KR101489743B1 - Wireless charger capable of auto positioning and charge method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 충전기 및 그를 이용한 충전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전의 편의성을 보다 향상시킨 자동 위치조정 무선 충전기 및 그를 이용한 충전 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a wireless charger and a charging method using the same, and more particularly, to an automatic positioning wireless charger with improved charging convenience and a charging method using the same.
통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉단자가 구성되어 있고, 두 접촉단자를 서로 접속시켜 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다. 그러나 이와 같이 접촉단자가 외부에 돌출되면, 미관상 좋지 않고 접촉단자가 외부의 이물질에 오염되어 접촉상태가 쉽게 불량해지는 문제점이 있다.Typically, the charging device and the battery each have a separate contact terminal on the outside, and the two contact terminals are connected to each other to electrically connect the charging device and the battery. However, if the contact terminal protrudes to the outside as described above, there is a problem that the appearance is not good and the contact terminal is contaminated with foreign matter and the contact state is easily deteriorated.
또한, 사용자의 부주의로 배터리에 단락이 발생하거나 습기에 노출되면, 충전 에너지가 쉽게 소실될 수 있다.Further, when a short circuit occurs to the battery due to carelessness of the user or exposure to moisture, the charging energy can be easily lost.
이러한 접촉식 충전 방식의 문제점을 해결하기 위하여, 충전장치와 배터리를 비접촉 방식으로 충전하는 무선 충전 기술이 제안되었다.In order to solve the problem of the contact type charging method, a wireless charging technique for charging the charging device and the battery in a non-contact manner has been proposed.
무선 충전 기술(wireless charging technology)은 전원 코드나 충전용 커넥터를 사용하지 않고 무선으로 배터리의 충전에 필요한 전력을 전송하는 기술이다. 종래에는 전동 칫솔이나 가정용 무선 전화, 전동 공구 등의 한정적인 용도에 머물고 있었다.Wireless charging technology is a technology that transmits the power required to charge a battery wirelessly without using a power cord or a charging connector. Conventionally, the electric toothbrush has been used for a limited use of electric toothbrushes, home wireless telephones, power tools, and the like.
그러나, 최근 스마트폰 시장의 폭발적인 증가와 더불어, 무선 충전 기술의 이용 확대가 가속화되고 있다. However, with the explosion of the smartphone market in recent years, the use of wireless charging technology is accelerating.
스마트폰은 사용자가 풍부한 콘텐츠와 멀티미디어를 언제든지 자유롭게 즐길 수 있는 반면, 배터리 용량의 제약으로 사용시간이 짧은 한계가 있다. 스마트폰 시장에서의 무선충전기술은 무선충전대응 스마트폰이 등장 한 것을 계기로 상황이 크게 바뀌었으며, 최근에는 휴대폰 및 스마트폰을 무선으로 충전하는 것을 목적으로 무선 충전 모듈을 탑재하는 제품들이 국내외에서 잇따라 발표되고 있다.While smartphones allow users to enjoy rich contents and multimedia freely at any time, there is a short usage time because of battery capacity limitation. The wireless charging technology in the smartphone market has changed greatly due to the emergence of a smartphone for wireless charging. In recent years, products equipped with a wireless charging module for wireless charging of mobile phones and smart phones It is announced sequentially.
비접촉 방식의 표준 규격의 확대채용을 목표로 하는 WPC (WPC: Wireless Power Consoritum)가 5W 이하 출력의 기기를 대상으로 한 최초의 표준 사양을 발표한 이후, 이 단체에 가입하는 업체들이 계속해서 늘어나고 있다. 스마트폰 채용으로 시장이 확대되고 있는 무선 충전 기술은 향후 디지털 카메라, 태블릿 PC, 모니터, 디지털 TV 등 출력이 큰 기기로 채용이 확대될 전망이다.Since the announcement of the first standard specification for WPC (WPC: Wireless Power Consoritum) devices with output of less than 5W, which aims to expand the standard of non-contact type, the number of companies joining this group continues to increase . The wireless charging technology, which is expanding into the market with the adoption of smartphones, is expected to be adopted as a device with large output such as digital cameras, tablet PCs, monitors and digital TVs.
이러한 무선 충전을 가능하게 하는 여러 기술 중에서 제품화, 실용화의 측면에서 우수한 것이 전자기 유도 방식이다.Of the various technologies that enable such wireless charging, the electromagnetic induction method is superior in terms of commercialization and practical use.
전자기 유도 방식은 여러 번 감은 코일 사이에서 발생하는 전자기적인 에너지 결합을 이용한다.The electromagnetic induction method utilizes electromagnetic energy coupling that occurs between coils wound several times.
이는 AC 또는 고주파 전류가 흐르는 코일에 의해 발생한 자기장이 인접한 코일의 출력 단자에 기전력을 발생한다는 패러데이 법칙에 기반한 것이다. 무선 충전 수신모듈을 장착한 일반 휴대폰, 스마트폰, 디지털카메라, 태블릿 PC, 모니터, 노트북 등이 무선충전 송신모듈이 구성된 무선 충전기의 충전면(charging surface) 위에 놓이면 충전을 담당하는 아날로그 회로와 전력회로, 제어 회로, 정류회로, 충전회로 등이 동작하여 기기 내에 장착된 배터리를 충전하게 된다.This is based on Faraday's Law that a magnetic field generated by a coil through which an AC or high frequency current flows generates an electromotive force at the output terminal of an adjacent coil. When a general mobile phone, a smart phone, a digital camera, a tablet PC, a monitor, and a notebook equipped with a wireless charging and receiving module is placed on a charging surface of a wireless charger having a wireless charging transmission module, , A control circuit, a rectifying circuit, a charging circuit, and the like are operated to charge the battery mounted in the device.
이러한 구성에서는 무선충전기의 충전면 바로 아래 위치한 송신 코일 위치에 따라 충전 효율을 결정하는 주요 변수가 된다.In such a configuration, it is a main variable for determining the charging efficiency according to the position of the transmitting coil located immediately below the charging surface of the wireless charger.
그러나, 종래기술에 따르면 무선충전기의 송신 코일과 충전하고자 하는 기기의 수신 코일간의 위치가 정확히 맞추어지지 않는 경우 충전이 불가능한 문제점이 있었다.However, according to the related art, there is a problem that when the position between the transmission coil of the wireless charger and the reception coil of the device to be charged can not be precisely matched, charging can not be performed.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 충전 하고자 하는 휴대 단말을 자동 위치조정 무선충전기 상에 고정한 이후에 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부를 이동시켜 송전 코일과 수전 코일이 정렬되도록 하여, 송전 코일과 수전 코일이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 조정하여, 충전을 위하여 휴대 단말을 다시 이동시킬 필요가 없도록 하여 사용자가 보다 용이하게 휴대 단말의 충전이 가능하도록 하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide an automatic positioning wireless charger in which a transmission coil part of an automatic positioning wireless charger is moved after a portable terminal to be charged is fixed on an automatic positioning wireless charger, Thus, it is unnecessary to move the portable terminal again for charging by adjusting the transmission coil and the receiving coil so as to find a point where the electromagnetic induction can be optimized, so that the user can more easily charge the portable terminal.
또한, 본 발명은 모터 방식이 아닌 유압 실린더 또는 가스 실린더 방식을 이용해 송전 코일부를 이동하도록 하여 진동을 최소화함으로써, 보다 정밀하게 송전 코일과 수전 코일이 정렬되도록 하여 충전 효율을 향상시키고자 한다.In addition, the present invention minimizes vibration by moving a transmission coil part by using a hydraulic cylinder or a gas cylinder system instead of a motor type, thereby more precisely aligning the power transmission coil and the power reception coil to improve the charging efficiency.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는, 전자기 유도 현상에 의해 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시키는 송전 코일을 포함하는 송전 코일부; 상기 송전 코일에 전류를 인가하는 송전 회로부; 상기 송전 코일부의 위치를 이동시키는 실린더부; 및 상기 송전 코일에 인가되는 전압의 변화를 이용해 상기 송전 코일과 상기 수전 코일의 정렬 여부를 판단하고, 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 송전 코일과 상기 수전 코일이 정렬된 것으로 판단하여 상기 실린더부의 위치 이동을 정지시키는 제어부;를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic position control wireless charger including: a transmission coil part including a transmission coil that generates an induction current in a power reception coil of a portable terminal by electromagnetic induction; A transmission circuit unit for applying a current to the transmission coil; A cylinder part for moving the position of the transmission coil part; And determining whether or not the power transmission coil and the power reception coil are aligned using a change in a voltage applied to the power transmission coil, determining that the power transmission coil and the power reception coil are aligned when a voltage applied to the power transmission coil decreases, And a control unit for stopping the movement of the cylinder unit.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 실린더부를 제어하여 상기 송전 코일부를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시킨다.According to another embodiment of the present invention, the control unit controls the cylinder unit to move the transmission coil part, thereby positioning the transmission coil at a position corresponding to the power reception coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 실린더부로부터 상기 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 송전 코일부가 편심회전하도록 하는 동력 전달부;를 더 포함하여 구성된다.According to another embodiment of the present invention, there is further provided a power transmitting portion for transmitting power from the cylinder portion to the transmission coil portion to cause the transmission coil portion to rotate eccentrically.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 송전 코일부는 복수개가 구비되고, 상기 제어부는 상기 복수개의 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 실린더부를 정지시킨다.According to another embodiment of the present invention, a plurality of transmission coil portions are provided, and the control portion controls the voltage applied to the transmission coil by arranging the transmission coils included in any one of the plurality of transmission coils, The cylinder portion is stopped.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 복수개의 송전 코일부는 송전 코일을 포함하는 제1 송전 코일부와, 송전 코일을 포함하는 제2 송전 코일부로 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the plurality of transmission coil portions are composed of a first transmission coil portion including a transmission coil and a second transmission coil portion including a transmission coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 송전 코일부와 상기 제2 송전 코일부는, 상기 실린더부에 의해 동시에 위치가 이동한다.According to another embodiment of the present invention, the first transmission coil portion and the second transmission coil portion are simultaneously moved by the cylinder portion.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 실린더부는 펌프; 및 상기 펌프로부터 압력을 인가받아 상기 동력 전달부를 구동시키는 실린더;를 포함하고, 상기 실린더는 유압 실린더 또는 가스 실린더로 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the cylinder portion includes a pump; And a cylinder which receives pressure from the pump and drives the power transmission unit, wherein the cylinder may be a hydraulic cylinder or a gas cylinder.
상기 송전 코일부의 위치를 수평 이동시키는 스크류;를 더 포함하여 구성되고, 상기 송전 코일부는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 스크류 상에서 수평 이동하여, 상기 송전 코일이 상기 수전 코일과 정렬된다.And a screw for horizontally moving the position of the transmission coil part. The transmission coil part horizontally moves on the screw under the control of the control part, and the transmission coil is aligned with the power reception coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 송전 코일은 상기 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the power transmission coil is configured to be geometrically symmetrical with the power reception coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 휴대 단말을 고정하는 고정 자석을 포함하는 휴대 단말 안착부; 및 상기 휴대 단말의 상부를 덮는 덮개부;를 더 포함하여 구성된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a portable terminal comprising: a portable terminal seating part including a stationary magnet for fixing the portable terminal; And a lid covering the upper portion of the mobile terminal.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 자동 위치조정 무선충전기는 차량에 실내에 매립된 일체형으로 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the automatic positioning wireless charger is integrally embedded in a vehicle.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 자동 위치조정 무선충전기는 차량에 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성된다.According to another embodiment of the present invention, the automatic positioning wireless charger is configured as a portable device capable of being detachably attached to a vehicle.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법은, 송전 회로부가 송전 코일부에 포함된 송전 코일에 전류를 인가하여 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시키는 제1 단계; 제어부가 상기 송전 코일부의 위치를 이동시키는 실린더부를 제어하여, 상기 송전 코일에 인가되는 전압의 변화를 이용해 상기 송전 코일과 상기 수전 코일의 정렬 여부를 판단하고, 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 송전 코일과 상기 수전 코일이 정렬된 것으로 판단하여 상기 실린더부의 위치 이동을 정지시키는 제2 단계; 제어부가 상기 송전 회로부가 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 제어하는 제3 단계;를 포함한다.The charging method using the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention includes a first step of generating currents to the power receiving coils of the portable terminal by applying currents to the power transmission coils included in the power transmission unit, The control unit controls the cylinder unit that moves the position of the transmission coil unit to determine whether the power transmission coil and the power reception coil are aligned using a change in the voltage applied to the power transmission coil, A second step of stopping the movement of the cylinder part by determining that the power transmission coil and the power reception coil are aligned; And a control unit controlling the transmission circuit unit to apply a current to the power transmission coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 상기 제어부가 상기 실린더부를 제어하여 상기 송전 코일부의 위치를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시킨다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, the control unit controls the cylinder unit to move the position of the transmission coil unit, thereby positioning the transmission coil at a position corresponding to the power reception coil.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 동력 전달부가 상기 실린더부로부터 상기 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 송전 코일부가 편심회전하며 이동한다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, the power transmission portion transmits power from the cylinder portion to the transmission coil portion, and the transmission coil portion moves while rotating eccentrically.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 복수개의 상기 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면, 상기 제어부가 상기 실린더부를 정지시킨다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, when the voltage applied to the power transmission coil by the power transmission coils included in any one of the plurality of power transmission coils is aligned with the power reception coil, The cylinder portion is stopped.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단계는 상기 송전 코일부가 직선운동하여 상기 코일이 상기 수전 코일과 정렬된다.According to another embodiment of the present invention, in the second step, the power transmission coil portion linearly moves and the coil is aligned with the power reception coil.
본 발명에 따르면 충전하고자 하는 휴대 단말을 자동 위치조정 무선충전기 상에 고정한 이후에 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부를 이동시켜 송전 코일과 수전 코일이 정렬되도록 하여, 충전을 위하여 휴대 단말을 다시 이동시킬 필요가 없이 사용자가 보다 용이하게 휴대 단말의 충전이 가능하도록 할 수 있으다.According to the present invention, after the portable terminal to be charged is fixed on the automatic positioning wireless charger, the transmission coil part of the automatic positioning wireless charger is moved so that the transmission coil and the receiving coils are aligned and the portable terminal is moved again So that the user can more easily charge the portable terminal.
또한, 본 발명에 따르면 송전 코일과 수전 코일이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 조정하여 충전 효율을 보다 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to further improve the charging efficiency by adjusting the power transmission coil and the power reception coil so as to find a point at which optimum electromagnetic induction is possible.
또한, 본 발명에 따르면 모터 방식이 아닌 유압 실린더 또는 가스 실린더 방식을 이용해 송전 코일부를 이동하도록 하여 진동을 최소화함으로써, 보다 정밀하게 송전 코일과 수전 코일이 정렬되도록 하여 충전 효율을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, the transmission coil part is moved by using a hydraulic cylinder or a gas cylinder method, not a motor type, so that vibration is minimized, so that the power transmission coil and the power reception coil can be aligned more precisely and charging efficiency can be improved.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 내부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 내부를 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 송전 코일부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부의 위치 이동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 보호 커버를 부착한 외관을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시에에 따른 자동 위치조정 무선충전기에 휴대 단말을 장착한 후를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 차량 장착 방법을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 도면이다.1 is a block diagram of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating the inside of the automatic positioning wireless charger according to the embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing the interior of the automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing an appearance of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a transmission coil unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a method of moving a transmission coil unit of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing an appearance of a self-aligning wireless charger according to an embodiment of the present invention with a protective cover attached thereto.
FIG. 8 is a view showing a portable terminal mounted on an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are views showing a vehicle mounting method of the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing an appearance of an automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean a size actually applied.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 내부를 도시한 사시도이다. FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic positioning wireless charger according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating an interior of the automatic positioning wireless charger according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 구성을 설명하기로 한다.The construction of the automatic positioning wireless charger according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2. FIG.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는 제어부(110), 실린더부(120), 송전 코일부(130) 및 송전 회로부(140)를 포함하여 구성된다.1, the automatic position control wireless charger according to an embodiment of the present invention includes a
송전 코일부(130)는 송전 코일을 포함하여 구성된다.The
상기 송전 코일은 전자기 유도 현상에 의해 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시킨다.The power transmission coil generates an induced current in the power reception coil of the portable terminal by the electromagnetic induction phenomenon.
송전 코일은 송전 코일부(130)의 내부에 구비되며, 그 형태는 원형 코일 또는 나선형 코일로 형성되거나, 사각형 코일, 지그재그형 코일 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.The power transmission coil is provided inside the power
또한, 상기 송전 코일(131)은 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성되는 것이 바람직하다.The
도 2에 도시된 바와 같이 실린더부(120)는 송전 코일부(130)에 연결되어 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시킨다.2, the
이때, 상기 실린더부(120)는 펌프 및 상기 펌프로부터 압력을 인가 받아 상기 동력 전달부를 구동시키는 실린더를 포함하여 구성되어, 동력 전달부(121)를 통해 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시키도록 구성될 수 있다.The
제어부(110)는 상기 송전 코일부(130)의 송전 코일이 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일과 정렬되도록, 상기 실린더부(120)를 제어하여 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시킨다.The
보다 상세하게 설명하면, 제어부(110)는 상기 송전 코일과 상기 수전 코일과 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면, 상기 실린더부(120)가 정지하도록 제어한다.More specifically, the
그에 따라, 송전 코일부(130)의 송전 코일과 휴대 단말의 수전 코일이 대응되는 최적의 위치에 위치한다.Accordingly, the power transmission coil of the
한편, 상기 제어부(110)는 상기 송전 코일부(130)를 편심회전 또는 직선운동 하도록 하여 송전 코일이 수전 코일과 정렬되도록 한다.Meanwhile, the
송전 회로부(140)는 상기 송전 코일에 전류를 인가한다. 이때, 송전 회로부(140)는 상기 송전 코일이 상기 수전 코일과 정렬되면 제어부(110)의 제어에 의해 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 구성될 수 있다.The power
이와 같이 송전 코일과 수전 코일이 정렬되어 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 실린더부(120)가 정지되도록 구성하면 충전이 되는 시점에 실린더부(120)가 동작을 중지하여 위치가 고정되므로, 충전 하고자 하는 휴대 단말을 자동 위치조정 무선충전기 상에 고정한 이후에 충전을 위하여 사용자가 다시 휴대 단말을 이동시킬 필요가 없으며, 송전 코일과 수전 코일이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 자동으로 조정이 가능하므로 보다 높은 충전 효율을 기대할 수 있다.
If the power supply coil and the power reception coil are aligned and the voltage applied to the power transmission coil is reduced, if the
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 내부를 도시한 사시도로서, 보다 상세하게는 복수개의 송전 코일부가 구비되는 자동 위치조정 무선충전기의 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a perspective view illustrating the inside of the automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention, and more particularly, an embodiment of an automatic positioning wireless charger having a plurality of transmission coil portions .
도 3에 도시된 바와 같이 송전 코일부가 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 구성되면, 실린더부(120)가 동력 전달부(121)를 통해 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)의 위치를 이동시킨다.3, when the power transmission coil portion is constituted by the first
제어부는 상기 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132) 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 실린더부(120)를 정지시킨다.When the voltage applied to the power transmission coil is decreased and the transmission coil included in any one of the first
즉, 이와 같이 송전 코일부가 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 구성되는 경우에는, 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132) 중에서 어느 하나의 수전 코일이 정렬되면 실린더부(120)가 정지되므로, 사용자는 무선충전기의 어느 부위에 위치 시키더라도 보다 편리하게 무선충전이 가능하며, 하나의 송전 코일이 수전 코일과 정렬되는 경우보다 보다 빠르게 정렬이 가능하여 충전의 개시를 보다 신속하게 실행할 수 있다.That is, when the power transmission coil section is composed of the first
한편, 동력 전달부(121)는 실린더부(120)로부터의 동력을 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 전달하는 기능을 하며, 이때 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)가 동시에 각각 편심회전하도록 구성될 수 있다.The
이와 같이 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)가 각각 편심회전하도록 구성되면, 송전 코일이 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일에 정렬되는 정렬지점을 더욱 빠르게 찾을 수 있는 효과가 있다.When the first
또한, 상기에서는 송전 코일부가 제1 송전 코일부(131)와 제2 송전 코일부(132)로 구성되는 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 송전 코일부가 두 개 이상으로 구성될 수도 있다.
In the above description, the power transmission coil unit includes the first
도 4는 본 발명의 일실시예에 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing an appearance of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기에는 휴대 단말 안착부(150)가 구비되며, 상기 휴대 단말 안착부(150)에 안착된 휴대 단말의 상부를 덮는 덮개부(160)를 더 포함하도록 구성된다.As shown in FIG. 4, the automatic positioning wireless charger according to the embodiment of the present invention includes a portable
상기 휴대 단말 안착부(150)의 하단에는 고정 자석을 포함하도록 구성되어, 휴대 단말기가 휴대 단말 안착부(150) 상에 안정적으로 고정될 수 있다.
The portable
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 송전 코일부를 도시한 도면이다.5 is a view showing a transmission coil unit according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 송전 코일부(130)는 내부에 송전 코일(131)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, a
송전 코일(131)의 형태는 원형 코일 또는 나선형 코일로 형성되거나, 그 외에도 사각형 코일, 지그재그형 코일 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.The shape of the
상기 송전 코일(131)은 충전하고자 하는 휴대 단말의 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성되는 것이 바람직하다.
The
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 송전 코일부의 위치 이동 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a method of moving a transmission coil unit of an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 휴대 단말의 충전 방법을 설명하기로 한다.A charging method of a mobile terminal using an automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 6. FIG.
먼저, 송전 회로부(140)가 송전 코일부(130)에 포함된 송전 코일에 전류를 인가하여 휴대 단말의 수전 코일에 유도전류를 발생시킨다.First, the power
이후, 제어부(110)는 상기 송전 코일부(130)의 위치를 이동시키는 실린더부(120)를 제어하여, 송전 코일부(130)의 위치를 이동시켜 송전 코일을 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시킨다.Thereafter, the
보다 상세하게 설명하면, 제어부(110)는 송전 코일과 수전 코일이 정렬되어 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 실린더부(120)를 정지시킨다.More specifically, the
이때, 송전 코일부(130)는 편심회전 할 분만 아니라 수평 이동하도록 구성될 수도 있다. At this time, the power
따라서 본 발명에 따르면 송전 코일부(130)의 송전 코일과 휴대 단말의 수전 코일이 정렬되도록 하므로, 휴대 단말 안착부(150)에 고정된 휴대 단말을 이동시킬 필요 없이 최적의 전자기 유도가 가능한 지점을 찾도록 조정이 이루어진다.
Therefore, according to the present invention, since the power transmission coil of the power
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 보호 커버를 부착한 외관을 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시에에 따른 자동 위치조정 무선충전기에 휴대 단말을 장착한 후를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a perspective view showing an appearance of a self-aligning wireless charger according to an embodiment of the present invention with a protective cover attached thereto, and FIG. 8 is a perspective view illustrating a mobile terminal mounted on the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention. Fig.
도 7에 도시된 바와 같이 송전 코일부의 상면에는 송전 코일부의 수납 및 보호를 위한 보호 커버(135)가 구비된다.As shown in FIG. 7, a
도 8에 도시된 바와 같이 휴대 단말 안착부(150)에 휴대 단말(190)이 안착되고, 휴대 단말 안착부(150)의 내부에 구비되어 있는 고정 자석에 의해 휴대 단말(190)이 고정된다.The
또한, 상기와 같이 휴대 단말 안착부(150)에 안착되어 고정된 휴대 단말(190)를 덮어 보호하는 덮개부(160)가 구비된다.
In addition, the
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 차량 장착 방법을 도시한 도면이다.9 and 10 are views showing a vehicle mounting method of the automatic positioning wireless charger according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는 차량에 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성되어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 차량의 센터페시아(center fascia)의 상단에 고정되어 사용될 수 있다.The automatic position adjusting wireless charger according to an embodiment of the present invention is configured as a portable device capable of being attached to and detached from a vehicle and can be fixed and used at the top of a center fascia of the vehicle as shown in Figs. have.
또한, 본 발명의 도 9 및 도 10에 도시된 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기는 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성되므로, 실내외 등에서 자유롭게 이동하여 사용이 가능하며, 차량에서 사용하는 경우에는 필요에 따라 차량의 실내에 탈부착이 가능하므로, 사용자가 보다 편리하게 휴대 단말을 충전할 수 있다.In addition, since the automatic positioning wireless charger according to the embodiment shown in FIGS. 9 and 10 of the present invention is configured as a removable portable device, it can be freely moved and used indoors and outdoors. So that the user can more conveniently charge the portable terminal.
도 11은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 위치조정 무선충전기의 외관을 도시한 도면으로서, 자동 위치조정 무선충전기가 차량의 실내에 매립된 일체형으로 구성되는 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 11 is a view showing an appearance of an automatic positioning wireless charger according to another embodiment of the present invention, in which an automatic positioning wireless charger is integrally embedded in a vehicle interior.
도 11에 도시된 바와 같이 자동 위치조정 무선충전기(100)가 차량의 실내에 매립되는 일체형으로 구성되는 경우에는, 휴대 단말(190)이 자동 위치조정 무선충전기(100)의 내부에 보다 안정적으로 안착되어 고정되므로, 사용자는 실내에 매립된 일체형의 자동 위치조정 무선충전기(100)에 휴대 단말(190)을 넣어 보관하는 것만으로도 편리하게 충전이 가능하다.11, when the automatic
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.
100: 자동 위치조정 무선충전기
110: 제어부
120: 실린더부
125, 126: 스크류
130: 송전 코일부
131: 송전 코일
140: 송전 회로부
150: 휴대 단말 안착부
160: 덮개부
190: 휴대 단말100: Auto-positioning wireless charger
110:
120:
125, 126: screw
130: Transmission coil part
131: power transmission coil
140: Transmission circuit part
150: Portable terminal mounting part
160:
190:
Claims (16)
상기 송전 코일에 전류를 인가하는 송전 회로부;
상기 송전 코일부의 위치를 이동시키는 실린더부; 및
상기 송전 코일에 인가되는 전압의 변화를 이용해 상기 송전 코일과 상기 수전 코일의 정렬 여부를 판단하고, 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 송전 코일과 상기 수전 코일이 정렬된 것으로 판단하여 상기 실린더부의 위치 이동을 정지시키는 제어부;
를 포함하는 자동 위치조정 무선충전기.A transmission coil part including a transmission coil for generating an induction current in a power reception coil of a portable terminal by electromagnetic induction phenomenon;
A transmission circuit unit for applying a current to the transmission coil;
A cylinder part for moving the position of the transmission coil part; And
Wherein the control unit determines whether or not the power transmission coil and the power reception coil are aligned by using a change in voltage applied to the power transmission coil and determines that the power transmission coil and the power reception coil are aligned when the voltage applied to the power transmission coil decreases, A control unit for stopping the movement of the subordinate position;
A self-aligning wireless charger that includes:
상기 제어부는,
상기 실린더부를 제어하여 상기 송전 코일부를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시키는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
Wherein,
And a control unit that controls the cylinder unit to move the transmission coil unit to position the transmission coil at a position corresponding to the power reception coil.
상기 실린더부로부터 상기 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 송전 코일부가 편심회전하도록 하는 동력 전달부;
를 더 포함하는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
A power transmitting portion for transmitting power from the cylinder portion to the power transmission coil portion to cause the power transmission coil portion to rotate eccentrically;
Wherein the battery charger further comprises:
상기 송전 코일부는,
복수개가 구비되고,
상기 제어부는,
상기 복수개의 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 실린더부를 정지시키는 자동 위치조정 무선충전기.The method of claim 3,
The power transmission coil unit includes:
A plurality of units are provided,
Wherein,
Wherein the power supply coil included in any one of the plurality of transmission coil units is aligned with the power reception coil to stop the cylinder unit when a voltage applied to the power transmission coil decreases.
상기 복수개의 송전 코일부는,
송전 코일을 포함하는 제1 송전 코일부와, 송전 코일을 포함하는 제2 송전 코일부로 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method of claim 4,
Wherein the plurality of transmission coil portions comprise:
A first transmission coil part including a transmission coil, and a second transmission coil part including a transmission coil.
상기 제1 송전 코일부와 상기 제2 송전 코일부는,
상기 실린더부에 의해 동시에 위치가 이동하는 자동 위치조정 무선충전기.The method of claim 5,
Wherein the first transmission coil part and the second transmission coil part comprise:
And the position is simultaneously moved by the cylinder portion.
상기 실린더부는,
펌프; 및
상기 펌프로부터 압력을 인가 받아 상기 동력 전달부를 구동시키는 실린더;
를 포함하고,
상기 실린더는,
유압 실린더 또는 가스 실린더인 자동 위치조정 무선충전기.The method of claim 3,
Wherein,
Pump; And
A cylinder for receiving pressure from the pump and driving the power transmission unit;
Lt; / RTI >
The cylinder
Hydraulic cylinder or gas cylinder auto-positioning wireless charger.
상기 송전 코일은 상기 수전 코일과 기하학적으로 대칭되도록 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
Wherein the power transmission coil is configured to be geometrically symmetrical with the power reception coil.
상기 휴대 단말을 고정하는 고정 자석을 포함하는 휴대 단말 안착부; 및
상기 휴대 단말의 상부를 덮는 덮개부;
를 더 포함하는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
A portable terminal seating part including a stationary magnet for fixing the portable terminal; And
A lid covering the upper portion of the portable terminal;
Wherein the battery charger further comprises:
상기 자동 위치조정 무선충전기는,
차량에 실내에 매립된 일체형으로 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
The automatic positioning wireless charger includes:
An auto-positioning wireless charger consisting of an integral body embedded in a vehicle.
상기 자동 위치조정 무선충전기는,
차량에 탈부착이 가능한 휴대 장치로 구성되는 자동 위치조정 무선충전기.The method according to claim 1,
The automatic positioning wireless charger includes:
An auto-positioning wireless charger comprising a portable device removable from the vehicle.
제어부가 상기 송전 코일부의 위치를 이동시키는 실린더부를 제어하여, 상기 송전 코일에 인가되는 전압의 변화를 이용해 상기 송전 코일과 상기 수전 코일의 정렬 여부를 판단하고, 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면 상기 송전 코일과 상기 수전 코일이 정렬된 것으로 판단하여 상기 실린더부의 위치 이동을 정지시키는 제2 단계;
제어부가 상기 송전 회로부가 상기 송전 코일에 전류를 인가하도록 제어하는 제3 단계;
를 포함하는 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법.A first step of generating a induction current in a power reception coil of a portable terminal by applying a current to a power transmission coil included in a transmission coil part of the power transmission circuit part;
The control unit controls the cylinder unit that moves the position of the transmission coil unit to determine whether the power transmission coil and the power reception coil are aligned using a change in the voltage applied to the power transmission coil, A second step of stopping the movement of the cylinder part by determining that the power transmission coil and the power reception coil are aligned;
A third step of controlling the control unit to apply current to the transmission coil by the transmission circuit unit;
Wherein the charging device is electrically connected to the battery charger.
상기 제2 단계는,
상기 제어부가 상기 실린더부를 제어하여 상기 송전 코일부의 위치를 이동시켜, 상기 송전 코일을 상기 수전 코일에 대응되는 위치에 위치시키는 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법.The method of claim 12,
The second step comprises:
Wherein the control unit controls the cylinder unit to move the position of the power transmission coil unit to position the power transmission coil at a position corresponding to the power reception coil.
상기 제2 단계는,
동력 전달부가 상기 실린더부로부터 상기 송전 코일부로 동력을 전달하여, 상기 송전 코일부가 편심회전하며 이동하는 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법.The method of claim 12,
The second step comprises:
Wherein the power transmitting portion transmits power from the cylinder portion to the transmission coil portion, and the power transmission coil portion moves while rotating eccentrically.
상기 제2 단계는,
복수개의 상기 송전 코일부 중에서 어느 하나에 포함되는 송전 코일이 수전 코일에 정렬되어 상기 송전 코일에 인가되는 전압이 감소하면, 상기 제어부가 상기 실린더부를 정지시키는 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법.The method of claim 12,
The second step comprises:
Wherein the control unit stops the cylinder unit when a voltage applied to the power transmission coil is reduced by aligning the power transmission coil included in any one of the plurality of power transmission coil units with the power reception coil.
상기 제2 단계는,
상기 송전 코일부가 직선운동하여 상기 송전 코일이 상기 수전 코일과 정렬되는 자동 위치조정 무선충전기를 이용한 충전 방법.
The method of claim 12,
The second step comprises:
And the power transmission coil is linearly moved so that the power transmission coil is aligned with the power reception coil.
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