KR101509929B1 - Wireless power receiving apparatus for electric vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파워부(충전기)에서 전송되는 자기에너지를 전선없이 수신받아 로드부(배터리)에 전달하는 무선전력수신장치에 관한 것이다.
본 발명은 전기자동차의 병렬 충전 시 페라이트의 분포를 변경하여 원형 코일에 쇄교되는 자기장의 분포를 제어하는 새로운 형태의 병렬 충전 방식을 구현함으로써, 병렬로 연결되어 있는 수신기에 전력을 고르게 충전할 수 있는 전기자동차의 무선전력수신장치를 제공한다. The present invention relates to a wireless power receiving apparatus that receives magnetic energy transmitted from a power unit (charger) without wires and transfers the same to a load unit (battery).
The present invention realizes a new type of parallel charging scheme for controlling the distribution of the magnetic field linked to the circular coil by changing the distribution of the ferrite during the parallel charging of the electric vehicle, A wireless power receiving apparatus of an electric vehicle is provided.

Description

전기자동차의 무선전력수신장치{WIRELESS POWER RECEIVING APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless power receiving apparatus for an electric vehicle,

본 발명은 전기자동차의 무선전력수신장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파워부(충전기)에서 전송되는 자기에너지를 전선없이 수신받아 로드부(배터리)에 전달하는 무선전력수신장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power receiving apparatus for an electric vehicle, and more particularly to a wireless power receiving apparatus for receiving magnetic energy transmitted from a power unit (charger) without wires and delivering the same to a load unit (battery).

일반적으로 무선전력충전은 전자기 유도(Electromangnetic Induction)를 통해 전류를 흐르게 하여 배터리에 충전하는 방식으로서, 충전기의 1차 코일에서 발생한 자기장이 배터리의 2차 코일에 유도되어 전류를 공급하게 된다. Generally, wireless power charging is a method of charging a battery by flowing an electric current through electromagnetic induction. A magnetic field generated in a primary coil of a charger is induced in a secondary coil of a battery to supply a current.

이러한 기술은 대용량의 배터리가 요구되는 전기자동차 등에 적합하며, 접점이 노출돼 있지 않아 누전 등의 위험이 거의 없는 등 유선충전 방식만큼 빠른 충전이 가능하며 안전하다.These technologies are suitable for electric vehicles requiring large capacity batteries, and they are safe to charge as fast as wired charging methods because there is no risk of electric leakage due to the fact that the contacts are not exposed.

한편, 최근 들어 전기자동차가 등장하면서 충전 인프라 구축에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이미 가정용 충전기를 이용한 전기자동차 충전을 비롯하여 배터리 교체, 급속충전장치, 무선충전장치 등 다양한 충전방식이 등장하고 있다. On the other hand, as electric vehicles have emerged in recent years, there is an increasing interest in building a charging infrastructure, and various charging methods such as battery charging, rapid charging device, and wireless charging device have already appeared.

향후 전기자동차의 보급이 대중화될 것으로 예상됨에 따라 충전시간을 단축시키고 편의성을 증대시킨 안전하고 빠른 충전방식이 요구되고 있으며, 이에 따라 콘센트에 플러그를 꽂아 사용하는 유선충전방식의 불편함을 해소할 수 있는 무선전력충전방식도 다양하게 제시되고 있는 추세이다. As the spread of electric vehicles is expected to become popular in the future, it is required to provide a safe and fast charging method that shortens the charging time and increases the convenience. Accordingly, it is possible to solve the inconvenience of the wired charging method There are various ways of charging the wireless power.

이렇게 무선으로 전력을 충전하는 기술은 한국 공개특허 10-2012-0081051호, 한국 공개특허 10-2013-0004416호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다. Various techniques for charging electric power by radio are disclosed in Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2012-0081051 and 10-2013-0004416.

이와 같이, 무선전력전송은 전류에너지를 자기에너지로 바꾸어 전선없이 전력을 전달하는 기술이다. As such, wireless power transmission is a technology that converts electric current to magnetic energy and transfers power without wires.

이러한 방식은 로드부(배터리) 부분의 코일에 유도되어진 기전력을 바탕으로 전력을 전송하게 되는데, 이 기전력은 코일에 쇄교되는 자기장 다발(Magnetic flux)에 비례한다. In this method, electric power is transmitted on the basis of the electromotive force induced in the coil of the rod portion (battery) portion. This electromotive force is proportional to the magnetic flux that is linked to the coil.

그러므로, 파워부(충전기) 부분의 코일에 만들어진 자기장 다발을 로드부(배터리) 부분의 코일에 많이 쇄교시키는 것이 전송효율을 결정짓는 중요한 요소이다. Therefore, it is an important factor that determines the transmission efficiency by linking the magnetic field bundle made in the coil of the power portion (charger) portion to the coil of the rod portion (battery) portion.

보통 전기자동차는 배터리가 가지는 단점인 충전시간이 많이 걸리는 문제(완속은 3시간, 급속은 40분)로 상용화에 많은 어려움이 있다. Generally, electric vehicles have many difficulties in commercialization because they have a problem that charging time is long, which is a disadvantage of a battery (3 hours of slow speed and 40 minutes of rapid speed).

현재 전기자동차는 직렬 충전을 하고 있는데, 이는 배터리 셀마다 각각의 전압을 일정하게 해주기 위함이다. Currently electric vehicles are charging in series, in order to keep each voltage constant for each battery cell.

하지만, 충전시간을 단축하기 위해서는 단시간에 많은 에너지를 충전해야 되고, 그러기 위해서는 병렬 충전이 필요하며, 이러한 병렬 충전을 위해서는 각 배터리 셀마다 충전 전력을 고르게 주어야 한다. However, in order to shorten the charging time, it is necessary to charge a large amount of energy in a short time. In order to do so, parallel charging is required. For such parallel charging, charge power must be given to each battery cell evenly.

통상적으로 무선전력전송의 송신기는 크게 코일, 페라이트, 가변 커패시터로 구성된다. Generally, a transmitter of a wireless power transmission is largely composed of a coil, a ferrite, and a variable capacitor.

여기서, 상기 코일은 자기장을 유도하기 위한 역할을 하고, 상기 페라이트는 자기장의 크기를 크게 하기 위한 역할을 하며, 상기 가변 커패시터는 코일의 인덕턴스 값을 상쇄시켜 구동 주파수 영역에서 공진을 맞추기 위한 용도로 사용된다. Here, the coil serves to induce a magnetic field, and the ferrite serves to increase the magnitude of the magnetic field. The variable capacitor compensates the inductance value of the coil and is used to adjust the resonance in the driving frequency region do.

상기 페라이트의 경우 자기장의 크기를 크게 만들어주고 코일의 인덕턴스 값을 크게 해주기 때문에 무선전력전송에서 많이 사용되고 있다. In the case of the ferrite, since the magnitude of the magnetic field is increased and the inductance value of the coil is increased, it is widely used in wireless power transmission.

상기 송신기가 만드는 자기장은 송신기의 모양과 크기에 따라 결정되며, 발생된 자기장에 수신기인 로드부(배터리)를 충전하기 위해서는 자기장의 발생부분에 수신기를 위치시켜야 한다. The magnetic field generated by the transmitter is determined according to the shape and size of the transmitter. In order to charge the receiver, which is a receiver, to the generated magnetic field, the receiver must be positioned at a portion where the magnetic field is generated.

보통 수신기는 직렬로 연결되어 있는데, 충전 시 병렬 연결의 유리함이 있지만, 송신기의 자기장 분포가 결정되어 있기 때문에 직렬로 충전을 하고 있는 실정이다. Usually, the receivers are connected in series. However, since the magnetic field distribution of the transmitter is determined, there is an advantage in that the parallel connection is performed at the time of charging.

한편, 충전시간을 줄이기 위해서는 수신기가 높은 전력을 수용해야 하는데, 병렬로 충전하게 되면 수신기에 높은 전력이 나누어 병렬로 충전되므로, 높은 전력을 송신기로부터 받아도 수신기의 전격을 높이지 않아도 된다. In order to reduce the charging time, the receiver needs to accommodate high power. When the parallel charging is performed, the high power is divided and charged in parallel to the receiver.

이러한 방법으로 수신기는 기존의 소자를 쓰고 더 높은 전력을 충전하여 충전시간을 줄일 수 있다.
In this way, the receiver can use conventional devices and charge higher power to save charge time.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 전기자동차의 병렬 충전 시 페라이트의 분포를 변경하여 원형 코일에 쇄교되는 자기장의 분포를 제어하는 새로운 형태의 병렬 충전 방식을 구현함으로써, 병렬로 연결되어 있는 수신기에 전력을 고르게 충전할 수 있는 전기자동차의 무선전력수신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a novel parallel charging system for controlling the distribution of a magnetic field linked to a circular coil by changing the distribution of ferrites during parallel charging of an electric vehicle, And an object of the present invention is to provide a wireless power receiving apparatus of an electric vehicle capable of evenly charging electric power to a connected receiver.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 전기자동차의 무선전력수신장치는 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless power receiving apparatus for an electric vehicle, which has the following features.

상기 무선전력수신장치는 무선으로 전력을 충전하는 전기자동차의 배터리측에 설치되는 것으로서, 충전기에서 만들어져 보내지는 자기장과 쇄교되고 병렬로 연결되면서 각 배터리셀과는 일대일 대응하는 복수의 코일과, 복수의 코일 간을 이동가능하여 각 코일측과 선택적으로 접촉하는 페라이트를 포함하는 구조로 이루어진다. The wireless power receiving apparatus is installed on a battery side of an electric vehicle for charging electric power wirelessly. The wireless electric power receiving apparatus is composed of a plurality of coils which are connected to each other in a one-to-one correspondence with the magnetic fields sent from the charger, And ferrite that is movable between the coils and selectively in contact with each coil side.

따라서, 상기 무선전력수신장치는 병렬로 연결되어 있는 각 코일과 접촉하는 페라이트의 위치를 조정하여 각 코일에 쇄교되는 자기장의 양을 조절할 수 있으므로, 병렬 충전 시 각 배터리셀에 전력을 고르게 충전할 수 있는 특징이 있다. Therefore, since the wireless power receiving apparatus can adjust the amount of the magnetic field to be linked to each coil by adjusting the position of the ferrite contacting each coil connected in parallel, it is possible to charge the battery cells evenly There are features.

여기서, 상기 코일은 동심원을 이루며 배치되면서 병렬로 연결되어 있는 원형 코일로 이루어지고, 상기 페라이트는 원형 코일의 반경방향으로 위치 이동하면서 각 원형 코일과 접촉할 수 있도록 할 수 있다. Here, the coils may be circular coils arranged in a concentric circle and connected in parallel, and the ferrite may contact the respective circular coils while moving in a radial direction of the circular coils.

이때의 페라이트는 원형 코일을 따라 원형의 궤적을 이루며 배치되는 복수 개로 이루어져, 각 페라이트가 동시에 또는 개별적으로 위치 이동하면서 각 원형 코일과 접촉할 수 있도록 할 수 있다. At this time, the ferrite is composed of a plurality of ferrite which are arranged along the circular coil so as to form a circular trajectory, so that the ferrite can be brought into contact with the respective circular coils while simultaneously moving or individually moving.

그리고, 상기 코일은 동심원을 이루며 배치되면서 병렬로 연결되어 있는 원형 코일로 이루어지고, 상기 페라이트는 원형 코일의 중심선과 직교하는 중심선을 가지는 소정 곡률의 호(弧)형의 페라이트 조합체로 이루어져, 상기 호형의 페라이트 조합체가 원형 코일의 반경방향으로 굴러다니면서 각 원형 코일과 접촉할 수 있도록 할 수 있다.The ferrite is composed of a ferrite assembly of arc type having a predetermined curvature and having a center line perpendicular to the center line of the circular coil, So that the ferrite combination of the ferrite material can be brought into contact with the respective circular coils while rolling in the radial direction of the circular coil.

또한, 상기 페라이트의 경우 코일측에 자기장이 진입하는 방향을 기준으로 코일의 후면쪽에 위치되면서 코일과 접촉할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, in the case of the ferrite, it is preferable that the ferrite can be brought into contact with the coil while being positioned on the rear side of the coil with reference to the direction in which the magnetic field enters the coil side.

본 발명에서 제공하는 전기자동차의 무선전력수신장치는 다수의 자기장을 유도할 수 있는 코일을 병렬로 연결하고, 자기장의 크기를 크게 만들어주는 페라이트의 분포를 변경하여, 자기장의 분포를 변경 제어함으로써, 병렬로 연결되어 있는 수신기의 전력을 고르게 충전할 수 있는 등 단시간에 많은 에너지를 충전할 수 있어 충전시간을 단축할 수 있는 효율적인 병렬 충전 방식을 제공할 수 있는 장점이 있다.
The present invention provides a wireless power receiving apparatus of an electric vehicle in which coils capable of inducing a plurality of magnetic fields are connected in parallel and the distribution of ferrites for increasing the magnitude of the magnetic field is changed to control the distribution of the magnetic field, The power of the receiver connected in parallel can be uniformly charged, so that it is possible to provide an efficient parallel charging method that can shorten the charging time because a large amount of energy can be charged in a short time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 평면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 측면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력수신장치의 사용상태를 나타내는 측면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 평면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 측면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력수신장치의 사용상태를 나타내는 측면도1 is a plan view showing a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a side view showing a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a side view showing a state of use of the wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a plan view showing a wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a side view showing a wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention
6 is a side view showing a state of use of the wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention

이하, 첨부한 도면은 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 측면도이다. FIG. 1 is a plan view of a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view illustrating a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 무선전력수신장치는 코일과 페라이트 조합에서 자기장을 집중시키는 특성을 갖는 페라이트 위치를 가변시켜가면서 병렬로 연결되어 있는 각 코일에 쇄교되는 자기장의 양을 제어함으로써, 병렬 충전 시 각 배터리셀을 고르게, 또 빠르게 충전할 수 있는 구조로 이루어진다. As shown in FIGS. 1 and 2, the wireless power receiving apparatus controls the amount of a magnetic field to be linked to each coil connected in parallel while varying a ferrite position having a characteristic of focusing a magnetic field in a combination of a coil and a ferrite So that it is possible to charge the battery cells evenly and quickly at the time of parallel charging.

이를 위하여, 상기 무선전력수신장치는 무선으로 전력을 충전하는 전기자동차의 배터리측에 설치되며, 충전기(미도시)에서 전송되는 자기장이 쇄교되는 코일(10)과 이렇게 쇄교되는 자기장의 크기를 크게 만들어 코일(10)의 인덕턴스 값을 크게 해주는 페라이트(11)를 포함한다. To this end, the wireless power receiving apparatus is installed on the battery side of an electric vehicle that wirelessly charges electric power, and makes a magnitude of a magnetic field to be linked with the coil 10 to which a magnetic field transmitted from a charger (not shown) And a ferrite 11 for increasing the inductance value of the coil 10.

상기 코일(10)은 복수 개가 병렬로 연결되는 구조이며, 각각의 코일(10)은 각 배터리셀(미도시)측과 일대일 대응되는, 각 코일(10)은 각 배터리셀과 일대일로 전기적으로 연결된다. Each of the coils 10 has a structure in which a plurality of coils 10 are connected in parallel, and each of the coils 10 has a one-to-one correspondence with each battery cell (not shown). Each coil 10 is electrically connected do.

이에 따라, 충전기에서 만들어져 보내지는 자기장이 코일(10)에 쇄교되고, 계속해서 배터리셀에 전력이 충전될 수 있게 된다. As a result, the magnetic field generated and sent by the charger is linked to the coil 10, so that the battery cell can be continuously charged.

여기서, 상기 코일이 자기장을 수신하고, 이렇게 수신한 자기장으로 배터리셀 전력을 충전하는 방식은 종전과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Here, the manner in which the coil receives the magnetic field and charges the battery cell power with the thus received magnetic field is the same as before, so a detailed description thereof will be omitted.

특히, 상기 코일(10)은 직경이 다른 복수 개의 원형 코일로 이루어지게 되고, 이러한 각 원형 코일은 동심원을 이루며 배치되면서 병렬로 연결된다. Particularly, the coil 10 is formed of a plurality of circular coils having different diameters, and each of the circular coils is connected in parallel while being arranged concentrically.

즉, 상기 코일(10)은 직경이 작은 원형 코일이 중심부에 배치됨과 더불어 점차 직경이 상대적으로 큰 원형 코일이 동심원을 이루면서 일정거리를 두고 외곽쪽으로 배치되면서 병렬로 연결되는 형태를 이루게 된다. That is, the coil 10 has a circular coil having a small diameter and a circular coil having a relatively large diameter, which are arranged concentrically with each other at a predetermined distance, and connected to each other in parallel.

상기 페라이트(11)는 복수의 코일(10) 간을 이동하여 각 코일(10)측과 선택적으로 접촉하게 되고, 이때의 접촉되는 코일(10)에 쇄교되는 자기장의 크기를 크게 만들어주는 역할을 하게 된다. The ferrite 11 moves between the plurality of coils 10 to selectively make contact with the respective coils 10 and serves to increase the size of the magnetic field to be bridged to the coils 10 to be contacted at this time do.

이러한 페라이트(11)는 일 예로 사각블럭 형태로 이루어질 수 있게 되고, 적어도 하나 이상이 구비되어, 복수 개의 코일(10)측으로 위치를 이동할 수 있게 된다. For example, the ferrite 11 may be formed in a square block shape, and at least one ferrite 11 may be provided to move to the plurality of coils 10.

예를 들면, 상기 페라이트(11)는 복수 개로 이루어지게 되고, 각 페라이트(11)는 원형 코일(10)의 원 궤적을 따라 일정간격을 유지하면서 나란하게 배치될 수 있게 된다. For example, the ferrite 11 may be arranged in a plurality of rows, and each ferrite 11 may be arranged in parallel with the circular trace 10 while maintaining a constant spacing along the circular trace.

이러한 복수 개의 페라이트(11)는 원형 코일(10)의 반경방향을 따라 중심측에서 외곽측으로, 또 외곽측에서 중심측으로 위치를 이동하면서 각 원형 코일(10)과 접촉할 수 있게 된다. The plurality of ferrites 11 can contact the respective circular coils 10 while moving from the center side to the outer side along the radial direction of the circular coil 10 and from the outer side to the center side.

이때, 상기 각각의 페라이트(11)는 동시에 함께 움직여 원형 코일(10)측과 접촉할 수 있게 되거나, 또는 각 페라이트(11)가 개별적으로 움직여 원형 코일(10)측과 접촉할 수 있게 된다. At this time, the respective ferrites 11 can simultaneously move together to come into contact with the side of the circular coil 10, or each of the ferrites 11 can move individually to come into contact with the side of the circular coil 10.

여기서, 상기 페라이트를 직선 이동시켜주는 기구적인 메카니즘은 공지의 직선이송기구를 적용할 수 있으며, 예를 들면 리니어 모션 등과 같은 직선이송기구에 페라이트를 장착하여 위치를 이동시킬 수 있고, 이때의 각 페라이트가 장착되어 있는 직선이송기구의 작동을 제어하여 페라이트를 동시에 또는 개별적으로 움직여줄 수 있다. Here, a mechanical mechanism for linearly moving the ferrite may be a well-known linear feed mechanism. For example, a ferrite may be mounted on a linear feed mechanism such as linear motion to move the ferrite, So that the ferrite can be moved simultaneously or individually.

그리고, 상기 원형 코일(10)측과 접촉하는 페라이트(11)의 경우, 원형 코일(10)측에 자기장이 진입하는 방향을 기준으로 원형 코일(10)의 후면쪽에 위치되면서 원형 코일(10)과 접촉할 수 있게 된다. The ferrite 11 contacting the side of the circular coil 10 is positioned on the rear side of the circular coil 10 with respect to the direction in which the magnetic field enters the side of the circular coil 10, So that it can be contacted.

예를 들면, 원형 코일(10)의 전면(도 2에서의 아래쪽)에서 자기장이 진입하게 되면, 상기 페라이트(11)는 원형 코일(10)의 후면(도 2에서의 윗쪽)에 위치되어 원형 코일(10)과 접촉할 수 있게 된다. 2) of the circular coil 10, the ferrite 11 is positioned on the rear surface (upper side in FIG. 2) of the circular coil 10, (10).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력수신장치의 사용상태를 나타내는 측면도이다. 3 is a side view illustrating a state of use of a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 전기자동차의 무선전력 병렬 충전 시 충전기의 송신기측에서 만들어진 자기장이 수신측인 원형 코일(10)에 전송되면, 이때의 자기장은 병렬로 연결되어 있는 원형 코일(10)에 쇄교되고, 계속해서 각 원형 코일(10)과 연결되어 있는 베터리셀에 전력이 충전된다. 3, when a magnetic field generated at the transmitter side of the charger is transmitted to the receiving-side circular coil 10 during parallel charging of the electric power of the electric vehicle, the magnetic field at this time is transmitted to the circular coil 10 connected in parallel, And the electric power is charged to the battery cell connected to each of the circular coils 10 continuously.

이때, 자기장의 크기를 크게 만들어주는 페라이트(11)는 그 위치를 적절히 옮겨가면서 병렬로 연결되어 있는 원형 코일(10) 중에서 선택된 원형 코일(10)과 접촉하게 되므로서, 이때의 접촉된 원형 코일(10)측으로 자기장이 집중적으로 쇄교되도록 해주게 되고, 결국 각 배터리셀에 전력을 고르게 충전할 수 있게 된다. At this time, the ferrite 11 which makes the magnitude of the magnetic field large is brought into contact with the circular coil 10 selected from among the circular coils 10 connected in parallel while appropriately shifting the position, so that the contacted circular coils 10 10 so that the electric power can be uniformly charged in each battery cell.

즉, 충전이 이루어지는 동안에 각 배터리셀의 전력 충전상태를 감지하고, 이렇게 감지되는 전력 충전상태에 따라 직선이송기구를 제어하여 페라이트(11)의 위치를 옮겨줌으로써, 해당 배터리셀에 대응하는 원형 코일(10)에 쇄교되는 자기장의 양을 늘리거나 상대적으로 줄일 수 있게 된다. That is, while the charging is being performed, the power charging state of each battery cell is sensed, and the position of the ferrite 11 is shifted by controlling the linear transfer mechanism according to the sensed power charging state, The amount of the magnetic field to be linked to the magnetic recording medium 10 can be increased or relatively reduced.

예를 들면, 타 배터리셀에 비해 전력충전량이 적은 배터리셀에 대응하는 원형 코일(10)측으로 페라이트(11)를 옮겨줌으로써, 쇄교되는 자기장의 양을 늘릴 수 있고, 결국 이때의 배터리셀에 충전되는 전력량을 높일 수 있게 된다. For example, by transferring the ferrite 11 to the side of the circular coil 10 corresponding to a battery cell having a smaller electric charge amount than other battery cells, the amount of the magnetic field to be linked can be increased, The power amount can be increased.

이러한 방법으로 페라이트(11)의 위치를 변경하여 코일에 쇄교되는 자기장의 양을 조절함으로써, 각 배터리셀에 전력을 고르게 충전할 수 있게 된다. By changing the position of the ferrite 11 in this way and adjusting the amount of the magnetic field to be linked to the coil, it becomes possible to charge the battery cells evenly.

여기서, 배터리셀의 전력 충전상태를 감지하는 방법, 이때의 감지신호에 따라 직선이송기구의 작동을 제어하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다. Here, a method of sensing the power charging state of the battery cell, a method of controlling the operation of the linear transfer mechanism according to the detection signal at this time, and the like can be adopted without particular limitation, as long as it is a method commonly known in the art.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력수신장치를 나타내는 측면도이다. FIG. 4 is a plan view showing a wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side view showing a wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 여기서는 원형 코일(10)과 접촉하는 페라이트(11)의 다른 형태를 보여주며, 이때의 페라이트(11)의 위치 이동을 통해 해당 원형 코일(10)에 쇄교되는 자기장의 양을 증가시킴으로써 전력을 고르게 충전시킬 수 있는 방식은 위의 일 실시예와 동일하다. 4 and 5, another example of the ferrite 11 in contact with the circular coil 10 is shown. In this case, the position of the ferrite 11 is changed, The amount of the magnetic field can be increased so that the power can be uniformly charged in the same manner as in the above embodiment.

즉, 복수 개의 원형 코일(10)이 동심원을 이루며 배치되면서 병렬로 연결되고, 이러한 원형 코일(10)과 조합되는 페라이트(11)는 원형 코일(10)의 중심선과 직교하는 중심선을 가짐과 동시에 일정 곡률을 가지는 호(弧)형의 페라이트 조합체(12)를 이루게 된다. The ferrite 11 combined with the circular coil 10 has a center line orthogonal to the center line of the circular coil 10 and has a constant Thereby forming an arc-shaped ferrite assembly 12 having a curvature.

이에 따라, 상기 호형의 페라이트 조합체(12)가 원형 코일(10)의 반경방향으로 굴러다니면서 위치를 이동하여 각 원형 코일(10)과 접촉할 수 있게 되고, 결국 이때의 페라이트 조합체(12)가 접촉하는 해당 원형 코일(10)에 쇄교되는 자기장의 양이 증가할 수 있게 된다. Accordingly, the arc-shaped ferrite assembly 12 is moved in the radial direction of the circular coil 10 to be moved to be in contact with the respective circular coils 10, The amount of the magnetic field to be linked to the corresponding circular coil 10 can be increased.

이때에도 위의 일 실시예와 마찬가지로 상기 페라이트 조합체(12)는 원형 코일(10)측에 자기장이 진입하는 방향을 기준으로 원형 코일(10)의 후면쪽에 위치되면서 코일과 접촉할 수 있게 된다. At this time, as in the above embodiment, the ferrite assembly 12 can be brought into contact with the coil while being positioned on the rear side of the circular coil 10 based on the direction in which the magnetic field enters the circular coil 10 side.

여기서, 상기 페라이트 조합체를 굴림 방식으로 직선 이동시켜주는 기구적인 메카니즘은 공지의 직선이송기구를 적용할 수 있으며, 예를 들면 페라이트 조합체의 중심선에 배치되는 축에 페라이트 조합체를 회전가능한 구조로 장착하고, 이때의 축을 리니어 모션 등과 같은 직선이송기구에 연결한 형태를 통해 페라이트 조합체의 위치를 이동시킬 수 있고, 이때의 각 페라이트 조합체가 장착되어 있는 직선이송기구의 작동을 제어하여 페라이트 조합체를 움직여줄 수 있다. Here, a mechanical mechanism for linearly moving the ferrite assembly in a rolling mode may be a well-known linear transfer mechanism. For example, a ferrite assembly may be mounted on a shaft disposed at a center line of the ferrite assembly, The position of the ferrite assembly can be moved through the shape in which the axis is connected to a linear feed mechanism such as linear motion and the operation of the linear feed mechanism in which the ferrite assembly is mounted can be controlled to move the ferrite assembly .

따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 전기자동차의 무선전력 병렬 충전 시 충전기의 송신기측에서 만들어진 자기장이 수신측인 원형 코일(10)에 전송되면, 이때의 자기장은 병렬로 연결되어 있는 원형 코일(10)에 쇄교되고, 계속해서 각 원형 코일(10)과 연결되어 있는 베터리셀에 전력이 충전된다. Therefore, as shown in FIG. 6, when a magnetic field generated at the transmitter side of the charger is transmitted to the receiving side circular coil 10 during parallel charging of the radio power of the electric vehicle, the magnetic field at this time is a circular coil 10, and the electric power is subsequently charged to the battery cell connected to each of the circular coils 10.

이때, 자기장의 크기를 크게 만들어주는 페라이트(11), 즉 페라이트 조합체(12)는 그 위치를 적절히 옮겨가면서 병렬로 연결되어 있는 원형 코일(10) 중에서 선택된 원형 코일(10)과 접촉하게 되므로서, 이때의 접촉된 원형 코일(10)측으로 자기장이 집중적으로 쇄교되도록 해주게 되고, 결국 각 배터리셀에 전력을 고르게 충전할 수 있게 된다. At this time, the ferrite 11, that is, the ferrite assembly 12, which makes the magnitude of the magnetic field large, comes into contact with the circular coil 10 selected from the circular coils 10 connected in parallel while appropriately shifting its position, The magnetic field is intensively linked to the side of the contacted circular coil 10 at this time, so that the power can be uniformly charged in each battery cell.

이와 같이, 본 발명의 전기자동차의 무선전력수신장치는 병렬 충전 시 자기장의 분포를 변경시켜 전력을 고르게 충전하는 방식으로서, 원형 코일에 쇄교되는 자기장의 양은 충전 전력과 비례하므로, 원형 코일에 쇄교되는 자기장의 양을 제어하여 병렬 연결된 전력을 고르게 충전할 수 있다. As described above, in the wireless power receiving apparatus of the electric vehicle of the present invention, the distribution of the magnetic field is changed during the parallel charging to uniformly charge the electric power. Since the amount of the magnetic field to be bridged to the circular coil is proportional to the charging power, The amount of magnetic field can be controlled to evenly charge the power in parallel.

따라서, 병렬로 연결되어 있는 코일 윗부분에 위치 조정이 가능한 페라이트를 배치하여 자기장의 분포를 제어하고, 이렇게 자기장의 분포를 제어하면 자연히 병렬 연결된 코일에 유도되는 기전력을 제어할 수 있으므로, 충전되는 전력량 또한 제어하여 전력을 고르게 충전할 수 있다.
Therefore, it is possible to control the distribution of the magnetic field by arranging the ferrite which can adjust the position on the upper part of the coil connected in parallel, and by controlling the distribution of the magnetic field, the electromotive force induced in the coils connected in parallel can naturally be controlled. So that the power can be charged evenly.

10 : 원형 코일 11 : 페라이트
12 : 페라이트 조합체10: Circular coil 11: Ferrite
12: ferrite combination

Claims (5)

삭제delete 무선으로 전력을 충전하는 전기자동차의 배터리측에 설치되는 것으로서,
충전기에서 만들어져 보내지는 자기장과 쇄교되고 병렬로 연결되면서 각 배터리셀과는 일대일 대응하는 복수의 코일;
복수의 코일 간을 이동가능하여 각 코일측과 선택적으로 접촉하는 페라이트;
를 포함하며, 병렬로 연결되어 있는 각 코일과 접촉하는 페라이트의 위치를 조정하여 각 코일에 쇄교되는 자기장의 양을 조절할 수 있으며,
상기 코일은 동심원을 이루며 배치되면서 병렬로 연결되어 있는 원형 코일로 이루어지고, 상기 페라이트는 원형 코일의 반경방향으로 위치 이동하면서 각 원형 코일과 접촉할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 무선전력수신장치.
Which is installed on the battery side of an electric vehicle that charges electric power wirelessly,
A plurality of coils connected in parallel with the magnetic field generated in the charger and corresponding to each other in a one-to-one correspondence with the battery cells;
A ferrite which is movable between a plurality of coils and is in selective contact with each coil side;
And the amount of the magnetic field to be linked to each coil can be adjusted by adjusting the position of the ferrite in contact with the coils connected in parallel,
Wherein the coil is made of a circular coil arranged in a concentric circle and connected in parallel, and the ferrite is allowed to contact each circular coil while moving in a radial direction of the circular coil. Device.
청구항 2에 있어서,
상기 페라이트는 원형 코일을 따라 원형의 궤적을 이루며 배치되는 복수 개로 이루어져, 각 페라이트가 동시에 또는 개별적으로 위치 이동하면서 각 원형 코일과 접촉할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 무선전력수신장치.
The method of claim 2,
Wherein the ferrite is formed of a plurality of circular traces arranged along a circular coil so that each of the ferrites can be brought into contact with each of the circular coils while being moved simultaneously or individually.
청구항 2에 있어서,
상기 코일은 동심원을 이루며 배치되면서 병렬로 연결되어 있는 원형 코일로 이루어지고, 상기 페라이트는 원형 코일의 중심선과 직교하는 중심선을 가지는 호형의 페라이트 조합체로 이루어져, 상기 호형의 페라이트 조합체가 원형 코일의 반경방향으로 굴러다니면서 각 원형 코일과 접촉할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 무선전력수신장치.
The method of claim 2,
Wherein the ferrite is composed of arc-shaped ferrite assemblies each having a center line orthogonal to a center line of the circular coil, and the arched ferrite assembly is arranged in a radial direction of the circular coil So as to be able to make contact with the respective circular coils.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 페라이트는 코일측에 자기장이 진입하는 방향을 기준으로 코일의 후면쪽에 위치되면서 코일과 접촉할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 무선전력수신장치. The method according to any one of claims 2 to 4,
Wherein the ferrite is positioned on a rear side of the coil with respect to a direction in which a magnetic field enters the coil, so that the ferrite can contact the coil.
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