KR20050096068A - Non-contact battery charging system possible multi-charging and core block design method for it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코발트 계열의 비정질 금속이 다수 겹으로 적층된 비정질금속 박막 코어에 일정 패턴을 가진 코일이 권선된 충전용 리시버 모듈(B)과, 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 평행하게 수직 방향으로 일정 거리 이격되도록 배치되어 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 자기 결합되는 무선 충전용 패드(A)를 포함하고, 상기 무선 충전용 패드(A)는 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어를 다수 개 붙인 평판 코어 상에 일정 패턴을 가진 코일을 형성한 코어 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charging receiver module (B) in which a coil having a predetermined pattern is wound around an amorphous metal thin film core in which a plurality of cobalt-based amorphous metals are stacked, and in a vertical direction in parallel with the charging receiver module (B). A wireless charging pad (A) is disposed to be spaced apart a predetermined distance and is magnetically coupled to the charging receiver module (B), wherein the wireless charging pad (A) is attached to a plurality of small cores of cobalt-based or ferrite material The present invention relates to a multi-chargeable contactless battery charging system and a method of designing the core block, comprising a core block having a coil having a predetermined pattern formed on a flat plate core.

Description

멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법{NON-CONTACT BATTERY CHARGING SYSTEM POSSIBLE MULTI-CHARGING AND CORE BLOCK DESIGN METHOD FOR IT} NON-CONTACT BATTERY CHARGING SYSTEM POSSIBLE MULTI-CHARGING AND CORE BLOCK DESIGN METHOD FOR IT}

본 발명은 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코발트 계열의 비정질 금속이 다수 겹으로 적층된 비정질금속 박막 코어에 일정 패턴을 가진 코일이 권선된 충전용 리시버 모듈(B)과, 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 평행하게 수직 방향으로 일정 거리 이격되도록 배치되어 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 자기 결합되는 무선 충전용 패드(A)를 포함하고, 상기 무선 충전용 패드(A)는 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어를 다수 개 붙인 평판 코어 상에 일정 패턴을 가진 코일을 형성한 코어 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 이를 위한 코어 블록의 설계 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-charging contactless battery charging system and a core block design method, and more particularly, a coil having a predetermined pattern is wound around an amorphous metal thin film core in which a plurality of cobalt-based amorphous metals are stacked. The charging receiver module (B) and the wireless charging pad (A) magnetically coupled to the charging receiver module (B) and disposed to be spaced apart at a predetermined distance in a vertical direction in parallel with the charging receiver module (B). The wireless charging pad A includes a core block in which a coil having a predetermined pattern is formed on a flat plate core to which a plurality of small cores of cobalt-based or ferrite material are attached. A contact battery charging system and a core block design method therefor.

최근, 통신 및 정보 처리 기술이 발달됨에 따라 휴대폰ㅇ캠코더ㅇ노트북 등과 같이 휴대하기 편리한 개인용 단말기들의 사용이 점차적으로 증가되고 있으며, 기술의 발달에 따라 성능이 향상된 새로운 모델의 단말기가 계속적으로 보급되는 추세이다. 이러한 휴대용 단말기의 충전에는 접촉형 충전기나 접촉 단자가 외부로 노출됨에 따른 접촉형 충전기의 문제점을 해결하기 위하여 전기적 접촉 없이 자기 결합을 이용하여 배터리를 충전하는 무접점 충전기가 사용되고 있다.Recently, with the development of communication and information processing technologies, the use of portable personal terminals such as mobile phones, camcorders, and laptops is gradually increasing, and new models of terminals having improved performances are continuously being distributed with the development of technology. to be. In order to solve the problem of a contact type charger or a contact type charger due to the external exposure of the contact type charger, a contactless charger for charging a battery using magnetic coupling without electrical contact is used.

무접점 충전기에 해당하는 기술로는 선출원 공개된 공개특허공보 제2002-0035242호 '유도 결합에 의한 휴대 이동 장치용 축전지의 비접촉식충전 장치'와 같이 자성체 코어를 이용하여 배터리 팩과 충전 장치 사이에 무선통신에 의하여 충전하는 방식, 선출원 공개된 공개특허공보 제2002-0057469호 '코어 없는 초박형 프린트회로기판 변압기 및 그 프린트회로기판 변압기를 이용한 무접점 배터리 충전기'와 같이 권선을 프린트회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 형성한 변압기를 사용하여 자성체 코어의 문제점을 해결하는 방식 등이 제안된 바 있다.As a technology corresponding to a contactless charger, wirelessly connects a battery pack and a charging device by using a magnetic core, such as a non-contact charging device of a storage battery for a portable mobile device by induction coupling, published in Japanese Patent Application Publication No. 2002-0035242. The method of charging by communication, the prior application published in Korean Patent Application Publication No. 2002-0057469, a printed circuit board (PCB: printed ultra-thin printed circuit board transformer and a contactless battery charger using the printed circuit board transformer) A method of solving a problem of a magnetic core using a transformer formed on a circuit board has been proposed.

그러나, 종래 기술의 경우 충전시 배터리가 장착된 휴대용 단말기의 위치나 휴대용 단말기와 충전기 간 배치에 따른 자계 변화로 인한 충전 효율이나 충전의 방향성 변화에 대한 고려가 없어 전력전달 효율을 유지하거나 충전 방향을 제어하는데 어려움이 있었으며, 동시에 하나 이상의 휴대용 단말기를 충전할 수 없다는 문제점이 있었다.However, in the prior art, there is no consideration of the charging efficiency or the change in the direction of charging due to the change in the magnetic field caused by the position of the portable terminal equipped with the battery or the arrangement between the portable terminal and the charger during charging. There was a difficulty in controlling, and there was a problem in that one or more portable terminals could not be charged at the same time.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 배터리가 장착된 휴대용 단말기가 충전기 상부 어느 위치에 놓이는지 여부에 상관 없이 전력전달 효율을 유지하여 방향성과 위치에 관계없이 충전을 수행할 수 있도록 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, regardless of where the portable terminal equipped with the battery is placed in the charger regardless of the direction and position to maintain the power transmission efficiency The present invention provides a method for designing a contactless battery charging system capable of performing multi-charging and a core block thereof.

본 발명의 다른 목적은 코어 블록에 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 코일의 구성 등을 고려하여 코어 블록을 설계함으로써, 일정 부분의 유효 충전영역(Charging Effective Area)을 확보하여 동시에 하나 이상의 휴대용 단말기를 충전할 수 있도록 하는 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to design the core block in consideration of the direction of the current flowing in the core block, the direction of the magnetic field, the configuration of the coil, to secure a certain portion of the effective charging area (Charging Effective Area) at least one portable terminal at the same time To provide a solid-state battery charging system and a core block design method for charging the.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템은, 코발트 계열의 비정질 금속이 다수 겹으로 적층된 비정질금속 박막 코어에 일정 패턴을 가진 코일이 권선된 충전용 리시버 모듈(B)과, 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 평행하게 수직 방향으로 일정 거리 이격되도록 배치되어 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 자기 결합되는 무선 충전용 패드(A)를 포함하고, 상기 무선 충전용 패드(A)는 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어를 다수 개 붙인 평판 코어 상에 일정 패턴을 가진 코일을 형성한 코어 블록을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a multi-charging contactless battery charging system according to the present invention includes a charging receiver module in which a coil having a predetermined pattern is wound on an amorphous metal thin film core in which a plurality of cobalt-based amorphous metals are stacked. B) and a wireless charging pad A disposed to be spaced apart at a predetermined distance in a vertical direction in parallel with the rechargeable receiver module B and magnetically coupled to the rechargeable receiver module B, wherein the wireless charging The pad A has a core block in which a coil having a predetermined pattern is formed on a flat plate core having a plurality of small cores made of cobalt-based or ferrite material.

또한, 본 발명에 따른 코어 블록의 설계 방법은 무선 충전용 패드(A) 내에 장착되는 코어 블록을 설계하는 방법에 있어서, 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어가 다수 개 결합된 평판 코어가 제작되는 제1단계와, 상기 평판 코어 상에 일정 패턴의 코일이 권선되어 상기 평판 코어와 상기 코일로 구성된 코어 블록이 제작되는 제2단계와, 쇄교자속을 180도 방향→135도 방향→90도 방향→45도 방향→0도 방향→-45도 방향→-90도 방향→-135도 방향으로 변화시키는 스위칭 패턴을 갖는 전류가 상기 코일에 인가되는 제3단계와, 상기 코일에 인가된 전류에 의하여 360도 회전되는 자계가 발생되는 제4단계와, 발생된 자계에 의하여 상기 무선 충전용 패드(A)의 중심부에 직사각형이나 정사각형 모양의 유효 충전영역(Charging Effective Area)이 형성되는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the core block design method according to the present invention is a method for designing a core block to be mounted in the pad (A) for wireless charging, the flat core core is made of a plurality of small cores of cobalt-based or ferrite material Step 1, the second step of winding a coil of a predetermined pattern on the plate core to produce a core block consisting of the plate core and the coil, and the chain bridge flux 180 degrees → 135 degrees → 90 degrees → A third step in which a current having a switching pattern changing from a 45 degree direction to a 0 degree direction to a -45 degree direction to a -90 degree direction to a 135 degree direction is applied to the coil; and 360 by the current applied to the coil. A fourth step of generating a rotating magnetic field and a fifth step of forming a charging effective area having a rectangular or square shape in the center of the wireless charging pad A by the generated magnetic field; It is characterized by comprising.

이하에서 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.In the following description of the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, when it is determined that the detailed description of the related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Do it.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a contactless battery charging system capable of multi-charging according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템은 무접점 충전기의 기능을 수행하는 무선 충전용 패드(A), 무선 충전용 패드(A)와 자기 결합되어 무접점으로 전력을 공급받는 충전용 리시버 모듈(B), 충전용 리시버 모듈(B)로 공급된 전력에 의해 충전되는 충전용 배터리(BAT), 충전용 배터리의 상태를 검출하여 충·방전 여부를 조절하는 보호회로 모듈(PCM)을 포함하여 구성된다.Referring to Figure 1, the multi-charging contactless battery charging system according to the present invention is a magnetic contact with a wireless charging pad (A), a wireless charging pad (A) that performs the function of a contactless charger to a contactless Controls whether charge / discharge is detected by detecting the state of a rechargeable receiver module (B) that receives power, a rechargeable battery (BAT) charged by the power supplied to the rechargeable receiver module (B), and a rechargeable battery. It comprises a circuit module (PCM).

무선 충전용 패드(A)는 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어를 다수 개 붙인 평판 코어 상에 일정 패턴을 가진 코일을 형성한 코어 블록을 구비하여 변압기 1차측의 역할을 수행한다.The wireless charging pad A has a core block in which a coil having a predetermined pattern is formed on a flat plate core to which a plurality of cobalt-based or ferrite small cores are attached, and serves as a transformer primary side.

충전용 리시버 모듈(B)은 코발트 계열의 비정질 금속(Amorphous metal)이 다수 겹으로 적층된 비정질금속 박막 코어에 일정 패턴을 가진 코일이 권선된 것으로 변압기 2차측의 역할을 수행한다. 비정질금속 박막 코어는 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 붕소(B), 규소(Si) 등 코발트 계열의 비정질 금속재료가 다수 적층된 얇은 시트(sheet) 또는 박막(film) 형태의 코어로 제작되어 높은 투자율과 깨지지 않는 성질을 가진다.The rechargeable receiver module B is a coil having a predetermined pattern wound on an amorphous metal thin film core in which a plurality of cobalt-based amorphous metals are stacked, and serves as a secondary side of a transformer. The amorphous metal thin film core is a thin sheet or film in which a plurality of cobalt-based amorphous metal materials such as cobalt (Co), iron (Fe), nickel (Ni), boron (B), and silicon (Si) are laminated. Made of shaped core, it has high permeability and unbreakable property.

충전용 리시버 모듈(B)[또는 충전용 리시버 모듈(B)이 내부에 구비된 휴대용 단말기나 배터리]은 무선 충전용 패드(A) 위에 올려 놓아 양자가 평행하게 수직 방향으로 일정 거리 이격되도록 배치되도록 한 후 충전한다. 무선 충전용 패드(A)와 충전용 리시버 모듈(B)을 평행하게 수직 방향으로 일정한 이격 거리가 되도록 배치하면 무선 충전용 패드(A) 내부의 코어 블록과 충전용 리시버 모듈(B)이 자기적으로 결합되어 무접점 충전을 수행한다.The rechargeable receiver module B (or the portable terminal or battery having the rechargeable receiver module B therein) is placed on the wireless charging pad A so that the two are spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction in parallel. Then charge. When the wireless charging pad (A) and the charging receiver module (B) are arranged in parallel to have a predetermined distance in the vertical direction, the core block and the charging receiver module (B) inside the wireless charging pad (A) are magnetically disposed. Combined to perform contactless charging.

무접점 충전기로서 동작하는 무선 충전용 패드(A)는 DC 입력을 가지는 다양한 포트를 가짐으로써 다양한 형태의 외부 전원[예를 들어, AC 어댑터의 출력, 컴퓨터의 USB 포트 또는 자동차의 시거잭]과 연결되어 사용될 수 있으며, 내부에 구비된 코일의 스위칭 패턴을 발생시키고 패드 위에 올려 놓는 디바이스를 검출하며 절전 모드를 제어한다. 이 무선 충전용 패드(A)에는 코일이 다양한 패턴으로 권취되어 내장되어 있어 10kHz 이상의 스위칭을 통하여 쇄교된 자속이 충전용 리시버 모듈(B) 측으로 유기되도록 한다.The wireless charging pad (A), which operates as a contactless charger, has various ports with DC inputs and is connected to various types of external power sources (e.g., output of AC adapter, USB port of computer or cigar jack of car). It can be used to generate a switching pattern of a coil provided therein, detect a device placed on a pad, and control a power saving mode. Coils are wound and embedded in various patterns in the wireless charging pad A so that the interlinked magnetic flux is induced to the charging receiver module B through switching of 10 kHz or more.

본 발명에 따른 무선 충전용 패드(A)는 일례로 MPU(Micro Processor Unit), 센싱 디바이스, 드라이브 회로, 두 개의 1차 코일을 포함하여 구성할 수 있다.The wireless charging pad A according to the present invention may include, for example, a microprocessor unit (MPU), a sensing device, a drive circuit, and two primary coils.

우선, 사용자가 충전용 리시버 모듈(B)이 내장된 휴대용 단말기를 무선 충전용 패드(A)에 올려 놓으면 센싱 디바이스가 충전 가능한 디바이스가 놓여진 상태임을 검출한다. 이 경우, 소정의 주파수로 발진된 발진 신호를 자계 센서 등의 센싱 디바이스에서 수신하고, 충전용 리시버 모듈(B)의 비정질금속 박막 코어 및 코일이 센싱 디바이스에 근접함에 따라 수신된 발진 신호의 균형이 깨어지는 것을 감지하는 등의 방식으로 디바이스를 검출할 수 있다. 충전용 리시버 모듈(B)의 접근을 감지한 센싱 디바이스가 MPU로 디바이스 검출신호를 전송하면, 이를 수신한 MPU는 두 1차 코일 각각의 스위칭 패턴을 발생시키고, 두 1차 코일은 MPU에 의해 발생된 스위칭 패턴에 의해 스위칭된다. 드라이브 회로는 두 1차 코일 각각을 스위칭하기 위한 온오프 스위칭 소자로서 업 스위치(Upper Switch)와 로우 스위치(Lower Switch)로 구성되며 하프 브리지 직렬 공진형 컨버터(Half-Bridge series resonant converter) 방식으로 구현할 수 있다. First, when a user places a portable terminal in which the rechargeable receiver module B is embedded on the wireless charging pad A, the sensing device detects that a chargeable device is placed. In this case, the oscillation signal oscillated at a predetermined frequency is received by a sensing device such as a magnetic field sensor, and the balance of the oscillation signal received as the amorphous metal thin film core and the coil of the charging receiver module B approaches the sensing device. The device can be detected, for example, by detecting a break. When the sensing device detecting the approach of the charging receiver module B transmits a device detection signal to the MPU, the received MPU generates a switching pattern of each of the two primary coils, and the two primary coils are generated by the MPU. By the switching pattern. The drive circuit is an on-off switching element for switching each of the two primary coils, which is composed of an up switch and a low switch, and can be implemented by a half-bridge series resonant converter. Can be.

본 발명에 따른 보호회로 모듈(PCM)은 일례로 정류회로, 충전회로, 보호회로, 제어회로 등을 포함하여 구성할 수 있다.The protection circuit module (PCM) according to the present invention may include, for example, a rectification circuit, a charging circuit, a protection circuit, a control circuit, and the like.

보호회로 모듈(PCM)은 충전용 리시버 모듈(B)로부터 공급되는 전력을 직류로 변환하는 정류회로, 정류회로에서 변환된 전력을 충전용 배터리(BAT)(즉, 리튬이온 전지 또는 리튬폴리머 전지 등 충전이 가능한 2차 전지)에 공급하기 위한 충전회로, 충전용 배터리(BAT)의 상태를 확인하여 충전회로로부터 충전용 배터리(BAT)에 공급되는 전력의 공급과 차단을 결정하는 보호회로 및 충전용 배터리(BAT)의 전압 및 전류를 측정하여 사용시간 및 충전용량에 관한 정보를 제공하며, 제공되는 정보를 누적하여 충·방전 용량을 보정하는 제어회로를 거쳐 충전용 배터리(BAT)로 연결된다. The protection circuit module (PCM) is a rectifier circuit for converting the power supplied from the rechargeable receiver module (B) into a direct current, the power converted in the rectifier circuit for the rechargeable battery (BAT) (that is, a lithium ion battery or a lithium polymer battery, etc.). Charging circuit for supplying rechargeable secondary battery), protection circuit for determining the supply and interruption of electric power supplied to the rechargeable battery BAT from the charging circuit by checking the state of the rechargeable battery BAT It measures the voltage and current of the battery BAT, provides information on the usage time and the charging capacity, and accumulates the information provided to connect to the rechargeable battery BAT through a control circuit that corrects the charging / discharging capacity.

도 2는 본 발명에 따른 무선 충전용 패드의 스위칭 패턴에 따른 자계 생성 방법을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a magnetic field generating method according to a switching pattern of a pad for wireless charging according to the present invention.

1구간→2구간→3구간→4구간→5구간→6구간→7구간→8구간을 차례대로 연속적으로 일정한 주파수를 가지고 스위칭하여 전류를 인가할 경우에 도 2에서와 같이 쇄교자속(Magnetic flux)이 발생하여 자계가 180도 방향→135도 방향→90도 방향→45도 방향→0도 방향→-45도 방향→-90도 방향→-135도 방향의 순서로 360도 회전하며, 이를 이용하면 무선 충전용 패드(A) 위에 충전용 리시버 모듈(B)이 내장된 휴대용 단말기를 올려 놓았을 때, 위치와 방향에 관계없이 충전이 가능하다.In the case of applying current by switching with a constant frequency continuously in the order of 1 section → 2 sections → 3 sections → 4 sections → 5 sections → 6 sections → 7 sections → 8 sections, as shown in FIG. flux) and the magnetic field rotates 360 degrees in the order of 180 degrees → 135 degrees → 90 degrees → 45 degrees → 0 degrees → −45 degrees → −90 degrees → −135 degrees. In this case, when the portable terminal in which the charging receiver module B is built is placed on the wireless charging pad A, charging is possible regardless of the position and the direction.

도 3은 본 발명에 따른 충전용 디바이스의 개수에 따른 무선 충전용 패드의 크기 확장을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the size expansion of the wireless charging pad according to the number of charging devices according to the present invention.

무선 충전용 패드(A) 내부에는 평판 코어와 평판 코어 상에 일정 패턴으로 형성된 코일로 구성되는 코어 블록이 구비된다. 평판 코어는 코발트 계열 또는 페라이트 재질로 된 작은 크기의 코어를 여러 개 붙여서 원하는 크기와 모양으로 만들 수 있다. 예를 들면, 가로 m개, 세로 n개의 조각을 붙여서 충전하고자 하는 디바이스의 개수에 따른 평판 코어를 만든다.In the wireless charging pad A, a core block including a flat core and a coil formed in a predetermined pattern on the flat core is provided. Flat cores can be shaped into any size and shape by attaching multiple small cores of cobalt or ferrite material. For example, by attaching m horizontally and n vertically pieces, a flat plate core is created according to the number of devices to be charged.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 충전용 리시버 모듈을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a charging receiver module according to a first embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 충전용 리시버 모듈(B)은 비정질 금속 박막 코어 상에 직사각형, 정사각형 또는 나선형 패턴을 형성하도록 코일이 권선되며, 변압기 1차측인 무선 충전용 패드(A)에서 자계가 수직으로 상승될 경우 변압기 2차측인 충전용 리시버 모듈(B)에서 유도기전력에 의한 전류가 반시계 방향으로 흘러나오는 구조를 가진다.4, the charging receiver module (B) according to the first embodiment of the present invention is coiled to form a rectangular, square or spiral pattern on the amorphous metal thin film core, the wireless charging for the primary transformer side When the magnetic field rises vertically in the pad A, the current by the induced electromotive force flows in the counterclockwise direction from the charging receiver module B which is the secondary side of the transformer.

도 5a 내지 도 8에서는 도 4와 같이 충전용 리시버 모듈(B)이 구성된 경우 방향성과 위치에 관계없이 충전을 가능하게 하기 위한 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록 구조를 예시하고 있다.5A to 8 illustrate the core block structure of the wireless charging pad A for enabling charging regardless of the direction and position when the charging receiver module B is configured as shown in FIG. 4.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 충전용 패드의 코어 블록을 구성하는 수직 코일과 수평 코일을 각각 나타낸 도면이다.5A and 5B illustrate a vertical coil and a horizontal coil constituting a core block of a wireless charging pad according to a first embodiment of the present invention, respectively.

도 5a에는 수직으로 충전영역 밖으로 코일을 반시계 방향으로 권선하여 패턴을 형성시킨 수직 코일이 도시되어 있다. 이때, 코일의 감는 방향과 전류의 방향을 도면에 표시하였다. 점선으로 표시된 직사각형 영역이 실제의 유효 충전영역(Charging Effective Area)이 된다. 도 5b에는 수평으로 코일을 권선하여 패턴을 형성시키는 수평 코일이 도시되어 있으며, 이 경우 도 5a에 나타난 수직 코일을 90도 왼쪽으로 회전한 코일과 동일한 구조로 패턴이 형성된다. FIG. 5A shows a vertical coil in which a pattern is formed by winding a coil counterclockwise in a vertical direction out of the charging region. At this time, the winding direction of the coil and the direction of the current are shown in the drawing. The rectangular area indicated by the dotted line becomes the actual charging effective area. 5B illustrates a horizontal coil winding a coil horizontally to form a pattern. In this case, the pattern is formed in the same structure as the coil in which the vertical coil shown in FIG. 5A is rotated 90 degrees to the left.

즉, 수직 코일은 수직 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조를 가지고, 수평 코일은 수평 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조를 가지도록 형성시킨다. 이러한 구조를 가질 경우 충전영역에서 수직 코일 패턴은 충전용 리시버 모듈(B)의 상하 이동을 가능하게 하고, 수평 코일 패턴은 충전용 리시버 모듈(B)의 좌우 이동을 가능하게 하며, 수직 코일과 수평 코일이 동시에 스위칭될 때 충전용 리시버 모듈(B)의 기울임에 대해서도 대응이 가능하다.That is, the vertical coil has a planar structure in which the coil is spiraled outward in the counterclockwise direction from the vertical center line, and the horizontal coil has a planar structure in which the coil is wound so as to spiral outward in the counterclockwise direction from the horizontal centerline. To form. With this structure, the vertical coil pattern in the charging region enables vertical movement of the charging receiver module B, and the horizontal coil pattern enables left and right movement of the charging receiver module B, and the vertical coil and horizontal It is also possible to cope with the tilt of the charging receiver module B when the coils are switched simultaneously.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 충전용 패드의 코어 블록을 나타낸 도면이다. 6 to 8 are diagrams showing the core block of the pad for wireless charging according to the first embodiment of the present invention.

도 6내지 도 8에서는 멀티 충전이 가능한 수직, 수평 코일을 교차시킨 코일의 다양한 형태를 가정하여 구성하였다. 도 6은 수직, 수평 코일을 일대일(1:1)의 비율로 교차시켜 적층한 구조이며, 도 7은 수직, 수평 코일을 이대일(2:1)로 교차시켜 적층한 구조이며, 도 8은 수직, 수평 코일을 이대이(2:2)로 교차시켜 적층한 구조이다. 이때, 공통적으로 수직, 수평 코일을 교차시켜 수직 또는 수평 방향의 양끝을 절곡한 후 평판 코어에 서랍 형태로 끼워 넣은 후 평판 코어를 완전히 감싸도록 하여 전체적인 코어 블록을 완성시킨다. 도면에는 코일의 감는 방향, 전류의 방향이 도시되어 있다. 수직 코일 또는 수평 코일을 복수 개 연결할 경우에는 자계의 방향이 상쇄되지 않도록 인접시킨다. 이에 따라, 충전용 리시버 모듈(B)이 내장된 다수의 휴대용 디바이스의 위치와 방향에 관계없이 충전이 수행된다.6 to 8 have been configured assuming various forms of coils that intersect the vertical and horizontal coils capable of multi-charging. FIG. 6 is a structure in which vertical and horizontal coils are stacked by crossing one-to-one (1: 1), and FIG. 7 is a structure in which vertical and horizontal coils are stacked by two-to-one (2: 1), and FIG. 8 is vertical. This structure is a structure in which horizontal coils are stacked with two teeth (2: 2). At this time, after bending both ends in the vertical or horizontal direction in common by crossing the vertical, horizontal coils, and then inserted into the flat plate in the form of a drawer to completely wrap the flat core to complete the entire core block. The figure shows the winding direction of the coil and the direction of the current. In the case of connecting a plurality of vertical coils or horizontal coils, the magnetic fields are adjacent to each other so as not to cancel the directions. Accordingly, charging is performed regardless of the position and orientation of the plurality of portable devices in which the charging receiver module B is incorporated.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 충전용 리시버 모듈을 나타낸 도면이다. 9 is a view showing a charging receiver module according to a second embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 충전용 리시버 모듈(B)은 비정질 금속 박막 코어에 수직 방향으로 권선된 수직 코일과 수평 방향으로 권선된 수평 코일이 교차되도록 코일을 권선하여 만든다. 이러한 구조를 통하여 충분한 전력을 무선 충전용 패드(A)로부터 받아들여 충전용 리시버 모듈(B)이 내장된 휴대용 디바이스의 위치와 방향에 관계없이 충전할 수 있도록 한 것이다.Referring to FIG. 9, the charging receiver module B according to the second embodiment of the present invention winds the coil so that the vertical coil wound in the vertical direction and the horizontal coil wound in the horizontal direction cross the amorphous metal thin film core. Make. Through this structure, sufficient power is received from the wireless charging pad A so that the charging receiver module B can be charged regardless of the position and orientation of the portable device in which the charging receiver module B is embedded.

도 10 내지 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 충전용 패드의 코어 블록을 나타낸 도면이다. 도 10 내지 도 14에서는 도 9와 같이 충전용 리시버 모듈(B)이 구성된 경우 방향성과 위치에 관계없이 충전을 가능하게 하기 위한 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록 구조를 예시하고 있다.10 to 14 are diagrams showing a core block of a wireless charging pad according to a second embodiment of the present invention. 10 to 14 illustrate the core block structure of the wireless charging pad A for enabling charging regardless of the direction and position when the charging receiver module B is configured as shown in FIG. 9.

도 10은 나선형으로 권선된 수직 코일[코일 1(Coil1), 코일 2(Coil2)]과 수평 코일[코일 3(Coil3), 코일 4(Coil4)]을 각각 교차시켜 평판 코어 위에 적층하여 만든 것으로서 유효 충전영역(Charging Effective Area)에서 충전이 가능하며 이 영역 내에서는 전류의 방향이 항상 일정한 방향으로 흐르도록 권선하여 자계를 360도 회전하도록 하고 있다. 이때, 스위칭 패턴은 코일 1(Coil1)과 코일 2(Coil2)가 공통(common)되고, 코일 3(Coil3)과 코일 4(Coil4)가 공통(common)되어 도 2의 1구간부터 8구간까지 순차적으로 스위칭을 반복한다.FIG. 10 is effective as a vertical coil (Coil 1, Coil 2) and a horizontal coil (Coil 3, Coil 4) that are spirally wound and stacked on a flat plate core, respectively. In the charging effective area, charging is possible. In this area, the current is always rotated in a constant direction so that the magnetic field rotates 360 degrees. At this time, in the switching pattern, coil 1 and coil 2 are common, coil 3 and coil 4 are common, and the switching pattern is sequentially sequential from 1 to 8 in FIG. Repeat switching.

즉, 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 수직 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 평면으로 권선된 코일 1(Coil1)과 코일 2(Coil2)를 수직 방향으로 나란히 붙여 평판 코어와 같은 크기로 형성한 수직 코일과, 수평 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 평면으로 권선된 코일 3(Coil3)과 코일 4(Coil4)를 수평 방향으로 나란히 붙여 상기 평판 코어와 같은 크기로 형성한 수평 코일을 평판 코어 위에 교차시켜 적층한 것이다.That is, the core block of the wireless charging pad (A) is a flat plate core by attaching coil 1 (Coil1) and coil 2 (Coil2) in which the coil is wound in a plane so as to spiral outward from the vertical center line in a vertical direction. A vertical coil formed to have the same size as and a coil 3 (Coil3) and a coil 4 (Coil4) in which the coil is wound in a plane so as to spiral outward in a counterclockwise direction from the horizontal center line, and are parallel to each other in the horizontal direction. The horizontal coils formed in the size are laminated on the flat core.

도 11은 S자형으로 권선된 수직 코일인 코일 1(Coil1)과 나선형으로 권선된 수평 코일인 코일 2(Coil2)을 교차시켜 평판 코어 위에 적층하여 만든 것으로 유효 충전영역(Charging Effective Area)에서 충전이 가능하며, S자형으로 권선된 수직 코일의 경우 좌측 또는 우측 방향에서 자계가 발생하여 충전용 리시버 모듈(B)로 들어가고, 나선형으로 권선된 수평 코일의 경우 수직 방향으로 자계가 발생하여 충전용 리시버 모듈(B)로 들어간다. 이때, 자계를 고르게 분포시켜 주어 에너지 전달을 원활하게 한다. 스위칭 패턴은 도 10의 방법과 동일하다.FIG. 11 is a laminate formed on a flat plate core by crossing coil 1 (Coil1), a vertical coil wound in an S shape, and coil 2 (Coil2), a horizontal coil wound in a spiral shape, and charging is performed in a charging effective area. In the case of a vertical coil wound in an S-shape, a magnetic field is generated in the left or right direction to enter the charging receiver module (B), and in the case of a horizontal coil wound in a spiral, a magnetic field is generated in the vertical direction. Enter (B). At this time, the magnetic field is evenly distributed to facilitate energy transfer. The switching pattern is the same as the method of FIG.

즉, 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 수평 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조의 수평 코일을 형성하고, 수평 길이가 평판 코어보다 길게 형성된 상기 수평 코일의 양끝을 절곡하여 상기 평판 코어를 감싸도록 하며, 우측은 시계방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선되고 좌측은 반시계 방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선된 평면 구조의 S자형 수직 코일을 수평 코일 위에 적층하여 구성한 것이다.That is, the core block of the wireless charging pad A forms a horizontal coil having a flat structure in which coils are wound so as to spiral outward from the horizontal center line in a counterclockwise direction, and the horizontal length of the horizontal coil is longer than that of the flat core. It is bent at both ends to surround the plate core, and the right side of the planar structure in which the vertical coil is wound by a predetermined number of turns in the clockwise direction and the left side of the flat coil is wound by the predetermined number of turns in the counterclockwise direction. The S-shaped vertical coil is laminated on the horizontal coil.

도 12는 S자형 코일 패턴을 1개만 사용하여 평판 코어에 적층한 구조를 가지며, 충전용 리시버 모듈(B)이 교차된 형태의 코일 구조를 가지기 때문에 유도되는 기전력은 동일하다. 단, 충전용 리시버 모듈(B)을 경우 효율이 저하되는 문제를 야기할 가능성이 있으나, 여러 가지 원가절감 면에서 유리하다.FIG. 12 has a structure in which a single S-shaped coil pattern is stacked on a flat plate core, and the induced electromotive force is the same since the charging receiver module B has a coil structure having a crossed shape. However, the charging receiver module (B) may cause a problem of deterioration in efficiency, but is advantageous in terms of various cost reductions.

도 13a는 수직 방향으로 오른쪽에서 시계 방향으로 원하는 턴(turn) 수 만큼 감은 후에 왼쪽으로 반시계 방향으로 코일을 권선하는 S자형으로 권선된 수직 코일이 구성되며, 도 13b의 경우는 수평 방향으로 동일하게 권선한 것으로 S자형으로 권선된 수직 코일의 패턴을 왼쪽으로 90도 회전한 것과 동일하다. 이와 같이 S자형으로 권선된 수직, 수평 코일을 각각 만든 후에 평판 코어 위에 적층하여 도 14와 같이 만든다. 이렇게 할 경우에 유효 충전영역(Charging Effective Area)에서는 수직 코일의 경우 모든 코일의 전류 방향의 위쪽으로 향하고, 수평 코일의 경우 모든 코일의 전류 방향이 왼쪽을 향하는 구조를 가지며, 도 2에 나타난 1구간부터 8구간까지의 스위칭 패턴을 코일 1(Coil1)과 코일 2(Coil2)에 인가하면 자계의 방향이 360도 회전한다. 따라서, 충전용 리시버 모듈(B)의 위치와 방향에 관계없이 무선 충전용 패드(A)의 유효 충전영역(Charging Effective Area)에서 충전이 가능하다. 도면에 무선 충전용 패드(A)에서 충전용 리시버 모듈(B)까지의 자계의 방향을 표시하였다.FIG. 13A is a vertical coil wound in an S-shape which winds the coil in a counterclockwise direction to the left after winding as many turns as desired in the vertical direction to the right. In the case of FIG. This is the same as rotating the pattern of the vertical coil wound in an S shape to the left by 90 degrees. As described above, the vertical and horizontal coils wound in an S-shape are each made and stacked on a flat plate core as shown in FIG. 14. In this case, the charging effective area has a structure in which the vertical coil faces upwards of the current direction of all coils, and in the horizontal coil, the current directions of all coils are leftward, and the section 1 shown in FIG. The magnetic field rotates 360 degrees when a switching pattern of up to 8 sections is applied to coil 1 and coil 2. Therefore, charging is possible in the charging effective area of the wireless charging pad A regardless of the position and the direction of the charging receiver module B. The direction of the magnetic field from the wireless charging pad A to the charging receiver module B is shown in the figure.

도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 충전용 패드와 충전용 리시버 모듈을 나타낸 도면이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 충전용 패드와 충전용 리시버 모듈의 자기장 분포를 나타낸 도면이다.15 is a view showing a wireless charging pad and a charging receiver module according to a third embodiment of the present invention, Figures 16 and 17 are a wireless charging pad and a charging receiver module according to a third embodiment of the present invention A diagram showing the magnetic field distribution of.

도 15 내지 도 17은 다중 코어가 결합된 충전용 리시버 모듈(B)과 무선 충전용 패드(A)의 구조도를 여러 가지 형태로 구성한 것이다. 다중 코어는 직사각형, 정사각형, 나선형 패턴 등을 형성하도록 코일이 권선된 다수 개의 비정질금속 박막 코어가 직렬 또는 병렬 연결된 것이다.15 to 17 are various types of structural diagrams of a charging receiver module B and a wireless charging pad A in which multiple cores are combined. Multiple cores are a series or parallel connection of multiple amorphous metal thin film cores with coils wound to form a rectangular, square, helical pattern or the like.

도 16은 정사각형의 다중 코어를 직렬 또는 병렬 연결한 충전용 리시버 모듈(B)과 무선 충전용 패드(A)의 자기장 분포도이며, 도 17은 나선형의 다중 코어를 직렬 또는 병렬 연결한 충전용 리시버 모듈(B)과 무선 충전용 패드(A)의 자기장 분포도이다. 이러한 형태로 구성할 경우 자계가 수직 방향으로 집중됨으로써 전력전달의 효율이 증대된다.16 is a magnetic field distribution diagram of a charging receiver module (B) and a wireless charging pad (A) in which square multiple cores are connected in series or in parallel. FIG. 17 is a charging receiver module in which multiple cores of a spiral are connected in series or in parallel. Magnetic field distribution chart of (B) and the pad (A) for wireless charging. In this configuration, the magnetic field is concentrated in the vertical direction, thereby increasing power efficiency.

본 발명에 따른 무선 충전용 패드(A)의 내부에 장착되는 코어 블록은 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어가 다수 개 결합되어 평판 코어가 제작되는 제1단계, 상기 평판 코어 상에 일정 패턴의 코일이 권선되어 상기 평판 코어와 상기 코일로 구성된 코어 블록이 제작되는 제2단계, 쇄교자속을 180도 방향→135도 방향→90도 방향→45도 방향→0도 방향→-45도 방향→-90도 방향→-135도 방향으로 변화시키는 스위칭 패턴을 갖는 전류가 상기 코일에 인가되는 제3단계, 상기 코일에 인가된 전류에 의하여 360도 회전되는 자계가 발생되는 제4단계, 발생된 자계에 의하여 상기 무선 충전용 패드 중심부에 직사각형이나 정사각형 모양의 유효 충전영역(Charging Effective Area)이 형성되는 제5단계 등을 거쳐 설계된다.The core block mounted inside the wireless charging pad A according to the present invention is a first step in which a plurality of small cores of cobalt-based or ferrite material are combined to fabricate a flat plate core, and a coil having a predetermined pattern on the flat plate core. The winding is performed to produce a core block composed of the flat plate core and the coil, and the linkage flux is rotated 180 degrees → 135 degrees → 90 degrees → 45 degrees → 0 degrees → −45 degrees → − A third step of applying a current having a switching pattern changing from a 90 ° direction to a -135 ° direction to the coil; a fourth step of generating a magnetic field rotated 360 degrees by the current applied to the coil; By the fifth step of forming a charging effective area (Charging Effective Area) of the rectangular or square shape in the center of the wireless charging pad.

상기 본 발명은 당업자의 요구에 따라 기본 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.The present invention may be modified in various ways without departing from the basic concept according to the needs of those skilled in the art.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 배터리가 장착된 휴대용 단말기가 충전기 상부 어느 위치에 놓이는지 여부에 상관 없이 전력전달 효율을 유지하여 방향성과 위치에 관계없이 충전을 수행할 수 있도록 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법이 제공되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a multi-charging capable of performing charging regardless of the direction and position by maintaining the power transfer efficiency regardless of where the portable terminal equipped with the battery is placed on the charger There is an effect that a method of designing a contactless battery charging system and its core block is provided.

또한, 본 발명에 따르면 코어 블록에 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 코일의 구성 등을 고려하여 코어 블록을 설계함으로써, 일정 부분의 유효 충전영역(Charging Effective Area)을 확보하여 동시에 하나 이상의 휴대용 단말기를 충전할 수 있도록 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법이 제공되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by designing the core block in consideration of the direction of the current flowing in the core block, the direction of the magnetic field, the configuration of the coil, and the like to secure a certain effective charging area (Charging Effective Area) at least one portable terminal at the same time There is an effect that a method of designing a contactless battery charging system capable of multi-charging and a core block capable of charging the battery is provided.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템을 나타낸 도면.1 is a view showing a multi-charging contactless battery charging system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 무선 충전용 패드의 스위칭 패턴에 따른 자계 생성 방법을 나타낸 도면.2 is a view showing a magnetic field generating method according to a switching pattern of a pad for wireless charging according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 충전용 디바이스의 개수에 따른 무선 충전용 패드의 크기 확장을 나타낸 도면.3 is a view showing the size expansion of the wireless charging pad according to the number of charging devices according to the present invention.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 충전용 리시버 모듈을 나타낸 도면.4 is a view showing a charging receiver module according to a first embodiment of the present invention.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 충전용 패드의 코어 블록을 구성하는 수직 코일과 수평 코일을 각각 나타낸 도면.5A and 5B are views illustrating a vertical coil and a horizontal coil, respectively, constituting a core block of a wireless charging pad according to a first embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 충전용 패드의 코어 블록을 나타낸 도면.6 to 8 are views showing a core block of the pad for wireless charging according to the first embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 충전용 리시버 모듈을 나타낸 도면.9 is a view showing a charging receiver module according to a second embodiment of the present invention.

도 10 내지 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 충전용 패드의 코어 블록을 나타낸 도면.10 to 14 is a view showing a core block of a wireless charging pad according to a second embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 충전용 패드와 충전용 리시버 모듈을 나타낸 도면.15 is a view showing a wireless charging pad and a charging receiver module according to a third embodiment of the present invention.

도 16 및 도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 충전용 패드와 충전용 리시버 모듈의 자기장 분포를 나타낸 도면.16 and 17 illustrate magnetic field distributions of a wireless charging pad and a charging receiver module according to a third embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

A: 무선 충전용 패드 B: 충전용 리시버 모듈A: Wireless charging pad B: Charging receiver module

PCM: 보호회로 모듈 BAT: 충전용 배터리PCM: protection circuit module BAT: rechargeable battery

Claims (11)

코발트 계열의 비정질 금속이 다수 겹으로 적층된 비정질금속 박막 코어에 일정 패턴을 가진 코일이 권선된 충전용 리시버 모듈(B)과,A charging receiver module (B) in which a coil having a predetermined pattern is wound on an amorphous metal thin film core in which a plurality of cobalt-based amorphous metals are stacked; 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 평행하게 수직 방향으로 일정 거리 이격되도록 배치되어 상기 충전용 리시버 모듈(B)과 자기 결합되는 무선 충전용 패드(A)를 포함하고,It includes a wireless charging pad (A) is disposed so as to be spaced apart a predetermined distance in the vertical direction in parallel with the charging receiver module (B), and magnetically coupled to the charging receiver module (B), 상기 무선 충전용 패드(A)는 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어를 다수 개 붙인 평판 코어 상에 일정 패턴을 가진 코일을 형성한 코어 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The wireless charging pad A includes a core block in which a coil having a predetermined pattern is formed on a flat plate core to which a plurality of small cores of cobalt-based or ferrite material are attached. system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전용 리시버 모듈(B)은 상기 비정질 금속 박막 코어 상에 직사각형, 정사각형, 나선형 중 적어도 어느 하나의 패턴을 형성하도록 코일이 권선되어 상기 무선 충전용 패드(A)와 자기 결합되는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The charging receiver module (B) is a coil wound around the amorphous metal thin film core to form at least one pattern of a square, a spiral, characterized in that the magnetic coupling with the wireless charging pad (A) Solid state battery charging system for multi-charging. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 수직 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조의 수직 코일, 수평 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조의 수평 코일 중 적어도 어느 하나를 형성하여 상기 수직 코일 또는 상기 수평 코일이 평판 코어를 감싸도록 양끝을 절곡하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The core block of the wireless charging pad (A) is a vertical coil having a coil structure in which the coil is spiraled outward in a counterclockwise direction from a vertical center line, and the coil is wound in a spiral outward in a counterclockwise direction from a horizontal center line. Forming at least one of the horizontal coil of the planar structure, the vertical coil or the horizontal coil is configured to bend both ends so as to surround the flat plate core, characterized in that the multi-chargeable contactless battery charging system. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 수직 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조의 수직 코일과 수평 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조의 수평 코일을 형성하고, 수직 길이 및 수평 길이가 각각 평판 코어보다 길게 형성된 상기 수직 코일과 상기 수평 코일을 일대일(1:1), 이대일(2:1), 이대이(2:2) 중 어느 하나의 비율로 교차시켜, 교차된 코일이 상기 평판 코어를 감싸도록 수직, 수평 방향의 양끝을 절곡하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The core block of the wireless charging pad (A) is a coil in which a coil is wound so as to spiral outward in a counterclockwise direction from a horizontal centerline and a vertical coil in which the coil is wound in a spiral outward from a vertical centerline. A horizontal coil having a planar structure, wherein the vertical coil and the horizontal coil having a vertical length and a horizontal length longer than the flat plate core are respectively one-to-one (1: 1), two-to-one (2: 1), and two-to-two (2: 2). A non-contact battery charging system capable of multi-charging, wherein both ends are bent in a vertical and horizontal direction such that the coils intersect the flat plate cores while crossing each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전용 리시버 모듈(B)은 상기 비정질 금속 박막 코어에 수직 방향으로 권선된 수직 코일과 수평 방향으로 권선된 수평 코일이 교차되도록 코일이 권선되어 상기 무선 충전용 패드(A)와 자기 결합되는 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The charging receiver module (B) is a coil is wound so that the vertical coil wound in the vertical direction and the horizontal coil wound in the vertical direction to the amorphous metal thin film core is magnetically coupled to the wireless charging pad (A) A non-contact battery charging system capable of multi charging. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 수직 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 평면으로 권선된 코일 1(Coil1)과 코일 2(Coil2)를 수직 방향으로 나란히 붙여 평판 코어와 같은 크기로 형성한 수직 코일과, 수평 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 평면으로 권선된 코일 3(Coil3)과 코일 4(Coil4)를 수평 방향으로 나란히 붙여 상기 평판 코어와 같은 크기로 형성한 수평 코일을 상기 평판 코어 위에 교차시켜 적층한 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The core block of the wireless charging pad (A) has a flat core and a coil core (Coil1) and a coil 2 (Coil2) in which the coil is wound in a plane so as to spiral outward from the vertical center line in a vertical direction. Vertical coils of the same size and coils 3 (Coil3) and coils 4 (Coil4) in which the coils are wound in a plane so as to spiral outward in a counterclockwise direction from the horizontal centerline in the horizontal direction, the same size as the flat core A multi-charging contactless battery charging system, characterized in that the horizontal coil formed by intersecting and stacked on the flat plate core. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 수평 중심선으로부터 반시계 방향의 바깥쪽으로 나선형을 이루도록 코일이 권선된 평면 구조의 수평 코일을 형성하고, 수평 길이가 평판 코어보다 길게 형성된 상기 수평 코일의 양끝을 절곡하여 상기 평판 코어를 감싸도록 하며, 우측은 시계방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선되고 좌측은 반시계 방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선된 평면 구조의 S자형 수직 코일을 상기 수평 코일 위에 적층하여 구성한 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The core block of the wireless charging pad (A) forms a horizontal coil having a flat structure in which coils are wound so as to spiral outward from a horizontal center line in a counterclockwise direction, and both ends of the horizontal coil having a horizontal length longer than a flat core It is bent to surround the plate core, the right side of the vertical coil is wound by a certain number of turns (clock) in the clockwise direction, the left side of the planar structure of the vertical coil is wound by a certain number of turns (turn) in the counterclockwise direction A non-contact battery charging system capable of multi-charging, wherein a vertical magnetic coil is laminated on the horizontal coil. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 우측은 시계방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선되고 좌측은 반시계 방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선된 평면 구조의 S자형 수직 코일, 상기 S자형 수직 코일을 왼쪽으로 90도 회전한 형태의 S자형 수평 코일 중 적어도 어느 하나가 평판 코어 위에 적층된 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The core block of the wireless charging pad A has a flat structure in which a vertical coil is wound by a predetermined number of turns in the clockwise direction on the right side and a vertical coil is wound by a predetermined number of turns in the counterclockwise direction on the left side. And at least one of an S-shaped vertical coil and an S-shaped horizontal coil in which the S-shaped vertical coil is rotated 90 degrees to the left. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 무선 충전용 패드(A)의 코어 블록은 우측은 시계방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선되고 좌측은 반시계 방향으로 일정 턴(turn) 수만큼 수직 코일이 권선된 평면 구조의 S자형 수직 코일과, 상기 S자형 수직 코일을 왼쪽으로 90도 회전한 형태의 S자형 수평 코일을 평판 코어 위에 교차하여 적층한 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The core block of the wireless charging pad A has a flat structure in which a vertical coil is wound by a predetermined number of turns in the clockwise direction on the right side and a vertical coil is wound by a predetermined number of turns in the counterclockwise direction on the left side. An S-shaped vertical coil and an S-shaped horizontal coil of a form in which the S-shaped vertical coil is rotated 90 degrees to the left are laminated on the flat plate core. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전용 리시버 모듈(B)은 직사각형, 정사각형, 나선형 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴을 형성하도록 코일이 권선된 다수 개의 비정질금속 박막 코어가 직렬 또는 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템.The rechargeable receiver module (B) is a multi-chargeable solid-state battery, characterized in that a plurality of amorphous metal thin film cores are wound in series or in parallel to form a coil to form at least one of a rectangular, square, spiral pattern. Charging system. 무선 충전용 패드(A) 내에 장착되는 코어 블록을 설계하는 방법에 있어서,In the method for designing a core block mounted in the pad (A) for wireless charging, 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 소형 코어가 다수 개 결합된 평판 코어가 제작되는 제1단계; A first step of manufacturing a flat plate core having a plurality of small cores made of cobalt-based or ferrite; 상기 평판 코어 상에 일정 패턴의 코일이 권선되어 상기 평판 코어와 상기 코일로 구성된 코어 블록이 제작되는 제2단계;A second step of winding a coil of a predetermined pattern on the plate core to produce a core block composed of the plate core and the coil; 쇄교자속을 180도 방향→135도 방향→90도 방향→45도 방향→0도 방향→-45도 방향→-90도 방향→-135도 방향으로 변화시키는 스위칭 패턴을 갖는 전류가 상기 코일에 인가되는 제3단계;A current having a switching pattern for changing the chain flux in the direction of 180 degrees → 135 degrees → 90 degrees → 45 degrees → 0 degrees → −45 degrees → −90 degrees → −135 degrees is applied to the coil. A third step of applying; 상기 코일에 인가된 전류에 의하여 360도 회전되는 자계가 발생되는 제4단계;A fourth step of generating a magnetic field rotated 360 degrees by the current applied to the coil; 발생된 자계에 의하여 상기 무선 충전용 패드(A)의 중심부에 직사각형이나 정사각형 모양의 유효 충전영역(Charging Effective Area)이 형성되는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코어 블록의 설계 방법.And a fifth step in which a charging effective area having a rectangular or square shape is formed at a center of the wireless charging pad A by the generated magnetic field.
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