KR100976163B1 - 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법 - Google Patents

무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법에 관한 것으로, 무접점전력전송장치에 구비되는 1차측코어를, 분리구성되는 서로 다른 두 개의 코어로 구성하고, 각 코어의 일부분이 중첩되는 복층구조로 구성하며, 서로 다른 두 개의 코어에서 송출되는 무선전력신호의 출력전력을 제어함으로써, 무접점전력수신장치가 무접점전력전송장치 상에서 이동을 하더라도, 안정적으로 전력을 공급할 수 있도록 한 것이다.
또한, 무접점전력수신장치의 위치에 대응하여 서로 다른 두 개의 코어 중 어느 하나만의 코어를 통해 전력을 공급함으로써, 전력의 낭비를 최소화할 수 있는 것이다.
따라서, 무접점전력수신장치와 무접점전력전송장치를 포함하는 무접점 방식의 충전시스템에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 휴대용단말기 및 배터리팩 등의 관련제품에 대한 경쟁력을 향상시킬 수 있는 것이다.
무접점전력전송장치, 충전시스템, 전력송신코어, 중첩영역, 복층구조

Description

무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법{Wireless charging system using core structure for wireless power transmission and method using the same}
본 발명은 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무접점전력전송장치에 구비되는 1차측코어를, 분리구성되는 서로 다른 두 개의 코어로 구성하고, 각 코어의 일부분이 중첩되는 복층구조로 구성하며, 서로 다른 두 개의 코어에서 송출되는 무선전력신호의 출력전력을 제어함으로써, 무접점전력수신장치가 무접점전력전송장치 상에서 이동을 하더라도, 안정적으로 전력을 공급할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 배터리팩(Battery pack)은 외부의 충전기로부터 전력(전기에너지)을 공급받아 충전한 상태에서 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기에너지를 충전하는 배터리셀과 상기 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로 등이 구성되어 있다.
이러한 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적 연결방식에는. 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식이 있다.
그러나, 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리할 경우, 양측의 단자(배터리팩의 단자 및 충전기의 단자)들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어, 순간방전현상을 초래하는 문제점이 있었다.
특히, 이러한 순간방전현상 등으로 인하여 양측의 단자들에 이물질이 쌓이게 되면 화재 등이 발생할 우려가 있었다.
또한, 습기 등으로 인하여 배터리팩에 충전된 전기에너지가 배터리팩의 단자를 통해 외부로 자연방전되는 등의 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.
최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력전송방식을 이용한 무접점 방식의 충전시스템과 제어방법들이 제시되고 있다.
상기와 같은 무접점 방식의 충전시스템은, 무선전력전송방식으로 전기에너지를 공급하는 무접점전력전송장치와, 상기 무접점전력전송장치로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리셀을 충전하는 무접점전력수신장치 등으로 구성되어 있다.
한편, 상기와 같은 무접점 방식의 충전시스템은 무접점 방식의 특성으로 인하여, 무접점전력수신장치가 무접점전력전송장치에 놓여진 상태로 충전된다.
다시 말해, 무접점전력수신장치가 무접점전력전송장치에 고정되지 않은 상태에서 충전된다.
이러한 무접점 방식의 특성으로 인하여, 충전이 이루어지는 상태에서 무접점전력수신장치가 움직이게 되면, 무접점전력전송장치로부터의 전기에너지 공급이 불안정해지는 문제점이 있었다.
이로 인해, 배터리셀이 충전되지 못하거나, 배터리셀의 성능저하 및 소손이 발생됨은 물론, 무접점전력수신장치 등의 충전시스템의 신뢰성이 저하되는 등의 문제점이 발생되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 방식의 충전시스템을 구성함에 있어, 무접점전력수신장치가 무접점전력전송장치 상에서 이동을 하더라도, 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명은 무접점전력전송장치에 구비되는 1차측코어를, 분리구성되는 서로 다른 두 개의 코어로 구성하고, 각 코어의 일부분이 중첩되도록 구성한 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 서로 다른 두 개의 코어에서 송출되는 무선전력신호의 출력전력을 제어함으로써, 안정적인 충전이 이루어질 있도록 한 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법을 제공하는데 목적이 있다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템은, 1차측코어부의 부하변화를 감지하고, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치에 의한 것인지를 판단하는 ID확인부와, 상기 1차측코어부로 송출전원을 공급하는 직렬공진형컨버터와, 상기 직렬공진형컨버터의 동작을 제어하는 구동드라이버와, 상기 ID확인부의 판단결과, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치에 의한 것인 경우, 상기 1차측코어부를 통해 무선전력신호를 송출하기 위한 전력제어신호를 상기 구동드라이버로 전송하는 무선전력전송제어부를 포함하는 무접점전력전송장치; 및 상기 1차측코어부로부터 전력을 공급받는 2차측코어부를 구비한 무접점전력수신장치를 포함하는 무접점 충전 시스템에 있어서, 상기 1차측코어부는 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어를 포함하되, 상기 제1 전력송신코어의 일부분과 상기 제2 전력송신코어의 일부분이 겹쳐지는 중첩영역을 갖는 복층구조로 구성되고, 상기 직렬공진형컨버터와 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어의 사이에 각각 제1 스위치 및 제2 스위치를 구성하며, 상기 무접점전력전송장치는 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 스위칭동작을 제어하는 스위칭제어부를 더 포함하고, 상기 ID확인부는 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어의 부하변화를 각각 감지하고, 이에 대응하는 감지신호를 상기 무선전력전송제어부로 전송하며, 상기 무선전력전송제어부는 전송된 감지신호를 분석처리하여, ID가 수신된 전력송신코어를 확인한 후, 해당 전력송신코어에 대응하는 스위치를 온(ON)상태로 스위칭하기 위한 스위칭제어신호를 상기 스위칭제어부로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 방법은, a) 일부분이 겹쳐지는 중첩영역을 갖는 복층구조로 구성된 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어를 포함하는 1차측코어부의 부하변화를 감지하는 단계; b) 상기 부하변화가 감지된 전력송신코어를 통해 무접점전력수신장치의 ID를 요청하기 위한 ID요청신호를 송출하는 단계; c) 상기 ID요청신호에 대응하는 응답신호가 수신되면, 수신된 응답신호를 분석처리하여 ID의 포함여부를 확인하는 단계; d) 무접점전력수신장치의 ID가 확인되면, ID가 수신된 전력송신코어를 확인하는 단계; 및 e) 상기 확인결과에 대응하여, 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어 중 적어도 하나를 통해 무선전력신호를 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 무접점전력수신장치가 무접점전력전송장치 상에서 이동을 하더라도, 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 장점이 있 다.
특히, 무접점전력수신장치로 공급되는 전력을 측정하고, 서로 다른 두 개의 코어에서 송출되는 무선전력신호의 출력전력을 상기 측정결과에 대응하여 보정하도록 제어함으로써, 안정적인 충전이 이루어질 있도록 한 것이다.
더하여, 서로 다른 두 개의 코어에서 송출되는 무선전력신호의 출력전력을 제어함에 있어, 무접점전력수신장치의 위치에 대응하여 서로 다른 두 개의 코어 중 어느 하나만의 코어를 통해 전력을 공급함으로써, 전력의 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 무접점전력수신장치와 무접점전력전송장치를 포함하는 무접점 방식의 충전시스템에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 휴대용단말기 및 배터리팩 등의 관련제품에 대한 경쟁력을 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 무선전력송신용 코어구조 및 이를 이용한 무접점 충전 시스템 및 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 무선전력송신용 코어구조의 예를 나타낸 구성도로서, 무선전력전송방식을 이용하여 무선전력신호를 전송하는 무접점전력전송장치에 구비되는 1차측코어인 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)가 차폐구(115)에 구성되고, 무접점전력수신장치에 구비되는 2차측코어인 전력수신코어(211)가 상기 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112) 상에서 이동되는 것을 나타낸 것이다.
상기 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)는, 리쯔형태 또는 PCB패턴타입으로 형성되며, 제1 전력송신코어(111)만의 영역인 제1 단일영역과, 제2 전력송신코어(112)만의 영역인 제2 단일영역, 그리고 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)가 오버랩(Overlap)되는 중첩영역을 갖도록 구성된다.
따라서, 도 1에 나타난 바와 같이 2차측코어인 전력수신코어(211)가 이동하더라도 지속적으로 전력을 공급받을 수 있는 것이다.
더불어, 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)가 오버랩(Overlap)되는 중첩영역의 폭(W1)을, 전력수신코어(211)의 폭(W2)보다 넓게 형성함으로써, 전력수신코어(211)가 이동한다 하더라도, 항상 제1 전력송신코어(111) 또는 제2 전력송신코어(112)에 의한 무선전력신호 수신영역내에 존재하도록 함이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 본 발명에 의한 무선전력송신용 코어구조를 갖는 무접점 충전 시스템을 살펴보면 도 2에 나타난 바와 같다.
무선전력신호를 송출하는 무접점전력전송장치(100)는, 1차측코어부(110), ID확인부(120), 무선전력전송제어부(130), 스위칭제어부(140), 구동드라이버(150), 직렬공진형컨버터(160)를 포함하여 구성된다.
상기 1차측코어부(110)는 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)로 구성되며, 직렬공진형컨버터(160)에 병렬로 연결되어 구성된다.
상기 ID확인부(120)는 상기 1차측코어부(110)의 부하변화를 감지하고, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치(200)에 의한 것인지를 판단하는 것으로, 부하변화감지기능과 더불어 무접점전력수신장치(200)로부터 전송된 신호 중 데이터신호를 필터링하여 처리하는 기능을 수행한다.
상기 무선전력전송제어부(130)는 상기 ID확인부(120)의 판단결과를 전송받아 확인하고, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치(200)에 의한 것인 경우, 상기 1차측코어부(110)를 통해 무선전력신호를 송출하기 위한 전력제어신호를 상기 구동드라이버(150)로 전송한다.
그리고, 상기 ID확인부(120)에서 필터링된 데이터신호를 분석처리하고, 이에 대응하여 구동드라이버(150)를 제어하게 된다. 또한, 데이터신호(예를 들어, ID요청신호)를 생성하여 1차측코어부(110)를 통해 무접점전력수신장치(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 스위칭제어부(140)는 직렬공진형컨버터(160)와 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)의 사이에 각각 구성되는 제1 스위치(141) 및 제2 스위치(142)의 스위칭동작을 제어하는 것이다.
상기 구동드라이버(150)는 송출하고자 하는 무선전력신호의 세기에 대응하여 직렬공진형컨버터(160)의 동작을 제어하는 것이다.
상기 직렬공진형컨버터(160)는 구동드라이버(150)의 제어에 의해 송출하고자 하는 무선전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 1차측코어부(110)로 공급하는 것이다.
다시 말해, 무선전력전송제어부(130)가 요구되는 전력값을 갖는 무선전력신 호의 송출을 위한 전력제어신호를 구동드라이버(150)로 전송하면, 상기 구동드라이버(150)는 전송된 전력제어신호에 대응하여 직렬공진형컨버터(160)의 동작을 제어하고, 상기 직렬공진형컨버터(160)는 구동드라이버(150)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 1차측코어부(110)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선전력신호가 송출되도록 하는 것이다.
그리고, 무선전력신호를 수신하여 전력을 공급받는 무접점전력수신장치(200)는, 상기 송출된 무선전력신호에 의해 유도전력을 생성하는 2차측코어부(210)인 전력수신코어(211)와, 유도된 전력을 정류하는 정류부(220) 및 정류된 전력으로 배터리셀을 충전하는 배터리셀모듈(230)을 포함한다.
여기서, 상기 배터리셀모듈(230)에는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성되며, 특히, 배터리셀의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함된다.
상기와 같이 구성된, 본 발명에 의한 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템의 충전 방법을 살펴보면, 도 3에 나타난 바와 같다.
먼저, 무접점전력전송장치(100)의 스위칭제어부(140)는 제1 스위치(141) 및 제2 스위치(142)를 오프(Off)상태로 유지하고, ID확인부(120)가 1차측코어부(110)의 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)의 부하변화를 감지하는 대기상태를 유지한다(S110).
상기와 같은 대기상태(S110)에서, 무접점전력수신장치(200)가 무접점전력전송장치(100)에 놓여지게 되면, 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)에 자기장의 변화가 발생되고, ID확인부(120)가 이를 감지하게 된다(S120).
상기와 같이 부하변화가 감지되면, ID확인부(120)는 이를 무선전력전송제어부(130)에게 알려주게 되며, 상기 무선전력전송제어부(130)는 부하변화를 일이킨 대상이, 정상적인 무접점전력수신장치(200)인지, 아니면 금속재질의 이물질인지를 판단하게 된다.
다시 말해, 무선전력전송제어부(130)는 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)의 부하변화가 감지되면, ID요청신호를 생성하여(S130), 무접점전력수신장치(200)로 전송하며(S140), 상기 무접점전력수신장치(200)가 저장된 고유ID를 호출하고(S150), 이를 포함한 응답신호를 무접점전력전송장치(100)로 전송하면(S160), 무접점전력전송장치(100)의 무선전력전송제어부(130)는 전송된 응답신호를 분석처리하고 ID에 대한 정보의 포함여부를 확인하여 정상적인 무접점전력수신장치(200)인지를 판단하게 된다.
여기서, ID요청신호의 송출 및 응답신호의 수신을 위하여 동작되는 무접점전력전송장치(100)의 세부구성 중 일부에 대한 설명은 생략하였으나, 이는 본 발명에 의한 충전 시스템을 설명하면서 이미 설명된 내용이며, 이하에서도 불필요하게 반복되는 내용에 대하여 생략할 수 있음은 당연하다.
만약, 응답신호에 ID에 대한 정보가 포함되지 않은 경우(S170), 무선전력전송제어부(130)는 해당 부하변화를 일으킨 요인이 금속재질의 이물질에 의한 것으로 판단하고, 디스플레이(도시하지 않음) 등을 통하여 경고메시지 등을 출력하게 된다.
상기 응답신호에 ID에 대한 정보가 포함된 경우에는(S170), 해당 부하변화를 일이킨 요인이 무접점전력수신장치(200)에 의한 것으로 판단하며, 무선전력전송제어부(130)는 무접점전력수신장치(200)의 위치를 확인하기 위하여 ID에 대한 정보가 수신된 코어를 확인하고(S190), 확인된 코어를 통해 무선전력신호를 송출한다(S200).
이를 보다 상세히 살펴보면 도 4에 나타난 바와 같이, ID가 수신된 코어가 제1 전력전송코어(111)인 경우(S191), 무선전력전송제어부(130)는 스위칭제어부(140)에 스위칭제어신호를 전송하여 제1 스위치(141)를 온시키고 제2 스위치(142)를 오프시킨 후(S192), 구동드라이버(150)에 전력제어신호를 전송하여(S193) 제1 전력전송코어(111)를 통해 무선전력신호를 송출한다(S200).
이때, 송출되는 무선전력신호의 출력전력은 기준전력값에 대응하여 송출되며, 상기 기준전력값은 무접점전력수신장치(200)에서 요구되는 입력전압(예를 들어, 4.5V 내지 5.5V)으로 유도될 수 있는 전압에 대응되는 값이다.
그리고, ID가 수신된 코어가 제2 전력전송코어(112)인 경우(S191), 무선전력전송제어부(130)는 스위칭제어부(140)에 스위칭제어신호를 전송하여 제1 스위치(141)를 오프시키고 제2 스위치(142)를 온시킨 후(S194), 구동드라이버(150)에 전력제어신호를 전송하여(S195) 제2 전력전송코어(111)를 통해 무선전력신호를 송출한다(S200).
만약, 전력수신코어(211)가 도 1에 나타난 중첩영역에 위치하게 될 경우, 제1 전력전송코어(111) 및 제2 전력전송코어(112)가 동시에 ID를 수신하게 되 면(S191), 무선전력전송제어부(130)는 스위칭제어부(140)에 스위칭제어신호를 전송하여 제1 스위치(141) 및 제2 스위치(142)를 온시키고(S196), 구동드라이버(150)에 전력제어신호를 전송하여(S197) 제1 전력전송코어(111) 및 제2 전력전송코어(112)를 통해 무선전력신호를 송출한다(S200)
이때, 상기 제1 전력전송코어(111) 및 제2 전력전송코어(112)에서 각각 기준전력값에 대응하는 출력전력으로 무선전력신호를 출력하게 될 경우, 전력수신코어(211)에 과도한 전압이 유도될 수 있다.
따라서, 제1 전력전송코어(111) 및 제2 전력전송코어(112)가 동시에 ID를 수신하는 경우에는, 제1 전력전송코어(111)의 출력전력과 제2 전력전송코어(112)의 출력전력의 합이 기준전력값에 대응하도록 제어하여 무선전력신호를 송출하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과정에 의해 무접점전력수신장치(200)로 무선전력신호가 수신되면, 상기 무접점전력수신장치(200)는 전력수신코어(211)에 유도되는 전기에너지를 이용하여 배터리셀을 충전하게 된다(S210).
그리고, 본 발명의 목적인 안정적인 충전을 이루기 위하여, 무접점전력수신장치(200)는 전력수신코어(211)에 유도되는 전압을 감지하고(S220), 감지된 유도전압이 충전동작에 요구되는 입력전압의 범위(예를 들어, 4.5V 내지 5.5V)에 포함되는지를 판단한다(S230).
상기 판단결과, 설정된 범위에 포함되지 않을 경우(S230), 무접점전력수신장치(200)는 무접점전력전송장치(100)로 전력제어요청신호를 전송한다(S240).
예를 들어, 상기한 바와 같이 제1 전력전송코어(111) 및 제2 전력전송코어(112)에서 동시에 송출되는 무선전력신호에 의해 전력수신코어(211)에 설정범위보다 높은 전압이 유도된 경우, 제1 전력전송코어(111) 및 제2 전력전송코어(112) 중 적어도 하나의 코어에서 송출되는 무선전력신호의 출력전력의 세기를 낮추도록 요청한다.
만약, 도 5에 나타난 바와 같이, 전력수신코어(211)가 외곽으로 이동하여 설정범위보다 낮은 전압이 유도된 경우, 제2 전력전송코어(112)의 출력전력의 세기를 높이도록 요청한다.
상기와 같은 전력제어요청신호가 1차측코어부(110)로 수신되면, 무접점전력전송장치(100)의 무선전력전송제어부(130)는 수신된 전력제어요청신호에 대응하는 보정전력값을 산출한 후, 상기 기준전력값에 보정전력값을 적용하여 상기 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112) 중 적어도 하나를 통해 무선전력신호를 송출함으로써(S200), 무접점전력수신장치(200)의 위치에 관계없이 안정적인 충전이 가능해진다.
상기와 같은 방법에 의해 충전동작이 진행되면(S210), 무접점전력수신장치(200)는 충전상태정보를 무접점전력전송장치(100)로 전송하며(S250), 무접점전력전송장치(100)는 만충전여부를 확인하고(S260), 무접점전력수신장치(200)의 충전이 완료되면, 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)에 의한 전력전송을 완료한 후(S270), 디스플레이 등을 통해 만충전상태임을 표시한다(S280).
한편, 본 발명에 의한 무선전력송신용 코어의 층구조는, 도 6a 내지 도 6d에 나타난 바와 같이 적용될 수 있다.
이를 보다 상세히 살펴보면 도 6a에 나타난 바와 같이, 제1 전력송신코어(111)를 절곡형성하고, 제1 전력송신코어(111)의 중첩영역이, 상기 제2 전력송신코어(112)의 중첩영역 상부에 위치하도록 하는 복층구조로 구성할 수 있다.
또한, 도 6b에 나타난 바와 같이, 제1 전력송신코어(111)를 절곡형성하고, 제1 전력송신코어(111)의 중첩영역이, 상기 제2 전력송신코어(112)의 중첩영역 하부에 위치하도록 하는 복층구조로 구성할 수 있다.
또한, 도 6c에 나타난 바와 같이, 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)를 절곡형성하고, 제1 전력송신코어(111)의 중첩영역이, 상기 제2 전력송신코어(112)의 중첩영역 하부에 위치하도록 하는 복층구조로 구성할 수 있다.
또한, 도 6d에 나타난 바와 같이, 제1 전력송신코어(111) 및 제2 전력송신코어(112)의 높이레벨을 다르게 하여, 제1 전력송신코어(111)의 중첩영역이, 상기 제2 전력송신코어(112)의 중첩영역 상부에 위치하도록 하는 복층구조로 구성할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 무선전력송신용 코어구조 및 이를 이용한 무접점 충전 시스템 및 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정 적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 무선전력송신용 코어구조의 예를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 무접점 충전 시스템의 예를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 무접점 충전 방법의 예를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3에 나타난 단계 'S190'에 대한 예를 나타낸 상세순서도이다.
도 5는 도 3에 나타난 단계 'S230'에 대한 예를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 1에 나타난 무선전력송신용 코어구조의 층구조에 대한 예를 나타난 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 무접점전력전송장치 110 : 1차측코어부
111 : 제1 전력송신코어 112 : 제2 전력송신코어
120 : ID확인부 130 : 무선전력전송제어부
140 : 스위칭제어부 141 : 제1 스위치
142 : 제2 스위치 150 : 구동드라이버
160 : 직렬공진형컨버터 200 : 무접점전력수신장치
210 : 2차측코어부 211 : 전력수신코어

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 1차측코어부의 부하변화를 감지하고, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치에 의한 것인지를 판단하는 ID확인부와, 상기 1차측코어부로 송출전원을 공급하는 직렬공진형컨버터와, 상기 직렬공진형컨버터의 동작을 제어하는 구동드라이버와, 상기 ID확인부의 판단결과, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치에 의한 것인 경우, 상기 1차측코어부를 통해 무선전력신호를 송출하기 위한 전력제어신호를 상기 구동드라이버로 전송하는 무선전력전송제어부를 포함하는 무접점전력전송장치; 및
    상기 1차측코어부로부터 전력을 공급받는 2차측코어부를 구비한 무접점전력수신장치를 포함하는 무접점 충전 시스템에 있어서,
    상기 1차측코어부는 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어를 포함하되, 상기 제1 전력송신코어의 일부분과 상기 제2 전력송신코어의 일부분이 겹쳐지는 중첩영역을 갖는 복층구조로 구성되고,
    상기 직렬공진형컨버터와 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어의 사이에 각각 제1 스위치 및 제2 스위치를 구성하며,
    상기 무접점전력전송장치는 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 스위칭동작을 제어하는 스위칭제어부를 더 포함하고,
    상기 ID확인부는 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어의 부하변화를 각각 감지하고, 이에 대응하는 감지신호를 상기 무선전력전송제어부로 전송하며, 상기 무선전력전송제어부는 전송된 감지신호를 분석처리하여, ID가 수신된 전력송신코어를 확인한 후, 해당 전력송신코어에 대응하는 스위치를 온(ON)상태로 스위칭하기 위한 스위칭제어신호를 상기 스위칭제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 무선전력전송제어부는,
    상기 ID확인부에서 확인된 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어 중 적어도 하나를 통해 무선전력신호를 송출하되, 상기 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어 중 적어도 하나에 의해 송출되는 무선전력신호의 출력전력이 기준전력값에 대응하도록 제어하고, 상기 1차측코어부를 통해 전력제어요청신호가 수신되면, 상기 수신된 전력제어요청신호에 대응하는 보정전력값을 산출한 후, 상기 기준전력값에 보정전력값을 적용하여 상기 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어 중 적어도 하나를 통해 무선전력신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 시스템.
  8. a) 일부분이 겹쳐지는 중첩영역을 갖는 복층구조로 구성된 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어를 포함하는 1차측코어부의 부하변화를 감지하는 단계;
    b) 상기 부하변화가 감지된 전력송신코어를 통해 무접점전력수신장치의 ID를 요청하기 위한 ID요청신호를 송출하는 단계;
    c) 상기 ID요청신호에 대응하는 응답신호가 수신되면, 수신된 응답신호를 분석처리하여 ID의 포함여부를 확인하는 단계;
    d) 무접점전력수신장치의 ID가 확인되면, ID가 수신된 전력송신코어를 확인하는 단계; 및
    e) 상기 확인결과에 대응하여, 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어 중 적어도 하나를 통해 무선전력신호를 송출하는 단계를 포함하는 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 단계 e)는,
    e') 상기 확인결과, ID가 제1 전력송신코어로만 수신된 경우, 제1 전력송신코어를 통해 기준전력값에 대응하는 출력전력을 갖는 무선전력신호를 송출하고, ID가 제2 전력송신코어로만 수신된 경우, 제2 전력송신코어를 통해 기준전력값에 대응하는 출력전력을 갖는 무선전력신호를 송출하며, ID가 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어에 모두 수신된 경우, 상기 제1 전력송신코어의 출력전력과 제2 전력송신코어의 출력전력의 합이 기준전력값에 대응하는 출력전력을 갖는 무선전력신호를 송출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 단계 e) 이후에,
    f) 상기 1차측코어부를 통해 전력제어요청신호가 수신되면, 상기 수신된 전력제어요청신호에 대응하는 보정전력값을 산출한 후, 상기 기준전력값에 보정전력값을 적용하여 상기 제1 전력송신코어 및 제2 전력송신코어 중 적어도 하나를 통해 무선전력신호를 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력송신용 코어구조를 이용한 무접점 충전 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012157927A3 (ko) * 2011-05-13 2013-01-24 삼성전자 주식회사 무선 전력 송신 시스템에서의 송신기 및 수신기, 상기 장치들의 무선 전력 송수신 방법
KR101254258B1 (ko) * 2011-05-30 2013-04-12 주식회사 한림포스텍 무선 전력 전송 장치의 무선 전력 전송 제어 방법 및 이를 이용하는 무선 전력 전송 장치
US10283952B2 (en) 2017-06-22 2019-05-07 Bretford Manufacturing, Inc. Rapidly deployable floor power system
EP3675323A1 (en) 2018-12-28 2020-07-01 LG Electronics Inc. Wireless charging device using multi-coil
EP3675322A1 (en) 2018-12-28 2020-07-01 LG Electronics Inc. Wireless charging apparatus using multiple coils and wireless charging system comprising the same
US11411425B2 (en) 2019-07-08 2022-08-09 Lg Electronics Inc. Wireless charging device for simultaneously charging a plurality of user terminals by performing tilt function

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6906495B2 (en) * 2002-05-13 2005-06-14 Splashpower Limited Contact-less power transfer
KR100564256B1 (ko) * 2004-06-25 2006-03-29 주식회사 한림포스텍 무선주파수 식별기술이 적용된 무선 충전용 패드 및배터리팩
JP2008205213A (ja) 2007-02-20 2008-09-04 Seiko Epson Corp コイルユニットおよびその製造方法ならびに電子機器
US20090134712A1 (en) 2007-11-28 2009-05-28 Nigel Power Llc Wireless Power Range Increase Using Parasitic Antennas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6906495B2 (en) * 2002-05-13 2005-06-14 Splashpower Limited Contact-less power transfer
KR100564256B1 (ko) * 2004-06-25 2006-03-29 주식회사 한림포스텍 무선주파수 식별기술이 적용된 무선 충전용 패드 및배터리팩
JP2008205213A (ja) 2007-02-20 2008-09-04 Seiko Epson Corp コイルユニットおよびその製造方法ならびに電子機器
US20090134712A1 (en) 2007-11-28 2009-05-28 Nigel Power Llc Wireless Power Range Increase Using Parasitic Antennas

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012157927A3 (ko) * 2011-05-13 2013-01-24 삼성전자 주식회사 무선 전력 송신 시스템에서의 송신기 및 수신기, 상기 장치들의 무선 전력 송수신 방법
US10326309B2 (en) 2011-05-13 2019-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power system comprising power transmitter and power receiver and method for receiving and transmitting power of the apparatuses
US11394240B2 (en) 2011-05-13 2022-07-19 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless power system comprising power transmitter and power receiver and method for receiving and transmitting power of the apparatuses
KR101254258B1 (ko) * 2011-05-30 2013-04-12 주식회사 한림포스텍 무선 전력 전송 장치의 무선 전력 전송 제어 방법 및 이를 이용하는 무선 전력 전송 장치
US10283952B2 (en) 2017-06-22 2019-05-07 Bretford Manufacturing, Inc. Rapidly deployable floor power system
EP3675323A1 (en) 2018-12-28 2020-07-01 LG Electronics Inc. Wireless charging device using multi-coil
EP3675322A1 (en) 2018-12-28 2020-07-01 LG Electronics Inc. Wireless charging apparatus using multiple coils and wireless charging system comprising the same
CN111384786A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 Lg电子株式会社 使用多个线圈的无线充电设备和包括该设备的无线充电系统
US11437860B2 (en) 2018-12-28 2022-09-06 Lg Electronics Inc. Wireless charging device using multi-coil
CN111384786B (zh) * 2018-12-28 2023-12-19 Lg电子株式会社 使用多个线圈的无线充电设备和包括该设备的无线充电系统
US11411425B2 (en) 2019-07-08 2022-08-09 Lg Electronics Inc. Wireless charging device for simultaneously charging a plurality of user terminals by performing tilt function

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