기 LCC 공진탱크의 2차측 출력단을 단락시키고, 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스를 산출하는 단계; 및 상기 컨버터 내 스위치가 단락 제어된 상태에서 상기 송신제어부가 상기 수신코일의 인덕턴스 및 상기 송신코일의 인덕턴스를 이용하여 결합계수를 산출하는 단계를 포함한다.The method of calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention is a method of calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system including an inverter, an LCC resonance tank, a rectifier, and a converter. A control unit controlling to open a switch in the converter to separate the rear end of the rectifier unit from the rectifier unit, and a transmission control unit calculating the inductance of a transmission coil located in the LCC resonance tank; The reception control unit short-circuiting the secondary output terminal of the LCC resonance tank by controlling a switch in the converter, and the transmission control unit calculating an inductance of a reception coil located in the LCC resonance tank; and calculating a coupling coefficient by the transmission control unit using the inductance of the receiving coil and the inductance of the transmitting coil while the switch in the converter is short-circuited.
일실시 예로서, 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법은 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수로 상기 인버터를 제어하고 상기 컨버터가 벅컨버터인 경우 상기 수신제어부가 상기 컨버터 내의 두 스위치를 상보적으로 제어하는 모드 4 단계를 더 포함하는 것이 가능하다. As an embodiment, the method of calculating the coupling coefficient between transmission and reception coils of a wireless power transmission system is such that the transmission control unit controls the inverter with the resonance frequency of the reception side of the LCC resonance tank, and when the converter is a buck converter, the reception control unit controls the converter. It is possible to further include a
일실시 예로서, 상기 모드 1 단계에서, 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제1 주파수로 상기 인버터를 제어하는 것이 가능하다. As an example, in the
일실시 예로서, 상기 모드 1 단계에서 상기 송신제어부가 아래의 수학식으로 송신 인덕턴스를 산출하는 것이 가능하다. As an example, in the
[수학식 1][Equation 1]
L1 = V1 /( w1 * I1 )L 1 = V 1 /( w 1 * I 1 )
여기서, L1은 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스이고, V1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압이고, w1은 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수 범위 이외의 제1 주파수이고, I1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전류이다. Here, L 1 is the inductance of the transmitting coil located in the LCC resonance tank, V 1 is the voltage of the transmitting coil of the LCC resonance tank, w 1 is the first frequency outside the resonance frequency range of the receiving side of the LCC resonance tank, I 1 is the current of the transmission coil of the LCC resonance tank.
일실시 예로서, 상기 모드 2 단계에서 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수 존재 예측 범위 내의 주파수로 상기 인버터를 제어하는 것이 가능하다. As an example, in the
일실시 예로서, 상기 송신제어부는 상기 공진주파수 존재 예측 범위의 최대 주파수로부터 최소 주파수까지 인버터의 출력 주파수를 제어하면서 상기 송신코일의 전압 및 전류의 위상의 변화를 관찰하여 상기 수신 측 공진주파수를 추정하는 것이 가능하다. In one embodiment, the transmission control unit estimates the resonance frequency of the reception side by observing changes in the phase of the voltage and current of the transmission coil while controlling the output frequency of the inverter from the maximum frequency to the minimum frequency of the resonance frequency existence prediction range. It is possible.
일실시 예로서, 상기 송신제어부는 상기 송신코일의 전류 위상이 상기 송신코일의 전압 위상보다 뒤지는 지상구간에서 상기 위상이 역전되는 진상구간으로 진입한 후 저항성 구간으로 진입하는 순간의 주파수를 공진주파수로 추정하는 것이 가능하다.As an example, the transmission control unit converts the frequency at the moment of entering the resistance section after entering the lead section in which the phase is reversed in the ground section where the current phase of the transmission coil lags the voltage phase of the transmission coil to the resonance frequency. It is possible to estimate.
일실시 예로서, 상기 모드 2 단계에서 상기 송신제어부가 아래의 수학식으로 수신 인덕턴스를 산출하는 것이 가능하다. As an example, in the
[수학식 2][Equation 2]
L2 = 1 /( C2 * w2 n2 )L 2 = 1 /( C 2 * w 2 n2 )
여기서, L2은 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스이고, C2은 LCC 공진탱크의 수신 측 커패시터의 커패시턴스이고, wn2은 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수이다.Here, L 2 is the inductance of the receiving coil located in the LCC resonance tank, C 2 is the capacitance of the capacitor on the receiving side of the LCC resonance tank, and w n2 is the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank.
일실시 예로서, 상기 모드 3 단계에서 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수로 상기 인버터를 제어하는 것이 가능하다.As an example, in the
상기 모드 3 단계에서, 상기 송신제어부가 아래의 수학식으로 송수신코일 간의 상호 인덕턴스 및 상기 결합계수를 산출하는 것이 가능하다.In the
[수학식 3][Equation 3]
M = ,M = ,
k = M / ,k = M / ,
여기서, M은 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 상호 인덕턴스이고, k는 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 결합계수이고, V1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압이고, I1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전류이고, w4는 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수이고, X2는 모드 2에서 수신 측 등가임피던스의 리액턴스이고, L1은 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스이고, L2는 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스이다. Here, M is the mutual inductance between the transmission and reception coils of the LCC resonance tank, k is the coupling coefficient between the transmission and reception coils of the LCC resonance tank, V 1 is the voltage of the transmission coil of the LCC resonance tank, and I 1 is the transmission coil of the LCC resonance tank. is the current, w 4 is the second frequency outside the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank, This is the inductance of the coil, and L 2 is the inductance of the receiving coil located in the LCC resonance tank.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치는 인버터, LCC 공진탱크, 정류부, 컨버터를 포함하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수를 산출하는 장치로서, 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제1 주파수로 제어하는 모드 1, 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수 존재 예측 범위 내의 주파수로 상기 인버터를 제어하는 모드 2, 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수로 제어하는 모드 3으로 상기 인버터의 출력 주파수를 제어하는 송신제어부; 및 상기 인버터의 출력 주파수가 상기 모드 1로 제어되는 경우 상기 컨버터 내의 두 스위치가 모두 개방되도록 제어하고, 상기 모드 2 및 3으로 제어되는 경우 상기 컨버터 내의 두 스위치가 모두 단락되도록 제어하는 수신제어부를 포함하되,The device for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention is a device for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system including an inverter, an LCC resonance tank, a rectifier, and a converter.
상기 송신제어부는 상기 모드 1에서 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스를 산출하고, 상기 모드 2에서 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스를 산출하고,The transmission control unit calculates the inductance of the transmitting coil located in the LCC resonance tank in
상기 송신제어부는 상기 모드 3에서 상기 산출된 송신코일의 인덕턴스 및 수신코일의 인덕턴스를 이용하여 상기 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 상호 인덕턴스 및 결합계수를 산출한다. The transmission control unit calculates the mutual inductance and coupling coefficient between the transmission and reception coils of the LCC resonance tank using the calculated inductance of the transmission coil and the inductance of the reception coil in
일실시 예로서, 상기 송신제어부가 상기 모드 1에서 상기 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압 및 전류와, 상기 제1 주파수를 이용하여 송신 인덕턴스를 산출하는 것이 가능하다. As an example, it is possible for the transmission control unit to calculate transmission inductance using the voltage and current of the transmission coil of the LCC resonance tank and the first frequency in
일실시 예로서, 상기 수신제어부가 상기 모드 2에서 상기 공진탱크의 수신 측 커패시터의 커패시턴스 및 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수를 이용하여 수신 인덕턴스를 산출하는 것이 가능하다. As an example, it is possible for the reception control unit to calculate the reception inductance using the capacitance of the capacitor on the reception side of the resonance tank and the resonance frequency on the reception side of the LCC resonance tank in
일실시 예로서, 상기 송신제어부가 상기 모드 3 단계에서, 상기 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압 및 전류, 상기 송신코일의 인덕턴스, 상기 수신코일의 인덕턴스와 상기 제2 주파수 및 상기 모드 2에서 수신 측 등가임피던스의 리액턴스를 이용하여 송수신코일 간의 상호 인덕턴스 및 상기 결합계수를 산출하는 것이 가능하다.As an example, in the
일실시 예로서, 상기 송신제어부가 상기 공진주파수로 상기 인버터를 제어하고 상기 컨버터가 벅컨버터인 경우 상기 수신제어부가 상기 컨버터 내의 두 스위치를 상보적으로 제어하는 것이 가능하다.As an example, when the transmission control unit controls the inverter with the resonant frequency and the converter is a buck converter, it is possible for the reception control unit to complementary control the two switches in the converter.
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치 및 방법은 정확한 결합계수 추출이 가능하여 무선전력전송 시스템(무선충전 시스템)의 정확한 동작을 예측할 수 있다. The apparatus and method for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention can accurately extract the coupling coefficient and thus predict the accurate operation of the wireless power transmission system (wireless charging system).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치 및 방법은 결합계수와 상호 인덕턴스 추출이 가능하여 전력전송 효율 계산이 정확해지며 코일의 부정합 여부도 알 수 있다. In addition, the apparatus and method for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention is capable of extracting the coupling coefficient and mutual inductance, so that the calculation of power transmission efficiency becomes accurate and it is also possible to determine whether the coil is mismatched. .
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치 및 방법은 인버터의 동작주파수를 모드 진입 신호로 사용하여 별도의 통신 장치 없이도 송신 측과 수신 측에서 각 모드를 판단할 수 있다.In addition, the apparatus and method for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention uses the operating frequency of the inverter as a mode entry signal to enable each mode on the transmitting and receiving sides without a separate communication device. You can judge.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if the effects are not explicitly mentioned here, the effects described in the following specification and their potential effects expected by the technical features of the present invention are treated as if described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법의 각 모드에서의 인버터 주파수를 도시한 것이다.
도 5는 도 2의 결합계수 산출 장치의 상세도에 대한 모드 1 상태에서의 등가회로를 도시한 것이다.
도 6은 도 2의 결합계수 산출 장치의 상세도에 대한 모드 2 상태에서 2차측 임피던스를 1차 측으로 환산한 등가회로를 도시한 것이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 도 6의 결합계수 산출 장치가 모드 2 상태일때 주파수 변화에 따른 송신코일의 전류 및 전압의 위상변화를 도시한 것이다.
도 8은 도 6의 결합계수 산출 장치가 모드 2 상태일때 주파수 변화에 따른 송신코일의 전압 및 전류의 위상 변화를 도시한 것이다.
도 9는 도 2의 결합계수 산출 장치의 상세도에 대한 모드 3 상태에서 2차측 임피던스를 1차 측으로 환산한 등가회로를 도시한 것이다. Figure 1 is a flowchart of a method for calculating a coupling coefficient between transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of a device for calculating a coupling coefficient between transmission and reception coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed diagram of a device for calculating a coupling coefficient between transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system shown in FIG. 2.
Figure 4 shows the inverter frequency in each mode of the method for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows an equivalent circuit in
FIG. 6 shows an equivalent circuit converting the secondary impedance to the primary in
Figures 7 (a) and (b) show phase changes in the current and voltage of the transmission coil according to frequency changes when the coupling coefficient calculation device of Figure 6 is in
FIG. 8 shows phase changes in the voltage and current of the transmitting coil according to frequency changes when the coupling coefficient calculation device of FIG. 6 is in
FIG. 9 shows an equivalent circuit converting the secondary impedance to the primary in
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In this specification, terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In this specification, identification codes (e.g., a, b, c, etc.) for each step are used for convenience of explanation. The identification codes do not describe the order of each step, and each step is clearly understood in the context. Unless a specific order is specified, events may occur differently from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the opposite order.
본 명세서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다”등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this specification, expressions such as “have,” “may have,” “includes,” or “may include” indicate the presence of the corresponding feature (e.g., a numerical value, function, operation, or component such as a part). indicates, does not rule out the presence of additional features.
또한, 본 명세서에 기재된 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어,마이크로코드, 회로, 데이터 구조들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.Additionally, the term '~unit' used in this specification refers to software or hardware components such as FPGA (field-programmable gate array) or ASIC, and the '~unit' performs certain roles. However, '~part' is not limited to software or hardware. The '~ part' may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce on one or more processors. Therefore, as an example, '~ part' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data structures, and variables. The functions provided within the components and 'parts' may be combined into a smaller number of components and 'parts' or may be further separated into additional components and 'parts'.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법 및 장치를 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a method and device for calculating a coupling coefficient between transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the related drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치의 개략도이고, 도 3은 도 2에 도시된 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치의 상세도이다. Figure 1 is a flowchart of a method for calculating a coupling coefficient between transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a device for calculating a coupling coefficient between transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram, and FIG. 3 is a detailed diagram of a device for calculating a coupling coefficient between transmission and reception coils of the wireless power transmission system shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법의 각 모드에서의 인버터 주파수를 도시한 것이고, 도 5는 도 2의 결합계수 산출 장치의 상세도에 대한 모드 1 상태에서의 등가회로를 도시한 것이고, 도 6은 도 2의 결합계수 산출 장치의 상세도에 대한 모드 2 상태에서 2차측 임피던스를 1차 측으로 환산한 등가회로를 도시한 것이다. Figure 4 shows the inverter frequency in each mode of the method for calculating the coupling coefficient between transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a detailed view of the coupling coefficient calculating device of Figure 2. It shows the equivalent circuit in the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치(100)는 모드에 따라 인버터(120)의 출력 주파수를 제어하고, 송신코일의 인덕턴스, LCC 공진탱크 회로(130)의 송수신코일간 상호 인덕턴스 및 결합계수를 산출하는 송신제어부(120), 송신제어부(120)의 제어신호에 따라 전원(110)에서 공급받은 전압을 제어신호에 따른 주파수를 갖는 전원을 출력하는 인버터(130), 인버터(130)에서 공급받은 전원을 비접촉 방식으로 2차측으로 에너지를 전송하는 LCC 공진탱크 회로(140), 송신제어부(120)의 제어모드에 따라 컨버터(170) 내의 두 스위치(S1,S2)의 단락 및 개방을 제어하고, LCC 공진탱크 회로(140)의 수신코일의 인덕턴스를 산출하는 수신제어부(150), LCC 공진탱크 회로(140)의 출력 전원을 입력받아 정류하여 출력하는 정류부(160), 수신제어부(150)의 제어신호에 따라 구비된 2개의 스위치(S1,S2)를 단락 또는 개방하고, 부하(RL)에 전원을 공급하는 컨버터(160)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 to 3, the coupling coefficient calculation device 100 between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention controls the output frequency of the
본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치(100)는 수신 단(Rx)에 두 개의 제1, 제2 스위치(S1,S2)를 추가하여 중요한 3가지의 정보를 센싱한다. The coupling coefficient calculation device 100 between the transmitting and receiving coils of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention adds two first and second switches (S 1 and S 2 ) to the receiving end (R x ) to perform important Sensing three types of information.
즉, 종래기술과는 다르게 송신제어부(120)가 송신코일의 전압, 위상, 주파수와 송신코일의 전류, 위상와 주파수를 센싱하고, 수신제어부(150)가 수신코일의 전압, 위상, 주파수를 센싱하는 것이 매우 중요하다. That is, unlike the prior art, the
컨버터(130)가 일단이 정류부(160)의 일단과 연결되고, 타단은 일단이 부하(RL)와 연결된 컨버터(170) 내부 인덕터(LBuck)의 타단과 연결된 제1 스위치(S1)와, 일단은 제1 스위치(S1)의 타단과 연결되고, 타단은 정류부(160)의 타단과 연결된 제2 스위치(S2)를 구비한다. The
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법을 상세히 설명한다. With reference to FIGS. 1 to 6, a method for calculating a coupling coefficient between transmission and reception coils of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 5에 도시된 바와 같이, 송신제어부(120)가 LCC 공진탱크(140)의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제1 주파수(w1)로 인버터(130)를 제어하는 모드 1의 경우(S110), 수신제어부(150)가 컨버터(170) 내의 두 스위치(S1,S2)를 개방(Open) 제어하여(S120) 컨버터(170)를 정류부(160)와 분리하고, 송신제어부(120)가 LCC 공진탱크(140)의 송신코일의 인덕턴스(L1)를 산출한다.(S130) As shown in FIG. 5, in the case of
송신코일의 인덕턴스(L1)는 수식(1)에 의해서 산출된다.The inductance (L 1 ) of the transmitting coil is calculated by equation (1).
-------------------------------------------(1) -------------------------------------------(One)
여기서, L1은 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스이고, V1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압이고, w1은 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수 범위 이외의 제1 주파수이고, I1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전류이다. Here, L 1 is the inductance of the transmitting coil located in the LCC resonance tank, V 1 is the voltage of the transmitting coil of the LCC resonance tank, w 1 is the first frequency outside the resonance frequency range of the receiving side of the LCC resonance tank, I 1 is the current of the transmission coil of the LCC resonance tank.
도 6에 도시된 바와 같이, 송신제어부(120)가 LCC 공진탱크(140)의 수신 측 공진주파수 존재 예측 범위(w1 ~ w2) 내의 주파수로 인버터(130)를 제어하는 모드 2의 경우(S140), 수신제어부(150)가 컨버터(170) 내의 두 스위치(S1,S2)를 단락(Short) 제어하여 LCC 공진탱크(140)의 2차측 출력단을 단락시키고(S150), 송신제어부(120)가 LCC 공진탱크(140)의 수신코일의 인덕턴스 및 수신 측 공진주파수(wn2)를 산출한다.(S160) As shown in FIG. 6, in
즉, 수신 측 공진주파수가 있을 것이라고 예상되는 주파수 범위(ω2 ~ ω3)를 선정하고, 인버터(130)를 ω3에서부터 ω2까지 동작시키면서 송신코일의 전압과 전류의 위상을 관찰하여 수신 측의 공진주파수를 찾는다. 여기서, ω3 > ω2이다.In other words, select the frequency range (ω2 ~ ω3) in which the resonance frequency of the receiving side is expected to be present, operate the
도 7은 도 6의 결합계수 산출 장치가 모드 2 상태일때, 2차측 임피던스를 1차측으로 환산한 임피던스(Zeq)를 반영한 주파수 변화에 따른 송신코일의 전류(검은색을 도시) 및 송신코일의 전압(붉은색으로 도시)에 대한 위상변화를 도시한 것이다. 즉, 도 7의 (a)는 공진주파수의 존재 예측 주파수 범위의 주파수 변화를 도시한 것이고, 도 7의 (b)는 변화하는 각 주파수에서 송신코일의 전류(I1) 및 전압(V1)의 위상과, 전류(I1)와 저항성분(Req) 및 리액턴스(Xeq)에 의해서 발생하는 위상을 전류(I1)의 위상을 기준으로 도시한 것이다. 도 8은 도 6의 결합계수 산출 장치가 모드 2 상태일때 주파수 변화에 따른 송신코일의 전압 및 전류의 위상 변화를 도시한 것이다. FIG. 7 shows the current (shown in black) of the transmitting coil and the voltage of the transmitting coil according to the change in frequency reflecting the impedance (Zeq) converted from the secondary impedance to the primary when the coupling coefficient calculation device of FIG. 6 is in
도 8을 참조하여 상기 수신 측 공진주파수의 예상 주파수 범위를 상세히 설명하면, 모드 2 상태에서 인버터(130)의 동작주파수 변화에 따라 높은 주파수(ω3)에서 낮은 주파수(ω2)로 변화할 때 위상을 관찰하면, 전류가 전압보다 뒤지는 지상구간(1~2)에서 첫 번째 저항성 구간(2)를 거쳐, 진상구간(2~4)으로 진입한 뒤 다시 저항성 구간(4)으로 진입하는 주파수를 2차측의 공진주파수라고 판단한다. Referring to FIG. 8, if the expected frequency range of the resonance frequency of the receiving side is described in detail, when changing from a high frequency (ω3) to a low frequency (ω2) according to a change in the operating frequency of the
상기 공진주파수를 이용하면, 수신코일의 인덕턴스(L2)는 수식(2)에 의해서 산출된다.Using the above resonance frequency, the inductance (L 2 ) of the receiving coil is calculated by equation (2).
-------------------------------------(2) -------------------------------------(2)
여기서, L2는 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스이고, C2은 LCC 공진탱크의 수신 측 커패시터의 커패시턴스이고, wn2은 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수이다. Here, L 2 is the inductance of the receiving coil located in the LCC resonance tank, C 2 is the capacitance of the capacitor on the receiving side of the LCC resonance tank, and w n2 is the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank.
모드 2 상태에서 LCC 공진태크의 1측 코일의 전압(V1)은 수식(3)으로, 2차측 임피던스를 1측으로 환산한 임피던스(Zeq)는 수식(4)에 의해서 계산된다.In
----------------------------(3) ----------------------------(3)
-------------------------------(4) -------------------------------(4)
도 9는 도 2의 결합계수 산출 장치의 상세도에 대한 모드 3 상태에서 2차측 임피던스를 1차 측으로 환산한 등가회로를 도시한 것이다. FIG. 9 shows an equivalent circuit converting the secondary impedance to the primary in
도 9에 도시된 바와 같이, 송신제어부(120)가 LCC 공진탱크(140)의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수(w4)로 인버터(130)를 제어하는 모드 3의 경우(S170), 수신제어부(150)가 컨버터(170) 내의 두 스위치(S1,S2)를 단락(Short) 제어한 상태에서 송신제어부(120)가 송신코일의 인덕턴스(L1) 및 수신코일의 인덕턴스(L2)를 이용하여 결합계수를 산출한다.(S180) As shown in FIG. 9, in the case of
송신제어부(120)가 모드 4로 LCC 공진탱크(140)의 수신 측 공진주파수(wn2)로 인버터(130)를 제어한다.(S190) 이 경우, 수신제어부(150)는 컨버터(170)가 벅컨버터인 경우 컨버터 내의 제1,제2 스위치(S1,S2)를 상보적으로 제어하고, 제1,제2 스위치(S1,S2)가 결합계수(k) 산출을 위해 설계된 경우 제1 스위치(S1)를 단락(Short) 제어하고 제2 스위치(S2)를 개방(Open) 제어한다. The
상호 인덕턴스(M)는 수식(5)에 의해서 산출되고, 결합계수(k)는 수식(6)에 의해서 산출된다.The mutual inductance (M) is calculated by equation (5), and the coupling coefficient (k) is calculated by equation (6).
--------------------------(5) --------------------------(5)
--------------------------------------(6) --------------------------------------(6)
여기서, M은 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 상호 인덕턴스이고, k는 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 결합계수이고, V1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압이고, I1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전류이고, w4는 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수이고, X2는 모드 2에서 수신 측 등가임피던스의 리액턴스이고, L1은 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스이고, L2는 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스이다. Here, M is the mutual inductance between the transmission and reception coils of the LCC resonance tank, k is the coupling coefficient between the transmission and reception coils of the LCC resonance tank, V 1 is the voltage of the transmission coil of the LCC resonance tank, and I 1 is the transmission coil of the LCC resonance tank. is the current, w 4 is the second frequency outside the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank, This is the inductance of the coil, and L 2 is the inductance of the receiving coil located in the LCC resonance tank.
상술한 본 발명의 일시예에서 알수 있는 바와 같이, 1차측에서 동작하는 주파수를 조정하고 전류를 발생시키게 되고, 수신코일에 유도되는 전압의 주파수를 파악하여 모드 정보를 얻게된다. 각 모드를 통해서, 송신코일의 인덕턴스, 수신코일의 동작 주파수, 수신코일의 인덕턴스, 그리고 상호 인덕턴스와 결합계수를 추출 해낼 수 있다.As can be seen from the above-described example of the present invention, the operating frequency on the primary side is adjusted and current is generated, and mode information is obtained by determining the frequency of the voltage induced in the receiving coil. Through each mode, the inductance of the transmitting coil, the operating frequency of the receiving coil, the inductance of the receiving coil, and the mutual inductance and coupling coefficient can be extracted.
또한, 본 발명의 일실시예에서는 송신측과 수신측의 공극, 코일의 정합성, 주변 환경(자성체, 금속의 유무)에 따라 가변하는 송신 측과 수신 측의 자기 인덕턴스를 결합계수와 상호 인덕턴스 계산에 반영하여 추출된 결합계수 값이 매우 정확한 값을 산출할 수 있다. In addition, in one embodiment of the present invention, the self-inductance of the transmitting side and the receiving side, which varies depending on the air gap between the transmitting side and the receiving side, the consistency of the coil, and the surrounding environment (presence or absence of magnetic material, metal), is used to calculate the coupling coefficient and mutual inductance. The coupling coefficient value extracted by reflection can produce a very accurate value.
또한, 송신 코일의 자기 인덕턴스 추출 과정, 수신측의 공진주파수 추출 및 수신 코일의 자기 인덕턴스 추출과정, 결합계수, 상호 인덕턴스 추출 과정이라는 3가지 모드로 구성되어 정확한 결합계수 값의 추출이 가능하다. In addition, it is possible to extract accurate coupling coefficient values by consisting of three modes: self-inductance extraction process of the transmitting coil, resonance frequency extraction of the receiving side and self-inductance extraction process of the receiving coil, coupling coefficient, and mutual inductance extraction process.
또한, 인버터의 동작주파수를 모드 진입 신호로 사용하므로, 별도의 통신 장치 없이도 송신 측과 수신 측에서 각 모드를 판단할 수 있고, 무선전력전송 시스템 효율에 절대적으로 영향을 끼치는 수신측의 공진주파수를 추출가능하여 고효율 무선전력전송 시스템 동작 가능하다. In addition, since the operating frequency of the inverter is used as a mode entry signal, each mode can be determined on the transmitting and receiving sides without a separate communication device, and the resonance frequency on the receiving side, which absolutely affects the efficiency of the wireless power transmission system, can be determined. Since it can be extracted, a high-efficiency wireless power transmission system can be operated.
도 1에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시 예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 1에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.In FIG. 1, each process is described as being executed sequentially, but this is merely an illustrative explanation, and those skilled in the art can change the order shown in FIG. 1 and execute it without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention. Alternatively, it may be applied through various modifications and modifications, such as executing one or more processes in parallel or adding other processes.
110 : 전원
120 : 송신제어부
130 : 인버터
140 : LCC 공진탱크
150 : 수신제어부
160 : 정류부
170 : 컨버터110: power
120: Transmission control unit
130: inverter
140: LCC resonance tank
150: reception control unit
160: rectifier
170: converter
Claims (15)
상기 수신측과 연결되는 수신제어부가 상기 컨버터 내의 스위치를 개방 제어하여 상기 정류부 후단을 상기 정류부와 분리하고, 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스를 산출하는 모드 1 단계;
상기 수신제어부가 상기 컨버터 내 스위치를 단락 제어하여 상기 LCC 공진탱크의 2차측 출력단을 단락시키고, 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스를 산출하는 모드 2 단계; 및
상기 컨버터 내 스위치가 단락 제어된 상태에서 상기 송신제어부가 상기 수신코일의 인덕턴스 및 상기 송신코일의 인덕턴스를 이용하여 결합계수를 산출하는 모드 3 단계;를 포함하는, 무선전력 전송시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.A method of calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system including an inverter located on the transmitting side, a rectifier and converter located on the receiving side, and an LCC resonance tank commonly located on the transmitting and receiving sides, comprising:
A mode 1 step in which the reception control unit connected to the receiving side controls the switch in the converter to be opened to separate the rear end of the rectifier from the rectifier unit, and the transmission control unit calculates the inductance of the transmission coil located in the LCC resonance tank;
A mode 2 step in which the reception control unit short-circuits the secondary output terminal of the LCC resonance tank by controlling the switch in the converter, and the transmission control unit calculates the inductance of the reception coil located in the LCC resonance tank; and
Mode 3 step in which the transmission control unit calculates a coupling coefficient using the inductance of the reception coil and the inductance of the transmission coil while the switch in the converter is short-circuited. Coupling between the transmission and reception coils of the wireless power transmission system, including Coefficient calculation method.
상기 모드 1 단계에서, 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제1 주파수로 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.According to paragraph 1,
In the mode 1 step, the transmission control unit controls the inverter at a first frequency outside the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank. A method for calculating a coupling coefficient between transmission and reception coils in a wireless power transmission system. .
상기 모드 1 단계에서, 상기 송신제어부가 아래의 수학식으로 송신 인덕턴스를 산출하는 것을 특징을 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.
[수학식 1]
L1 = V1 /( w1 * I1 )
여기서, L1은 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스이고,
V1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압이고,
w1은 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수 범위 이외의 제1 주파수이고,
I1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전류이다. According to paragraph 2,
In the mode 1 step, the transmission control unit calculates the transmission inductance using the equation below.
[Equation 1]
L 1 = V 1 /( w 1 * I 1 )
Here, L 1 is the inductance of the transmitting coil located in the LCC resonance tank,
V 1 is the voltage of the transmission coil of the LCC resonance tank,
w 1 is the first frequency outside the resonance frequency range of the receiving side of the LCC resonance tank,
I 1 is the current of the transmission coil of the LCC resonance tank.
상기 모드 2 단계에서, 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수 존재 예측 범위 내의 주파수로 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송 송시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.According to paragraph 1,
In the mode 2 step, the transmission control unit controls the inverter at a frequency within the predicted range of the resonance frequency on the reception side of the LCC resonance tank. Calculating the coupling coefficient between the transmission and reception coils of the wireless power transmission system. method.
상기 송신제어부는 상기 공진주파수 존재 예측 범위의 최대 주파수로부터 최소 주파수까지 인버터의 출력 주파수를 제어하면서 상기 송신코일의 전압 및 전류의 위상의 변화를 관찰하여 상기 수신 측 공진주파수를 추정하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송 송시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.According to paragraph 4,
The transmission control unit controls the output frequency of the inverter from the maximum frequency to the minimum frequency in the prediction range of the presence of the resonance frequency, and observes changes in the phase of the voltage and current of the transmission coil to estimate the resonance frequency of the receiving side. Method for calculating coupling coefficient between transmitting and receiving coils of wireless power transmission system.
상기 송신제어부는 상기 송신코일의 전류 위상이 상기 송신코일의 전압 위상보다 뒤지는 지상구간에서 상기 위상이 역전되는 진상구간으로 진입한 후 저항성 구간으로 진입하는 순간의 주파수를 공진주파수로 추정하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.According to clause 5,
The transmission control unit is characterized in that it estimates the frequency at the moment of entering the resistance section after entering the lead section in which the phase is reversed in the ground section where the current phase of the transmission coil lags the voltage phase of the transmission coil as the resonant frequency. A method of calculating the coupling coefficient between transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system.
상기 모드 2 단계에서, 상기 송신제어부가 아래의 수학식으로 수신코일의 인덕턴스를 산출하는 것을 특징을 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.
[수학식 2]
L2 = 1 /( C2 * w2 n2 )
여기서, L2는 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스이고,
C2은 LCC 공진탱크의 수신 측 커패시터의 커패시턴스이고,
wn2은 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수이다. According to clause 5,
In the mode 2 step, the transmission control unit calculates the inductance of the receiving coil using the equation below.
[Equation 2]
L 2 = 1 /( C 2 * w 2 n2 )
Here, L 2 is the inductance of the receiving coil located in the LCC resonance tank,
C 2 is the capacitance of the capacitor on the receiving side of the LCC resonance tank,
w n2 is the resonance frequency of the receiving side of the LCC resonance tank.
상기 모드 3 단계에서, 상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수로 상기 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.According to paragraph 1,
In the mode 3 step, the transmission control unit controls the inverter at a second frequency outside the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank. A method for calculating a coupling coefficient between transmission and reception coils in a wireless power transmission system. .
상기 모드 3 단계에서, 상기 송신제어부가 아래의 수학식으로 송수신코일 간의 상호 인덕턴스 및 상기 결합계수를 산출하는 것을 특징을 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.
[수학식 3]
M =
k = M /
여기서, M은 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 상호 인덕턴스이고,
k는 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 결합계수이고,
V1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압이고,
I1은 LCC 공진탱크의 송신코일의 전류이고,
w4는 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수이고,
X2는 모드 2에서 수신 측 등가임피던스의 리액턴스이고,
L1은 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스이고,
L2는 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스이다. According to clause 8,
In the mode 3 step, the transmission control unit calculates the mutual inductance and the coupling coefficient between the transmission and reception coils using the equation below.
[Equation 3]
M =
k = M /
Here, M is the mutual inductance between the transmitting and receiving coils of the LCC resonance tank,
k is the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of the LCC resonance tank,
V 1 is the voltage of the transmission coil of the LCC resonance tank,
I 1 is the current of the transmission coil of the LCC resonance tank,
w 4 is the second frequency outside the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank,
X 2 is the reactance of the equivalent impedance on the receiving side in mode 2,
L 1 is the inductance of the transmitting coil located in the LCC resonance tank,
L 2 is the inductance of the receiving coil located in the LCC resonance tank.
상기 송신제어부가 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수로 상기 인버터를 제어하고 상기 컨버터가 벅컨버터인 경우 상기 수신제어부가 상기 컨버터 내의 두 스위치를 상보적으로 제어하는 모드 4 단계를 더 포함하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 방법.According to paragraph 1,
Wireless power further comprising a mode 4 step in which the transmission control unit controls the inverter at a resonance frequency of the receiving side of the LCC resonance tank, and when the converter is a buck converter, the reception control unit complementary controls two switches in the converter. Method for calculating coupling coefficient between transmitting and receiving coils of a transmission system.
상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제1 주파수로 제어하는 모드 1, 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수 존재 예측 범위 내의 주파수로 상기 인버터를 제어하는 모드 2, 상기 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수의 존재 예측 범위 이외의 제2 주파수로 제어하는 모드 3으로 상기 인버터의 출력 주파수를 제어하는 송신제어부; 및
상기 인버터의 출력 주파수가 상기 모드 1로 제어되는 경우 상기 컨버터 내의 두 스위치가 모두 개방되도록 제어하고, 상기 모드 2 및 3으로 제어되는 경우 상기 컨버터 내의 두 스위치가 모두 단락되도록 제어하는 수신제어부를 포함하되,
상기 송신제어부는 상기 모드 1에서 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 송신코일의 인덕턴스를 산출하고, 상기 수신제어부는 상기 모드 2에서 상기 LCC 공진탱크에 위치하는 수신코일의 인덕턴스를 산출하고,
상기 송신제어부는 상기 모드 3에서 상기 산출된 송신코일의 인덕턴스 및 수신코일의 인덕턴스를 이용하여 상기 LCC 공진탱크의 송수신코일 간의 상호 인덕턴스 및 결합계수를 산출하는 것을 특징을 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치.A device for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system including an inverter located on the transmitting side, a rectifier and converter located on the receiving side, and an LCC resonance tank commonly located on the transmitting and receiving sides,
Mode 1 for controlling the inverter at a first frequency outside the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank, Mode 2 for controlling the inverter at a frequency within the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the LCC resonance tank, the LCC resonance A transmission control unit that controls the output frequency of the inverter in mode 3, which controls a second frequency outside the predicted range of the resonance frequency on the receiving side of the tank; and
A reception control unit that controls both switches in the converter to be open when the output frequency of the inverter is controlled to mode 1, and controls both switches in the converter to be short-circuited when the output frequency of the inverter is controlled to mode 2 and 3, ,
The transmission control unit calculates the inductance of the transmission coil located in the LCC resonance tank in mode 1, and the reception control unit calculates the inductance of the reception coil located in the LCC resonance tank in mode 2,
The transmission control unit calculates the mutual inductance and coupling coefficient between the transmission and reception coils of the LCC resonance tank using the calculated inductance of the transmission coil and the inductance of the reception coil in mode 3. Interconnection coefficient calculation device.
상기 송신제어부가 상기 모드 1에서 상기 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압 및 전류와, 상기 제1 주파수를 이용하여 송신 인덕턴스를 산출하는 것을 특징을 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치.According to clause 11,
A device for calculating a coupling coefficient between transmission and reception coils of a wireless power transmission system, wherein the transmission control unit calculates transmission inductance using the first frequency and the voltage and current of the transmission coil of the LCC resonance tank in mode 1.
상기 수신제어부가 상기 모드 2에서 상기 공진탱크의 수신 측 커패시터의 커패시턴스 및 LCC 공진탱크의 수신 측 공진주파수를 이용하여 수신 인덕턴스를 산출하는 것을 특징을 하는 무선전력 전송시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치. According to clause 12,
A coupling coefficient calculation device between transmission and reception coils of a wireless power transmission system, characterized in that the reception control unit calculates the reception inductance using the capacitance of the capacitor on the reception side of the resonance tank and the resonance frequency on the reception side of the LCC resonance tank in mode 2. .
상기 송신제어부가 상기 모드 3 단계에서, 상기 LCC 공진탱크의 송신코일의 전압 및 전류, 상기 송신코일의 인덕턴스, 상기 수신코일의 인덕턴스와 상기 제2 주파수 및 상기 모드 2에서 수신 측 등가임피던스의 리액턴스를 이용하여 송수신코일 간의 상호 인덕턴스 및 상기 결합계수를 산출하는 것을 특징을 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치. According to clause 13,
In the mode 3 step, the transmission control unit controls the voltage and current of the transmission coil of the LCC resonance tank, the inductance of the transmission coil, the inductance of the reception coil, the second frequency, and the reactance of the equivalent impedance of the reception side in mode 2. A device for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils of a wireless power transmission system, characterized in that the mutual inductance and the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils are calculated using a device for calculating the coupling coefficient between the transmitting and receiving coils.
상기 송신제어부가 상기 공진주파수로 상기 인버터를 제어하고 상기 컨버터가 벅컨버터인 경우 상기 수신제어부가 상기 컨버터 내의 두 스위치를 상보적으로 제어하는 것을 특징을 하는 무선전력전송 시스템의 송수신코일 간 결합계수 산출 장치.According to clause 14,
Calculation of coupling coefficient between transmission and reception coils of the wireless power transmission system, wherein the transmission control unit controls the inverter at the resonance frequency and, when the converter is a buck converter, the reception control unit complementary controls two switches in the converter. Device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220001569A KR102651047B1 (en) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | Appratus and method for computing coupling coefficient between coils of wireless power transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220001569A KR102651047B1 (en) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | Appratus and method for computing coupling coefficient between coils of wireless power transmission system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230105932A KR20230105932A (en) | 2023-07-12 |
| KR102651047B1 true KR102651047B1 (en) | 2024-03-25 |
Family
ID=87163632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220001569A KR102651047B1 (en) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | Appratus and method for computing coupling coefficient between coils of wireless power transmission system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102651047B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014204603A (en) | 2013-04-08 | 2014-10-27 | ソニー株式会社 | Power feeding apparatus and power feeding system |
| US20180294672A1 (en) | 2015-04-30 | 2018-10-11 | The University Of Hong Kong | Transmitter-Side Control of Wireless Power Transfer Systems Without Using Mutual Coupling Information or Wireless Feedback |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8855554B2 (en) * | 2008-03-05 | 2014-10-07 | Qualcomm Incorporated | Packaging and details of a wireless power device |
| KR101905882B1 (en) * | 2013-03-14 | 2018-11-28 | 엘지이노텍 주식회사 | Apparatus for transmitting wireless power, apparatus for receiving wireless power, system for transmitting wireless power and method for transmitting wireless power |
-
2022
- 2022-01-05 KR KR1020220001569A patent/KR102651047B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014204603A (en) | 2013-04-08 | 2014-10-27 | ソニー株式会社 | Power feeding apparatus and power feeding system |
| US20180294672A1 (en) | 2015-04-30 | 2018-10-11 | The University Of Hong Kong | Transmitter-Side Control of Wireless Power Transfer Systems Without Using Mutual Coupling Information or Wireless Feedback |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230105932A (en) | 2023-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3031117B1 (en) | System and method for alignment and compatibility detection for a wireless power transfer system | |
| JP6043895B1 (en) | System and method for bi-state impedance transformation in wireless power transfer | |
| KR101262615B1 (en) | Apparatus for transmitting wireless power, apparatus for receiving wireless power, system for transmitting wireless power and method for transmitting wireless power | |
| US9505315B2 (en) | Wireless charging based on selective activation of transmit antennas | |
| EP4178064A1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| EP2539991B1 (en) | Wireless power receiver | |
| US20130026848A1 (en) | Non-contact power transmission system | |
| EP3136542B1 (en) | Contactless power transmission device, contactless power reception device, and contactless power transmission system | |
| KR20160143044A (en) | Wireless Power Transfer System and Operating method thereof | |
| US20140203662A1 (en) | Wireless power repeater and method thereof | |
| KR20130070451A (en) | Apparatus for transmitting wireless power, apparatus for receiving wireless power, system for transmitting wireless power and method for transmitting wireless power | |
| EP2754250A1 (en) | Systems and methods for detecting and identifying a wireless power device | |
| CN104734315A (en) | Electric vehicle storage battery wireless charging system and control method thereof | |
| CN103597697A (en) | Power-receiving device, vehicle, and non-contact power supply system | |
| CN110707831B (en) | Transmitting side switching three-coil constant-current constant-voltage induction type wireless charging method and system | |
| KR20170020143A (en) | Wireless Power Transfer System and Operating method thereof | |
| CN102969801A (en) | Current type wireless power supply system load identification method | |
| KR101241712B1 (en) | A wireless power reception apparatus and method thereof | |
| EP2827471B1 (en) | Power-receiving device and power-receiving method | |
| CN108471172B (en) | Coupling coefficient identification method for coupling mechanism of universal wireless power transmission system | |
| JP2013126307A (en) | Power transmission system | |
| CN112219333A (en) | Wireless charging transmitting device, transmitting method and wireless charging system | |
| EP4344022A1 (en) | Transmitting end and receiving end for wireless charging, and wireless charging system | |
| Shin et al. | Accurate method for extracting the coupling coefficient of an LCC-series wireless power transfer system | |
| KR102651047B1 (en) | Appratus and method for computing coupling coefficient between coils of wireless power transmission system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |