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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 張吉洙
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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Wireless power transmission (WPT) is a technology using free space as a conductor for transmitting electric power, which aims to transfer not just the transmission signal but also the electrical energy itself. Research on WPT has been consistently progressed for a long time. Indebted to such endeavor, technologies such as near-field magnetic resonance and far-field antenna radiation could been introduced to the world.
This paper takes issue with the microwave wireless transmission technology utilizing in long-distance transmission. To construct the WPT system, several components are needed, such as RF Oscillator which converts AC power to RF through DC status, high gain antenna and RF rectifier that converts RF back to DC. The objective of this research is to build each of the above components and conduct wireless power transmission experiment, as well as perform a simulation to prepare for interconnecting designed system with the overall electric power system. Also, case studies on conducted experiment are included.
Thus, the article proposes a suitable system for WPT considers the intervention with adjacent circuits. The article rather uses Friss’s power transmission formula for analysis ? one of antenna transmission theories, instead of employing relatively complex analysis such as the 3-D EM simulation. Therefore, this research shows the possibility of analyzing WPT system without applying the 3-D EM simulation.
In addition to that, this article asserts that applying patch-array antenna for acquiring higher transmission efficiency, quai-optical power combining technology for high power, and low-cost microwave circuits are appropriate for WPT system.
This paper takes issue with the microwave wireless transmission technology utilizing in long-distance transmission. To construct the WPT system, several components are needed, such as RF Oscillator which converts AC power to RF through DC status, high gain antenna and RF rectifier that converts RF back to DC. The objective of this research is to build each of the above components and conduct wireless power transmission experiment, as well as perform a simulation to prepare for interconnecting designed system with the overall electric power system. Also, case studies on conducted experiment are included.
Thus, the article proposes a suitable system for WPT considers the intervention with adjacent circuits. The article rather uses Friss’s power transmission formula for analysis ? one of antenna transmission theories, instead of employing relatively complex analysis such as the 3-D EM simulation. Therefore, this research shows the possibility of analyzing WPT system without applying the 3-D EM simulation.
In addition to that, this article asserts that applying patch-array antenna for acquiring higher transmission efficiency, quai-optical power combining technology for high power, and low-cost microwave circuits are appropriate for WPT system.
목차
제 1장 서론 11.1. 개요 11.2. 연구 필요성 21.2.1. 전력 관련 기관의 무선전력전송 시스템 관심 21.2.2. 지능형전력망기본계획에 따른 분산전원 증가 51.2.3. 장거리 무선전력전송 프로젝트 61.2.4. 전력계통 적용을 고려한 연구 필요성 및 내용 61.3. 논문 구성 7제 2장 연구 배경 102.1. 무선전력전송 방식 구분 102.2. 무선전력전송 연구동향 112.2.1. 국내 연구 동향 112.2.2. 국외 연구 동향 122.3. 무선전력전송 시스템 구성 (Architecture) 142.3.1. 무선전력전송 시스템 부품 142.3.2. 무선전력전송 시스템 어레이 구성 15제 3장 무선전력전송 효율 173.1. 고이득 안테나 필요성 173.2. 고 이득 안테나 이론 203.2.1. 안테나 기본 이론 203.2.2. 어레이 안테나 이론 223.3. 고이득 어레이 안테나 설계 233.3.1. 단일 안테나 종류 선택 243.3.2. 단일 패치안테나 설계 253.3.3. 2x2 에러이 안테나 설계 273.4. 안테나 전송 효율 분석 293.4.1. Friis 전달 공식 293.5. 안테나 무선전력전송 실험 31제 4장 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 적용 354.1. PSCAD/EMTDC 적용 필요성 354.2. 사례 분석을 위한 안테나 전력전송 회로 모델 364.2.1. 안테나 전송선로 회로 모델 제안 364.2.2. 안테나 전송선로 회로 모델 실효성 확인 394.3. 무선전력전송 사고 실험 394.4. PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 424.4.1. 사례 424.4.2. 무선전력전송 사례 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 434.4.2.1. 안테나 전송 모델 구현 434.4.2.2. 단선 사고 구현 464.4.2.3. 단선 사고 보상 회로 464.5. 시뮬레이션 한계점 및 신뢰성 검증방법 484.5.1. 시뮬레이션 한계점 484.5.2. 고주파 Scaling Test-Bed 구축 필요 49제 5장 무선전력전송 어레이 구성 515.1. 어레이 구성 필요성 515.2. 고출력 RF 발진회로 (DC to RF) 525.2.1. 소자선택 525.2.2. 단일 신호생성기의 결합 방법 545.2.2.1. Device 단위에서의 Combining 545.2.2.2. 회로 단위에서의 Combining 및 한계점 555.2.2.3. 어레이를 이용한 Power Combiner 555.2.3. 발진회로를 이용한 무선전력 전송 실험 565.3. 무선전력전송 수신회로 575.3.1. 무전전력전송 수신단 구성 575.3.2. CMOS 위상 변화기 605.3.2.1. 전통적인 위상변화기 종류 605.3.2.2. Vector-Sum Type 위상변화기 이론 615.3.2.3. 위상 변화기 측정 63제 6장 원거리 무선전력전송 사례 676.1. 독립형 마이크로그리드에 원거리 무선전력전송 적용 676.2. 마라도 환경 686.2.1. 마라도 전력 소비 패턴 환경 686.2.2. 기존 마라도 발전 시스템 환경 696.3. 마라도에 무선전력전송 적용 타당성 고찰 706.3.1. 타당성 고찰 개요 706.3.2. 분산전원 추가 확보 필요 716.3.3. 무선전력전송 설치 726.3.4. 환경에 따른 무선전력전송시스템의 유연한 적용 726.4. 기타 고려사항 736.4.1. 전자파 인체영향 736.4.2. 고조파 관리 규제 746.4.3. 전파이용에 관한 규제 75제 7장 결론 76
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