KR101315976B1 - Wireless charger capable of auto positioning and charge method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 충전기 및 그를 이용한 충전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전의 편의성을 보다 향상시킨 자동 위치조정 무선 충전기 및 그를 이용한 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charger and a charging method using the same. More particularly, the present invention relates to an automatic positioning wireless charger and a charging method using the same.
통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉단자가 구성되어 있고, 두 접촉단자를 서로 접속시켜 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다. 그러나 이와 같이 접촉단자가 외부에 돌출되면, 미관상 좋지 않고 접촉단자가 외부의 이물질에 오염되어 접촉상태가 쉽게 불량해지는 문제점이 있다.Typically, the charging device and the battery are configured with separate contact terminals on the outside, and the two contact terminals are connected to each other to electrically connect the charging device and the battery. However, if the contact terminal protrudes to the outside in this way, the appearance is not good, the contact terminal is contaminated with external foreign matters, there is a problem that the contact state is easily poor.
또한, 사용자의 부주의로 배터리에 단락이 발생하거나 습기에 노출되면, 충전 에너지가 쉽게 소실될 수 있다.In addition, when the battery is inadvertently shorted or exposed to moisture, charging energy may be easily lost.
이러한 접촉식 충전 방식의 문제점을 해결하기 위하여, 충전장치와 배터리를 비접촉 방식으로 충전하는 무선 충전 기술이 제안되었다.In order to solve the problem of the contact charging method, a wireless charging technology for charging the charging device and the battery in a non-contact method has been proposed.
무선 충전 기술(wireless charging technology)은 전원 코드나 충전용 커넥터를 사용하지 않고 무선으로 배터리의 충전에 필요한 전력을 전송하는 기술이다. 종래에는 전동 칫솔이나 가정용 무선 전화, 전동 공구 등의 한정적인 용도에 머물고 있었다.Wireless charging technology (wireless charging technology) is a technology that transmits the power required to charge the battery wirelessly without using a power cord or a charging connector. Conventionally, it has stayed in limited use, such as an electric toothbrush, a home wireless telephone, and a power tool.
그러나, 최근 스마트폰 시장의 폭발적인 증가와 더불어, 무선 충전 기술의 이용 확대가 가속화되고 있다. However, with the recent explosive growth of the smartphone market, the expansion of the use of wireless charging technology is accelerating.
스마트폰은 사용자가 풍부한 콘텐츠와 멀티미디어를 언제든지 자유롭게 즐길 수 있는 반면, 배터리 용량의 제약으로 사용시간이 짧은 한계가 있다. 스마트폰 시장에서의 무선충전기술은 무선충전대응 스마트폰이 등장 한 것을 계기로 상황이 크게 바뀌었으며, 최근에는 휴대폰 및 스마트폰을 무선으로 충전하는 것을 목적으로 무선 충전 모듈을 탑재하는 제품들이 국내외에서 잇따라 발표되고 있다.While smartphones allow users to enjoy rich content and multimedia at any time, there is a short usage time due to battery capacity limitations. The situation of wireless charging technology in the smartphone market has changed drastically due to the appearance of wireless charging-compatible smart phones. Recently, products equipped with wireless charging modules for the purpose of wirelessly charging mobile phones and smartphones have been introduced at home and abroad. It is announced one after another.
비접촉 방식의 표준 규격의 확대채용을 목표로 하는 WPC (WPC: Wireless Power Consoritum)가 5W 이하 출력의 기기를 대상으로 한 최초의 표준 사양을 발표한 이후, 이 단체에 가입하는 업체들이 계속해서 늘어나고 있다. 스마트폰 채용으로 시장이 확대되고 있는 무선 충전 기술은 향후 디지털 카메라, 태블릿 PC, 모니터, 디지털 TV 등 출력이 큰 기기로 채용이 확대될 전망이다.Since the introduction of the first standard specification for devices with 5W output or less, WPC (Wireless Power Consoritum), which aims to expand the adoption of non-contact standards, has been increasing. . The wireless charging technology, which is expanding in the market due to the adoption of smartphones, is expected to be expanded to devices with high output such as digital cameras, tablet PCs, monitors, and digital TVs.
이러한 무선 충전을 가능하게 하는 여러 기술 중에서 제품화, 실용화의 측면에서 우수한 것이 전자기 유도 방식이다.Among the technologies that enable such wireless charging, electromagnetic induction is superior in terms of commercialization and commercialization.
전자기 유도 방식은 여러 번 감은 코일 사이에서 발생하는 전자기적인 에너지 결합을 이용한다.Electromagnetic induction uses electromagnetic energy coupling between coils wound several times.
이는 AC 또는 고주파 전류가 흐르는 코일에 의해 발생한 자기장이 인접한 코일의 출력 단자에 기전력을 발생한다는 패러데이 법칙에 기반한 것이다. 무선 충전 수신모듈을 장착한 일반 휴대폰, 스마트폰, 디지털카메라, 태블릿 PC, 모니터, 노트북 등이 무선충전 송신모듈이 구성된 무선 충전기의 충전면(charging surface) 위에 놓이면 충전을 담당하는 아날로그 회로와 전력회로, 제어 회로, 정류회로, 충전회로 등이 동작하여 기기 내에 장착된 배터리를 충전하게 된다.This is based on Faraday's law that a magnetic field generated by an AC or high-frequency current coil generates electromotive force at the output terminals of adjacent coils. When a mobile phone, smartphone, digital camera, tablet PC, monitor, or laptop equipped with a wireless charging receiver module is placed on the charging surface of a wireless charger configured with a wireless charging transmitter module, an analog circuit and a power circuit responsible for charging The control circuit, the rectifier circuit, the charging circuit, and the like operate to charge the battery mounted in the device.
이러한 구성에서는 무선충전기의 충전면 바로 아래 위치한 송신 코일 위치에 따라 충전 효율을 결정하는 주요 변수가 된다.In this configuration, the charging efficiency is a key variable depending on the position of the transmitting coil located directly below the charging surface of the wireless charger.
그러나, 종래기술에 따르면 무선충전기의 송신 코일과 충전하고자 하는 기기의 수신 코일간의 위치가 정확히 맞추어지지 않는 경우 충전이 불가능한 문제점이 있었다.However, according to the prior art, when the position between the transmitting coil of the wireless charger and the receiving coil of the device to be charged is not exactly matched, there was a problem that charging is impossible.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 충전 하고자 하는 휴대 단말을 자동 위치조정 무선충전기 상에 고정한 이후에 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부를 이동시켜 송전 코일과 수전 코일이 정렬되도록 하여, 송전 코일과 수전 코일이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 조정하여, 충전을 위하여 휴대 단말을 다시 이동시킬 필요가 없도록 하여 사용자가 보다 용이하게 휴대 단말의 충전이 가능하도록 하고자 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, after fixing the mobile terminal to be charged on the automatic positioning wireless charger to move the transmission coil of the automatic positioning wireless charger so that the transmission coil and the power receiving coil are aligned. By adjusting the power transmission coil and the power receiving coil to find a point where the optimum electromagnetic induction is possible, the user does not need to move the portable terminal again for charging so that the user can more easily charge the portable terminal.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는, 전자기 유도 현상에 의해 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시키는 송전 코일을 포함하는 송전 코일부; 상기 송전 코일에 전류를 인가하는 송전 회로부; 상기 송전 코일부의 위치를 이동시키는 구동부; 상기 송전 코일과 상기 수전 코일이 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 구동부를 정지시키고, 상기 송전 회로부가 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 구성된다.Automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the transmission coil unit including a transmission coil for generating an induced current in the receiving coil of the portable terminal by the electromagnetic induction phenomenon; A power transmission circuit unit applying a current to the power transmission coil; A driving unit to move the position of the power transmission coil unit; And a control unit which stops the driving unit when the power transmission coil and the power receiving coil are aligned to decrease the voltage applied to the power transmission coil, and controls the power transmission circuit unit to apply current to the power transmission coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 구동부를 제어하여 상기 송전 코일부를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시킨다.According to another embodiment of the present invention, the control unit controls the driving unit to move the power transmission coil unit to position the power transmission coil at a position corresponding to the power receiving coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 구동부로부터 상기 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 송전 코일부가 편심회전하도록 하는 동력 전달부;를 더 포함하여 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the power transmission unit for transmitting power from the driving unit to the power transmission coil unit, the power transmission coil unit to rotate eccentrically; is configured to further include.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 송전 코일부는 복수개가 구비되고, 상기 제어부는 상기 복수개의 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 구동부를 정지시킨다.According to another embodiment of the present invention, the power transmission coil unit is provided with a plurality, the control unit is a voltage that is applied to the power transmission coil is arranged in the power transmission coil is included in any one of the plurality of power transmission coil unit If this decreases, the drive unit is stopped.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 복수개의 송전 코일부는 송전 코일을 포함하는 제1 송전 코일부와, 송전 코일을 포함하는 제2 송전 코일부로 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the plurality of power transmission coil units includes a first power transmission coil unit including a power transmission coil and a second power transmission coil unit including a power transmission coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 송전 코일부와 상기 제2 송전 코일부는, 상기 구동부에 의해 동시에 위치가 이동한다.According to another embodiment of the present invention, the first power transmission coil unit and the second power transmission coil unit, the position is moved simultaneously by the drive unit.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 송전 코일부의 위치를 수평 이동시키는 스크류;를 더 포함하여 구성되고, 상기 송전 코일부는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 스크류 상에서 수평 이동하여, 상기 송전 코일이 상기 수전 코일과 정렬된다.According to another embodiment of the present invention, a screw for horizontally moving the position of the power transmission coil portion; is configured to further include, the power transmission coil portion is moved horizontally on the screw under the control of the control unit, the power transmission coil Is aligned with the power receiving coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 송전 코일은 상기 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the power transmission coil is configured to be geometrically symmetrical with the power receiving coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 휴대 단말을 고정하는 고정 자석을 포함하는 휴대 단말 안착부; 및 상기 휴대 단말의 상부를 덮는 덮개부;를 더 포함하여 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the mobile terminal seating portion including a fixing magnet for fixing the mobile terminal; And a cover part covering an upper portion of the portable terminal.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 자동 위치조정 무선충전기는 차량에 실내에 매립된 일체형으로 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the automatic positioning wireless charger is configured as an integrated body embedded in the vehicle.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 자동 위치조정 무선충전기는 차량에 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the automatic positioning wireless charger is configured as a removable device to the vehicle.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법은, 송전 회로부가 송전 코일부에 포함된 송전 코일에 전류를 인가하여 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시키는 제1 단계; 제어부가 상기 송전 코일부의 위치를 이동시키는 구동부를 제어하여, 상기 송전 코일과 상기 수전 코일이 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 구동부를 정지시키는 제2 단계; 제어부가 상기 송전 회로부가 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 제어하는 제3 단계;를 포함하여 구성된다.Charging method using an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention, the first step of generating an induced current in the power receiving coil of the portable terminal by applying a current to the power transmission coil in the power transmission circuit unit included in the power transmission coil; A second step of controlling a driving unit to move a position of the power transmission coil unit and stopping the driving unit when the power transmission coil and the power receiving coil are aligned to decrease the voltage applied to the power transmission coil; And a third step of a control unit controlling the power transmission circuit unit to apply current to the power transmission coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 상기 제어부가 상기 구동부를 제어하여 상기 송전 코일부의 위치를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시킨다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, the control unit controls the driving unit to move the position of the power transmission coil unit, thereby placing the power transmission coil at a position corresponding to the power receiving coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 동력 전달부가 상기 구동부로부터 상기 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 송전 코일부가 편심회전하며 이동한다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, the power transmission unit transmits power from the driving unit to the power transmission coil unit, so that the power transmission coil unit moves in an eccentric rotation.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 복수개의 상기 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면, 상기 제어부가 상기 구동부를 정지시킨다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, when the power transmission coil included in any one of the plurality of power transmission coil units is aligned with a power receiving coil to decrease the voltage applied to the power transmission coil, Stop the drive unit.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 상기 송전 코일부가 직선운동하여 상기 코일이 상기 수전 코일과 정렬된다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, the power transmission coil unit linearly moves so that the coil is aligned with the power receiving coil.
본 발명에 따르면 충전하고자 하는 휴대 단말을 자동 위치조정 무선충전기 상에 고정한 이후에 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부를 이동시켜 송전 코일과 수전 코일이 정렬되도록 하여, 충전을 위하여 휴대 단말을 다시 이동시킬 필요 없이 사용자가 보다 용이하게 휴대 단말의 충전이 가능하도록 할 수 있다.According to the present invention, after fixing the portable terminal to be charged on the automatic positioning wireless charger, the transmission coil unit of the automatic positioning wireless charger is moved so that the transmission coil and the receiving coil are aligned, and the portable terminal is moved again for charging. It is possible to enable the user to more easily charge the mobile terminal without having to.
또한, 본 발명에 따르면 송전 코일과 수전 코일이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 조정하여 충전 효율을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention it is possible to further improve the charging efficiency by adjusting the power transmission coil and the power receiving coil to find the point where the optimum electromagnetic induction.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 도시한 사시도이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 송전 코일부를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부의 위치 이동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기에 휴대 단말을 장착한 후를 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 차량 장착 방법을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 도면이다.1 is a block diagram of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are a perspective view showing an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a power transmission coil unit according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views for explaining a method of moving the position of the power transmission coil unit of the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are a perspective view showing an automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing the appearance of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing after mounting the portable terminal to the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are views illustrating a vehicle mounting method of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is a view showing the appearance of the automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean a size actually applied.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 송전 코일부를 도시한 도면이다.1 is a configuration diagram of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 is a perspective view showing an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention, Figure 4 A diagram illustrating a power transmission coil unit according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 구성을 설명하기로 한다.1 to 4 will be described the configuration of the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는 제어부(110), 구동부(120), 송전 코일부(130) 및 송전 회로부(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the automatic positioning wireless charger according to the exemplary embodiment of the present invention includes a
송전 코일부(130)는 송전 코일을 포함하여 구성된다.The power
상기 송전 코일은 전자기 유도 현상에 의해 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시킨다.The power transmission coil generates an induced current in the power receiving coil of the portable terminal by an electromagnetic induction phenomenon.
송전 코일은 송전 코일부(130)의 내부에 구비되며, 그 형태는 원형 코일 또는 나선형 코일로 형성되거나, 사각형 코일, 지그재그형 코일 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.The power transmission coil is provided inside the power
또한, 상기 송전 코일은 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the power transmission coil is preferably configured to be geometrically symmetrical with the power receiving coil of the mobile terminal to be charged.
도 2에 도시된 바와 같이 구동부(120)는 송전 코일부(130)에 연결되어 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시킨다.As shown in FIG. 2, the
이때, 상기 구동부(120)는 구동 모터를 포함하여 구성되어, 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시키도록 구성되며, 또한 스크류를 더 포함하여 구성되어 송전 코일부(130)의 위치를 수평 이동시키도록 구성될 수 있다.At this time, the
제어부(110)는 상기 송전 코일부(130)의 송전 코일이 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일과 정렬되도록, 상기 구동부(120)를 제어하여 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시킨다.The
보다 상세하게 설명하면, 제어부(110)는 상기 송전 코일과 상기 수전 코일과 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면, 상기 구동부(120)가 정지하도록 제어한다.In more detail, the
그에 따라, 송전 코일부(130)의 송전 코일과 휴대 단말의 수전 코일이 대응되는 최적의 위치에 위치한다.Accordingly, the power transmission coil of the power
한편, 상기 송전 코일부(130)는 제어부(110)의 제어에 의해 편심회전 또는 직선운동하여 송전 코일이 수전 코일과 정렬되도록 한다.Meanwhile, the power
송전 회로부(140)는 상기 송전 코일에 전류를 인가한다. 이때, 송전 회로부(140)는 상기 송전 코일이 상기 수전 코일과 정렬되면 제어부(110)의 제어에 의해 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 구성될 수 있다.The power
이와 같이 송전 코일과 수전 코일이 정렬되어 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 구동부(120)가 정지되도록 구성하면 충전이 되는 시점에 구동부(120)가 동작을 중지하여 위치가 고정되므로, 충전 하고자 하는 휴대 단말을 자동 위치조정 무선충전기 상에 고정한 이후에 충전을 위하여 사용자가 다시 휴대 단말을 이동시킬 필요가 없으며, 송전 코일과 수전 코일이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 자동으로 조정이 가능하므로 보다 높은 충전 효율을 기대할 수 있다.As such, when the power transmission coil and the power receiving coil are aligned and the voltage applied to the power transmission coil decreases, the driving
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기에는 휴대 단말 안착부(150)가 구비되며, 상기 휴대 단말 안착부(150)에 안착된 휴대 단말의 상부를 덮는 덮개부(160)를 더 포함하도록 구성된다.As shown in FIG. 3, the automatic positioning wireless charger according to the exemplary embodiment of the present invention includes a portable
상기 휴대 단말 안착부(150)의 하단에는 고정 자석을 포함하도록 구성되어, 휴대 단말기가 휴대 단말 안착부(150) 상에 안정적으로 고정될 수 있다.The lower end of the portable
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 송전 코일부(130)는 내부에 송전 코일(131)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the power
송전 코일(131)의 형태는 원형 코일 또는 나선형 코일로 형성되거나, 그 외에도 사각형 코일, 지그재그형 코일 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.The shape of the
상기 송전 코일(131)은 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성되는 것이 바람직하다.The
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부의 위치 이동 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 and 6 are views for explaining a method of moving the position of the power transmission coil unit of the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 휴대 단말의 충전 방법을 설명하기로 한다.1 and 6 will be described a charging method of a mobile terminal using an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
먼저, 송전 회로부(140)가 송전 코일부(130)에 포함된 송전 코일에 전류를 인가하여 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시킨다.First, the power
이후, 제어부(110)는 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시키는 구동부(120)를 제어하여, 송전 코일부(130)의 위치를 이동시켜 송전 코일을 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시킨다.Thereafter, the
보다 상세하게 설명하면, 제어부(110)는 송전 코일과 수전 코일이 정렬되어 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 구동부(120)를 정지시킨다.In more detail, the
이때, 송전 코일부(130)는 편심회전 할 분만 아니라 수평 이동하도록 구성될 수 있다. 이를 위해서 도 6에 도시된 바와 같이 스크류(125, 126)를 더 포함하여 구성될 있으며, 상기 송전 코일부(130)는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 스크류 상에서 수평 이동하여, 송전 코일부(130)의 송전 코일과 휴대 단말의 수전 코일이 정렬되도록 하므로, 휴대 단말 안착부(150)에 고정된 휴대 단말을 이동시킬 필요 없이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 조정이 이루어진다.At this time, the power
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 구동부가 유압 펌프 또는 에어 실린더로 구성될 수 있다.Further, in another embodiment of the present invention, the drive unit may be composed of a hydraulic pump or an air cylinder.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 도시한 사시도이다.7 and 8 are a perspective view showing an automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면 자동 위치조정 무선충전기는 도 7에 도시된 바와 같이 동력 전달부(121)를 더 포함하여 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the automatic positioning wireless charger may further include a
동력 전달부(121)는 구동부(120)로부터의 동력을 송전 코일부(130)로 전달하는 기능을 하여 송전 코일부(130)가 편심회전하도록 한다.The
이와 같이 동력 전달부(121)에 의해 송전 코일부(130)가 편심회전하면, 송전 코일이 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일에 정렬되는 지점을 보다 용이하게 찾을 수 있다.When the power
도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 도시한 사시도로서, 보다 상세하게는 복수개의 송전 코일부가 구비되는 자동 위치조정 무선충전기의 실시예를 도시한 도면이다.8 is a perspective view showing an automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention, in more detail is a view showing an embodiment of an automatic positioning wireless charger having a plurality of power transmission coil unit.
도 8에 도시된 바와 같이 송전 코일부가 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 구성되면, 구동부(120)가 동력 전달부(121)를 통해 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)의 위치를 이동시킨다.As illustrated in FIG. 8, when the power transmission coil unit includes the first power
제어부는 상기 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132) 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 구동부(120)를 정지시킨다.The control unit controls the driving
즉, 이와 같이 송전 코일부가 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 구성되는 경우에는, 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132) 중에서 어느 하나의 수전 코일이 정렬되면 구동부(120)가 정지되므로, 사용자는 무선충전기의 어느 부위에 위치 시키더라도 보다 편리하게 무선충전이 가능하며, 하나의 송전 코일부가 수전 코일과 정렬되는 경우보다 보다 빠르게 정렬이 가능하여 충전의 개시를 보다 신속하게 실행할 수 있다.That is, when the power transmission coil unit is configured of the first power
한편, 동력 전달부(121)는 구동부(120)로부터의 동력을 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 전달하는 기능을 하며, 이때 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)가 동시에 각각 편심회전하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the
이와 같이 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)가 각각 편심회전하도록 구성되면, 송전 코일이 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일에 정렬되는 정렬지점을 더욱 빠르게 찾을 수 있는 효과가 있다.As such, when the first power
또한, 상기에서는 송전 코일부가 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 구성되는 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 송전 코일부가 두 개 이상으로 구성될 수도 있다.In addition, in the above, the power transmission coil unit has been described with reference to an embodiment including the first power
도 9은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시에에 따른 자동 위치조정 무선충전기에 휴대 단말을 장착한 후를 도시한 도면이다.9 is a perspective view showing the appearance of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a view showing after mounting the portable terminal in the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention. Drawing.
도 9에 도시된 바와 같이 송전 코일부의 상면에는 송전 코일부의 수납 및 보호를 위한 보호 커버(135)가 구비된다.As shown in FIG. 9, a
도 10에 도시된 바와 같이 휴대 단말 안착부(150)에 휴대 단말(190)이 안착되고, 휴대 단말 안착부(150)의 내부에 구비되어 있는 고정 자석에 의해 휴대 단말(190)이 고정된다.As illustrated in FIG. 10, the
또한, 상기와 같이 휴대 단말 안착부(150)에 안착되어 고정된 휴대 단말(190)를 덮어 보호하는 덮개부(160)가 구비된다.In addition, the
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 차량 장착 방법을 도시한 도면이다.11 and 12 are views illustrating a vehicle mounting method of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는 차량에 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성되어, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 차량의 센터페시아(center fascia)의 상단에 고정되어 사용될 수 있다.Automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention is configured as a removable device to the vehicle, as shown in Figure 11 and 12 can be used fixed to the top of the center fascia (center fascia) of the vehicle have.
또한, 본 발명의 도 11 및 도 12에 도시된 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성되므로, 실내외 등에서 자유롭게 이동하여 사용이 가능하며, 차량에서 사용하는 경우에는 필요에 따라 차량의 실내에 탈부착이 가능하므로, 사용자가 보다 편리하게 휴대 단말을 충전할 수 있다.In addition, since the automatic positioning wireless charger according to the embodiment shown in Figure 11 and 12 of the present invention is configured as a removable device, it is possible to move freely indoors and outdoors, and is required when using in a vehicle According to the present invention, the user can charge the portable terminal more conveniently since the vehicle can be attached and detached from the vehicle.
도 13은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 도면으로서, 자동 위치조정 무선충전기가 차량의 실내에 매립된 일체형으로 구성되는 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 13 is a view illustrating an appearance of an automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention, and showing an embodiment in which the automatic positioning wireless charger is integrally embedded in a vehicle interior.
도 13에 도시된 바와 같이 자동 위치조정 무선충전기(100)가 차량의 실내에 매립되는 일체형으로 구성되는 경우에는, 휴대 단말(190)이 자동 위치조정 무선충전기(100)의 내부에 보다 안정적으로 안착되어 고정되므로, 사용자는 실내에 매립된 일체형의 자동 위치조정 무선충전기(100)에 휴대 단말(190)을 넣어 보관하는 것만으로도 편리하게 충전이 가능하다.As shown in FIG. 13, when the automatic
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.
100: 자동 위치조정 무선충전기
110: 제어부
120: 구동부
125, 126: 스크류
130: 송전 코일부
131: 송전 코일
140: 송전 회로부
150: 휴대 단말 안착부
160: 덮개부
190: 휴대 단말100: automatic positioning wireless charger
110:
120:
125, 126: screw
130: power transmission coil
131: power transmission coil
140: power transmission circuit
150: mobile terminal seating unit
160: cover part
190: mobile terminal
Claims (16)
상기 송전 코일에 전류를 인가하는 송전 회로부;
구동 모터를 포함하는 구동부;
상기 구동부로부터 상기 복수개의 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 복수개의 송전 코일부가 편심회전하도록 하는 동력 전달부;
상기 복수개의 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 구동부를 정지시키고, 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 자동 위치조정 무선충전기.A power transmission coil unit including a power transmission coil for generating an induction current in the power reception coil of the portable terminal by an electromagnetic induction phenomenon;
A power transmission circuit unit applying a current to the power transmission coil;
A driving unit including a driving motor;
A power transmission unit for transmitting power from the driving unit to the plurality of power transmission coil units to allow the plurality of power transmission coil units to eccentrically rotate;
A control unit configured to stop the driving unit and to apply a current to the power transmission coil when the power transmission coil included in any one of the plurality of power transmission coil units is aligned with the power reception coil to decrease the voltage applied to the power transmission coil. Automatic positioning wireless charger.
상기 제어부는,
상기 구동부를 제어하여 상기 송전 코일부를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시키는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
The control unit,
An automatic positioning wireless charger for controlling the drive unit to move the power transmission coil to position the power transmission coil in a position corresponding to the power receiving coil.
상기 복수개의 송전 코일부는,
송전 코일을 포함하는 제1 송전 코일부와, 송전 코일을 포함하는 제2 송전 코일부로 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
The plurality of power transmission coil unit,
An automatic positioning wireless charger comprising a first power transmission coil unit including a power transmission coil and a second power transmission coil unit including a power transmission coil.
상기 제1 송전 코일부와 상기 제2 송전 코일부는,
상기 구동부에 의해 동시에 위치가 이동하는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 5,
The first power transmission coil unit and the second power transmission coil unit,
Automatic positioning wireless charger to move the position at the same time by the drive unit.
상기 동력 전달부는,
상기 송전 코일부를 이동시키는 스크류를 포함하여 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
The power transmission unit includes:
Automatic positioning wireless charger comprising a screw for moving the power transmission coil unit.
상기 송전 코일은 상기 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
And said power transmission coil is configured to be geometrically symmetrical with said power receiving coil.
상기 휴대 단말을 고정하는 고정 자석을 포함하는 휴대 단말 안착부; 및
상기 휴대 단말의 상부를 덮는 덮개부;
를 더 포함하는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
A portable terminal seating part including a fixing magnet to fix the portable terminal; And
A cover part covering an upper portion of the portable terminal;
Automatic positioning wireless charger further comprising.
상기 자동 위치조정 무선충전기는,
차량에 실내에 매립된 일체형으로 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
The automatic positioning wireless charger,
Auto-positioning wireless charger composed of an integral type embedded in the vehicle.
상기 자동 위치조정 무선충전기는,
차량에 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
The automatic positioning wireless charger,
Automatic positioning wireless charger consisting of a portable device that can be attached and detached to a vehicle.
동력 전달부가 구동부로부터 상기 복수개의 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 복수개의 송전 코일부가 편심회전하도록 하는 제2 단계;
제어부가 상기 복수개의 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 구동부를 정지시키는 제3 단계;
상기 제어부가 상기 송전 회로부가 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 제어하는 제4 단계;
를 포함하는 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법.A first step of generating an induced current in the power receiving coil of the portable terminal by applying a current to the power transmission coil included in the power transmission coil unit of the power transmission circuit unit;
A second step in which a power transmission unit transfers power from a driving unit to the plurality of power transmission coil units, so that the plurality of power transmission coil units rotate eccentrically;
A third step of the control unit stopping the driving unit when a power transmission coil included in any one of the plurality of power transmission coil units is aligned with a power receiving coil to decrease a voltage applied to the power transmission coil;
A fourth step of controlling, by the control unit, the power transmission circuit unit to apply a current to the power transmission coil;
Charging method using an automatic positioning wireless charger comprising a.
상기 제3 단계는,
상기 제어부가 상기 구동부를 제어하여 상기 송전 코일부의 위치를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시키는 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법.
The method of claim 12,
In the third step,
And the control unit controls the driving unit to move the position of the power transmission coil unit to position the power transmission coil at a position corresponding to the power receiving coil.
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