KR101413490B1 - Wiress Power Transmission Apparatus and Method for Constructing Wiress Charging Space Using the Same - Google Patents

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KR101413490B1 KR1020120080608A KR20120080608A KR101413490B1 KR 101413490 B1 KR101413490 B1 KR 101413490B1 KR 1020120080608 A KR1020120080608 A KR 1020120080608A KR 20120080608 A KR20120080608 A KR 20120080608A KR 101413490 B1 KR101413490 B1 KR 101413490B1
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Abstract

무선전력 전송장치 및 이를 이용한 무선충전공간을 구축하는 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 진동하는 전력 반송파 신호를 발생시키는 주파수 생성기, 상기 전력 반송파 신호에 따라 ON-OFF 스위치로서 동작하는 스위칭 소자, 소정의 공진 주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 1차 코일 및 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작의 결과에 따라 DC 전원으로부터 AC 전력을 생성하고, 생성된 AC 전력을 상기 1차 코일과 결합된 LC 공진 회로를 통해 고압으로 증폭하는 LC 공진형 인버터를 포함하는 급전장치를 포함하는 급전장치를 제공한다.A wireless power transmission apparatus and a method for constructing a wireless charging space using the same are disclosed. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of operating a power amplifier, comprising: a frequency generator generating an oscillating power carrier signal; a switching device operating as an ON-OFF switch in response to the power carrier signal; And a LC resonant inverter for generating AC power from the DC power supply according to a result of the switching operation of the switching element and for amplifying the generated AC power to a high voltage through an LC resonance circuit coupled with the primary coil, And a power supply unit.

Figure R1020120080608
Figure R1020120080608

Description

무선전력 전송장치 및 이를 이용한 무선충전공간을 구축하는 방법{Wiress Power Transmission Apparatus and Method for Constructing Wiress Charging Space Using the Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and a method for constructing a wireless charging space using the wireless power transmission apparatus.

본 실시예는 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선충전공간을 구축하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, LC 공진 회로를 통해 고압의 AC 전력을 급전측 공진코일에 인가시켜 줌으로써 자기장의 세기를 강화하여 전력전송 거리를 증가시키는 한편, 동일한 공진주파수로 진동하는 듀얼 채널 방식의 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 충전 공간을 구축하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and a method for constructing a wireless charging space using the same. More particularly, the present invention relates to a dual-channel wireless power transmission system that vibrates at the same resonance frequency while increasing the power transmission distance by enhancing the strength of the magnetic field by applying high-voltage AC power to the power- And a method for constructing a wireless charging space using the same.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute the prior art.

최근 들어 사용자들의 휴대가 가능한 전자기기의 선호도가 증가하고 있으며, 이러한 전자기기는 사용자들에게 유비쿼터스 환경을 제공하기 위한 필수 요소가 되었다. 그리고 통신 기능을 지원하는 다양한 전자기기들이 전화선, 네트워크 케이블, 헤드폰 케이블 등 유선 케이블을 이용한 통신 방식에서 블루투스, 무선랜 등 무선을 이용한 통신 방식으로 옮겨가고 있는 추세이다. 현재 휴대 가능한 전자기기의 전원 공급은 대부분 충전식 배터리가 담당하고 있으므로 향후 배터리 충전 분야에 있어서 무선 충전 기술의 도입은 획기적이라 할 수 있을 것이다.In recent years, users' preference for portable electronic devices has been increasing, and these electronic devices have become essential elements for providing a ubiquitous environment to users. Various electronic devices supporting communication functions are moving from a communication method using wire cables such as a telephone line, a network cable and a headphone cable to a communication method using wireless such as Bluetooth and wireless LAN. Currently, rechargeable batteries are mostly responsible for the power supply of portable electronic devices, so the introduction of wireless charging technology in the field of battery charging in the future will be a breakthrough.

이러한 무선 충전 기술은 크게 전자기 유도 방식, 자기 공명 방식 및 전자기파 방식으로 구분할 수 있다.Such wireless charging techniques can be roughly classified into electromagnetic induction, magnetic resonance, and electromagnetic wave.

전자기 유도 방식은 송신부에서 교번하는 자기장을 발생시켜 수신부에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 내는 방식이다. 자기 공명 방식은 송신부에서 전력을 공진하는 전자기장으로 변환하여 송신하고, 수신부에서 동일한 공진 주파수를 가진 공진코일을 이용하여 전력을 수신하는 방식이다. 마지막으로 전자기파(RF) 방식은 전력 에너지를 무선 전송에 유리한 마이크로파로 변환시켜 에너지를 전송하는 방식이다.In the electromagnetic induction method, the alternating magnetic field is generated in the transmitting part, and the current is induced according to the change of the magnetic field in the receiving part to generate energy. The magnetic resonance method converts a power into an electromagnetic field that resonates in the transmitter and transmits the electromagnetic field, and receives power by using a resonance coil having the same resonance frequency in the receiver. Finally, the electromagnetic wave (RF) method converts energy into microwave which is advantageous for wireless transmission and transmits energy.

무선전력전송 기술에 있어서 주요 기술 이슈 중 하나는 전력전송 거리를 증가시키는 것으로서, 이러한 측면에서 자기공명방식은 자기유도방식에 비하여 장점을 갖는다. 그러나 일정한 전력전송 거리를 확보하기 위해 필요한 2차 코일의 크기의 증가로 인해, 모바일 기기나 생체내의 의료기기 등의 소형 수신장치에 구현함에 있어서 어려움이 있다.One of the major technical issues in wireless power transmission technology is to increase the power transmission distance, and in this respect, the magnetic resonance method has advantages over the magnetic induction method. However, due to an increase in the size of the secondary coil required to secure a constant power transmission distance, it is difficult to implement the antenna in a small receiving device such as a mobile device or a medical device in a living body.

한편, 급전측 공진코일에 인가되는 전압을 증폭시켜 줌으로써 공진코일에 의해 생성되는 자기장의 세기를 증가시키고, 이에 따라 전력전송 거리를 증가시키는 방안이 있을 수 있다. 이와 관련하여 공개공보 KR10-2012-0033758은 급전측 공진코일에 인가되는 전압을 증폭시키기 위하여 급전측에 공진코일(전자기장 공진기; 412)과 별도로 코일(전자기장 발생기; 411)을 두고, 별도의 코일과 공진코일 간에 변압기 원리에 의해 공진코일에 인가되는 전압 또는 전류를 증폭하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 변압기 원리를 이용한 증폭기는 소자의 크기 증가로 인해 급전장치의 크기에 따라 제한적으로 활용될 수밖에 없는 단점이 있다.On the other hand, there is a method of increasing the strength of the magnetic field generated by the resonance coil by amplifying the voltage applied to the power-supply-side resonance coil, thereby increasing the power transmission distance. In this connection, in the publication JP10-2012-0033758, a coil (electromagnetic field generator) 411 is provided separately from a resonance coil (electromagnetic field resonator) 412 on the power supply side in order to amplify a voltage applied to the power supply side resonance coil, Discloses a method for amplifying a voltage or current applied to a resonance coil by a transformer principle between resonance coils. However, the amplifier using the transformer principle has a disadvantage that it can be limitedly used depending on the size of the feeding device due to the increase of the size of the device.

본 실시예는 1차 코일에 고압의 AC 전력을 공급함으로써 전력전송 거리를 증가시키는 데 주된 목적이 있다. 또한, 동일한 공진주파수를 갖는 2개의 1차 코일을 포함하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 제공하고, 듀얼 채널 방식의 급전장치를 채용하여 공간 충전 시스템을 구축하는 데 또다른 목적이 있다.The main purpose of this embodiment is to increase the power transmission distance by supplying high-voltage AC power to the primary coil. It is another object of the present invention to provide a dual channel type power supply device including two primary coils having the same resonance frequency and to construct a space filling system by employing a dual channel type power supply device.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 실시예의 일 측면에 의하면, 진동하는 전력 반송파 신호를 발생시키는 주파수 생성기, 상기 전력 반송파 신호에 따라 ON-OFF 스위치로서 동작하는 스위칭 소자, 소정의 공진 주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 1차 코일 및 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작의 결과에 따라 DC 전원으로부터 AC 전력을 생성하고, 생성된 AC 전력을 상기 1차 코일과 결합된 LC 공진 회로를 통해 고압으로 증폭하는 LC 공진형 인버터를 포함하는 급전장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an oscillator comprising: a frequency generator generating an oscillating power carrier signal; a switching device operating as an ON-OFF switch in response to the power carrier signal; And an LC resonance type circuit which generates AC power from a DC power source in accordance with a result of the switching operation of the switching device and amplifies the generated AC power at a high voltage through an LC resonance circuit coupled with the primary coil A power supply device including an inverter is provided.

본 실시예의 다른 측면에 의하면, 진동하는 전력 반송파 신호를 발생시키는 주파수 생성기 및 상기 주파수 생성기로부터 서로 다른 위상의 전력 반송파 신호를 입력받아 서로 동일한 공진 주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 제1 채널 송신부와 제2 채널 송신부를 포함하되, 상기 채널 송신부는 상기 전력 반송파 신호에 따라 ON-OFF 스위치로서 동작하는 스위칭 소자, 소정의 공진 주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 1차 코일 및 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작의 결과에 따라 DC 전원으로부터 AC 전력을 생성하여, 생성된 AC 전력을 상기 1차 코일과 결합된 LC 공진 회로를 통해 고압으로 증폭하는 LC 공진형 인버터를 각각 포함하는 듀얼 채널 방식이 급전장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a mobile communication system including: a frequency generator for generating a vibrating power carrier signal; a first channel transmitter for receiving power carrier signals of different phases from the frequency generator and generating an electromagnetic field oscillating at the same resonance frequency; Wherein the channel transmitter comprises a switching element operating as an ON-OFF switch in response to the power carrier signal, a primary coil generating an electromagnetic field oscillating at a predetermined resonance frequency, And a LC resonance inverter for generating AC power from the DC power supply according to the control signal and amplifying the generated AC power to a high voltage through the LC resonance circuit coupled with the primary coil.

상기 1차 코일에 의해 발생되는 전자기장의 공진 주파수는 상기 전력 반송파 신호의 진동 주파수와 일치할 수 있다.The resonance frequency of the electromagnetic field generated by the primary coil may coincide with the vibration frequency of the power carrier signal.

또한, 상기 LC 공진형 인버터는 일측이 상기 DC 전원에 연결되고 타측이 상기 스위칭 소자를 통해 접지에 연결된 제1 인덕터 및 상기 제1 인덕터와 상기 스위칭 소자 간의 접점에 연결된 제1 커패시터를 포함하되, 상기 제1 커패시터는 상기 1차 코일과 직렬로 연결되어 상기 LC 공진 회로를 구성할 수 있다.The LC resonant inverter includes a first inductor having one side connected to the DC power source and the other side connected to the ground through the switching element and a first capacitor connected to a contact point between the first inductor and the switching element, The first capacitor may be connected in series with the primary coil to constitute the LC resonant circuit.

또한, 상기 급전장치는 상기 LC 공진 회로의 임피던스를 변화시켜 상기 1차 코일에 의해 발생되는 전자기장의 강도를 조절하는 자계 강도 조절부를 더 포함할 수 있다.The power supply device may further include a magnetic field strength adjusting unit for changing the impedance of the LC resonant circuit to adjust the intensity of the electromagnetic field generated by the primary coil.

또한, 상기 자계 강도 조절부는 상기 제1 커패시터와 상기 1차 코일 간의 접점에 연결될 수 있다.The magnetic field intensity controller may be connected to a contact point between the first capacitor and the primary coil.

또한, 상기 자계 강도 조절부는 상기 제1 커패시터와 1차 코일 간의 접점에 일측이 연결된 가변의 제2 커패시터, 상기 제2 커패시터의 타측과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터 및 캐소드가 상기 제2 커패시터의 타측과 연결되고 애노드가 접지에 연결된 제1 다이오드를 포함할 수 있다.The magnetic field intensity controller may include a variable second capacitor whose one end is connected to the contact point between the first capacitor and the primary coil, a third capacitor connected between the other end of the second capacitor and the ground, and a cathode connected to the other end of the second capacitor And a first diode coupled to the anode and to ground.

또한, 상기 스위칭 소자는 BJT, MOSFET 또는 MESFET 중 어느 하나의 트랜지스터일 수 있다.In addition, the switching device may be any one of a BJT, a MOSFET, and a MESFET.

또한, 상기 급전장치는 상기 스위칭 소자에 인가되는 전력 반송파 신호의 신호 레벨을 조절하는 전력 증폭기를 더 포함할 수 있다.The power supply device may further include a power amplifier for adjusting a signal level of a power carrier signal applied to the switching device.

또한, 상기 급전장치는 상기 스위칭 소자에 인가되는 전력 반송파 신호의 위상을 반전시켜 상기 1차 코일에 의해 발생하는 전자기장의 극성을 제어하는 자기 극성 조절부를 더 포함할 수 있다.The power supply device may further include a magnetic polarity control unit for controlling the polarity of the electromagnetic field generated by the primary coil by inverting the phase of the power carrier signal applied to the switching device.

본 실시예의 또다른 측면에 의하면, 충전 공간의 좌우측면, 앞뒷면 또는 상하면 중 적어도 어느 하나의 쌍에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치가 위치하되, 상기 마주보는 면들 중 어느 한 면에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치의 제1채널 송신부의 1차 코일이 배치되고, 상기 한 면에 대응되는 다른 면에 제2채널 송신부의 1차 코일이 배치된 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the dual channel type power feeding device is disposed on at least one pair of left and right sides, front and back sides, and upper side of the charging space, Wherein the primary coil of the first channel transmitter of the power feeding device of the second channel transmitter is disposed on the other surface corresponding to the one surface and the primary coil of the second channel transmitter is arranged on the other surface of the surface of the first channel transmitter. System.

상기 듀얼 채널 방식의 급전장치는 상기 제1채널 송신부의 근방계와 상기 제2채널 송신부의 근방계가 서로 일정 부분 중첩되도록 배치될 수 있다.The dual channel type power feeding device may be arranged so that a system near the first channel transmitter and a system near the second channel transmitter are overlapped with each other by a certain amount.

또한, 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치는 상기 제1채널 송신부의 근방계에 상기 제2채널 송신부의 1차 코일이 위치하도록 배치될 수 있다.Also, the dual channel type power feeding device may be disposed such that the primary coil of the second channel transmitting unit is located in the vicinity of the first channel transmitting unit.

본 실시예의 또다른 측면에 의하면, 고정된 공간의 좌우측면, 앞뒷면 또는 상하면 중 적어도 어느 하나의 쌍에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치를 배치하되, 상기 마주보는 면들 중 어느 한 면에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치의 제1채널 송신부의 1차 코일을 배치하고, 상기 한 면에 대응되는 다른 면에 제2채널 송신부의 1차 코일이 배치하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템의 구축 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the dual channel type power feeding device is disposed on at least one pair of left and right sides, front and back sides, and upper side of a fixed space, Wherein a primary coil of the first channel transmitter of the first channel transmitter is disposed on the other surface corresponding to the one surface of the first channel transmitter, And provides a method for constructing a charging system.

또한, 상기 듀얼채널 방식의 급전 장치의 각 채널 송신부에 포함된 자계 강도 조절부를 통해 상기 각 채널 송신부의 근방계의 범위를 조절하여, 상기 제1채널 송신부의 근방계와 상기 제2채널 송신부의 근방계가 서로 일정 부분 중첩되도록 제어할 수 있다.Also, by adjusting the range of the near-field system of each channel transmitter through a magnetic field intensity adjuster included in each channel transmitter of the dual channel type power feeding device, the vicinity of the first channel transmitter and the vicinity of the second channel transmitter The system can be controlled so as to be overlapped with each other to a certain extent.

아울러, 상기 듀얼채널 방식의 급전 장치의 제1채널 송신부에 포함된 자계 강도 조절부를 통해 상기 제1채널 송신부의 근방계의 범위를 조절하여, 상기 제1채널 송신부의 근방계에 상기 제2채널 송신부의 1차 코일이 위치하도록 제어할 수 있다.In addition, a range of a nearby system of the first channel transmitter is adjusted through a magnetic field intensity controller included in a first channel transmitter of the dual channel type power feeding device, and the second channel transmitter Can be controlled to be positioned.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 스위칭 소자를 이용하여 DC전원으로부터 AC전력을 생성하고, 생성된 AC전력을 LC 공진 회로를 이용하여 다시 증폭함으로써, 1차 코일에 고압의 AC전력을 효율적으로 공급할 수 있다. 특히 스위칭 소자 외에 수동소자를 이용하여 전력을 증폭함으로써 전력변환손실이 적고, 집전장치의 크기를 소형화하는 데 유리하다.As described above, according to the present embodiment, AC power is generated from a DC power supply using a switching element, and the generated AC power is amplified again by using an LC resonance circuit to efficiently supply high-voltage AC power to the primary coil . In particular, by amplifying power by using a passive element in addition to a switching element, power conversion loss is small and it is advantageous to miniaturize the size of the current collector.

또한, 1차 코일에 고압의 AC전력을 공급하는 데 이용될 수 있는 다른 증폭기나 변압기 방식의 증폭기와 달리, 입력 신호를 증폭하지 않고 입력 신호를 스위칭 신호로서 이용하여 DC전원으로부터 공급된 DC 전압을 AC 신호로 효율적으로 변경할 수 있다.Unlike other amplifiers or transformer-type amplifiers that can be used to supply high-voltage AC power to the primary coil, the DC voltage supplied from the DC power source can be used as a switching signal without amplifying the input signal It can be changed efficiently by an AC signal.

또한, 자기 공명 방식의 무선전력전송시스템에서 1차 코일은 2차 코일과 특정 공진 주파수로 커플링되어 전력을 전달하는데, 1차 코일에 공급하는 전력의 전압을 LC 공진을 통해 증폭함으로써, 변압기 방식의 증폭기와는 달리, 1차 코일에 별도의 공진 회로를 구비할 필요가 없는 장점이 있다.In the magnetic resonance type wireless power transmission system, the primary coil is coupled with the secondary coil at a specific resonance frequency to transmit electric power. By amplifying the voltage of the electric power supplied to the primary coil through the LC resonance, There is an advantage that it is not necessary to provide a separate resonance circuit in the primary coil.

또한, 1차 코일에 고압의 AC전력을 제공함으로써 1차 코일에 의해 생성되는 전자기장의 세기를 더욱 강화하고, 그에 따라 전력전송 거리를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Further, by providing high-voltage AC power to the primary coil, the strength of the electromagnetic field generated by the primary coil can be further strengthened, and the power transmission distance can be increased accordingly.

또한, 1차 코일에 의해 생성되는 전자기장의 세기를 조절할 수 있는 자계 강도 조절부를 제공함으로써 다양한 인적/환경적 요소에 대응하여 자계 공간, 다시 말해 무선충전 공간을 효율적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing a magnetic field strength adjusting unit capable of adjusting the intensity of an electromagnetic field generated by the primary coil, it is possible to effectively form a magnetic field space, that is, a wireless charging space, in response to various human / environmental factors.

또한, 서로 동일한 공진주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 듀얼 채널방식의 집전장치를 채용함으로써 무선 충전 공간의 구축을 용이하게 하는 효과가 있다.In addition, the dual channel type power collecting device that generates electromagnetic fields that vibrate at the same resonance frequency is employed, thereby facilitating the construction of the wireless charging space.

아울러, 복수 개의 듀얼 채널 방식의 집전장치를 배치함으로써 일정 공간 내에서 급전측 코일과 집전측 코일(1차 코일과 2차 코일) 간의 상대적 위치(각도)에 따라 전력전송 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, by arranging a plurality of dual channel type power collecting devices, it is possible to prevent the power transmission efficiency from being lowered according to the relative position (angle) between the power supply side coil and the current collecting side coil (primary coil and secondary coil) It is effective.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송시스템의 급전장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 2는 스위칭 소자, 자계 강도 조절부 및 1차 코일과 결합된 LC 공진 회로의 예시적인 회로도이다.
도 3은 도 2의 회로의 전압 및 전류 파형을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송시스템의 집전장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 채널 방식의 급전장치의 개략적인 블럭구성도이다.
도 6은 주파수 생성기의 출력 및 각 채널의 자기 극성 조절부의 출력을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템의 예시도이다.1 is a schematic block diagram of a power supply apparatus of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary circuit diagram of an LC resonant circuit combined with a switching element, a magnetic field intensity adjuster, and a primary coil.
Figure 3 shows the voltage and current waveforms of the circuit of Figure 2;
4 is a schematic block diagram of a power collecting apparatus of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic block diagram of a dual channel type power feeding device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing the output of the frequency generator and the output of the magnetic polarity control unit of each channel.
7 is a diagram illustrating an example of a space filling system using a dual channel type power feeding device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. Throughout the specification, when an element is referred to as being "comprising" or "comprising", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise . When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;

자기공명 방식의 무선전력전송 시스템은 전력을 공진하는 전자기장으로 변환하여 송신하는 급전장치 및 급전측 공진 코일과 동일한 공진 주파수를 가진 공진코일을 이용하여 전력을 수신하는 집전장치를 포함한다.A radio power transmission system of a magnetic resonance type includes a power feeding device for converting electric power into an electromagnetic field for resonance and transmitting the electric power, and a current collector for receiving electric power using a resonance coil having the same resonance frequency as the power supply side resonance coil.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송시스템의 급전장치의 개략적인 블록 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a power supply apparatus of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 급전장치(100)는 전원 공급부(미도시), 주파수 생성기(Frequency Generator; 110), 전력 증폭기(Power Amplifier; 130), 스위칭 소자(140), LC 공진형 인버터(150), 자계 강도 조절부(Magnetic Field Strength Controller; 160) 및 1차 코일(170)을 포함할 수 있다.1, in the present embodiment, the feed device 100 includes a power supply unit (not shown), a frequency generator 110, a power amplifier 130, a switching device 140, an LC A resonance type inverter 150, a magnetic field strength controller 160, and a primary coil 170. [

전원 공급부(미도시)는 급전장치(100)의 각 구성에 전력을 공급한다. 구체적으로, 전원 공급부는 급전장치(100)의 외부에서 공급되는 전원을 인가받아 급전장치(100) 내의 각 구성에 필요한 전압으로 변환하고, 변환된 전력을 급전장치(100)의 각 구성에 공급할 수 있다.A power supply unit (not shown) supplies electric power to each configuration of the power supply device 100. Specifically, the power supply unit receives power supplied from the outside of the power supply apparatus 100, converts the power to a voltage required for each configuration in the power supply apparatus 100, and supplies the converted power to each configuration of the power supply apparatus 100 have.

주파수 생성기(110)는 전력전송에 필요한 소정의 주파수를 갖는 전력 반송파(Carrier) 신호를 발생시킨다.The frequency generator 110 generates a power carrier signal having a predetermined frequency required for power transmission.

전력 증폭기(130)는 스위칭 소자(140)에 인가되는 전력 반송파 신호의 신호 레벨을 조절한다. 입력되는 전력 반송파 신호는 스위칭 소자(140)의 핀치-오프 전압(Pinch-Off Voltage)에 가깝도록 바이어스(Bias)되는 것이 바람직하다.The power amplifier 130 regulates the signal level of the power carrier signal applied to the switching element 140. The input power carrier signal is preferably biased to be close to the pinch-off voltage of the switching device 140.

스위칭 소자(140)는 전력 반송파 신호에 따라 구동되는 ON-OFF 스위치로서 동작하며, 전력 반송파 신호의 신호 레벨이 High일 때 ON되고 Low일 때 OFF된다. 스위칭 소자(140)는 BJT, MOSFET, MESFET 등으로 구현될 수 있다.The switching element 140 operates as an ON-OFF switch driven according to the power carrier signal, and is turned on when the signal level of the power carrier signal is High and turned off when it is Low. The switching element 140 may be implemented as a BJT, a MOSFET, a MESFET, or the like.

LC 공진형 인버터(150)는 스위칭 소자(140)의 스위칭 동작을 통해 DC 전원으로부터 AC 전력을 생성하고, 생성된 AC 전력을 1차 코일(170)과 LC 공진 회로를 구성하여 고압의 AC 전력으로 변환한다. 여기서 LC 공진 회로의 공진 주파수는 주파수 생성기(110)에서 발생된 전력 반송파 신호의 진동 주파수와 동일하다.The LC resonant inverter 150 generates AC power from the DC power source through the switching operation of the switching device 140 and forms the LC resonant circuit with the generated primary AC power to generate AC power of high voltage Conversion. Here, the resonance frequency of the LC resonance circuit is equal to the oscillation frequency of the power carrier signal generated in the frequency generator 110.

자계 강도 조절부(160)는 1차 코일측에서 바라본 LC 공진형 인버터(150)의 임피던스 값을 변화시켜 1차 코일(170)에서 발생하는 전자기장의 세기를 조절한다. 즉, 1차 코일(170)에 증폭되는 AC전압의 크기를 조절함으로써 1차 코일(170)에서 발생하는 전자기장의 세기를 조절하고, 결과적으로 전력 전송거리를 조절할 수 있다. 급전장치(100)가 배치되는 환경에 따라 급전장치(100)와 집전장치 간의 전력전송 채널의 임피던스가 달라질 수 있으며, 급전장치를 사용하는 사용자나 급전장치의 설치 개소에 따라 필요로 하는 전력 전송거리가 다를 수 있다. 따라서 1차 코일(170)에서 발생하는 자기장의 세기를 조절함으로써 다양한 인적/환경적 요소에 대응하여 자계 공간, 다시 말해 무선충전 공간을 효율적으로 형성할 수 있을 것이다.The magnetic field intensity adjusting unit 160 adjusts the intensity of the electromagnetic field generated in the primary coil 170 by changing the impedance value of the LC resonant inverter 150 viewed from the primary coil side. That is, by adjusting the magnitude of the AC voltage amplified in the primary coil 170, the intensity of the electromagnetic field generated in the primary coil 170 can be adjusted, and as a result, the power transmission distance can be controlled. The impedance of the power transmission channel between the power feeding device 100 and the power collecting device may be changed depending on the environment in which the power feeding device 100 is disposed and the power transmission distance required by the user using the power feeding device or the location of the power feeding device Can be different. Accordingly, by controlling the intensity of the magnetic field generated in the primary coil 170, a magnetic field space, that is, a wireless charging space can be efficiently formed in response to various human / environmental factors.

1차 코일(170)은 집전장치의 2차 코일과 공진 주파수로 커플링되어, 공진 전력을 2차 코일에 전송한다. 즉, LC 공진형 인버터(150)에 의해 고주파 전력을 공급받은 1차 코일(170)은 공진 주파수로 진동하는 전자계를 형성하게 된다. 따라서 1차 코일(170)에 공급된 에너지는 1차 코일(170) 부근에서 공진 주파수로 진동하는 전계 및 자계로서 존재하게 된다. 이때, 1차 코일(170) 부근에 2차 코일을 두면, 2차 코일의 공진 주파수가 자계의 공진 주파수에 일치하고 있기 때문에, 1차 코일(170)과 2차 코일 간에 에너지의 전송 경로가 형성되어 전력이 집전장치 측으로 전송된다.The primary coil 170 is coupled to the secondary coil of the current collector with a resonant frequency to transmit the resonant power to the secondary coil. That is, the primary coil 170 receiving the high-frequency power by the LC resonant inverter 150 forms an electromagnetic field that vibrates at a resonant frequency. Therefore, the energy supplied to the primary coil 170 exists as an electric field and a magnetic field that vibrate at a resonant frequency in the vicinity of the primary coil 170. Since the resonance frequency of the secondary coil coincides with the resonance frequency of the magnetic field when the secondary coil is placed in the vicinity of the primary coil 170, a transmission path of energy is formed between the primary coil 170 and the secondary coil And electric power is transmitted to the power collector side.

본 실시예에서 급전장치(100)는 자기 극성 조절부(Magnetic Polarity Controller; 120)를 더 포함할 수 있다. 자기 극성 조절부(120)는 스위칭 소자(140)에 인가되는 전력 반송파 신호의 위상을 반전시킴으로써, 결과적으로 1차 코일(170)에 의해 발생하는 전자기장의 극성을 조절한다. 자기 극성 조절부(120)는 간략한 인버터로서 구현할 수도 있으며, 주파수 생성기(110) 다음 단 또는 전력 증폭기(130) 다음 단에 위치할 수 있다.In the present embodiment, the power feeding device 100 may further include a magnetic polarity controller 120. The magnetic polarity controller 120 inverts the phase of the power carrier signal applied to the switching element 140, and consequently controls the polarity of the electromagnetic field generated by the primary coil 170. The magnetic polarity controller 120 may be implemented as a simple inverter and may be located at the next stage of the frequency generator 110 or at the next stage of the power amplifier 130.

여기서, 도 2를 참조하여 스위칭 소자(140), LC 공진형 인버터(150), 자계 강도 조절부(160) 및 1차 코일(170)의 동작을 설명하기로 한다.The operation of the switching device 140, the LC resonant inverter 150, the magnetic field intensity adjusting unit 160, and the primary coil 170 will now be described with reference to FIG.

도 2는 스위칭 소자, 자계 강도 조절부, LC 공진형 인버터 및 1차 코일의 예시적인 회로도이다.Fig. 2 is an exemplary circuit diagram of a switching device, a magnetic field intensity adjusting section, an LC resonant inverter, and a primary coil.

도 2에서는 스위칭 소자(140)로서 MOSFET(141)을 사용한 경우를 예시하고 있다.2 illustrates a case in which the MOSFET 141 is used as the switching element 140. FIG.

전력 반송파 신호는 MOSFET(141)의 게이트(Gate) 단자에 인가되어, MOSFET(141)의 ON-OFF 상태를 제어한다. 입력되는 전력 반송파 신호는 MOSFET(141)의 핀치-오프 전압(Pinch-Off Voltage)에 가깝도록 바이어스되어 있다. MOSFET(141)의 드레인(Drain) 단자는 인덕터 L1(151)을 통해 DC 전원에 연결되며, MOSFET(141)의 소스(Source) 단자는 접지에 연결된다.The power carrier signal is applied to the gate terminal of the MOSFET 141 to control the ON-OFF state of the MOSFET 141. [ The input power carrier signal is biased to be close to the pinch-off voltage of the MOSFET 141. The drain terminal of the MOSFET 141 is connected to the DC power source through the inductor L1 151 and the source terminal of the MOSFET 141 is connected to the ground.

MOSFET(141)이 ON 상태인 경우, MOSFET(141)은 접지에 대한 단락 회로로서 작용하여 드레인 측 노드의 전압(VD)을 0이 되게 한다.When the MOSFET 141 is in the ON state, the MOSFET 141 acts as a short circuit to the ground, so that the voltage (V D ) at the drain side node becomes zero.

MOSFET(141)이 ON 상태에서 OFF 상태로 변경되면, 드레인 측 노드의 전압(VD)이 증가하게 된다. 이는 인덕터 L1(151)에 역기전력이 유기되어 전류 변화를 억제하기 때문에 MOSFET(141)이 OFF 된 이후에도 인덕터 L1(151)으로부터 전류가 계속 흐르게 되고, 커패시터 C1(152)에 전하가 축적되기 때문이다. 일정 시간 후에 커패시터 C1(152)에 축적된 전하가 커패시터 C2(153) 측으로 흐르기 시작하고, 이로 인해, 드레인 측 노드의 전압(VD)은 증가를 멈추고 오히려 감소하게 된다. MOSFET(141)이 다시 ON 상태로 되기 전에 드레인측 단자의 전압(VD)은 다시 O으로 된다.When the MOSFET 141 is changed from the ON state to the OFF state, the voltage V D at the drain side node is increased. This is because a counter electromotive force is induced in the inductor L1 (151) to suppress a current change, so that the current continues to flow from the inductor L1 (151) even after the MOSFET 141 is turned off, and charges are accumulated in the capacitor C1 (152). The charge accumulated in the capacitor C1 (152) starts to flow toward the capacitor C2 (153) after a certain time, so that the voltage (V D ) at the drain side node stops increasing but rather decreases. The voltage (V D ) of the drain side terminal is again 0 before the MOSFET 141 is turned ON again.

커패시터 C2(153)와 1차 코일 L2(171)는 LC 직렬 공진 회로를 구성하여 상호 간에 에너지가 교환되는 공진 회로로서 동작한다. 즉, 드레인 측 노드의 전압(VD)은 커패시터 C2(153) 및 1차 코일 L2(171)가 결합된 LC 공진 회로에 의해 증폭되고, 결과적으로 1차 코일 L2(171)에 매우 높은 전압이 인가된다. LC 공진 회로의 공진 주파수는 주파수 생성기에서 발생된 전력 반송파 신호의 진동 주파수와 일치하며, 따라서 1차 코일 L2(171)가 전자기적으로 커플링된 2차 코일에 전달하는 전력은 인덕터 L1(151)에 연결된 DC 전압원으로부터 지속적으로 공급받는다.The capacitor C2 (153) and the primary coil L2 (171) constitute an LC series resonance circuit and operate as a resonance circuit in which energy is exchanged with each other. That is, the voltage V D at the drain side node is amplified by the LC resonance circuit to which the capacitor C 1 153 and the primary coil L 1 171 are coupled, resulting in a very high voltage at the primary coil L2 171 . The resonance frequency of the LC resonance circuit coincides with the oscillation frequency of the power carrier signal generated by the frequency generator, so that the power transmitted to the electromagnetically coupled secondary coil of the primary coil L2 (171) Lt; RTI ID = 0.0 > DC < / RTI >

여기서 도 3을 참조하여, 2주기 동안의 게이트 단자의 전압 Vi, 인덕터 L1(151)에 흐르는 전류 iL, 드레인 단자로 흐르는 전류 iD, 드레인 단자의 전압 VD, 커패시터 C1(152)에 흐르는 전류 iC 및 1차 코일 L2(171) 양단의 전압 VO를 살펴본다.3, voltage V i of the gate terminal for two cycles, current i L flowing to the inductor L 1 151, current i D flowing to the drain terminal, voltage V D of the drain terminal, The flowing current i C and the voltage V O across the primary coil L2 (171) are examined.

도 3은 도 2의 회로의 전압 및 전류 파형을 나타낸다.Figure 3 shows the voltage and current waveforms of the circuit of Figure 2;

도 3에 도시된 바와 같이, MOSFET(141)이 ON 상태인 동안, MOSFET(141)의 드레인 단자의 전압(VD)은 0이다. 게이트에 인가되는 전압(Vi)이 MOSFET(141)의 문턱 값(Threshold Value) 이하가 되면, MOSFET(141)은 컷-오프(Cut-Off)되고, 드레인 단자의 전압(VD)는 상승하기 시작한다. 커패시터 C1(152)에 흐르는 전류(iC)가 0이 될 때, 드레인 단자의 전압(VD)은 피크에 도달한다. 커패시터 C1(152)에 흐르는 전류가 음이 되면, 드레인 단자의 전압(VD)은 감소하기 시작한다. MOSFET(141)이 다시 ON 상태가 되기 전에, 드레인 단자의 전압(VD)은 0에 도달한다. 드레인 단자의 전압(VD)이 드레인 전압 파형의 기본 주파수만을 통과시키는 LC 공진 회로에 인가되면, 도시된 바와 같은 파형의 VO가 생성된다.As shown in Fig. 3, the voltage (V D ) at the drain terminal of the MOSFET 141 is 0 while the MOSFET 141 is in the ON state. When the voltage V i applied to the gate becomes lower than the threshold value of the MOSFET 141, the MOSFET 141 is cut off and the voltage V D of the drain terminal rises . When the current (i C) flowing through the capacitor C1 (152) is zero, the voltage of the drain terminal (V D) has reached the peak. When the current flowing through the capacitor C1 (152) becomes negative, the voltage (V D ) at the drain terminal starts to decrease. Before the MOSFET 141 is turned ON again, the voltage (V D ) at the drain terminal reaches zero. When the voltage (V D ) at the drain terminal is applied to the LC resonance circuit passing only the fundamental frequency of the drain voltage waveform, V O of the waveform as shown is generated.

한편, 자계 강도 조절부(240)는 직렬 공진 회로를 구성하는 커패시터 C2(153) 및 1차 코일 L2(171)의 접점과 연결되어, 1차 코일 L2(171) 측에서 바라본 LC 공진형 인버터(150)의 임피던스를 변화시킴으로써 1차 코일 L2(171)에 의해 방사되는 전자기장의 강도를 제어할 수 있다. 도 2에서는 하나의 가변 커패시터 VC1(161)을 포함하고, 가변 커패시터 VC1(161)과 접지 사이에 병렬로 연결된 커패시터 C3(162) 및 다이오드 D1(163)로 구성된 자계 강도 조절부(240)를 예시하고 있다. 커패시터 C2(153) 및 1차 코일 L2(171)이 전력 반송파 신호의 진동 주파수와 거의 동일한 공진 주파수로 공진하고 있을 때 가변 커패시터 VC1(161)의 작은 커패시턴스(Capacitance) 변화로도 공진전압에 큰 영향을 줄 수 있다.On the other hand, the magnetic field strength adjusting unit 240 is connected to the contacts of the capacitor C2 153 and the primary coil L2 171 constituting the series resonance circuit, and is connected to the LC resonance inverter 150), it is possible to control the intensity of the electromagnetic field radiated by the primary coil L2 (171). 2 illustrates an example of a magnetic field strength adjusting unit 240 including one variable capacitor VC1 161 and a capacitor C3 162 and a diode D1 163 connected in parallel between the variable capacitor VC1 161 and the ground . A small capacitance change of the variable capacitor VC1 161 when the capacitor C2 153 and the primary coil L2 171 resonate at a resonance frequency substantially equal to the oscillation frequency of the power carrier signal also has a large influence on the resonance voltage .

다이오드 D1(163)은 외부로부터의 서지 전압 등으로 인한 회로 손상을 방지하는 보호 다이오드로서 기능할 수 있다. The diode D1 (163) can function as a protection diode for preventing circuit damage due to external surge voltage or the like.

이와 같이 본 실시예에서는 DC전원으로부터 AC전력을 생성하고 LC 공진 회로를 이용하여 증폭하기 때문에, 이상적으로는 전력 변환으로 인한 손실이 발생하지 않는다. 다만, 실제 구현시에 스위칭 소자의 내부저항으로 인해 약간의 전력 변환 손실이 발생한다.As described above, in the present embodiment, AC power is generated from the DC power source and amplified by using the LC resonance circuit, so that loss due to power conversion does not occur ideally. However, a slight power conversion loss occurs due to the internal resistance of the switching element in actual implementation.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송시스템의 집전장치의 개략적인 블록 구성도이다.4 is a schematic block diagram of a power collecting apparatus of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 집전장치(400)는 2차 코일(410), 정류회로(420), 평활회로(430) 및 부하부(440)를 포함한다.4, the current collector 400 includes a secondary coil 410, a rectifier circuit 420, a smoothing circuit 430, and a load unit 440. [

2차 코일(410)은 급전장치의 1차 코일에 의해 형성된 자계의 공진 주파수와 일치하는 공진 주파수를 갖으며, 따라서 1차 코일과 공진채널을 형성하여 집전장치 측으로부터 전력을 전송받는다.The secondary coil 410 has a resonance frequency coinciding with the resonance frequency of the magnetic field formed by the primary coil of the power supply device, so that it forms a resonance channel with the primary coil and receives power from the power collector side.

정류회로(420)는 2차 코일(410)에서 생성된 교류 전류를 직류 전류로 정류한다. 정류회로(420)는 반파 정류회로, 전파 정류회로, 브리지 정류회로, 배전압 정류회로 등 다양한 방식의 정류회로로 구성될 수 있다.The rectifying circuit 420 rectifies the alternating current generated in the secondary coil 410 to a direct current. The rectifying circuit 420 may be composed of various types of rectifying circuits such as a half-wave rectifying circuit, a full-wave rectifying circuit, a bridge rectifying circuit, and a double voltage rectifying circuit.

평활회로(430)는 정류회로(420)에서 정류된 출력전압을 평활한다. 구체적으로, 평활회로(430)는 정류회로(420)의 출력단에 병렬 연결되어, 정류회로(420)의 출력전원에 대한 평활을 수행할 수 있다.The smoothing circuit 430 smoothes the output voltage rectified by the rectifying circuit 420. Specifically, the smoothing circuit 430 may be connected in parallel to the output terminal of the rectifying circuit 420 to perform smoothing on the output power of the rectifying circuit 420.

부하부(440)는 정류된 직류 전원을 소비한다. 구체적으로, 부하부(440)는 정류회로(420) 및 평활회로(430)를 통하여 직류로 변환된 전력을 입력받으며, 전력 수신장치의 목적하는 기능을 수행한다. 구현시에 부하부(440)는 충전회로와 2차 전지를 포함할 수 있으며, 정류된 직류 전원을 이용하여 2차 전지를 충전할 수 있다. 특히, 충전회로는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성될 수 있으며, 2차 전지의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함될 수 있다.The load section 440 consumes the rectified DC power. Specifically, the load section 440 receives the DC converted power through the rectifying circuit 420 and the smoothing circuit 430, and performs a desired function of the power receiving apparatus. In implementation, the load unit 440 may include a charging circuit and a secondary battery, and the secondary battery may be charged using a rectified DC power source. In particular, the charging circuit may include a protection circuit such as an overvoltage and an overcurrent prevention circuit, a temperature sensing circuit, and the like, and may include a charge management module that collects and processes information such as the state of charge of the secondary battery.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 채널 방식의 급전장치의 개략적인 블럭구성도이다.5 is a schematic block diagram of a dual channel type power feeding device according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 예시된 듀얼 채널 방식의 급전장치(500)는 하나의 주파수 생성기(510)로부터 전력 반송파 신호를 입력받고, 전력 반송파 신호의 주파수와 일치하는 공진주파수로 공진하여 전자기장을 발생시키되, 서로 극성이 반대되는 전자기장을 발생시키는 두개의 채널(520, 530)을 갖는다. 각 채널(520, 530)은 자기 극성 조절부(521, 531), 전력 증폭기(522, 532), 스위칭 소자(523, 533), LC 공진 회로(524, 534), 자계 강도 조절부(525, 535) 및 1차 코일(526, 536)을 포함한다.5, the dual-channel power feeding device 500 receives a power carrier signal from one frequency generator 510 and resonates at a resonance frequency coinciding with the frequency of the power carrier signal to generate an electromagnetic field And has two channels 520 and 530 for generating electromagnetic fields whose polarities are opposite to each other. Each of the channels 520 and 530 includes magnetic polarity adjusting sections 521 and 531, power amplifiers 522 and 532, switching elements 523 and 533, LC resonant circuits 524 and 534, 535, and primary coils 526, 536.

자기 극성 조절부(521, 531)는 주파수 생성기(510)에서 생성된 전력 반송파 신호의 극성을 조절한다. 더 자세하게는, 입력되는 전력 반송파 신호의 극성을 그대로 유지하여 전력 증폭기(522, 532)에 전달하거나, 전력 반송파 신호의 극성을 반전시켜 전력 증폭기(522, 532)에 전달한다. 이때, 각 채널(520, 530)의 자기 극성 조절부(521, 531)의 출력에서 전력 반송파 신호는 서로 극성이 반대된다. 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 도 5에 도시된 바와 달리 자기 극성 조절부(521, 531)는 전력 증폭기(522, 532)와 스위칭 소자(523, 533) 사이에 위치할 수도 있다.The magnetic polarity adjusting units 521 and 531 adjust the polarity of the power carrier signal generated by the frequency generator 510. [ More specifically, the polarity of the input power carrier signal is maintained and transmitted to the power amplifiers 522 and 532, or the polarity of the power carrier signal is inverted and transmitted to the power amplifiers 522 and 532. At this time, the polarities of the power carrier signals at the outputs of the magnetic polarity control units 521 and 531 of the channels 520 and 530 are opposite to each other. This will be described in more detail with reference to FIG. 5, the magnetic polarity adjusting units 521 and 531 may be located between the power amplifiers 522 and 532 and the switching units 523 and 533. In this case,

도 6은 주파수 생성기의 출력 및 각 채널의 자기 극성 조절부의 출력을 도시한 도면이다.6 is a diagram showing the output of the frequency generator and the output of the magnetic polarity control unit of each channel.

주파수 생성기(510)의 출력인 전력 반송파 신호의 파형이 도 4의 (a)와 같을 때, 각 채널(520, 530)의 자기 극성 조절부(521, 531)의 출력을 살펴보자.When the waveform of the power carrier signal, which is the output of the frequency generator 510, is as shown in FIG. 4A, let us consider the outputs of the magnetic polarity control units 521 and 531 of the channels 520 and 530, respectively.

제1채널 송신부(520)의 자기 극성 조절부(521)가 전력 반송파 신호의 극성을 그대로 유지하여 전력 증폭기(522)에 전달하는 경우, 제1채널 송신부(520)의 자기 극성 조절부(521)의 출력은 도 6의 (b)와 같다. 반면, 제2채널 송신부(530)의 자기 극성 조절부(531)는 전력 반송파 신호의 극성을 반전시켜 전력 증폭기(532)에 전달하고, 이때 제2채널 송신부(530)의 자기 극성 조절부(531)의 출력은 도 6의 (c)와 같다. 이로써 각 채널 송신부(520, 530)의 1차 코일(526, 536)에서는 위상 또는 극성이 서로 반대되는 자기장이 발생하게 된다.When the magnetic polarity control unit 521 of the first channel transmitter 520 maintains the polarity of the power carrier signal and transmits it to the power amplifier 522, the magnetic polarity controller 521 of the first channel transmitter 520, (B) of Fig. The magnetic polarity controller 531 of the second channel transmitter 530 inverts the polarity of the power carrier signal and transmits the polarity of the power carrier signal to the power amplifier 532. The magnetic polarity controller 531 of the second channel transmitter 530 ) Is shown in Fig. 6 (c). As a result, magnetic fields having opposite phases or polarities are generated in the primary coils 526 and 536 of the respective channel transmission units 520 and 530.

이러한 듀얼 채널 방식의 급전장치(500)를 제1채널 송신부(520)의 1차 코일(526)과 제2채널 송신부(530)의 1차 코일(536)을 일정공간의 좌우 또는 상하에 대응되게 배치함으로써 일정한 충전 공간을 형성하는 경우에, 제1채널 송신부(520)의 1차 코일(526)에 의해 생성된 교번 자속이 제2채널 송신부(530)의 1차 코일(536)을 통과하여 순환하게 됨으로써 상호간에 자기장을 증폭하는 효과가 발생한다. 다시 말해서, 제1채널 송신부(520)에서 발생한 자기장에 의해 집전장치의 2차 코일에 유기되는 공진 전류의 방향과 제2채널 송신부(530)에서 발생한 자기장에 의해 2차 코일에 유기되는 공진 전류의 방향이 서로 일치하게 되어, 전체적으로 집전장치의 2차 코일에 유기되는 공진 전류가 보강된다.The dual-channel power feeding device 500 is connected to the primary coil 526 of the first channel transmitter 520 and the primary coil 536 of the second channel transmitter 530 in a left / The alternating magnetic flux generated by the primary coil 526 of the first channel transmitter 520 passes through the primary coil 536 of the second channel transmitter 530 and is circulated So that an effect of amplifying the magnetic field occurs between them. In other words, the direction of the resonance current induced in the secondary coil of the current collector by the magnetic field generated in the first channel transmitter 520 and the resonance current induced in the secondary coil due to the magnetic field generated in the second channel transmitter 530 And the resonance current induced in the secondary coil of the current collector as a whole is reinforced.

반면, 제1채널 송신부(520)와 제2채널 송신부(530)의 전력 반송파 신호의 극성이 동일한 경우에는 각 1차 코일(526, 536) 사이의 공간에서 발생된 자기장은 충전공간 내에서 서로 반대 극성을 띄게 되어 전력 효율을 저하시키게 된다. 다시 말해서, 제1채널 송신부(520)에서 발생한 자기장에 의해 집전장치의 2차 코일에 유기되는 공진 전류의 방향과 제2채널 송신부(530)에서 발생한 자기장에 의해 집전장치의 2차 코일에 유기되는 공진 전류의 방향이 서로 반대로 되어, 각 공진 전류는 서로 상쇄된다. 또한 도 6의 (d)와 같이, 제1채널 송신부(520)와 제2채널 송신부(530)의 전력 반송파 신호의 동기가 약간 어긋나는 경우에도 동일한 이유에서 전력 효율이 저하되는 결과를 낳게 된다. 이러한 문제로 인해 본 실시예에서는 각 채널의 전력 반송파 신호의 동기를 맞추기 위해서, 제1채널 송신부(520)의 회로와 제2채널 송신부(530)의 회로가 하나의 주파수 생성기(510)로부터 동일한 주파수의 전력 반송파 신호를 전달받도록 구성하였다.On the other hand, when the polarities of the power carrier signals of the first channel transmitter 520 and the second channel transmitter 530 are the same, the magnetic fields generated in the spaces between the primary coils 526 and 536 are mutually opposite So that the power efficiency is lowered. In other words, due to the magnetic field generated in the first channel transmitter 520, the direction of the resonant current induced in the secondary coil of the current collector and the magnetic field generated in the second channel transmitter 530 are induced in the secondary coil of the current collector The directions of the resonance currents are opposite to each other, and the resonance currents cancel each other. 6 (d), when the synchronization of the power carrier signals of the first channel transmitter 520 and the second channel transmitter 530 is slightly deviated, the power efficiency is lowered for the same reason. In order to synchronize the power carrier signals of the respective channels, the circuit of the first channel transmitter 520 and the circuit of the second channel transmitter 530 are supplied from one frequency generator 510 to the same frequency The power carrier signal of the mobile station is received.

한편, 실시예에 따라서는 두 개의 채널 송신부(520, 530) 중 어느 한 측의 주파수 생성기(510)와 전력 증폭기(522 또는 532) 사이에 인버터를 둠으로써 자기 극성 조절부(521, 531)를 대체할 수 있다.Meanwhile, according to the embodiment, by providing inverters between the frequency generator 510 and the power amplifier 522 or 532 on either one of the two channel transmission units 520 and 530, the magnetic polarity control units 521 and 531 Can be replaced.

이외에 각 채널의 구성요소의 기능은 도 1에서 대응하는 구성요소와 동일하므로 설명을 생략한다.The functions of the components of each channel are the same as those of corresponding components in FIG.

이하에서는 앞서 기술한 듀얼 채널 급전장치(500)를 이용하여 육면체 구조의 무선 충전 공간을 구축하는 방법을 예시하기로 한다.Hereinafter, a method of constructing a wireless charging space having a hexahedron structure using the dual channel feeding device 500 will be described.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템의 예시도이다.7 is a diagram illustrating an example of a space filling system using a dual channel type power feeding device according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용하여 육면체 구조의 무선 충전 공간을 구현함에 있어서, 무선 충전 공간의 마주보는 면에 듀얼 채널 급전장치에 포함된 각 채널 송신부의 1차 코일을 배치할 수 있다.As shown in FIG. 7, in implementing a wireless charging space having a hexahedron structure using a dual channel type power feeding device, the primary coil of each channel transmitter included in the dual channel power feeding device, Can be arranged.

특히, 3조의 듀얼 채널 급전장치를 이용하여, 육면체 구조의 공간의 좌우측면, 앞뒷면 및 상하면에 각 채널 송신부의 1차 코일을 배치하는 것이 전력전송 효율 측면에서 바람직하다. 다시 말해, 이러한 방식으로 3조의 듀얼 채널 방식의 급전장치를 배치하여 무선 충전 공간을 구축할 경우, 집전측 코일(2차 코일)이 3조의 급전측 코일(1차 코일) 모두와 수직을 이룰 수는 없으므로, 무선 충전 공간 내의 급전측 코일과 집전측 코일 간의 상대적 위치(각도)가 전력전송 효율에 미치는 영향을 줄일 수 있다.Particularly, it is preferable from the viewpoint of power transmission efficiency to arrange the primary coils of the respective channel transmitters on the left and right sides, the front and back sides, and the upper and lower sides of the cubic space using three sets of dual channel feed devices. In other words, when three pairs of dual-channel power supply devices are arranged in this manner to construct a wireless charging space, the current collecting coil (secondary coil) can be perpendicular to all three sets of the power supply side coils The influence of the relative position (angle) between the power supply side coil and the power supply side coil in the wireless charging space on the power transmission efficiency can be reduced.

한편, 급전측 코일과 집전측 코일 간에 전력전송이 일어나기 위해서는, 에너지의 방사에 기여하지 않고 에너지를 급전측 코일 주변에 축적하는 전자계 성분이 우위인 영역(근방계: Near Field)에 집전측 코일을 둘 필요가 있다. On the other hand, in order for electric power transmission to occur between the power supply side coil and the current collecting coil, a current collecting coil is required in a region where the electromagnetic field component that accumulates the energy in the vicinity of the power supply side coil It is necessary to put it.

따라서, 하나의 듀얼 채널 방식의 급전장치의 제1채널 송신부의 1차 코일과 제2채널 송신부의 1차 코일 간의 거리 즉, 마주보는 면에 배치된 각 1차 코일 간의 거리는 무선 충전 공간의 중앙부분에 각 채널의 무선 전력 신호의 수신 영역이 중첩되도록 결정하는 것이 바람직하다. 다시 말해 중앙부근에 무선전력전송이 일어나지 않는 음영 영역이 존재하는 것을 피하기 위해 각 1차 코일 간의 거리를 조절할 필요가 있다.Therefore, the distance between the primary coil of the first channel transmitter of the one dual channel type power feeding device and the primary coil of the second channel transmitter, that is, the distance between the primary coils disposed on the facing surface, It is preferable that the reception areas of the wireless power signals of the respective channels overlap with each other. In other words, it is necessary to adjust the distance between the primary coils in order to avoid the presence of a shaded region in which wireless power transmission does not occur in the vicinity of the center.

특히, 어느 한 채널의 근방계에 다른 채널의 1차 코일이 위치하도록 거리가 조절된 경우에, 어느 한 채널의 1차 코일에 의해 유도된 자속이 대응되는 다른 채널의 2차 코일을 통과하여 순환하게 되어 전체적으로 자기장을 증폭하는 효과가 발생한다. 다시 말해서, 제1채널에서 발생한 자기장에 의해 2차 코일에 유기되는 공진 전류의 방향과 제2채널에서 발생한 자기장에 의해 2차 코일에 유기되는 공진 전류의 방향이 서로 일치하게 되어, 전체적으로 2차 코일에 유기되는 공진 전류가 보강된다.Particularly, when the distance is adjusted so that the primary coil of another channel is located in the vicinity of one of the channels, the magnetic flux induced by the primary coil of one of the channels passes through the secondary coil of the corresponding other channel, So that the effect of amplifying the magnetic field as a whole occurs. In other words, the direction of the resonance current induced in the secondary coil by the magnetic field generated in the first channel and the direction of the resonance current induced in the secondary coil by the magnetic field generated in the second channel coincide with each other, The resonance current induced in the resonator is reinforced.

한편, 앞서 살펴본 바와 같이 본 실시예에 이용되는 듀얼 채널 방식의 급전장치는 자계 강도 조절부를 통해 1차 코일의 전자기장의 강도를 조절할 수 있고, 조절된 전자기장의 강도에 상응하여 각 채널의 근방계의 범위가 조절된다. 따라서 카페나 사무실, 거실 등과 같이 고정된 공간에 무선충전 공간 시스템을 구축함에 있어서, 이러한 근방계의 범위 조절을 통해 각 채널 송신부의 1차 코일의 위치를 이동하지 않더라도 각 채널 송신부의 근방계가 서로 일정 부분 중첩되도록 구축하거나, 제1채널 송신부의 근방계에 상기 제2채널 송신부의 1차 코일이 위치하도록 구축하는 것이 가능하다. 다시 말해, 무선충전 공간의 크기에 대응하여 각 채널 송신부의 근방계를 조절함으로써 효율적인 무선충전 공간을 구축할 수 있다.As described above, the dual-channel power feeding device used in the present embodiment can adjust the intensity of the electromagnetic field of the primary coil through the magnetic field strength adjusting unit, and adjusts the intensity of the electromagnetic field of the vicinity of each channel The range is adjusted. Therefore, in establishing a wireless charging space system in a fixed space such as a café, an office, a living room, etc., the vicinity of each channel transmitter is not constant even if the position of the primary coil of each channel transmitter is not moved It is possible to construct such that the first coil of the second channel transmitter is located in the vicinity of the first channel transmitter. In other words, it is possible to construct an efficient wireless charging space by adjusting the vicinity of each channel transmitter corresponding to the size of the wireless charging space.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 급전장치 110: 주파수 생성기
120: 자기 극성 조절부 130: 전력 증폭기
140: 스위칭 소자 150: LC 공진형 인버터
160: 자계 강도 조절부 170: 1차 코일
400: 집전장치 410: 2차 코일
420: 정류회로 430: 평활회로
440: 부하부
500: 듀얼 채널 방식의 집전장치 510: 주파수 생성기
520: 제1채널 송신부 521: 자기 극성 조절부
522: 전력 증폭기 523: 스위칭 소자
524: LC 공진형 인버터 525: 자계 강도 조절부
526: 1차 코일 530: 제2채널 송신부
531: 자기 극성 조절부 532: 전력 증폭기
533: 스위칭 소자 534: LC 공진형 인버터
535: 자계 강도 조절부 536: 1차 코일100: Feeder 110: Frequency generator
120: Magnetic polarity controller 130: Power amplifier
140: Switching element 150: LC resonance inverter
160: magnetic field intensity adjuster 170: primary coil
400: current collector 410: secondary coil
420: rectification circuit 430: smoothing circuit
440:
500: dual channel type current collector 510: frequency generator
520: first channel transmitter 521: magnetic polarity controller
522: Power amplifier 523: Switching element
524: LC resonance type inverter 525: magnetic field intensity adjusting section
526: Primary coil 530: Second channel transmitter
531: magnetic polarity control unit 532: power amplifier
533: switching element 534: LC resonance inverter
535: magnetic field intensity adjuster 536: primary coil

Claims (23)

진동하는 전력 반송파 신호를 발생시키는 주파수 생성기;
상기 전력 반송파 신호에 따라 ON-OFF 스위치로서 동작하는 스위칭 소자;
소정의 공진 주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 1차 코일; 및
상기 스위칭 소자의 스위칭 동작의 결과에 따라 DC 전원으로부터 AC 전력을 생성하고, 생성된 AC 전력을 상기 1차 코일과 결합된 LC 공진 회로를 통해 고압으로 증폭하는 LC 공진형 인버터; 및
상기 LC 공진 회로의 임피던스를 변화시켜 상기 1차 코일에 의해 발생되는 전자기장의 강도를 조절하는 자계 강도 조절부
를 포함하되,
상기 자계 강도 조절부는,
상기 LC 공진형 인버터와 상기 1차 코일 간의 접점에 일측이 연결된 가변의 제1 커패시터;
상기 제1 커패시터의 타측과 접지 사이에 연결된 제2 커패시터; 및
캐소드가 상기 제1 커패시터의 타측과 연결되고 애노드가 접지에 연결된 제1 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치.A frequency generator for generating a vibrating power carrier signal;
A switching device operating as an ON-OFF switch in accordance with the power carrier signal;
A primary coil generating an electromagnetic field oscillating at a predetermined resonance frequency; And
An LC resonant inverter for generating AC power from a DC power source in accordance with the switching operation of the switching element and for amplifying the generated AC power to a high voltage through an LC resonant circuit coupled to the primary coil; And
A magnetic field intensity adjusting unit for adjusting an intensity of an electromagnetic field generated by the primary coil by changing an impedance of the LC resonance circuit,
, ≪ / RTI &
Wherein the magnetic field strength adjusting unit comprises:
A variable first capacitor connected at one end to a contact between the LC resonant inverter and the primary coil;
A second capacitor connected between the other side of the first capacitor and the ground; And
And a cathode connected to the other side of the first capacitor and the anode connected to the ground. 제1항에 있어서,
상기 1차 코일에 의해 발생되는 전자기장의 공진 주파수는 상기 전력 반송파 신호의 진동 주파수와 일치하는 것을 특징으로 하는 급전장치.The method according to claim 1,
Wherein the resonance frequency of the electromagnetic field generated by the primary coincides with the vibration frequency of the power carrier signal. 제1항에 있어서,
상기 LC 공진형 인버터는,
일측이 상기 DC 전원에 연결되고 타측이 상기 스위칭 소자를 통해 접지에 연결된 제1 인덕터 및 상기 제1 인덕터와 상기 스위칭 소자 간의 접점에 연결된 제3 커패시터를 포함하되,
상기 제3 커패시터는 상기 1차 코일과 직렬로 연결되어 상기 LC 공진 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 급전장치.The method according to claim 1,
In the LC resonant inverter,
A first inductor having one side connected to the DC power source and the other side connected to the ground through the switching element and a third capacitor connected to a contact point between the first inductor and the switching element,
And the third capacitor is connected in series with the primary coil to constitute the LC resonance circuit. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스위칭 소자는 BJT, MOSFET 또는 MESFET 중 어느 하나의 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 급전장치.The method according to claim 1,
Wherein the switching element is any one of a BJT, a MOSFET, and a MESFET. 제1항에 있어서,
상기 스위칭 소자에 인가되는 전력 반송파 신호의 신호 레벨을 조절하는 전력 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치.The method according to claim 1,
And a power amplifier for adjusting a signal level of a power carrier signal applied to the switching element. 제1항에 있어서,
상기 스위칭 소자에 인가되는 전력 반송파 신호의 위상을 반전시켜 상기 1차 코일에 의해 발생하는 전자기장의 극성을 제어하는 자기 극성 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치.The method according to claim 1,
Further comprising a magnetic polarity control unit for controlling a polarity of an electromagnetic field generated by the primary coil by inverting a phase of a power carrier signal applied to the switching device. 진동하는 전력 반송파 신호를 발생시키는 주파수 생성기; 및
상기 주파수 생성기로부터 서로 다른 위상의 전력 반송파 신호를 입력받아 서로 동일한 공진 주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 제1 채널 송신부와 제2 채널 송신부를 포함하되,
상기 제1 채널 송신부 및 상기 제2 채널 송신부는 각각,
상기 전력 반송파 신호에 따라 ON-OFF 스위치로서 동작하는 스위칭 소자;
소정의 공진 주파수로 진동하는 전자기장을 발생시키는 1차 코일; 및
상기 스위칭 소자의 스위칭 동작의 결과에 따라 DC 전원으로부터 AC 전력을 생성하여, 생성된 AC 전력을 상기 1차 코일과 결합된 LC 공진 회로를 통해 고압으로 증폭하는 LC 공진형 인버터를 포함하고,
상기 제1 채널 송신부의 1차 코일과 상기 제2 채널 송신부의 1차 코일은 집전코일에 대해 서로 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.A frequency generator for generating a vibrating power carrier signal; And
A first channel transmitter and a second channel transmitter for receiving power carrier signals of different phases from the frequency generator and generating an electromagnetic field oscillating at the same resonance frequency,
Wherein the first channel transmitter and the second channel transmitter respectively comprise:
A switching device operating as an ON-OFF switch in accordance with the power carrier signal;
A primary coil generating an electromagnetic field oscillating at a predetermined resonance frequency; And
And an LC resonant inverter for generating AC power from the DC power supply according to a result of the switching operation of the switching element and amplifying the generated AC power at a high voltage through an LC resonance circuit coupled with the primary coil,
Wherein the primary coil of the first channel transmitter and the primary coil of the second channel transmitter are located opposite to each other with respect to the current collecting coil. 제10항에 있어서,
상기 1차 코일에 의해 발생되는 전자기장의 공진 주파수는 상기 전력 반송파 신호의 진동 주파수와 일치하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.11. The method of claim 10,
Wherein the resonance frequency of the electromagnetic field generated by the primary coincides with the oscillation frequency of the power carrier signal. 제10항에 있어서,
상기 LC 공진형 인버터는,
상기 DC 전원에 일측이 연결되고 타측이 상기 스위칭 소자를 통해 접지에 연결된 제1 인덕터 및 상기 제1 인덕터와 상기 스위칭 소자 간의 접점에 연결된 제1 커패시터를 포함하되,
상기 제1 커패시터는 상기 1차 코일과 직렬로 연결되어 상기 LC 공진 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.11. The method of claim 10,
In the LC resonant inverter,
A first inductor having one side connected to the DC power source and the other side connected to the ground through the switching element and a first capacitor connected to a contact point between the first inductor and the switching element,
Wherein the first capacitor is connected in series with the primary coil to constitute the LC resonance circuit. 제12항에 있어서,
상기 LC 공진 회로의 임피던스를 변화시켜 상기 1차 코일에 의해 발생되는 전자기장의 강도를 조절하는 자계 강도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.13. The method of claim 12,
And a magnetic field strength adjusting unit for adjusting an intensity of an electromagnetic field generated by the primary coil by changing an impedance of the LC resonant circuit. 제13항에 있어서,
상기 자계 강도 조절부는,
상기 제1 커패시터와 상기 1차 코일 간의 접점에 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.14. The method of claim 13,
Wherein the magnetic field strength adjusting unit comprises:
And the second coil is connected to a contact point between the first capacitor and the primary coil. 제14항에 있어서,
상기 자계 강도 조절부는,
상기 제1 커패시터와 1차 코일 간의 접점에 일측이 연결된 가변의 제2 커패시터;
상기 제2 커패시터의 타측과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터; 및
캐소드가 상기 제2 커패시터의 타측과 연결되고 애노드가 접지에 연결된 제1 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.15. The method of claim 14,
Wherein the magnetic field strength adjusting unit comprises:
A variable second capacitor connected at one end to a contact point between the first capacitor and the primary coil;
A third capacitor connected between the other side of the second capacitor and ground; And
And a cathode connected to the other side of the second capacitor and having an anode connected to the ground. 제10항에 있어서,
상기 스위칭 소자에 인가되는 전력 반송파 신호의 신호 레벨을 조절하는 전력 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.11. The method of claim 10,
And a power amplifier for adjusting a signal level of a power carrier signal applied to the switching device. 제10항에 있어서,
상기 제1채널 송신부는
상기 스위칭 소자에 인가되는 전력 반송파 신호의 위상을 반전시켜 상기 1차 코일에 의해 발생하는 전자기장의 극성을 제어하는 자기 극성 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치.11. The method of claim 10,
The first channel transmitter
Further comprising a magnetic polarity control unit for controlling a polarity of an electromagnetic field generated by the primary coil by inverting a phase of a power carrier signal applied to the switching device. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른, 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템에 있어서,
충전 공간의 좌우측면, 앞뒷면 또는 상하면 중 적어도 어느 하나의 쌍에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치가 위치하되,
마주보는 면들 중 어느 한 면에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치의 제1채널 송신부의 1차 코일이 배치되고, 상기 한 면에 대응되는 다른 면에 제2채널 송신부의 1차 코일이 배치된 것
을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템.17. A space filling system using a dual channel type power feeding device according to any one of claims 10 to 17,
The dual channel type power feeding device is located on at least one pair of left and right sides, front and back sides, and upper side of the charging space,
A primary coil of the first channel transmitter of the dual channel type power feeding device is disposed on one of the opposite surfaces and a primary coil of the second channel transmitter is arranged on the other surface corresponding to the one surface
And a space-filling system using the dual-channel power supply device. 제18항에 있어서,
상기 듀얼 채널 방식의 급전장치는,
상기 제1채널 송신부의 근방계(Near Field)와 상기 제2채널 송신부의 근방계가 서로 일정 부분 중첩되도록 배치된 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템.19. The method of claim 18,
In the dual channel type power feeding device,
Wherein a near field of the first channel transmitting unit and a nearby channel of the second channel transmitting unit are arranged so as to be overlapped with each other to a certain extent. 제18항에 있어서,
상기 듀얼 채널 방식의 급전장치는,
상기 제1채널 송신부의 근방계에 상기 제2채널 송신부의 1차 코일이 위치하도록 배치된 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템.19. The method of claim 18,
In the dual channel type power feeding device,
And the primary coil of the second channel transmitter is located in the vicinity of the first channel transmitter. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른, 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용하여 고정된 공간에 공간 충전 시스템을 구축하는 방법에 있어서,
상기 고정된 공간의 좌우측면, 앞뒷면 또는 상하면 중 적어도 어느 하나의 쌍에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치를 배치하되,
마주보는 면들 중 어느 한 면에 상기 듀얼 채널 방식의 급전장치의 제1채널 송신부의 1차 코일을 배치하고, 상기 한 면에 대응되는 다른 면에 제2채널 송신부의 1차 코일이 배치하는 것
을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템의 구축 방법.16. A method for establishing a space filling system in a fixed space using a dual channel type power feeding device according to any one of claims 13 to 15,
Wherein the dual channel type power feeding device is disposed on at least one pair of left and right sides, front and back sides, and upper side of the fixed space,
The primary coil of the first channel transmitter of the dual channel type power feeding device is disposed on one of the opposite surfaces and the primary coil of the second channel transmitter is arranged on the other surface corresponding to the one surface
Wherein the power supply device is a dual channel type power supply device. 제21항에 있어서,
상기 듀얼채널 방식의 급전 장치의 각 채널 송신부에 포함된 자계 강도 조절부를 통해 상기 각 채널 송신부의 근방계의 범위를 조절하여, 상기 제1채널 송신부의 근방계와 상기 제2채널 송신부의 근방계가 서로 일정 부분 중첩되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템의 구축 방법.22. The method of claim 21,
The range of the vicinity of each of the channel transmitters is adjusted through a magnetic field strength adjusting unit included in each channel transmitter of the dual channel type power feeding device so that the vicinity of the first channel transmitter and the vicinity of the second channel transmitter Wherein the control unit controls the power supply unit so that the power supply unit is overlapped with the power supply unit. 제21항에 있어서,
상기 듀얼채널 방식의 급전 장치의 제1채널 송신부에 포함된 자계 강도 조절부를 통해 상기 제1채널 송신부의 근방계의 범위를 조절하여, 상기 제1채널 송신부의 근방계에 상기 제2채널 송신부의 1차 코일이 위치하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 채널 방식의 급전장치를 이용한 공간 충전 시스템의 구축 방법.22. The method of claim 21,
The range of the vicinity of the first channel transmitter is adjusted through a magnetic field strength adjusting unit included in the first channel transmitter of the dual channel type power feeding device to adjust the range of the vicinity of the first channel transmitter to 1 Wherein the control unit controls the second coil to position the first coil and the second coil.
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