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KR102439634B1 - 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송수신 장치 - Google Patents

무선 전력 수신 장치, 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송수신 장치 Download PDF

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KR102439634B1
KR102439634B1 KR1020200108384A KR20200108384A KR102439634B1 KR 102439634 B1 KR102439634 B1 KR 102439634B1 KR 1020200108384 A KR1020200108384 A KR 1020200108384A KR 20200108384 A KR20200108384 A KR 20200108384A KR 102439634 B1 KR102439634 B1 KR 102439634B1
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inductance
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Abstract

실시예의 무선 전력 송수신 장치는 전력을 송신하는 송신 패드와, 상기 송신 패드로부터 송신된 전력을 수신하는 수신 패드와, 상기 송신 패드와 상기 수신 패드 사이의 임피던스를 보상하는 공진 네트워크를 포함하고, 상기 공진 네트워크는 송신측 공진 인덕터를 포함하는 송신측 공진 네트워크와 수신측 공진 인덕터를 포함하는 수신측 공진 네트워크를 포함하고, 상기 송신 패드에 흐르는 전류가 상기 수신 패드에 흐르는 전류 보다 큰 값을 가지도록 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스와 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 결정될 수 있다.

Description

무선 전력 수신 장치, 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송수신 장치{WIRELESS POWER RECEIVER APPARATUS, WIRELESS POWER TRANSFER APPARATUS AND WIRELESS POWER TRANSCEIVING APPARATUS}
실시예는 무선 전력을 송수신하는 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송수신 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 전력 전송이란 종래의 유선으로 된 전력선 대신 무선으로 가전기기나 전기자동차에 전원을 공급하는 기술을 말하며, 사용자의 전기사용 편의성 증대, 감전에 대한 위험 감소, 주변 미관 조성 등의 장점으로 인해 여러 형태의 무선전력전송이 개발되고 있다. 특히, 사용자의 편의성을 극대화할 수 있는 장거리 무선전력전송에 대한 관심이 증가하면서 이와 관련된 연구도 활발히 진행되고 있다.
종래의 무선 전력 송수신 장치는 공진 네트워크의 파라미터를 설계하여 진행하고 있으며, 송신측 공진 인덕터와 수신측 공진 인덕터를 동일하게 설정하여 출력 전력을 결정하고 있다.
최근에는 패드에서 발생되는 자속을 고르게 분포시키기 위해 패드의 재질로써 자성 소재가 사용되고 있다. 하지만, 일부의 자성 소재가 낮은 투자율과 상대적으로 큰 발열을 가지는 특성 때문에 밀폐된 공간 내부를 가지는 실제 차량의 적용에는 어려운 문제가 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 실시예는 패드에서 발생되는 발열을 저감시킬 수 있는 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송수신 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예의 무선 전력 수신 장치는 송신 패드 및 송신측 공진 네트워크를 포함하는 무선 전력 송신 장치로부터 송신된 전력을 수신하는 수신 패드와, 상기 수신 패드에 공급되는 전력을 제어하는 수신측 공진 인덕터를 포함하는수신측 공진 네트워크를 포함하고, 상기 송신 패드에 흐르는 전류가 상기 수신 패드에 흐르는 전류 보다 큰 값을 가지도록 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스를 결정할 수 있다.
상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 증가되면, 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 감소되고, 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 감소되면, 상기 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 증가될 수 있다.
상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112021077295344-pat00021

(여기서, L2은 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스 값이고, γ은 임의의 계수이고, L'는 입력전압, 송신 패드의 송신 코일과 수신 패드의 내부의 수신 코일의 결합 계수, 부하저항, 송신 코일 및 수신 코일의 인덕턴스 값에 의해 계산되는 값임)
상기 수신측 공진 인덕터는 γ값을 이용하여 상기 수신 패드에 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
상기 γ값은 0.9 이하의 범위에서 가변될 수 있다.
또한, 실시예의 무선 전력 송신 장치는 입력 전력을 AC 전력으로 변환시키는 전력 변환부와, 상기 전력 변환부로부터 변환된 전력을 제어하는 송신측 공진 네트워크와, 상기 제어된 전력을 수신 패드 및 수신측 공진 인덕터를 포함하는 무선 전력 수신 장치로 송신하는 송신 패드를 포함하고, 상기 송신측 공진 네트워크는 송신측 공진 인덕터를 포함하며, 상기 송신 패드에 흐르는 전류가 상기 수신 패드에 흐르는 전류 보다 큰 값을 가지도록 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스를 결정할 수 있다.
상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 증가되면, 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 감소되고, 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 감소되면, 상기 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 증가될 수 있다.
상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112021077295344-pat00022

(여기서, L1은 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스 값이고, γ은 임의의 계수이고, L'는 입력전압, 송신 패드의 송신 코일과 수신 패드의 내부의 수신 코일의 결합 계수, 부하저항, 송신 코일 및 수신 코일의 인덕턴스 값에 의해 계산되는 값임)
상기 송신측 공진 인덕터는 γ값을 이용하여 상기 송신 패드에 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
상기 γ값은 0.9 이하의 범위에서 가변될 수 있다.
또한, 실시예의 무선 전력 송수신 장치는 전력을 송신하는 송신 패드와, 상기 송신 패드로부터 송신된 전력을 수신하는 수신 패드와, 상기 송신 패드와 상기 수신 패드 사이의 임피던스를 보상하는 공진 네트워크를 포함하고, 상기 공진 네트워크는 송신측 공진 인덕터를 포함하는 송신측 공진 네트워크와 수신측 공진 인덕터를 포함하는 수신측 공진 네트워크를 포함하고, 상기 송신 패드에 흐르는 전류가 상기 수신 패드에 흐르는 전류 보다 큰 값을 가지도록 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스와 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 결정될 수 있다.
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실시예는 송신측 공진 인덕터와 수신측 공진 인덕터를 비대칭으로 설계함으로써, 송수신 패드에서 발생되는 발열을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 송신측 공진 인덕터와 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스를 최적화시킴으로써, 송수신 패드에서 자속을 고르게 분포시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 무선전력 송수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 무선전력 송수신 장치의 회로도이다.
도 3은 γ값에 따른 송신 코일 전류(Ip) 및 수신 코일 전류(Is)의 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 γ값에 따른 송신측 자속 및 수신측 자속의 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 γ=0.8일때 수신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이다.
도 6은 γ=0.8일때 송신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이다.
도 7은 γ=1.2일때 수신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이다.
도 8은 γ=1.2일때 송신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이다.
도 9는 γ값에 따른 수신 패드의 각부의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10은 γ값에 따른 출력 전압을 나타낸 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 무선전력 송수신 장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 무선전력 송수신 장치의 회로도이고, 도 3은 γ값에 따른 송신 코일 전류(Ip) 및 수신 코일 전류(Is)의 변화량을 나타낸 그래프이고, 도 4는 γ값에 따른 송신측 자속 및 수신측 자속의 변화량을 나타낸 그래프이고, 도 5는 γ=0.8일때 수신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이고, 도 6은 γ=0.8일때 송신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이고, 도 7은 γ=1.2일때 수신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이고, 도 8은 γ=1.2일때 송신 패드의 자속 분포를 나타낸 도면이고, 도 9는 γ값에 따른 수신 패드의 각부의 온도 변화를 나타낸 그래프이고, 도 10은 γ값에 따른 출력 전압을 나타낸 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 무선전력 송수신 장치(1000)는 무선전력 송신부(100)와, 무선전력 수신부(200)를 포함할 수 있다.
무선전력 송신부(100)는 전력 변환부(110)와, 송신측 공진 네트워크(120)와, 송신 패드(130)를 포함할 수 있다.
전력 변환부(110)는 DC 형태의 입력 전압을 AC 형태의 전압으로 변환시키는 역할을 한다. 전력 변환부(110)는 DC-AC 인터버일 수 있다. 전력 변환부(110)는 풀브릿지 구조의 인버터일 수 있다. 전력 변환부(110)는 제1 스위치 내지 제4 스위치를 포함할 수 있다.
송신측 공진 네트워크(120)는 전력 변환부(110)와 연결될 수 있다.
송신측 공진 네트워크(120)는 송신측 공진 인덕터(L1), 제1 송신측 공진 커패시터(Cf1) 및 제2 송신측 공진 커패시터(Cp1)를 포함할 수 있다.
제1 송신측 공진 커패시터(Cf1) 및 제2 송신측 공진 커패시터(Cp1)는 직렬 연결된 상태로 송신 패드(130)의 송신 코일과는 병렬 연결될 수 있다. 다시 말하면, 제1 송신측 공진 커패시터(Cf1)의 일단은 제2 송신측 공진 커패시터(Cp1)의 일단과 연결되고, 제1 송신측 공진 커패시터(Cf1)의 타단은 송신 패드(130)의 송신 코일 일단과 연결될 수 있으며, 송신 코일의 타단은 제2 송신측 공진 커패시터(Cp1)의 타단과 연결될수 있다. 또한, 제1 송신측 공진 커패시터(Cf1)의 일단 및 제2 송신측 공진 커패시터(Cp1)의 일단은 송신측 공진 인덕터(L1)와 연결될 수 있다. 이와 같은 송신측 공진 네트워크는 전력 변환부(110)를 구성하는 한 쌍의 레그를 연결하는 입력 전압선 상에 구현될 수 있다. 즉, 송신측 공진 인덕터(L1) 및 제2 송신측 공진 커패시터(Cp1)의 타단이 각각 전력 변환부(110)와 연결될 수 있다.
송신 패드(130)는 자성 소재의 패드를 포함할 수 있다. 송신 패드(130)는 페라이트 또는 페라이트가 포함된 복합 소재를 포함할 수 있다. 송신 패드(130)는 평판형, 계단형 또는 샌드위치 구조를 포함할 수 있다. 송신 패드(130)의 내부에는 송신 코일이 포함될 수 있다. 송신 코일은 자기장(magnetic field)를 매개로 물리적인 전극간의 접촉 없이 전기 에너지를 수신 코일에 전달할 수 있다.
무선 전력 수신부(200)는 수신 패드(210), 수신측 공진 네트워크(220), 정류부(230) 및 부하부(240)를 포함할 수 있다.
수신 패드(210)는 자성 소재의 패드를 포함할 수 있다. 수신 패드(210)는 페라이트 또는 페라이트가 포함된 복합 소재를 포함할 수 있다. 수신 패드(210)의 내부에는 수신 코일이 포함될 수 있다.
수신측 공진 네트워크(220)는 송신측 공진 네트워크(120)와 동일하게 구성될 수 있다. 수신측 공진 네트워크(220)는 수신측 공진 인덕터(L2), 제1 수신측 공진 커패시터(Cf2) 및 제2 수신측 공진 커패시터(Cp2)로 구성될 수 있다. 이때, 제1 수신측 공진 커패시터(Cf2) 및 제2 수신측 공진 커패시터(Cp2)는 직렬 연결된 상태로, 수신 패드(210)의 수신 코일과는 병렬 연결될 수 있다. 다시 말하면, 제1 수신측 공진 커패시터(Cf2)의 일단은 제2 수신측 공진 커패시터(Cp2)의 일단과 연결되고, 제1 수신측 공진 커패시터(Cf2)의 타단은 수신 코일의 일단과 연결될 수 있으며, 수신 코일의 타단은 제2 수신측 공진 커패시터(Cp2)의 타단과 연결될 수 있다. 또한, 제1 수신측 공진 커패시터(Cf2)의 일단 및 제2 수신측 공진 커패시터(Cp2)의 일단은 수신측 공진 인덕터(L2)와 연결될 수 있다. 이와 같은 수신측 공진 네트워크(220)는 정류 브릿지를 구성하는 한 쌍의 레그를 연결하는 출력 전압선 상에 구현될 수 있다. 즉, 수신측 공진 인덕터(L2) 및 제2 수신측 공진 커패시터(CP2)의 타단이 각각 정류부(230)와 연결될 수 있다.
정류부(230)는 제1 다이오드(D1) 내지 제4 다이오드(D4)가 마련된 풀브릿지 회로로, 제1 다이오드(D1) 내지 제4 다이오드(D4)에 의해 수신측 공진 네트워크로부터 전달 받는 전압을 정류하여 부하부(240)로 전달할 수 있다.
부하부(240)는 병렬로 연결된 출력 커패시터(Co) 및 부하 저항(RL)으로 구성되며, 이때, 부하 저항(RL)는 배터리일 수 있다. 출력 커패시터(Co)의 양단은 정류부(230)를 구성하는 풀브릿지 회로의 상측 접점 및 하측 접점에 각각 연결되어, 정류부(230)를 통해 정류된 출력 전압을 전달받을 수 있다.
한편, 송신측 공진 네트워크(120)와 수신측 공진 네크워크(220)는 송신 패드(130)의 송신 코일과 수신 패드(210)의 수신 코일 사이의 임피던스를 보상할 수 있다.
이를 위해, 송신측 공진 네트워크(120)의 송신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스와 수신측 공진 네트워크(220)의 수신측 공진 인덕터(L2)의 인덕턴스를 설정할 수 있다. 송신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스와 수신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스는 송수신 코일의 크기 및 무게의 제한 사항에 기반하여 설정될 수 있다.
수학식 1과 같이, 무선 전력 송수신 장치(1000)의 출력 전류(Io)는 송신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스 값과 수신측 공진 인덕터(L2)의 인덕턴스 값의 곱에 반비례할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020090334982-pat00001
수학식 2와 같이, 무선 전력 송수신 장치(1000)의 송신 코일 전류(Ip)는 송신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스 값과 반비례할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112020090334982-pat00002
수학식 3과 같이, 무선 전력 송수신 장치(1000)의 수신 코일 전류(Is)는 송신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스 값과 수신측 공진 인덕터(L2)의 인덕턴스 값의 제곱 값을 곱한 값에 반비례할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112020090334982-pat00003
따라서, 실시예에서는 출력 전력 결정 시 송신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스 값과 수신측 공진 인덕터(L2)의 인덕턴스 값을 비대칭으로 설계하여 송신측 전류인 송신 코일 전류(Ip)와 수신측 전류인 수신 코일 전류(Is)를 가변시킬 수 있다.
송신측 공진 인덕터(L1)의 인덕턴스 값은 수학식 4와 같이 정의할 수 있다. 여기서, γ은 임의의 계수이다.
[수학식 4]
Figure 112020090334982-pat00004
수신측 공진 인덕터(L2)의 인덕턴스 값은 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112020090334982-pat00005
여기서, L'은 수학식 6에서와 같이, 입력 전압, 코일 결합 계수, 부하저항, 송신 코일 및 수신 코일의 인덕턴스 값을 이용하여 계산될 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112022044468824-pat00006

수학식 6에서, UDC는 입력 전압을 나타내고, LP는 송신 코일의 인덕턴스 값을 나타내고, LS는 수신 코일의 인덕턴스 값을 나타내고, R0는 부하저항을 나타내고, P0는 출력 전력을 나타낸다.
실시예에서는 γ 값을 가변시켜 송신 코일 전류(Ip)와 수신 코일 전류(Is)를 가변시킬 수 있다. 예컨대, γ 값을 가변시켜 송신 코일 전류(Ip)는 감소시키고 수신 코일 전류(Is)는 증가시킬 수 있다. 이와 다르게, γ 값을 가변시켜 송신 코일 전류(Ip)는 증가시키고 수신 코일 전류(Is)는 감소시킬 수 있다.
실시예에서는 수학식 4 및 수학식 5에 의해 γ 값을 결정하게 되면, 송신 코일 전류와 수신 코일 전류가 반비례의 값을 가지도록 제어할 수 있다.
따라서, 송신 코일 전류와 수신 코일 전류를 조절하면 송신 패드(130)와 수신 패드(210)에서 발생하는 전류의 손실을 조절할 수 있으며, 이에 따라 발열량도 조절이 가능하다.
예컨대, 수신 패드(210)를 낮은 자성 특성을 가지는 소재로 적용할 경우, 수신 코일 전류(Is)를 낮추고 송신 코일 전류(Ip)를 높이면 수신 패드(210)의 발열을 감소시키는 것이 가능하여 전체 효율이 향상될 수 있다.
또한, 송신 패드(130)의 자속은 수학식 7에 의해 결정되고, 수신 패드(210)의 자속은 수학식 8에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112020090334982-pat00007
[수학식 8]
Figure 112020090334982-pat00008
수학식 7 및 수학식 8에 도시된 바와 같이, 송신 패드(130) 및 수신 패드(210)의 자속 값은 송신 코일 전류(Ip)와 수신 코일 전류(Is)에 의해 영향을 받음을 알 수 있다.
이로 인해 γ 값을 제어하게 되면 송수신 패드(130, 210)의 자속이 국부적으로 발생되지 않도록 자속 분포를 조절할 수 있게 되어 송수신 패드(130, 210)에서의 발열을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, γ값에 따른 송수신 코일 전류의 크기를 비교하면, γ 값이 1.1 이하에서는 송신 코일 전류(Ip)가 수신 코일 전류(Is) 보다 큰 값을 가짐을 알 수 있다. 반면, γ 값이 1.1을 초과하면 송신 코일 전류(Ip)가 수신 코일 전류(Is) 보다 작은 값을 가짐을 알 수 있다. 여기서, 송수신 패드(130, 210)는 자성 소재를 사용하고 출력 전력은 6.6kW임을 전제로 하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이와 동일한 조건에서 도 4에 도시된 바와 같이, γ값에 따른 송수신 패드(130, 210)의 자속을 살펴보면, 0.9 이하에서는 송신 코일의 자속이 수신 코일의 자속 보다 큰 값을 가짐을 알 수 있고, 반면, γ 값이 0.9를 초과하면 송신 코일의 자속이 수신 코일의 자속 보다 작은 값을 가짐을 알 수 있다. 여기서, 송수신 패드(130, 210)는 자성 소재를 사용하고 출력 전력은 6.6kW임을 전제로 하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이와 같이, γ 값을 0.9 이하로 설정하게 되면 전류 및 자속을 조절하게 되어 수신 패드(210)에서의 발열을 감소시킬 수 있게 된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, γ이 0.8일 때의 송수신 패드(130, 210)의 자속 분포를 살펴보면, 자속의 분포가 송수신 패드(130, 210)의 전 영역에 고르게 분포된 것을 알 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, γ이 1.2일 때의 송수신 패드(130, 210)의 자속 분포를 살펴보면, 자속의 분포가 송수신 패드(130, 210)에 국부적으로 분포된 것을 알 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, γ 값에 따른 수신 패드(210)의 각부의 온도 변화를 살펴보면, γ 값이 0.9 이하인 경우 γ 값이 0.9 초과 인 경우에 비해 수신부의 발열이 작고 시스템의 효율이 높은 것을 알 수 있다.
따라서, γ 값은 0.9 이하의 범위에서 조절하는 것이 수신 패드(210)의 발열을 최소화시키는 데 가장 효과적이며 복합체 에서 더욱 효과가 뛰어나다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
120: 송신측 공진 네트워크
130: 송신 패드
210: 수신 패드
220: 수신측 공진 네트워크

Claims (11)

  1. 송신 패드 및 송신측 공진 인덕터 포함하는 무선 전력 송신 장치로부터 송신된 전력을 수신하도록 마련되는 수신 패드; 및
    상기 수신 패드에 공급되는 전력을 제어하는 수신측 공진 인덕터를 포함하는 수신측 공진 네트워크;를 포함하고,
    상기 송신 패드에 흐르는 전류가 상기 수신 패드에 흐르는 전류 보다 큰 값을 가지도록 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스를 결정하고,
    상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는,
    입력전압, 부하저항, 출력전력, 상기 송신 패드의 송신 코일과 상기 수신 패드의 수신 코일과의 결합 계수, 및 상기 송신 코일의 인덕턴스 값과 상기 수신 코일의 인덕턴스 값에 의해 결정되는 기준 인덕턴스 값에, 미리 정해진 소정의 계수를 반영하여 결정되는
    무선 전력 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 증가되면, 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 감소되고, 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 감소되면, 상기 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 증가되는 무선 전력 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 수학식 1에 의해 계산되는 무선 전력 수신 장치.
    [수학식 1]
    Figure 112022044468824-pat00027

    (여기서, L2은 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스 값이고, γ은 상기 미리 정해진 소정의 계수를 나타내고, L'는 상기 기준 인덕턴스 값으로서, 상기 입력전압, 상기 송신 패드의 송신 코일과 상기 수신 패드의 내부의 수신 코일의 결합 계수, 상기 부하저항, 상기 송신 코일 및 상기 수신 코일의 인덕턴스 값에 의해 계산되는 값임)
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수신측 공진 인덕터는 γ값을 이용하여 상기 수신 패드에 흐르는 전류를 제어하는 무선 전력 수신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 γ값은 0.9 이하의 범위에서 가변되는 무선 전력 수신 장치.
  6. 입력 전력을 AC 전력으로 변환시키는 전력 변환부;
    상기 전력 변환부로부터 변환된 전력을 제어하는 송신측 공진 네트워크; 및
    상기 제어된 전력을 수신 패드 및 수신측 공진 인덕터를 포함하는 무선 전력 수신 장치로 송신하는 송신 패드를 포함하고,
    상기 송신측 공진 네트워크는 송신측 공진 인덕터를 포함하며,
    상기 송신 패드에 흐르는 전류가 상기 수신 패드에 흐르는 전류 보다 큰 값을 가지도록 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스를 결정하고,
    상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스는,
    입력전압, 부하저항, 출력전력, 상기 송신 패드의 송신 코일과 상기 수신 패드의 수신 코일과의 결합 계수, 및 상기 송신 코일의 인덕턴스 값과 상기 수신 코일의 인덕턴스 값에 의해 결정되는 기준 인덕턴스 값에, 미리 정해진 소정의 계수를 반영하여 결정되는
    무선 전력 송신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 증가되면, 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 감소되고, 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 감소되면, 상기 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 증가되는 무선 전력 송신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스는 수학식 2에 의해 계산되는 무선 전력 송신 장치.
    [수학식 2]
    Figure 112022044468824-pat00024

    (여기서, L1은 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스 값이고, γ은 상기 미리 정해진 소정의 계수를 나타내고, L'는 상기 기준 인덕턴스 값으로서, 상기 입력전압, 상기 송신 패드의 송신 코일과 상기 수신 패드의 내부의 수신 코일의 결합 계수, 상기 부하저항, 상기 송신 코일 및 상기 수신 코일의 인덕턴스 값에 의해 계산되는 값임)
  9. 제8항에 있어서,
    상기 송신측 공진 인덕터는 γ값을 이용하여 상기 송신 패드에 흐르는 전류를 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 γ값은 0.9 이하의 범위에서 가변되는 무선 전력 송신 장치.
  11. 전력을 송신하는 송신 패드;
    상기 송신 패드로부터 송신된 전력을 수신하는 수신 패드; 및
    상기 송신 패드와 상기 수신 패드 사이의 임피던스를 보상하는 공진 네트워크를 포함하고,
    상기 공진 네트워크는 송신측 공진 인덕터를 포함하는 송신측 공진 네트워크와 수신측 공진 인덕터를 포함하는 수신측 공진 네트워크를 포함하고,
    상기 송신 패드에 흐르는 전류가 상기 수신 패드에 흐르는 전류 보다 큰 값을 가지도록 상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스와 상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스가 결정되고,
    상기 송신측 공진 인덕터의 인덕턴스는,
    상기 송신 패드의 송신 코일과 상기 수신 패드의 수신 코일과의 결합 계수, 및 상기 송신 코일의 인덕턴스 값과 상기 수신 코일의 인덕턴스 값에 의해 결정되는 기준 인덕턴스 값에, 미리 정해진 소정의 계수를 반영하여 결정되고,
    상기 수신측 공진 인덕터의 인덕턴스는,
    상기 기준 인덕턴스 값에, 상기 미리 정해진 소정의 계수의 역수를 반영하여 결정되는
    무선 전력 송수신 장치.
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