CN108122668A - 感应共振整合型无线充电发射器的线圈结构及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的无线电力发射器包括：第一线圈，为传输无线电力而布置；第二线圈，为传输无线电力而位于所述第一线圈的外廓；及控制部，控制为当以磁感应(magnetic induction)方式模式运作时，使所述第一线圈运作且所述第二线圈不运作，当以磁共振(magnetic resonance)方式模式运作时，使所述第一线圈及所述第二线圈整合运作。

Description

感应共振整合型无线充电发射器的线圈结构及控制方法
技术领域
本发明涉及感应共振整合型无线充电发射器及其控制方法。更具体地说，涉及用于实现无线充电发射器的感应线圈及共振线圈被整合的线圈结构及感应共振整合控制方式的技术。
背景技术
无线充电或无线电力收发技术是通过无线传输电能来对电池进行充电的技术，一般而言，将电能变换成电磁场来传输，当前的无线充电技术大多数是利用根据磁场的感应原理而从发射器经接收器来对电池进行充电的方式。
无线充电技术根据传输方式分为磁感应(magnetic induction)方式和磁共振(magnetic resonance)方式两个大类。磁感应方式是紧贴型无线充电方式，是利用一次线圈与二次线圈间的电磁感应(induction)现象而在最远数厘米(cm)内的近距离传输数瓦(W)到数千瓦(kW)电力的技术，是近距离内具有相对较高的传输效率的方式。磁共振或磁谐振方式是近距离无线充电方式，是利用一次线圈与二次线圈间的共振(resonance)现象而能够在数十厘米(cm)的近距离传输电力的技术，相比磁感应方式，传输距离相对较远，对线圈间的调整(alignment)也具有一定程度的磁感应，能够同时对多个产品进行充电，但缺点是其传输效率低于磁感应方式。
为了完善目前适用于智能手机等小功率移动设备的感应方式无线充电的缺点，对能够同时提供磁感应方式和磁共振方式的整合型无线充电发射器的需求变得越来越高。
在先技术文献
(专利文献1)韩国授权专利公报10-1503221
(专利文献2)韩国授权专利公报10-1342585
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明的目的在于提供一种能够同时提供感应方式及共振方式的终端，利用感应方式的高充电效率及共振方式的便利性的感应共振整合型无线充电发射器及其控制方法。
并且，本发明的目的在于，感应线圈与共振线圈的整合结构中，当利用共振方式充电时，使两个线圈同时运作为共振线圈来增大充电效率。
并且，本发明的目的在于提供一种在如汽车等运动的环境及限定的空间内能够增大使用者便利性的感应共振整合型无线充电发射器及无线电力传输方法。
本发明要解决的技术问题并不限定于以上涉及的内容，未涉及的其他技术问题可通过以下记载而被普通技术人员所明确理解。
(解决问题的手段)
本发明的一实施例提供一种无线电力发射器，包括：第一线圈，为传输无线电力而布置；第二线圈，为传输无线电力而位于所述第一线圈的外廓；及控制部，控制为当以磁感应(magnetic induction)方式模式运作时，使所述第一线圈运作且所述第二线圈不运作，当以磁共振(magnetic resonance)方式模式运作时，使所述第一线圈及所述第二线圈整合运作。
在此，以磁共振方式模式运作时，所述第一线圈及所述第二线圈都可运作为磁共振方式的线圈。并且，无线电力发射器还可包括：电磁带隙(EBG：Electro-Band Gap)结构体，为提高发射效率，被布置成围住所述第二线圈外廓。并且，所述第一线圈缠绕成圆形形状，所述第二线圈缠绕成四角形形状。
本发明的另一实施例提供一种无线电力发射器，包括：基板，至少一部分由曲面构成；第一线圈，为传输无线电力而被布置到所述基板上；第二线圈，为传输无线电力而与所述第一线圈相隔离地、沿着所述基板的曲面缠绕，其大小大于第一线圈；及控制部，控制为当以磁感应方式模式运作时，使所述第一线圈运作且所述第二线圈不运作，当以磁共振方式模式运作时，使所述第一线圈及所述第二线圈整合运作。
在此，以磁共振方式模式运作时，所述第一线圈及所述第二线圈都可运作为磁共振方式的线圈。并且，所述第一线圈及所述第二线圈都缠绕成圆形形状。
本发明的又一实施例中提供一种车辆内无线电力传输方法，包括如下步骤：检出车辆内能够接收无线电力的至少一个终端，判断各终端是否支持磁共振方式或磁感应方式的无线电力接收；若判断为需要磁感应方式模式，则打开(on)为传输无线电力而布置的第一线圈的运作，关闭(off)位于所述第一线圈的外廓的第二线圈的运作，从而通过磁感应方式提供无线电力的传输；及若判断为需要磁共振方式模式，则整合运作所述第一线圈及所述第二线圈，以磁共振方式向终端提供无线电力的传输。
在此，还可包括：若所述第一线圈的运作频率与所述车辆内电子装置的使用频率间发生干扰，则判断为需要所述磁共振方式模式的步骤。并且，还可包括：提供与所述终端的充电状态信息相关的警报的步骤。并且，所述终端的充电状态信息可与充电进行与否、充电状况、异物检测(foreign object detection)与否中的至少一个相关。
(发明的效果)
根据本发明，提供一种能够同时提供感应方式及共振方式的终端，利用感应方式的高充电效率及共振方式的便利性的感应共振整合型无线充电发射器及其控制方法。
并且，根据本发明的感应线圈与共振线圈的整合结构中，尤其以共振方式充电时，能够使两个线圈同时运作为共振线圈，由此增大充电效率。
并且，本发明提供一种在如汽车等运动的环境及限定的空间内能够增大使用者便利性的感应共振整合型无线充电发射器及无线电力传输方法。
本发明的效果并不限定于以上涉及的内容，未涉及的其他效果可通过如下记载而被普通技术人员所明确理解。
附图说明
图1是用于说明本发明的一实施例的感应共振整合型无线电力传输系统的概念图。
图2是示出本发明的一实施例的感应共振整合型无线充电发射器的线圈部的结构的图。
图3是示出本发明的一实施例的曲面型无线电力发射器的结构的图。
图4是用于说明本发明的一实施例的车辆用感应共振整合型无线电力传输方法的流程图。
图5是用于说明本发明的一实施例的用于回避频率干扰的车辆用感应共振整合型无线电力传输方法的流程图。
符号说明
100：无线电力发射器 110：电源供应部
120：电力感应部 130：线圈部
131：第一线圈 132：第二线圈
133：EBG结构体 140：控制部
200：充电终端
310：曲面型无线电力发射器 311：平面部
312：曲面部 331：第一线圈
332：第二线圈 320：无线电力接收器
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明，从而本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施本发明。但本发明能够体现为多种不同形态，并不限定于在此说明的实施例。
本说明书中使用的用语是为了说明实施例而不是为了限制本发明。除了有特殊说明的以外，本说明书中的单数型包括复数型。并且，本说明书中使用的“包括(comprises)”及/或“包括的(comprising)”涉及的构成要素、步骤、动作及运作并不排除一个以上的其他构成要素、步骤及运作的存在或增加。
下面参照附图详细说明本发明的实施例。本发明的构成及其作用效果可根据以下的详细说明而被明确理解。
图1是用于说明本发明的一实施例的感应共振整合型无线电力传输系统的概念图。参照图1，图示了无线电力传输系统，其包括作为以无线发射电力的无线电力发射器100的无线充电装置及作为以无线接收电力的无线电力接收器的充电终端200。
无线电力发射器100还可包括电源供应部110、电力感应部120、线圈部130及控制部140，除了这些构成要素之外，还可包括无线电力发射所需的多种构成要素。无线电力发射器100能够与充电终端200进行通信，例如，感应方式模式中，能够进行利用用于无线充电的运作频带即磁场渠道的带内(in-band)通信，共振方式模式中可利用高于感应方式的运作频率的高频带即ISM(Industry Science Medical：科学和医疗用)频带，例如2.4Ghz的低功耗蓝牙(Bluetooth LE)等而进行带外(out-band)通信，通信方法并不限定于此。并且，用于传输无线电力的运作频带可根据无线充电标准及感应或共振方式而不同。
无线电力发射器100的电源供应部110起到提供电力的作用，从电源供应110提供的电力最终通过线圈部130被变换成无线电力信号而被发射到充电终端200。在此，无线电力信号可具有从线圈部130产生的磁场或电磁场的形态。并且，虽然图1未图示，但还可包括逆变器等装置，将电源供应部110提供的直流输入变换成交流电流形态。
无线电力发射器100的电力感应部120可测定、感应及监测线圈部130中流动的电流或电压值。电力感应部120能够确认基于电源供应部110供应的电流或电压值测定的由线圈部130测定的电流或电压值是否超过临界值等，在异物检测(FOD，Foreign ObjectDetection)等错误运作时可通过控制部140隔绝由电力感应部120供应的电力。并且，虽然图1中未图示，无线电力发射器100还可包括阻抗匹配电路，为用共振方式的无线电力传输所需的频率共振而调整阻抗，这种阻抗匹配运作可根据控制部140控制。
无线电力发射器100的线圈部起到根据被施加的电流的变化来形成磁场或电磁场形态的无线电力信号的作用，可包括多个线圈，如图1所图示，可包括第一线圈131及第二线圈132。作为例子，第一线圈131可具有磁感应方式的传输所需的感应线圈(inductioncoil)的结构，第二线圈132可具有磁共振方式的传输所需的共振线圈(resonance coil)的结构。并且，根据本发明的一实施例，随着整合控制第一线圈131及第二线圈132，通过控制部140进行磁感应方式的传输时，仅运作感应线圈即第一线圈131，不运作共振线圈即第二线圈132，磁共振方式的传输时，整合运作第一线圈131及第二线圈132，控制为第一线圈131及第二线圈132一同作为共振线圈来运作。下面参照图2来说明这种线圈部的整合控制运作。
图2是示出本发明的一实施例的感应共振整合型无线充电发射器100的线圈部130的结构的图。线圈部130可包括：布置于中心而缠绕的第一线圈131、布置于第一线圈的外廓而缠绕的第二线圈132及布置于第二线圈132外廓的电磁带隙(EBG：Electro-Band Gap)结构体。
第一线圈131可具有与广泛使用的感应方式的无线充电线圈形态相同的圆形形态，第二线圈132可具有与广泛使用的共振方式的无线充电线圈形态相同的四角形形态，可与第一线圈131的外廓相隔离。第一线圈131及第二线圈132可呈现为平面型螺旋形态或圆筒形螺线管形态等多种形态，但并不限定于此。
图2所图示的线圈部130通过第一线圈131及第二线圈132的整合控制能够提供感应方式及共振方式两种模式的无线电力传输，因此，可同时支持用于支持感应方式的终端及用于支持共振方式的终端，能够利用感应方式的高充电效率及共振方式的便利性。尤其，图2图示的线圈部130通过控制部140的控制运作而运作为磁感应(magnetic induction)方式模式时，仅运作第一线圈131而不运作第二线圈132，从而感应方式模式时能够获得高充电效率。并且，以磁共振(magnetic resonance)方式模式运作时，通过控制部140来整合控制位于中心的第一线圈131及位于第一线圈131的外廓的第二线圈132，从而将第一线圈131及第二线圈132一同使用为你共振方式的无线电力传输所需的共振线圈。
并且，图2虽然图示第一线圈131为一个圆形线圈部，但用于感应方式的充电的多个线圈部也可构成为两个或三个以上的圆形线圈部，随着圆形线圈部增多，线圈面积也会增大，从而获得增加充电范围及充电效率等的效果。
根据这种整合控制方式，无线电力发射器100通过第一线圈131进行的充电在当支持感应方式的接收器位于充电位置，即位于第一线圈131所在的无线电力发射器100的中心部位时运作，并且，共振方式的接收器位于中心位置时，使位于中心的第一线圈131与位于外廓的第二线圈132一同作为共振线圈而整合运作，能够弥补仅靠外廓的第二线圈132发射无线电力时内部中心的电场相对降低的缺点。据此，磁共振模式中可通过增加整体共振线圈的绝对面积来增大传输效率，能够弥补充电器中心部分的充电效率降低的缺点。
并且，参照图2，通过在第一线圈131及第二线圈132的外廓布置电磁带隙(EBG：Electro-Band Gap)结构体133，集中向发射方向的放射模式来增加整体的充电效率，能够弥补感应方式的充电效率低于共振方式的充电效率的缺点。
EBG结构体133是周期性地反复具有特定形状的单位晶格(Unit Cell)结构的结构，以一定周期反复排列介电常数不同的两种不同物质，使浪涌阻抗产生周期性变化来呈现频率选择特性的结构，具有不允许特定频带的电子波的传播的带阻(band stop)特性。将这种EBG结构体133适用到无线电力传输所需的线圈天线，用于已布置天线的基板。若将EBG结构体133使用为天线的基板，则能够减少使用高介电常数(high permittivity)的基板时产生的表面波(surface wave)，从而提高天线的放射特性及增益。例如，EBG结构体133可由起到部分反射表面作用的盖子层及由接地面构成的法布里珀罗腔(Fabry-Perot Cavity)及放射源构成。
图3是示出本发明的一实施例的曲面型无线电力发射器的结构的图。参照图3，向具有曲面部的无线电力发射器310内插入无线电力接收器320即智能手机等充电终端的至少一部分来实施无线电力传输。
具有这种曲面形态的无线电力发射器310的侧面存在曲面部312，下部存在311。可相互隔离地布置以圆形布置于平面部311上的第一线圈331与以圆形缠绕曲面部312的第二线圈332。因此，从正面看具有曲面部的无线电力发射器310时，在比布置于平面部311上的第一线圈331更高的位置上布置已缠绕曲面部312的第二线圈332。
并且，无线电力发射器310的第一线圈331及第二线圈332可被控制部140整合控制。例如，图3的曲面型无线电力发射器310以磁感应方式模式运作时，可控制为仅运作平面部311上的第一线圈331作为感应线圈而不运作第二线圈132。并且，以磁共振方式模式运作时，通过整合控制平面部311上的第一线圈331与缠绕曲面部312的第二线圈332，将第一线圈331及第二线圈332一同使用为共振方式的无线电力传输所需的共振线圈。
据此，无线电力接收器320位于平面部311上而能够进行感应方式的充电时，能够以感应方式模式运作，与此不同地，若能够进行共振方式的充电时，第一线圈331及第二线圈332都作为共振线圈来运作，可提供共振方式的充电。如所述，沿着曲面安装第二线圈332即共振线圈，从而具有图2图示的整合型线圈结构的优点之外，还具有改善散热特性及使得位置调整处于许可范围内的优点。并且，还可提供一种感应共振整合发射器，通过曲面结构提供不受限于终端大小的充电空间，如汽车内等限制性空间及移动的空间内不受限于终端的对准(alignment)制约。
图4是用于说明本发明的一实施例的车辆用感应共振整合型无线电力传输方法的流程图。
首先，无线电力发射器100可检测能够接收车辆内无线电力的至少一个充电终端(步骤410)。并且，判断检测出的各终端是否支持磁共振方式或磁感应方式的无线电力接收，通过与终端的通信来获得并判断各终端的无线充电性能(capability)相关信息(步骤420)。
无线电力发射器100判断为需要磁感应方式模式时，开启磁感应方式模式，通过感应方式进行充电(步骤430)。例如，充电终端200位于感应线圈上而判断为能够通过磁场通信等来向充电终端200进行感应方式的充电时，能够以磁感应方式模式通过感应线圈提供无线电力传输。
若判断为不可使用磁感应方式模式，需要磁共振方式模式时，开启磁共振方式模式而通过共振方式进行充电(步骤440)。例如，充电终端200不支持感应方式的充电而仅支持共振方式的充电，或虽支持感应及共振方式的充电但根据目前充电终端200的位置或环境而只能进行共振方式的充电，需要多个充电终端200的充电时，可判断为需要磁共振方式模式，从而运作共振线圈。如图2及图3所图示，通过整合第一线圈及第二线圈来运作为共振线圈时，磁共振方式模式中，将两个线圈都用作共振线圈而提高充电效率。
并且，无线电力发射器100可持续监测充电终端200的状态信息(步骤450)。例如，充电终端200的状态信息可与充电进行与否、充电状况、异物检测(foreign objectdetection)与否中的至少一个相关，但并不限定于此。并且，还可包括提供与充电状态信息相关的警报的功能，如检测到异物时，可通过音频和影像中的至少一个来向使用者提供警报。
图5是用于说明本发明的一实施例的用于回避频率干扰的车辆用感应共振整合型无线电力传输方法的流程图。
首先，无线电力发射器100可检测可接收车辆内无线电力的至少一个终端(步骤510)并且，可通过与终端间的通信来获得并判断各终端的无线充电性能(capability)相关信息。
其次，可判断无线充电的运作频率与车辆内其他电子装置的使用频率之间是否存在干扰(步骤520)。例如，无线电力发射器100从车辆的电装系统接收是否存在智能钥匙(smart key)等电子装置的信息，可从智能钥匙接收信号来判断是否存在智能钥匙。在此，可判断为用于感应方式的感应线圈的运作频带如110KHz至205KHz的频带和智能钥匙的运作频带即125KHz相互重叠而产生频率干扰。
判断为感应方式的频带发生频率干扰时，无线电力发射器100可开启磁共振方式模式(步骤530)。共振方式因使用的频带高于感应方式，例如6.78MHz等，不会与智能钥匙等电子装置发生频率干扰。因此，当存在与其他电子装置等发生频率干扰的危险时，以不履行磁共振方式模式来消除频率干扰可能性。
无线电力发射器100可持续监测充电终端200的状态信息(步骤540)。并且，还可包括提供与充电状态信息相关的警报的功能，例如，判断为存在频率干扰危险时，可通过音频和影像中的至少一个来向使用者提供警报。
这种用于频率干扰的磁共振方式模式开启运作通过避免与具备于车辆的多种电子装置之间的频率干扰，能够减少因车辆的错误运转导致的事故的危险性。
本发明的说明书中公开的实施例只是例示性的，本发明并不限定于此。应根据以下权利要求书的范围来解释本发明的范围，与其均等范围内的所有技术也包括在本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种无线电力发射器，其特征在于，包括：
第一线圈，为传输无线电力而布置；
第二线圈，为传输无线电力而位于所述第一线圈的外廓；及
控制部，控制为当以磁感应(magnetic induction)方式模式运作时，使所述第一线圈运作且所述第二线圈不运作，当以磁共振(magnetic resonance)方式模式运作时，使所述第一线圈及所述第二线圈整合运作。
2.根据权利要求1所述的电力发射器，其特征在于，
以磁共振方式模式运作时，所述第一线圈及所述第二线圈都运作为磁共振方式的线圈。
3.根据权利要求1所述的电力发射器，其特征在于，
还包括：电磁带隙(EBG：Electro-Band Gap)结构体，为提高发射效率，被布置成围住所述第二线圈外廓。
4.根据权利要求1所述的电力发射器，其特征在于，
所述第一线圈缠绕成圆形形状，所述第二线圈缠绕成四角形形状。
5.一种无线电力发射器，其特征在于，包括：
基板，至少一部分由曲面构成；
第一线圈，为传输无线电力而被布置到所述基板上；
第二线圈，为传输无线电力而与所述第一线圈相隔离地、沿着所述基板的曲面缠绕，其大小大于所述第一线圈；以及
控制部，控制为当以磁感应方式模式运作时，使所述第一线圈运作且所述第二线圈不运作，当以磁共振方式模式运作时，使所述第一线圈及所述第二线圈整合运作。
6.根据权利要求5所述的无线电力发射器，其特征在于，
以磁共振方式模式运作时，所述第一线圈及所述第二线圈都运作为磁共振方式的线圈。
7.根据权利要求5所述的无线电力发射器，其特征在于，
所述第一线圈及所述第二线圈都缠绕成圆形形状。
8.一种车辆内无线电力传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
检出车辆内能够接收无线电力的至少一个终端，判断各终端是否支持磁共振方式或磁感应方式的无线电力接收；
若判断为需要磁感应方式模式，则打开(on)为传输无线电力而布置的第一线圈的运作，关闭(off)位于所述第一线圈的外廓的第二线圈的运作，从而通过磁感应方式提供无线电力的传输；及
若判断为需要磁共振方式模式，则整合运作所述第一线圈及所述第二线圈，以磁共振方式向终端提供无线电力的传输。
9.根据权利要求8所述的车辆内无线电力传输方法，其特征在于，
还包括如下步骤：若所述第一线圈的运作频率与所述车辆内电子装置的使用频率间发生干扰，则判断为需要所述磁共振方式模式。
10.根据权利要求8所述的车辆内无线电力传输方法，其特征在于，
还包括如下步骤：提供与所述终端的充电状态信息相关的警报的步骤。
11.根据权利要求10所述的车辆内无线电力传输方法，其特征在于，
所述终端的充电状态信息与充电进行与否、充电状况、异物检测(foreign objectdetection)与否中的至少一个相关。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109149789A (zh) * 2018-09-30 2019-01-04 苏州大学 一种无线充电方法及装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200013541A (ko) * 2018-07-30 2020-02-07 삼성전자주식회사 복수의 무선 충전 코일들을 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
CN109066936A (zh) * 2018-09-27 2018-12-21 北京乐界乐科技有限公司 一种新型双向非对称无线充电装置
US10861301B1 (en) * 2019-06-24 2020-12-08 Zealio Electronics Co., Ltd. Multifunctional smart holder and control method thereof
JP7263664B2 (ja) * 2019-06-27 2023-04-25 豊田合成株式会社 ワイヤレス給電装置
US20230070683A1 (en) * 2020-01-14 2023-03-09 Etherdyne Technologies, Inc. Resonant wireless power source having coupled resonators oscillating in a single resonant eigenmode
US20230179023A1 (en) * 2020-05-21 2023-06-08 Motherson Innovations Company Limited Wireless Charging System for a Vehicle and Control Method
KR102557726B1 (ko) * 2020-12-29 2023-07-20 경북대학교 산학협력단 위치 감지를 위한 무선충전 구조체
CN112803563B (zh) * 2021-04-12 2021-07-06 成都市易冲半导体有限公司 用于低感量无线充电系统的低压启动电路及无线充电系统
TWI794795B (zh) * 2021-04-26 2023-03-01 國立陽明交通大學 感應諧振式無線充電系統、諧振式無線充電發射裝置、無線充電中繼裝置及感應式無線充電接收裝置
KR20240025407A (ko) * 2022-08-18 2024-02-27 삼성전자주식회사 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치 및 그 동작 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101803224A (zh) * 2007-08-13 2010-08-11 高通股份有限公司 远程低频率谐振器和材料
US20120157024A1 (en) * 2009-09-01 2012-06-21 Nec Corporation Communication transmission apparatus, communication coupler and impedance adjusting sheet
US20140145515A1 (en) * 2011-06-10 2014-05-29 Lg Electronics Inc. Apparatus for handling change in orientation of terminal during wireless power transfer and method thereof
US20150130409A1 (en) * 2013-10-23 2015-05-14 Lg Electronics Inc. Wireless power transfer method, apparatus and system
WO2015147133A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 株式会社村田製作所 アンテナ装置および電子機器
US20160056664A1 (en) * 2011-01-18 2016-02-25 Mojo Mobility Inc. Powering and/or charging with a plurality of protocols
US20160241087A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-18 Lg Innotek Co., Ltd. Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9184595B2 (en) * 2008-09-27 2015-11-10 Witricity Corporation Wireless energy transfer in lossy environments
US8829727B2 (en) * 2009-10-30 2014-09-09 Tdk Corporation Wireless power feeder, wireless power transmission system, and table and table lamp using the same
KR101616365B1 (ko) * 2010-05-19 2016-04-28 퀄컴 인코포레이티드 적응형 무선 에너지 전송 시스템
JP2013169122A (ja) * 2012-02-17 2013-08-29 Panasonic Corp 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
WO2013124935A1 (ja) * 2012-02-24 2013-08-29 日本電気株式会社 受電装置、給電装置、通信装置
KR101342585B1 (ko) 2012-03-23 2013-12-17 유노시스템 주식회사 무접점 충전 시스템의 다층 코일 구조
US20140091756A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-03 Witricity Corporation Wireless power transfer
US9812774B2 (en) * 2013-03-05 2017-11-07 Amosense Co., Ltd. Composite sheet for shielding magnetic field and electromagnetic wave, and antenna module comprising same
KR101688158B1 (ko) * 2013-10-23 2016-12-20 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송장치 및 무선 충전 시스템
KR102097497B1 (ko) * 2013-12-13 2020-05-27 엘지전자 주식회사 이동단말기 무선충전기
KR101912271B1 (ko) * 2013-12-20 2018-10-29 삼성전기 주식회사 충전 장치 및 무선 충전 장치
US9948142B2 (en) * 2014-09-30 2018-04-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System for and method of wireless charging of a device
KR101503221B1 (ko) 2014-10-06 2015-03-17 (주)디아이디 웨어러블 디바이스의 공진형 무선충전을 위한 ２중 스파이럴 안테나 모듈
KR102026984B1 (ko) * 2014-12-15 2019-10-07 주식회사 위츠 무선 충전 제어 방법 및 그를 이용한 무선 전력 송신 장치 및 수신 장치
US10027159B2 (en) * 2015-12-24 2018-07-17 Energous Corporation Antenna for transmitting wireless power signals

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101803224A (zh) * 2007-08-13 2010-08-11 高通股份有限公司 远程低频率谐振器和材料
US20120157024A1 (en) * 2009-09-01 2012-06-21 Nec Corporation Communication transmission apparatus, communication coupler and impedance adjusting sheet
US20160056664A1 (en) * 2011-01-18 2016-02-25 Mojo Mobility Inc. Powering and/or charging with a plurality of protocols
US20140145515A1 (en) * 2011-06-10 2014-05-29 Lg Electronics Inc. Apparatus for handling change in orientation of terminal during wireless power transfer and method thereof
US20150130409A1 (en) * 2013-10-23 2015-05-14 Lg Electronics Inc. Wireless power transfer method, apparatus and system
WO2015147133A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 株式会社村田製作所 アンテナ装置および電子機器
US20160241087A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-18 Lg Innotek Co., Ltd. Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109149789A (zh) * 2018-09-30 2019-01-04 苏州大学 一种无线充电方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108122668B (zh) 2022-01-21
KR102125722B1 (ko) 2020-06-23
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US10461564B2 (en) 2019-10-29

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