KR102137037B1 - Apparatus for wireless charging using multi-coil and repeater - Google Patents

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KR102137037B1
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coils
repeater
wireless charging
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김경환
김형석
김환용
육경환
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엘지전자 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a wireless charging device in which multiple coils and repeaters overlap each other. According to an embodiment of the present invention, the wireless charging device comprises: first and second coils disposed to be spaced apart on a flat core; a third coil disposed on the first and second coils to form an overlapping region with the first and second coils; and at least one repeater disposed on the third coil so that an interlinkage face overlaps the overlapping region.

Description

다중 코일 및 리피터를 이용한 무선 충전 장치{APPARATUS FOR WIRELESS CHARGING USING MULTI-COIL AND REPEATER}Wireless charging device using multiple coils and repeaters{APPARATUS FOR WIRELESS CHARGING USING MULTI-COIL AND REPEATER}

본 발명은 다중 코일과 리피터가 중첩 형성된 무선 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging device in which multiple coils and repeaters are overlapped.

일반적으로 배터리는 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아 저장하고, 저장된 전력을 전자 장치의 작동을 위한 전원으로 공급하는 장치이다. In general, a battery is a device that receives and stores power from an external charger and supplies the stored power as a power source for the operation of the electronic device.

이러한 배터리를 충전하는 방식 중 하나로는, 상용전원을 공급받아 배터리에 적합한 전압 및 전류로 변환하고, 충전 단자를 통해 해당 배터리에 전력을 공급하는 단자 공급 방식이 있다.As one of the methods for charging such a battery, there is a terminal supply method that receives commercial power, converts it into a voltage and current suitable for the battery, and supplies power to the battery through a charging terminal.

그러나, 이러한 단자 공급 방식은 배터리의 충전 단자와 상용전원의 전원 공급 단자의 전위차로 인해 순간 방전 현상, 스파크, 화재 등의 문제점이 발생할 수 있다. 이에 따라, 최근에는 무선 전력 전송을 이용한 무선 충전 방식이 제안되고 있다.However, such a terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge, spark, and fire due to a potential difference between a charging terminal of a battery and a power supply terminal of commercial power. Accordingly, a wireless charging method using wireless power transmission has recently been proposed.

무선 충전 방식은 무접점 전력 전송 장치와 무접점 전력 수신 장치에 의해 수행되며, 두 장치 간의 전자기 유도 현상을 통해 무접점 전력 전송 장치에서 무접전 전력 수신 장치로 전력이 이동하는 방식이다. The wireless charging method is performed by a contactless power transmission device and a contactless power reception device, and power is transferred from a contactless power transmission device to a contactless power reception device through electromagnetic induction between the two devices.

다만, 이러한 무선 충전 방식에 의하면 하나의 무접점 전력 전송 장치가 단일의 무접점 전력 수신 장치에만 전력을 공급할 수 있으며, 두 장치간의 자기 결합을 위해 무접점 전력 수신 장치가 무접점 전력 전송 장치 상의 특정 위치에 놓여져야 하므로 무접점 방식이긴 하나 충전 가능한 물리적 범위가 매우 좁다는 단점이 있다.However, according to the wireless charging method, one contactless power transmission device can supply power only to a single contactless power reception device, and the contactless power reception device is specified on the contactless power transmission device for magnetic coupling between the two devices. Since it has to be placed in a position, it is a contactless method, but has a disadvantage that the physical range that can be charged is very narrow.

후자의 문제점을 해결하기 위해, 선행기술(등록특허 10-0976163호)과 같이 충전 가능 범위를 확장시키기 위한 기술이 제안되고 있다.In order to solve the latter problem, a technique for extending a chargeable range, such as prior art (registration patent 10-0976163), has been proposed.

선행기술은 무접점 전력 수신 장치가 무접점 전력 전송 장치 상에서 일부 이동하더라도 전력을 안정적으로 공급하기 위해, 무접점 전력 전송 장치에 구비되는 1차측 코어를 두 개의 서로 다른 코어로 구성하고, 두 개의 코어를 서로 일부가 중첩되도록 복층 구조로 형성하는 것을 특징으로 한다. In the prior art, in order to stably supply power even when the contactless power receiving device partially moves on the contactless power transmission device, the primary core provided in the contactless power transmission device is composed of two different cores, and the two cores It is characterized in that it is formed in a multi-layer structure so that a part of each other overlap.

다만, 전술한 선행기술에 의하면 코어의 중첩으로 인한 자기장 간섭이 발생하여 전력 전송 효율이 낮아질 뿐만 아니라, 선행기술에 의하더라도 하나의 무접점 전력 전송 장치가 복수의 무접점 전력 수신 장치에 전력을 동시에 공급할 수 없는 한계가 있다.However, according to the above-described prior art, not only is the power transmission efficiency lowered due to magnetic field interference due to the overlap of the core, but even according to the prior art, one contactless power transmission device simultaneously applies power to a plurality of contactless power reception devices. There are limits that cannot be supplied.

본 발명은 평판코어 상에 중첩 형성된 복수의 코일을 이용하여 무선 충전 동작을 수행하는 무선 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wireless charging device that performs a wireless charging operation using a plurality of coils superimposed on a flat core.

또한, 본 발명은 중첩 배치된 복수의 코일 상에 리피터를 배치하여 무선 충전 동작을 수행하는 무선 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a wireless charging device that performs a wireless charging operation by placing a repeater on a plurality of coils that are superimposed.

또한, 본 발명은 두 개의 분리된 평판코어 상에 복수의 코일을 중첩 배치하여 무선 충전 동작을 수행하는 무선 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a wireless charging device that performs a wireless charging operation by placing a plurality of coils superimposed on two separate flat cores.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. In addition, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention can be realized by means of the appended claims and combinations thereof.

본 발명은 평판코어 상에 이격 배치되는 제1 및 제2 코일과, 이들과 중첩 영역을 형성하도록 제1 및 제2 코일 상에 배치되는 제3 코일을 포함함으로써, 평판코어 상에 중첩 형성된 복수의 코일을 이용하여 무선 충전 동작을 수행할 수 있다.The present invention includes first and second coils spaced apart on the flat plate core, and third coils disposed on the first and second coils to form overlapping regions therewith, thereby forming a plurality of overlapping layers on the flat plate core. A wireless charging operation may be performed using a coil.

또한, 본 발명은 그 쇄교면이 복수의 코일에 의해 형성된 중첩 영역과 중첩되도록 배치되는 리피터를 포함함으로써, 중첩 배치된 복수의 코일 상에 리피터를 배치하여 무선 충전 동작을 수행할 수 있다.In addition, according to the present invention, by including a repeater arranged such that the cross-linked surface overlaps with an overlapped region formed by a plurality of coils, it is possible to perform a wireless charging operation by arranging a repeater on the plurality of coils arranged in the overlap.

또한, 본 발명은 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 평판코어와, 각 평판코어 상에 구비되는 제1 및 제2 코일, 및 제1 및 제2 코일 상에 구비되는 제3 코일을 포함함으로써, 두 개의 분리된 평판코어 상에 복수의 코일을 중첩 배치하여 무선 충전 동작을 수행할 수 있다.In addition, the present invention includes first and second flat cores spaced apart from each other, first and second coils provided on each flat core, and third coils provided on first and second coils, A wireless charging operation may be performed by arranging a plurality of coils on two separate flat cores.

본 발명은 평판코어 상에 중첩 형성된 복수의 코일을 이용하여 무선 충전 동작을 수행함으로써, 무선 충전 장치 상에 거치된 사용자 단말의 위치에 관계 없이 넓은 영역에서 전력 전송 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect of performing a power transmission operation in a wide area regardless of the location of a user terminal mounted on a wireless charging device by performing a wireless charging operation using a plurality of coils superimposed on a flat core. .

또한, 본 발명은 중첩 배치된 복수의 코일 상에 리피터를 배치하여 무선 충전 동작을 수행함으로써, 송신코일이 중첩됨으로써 발생할 수 있는 전력 전송의 효율성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of preventing a decrease in efficiency of power transmission that may occur due to overlapping of transmission coils by arranging repeaters on a plurality of coils that are overlapped to perform a wireless charging operation.

또한, 본 발명은 두 개의 분리된 평판코어 상에 복수의 코일을 중첩 배치하여 무선 충전 동작을 수행함으로써, 어느 한 코어 상에서 발생한 자기장이 다른 코어에 간섭하는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 복수의 사용자 단말을 동시에 충전할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by performing a wireless charging operation by arranging a plurality of coils superposed on two separate flat cores, it is possible to prevent a magnetic field generated on one core from interfering with another core, and accordingly a plurality of user terminals It has the effect of charging at the same time.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the concrete effects of the present invention will be described together while describing the specific matters for carrying out the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 도시한 도면.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 제1 내지 제3 코일이 단일 평판코어와 분리된 평판코어 상에 배치된 모습을 각각 도시한 도면.
도 4는 동일한 모양과 크기를 가진 제1 내지 제3 코일이 분리된 평판코어 상에 배치된 모습을 도시한 도면.
도 5 내지 도 9는 제3 코일 상에 배치되는 리피터의 각 예시를 도시한 도면.
도 10은 제1 내지 제3 코일의 형상을 영역별로 도시한 도면.
도 11 및 도 12는 리피터의 내부 모서리가 제1 내지 제3 코일 간의 중첩 영역을 포함하는 모습을 각각 도시한 도면.
도 13은 리피터의 내부 모서리로 둘러싸인 영역이 제1 내지 제3 코일 간의 중첩 영역과 일치된 모습을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한 도면.
도 15는 도 14에 도시된 무선 충전 시스템의 제어 흐름을 도시한 도면.
도 16은 복수의 사용자 단말이 무선 충전 장치 상에 위치하였을 때 각 사용자 단말에 전력을 공급하는 방법을 설명하기 위한 도면.
1 is a view showing a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views each showing a state in which the first to third coils shown in FIG. 1 are disposed on a single flat core and a separate flat core.
4 is a view showing a state in which the first to third coils having the same shape and size are disposed on a separated flat core.
5 to 9 are views showing each example of the repeater disposed on the third coil.
10 is a view showing the shapes of the first to third coils for each region.
11 and 12 are views each showing a state in which the inner edge of the repeater includes overlapping regions between the first and third coils.
13 is a view showing a state in which the area surrounded by the inner edge of the repeater coincides with the overlapping area between the first and third coils.
14 is a view showing a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing a control flow of the wireless charging system shown in FIG. 14;
16 is a view for explaining a method of supplying power to each user terminal when a plurality of user terminals are located on a wireless charging device.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical spirit of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in the drawings are used to indicate the same or similar components.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.In the following, the arrangement of any component in the "upper (or lower)" of the component or the "upper (or lower)" of the component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected to or connected to each other, but other components may be "interposed" between each component. It should be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

본 발명은 다중 코일과 리피터가 중첩 형성된 무선 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging device in which multiple coils and repeaters are overlapped.

먼저, 도 1 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구체적으로 설명하도록 한다.First, referring to FIGS. 1 to 13, a wireless charging device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 제1 내지 제3 코일이 단일 평판코어와 분리된 평판코어 상에 배치된 모습을 각각 도시한 도면이다.1 is a view showing a wireless charging device according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 are views each showing a state in which the first to third coils illustrated in FIG. 1 are disposed on a single flat core and a separate flat core.

도 4는 동일한 모양과 크기를 가진 제1 내지 제3 코일이 분리된 평판코어 상에 배치된 모습을 도시한 도면이다.4 is a view showing a state in which the first to third coils having the same shape and size are disposed on a separated flat core.

도 5 내지 도 9는 제3 코일 상에 배치되는 리피터의 각 예시를 도시한 도면이다.5 to 9 are views showing each example of the repeater disposed on the third coil.

도 10은 제1 내지 제3 코일의 형상을 영역별로 도시한 도면이다.10 is a view showing shapes of the first to third coils for each region.

도 11 및 도 12는 리피터의 내부 모서리가 제1 내지 제3 코일 간의 중첩 영역을 포함하는 모습을 각각 도시한 도면이다. 또한, 도 13은 리피터의 내부 모서리로 둘러싸인 영역이 제1 내지 제3 코일 간의 중첩 영역과 일치된 모습을 도시한 도면이다.11 and 12 are views each showing a state in which the inner edge of the repeater includes overlapping regions between the first and third coils. In addition, FIG. 13 is a view showing how the region surrounded by the inner edge of the repeater coincides with the overlapping region between the first and third coils.

도 1을 참조하면, 무선 충전 장치(100)는 외부 구조물로서 탑 케이스(10u)와 바텀 케이스(10d)를 포함할 수 있고, 탑 케이스(10u)와 바텀 케이스(10d)가 형성하는 내부 공간에는 기판(10s), 기판(10s) 상에 구비된 평판코어(110), 평판코어(110) 상에 배치된 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)이 구비될 수 있다.Referring to FIG. 1, the wireless charging device 100 may include a top case 10u and a bottom case 10d as external structures, and an inner space formed by the top case 10u and the bottom case 10d. The substrate 10s, the flat core 110 provided on the substrate 10s, and the first to third coils 120, 130, and 140 disposed on the flat core 110 may be provided.

기판(10s)에는 외부전원을 이용하여 복수의 코일에 전류를 인가하는 제어부(160)가 탑재될 수 있으며, 제어부(160)와 각 코일을 연결하는 도선이 구비될 수 있다. 이를 위해, 기판(10s)은 PCB(Printed Circuit Board), IC(Integrated Circuit) 등으로 구현될 수 있다.A control unit 160 that applies current to a plurality of coils using an external power source may be mounted on the substrate 10s, and a control line connecting the control unit 160 to each coil may be provided. To this end, the substrate 10s may be implemented as a printed circuit board (PCB), an integrated circuit (IC), or the like.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 평판코어(110)와, 평판코어(110) 상에 배치되는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)을 설명하도록 한다. 한편, 후술되는 x축, y축, z축 방향은 도 1에 도시된 좌표축에 의해 정의되는 방향일 수 있다.Hereinafter, the flat core 110 and the first to third coils 120, 130, and 140 disposed on the flat core 110 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Meanwhile, the x-axis, y-axis, and z-axis directions described below may be directions defined by the coordinate axes illustrated in FIG. 1.

평판코어(110)는 높은 투자율을 가지며 쉽게 깨지지 않는 소재로 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 평판코어(110)는 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 붕소(B), 규소(Si) 등의 비 정질 금속 재료 및 이들의 조합으로 이루어질 수 있고, 시트 또는 박막 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 평판코어(110)는 페라이트(ferrite) 코어일 수 있다.The flat core 110 has a high permeability and can be implemented with a material that is not easily broken. More specifically, the flat core 110 may be made of amorphous metal materials such as cobalt (Co), iron (Fe), nickel (Ni), boron (B), silicon (Si), and combinations thereof, and sheet Or it may have a thin film form. For example, in the present invention, the flat core 110 may be a ferrite core.

이에 따라, 평판코어(110)는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에서 생성되는 자기장의 자속밀도를 높이고 자기장의 자로를 효율적으로 형성할 수 있다.Accordingly, the flat core 110 can increase the magnetic flux density of the magnetic fields generated by the first to third coils 120, 130, and 140, and efficiently form the magnetic path of the magnetic field.

한편, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 평판코어(110) 상부에 구비되는 평판형 코일로서 시계방향 또는 반시계방향으로 권선될 수 있다. 이러한 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 양 단부에는 전술한 제어부(160)와의 전기적인 연결을 위해 연결단자가 구비될 수 있다. 이에 따라, 제어부(160)는 연결단자를 통해 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에 전류를 인가할 수 있고, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에서는 자기장이 발생할 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 설계상의 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.Meanwhile, the first to third coils 120, 130, and 140 are flat coils provided on the flat core 110 and may be wound clockwise or counterclockwise. Connection terminals may be provided at both ends of the first to third coils 120, 130, and 140 for electrical connection with the aforementioned control unit 160. Accordingly, the control unit 160 may apply a current to the first to third coils 120, 130, and 140 through a connection terminal, and a magnetic field may be generated in the first to third coils 120, 130, 140. Can. Meanwhile, the first to third coils 120, 130, and 140 may have various shapes according to design needs.

제1 및 제2 코일(120, 130)은 평판코어(110) 상에 이격 배치될 수 있고, 제3 코일(140)은 제1 및 제2 코일(120, 130)과 중첩 영역(RA)을 형성하도록 제1 및 제2 코일(120, 130) 상에 배치될 수 있다.The first and second coils 120 and 130 may be spaced apart on the flat core 110, and the third coil 140 may overlap the first and second coils 120 and 130 and the overlapped area RA. It may be disposed on the first and second coils 120 and 130 to form.

일 예에서 도 2를 참조하면, 제1 및 제2 코일(120, 130)은 단일의 평판코어(110) 상에서 일정 간격 서로 이격 배치될 수 있다. 이 때, 제3 코일(140)은 제1 및 제2 코일(120, 130)과 각각 중첩되도록 제1 및 제2 코일(120, 130) 상에 배치될 수 있다. 다시 말해, 제3 코일(140)은 z축 방향에서 바라보았을 때 제1 코일(120)과 일부 중첩되면서 제2 코일(130)과도 일부 중첩되도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2 in one example, the first and second coils 120 and 130 may be arranged to be spaced apart from each other on a single flat core 110. At this time, the third coil 140 may be disposed on the first and second coils 120 and 130 so as to overlap with the first and second coils 120 and 130, respectively. In other words, when viewed in the z-axis direction, the third coil 140 may be partially overlapped with the first coil 120 and partially overlapped with the second coil 130.

다른 예에서 도 3을 참조하면, 평판코어(110)는 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 평판코어(110a, 110b)를 포함할 수 있고, 제1 및 제2 코일(120, 130)은 제1 및 제2 평판코어(110a, 110b) 상에 각각 배치됨으로써 서로 이격될 수 있다. 이 때, 제3 코일(140)은 제1 및 제2 코일(120, 130)과 각각 중첩되도록 제1 및 제2 코일(120, 130) 상에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3 in another example, the flat plate core 110 may include first and second flat plate cores 110a and 110b spaced apart from each other, and the first and second coils 120 and 130 may include It can be spaced apart from each other by being disposed on the first and second flat plate cores 110a and 110b, respectively. At this time, the third coil 140 may be disposed on the first and second coils 120 and 130 so as to overlap with the first and second coils 120 and 130, respectively.

제1 및 제2 코일(120, 130)은 평판코어(110)가 형성하는 영역 내에 배치될 수 있다. 평판코어(110)가 형성하는 영역은, z축 방향에서 바라보았을 때 평판코어(110)의 각 모서리로 둘러싸인 영역일 수 있다.The first and second coils 120 and 130 may be disposed in an area formed by the flat core 110. The area formed by the flat plate core 110 may be an area surrounded by each edge of the flat plate core 110 when viewed in the z-axis direction.

도 3에 도시된 바와 같이 평판코어(110)가 제1 및 제2 평판코어(110a, 110b)로 구성되는 경우, 제1 코일(120)은 제1 평판코어(110a)가 형성하는 영역 내에 배치될 수 있고, 제2 코일(130)은 제2 평판코어(110b)가 형성하는 영역 내에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 3, when the flat core 110 is composed of the first and second flat cores 110a and 110b, the first coil 120 is disposed in an area formed by the first flat core 110a. The second coil 130 may be disposed in an area formed by the second flat plate core 110b.

한편, 제3 코일(140)은 제1 및 제2 코일(120, 130) 상에서, 제1 코일(120) 및 제2 코일(130)과 각각 중첩되는 임의의 형태로 배치될 수 있다. 다만, 무선 충전 장치(100)의 탑 케이스(10u) 상에 사용자 단말(200)이 거치될 때, 사용자 단말(200)의 위치에 관계 없이 전력을 균일하게 전송하기 위해 제3 코일(140)은 제1 및 제2 코일(120, 130)의 중앙에서 배치될 수 있다.Meanwhile, the third coil 140 may be disposed on the first and second coils 120 and 130 in any form overlapping with the first coil 120 and the second coil 130, respectively. However, when the user terminal 200 is mounted on the top case 10u of the wireless charging device 100, the third coil 140 is used to uniformly transmit power regardless of the location of the user terminal 200. It may be disposed in the center of the first and second coils (120, 130).

이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 코일(140)은, 제3 코일(140)의 중심과 제1 코일(120)의 중심 사이의 거리가 제3 코일(140)의 중심과 제2 코일(130)의 중심 사이의 거리와 동일하도록 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 중심은 코일이 원형 또는 타원형일 때는 원 또는 타원의 중심으로 정의될 수 있고, 코일이 다각형일 때에는 다각형의 각 변에 대한 법선(normal) 거리가 모두 동일한 어느 한 점으로 정의될 수 있다.To this end, as shown in FIG. 3, the third coil 140 has a distance between the center of the third coil 140 and the center of the first coil 120 and the center of the third coil 140. It may be arranged to be equal to the distance between the center of the coil 130. The center of the first to third coils 120, 130, and 140 may be defined as the center of a circle or an ellipse when the coil is circular or elliptical, and a normal distance for each side of the polygon when the coil is polygonal Can be defined as any one point.

보다 구체적으로, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 도 1의 x축 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 다시 말해, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 중심은 x축과 평행한 임의의 직선상에 위치할 수 있다. 이 때, 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 중심간 x축 거리(d)는, 제2 코일(130)과 제3 코일(140)의 중심간 x축 거리(d)와 동일할 수 있다.More specifically, the first to third coils 120, 130, and 140 may be arranged side by side in the x-axis direction of FIG. 1. In other words, the centers of the first to third coils 120, 130, and 140 may be located on any straight line parallel to the x-axis. At this time, the x-axis distance (d) between the centers of the first coil 120 and the third coil 140 is the x-axis distance (d) between the centers of the second coil 130 and the third coil 140. It can be the same.

또한, 무선 충전 장치(100)의 균일한 전력 공급을 위해 제3 코일(140)은 제1 및 제2 코일(120, 130)과 동일한 크기 및 모양을 가질 수 있다.In addition, for uniform power supply of the wireless charging device 100, the third coil 140 may have the same size and shape as the first and second coils 120 and 130.

도 4를 참조하면, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 모두 원형의 평판형 코일로 구현될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제3 코일(140)은 제1 및 제2 코일(120, 130)에 각각 중첩되도록 배치되되, 제3 코일(140)은, 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 중심간 거리가 제2 코일(130)과 제3 코일(140)의 중심간 거리와 동일하도록 배치될 수 있다.4, all of the first to third coils 120, 130, and 140 may be implemented as circular flat coils. As described above, the third coil 140 is disposed to overlap the first and second coils 120 and 130, respectively, and the third coil 140 includes the first coil 120 and the third coil 140. The center-to-center distance may be arranged to be the same as the center-to-center distance of the second coil 130 and the third coil 140.

상술한 바와 같이, 본 발명은 평판코어(110) 상에 중첩 형성된 복수의 코일을 이용하여 무선 충전 동작을 수행함으로써, 후술하는 무선 충전 동작이 수행될 때 무선 충전 장치(100) 상에 거치된 사용자 단말(200)의 위치에 관계 없이 넓은 영역에서 전력 전송 동작을 수행할 수 있다.As described above, the present invention performs a wireless charging operation using a plurality of coils superimposed on the flat plate core 110, so that a user mounted on the wireless charging device 100 when a wireless charging operation described below is performed The power transmission operation may be performed in a wide area regardless of the location of the terminal 200.

이하에서는, 제1 및 제2 코일(120, 130)과 제3 코일(140)이 중첩되는 영역을 중첩 영역(RA)으로 정의하여 설명하도록 한다. 다시 말해, 도 2 내지 도 4에 도시된 각 예시에서, 제1 및 제2 코일(120, 130)과 제3 코일(140)이 z축 방향으로 중첩되는 영역을 중첩 영역(RA)으로 정의하도록 하며, 구체적으로 제1 코일(120)과 제3 코일(140)이 중첩되는 영역을 제1 중첩 영역(RA1)으로, 제2 코일(130)과 제3 코일(140)이 중첩되는 영역을 제2 중첩 영역(RA2)으로 정의하도록 한다.Hereinafter, a region in which the first and second coils 120 and 130 and the third coil 140 overlap is defined as an overlap region RA. In other words, in each example illustrated in FIGS. 2 to 4, the regions where the first and second coils 120 and 130 and the third coil 140 overlap in the z-axis direction are defined as overlap regions RA. Specifically, the region where the first coil 120 and the third coil 140 overlap is referred to as the first overlap region RA1, and the region where the second coil 130 and the third coil 140 overlap is removed. It is defined as 2 overlapping area (RA2).

제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에서 발생하는 자기장은 후술하는 사용자 단말(200) 내부의 수신코일(Rc)에 전류를 유기하고, 수신코일(Rc)에 유기된 전류는 사용자 단말(200)의 내부 배터리(220)를 충전할 수 있다. 이러한 전자기 유도 방식을 이용한 충전 동작에서는 수신코일(Rc)이 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 중 어느 하나의 코일과 자기 결합(magnetic coupling)되어야 하며, 충전 효율의 향상을 위해서는 수신코일(Rc)이 높은 결합계수(coupling factor)로 자기 결합되어야 한다.The magnetic fields generated by the first to third coils 120, 130, and 140 induce a current in the receiving coil Rc inside the user terminal 200, which will be described later, and the current induced in the receiving coil Rc is a user terminal. The internal battery 220 of 200 may be charged. In the charging operation using the electromagnetic induction method, the receiving coil Rc must be magnetically coupled to any one of the first to third coils 120, 130, and 140, and receiving is required to improve charging efficiency. The coil (Rc) should be magnetically coupled with a high coupling factor.

수신코일(Rc)의 중심이 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 중심과 일치할 때, 수신코일(Rc)과 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 각각 간의 결합계수는 최대일 수 있다. 예컨대, z축 방향에서 바라보았을 때 수신코일(Rc)의 중심과 제1 코일(120)의 중심이 일치하는 경우, 수신코일(Rc)과 제1 코일(120)간의 결합계수는 최대일 수 있다.When the center of the receiving coil (Rc) coincides with the center of the first to third coils (120, 130, 140), the coupling between the receiving coil (Rc) and the first to third coils (120, 130, 140), respectively The coefficient can be maximal. For example, when viewed in the z-axis direction, when the center of the receiving coil Rc and the center of the first coil 120 coincide, the coupling coefficient between the receiving coil Rc and the first coil 120 may be maximum. .

한편, 사용자 단말(200)은 도 1에 도시된 탑 케이스(10u) 상부 임의의 위치에서 거치될 수 있고, 수신코일(Rc)의 중심은 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 간의 중첩 영역(RA)에 위치할 수 있다. 이 경우, 수신코일(Rc)의 중심은 제1 코일(120) 및 제3 코일(140), 또는 제3 코일(140) 및 제2 코일(130)의 중심과 멀어지므로 결합계수가 낮아질 수 있다.On the other hand, the user terminal 200 may be mounted at any position above the top case (10u) shown in Figure 1, the center of the receiving coil (Rc) between the first to third coils (120, 130, 140) It may be located in the overlapping area RA. In this case, since the center of the receiving coil Rc is far from the center of the first coil 120 and the third coil 140 or the third coil 140 and the second coil 130, the coupling coefficient may be lowered. .

예를 들어, 수신코일(Rc)의 중심이 제1 중첩 영역(RA1)에 위치하는 경우, 수신코일(Rc)의 중심은 제1 코일(120) 및 제3 코일(140)의 중심과 각각 이격될 수 있다. 이에 따라, 수신코일(Rc)은 낮은 결합계수로 제1 코일(120) 또는 제3 코일(140)과 자기 결합되고, 결과적으로 충전 효율은 저하될 수 있다.For example, when the center of the receiving coil Rc is located in the first overlapping area RA1, the center of the receiving coil Rc is spaced apart from the center of the first coil 120 and the third coil 140, respectively. Can be. Accordingly, the receiving coil Rc is magnetically coupled with the first coil 120 or the third coil 140 with a low coupling coefficient, and as a result, charging efficiency may be reduced.

본 발명의 무선 충전 장치(100)는, 수신코일(Rc)이 중첩영역 상에 위치할 때 발생할 수 있는 충전 효율의 저하를 방지하기 위해 리피터(repeater, 150)를 더 구비할 수 있다. The wireless charging device 100 of the present invention may further include a repeater 150 to prevent a decrease in charging efficiency that may occur when the receiving coil Rc is positioned on the overlapping area.

리피터(150)는 그 쇄교면(interlinkage face)이 중첩 영역(RA)과 중첩되도록 제3 코일(140) 상에 배치될 수 있다. 이러한 리피터(150)는 PCB 패턴, 구리 도선, 리츠 와이어(litz wire) 등으로 구현될 수 있다. 한편, 본 발명에서 쇄교면은 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에서 발생한 자속을 수신하는 면으로서, 리피터(150)의 형성면, 다시 말해 z축 방향에서 바라본 리피터(150)의 단면을 의미할 수 있다.The repeater 150 may be disposed on the third coil 140 such that its interlinkage face overlaps the overlap region RA. The repeater 150 may be implemented with a PCB pattern, copper conductor, litz wire, or the like. On the other hand, in the present invention, the cross-linked surface is a surface that receives the magnetic flux generated by the first to third coils 120, 130, and 140. It can mean a cross section.

아래에서는, 도 5 내지 도 13을 참조하여 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 구조에 따른 리피터(150)의 배치를 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the arrangement of the repeater 150 according to the structure of the first to third coils 120, 130 and 140 will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 13.

제1 예시에서, 도 5를 참조하면, 제3 코일(140) 상에는, 쇄교면이 중첩 영역(RA)의 일부와 중첩되는 단일의 리피터(150)가 배치될 수 있다. 이 때, 리피터(150)의 단면은 타원형으로 구현될 수도 있고, 꼭짓점 부분이 구부러진 사각형으로 구현될 수도 있다.In the first example, referring to FIG. 5, on the third coil 140, a single repeater 150 having a cross-linked surface overlapping a portion of the overlap region RA may be disposed. At this time, the cross section of the repeater 150 may be embodied in an oval shape, or may be embodied as a bent quadrangle.

제1 예시에서 리피터(150)는 제1 중첩 영역(RA1) 및 제2 중첩 영역(RA2)의 중앙에 배치될 수 있다. 다시 말해, 리피터(150)는, 리피터(150)의 중심과 제1 중첩 영역(RA1) 사이의 거리가 리피터(150)의 중심과 제2 중첩 영역(RA2) 사이의 거리와 동일하도록 배치될 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 리피터(150)의 중심은 리피터(150)가 원형 또는 타원형일 때는 원 또는 타원의 중심으로 정의될 수 있고, 리피터(150)가 다각형일 때에는 다각형의 각 변에 대한 법선 거리가 모두 동일한 어느 한 점으로 정의될 수 있다.In the first example, the repeater 150 may be disposed in the center of the first overlapping area RA1 and the second overlapping area RA2. In other words, the repeater 150 may be arranged such that the distance between the center of the repeater 150 and the first overlapping area RA1 is the same as the distance between the center of the repeater 150 and the second overlapping area RA2. have. As described above, the center of the repeater 150 may be defined as the center of the circle or ellipse when the repeater 150 is circular or elliptical, and when the repeater 150 is polygonal, the normal distance to each side of the polygon is all. It can be defined as any one of the same points.

보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)과 리피터(150)는 x축 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 중첩 영역(RA1, RA2)과 리피터(150)는 또한 x축 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 이 때, 리피터(150)의 중심과 제1 중첩 영역(RA1) 사이의 x축 거리는, 리피터(150)의 중심과 제2 중첩 영역(RA2) 사이의 x축 거리와 동일할 수 있다. 이러한 배치를 통해 리피터(150)의 중심은 제3 코일(140)의 중심과 동일할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 5, the first to third coils 120, 130 and 140 and the repeater 150 may be arranged side by side in the x-axis direction. Accordingly, the first and second overlapping regions RA1 and RA2 and the repeater 150 may also be arranged side by side in the x-axis direction. At this time, the x-axis distance between the center of the repeater 150 and the first overlapping area RA1 may be the same as the x-axis distance between the center of the repeater 150 and the second overlapping area RA2. Through this arrangement, the center of the repeater 150 may be the same as the center of the third coil 140.

리피터(150)의 y축 방향의 길이는 제1 및 제2 중첩 영역(RA1, RA2)의 y축 방향의 길이보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 리피터(150)가 형성하는 영역에는 제1 및 제2 중첩 영역(RA1, RA2)의 일부가 포함될 수 있다. The length of the repeater 150 in the y-axis direction may be shorter than the length of the first and second overlapping regions RA1 and RA2 in the y-axis direction. Accordingly, a portion of the first and second overlapping regions RA1 and RA2 may be included in the region formed by the repeater 150.

한편, 본 발명에서 리피터(150)의 쇄교면은 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)이 형성하는 영역 내에 포함될 수 있다. 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140), 또는 리피터(150)가 형성하는 영역은, z축 방향에서 바라보았을 때 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140), 또는 리피터(150)의 외부 모서리로 둘러싸인 영역으로 정의될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the crosslinked surface of the repeater 150 may be included in an area formed by the first to third coils 120, 130, and 140. The regions formed by the first to third coils 120, 130, 140, or the repeater 150, when viewed in the z-axis direction, are the first to third coils 120, 130, 140, or the repeater 150 ).

일 예에서 도 5를 참조하면, 리피터(150)는 평판코어(110) 상에서 일정 영역을 형성하는데, 이 때 리피터(150)가 형성하는 영역은 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 모서리로 둘러싸인 영역에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 5 in an example, the repeater 150 forms a certain area on the flat core 110, wherein the area formed by the repeater 150 is the first to third coils 120, 130, and 140. It can be included in the area surrounded by the edge of.

다른 예에서 도 6을 참조하면, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 상부 및 하부 모서리는 z축 방향에서 바라보았을 때 직선적으로 연결될 수 있다. 한편, 리피터(150)의 쇄교면은 내부 모서리와 외부 모서리로 둘러싸여 형성될 수 있고, 리피터(150)의 쇄교면은 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)이 형성하는 영역 내에 포함되므로, 리피터(150)가 최대 영역을 형성할 때 리피터(150)의 외부 모서리는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 모서리와 동일할 수 있다.Referring to FIG. 6 in another example, the upper and lower edges of the first to third coils 120, 130, and 140 may be linearly connected when viewed in the z-axis direction. On the other hand, the crosslinked surface of the repeater 150 may be formed by being surrounded by an inner edge and an outer edge, and the crosslinked surface of the repeater 150 is included in an area formed by the first to third coils 120, 130, and 140. , When the repeater 150 forms the maximum area, the outer edge of the repeater 150 may be the same as the edge of the first to third coils 120, 130, and 140.

제2 예시에서, 도 7을 참조하면, 리피터(150)는, 쇄교면이 제1 중첩 영역(RA1)과 일부 중첩되도록 배치되는 제1 리피터(150a)와, 쇄교면이 제2 중첩 영역(RA2)과 일부 중첩되도록 배치되는 제2 리피터(150b)를 포함할 수 있다.In the second example, referring to FIG. 7, the repeater 150 includes a first repeater 150a in which the crosslinked surface is partially overlapped with the first overlapping area RA1 and the second overlapping area RA2 with the crosslinking surface ) And a second repeater 150b disposed to partially overlap.

제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)과, 제1 및 제2 리피터(150a, 150b)는 모두 x축 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 이 때, 제1 리피터(150a)는 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 중앙에 배치될 수 있고, 제2 리피터(150b)는 제3 코일(140)과 제2 코일(130)의 중앙에 배치될 수 있으며, 제1 리피터(150a)와 제2 리피터(150b)는 x축 방향으로 일정 간격 이격될 수 있다.The first to third coils 120, 130, and 140, and the first and second repeaters 150a and 150b may be arranged side by side in the x-axis direction. At this time, the first repeater 150a may be disposed in the center of the first coil 120 and the third coil 140, and the second repeater 150b may include the third coil 140 and the second coil 130 ), the first repeater 150a and the second repeater 150b may be spaced apart at regular intervals in the x-axis direction.

다시 말해, 제1 리피터(150a)는, 제1 리피터(150a)의 중심과 제1 코일(120)의 중심 사이의 거리가 제1 리피터(150a)의 중심과 제3 코일(140)의 중심 사이의 거리와 동일하도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 리피터(150b)는, 제2 리피터(150b)의 중심과 제3 코일(140)의 중심 사이의 거리가 제2 리피터(150b)의 중심과 제2 코일(130)의 중심 사이의 거리와 동일하도록 배치될 수 있다.In other words, in the first repeater 150a, the distance between the center of the first repeater 150a and the center of the first coil 120 is between the center of the first repeater 150a and the center of the third coil 140. It can be arranged to be equal to the distance of. In addition, the distance between the center of the second repeater 150b and the center of the second repeater 150b and the third coil 140 is between the center of the second repeater 150b and the center of the second coil 130. It can be arranged to equal the distance.

제1 및 제2 리피터(150a, 150b)의 y축 방향의 길이는 제1 및 제2 중첩 영역(RA1, RA2)의 y축 방향의 길이보다 각각 짧을 수 있다. 이에 따라, 제1 리피터(150a)가 형성하는 영역에는 제1 중첩 영역(RA1)의 일부가 포함될 수 있고, 제2 리피터(150b)가 형성하는 영역에는 제2 중첩 영역(RA2)의 일부가 포함될 수 있다.The lengths of the first and second repeaters 150a and 150b in the y-axis direction may be shorter than the lengths of the first and second overlapping regions RA1 and RA2 in the y-axis direction, respectively. Accordingly, a region formed by the first repeater 150a may include a portion of the first overlapping region RA1, and a region formed by the second repeater 150b may include a portion of the second overlapping region RA2. Can.

제3 예시에서, 도 8을 참조하면, 리피터(150)는 쇄교면이 중첩 영역(RA)의 전부와 중첩되도록 배치될 수 있다.In the third example, referring to FIG. 8, the repeater 150 may be disposed such that the crosslinked surface overlaps all of the overlapping area RA.

제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)과, 리피터(150)는 모두 x축 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 한편, 리피터(150)는 제1 코일(120)과 제2 코일(130)의 중앙에 위치됨으로써 제3 코일(140)과 동일한 중심을 가질 수 있다.The first to third coils 120, 130 and 140 and the repeater 150 may all be arranged side by side in the x-axis direction. Meanwhile, the repeater 150 may have the same center as the third coil 140 by being positioned at the center of the first coil 120 and the second coil 130.

이 때, 리피터(150)는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)이 형성하는 중첩 영역(RA) 전부와 중첩되도록 배치될 수 있다. 다시 말해, z축 방향에서 바라보았을 때 리피터(150)의 쇄교면은 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)이 형성하는 중첩 영역(RA)을 모두 포함할 수 있다.At this time, the repeater 150 may be disposed to overlap with all of the overlapping regions RA formed by the first to third coils 120, 130, and 140. In other words, the chain cross-section of the repeater 150 when viewed in the z-axis direction may include all of the overlapping regions RA formed by the first to third coils 120, 130, and 140.

제4 예시에서, 도 9를 참조하면, 리피터(150)는 외부 모서리로 둘러싸인 영역이 제1 중첩 영역(RA1)을 포함하도록 배치되는 제1 리피터(150a)와, 외부 모서리로 둘러싸인 영역이 제2 중첩 영역(RA2)을 포함하도록 배치되는 제2 리피터(150b)를 포함할 수 있다.In the fourth example, referring to FIG. 9, the repeater 150 includes a first repeater 150a in which an area surrounded by an outer edge includes the first overlapping area RA1, and a second area surrounded by an outer edge. The second repeater 150b may be disposed to include the overlapping area RA2.

제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)과, 제1 및 제2 리피터(150a, 150b)는 모두 x축 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 이 때, 제1 리피터(150a)는 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 중앙에 배치될 수 있고, 제2 리피터(150b)는 제3 코일(140)과 제2 코일(130)의 중앙에 배치될 수 있다The first to third coils 120, 130, and 140, and the first and second repeaters 150a and 150b may be arranged side by side in the x-axis direction. At this time, the first repeater 150a may be disposed in the center of the first coil 120 and the third coil 140, and the second repeater 150b may include the third coil 140 and the second coil 130 ) Can be placed in the center

제1 및 제2 리피터(150a, 150b)의 y축 방향의 길이는 제1 및 제2 중첩 영역(RA1, RA2)의 y축 방향의 길이보다 각각 길 수 있다. 또한, 제1 및 제2 리피터(150a, 150b)의 x축 방향의 길이는 제1 및 제2 중첩 영역(RA1, RA2)의 x축 방향의 길이보다 각각 길 수 있다. 이에 따라, 제1 리피터(150a)의 외부 모서리로 둘러싸인 영역은 제1 중첩 영역(RA1)을 완전히 포함할 수 있고, 제2 리피터(150b)의 외부 모서리로 둘러싸인 영역은 제2 중첩 영역(RA2)을 완전히 포함할 수 있다.The lengths of the first and second repeaters 150a and 150b in the y-axis direction may be longer than the lengths of the first and second overlapping regions RA1 and RA2 in the y-axis direction, respectively. Also, the lengths of the first and second repeaters 150a and 150b in the x-axis direction may be longer than the lengths of the first and second overlapping regions RA1 and RA2 in the x-axis direction, respectively. Accordingly, the area surrounded by the outer edge of the first repeater 150a may completely include the first overlapping area RA1, and the area surrounded by the outer edge of the second repeater 150b may include the second overlapping area RA2. It may include completely.

제5 예시에서, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 각각 수평 영역(HR), 수직 영역(VR) 및 꼭짓점 영역(AR)을 포함하는 중공 형상을 가질 수 있다. 이 때, 리피터(150)는, 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 수직 영역(VR)에서 형성되는 제1 중첩 영역(RA1) 및 제2 코일(130)과 제3 코일(140)의 수직 영역(VR)에서 형성되는 제2 중첩 영역(RA2)이 내부 모서리로 둘러싸인 영역에 모두 포함되도록 배치될 수 있다.In the fifth example, the first to third coils 120, 130, and 140 may have a hollow shape including a horizontal region HR, a vertical region VR, and a vertex region AR, respectively. At this time, the repeater 150 includes a first overlapping region RA1 and a second coil 130 and a third coil formed in the vertical region VR of the first coil 120 and the third coil 140 ( The second overlapping region RA2 formed in the vertical region VR of 140 may be disposed to be all included in the region surrounded by the inner edge.

도 10을 참조하면, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 중공 형상으로 그 꼭짓점 부분이 구부러진 직사각형 모양을 가질 수 있다. 이 때, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 쇄교면은 상부 및 하부 수평 영역(HR1, HR2), 좌측 및 우측 수직 영역(VR1, VR2) 및 네 꼭짓점 영역(AR1, AR2, AR3, AR4)으로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 10, the first to third coils 120, 130, and 140 may have a hollow shape and a rectangular shape with a bent portion thereof. At this time, the first to third coils (120, 130, 140) of the cross-linked surface is the upper and lower horizontal regions (HR1, HR2), the left and right vertical regions (VR1, VR2) and four vertex regions (AR1, AR2, AR3, AR4).

도 11을 참조하면, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)이 평판코어(110) 상에 배치되면, 제1 코일(120)의 우측 수직 영역(VR2)과 제3 코일(140)의 좌측 수직 영역(VR1)에서 제1 중첩 영역(VRA1)이 형성될 수 있고, 제3 코일(140)의 우측 수직 영역(VR2)과 제2 코일(130)의 좌측 수직 영역(VR1)에서 제2 중첩 영역(VRA2)이 형성될 수 있다. 이 때, 리피터(150)는 그 내부 모서리로 둘러싸인 영역이 각 수직 영역(VR)에 의해 형성된 제1 및 제2 중첩 영역(VRA1, VRA2)을 모두 포함하도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 11, when the first to third coils 120, 130, and 140 are disposed on the flat core 110, the right vertical region VR2 and the third coil 140 of the first coil 120 are The first overlapping region VRA1 may be formed in the left vertical region VR1 of the first and may be formed in the right vertical region VR2 of the third coil 140 and the left vertical region VR1 of the second coil 130. Two overlapping regions VRA2 may be formed. At this time, the repeater 150 may be disposed such that the region surrounded by the inner edge includes both the first and second overlapping regions VRA1 and VRA2 formed by each vertical region VR.

제6 예시에서, 도 12를 참조하면, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 제5 예시에서 설명한 것과 동일한 형상을 가질 수 있다. 이 때, 리피터(150)는, 내부 모서리가 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 수직 영역(VR)에서 형성되는 제1 중첩 영역(VRA1)을 포함하도록 배치되는 제1 리피터(150a)와, 내부 모서리가 제2 코일(130)과 제3 코일(140)의 수직 영역(VR)에서 형성되는 제2 중첩 영역(VRA2)을 포함하도록 배치되는 제2 리피터(150b)를 포함할 수 있다.In the sixth example, referring to FIG. 12, the first to third coils 120, 130, and 140 may have the same shape as described in the fifth example. At this time, the repeater 150, the inner edge of the first coil 120 and the third coil 140, the first overlapping region formed in the vertical region (VR) (VRA1) is disposed to include a first repeater ( 150a) and a second repeater 150b having an inner edge disposed to include the second overlapping region VRA2 formed in the vertical region VR of the second coil 130 and the third coil 140. Can.

제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)과, 제1 및 제2 리피터(150a, 150b)는 모두 x축 방향으로 나란히 배열될 수 있고, 제1 리피터(150a)와 제2 리피터(150b)는 x축 방향으로 일정 간격 이격될 수 있다. 이 때, 제1 리피터(150a)는 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 중앙에 배치되면서 그 내부 모서리가 수직 영역(VR)에서 형성된 제1 중첩 영역(VRA1)을 포함하도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 리피터(150b)는 제3 코일(140)과 제2 코일(130)의 중앙에 배치되면서 그 내부 모서리가 수직 영역(VR)에서 형성된 제2 중첩 영역(VRA2)을 포함하도록 배치될 수 있다.The first to third coils 120, 130 and 140, and the first and second repeaters 150a and 150b may be arranged side by side in the x-axis direction, and the first repeater 150a and the second repeater 150b ) May be spaced apart at regular intervals in the x-axis direction. At this time, while the first repeater 150a is disposed in the center of the first coil 120 and the third coil 140, the inner edges thereof are disposed to include the first overlapping region VRA1 formed in the vertical region VR. Can be. In addition, while the second repeater 150b is disposed in the center of the third coil 140 and the second coil 130, the inner edge thereof is disposed to include the second overlapping region VRA2 formed in the vertical region VR. Can.

제7 예시에서, 도 13을 참조하면, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 제5 예시에서 설명한 것과 동일한 형상을 가질 수 있고, 제3 코일(140)의 두 수직 영역(VR)은 제1 코일(120)의 일 수직 영역(VR)과 제2 코일(130)의 일 수직 영역(VR)에 완전히 중첩될 수 있다. 보다 구체적으로, 제3 코일(140)의 좌측 수직 영역(VR1)은 제1 코일(120)의 우측 수직 영역(VR2)과 완전히 중첩될 수 있고, 제3 코일(140)의 우측 수직 영역(VR2)은 제2 코일(130)의 좌측 수직 영역(VR1)과 완전히 중첩될 수 있다.In the seventh example, referring to FIG. 13, the first to third coils 120, 130, and 140 may have the same shape as described in the fifth example, and two vertical regions VR of the third coil 140 ) May completely overlap one vertical region VR of the first coil 120 and one vertical region VR of the second coil 130. More specifically, the left vertical region VR1 of the third coil 140 may be completely overlapped with the right vertical region VR2 of the first coil 120, and the right vertical region VR2 of the third coil 140 may be completely overlapped. ) May completely overlap the left vertical region VR1 of the second coil 130.

이 때, 리피터(150)는, 내부 모서리로 둘러싸인 영역이 제1 코일(120)과 제3 코일(140)의 수직 영역(VR)에서 형성되는 제1 중첩 영역(VRA1)과 일치하도록 배치되는 제1 리피터(150a)와, 내부 모서리로 둘러싸인 영역이 제2 코일(130)과 제3 코일(140)의 수직 영역(VR)에서 형성되는 제2 중첩 영역(VRA2)과 일치하도록 배치되는 제2 리피터(150b)를 포함할 수 있다.At this time, the repeater 150, the area surrounded by the inner edge is disposed so as to coincide with the first overlapping area VRA1 formed in the vertical area VR of the first coil 120 and the third coil 140. 1 repeater 150a and a second repeater arranged such that the region surrounded by the inner edge matches the second overlapping region VRA2 formed in the vertical region VR of the second coil 130 and the third coil 140. It may include (150b).

다시 말해, 제1 및 제2 리피터(150a, 150b)는, z축에서 바라보았을 때, 제1 및 제2 리피터(150a, 150b)의 중공 영역이 각 수직 영역(VR)에 의해 형성된 제1 및 제2 중첩 영역(VRA1, VRA2)과 동일하게 되도록 배치될 수 있다.In other words, the first and second repeaters 150a and 150b are the first and second hollow regions of the first and second repeaters 150a and 150b formed by each vertical region VR when viewed from the z-axis. The second overlapping regions VRA1 and VRA2 may be arranged to be the same.

도 5 내지 도 13에서 설명한 각 예시에 따른 리피터(150)는 쇄교면을 통해 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 중 적어도 하나 이상의 코일에서 발생하는 자기장을 수신할 수 있다. 쇄교면에 수신된 자기장은 리피터(150)를 구성하는 도선에 전류를 유도할 수 있고, 리피터(150)에는 유도된 전류에 의한 자기장이 발생할 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말(200) 내 수신코일(Rc)은 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에서 발생하는 자기장와, 리피터(150)를 통해 발생하는 자기장을 통해 전력을 수신할 수 있다.The repeater 150 according to each example described with reference to FIGS. 5 to 13 may receive a magnetic field generated by at least one coil of the first to third coils 120, 130, and 140 through a chain bridge. The magnetic field received on the crosslinked surface may induce a current in the conducting wire constituting the repeater 150, and the repeater 150 may generate a magnetic field due to the induced current. Accordingly, the receiving coil Rc in the user terminal 200 may receive power through the magnetic fields generated from the first to third coils 120, 130, and 140 and the magnetic field generated through the repeater 150. .

한편, 전술한 리피터(150)의 공진 주파수는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 공진 주파수보다 크게 설정될 수 있다.Meanwhile, the resonant frequency of the above-described repeater 150 may be set larger than the resonant frequency of the first to third coils 120, 130, and 140.

리피터(150)는 권선된 도선과, 해당 도선의 양단에 연결된 커패시터를 포함한 LC 공진 회로일 수 있다. 이에 따라, 리피터(150)는 고유의 공진 주파수를 갖고, 리피터(150)의 공진 주파수는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 공진 주파수보다 크게 설정될 수 있다.The repeater 150 may be an LC resonant circuit including a wound wire and a capacitor connected to both ends of the wire. Accordingly, the repeater 150 has a unique resonant frequency, and the resonant frequency of the repeater 150 may be set to be greater than the resonant frequencies of the first to third coils 120, 130, and 140.

전술한 무선 충전 동작에 있어서, 리피터(150)의 공진 주파수가 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 공진 주파수보다 크게 설정되는 경우, 리피터(150)와 각 코일의 공진 주파수를 일치시킨 경우보다 전력 전송 거리는 줄어드는 반면에 전압 게인이 증가할 수 있다. 전압 게인이 증가하면 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에 인가되는 전압이 작아지더라도 수신코일(Rc)에 동일한 전력이 공급될 수 있다.In the above-described wireless charging operation, when the resonant frequency of the repeater 150 is set larger than the resonant frequency of the first to third coils 120, 130, and 140, the resonant frequency of the repeater 150 and each coil are matched. While the power transmission distance is shorter than in the case, the voltage gain may increase. When the voltage gain increases, even when the voltage applied to the first to third coils 120, 130, and 140 decreases, the same power may be supplied to the receiving coil Rc.

앞서 설명한 바와 같이 사용자 단말(200)은 무선 충전 장치(100)의 탑 케이스(10u) 상에 거치되어 무선 충전되므로, 사용자 단말(200) 내 수신코일(Rc)과 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 간의 거리는 매우 가까울 수 있다. 이에 따라, 리피터(150)의 공진 주파수는, 전력 전송 거리를 일부 줄이는 대신 전압 게인이 늘어나도록 미리 설정될 수 있고, 예컨대, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)의 공진 주파수의 1.1배 내지 2배 사이에서 설정될 수 있다.As described above, the user terminal 200 is mounted on the top case 10u of the wireless charging device 100 to be wirelessly charged, so that the receiving coil Rc and the first to third coils 120 in the user terminal 200 , 130, 140) can be very close. Accordingly, the resonant frequency of the repeater 150 may be preset to increase the voltage gain instead of partially reducing the power transmission distance, for example, 1.1 of the resonant frequency of the first to third coils 120, 130, and 140. It can be set between 2 times and 2 times.

상술한 바와 같이, 본 발명은 중첩 배치된 복수의 코일 상에 리피터(150)를 배치하여 무선 충전 동작을 수행함으로써, 송신코일(Tc)이 중첩됨으로써 발생할 수 있는 전력 전송의 효율성 저하를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, by arranging the repeater 150 on a plurality of coils overlapped to perform a wireless charging operation, it is possible to prevent a decrease in efficiency of power transmission that may occur due to overlapping of the transmission coils Tc. have.

이하에서는, 도 14 내지 도 16을 참조하여 무선 충전 시스템(1)을 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the wireless charging system 1 will be described in detail with reference to FIGS. 14 to 16.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한 도면이고, 도 15는 도 14에 도시된 무선 충전 시스템의 제어 흐름을 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a diagram showing a control flow of the wireless charging system shown in FIG. 14.

도 16은 복수의 사용자 단말이 무선 충전 장치 상에 위치하였을 때 각 사용자 단말에 전력을 공급하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram for explaining a method of supplying power to each user terminal when a plurality of user terminals are located on a wireless charging device.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템(1)은 전술한 무선 충전 장치(100)와 사용자 단말(200)을 포함할 수 있다. 도 14에 도시된 무선 충전 시스템(1)은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 14에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.14, the wireless charging system 1 according to an embodiment of the present invention may include the above-described wireless charging device 100 and the user terminal 200. The wireless charging system 1 shown in FIG. 14 is according to an embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in FIG. 14, and some components may be added, changed, or deleted as necessary. have.

무선 충전 장치(100)는 앞서 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한 임의의 구조를 가질 수 있다. 다만, 이하에서는 무선 충전 장치(100) 내 평판코어(110)가 이격 배치된 제1 및 제2 평판코어(110a, 110b)로 구현되는 것으로 가정하여 설명하도록 하며, 전술한 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)을 필요에 따라 송신코일(Tc)로 통칭하도록 한다.The wireless charging device 100 may have any structure described with reference to FIGS. 1 to 13 above. However, hereinafter, it will be described assuming that the flat core 110 in the wireless charging device 100 is implemented as the first and second flat cores 110a and 110b spaced apart, and the first to third coils described above. (120, 130, 140) will be referred to as the transmission coil (Tc) as needed.

무선 충전 장치(100)는 외부전원과 연결되어 구동전원을 공급받을 수 있다. 여기서 외부전원은 전압을 공급하는 임의의 전압으로서, 예컨대, 가정에서 이용되는 상용전원일 수 있다. 이러한 외부전원으로부터 전압을 공급받기 위해 무선 충전 장치(100)에는 별도의 케이블(미도시)이 더 구비될 수 있다.The wireless charging device 100 may be connected to external power and receive driving power. Here, the external power is an arbitrary voltage for supplying a voltage, for example, it may be a commercial power used at home. In order to receive the voltage from the external power supply, a separate cable (not shown) may be further provided in the wireless charging device 100.

도 15를 참조하면, 사용자 단말(200)은 내부에 배터리(220)와 수신코일(Rc) 및 이들을 제어하는 MCU(Micro Control Unit, 210)를 포함하는 임의의 장치일 수 있고, 예컨대, 스마트폰, 태블릿 등의 모바일 장치일 수 있다.15, the user terminal 200 may be any device including a battery 220 and a receiving coil Rc and a micro control unit (MCU) 210 controlling them, for example, a smart phone , A mobile device such as a tablet.

다시 도 14 및 도 15를 참조하여 전자기 유도 현상을 간략하게 설명하면, 사용자 단말(200)이 무선 충전 장치(100) 상에 거치되거나 무선 충전 장치(100)에 근접하게 되면 사용자 단말(200) 내 수신코일(Rc)과 무선 충전 장치(100) 내 송신코일(Tc)은 자기 결합될 수 있다.Referring back to FIGS. 14 and 15, the electromagnetic induction phenomenon will be briefly described. When the user terminal 200 is mounted on the wireless charging device 100 or approaches the wireless charging device 100, the user terminal 200 The receiving coil Rc and the transmitting coil Tc in the wireless charging device 100 may be magnetically coupled.

이 때, 송신코일(Tc)에 전류가 흐르면 송신코일(Tc)에서는 자기장이 발생할 수 있고, 수신코일(Rc)에는 자기장에 의한 전류가 유도될 수 있으며, 유도된 전류는 배터리(220)를 충전할 수 있다. MCU(210)는 수신코일(Rc)에 유도된 전류가 배터리(220)로 공급될 때, 컨버터 등의 전력 변환 장치를 제어하여 유도된 전류를 배터리(220)가 요구하는 전압으로 변환할 수 있다.At this time, when a current flows through the transmission coil Tc, a magnetic field may be generated in the transmission coil Tc, and a current due to a magnetic field may be induced in the reception coil Rc, and the induced current charges the battery 220 can do. When the current induced to the receiving coil Rc is supplied to the battery 220, the MCU 210 controls a power conversion device such as a converter to convert the induced current to a voltage required by the battery 220. .

이러한 무선 충전 동작에서, 수신코일(Rc)은 무선 충전 모듈 내 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 중 어느 한 송신코일(Tc)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이하에서는, 무선 충전 모듈이 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 어느 한 코일을 결정하고, 해당 코일을 통해 전력을 공급하는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.In this wireless charging operation, the receiving coil Rc may be supplied with power from any one of the transmitting coils Tc of the first to third coils 120, 130, and 140 in the wireless charging module. Hereinafter, a process in which the wireless charging module determines one coil to supply power to the user terminal 200 and supplies power through the coil will be described in detail.

무선 충전 장치(100)는 사용자 단말(200) 내 수신코일(Rc)과 가장 가까운 어느 한 송신코일(Tc)을, 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정할 수 있다. 이를 위해, 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)은 제어부(160)의 제어에 따라 순차적으로 요청신호를 송신하고, 사용자 단말(200)로부터 요청신호에 대한 응답신호를 수신할 수 있다.The wireless charging device 100 may determine any one transmission coil Tc closest to the reception coil Rc in the user terminal 200 as a coil to supply power to the user terminal 200. To this end, the first to third coils 120, 130, and 140 may sequentially transmit a request signal under the control of the control unit 160 and receive a response signal to the request signal from the user terminal 200. .

보다 구체적으로, 제어부(160)는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에 순차적으로 전류를 인가함으로써 요청신호를 송신할 수 있다. 수신코일(Rc)을 통해 요청신호를 수신한 사용자 단말(200)은 수신코일(Rc)을 통해 응답신호를 송신할 수 있다. 이에 따라, 응답신호는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에 순차적으로 전류를 인가함에 따라 순차적으로 수신될 수 있다.More specifically, the control unit 160 may transmit a request signal by sequentially applying current to the first to third coils 120, 130, and 140. The user terminal 200 receiving the request signal through the receiving coil Rc may transmit a response signal through the receiving coil Rc. Accordingly, the response signals may be sequentially received by sequentially applying currents to the first to third coils 120, 130, and 140.

제어부(160)는 수신된 응답신호의 세기에 따라 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 중 어느 한 코일을, 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정하고, 해당 코일에 전압을 공급할 수 있다.The controller 160 determines any one of the first to third coils 120, 130, and 140 as a coil to supply power to the user terminal 200 according to the strength of the received response signal, and the voltage to the coil Can supply

보다 구체적으로, 제어부(160)는 응답신호가 수신될 때마다 응답신호의 세기를 감지할 수 있다. 다시 말해, 제어부(160)는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)을 통해 요청신호를 각각 송신할 때마다 이에 대응하는 응답신호의 세기를 감지할 수 있다. 제어부(160)는 가장 큰 세기의 응답신호가 수신될 때 전류가 인가된 송신코일(Tc)을 식별할 수 있고, 식별된 송신코일(Tc)을 수신코일(Rc)과 가장 가까운 송신코일(Tc)로 판단할 수 있다.More specifically, the control unit 160 may detect the intensity of the response signal whenever the response signal is received. In other words, each time the request signal is transmitted through the first to third coils 120, 130, and 140, the control unit 160 may detect the intensity of the response signal corresponding thereto. The control unit 160 may identify the transmission coil Tc to which the current is applied when the response signal of the greatest intensity is received, and the identified transmission coil Tc to the transmission coil Tc closest to the reception coil Rc ).

도 16을 예로 들어 설명하면, 제어부(160)는 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에 순차적으로 전류를 인가할 수 있다. 예컨대, 제1 사용자 단말(200a)이 제1 평판코어(110a) 상에 위치한 경우, 제1 코일(120)에 전류가 인가될 때 수신된 응답신호의 세기가 가장 셀 수 있다. 이에 기초하여 제어부(160)는 제1 사용자 단말(200a)이 제1 코일(120)과 가장 가깝다고 판단할 수 있다. 이에 따라, 제어부(160)는 제1 코일(120)을 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정할 수 있고, 제1 코일(120)에 전압을 공급함으로써 사용자 단말(200)을 무선 충전할 수 있다.Referring to FIG. 16 as an example, the controller 160 may sequentially apply currents to the first to third coils 120, 130, and 140. For example, when the first user terminal 200a is located on the first flat core 110a, the intensity of the response signal received when the current is applied to the first coil 120 may be greatest. Based on this, the control unit 160 may determine that the first user terminal 200a is closest to the first coil 120. Accordingly, the controller 160 may determine the first coil 120 as a coil to supply power to the user terminal 200, and wirelessly charge the user terminal 200 by supplying a voltage to the first coil 120. Can.

또한, 예컨대 제2 사용자 단말(200b)이 제2 평판코어(110b) 상에 위치한 경우, 제2 코일(130)에 전류가 인가될 때 수신된 응답신호의 세기가 가장 셀 수 있다. 이에 기초하여 제어부(160)는 제2 코일(130)을 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정할 수 있고, 제2 코일(130)에 전압을 공급함으로써 사용자 단말(200)을 무선 충전할 수 있다.In addition, when the second user terminal 200b is located on the second flat core 110b, for example, the intensity of the response signal received when the current is applied to the second coil 130 may be greatest. Based on this, the control unit 160 may determine the second coil 130 as a coil to supply power to the user terminal 200, and wirelessly charge the user terminal 200 by supplying a voltage to the second coil 130. Can.

전술한 바와 달리, 무선 충전 장치(100) 상에 두 개의 사용자 단말(200)이 거치되었을 때, 무선 충전 장치(100)는 각 사용자 단말(200) 내 수신코일(Rc)과 가장 가까운 어느 두 송신코일(Tc)을 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정할 수 있다.Unlike the above, when two user terminals 200 are mounted on the wireless charging device 100, the wireless charging device 100 transmits any two closest to the receiving coil Rc in each user terminal 200 The coil Tc may be determined as a coil to supply power to the user terminal 200.

다시 도 16을 참조하면, 무선 충전 장치(100) 상에는 제1 및 제2 사용자 단말(200a, 200b)이 함께 거치될 수 있다. 이 때, 제어부(160)는 전술한 바와 마찬가지로 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140)에 순차적으로 전류를 인가하여 요청신호를 송신하고, 요청신호에 대응하는 응답신호가 수신되면 해당 응답신호에 포함된 단말정보를 식별할 수 있다.Referring back to FIG. 16, the first and second user terminals 200a and 200b may be mounted on the wireless charging device 100 together. At this time, the control unit 160 transmits a request signal by sequentially applying a current to the first to third coils 120, 130, and 140 as described above, and when a response signal corresponding to the request signal is received, the corresponding response Terminal information included in the signal may be identified.

여기서 단말정보는 사용자 단말(200)의 고유 정보로서, 각 사용자 단말(200)을 특정할 수 있는 임의의 정보일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 및 제2 사용자 단말(200a, 200b)의 단말정보를 각각 제1 및 제2 단말정보로 표현하도록 한다.Here, the terminal information is unique information of the user terminal 200, and may be any information capable of specifying each user terminal 200. Hereinafter, for convenience of description, terminal information of the first and second user terminals 200a and 200b is expressed as first and second terminal information, respectively.

제어부(160)는 제1 및 제3 코일(120, 140)에 전류가 인가될 때 수신된 응답신호에 포함된 제1 단말정보를 식별하여, 제1 사용자 단말(200a)의 위치를 제1 및 제3 코일(120, 140) 상으로 식별할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 제2 코일(130)에 전류가 인가될 때 수신된 응답신호에 포함된 제2 단말정보를 식별하여, 제2 사용자 단말(200b)의 위치를 제2 코일(130) 상으로 식별할 수 있다.When the current is applied to the first and third coils 120 and 140, the control unit 160 identifies the first terminal information included in the received response signal, and determines the first user terminal 200a's position first and second. It can be identified on the third coil (120, 140). In addition, the control unit 160 identifies the second terminal information included in the response signal received when the current is applied to the second coil 130, so that the position of the second user terminal 200b is the second coil 130 It can be identified as a phase.

제어부(160)는 단말정보별로 감지된 응답신호의 세기에 따라 제1 내지 제3 코일(120, 130, 140) 중 어느 두 코일에 각각 전압을 공급할 수 있다.The control unit 160 may supply voltages to any two coils of the first to third coils 120, 130, and 140, respectively, according to the strength of the response signal detected for each terminal information.

보다 구체적으로, 제어부(160)는 먼저 제1 및 제3 코일(120, 140)에 전류가 인가될 때 수신된 각 응답신호로서, 제1 단말정보를 포함하는 두 응답신호의 세기를 비교할 수 있다. 비교 결과, 제어부(160)는 더 큰 세기의 응답신호가 수신될 때에 전류가 인가된 송신코일(Tc)을 식별할 수 있고, 식별된 송신코일(Tc)을 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정할 수 있다.More specifically, the control unit 160 may compare strengths of two response signals including first terminal information as each response signal received when current is first applied to the first and third coils 120 and 140. . As a result of comparison, the control unit 160 may identify a transmission coil Tc to which a current is applied when a response signal of a greater intensity is received, and supply the identified transmission coil Tc to the user terminal 200. You can decide with a coil.

예컨대, 제1 코일(120)에 전류가 인가될 때 수신된 응답신호의 세기가 제3 코일(140)에 전류가 인가될 때 수신된 응답신호의 세기보다 큰 경우, 제어부(160)는 제1 코일(120)을 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정할 수 있고, 제1 코일(120)에 전압을 공급함으로써 제1 사용자 단말(200a)을 무선 충전할 수 있다.For example, when the intensity of the response signal received when the current is applied to the first coil 120 is greater than the intensity of the response signal received when the current is applied to the third coil 140, the control unit 160 may first The coil 120 may be determined as a coil to supply power to the user terminal 200, and the first user terminal 200a may be wirelessly charged by supplying a voltage to the first coil 120.

또한, 제어부(160)는 제2 코일(130)에 전류가 인가될 때 수신된 응답신호로서, 제2 단말정보를 포함하는 응답신호의 세기를 비교할 수 있다. 다만, 도 16의 예시에서는 제2 단말정보를 포함하는 응답신호가 제2 코일(130)에 전류가 인가되었을 때에만 수신되었으므로, 제어부(160)는 제2 코일(130)을 사용자 단말(200)에 전력을 공급할 코일로 결정할 수 있고, 제2 코일(130)에 전압을 공급함으로써 제2 사용자 단말(200b)을 무선 충전할 수 있다.In addition, the control unit 160 may compare the strength of the response signal including the second terminal information as the response signal received when the current is applied to the second coil 130. However, in the example of FIG. 16, since the response signal including the second terminal information is received only when the current is applied to the second coil 130, the control unit 160 uses the second coil 130 as the user terminal 200. It may be determined as a coil to supply power to the second coil 130, and wirelessly charge the second user terminal 200b by supplying a voltage to the second coil 130.

이와 같이, 복수의 사용자 단말(200)에 대한 충전 동작을 수행할 때, 본 발명은 두 개의 분리된 평판코어(110) 상에 복수의 코일을 중첩 배치함으로써, 어느 한 코어 상에서 발생한 자기장이 다른 코어에 간섭하는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 복수의 사용자 단말(200)을 동시에 충전할 수 있는 효과가 있다.As described above, when performing a charging operation for a plurality of user terminals 200, the present invention is a core having a different magnetic field generated on one core by superposing and placing a plurality of coils on two separate flat cores 110 It is possible to prevent the interference and accordingly has the effect of charging a plurality of user terminals 200 at the same time.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The above-described embodiments of the present invention, as well as those skilled in the art to which the present invention pertains, are capable of various substitutions, modifications and changes without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by.

Claims (14)

평판코어 상에 이격 배치되는 제1 및 제2 코일;
상기 제1 및 제2 코일과 중첩 영역을 형성하도록 상기 제1 및 제2 코일 상에 배치되는 제3 코일; 및
쇄교면(interlinkage face)이 상기 중첩 영역과 중첩되도록 상기 제3 코일 상에 배치되는 적어도 하나의 리피터를 포함하는
무선 충전 장치.
First and second coils spaced apart on the flat plate core;
A third coil disposed on the first and second coils to form an overlapping region with the first and second coils; And
And at least one repeater disposed on the third coil such that an interlinkage face overlaps the overlapping region.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 평판코어는 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 평판코어를 포함하고,
상기 제1 및 제2 코일은 상기 제1 및 제2 평판코어 상에 각각 배치되는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The flat core includes first and second flat cores spaced apart from each other,
The first and second coils are disposed on the first and second flat plate cores, respectively.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 코일은 상기 제1 및 제2 평판코어가 형성하는 영역 내에 각각 배치되는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The first and second coils are respectively disposed in regions formed by the first and second flat plate cores.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 제3 코일의 중심과 상기 제1 코일의 중심 사이의 거리는 상기 제3 코일의 중심과 상기 제2 코일의 중심 사이의 거리와 동일한
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The distance between the center of the third coil and the center of the first coil is the same as the distance between the center of the third coil and the center of the second coil.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 리피터는
상기 쇄교면이 상기 제1 코일과 상기 제3 코일 간의 제1 중첩 영역과 일부 중첩되도록 배치되는 제1 리피터와,
상기 쇄교면이 상기 제2 코일과 상기 제3 코일 간의 제2 중첩 영역과 일부 중첩되도록 배치되는 제2 리피터를 포함하는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The repeater
A first repeater arranged such that the crosslinked surface partially overlaps a first overlapping region between the first coil and the third coil;
And a second repeater arranged such that the crosslinked surface partially overlaps with a second overlapping region between the second coil and the third coil.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 쇄교면은 상기 제1 내지 제3 코일이 형성하는 영역 내에 포함되는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The crosslinked surface is included in an area formed by the first to third coils.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 리피터는 상기 쇄교면이 상기 중첩 영역의 전부와 중첩되도록 배치되는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The repeater is arranged such that the crosslinked surface overlaps all of the overlapping region.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 리피터는
외부 모서리로 둘러싸인 영역이 상기 제1 코일과 상기 제3 코일 간의 제1 중첩 영역을 포함하도록 배치되는 제1 리피터와,
외부 모서리로 둘러싸인 영역이 상기 제2 코일과 상기 제3 코일 간의 제2 중첩 영역을 포함하도록 배치되는 제2 리피터를 포함하는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The repeater
A first repeater disposed such that an area surrounded by outer edges includes a first overlapping area between the first coil and the third coil,
An area surrounded by an outer edge including a second repeater disposed to include a second overlapping area between the second coil and the third coil
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 코일은 각각 수평 영역, 수직 영역 및 꼭짓점 영역을 포함하는 중공 형상을 갖고,
상기 리피터는, 상기 제1 코일과 상기 제3 코일의 수직 영역에서 형성되는 제1 중첩 영역 및 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 수직 영역에서 형성되는 제2 중첩 영역이 내부 모서리로 둘러싸인 영역에 모두 포함되도록 배치되는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
Each of the first to third coils has a hollow shape including a horizontal region, a vertical region, and a vertex region,
The repeater may include a first overlapping region formed in a vertical region of the first coil and the third coil, and a second overlapping region formed in a vertical region of the second coil and the third coil surrounded by an inner edge. All inclusive
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 코일은 각각 수평 영역, 수직 영역 및 꼭짓점 영역을 포함하는 중공 형상을 갖고,
상기 리피터는
내부 모서리가 상기 제1 코일과 상기 제3 코일의 수직 영역에서 형성되는 제1 중첩 영역을 포함하도록 배치되는 제1 리피터와,
내부 모서리가 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 수직 영역에서 형성되는 제2 중첩 영역을 포함하도록 배치되는 제2 리피터를 포함하는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
Each of the first to third coils has a hollow shape including a horizontal region, a vertical region, and a vertex region,
The repeater
A first repeater disposed such that an inner edge includes a first overlapping region formed in a vertical region of the first coil and the third coil,
An inner edge including a second repeater disposed to include a second overlapping region formed in a vertical region of the second coil and the third coil
Wireless charging device.
제10항에 있어서,
상기 제3 코일의 두 수직 영역은 상기 제1 코일의 일 수직 영역과 상기 제2 코일의 일 수직 영역에 각각 완전히 중첩되고,
상기 리피터는
내부 모서리로 둘러싸인 영역이 상기 제1 코일과 상기 제3 코일의 수직 영역에서 형성되는 제1 중첩 영역과 일치하도록 배치되는 제1 리피터와,
내부 모서리로 둘러싸인 영역이 상기 제2 코일과 상기 제3 코일의 수직 영역에서 형성되는 제2 중첩 영역과 일치하도록 배치되는 제2 리피터를 포함하는
무선 충전 장치.
The method of claim 10,
The two vertical regions of the third coil are completely overlapped with one vertical region of the first coil and one vertical region of the second coil, respectively.
The repeater
A first repeater disposed such that an area surrounded by an inner edge coincides with a first overlapping area formed in a vertical area of the first coil and the third coil,
And a second repeater arranged such that an area surrounded by an inner edge coincides with a second overlapping area formed in a vertical area of the second coil and the third coil.
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 리피터의 공진 주파수는 상기 제1 내지 제3 코일의 공진 주파수보다 크게 설정되는
무선 충전 장치.
According to claim 1,
The resonant frequency of the repeater is set larger than the resonant frequency of the first to third coils
Wireless charging device.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 코일은 제어부의 제어에 따라 순차적으로 요청신호를 송신하고, 사용자 단말로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호를 수신하고,
상기 제어부는 상기 응답신호의 세기에 따라 상기 제1 내지 제3 코일 중 어느 한 코일에 전압을 공급하는 무선 충전 장치.
According to claim 1,
The first to third coils sequentially transmit a request signal under the control of the control unit, and receive a response signal to the request signal from the user terminal,
The control unit is a wireless charging device that supplies a voltage to any one of the first to third coils according to the intensity of the response signal.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 코일은 제어부의 제어에 따라 순차적으로 요청신호를 송신하고, 복수의 사용자 단말로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호를 수신하고,
상기 제어부는 상기 응답신호에 포함된 단말정보를 식별하고, 단말정보별로 감지된 상기 응답신호의 세기에 따라 상기 제1 내지 제3 코일 중 어느 두 코일에 각각 전압을 공급하는 무선 충전 장치.
According to claim 1,
The first to third coils sequentially transmit request signals under control of the control unit, and receive response signals to the request signals from a plurality of user terminals,
The control unit identifies the terminal information included in the response signal, and supplies wireless voltage to any two coils of the first to third coils according to the strength of the response signal detected for each terminal information.
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