KR101404013B1 - Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system - Google Patents

Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system Download PDF

Info

Publication number
KR101404013B1
KR101404013B1 KR1020120119421A KR20120119421A KR101404013B1 KR 101404013 B1 KR101404013 B1 KR 101404013B1 KR 1020120119421 A KR1020120119421 A KR 1020120119421A KR 20120119421 A KR20120119421 A KR 20120119421A KR 101404013 B1 KR101404013 B1 KR 101404013B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
wireless power
mobile terminal
transceiver
wireless
Prior art date
Application number
KR1020120119421A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140056467A (en
Inventor
김영한
원윤재
문연국
임용석
임승옥
Original Assignee
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020120119421A priority Critical patent/KR101404013B1/en
Priority to PCT/KR2012/011646 priority patent/WO2014065469A1/en
Publication of KR20140056467A publication Critical patent/KR20140056467A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101404013B1 publication Critical patent/KR101404013B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

모바일 단말기에 무선전력 송수신기를 내장하고, 전원에 연결된 하나의 모바일 단말기의 무선전력 송수신기를 통하여 다른 모바일 단말기를 충전할 수 있다. 본 발명에 따른 모바일 단말기는, 자기공진 방식으로 무선전력을 송수신하는 무선전력 송수신기; 및 배터리를 포함하며, 상기 무선전력 송수신기는, 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 상기 무선전력 송수신기와 다른 무선전력 송수신기 간의 공진 주파수 대역을 갖는 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부; 상기 다른 무선전력 송수신기로부터의 전력 수신을 관리하는 전력 관리부; 상기 전력 변환부 및 상기 전력 관리부와 연결되어 있으며, 무선전력을 송수신하는 안테나; 및 상기 전력 변환부와 상기 전력 관리부를 포함하는 상기 무선전력 송수신기의 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 배터리는 상기 전력 관리부와 연결되어 상기 다른 무선전력 송수신기로부터 수신된 무선전력을 이용하여 충전될 수 있다.A wireless power transceiver may be embedded in the mobile terminal and the other mobile terminal may be charged through the wireless power transceiver of one mobile terminal connected to the power source. A mobile terminal according to the present invention includes: a wireless power transceiver for transmitting and receiving wireless power in a self-resonant manner; And a battery, the wireless power transceiver comprising: a power conversion unit that receives power from an external power source and converts the power into AC power having a resonant frequency band between the wireless power transceiver and another wireless power transceiver; A power management unit for managing power reception from the other wireless power transceiver; An antenna connected to the power conversion unit and the power management unit for transmitting and receiving wireless power; And a controller for controlling components of the wireless power transceiver including the power conversion unit and the power management unit, the battery being connected to the power management unit to charge the wireless power using the wireless power received from the other wireless power transceiver, .

Description

무선전력 송수신기를 포함하는 모바일 단말기 및 무선 충전 시스템{Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system} [0001] The present invention relates to a mobile terminal including a wireless power transceiver and a wireless charging system,

본 발명은 무선전력 송수신기를 포함하는 모바일 단말기 및 무선 충전 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 자기장을 이용한 무선전력 송수신기를 포함하는 모바일 단말기 및 무선 충전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile terminal and a wireless charging system including a wireless power transceiver, and more particularly to a mobile terminal and a wireless charging system including a wireless power transceiver using a magnetic field.

무선 통신의 데이터 전송 속도가 빨라지고, 디지털 기기들이 소형화 되어감에 따라서 사람들은 사용 용도에 따라서 다양한 모바일 단말기들을 소지하고 다니고 있다. 그에 따라 모바일 단말기의 에너지 관리 및 휴대성에 대한 관심도 많아지고 있다. 모바일 단말기의 배터리 성능은 한계가 있기 때문에 저전력 부품들이 많이 사용되고, 휴대성을 위해서 가벼운 소재가 이용되고 있다. 하지만 저전력 구조로 만들어져도 모바일 단말기의 사용 습관에 따라 에너지 소모 여부가 사람마다 다르기 때문에, 모바일 단말기를 자주 사용하는 사람들은 항상 전원 케이블을 소지하고 다닌다. 또한 업체마다 충전 단자 규격이 다르기 때문에 외부에 있으면서 충전을 할 수 있는 전원 케이블이 없을 때에는 모바일 단말기를 충전할 수 있는 방법을 쉽게 찾기 어렵다. As the data transmission speed of wireless communication becomes faster and the size of digital devices become smaller, people carry various mobile terminals according to their use purpose. Accordingly, interest in energy management and portability of mobile terminals is increasing. Since the battery performance of mobile terminals is limited, low power parts are widely used and light materials are used for portability. However, even if it is made with a low-power structure, people consuming energy often depend on the usage habits of the mobile terminal. Therefore, people who use the mobile terminal always carry the power cable. In addition, since charging terminal specifications are different for each company, it is difficult to find a way to charge the mobile terminal when there is no power cable that can be charged while being outside.

본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 전원 케이블이 없어도 모바일 단말기를 충전할 수 있도록 하는 무선전력 송수신기를 포함하는 모바일 단말기 및 무선 충전 시스템을 제공하는 것을 그 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mobile terminal and a wireless charging system including a wireless power transceiver for charging a mobile terminal without a power cable.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 모바일 단말기에 무선전력 송수신기를 내장하고, 전원에 연결된 하나의 모바일 단말기의 무선전력 송수신기를 통하여 다른 모바일 단말기를 충전할 수 있도록 한다.According to an aspect of the present invention, a wireless power transceiver is built in a mobile terminal, and another mobile terminal can be charged through a wireless power transceiver of one mobile terminal connected to a power source.

본 발명의 일면에 따른 모바일 단말기는, 자기공진 방식으로 무선전력을 송수신하는 무선전력 송수신기; 및 배터리를 포함하며, 상기 무선전력 송수신기는, 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 상기 무선전력 송수신기와 다른 무선전력 송수신기 간의 공진 주파수 대역을 갖는 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부; 상기 다른 무선전력 송수신기로부터의 전력 수신을 관리하는 전력 관리부; 상기 전력 변환부 및 상기 전력 관리부와 연결되어 있으며, 무선전력을 송수신하는 안테나; 및 상기 전력 변환부와 상기 전력 관리부를 포함하는 상기 무선전력 송수신기의 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 배터리는 상기 전력 관리부와 연결되어 상기 다른 무선전력 송수신기로부터 수신된 무선전력을 이용하여 충전될 수 있는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile terminal including: a wireless power transceiver for transmitting and receiving wireless power in a self-resonant manner; And a battery, the wireless power transceiver comprising: a power conversion unit that receives power from an external power source and converts the power into AC power having a resonant frequency band between the wireless power transceiver and another wireless power transceiver; A power management unit for managing power reception from the other wireless power transceiver; An antenna connected to the power conversion unit and the power management unit for transmitting and receiving wireless power; And a controller for controlling components of the wireless power transceiver including the power conversion unit and the power management unit, the battery being connected to the power management unit to charge the wireless power using the wireless power received from the other wireless power transceiver, .

상기 무선전력 송수신기는 자기장 통신 프로토콜을 이용하여 상기 다른 무선전력 송수신기와의 자기장 통신을 수행하는 자기장 통신 모뎀을 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 안테나는 상기 자기장 통신 모뎀으로부터의 데이터를 더 송신할 수 있다. The wireless power transceiver may further comprise a magnetic field communication modem for performing magnetic field communication with the other wireless power transceiver using a magnetic field communication protocol, wherein the antenna may further transmit data from the magnetic field communication modem .

상기 안테나는 상기 모바일 단말기의 케이스에 삽입될 수 있으며, 상기 안테나의 일측면에 부착되며, 상기 모바일 단말기로부터의 전파 간섭의 영향을 차단하는 차폐재를 더 포함하는 것이 바람직하다.The antenna may be inserted into a case of the mobile terminal, and may be attached to one side of the antenna, and may further include a shielding member for shielding the influence of radio wave interference from the mobile terminal.

상기 제어부, 상기 전력 변환부 및 상기 전력 관리부는 상기 모바일 단말기의 내부 보드에 올인원(all-in-one)으로 삽입될 수 있다.The control unit, the power conversion unit, and the power management unit may be inserted all-in-one into the internal board of the mobile terminal.

본 발명의 다른 면에 따른 무선 충전 시스템은, 자기공진 방식으로 무선전력을 송수신하는 무선전력 송수신기; 및 배터리를 포함하는 두 개 이상의 모바일 단말기로 이루어진 무선 충전 시스템으로서, 상기 무선전력 송수신기는, 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 상기 무선전력 송수신기와 다른 무선전력 송수신기 간의 공진 주파수 대역을 갖는 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부; 상기 다른 무선전력 송수신기로부터의 전력 수신을 관리하는 전력 관리부; 상기 전력 변환부 및 상기 전력 관리부와 연결되어 있으며, 무선전력을 송수신하는 안테나; 및 상기 전력 변환부와 상기 전력 관리부를 포함하는 상기 무선전력 송수신기의 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 두 개 이상의 모바일 단말기 중 하나의 모바일 단말기(제1 모바일 단말기)는 외부 전원에 연결되며, 상기 제1 모바일 단말기는 자기공진 방식으로 무선 전력을 전송하고, 상기 두 개 이상의 모바일 단말기 중 제1 모바일 단말기를 제외한 나머지 모바일 단말기 중 적어도 하나는 상기 제1 모바일 단말기가 전송하는 무선 전력을 수신하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a wireless charging system includes: a wireless power transceiver for transmitting and receiving wireless power in a self-resonant manner; And a battery, wherein the wireless power transceiver is adapted to receive power from an external power source and to receive AC power having a resonant frequency band between the wireless power transceiver and another wireless power transceiver A power conversion unit for converting the power; A power management unit for managing power reception from the other wireless power transceiver; An antenna connected to the power conversion unit and the power management unit for transmitting and receiving wireless power; And a controller for controlling components of the wireless power transceiver including the power conversion unit and the power management unit, wherein one of the two or more mobile terminals (first mobile terminal) is connected to an external power source Wherein the first mobile terminal transmits wireless power in a self-resonant manner, and at least one of the mobile terminals except the first mobile terminal of the two or more mobile terminals receives wireless power transmitted by the first mobile terminal .

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 모바일 단말기에 자기공진 방식의 무선전력 송수신기를 내장하여 모바일 단말기 상호간에 에너지를 공유할 수 있다.As described above, according to the present invention, a self-resonant wireless power transceiver is built in a mobile terminal to share energy among mobile terminals.

이에 따라, 다양한 모바일 단말기의 충전 케이블을 각각 휴대하지 않더라도, 전원이 연결된 하나의 모바일 단말기를 통하여 한 번에 여러 모바일 기기를 충전할 수 있다. Accordingly, it is possible to charge the plurality of mobile devices at one time through one mobile terminal connected to the power source, even if the charge cables of various mobile terminals are not carried respectively.

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 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 송수신기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식에 기반을 둔 모바일 단말기들 사이의 무선 충전 시스템을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 단말기의 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.
3 is a block diagram of a wireless power transceiver according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a wireless charging system between mobile terminals based on a self-resonance method according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a charging system of a mobile terminal 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 송수신기 및 이를 이용한 무선 충전 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a wireless power transceiver according to an embodiment of the present invention and a wireless charging method using the same 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(140)로부터의 AC 전력과 자기장 통신 모뎀(120)으로부터의 데이터를 자기공진 방식을 이용하여 무선 충전기기(200)로 송신하는 송신 안테나(110), 전력 변환부(140) 및 자기장 통신 모뎀(120)을 비롯한 무선전력 공급장치(100)의 구성요소들을 제어하는 제어부(130)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 140 and data from the magnetic field communication modem 120 to the wireless charging device 200 using a self resonance method, a power conversion unit 140, And a controller 130 for controlling the components of the wireless power supply 100, including the magnetic field communication modem 120.

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 배터리(250)를 포함한다.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 battery 250 that is charged using the received power.

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.

본 발명의 다른 실시예에서는 상술한 실시예에서와 같은 무선전력 공급장치와 무선충전 수신기를 하나의 기기에 포함시켜 무선충전 송수신기를 구성한다. In another embodiment of the present invention, a wireless power supply device and a wireless charging device as in the above-described embodiments are included in one device to constitute a wireless charging transceiver.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 송수신기의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a block diagram of a wireless power transceiver according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 송수신기(300)는 외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 적절한 공진 주파수 대역을 갖는 AC 전력으로 변환하는 전력 변환부(330), 전력 수신을 관리하는 전력 관리부(340), 수신된 전력을 이용하여 충전되는 배터리(360), 자기장 통신 프로토콜을 이용하여 다른 무선전력 송수신기와의 자기장 통신을 수행하도록 하는 자기장 통신 모뎀(320), 무선전력과 자기장 통신 데이터를 송수신하는 안테나(310), 전력 변환부(330), 전력 관리부(340) 및 자기장 통신 모뎀(320)을 비롯한 무선전력 송수신기(300)의 구성요소들을 제어하는 제어부(350)를 포함한다.3, the wireless power transceiver 300 according to the embodiment of the present invention includes a power conversion unit 330 that receives power from an external power supply source and converts the received AC power into AC power having an appropriate resonance frequency band, A battery 360 that is charged using received power, a magnetic field communication modem 320 that enables magnetic field communication with other wireless power transceivers using a magnetic field communication protocol, (350) for controlling components of the wireless power transceiver (300) including an antenna (310) for transmitting and receiving magnetic field communication data, a power conversion unit (330), a power management unit (340) and a magnetic field communication modem do.

도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 무선전력 송수신기에서도 역시 자기장 통신 모뎀을 필수적인 구성요소로 하는 것은 아니며, 다른 통신방식을 이용하여 다른 무선전력 송수신기와 통신하여 무선 충전 과정을 제어할 수 있음은 물론이다.The wireless power transceiver according to the embodiment of the present invention described with reference to FIG. 3 does not necessarily have a magnetic field communication modem as an essential component and can communicate with another wireless power transceiver using another communication method to control the wireless charging process Of course it is.

도 3의 무선전력 송수신기(300)를 모바일 단말기에 삽입하여 모바일 단말기 상호 간에 무선 충전을 하는 무선 충전 시스템을 구성할 수 있다. The wireless power transceiver 300 of FIG. 3 may be inserted into a mobile terminal to configure a wireless charging system that wirelessly charges mobile terminals.

이때, 송수신 안테나(310)는 모바일 단말기의 케이스 부분에 삽입할 수 있으며, 모바일 단말기의 금속과 맞닿는 면에 전파 간섭의 영향을 차단하기 위한 차폐재를 설치할 수 있다. 또한, 제어부(350)나 전력 변환부(330), 전력 관리부(340)와 같은 무선전력 송수신기(300)의 다른 구성요소들은 모바일 단말기의 내부 보드에 올인원(all-in-one)으로 삽입할 수 있다. At this time, the transmitting / receiving antenna 310 can be inserted into the case portion of the mobile terminal, and a shielding member for blocking the influence of radio wave interference can be provided on the surface of the mobile terminal contacting the metal. In addition, other components of the wireless power transceiver 300, such as the controller 350, the power converter 330, and the power manager 340, may be inserted all-in-one into the internal board of the mobile terminal. have.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자기공진 방식에 기반을 둔 모바일 단말기들 사이의 무선 충전 시스템을 나타낸 그림이다. FIG. 4 is a diagram illustrating a wireless charging system between mobile terminals based on a self-resonance method according to an embodiment of the present invention.

도 4에 나타난 바와 같이, 무선전력 송수신기(412, 422)가 내장된 모바일 단말기(410, 420)에서, 두 단말기(410, 420) 중 어느 한쪽은 송신기가 되고, 다른 한쪽은 수신기가 되어 에너지를 무선으로 전달할 수 있다.4, in the mobile terminals 410 and 420 having the wireless power transceivers 412 and 422, either one of the terminals 410 and 420 becomes a transmitter and the other becomes a receiver, It can be transmitted wirelessly.

이와 같이 모바일 단말기에 무선전력 송수신기를 내장하는 경우, 전원이 연결된 하나의 모바일 단말기가 송신기가 되어 다른 하나 또는 여러 대의 모바일 단말기들을 충전하는 무선 충전 시스템을 구성할 수 있다.When a wireless power transceiver is built in a mobile terminal, a mobile terminal connected to a power source may constitute a wireless charging system in which one or more mobile terminals are charged as a transmitter.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 단말기의 충전 시스템을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a charging system of a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.

도 5에 나타난 바와 같이, 전원(530)에 연결된 하나의 모바일 단말기(510)에 내장된 무선전력 송수신기(512)가 무선전력 공급장치가 되어, 모바일 단말기(510) 주변에 위치하는 다수의 다른 모바일 단말기(520_1, 520_2, 520_3)를 충전할 수 있다.5, a wireless power transceiver 512 embedded in one mobile terminal 510 coupled to a power source 530 may be a wireless power supply and may be coupled to a plurality of other mobile devices 510, The terminals 520_1, 520_2, and 520_3 can be charged.

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: 무선전력 공급장치 200: 무선 충전기기
110: 송신 안테나 120, 330: 전력 변환부
130, 230, 320: 자기장 통신모뎀 140, 240, 350: 제어부
210: 수신 안테나 220, 340: 전력 관리부
250, 360: 부하 310: 송수신 안테나
300, 412, 422, 512: 무선전력 송수신기 530: 외부 전원
410, 420, 510, 520_1, 520_2, 520_3: 모바일 단말기100: wireless power supply 200: wireless charging device
110: transmission antenna 120, 330: power conversion unit
130, 230, 320: magnetic field communication modem 140, 240, 350:
210: receiving antenna 220, 340:
250, 360: load 310: transmitting / receiving antenna
300, 412, 422, 512: wireless power transceiver 530: external power source
410, 420, 510, 520_1, 520_2, 520_3:

Claims (6)

자기공진 방식으로 무선전력을 송수신하는 무선전력 송수신기; 및 배터리를 포함하는 다수의 모바일 단말기로 이루어진 무선 충전 시스템으로서,
상기 무선전력 송수신기는,
외부의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받아 상기 무선전력 송수신기와 다른 무선전력 송수신기 간의 공진 주파수 대역을 갖는 교류 전력으로 변환하는 전력 변환부;
상기 다른 무선전력 송수신기로부터의 전력 수신을 관리하는 전력 관리부;
상기 전력 변환부 및 상기 전력 관리부와 연결되어 있으며, 무선전력을 송수신하는 안테나; 및
상기 전력 변환부와 상기 전력 관리부를 포함하는 상기 무선전력 송수신기의 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 다수의 모바일 단말기 중 하나의 모바일 단말기(제1 모바일 단말기)는 외부 전원에 연결되며,
상기 제1 모바일 단말기는 자기공진 방식으로 무선 전력을 전송하고,
상기 다수의 모바일 단말기 중 제1 모바일 단말기를 제외한 나머지 모바일 단말기는 상기 제1 모바일 단말기가 전송하는 무선 전력을 수신하는 무선 충전 시스템.A wireless power transceiver for transmitting and receiving wireless power in a self-resonant manner; And a plurality of mobile terminals including a battery,
The wireless power transceiver comprising:
A power converter for receiving power from an external power source and converting the power into AC power having a resonant frequency band between the wireless power transceiver and another wireless power transceiver;
A power management unit for managing power reception from the other wireless power transceiver;
An antenna connected to the power conversion unit and the power management unit for transmitting and receiving wireless power; And
And a controller for controlling components of the wireless power transceiver including the power converter and the power manager,
The mobile terminal (first mobile terminal) of one of the plurality of mobile terminals is connected to an external power source,
The first mobile terminal transmits wireless power in a self-resonant manner,
Wherein the mobile terminals except for the first mobile terminal among the plurality of mobile terminals receive the wireless power transmitted by the first mobile terminal. 제1항에 있어서, 상기 무선전력 송수신기는,
자기장 통신 프로토콜을 이용하여 상기 다른 무선전력 송수신기와의 자기장 통신을 수행하는 자기장 통신 모뎀을 더 포함하며,
상기 안테나는 상기 자기장 통신 모뎀으로부터의 데이터를 더 송신하는
것인 무선 충전 시스템.2. The wireless power transceiver of claim 1,
And a magnetic field communication modem for performing magnetic field communication with the other wireless power transceiver using a magnetic field communication protocol,
Wherein the antenna further transmits data from the magnetic field communication modem
Wireless charging system. 제1항에 있어서, 상기 안테나는,
상기 모바일 단말기의 케이스에 삽입되는 것인 무선 충전 시스템.The antenna according to claim 1,
Wherein the mobile terminal is inserted into the case of the mobile terminal. 제1항에 있어서, 상기 모바일 단말기는,
상기 안테나의 일측면에 부착되며, 상기 모바일 단말기로부터의 전파 간섭의 영향을 차단하는 차폐재를 더 포함하는 것인 무선 충전 시스템.The mobile terminal of claim 1,
And a shielding member attached to one side of the antenna and shielding the influence of radio wave interference from the mobile terminal. 제1항에 있어서,
상기 제어부, 상기 전력 변환부 및 상기 전력 관리부는 상기 모바일 단말기의 내부 보드에 올인원(all-in-one)으로 삽입되는 것인 무선 충전 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the controller, the power converter, and the power manager are all-in-one inserted into an internal board of the mobile terminal. 삭제delete
KR1020120119421A 2012-10-26 2012-10-26 Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system KR101404013B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120119421A KR101404013B1 (en) 2012-10-26 2012-10-26 Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system
PCT/KR2012/011646 WO2014065469A1 (en) 2012-10-26 2012-12-27 Mobile terminal comprising wireless power transceiver, and wireless recharging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120119421A KR101404013B1 (en) 2012-10-26 2012-10-26 Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140056467A KR20140056467A (en) 2014-05-12
KR101404013B1 true KR101404013B1 (en) 2014-06-13

Family

ID=50544825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120119421A KR101404013B1 (en) 2012-10-26 2012-10-26 Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101404013B1 (en)
WO (1) WO2014065469A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017030411A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method for wired and wireless charging in electronic device
KR101722768B1 (en) 2016-01-14 2017-04-03 동서대학교산학협력단 Automatic method for wireless charging using Real Time Location System

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104158257B (en) * 2014-08-28 2016-06-29 天津市中环通讯技术有限公司 Induction type electric current and USB bimodulus charging control circuit and realize method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110051272A (en) * 2008-09-02 2011-05-17 퀄컴 인코포레이티드 Bidirectional wireless power transmission
KR20120086092A (en) * 2011-01-25 2012-08-02 전자부품연구원 Multi-node wireless charging base station and charging method using magnetic resonance induction
KR20120105163A (en) * 2011-03-15 2012-09-25 전북대학교산학협력단 Wire or wireless power transmiting apparatus for mobile eletronic and electric apparatus and the method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5244578B2 (en) * 2008-12-24 2013-07-24 株式会社日立製作所 Non-contact power transmission system
KR101132743B1 (en) * 2011-10-25 2012-04-06 (주)씨어스테크놀로지 Power-sharing device capable of power sending and power receiving between the terminal

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110051272A (en) * 2008-09-02 2011-05-17 퀄컴 인코포레이티드 Bidirectional wireless power transmission
KR20120086092A (en) * 2011-01-25 2012-08-02 전자부품연구원 Multi-node wireless charging base station and charging method using magnetic resonance induction
KR20120105163A (en) * 2011-03-15 2012-09-25 전북대학교산학협력단 Wire or wireless power transmiting apparatus for mobile eletronic and electric apparatus and the method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017030411A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method for wired and wireless charging in electronic device
US10199872B2 (en) 2015-08-19 2019-02-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method for wired and wireless charging in electronic device
US11258303B2 (en) 2015-08-19 2022-02-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method for wired and wireless charging in electronic device
US11626748B2 (en) 2015-08-19 2023-04-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method for wired and wireless charging in electronic device
KR101722768B1 (en) 2016-01-14 2017-04-03 동서대학교산학협력단 Automatic method for wireless charging using Real Time Location System

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140056467A (en) 2014-05-12
WO2014065469A1 (en) 2014-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9030160B2 (en) Charging method of multi-node wireless charging system using magnetic field communication
CN103094965B (en) The method of attachment of wireless charging and wireless device
US20130214735A1 (en) Wireless charging apparatus and method
EP2720383A2 (en) Wireless power-transmission apparatus and system
US9362778B2 (en) Short distance wireless device charging system having a shared antenna
KR20150073275A (en) Apparatus for transmitting and receiving wireless power
KR101171937B1 (en) Multi-node wireless power transmission system and wirelss chargeable device using magnetic resonance induction
KR101957259B1 (en) Apparatus and method for controlling wireless power transmission
KR101173947B1 (en) Method of sending switching instruction in multi-node wireless power transmission
KR101425603B1 (en) Charging method of multi-node wireless charging system capable of charging plural devices simultaneoulsy
KR20120077444A (en) Multi-node wireless power transmission system and charging method therof based on battery information
KR101404013B1 (en) Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system
WO2013172519A1 (en) Method and device for magnetic energy beamforming in wireless power transmission
CN105119357B (en) A kind of remote-wireless charging equipment
KR101225089B1 (en) Multi-node wireless charging base station hardware platform using magnetic resonance induction and energy transmission unit thereof
KR101404012B1 (en) Wireless power transmission apparatus and electronic device including the same
CN103326438B (en) The wireless charging system of reflective communication modes
KR101171938B1 (en) Multi-node wireless power transmission system and charging method therof using magnetic resonance induction
KR101373560B1 (en) System and method for contactless charging with rf signal of wireless communication band
KR20150028043A (en) Wireless power transfer method between devices using NFC
KR101311436B1 (en) Clouding recharging system by micro wave network of wireless electric power
KR101259509B1 (en) Wireless power transmission apparatus and wireless chargeable device performing wireless communication and charging with single coil
KR20160041889A (en) Wireless device and wireless system using the same
CN103414258A (en) Wireless charging receiver
CN203243100U (en) Base station type wireless charging system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170512

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190313

Year of fee payment: 6