KR101653659B1 - 무선충전장치의 임피던스 보정장치 - Google Patents

무선충전장치의 임피던스 보정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101653659B1
KR101653659B1 KR1020140192690A KR20140192690A KR101653659B1 KR 101653659 B1 KR101653659 B1 KR 101653659B1 KR 1020140192690 A KR1020140192690 A KR 1020140192690A KR 20140192690 A KR20140192690 A KR 20140192690A KR 101653659 B1 KR101653659 B1 KR 101653659B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capacitance value
wireless charging
charging power
unit
receiving
Prior art date
Application number
KR1020140192690A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160082890A (ko
Inventor
진대원
Original Assignee
주식회사 이랜텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이랜텍 filed Critical 주식회사 이랜텍
Priority to KR1020140192690A priority Critical patent/KR101653659B1/ko
Publication of KR20160082890A publication Critical patent/KR20160082890A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101653659B1 publication Critical patent/KR101653659B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices

Abstract

본 발명에 따른 무선충전장치의 임피던스 보정장치는 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부와, 상기 무선충전전력송신부로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부와, 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력 수신부의 커패시터 값을 측정하기 위한 커패시턴스값측정부와, 기준커패시턴스값을 저장하기 위한 커패시턴스값저장부와, 상기 커패시터값측정부로부터 측정된 커패시턴스값을 전달받아 상기 커패시턴스값저장부에 저장된 기준 커패시턴스값과 비교하여 제어신호를 생성하기 위한 제어부와, 상기 제어부로부터 조절값을 전달받아 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부의 커패시턴스값을 조절하는 커패시턴스값조절부를 포함한다.
본 발명에 의해, 무선충전장치의 충전 효율을 상승시킬 수 있으며, 제품의 불량율을 감소시킬 수 있다.
또한, 제품 내의 커패시턴스 값이 기준 값으로부터 벗어나는 것을 방지함으로써, 제품의 사용 수명을 증가시킬 수 있다.

Description

무선충전장치의 임피던스 보정장치{IMPEDENCE COMPENSATION APPARATUS FOR WIRELESS CHARGING APPARATUS}
본 발명은 무선충전장치의 임피던스 보정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선충전 장치 내부의 커패시턴스값을 측정하여, 기준이 되는 커패시턴스값과 비교하고 그 차이를 보정하도록 구성되는 무선충전 장치의 임피던스 보정장치에 관한 발명이다.
일반적으로, 휴대용 통신단말기의 전원으로 사용되는 이너형 배터리 팩은 배터리 셀(cell)과 보호회로모듈(PCM;Protection Circuit Module)을 포함하는 피시비 기판이 결합되는 구조로 구성된다.
상기 배터리 팩은 배터리 셀과 보호회로모듈을 포함하는 피시비 기판이 상호 결합되어 하나의 유닛 형태로 포장된 구조이며, 이러한 배터리 팩은 최근 이를 사용하는 휴대용 통신단말기의 소형화 및 경량화 추세에 따라 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다.
한편, 최근 정보통신기술의 발달로 인해 음성통화뿐만이 아니라 인터넷, 화상통화 및 다양한 문서작업들이 가능한 휴대용 단말기의 사용이 증가하고 있으며, 기술의 발달에 따라 새로운 성능의 다양한 휴대용 단말기가 개발 보급되고 있다.
일반적으로, 가장 많이 이용되는 휴대용 단말기의 충전 방식은, 충전기에 휴대용 단말기를 거치하여 단자가 접촉되도록 하여 충전하거나, 충전기의 커넥터와 휴대용 단말기의 커넥터부를 직접 연결하여 충전하는 방식이 이용된다.
근래에는, 충전기에 휴대용 단말기를 거치하거나 충전기의 커넥터와 휴대용 단말기의 커넥터를 직접 연결하지 않고, 휴대용 단말기를 충전기에 올려놓거나 충전기의 부근에 배치시키는 방식으로 충전이 이루어지는 무선충전기술이 개발되었다.
상기 무선충전기술은 크게 자기공명방식과 전자기유도방식이 있는데, 자기공명방식은 무선충전을 위한 전력의 송수신단 간에 주파수를 통해 전력을 보내는 방식이다.
이에 비해, 전자기유도방식은 인접하게 배치된 두개의 코일 간에 유도전류를 발생시켜 충전하는 방식으로서, 두 코일의 권선 수와 코일간의 거리에 따라 유도전류가 발생되는 원리를 이용한다.
상기와 같은 무선전력 송수신장치의 임피던스 조절에 관한 선행기술로서는 공개특허공보 제 10-2013-0041870 호(무선전력 송신장치 및 그의 무선 전력 송신 방법) 등이 있다.
본 발명의 목적은, 무선충전 장치 내부의 커패시턴스값을 측정하여, 기준이 되는 커패시턴스값과 비교하여 이러한 차이를 보정하도록 구성되는 무선충전 장치의 임피던스 보정장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선충전장치의 임피던스 보정장치는 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부와, 상기 무선충전전력송신부로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부와, 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력 수신부의 커패시턴스값을 측정하기 위한 커패시턴스값측정부와, 기준커패시턴스값을 저장하기 위한 커패시턴스값저장부와, 상기 커패시턴스값측정부로부터 측정된 커패시턴스값을 전달받아 상기 커패시턴스값저장부에 저장된 기준 커패시턴스값과 비교하여 제어신호를 생성하기 위한 제어부와, 상기 제어부로부터 조절값을 전달받아 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부의 커패시턴스값을 조절하는 커패시턴스값조절부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부는 공진부를 포함하며, 상기 공진부는 커패시터 또는 인덕터의 조합으로 구성되되, 상기 공진부에는 상기 공진부의 직렬 연결 커패시터들의 커패시턴스값을 조절하기 위한 직렬커패시터트리머부가 연결된다.
또는, 상기 공진부에는 상기 공진부의 병렬 연결 커패시터들의 커패시턴스값을 조절하기 위한 병렬커패시터트리머부가 연결될 수 있다.
여기서, 상기 커패시턴스값조절부는 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부의 저항값을 조절하기 위한 가변저항을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의해, 무선충전장치의 충전 효율을 상승시킬 수 있으며, 제품의 불량율을 감소시킬 수 있다.
또한, 제품 내의 커패시턴스 값이 기준 값으로부터 벗어나는 것을 방지함으로써, 무선 충전 시 발생되는 열의 양을 감소시키며 제품의 사용 수명을 증가시킬 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부의 구성 개념도이며,
도 2 는 커패시턴스값조절장치의 구성 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부의 구성 개념도이며, 도 2 는 커패시턴스값조절장치의 구성 블럭도이다.
도 1 및 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 무선충전장치의 임피던스 보정장치는 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부(10)와, 상기 무선충전전력송신부(10)로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부(20)와, 상기 무선충전전력송신부(10)와 무선충전전력수신부(20)의 커패시턴스값을 측정하기 위한 커패시턴스값측정부(110)와, 기준커패시턴스값을 저장하기 위한 커패시턴스값저장부(120)와, 상기 커패시턴스값측정부(110)로부터 측정된 커패시턴스값을 전달받아 상기 커패시턴스값저장부(120)에 저장된 기준 커패시턴스값과 비교하여 제어신호를 생성하기 위한 제어부(130)와, 상기 제어부(130)로부터 조절값을 전달받아 상기 무선충전전력송신부(10)와 무선충전전력수신부(20)의 커패시턴스값을 조절하는 커패시턴스값조절부(140)를 포함한다.
상기 무선충전전력송신부(10)는 외부의 상용 전원으로부터 전력을 공급받아 충전 전력을 생성하여 상기 무선충전전력수신부(20)로 전송하기 위한 구성이다.
상기 무선충전전력송신부(10)는 전자기파로 변환된 무선충전전력을 송신하기 위한 송신안테나부(1)와 외부의 상용 전력을 무선충전에 요구되는 공진 주파수의 전자기파로 변환하기 위한 송신공진부(4)를 포함하여 구성된다.
그리하여, 상기 공진부(4)에 의해 상용 전력이 소정의 공진 주파수 전자기파로 변환되어, 단자부(2)를 통해 송신안테나부(1)로 전달된다.
상기 송신안테나부(1)로 전달된 전자기파의 무선충전 전력은 무선충전전력수신부(20)의 수신안테나부(11)로 전달된다.
상기 수신안테나부(11)로 전송된 전자기파는 단자부(12)를 통해 수신공진부(14)로 전달되며, 상기 수신공진부(14)에서 교류 상태의 소정 전력으로 변환된다.
이후, 교류 상태의 전력은 정류부(30)를 통해 직류 전력으로 변환되고, 또한 DC/DC 변환부(40)에 의해 충전에 요구되는 소정 전압으로 변환된다.
여기서, 상기 송신공진부(4)와 수신공진부(14)에는 커패시터와 인덕터들이 직렬 또는 병렬의 형태로 연결되어 포함된다.
상기 송신공진부(4)와 수신공진부(14)에는 직렬커패시터트리머부(8, 18)와 병렬커패시터트리머부(6, 16)가 연결된다.
여기서, 상기 직렬커패시터트리머부(8, 18)는 각각 송신공진부(4)와 수신공진부(14) 내의 직렬 연결된 커패시터들에 연결되며, 상기 직렬커패시터트리머부(8, 18)는 그 커패시턴스값을 조절할 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 직렬커패시터트리머부(8, 18)는 용량을 조절할 수 있는 조절 커패시터(Trimmer Capacitor)를 포함하여 구성되며, 상기 직렬커패시터트리머부(8, 18)를 조절함으로써, 송신공진부(4)와 수신공진부(14) 내의 직렬 연결 커패시터들의 전체 커패시턴스값을 조절할 수 있다.
또한, 상기 병렬커패시터트리머부(6, 16)는 각각 송신공진부(4)와 수신공진부(14) 내의 병렬 연결된 커패시터들에 연결되며, 상기 병렬커패시터트리머부(6, 16) 역시 그 커패시턴스값을 조절할 수 있도록 구성된다.
여기서, 상기 병렬커패시터트리머부(6, 16) 역시 용량을 조절할 수 있는 조절 커패시터(Trimmer Capacitor)를 포함하여 구성되며, 상기 병렬커패시터트리머부(6, 16)를 조절함으로써, 송신공진부(4)와 수신공진부(14) 내의 병렬 연결 커패시터들의 전체 커패시턴스값을 조절할 수 있다.
상기 무선충전전력송신부(10)와 무선충전전력수신부(20)는 각각 무선충전을 위한 송신장치(Tx)와 수신장치(Rx)에 포함된다.
한편, 도 2 에 도시되는 커패시턴스값조절장치는 무선충전전력송신부(10)와 무선충전전력수신부(20)의 커패시턴스값을 측정하기 위한 커패시턴스값측정부(110)와 기준이 되는 커패시턴스값을 저장하기 위한 커패시턴스값저장부(120) 및 상기 무선충전전력송신부(10)와 무선충전전력수신부(20)의 커패시턴스값을 조절하기 위한 커패시턴스값조절부(140)를 포함한다.
상기 커패시턴스값측정부(110)는 무선충전전력송신부(10)와 수신부(20)의 전체 커패시턴스값을 측정하기 위한 구성으로서, 예를 들어 LCR 미터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 커패시턴스값측정부(110)에 의해 측정된 무선충전전력송신부(10) 또는 무선충전전력수신부(20)의 커패시턴스값은 상기 제어부(130)로 전달된다.
상기 커패시턴스값저장부(120)는 메모리 소자를 포함하여 구성되며, 무선충전송수신장치의 기준 커패시턴스값이 저장된다.
상기와 같이 제어부(130)가 측정된 커패시턴스값을 전달받아 상기 커패시턴스값저장부(120)에 저장된 기준이 되는 커패시턴스값과 비교한다.
이때, 상기 기준이 되는 커패시턴스값에 대해 허용 오차 범위가 미리 설정되며, 상기 오차 범위를 벗어나는 커패시턴스값 차이에 대해서는 상기 커패시턴스값조절부(140)로 이를 전달한다.
이후, 상기와 같이 커패시턴스값조절부(140)가 커패시턴스값 차이를 전달받아 상기 직렬커패시터트리머부(8, 18) 또는 병렬커패시터트리머부(6, 16) 내의 커패시턴스값을 조절하도록 제어된다.
여기서, 상기 직렬커패시터트리머부(8, 18)와 병렬커패시터트리머부(6, 16) 내에는 가변저항이 포함될 수 있으며, 상기 커패시턴스값조절부(140)를 통해 상기 가변저항의 저항값을 조절함으로써, 상기 무선충전전력송신부 또는 무선충전전력수신부의 임피던스값을 조절할 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
1, 11: 안테나부
2, 12: 단자부
4, 14: 공진부
6, 16: 병렬커패시터트리머부
8, 18: 직렬커패시터트리머부
10: 무선충전전력송신부
20: 무선충전전력수신부
30: 정류부
40: DC/DC 변환부
110: 커패시턴스값측정부
120: 커패시턴스값저장부
130: 제어부
140: 커패시턴스값조절부

Claims (4)

  1. 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부와;
    상기 무선충전전력송신부로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부와;
    상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력 수신부의 커패시턴스값을 측정하기 위한 커패시턴스값측정부와;
    기준커패시턴스값을 저장하기 위한 커패시턴스값저장부와;
    상기 커패시턴스값측정부로부터 측정된 커패시턴스값을 전달받아 상기 커패시턴스값저장부에 저장된 기준 커패시턴스값과 비교하여 제어신호를 생성하기 위한 제어부와;
    상기 제어부로부터 조절값을 전달받아 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부의 커패시턴스값을 조절하는 커패시턴스값조절부를 포함하며,
    상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부는 공진부를 포함하며,
    상기 공진부는 커패시터 또는 인덕터의 조합으로 구성되되,
    상기 공진부에는 상기 공진부의 직렬 연결 커패시터들의 커패시턴스값을 조절하기 위한 직렬커패시터트리머부가 연결되고,
    상기 공진부에는 상기 공진부의 병렬 연결 커패시터들의 커패시턴스값을 조절하기 위한 병렬커패시터트리머부가 연결되며,
    상기 커패시턴스값조절부는 상기 무선충전전력송신부와 무선충전전력수신부의 저항값을 조절하기 위한 가변저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치의 임피던스 보정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020140192690A 2014-12-29 2014-12-29 무선충전장치의 임피던스 보정장치 KR101653659B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140192690A KR101653659B1 (ko) 2014-12-29 2014-12-29 무선충전장치의 임피던스 보정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140192690A KR101653659B1 (ko) 2014-12-29 2014-12-29 무선충전장치의 임피던스 보정장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160082890A KR20160082890A (ko) 2016-07-11
KR101653659B1 true KR101653659B1 (ko) 2016-09-06

Family

ID=56499519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140192690A KR101653659B1 (ko) 2014-12-29 2014-12-29 무선충전장치의 임피던스 보정장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101653659B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024005328A1 (ko) * 2022-06-28 2024-01-04 삼성전자 주식회사 무선으로 전력을 전송하는 전자 장치와 이의 동작 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012231665A (ja) * 2008-03-05 2012-11-22 Qualcomm Inc ワイヤレス電力デバイスのパッケージングおよび詳細

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130041870A (ko) * 2013-03-27 2013-04-25 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치 및 그의 무선 전력 송신 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012231665A (ja) * 2008-03-05 2012-11-22 Qualcomm Inc ワイヤレス電力デバイスのパッケージングおよび詳細

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160082890A (ko) 2016-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2525461B1 (en) Wireless power receiver and method for controlling the same
US20200358319A1 (en) Tunable wireless power architectures
KR101184503B1 (ko) 무선 전력 전송 장치 및 그 전송 방법
US11159051B2 (en) Resonant contactless power supply equipment, electrical transmitter and contactless power supply method
US20190318869A1 (en) Wireless power transmitter and method of controlling power thereof
US9966998B2 (en) Wireless power transmitter, wireless power receiver, and power transmission method of wireless power transmitting system
KR101338654B1 (ko) 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 시스템 및 무선전력 전송 방법
US9543074B2 (en) Apparatus and method for wireless power reception, apparatus and method for wireless power transmission, and wireless power transmission system
CN104701998B (zh) 谐振型非接触供电装置、电能接收端和控制方法
US20130038402A1 (en) Wireless power component selection
US20130020878A1 (en) Wireless power component selection
KR20180101618A (ko) 무선 전력 전송 시스템 제어
US11063443B2 (en) Tuning circuit, tuning method and resonance-type contactless power supply
KR20130033867A (ko) 무선 전력 전송 시스템
CN111033872A (zh) 充电方法和充电装置
US20140292099A1 (en) Wireless power apparatus and operation method thereof
KR20160126743A (ko) 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
KR101653659B1 (ko) 무선충전장치의 임피던스 보정장치
KR101795098B1 (ko) 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 시스템 및 무선전력 전송 방법
WO2017053054A1 (en) Method, system and apparatus for alternative power wireless charging
Santos et al. Assessment of design trade-offs for wireless power transfer on seawater
KR101822213B1 (ko) 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 시스템 및 무선전력 전송 방법
CN111130224A (zh) 一种便携式冷藏装置
KR102035190B1 (ko) 자기공명방식 무선 충전 장치
RU166984U1 (ru) Передающий модуль с адаптивной подстройкой для беспроводной зарядной системы

Legal Events

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

Payment date: 20200203

Year of fee payment: 4