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동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치에 있어서, 송전코일을 통하여 무선으로 전력을 송신하도록 이루어지는 송전부; 및 수전코일을 통하여 상기 송전부로부터 송신되는 전력을 수신하는 수전부를 포함하여 구성되고, 상기 송전부는, 송전전압을 측정하기 위한 송전전압 측정부; 송전전류를 측정하기 위한 송전전류 측정부; 상기 송전코일의 인덕턴스를 제어하기 위한 송전코일 보상부; 전압 및 전류 측정값을 포함하는 각종 데이터를 송수신하기 위한 송전통신부; 및 상기 송전부의 전체적인 동작을 제어하고, 상기 송전전압 측정부 및 상기 송전전류 측정부에 의해 측정된 각각의 측정값과 상기 수전부로부터 전송되는 데이터에 근거하여 충전효율을 산출하고 모니터링하여 충전효율이 최대가 되도록 상기 송전코일 보상부를 제어하는 처리가 수행되는 송전제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 1항에 있어서, 상기 수전부는, 수전전류를 측정하기 위한 수전전류 측정부; 수전전압을 측정하기 위한 수전전압 측정부; 상기 수전코일의 인덕턴스를 제어하기 위한 수전코일 보상부; 전압 및 전류 측정값을 포함하는 각종 데이터를 송수신하기 위한 수전통신부; 및 상기 수전부의 전체적인 동작을 제어하고, 상기 수전전압 측정부 및 상기 수전전류 측정부에 의해 측정된 각각의 측정값에 근거하여 수전전력을 산출하고 상기 송전부로 전송하며, 상기 수전코일 보상부를 제어하여 충전효율이 최대가 되는 최적값을 구하고 상기 송전부로 전송하는 처리가 수행되는 수전제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 2항에 있어서, 상기 송전부는, 전력을 공급하기 위한 송전전원부; 및 충전전류 및 전압을 일정하게 제어하기 위한 스위칭회로를 더 포함하여 구성되고, 상기 수전부는, 수신된 전력신호의 정류를 위한 정류부; 및 수신된 전력이 저장되는 배터리를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 3항에 있어서, 상기 수전제어부는, 상기 수전전압 측정부 및 상기 수전전류 측정부를 통하여 수전전압과 수전전류를 측정하고, 측정된 값들로부터 수전전력을 계산하여 상기 수전통신부를 통해 상기 송전제어부로 전송하는 처리가 수행되고, 상기 송전제어부는, 상기 송전전압 측정부 및 상기 송전전류 측정부를 통하여 송전전압과 송전전류를 측정하고, 측정된 값들로부터 송전전력을 산출하며, 상기 수전제어부에서 수신된 수전전력을 산출된 송전전력으로 나눈 값에 근거하여 충전효율을 산출하는 과정을 미리 정해진 설정에 따라 반복 수행하여 충전효율을 모니터링하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 4항에 있어서, 상기 송전제어부는, 충전효율의 모니터링 중 충전효율이 미리 정해진 기준값이나 기준범위를 벗어나는 것이 감지되면 상기 수전제어부에 상기 수전코일에 대한 보상명령을 전송하고, 상기 수전제어부는, 상기 보상명령에 근거하여 상기 수전코일 보상부의 수전코일 보상 커패시터의 정전용량을 제어하여 상기 수전코일 보상 커패시터의 최소값에서 최대값까지의 값들 중에서 충전효율이 최대가 되는 최적값을 구하여 상기 송전제어부로 전송하며, 상기 송전제어부는, 수신된 상기 수전코일 보상부의 최적값에 근거하여, 상기 송전코일 보상부의 송전코일 보상 커패시터의 최소값에서 최대값까지의 값들 중에서 충전효율이 최대가 되는 최적값으로 상기 송전코일 보상 커패시터의 정전용량을 제어하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 5항에 있어서, 상기 송전코일 보상부는, 미리 정해진 정전용량을 가지는 고정 커패시터 C1와, 서로 다른 정전용량을 가지고 병렬 연결된 복수의 커패시터와 각각의 커패시터에 연결된 스위치를 포함하여 이루어지는 가변 커패시터 CA를 포함하여 구성되고, 상기 수전코일 보상부는, 미리 정해진 정전용량을 가지는 고정 커패시터 C2와, 서로 다른 정전용량을 가지고 병렬 연결된 복수의 커패시터와 각각의 커패시터에 연결된 스위치를 포함하여 이루어지는 가변 커패시터 CB를 포함하여 구성됨으로써, 각각의 스위치를 통하여 상기 가변 커패시터의 각각의 커패시터를 단락 또는 개방하는 것에 의해 보상 커패시턴스 값을 변경하여 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 6항에 있어서, 상기 송전코일 보상부(수전코일 보상부)는, fs는 스위칭회로의 스위칭 주파수, L1(L2)은 송전코일(수전코일)의 인덕턴스, L1max(L2max)는 송전코일(수전코일) 인덕턴스의 최대값, C1(C2)은 송전코일(수전코일)의 인덕턴스가 가장 큰 경우의 송전코일(수전코일) 보상 커패시턴스라 할 때, 상기 고정 커패시터 C1(C2)의 값이 이하의 수학식을 만족하는 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 7항에 있어서, 상기 송전코일 보상부(수전코일 보상부)는, 상기 송전코일(수전코일)의 인덕턴스 L1(L2)의 최소값을 L1min(L2min)라 할 때, 상기 가변 커패시터 CA(CB)의 최대값 CA,max(CB,max)이 이하의 수학식을 만족하는 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치
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제 8항에 있어서, 상기 송전코일 보상부(수전코일 보상부)는, 상기 가변 커패시터 CA(CB)의 각각의 커패시터의 값은 기본 커패시턴스 C0의 배수(C0, 2C0, 4C0, 8C0,
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제 9항에 있어서, 상기 무선충전장치는, 충전이 시작되면, 상기 수전전압 측정부 및 상기 수전전류 측정부를 통하여 수전전압 V2와 수전전류 I2의 값을 각각 측정하고, 이하의 수학식을 이용하여 상기 스위칭 회로의 스위칭주기 T 동안 등간격으로 각각의 시점 t1, t2,
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청구항 1항 내지 청구항 10항 중 어느 한 항에 기재된 동적 코일보상 기능을 가지는 무선충전장치를 이용한 무선충전방법에 있어서, 상기 무선충전장치의 수전제어부를 통하여, 상기 무선충전장치의 수전전압 측정부 및 수전전류 측정부를 통해 수전전압과 수전전류의 값을 각각 측정하고, 측정값에 근거하여 평균 수전전력을 산출하는 처리가 수행되는 수전전력 산출단계; 상기 무선충전장치의 송전제어부를 통하여, 상기 무선충전장치의 송전전압 측정부 및 송전전류 측정부를 통해 송전전압과 송전전류의 값을 각각 측정하고, 측정값에 근거하여 평균 송전전력을 산출하는 처리가 수행되는 송전전력 산출단계; 상기 송전제어부를 통하여, 각각의 수전전력과 송전전력의 값에 근거하여 충전효율을 구하고 지속적으로 모니터링하는 처리가 수행되는 충전효율 산출 및 모니터링단계; 및 상기 송전제어부를 통하여, 모니터링 중 충전효율이 미리 정해진 기준값이나 범위를 벗어나는 것이 감지되면 상기 무선충전장치의 송전코일 보상부 및 수전코일 보상부에 대한 최적의 보상 커패시턴스를 산출하고, 산출된 값에 근거하여 각각의 보상 커패시턴스를 최적값으로 제어하는 처리가 수행되는 보상단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선충전방법
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