KR101427368B1 - Apparatus and method for auto control of capacitive reactance variable resonance in wireless power transmission system - Google Patents

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Abstract

In the present invention, provided are a capacitive reactance variable type automatic resonance adjusting device for a wireless power transmission system and a method for same. The automatic resonance adjusting device for a wireless power transmission system comprises a current collector (10) which wirelessly receives electric power transmitted from a wireless power transmission system; a voltage sensor (20) which detects a voltage signal of the current collector (10); a current sensor (30) which detects a current signal of the current collector (10); a control unit (40) which maintains a resonance condition by receiving the voltage signal of the voltage sensor (20) and the current signal of the current sensor (30), comparing a voltage phase difference and a current phase difference, operating a motor (70) according to the result of the comparison, and thus adjusting a variable capacitive reactance unit (50); the variable capacitive reactance unit (50) which maintains the resonance condition to be adjusted by the control of the control unit (40); a fixed condenser (60) which is in connection with the current collector (10) to maintain the resonance condition; and the motor (70) which is driven by the control of the control unit (40) and varies the capacity of the variable capacitive reactance unit (50). Phases of the voltage and the current are measured at a receiving (current collecting) terminal, capacitive reactance is automatically adjusted such that the phase of the voltage is the same as the phase of the current. Therefore, electric power can be received (collected) with the maximum electric power efficiency.

Description

무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치 및 그 방법{Apparatus and method for auto control of capacitive reactance variable resonance in wireless power transmission system}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a capacitive reactance variable resonance automatic control device and a method thereof for a wireless power transmission system,

본 발명은 무선 전력전송 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 전력전송 시스템의 수신(집전)단에서 전압과 전류의 위상을 측정하여 동일한 위상이 되도록 용량성 리액턴스를 자동으로 맞추어 최대의 전력효율로 전력이 수신(집전) 되도록 하기에 적당하도록 한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a wireless power transmission system, and in particular, it relates to a wireless power transmission system in which the phase of a voltage and a current is measured at a receiving (collecting) terminal of a wireless power transmission system and the capacitive reactance is automatically adjusted to be in the same phase, (Collectively) a capacitive reactance variable resonance automatic control device and method thereof in a wireless power transmission system.

일반적으로 무선 전력전송 시스템은 전선을 사용하지 않고 전력을 보낼 수 있도록 하는 시스템이다. 무선으로 전기 에너지를 전력원에서 원하는 기기로 전달하는 무선 전력전송(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer) 시스템은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 이러한 무선 전력전송 시스템은 전자기파에 의한 원거리전송, 자기공명에 의한 근거리전송, 방사(radiative)에 의한 근거리전송, 자기유도에 의한 비접촉식 전송 기술 등이 개발되고 있다.Generally, a wireless power transmission system is a system that allows power to be transmitted without using wires. Wireless power transmission or wireless energy transfer systems, which transfer electric energy from a power source to a desired device by radio, have already started to use electric motors or transformers using electromagnetic induction principles in the 1800's, A method of transmitting electrical energy by radiating an electromagnetic wave such as a fana laser has also been attempted. Such wireless power transmission systems are being developed such as long-distance transmission by electromagnetic waves, short-distance transmission by magnetic resonance, short-distance transmission by radiative method, and non-contact transmission technique by magnetic induction.

무선 전력전송 시스템은 무선으로 전력을 송신하는 급전장치와 전력을 수신하는 집전장치로 이루어지며, 버스나 철도 등 대전력이 필요한 무선 전력전송 장치에서는 공진이 제대로 맞추어지지 않을 경우 전력을 효율적으로 수신할 수 없어서 실용화에 적용할 수 없게 된다.A wireless power transmission system is composed of a power feeding device for transmitting power wirelessly and a power collecting device for receiving power. In a wireless power transmission device requiring a large power such as a bus or a railway, when the resonance is not properly adjusted, It can not be applied to practical use.

도 1은 일반적인 무선 전력전송 시스템의 수신단에서 고정형 콘덴서가 결합된 블록구성도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a fixed capacitor in a receiver of a conventional wireless power transmission system. Referring to FIG.

여기서 참조번호 1은 무선 전력전송 시스템에서 무선으로 전송되는 전력을 수신하는 집전체이고, 참조번호 2는 상기 집전체(1)와 연결되어 공진을 맞춰주는 고정형 콘덴서이다.Reference numeral 1 denotes a current collector for receiving power transmitted in a wireless manner in the wireless power transmission system, and reference numeral 2 denotes a fixed capacitor connected to the current collector 1 to adjust the resonance.

그래서 무선 전력전송 시스템에서 전력이 무선으로 전송되면, 코어와 코일로 구성된 집전체(1)에서 전력을 수신하게 된다. 이때 고정형 콘덴서(2)는 공진을 맞춰 전력을 효율적으로 수신할 수 있도록 한다.Thus, when the power is transmitted wirelessly in the wireless power transmission system, the power is received in the current collector 1 composed of the core and the coil. At this time, the fixed capacitor (2) can resonate to receive the power efficiently.

도 2는 종래 무선 전력전송 시스템의 수신단에서 고정형 콘덴서와 스위치가 결합된 블록구성도이다.FIG. 2 is a block diagram of a conventional radio power transmission system in which a fixed capacitor and a switch are combined at a receiving end.

참조번호 3은 상기 고정형 콘덴서(2)를 온/오프 시키는 스위치이다.Reference numeral 3 denotes a switch for turning on / off the fixed capacitor 2.

그래서 종래에는 고정형 콘덴서(2)를 여러 개 설치한 이후 고정형 콘덴서(2) 중 일부를 온 시키거나 오프 시켜 공진을 맞추었다.Thus, in the related art, after a plurality of fixed capacitors 2 are installed, some of the fixed capacitors 2 are turned on or off to set the resonance.

그러나 주변상황이 변하면 공진조건이 달라지기 때문에 콘덴서의 조합을 바꾸어 용량을 변경시켜야 하는데, 고정형 콘덴서(2)를 추가 설치하기 위해서는 시간이 소요되는 문제점이 있었다.However, since the resonance conditions are changed when the surrounding situation changes, the capacitance must be changed by changing the combination of the capacitors. However, it takes time to additionally install the fixed capacitor 2.

또한 고정형 콘덴서(2)를 용량이 고정된 것이기 때문에, 정해진 기준에 모자를 경우 한 개를 추가하면 용량이 넘치게 되거나, 정해진 기준에 넘칠 경우 한 개를 감소시키면 기준보다 작게 되는 등의 상황이 발생해서 공진조건을 맞추기가 어려운 문제점이 있었다.
In addition, since the capacity of the fixed capacitor (2) is fixed, if the cap is added to the predetermined standard, the capacity is overflowed, or when the predetermined standard is exceeded, if one is reduced, It is difficult to adjust the resonance condition.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 전력전송 시스템의 수신(집전)단에서 전압과 전류의 위상을 측정하여 동일한 위상이 되도록 용량성 리액턴스를 자동으로 맞추어 최대의 전력효율로 전력이 수신(집전) 되도록 할 수 있는 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide a wireless power transmission system in which the phase of voltage and current is measured at a receiving The present invention provides a capacitive reactance variable resonance automatic control apparatus and method for a wireless power transmission system capable of automatically receiving (collecting) electric power with maximum power efficiency.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치의 블록구성도이다.3 is a block diagram of a capacitive reactance variable resonance automatic control apparatus of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 무선 전력전송 시스템에서 무선으로 전송되는 전력을 수신하는 집전체(10)와; 상기 집전체(10)의 전압신호를 감지하는 전압센서(20)와; 상기 집전체(10)의 전류신호를 감지하는 전류센서(30)와; 상기 전압센서(20)의 전압신호와 상기 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 전압위상차와 전류위상차를 비교하고, 비교결과에 따라 모터(70)를 가동시켜 가변용량 리액턴스부(50)를 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 제어에 따라 조절되어 공진 조건이 유지되도록 하는 가변용량 리액턴스부(50)와; 상기 집전체(10)와 연결되어 공진 조건이 유지되도록 하는 고정형 콘덴서(60)와; 상기 제어부(40)의 제어에 따라 구동되어 상기 가변용량 리액턴스부(50)의 용량이 가변되도록 하는 모터(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown therein, a current collector 10 for receiving electric power wirelessly transmitted in a wireless power transmission system; A voltage sensor 20 for sensing a voltage signal of the current collector 10; A current sensor 30 for sensing a current signal of the current collector 10; The voltage signal of the voltage sensor 20 and the current signal of the current sensor 30 are received and the voltage phase difference and the current phase difference are compared and the motor 70 is operated in accordance with the result of the comparison to thereby output the variable capacitance reactance section 50 A control unit (40) for adjusting the resonance condition to be maintained; A variable capacitance reactance unit 50 controlled under the control of the control unit 40 to maintain a resonance condition; A fixed capacitor (60) connected to the current collector (10) to maintain the resonance condition; And a motor (70) driven under the control of the control unit (40) to vary the capacitance of the variable capacitance reactance unit (50).

도 4는 도 3에서 제어부의 상세블록도이다.4 is a detailed block diagram of the control unit in FIG.

이에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(40)는, 상기 전압센서(20)의 전압신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력하는 전압 비교부(41)와; 상기 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력하는 전류 비교부(42)와; 상기 전압 비교부(41)와 상기 전류 비교부(42)의 신호를 입력받아 전압위상차 값과 전류위상차 값을 측정하고 비교하여, 비교결과에 따라 모터 드라이버(45)를 제어하여 가변용량 리액턴스부(50)의 용량을 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절하는 마이크로프로세서(43)와; 상기 마이크로프로세서(43)를 사용자가 조작하도록 하는 사용자 조작 스위치(44)와; 상기 마이크로프로세서(43)의 제어를 받아 상기 모터(70)를 구동시키는 모터 드라이버(45);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown in the figure, the control unit 40 includes a voltage comparator 41 for receiving a voltage signal of the voltage sensor 20, converting the voltage signal to a signal representing the polarity of the signal by comparing it with a zero potential, and outputting the converted signal; A current comparator 42 for comparing the current signal of the current sensor 30 with a zero potential to convert the signal into a signal representing the polarity of the signal and outputting the signal; The voltage comparator 41 and the current comparator 42 receive the signals and measure and compare the voltage phase difference value and the current phase difference value to control the motor driver 45 according to the result of the comparison, 50) to adjust resonance conditions to be maintained; A user operation switch 44 for allowing the user to operate the microprocessor 43; And a motor driver (45) for driving the motor (70) under the control of the microprocessor (43).

도 5는 도 3에서 가변용량 리액턴스부의 상세블록도이다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the variable capacitance reactance section in FIG. 3; FIG.

이에 도시된 바와 같이, 상기 가변용량 리액턴스부(50)는, 스크류(56)를 통해 상기 모터(70)와 고정형으로 연결되는 고정자(51)와; 상기 고정자(51)에 연결되는 고정 극판(52)과; 상기 고정자(51)에 연결되고 상기 고정 극판(52)과 유동 극판(55)을 절연시키는 절연판(53)과; 상기 스크류(56)를 통해 상기 모터(70)와 유동형으로 연결되는 유동자(54)와; 상기 유동자(54)에 연결되는 유동 극판(55)과; 일단은 상기 모터(70)와 연결되고 타단은 상기 고정자(51)와 고정형으로 연결되며, 중간부분은 상기 유동자(54)와 유동형으로 연결되며, 상기 모터(70)의 구동에 따라 상기 유동자(54)의 위치가 조절되도록 하여 상기 가변용량 리액턴스부(50)의 용량이 조절되도록 하는 스크류(56);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown in the figure, the variable capacitance reactance section 50 includes a stator 51 fixedly connected to the motor 70 through a screw 56; A fixed electrode plate 52 connected to the stator 51; An insulating plate 53 connected to the stator 51 and insulating the fixed electrode plate 52 from the flow electrode plate 55; A floater (54) fluidly connected to the motor (70) through the screw (56); A flow plate (55) connected to the floater (54); The motor 70 is connected at one end to the motor 70 and the other end is fixedly connected to the stator 51. The middle portion is connected to the fluidizer 54 in a fluid manner. And a screw (56) for adjusting the position of the variable capacity reactance part (54) to adjust the capacity of the variable capacity reactance part (50).

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절방법을 보인 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for automatically adjusting the capacitive reactance variable resonance of a wireless power transmission system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치를 이용한 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절방법에 있어서, 집전체(10)을 전압신호를 전압센서(20)에서 감지하고 전류신호를 전류센서(30)에서 감지하면, 전압위상차 값과 전류위상차 값을 측정하는 제 1 단계(ST1)와; 상기 제 1 단계 후 제어부(40) 내의 전압비교부(41)에서는 전압센서(20)의 전압신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력하고, 전류 비교부(42)에서는 상기 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력시키고, 마이크로프로세서(43)에서는 전압위상차 값과 전류위상차 값을 비교하는 제 2 단계(ST2)와; 상기 제 2 단계 후 공진 조건이 유지되는 기준에 대해 차이가 발생하는지 판별하는 제 3 단계(ST3)와; 상기 제 3 단계에서 차이가 발생하면, 상기 마이크로프로세서(43)는 모터 드라이버(45)를 제어하여 가변용량 리액턴스부(50)의 용량을 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절하는 제 4 단계(ST4);를 포함하여 수행된 것을 특징으로 한다.As shown in this figure, in a capacitive reactance variable resonance automatic control method using a capacitive reactance variable resonance automatic control device of a wireless power transmission system, a voltage signal is detected by a voltage sensor 20 in a current collector 10, A first step (ST1) of measuring a voltage phase difference value and a current phase difference value when the signal is sensed by the current sensor (30); After the first step, the voltage ratio calculation unit 41 in the control unit 40 receives the voltage signal of the voltage sensor 20, converts the voltage signal into a signal representing the polarity of the signal by comparing it with the zero potential, The microprocessor 43 converts the current signal of the current sensor 30 into a signal representing the polarity of the signal by comparing it with the zero potential and outputs the signal to the microprocessor 43. The microprocessor 43 compares the voltage phase difference value and the current phase difference value, Step ST2; A third step (ST3) of determining whether there is a difference with respect to a criterion in which the resonance condition is maintained after the second step; If there is a difference in the third step, the microprocessor 43 controls the motor driver 45 to adjust the capacitance of the variable capacitance reactance part 50 to adjust the resonance condition to be maintained (ST4) ; ≪ / RTI >

상기 제 4 단계(ST4)는, 차이 발생이 전압 위상에 비하여 전류의 위상이 뒤에 있는 것이면 모터(70)의 구동에 의해 스크류(56)가 회전되도록 하여 상기 가변용량 리액턴스부(50) 내의 고정 극판(52)과 유동 극판(55)이 많이 겹쳐지는 방향으로 이동되도록 하여 용량성 리액턴스를 크게 하고, 차이 발생이 전압 위상에 비하여 전류의 위상이 앞에 있는 것이면 상기 모터(70)의 구동에 의해 상기 스크류(56)가 회전되도록 하여 상기 가변용량 리액턴스부(50) 내의 상기 고정 극판(52)과 상기 유동 극판(55)이 적게 겹쳐지는 방향으로 이동되도록 하여 용량성 리액턴스를 작게 하는 것을 특징으로 한다.
In the fourth step ST4, if the phase difference is behind the voltage phase, the screw 56 is rotated by the driving of the motor 70 so that the fixed electrode plate (not shown) in the variable- The capacitive reactance is increased by moving the movable electrode 52 and the floating electrode plate 55 in a direction in which they are overlapped with each other to increase the capacitive reactance. (56) is rotated so that the fixed electrode plate (52) and the flow electrode plate (55) in the variable capacity reactance section (50) are moved in a direction in which they overlap each other to reduce the capacitive reactance.

본 발명에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치 및 그 방법은 무선 전력전송 시스템의 수신(집전)단에서 전압과 전류의 위상을 측정하여 동일한 위상이 되도록 용량성 리액턴스를 자동으로 맞추어 최대의 전력효율로 전력이 수신(집전) 되도록 할 수 있는 효과가 있게 된다.
The capacitive reactance variable resonance automatic control apparatus and method of a wireless power transmission system according to the present invention automatically measures a phase of a voltage and a current at a reception (collecting) end of a wireless power transmission system and automatically detects a capacitive reactance So that the power can be received (collected) at the maximum power efficiency.

도 1은 일반적인 무선 전력전송 시스템의 수신단에서 고정형 콘덴서가 결합된 블록구성도이다.
도 2는 종래 무선 전력전송 시스템의 수신단에서 고정형 콘덴서와 스위치가 결합된 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치의 블록구성도이다.
도 4는 도 3에서 제어부의 상세블록도이다.
도 5는 도 3에서 가변용량 리액턴스부의 상세블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절방법을 보인 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a fixed capacitor in a receiver of a conventional wireless power transmission system. Referring to FIG.
FIG. 2 is a block diagram of a conventional radio power transmission system in which a fixed capacitor and a switch are combined at a receiving end.
3 is a block diagram of a capacitive reactance variable resonance automatic control apparatus of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
4 is a detailed block diagram of the control unit in FIG.
FIG. 5 is a detailed block diagram of the variable capacitance reactance section in FIG. 3; FIG.
6 is a flowchart illustrating a method for automatically adjusting the capacitive reactance variable resonance of a wireless power transmission system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.A preferred embodiment of the capacitive reactance variable resonance automatic control apparatus and method of the wireless power transmission system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. It is to be understood that the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention of the user, the operator, or the precedent, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents will be.

먼저 본 발명은 무선 전력전송 시스템의 수신(집전)단에서 전압과 전류의 위상을 측정하여 동일한 위상이 되도록 용량성 리액턴스를 자동으로 맞추어 최대의 전력효율로 전력을 수신(집전)하고자 한 것이다.First, the present invention attempts to collect (collect) power at maximum power efficiency by automatically measuring the phase of voltage and current at the receiving (collecting) end of the wireless power transmission system and automatically adjusting the capacitive reactance to be in the same phase.

전력을 효율적으로 수신하기 위해서는 공진이 필요한데, 공진을 하려면 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 같을 때 최적의 공진조건을 이루게 되며, 이때 전압의 위상과 전류의 위상이 같은 위상이 되어 최대 효율로 전력을 수신할 수 있기 때문이다.In order to efficiently receive power, resonance is required. To achieve resonance, optimal resonance conditions are achieved when the inductive reactance and the capacitive reactance are the same. In this case, the phase of voltage and the phase of current become the same phase, Because it can receive.

리액턴스는 교류전기에서 전기를 잘 흐르지 못하게 하는 성질을 의미하는데 코일은 유도성 리액턴스에 해당하고 콘덴서는 용량성 리액턴스에 해당한다.Reactance refers to a property that prevents electricity from flowing well in alternating current. The coil corresponds to an inductive reactance and the capacitor corresponds to a capacitive reactance.

공진조건은 사용하는 주파수, 주변의 물리적 환경 등에 의해서 민감하게 변하게 되고, 공진조건을 맞추기 위해서는 사용하는 코일과 공진 콘덴서의 용량을 변경함으로서 맞출 수 있게 된다.The resonance conditions are sensitively changed depending on the frequency to be used and the surrounding physical environment, and the resonance conditions can be adjusted by changing the capacities of the coils and resonance capacitors to be used.

하지만 코일은 수신해야 하는 전력의 용량에 따라서 감은 횟수나 코일의 굵기 등이 결정되기 때문에 공진을 위해 용량을 바꿀 수 없고, 공진 콘덴서를 사용하여 공진조건을 맞추게 된다.However, since the number of turns and the thickness of the coil are determined depending on the capacity of the power to be received, the coil can not change the capacity for resonance, and the resonance condition is adjusted by using the resonance capacitor.

주변 상황이 변하면 공진조건이 달라지기 때문에 콘덴서의 조합(용량)을 바꾸어야 하는데, 시간도 많이 걸리고, 콘덴서의 용량은 정해져 있기 때문에 한 개를 추가하면 용량이 넘치고, 하나를 제거하면 모자라는 등의 상황이 발생하여 공진조건을 맞추기가 불편하다.Because the resonance condition changes when the surrounding situation changes, it is necessary to change the combination (capacity) of the capacitor. It takes a lot of time, and since the capacity of the capacitor is fixed, if one is added, the capacity becomes excessive. And it is inconvenient to match resonance conditions.

그래서 용량성 리액턴스를 가변할 수 있는 장치와 함께 전압과 전류의 위상을 측정하여 자동으로 최적의 공진조건을 맞출 수 있게 한 것이 본 발명이다.Therefore, it is an object of the present invention to automatically adjust the resonance condition by measuring the phase of voltage and current together with a device capable of varying the capacitive reactance.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치의 블록구성도이다.3 is a block diagram of a capacitive reactance variable resonance automatic control apparatus of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

집전체(10)는 무선 전력전송 시스템에서 무선으로 전송되는 전력을 수신한다. 이러한 집전체(10)는 코일과 코어로 구성되어 있다.The current collector 10 receives power to be transmitted wirelessly in the wireless power transmission system. The current collector 10 is composed of a coil and a core.

전압센서(20)는 집전체(10)의 전압신호를 감지하여 제어부(40)로 전달한다.The voltage sensor 20 senses the voltage signal of the current collector 10 and transmits the voltage signal to the controller 40.

전류센서(30)는 집전체(10)의 전류신호를 감지하여 제어부(40)로 전달한다.The current sensor 30 detects the current signal of the current collector 10 and transmits the current signal to the controller 40.

제어부(40)는 전압센서(20)의 전압신호와 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 전압위상차와 전류위상차를 비교하고, 비교결과에 따라 모터(70)를 가동시켜 가변용량 리액턴스부(50)를 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절한다.The control unit 40 receives the voltage signal of the voltage sensor 20 and the current signal of the current sensor 30 and compares the voltage phase difference and the current phase difference and activates the motor 70 according to the comparison result, 50) so that the resonance condition is maintained.

가변용량 리액턴스부(50)는 제어부(40)의 제어에 따라 조절되어 공진 조건이 유지되도록 한다.The variable capacitance reactance section 50 is controlled under the control of the control section 40 so that the resonance condition is maintained.

고정형 콘덴서(60)는 집전체(10)와 연결되어 공진 조건이 유지되도록 한다.The fixed capacitor 60 is connected to the current collector 10 so that the resonance condition is maintained.

모터(70)는 제어부(40)의 제어에 따라 구동되어 가변용량 리액턴스부(50)의 용량이 가변되도록 한다.The motor 70 is driven under the control of the control unit 40 so that the capacity of the variable capacitance reactance unit 50 is variable.

도 4는 도 3에서 제어부의 상세블록도이다.4 is a detailed block diagram of the control unit in FIG.

제어부(40)에서 전압 비교부(41)는 전압센서(20)의 전압신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 마이크로프로세서(43)로 출력한다.In the control unit 40, the voltage comparator 41 receives the voltage signal of the voltage sensor 20, compares the voltage signal with the zero potential, converts the signal into a signal representing the polarity of the signal, and outputs the signal to the microprocessor 43.

전류 비교부(42)는 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 마이크로프로세서(43)로 출력한다.The current comparator 42 receives the current signal of the current sensor 30, compares the current signal with the zero potential, converts the signal into a signal representing the polarity of the signal, and outputs the signal to the microprocessor 43.

마이크로프로세서(43)는 전압 비교부(41)와 전류 비교부(42)의 신호를 입력받아 전압위상차 값과 전류위상차 값을 측정하고 비교하여, 비교결과에 따라 모터 드라이버(45)를 제어하여 가변용량 리액턴스부(50)의 용량을 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절한다.The microprocessor 43 receives the signals of the voltage comparator 41 and the current comparator 42 and measures and compares the voltage phase difference value and the current phase difference value to control the motor driver 45 according to the comparison result, The capacitance of the capacitance reactance section 50 is adjusted to adjust the resonance condition to be maintained.

사용자 조작 스위치(44)는 마이크로프로세서(43)를 사용자가 조작하도록 한다.The user operation switch 44 allows the user to operate the microprocessor 43.

모터 드라이버(45)는 마이크로프로세서(43)의 제어를 받아 모터(70)를 구동시킨다.The motor driver 45 drives the motor 70 under the control of the microprocessor 43.

도 5는 도 3에서 가변용량 리액턴스부의 상세블록도이다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the variable capacitance reactance section in FIG. 3; FIG.

가변용량 리액턴스부(50)에서 고정자(51)는 스크류(56)를 통해 모터(70)와 고정형으로 연결된다.In the variable capacitance reactance section 50, the stator 51 is fixedly connected to the motor 70 through a screw 56. [

고정 극판(52)은 고정자(51)에 연결된다.The fixed electrode plate (52) is connected to the stator (51).

절연판(53)은 고정자(51)에 연결되고 고정 극판(52)과 유동 극판(55)을 절연시킨다.The insulating plate 53 is connected to the stator 51 and insulates the fixed electrode plate 52 and the floating electrode plate 55 from each other.

유동자(54)는 스크류(56)를 통해 모터(70)와 유동형으로 연결된다.The flow restrictor 54 is fluidly connected to the motor 70 via a screw 56.

유동 극판(55)은 유동자(54)에 연결된다.The flow plate (55) is connected to the floater (54).

스크류(56)는 일단이 모터(70)와 연결되고, 타단은 고정자(51)와 고정형으로 연결되며, 중간부분은 유동자(54)와 유동형으로 연결되고, 모터(70)의 구동에 따라 유동자(54)의 위치가 조절되도록 하여 가변용량 리액턴스부(50)의 용량이 조절되도록 한다.One end of the screw 56 is connected to the motor 70 and the other end thereof is fixedly connected to the stator 51. The middle part is connected to the fluidizer 54 in a fluid manner, So that the capacitance of the variable capacitance reactance part 50 is adjusted.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절방법을 보인 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for automatically adjusting the capacitive reactance variable resonance of a wireless power transmission system according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저 집전체(10)을 전압신호를 전압센서(20)에서 감지하고 전류신호를 전류센서(30)에서 감지하면, 전압위상차 값과 전류위상차 값을 측정한다(ST1).First, when the current collector 10 detects a voltage signal from the voltage sensor 20 and a current signal is sensed by the current sensor 30, a voltage phase difference value and a current phase difference value are measured (ST1).

그리고 제어부(40) 내의 전압비교부(41)에서는 전압센서(20)의 전압신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력하고, 전류 비교부(42)에서는 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력시키고, 마이크로프로세서(43)에서는 전압위상차 값과 전류위상차 값을 비교한다(ST2).The voltage comparing unit 41 in the control unit 40 receives the voltage signal of the voltage sensor 20 and converts the voltage signal into a signal representing the polarity of the signal by comparing it with the zero potential. The microprocessor 43 compares the voltage phase difference value with the current phase difference value (ST2). The microprocessor 43 compares the voltage phase difference value with the current phase difference value.

또한 공진 조건이 유지되는 기준에 대해 차이가 발생하는지 판별한다(ST3).Also, it is determined whether a difference occurs with respect to a criterion in which the resonance condition is maintained (ST3).

판별결과 차이가 발생하면, 마이크로프로세서(43)는 모터 드라이버(45)를 제어하여 가변용량 리액턴스부(50)의 용량을 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절한다(ST4). 이때 차이 발생이 전압 위상에 비하여 전류의 위상이 뒤에 있는 것이면 모터(70)의 구동에 의해 스크류(56)가 회전되도록 하여 가변용량 리액턴스부(50) 내의 고정 극판(52)과 유동 극판(55)이 많이 겹쳐지는 방향으로 이동되도록 하여 용량성 리액턴스를 크게 한다. 또한 차이 발생이 전압 위상에 비하여 전류의 위상이 앞에 있는 것이면 모터(70)의 구동에 의해 스크류(56)가 회전되도록 하여 가변용량 리액턴스부(50) 내의 고정 극판(52)과 유동 극판(55)이 적게 겹쳐지는 방향으로 이동되도록 하여 용량성 리액턴스를 작게 한다.When a difference is detected, the microprocessor 43 controls the motor driver 45 to adjust the capacitance of the variable capacitance reactance part 50 so that the resonance condition is maintained (ST4). If the difference occurs at the back of the current phase relative to the voltage phase, the screw 56 is rotated by driving the motor 70 to rotate the fixed electrode plate 52 and the floating electrode plate 55 in the variable capacitance reactance unit 50, So that the capacitive reactance is increased. If the difference occurs before the phase of the current in comparison with the voltage phase, the screw 56 is rotated by driving the motor 70 to rotate the fixed electrode plate 52 and the floating electrode plate 55 in the variable capacitance reactance unit 50, So that the capacitive reactance is reduced.

이러한 본 발명의 동작을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention will be described in more detail as follows.

본 장치의 동작은 전압의 위상을 알아내기 위해 전압센서(20)에서 전압을 읽어 들이고, 전류의 위상을 알아내기 위해 전류센서(30)가 전류를 읽어 들인다.The operation of the device reads the voltage at the voltage sensor 20 to determine the phase of the voltage, and the current sensor 30 reads the current to determine the phase of the current.

다음은 전압과 전류의 위상 차이를 읽어 들여서 전류의 위상이 전압에 비해 뒤지고 있으면, 유도성 리액턴스가 크다는 뜻이기 때문에, 제어부(40)가 가변용량 리액턴스부(50)를 가동하여 용량성 리액턴스를 크게 만든다.Next, when the phase difference between the voltage and the current is read and the phase of the current is lower than the voltage, it means that the inductive reactance is large. Therefore, the control unit 40 activates the variable capacitance reactance unit 50 to increase the capacitive reactance I make it.

만약 전류의 위상이 전압에 비해 앞서 있다면 용량성 리액턴스가 크다는 뜻이기 때문에, 제어부(40)는 가변용량 리액턴스부(50)를 가동하여 용량성 리액턴스를 작게 만든다.If the phase of the current is ahead of the voltage, it means that the capacitive reactance is large. Therefore, the control unit 40 activates the variable capacitance reactance unit 50 to make the capacitive reactance small.

따라서 제어부(40)는 항상 전압과 전류의 위상이 같아질 수 있도록 용량성 리액턴스 장치를 가동하여 용량성 리액턴스를 크게 하거나 또는 작게 하여 공진조건을 맞추게 되고, 결과적으로 최적의 공진상태를 유지함으로 최대효율로 무선전력을 수신(집전)하게 된다.Therefore, the control unit 40 operates the capacitive reactance device so that the voltage and the current are always in phase with each other, so that the resonance condition is adjusted by increasing or decreasing the capacitive reactance. As a result, by maintaining the optimum resonance state, (Collecting) the wireless power.

또한 필요에 따라서는 사용자 조작 스위치(44)를 이용하여 외부에서 제어기에 신호를 주어, 가변용량 리액턴스부(50)를 가동하여 용량성 리액턴스를 가변할 수 있기 때문에 콘덴서의 조합(용량)을 바꾸어 가면서 공진 위치를 찾아낼 필요없이 버튼만으로 스캔하듯 쉽게 공진 위치를 맞출 수 있게 된다.Also, if necessary, the capacitive reactance can be varied by operating the variable capacitance reactance section 50 by giving a signal to the controller from the outside by using the user operation switch 44. Therefore, by changing the combination (capacity) of the capacitors It is possible to adjust the resonance position as easily as scanning with only the button without finding the resonance position.

수작업으로 콘덴서의 개수를 추가 하거나 빼내던 업무가 본 장치를 사용하면 수동으로 하더라도 용량성 리액턴스를 사용자 마음대로 바꿀 수 있기 때문에 시간과 노력을 절약할 수 있고, 자동으로 사용하면 실시간으로 추종하여 제어부(40)가 맞추어 주기 때문에 항상 최적의 상태를 유지할 수 있게 된다.If the user manually adds or removes the number of capacitors by using this device, the capacitive reactance can be changed at will, even if manually, so that time and effort can be saved, and if used automatically, So that the optimum state can be maintained at all times.

제어부(40)에서, 전압센서(20)와 전류센서(30)에서 신호가 들어오면, 전압비교부(41)와 전류비교부(42)를 사용하여 영(0) 전위와 비교하면 도 4에서와 같이, 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환 된다.When a signal is input from the voltage sensor 20 and the current sensor 30 in the control unit 40 and compared with the zero potential using the voltage ratio distributor 41 and the current comparator 42, Likewise, it is converted into a signal representing the polarity of the signal.

마이크로프로세서(43)는 입력받은 전압과 전류신호의 위상 차이를 측정하여, 전압에 비하여 전류의 위상이 뒤에 있으면 유도성 리액턴스가 큰 것이기 때문에 용량성 리액턴스를 크게 하기 위하여 모터(70)의 방향을 극판이 많이 겹쳐지는 방향으로 회전 시킨다.Since the microprocessor 43 measures the phase difference between the input voltage and the current signal and if the phase of the current is behind the voltage, the inductive reactance is large. Therefore, in order to increase the capacitive reactance, As shown in Fig.

전류의 위상이 앞쪽에 있으면 용량성 리액턴스가 큰 것이기 때문에 용량성 리액턴스를 줄이기 위해서 두 개의 극판인 고정 극판(52)과 유동 극판(55)의 겹쳐지는 면적이 작아지는 방향으로 모터를 회전 시킨다.If the phase of the current is at the front side, the capacitive reactance is large. Therefore, in order to reduce the capacitive reactance, the motor is rotated in such a direction that the overlapping area of the two fixed electrode plates 52 and the floating electrode plates 55 becomes small.

이러한 동작을 연속적으로 반복함으로서 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스를 같아지게 하고, 이를 통해 전압과 전류의 위상이 동일한 위상이 되고, 그로 인하여 최적의 공진조건이 만들어지며, 이는 최대의 효율로 무선전력을 수신(집전)하게 된다.By repeating this operation in succession, the inductive reactance and the capacitive reactance are made equal to each other, whereby the phases of the voltage and the current become the same phase, thereby creating an optimum resonance condition. Reception (collecting).

한편 가변용량 리액턴스부(50)를 구성하여 큰 용량의 용량성 리액턴스를 가변하기 위해서는 부피가 커지는 단점이 있기 때문에, 고정형 콘덴서(60)를 사용하여 필요한 용량보다 약간 작게 기본 용량을 맞추고 나머지 부분을 가변 용량으로 하여 구성한다.On the other hand, since there is a disadvantage in that the volume becomes large in order to vary the capacitive reactance of a large capacitance by constituting the variable capacitance reactance section 50, the fixed capacitance 60 is used to adjust the basic capacitance slightly smaller than the required capacitance, Capacity.

기본 용량은 고정형 콘덴서(60)를 사용하고, 필요에 따라서 추가적으로 사용하여 필요한 용량을 맞추어 장착하며, 가변이 필요한 용량은 가변용량 리액턴스부(50)가 담당한다.The fixed capacitance 60 is used as a basic capacitance, and the capacitance is additionally used in accordance with necessity, and the variable capacitance reactance section 50 takes charge of the capacitance required for the variable capacitance.

가변용량 리액턴스부(50)는 절연층(53)을 사이에 두고 고정 극판(52)과 유동 극판(55)을 여러층 적층하여 구성하는데, 가변이 필요한 유도성 리액턴스 용량에 따라서 극판의 넓이와 적층하는 층수를 결정한다.The variable capacitance reactance section 50 is constructed by stacking a plurality of layers of the fixed electrode plate 52 and the floating electrode plate 55 with the insulating layer 53 interposed therebetween. According to the inductive reactance capacity required for the variable, The number of layers to be determined.

적층한 두 개의 고정 극판(52)과 유동 극판(55)은 집전체(10)와 연결되는 단자에 각각 연결된다.The two fixed electrode plates 52 and the laminated floating electrode plates 55 are connected to the terminals connected to the current collector 10, respectively.

또한 스크류(56)에 연결된 모터의 정회전 또는 역회전에 의해 스크류가 회전하면, 고정자(51)와 연결되어 고정 극판(52)은 고정 상태가 되고, 유동자(54)와 연결된 유동 극판(55)은 유동 형태가 되어, 고정 극판(52)과 유동 극판(55)의 겹쳐지는 면적이 변경된다.When the screw is rotated by the forward or reverse rotation of the motor connected to the screw 56, the screw is connected to the stator 51 to fix the stationary electrode plate 52 and the flow electrode plate 55 Becomes a flow shape, and the overlapping area of the fixed electrode plate 52 and the flow electrode plate 55 is changed.

두 개의 극판인 고정 극판(52)과 유동 극판(55)의 겹쳐지는 면적이 변경되면, 콘덴서와 같은 원리로 캐패시턴스가 변경되고, 그것을 본 장치에서는 가변되는 용량성 리액턴스로 사용되게 된다.When the overlapping area of the two fixed electrode plates 52 and the floating electrode plates 55 is changed, the capacitance is changed on the same principle as that of the capacitor, which is used as a variable capacitive reactance in the present apparatus.

이처럼 본 발명은 무선 전력전송 시스템의 수신(집전)단에서 전압과 전류의 위상을 측정하여 동일한 위상이 되도록 용량성 리액턴스를 자동으로 맞추어 최대의 전력효율로 전력이 수신(집전) 되게 되는 것이다.As described above, the present invention measures the phase of voltage and current at the reception (collecting) end of the wireless power transmission system and automatically adjusts the capacitive reactance to be in the same phase so that the power is received (collected) at the maximum power efficiency.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are intended to illustrate and not limit the scope of the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas which are within the scope of the same should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 집전체
20 : 전압센서
30 : 전류센서
40 : 제어부
41 : 전압 비교부
42 : 전류 비교부
43 : 마이크로프로세서
44 : 사용자 조작 스위치
45 : 모터 드라이버
50 : 가변용량 리액턴스부
51 : 고정자
52 : 고정 극판
53 : 절연판
54 : 유동자
55 : 유동 극판
56 : 스크류
60 : 고정형 콘덴서
70 : 모터10: The whole house
20: Voltage sensor
30: Current sensor
40:
41:
42:
43: Microprocessor
44: User operation switch
45: Motor driver
50: Variable Capacitance Reactance Unit
51: stator
52: Fixed Plate
53: insulating plate
54: Floater
55:
56: Screw
60: Fixed capacitor
70: Motor

Claims (5)

무선 전력전송 시스템에서 무선으로 전송되는 전력을 수신하는 집전체(10)와;
상기 집전체(10)의 전압신호를 감지하는 전압센서(20)와;
상기 집전체(10)의 전류신호를 감지하는 전류센서(30)와;
상기 전압센서(20)의 전압신호와 상기 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 전압위상차와 전류위상차를 비교하고, 비교결과에 따라 모터(70)를 가동시켜 가변용량 리액턴스부(50)를 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절하는 제어부(40)와;
상기 제어부(40)의 제어에 따라 조절되어 공진 조건이 유지되도록 하는 가변용량 리액턴스부(50)와;
상기 집전체(10)와 연결되어 공진 조건이 유지되도록 하는 고정형 콘덴서(60)와;
상기 제어부(40)의 제어에 따라 구동되어 상기 가변용량 리액턴스부(50)의 용량이 가변되도록 하는 모터(70);
를 포함하여 구성되고,
상기 제어부(40)는,
상기 전압센서(20)의 전압신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력하는 전압 비교부(41)와; 상기 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력하는 전류 비교부(42)와; 상기 전압 비교부(41)와 상기 전류 비교부(42)의 신호를 입력받아 전압위상차 값과 전류위상차 값을 측정하고 비교하여, 비교결과에 따라 모터 드라이버(45)를 제어하여 가변용량 리액턴스부(50)의 용량을 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절하는 마이크로프로세서(43)와; 상기 마이크로프로세서(43)를 사용자가 조작하도록 하는 사용자 조작 스위치(44)와; 상기 마이크로프로세서(43)의 제어를 받아 상기 모터(70)를 구동시키는 모터 드라이버(45);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치.
A current collector (10) for receiving power transmitted wirelessly in a wireless power transmission system;
A voltage sensor 20 for sensing a voltage signal of the current collector 10;
A current sensor 30 for sensing a current signal of the current collector 10;
The voltage signal of the voltage sensor 20 and the current signal of the current sensor 30 are received and the voltage phase difference and the current phase difference are compared and the motor 70 is operated in accordance with the result of the comparison to thereby output the variable capacitance reactance section 50 A control unit (40) for adjusting the resonance condition to be maintained;
A variable capacitance reactance unit 50 controlled under the control of the control unit 40 to maintain a resonance condition;
A fixed capacitor (60) connected to the current collector (10) to maintain the resonance condition;
A motor (70) driven under the control of the control unit (40) to vary the capacitance of the variable capacitance reactance unit (50);
And,
The control unit (40)
A voltage comparator 41 for receiving the voltage signal of the voltage sensor 20, converting the voltage signal to a signal representing the polarity of the signal by comparing it with the zero potential, and outputting the converted signal; A current comparator 42 for comparing the current signal of the current sensor 30 with a zero potential to convert the signal into a signal representing the polarity of the signal and outputting the signal; The voltage comparator 41 and the current comparator 42 receive the signals and measure and compare the voltage phase difference value and the current phase difference value to control the motor driver 45 according to the result of the comparison, 50) to adjust resonance conditions to be maintained; A user operation switch 44 for allowing the user to operate the microprocessor 43; And a motor driver (45) for driving the motor (70) under the control of the microprocessor (43). The capacitive reactance variable resonance automatic control device of the wireless power transmission system according to claim 1,
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 가변용량 리액턴스부(50)는,
스크류(56)를 통해 상기 모터(70)와 고정형으로 연결되는 고정자(51)와;
상기 고정자(51)에 연결되는 고정 극판(52)과;
상기 고정자(51)에 연결되고 상기 고정 극판(52)과 유동 극판(55)을 절연시키는 절연판(53)과;
상기 스크류(56)를 통해 상기 모터(70)와 유동형으로 연결되는 유동자(54)와;
상기 유동자(54)에 연결되는 유동 극판(55)과;
일단은 상기 모터(70)와 연결되고 타단은 상기 고정자(51)와 고정형으로 연결되며, 중간부분은 상기 유동자(54)와 유동형으로 연결되며, 상기 모터(70)의 구동에 따라 상기 유동자(54)의 위치가 조절되도록 하여 상기 가변용량 리액턴스부(50)의 용량이 조절되도록 하는 스크류(56);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치.
The method according to claim 1,
The variable-capacitance reactance section 50 includes:
A stator 51 fixedly connected to the motor 70 through a screw 56;
A fixed electrode plate 52 connected to the stator 51;
An insulating plate 53 connected to the stator 51 and insulating the fixed electrode plate 52 from the flow electrode plate 55;
A floater (54) fluidly connected to the motor (70) through the screw (56);
A flow plate (55) connected to the floater (54);
The motor 70 is connected at one end to the motor 70 and the other end is fixedly connected to the stator 51. The middle portion is connected to the fluidizer 54 in a fluid manner. (56) for adjusting the position of the variable capacity reactance part (54) to adjust the capacity of the variable capacity reactance part (50);
Wherein the resonant frequency of the resonant frequency of the capacitive reactance variable resonant automatic tuning device is determined based on the resonant frequency of the resonant frequency.
무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절장치를 이용한 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절방법에 있어서,
집전체(10)을 전압신호를 전압센서(20)에서 감지하고 전류신호를 전류센서(30)에서 감지하면, 전압위상차 값과 전류위상차 값을 측정하는 제 1 단계(ST1)와;
상기 제 1 단계 후 제어부(40) 내의 전압비교부(41)에서는 전압센서(20)의 전압신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력하고, 전류 비교부(42)에서는 상기 전류센서(30)의 전류신호를 입력받아 영 전위와 비교하여 신호의 극성을 표현하는 신호로 변환시켜 출력시키고, 마이크로프로세서(43)에서는 전압위상차 값과 전류위상차 값을 비교하는 제 2 단계(ST2)와
상기 제 2 단계 후 공진 조건이 유지되는 기준에 대해 차이가 발생하는지 판별하는 제 3 단계(ST3)와;
상기 제 3 단계에서 차이가 발생하면, 상기 마이크로프로세서(43)는 모터 드라이버(45)를 제어하여 가변용량 리액턴스부(50)의 용량을 조절하여 공진 조건이 유지되도록 조절하고, 차이 발생이 전압 위상에 비하여 전류의 위상이 뒤에 있는 것이면 모터(70)의 구동에 의해 스크류(56)가 회전되도록 하여 상기 가변용량 리액턴스부(50) 내의 고정 극판(52)과 유동 극판(55)이 많이 겹쳐지는 방향으로 이동되도록 하여 용량성 리액턴스를 크게 하고, 차이 발생이 전압 위상에 비하여 전류의 위상이 앞에 있는 것이면 상기 모터(70)의 구동에 의해 상기 스크류(56)가 회전되도록 하여 상기 가변용량 리액턴스부(50) 내의 상기 고정 극판(52)과 상기 유동 극판(55)이 적게 겹쳐지는 방향으로 이동되도록 하여 용량성 리액턴스를 작게 하는 제 4 단계(ST4);
를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 전력전송 시스템의 용량성 리액턴스 가변형 공진 자동 조절방법.
A capacitive reactance variable resonance automatic tuning method using a capacitive reactance variable resonance automatic tuning device of a wireless power transmission system,
A first step (ST1) of measuring the voltage phase difference value and the current phase difference value when the current collector 10 senses the voltage signal by the voltage sensor 20 and the current signal is sensed by the current sensor 30;
After the first step, the voltage ratio calculation unit 41 in the control unit 40 receives the voltage signal of the voltage sensor 20, converts the voltage signal into a signal representing the polarity of the signal by comparing it with the zero potential, The microprocessor 43 converts the current signal of the current sensor 30 into a signal representing the polarity of the signal by comparing it with the zero potential and outputs the signal to the microprocessor 43. The microprocessor 43 compares the voltage phase difference value and the current phase difference value, Steps ST2 and ST3
A third step (ST3) of determining whether there is a difference with respect to a criterion in which the resonance condition is maintained after the second step;
When a difference occurs in the third step, the microprocessor 43 controls the motor driver 45 to adjust the capacitance of the variable capacitance reactance part 50 to adjust the resonance condition to be maintained, The screw 56 is rotated by the driving of the motor 70 so that the fixed electrode plate 52 and the floating electrode plate 55 in the variable capacitance reactance part 50 overlap each other And the capacitive reactance is increased so that the screw 56 is rotated by driving the motor 70 if the phase of the current is in front of the voltage phase so that the variable capacitance reactance part 50 (ST4) for moving the fixed electrode plate (52) and the flow electrode plate (55) in a direction in which they are overlapped to reduce capacitive reactance;
Wherein the step of adjusting the capacitive reactance of the variable power resonance system comprises the steps of:
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