Electric vehicle (EV) market share is expected to grow rapidly, many researches on wireless charging system for EVs have been widely conducted, accordingly. Wireless charging system transmits power using transmitting and receiving coils, and coil misalignment occurs depending on the size of the vehicle and the parking state. Coil misalignment changes the degree of coupling between two coils and the change affects the overall system operation. Therefore, the design considering coil misalignment is required. In this paper, the optimal design of wireless charging system for EVs robust to coil misalignment is discussed. The coils are based on J2954 and the coupling coefficient variation depending on coil misalignment is measured by simulation. Besides, constant current (CC) and constant voltage (CV) are required for EV battery charging profile. Therefore, design method of wireless charging system implementing both charging profiles without changing the operation frequency and compensation network is provided.
전기자동차의 시장 점유율이 빠르게 성장할 것이라고 예상하고 있으며. 이에 따라 전기자동차용 무선 충전 기술에 관하여 다양하게 연구가 진행되고 있다. 무선 충전 시스템은 송, 수신 코일을 이용하여 파워를 전달하며, 차량의 크기와 주차 상태에 따라 코일의 부정합이 발생한다. 코일의 부정합은 코일간 결합 정도를 변화시키며, 이러한 변화는 전반적인 시스템 동작에 영향을 미치기 때문에 이를 고려한 설계가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 코일 부정합에 강인한 전기자동차 용 무선 충전 시스템의 최적 설계에 대해 다룬다. 코일은 J2954에서 제공하는 것을 기반으로 하며, 코일 부정합에 따른 결합계수 변화를 시뮬레이션을 통해 얻는다. 또한 배터리 충전 과정에서 정전류, 정 전압 충전 프로파일이 필수적이며, 동작 주파수의 변화 없이 한 가지의 보상기를 이용하여 두 가지 충전 프로파일을 구현할 수 있는 무선 충전 시스템의 설계 방법에 대해 제시한다.
