JP2022003864A - 車両用無線電力送信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
置に関する。
トフォン、タブレットPC、ノートパソコン、デジタル放送用端末、PDA(Perso
nal Digital Assis)、PMP(Portable Multimed
ia Player)およびナビゲーションのような移動端末の使用が増加している。こ
れらの移動端末は、車両のような動的な空間でも頻繁に使用される。
送出する車両用無線電力送信装置が埋め込まれている。これにより、前記移動端末は、前
記車両用無線電力送信装置から送出される無線電力を用いてバッテリーを充電できる。
る。すなわち、磁気誘導方式による充電方式は、移動端末が車両内に埋め込まれた車両用
無線電力送信装置に近接する場合、車両用無線電力送信装置に含まれた1次コイルと無線
電力受信モジュールに含まれた2次コイル間の誘導結合によって移動端末のバッテリーが
充電される方式である。
および外部ケースと結合されるカバーを含み、外部ケースは、放熱のためにアルミニウム
材質が使用される。
期待できるが、移動端末が直接接触するカバーの表面温度を下げるには限界がある。
を遮断することにより、カバーの表面温度を下げられる車両用無線電力送信装置を提供す
ることにその目的がある。
1つの無線電力送信用アンテナと前記無線電力送信用アンテナの一面に配置される磁場遮
蔽シートとを含む無線電力送信モジュールと、前記無線電力送信モジュールが一側に結合
され、前記無線電力送信モジュールを駆動するための少なくとも1つの回路基板が内蔵さ
れ、熱源から発生した熱を放出する放熱ケースと、前記無線電力送信モジュールと放熱ケ
ースとの間に配置され、前記無線電力送信用アンテナから発生した熱を分散させる放熱プ
レートと、前記放熱プレートの一面に配置されて前記放熱ケースと放熱プレート間の熱移
動を遮断する断熱層と、前記放熱ケースに着脱可能に結合されるカバーと、を含む車両用
無線電力送信装置を提供する。
維ウェブおよび前記放熱プレートの少なくとも一面に熱反射物質がコーティングされたコ
ーティング層のうち、いずれか1つであり得る。
記放熱プレートは、銅およびアルミニウムのうち、少なくともいずれか1つを含む金属板
であり得る。
る。
り得る。
型コイルであり得る。
とにより、カバーの表面温度を効率的に下げられ、締結性および発熱の問題を改善し得る
。
の知識を有する者が容易に実施するように詳しく説明する。本発明は、様々な異なる形態
として具現でき、ここで説明する実施例に限定されない。図面で本発明を明確に説明する
ために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似の構成要素につ
いては、同一の参照符号を付加する。
に、放熱ケース120およびカバー150を含み得、無線電力送信モジュール、放熱プレ
ート130および断熱層140が前記放熱ケース120とカバー150との間に配置され
得る。
このために、前記無線電力送信モジュールは、少なくとも1つの無線電力送信用アンテナ
111、112、113と磁場遮蔽シート114を含み得る。
電力を送出する1次コイルの役割を行い得る。このとき、前記電子機器側には、前記無線
電力送信用アンテナ111、112、113と対応する別の受信用アンテナ(一例として
、2次コイル(Rx Coil))が内蔵され得る。また、前記電子機器は、携帯電話、
PDA、PMP、タブレット、マルチメディア機器のようなポータブル電子機器であり得
る。
から送出された無線電力を受信し得、前記電子機器は、前記2次コイルを通じて受信され
た無線電力を用いてメインバッテリーを充電できる。
PMA方式またはA4WP方式のうち、いずれか1つの方式で作動でき、接近する無線電
力受信モジュールの作動方式によってQi方式、PMA方式およびA4WP方式のうち、
2つ以上の方式が転換される形態で作動できる。
が時計方向または反時計方向に複数回巻線されたコイル部材であり得、両端部が一対の接
続端子111a、112a、113aの役割を行い得る。また、前記無線電力送信用アン
テナ111、112、113は、1つであってもよく、複数が備えられてもよい。さらに
、前記無線電力送信用アンテナ111、112、113は、円形、楕円形または四角形の
形状を有する平板型コイルであってもよく、ソレノイド形のコイルであってもよい。
信用アンテナ111、112、113が複数の平板型コイルで備えられる場合、前記複数
の平板型コイルは、少なくとも一部が互いに重畳するように積層され得る。一例として、
前記無線電力送信用アンテナ111、112、113は、3つの平板型コイルで備えられ
得る。
うち、いずれか1つのコイル部材111は、残りの2つのコイル部材112、113と互
いに一部が重畳するように残りの2つのコイル部材112、113の上部側に配置され得
る。
れに限定するものではなく、前記無線電力送信用アンテナ111、112、113の配置
関係および全体の数は、設計条件に応じて適切に変更できる。
2、113を例示したが、本発明をこれに限定するものではなく、前記1次コイルは、回
路基板の一面に銅箔や導電性インクを用いてパターン形成されたアンテナパターンであり
得る。
一面に配置され得、前記無線電力送信用アンテナ111、112、113から発生する磁
場を遮蔽するとともに所要の方向に集束させ得る。
のとき、前記磁場遮蔽シート114は、磁場を遮蔽するとともに所要の方向に集束させる
ように磁性を有する材質からなり得る。
少なくとも1種以上を含む薄板のリボーンシート、フェライトシートまたはポリマーシー
トなどが使用できる。
トシートは、Mn−ZnフェライトおよびNi−Znフェライトのうち、1種以上を含む
焼結フェライトシートであり得る。
のシートが多層に積層された多層シートであり得る。
シートとして通常的に使用される公知の材料がすべて使用できる。また、前記磁場遮蔽シ
ート114は、所定の長さを有するバー形状であり得、前記磁場遮蔽シート114は、全
体的な形状が前記無線電力送信用アンテナ111、112、113の形状に応じて適切に
変更できる。
得、前記少なくとも1つの回路基板161、162は、前記無線電力送信用アンテナ11
1、112、113と電気的に接続されることにより、無線電力送信モジュールの全般的
な駆動を制御できる。
を制御するための各種回路素子を実装し得、前記回路基板は、複数が備えられてもよく、
1つが備えられてもよい。
部が開放された収容空間を有する筐体形状の本体121を含み得、前記収容空間の開放さ
れた上部は、所定の面積を有する板状の形で提供されるカバープレート122を通じて覆
われ得る。
可能に結合され得る。また、前記無線電力送信モジュールは、前記カバープレート122
の一面に固定され得る。
ら発生した熱を外部に放出するように熱伝導率に優れた材質からなり得る。
り得る。
おいて、前記放熱プラスチック材質は、グラファイト複合体を含む放熱部材形成組成物を
用いて射出された射出物であり得るが、これに限定するものではなく、放熱性を有する公
知の放熱プラスチックがすべて適用できる。
ウムのような板状の金属プレートDがグラファイト複合体を含む放熱部材形成組成物Cと
インサート射出を通じて一体化した形態であり得る。
回路基板161、162のような熱源から発生した熱が前記放熱ケース120側に伝達さ
れ得、前記放熱ケース120に伝達された熱は、外部に放出され得る。
なわち、前記カバー150は、一側が開放された筐体形状であり得、前記カバー150は
、開放された部分が前記無線電力送信用アンテナ111、112、113の上部を覆うよ
うに放熱ケース120に結合され得る。これにより、前記放熱ケース120の一面に配置
された無線電力送信用アンテナ111、112、113は、前記カバー150を通じて外
部露出が防止できる。
123を含み得、前記カバー150は、開放された部分の枠側が前記係止突起123を通
じて係止設置され得る。これにより、前記カバー150は、前記放熱ケース120に着脱
可能に結合され得る。
ート114の一面に配置され得る。このような放熱プレート130は、熱伝導性成分を含
む接着層(図示せず)を媒介として前記磁場遮蔽シート114の一面に付着できる。
立孔132が貫通形成され得る。これにより、前記放熱プレート130は、ボルト部材の
ような締結部材128を媒介として前記放熱ケース120に締結され得る。
質からなり得る。これにより、前記放熱プレート130は、前記磁場遮蔽シート114を
支持する支持体としての役割と前記磁場遮蔽シート114の一面に固定された無線電力送
信用アンテナ111、112、113から発生する熱を分散させる役割をすべて行い得る
。
シート114がフェライトシートやポリマーシートのように強度が弱いか、またはフレキ
シブルなシートで備えられる場合、前記磁場遮蔽シート114は、所定の強度を有する金
属材質からなる放熱プレート130を通じて支持され得る。
強度が弱いか、またはフレキシブルなシートで備えられても、前記磁場遮蔽シート114
と放熱ケース120の組立ての際、組立性および締結性を高められる。
により、前記無線電力送信用アンテナ111、112、113から発生した熱が磁場遮蔽
シート114を通じて放熱プレート130側に伝達された後に分散し得る。
記無線電力送信用アンテナ111、112、113から熱が発生する場合、前記無線電力
送信用アンテナから発生した熱と前記カバー150の内部に存在する空気の熱交換量を減
少させ得る。
ート130を含まない形態と比較するとき、前記カバー150の内部に存在する空気の温
度が相対的により低い温度を有し得る。
れる熱の量は減少し、結果的にカバー150の表面温度は、前記放熱プレート130を含
まない形態に比べて相対的に低くなる。
ト130の一面に断熱層140が配置され得る。
れ得、前記放熱プレート130が前記放熱ケース120と接触することを遮断し得る。こ
れにより、前記放熱プレート130と放熱ケース120は、前記断熱層140を通じて相
互間の熱的移動が遮断され得る。
路基板161、162と無線電力送信用アンテナ111、112、113から互いに異な
る温度の熱がそれぞれ発生する場合、熱的平衡のために相対的に高温である部分から低温
である部分への熱移動が遮断され得る。
、前記無線電力送信用アンテナから発生した熱は、前記放熱プレート130を通じて分散
し得、前記回路基板161、162から発生した熱は、放熱ケース120を通じて外部に
放出され得る。
、162で前記無線電力送信用アンテナよりも相対的に高温の熱が発生することにより、
前記断熱層140の両側に温度差が存在しても、熱の移動は、前記断熱層140を通じて
遮断され得る。
である放熱ケース120から相対的に低温である放熱プレート130側への熱伝達が源泉
的に防止できる。
から発生した熱は、前記断熱層140を通じて前記カバー150側に移動することが遮断
されることにより、伝導および対流を通じて前記放熱ケース120側にのみ伝達され得、
前記回路基板側から発生した熱を通じて暖められた放熱ケース120内部の空気は、放熱
ケース120の内部でのみ流動し得る。
、113から発生した熱よりも相対的に高温であっても、前記カバー150の内部に存在
する空気の温度を上昇させる影響を最小化するか、または源泉的に遮断し得る。これによ
り、前記カバー150の表面温度は、回路基板から発生した熱によって上昇することが防
止できる。
50の内部に存在する空気が回路基板から発生した熱よりも相対的に低温である無線電力
送信用アンテナ111、112、113から発生した熱のうち、一部の熱によってだけ加
熱されるため、前記カバー150の表面温度が上昇することを低減させ得る。
レート130の一面にコーティングされるコーティング層であり得る。
り得る。代案として、前記断熱層140は、高分子樹脂からなるナノ繊維を通じて微細気
孔を有するように形成されたナノ繊維ウェブであり得る。また他の代案として、前記断熱
層140は、前記放熱プレート130の少なくとも一面に熱反射物質がコーティングされ
たコーティング層として形成され得る。
用される公知の断熱材または断熱シートがすべて使用でき、前記断熱層140は、絶縁層
の役割を兼ね得る。
れた放熱性を具現するように放熱コーティング層180を含み得る。これにより、本発明
の一実施例による車両用無線電力送信装置100は、充電対象である電子機器が置かれる
カバー150の表面温度をさらに下げられる。
さに塗布されるコーティング層として形成されることにより、前記放熱ケース120の全
体的な放熱性をさらに高められる。
源から発生する熱を通じて昇温するカバー150の表面温度をさらに下げられる。
面に使用者の身体が接触しても、使用者は、高温で感じられる不快感を減少させ得る。
グ層の形成成分、カーボン系フィラーおよび放熱性と付着性の向上のための物性向上成分
を含み得る。
使用される公知の放熱コーティング層がすべて適用できる。
すように、前記放熱ケース120の底面に配置される熱伝逹部材170を含み得る。
され得、他面が前記放熱ケース120の内部に配置される回路基板162と接するように
配置され得る。これにより、前記回路基板162から発生した熱は、前記熱伝逹部材17
0を通じて前記放熱ケース120側に円滑に伝達され得る。
ような発熱素子と対応する領域に配置され得る。これにより、前記熱伝逹部材170は、
前記発熱素子から発生した熱を放熱ケース120側に円滑に伝達し得る。
hange Materials)のうち、少なくともいずれか1つを含む放熱形成組成
物が固化したパッド形態であり得る。また、前記熱伝達部材170は、前記放熱ケース1
20の底面に相変異化合物および熱伝導性フィラーのうち、いずれか1つ以上を含む放熱
形成組成物が所定の厚さに直接塗布された後に固化した形態であり得る。
150の一面が外部に露出するように車両に埋め込まれ得る。一例として、前記車両用無
線電力送信装置100は、車両のギアボックス側に埋め込まれ得る。
て金属材質からなる車両の車体20と連結され得る。
ス120が金属材質を含む場合、前記回路基板161、162から発生した電磁波が前記
放熱ケース120に吸収され得、前記放熱ケース120に吸収された電磁波は、前記接地
ケーブル10を通じて車両の車体20側に移動され得る。
161、162から発生した電磁波を遮蔽する遮蔽性能が高められる。これにより、本発
明の一実施例による車両用無線電力送信装置100は、前記回路基板161、162から
発生した電磁波によって充電効率が低下することを防止するか、または最小化できる。
含み得、前記接地ケーブル10は、端部が前記締結孔124に締結され得る。
定され得、他端部側が前記車両の車体20に固定され得る。これにより、前記接地ケーブ
ル10は、前記放熱ケース120の底部と車両の車体20を接続し得る。
はなく、前記接地ケーブル10と接続される放熱ケース120の位置は、設計条件に応じ
て適切に変更できる。
熱ケース120は、上部が開放された筐体形状の本体121とカバープレート122を含
むものと図示して説明したが、本発明をこれに限定するものではなく、前記カバープレー
ト122は、省略され得る。このような場合、前記断熱層140を含む前述の放熱プレー
ト130は、前記カバープレート122を代替し得、前記断熱層140を含む放熱プレー
ト130が前記本体121の開放された上部を覆う形態であり得る。
る実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は、同じ思想の範囲内で、構成要
素の付加、変更、削除、追加などによって他の実施例を容易に提案し得るが、これも本発
明の思想の範囲内に含み得る。
Claims (10)
- 無線電力を送出するための少なくとも1つの無線電力送信用アンテナと、前記少なくとも1つの無線電力送信用アンテナの一面に配置される磁場遮蔽シートとを含む無線電力送信モジュールと、
前記無線電力送信モジュールが一側に結合され、前記無線電力送信モジュールを駆動するための少なくとも1つの回路基板が内蔵され、熱源から発生した熱を放出する放熱ケースと、
前記無線電力送信モジュールと放熱ケースとの間に配置され、前記少なくとも1つの無線電力送信用アンテナから発生した熱を分散させる放熱プレートと、
前記放熱プレートの一面に配置されて前記放熱ケースと放熱プレート間の熱移動を遮断する断熱層と、
前記放熱ケースに着脱可能に結合されるカバーと、を含み、
前記断熱層は、前記放熱プレートと前記放熱ケースとの間に配置され、前記放熱プレートが前記放熱ケースと直接接触するのを防ぐ車両用無線電力送信装置。 - 前記断熱層は、中空シリカ粒子が含まれた断熱シート、微細気孔を有するナノ繊維ウェブおよび前記放熱プレートの少なくとも一面に熱反射物質がコーティングされたコーティング層のうち、いずれか1つである請求項1に記載の車両用無線電力送信装置。
- 前記放熱プレートは、金属材質からなり、板状に形成される請求項1に記載の車両用無線電力送信装置。
- 前記放熱プレートは、銅およびアルミニウムのうち、少なくともいずれか1つを含む請求項3に記載の車両用無線電力送信装置。
- 前記放熱プレートは、締結部材を媒介として前記放熱ケースの一面に固定される請求項1に記載の車両用無線電力送信装置。
- 前記放熱ケースは、金属材質や金属板が埋め込まれた放熱プラスチック材質であり、前記少なくとも1つの回路基板から発生する電磁波を吸収する請求項1に記載の車両用無線電力送信装置。
- 前記放熱ケースは、前記放熱ケースで吸収された電磁波が接地ケーブルを通じて車両の車体に移動されるように、前記接地ケーブルの端部が締結される締結孔を含む請求項6に記載の車両用無線電力送信装置。
- 前記放熱ケースは、外部面に塗布される放熱コーティング層をさらに含む請求項1に記
載の車両用無線電力送信装置。 - 前記無線電力送信用アンテナは、コイル部材である請求項1に記載の車両用無線電力送信装置。
- 前記コイル部材は、平板型コイルである請求項9に記載の車両用無線電力送信装置。
Applications Claiming Priority (5)
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