KR101404012B1 - Wireless power transmission apparatus and electronic device including the same - Google Patents

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Abstract

무선전력 공급장치의 송신 안테나를 경사를 갖도록 설치하고, 전자기기에 장착할 수 있는 슬라이드형 플레이트에 고정한다. 본 발명의 무선전력 공급장치는, 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 상기 무선전력 공급장치와 상기 무선 충전기기 간의 공진 주파수 대역을 갖는 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부; 상기 전력 변환부로부터의 교류 전력을 자기공진 방식을 이용하여 상기 무선 충전기기로 송신하는 송신 안테나; 상기 송신 안테나의 적어도 일면에 부착되어 있으며 상기 송신 안테나 주위의 전파 간섭에 의한 영향을 차폐하는 차폐재; 및 상기 전력 변환부를 포함하는 상기 무선전력 공급장치의 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 송신 안테나는 상기 무선전력 공급장치의 바닥면과 경사를 이루도록 형성되며, 적어도 상기 송신 안테나와 상기 차폐재가 전자기기에 장착될 수 있는 슬라이드형 플레이트에 고정될 수 있다.The transmission antenna of the wireless power supply device is installed so as to have an inclination and is fixed to a slide-type plate which can be mounted on the electronic equipment. The wireless power supply apparatus of the present invention includes: a power conversion unit that receives power from an external power supply source and converts the power into AC power having a resonance frequency band between the wireless power supply apparatus and the wireless charging apparatus; A transmitting antenna for transmitting the AC power from the power converting unit to the wireless charger using a self resonance method; A shielding member attached to at least one surface of the transmission antenna and shielding the influence of radio wave interference around the transmission antenna; And a controller for controlling components of the wireless power supply including the power conversion unit, wherein the transmission antenna is formed to be inclined with respect to a bottom surface of the wireless power supply, at least the transmission antenna and the shielding member And can be fixed to a slide-type plate that can be mounted on an electronic device.

Description

무선전력 공급장치 및 이를 포함하는 전자기기{Wireless power transmission apparatus and electronic device including the same} Technical Field [0001] The present invention relates to a wireless power supply apparatus and an electronic apparatus including the wireless power supply apparatus.

본 발명은 무선전력 공급장치 및 이를 포함하는 전자기기에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 자기장을 이용한 무선전력 공급장치 및 이를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power supply apparatus and an electronic apparatus including the same, and more particularly, to a wireless power supply apparatus using a magnetic field and an electronic apparatus including the same.

현재 IT기술, 특히 이동통신기기의 발전은 급속도로 진행되어서 최근 한 명의 개인이 휴대폰, MP3 플레이어, 디지털카메라 등 여러 개의 휴대 가능한 디지털기기를 보유하고 있는 상황이다. 이와 같은 발전 속에 유일하게 발전이 지체되고 있는 분야가 바로 전원공급 관련 분야이며, 근래 다양한 모바일기기의 급속한 보급 속에 전원공급을 유선으로 하고 있다는 불편함은 무선 충전 및 무선 전력전송에 대한 관심을 크게 증대시키면서 관련 산업 분야에 새로운 시장을 창출하고 있다. Currently, the development of IT technology, especially mobile communication devices, has progressed rapidly, and one individual currently has several portable digital devices such as mobile phones, MP3 players, and digital cameras. In this development, the only field where power generation is delayed is the power supply related field. Recently, the inconvenience that power supply is wired due to rapid spread of various mobile devices greatly increases interest in wireless charging and wireless power transmission To create new markets for related industries.

무선으로 에너지를 전달하는 무선 전력 전송 기술로서 자기유도 현상을 이용한 무선 충전 시스템이 사용되고 있다. A wireless charging system using a magnetic induction phenomenon is being used as a wireless power transmission technology for transferring energy wirelessly.

예컨대, 전동칫솔 또는 무선 면도기 등이 전자기 유도의 원리로 충전되며, 최근에는 전자기 유도를 이용하여 휴대전화나 PDA, MP3 플레이어, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대기기를 충전할 수 있는 무선충전제품들이 출시되고 있다. For example, an electric toothbrush or a wireless shaver is charged with the principle of electromagnetic induction, and recently, wireless charging products capable of charging a portable device such as a mobile phone, a PDA, an MP3 player, and a notebook computer by using electromagnetic induction have been introduced .

그러나, 하나의 코일에서 다른 코일로 자기장을 통해 전류를 유도하는 자기유도 방식은 코일 사이의 거리 및 상대적 위치에 매우 민감하여 두 코일 사이의 거리가 약간 떨어지거나 틀어져도 전송 효율이 급속히 떨어진다. 이에 따라 이러한 자기유도 방식의 충전 시스템은 수 cm 이하의 근거리에서만 사용할 수 있다는 약점이 있다.However, the magnetic induction method of inducing a current from one coil to another through a magnetic field is very sensitive to the distance between the coils and the relative position thereof, so that the transmission efficiency is rapidly deteriorated even if the distance between the two coils is slightly decreased or turned. Accordingly, such a magnetic induction type charging system has a weak point that it can be used only at a short distance of a few cm or less.

한편, 미국특허 7,741,735호에서는 공진장의 감쇄파 결합에 기반을 둔 비방사형 에너지 전달 방식을 개시하고 있다. 이는 두 개의 동일한 주파수를 갖는 공진체가 주위의 다른 비공진체와는 영향을 미치지 않지만 서로 커플링하려는 경향을 가지는 점을 이용한 것으로 기존의 전자기 유도에 비하여 먼 거리까지 에너지를 전달할 수 있는 기술로서 소개되고 있다. On the other hand, U.S. Patent No. 7,741,735 discloses a non-radiation energy transfer method based on attenuation wave coupling of a resonance field. This is because the resonator with two identical frequencies has a tendency to be coupled to each other without affecting other surrounding non-resonators, and this technique has been introduced as a technology capable of transmitting energy to a far distance as compared with the conventional electromagnetic induction .

공진을 이용한 무선 충전 방식은 기존의 전자기 유도에 비하여 먼 거리까지 에너지를 전달할 수는 있지만, 여전히 거리의 한계가 존재하며 거리가 멀어질 경우 충전 효율이 급격히 저하되는 문제점이 있다. Although the wireless charging method using resonance can transmit energy to a long distance compared with the conventional electromagnetic induction, there is still a limit of the distance, and when the distance is long, the charging efficiency is rapidly deteriorated.

본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 무선 충전 거리 및 효율을 높일 수 있는 무선전력 공급장치 및 이를 포함하는 전자기기를 제공하는 것을 그 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wireless power supply apparatus and an electronic apparatus including the wireless power supply apparatus that can increase the wireless charging distance and efficiency.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 무선전력 공급장치의 송신 안테나를 경사를 갖도록 설치하고, 전자기기에 장착할 수 있는 슬라이드형 플레이트에 고정한다.In order to solve such a problem, according to the present invention, the transmission antenna of the wireless power supply device is installed so as to have an inclination, and is fixed to a slide-type plate which can be attached to an electronic device.

본 발명의 일면에 따른 무선전력 공급장치는, 외부의 무선 충전기기로 자기공진 방식으로 전력을 송신하는 무선전력 공급장치로서, 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 상기 무선전력 공급장치와 상기 무선 충전기기 간의 공진 주파수 대역을 갖는 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부; 상기 전력 변환부로부터의 교류 전력을 자기공진 방식을 이용하여 상기 무선 충전기기로 송신하는 송신 안테나; 상기 송신 안테나의 적어도 일면에 부착되어 있으며 상기 송신 안테나 주위의 전파 간섭에 의한 영향을 차폐하는 차폐재; 및 상기 전력 변환부를 포함하는 상기 무선전력 공급장치의 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 송신 안테나는 상기 무선전력 공급장치의 바닥면과 경사를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.A wireless power supply apparatus according to an embodiment of the present invention is a wireless power supply apparatus that transmits power by a self resonance method to an external wireless recharger apparatus and receives power from an external power supply source, To an alternating-current power having a resonance frequency band between the resonance frequency band and the resonance frequency band; A transmitting antenna for transmitting the AC power from the power converting unit to the wireless charger using a self resonance method; A shielding member attached to at least one surface of the transmission antenna and shielding the influence of radio wave interference around the transmission antenna; And a controller for controlling components of the wireless power supply apparatus including the power conversion unit, wherein the transmission antenna is formed to be inclined with respect to a bottom surface of the wireless power supply apparatus.

상기 무선전력 공급장치는, 전자기기에 장착될 수 있는 슬라이드형 플레이트를 더 포함하며, 상기 슬라이드형 플레이트 상에 적어도 상기 송신 안테나와 상기 차폐재가 고정되는 것이 바람직하다.Preferably, the wireless power supply further includes a slide-type plate that can be mounted on the electronic device, and at least the transmission antenna and the shielding material are fixed on the slide-type plate.

상기 무선전력 공급장치는 자기장 통신 프로토콜을 이용하여 상기 무선 충전기기와의 자기장 통신을 수행하도록 하는 자기장 통신 모뎀을 더 포함할 수 있으며, 이 때 상기 송신 안테나는 상기 자기장 통신 모뎀으로부터의 데이터를 자기공진 방식을 이용하여 상기 무선 충전기기로 송신할 수 있다. The wireless power supply may further include a magnetic field communication modem for performing magnetic field communication with the wireless charger using a magnetic field communication protocol, wherein the transmission antenna transmits data from the magnetic field communication modem to a self- To the wireless charger.

본 발명의 다른 면에 따르면 상기 무선전력 공급장치를 포함하는 전자기기 및 랩탑 컴퓨터가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus and a laptop computer including the wireless power supply apparatus.

무선전력 공급장치의 송신 안테나를 바닥면과 경사지게 형성함으로써 충전 거리 및 효율을 증가시킬 수 있다.The transmission distance and efficiency can be increased by forming the transmission antenna of the wireless power supply device obliquely to the bottom surface.

또한, 무선전력 공급장치의 송신 안테나를 슬라이드형 플레이트에 설치하여 무선전력 공급장치를 이용하여 충전할 때 이를 전자기기 외부로 꺼내어 충전을 하게 되면, 충전 대상기기인 모바일 기기들의 충전 자유도를 높일 수 있다. 특히, 이 경우에는 무선전력 공급장치 위에 충전 대상기기를 올려놓을 수 있어 충전 효율을 극대화할 수 있으며, 전자기기의 전파 간섭에 의한 영향을 배제할 수 있다.Further, when the transmission antenna of the wireless power supply device is installed on the slide-type plate and is charged by using the wireless power supply device and taken out to the outside of the electronic device, charging can be performed to increase the degree of charging of the mobile devices . Particularly, in this case, since the charging target device can be placed on the wireless power supply device, the charging efficiency can be maximized, and the influence of the radio wave interference of the electronic device can be eliminated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식을 이용한 멀티노드 무선 충전 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식을 이용한 멀티노드 무선 충전 시스템의 무선전력 공급장치와 무선 충전기기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 무선전력 공급장치가 랩탑 컴퓨터에 내장되어 있는 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 공급장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치를 포함하는 랩탑 컴퓨터와 충전 대상기기인 모바일 기기를 포함하는 무선 충전 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a multi-node wireless charging system using a self-resonance method according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating the configuration of a wireless power supply device and a wireless charging device of a multi-node wireless charging system using a self-resonance method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows an embodiment of the present invention in which the wireless power supply is embedded in a laptop computer.
4 is a diagram illustrating a configuration of a wireless power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a wireless charging system including a laptop computer including a wireless charging device and a mobile device being a charging device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

이하에서, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 공급장치 및 이를 포함하는 무선 충전 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a wireless power supply apparatus and a wireless charging system including the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 시스템은 자기공진 방식을 통해 무선으로 전력을 공급하는 무선전력 공급장치(100)와, 무선전력 공급장치(100)와 소정의 거리만큼 떨어진 곳에 위치하며 무선전력 공급장치(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 다수의 무선 충전기기(200_1, 200_2, .., 200_N)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the wireless charging system according to the embodiment of the present invention includes a wireless power supply device 100 for wirelessly supplying power through a self-resonant mode, And a plurality of wireless charging devices 200_1, 200_2, .., and 200_N that are located away from each other and are supplied with power wirelessly from the wireless power supply device 100. [

자기공진 방식은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 공진에 의하여 에너지의 무선 전송 효율을 극대화시키는 방법이다. 이를 위하여 무선전력 공급장치(100)와 무선 충전기기(200) 사이의 공진 주파수를 맞추어 공진 채널을 형성하고 이를 통하여 무선 전력을 송신한다. The self-resonance method is a method of maximizing the radio transmission efficiency of energy by resonance between the transmission antenna and the reception antenna. To this end, a resonance channel is formed by matching the resonance frequency between the wireless power supply device 100 and the wireless charging device 200, and wireless power is transmitted through the resonance channel.

무선전력 공급장치(100)는 무선 충전기기(200_1, 200_2, .., 200_N)와 자기장 통신을 통해 충전기기의 식별정보, 종류, 위치, 또는 충전상태를 포함하는 무선 충전기기(200_1, 200_2, .., 200_N)의 정보를 수신할 수 있으며, 이와 같은 충전 정보를 바탕으로 무선 충전기기(200_1, 200_2, .., 200_N)로 전력을 전송할 수 있다. The wireless power supply apparatus 100 is connected to the wireless charging devices 200_1, 200_2, ..., 200_N including the identification information, type, position, or charging state of the charging device through the magnetic field communication with the wireless charging devices 200_1, 200_2, ..., 200_N, and can transmit power to the wireless charging devices 200_1, 200_2, .., 200_N based on the charging information.

무선전력 공급장치(100)는 고정형 또는 이동형으로 구현될 수 있으며, 고정형으로 구현될 경우 실내에서는 천장이나 테이블 등의 가구 등에 설치될 수 있고, 실외에서는 버스 정류장이나 지하철역 등에 임플란트 형식으로 설치될 수 있으며, 무선전력 공급장치(100)가 차량이나 기차, 지하철과 같은 이동체의 내부에 설치될 수도 있다. 무선전력 공급장치(100)가 이동형으로 구현되는 경우에는, 무선전력 공급장치(100) 자체가 별도의 이동형 장치로 구현될 수도 있고, 랩탑 컴퓨터 등의 이동형 장치에 포함되도록 하는 등과 같이 다른 디지털 기기의 일부로서 구현될 수도 있다. The wireless power supply apparatus 100 may be implemented as a fixed type or a mobile type. When the wireless power supply apparatus 100 is implemented as a fixed type, the wireless power supply apparatus 100 may be installed in a room such as a ceiling or a table in an indoor space or installed in a bus stop, , The wireless power supply 100 may be installed inside a moving body such as a vehicle, a train, or a subway. In the case where the wireless power supply apparatus 100 is implemented as a portable type, the wireless power supply apparatus 100 itself may be implemented as a separate portable apparatus, or may be included in a portable apparatus such as a laptop computer, It may be implemented as a part.

무선 충전기기(200_1, 200_2, .., 200_N)는 각종 모바일 단말기, 디지털 카메라 등 배터리를 구비하는 모든 디지털 기기를 포함할 수 있으며, 지중, 수중, 건물 내부 등 접근이 용이하지 않은 곳에 배치되는 센서 및 계측기 등의 전자기기가 될 수도 있다. The wireless charging devices 200_1, 200_2, .., 200_N may include all digital devices having batteries such as various mobile terminals, digital cameras, and the like. The wireless charging devices 200_1, 200_2, .., And an electronic device such as a meter.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식을 이용한 멀티노드 무선 충전 시스템의 무선전력 공급장치와 무선 충전기기의 구성을 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a wireless power supply device and a wireless charging device of a multi-node wireless charging system using a self-resonance method according to an embodiment of the present invention.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식을 이용한 멀티노드 무선 충전 시스템의 무선전력 공급장치(100)는, 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 무선전력 공급장치(100)와 무선 충전기기(200) 간의 공진 주파수 대역을 갖는 AC 전력으로 변환하는 전력 변환부(120), 자기장 통신 프로토콜을 이용하여 무선 충전기기(200)와의 자기장 통신을 수행하도록 하는 자기장 통신 모뎀(130), 전력 변환부(120)로부터의 AC 전력과 자기장 통신 모뎀(130)으로부터의 데이터를 자기공진 방식을 이용하여 무선 충전기기(200)로 송신하는 송신 안테나(110), 전력 변환부(120) 및 자기장 통신 모뎀(130)을 비롯한 무선전력 공급장치(100)의 구성요소들을 제어하는 제어부(140)를 포함한다.2, the wireless power supply apparatus 100 of the multi-node wireless charging system using the self-resonance method according to the embodiment of the present invention receives electric power from an external power supply source, A magnetic field communication modem 130 for performing magnetic field communication with the wireless charging device 200 using a magnetic field communication protocol, a power conversion module 120 for converting the AC power into AC power having a resonance frequency band between the wireless charging device 200 and the wireless charging device 200, A transmission antenna 110 that transmits AC power from the power conversion unit 120 and data from the magnetic field communication modem 130 to the wireless charging device 200 using a self resonance method, a power conversion unit 120, And a controller 140 for controlling the components of the wireless power supply 100, including the magnetic field communication modem 130.

본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식을 이용한 멀티노드 무선 충전 시스템의 무선 충전기기, 즉 무선충전 수신기(200)는, 무선전력 공급장치(100)로부터 자기공진 방식을 이용하여 전력과 데이터를 수신하는 수신 안테나(210), 자기장 통신 프로토콜을 이용하여 무선전력 공급장치(100)와의 자기장 통신을 수행하도록 하는 자기장 통신 모뎀(230), 전력 수신을 관리하는 전력 관리부(220), 전력 관리부 및 자기장 통신 모뎀(230)을 비롯한 무선 충전기기(200)의 구성요소들을 제어하는 제어부(240), 수신된 전력을 이용하여 충전되는 부하(250: Load)를 포함한다. 이하, 부하(250)는 배터리일 수 있다.The wireless charging device 200 of the multi-node wireless charging system using the self-resonance method according to the embodiment of the present invention receives power and data from the wireless power supply device 100 using the self-resonance method A magnetic field communication modem 230 for performing magnetic field communication with the wireless power supply 100 using a magnetic field communication protocol, a power management unit 220 for managing power reception, a power management unit, and a magnetic field communication A control unit 240 for controlling components of the wireless charging device 200 including the modem 230, and a load 250 to be charged using the received power. Hereinafter, the load 250 may be a battery.

본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식을 이용한 멀티노드 무선 충전 시스템에서는 무선전력 공급장치(100)와 무선 충전기기(200)가 자기장 통신 모뎀(130, 230)을 이용한 자기장 통신을 이용하여 효율적인 무선 충전을 달성한다. In the multi-node wireless charging system using the self-resonance method according to the embodiment of the present invention, the wireless power supply device 100 and the wireless charging device 200 can communicate efficiently by using magnetic field communication using the magnetic field communication modems 130 and 230. [ To achieve charging.

도 1 및 도 2를 참고로 설명한 본 발명의 실시예에서는 무선전력 공급장치가 자기장 모뎀을 이용한 자기장 통신 방법으로 무선 충전기기와 통신하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 무선전력 공급장치와 무선 충전기기가 반드시 자기장 통신 방법을 이용하여 서로 통신하여야 하는 것은 아니다. 특히, 무선전력 공급장치와 무선 충전기기가 다른 통신방식을 지원하는 경우, 해당 통신방식을 이용하여 무선 충전 과정을 제어할 수 있다.Although the embodiments of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2 have been described by way of example in which a wireless power supply device communicates with a wireless charging device through a magnetic field communication method using a magnetic field modem, It is not necessary to communicate with each other using the method. In particular, when the wireless power supply device and the wireless charger support different communication methods, the wireless charging process can be controlled using the communication method.

도 3은 무선전력 전송장치가 랩탑 컴퓨터에 내장되어 있는 본 발명의 실시예를 나타낸다.3 shows an embodiment of the present invention in which a wireless power transmission device is embedded in a laptop computer.

도 3에 나타난 바와 같이, 자기공진 방식의 무선전력 전송장치(310)가 랩탑 컴퓨터(300) 내부에 장착되어 있으며, 랩탑 컴퓨터(300) 주위에 위치하는 각종 모바일 기기(400_1, 400_2, 400_3)에 각각 내장되어 있는 무선충전 수신기(410_1, 410_2, 410_3)로 자기공진 방식으로 전력을 전송한다. 3, a self-resonant wireless power transmission apparatus 310 is mounted inside a laptop computer 300 and is connected to various mobile devices 400_1, 400_2, and 400_3 located around the laptop computer 300 And transmits power to the wireless rechargeable receivers 410_1, 410_2, and 410_3, respectively, by the self-resonance method.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 공급장치의 구성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a configuration of a wireless power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 공급장치(310)는 송신 안테나(312)를 경사지게 설치할 수 있도록 일정한 두께를 갖는다. 무선전력 공급장치(310)가 랩탑 컴퓨터(300) 내에 설치되므로, 이 두께는 최대로 랩탑 컴퓨터(300)의 높이가 될 수 있다. As shown in FIG. 4, the wireless power supply 310 according to the embodiment of the present invention has a constant thickness so that the transmission antenna 312 can be inclined. Since the wireless power supply 310 is installed in the laptop computer 300, this thickness can be as high as the height of the laptop computer 300.

랩탑 컴퓨터(300)에 무선전력 공급장치의 송신 안테나를 삽입하는 데 있어서 컴퓨터의 바닥면과 마주보게 설치하면, 방사 특성에 의해 랩탑 컴퓨터의 측면에서 모바일 기기들을 충전하기 위한 거리 및 효율에 한계가 있다. 이에 비하여, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 비스듬하게 경사가 있게 안테나를 삽입하면 바닥과 마주보게 안테나를 삽입하는 것에 비해 충전 거리 및 효율을 증가시킬 수 있다.When installed in the laptop computer 300 facing the bottom of the computer in inserting the transmitting antenna of the wireless power supply, there is a limit to the distance and efficiency for charging the mobile devices on the side of the laptop computer due to radiation properties . On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, inserting the antenna at an oblique angle can increase the charging distance and efficiency as compared with inserting the antenna facing the bottom.

송신 안테나(312)의 아래쪽에는 차폐재(314)를 삽입하여 랩탑 컴퓨터(300)의 바닥과 안테나 사이에 차폐재(314)가 위치할 수 있도록 한다. 차폐재(314)는 또한 안테나(312)의 고정대 역할을 할 수 있으며, 안테나(312)를 고정하기 위한 고정대를 차폐재(314)에 부착할 수도 있다. A shielding material 314 is inserted into the lower portion of the transmission antenna 312 so that the shielding material 314 can be positioned between the bottom of the laptop computer 300 and the antenna. The shielding member 314 may also serve as a fixing member for the antenna 312 and a fixing member for fixing the antenna 312 may be attached to the shielding member 314. [

제어부나 전력변환부와 같은 무선전력 공급장치(310)의 다른 구성요소들은 차폐재(314)의 아래쪽에 형성하거나, 랩탑 컴퓨터(300)의 내부 보드에 올인원(all-in-one)으로 삽입할 수 있다. Other components of the wireless power supply 310 such as the control unit and the power conversion unit may be formed below the shield 314 or inserted all-in-one into the internal board of the laptop computer 300 have.

이와 같이, 무선전력 공급장치(310)의 송신 안테나(312)를 랩탑 컴퓨터(300)의 높이 유격 공간을 이용해서 경사가 있게 삽입함에 따라 무선전력 공급장치(310)와 무선 충전기기 사이의 수평 충전 거리를 늘릴 수 있다.As described above, by inserting the transmitting antenna 312 of the wireless power supply 310 in a slanting manner using the height space of the laptop computer 300, the horizontal charging between the wireless power supply 310 and the wireless charging device You can increase the distance.

한편, 충전 거리를 더욱 늘리고 충전 효율을 높이기 위하여 무선전력 공급장치를 슬라이드 방식으로 랩탑 컴퓨터에 장착하도록 할 수 있다. On the other hand, a wireless power supply can be slidably mounted to a laptop computer to further increase charging distance and increase charging efficiency.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치를 포함하는 랩탑 컴퓨터와 충전 대상기기인 모바일 기기를 포함하는 무선 충전 시스템을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a wireless charging system including a laptop computer including a wireless charging device and a mobile device being a charging device according to another embodiment of the present invention.

도 5에 나타난 바와 같이, 무선전력 공급장치(510)를 CD-ROM 드라이버 등의 형태와 유사하게 슬라이드 방식으로 꺼내고 삽입할 수 있는 슬라이드형 플레이트(520) 상에 설치하여 랩탑 컴퓨터(500)에 장착한다. As shown in FIG. 5, the wireless power supply 510 is installed on a slide-type plate 520 that can be taken out and inserted in a slide manner similar to a CD-ROM driver or the like and mounted on a laptop computer 500 do.

무선전력 공급장치(510) 자체의 구성은 도 4에 나타난 구성과 유사하다.The configuration of the wireless power supply 510 itself is similar to that shown in Fig.

이와 같이, 랩탑 컴퓨터(500)의 무선전력 공급 기능을 이용할 때, 무선전력 공급장치(510)를 슬라이드 방식으로 꺼내어 충전을 하게 되면, 충전 대상기기인 모바일 기기(600_1, 600_2, 600_3)들의 충전 자유도를 높일 수 있다. 특히, 이 경우에는 무선전력 공급장치(510) 위에 충전 대상기기를 올려놓을 수 있어 충전 효율을 극대화할 수 있다. 안테나가 포함된 무선전력 공급장치(510) 위에 충전 대상기기를 놓고 충전을 할 경우 80% 이상의 충전 효율을 낼 수 있다.As described above, when the wireless power supply function of the laptop computer 500 is used, when the wireless power supply device 510 is pulled out by sliding and charging is performed, the charging degrees of freedom of the mobile devices 600_1, 600_2, . In particular, in this case, the charging target device can be placed on the wireless power supply device 510, thereby maximizing the charging efficiency. A charging efficiency of 80% or more can be achieved when the charging target device is placed on the wireless power supply device 510 including the antenna.

또한, 무선전력 공급장치를 랩탑 컴퓨터에 내장되도록 설치할 경우 랩탑 컴퓨터의 위쪽 판이 금속 물질로 되어 있어 전파 간섭에 의한 영향으로 충전 효율이 떨어질 수 있는데, 상술한 실시예에서와 같이 무선전력 공급장치를 슬라이드 방식으로 꺼내어 충전을 하게 되면 이러한 영향을 없앨 수 있다.In addition, when the wireless power supply device is installed in a laptop computer, the upper plate of the laptop computer may be made of a metal material, so that charging efficiency may be deteriorated due to interference of radio waves. This effect can be eliminated if the battery is removed and charged.

한편, 상술한 실시예에서는 무선전력 공급장치가 랩탑 컴퓨터에 내장되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본원발명의 실시예에 따른 무선전력 공급장치가 반드시 랩탑 컴퓨터에 내장되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 데스크탑 컴퓨터나 AV 시스템과 같은 슬라이드형 플레이트가 내장될 수 있는 다른 전자기기에 무선전력 공급장치를 내장하도록 할 수도 있다. In the above-described embodiment, the wireless power supply apparatus is incorporated in a laptop computer. However, the wireless power supply apparatus according to an embodiment of the present invention does not necessarily have to be installed in a laptop computer. For example, a wireless power supply may be embedded in other electronic devices that may have a slide-type plate, such as a desktop computer or an AV system.

이상에서 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 장치 및 방법은 반드시 상술된 실시예에 제한되는 것은 아니며 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다. While the invention has been described in terms of the preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims are intended to embrace all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.

100, 310, 510: 무선전력 공급장치
200, 400_1, 400_2, 400_3, 600_1, 600_2, 600_3, 600_4: 무선 충전기기
110, 312: 송신 안테나 120: 전력 변환부
130, 230: 자기장 통신 모뎀 140, 240: 제어부
210: 수신 안테나 250: 부하
300, 500: 랩탑 컴퓨터 410_1, 410_2, 410_3: 무선충전 수신기
314: 차폐재 520: 슬라이드형 플레이트100, 310, 510: Wireless power supply
200, 400_1, 400_2, 400_3, 600_1, 600_2, 600_3, 600_4:
110, 312 transmission antenna 120 power conversion unit
130, 230: magnetic field communication modem 140, 240:
210: Receive antenna 250: Load
300, 500: laptop computer 410_1, 410_2, 410_3: wireless charging receiver
314: Shielding material 520: Sliding plate

Claims (5)

외부의 무선 충전기기로 자기공진 방식으로 전력을 송신하는 무선전력 공급장치로서,
외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 상기 무선전력 공급장치와 상기 무선 충전기기 간의 공진 주파수 대역을 갖는 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부;
상기 전력 변환부로부터의 교류 전력을 자기공진 방식을 이용하여 상기 무선 충전기기로 송신하는 송신 안테나;
상기 송신 안테나의 적어도 일면에 부착되어 있으며 상기 송신 안테나 주위의 전파 간섭에 의한 영향을 차폐하는 차폐재; 및
상기 전력 변환부를 포함하는 상기 무선전력 공급장치의 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 송신 안테나는 상기 무선전력 공급장치의 바닥면과 경사를 이루도록 형성되는 무선전력 공급장치.1. A wireless power supply apparatus for transmitting electric power in a self resonance manner by an external wireless charger,
A power conversion unit that receives power from an external power supply source and converts the power into AC power having a resonance frequency band between the wireless power supply device and the wireless charging device;
A transmitting antenna for transmitting the AC power from the power converting unit to the wireless charger using a self resonance method;
A shielding member attached to at least one surface of the transmission antenna and shielding the influence of radio wave interference around the transmission antenna; And
And a control unit for controlling components of the wireless power supply apparatus including the power conversion unit,
Wherein the transmitting antenna is formed to be inclined with respect to a bottom surface of the wireless power supply. 제1항에 있어서,
전자기기에 장착될 수 있는 슬라이드형 플레이트를 더 포함하며,
상기 슬라이드형 플레이트 상에 적어도 상기 송신 안테나와 상기 차폐재가 고정되는 무선전력 공급장치.The method according to claim 1,
The apparatus of claim 1, further comprising a slide-
And at least the transmission antenna and the shielding material are fixed on the slide-type plate. 제1항에 있어서,
자기장 통신 프로토콜을 이용하여 상기 무선 충전기기와의 자기장 통신을 수행하도록 하는 자기장 통신 모뎀을 더 포함하며,
상기 송신 안테나는 상기 자기장 통신 모뎀으로부터의 데이터를 자기공진 방식을 이용하여 상기 무선 충전기기로 송신하는 무선전력 공급장치.The method according to claim 1,
Further comprising a magnetic field communication modem for enabling magnetic field communication with the wireless charger using a magnetic field communication protocol,
Wherein the transmitting antenna transmits data from the magnetic field communication modem to the wireless charger using a self-resonant method. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 무선전력 공급장치를 포함하는 전자 기기.An electronic device comprising the wireless power supply device of any one of claims 1 to 3. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 무선전력 공급장치를 포함하는 랩탑 컴퓨터. A laptop computer comprising the wireless power supply of any one of claims 1 to 3.
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