KR101558358B1 - Wireless energy transfer structure using magnetic resonance and apparatus therewith - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기전자 기기 및 전기자동차 등에 자기 공진을 이용하여 무선으로 전력을 공급하는 자기 공진을 이용한 무선 에너지 전송 구조체와 이를 구비한 전송 장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체는, 사각 링 형상을 갖는 다수개의 공진 코일로 형성되고; 상기 사각 링 공진 코일에는 하나의 개구(open)가 형성되고; 각각의 사각 링 공진 코일의 크기는 상이하여 작은 사이즈의 사각 링 공진 코일이 큰 사이즈의 사각 링 공진 코일 내에 위치하되, 상기 개구가 대향하도록 위치하는 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless energy transmission structure using self-resonance in which electric power is supplied wirelessly by using self-resonance in electric and electronic devices and electric vehicles, and a transmission device having the wireless energy transmission structure. To this end, the wireless energy transmission structure according to the embodiment of the present invention is formed of a plurality of resonance coils having a rectangular ring shape; One rectangular open ring is formed in the square ring resonant coil; Each rectangular ring resonant coil is different in size so that a rectangular ring resonant coil of a small size is located in a rectangular ring resonant coil of a large size, and the openings are positioned to face each other.
Description
본 발명은 전기전자 기기 및 전기자동차 등에 자기 공진을 이용하여 무선으로 전력을 공급하는 자기 공진을 이용한 무선 에너지 전송 구조체와 이를 구비한 전송 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
주지하고 있는 바와 같이 2차 산업, 예를 들면 자동차 산업은 전 세계적으로 지구온난화 및 가솔린 가격 상승으로 인해 친환경 에너지 절약형 자동차 위주로 변신하고 있다. 세계 각국 정부는 그린카 기술 개발, 전기자동차의 구입지원, 탄소가스 배출에 대한 과세, 연비향상 의무화 등의 정책을 적극적으로 채택하고 있으며, 이에 따라 자동차 업체들은 친환경 자동차 개발에 경쟁적으로 투자를 하고 있다. As we all know, secondary industries, for example the automobile industry, are transforming globally into green energy-saving automobiles due to global warming and rising gasoline prices. Governments around the world are aggressively adopting policies such as green car technology development, purchase of electric vehicles, taxation of carbon emissions, and mandatory fuel economy improvement, and automobile manufacturers are investing competitively in the development of environmentally friendly vehicles .
전기자동차를 지구온난화 방지를 향한 유효한 수단으로 보급시키기 위한 과제 중 하나가 충전 인프라 정비로, 그 해결책의 하나로서 기대되는 것이 무선 충전 시스템이다. 최근 전기자동차 배터리를 위한 무선 충전 시스템에 주로 사용되는 방법은 인덕턴스 커플링(inductive coupling)에 의한 자기 유도 방식이다. 이러한 방식의 경우 대규모 전력 충전 운용이 어려우며 매우 근접한 거리 응용에만 이용할 수 밖에 없는 제한 사항을 가지고 있다. 즉, 지금까지 개발된 인덕턴스 커플링에 의한 자기 유도 방식이 전기자동차 배터리를 위한 무선 충전 기술로 실현가능하나 수 mm내에서만 적용이 가능하며, 일정 거리 이상에서는 효율이 크게 악화되는 한계가 있다. 따라서 전기자동차 배터리를 위한 무선 충전 기술을 적용하기 위한 편리성, 이동성, 유용성 및 전자파에 의한 인체 유해성 등에서 많은 취약점을 가지고 있다.One of the challenges for promoting electric vehicles as an effective means for preventing global warming is the recharging infrastructure, and wireless charging systems are expected as a solution. Recently, a method mainly used for a wireless charging system for an electric car battery is a magnetic induction method by inductive coupling. In this way, large-scale power-charging operations are difficult and have limitations that are only applicable to very close range applications. That is, the self-induction method using the inductance coupling developed until now can be realized by the wireless charging technology for the electric automobile battery, but it can be applied within a few millimeters, and the efficiency is deteriorated beyond a certain distance. Therefore, it has many weaknesses in terms of convenience, mobility, usability, and harmfulness of human body due to electromagnetic wave for applying wireless charging technology for electric vehicle battery.
자기 유도 방식의 거리에 대한 문제점을 해결하기 위해 자기 공진형(magnetic resonance) 방식이 연구되고 있고, 많은 업체가 자기 공진형 (시)제품을 출시하고 있다. A magnetic resonance method has been studied to solve the problem of the distance of the magnetic induction type, and many companies are introducing self resonance type (city) products.
자기 공진형 방식의 경우 자기유도 방식에 비해 상당한 충전거리 확보가 가능하다. 도 1에 일반적인 원형 구조의 공진 코일을 사용하는 자기 공진형 무선 에너지 전송 구조체를 개념적으로 나타내 보였다.In the case of the self-resonant type, a considerable charging distance can be secured compared to the magnetic induction type. FIG. 1 conceptually shows a self-resonant wireless energy transmission structure using a resonant coil having a general circular structure.
그러나, 원형 구조의 공진 코일에서 발생하는 자기장의 방사로 인한 손실은 어쩔 수 없이 발생하며, 이는 전송 효율에 악영향을 미친다. However, the loss due to the radiation of the magnetic field generated in the resonant coil of the circular structure is unavoidably caused, which has an adverse effect on the transmission efficiency.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 자기 공진형 무선 충전 시스템의 전송 효율을 향상시키기 위하여 자기장의 방향을 굴절시켜 원하는 방향으로 변경하여 자기장 집속 효과를 발생시켜 전송효율을 높이고 전송거리를 증대시킬 수 있는 자기 공진을 이용한 무선 에너지 전송 구조체를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to improve the transmission efficiency of a self-resonant wireless charging system by refracting a direction of a magnetic field to change a desired direction to generate a magnetic field focusing effect, The present invention provides a wireless energy transmission structure using self resonance.
본 발명이 해결하려는 과제는, 전기자동차에 적용 가능하도록 메타 전자파 구조를 이용한 자기장 집속 구조, 하이큐(High-Q) 공진 구조를 갖는 자기 공진을 이용한 무선 에너지 전송 구조체를 제공하는 것이다.
A problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic energy focusing structure using a meta-electromagnetic wave structure and a wireless energy transmission structure using self-resonance having a high-Q resonance structure so as to be applicable to an electric automobile.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체는, 사각 링 형상을 갖는 다수개의 공진 코일로 형성되고; 상기 사각 링 공진 코일에는 하나의 개구(open)가 형성되고; 각각의 사각 링 공진 코일의 크기는 상이하여 작은 사이즈의 사각 링 공진 코일이 큰 사이즈의 사각 링 공진 코일 내에 위치하되, 상기 개구가 대향하도록 위치할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless energy transmission structure including: a plurality of resonant coils having a rectangular ring shape; One rectangular open ring is formed in the square ring resonant coil; The size of each rectangular ring resonant coil is different, and the rectangular ring resonant coil of a small size is located in the rectangular ring resonant coil of a large size, and the openings can be positioned to face each other.
상기 사각 링 공진 코일은 자기장의 굴절율을 0(zero)으로 근사화시키는 메타물질(metamaterial)로 형성될 수 있다. The rectangular ring resonant coil may be formed of a metamaterial that approximates the refractive index of the magnetic field to zero.
상기 다수개의 사각 링 공진 코일로 형성된 판상의 공진 셀(cell)이 적어도 2개 이상 적층된 적층 공진 셀을 포함할 수 있다. And a laminated resonance cell in which at least two plate-shaped resonance cells formed of the plurality of rectangular ring resonance coils are stacked.
상기 판상의 공진 셀의 다수개가 사각 링 형상으로 형성된 제1 공진체, 및A first resonator in which a plurality of plate resonance cells are formed into a square ring shape,
상기 판상의 공진 셀의 다수개가 바둑판 형상으로 형성된 제2 공진체를 포함할 수 있다. And the second resonator may include a plurality of plate-shaped resonance cells formed in a checkered pattern.
본 발명의 실시예에 따른 구조체는 상기 제1 공진체와 제2 공진체가 적층된 적층 공진체를 포함할 수 있다. The structure according to an embodiment of the present invention may include a laminated resonator in which the first resonator and the second resonator are stacked.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 에너지 전송 장치는, 사각 링 형상을 갖는 다수개의 공진 코일로 형성되고; 상기 사각 링 공진 코일에는 하나의 개구(open)가 형성되고; 각각의 사각 링 공진 코일의 크기는 상이하여 작은 사이즈의 사각 링 공진 코일이 큰 사이즈의 사각 링 공진 코일 내에 위치하되, 상기 개구가 대향하도록 위치하는 구조를 갖는 구조체를 포함할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless energy transmission apparatus comprising: a plurality of resonance coils having a rectangular ring shape; One rectangular open ring is formed in the square ring resonant coil; The size of each rectangular ring resonant coil may be different and the structure may be such that the rectangular ring resonant coil of a small size is positioned in a rectangular ring resonant coil of a large size and the openings are positioned to face each other.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 자기 공진형 무선 충전 시스템(또는 장치)의 전송 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 자기장의 방향을 굴절시켜 원하는 방향으로 변경하여 자기장 집속 효과를 발생시켜 전송효율을 높이고 전송거리를 증대시킬 수 있다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, the transmission efficiency of the self-resonant wireless charging system (or apparatus) can be improved. That is, according to the embodiment of the present invention, the direction of the magnetic field is refracted and changed to a desired direction to generate a magnetic field focusing effect, thereby increasing the transmission efficiency and increasing the transmission distance.
도 1은 종래기술에 따른 원형 구조의 공진 코일을 사용하는 자기 공진형 무선 에너지 전송 구조체를 개념적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체를 형성하는 단층(single layer) 공진 셀의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체를 형성하는 2층(2-layer) 공진 셀의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체의 유전율, 투자율의 변화를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체를 형성하는 제1 공진 구조체의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체를 형성하는 제2 공진 구조체의 구조도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체의 적용 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체의 자기장 변화를 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체의 전송 효율을 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체의 자기장 접속 효과를 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram conceptually showing a self resonance type wireless energy transmission structure using a resonance coil of a circular structure according to the prior art.
2 is a structural view of a single layer resonant cell forming a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a structural view of a two-layer resonant cell forming a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a change in dielectric constant and permeability of a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a structural view of a first resonant structure forming a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
6 is a structural view of a second resonant structure forming a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an application example of a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram illustrating a change in magnetic field of a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph illustrating transmission efficiency of a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram showing a magnetic field connection effect of a wireless energy transmission structure according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.
명세서 전체에 걸쳐서 부재번호와 함께 쓰이는 영문자 a, b, c는, 특별히 다른 설명이 없는 한, 크기 또는 순서를 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The letters a, b, and c used in conjunction with the numbering throughout the specification refer to size or order unless otherwise specified. In addition, throughout the specification, when a component includes a component, it means that the component may include other components, not excluding other components, unless specifically stated otherwise.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다In the drawings, the thickness is enlarged to clearly indicate layers and regions
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 자기 공진을 이용한 무선 에너지 전송 구조체를 도시한 구성도이다. 2 is a block diagram illustrating a wireless energy transmission structure using self-resonance according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체는, 예를 들어 전기자동차에 적용 가능하도록 메타물질의 전자파 구조를 이용한 자기장 집속 구조, 하이큐(High-Q) 공진 구조를 갖는 구조체이다. The radio energy transmission structure according to an embodiment of the present invention is a structure having a magnetic field focusing structure and a high-Q resonance structure using an electromagnetic wave structure of a meta material so as to be applicable to, for example, an electric automobile.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 구조체(100)는, 사각 링 형상을 갖는 다수개의 공진 코일(10a, 10b, 10c)로 형성된다. 도 2에서 공진 코일이 3개 배치된 것으로 도시하였지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이와 다른 구성이라고 하더라도 예를 들어 3개 이상의 공진 코일이 배치된 구성도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. The
상기 사각 링 공진 코일(10a, 10b, 10c)에는 각각 하나의 개구(open)(10ap, 10bp, 10cp)가 형성된다. 상기 개구의 형상은 도시된 바와 같이 슬릿 형상으로 할 수 있다. Each of the rectangular ring
도시된 바와 같이 각각의 사각 링 공진 코일(10a, 10b, 10c)의 크기는 상이하여 작은 사이즈의 사각 링 공진 코일이 큰 사이즈의 사각 링 공진 코일 내에 위치하되, 상기 개구가 대향하도록 위치할 수 있다. 예를 들어, 공진 코일(10a)은 공진 코일(10b) 안에 배치되고, 공진 코일(10b)는 공진 코일(10c) 안에 배치된다. 그리고, 공진 코일(10a)의 개구(10ap)와 공진 코일(10c)의 개구(10cp)는, 도시한 바와 같이 공진 코일(10b)의 개구(10bp)와 대향하도록 배치된다. As shown, the rectangular ring
상기한 본 발명의 실시예에 따른 무선 에너지 전송 구조체(100)는 자기장 기반의 공진 방식의 기본 구조에 자기장의 굴절율을 0으로 근사화시켜서 옆으로 퍼져 나가는 자기장 성분을 수신장치(미도시) 쪽으로 집속시키는 형태를 갖는 구조이다. The wireless
상기 구조체(100)의 굴절율(n)은 공식 
따라서, 상기 구조체(100)를 포함하여 구성되는 전송장치(미도시)로부터 메타 구조체(즉, 본 발명의 실시예의 구조체(100))로 입사되는 자기장 성분은 기존의 무선 에너지 전송장치로부터 발생되는 자기장 성분이 원형으로 방사되는 형태와 다르게 메타구조를 통해 일직선으로 무선 에너지 수신 장치로 집중되게 된다. Therefore, a magnetic field component incident from a transmission device (not shown) including the
본 발명의 실시예의 구조체(100)는 기존의 무선 에너지 전송장치 앞에 설치될 수 있고, 이때 메타구조인 분할 사각링 구조를 이용하여 커플링 계수를 높임으로써 높은 Q(Qulity Factor)값을 얻을 수 있으며 자기장 성분을 무선 에너지 수신장치로 집중시킴으로써 에너지 전송 효율을 높일 수 있다.The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 사각 링 공진 코일(10a, b, c)로 형성된 판상의 공진 구조체(100), 즉 단일 공진 셀(cell)이 2개 적층된 적층 공진 구조체(200), 즉 적층 공진 셀(200)를 도시한다. 도 3은 단일 공진 셀(100)이 2개 적층된 것을 도시하고 있지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이와 다른 구성이라고 하더라도 예를 들어 3개 이상의 단일 공진 셀이 적층된 구성도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 3 is a plan view of a
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 메타구조 단일 공진 셀(100) 또는 적층 공진 셀(200)의 주파수 대역별 유전율(ε)과 투자율(μ)의 변화를 도시한다. 4 shows changes in permittivity? And permeability? Of the metamorphic single
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 원하는 주파수 대역에서 투자율이 0인 성능을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 자기장을 메타구조의 공진 셀(100)(200)의 기준면에 대해 수직으로 굴절시킨다는 것을 보여준다. Referring to FIG. 4, performance of zero permeability at a desired frequency band can be confirmed as described above. This result shows that the magnetic field is refracted perpendicular to the reference plane of the resonator cell 100 (200) of the meta structure.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다수개의 적층 공진 셀(200)을 사각 링 또는 바둑판 형상으로 배열하여 공진체로 할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a plurality of
즉, 도 5는 다수개의 적층 공진 셀(200)이 사각 링 형태로 배열된 제1 공진체(300)를 도시하고, 도 6은 다수개의 적층 공진 셀(200)이 바둑판 형태로 배열된 제2 공진체(400)를 도시한다. 5 illustrates a
도 5 및 도 6에 도시된 제1 공진체(300)와 제2 공진체(400)는 도 7에 도시한 바와 같이 무선 에너지 전송체(전송장치)(500) 및/또는 수신체(수신장치)(미도시)를 구성할 수 있다. 부재번호 550은 무선 에너지 전송 시스템의 한 구성요소인 카퍼 루프(copper loop)이다. The
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 메타구조 기반의 공진체의 자기장 방향의 변화를 보여주는 개념도이다. 8 is a conceptual diagram showing a change in a magnetic field direction of a resonator based on a meta structure according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 자기장의 벡터의 방향은 전송 루프를 중심으로 회전하지만, 메타기반 공진체 기준면에 대해 수직으로 방사되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the direction of the vector of the magnetic field is rotated about the transmission loop, but is radiated perpendicular to the meta-based resonator reference plane.
본 발명의 실시예에 따른 공진 구조체(100)(200)는 메타물질 구조 기반의 높은 Q공진 및 자기장 성분을 집속시키는 고효율 무선 에너지 전송 구조체로서, 전원 공급이 요구되는 가전제품, 무선통신기기, 전기자동차 등의 다양한 응용분야에 사용될 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 공진 구조체를 송수신 장치에 각각 적용하여 전송 장치에서 에너지를 인가하고 수신장치(미도시)에서 전송된 에너지의 크기를 분석하는 것을 통하여 동작 특성을 분석한 예를 도 9에 나타내 보였다. 즉, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공진 구조체의 동작 주파수와 전송거리 400mm에서의 이득 곡선을 보여준다. An example in which the resonance structure according to the embodiment of the present invention is applied to each of the transceiver apparatuses and energy is applied in the transmission apparatus and the magnitude of the energy transmitted from the receiving apparatus (not shown) is analyzed, Respectively. That is, FIG. 9 shows a gain curve at an operating frequency and a transmission distance of 400 mm of the resonator structure according to the embodiment of the present invention.
도 9와 관련하여 동작 주파수인 13.56Mhz에 따른 이득 곡선을 통하여 공진 주파수를 찾고, 해당 공진 주파수에서 전송거리인 400mm에서의 전송 효율을 계산하였다. Referring to FIG. 9, the resonance frequency is found through the gain curve according to the operating frequency of 13.56 MHz, and the transmission efficiency at the transmission distance of 400 mm at the resonance frequency is calculated.
계산 결과, 400mm의 전송 거리에서 13.56Mhz의 공진 주파수에서 -0.419dB의 값을 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있다. 이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 400mm의 전송 거리에서 90.8%의 매우 높은 전송효율을 나타냄을 알 수 있다. As a result, it can be seen that a value of -0.419 dB can be obtained at a resonance frequency of 13.56 Mhz at a transmission distance of 400 mm. Thus, according to the embodiment of the present invention, it can be seen that the transmission efficiency is as high as 90.8% at a transmission distance of 400 mm.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공진 구조체가 적용된 장치가 400mm 전송거리에서 자기장을 집속하는 효과를 보이는 예시도이다. 10 is an exemplary view showing an effect of concentrating a magnetic field at a transmission distance of 400 mm in an apparatus to which a resonator structure according to an embodiment of the present invention is applied.
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 자기 공진형 무선 충전 시스템의 전송 효율을 향상시키기 위하여 자기장의 방향을 굴절시켜 원하는 방향으로 변경하여 자기장 집속 효과를 발생시켜 전송효율을 높이고 전송거리를 증대시킬 수 있다. Thus, according to the embodiment of the present invention, in order to improve the transmission efficiency of the self-resonant wireless charging system, the direction of the magnetic field is refracted and changed to a desired direction to generate a magnetic field focusing effect, thereby increasing the transmission efficiency and increasing the transmission distance have.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
10: 공진 코일
100: 단일 공진 구조체(또는 셀)
200: 적층 공진 구조체(또는 셀)
300, 400: 공진체
500: 전송체(전송장치) 10: Resonant coil
100: Single resonant structure (or cell)
200: laminated resonance structure (or cell)
300, 400: Resonator
500: transmission body (transmission device)
Claims (6)
사각 링 형상을 갖는 다수개의 사각 링 공진 코일로 형성되고;
상기 각각의 사각 링 공진 코일에는 하나의 개구(open)가 형성되고;
각각의 사각 링 공진 코일의 크기는 상이하여 작은 사이즈의 사각 링 공진 코일이 큰 사이즈의 사각 링 공진 코일 내에 위치하되, 적어도 두 개의 개구가 대향하도록 위치하며,
상기 다수개의 사각 링 공진 코일로 형성된 판상의 공진 셀(cell)이 적어도 2개 이상 적층된 적층 공진 셀을 포함하고,
상기 판상의 공진 셀의 다수개가 사각 링 형상으로 형성된 제1 공진체, 및
상기 판상의 공진 셀의 다수개가 바둑판 형상으로 형성된 제2 공진체를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 에너지 전송 구조체.
A structure for wirelessly transmitting energy,
A plurality of rectangular ring resonant coils having a rectangular ring shape;
One rectangular open ring is formed in each square ring resonant coil;
Each rectangular ring resonant coil is different in size so that a rectangular ring resonant coil of a small size is located in a rectangular ring resonant coil of a large size, at least two openings are opposed to each other,
And a laminated resonance cell in which at least two plate-shaped resonance cells formed of the plurality of rectangular ring resonance coils are stacked,
A first resonator in which a plurality of plate resonance cells are formed into a square ring shape,
And a plurality of plate-shaped resonance cells are formed in a checkerboard shape.
상기 사각 링 공진 코일은 자기장의 굴절율을 0(zero)으로 근사화시키는 메타물질 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 에너지 전송 구조체.
The method of claim 1,
Wherein the rectangular ring resonant coil is formed of a meta material structure that approximates a refractive index of a magnetic field to zero.
상기 제1 공진체와 제2 공진체가 적층된 적층 공진체를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 에너지 전송 구조체.
3. The method of claim 2,
And a laminated resonator in which the first resonator and the second resonator are stacked.
상기 구조체는, 상기 다수개의 사각 링 공진 코일로 형성된 판상의 공진 셀(cell)이 적어도 2개 이상 적층된 적층 공진 셀을 포함하고,
상기 판상의 공진 셀의 다수개가 사각 링 형상으로 형성된 제1 공진체, 및
상기 판상의 공진 셀의 다수개가 바둑판 형상으로 형성된 제2 공진체를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 에너지 전송 장치. A plurality of rectangular ring resonant coils having a rectangular ring shape; One rectangular open ring is formed in each square ring resonant coil; Wherein each rectangular ring resonant coil is different in size so that a rectangular ring resonant coil of a small size is positioned in a rectangular ring resonant coil of a large size and at least two openings are opposed to each other,
Wherein the structure includes a laminated resonance cell in which at least two plate-shaped resonance cells formed of the square ring resonance coils are stacked,
A first resonator in which a plurality of plate resonance cells are formed into a square ring shape,
Wherein a plurality of plate resonance cells are formed in a checkerboard shape.
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