KR20170085900A - 무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기 - Google Patents
무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170085900A KR20170085900A KR1020160005620A KR20160005620A KR20170085900A KR 20170085900 A KR20170085900 A KR 20170085900A KR 1020160005620 A KR1020160005620 A KR 1020160005620A KR 20160005620 A KR20160005620 A KR 20160005620A KR 20170085900 A KR20170085900 A KR 20170085900A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wireless power
- electromagnet
- power receiver
- receiver
- radio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 112
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
-
- H02J17/00—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H02J5/005—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
- H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
-
- H02J7/025—
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0073—Shielding materials
- H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
Abstract
본 발명의 실시 예에 따라 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 수신기를 수용하기 위한 수용부, 상기 수용부를 솔레노이드 형태로 감싸는 송신 코일, 상기 송신 코일을 솔레노이드 형태로 감싸는 차폐부, 상기 수용부의 하단에 배치되고, 상기 무선 전력 수신기를 고정시키기 위한 전자석, 상기 송신 코일을 통해 상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신할지 여부를 결정하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 무선 전력을 송신하지 않을 경우, 상기 전자석과 상기 무선 전력 수신기의 자성체간에 인력 해제 또는 척력 발생으로 인해, 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부로부터 분리되도록, 상기 전자석을 제어한다.
Description
본 발명은 무선 전력 전송 시스템에서, 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에 관한 것이다.
일반적으로 각종 전자 기기가 배터리를 구비하고, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동한다. 이때 전자 기기에서, 배터리는 교체될 수 있으며, 재차 충전될 수도 있다. 이를 위해, 전자 기기는 외부의 충전 장치와 접촉하기 위한 접촉 단자를 구비한다. 즉 전자 기기는 접촉 단자를 통해, 충전 장치와 전기적으로 연결된다. 그런데, 전자 기기에서 접촉 단자가 외부로 노출됨에 따라, 이물질에 의해 오염되거나 습기에 의해 단락(short)될 수 있다. 이러한 경우, 접촉 단자와 충전 장치 사이에 접촉 불량이 발생되어, 전자 기기에서 배터리가 충전되지 않는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전자 기기를 충전하기 위한 무선전력전송(wireless power transfer; WPT)이 제안되고 있다.
무선전력전송 시스템은 공간을 통하여 선 없이 전력을 전달하는 기술로써, 모바일(Mobile) 기기 및 디지털 가전 기기들에 대한 전력 공급의 편의성을 극대화한 기술이다.
무선전력전송 시스템은 실시간 전력 사용 제어를 통한 에너지 절약, 전력 공급의 공간 제약 극복 및 배터리 재충전을 이용한 폐 건전지 배출량 절감 등의 강점을 지닌다.
무선전력전송 시스템의 구현 방법으로써 대표적으로 자기유도방식과 자기공진방식이 있다. 자기유도방식은 두 개의 코일을 근접시켜 한쪽의 코일에 전류를 흘려 그에 따라 발생한 자속을 매개로 하여 다른 쪽의 코일에도 기전력이 발생하는 비접촉 에너지 전송기술로써, 수백 kHz의 주파수를 사용할 수 있다. 자기 공진 방식은 전자파나 전류를 이용하지 않고 전장 또는 자장만을 이용하는 자기 공명 기술로써 전력 전송이 가능한 거리가 수 미터 이상으로써, 수 MHz의 대역을 이용할 수 있다.
무선전력전송 시스템은 무선으로 전력을 전송하는 송신장치와 전력을 수신하여 배터리 등 부하를 충전하는 수신장치를 포함한다. 이때 수신장치의 충전 방식, 즉 자기 유도 방식과 자기 공진 방식 중 어느 하나의 충전 방식을 택할 수 있고, 수신장치의 충전 방식에 대응하여 무선으로 전력을 전달할 수 있는 송신장치가 개발되고 있다.
도 1을 참고하면, 무선 전력 송신 장치 1000은, 평면형 송신 코일 101 및 송신 코일 101의 자기장을 차폐하기 위한 평면형 차폐부 103을 포함한다. 마찬가지로, 무선 전력 수신 장치 2000은, 평면형 수신 코일 201 및 수신 코일 201의 자기장을 차폐하기 위한 평면형 차폐부 203을 포함한다.
사용자들은 얇은 두께의 무선 전력 송신 장치 또는 무선 전력 수신 장치를 선호한다. 따라서, 평면형 송신 코일 101 및 차폐부 103을 사용하는 무선 전력 송신 장치 1000에는, 충분한 굵기의 송신 코일 및 충분한 두께의 차폐부가 탑재되기 어렵다. 마찬가지로, 평면형 수신 코일 201 및 차폐부 203을 사용하는 무선 전력 수신 장치 2000에는, 충분한 굵기의 수신 코일 및 충분한 두께의 차폐부가 탑재되기 어렵다.
또한, 평면형 코일 101 및 차폐부 103을 사용하는 무선 전력 송신 장치 1000, 평면형 코일 201 및 차폐부 203을 사용하는 무선 전력 수신 장치 2000은, 평면으로 코일을 감기 때문에, 코일 및 차폐부가 차지하지는 면적이 넓어진다.
또한, 평면형 코일 및 차폐부를 사용하는 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 송신 코일 및 수신 코일간의 거리 d가 5mm 이상이 될 경우, 충전 효율이 급격히 저하된다.
따라서, 평면형 코일 및 차폐부를 사용하는 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치가 요구된다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 충분한 굵기의 송신 코일 및 수신 코일, 충분한 두께의 차폐부를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 좁은 면적을 이용하여 무선으로 전력을 송수신한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 송수신 시, 상기 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치가 상호간에 결합한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 송수신이 종료될 시, 상기 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치가 상호간에 분리된다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 수신기를 수용하기 위한 수용부, 상기 수용부를 솔레노이드 형태로 감싸는 송신 코일, 상기 송신 코일을 솔레노이드 형태로 감싸는 차폐부, 상기 수용부의 하단에 배치되고, 상기 무선 전력 수신기를 고정시키기 위한 전자석, 상기 송신 코일을 통해 상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신할지 여부를 결정하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 무선 전력을 송신하지 않을 경우, 상기 전자석과 상기 무선 전력 수신기의 금속체간의 인력 해제 또는 척력으로 인해 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부로부터 분리되도록, 상기 전자석을 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신기는, 코어를 솔레노이드 형태로 감싸는 수신 코일, 상기 코어의 하단에 배치되는 금속체를 포함하고, 상기 금속체는, 상기 수신 코일이 상기 무선 전력을 수신하지 않을 경우, 상기 무선 전력 송신기의 전자석 및 상기 자성체간의 인력 해제 또는 척력으로 인해, 상기 무선 전력 수신기를 상기 무선 전력 송신기로부터 분리시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 동작 방법은, 대기하는 과정, 무선 전력 수신기와 핑 신호를 송수신하는 과정, 상기 무선 전력 수신기를 인증하는 과정, 상기 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 과정, 상기 무선 전력 송신을 종료하는 과정을 포함하고, 상기 무선 전력 수신기를 인증하는 과정은, 상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신부의 수용부에 삽입되었음을 인지하는 과정을 포함하고, 상기 무선 전력 송신을 종료하는 과정은, 상기 무선 전력 송신기의 전자석과 상기 무선 전력 수신기의 금속체간의 인력 해제 또는 척력으로 인해 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부로부터 분리되도록, 상기 전자석을 제어하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 동작 방법은, 상기 무선 전력 송신기로, 상기 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 정보를 송신하는 과정, 상기 무선 전력 송신기의 전자석 및 상기 무선 전력 수신기의 금속체간의 인력으로 인해, 상기 무선 전력 송신기에 고정되는 과정, 상기 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 과정, 상기 무선 전력 수신기의 배터리에 대한 충전이 완료되었음을 알리는 정보를 상기 무선 전력 송신기로 송신하는 과정, 상기 무선 전력 송신기의 전자석 및 상기 무선 전력 수신기의 금속체간의 인력 해제 또는 척력으로 인해, 상기 무선 전력 수신기로부터 분리되는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 충분한 굵기의 송신 코일 및 수신 코일, 충분한 두께의 차폐부를 구비함으로써, 무선 전력 송수신 효율이 증가될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 좁은 면적을 이용하여 무선으로 전력을 송수신함으로써, 무선 전력을 송수신하기 위한 일정 크기 이하의 면적에서도 무선 전력을 송수신할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 송수신 시, 상기 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치가 상호간에 결합함으로써, 무선 전력 송수신 효율이 증가되고, 안정적으로 무선 전력을 송수신할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 송수신이 종료될 시, 상기 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치가 상호간에 분리됨으로써, 무선 전력 송수신 효율이 증가되고, 안정적으로 무선 전력을 송수신할 수 있다.
도 1은 종래기술의 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 각각의 코일 및 차폐부를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자기 유도 방식 등가회로이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 송신장치를 나타낸 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 수신부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송 시스템의 동작 흐름도로써, 무선 전력 송신 장치의 동작 상태를 중심으로 한 동작 흐름도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 구조를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 블록 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 동작 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 동작 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자기 유도 방식 등가회로이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 송신장치를 나타낸 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 수신부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력전송 시스템의 동작 흐름도로써, 무선 전력 송신 장치의 동작 상태를 중심으로 한 동작 흐름도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 구조를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 블록 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 동작 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 동작 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 의한 코일 장치와 코일 장치의 제조 방법 및 코일 장치를 포함하는 무선전력전송장치 그리고 무선전력수신장치 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면들은, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 실시 예는 무선 전력 전송을 위하여 저주파(50kHz)부터 고주파(15MHz)까지의 다양한 종류의 주파수 대역을 선택적으로 사용하며, 시스템 제어를 위하여 데이터 및 제어신호를 교환할 수 있는 통신시스템을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시 예는 배터리를 사용하거나 필요로 하는 전자기기를 사용하는 휴대단말 산업, 스마트 시계 산업, 컴퓨터 및 노트북 산업, 가전기기 산업, 전기 자동차 산업, 의료기기 산업, 로봇 산업 등 다양한 산업분야에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 하나 또는 복수개의 전송 코일을 사용하여 한 개 이상의 다수기기에 전력 전송이 가능한 시스템을 고려할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 스마트폰, 노트북 등 모바일 기기에서의 배터리 부족문제를 해결할 수 있고, 일 예로 테이블에 무선 충전 패드를 놓고 그 위에서 스마트폰, 노트북을 사용하면 자동으로 배터리가 충전되어 장시간 사용할 수 있게 된다. 또한 카페, 공항, 택시, 사무실, 식당 등 공공장소에 무선 충전 패드를 설치하면 모바일 기기 제조사별로 상이한 충전단자에 상관없이 다양한 모바일 기기를 충전할 수 있다. 또한 무선 전력 전송 기술이 청소기, 선풍기 등의 생활가전제품에 적용되면 전원케이블을 찾아다닐 필요가 없게 되고 가정 내에서 복잡한 전선이 사라지면서 건물 내 배선이 줄고 공간활용 폭도 넓어질 수 있다. 또한 현재의 가정용 전원으로 전기 자동차를 충전할 경우 많은 시간이 소요되지만 무선전력전송 기술을 통해서 고전력을 전송한다면 충전시간을 줄일 수 있게 되고 주차장 바닥에 무선충전시설을 설치하게 되면 전기 자동차 주변에 전원 케이블을 준비해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어와 약어는 다음과 같다.
무선 전력 전송 시스템 (wireless power transfer system): 자기장 영역 내에서 무선 전력 전송을 제공하는 시스템을 의미한다.
무선 전력 송신 장치(wireless power transfer system-charger; power transfer unit: PTU): 자기장 영역 내에서 무선 전력 수신 장치로 무선으로 전력을 전송하며, 시스템 전체를 관리하는 장치로 송신 장치 또는 무선 전력 송신기 또는 송신기로 지칭될 수 있다.
무선 전력 수신 장치(wireless power receiver system-device; power receiver unit: PRU): 자기장 영역 내에서 무선 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 장치로 수신 장치 또는 무선 전력 수신기 또는 수신기로 지칭될 수 있다.
충전 영역(charging area): 자기장 영역 내에서 무선 전력 전송이 이루어지는 영역이며, 응용 제품의 크기, 요구 전력, 동작주파수에 따라 변할 수 있다.
S 파라미터(scattering parameter): S 파라미터는 주파수 분포상에서 입력전압 대 출력전압의 비로 입력 포트 대 출력 포트의 비(transmission; S21) 또는 각각의 입/출력 포트의 자체 반사값, 즉 자신의 입력에 의해 반사되어 돌아오는 출력의 값(reflection; S11, S22)이다.
품질 지수 Q(quality factor): 공진에서 Q의 값은 주파수 선택의 품질을 의미하고 Q 값이 높을수록 공진 특성이 좋으며, Q 값은 공진기에서 저장되는 에너지와 손실되는 에너지의 비로 표현된다.
무선으로 전력을 전송하는 방식은, 대표적으로, 자기 유도 방식과 자기 공진 방식이 있다.
자기 유도 방식은 소스 인덕터(Ls)를 서로 근접시켜 한쪽의 소스 인덕터(Ls)에 전류를 흘리면 발생하는 자속을 매개로 부하 인덕터(Ll)에도 기전력이 발생하는 비접촉 에너지 전송기술이다. 그리고 자기 공진 방식은 2개의 공진기를 결합하는 것으로 2개의 공진기 간의 고유 주파수에 의한 자기 공진이 발생하여 동일 주파수로 진동 하면서 동일 파장 범위에서 전기장 및 자기장을 형성시키는 공명 기법을 활용하여 에너지를 무선으로 전송하는 기술이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자기 유도 방식의 등가회로이다.
도 2를 참조하면, 자기 유도 방식 등가회로에서 송신 장치 1000은 전원을 공급하는 장치에 따른 소스 전압(Vs), 소스 저항(Rs), 임피던스 매칭을 위한 소스 커패시터(Cs) 그리고 수신 장치 2000과의 자기적 결합을 위한 소스 코일(Ls)로 구현될 수 있고, 수신 장치 2000은 수신 장치의 등가 저항인 부하 저항(Rl), 임피던스 매칭을 위한 부하 커패시터(Cl) 그리고 송신 장치 1000과의 자기적 결합을 위한 부하 코일(Ll)로 구현될 수 있고, 소스 코일(Ls)과 부하 코일(Ll)의 자기적 결합 정도는 상호 인덕턴스(Msl)로 나타낼 수 있다.
도 2에서 임피던스 매칭을 위한 소스 커패시터(Cs)와 부하 커패시터(Cl)이 없는 오로지 코일로만 이루어진 자기 유도 등가회로로부터 입력전압 대 출력전압의 비(S21)를 구하여 이로부터 최대 전력 전송 조건을 찾으면 최대 전력 전송 조건은 이하 수학식 1을 충족한다.
상기 수학식 1에 따라 송신 코일(Ls)의 인덕턴스와 소스 저항(Rs)의 비와 부하 코일(Ll)의 인덕턴스와 부하 저항(Rl)의 비가 같을 때 최대 전력 전송이 가능하다. 인덕턴스만 존재하는 시스템에서는 리액턴스를 보상할 수 있는 커패시터가 존재하지 않기 때문에 최대 전력 전달이 이루이지는 지점에서 입/출력 포트의 자체 반사값(S11)의 값은 0이 될 수 없고, 상호 인덕턴스(Msl) 값에 따라 전력 전달 효율이 크게 변화할 수 있다. 그리하여 임피던스 매칭을 위한 보상 커패시터로써 송신장치에 소스 커패시터(Cs)가 부가될 수 있고, 수신 장치 2000에 부하 커패시터(Cl)가 부가될 수 있다. 상기 보상 커패시터(Cs, Cl)는 예로 수신 코일(Ls) 및 부하 코일(Ll) 각각에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 또한 임피던스 매칭을 위하여 송신 장치 1000 및 수신 장치 2000 각각에는 보상 커패시터 뿐만 아니라 추가적인 커패시터 및 인덕터와 같은 수동 소자가 더 부가될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 무선 전력 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 1000은, 전력 변환부 1100, 송신 코일부 1300, 제어 및 통신부 1500을 포함할 수 있다.
전력 변환부 1100은, 입력되는 직류 또는 교류 신호를 전력 변환하여 교류 신호로 출력할 수 있다. 송신 코일부 1300은, 전력 변환부 1100으로부터 출력되는 교류 신호에 기초하여 자기장을 생성하여 충전 영역 내의 무선 전력 수신 장치 2000에 전력을 송신할 수 있다. 제어 및 통신부 1500은, 전력 변환부 1100 및 송신 코일부 1300의 전력 변환을 제어할 수 있다. 제어 및 통신부 1500은, 전력 변환부 1100의 출력 신호의 진폭과 주파수를 조절할 수 있다. 제어 및 통신부 1500은, 전력 변환부 1100 및 송신 코일부 1300으로부터 임피던스, 전압, 전류 중 적어도 하나의 정보를 센싱할 수 있다. 제어 및 통신부 1500은 인-밴드(in-band) 방식 또는 아웃-오브-밴드(out-of-band) 방식으로 상기 무선 통신을 수행할 수 있다. 제어 및 통신부 1500은, 제어부 1510 및 통신부 1520을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 제어 및 통신부 1500은, 제어부 1510 및 통신부 1520으로 분리될 수 있다.
전력 변환부 1100은, 인버터로 지칭될 수 있다. 전력 변환부 1100은, 교류신호를 직류로 변환하는 전력 변환부, 직류의 레벨을 가변하여 직류를 출력하는 전력 변환부, 직류를 교류로 변환하는 전력 변환부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 송신 코일부 1300은 코일, 및 코일과 공진할 수 있는 임피던스 매칭부를 포함할 수 있다. 또한 제어 및 통신부 1500은, 임피던스, 전압, 전류 정보를 센싱하기 위한 센싱부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 송신 장치 1000은, 인버터 1100, 코일 선택부 1200, 송신코일부 1300, 전류 감지부 1300 그리고 제어 및 통신부 1500을 포함할 수 있다.
인버터 1100은, 전력 공급 장치(미도시)로부터 전력을 입력 받을 수 있다. 인버터 1100은, 전력 공급 장치로부터 입력되는 직류 신호를 교류 신호로 변환하고, 변환된 교류 신호의 주파수를 조절할 수 있는 시스템으로 이를 구현하는 예로 하프 브릿지 인버터(half bridge inverter) 또는 풀 브릿지 인버터(full bridge inverter)가 있다. 그리고 무선 전력 전송 시스템은 직류를 교류로 변환하는 다양한 증폭기가 적용될 수 있고, 예로 A급, B급, AB급, C급, E 급 F급 증폭기가 있다. 또한 인버터 1100은 출력 신호의 주파수를 생성하는 오실레이터(ocillator)와 출력 신호를 증폭하는 파워 증폭부를 포함할 수 있다. 인버터 1100은, 전력 변환부로 지칭될 수 있다.
코일 선택부 1200은, 송신 코일부 1300에 포함되는 복수개의 코일들 중 무선으로 전력을 송신하기 위한 적어도 하나의 코일을 선택한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 송신 코일부 1300은 하나의 코일을 포함할 수 있다.
송신 코일부 1300이 복수개의 코일들을 포함할 경우, 복수개의 코일들은, 서로 이격되어 배치되거나 서로 중첩되어 배치될 수 있다. 복수개의 코일들이 중첩되어 배치되는 경우 중첩되는 면적은 자속 밀도의 편차를 고려하여 결정할 수 있다. 또한 송신 코일부 1300을 제작할 때 내부 저항 및 방사 저항을 고려하여 제작할 수 있고, 이때 저항 성분이 작으면 품질 지수(quality factor)가 높아지고 전송 효율이 상승할 수 있다.
전류 감지부 1400은, 송신 코일부 1300으로부터 발생한 전류를 감지할 수 있다. 즉, 전류 감지부 1400은, 송신 코일부 1300이 무선 전력을 송신하는지 여부를 감지할 수 있다. 또한, 전류 감지부 1400은, 송신 코일부 1300이 무선 전력을 송신하는지 여부를 알리는 정보를 제어 및 통신부 1500으로 송신할 수 있다.
제어 및 통신부 1500은, 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤유닛(micro controller unit; MCU) 또는 마이콤(micom)이라고 지칭될 수 있다. 제어 및 통신부 1500은, 수신 장치 2000과 통신을 수행할 수 있고, 통신 방식의 일 예로 블루투스, NFC, Zigbee 등의 근거리 통신 방식을 이용할 수 있다. 제어 및 통신부 1500과 수신 장치 2000은, 상호 간에 충전 상황 정보 및 충전 제어 명령 등의 송수신을 진행할 수 있다. 상기 충전 상황 정보는 무선 전력 수신 장치 2000의 개수, 배터리 잔량, 충전 횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 그리고 송신 장치 1000의 전송 전력량 등을 포함할 수 있다. 또한 제어 및 통신부 1500은, 수신 장치 2000의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있고, 상기 충전 기능 제어 신호는 무선 전력 수신 장치 2000을 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 무선 전력 전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 무선 전력 수신 장치를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치 2000은, 무선 전력 수신기 또는 수신 장치 또는 수신기로 지칭될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 송신 장치 1000과 송신 장치 1000로부터 무선으로 전력을 전송 받는 수신 장치 2000을 포함할 수 있다. 수신 장치 2000은, 수신 코일부 2100, 전력 변환부 2200, 제어 및 통신부 2300, 부하 2400을 포함할 수 있다.
수신 코일부 2100은, 송신 장치 1000으로부터 전송되는 교류 신호를 수신할 수 있다. 전력 변환부 2200은, 수신 코일부 2100으로부터의 교류 전력을 전력 변환하여 직류 신호로 출력할 수 있다. 전력 변환부 2200은 교류신호를 직류로 변환하는 전력 변환부, 직류의 레벨을 가변하여 직류를 출력하는 전력 변환부, 직류를 교류로 변환하는 전력 변환부를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 전력 변환부 2200은, 수신 장치 2000과 별도의 구성일 수 있다.
제어 및 통신부 2300은, 수신 코일부 2100의 전류 전압을 센싱할 수 있다. 제어 및 통신부 2300은, 전력 변환부 2200의 전력 변환을 제어할 수 있다. 제어 및 통신부 2300은, 전력 변환부 2200의 출력 신호의 레벨을 조절할 수 있다. 제어 및 통신부 2300은, 전력 변환부 2200의 입력 또는 출력 전압이나 전류를 센싱할 수 있다. 제어 및 통신부 2300은, 전력 변환부 2200의 출력 신호가 부하 2400으로 송신되었는지 여부를 제어할 수 있다. 제어 및 통신부 2300은, 제어부 2310 및 통신부 2320으로 분리될 수 있다.
부하 2400은, 전력 변환부 2200으로부터 출력되는 직류 신호를 수신하여 충전할 수 있다. 부하 2400은, 배터리 2410 및 배터리 관리부 2420을 포함할 수 있다. 배터리 관리부 2420은, 배터리 2410의 충전 상태를 감지하여 배터리 2510으로 인가되는 전압과 전류를 조절할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 수신 장치 2000은, 수신 코일부 2100, 전력 변환부 2200, 제어 및 통신부 2300, 부하 2400, 통신 변조기 2500, 출력 해제부 2600을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 전력 변환부 2200은, 정류 회로부로 지칭될 수 있다.
수신 코일부 2100은, 근거리 통신용 안테나(near field communication, NFC)와 함께 수신 장치 2000에 배치될 수 있다. 수신 코일부 2100은 송신 코일부 2100과 동일한 구조일 수도 있다. 상기 근거리 통신용 안테나의 치수는 수신 장치 2000의 전기적 특성에 따라 달라질 수도 있다.
정류 회로부 2200은, 수신 코일부 2100으로부터 출력되는 교류 신호를 정류하여 직류 신호를 생성한다. 정류 회로부 2200의 출력 전압은 정류 전압으로 지칭될 수 있다. 제어 및 통신부 2300은, 정류 회로부 2200의 출력 전압을 검출하거나 변경할 수 있다. 정류 회로부 2200은 직류 신호의 레벨을 부하 2400의 용량에 맞게 조정할 수 있다.
통신 변조기 2500은, 제어 및 통신부 2300으로부터의 신호를 변조할 수 있다. 출력 해제부 2600은, 부하 2400으로의 전력 공급을 제어할 수 있다. 예를 들어, 출력 해제부 2600은, 제어 및 통신부 2300의 제어 신호에 따라, 부하 2400으로 전력이 공급되지 않을 경우, 출력 해제부 2600에 포함된 스위치를 오프(off)할 수 있다.
부하 2400은, 배터리, 디스플레이, 음성 출력 회로, 메인 프로세서, 배터리 관리부 그리고 각종 센서들을 포함할 수 있다. 부하 2400은 도 4a와 같이 배터리 2410 및 배터리 관리부 2420을 포함할 수 있다.
제어 및 통신부 2300은, 송신 장치 1000으로부터 수신하는 웨이크-업 전력에 의해 활성화될 수 있다. 제어 및 통신부 2300은, 송신 장치 1000과 통신을 수행하고, 수신 장치 2000의 서브 시스템의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 무선 전력 전송 시스템의 신호의 크기와 주파수 관계를 살펴보면, 자기 유도 방식의 무선 전력 전송의 경우, 송신 장치 1000의 전력 변환부 1100은 직류 신호를 인가받아 KHz대(예를 들어 125KHz)의 교류 신호를 출력할 수 있다. 그리고 수신 장치 2000의 전력 변환부 2200은 KHz대(예를 들어 125KHz)의 교류 신호를 입력받아 수V 내지 수십V, 수백V대(예를 들어 10V~20V)의 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 또한, 수신 장치 2000의 전력 변환부 2200은, 부하 2400에 적합한, 예를 들어 5V의 직류 신호를 출력하여 부하 2400에 전달할 수 있다.
도 5는 무선전력전송 시스템의 동작 흐름도로써, 무선 전력 송신 장치의 동작 상태를 중심으로 한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 송신부 1000은 대기(Standby) 상태 501, 디지털 핑(Digital ping) 상태 503, 인증(Identification) 상태 505, 전력 전달(Power Transfer) 상태 507 및 충전 종료(End of Charge; EOC) 상태 509를 가질 수 있다.
[대기 상태 501]
송신부 1000에 외부로부터 전원이 인가되어 송신부 1000이 시동되는 경우, 송신부 1000은 대기 상태가 될 수 있다. 대기 상태에 있는 송신부 1000은 충전 영역에 배치된 객체(object)(예를 들어 수신부 2000이나 금속성 이물질(foreign object; FO))의 존재 여부를 검출할 수 있다.
송신부 1000이 충전 영역에 객체의 존재를 검출하는 방법으로는 자속의 변화, 객체와 송신부 1000 사이의 커패시턴스의 변화나 인덕턴스의 변화 또는 공진 주파수 쉬프트(freqency shift)를 모니터링 함으로써 객체를 검출할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
송신부 1000이 충전 영역 내의 수신부 2000인 객체를 검출하면 다음 단계인 디지털 핑 상태로 넘어갈 수 있다.
[디지털 핑 상태 503]
디지털 핑 상태에서 송신부 1000은, 충전 가능한 수신부 2000과 접속되고, 송신부 1000으로부터 제공되는 무선 전력으로 충전이 가능한 유효한 수신부 2000인지 확인한다. 그리고 송신부 1000은, 충전 가능한 수신부 2000과 연결되기 위하여 기 설정된 주파수와 타이밍을 가진 디지털 핑을 생성하여 출력할 수 있다.
만약 디지털 핑을 위한 충분한 전력 신호를 수신부 2000으로 전달되면 수신부 2000은 통신 프로토콜에 따라 상기 전력 신호를 변조함으로써 상기 디지털 핑에 대해 응답할 수 있다. 그리고 만약 송신부 1000이 수신부 2000으로부터 유효한 신호를 수신하면 전력 신호를 제거하지 않은 상태로 인증 상태로 넘어갈 수 있다. 그리고 만약 수신부 2000으로부터 충전 종료(EOC) 요청이 수신되는 경우 송신부 1000은 충전 종료 상태로 넘어갈 수 있다.
또한 유효한 수신부 2000이 검출되지 않는 경우나 디지털 핑에 대한 객체의 응답 시간이 기 설정된 시간을 초과한 경우 송신부 1000은 전력 신호를 제거하여 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다.
[인증 상태 505]
송신부 1000의 디지털 핑에 따른 수신부 2000의 응답이 완료되면 송신부 1000은 송신부 1000의 인증 정보를 수신부 2000에 전송하여 송신부 1000 및 수신부 2000 상호간의 호환성을 확인할 수 있다. 그리고 호환성이 확인되면 수신부 2000은 인증 정보를 송신부 1000에 전송할 수 있다. 그리고 송신부 1000은 수신부 2000의 인증 정보를 확인할 수 있다.
송신부 1000은 상호간의 인증이 완료되면 전력 전송 상태로 넘어가고, 인증이 실패 하였거나, 기 설정된 인증 시간을 초과한 경우에는 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다.
[전력 전송 상태 507]
송신부 1000의 통신 및 제어부 1500은, 수신부 2000으로부터 제공받은 제어 데이터를 기초하여 송신부 1000을 제어함으로써 수신부 2000에 충전 전력을 제공할 수 있다.
나아가 송신부 1000은, 적절한 동작 범위를 벗어나지 않았는지 또는 FOD(foreign object detection)에 따른 안정성이 문제되지 않는지 검증할 수 있다.
또한 송신부 1000은, 수신부 2000으부터 충전 종료 요청 신호를 수신하거나, 기 설정된 한계 온도치를 초과하는 경우, 송신부 1000은 전력 전송을 중단할 수 있고 충전 종료 상태로 넘어갈 수 있다.
또한 전력을 전송하기 적당하지 않은 상황으로 변한 경우, 전력 신호는 제거되고 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다. 그리고 수신부 2000이 제거된 후 다시 수신부 2000이 충전 영역에 들어오면 전술한 사이클이 다시 진행할 수 있다.
또한 수신부 2000의 부하 2400의 충전 상태에서 따라서 다시 인증 상태로 돌아가 부하 2400의 상태 정보를 기초로 조절된 충전 전력을 수신부 2000에 제공할 수 있다.
[충전 종료 상태 (509)]
송신부 1000은 수신부 2000으로부터 충전이 완료 되었다는 정보를 수신하거나, 수신부 2000이 기 설정된 온도 이상으로 상승했다는 정보를 수신하는 경우 충전 종료 상태로 넘어갈 수 있다.
송신부 1000이 수신부 2000으로부터 충전 완료 정보를 수신한 경우 송신부 1000은 전력 전송을 중단할 수 있고, 일정 시간 동안 대기할 수 있다. 그리고 일정 시간이 경과된 후 송신부 1000은 충전 영역에 배치된 수신부 2000과 연결되기 위하여 디지털 핑 상태로 진입할 수 있다.
그리고 송신부 1000이 수신부 2000으로부터 기 설정된 온도를 초과했다는 정보를 수신한 경우, 일정 시간 동안 대기할 수 있다. 그리고 일정 시간 경과 후 송신부 1000은 충전 영역에 배치된 수신부 2000과 접속되기 위하여 디지털 핑 상태로 진입 할 수 있다.
또한 송신부 1000은 일정 시간 동안 충전 영역에서 수신부 2000이 제거되었는지 모니터링 할 수 있고, 수신부 2000이 충전 영역으로부터 제거되면 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면도이다.
도 6a를 참고하면, 무선 전력 수신기 1000은, 코어 2120을 솔레노이드 형태로 감싸는 송신 코일 2110을 포함한다. 코어 2120은, 원통 또는 육면체 구조일 수 있다. 송신 코일 2110은, 코어 2120의 형태에 따라, 원통 또는 육면체 구조로 코어 2110을 감싸는 형태로 배치될 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000을 수용하기 위한 수용 공간 1340을 포함한다. 무선 전력 송신기 1000은, 수용 공간 1340을 솔레노이드 형태로 감싸는 송신 코일 1310을 포함한다. 수용 공간 1340은, 원통 또는 육면체 구조일 수 있다. 송신 코일 1310은, 수용 공간 1340의 형태에 따라, 원통 또는 육면체 구조로 수용 공간 1340을 감싸는 형태로 배치될 수 있다.
도 6b를 참고하면, 무선 전력 수신기 2000은, 수용 공간 1340에 삽입될 수 있다. 무선 전력 수신기 2000은, 무선 전력 송신기 1000으로, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 정보를 송신할 수 있다. 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000으로부터, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 정보를 수신할 수 있다. 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 정보에 기초하여, 무선 전력 수신기 2000을 인증할 수 있다.
도 6c를 참고하면, 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000이 인증될 경우, 송신 코일 1310을 통해, 수신 코일 2110으로 무선 전력을 송신할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 무선 전력 송신기 1000은, 상기 식별하기 위한 정보 없이, 무선 전력 수신기 2000이 수용 공간 1340에 삽입됨을 감지할 수 있다. 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000이 수용 공간 1340에 삽입되었을 경우, 송신 코일 1310을 통해, 수신 코일 2110으로 무선 전력을 송신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면도이다.
도 7을 참고하면, 무선 전력 송신기 1000은, 차폐부 1320을 더 포함할 수 있다. 차폐부 1320은, 무선 전력 송신기 1000의 송신 코일 1310을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 차폐부 1320은, 송신 코일 1310이 수신 코일 2110으로 무선 전력을 송신함에 따라 발생되는 전자기장이 외부로 방출되는 것을 차폐할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 구조를 도시한다.
도 8을 참고하면, 무선 전력 수신기 2000은, 코어 2120의 하단부에 금속체 2130을 포함할 수 있다. 금속체 2130은, 금속 또는 자석일 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 금속체 2130은, 코어 2120과 분리되어 배치될 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, 수용 공간 1340의 하단부에 전자석 1330을 포함할 수 있다. 전자석 1330은, 순수 철(pure iron) 및 상기 순수 철을 솔레노이드 형태로 감싸는 코일을 포함할 수 있다. 전자석 1330은, 철(Fe)이 포함된 금속일 수 있다. 또한, 전자석 1330은 자석일 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 단면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 블록 구성도이다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 1000은, 송신 코일부 1300, 제어부 1510, 통신부 1520을 포함한다.
송신 코일부 1300은, 송신 코일 1310, 차폐부 1320, 전자석 1330, 수용부 1340을 포함한다. 수용부 1340은, 무선 전력 수신기 2000을 수용하기 위한 공간을 의미한다. 송신 코일 1310은, 수용부 1340을 솔레노이드 형태로 감싸도록 배치될 수 있다. 차폐부 1320은, 송신 코일 1310에 의해 발생된 자기장을 차폐할 수 있다. 차폐부 1320은, 송신 코일 1310을 솔레노이드 형태로 감싸도록 배치될 수 있다. 전자석 1330은, 무선 전력 수신기 2000을 수용부 1340에 고정 또는 분리시키기 위한 자력을 발생시킨다. 전자석 1330은, 수용부 1340의 하단에 배치될 수 있다.
제어부 1510은, 송신 코일 1310을 통해 무선 전력 수신기 2000으로 무선 전력을 송신할지 여부를 결정한다. 제어부 103은, 무선 전력을 송신하지 않을 경우, 전자석 1330과 무선 전력 수신기 2000의 금속체 2130간의 인력 해제 또는 척력으로 인하여 상기 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340으로부터 분리되도록, 전자석 1330을 제어할 수 있다. 제어부 1510은, 무선 전력을 송신할 경우, 전자석 1330과 금속체 2130간에 인력이 발생하여 무선 전력 수신기 2000가 수용부 1340에 고정되도록, 전자석 1330을 제어할 수 있다.
제어부 1510은, 무선 전력을 송신할 경우, 전자석 1330에 양(+) 전압을 인가할 수 있다. 전자석 1330은, 상기 인가된 양 전압을 통해 금속체 2130에 대한 인력을 발생시켜, 무선 전력 수신기 2000을 수용부 1340에 고정시킬 수 있다.
제어부 1510은, 무선 전력을 송신하지 않을 경우, 전자석 1330에 상기 양 전압을 인가하지 않거나, 전자석 1330에 음(-) 전압을 인가할 수 있다. 전자석 1330은, 음 전압이 인가될 경우, 음 전압을 통해 금속체 2130에 대한 척력을 발생시켜, 무선 전력 수신기 2100을 수용부 1340으로부터 분리시킬 수 있다.
통신부 1520는, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 정보를, 무선 전력 수신기 2000으로부터 수신한다. 통신부 1520은, 무선 전력 수신기 2000으로부터 무선 전력 수신기 2000의 부하 2400의 충전 상태에 관한 정보를 수신한다.
제어부 1510은, 부하 2400의 충전 상태에 관한 정보에 기초하여, 상기 무선 전력의 송수신 여부를 결정한다. 제어부 1510은, 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340에 삽입되었는지 여부를 결정할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 제어부 1510 및 통신부 1520는 하나의 장치일 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 블록 구성도이다.
도 11을 참고하면, 무선 전력 수신기 2000은, 수신 코일부 2100, 제어부 2310, 통신부 2320, 부하 2400을 포함한다.
수신 코일부 2100은, 코어 2120을 포함한다. 수신 코일부 2100은 코어 2120을 솔레노이드 형태로 감싸는 수신 코일 2110을 포함한다. 수신 코일부 2100은, 코어 2120의 하단에 배치되는 금속체 2130을 포함한다. 금속체 2130은, 금속 또는 자석일 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 금속체 2130은, 코어 2120에 포함될 수 있다.
금속체 2130은, 수신 코일 2110이 무선 전력을 수신하지 않을 경우, 무선 전력 송신기 1000의 전자석 1330 및 금속체 2130 간의 인력 해제 또는 척력으로 인해, 무선 전력 수신기 2000을 무선 전력 송신기 1000으로부터 분리시킬 수 있다. 금속체 2130은, 무선 전력이 수신 코일 2110으로 수신될 경우, 전자석 1330 및 금속체 2130간의 인력으로 인해, 무선 전력 수신기 1000을 무선 전력 수신기 2000에 고정시킬 수 있다.
통신부 2320은, 무선 전력 송신기 1000으로 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 신호를 송신한다. 부하 2400은, 수신 코일 2110을 통해 수신된 무선 전력을 저장한다. 제어부 2310은, 부하 2400의 충전 상태를 결정한다. 통신부 2320은, 부하 2400의 충전 상태를 알리는 신호를 무선 전력 송신기 1000으로 송신한다. 무선 전력 수신기 2000은, 무선 전력 송신기 1000의 수용부 1340에 삽입될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 동작 순서도이다.
무선 전력 송신기 1000은, 대기 상태에 있을 수 있다.
도 12를 참고하면, 무선 전력 송신기 1000은, S1201 단계에서 무선 전력 수신기 2000으로부터 핑 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000으로부터 무선 전력 수신기 2000을 식별할 수 있는 신호를 수신할 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, S1203 단계로 진행하여, 무선 전력 수신기 2000을 인증할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 정보에 기초하여, 무선 전력 수신기 2000을 인증할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 무선 전력 송신기 1000은, 상기 인증을 통해, 무선 전력 수신기 2000이 무선 전력 송신기 1000의 수용부 1340에 삽입되었는지 여부를 결정할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 무선 전력 송신기 1000은, 상기 인증 없이, 제어부 1500을 통해 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340에 삽입되었는지 여부를 감지할 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, S1205 단계로 진행하여, 무선 전력 송신기 1000의 전자석 1330에 직류 전압을 인가한다. 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000을 인증한 후, 전자석 1330에 직류 전압을 인가한다. 무선 전력 송신기 1000은, 전자석 1330과 금속체 2130간에 인력이 발생하여 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340에 고정되도록, 전자석 1330을 제어할 수 있다. 전자석 1330은, 인가된 직류 전압으로 인해, 전자석 1330 및 무선 전력 수신기 2000의 금속체 2130간에 인력을 발생시킬 수 있다. 무선 전력 수신기 2000은, 전자석 1330 및 금속체 2130 간의 인력을 발생시켜, 무선 전력 수신기 2000을 수용부 1340에 고정시킬 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, S1207 단계로 진행하여 무선 전력 수신기 2000으로 무선 전력을 송신한다. 무선 전력 송신기 1000은, 송신 코일 1310을 통해, 무선 전력 수신기 2000의 수신 코일 2110로 무선 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 송신기 2000은, S1209 단계로 진행하여 무선 전력 송신을 종료한다. 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000으로부터, 무선 전력 수신기 2000의 부하 2400에 대한 충전이 완료되었음을 알리는 신호를 수신할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신기 1000은, 무선 전력 수신기 2000이, 무선 전력을 수신할 수 있는 범위를 벗어남을 인지할 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, S1211 단계로 진행하여, 전자석에 인가된 직류 전압을 해제할 수 있다. 또는, 전자석 1330에 음(-)의 직류 전압을 인가할 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, 전자석 1330 및 금속체 2130간의 척력이 발생하도록 전자석 1330에 음의 직류 전압을 인가할 수 있다. 무선 전력 송신기 100은, 전자석 1330 및 금속체 2130간에 발생한 척력으로 인해, 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340으로부터 분리되도록 할 수 있다.
무선 전력 송신기 1000은, 전자석 1330 및 금속체 2130간의 인력이 해제되도록 전자석 1330에 인가된 양 전압을 해제할 수 있다. 무선 전력 송신기 1000은, 전자석 1330 및 금속체 2130간의 인력이 해제로 인해, 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340으로부터 분리되도록 할 수 있다.
무선 전력 송신기 2000은, 무선 전력 송신기 1000의 전자석 1330과 무선 전력 수신기 2000의 금속체 2130간에 척력이 발생하여, 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340으로부터 분리되도록, 전자석 1330을 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기 1000은, 전자석 1330에 양(+) 전압을 인가하여, 전자석 1330 및 금속체 2130간에 발생된 인력으로 인해 무선 전력 수신기 2000이 수용부 1340에 고정되도록, 전자석 1330을 제어할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기의 동작 순서도이다.
도 13을 참고하면 무선 전력 수신기 2000은, S1301 단계에서, 무선 전력 송신기 1000으로 핑 신호를 송신할 수 있다. 상기 핑 신호는, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 신호를 의미한다. 예를 들어, 무선 전력 수신기 2000은, 무선 전력 송신기 1000으로, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 정보를 송신할 수 있다.
무선 전력 수신기 2000은, S1303 단계로 진행하여, 무선 전력 송신기 1000에 인증될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기 2000은, 무선 전력 수신기 2000을 식별하기 위한 정보에 기초하여, 무선 전력 송신기 1000으로부터 인증될 수 있다.
무선 전력 수신기 2000은, S1305 단계로 진행하여, 무선 전력 송신기 1000에 고정된다. 무선 전력 수신기 2000은, 무선 전력 송신기 1000의 전자석 1330 및 무선 전력 수신기 2000의 금속체 2130간의 인력으로 인해, 무선 전력 송신기 1000에 고정될 수 있다.
무선 전력 수신기 2000은, S1307 단계로 진행하여, 무선 전력 송신기 1000으로부터 무선 전력을 수신한다. 무선 전력 수신기 2000은, 수신 코일 2110을 통해, 무선 전력 송신기 1000의 송신 코일 1310으로부터 무선 전력을 수신할 수 있다.
무선 전력 수신기 2000은, S1309 단계로 진행하여, 충전을 종료한다. 무선 전력 수신기 2000은, 무선 전력 수신기 2000의 부하 2400에 대한 충전이 완료되었음을 알리는 정보를 상기 무선 전력 송신기 1000으로 송신한다.
무선 전력 수신기 2000은, S1311 단계에서, 무선 전력 송신기 1000으로부터 분리된다. 무선 전력 수신기 2000은, 무선 전력 송신기 1000의 전자석 1330 및 무선 전력 수신기 2000의 금속체 2130간의 인력 해제 또는 척력으로 인해, 무선 전력 수신기 2000으로부터 분리된다.
1000: 무선 전력 송신기
1300: 송신 코일부
1310: 송신 코일
1320: 차폐부
1330: 전자석
1340: 수용부
1510: 제어부
1520: 수신부
2000: 무선 전력 수신기
2100: 수신 코일부
2110: 수신 코일
2120: 코어
2130: 금속체
2310: 제어부
2320: 통신부
2400: 부하
1300: 송신 코일부
1310: 송신 코일
1320: 차폐부
1330: 전자석
1340: 수용부
1510: 제어부
1520: 수신부
2000: 무선 전력 수신기
2100: 수신 코일부
2110: 수신 코일
2120: 코어
2130: 금속체
2310: 제어부
2320: 통신부
2400: 부하
Claims (22)
- 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는,
상기 무선 전력 수신기를 수용하기 위한 수용부;
상기 수용부를 솔레노이드 형태로 감싸는 송신 코일;
상기 송신 코일을 솔레노이드 형태로 감싸는 차폐부;
상기 수용부의 하단에 배치되고, 상기 무선 전력 수신기를 고정시키기 위한 전자석;
상기 송신 코일을 통해 상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신할지 여부를 결정하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 무선 전력을 송신하지 않을 경우, 상기 전자석과 상기 무선 전력 수신기의 금속체간에 인력 해제 또는 척력으로 인해 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부로부터 분리되도록, 상기 전자석을 제어하는 무선 전력 송신기. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전자석과 상기 금속체간에 인력이 발생하여 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부에 고정되도록, 상기 전자석을 제어하는 무선 전력 송신기. - 제2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 무선 전력을 송신할 경우, 상기 전자석과 상기 금속체간에 인력이 발생하도록 상기 전자석에 양(+) 전압을 인가하고,
상기 전자석은, 상기 인가된 양 전압을 통해 상기 금속체에 대한 인력을 발생시켜, 상기 무선 전력 수신기를 상기 수용부에 고정시키는 무선 전력 송신기. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 무선 전력을 송신하지 않을 경우, 상기 전자석에 인가된 양 전압을 해제하고, 상기 양 전압 해제로 인해 상기 무선 전력 수신기를 상기 수용부로부터 분리시키는 무선 전력 송신기. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전자석에 음(-) 전압을 인가하고, 상기 음 전압을 통해 상기 전자석과 상기 자성체간에 척력을 발생시켜, 상기 무선 전력 수신기를 상기 수용부로부터 분리시키는 무선 전력 송신기. - 제1 항에 있어서,
상기 통신부는, 상기 무선 전력 수신기로부터 상기 무선 전력 수신기의 부하의 충전 상태에 관한 정보를 수신하고,
상기 제어부는, 상기 부하의 충전 상태에 관한 정보에 기초하여, 상기 무선 전력을 송신할지 여부를 결정하는 무선 전력 송신기. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부에 삽입되었는지 여부를 결정하는 무선 전력 송신기. - 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신기는,
코어를 솔레노이드 형태로 감싸는 수신 코일;
상기 코어의 하단에 배치되는 금속체를 포함하고,
상기 수신 코일이 상기 무선 전력을 수신하지 않을 경우, 상기 무선 전력 송신기의 전자석 및 상기 자성체간의 인력 해제 또는 척력으로 인해, 상기 무선 전력 수신기를 상기 무선 전력 송신기로부터 분리시키는 무선 전력 수신기. - 제8 항에 있어서,
상기 자성체는, 상기 무선 전력이 상기 수신 코일로 수신될 경우, 상기 전자석 및 금속체간의 인력으로 인해, 상기 무선 전력 수신기를 상기 무선 전력 수신기에 고정시키는 무선 전력 수신기. - 제8 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신기로 상기 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 신호를 송신하는 통신부;
상기 수신 코일을 통해 수신된 무선 전력을 저장하는 부하;
상기 부하의 충전 상태를 결정하는 제어부를 더 포함하는 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 통신부는, 상기 부하의 충전 상태를 알리는 신호를 상기 무선 전력 송신기로 송신하는 무선 전력 송신기. - 제8 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신기는, 상기 무선 전력 송신기의 수용부에 삽입되는 무선 전력 수신기. - 무선 전력 송신기의 동작 방법은,
대기하는 과정;
무선 전력 수신기와 핑 신호를 송수신하는 과정;
상기 무선 전력 수신기를 인증하는 과정;
상기 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 과정;
상기 무선 전력 송신을 종료하는 과정을 포함하고,
상기 무선 전력 수신기를 인증하는 과정은,
상기 무선 전력 수신기가 상기 무선 전력 송신부의 수용부에 삽입되었음을 인지하는 과정을 포함하고,
상기 무선 전력 송신을 종료하는 과정은,
상기 무선 전력 송신기의 전자석과 상기 무선 전력 수신기의 금속체간의 인력 해제 또는 척력으로 인해 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부로부터 분리되도록, 상기 전자석을 제어하는 과정을 포함하는 무선 전력 송신기의 동작 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 무선 전력을 송신하는 과정은,
상기 전자석과 상기 금속체간에 인력이 발생하여 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부에 고정되도록, 상기 전자석을 제어하는 과정을 포함하는 무선 전력 송신기의 동작 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 무선 전력을 송신하는 과정은,
상기 전자석에 양(+) 전압을 인가하여, 상기 전자석 및 상기 금속체간에 발생된 인력으로 인해 상기 무선 전력 수신기가 상기 수용부에 고정되도록, 상기 전자석을 제어하는 과정을 포함하는 무선 전력 송신기의 동작 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신을 종료하는 과정은,
상기 전자석에 인가된 양 전압을 해제하는 과정을 포함하고,
상기 전자석에 인가된 양 전압을 해제하는 과정은,
상기 인가된 양 전압을 해제함으로써, 상기 무선 전력 수신기를 상기 수용부로부터 분리되도록, 상기 전자석을 제어하는 과정을 포함하는 무선 전력 송신기의 동작 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신을 종료하는 과정은,
상기 전자석에 음(-) 전압을 인가하는 과정을 포함하고,
상기 전자석에 음 전압을 인가하는 과정은,
상기 음 전압을 인가하여, 상기 전자석 및 상기 금속체간에 발생된 척력으로 인해, 상기 무선 전력 수신기를 상기 수용부로부터 분리되도록, 상기 전자석을 제어하는 과정을 포함하는 무선 전력 송신기의 동작 방법. - 무선 전력 수신기의 동작 방법은,
상기 무선 전력 송신기로, 상기 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 정보를 송신하는 과정;
상기 무선 전력 송신기의 전자석 및 상기 무선 전력 수신기의 금속체간의 인력으로 인해, 상기 무선 전력 송신기에 고정되는 과정;
상기 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 과정;
상기 무선 전력 수신기의 배터리에 대한 충전이 완료되었음을 알리는 정보를 상기 무선 전력 송신기로 송신하는 과정;
상기 무선 전력 송신기의 전자석 및 상기 무선 전력 수신기의 금속체간의 인력 해제 또는 척력으로 인해, 상기 무선 전력 수신기로부터 분리되는 과정을 포함하는 무선 전력 수신기의 동작 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 자성체는, 상기 무선 전력이 상기 수신 코일로 수신될 경우, 상기 전자석 및 금속체간의 인력으로 인해, 상기 무선 전력 수신기를 상기 무선 전력 수신기에 고정시키는 무선 전력 수신기의 동작 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신기로 상기 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 신호를 송신하는 과정;
상기 수신 코일을 통해 수신된 무선 전력을 저장하는 과정;
상기 부하의 충전 상태를 결정하는 과정을 더 포함하는 무선 전력 수신기의 동작 방법. - 제20 항에 있어서,
상기 부하의 충전 상태를 알리는 신호를 상기 무선 전력 송신기로 송신하는 과정을 더 포함하는 무선 전력 송신기의 동작 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신기의 수용부에 삽입되는 과정을 더 포함하는 무선 전력 수신기의 동작 방법.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160005620A KR20170085900A (ko) | 2016-01-15 | 2016-01-15 | 무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기 |
| CN201680078790.2A CN108702033A (zh) | 2016-01-15 | 2016-12-09 | 无线电力发射器和接收器 |
| PCT/KR2016/014448 WO2017122934A1 (ko) | 2016-01-15 | 2016-12-09 | 무선 전력 송신기 및 수신기 |
| US16/070,188 US20190027954A1 (en) | 2016-01-15 | 2016-12-09 | Wireless power transmitter and receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160005620A KR20170085900A (ko) | 2016-01-15 | 2016-01-15 | 무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170085900A true KR20170085900A (ko) | 2017-07-25 |
Family
ID=59311898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160005620A Withdrawn KR20170085900A (ko) | 2016-01-15 | 2016-01-15 | 무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190027954A1 (ko) |
| KR (1) | KR20170085900A (ko) |
| CN (1) | CN108702033A (ko) |
| WO (1) | WO2017122934A1 (ko) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190037975A (ko) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 | 무선 전력 수신 장치와 이를 포함하는 무선 전력 시스템 및 포터블 디바이스 |
| WO2019064199A3 (en) * | 2017-09-29 | 2019-05-16 | 3M Innovative Properties Company | Wireless power transmitting apparatus and wireless power system including the same |
| KR20200032576A (ko) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 삼성전자주식회사 | 무선 충전 장치 |
| WO2020171443A1 (ko) * | 2019-02-19 | 2020-08-27 | 전남대학교산학협력단 | 마이크로 로봇 구동장치 |
| KR20220094794A (ko) * | 2020-12-29 | 2022-07-06 | 주식회사 노바텍 | 무선 충전 장치 |
| WO2023080597A1 (ko) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 주식회사 아모센스 | 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 주방가전용 액세서리 |
| KR20230090181A (ko) * | 2021-12-14 | 2023-06-21 | 한국과학기술원 | 자성체 포화현상을 이용하여 누설 자기장의 고조파 성분을 상쇄하는 무선 전력 전송 시스템, 및 그 동작 방법 |
| KR20230138042A (ko) * | 2021-03-30 | 2023-10-05 | 애플 인크. | 전자 디바이스에서의 무선 전력 전달 및 통신들을 위한 자기적 구성들 |
| WO2025127414A1 (ko) * | 2023-12-13 | 2025-06-19 | 이주열 | 병렬 무선 충전 코일 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015213981A1 (de) * | 2015-07-24 | 2017-01-26 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Detektion eines Fremdkörpers in einem elektromagnetischen Feld, insbesondere mit Hilfe eines NFC Chips |
| EP3346581B1 (en) * | 2017-01-04 | 2023-06-14 | LG Electronics Inc. | Wireless charger for mobile terminal in vehicle |
| KR102531048B1 (ko) * | 2018-04-26 | 2023-05-10 | 주식회사 아모센스 | 회전형 연결부용 무선전력 전송 시스템 |
| JP7263664B2 (ja) * | 2019-06-27 | 2023-04-25 | 豊田合成株式会社 | ワイヤレス給電装置 |
| US20210265861A1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-08-26 | Apple Inc. | Wireless Power System |
| KR102633973B1 (ko) * | 2021-11-08 | 2024-02-06 | 전남대학교산학협력단 | 인공지능 기반 무선충전장치를 포함하는 차량실내 전자기기 무선충전시스템 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0977215A3 (en) * | 1996-08-09 | 2000-12-06 | SUMITOMO WIRING SYSTEMS, Ltd. | Charging connector for electric vehicle |
| WO2008093334A2 (en) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | Powermat Ltd | Pinless power coupling |
| JP4841534B2 (ja) * | 2007-11-20 | 2011-12-21 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
| US8098049B2 (en) * | 2008-12-08 | 2012-01-17 | Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. | Techniques for charging a wireless device |
| JP5521665B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2014-06-18 | セイコーエプソン株式会社 | コイルユニット、それを用いた送電装置及び受電装置 |
| JP5446452B2 (ja) * | 2009-05-21 | 2014-03-19 | ソニー株式会社 | 電力供給装置、被電力供給装置、電力供給装置システム、位置決め制御方法 |
| KR101027972B1 (ko) * | 2009-07-30 | 2011-04-13 | 한국생산기술연구원 | 수중 탐사 로봇의 배터리를 충전하는 충전 시스템 및 충전 방법 |
| KR101711912B1 (ko) * | 2009-09-16 | 2017-03-06 | 삼성전자주식회사 | 이동단말기의 효율적인 무선 충전을 위한 장치 및 방법 |
| US9178369B2 (en) * | 2011-01-18 | 2015-11-03 | Mojo Mobility, Inc. | Systems and methods for providing positioning freedom, and support of different voltages, protocols, and power levels in a wireless power system |
| EP2763271A4 (en) * | 2011-09-27 | 2015-06-24 | Nec Casio Mobile Comm Ltd | LOADING DEVICE, CONTROL PROCEDURE AND TERMINAL |
| EP2892124A1 (en) * | 2012-08-30 | 2015-07-08 | Fujifilm Corporation | Charging device, electronic device, method for notifying charging state |
| JP2014220893A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 株式会社東芝 | 制御装置、無線電力伝送システムおよび無線電力伝送装置 |
| KR102096312B1 (ko) * | 2013-07-03 | 2020-04-02 | 엘지전자 주식회사 | 무선 전력 전송 장치 및 그 방법 |
| US10164688B2 (en) * | 2014-04-30 | 2018-12-25 | Apple Inc. | Actuator assisted alignment of connectible devices |
| KR101666271B1 (ko) * | 2014-05-30 | 2016-10-13 | 엘지전자 주식회사 | 이동 단말기의 부상 시스템 |
| US9722450B2 (en) * | 2014-07-02 | 2017-08-01 | Apple Inc. | Inductive power transmission geometry |
-
2016
- 2016-01-15 KR KR1020160005620A patent/KR20170085900A/ko not_active Withdrawn
- 2016-12-09 CN CN201680078790.2A patent/CN108702033A/zh active Pending
- 2016-12-09 WO PCT/KR2016/014448 patent/WO2017122934A1/ko active Application Filing
- 2016-12-09 US US16/070,188 patent/US20190027954A1/en not_active Abandoned
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190037975A (ko) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 | 무선 전력 수신 장치와 이를 포함하는 무선 전력 시스템 및 포터블 디바이스 |
| WO2019064199A3 (en) * | 2017-09-29 | 2019-05-16 | 3M Innovative Properties Company | Wireless power transmitting apparatus and wireless power system including the same |
| KR20200032576A (ko) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 삼성전자주식회사 | 무선 충전 장치 |
| WO2020060142A1 (ko) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 삼성전자 주식회사 | 무선 충전 장치 |
| US12081034B2 (en) | 2018-09-18 | 2024-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wireless charging device |
| CN112640252A (zh) * | 2018-09-18 | 2021-04-09 | 三星电子株式会社 | 无线充电设备 |
| US20220015612A1 (en) * | 2019-02-19 | 2022-01-20 | Korea Institute Of Medical Microrobotics | Micro robot driving apparatus |
| US12029391B2 (en) | 2019-02-19 | 2024-07-09 | Korea Institute Of Medical Microrobotics | Micro robot driving apparatus |
| WO2020171443A1 (ko) * | 2019-02-19 | 2020-08-27 | 전남대학교산학협력단 | 마이크로 로봇 구동장치 |
| KR20220094794A (ko) * | 2020-12-29 | 2022-07-06 | 주식회사 노바텍 | 무선 충전 장치 |
| KR20230138042A (ko) * | 2021-03-30 | 2023-10-05 | 애플 인크. | 전자 디바이스에서의 무선 전력 전달 및 통신들을 위한 자기적 구성들 |
| WO2023080597A1 (ko) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 주식회사 아모센스 | 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 주방가전용 액세서리 |
| KR20230065620A (ko) * | 2021-11-05 | 2023-05-12 | 주식회사 아모센스 | 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 주방가전용 액세서리 |
| KR20230090181A (ko) * | 2021-12-14 | 2023-06-21 | 한국과학기술원 | 자성체 포화현상을 이용하여 누설 자기장의 고조파 성분을 상쇄하는 무선 전력 전송 시스템, 및 그 동작 방법 |
| WO2025127414A1 (ko) * | 2023-12-13 | 2025-06-19 | 이주열 | 병렬 무선 충전 코일 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017122934A1 (ko) | 2017-07-20 |
| CN108702033A (zh) | 2018-10-23 |
| US20190027954A1 (en) | 2019-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20170085900A (ko) | 무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기 | |
| KR102209040B1 (ko) | 무선 전력 송신기의 코일 구조 | |
| EP3108565B1 (en) | Device detection through dynamic impedance change measurement | |
| US20190341810A1 (en) | Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method | |
| US10205351B2 (en) | Wireless power transmitter, wireless power repeater and wireless power transmission method | |
| KR20160143044A (ko) | 무전전력전송 시스템 및 이의 구동 방법. | |
| US20180241223A1 (en) | Wireless power transfer system and driving method therefor | |
| US10224753B2 (en) | Wireless power transfer using a field altering circuit | |
| US20180316388A1 (en) | Wireless power transmitter, wireless power receiver, and wireless system, for transmitting and receiving wireless signal, and operating method therefor | |
| KR20170110802A (ko) | 무선 전력 수신기 및 그의 동작 방법 | |
| JP2017077166A (ja) | コイル装置とコイル装置の製造方法及びコイル装置を含む無線電力伝送装置、そして無線電力受信装置｛Ｃｏｉｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ｝ | |
| WO2018099215A1 (zh) | 通过负载调制优化无线充电的系统，装置和方法 | |
| US20180205268A1 (en) | Method for operating wireless power transmission device | |
| KR101779747B1 (ko) | 무선전력 송신장치 및 송신방법 | |
| US20180226829A1 (en) | Wireless power transmission system, and operation method therefor | |
| US20190222060A1 (en) | Wireless power transmitter and receiver | |
| US20190027968A1 (en) | Wireless power transmitter and receiver | |
| JP2015231329A (ja) | 無線電力伝送装置 | |
| KR20170044321A (ko) | 무선전력송신장치와 무선전력수신장치 및 이의 구동 방법. | |
| KR20170142678A (ko) | 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 | |
| KR20170139319A (ko) | 무선 전력 송신기 및 수신기 | |
| KR20180021559A (ko) | 무선 전력 송신기 | |
| KR20170005589A (ko) | 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송신 시스템 | |
| KR20170137494A (ko) | 무선 전력 송신기 | |
| KR20170082281A (ko) | 무선 전력 전송 시스템에서 무선 전력 송신기 및 수신기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20160115 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination |