Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Choi, Ji Woong | - |
| dc.contributor.author | Kim, Kyungtae | - |
| dc.date.accessioned | 2018-03-14T02:03:39Z | - |
| dc.date.available | 2018-03-14T02:03:39Z | - |
| dc.date.issued | 2018 | - |
| dc.identifier.uri | http://dgist.dcollection.net/common/orgView/200000008438 | en_US |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.11750/6035 | - |
| dc.description.abstract | While many companies have launched various wireless chargers in mobile industries, conventional wireless power transfer (WPT) technologies are available only for a very short distance due to large attenuation of the magnetic fields. A magnetic beamforming WPT system achieves an enhanced power transfer efficiency (PTE) with a longer wireless charging distance by focusing the magnetic fields to the receiver. However, con-ventional magnetic beamforming scheme needs complex calculation for optimal input voltage due to the magnetic couplings between multiple transmitters. Additionally, these couplings diminish the PTE of the WPT system. This paper presents the maximum performance of the WPT system with multiple transmitters to the single receiver by transceiver optimization. In the transmitter side, a magnetic beamforming with a non-coupling coil pattern is introduced. Our proposed optimization in the transmitter side can achieve the enhanced PTE by controlling the only magnitude of the voltage source compared to the conventional magnetic beamforming. In the receiver side, a load optimization is introduced. The method for finding the optimal load impedance value is derived. After optimization in both sides, the WPT system can achieve a maximum performance under any circumstances. The improvement is verified via circuit simulation. ⓒ 2017 DGIST |
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| dc.description.statementofresponsibility | open | - |
| dc.description.tableofcontents | Ⅰ. Introduction 1-- II. Basic Analysis of WPT System 6-- 2.1 Circuit Analysis 6-- 2.1.1 Single Transmitter to Single Receiver 6-- 2.1.2 Multiple Transmitters to Single Receiver 9-- 2.2 Introduction of Magnetic Beamforming Scheme 12-- 2.2.1 Principle of Magnetic Beamforming Scheme 12-- 2.2.2 Verification of Improved Performance through Circuit Simulation 16-- III. Optimization in the Transmitter 20-- 3.1 Introduction of a Non-coupling Coil Pattern 20-- 3.2 Derivation and Verification of Optimization in the Transmitter 22-- IV. Optimization in the Receiver 26-- 4.1 Introduction of Load Impedance Optimization 26-- 4.2 Derivation and Verification of Optimization in the Receiver 27-- V. Conclusion 31 |
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| dc.format.extent | 35 | - |
| dc.language | eng | - |
| dc.publisher | DGIST | - |
| dc.subject | Wireless power transfer (WPT) | - |
| dc.subject | Power transfer efficiency (PTE) | - |
| dc.subject | Magnetic beamforming | - |
| dc.subject | Noncoupling coil pattern | - |
| dc.subject | Load optimization | - |
| dc.subject | 자기 빔포밍 | - |
| dc.subject | 무선 전력 전송 | - |
| dc.subject | 최적화 | - |
| dc.subject | 무 결합 코일 | - |
| dc.title | Transceiver Optimization of Wireless Power Transfer System with Multiple Transmitters to Single Receiver | - |
| dc.title.alternative | 다중 송신기와 단일 수신기 무선 전력 전송 시스템의 송/수신기 최적화 | - |
| dc.type | Thesis | - |
| dc.identifier.doi | 10.22677/thesis.200000008438 | - |
| dc.description.alternativeAbstract | 본 논문에서는 다중 송신기와 단일 송신기의 무선 전력 전송 시스템(Multiple to Single Wireless Power Transfer System) 에서 성능을 최대화 할 수 있는 송/수신기 최적화 기법을 제안한다. 스마트폰과 태블릿 등의 모바일 디바이스가 발전함에 따라 무선 충전 기술의 중요성이 대두되었다. 많은 제조사들이 2010년대 초반부터 무선 충전기를 출시했음에도 불구하고, 충전 거리가 짧고 효율이 떨어지는 탓에 소비자들이 기존에 희망했던 무선 충전을 제공할 수 없었다. 아쉽게도 오늘날에도 시장에 출시되어 있는 무선 충전 기술은 크게 발전되지 않았다. 이 단점을 극복하고, 소비자에게 편의성을 제공하기 위해 많은 연구가 진행되었다. 자기 빔포밍 기술은 충전기 내에 다수의 송신 코일을 배치한 뒤, 송신 코일에서 인가되는 자기장을 수신 코일에 집중시켜 수신 코일과 회로에 최대 전력을 유도하게 하는 기법이다. 이는 송신 코일에 인가되는 전류와 전압을 제어함으로써 달성할 수 있다. 그러나, 다수의 송신 코일의 배치로 인해 필연적으로 추가된 다수의 송신 코일 간의 자기 결합이 발생하게 된다. 이는 자기 빔포밍을 달성하기 위해 각각의 송신 회로에 인가 되어야 하는 최적 전압의 계산을 어렵게 하며, 위상 제어가 필요한 탓에 각 송신 회로에서 위상 천이기를 필요로 한다. 더욱이 이 자기 결합으로 인해 일부 전력이 송신 코일에 남아있게 되고, 이는 시스템의 성능 저하로 연결된다. 본 논문에서는, 송신기에서의 최적화는 앞서 언급한 다수의 송신 코일 간의 자기 결합을 제거함으로써 위상 제어 없는 간단한 제어로 높은 효율을 달성하는 법을 소개한다. 송신 코일 간의 자기 결합을 제거하는 방법으로는 무 결합 코일 패턴(non-coupling coil pattern)이 소개된다. 수신기에서의 최적화는 부하 저항 최적화(load optimization)를 다룬다. 부하 저항 최적화는 최대 전력 전송 이론(maximum power transfer theorem)에 기반하여 유도되며, 반드시 송신 최적화 후 유도가 가능하다. 양 쪽을 모두 최적화 함으로써, 다중 송신기와 단일 송신기의 무선 전력 전송 시스템은 주어진 상황에서 최대의 성능을 달성할 수 있다. 이를 회로 시뮬레이션을 통해, 입력 전압이 모두 동일할 때 (Uniform input) / 기존 빔포밍 적용 (Conventional Beamforming) / 송신기 최적화 (Optimization in the transmitter) / 송,수신기 최적화 (Optimization in both sides) 각각의 경우를 비교하고, 제안된 송/수신기 최적화 기법이 가장 뛰어난 효율을 달성함을 보인다. | - |
| dc.description.degree | Master | - |
| dc.contributor.department | Information and Communication Engineering | - |
| dc.contributor.coadvisor | Choi, Hong Soo | - |
| dc.date.awarded | 2018. 2 | - |
| dc.publisher.location | Daegu | - |
| dc.description.database | dCollection | - |
| dc.date.accepted | 2018-01-05 | - |
| dc.contributor.alternativeDepartment | 대학원 정보통신융합전공 | - |
| dc.contributor.alternativeName | 김경태 | - |
| dc.contributor.alternativeName | 최지웅 | - |
| dc.contributor.alternativeName | 최홍수 | - |
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- Department of Electrical Engineering and Computer Science Theses Master
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