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600W급 무선충전 송신 및 수신 모듈 설계기술

전수책임자
김성민
참여자
고광진, 김상원, 김성민, 문정익, 박승근, 윤계석, 조인귀
기술이전수
2
이전연도
2023
협약과제
22GH1900, 로봇향 3.3kW급 군집 무선충전 핵심기술 개발, 김성민
22ZH1100, 연결의 한계를 극복하는 초연결 입체통신 기술 연구, 박승근
23HH3700, 로봇향 3.3kW급 군집 무선충전 핵심기술 개발, 김성민
23ZH1100, 연결의 한계를 극복하는 초연결 입체통신 기술 연구, 박승근
- 600W급 무선충전 송신 및 수신 모듈 설계기술은 85kHz 대역에서 최대 600W의 전력을 무선으로 전송하기 위한 송신부 및 수신부의 설계 기술임
- 600W급 무선충전 시스템은 전송거리 5cm에서 600W 전력 전송시 85%이상의 DC/DC 효율을 갖도록 설계되었음
- 무선전력전송 기술은 모든 전기전자기기의 구동 및 충전에 높은 자유도를 제공함으로써 현재 발전되고 있는 무선통신기술과 병행하여 모든 전기전자기기의 완전한 무선시대를 앞당길 수 있는 기술임
- 국내 무선전력전송관련 기술은 현재 수 mm 이내에서 전자기기에 무접점으로 전력을 전달할 수 있는 무선전력 송수신 기술에 한정되어 있으며, 특히 2차원 패드구조의 무선충전기술에 머물고 있음
- 또한 최종 부하인 배터리 잔량과 송수신기 사이의 전송거리에 따라 시스템 효율이 크게 변화하는 단점이 있음
- 따라서 일정 거리에서 수신기가 수평방향으로 이동하는 상황에서 무선에너지를 고효율로 전송할 수 있는 기술을 필요 업체들에게 기술 이전하여 국내 무선전력전송 시스템 제조업체의 기술력 향상과 관련 산업을 보호하고 선진 외국기업의 기술 독점으로 인한 국내 시장 잠식을 방지할 필요성이 있음
본 기술은 물류, 서비스 로봇에 무선충전을 제공하기 위해 최대 600W의 부하전력을 무선으로 전달할 수 있는 기술로 전송거리 5cm의 거리에서 85%이상의 최대 DC-to-DC 효율을 갖도록 개발된 기술이다.
- 85kHz 대역 600W급 송신부 설계 및 구현 기술
- 85kHz 대역 직경 20cm급 고효율 소형 공진부 설계 및 구현 기술
- 85kHz 대역 600W급 수신부 설계 및 구현 기술
- 85kHz 대역 600W급 송신부 회로도, Layout, BOM
- 85kHz 대역 직경 20cm급 송수신 공진기 설계 기술
- 85kHz 대역 600W급 수신부 회로도, Layout, BOM
- 지적재산권 3건
- 관련 기술문서 2건
- 무선전력전송 기술은 기술적 파급효과가 매우 높은 기술로 방송통신기기, 가전기기, 자동차 및 물류, 서비스 로봇 등 응용분야가 넓은 모태 기술임
- 전송 및 수신 소자의 크기는 작을수록 보다 많은 응용기술이 가능하므로, 본 과제에서 추구하는 소형화는 산업화 있어서 매우 중요한 기술 경쟁력 요소가 될 것으로 사료됨
- 본 기술의 주요 수요처는 로봇 개발 업체 및 전력 모듈 개발 업체를 포함한 각종 전자, 전기기기 제조업체로 국내에서 전자, 전기기기 제조업체는 소수의 대기업과 다수의 중소기업들로 구성되어 일정 수준의 수요처 확보가 가능할 것으로 판단됨
- 본 기술이전은 물류 로봇에 무선충전을 제공하는 시스템을 개발하는 것을 목표로 하고 있으나 이외에 다양한 전기, 전자기기에 응용이 가능함
- 특히 소형이동체 분야, 공장 자동화 분야에 적용이 가능하여 산업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 판단됨