변압기 없는 멀티레벨 MV 무선전력전송 아키텍처 연구

Transformerless Multilevel MV Inductive Power Transfer Architecture Research

연구 내용

변압기 없이 멀티레벨 컨버터·여자코일·임피던스 매칭을 구성해 중전압 계통에 적용 가능한 무선전력전송 시스템을 설계하는 연구

중전압-저전압 변환에서 기존 선로주파 변압기·고주파 변압기 의존이 부피와 비용을 증가시키는 한계를 해결하기 위해, 변압기 없는 멀티레벨 유도전력전송 구조를 제안합니다. 멀티레벨 정류·공진 인버터와 여자(급전) 코일 네트워크를 통해 수신부에 전력을 전달하며, 조화 전류·부하 의존 출력·파라미터 민감 임피던스 같은 핵심 이슈의 설계 절충을 정리합니다. 또한 여자 코일의 절연 안전성과 자기 결합 효율을 동시 고려한 설계 방법과 최적 튜닝 절차를 포함하여 중전압 계통 적용성을 높입니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

2022년에는 변압기 없이 동작하는 멀티레벨 온라인 IPT 구조를 제시하고, 여자 코일 형상과 결합 특성이 성능에 미치는 영향을 해석으로 정리했습니다. 2023년에는 부하 비의존 효율과 입력 임피던스 특성을 목표로 설계 절차를 체계화하고, 시뮬레이션과 실험 시험대로 타당성을 확인했습니다. 2024년에는 중전압 절연 요구를 만족하기 위한 여자 코일 설계 방법과 다목적 최적화를 수행하여 안전성과 효율을 함께 개선했습니다. 2025년에는 SS 튜닝 조건의 최적화를 통해 시스템 파라미터 선택의 근거를 확장하는 방향으로 연구를 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

중전압 계통 직결 무선충전
변압기 없는 파워 모듈 설계
여자코일 절연 안전 설계
임피던스 매칭 기반 효율 향상
멀티레벨 정류·인버터 통합
대용량 무선전력전송 시스템
공진 주파수 기반 튜닝
조화 전류 저감 설계
전기차 충전기 출력 안정화
시스템 파라미터 최적화 프레임