KR20210108000A - Testbed System for microgrid wireless power with dordless - Google Patents

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KR20210108000A
KR20210108000A KR1020200022637A KR20200022637A KR20210108000A KR 20210108000 A KR20210108000 A KR 20210108000A KR 1020200022637 A KR1020200022637 A KR 1020200022637A KR 20200022637 A KR20200022637 A KR 20200022637A KR 20210108000 A KR20210108000 A KR 20210108000A
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wireless power
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wireless
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power
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KR1020200022637A
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조문택
김응수
윤주병
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대원대학교 산학협력단
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    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin

Abstract

Disclosed is a microgrid wireless power cordless testbed system. According to the present invention, the microgrid wireless power cordless testbed system comprises: a wireless testbed panel; a control unit controlling DC LOAD for energy monitoring and VR usage of each appliance; a battery and an inverter installed in a separate location and supplying power; and a driving mode board provided with a control panel that can be controlled according to user selection.

Description

마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템{Testbed System for microgrid wireless power with dordless}Microgrid wireless power cordless testbed system {Testbed System for microgrid wireless power with dordless}

본 발명은 마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a microgrid wireless power cordless testbed system.

마이크로그리드는 기존 전력망과 독립되어 소규모 지역의 전력 수급을 자급자족 할 수 있는 전력 공급망으로, 다양한 신재생 에너지와 에너지 스토리지로 구성이 되어 있으며, 이를 관리하는 시스템 혹은 장치로 구성이 된다.Microgrid is a power supply network that can be self-sufficient in power supply and demand in small areas independent of the existing power grid.

또한 복수 개의 마이크로그리드가 형성될 수 있으며, 이에 따라 멀티-마이크로그리드를 관리하기 위한 시스템이 필요하게 되었다. 멀티-마이크로그리드 환경에서는 마이크로그리드 간의 협업을 통하여 단일 마이크로그리 환경에서 제공하는 에너지 서비스 보다 효율적으로 지원할 수 있다.In addition, a plurality of microgrids may be formed, and accordingly, a system for managing the multi-microgrid is required. In a multi-microgrid environment, cooperation between microgrids can more efficiently support energy services provided in a single microgrid environment.

기존 수요 반응 메커니즘에서는 전력망의 전력 수급 안정화를 위하여, 전력 회사는 마이크로그리드 내의 부하 자원에 대하여 수요 반응 참여를 요청할 수 있으며, 이에 대응하여 마이크로그리드 관리 장치는 전력 회사에서 요청한 수요 반응 목표량을 이행하기 위하여 마이크로그리드 내의 부하 자원의 전력을 절감함으로써 이 요청에 부합하는 부하 절감을 수행하게 된다. 전력 회사는 이러한 부하 절감에 대하여 일정량의 인센티브를 제공한다.In the existing demand response mechanism, in order to stabilize the power supply and demand of the power grid, the power company may request to participate in demand response with respect to the load resources in the microgrid. By reducing the power of the load resources in the microgrid, the load reduction to meet this request is performed. The utility provides a certain amount of incentive for this load reduction.

그러나, 이러한 약속된 요청에 대응하지 못할 경우에는 일반적으로 약속 이행으로 제공되는 인세티브를 훨씬 능가하는 패널티를 부여받게 된다.However, failure to respond to such a promised request will result in a penalty far exceeding the incentives generally provided for fulfilling the promise.

따라서, 마이크로그리드 입장에서는 미리 약속된 부하 절감에 대한 요청을 반드시 수행하는 것이 필요한 상황이다.Therefore, it is necessary for the microgrid to make a pre-promised request for load reduction.

한편, 무선전력 송신과 관련하여 그 일예를 들면 다음과 같다.Meanwhile, in relation to wireless power transmission, an example thereof is as follows.

전기 자동차에 대한 새로운 관심으로 우리는 배터리들을 재충전하기 위한 편리한 방법으로서 무선 전력 전송,급속 충전 기술 및 배터리 기술에서 많은 새로운 발전들을 보아왔다. 무선 급속 충전 기술들은 현 배터리 기술에 의해 제공되는 제한된 범위를 완화하기 위한 방법으로서 순수 전기 자동차들에 더 많이 관련있다. 이러한 방법으로 길에서, 교통 신호등에서, 쇼핑하는 동안 주차장에서, 또는 드라이브-인에서 임베디드 코일로부터 운전 중에도 배터리들은 재충전될 수 있다.With the renewed interest in electric vehicles, we have seen many new developments in wireless power transfer, fast charging technology and battery technology as a convenient way to recharge batteries. Wireless fast charging technologies are more relevant to purely electric vehicles as a way to alleviate the limited range offered by current battery technology. In this way the batteries can be recharged while driving on the road, at a traffic light, in a parking lot while shopping, or from an embedded coil in a drive-in.

무선 전력 전송은 아마도 테슬라로 시작하는 긴 역사를 가진다. 상기 기술은 이제 칫솔, 휴대폰, 노트북으로부터, 어디서나 사용되고 램프, 시계 등 같은 집에서의 일반적 사용이 고려되기조차 한다. 대부분 어플리케이션들에서 무선 전력 전송은 배터리 충전에 사용되고, 무선 충전 시스템과 디바이스간 임시 에너지 저장소로 사용된다. 리튬-이온 셀 같은, 더 나은 배터리 기술들의 출현으로, 배터리를 이전보다 훨씬 더 빠르게 충전하는 것과 무선 급속 충전기로 그렇게 하는 것이 가능해진다. 일반적 수용을 달성하기 위해, 이러한 무선 급속 충전기들은 더 효율적이고 강력할 필요가 있고, 이는 본문에서 논의되는 어플리케이션들 중 일부의 초점이다.Wireless power transfer has a long history, probably starting with Tesla. The technology is now ubiquitous, from toothbrushes, cell phones, laptops, and is even considered for general use at home, such as lamps, watches and the like. In most applications, wireless power transfer is used for battery charging and as temporary energy storage between the wireless charging system and the device. With the advent of better battery technologies, such as lithium-ion cells, it becomes possible to charge batteries much faster than ever before, and to do so with wireless fast chargers. To achieve general acceptance, these wireless fast chargers need to be more efficient and powerful, which is the focus of some of the applications discussed herein.

많은 유형의 무선 전력 전송이 있다. 본 개시는 설명되는 것 중 대부분이 또한 다른 유형의 무선 충전 방법들에 적용됨에도 불구하고, 공명 유도 충전(RIC: Resonant Induction Charging)에 초점을 맞춘다. There are many types of wireless power transfer. This disclosure focuses on Resonant Induction Charging (RIC), although much of what is described also applies to other types of wireless charging methods.

이름이 내포하는 바와 같이, RIC는 하이-Q 튜닝된 코일들 및 커패시터들을 사용하고, 전력은 코일로부터 코일로 자기장을 통해 전송된다. As the name implies, RIC uses high-Q tuned coils and capacitors, and power is transmitted from coil to coil through a magnetic field.

RIC는 예를 들어, 정밀전자기기(sophisticated electronics)를 요구하는, 초고주파 RF 필드를 포함하는, 원거리장(far-field) 기술들 및 RIC를 사용할 때 한 파장 분율(a fraction of a wavelength) 내에서만 동작하는, 근거리장(near-field)기술들과 다르다. RIC can only be used within a fraction of a wavelength when using RIC and far-field technologies, including very high frequency RF fields, which require, for example, sophisticated electronics. It works, unlike near-field technologies.

RIC로, 상당히 더 많은 전력이 코일들과 몇 코일 직경들을 초과하는 거리까지 전송될 수 있다. 방사 전자기장(radiating electromagnetic field)보다는 자기장을 이용하는 것은 또한 더 적은 잠재적 건강 위험을 나타낸다.With RIC, significantly more power can be transmitted over distances exceeding a few coil diameters with the coils. Using magnetic fields rather than radiating electromagnetic fields also presents fewer potential health risks.

RIC에 사용되는 일반적 유형의 코일은 평면에 배열된 단일 스파이럴 와인딩(a single spiral winding)을 가지는 평형코일(pancake coil)이다. A common type of coil used in RIC is a pancake coil with a single spiral winding arranged in a plane.

도 1의 회로 다이어그램은 RIC에 사용되는 전형적인 회로를 도시하고, 여기서 코일 L1과 L2는 각각, 평형코일(pancake coil)로 제작된, 전송 및 수신 코일일 수 있다. The circuit diagram of FIG. 1 shows a typical circuit used in a RIC, where coils L1 and L2 may each be a transmit and receive coil, made of a pancake coil.

변압기의 경우와 같이, 상기 코일들의 전기적 특성들이 코일 저항, 자기 인덕턴스 및 상호 인덕턴스로 설명될 수 있다. As in the case of a transformer, the electrical properties of the coils can be described as coil resistance, self-inductance and mutual inductance.

상호 인덕턴스는 거리와 방향을 포함하는, 코일들이 서로에 대해 어떻게 배향되는 지의 기하학에 크게 관련되는, 한 코일에 의해 생성되는 필드(field)의 얼마나 많은 부분이 나머지 코일(들)을 가로지르는지에 관련된다. Mutual inductance relates to how much of the field produced by one coil traverses the other coil(s), which is highly related to the geometry of how the coils are oriented relative to each other, including distance and direction. do.

커플링(coupling)이 감소함에 따라, 줄 열 가열(joule heating)에서 전력 손실이 동일하거나 증가하는 동안 더 적은 전력이 전송되고, 이에 따라 효율이 감소한다.As the coupling decreases, less power is transferred while the power loss in joule heating is the same or increases, thus reducing efficiency.

KR 10-2015-7019449(2013.12.16)KR 10-2015-7019449 (2013.12.16)

본 발명은 마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템을 통해 그 활용방안으로 스마트 솔라 환경모니터링 시스템, 태양광 로봇 시스템, 태양광 가로등, 완구/장난감 무선충전기, 전동공구 및 이동형 인덕션 등에 쓰이고자 함에 그 목적이 있다.The present invention is a smart solar environmental monitoring system, a solar robot system, a solar street light, a toy/toy wireless charger, a power tool, and a mobile induction as a utilization method through the microgrid wireless power cordless test bed system. have.

마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템이 소개된다.A microgrid wireless power cordless testbed system is introduced.

이를 위해 본 발명은 마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템에 있어서, 무선전력 테스트베드 패널; 에너지 모니터링을 위한 DC LOAD, 가전제품 각각의 VR 사용량 제어를 위한 제어부; 별도의 위치에 설치되어 전력을 공급하는 배터리와 인버터; 사용자의 선택에 따라 제어할 수 있은 제어패널이 구비된 운전모드판을 포함한다.To this end, the present invention provides a microgrid wireless power cordless test bed system, comprising: a wireless power test bed panel; DC LOAD for energy monitoring, a control unit for controlling VR usage of each home appliance; batteries and inverters installed in separate locations to supply power; It includes an operation mode board provided with a control panel that can be controlled according to a user's selection.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한다면, 1)동적 시스템 모델을 생성하고 사용하여 수신 코일이 전송 코일 근처에 있는지 여부를 감지하여 무선 전력 전송 시스템의 전송 효율을 높일 수 있고, 2)이미 설명한 바와 같이 스마트 솔라 환경모니터링 시스템, 태양광 로봇 시스템, 태양광 가로등, 완구/장난감 무선충전기, 전동공구 및 이동형 인덕션 등에 쓰일 수 있으며, 3)실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 그의 동작 방법은 무선 전력 수신기에 대하여 고속 무선 충전을 실시할 수 있고, 4)실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 그의 동작 방법은 무선 전력 수신기의 상태 및 요구에 따라 적응적으로 충전 모드를 변경할 수 있고, 5)실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 그의 동작 방법은 고속 무선 충전 중 충전 끊김 현상을 방지할 수 있으며, 6)실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 그의 동작 방법은 고속 무선 충전으로 변경되어도 넓은 충전 영역에서 충전할 수 있으며, 7)실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 그의 동작 방법은 고속 무선 충전에서 제어 오류 패킷에 기초한 전력을 제어할 경우 발생하는 과전압을 방지할 수 있는 등 다양한 효과가 구현된다.According to the present invention having the above configuration, 1) it is possible to increase the transmission efficiency of the wireless power transmission system by generating and using a dynamic system model to detect whether the receiving coil is near the transmitting coil, and 2) already described As described above, it can be used for smart solar environmental monitoring system, solar robot system, solar street light, toy/toy wireless charger, power tool and mobile induction, etc. 3) The wireless power transmitter and its operation method according to the embodiment are wireless power receiver can perform fast wireless charging, 4) the wireless power transmitter and its operating method according to the embodiment can adaptively change the charging mode according to the state and demand of the wireless power receiver, and 5) according to the embodiment The wireless power transmitter and its operating method can prevent charging interruption during high-speed wireless charging, and 6) the wireless power transmitter and its operating method according to the embodiment can be charged in a wide charging area even if the wireless power transmitter and its operating method are changed to fast wireless charging, 7) The wireless power transmitter and the method of operation thereof according to the embodiment are implemented with various effects such as preventing overvoltage that occurs when controlling power based on a control error packet in high-speed wireless charging.

도 1은 회로 다이어그램에서 RIC에 사용되는 전형적인 회로를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위해 공지된 기술인 무선전력 송수신 회로도,
도 3은 실제 기판 중심의 송신부와 수신부를 나타내는 사진,
도 4는 본 발명의 전체 구성도로, 마이크로그리드 에너지 저장 및 계통연계 전력송전의 모식도,
도 5는 무선전기자동차에 사용되는 무선전력 코드리스 테스트베드의 모식도,
도 6은 본 발명의 일 구성요소인 제어 조작 및 부하가변 설계도,
도 7는 본 발명의 일구성요소인 마이크로그리드 에너지저장 회로도이고, 이 중 LTC3652적용 SOLAR CHARGER를 나타내고,
도 8은 LTC3652의 2번핀 Vin에 따라 MPPT가능 18V/12V/9V를 나타내고,
도 9는 계통전원 충전에서 TP5000적용 Battery Charger를 나타내고,
도 10은 리튬 폴리머/ 리튬 이온 배터리 적용에서 DW06D 적용 Li Battery Protection 을 나타내며,
도 11은 무선전력 코드리스 회로도에서 BQ51020적용 무선충전 리시머모듈을 나타내는 도면이다.
도 12는 자동차에 무선전력에 의한 충전 시험을 수행하기 위한 실제 구성 사진이다.
도 13은 전기차 충전 정도 등이 포함된 에너지 모니터링 전체 모식도이다.
도 14는 무선전력 송신 PCB이고 도 15는 무선전력 수신 PCB이다.
도 16은 마이크로그리디 에너지저장 PCB이다.
도 17은 마이크로그리디 집의 전체 구성도이고, 도 18은 제어조작부 및 부하가변부가 설치된 전체 구성도이다.
1 shows a typical circuit used in a RIC in a circuit diagram;
2 is a circuit diagram of wireless power transmission and reception, which is a known technology to help the understanding of the present invention;
3 is a photograph showing a transmitting unit and a receiving unit at the center of the actual substrate;
4 is an overall configuration diagram of the present invention, a schematic diagram of microgrid energy storage and grid-connected power transmission;
5 is a schematic diagram of a wireless power cordless test bed used in a wireless electric vehicle;
6 is a control operation and load variable design that is one component of the present invention;
7 is a microgrid energy storage circuit diagram that is one component of the present invention, of which LTC3652 applied SOLAR CHARGER is shown;
8 shows MPPT capable 18V/12V/9V according to pin 2 Vin of LTC3652,
9 shows a TP5000 applied Battery Charger in system power charging,
10 shows Li Battery Protection applied to DW06D in lithium polymer / lithium ion battery application,
11 is a diagram showing a wireless charging receiver module applied to BQ51020 in a wireless power cordless circuit diagram.
12 is a picture of an actual configuration for performing a charging test by wireless power in a vehicle.
13 is a schematic diagram of the entire energy monitoring including the degree of charging of an electric vehicle.
14 is a wireless power transmission PCB and FIG. 15 is a wireless power reception PCB.
16 is a microgrid energy storage PCB.
17 is an overall configuration diagram of the microgrid house, and FIG. 18 is an overall configuration diagram in which a control operation unit and a load variable unit are installed.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a microgrid wireless power cordless testbed system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위해 공지된 기술인 무선전력 송수신 회로도이고, 도 3은 실제 기판 중심의 송신부와 수신부를 나타내는 사진이다.2 is a circuit diagram of wireless power transmission and reception, which is a known technology to help understand the present invention, and FIG. 3 is a photograph showing a transmitter and a receiver at the center of an actual substrate.

무선전력 전송 방법에 대해 간략하게 설명하며 다음과 같다.The wireless power transmission method is briefly described as follows.

휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.Portable terminals such as mobile phones and notebook computers include a battery for storing power and a circuit for charging and discharging the battery. In order to charge the battery of such a terminal, power must be supplied from an external charger.

일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전 현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.In general, as an example of an electrical connection method between a charging device and a battery for charging power to a battery, a terminal that receives commercial power, converts it into voltage and current corresponding to the battery, and supplies electrical energy to the battery through the terminal of the battery supply method. This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable or wire. Therefore, when handling a lot of terminal-supply type equipment, many cables occupy a considerable work space, are difficult to organize, and are not good in appearance. In addition, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge caused by different potential differences between terminals, burnout and fire caused by foreign substances, natural discharge, and deterioration of battery life and performance.

최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템" 이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.Recently, in order to solve such a problem, a charging system (hereinafter referred to as a “wireless charging system”) and control methods using a method of wirelessly transmitting power have been proposed. In addition, the demand for a wireless charging system was low because the wireless charging system was not installed in some portable terminals by default in the past and consumers had to purchase a separate wireless charging receiver accessory separately. It is expected that the wireless charging function will be installed as standard.

일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다.In general, a wireless charging system is composed of a wireless power transmitter for supplying electrical energy through a wireless power transmission method and a wireless power receiver for charging a battery by receiving electrical energy supplied from the wireless power transmitter.

이러한 무선 충전 시스템은 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식(예를 들어, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 등)에 의해 전력을 전송할 수 있다.Such a wireless charging system may transmit power by at least one wireless power transmission method (eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.).

일 예로, 무선 전력 전송 방식은 전력 송신기 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신기 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무선 전력 전송표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 또는/및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.As an example, the wireless power transmission method generates a magnetic field in the power transmitter coil and charges using the electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiver coil under the influence of the magnetic field. Various wireless power transmission standards based on the electromagnetic induction method can be used. . Here, the electromagnetic induction type wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction type wireless charging technology defined by Wireless Power Consortium (WPC) and/or Power Matters Alliance (PMA).

다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 무선 전력 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 전력 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 여기서, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 A4WP(Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.As another example, in the wireless power transmission method, an electromagnetic resonance method in which a magnetic field generated by a transmission coil of a wireless power transmitter is tuned to a specific resonant frequency to transmit power to a wireless power receiver located in a short distance may be used. . Here, the electromagnetic resonance method may include a resonance type wireless charging technology defined in the A4WP (Alliance for Wireless Power) standard organization, which is a wireless charging technology standard organization.

또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 전력 전송 방식이 이용될 수도 있다.As another example, the wireless power transmission method may be a RF wireless power transmission method in which low-power energy is loaded into an RF signal to transmit power to a wireless power receiver located at a distance.

한편, 기존 케이블을 이용한 유선 충전의 시간에 준하는 고속의 무선 충전 기술이 제시되고 있다. 그러나, 종래의 고속의 무선 충전 기술은 고속 충전 수행을 시작하고 과도기간에 과전압이 발생할 수 있다.On the other hand, a high-speed wireless charging technology equivalent to the time of wired charging using an existing cable has been proposed. However, the conventional high-speed wireless charging technology starts performing fast charging, and overvoltage may occur during a transient period.

도 4는 본 발명의 전체 구성도로, 마이크로그리드 에너지 저장 및 계통연계 전력송전의 모식도이고, 도 5는 무선전기자동차에 사용되는 무선전력 코드리스 테스트베드의 모식도이여, 도 6은 본 발명의 일 구성요소인 제어 조작 및 부하가변 설계도이다.4 is an overall configuration diagram of the present invention, a schematic diagram of microgrid energy storage and grid-connected power transmission, FIG. 5 is a schematic diagram of a wireless power cordless test bed used in a wireless electric vehicle, and FIG. 6 is a component of the present invention It is a design diagram of phosphorus control operation and load variable.

도 7는 본 발명의 일구성요소인 마이크로그리드 에너지저장 회로도이고, 이 중 LTC3652적용 SOLAR CHARGER를 나타낸다.7 is a microgrid energy storage circuit diagram that is one component of the present invention, and among them, LTC3652 applied SOLAR CHARGER is shown.

도 8은 LTC3652의 2번핀 Vin에 따라 MPPT가능 18V/12V/9V를 나타낸다.8 shows MPPT capable 18V/12V/9V according to pin 2 Vin of LTC3652.

도 9는 계통전원 충전에서 TP5000적용 Battery Charger를 나타낸다.9 shows a TP5000 applied battery charger in system power charging.

도 10은 리튬 폴리머/ 리튬 이온 배터리 적용에서 DW06D 적용 Li Battery Protection 을 나타낸다.10 shows Li Battery Protection applied to DW06D in lithium polymer/lithium ion battery application.

도 11은 무선전력 코드리스 회로도에서 BQ51020적용 무선충전 리시머모듈을 나타낸다.11 shows a wireless charging receiver module applied to BQ51020 in a wireless power cordless circuit diagram.

한편, 도 12는 자동차에 무선전력에 의한 충전 시험을 수행하기 위한 실제 구성 사진이고, 도 13은 전기차 충전 정도 등이 포함된 에너지 모니터링 전체 모식도이다.Meanwhile, FIG. 12 is an actual configuration photograph for performing a charging test by wireless power in a vehicle, and FIG. 13 is a schematic diagram of the entire energy monitoring including electric vehicle charging degree.

도 12와 도 13을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.It will be briefly described with reference to FIGS. 12 and 13 as follows.

우선 에너지 모니터링 시스템에 설명하면 다음과 같다.First, the energy monitoring system will be described as follows.

1)DC LOAD의 전류는 사용부하전류 표시를 수행하고, 전력은 사용량 전력 표시를 나타낸다.1) The current of DC LOAD displays the used load current, and the power displays the used power.

2)세탁기, 에어콘, 전기자동차 충전-외부 VR에 의해 사용량 제어되고, 각 VR 사용량 제어할 때 하우스 내부의 LED등이 ON 되고, 하우스 내부 LED 램프 3개(세탁기, 에어콘, 전기자동차) 내장된다.2) Washing machine, air conditioner, electric vehicle charging - Usage is controlled by external VR, and when each VR usage is controlled, the LED light inside the house turns on, and 3 LED lamps (washing machine, air conditioner, electric vehicle) inside the house are built-in.

그 다음으로 배터리에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, a description of the battery is as follows.

1)하우스 뒤쪽에 태양전지를 설치하여 태양전지에 의해 배터리 충전 또는 한전과 계통연계 되고, 2)외부 명판 LAMP CONTROL VR은 태양광을 대체한 할로겐으로 가상태양광원이고, 3)충전 및 연계모드 전환의 경우 충전모드는, 배터리 전압이 저전압이 경우 충전모드로 전환되고, 연계모드의 경우 배터리가 저전압이 아닐 경우 태양전지 출력이 있으면 한전과 계통연계 전환이 된다.1) Solar cells are installed at the back of the house to charge the battery or connect to KEPCO by means of solar cells, 2) LAMP CONTROL VR on the external nameplate is a virtual solar light source with halogen that replaces sunlight, 3) Charging and switching mode In the case of the charging mode, when the battery voltage is low, the charging mode is switched to the charging mode.

그 다음으로 인버터에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, the inverter will be described as follows.

1)한전과 계통연계될 때 전류와 전력량이 표시되고, 2)전력량이 만약 -10W로 표시되면 태양전지에서 생산된 전력을 한전으로 공급(계통연계 모드)하게 된다.1) When grid-connected with KEPCO, the current and power are displayed, and 2) If the amount of power is displayed as -10W, the power produced by the solar cell is supplied to KEPCO (grid-connected mode).

운전모드에 대해 설명하면 다음과 같다.The operation mode will be described as follows.

1)정면에 설치된 MCCB1, MCCB2를 ON한다.1) Turn on MCCB1 and MCCB2 installed in the front.

MCCB1은 시스템 전원이, 메타전원이고, MCCB2는 계통연계 인버터 전원이다. MCCB1 is the system power supply, meta power, and MCCB2 is the grid-connected inverter power supply.

2)외부 명판 Lamp Control를 시계방향으로 돌여 배터리 충전 및 연계모드를 진행한다.2) Turn the external nameplate Lamp Control clockwise to charge the battery and proceed with the connection mode.

3)외부 명판 START PB를 누르면 모든 시스템의 전원이 ON된다.3) When the external nameplate START PB is pressed, the power of all systems is turned on.

한번 더 누르면 모든 시스템의 전원이 OFF된다.Press once more to turn off the power of all systems.

4)태양광 테스트베드 구간의 경우 자동차 전원을 ON하고 하우스 뒤편 할로겐 Lamp 밑에 놓고, 태양광에 의해 자동차가 동작되는 구간이다.4) In the case of the solar test bed section, turn on the car power, place it under the halogen lamp behind the house, and the car is operated by sunlight.

5)무선전력송신 테스트베드 구간의 경우 태양광으로 동작되는 구간을 지나면 무선전력송시 테스트베드로 자동차가 동작된다.5) In the case of the wireless power transmission test bed section, the car is operated as the wireless power transmission test bed after passing the solar-powered section.

한편, 도 14는 무선전력 송신 PCB이고 도 15는 무선전력 수신 PCB이다.Meanwhile, FIG. 14 is a wireless power transmission PCB and FIG. 15 is a wireless power reception PCB.

도 16은 마이크로그리디 에너지저장 PCB이다.16 is a microgrid energy storage PCB.

도 17은 마이크로그리디 집의 전체 구성도이고, 도 18은 제어조작부 및 부하가변부가 설치된 전체 구성도이다.17 is an overall configuration diagram of a microgriddy house, and FIG. 18 is an overall configuration diagram in which a control operation unit and a load variable unit are installed.

Claims (1)

마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템에 있어서,
무선전력 테스트베드 패널;
에너지 모니터링을 위한 DC LOAD, 가전제품 각각의 VR 사용량 제어를 위한 제어부;
별도의 위치에 설치되어 전력을 공급하는 배터리와 인버터;
사용자의 선택에 따라 제어할 수 있은 제어패널이 구비된 운전모드판을 포함하는, 마이크로그리드 무선전력 코드리스 테스트베드 시스템.
In the microgrid wireless power cordless test bed system,
wireless power test bed panel;
DC LOAD for energy monitoring, a control unit for controlling VR usage of each home appliance;
batteries and inverters installed in separate locations to supply power;
A microgrid wireless power cordless test bed system comprising an operation mode board equipped with a control panel that can be controlled according to a user's selection.
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