표제지
목차
약어표 9
국문초록 10
제1장 서론 11
1.1. 연구의 배경 11
1.2. 연구 목적 및 범위 14
제2장 차량 실내 무선 충전 시스템 및 기술표준 소개 17
2.1. 차량 실내 무선 충전 시스템 도입 현황 17
2.2. 무선전력전송 기술 표준 협회 및 WPC 인증기관 소개 19
제3장 WPC(Wireless Power Consortium) 규격 소개 및 수신기 보호 방법의 문제점 21
3.1. 자기유도방식 무선충전 시스템 21
3.2. WPC 기술표준 23
3.2.1. 송·수신기간 통신방법에 의한 분류 23
3.2.2. 수신기 통신 인터페이스 26
3.2.3. BPP 수신기의 동작 29
3.2.4. 송·수신기의 무선충전 중단 34
3.2.5. 송신기의 동작 및 제어 36
3.3. WPC 규격에서 제시하는 수신기 보호 방법의 문제점 40
제4장 무선전력에 의한 수신기 충격방지 알고리즘 50
4.1. 차량운행 중 발생 할 수 있는 무선전력에 의한 수신기의 전기적 충격 50
4.2. WPTL(Wireless Power Transfer Limit) 알고리즘 52
제5장 성능평가 56
5.1. 실험 환경 구성 56
5.2. 실험 결과 58
5.2.1. WPC에서 제시하는 시나리오에서 송·수신 코일 출력 58
5.2.2. WPTL 알고리즘 적용 전·후 송·수신 코일 출력 61
제6장 결론 64
참고문헌 65
ABSTRACT 67
〈표 2.1〉 무선전력전송 기술 표준 협회 분류 20
〈표 3.1〉 통신 신호 변·복조 시스템 매개변수 값 26
〈표 3.2〉 헤더에 의해 계산되는 메시지 크기 28
〈표 3.3〉 통신 프로토콜 30
〈표 3.4〉 EPT 내용 35
〈표 3.5〉 각 곡선이 갖는 커플링 계수 45
〈표 3.6〉 WPC에서 제안하는 송·수신기의 시스템 모델의 요소 값 47
〈그림 1.1〉 기아자동차 K5 무선충전 시스템 14
〈그림 1.2〉 현대자동차 아이오닉 무선 충전 시스템 15
〈그림 2.1〉 차량 실내 무선 충전 시스템 도입 완성차 업체 현황 18
〈그림 3.1〉 자기유도방식의 기본 원리 21
〈그림 3.2〉 자기유도방식 무선전력 전송 시스템 회로도 22
〈그림 3.3〉 BPP의 수신기 블록 다이어그램 24
〈그림 3.4〉 EPP의 수신기 블록 다이어그램 25
〈그림 3.5〉 통신 신호 변·복조 시스템 블록 다이어그램 26
〈그림 3.6〉 차동 바이-페이즈 인코딩 방식 27
〈그림 3.7〉 한 바이트 구성 28
〈그림 3.8〉 프로토콜 구성 28
〈그림 3.9〉 BPP 규격의 무선 충전 진행 단계 29
〈그림 3.10〉 Identification 패킷의 구성 32
〈그림 3.11〉 Configuration 패킷의 구성 32
〈그림 3.12〉 Control Error Value 패킷의 구성 33
〈그림 3.13〉 NXP 차량용 무선 충전기 블록다이어그램 36
〈그림 3.14〉 송신기 AP 단계의 송신 코일 출력파형 37
〈그림 3.15〉 송신기 DP단계의 송신코일 출력 파형 38
〈그림 3.16〉 CEP에 의해 증가하는 코일 출력 파형 39
〈그림 3.17〉 수신기의 위치변화 상태의 예 40
〈그림 3.18〉 12V 이상에서의 충전 가능 위치의 예 1 41
〈그림 3.19〉 12V 이상에서의 충전 가능 위치의 예 2 42
〈그림 3.20〉 수신기 위치 변화에 따른 송신기 출력 변화 43
〈그림 3.21〉 송·수신기의 동작 공간에 따른 송신 코일 출력 변화 44
〈그림 3.22〉 송·수신기의 동작 공간에 따른 수신 코일 입력 변화 45
〈그림 3.23〉 WPC에서 제안하는 송·수신기의 시스템 모델 46
〈그림 3.24〉 V-Rail 전압에 따른 송신기 시스템의 소비전력 측정 결과 49
〈그림 4.1〉 현대자동차 EQ900 무선충전 시스템 50
〈그림 4.2〉 캐딜락 에스컬레이트 차량 실내 무선충전 시스템 51
〈그림 4.3〉 WPTL 알고리즘 슈도코드 53
〈그림 4.4〉 WPTL 알고리즘 V-Rail 전압 확인 시간 54
〈그림 4.5〉 송신기 더미 로드 회로 구성 55
〈그림 5.1〉 NXP의WCT-5WTXAUTO(왼쪽), 아이폰6와 무선충전 패치(오른쪽) 56
〈그림 5.2〉 WPTL 알고리즘 실험 환경 57
〈그림 5.3〉 WPC에서 제시하는 첫 번째 시나리오 V-Rail 전압 출력 58
〈그림 5.4〉 WPC에서 제시하는 두 번째 시나리오 V-Rail 전압 출력 59
〈그림 5.5〉 수신기에 가해지는 전기적 충격이 발생하는 정류회로 출력 전압 60
〈그림 5.6〉 WPTL 알고리즘 적용 전 V-Rail 전압 및 송신 코일 출력 61
〈그림 5.7〉 WPTL 알고리즘 적용 후 V-Rail 전압 및 송신 코일 출력 62
〈그림 5.8〉 WPTL 알고리즘 적용 후 수신기 정류전압 출력 63