KR100971734B1 - Non-contact power transfer device for multiple wireless charging - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무접점전력전송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 무접점전력전송장치에 다수의 무선기기가 충전되도록 구성되어, 많은 수의 무선기기들의 전체 충전시간이 절약되도록 하고, 충전작동을 하지 않는 충전블럭에 이물질이 놓이더라도 무선기기 및 무접점전력전송장치가 손상되지 않도록 하는 멀티무접점충전이 가능한 무접점전력전송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a contactless power transmission device, and more particularly, a single contactless power transmission device is configured to charge a plurality of wireless devices, so as to save the total charging time of a large number of wireless devices, charging operation The present invention relates to a contactless power transmission device capable of multi-contact charging, which prevents damage to a wireless device and a contactless power transmission device even when foreign matter is placed on a charging block.
이를 위한 본 발명은 무선기기(30)로 무접점으로 전력신호를 전송하기 위한 풀브릿지공진형컨버터(22) 및 중앙제어부(21)가 내재되는 무접점충전케이스(11)가 외체를 이루며, 상기 중앙제어부(21)는 전원을 공급하는 전원공급블럭(211), 표시신호를 출력하는 신호출력블럭(212), 1차측충전코어(13)에서 발신되는 전력신호를 전송하는 게이트출력신호처리블럭(213), 무선기기(30)로부터 전송되는 신호를 처리하는 수신신호처리블럭(214), 및 주제어부(210)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention for this purpose is a full-bridge resonant converter 22 and a contactless charging case 11 in which the central control unit 21 for transmitting the power signal to the wireless device 30 in a solid state, the outer body, The central control unit 21 supplies a power supply block 211 for supplying power, a signal output block 212 for outputting a display signal, and a gate output signal processing block for transmitting a power signal transmitted from the primary charging core 13 ( 213, a reception signal processing block 214 for processing a signal transmitted from the wireless device 30, and a main controller 210 are included.
무접점전력전송장치, 무선기기, 핸드폰, 충전코어 Contactless power transmitter, wireless device, mobile phone, charging core
Description
본 발명은 무접점전력전송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 무접점전력전송장치에 다수의 무선기기가 충전되도록 구성되어, 많은 수의 무선기기들의 전체 충전시간을 절약되도록 하고, 충전작동을 하지 않는 충전블럭에 이물질이 놓이더라도 무선기기 및 무접점전력전송장치가 손상되지 않도록 하는 무접점전력전송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a contactless power transmission device, and more particularly, to configure a plurality of wireless devices in one contactless power transmission device, so as to save the total charging time of a large number of wireless devices, charging operation The present invention relates to a contactless power transmission device that prevents damage to a wireless device and a contactless power transmission device even when foreign matter is placed on a charging block that does not.
일반적으로 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같은 휴대용 무선기기들은 일반 가정 전원을 이용할 수 없어, 일회용 배터리를 장착하거나 충방전이 가능한 배터리가 장착되는 것이다.In general, portable wireless devices such as mobile phones, PDAs, PMPs, DMB terminals, MP3s, and laptops cannot use a regular home power source, so they are equipped with disposable batteries or rechargeable batteries.
그러나 이러한 무선기기용 배터리에 전기를 충전시키기 위한 충전기는 일반전원으로부터 전기를 공급받아 배터리에 전원공급단자를 통하여 배터리팩에 전원을 공급하는 단자공급방식이 이용되고 있다. 하지만 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리가 서로 결합되거나 분리될 경우, 양측의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어서 순간방전현상이 발생된다. 이로써 양측 단자들에는 점점 이물질이 쌓이게 되며, 이로 인해서 화재가 발생할 우려가 있는 것이다. 또한 습기가 묻어 자연 방전되는 등 충전기 및 배터리의 수명 및 성능을 저하시키는 문제점이 있다.However, a charger for charging electricity to a battery for a wireless device has been used a terminal supply method for receiving electricity from a general power supply to supply a battery pack through a power supply terminal to the battery. However, when the power is supplied by the terminal supply method, when the charger and the battery are coupled to or separated from each other, the terminals on both sides have different potential differences, and thus a momentary discharge phenomenon occurs. As a result, foreign materials gradually accumulate on both terminals, which may cause a fire. In addition, there is a problem that deteriorates the life and performance of the charger and battery, such as natural discharge due to moisture.
이러한 단자공급방식의 문제점을 해결하기 위하여, 무접점 충전기가 개발되었다. 즉 이러한 종래기술에 따른 무접점 충전기는 무접점충전기의 1차코일의 상부로, 충전하고자 하는 배터리가 내재된 단말기을 위치시키면, 배터리의 2차코일에 의하여 충전이 된다. 즉 1차코일에서 발생되는 자기장에 의해 2차코일에서는 유도기전력으로부터 유도되는 전기를 충전하는 것이다.In order to solve this problem of the terminal supply method, a contactless charger has been developed. That is, in the contactless charger according to the related art, when the terminal in which the battery to be charged is located is located on top of the primary coil of the contactless charger, it is charged by the secondary coil of the battery. That is, the secondary coil is charged with electricity induced from the induced electromotive force by the magnetic field generated by the primary coil.
그러나 이러한 종래의 무접점 충전기는 단지 휴대용 단말기에 전력을 공급할 뿐, 다른 용이한 용도로 이용할 수 없어 실용성에 제한이 있는 것이다.However, such a conventional contactless charger only supplies power to a portable terminal, and can not be used for other easy applications, thereby limiting its practicality.
나아가 1차코일에서 발생되는 자기장에 대하여 금속이 놓이게 되면 1차코일에는 전력손실이 상당하여 무접점충전기가 파손되는 등의 문제점이 발생될 우려가 있는 것이다.Furthermore, if the metal is placed against the magnetic field generated by the primary coil, there is a possibility that problems such as damage of the contactless charger may occur due to considerable power loss in the primary coil.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 하나의 무접점전력전송장치에 다수의 무선기기가 충전되도록 구성되는 것으로, 많은 수의 무선기기들의 전체 충전시간을 절약되도록 하는 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is configured to charge a plurality of wireless devices in one contactless power transmission device, it is an object to save the overall charging time of a large number of wireless devices.
또한 충전작동을 하지 않는 충전블럭에 이물질이 놓이는 경우에는 전력전송이 정지되도록 하여 무선기기 및 무접점전력전송장치가 손상되지 않도록 하는 목적이 있다.In addition, when foreign matters are placed on the charging block which does not operate the charging operation, the power transmission is stopped so that the wireless device and the contactless power transmission device are not damaged.
나아가 새로운 무선기기를 충전하기 위하여 충전중이던 다른 무선기기를 건드리더라도, 충전작동이 연속해서 안정적으로 이뤄지도록 하여 충전효율이 향상되도록 하는 목적이 있다.Furthermore, even if it touches another wireless device that is being charged to charge a new wireless device, the charging operation is performed continuously and stably to improve charging efficiency.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티무접점충전이 가능한 무접점전력전송장치는 무접점으로 전력신호가 무선기기(30)로 발신되도록 구비되는 무접점전력전송장치(10)에 있어서, 상기 무접점전력전송장치(10)는 상기 무선기기(30)로 무접점으로 전력신호를 전송하기 위한 풀브릿지공진형컨버터(22) 및 중앙제어부(21)가 내재되는 무접점충전케이스(11)가 외체를 이루며, 상기 중앙제어부(21)는, 전원공급부(25)와 연결되어 무접점전력전송장치(10)의 전원을 공급하는 전원공급블럭(211); 엘씨디패널(153) 및 충전상태엘이디(154)로 표시신호를 출력하는 신호출력블럭(212); 게이트신호변환부(232)와 연결되어 1차측충전코어(13)에서 발신되는 전력신호를 전송하는 게이트출력신호처리블럭(213); 상기 1차측충전코어(13)의 일측과 연결되어 상기 무선기기(30)로부터 전송되는 신호를 처리하는 수신신호처리부(242)로부터 전송되는 신호를 처리하는 수신신호처리블럭(214); 및 상기 전원공급블럭(211), 상기 신호출력블럭(212), 상기 게이트출력신호처리블럭(213), 상기 수신신호처리블럭(214)을 제어하는 주제어부(210)가 포함되어 구비되어지되, 상기 중앙제어부(21)는, 상기 무선기기(30) 측으로 고유 ID값을 호출하는 호출신호를 전송하고, 이에 대한 응답신호가 수신되면, 해당 무선기기(30)에 풀파워전력을 전송하며, 이후 상기 무선기기(30) 측으로 충전량에 대한 데이터 정보를 요청하도록 제어하고, 상기 무선기기(30)에서 전송되어지는 충전량정보 데이터 및 전력신호 전압데이터가 수신되어 전송된 전력신호의 전압데이터를 판별하며, 판별된 상기 무선기기(30)의 전력신호 전압데이터에 대하여 전송전력을 보상하기 위하 발신하기 위하여 보상되는 전력신호의 주파수를 연산하고, 보상된 전력신호로 상기 무선기기(30) 측으로 전력전송하기 위하여 보상된 주파수로 전력신호를 전송하도록 제어하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In a contactless power transmission apparatus capable of multi-contact charging according to the present invention for achieving the above object is provided in the contactless
이에 상기 무접점충전케이스(11)는 상면에 무접점충전테이블(12)이 구비되어지되, 상기 무접점충전테이블(12)은 1차측충전코어(13)가 구비되는 복수 개의 충전블럭(14)이 형성되고, 상기 풀브릿지공진형컨버터(22)는 복수 개의 상기 충전블럭(14)에 각각 대응되어 연결되어 복수 개로 구비되며, 상기 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 복수 개의 상기 풀브릿지공진형컨버터(22)에 개별적으로 각각 변환된 전력신호가 전송되도록 하는 게이트신호변환부(232)가 포함되는 멀티게이트드라이버모듈(23)이 구비되고, 복수 개의 상기 충전블럭(14)과 연결되어 상기 무선기기(30)로부터 전송되는 신호를 처리하여 상기 중앙제어부(21)로 전송하는 수신신호처리부(242)가 포함되는 수신신호처리모듈(24)이 구비될 수 있다.The
또한 상기 무접점충전케이스(11)는 전면에 전원 온/오프스위치(151), 신호입력을 위한 입력패널(152)이 구비되고, 상기 무접점충전테이블(12) 및 복수의 상기 충전블럭(14) 및 상기 무선기기(30)의 충전상태를 표시하는 엘씨디패널(153) 및 충전상태엘이디(154)가 구비되며, 전원공급부(25)가 내재되어 구비될 수 있다.In addition, the
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상기와 같이 구비되는 본 발명은 하나의 무접점전력전송장치에 다수의 무선기기가 충전되도록 구성되어, 많은 수의 무선기기들의 전체 충전시간을 절약하도록 하는 효과가 있다.The present invention provided as described above is configured to charge a plurality of wireless devices in one contactless power transmission device, there is an effect to save the overall charging time of a large number of wireless devices.
또한 충전작동을 하지 않는 충전블럭에 이물질이 놓이는 경우에는 전력전송이 정지되도록 하여 무선기기 및 무접점전력전송장치가 손상되지 않도록 하는 효과가 있다.In addition, when foreign matters are placed on the charging block which does not operate the charging operation, power transmission is stopped so that the wireless device and the contactless power transmission device are not damaged.
나아가 새로운 무선기기를 충전하기 위하여 충전중이던 다른 무선기기를 건드리더라도, 충전작동이 연속해서 안정적으로 이뤄지도록 하여 충전효율이 향상되 도록 하는 등의 탁월한 효과가 있다.Furthermore, even if it touches another wireless device that is being charged to charge a new wireless device, there is an excellent effect such that the charging operation is performed continuously and stably to improve charging efficiency.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 블럭도, 도 3은 본 발명에 따른 무접점으로 충전되는 무선기기에 대한 블럭도, 도 4는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 제어흐름도, 도 5는 본 발명에 따른 무접점으로 충전되는 무선기기에 대한 제어흐름도, 도 6은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 제어블럭도, 도 13은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 실시예시 구성도, 그리고 도 14는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 중앙제어부의 실시예시 구성도를 각각 도시한 것이다.1 is a perspective view of a contactless power transmission apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a contactless power transmission apparatus according to the present invention, Figure 3 is a block for a wireless device charged in a contactless state according to the present invention Figure 4 is a control flow diagram for a contactless power transmission apparatus according to the present invention, Figure 5 is a control flow diagram for a wireless device charged to a contactless according to the present invention, Figure 6 is a contactless power transmission device according to the
또한 도 7 내지 도 12는 본 발명에 따른 무접점충전 및 무선기기에 있어서 전력제어에 따른 효율에 대한 그래프이고, 도 15는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 실시상태도, 그리고 도 16은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 작동에 대한 기본 설명도를 도시한 것이다.7 to 12 are graphs showing the efficiency according to the power control in the contactless charging and wireless device according to the present invention, Figure 15 is a state diagram of a contactless power transmission apparatus according to the present invention, and FIG. The basic explanatory diagram of the operation of the contactless power transmission apparatus according to the present invention is shown.
즉 본 발명에 따른 무접점전력전송장치(10)는 도 1 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 무접점으로 전력신호가 무선기기(30)로 발신되도록 구비되는 멀티무접점충전시스템(A)에 무접점전력전송장치(10)가 포함되어 이루어지는 것이다.That is, the contactless
그리하여 도 1에서와 같이 상기 무접점전력전송장치(10)는 무접점충전케이 스(11)가 외체를 이루는 것으로, 무접점충전케이스(11)의 내부에는 상기 무선기기(30)로 무접점으로 전력신호를 전송하기 위한 풀브릿지공진형컨버터(22) 및 중앙제어부(21)가 내재되는 것이다.Thus, as shown in FIG. 1, the contactless
또한 상기 무접점충전케이스(11)는 상면에 무접점충전테이블(12)이 구비되는 것으로, 상기 무접점충전테이블(12)은 1차측충전코어(13)가 구비되는 복수 개의 충전블럭(14)이 형성된다.In addition, the
따라서 상기 풀브릿지공진형컨버터(22)는 복수 개의 상기 충전블럭(14)에 각각 대응되어 연결되어 복수 개로 구비되고, 상기 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 복수 개의 상기 풀브릿지공진형컨버터(22)에 개별적으로 각각 변환된 전력신호가 전송되도록 하는 멀티게이트드라이버모듈(23)이 구비되며, 또한 복수 개의 상기 충전블럭(14)과 연결되어 상기 무선기기(30)로부터 전송되는 신호를 처리하여 상기 중앙제어부(21)로 전송하는 수신신호처리모듈(24)이 구비되는 것이다.Accordingly, the full
그리고 상기 무접점충전케이스(11)는 전면에 전원 온/오프스위치(151), 신호입력을 위한 입력패널(152)이 구비되고, 상기 무접점충전테이블(12) 및 복수의 상기 충전블럭(14) 및 상기 무선기기(30)의 충전상태를 표시하는 엘씨디패널(153) 및 충전상태엘이디(154)가 구비되며, 전원공급부(25)가 내재되어 구비되는 것이다.In addition, the
그리하여 도 1의 예시에서와 같이 무접점충전케이스(11) 상면에 형성되는 복수 개의 충전블럭(14)들에는 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같은 휴대용 무선기기(30)이 놓여지는 것이고, 이에 무선기기(30)가 놓여지면, 무접점전력전송장치(10)는 이를 감지하여 충전작동을 하게 되는 것이다.Thus, a plurality of
또한 무접점전력전송장치(10)에서의 충전작동을 제어하는 상기 중앙제어부(21)의 구성을 살펴보면 도 2에서와 같이, 전원공급부(25)와 연결되어 무접점전력전송장치(10)의 전원을 공급하는 전원공급블럭(211), 상기 엘씨디패널(153) 및 상기 충전상태엘이디(154)로 표시신호를 출력하는 신호출력블럭(212), 상기 멀티게이트드라이버모듈(23)과 연결되어 상기 1차측충전코어(13)에서 발신되는 전력신호를 전송하는 게이트출력신호처리블럭(213), 상기 1차측충전코어(13)의 일측과 연결되어 상기 무선기기(30)로부터 전송되는 신호를 처리하는 수신신호처리모듈(24)로부터 전송되는 신호를 처리하는 수신신호처리블럭(214), 및 상기 전원공급블럭(211), 상기 신호출력블럭(212), 상기 게이트출력신호처리블럭(213), 상기 수신신호처리블럭(214)을 제어하는 주제어부(210)가 포함되어 구비되는 것이다.In addition, referring to the configuration of the
그리고 무접점전력전송장치(10)의 무접점충전케이스(11)의 상부인 복수 개의 충전블럭(14)에 놓여져 충전되는 무선기기(30)의 주요 구성은 도 3과 같이, 상기 무접점전력전송장치(10)의 1차측충전코어(13)와 대응되어 자기장으로부터 유도전류가 발신되도록 하는 2차측충전코어(32), 상기 2차측충전코어(32)와 연결되어 유도전류를 정류하는 정류부블럭(33), 상기 정류부블럭(33)과 연결되어 전류를 필터링하는 필터부블럭(34), 상기 필터부블럭(34)과 연결되어 배터리셀(35)로 전원이 충전되도록 하는 충전회로블럭(36), 상기 충전회로블럭(36)과 상기 배터리셀(35) 사이에 구비되어 상기 배터리셀(35)에 충전되는 전류를 검출하여 상기 배터리셀(35)의 충전상태 정보를 무선기기제어부(39)로 전송하는 보호회로블럭(37), 상기 무선기기제어부(39)에 전원을 공급하도록 구비되는 정전압레귤레이터블럭(38), 및 상기 정류부블럭(33), 상기 필터부블럭(34), 상기 충전회로블럭(36), 상기 보호회로블럭(37), 상기 정전압레귤레이터블럭(38)을 제어하는 무선기기제어부(39)가 포함되어 이루어지는 것이다.And the main configuration of the
이상에서와 같이 구비되는 본 발명에 따른 멀티무접점충전시스템(A)은 무접점전력전송장치(10)의 상부면의 무접점충전테이블(12)이 복수 개의 충전블럭(14)으로 형성되는 것이기에, 한번에 여러 개의 무선기기(30)를 충전할 수 있게 되는 장점이 있는 것이다.The multi-contact charging system (A) according to the present invention provided as described above is that the contactless charging table 12 of the upper surface of the contactless
이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 멀티무접점충전시스템(A)의 충전작동을 살펴보면 하기와 같다.Looking at the charging operation of the multi-contact charging system (A) according to the present invention provided as described above are as follows.
1) 우선 멀티무접점충전시스템(A)의 무접점전력전송장치(10)에 있어서, 중앙제어부(21)의 제어에 의하여, 게이트출력신호처리블럭(213) - 멀티게이트드라이버모듈(23) - 풀브릿지공진형컨버터(22) - 각 충전블럭(14)의 해당 1차측충전코어(13) 등으로 되는 게이트신호회선(234)를 통하여 주기별 전력신호가 발신되는 스탠바이모드 단계(S01)가 수행되는 것이다. 이처럼 스탠바이모드 단계(S01)에서는 주기별로 전력신호가 1차측충전코어(13)를 통하여 발신되도록 하되, 상기 전력신호에는 무선기기(30)의 고유 ID값을 호출하는 호출신호가 포함되도록 하여, 이에 대한 응답신호의 수신을 대기하게 된다.1) First, in the contactless
2) 이후 스탠바이모드 단계(S01)를 통하여 고유 ID값 호출 신호에 대한 응답신호를 수신대기하는 중에, 복수 개의 충전블럭(14) 중 어느 한 곳의 1차측충전코어(13)를 통한 부하변조에 따른 감지신호를 수신하게 되는 물체감지단계(S02)를 수 행한다. 이와 같이 임의의 물체에 의하여 감지되는 경우는, 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같이 무접점 충전이 가능한 휴대용 무선기기(30)뿐만 아니라, 금속물질, 비금속물질 및 무접점 충전이 불가능한 일반 전자기기 등이 충전블럭(14) 위에 놓일 수 있는 것이다. 따라서 이들과 같은 임의의 물체에 의하여 발생되는 부하변조에 의한 신호를 감지신호로 수신함에, 무접점전력전송장치(10)에서는 우선, 충전블럭(14)의 상면으로 물체가 놓였는지 분별하여 물체를 판별하게 된다.2) After receiving the response signal for the unique ID value call signal through the standby mode step (S01), the load modulation through the
이에 비금속과 같은 경우 또는 물체의 이동으로 인한 부하변조의 경우에는 특별한 문제가 발생되지 않는 경우에 상기 스탠바이모드단계(S01)로 전환되도록 할 수 있다. 그러나 무접점충전이 가능한 무선기기(30)가 아닌 경우로, 금속물체 또는 무접점충전이 불가한 전자기기의 경우에는 충전작동으로 인한 발열 및 기기작동 이상 등의 현상이 발생될 우려가 있다.In this case, such as non-metal or in the case of load modulation due to the movement of the object can be switched to the standby mode step (S01) when no special problem occurs. However, if the
따라서 상기 물체감지단계(S02)는, 이러한 이물질(PMD, Parasitic Metal Detection)을 감지하는 단계인 이물질감지단계(S021)가 포함되도록 구비되는 것이다. 즉 이물질감지단계(S021)는 복수 개의 충전블럭(14) 중 물체에 의해 발생된 부하변조에 따른 감지신호에 대하여, 해당 1차측충전코어(13) 및 수신신호처리모듈(24)을 통하여 감지된 감지신호가 정상신호가 아닌 경우로, 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 발신되는 신호에 대한 부하변조에 따른 정상적이지 않은 신호로 감지되는 것이다. 따라서 이처럼 이물질로 감지되는 경우에는 해당 충전블럭(14)은 이물질감지상태로 전환하고, 감지된 이물질이 금속 또는 전자기기일 경우에는 엘씨디패널(153) 또는 충전상태엘이디(154)에 이물질에러표시를 하며, 해당 충전블럭(14)에 대한 충전작동을 정지하도록 작동하도록 하게 된다(PMD error, Parasitic Metal Detection error).Therefore, the object detecting step (S02), is provided to include a foreign material detection step (S021) that is a step for detecting such foreign matter (PMD, Parasitic Metal Detection). That is, the foreign matter detection step S021 is detected through the
3) 그러나 감지된 수신신호가 무접점 충전이 가능한 무선기기(30)의 고유 ID에 대한 데이터로 판별되는 경우에는, 부하변조에 의하여 감지된 신호를 분석 판별하는 고유 ID판별단계(S03)를 수행한다. 이에 상기 스탠바이모드 단계(S01)에서, 무선기기(30) 탐색을 위한 신호를 전송함과 함께 무선기기(30)의 고유 ID의 데이터값도 요청하는 요청신호를 함께 발신하는 것으로, 이에 대해 무선기기(30)에서는 2차측충전코어(32)에 의하여 발생되는 유도전류가 정류부블럭(33)을 통하여 정류된 후, 필터부블럭(34)을 통하여 필터링 된다. 이러한 과정 중 수신된 고유 ID요청 정보는 무선기기제어부(39)의 기기컨트롤러(390)으로 전송되며, 이에 따라 기기메모리부(391)에 저장된 해당 무선기기(30)의 고유 ID데이터값을 신호처리블럭(392)를 통하여 무접점전력전송장치(10) 측으로 전송하게 된다. 따라서 고유 ID판별단계(S03)에서는 무접점전력전송장치(10)의 1차측충전코어(13)와 연결되는 수신신호처리모듈(24)에서는 부하변조에 의하여 수신된 수신신호를 처리하여 수신신호처리블럭(214)를 통하여 중엉제어부(21)의 주제어부(210)로 전송하게 된다. 이에 주제어부(210)에서는 우선 수신된 데이터가 정상적인 무선기기(30)의 고유 ID데이터 형태인가 여부를 판별하고, 이후 정상적인 무선기기(30)에서 발신된 고유 ID데이터 인가를 판별하여, 정상기기인지를 판별한다.3) However, when the detected received signal is determined as data for the unique ID of the
4) 이에 무선기기(30)로부터 전송된 고유 ID로 판별되는 경우에는 멀티게이 트드라이버모듈(23)을 통하여 해당 충전블럭(14)의 1차측충전코어(13)에서 풀파워전송전력이 발신되도록 하는 풀파워전력전송단계(S04)를 수행한다.4) If it is determined that the unique ID transmitted from the
이러한 무접점전력전송장치(10)에서의 풀파워전력전송단계(S04) 과정을 보면, 중앙제어부(21)의 주제어부(210)에서 충전블럭(14)의 상부에 정상적인 무선기기(30)가 올려진 것으로 판단함에, 게이트출력신호처리블럭(213) 및 게이트신호회선(234)을 통하여 전력신호의 발신에 따른 제어신호를 발신하게 된다.Looking at the full power power transmission step (S04) process in the contactless
이러한 전력신호 발신에 따른 제어신호는 멀티게이트드라이버모듈(23)로 전송되어 해당 풀브릿지공진형컨버터(22)를 거쳐 해당 충전블럭(14)의 1차측충전코어(13)로 전력신호가 전송되어 유도자기장 발생으로 전력신호가 무선기기(30)로 전송되는 것이다.The control signal according to the power signal transmission is transmitted to the
이러한 일련의 과정 중, 게이트신호회선(234) 및 멀티게이트드라이버모듈(23)의 구성은 다음과 같은 실시예의 구성으로 구성될 수 있다. In this series of processes, the configuration of the
우선 게이트신호회선(234)이 각 충전블럭(14) 별로 해당되는 복수 개의 신호회선으로 구성되어질 수 있다. 따라서 주제어부(210)의 제어신호는 각 게이트신호회선(234)의 개별 해당 신호회선을 통하여 멀티게이트드라이버모듈(23)로 전송되는 것으로, 이에 대한 멀티케이트드라이버(23)는 게이트 신호처리하는 게이트신호변환부(232), 처리된 신호를 해당 풀브릿지공진형컨버터(22)로 전송하기 위한 출력드라이버(233), 그리고 게이트제어부(231) 등을 포함하여 구성될 수 있다.First, the
따라서 게이트신호회선(234)이 개별 충전블럭(14)에 대응되는 복수 개의 신호회선으로 구성되고, 이에 따라 주제어부(210)에서 개별 충전블럭(14) 별로 개별 제어신호를 전송하도록 구성되어짐에, 멀티게이트드라이버모듈(23)의 게이트신호변환부(232)는 개별 충전블럭(14)별로 대응되는 복수 개의 변환부재들로 구성될 수 있는 것이다.Therefore, since the
그리고 이러한 멀티게이트드라이버모듈(23)에서의 신호 송수신 및 신호처리를 게이트제어부(231)에서 제어하도록 구성될 수 있는 것이다. 이와 같은 실시예에서는 주제어부(210)에서 발신되는 제어신호가 해당 충전블럭(14)에 대응되는 부재들에 전송되고, 이에 따른 전력신호가 발신되어 유도자기장이 안정적으로 발신되어 작은 크기의 무접점전력전송장치(10)의 구성에 알맞은 장점이 있다.In addition, the
또한 멀티게이트드라이버모듈(23) 및 게이트신호회선(234)의 다른 실시예로는, 게이트신호회선(234)을 단일 회선으로 구성될 수 있고, 또한 이에 대응되는 멀티게이트드라이버모듈(23)의 게이트신호변환부(232)도 단일의 변환부재 또는 복수 개의 변환부재로 구성될 수도 있는 것이다.In another embodiment of the
이에 대하여 주제어부(210)에서는 멀티게이트드라이버모듈(23) 측으로 제어신호를 발신하되, 제어신호에서는 변환신호에 앞서 해당 충전블럭(14)에 대한 코드신호를 함께 전송하게 되며, 이를 수신받는 멀티게이트드라이버모듈(23)의 게이트제어부(231)에서는 주제어부(210)로부터 전송되는 제어신호가 어느 충전블럭(14)에 해당하는 신호인지를 판별하여 신호변환된 전력신호를 해당 충전블럭(14)에 대한 풀브릿지공진형컨버터(22)로 전송하도록 구성될 수 있는 것이다.On the other hand, the
따라서 주제어부(210)와 멀티게이트드라이버모듈(23)에 따른 구성을 단순화 할 수 있어, 무접점전력전송장치(10) 및 무선기기(30)가 대형으로 제작되는 경우에 적합하도록 구성될 수 있는 것이다.Therefore, since the
5) 그리고 무선기기(30)로 충전상태정보를 요청하고 회신된 무선기기(30)의 충전정보에 따라 충전정도를 조절하는 충전조절단계(S05)를 수행하는 것이다.5) Then, the charging state information is requested to the
이에 무선기기(30)에서는 풀파워전력전송단계(S04) 이후 기기컨트롤러(390)의 제어에 의하여 정류부블럭(33), 필터부블럭(34)을 통하여 공급되는 전원을 충전회로부블럭(36) 및 보호회로부블럭(37) 등에 의하여 배터리셀(35)에 충전하도록 제어하는 것이다.In the
이러한 충전동작에 대하여 기기컨트롤러(390)는 충전회로부블럭(36) 및 보호회로부블럭(37)을 통하여 배터리셀(35)에 충전되는 상태에 대한 정보를 입력받고, 이에 따라 충전상태 정보를 기기메모리부(391)에 임시 저장하게 된다. 나아가 배터리셀(35)에 만충전 상태가 되는 경우에는 충전회로부블럭(36)을 제어하여 충전동작을 정지하게 되며, 또한 신호처리블럭(392)를 통해 만충전정보를 2차측충전코어(32)에서 발생되도록 구비되는 것이다.In response to the charging operation, the
따라서 충전조절단계(S05)에서 무접점전력전송장치(10)의 주제어부(210)에서는 무선기기(30)의 단계별 충전 정도에 대한 상태 정보를 요청하게 되고, 이에 대하여 무선기기(30)의 기기컨트롤러(390)에서는 배터리셀(35)의 충전상태 정보데이터를 부하변조 방식을 통하여 무접점전력전송장치(10)에 전송하도록 구성되는 것이다.Therefore, in the charge control step (S05), the
이와 같이 무선기기(30)로부터 전송되는 충전정보는 수신신호처리모듈(24)을 통하여 수신신호처리블럭(214)과 연결되는 주제어부(210)에 전송되는 것이다. 이러 한 수신신호처리모듈(24)은 개별 충전블럭(14)에서 부하변조에 의하여 검출되는 신호를 입력받는 복수 개의 수신신호입력부(243), 각 충전블럭(14)의 부하변조에 따른 검출신호를 변환하는 수신신호처리부(242), 그리고 수신신호처리모듈(24)의 작동을 제어하는 수신신호제어부(241) 등이 포함되어 구성될 수 있다.As such, the charging information transmitted from the
따라서 부하변조에 의하여 수신되는 무선기기(30)의 전송정보는 수신신호처리모듈(24)에서 개별 충전블럭(14)에 따라 신호가 변환된 후, 수신신호처리블럭(214)를 통하여 주제어부(210)로 전송되는 것이다.Therefore, the transmission information of the
이러한 수신신호처리모듈(24)에서는 일반적으로 다수의 증폭기, LPF, OR회로 등이 내재되어 구성될 수 있는 것이다. 특히 이와 같은 수신신호처리모듈(24)의 수신신호처리부(242) 및 수신신회회선(244) 등의 구성은, 앞서 설명한 멀티게이트드라이버모듈(23)에 대한 실시예에서 처럼, 복수의 부재로 구성될 수 있으며 또한 단일의 부재로 구성될 수도 있는 것이다.In the received
즉 각 충전블럭(14) 별로 부하변조에 따른 신호가 전송되면, 복수 개로 구성되는 실시예의 수신신호처리부(242)에서는 각 신호를 개별 처리한 후, 수신신호회선(244)의 개별 회선을 통하여 주제어부(210)로 신호를 전송하게 된다. 따라서 개별 분리되는 신호처리 및 회선에 의하여 해당 충전블럭(14)에서 발생되는 신호를 정확하게 주제어부(210)로 전송되어 처리되기 때문에 안정적으로 시스템을 운영할 수 있는 것이다. 또한 앞선 멀티게이트드라이버모듈(23)에서와 같이 소형의 기기에 적합하게 적용될 수 있는 것이다.That is, when the signal according to the load modulation is transmitted for each charging
나아가 수신신호처리부(242) 및 수신신호회선(244)이 단일로 구성되는 실시 예에서는 수신신호제어부(241)의 제어에 의하여, 부하변조에 따른 수신된 신호가 어느 충전블럭(14)에 대한 수신신호인지를 판별하게 되고, 이에 따라 신호처리된 수신신호는 수신신호처리블럭(214)을 통하여 전송시, 해당 충전블럭(14)에 대한 코드신호를 함께 전송하게 되는 것으로, 주제어부(210)에서는 개별 충전블럭(14)에 대한 수신신호별로 신호를 입력받아 처리하게 되는 것이다.Furthermore, in the embodiment in which the reception
따라서 이와 같은 단일 부재의 구성은 전체 부재의 구성을 단순화하여 적용되도록 하는 장점이 있다.Therefore, such a single member configuration has the advantage of simplifying the configuration of the entire member to be applied.
그리하여 무접점전력전송장치(10)는 해당 충전블럭(14)에서 충전작동하고 있는 무선기기(30)로 충전정도에 대한 데이터 정보를 해당 충전블럭(14)에 따른 멀티게이트드라이버모듈(23) 및 1차측충전코어(13)를 통하여 요청하게 되고, 이에 대하여 해당 무선기기(30)에서는 충전회로부블럭(36) 및 보호회로부블럭(37) 등을 통하여 수신된 배터리셀(35)의 충전정도에 대한 데이터 정보를 전송하게 되는 것이다.Thus, the contactless
그리고 이러한 정보는 개별 충전블럭(14)의 1차측충전코어(13) 및 수신신호처리모듈(24)을 통하여 주제어부(210)로 전송되는 것이다.The information is transmitted to the
그리하여 해당 무선기기(30)의 충전정도에 대한 데이터에 따라, 중앙제어부(21)의 주제어부(210)에서는 신호출력블럭(212)를 통하여 엘씨디패널(153)에는 문자 또는 도형을 통하여 충전정도 또는 상태정보를 표시하고, 충전작동 중임을 충전상태엘이디(154)에서 표시되도록 제어하게 된다. 이에 엘씨디패널(153)에서는 해당 충전블럭(14)의 번호와 함께 충전상태를 표시하게 된다. 또한 개별 충전블럭(14) 별로 충전상태엘이디(154)가 점등됨을 구별하여 표시되도록 하되, 충전상태 엘이디(154)의 램프점등의 일예를 보면, 꺼져있으면 충전작동이 정지 상태이고, 점멸 점등되면 충전진행중이며, 만충전시에는 녹색등, 그리고 이물질 에러 등 에러시에는 적색등으로 점등되도록 구성될 수도 있는 등, 다양한 점등 방법에 따라 작동될 수 있는 것이다.Thus, according to the data on the degree of charge of the
이러한 일련의 충전과정 중 무선기기(30)가 무접점충전테이블(12)의 해당 충전블럭(14)으로부터 이동되는 경우에는 무접점전력전송장치(10)의 해당 충전블럭(14)에서 발신되는 전력신호를 변화시켜 무선기기(30)에서의 충전효율을 극대화 되도록 구성될 수 있다.When the
6) 이후 무선기기(30)로부터 만충전정보를 수신하면 해당 충전블럭(14)에 해당하는 엘씨디패널(153) 또는 충전상태엘이디(154)에 만충전상태를 표시하고 충전작동을 정지하는 만충전상태단계(S06)를 수행하여, 해당 충전블럭(14)에 대한 충전작동을 정지하게 된다.6) After the full charge information is received from the
이와 같이 정지된 충전블럭(14)에 대해서는 사용자가 만충전된 무선기기(30)를 제거한 후, 다시 작동개시 신호를 입력할 때까지 대기상태로 있도록 함이 바람직하다.In this way, the
또한 이물질감지단계에서 이물질을 감지하는 이물질에러상태, 또는 ID 에러상태로 되는 경우에는, 에러상태를 표시한 후 해당 충전블럭(14)에 대한 작동을 정지하여 무접점전력전송장치(10), 무선기기(30) 또는 기타 다른 금속물질 및 전자기기에 대한 안전성을 확보하도록 하게 된다. 따라서 이처럼 에러발생으로 해당 충전블럭(14)의 작동이 정지된 경우에도 사용자에 의하여 재 작동의 신호를 입력하게 되는 때까지 대기상태로 있도록 함이 바람직하다.In addition, in the foreign matter detection step, if the foreign matter error state or ID error state that detects the foreign matter, the error state is displayed, and then the operation of the charging
물론 에러상태 또는 만충전상태에 대해서, 주기적으로 펄스신호를 발신하여 이로 인한 부하변조에 따른 신호에 의하여, 만충전된 무선기기(30)가 제거되거나, 이물질이 제거되는 등에 의하여 에러가 해소됨을 감지한 경우에는, 정상적인 스탠바이모드단계로 전환되도록 구비될 수도 있는 것이다.Of course, the error state or the full charge state, by sending a pulse signal periodically and by the signal according to the load modulation caused by this, it is detected that the error is eliminated by removing the fully charged
그리고 전원공급부(25)로 공급되는 전원으로는, 컴퓨터의 USB포트의 전원, AC adapter, Cigar Jack 등으로부터 입력되는 전원이 공급될 수 있다.The power supplied to the
또한 충전 과정 중 해당 충전블럭(14) 또는 무접점전력전송장치(10)의 온도를 검출하는 온도검출부(26)를 구비하여, 온도검출부(26)에서 검출되는 온도에 따라 과열되는 경우에는 해당 충전블럭(14)의 작동을 정지할 수 있고, 무접점전력전송장치(10) 전체적으로 과열되는 경우에는 전체 시스템의 작동을 일시 정지하도록 구성될 수도 있다.In addition, the charging process includes a
나아가 전원공급부(25), 멀티게이트드라이버모듈(23), 개별 풀브릿지공진형컨버터(22) 또는 수신신호처리모듈(24) 등에는 각각 전류의 흐름을 감시하도록 하는 전류센싱부재가 함께 구비될 수 있으며, 이러한 전류센싱부재에 의하여 해당 부재들의 과전류, 과전압 상태로 되면 해당 부재와 관련된 충전블럭(14)의 작동을 정지하거나 시스템의 작동을 정지하도록 하고, 이에 대한 신호를 발신하도록 구성될 수 있다.Furthermore, the
이에 도 13은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 실시예시 구성도로, 구성의 일 실시예시들을 살펴보면, 무선전력전송기(Wireless Power transmitter)가 무선기기인 무접점전력수신장치에 내장된 수신모듈과 ID 통신을 하기 위한 Control logic과 LC공진을 통해 유도 기전력을 발생시키기 위한 Full-bridge 공진형 컨버터를 구동하기 위한 프리드라이버(pre-driver)가 내장될 수 있다. 그리고 각종 파라미터를 저장하기 위한 EEPROM과 통신을 위한 SPI 컨크롤러가 내장될 수 있다. 시스템 동작을 위한 클럭 입력포트, 무선기기의 충전상태 표시를 위한 LCD 백라이트(Backlight)와 LCD의 포트를 제어하기 위한 입출력 포트가 내장될 수 있다. 무선긱의 동작여부를 확인하기 위한 LED 입출력포트, DC 동작 전원의 VCC 및 GND입력 포트, 송신코일의 온도를 감지하여 내장 컴패래터(Comparator)의 비교기를 통해 일정 온도이상이면 동작을 멈추기 위한 Shout-down포트가 구성될 수 있다.13 is a block diagram of an embodiment of a contactless power transmission apparatus according to the present invention. Looking at one embodiment of the configuration, a wireless power transmitter includes a receiving module embedded in a contactless power receiving apparatus, which is a wireless device. Control logic for ID communication and a pre-driver to drive a full-bridge resonant converter for generating induced electromotive force through LC resonance can be built-in. In addition, an EEPROM for storing various parameters and an SPI controller for communication may be embedded. A clock input port for system operation, an LCD backlight for displaying a charging state of a wireless device, and an input / output port for controlling a port of the LCD may be built in. LED input / output port, VCC and GND input port for checking the operation of the wireless device, and the temperature of the transmitter coil are sensed. Shout- to stop the operation when the temperature exceeds a certain temperature through the comparator of the built-in comparator. The down port can be configured.
그리고 도 14는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 중앙제어부의 실시예시 구성도로, 중앙제어부가 단일의 몰드로 구성되어 실시될 수도 있음을 보이고 있다. 이러한 단일 칩으로는 무선전력전송 기능이 가능하도록 하며, FET Pre-driver 의 출력기능, 아날로그 부는 ID 검출을 위한 컴패래터 내장, 파워온리셋(Power on reset), 5V, VCC-5V, 3.3V 정전압 레귤레이터(단락시 Shutdown 기능 포함), 송신부 코일 온도를 검출하기 위한 입력포트가 포함되어 구성될 수도 있다. 또한 디지털부는 직렬통신을 위한 SPI인터페이스, 무접점 전력전송 제어를 담당하는 로직, 외부시스템 클럭 오실레이터 증폭기가 포함될 수 있다. LED, 백라이트, LCD 등을 구동하기 위한 다수의 입출력 포트가 내장되어 구성될 수 있다.14 is a configuration diagram of an embodiment of a central control unit of a contactless power transmission apparatus according to the present invention, and shows that the central control unit may be implemented as a single mold. This single chip enables wireless power transfer, the output function of the FET Pre-driver, and the analog part have a built-in comparator for ID detection, Power on reset, 5V, VCC-5V, 3.3V constant voltage A regulator (with short shutdown function) and an input port for detecting the transmitter coil temperature may be included. In addition, the digital unit may include an SPI interface for serial communication, logic for controlling contactless power transmission, and an external system clock oscillator amplifier. A plurality of input and output ports for driving the LED, backlight, LCD, etc. may be built.
다음으로 충전조절단계(S05)에서 전력제어 과정을 살펴보면 다음과 같다.Next, look at the power control process in the charge control step (S05) as follows.
즉 무접점전력전송장치(10)의 1차측충전코어(13)에 의하여 전송되는 전력신호는 무선기기(30)의 2차측충전코어(32)를 통하여 전송되고, 이러한 전력신호의 입력전압 세기에 대한 정보를 기기컨트롤러(390)에서 수신받게 된다. 이에 수신되는 전력신호의 전압(일예로 5V 정도)이 안정적인 전압으로 전송됨을 감지하면 이를 일정하게 유지하도록 구성함이 바람직하다. 이에 수신되는 전력신호의 전압이 낮은 전압으로 수신되거나 또는 너무 높은 전압으로 수신될 경우에는, 전압조정에 대한 정보를 부하변조 방식으로 무접점전력전송장치(10)로 전송하여 일정전압으로 수신되도록 구비될 수 있다. 그리하여 일정한 전압으로 조정이 되면, 무선기기(30)의 충전회로부블럭(36)의 충전 IC의 동작을 액티브 상태로 만들어 전력을 배터리셀(35)에 충전하도록 기기컨트롤러(390)에서 제어하게 된다.That is, the power signal transmitted by the primary
이처럼 무접점전력전송장치(10)로부터 전송되는 전력으로 무선기기(30)의 배터리셀(35)에 충전되도록 진행하게 되면, 배터리셀(35)의 충전 진행 중에 배터리셀(35)의 안정 등을 보호회로부블럭(37)에 의하여 판별되도록 하여 안정된 충전이 진행되도록 구비되는 것이다.As such, when the
이러한 무접점전력전송장치(10) 및 무선기기(30)로 하는 멀티무접점충전시스템(A)의 충전작동 중에, 무접점전력전송장치(10)의 해당 충전블럭(14) 위에 놓인 무선기기(30)가 이동되면, 1차측충전코어(13)와 2차측충전코어(32)의 위치가 변동되어 무선기기(30)에서 수신되는 전력신호의 수신율이 저하되게 된다. 그리하여 도 7 및 도 8과 같이 중심으로부터 수평 또는 수직방향으로 멀어질 수록 1차측충전코어(13)와 2차측충전코어(32)가 비효율적으로 위치되어 유도기전력이 무선기기(30)에서 잘 발생되지 않는 것이다.The wireless device placed on the corresponding charging
따라서 본 발명의 멀티무접점충전시스템(A)에서는 해당 충전블럭(14) 위에 놓인 무선기기(30)로 수신되는 전력신호의 전압이 기준치보다 낮게 되면, 이를 보강하여 전송되도록 무접점전력전송장치(10)에 보상에 대한 요청신호를 전송하게 된다.Therefore, in the multi-contact charging system (A) of the present invention, when the voltage of the power signal received by the
예로 기준 전압을 수신되는 전력신호의 전압을 5V로 하고, 기준 편차값을 0.5V로 하여 가정할 경우를 보면, 무선기기(30)의 이동으로 4.5V보다 낮은 전압으로 수신되면, 0.5V 정도 승압되어 전송되도록 무선기기제어모듈(39)의 기기컨트롤러(390)에서 제어하며, 이에 신호처리블럭(392)를 거쳐 2차측충전코어(32)에서 승압요청신호가 발신되도록 한다.For example, assuming that the voltage of the received power signal is set to 5V and the reference deviation value is set to 0.5V, when the voltage is received at a voltage lower than 4.5V by the movement of the
이에 무접점전력전송장치(10)에서는 0.5V 승압 요청신호에 대한 증강된 전력신호를 발신하게 된다. 즉 무접점전력전송장치(10)에서의 출력되는 발신전력을 증강하는 방식의 예로, 발진 주파수를 변화되도록 제어할 수 있다.The contactless
이와 같이 무접점전력전송장치(10)에서 발신되는 전력신호가 무선기기(30)의 위치 변화에 따라 조절되도록 구비되는 것으로, 이러한 위치 변화에 따른 충전효율이 도 7 내지 도 12에 도시되어 있다.In this way, the power signal transmitted from the contactless
즉 도 7 내지 도 10은 무선기기의 2차측 기준 전력을 2.5W 정도에서의 경우로, 무선기기(30)가 무접점전력전송장치(10)의 해당 충전블럭(14) 위에서 수평방향 및 상하 수직 방향으로 각각 -7 mm ~ 7 mm 사이로 이동시키면서 측정되는 무접점전력전송장치에서의 1차측 전력(W) 및 무선기기에서의 2차측 전력(W) 및 그에 따른 효율(%) 등을 나타낸 것이다. 여기서 효율(%)은 무접점전력전송장치의 1차측 입력 전력에 대해 무선기기의 2차측으로 인가되어지는 출력측 전력에 대한 효율((2차측 전력 / 1차측 전력) * 100)로 나타낸 것이다.That is, FIGS. 7 to 10 show a case in which the secondary reference power of the wireless device is about 2.5W, and the
그리고 본 발명에 따른 발신 전력보상이 0.5W 단계로 하여 보이고 있으며, 이에 대하여 도 7 및 도 8에서는 무선기기 측의 2차측 전력이 2 ~ 2.5 W 사이의 그래프를 보이는 것으로, 무접점전력전송장치(10)와 무선기기(30)의 수평거리 및 수직거리의 변화에 대해 무접점전력전송장치(10)에서의 주파수 변화따른 전력신호의 보상없이 충전된 경우의 충전효율을 보인 것이다. 즉 무접점전력전송장치(10)에 대해 무선기기(30)가 수평방향 또는 수직방향으로 이동할 경우에는 무선기기(30)의 2차측 전력이 중심에서 멀어져 위치될 수록 떨어져서 효율이 낮아지는 것을 볼 수 있다.In addition, the transmission power compensation according to the present invention is shown as a step 0.5W, and in FIG. 7 and FIG. 8, the secondary power of the wireless device side shows a graph between 2 and 2.5 W, and the contactless power transmission device ( 10) shows the charging efficiency in the case of being charged without compensation of the power signal according to the frequency change in the contactless
그러나 이와 비교되는 도 9(수평방향이동에 따른 그래프) 및 도 10(상하 수직방향이동에 따른 그래프)에서와 같은 본 발명에 따른 멀티무접점충전시스템(A)에서는, 멀티무접점배터리팩(10)의 충전블럭(14) 상부면에서 무선기기(30)가 수평방향 및 수직방향으로 각각 이동됨에 따라, 무선기기에서의 수신전력 전압변화의 정보가 전송됨에, 무접점전력전송장치(10)에서 주파수를 변화를 통하여 전력을 제어하여 그 효율을 보인 것으로, 안정적으로 전력전송이 이뤄짐을 보이며, 이에 의하여 전력전송 효율도 양호한 상태임을 알 수 있다.However, in the multi-contact charging system A according to the present invention as shown in Fig. 9 (graph according to horizontal movement) and Fig. 10 (graph according to vertical movement), the
그리고 도 11은 수평방향 이동에 대한 효율 그래프이고, 도 12는 상하방향으로의 이동에 대한 효율 그래프로, 주파수 변화에 따른 전력 전송의 보상작동을 하지 않는 경우(하측의 곡선그래프, FIXED POWER) 보다, 주파수를 변화에 따른 전력 전송의 보상작동을 하는 경우(상측의 사각점 그래프, POWER CONTROL)의 효율이 양호함을 알 수 있다.FIG. 11 is an efficiency graph for horizontal movement, and FIG. 12 is an efficiency graph for movement in the up and down direction, compared to a case in which the power transmission compensation operation is not performed according to frequency change (lower curve graph, FIXED POWER) In addition, it can be seen that the efficiency of the power transmission compensation operation according to the change of the frequency (upper square graph, POWER CONTROL) is good.
따라서 무접점전력전송장치(10) 및 무선기기(30)으로 되는 멀티무접점충전시스템(A)의 무접점 전력전송에 의하여 전원을 공급이 안정된 상태로 무접점 전송이 이뤄지는 것으로, 멀티무접점충전시스템(A)의 무접점전력전송장치(10) 및 무선기기(30)를 안정된 시스템으로 이용할 수 있게 된다.Therefore, the contactless power transmission is performed in a stable state by supplying power by the contactless power transmission of the multi-contact charging system A, which is a contactless
특히 이와 같은 무접점 전력전송이 진행되는 충전조절단계(S05)에서의 전력 보상에 의한 충전방식은, 본 발명에서와 같이 무접점전력전송장치(10)에 복수 개의 충전블럭(14)이 구비되는 구성에서는 더욱 양호한 충전 방식으로 이용될 수 있다.In particular, the charging method by the power compensation in the charge control step (S05) in which such a contactless power transfer is performed, a plurality of charging
즉 도 1에서와 같이 무접점충전테이블(12)의 상부로 복수 개의 충전블럭(14)이 구성되는 상태에서, 다양한 종류로 될 수 있는 무선기기(30)가 위치되어 충전작동을 하게 된다.That is, in the state where the plurality of charging
이에 무선기기(30)로는 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같은 휴대용 무선기기들이 이용될 수 있는 것으로, 일측의 충전블럭(14)에 한 가지의 무선기기가 놓여진 상태에서 무접점으로 충전작동되던 중에, 다른 측의 충전블럭에 다른 무선기기가 놓여져 충전이 새로이 진행될 수 있는 것이다.The
이에 사용자가 이미 충전작동되던 무선기기를 건드리거나, 또는 무접점전력 전송장치(10)가 흔들리는 경우에는, 해당 충전블럭(14)의 1차측충전코어와 충전중이던 무선기기의 2차측충전코어의 위치가 변화될 우려가 있는 것이다. 이에 상기에서와 같은 충전전력보상에 의하여 충전중이던 무선기기로 안정된 전압으로 충전되도록 구비되기 때문에, 해당 기기가 만충전되는 과정 중에 커다란 문제없이 충전작동이 계속될 수 있는 것이다.When the user touches the wireless device that has already been charged or the
또한 본발명의 멀티무접점충전시스템(A)은 각각의 개별 충전블럭(14)에 무선기기가 놓여져 충전되는 것으로, 작은 크기의 휴대폰이 이용될 수 있으나, 무접점 충전이 가능한 커다란 크기의 무선기기가 놓여져 충전될 수도 있다.In addition, the multi-contact charging system (A) of the present invention is that a wireless device is placed and charged in each
이에 해당 무선기기의 2차측충전코어는 하나의 충전블럭의 1차측충전코어와 대응되어 충전작동이 이뤄질 수 있으나, 무선기기가 크기 때문에 2차측충전코어가 형성되지 않은 무선기기의 다른 부분은, 다른 충전블럭 위에 놓이게 된다. 이때 다른 충전블럭은 통해서 이물질에러 상태로 전환되어 전력전송이 정지되도록 하여, 무선기기의 다른 부분이 손상됨을 방지할 수 있는 장점이 있다.The secondary charging core of the wireless device corresponds to the primary charging core of one charging block so that charging operation can be performed. However, since the wireless device is large, other parts of the wireless device in which the secondary charging core is not formed are different. It is placed on the charging block. At this time, the other charging block is switched to the foreign matter error state to stop the power transmission, there is an advantage that can prevent other parts of the wireless device from being damaged.
또한 무선기기의 금속줄과 같은 부분으로도 무접점충전작동이 될 수 없기 때문에 이러한 부분이 위치되는 충전블럭들도 이물질에러 상태로 전환되어 전력전송이 정지되게 된다. 따라서 커다란 크기의 무선기기에 대하여 2차측충전코어가 위치되는 충전블럭에서만 무접점 충전작동을 하게 되어, 무선기기 및 무접점전력전송장치가 안정적으로 전력전송에 따른 충전작동이 이뤄지는 것이다.In addition, since the contactless charging operation cannot be performed even with a metal part of the wireless device, the charging blocks in which such a part is located also become a foreign material error state and the power transmission is stopped. Therefore, the contactless charging operation is performed only in the charging block in which the secondary side charging core is located for the large sized wireless device, and the wireless device and the contactless power transmission device are stably performed by the power transmission.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below In the present invention can be carried out by various modifications or variations.
도 1은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 사시도.1 is a perspective view of a contactless power transmission apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 블럭도.2 is a block diagram of a contactless power transmission apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 무접점으로 충전되는 무선기기에 대한 블럭도.3 is a block diagram of a wireless device charged in a contactless state according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 제어흐름도.Figure 4 is a control flow diagram for a contactless power transmission apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 무접점으로 충전되는 무선기기에 대한 제어흐름도.Figure 5 is a control flow diagram for a wireless device charged in a solid state in accordance with the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에 대한 제어블럭도.Figure 6 is a control block diagram for a contactless power transmission apparatus according to the present invention.
도 7 내지 도 12는 본 발명에 따른 무접점충전 및 무선기기에 있어서 전력제어에 따른 효율에 대한 그래프.7 to 12 are graphs showing the efficiency according to the power control in the contactless charging and wireless devices according to the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 실시예시 구성도.Figure 13 is a block diagram of an embodiment of a contactless power transmission apparatus according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 중앙제어부의 실시예 구성도.14 is a configuration diagram of an embodiment of a central control unit of a contactless power transmission apparatus according to the present invention.
도 15는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 실시상태도.15 is an embodiment of a contactless power transmission apparatus according to the present invention.
도 16은 본 발명에 따른 무접점전력전송장치의 작동에 대한 기본 설명도.16 is a basic explanatory diagram of the operation of the contactless power transmission apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
A : 멀티무접점충전시스템A: Multi-contact charging system
10 : 무접점전력전송장치 11 : 무접점충전케이스10: contactless power transmission device 11: contactless charging case
12 : 무접점충전테이블 13 : 1차측충전코어12: contactless charging table 13: primary charging core
21 : 중앙제어부 23 : 멀티게이트드라이버모듈21: central control unit 23: multi-gate driver module
24 : 수신신호처리모듈 30 : 무선기기24: Received signal processing module 30: Wireless device
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US13/875,748 US20130300355A1 (en) | 2007-11-30 | 2013-05-02 | Wireless multi-charger system and controlling method thereof |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101241659B1 (en) | 2011-12-19 | 2013-03-11 | 엘지이노텍 주식회사 | Apparatus for transmitting wireless power and method for transmitting wireless power |
KR20140114682A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | 주식회사 한림포스텍 | Wireless power transmission system, furniture having wireless charging function used therein and wireless power transmssion apparatus used therein |
US9762079B2 (en) | 2011-05-17 | 2017-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd | Power transmitting and receiving apparatus and method for performing a wireless multi-power transmission |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101213086B1 (en) | 2010-11-04 | 2012-12-18 | 유한회사 한림포스텍 | Method for controlling wireless power signal in wireless power transmission device and wireless power transmission using the same |
KR101669877B1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-10-27 | (주)모메드솔루션 | Wireless charging system for wearable device |
US10236725B1 (en) * | 2017-09-05 | 2019-03-19 | Apple Inc. | Wireless charging system with image-processing-based foreign object detection |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050054816A (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-10 | 가부시키가이샤 다이후쿠 | Noncontact power supply facility |
KR20050096068A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | 주식회사 한림포스텍 | Non-contact battery charging system possible multi-charging and core block design method for it |
KR100554889B1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-03-03 | 주식회사 한림포스텍 | No point of contact charging system |
-
2007
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050054816A (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-10 | 가부시키가이샤 다이후쿠 | Noncontact power supply facility |
KR20050096068A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | 주식회사 한림포스텍 | Non-contact battery charging system possible multi-charging and core block design method for it |
KR100554889B1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-03-03 | 주식회사 한림포스텍 | No point of contact charging system |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9762079B2 (en) | 2011-05-17 | 2017-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd | Power transmitting and receiving apparatus and method for performing a wireless multi-power transmission |
US11171519B2 (en) | 2011-05-17 | 2021-11-09 | Samsung Electronics Co., Ltd | Power transmitting and receiving apparatus and method for performing a wireless multi-power transmission |
KR101241659B1 (en) | 2011-12-19 | 2013-03-11 | 엘지이노텍 주식회사 | Apparatus for transmitting wireless power and method for transmitting wireless power |
KR20140114682A (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | 주식회사 한림포스텍 | Wireless power transmission system, furniture having wireless charging function used therein and wireless power transmssion apparatus used therein |
KR101963906B1 (en) | 2013-03-19 | 2019-03-29 | 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 | Wireless power transmission system, furniture having wireless charging function used therein and wireless power transmssion apparatus used therein |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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