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Detail

Design technologies of transmitter and receiver modules for 600W wireless charging

Manager
Seong-Min Kim
Participants
Gwangzeen Ko, Kim Sang-Won, Seong-Min Kim, Moon Jung Ick, Seung Keun Park, Yoon Kyeseok, Cho In Kui
Transaction Count
2
Year
2023
Project Code
22GH1900, Development of 3.3kW Cluster Wireless Charging Technologies for robot, Seong-Min Kim
22ZH1100, 연결의 한계를 극복하는 초연결 입체통신 기술 연구, Seung Keun Park
23HH3700, Development of 3.3kW Cluster Wireless Charging Technologies for robot, Seong-Min Kim
23ZH1100, 연결의 한계를 극복하는 초연결 입체통신 기술 연구, Seung Keun Park
- 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