KR101685168B1 - Wireless charge module - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일이 형성된 베이스 시트, 상기 베이스 시트의 후면에 결합되고, 제 1 투자율을 가지는 제 1 자성체 시트 및 상기 베이스 시트의 전면측에 배치되고, 상기 제 1 투자율보다 낮은 제 2 투자율을 가지는 제 2 자성체 시트를 포함하며, 이에 의하면, 무선 충전용 코일의 후면에 고투자율 자성체 시트를 배치하고, 전면에 저투자율 자성체 시트를 배치함으로써, 무선 충전용 코일에서 발생하는 자기장을 전 영역에서 균일하게 분포시킬 수 있다.A wireless charging module according to an embodiment of the present invention includes a base sheet having a wireless charging coil formed thereon, a first magnetic sheet having a first magnetic permeability coupled to a back surface of the base sheet, Permeable magnetic material sheet is disposed on the rear surface of the wireless charging coil and the low permeability magnetic material sheet is disposed on the front surface of the second magnetic material sheet, It is possible to uniformly distribute the magnetic field generated in the entire region.

Description

무선 충전 모듈{WIRELESS CHARGE MODULE}Wireless charging module {WIRELESS CHARGE MODULE}

본 발명은 무선 충전 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 휴대용 단말기를 동시에 동일한 효율 및 시간으로 충전할 수 있는 무선 충전 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging module, and more particularly, to a wireless charging module capable of simultaneously charging a plurality of portable terminals at the same efficiency and time.

휴대폰, 태블릿 등과 같은 휴대용 단말기는 내장된 배터리로 구동된다. 휴대용 단말기의 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용해 배터리에 전기 에너지를 충전한다. 일반적으로 충전 장치는 휴대용 단말기에 형성된 단자와 접촉되어 배터리를 충전하거나, 휴대용 단말기에서 분리된 배터리가 충전 장치 내에 삽입됨에 따라 배터리의 접촉단자와 접촉되어 배터리를 충전한다.Portable terminals, such as mobile phones and tablets, are powered by built-in batteries. In order to charge the battery of the portable terminal, electric energy is charged to the battery using a separate charging device. Generally, the charging device is brought into contact with a terminal formed in the portable terminal to charge the battery, or the battery separated from the portable terminal is inserted into the charging device to contact the contact terminal of the battery to charge the battery.

이러한 접촉 방식의 충전 장치는 접촉 단자가 이물질에 의해 오염되거나, 잦은 탈부착으로 인해 파손되어 접촉 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.In such a contact type charging device, there is a problem that the contact terminals are contaminated by foreign substances or are damaged due to frequent attachment and detachment, resulting in deterioration of contact efficiency.

최근에는 접촉 방식 충전 장치의 문제점을 해결하기 위해 무선 충전 장치가 개발되어 사용자에게 보급되고 있다.In recent years, a wireless charging device has been developed and spread to users to solve the problems of the contact type charging device.

무선 충전 장치는 배터리와 충전 장치의 단자 간 접촉이 없어 배터리를 내장한 휴대용 단말기를 무선 충전 장치에 올려놓기만 하면 무선 전력 송수신을 통해 배터리를 충전한다.The wireless charging device charges the battery through wireless power transmission / reception only by placing the portable terminal with the built-in battery on the wireless charging device because there is no contact between the battery and the terminal of the charging device.

무선 충전 장치는 코일을 이용한 전자기(자기장) 유도방식, 공진(Resonance)을 이용한 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식이 있다.The wireless charging device includes an electromagnetic (magnetic field) induction method using a coil, a resonance method using resonance, and a RF / micro wave radiation method in which electrical energy is converted into a microwave and transmitted.

최근에 개발되고 있는 자기공진 방식은 Tx 코일모듈과 Rx 코일모듈 간의 자기공진(자기공명현상)을 이용하여 1차 코일(Tx, 충전 장치)과 2차 코일 (Rx, 휴대용 단말기, 휴대용 전자기기 등) 간의 전력을 전송하는 방식으로 충전 시 Tx ~ Rx 사이의 충전 거리 및 충전기 위에서의 Rx 위치에 대한 자유도가 높고 다수의 Rx (휴대용 단말기, 휴대용 전자기기 등)를 동시에 충전할 수 있는 장점이 있다.Recently, the self-resonance method has been developed by using self-resonance phenomenon between the Tx coil module and the Rx coil module to generate a primary coil (Tx, charging device) and a secondary coil (Rx, portable terminal, ), The charging distance between Tx and Rx during charging and the degree of freedom with respect to the Rx position on the charger are high and it is possible to charge a plurality of Rxs (portable terminals, portable electronic devices, etc.) at the same time.

하지만, 자기공진 방식의 경우 충전 장치에 올려지는 휴대용 단말기의 위치에 따라 충전 효율이 상이하여 동일 충전기에서도 위치에 따라 충전시간이 달라지는 문제점이 있다.However, in the case of the self-resonant method, the charging efficiency differs depending on the position of the portable terminal mounted on the charging device, so that the charging time varies depending on the position even in the same charger.

한국공개특허 제10-2014-0074178호(명칭: 무선 충전 장치 및 방법)Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0074178 (name: wireless charging device and method) 한국공개특허 제10-2014-0066415호(명칭: 무선 충전 장치 및 이를 구비하는 전자 기기)Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0066415 (entitled: Wireless Charging Device and Electronic Device Including the Same)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 감안하여 안출된 것으로, 휴대용 단말기가 올려지는 위치에 관계없이 충전 효율을 일정하게 유지할 수 있는 무선 충전 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wireless charging module capable of maintaining the charging efficiency constant regardless of the position where the portable terminal is placed.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일이 형성된 베이스 시트, 베이스 시트의 후면에 결합되고, 제 1 투자율을 가지는 제 1 자성체 시트 및 베이스 시트의 전면측에 배치되고, 제 1 투자율보다 낮은 제 2 투자율을 가지는 제 2 자성체 시트를 포함한다.In order to achieve the above object, a wireless charging module according to an embodiment of the present invention includes a base sheet having a wireless charging coil formed thereon, a first magnetic sheet having a first magnetic permeability coupled to a back surface of the base sheet, And a second magnetic sheet having a second magnetic permeability lower than the first magnetic permeability.

제 1 자성체 시트는 자기공진 주파수(A4WP 규격의 경우 6.78 MHz) 에서의 투자율(u')이 30 ~ 2000 이며 Tan△(u"/u')이 0.05 이하인 Ni-Zn 페라이트 시트 또는 FeSiAl 또는 FeSiCr 금속 자성분말을 포함하는 폴리머 시트를 포함할 수 있다.The first magnetic material sheet is a Ni-Zn ferrite sheet or a FeSiAl or FeSiCr metal having a magnetic permeability (u ') of 30 to 2000 and Tan △ (u "/ u') of 0.05 or less at a magnetic resonance frequency (6.78 MHz in A4WP standard) And may include a polymer sheet containing magnetic powder.

제 2 자성체 시트는 자기공진 주파수(A4WP 규격의 경우 6.78 MHz)에서의 투자율(u')이 2~10 이며 Tan△(u"/u')이 0.1 이하인 Ni-Zn 페라이트 시트 또는 FeSiAl 또는 FeSiCr 금속 자성분말을 포함하는 폴리머 시트를 포함할 수 있다.The second magnetic material sheet is a Ni-Zn ferrite sheet or a FeSiAl or FeSiCr metal having a magnetic permeability (u ') of 2 to 10 and Tan △ (u "/ u') of 0.1 or less at a magnetic resonance frequency (6.78 MHz in A4WP standard) And may include a polymer sheet containing magnetic powder.

제 2 자성체 시트는 슬롯이 형성된 페라이트 시트가 적어도 하나 이상 적층되어 메쉬 구조로 형성될 수 있다.The second magnetic material sheet may be formed in a mesh structure by stacking at least one slotted ferrite sheet.

제 2 자성체 시트는 적어도 하나 이상의 페라이트 셀이 적층되어 형성되는 페라이트 적층체들이 행렬 배치될 수 있다.The second magnetic substance sheet may be arranged in a matrix with ferrite stacks formed by stacking at least one ferrite cell.

제 2 자성체 시트는 슬롯이 형성된 페라이트 시트가 적어도 하나 이상 적층되고, 슬롯의 내부에 복수의 페라이트 적층체들이 행렬 배치될 수 있다.The second magnetic material sheet may have at least one slotted ferrite sheet stacked, and a plurality of ferrite stacks may be arranged in a matrix within the slot.

또한, 본 발명의 무선 충전 모듈은 베이스 시트와 일정 간격 이격 배치되는 상부면을 갖는 무선충전기 케이스를 포함하고, 제 2 자성체 시트는, 무선충전기 케이스 상부면의 내측 또는 외측 중 어느 한 곳에 배치될 수 있다.In addition, the wireless charging module of the present invention includes a wireless charger case having an upper surface spaced apart from the base sheet by a predetermined distance, and the second magnetic material sheet may be disposed on the inner side or the outer side of the upper surface of the wireless charger case have.

본 발명에 의하면, 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일의 후면에 고투자율 자성체 시트를 배치하고, 전면에 저투자율 자성체 시트를 배치함으로써, 무선 충전용 코일에서 발생하는 자기장을 전 영역에서 균일하게 분포시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, in the wireless recharging module, the high permeability magnetic sheet is disposed on the rear surface of the wireless recharging coil, and the low permeability magnetic sheet is disposed on the front surface, so that the magnetic field generated in the wireless recharging coil is uniformly distributed There is an effect that can be.

또한, 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일의 후면에 고투자율 자성체 시트를 배치하고, 전면에 저투자율 자성체 시트를 배치하여 무선 충전용 코일에서 발생하는 자기장을 전 영역에서 균일하게 분포시킴으로써, 휴대용 단말기가 올려지는 위치에 관계없이 충전 효율을 일정하게 유지하여 휴대용 단말기의 충전 시간을 일정하게 유지할 수 있다.In the wireless charging module, the high permeability magnetic sheet is disposed on the rear surface of the wireless charging coil, and the low permeability magnetic sheet is disposed on the front surface to uniformly distribute the magnetic field generated from the wireless charging coil in the entire area. The charging efficiency can be kept constant regardless of the position where the charging is performed, so that the charging time of the portable terminal can be kept constant.

또한, 복수의 휴대용 단말기를 동시에 충전하는 경우에도 휴대용 단말기들 간의 충전 시간 차이를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, even when a plurality of portable terminals are charged at the same time, the difference in charging time between portable terminals can be minimized.

또한, 무선 충전 모듈은 충전 장치에 실장되는 코일의 후면에 고투자율의 자성체 시트를 배치함으로써, 휴대용 단말기가 올려지는 방향만으로 자기장을 집중시킬 수 있고, 필요하지 않은 방향으로의 자기장 방사를 억제하여 자기장으로 인한 인체 유해성을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wireless charging module can concentrate the magnetic field only in the direction in which the portable terminal is raised by arranging the magnetic substance sheet of high magnetic permeability on the rear surface of the coil mounted on the charging device, It is possible to minimize the harmfulness to the human body due to the influence of the water.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 2는 제 2 자성체 시트를 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 5는 무선 충전 코일의 상부에 배치되는 제2자성체 시트의 여러 실시예를 나타낸 도면.
도 6 내지 도 10은 종래의 무선 충전 모듈과 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 모듈의 안테나 특성을 비교 설명하기 위한 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제 2 자성체 시트와 무선충전기 케이스의 배치관계를 개략적으로 나타낸 단면도.1 is a view for explaining a wireless charging module according to an embodiment of the present invention;
2 is a view for explaining a second magnetic sheet;
Figs. 3 to 5 show various embodiments of the second magnetic sheet disposed on the top of the wireless charging coil. Fig.
6 to 10 are diagrams for comparing antenna characteristics of a conventional wireless charging module and a wireless charging module according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are sectional views schematically showing the arrangement relationship between the second magnetic sheet and the wireless charger case according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention. . In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the 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.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선 충전 모듈은 베이스 시트(100), 제 1 자성체 시트(200), 제 2 자성체 시트(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the wireless charging module may include a base sheet 100, a first magnetic substance sheet 200, and a second magnetic substance sheet 300.

베이스 시트(100)는 자기공진을 위한 자기장을 형성하는 무선 충전용 코일(120)이 일측 면에 형성될 수 있다. 즉, 베이스 시트(100)는 연성회로기판의 전면에 와이어가 복수 회 감긴 루프 형상의 무선 충전용 코일(120)이 형성될 수 있다.The base sheet 100 may have a wireless charging coil 120 formed on one side thereof to form a magnetic field for self-resonance. That is, the base sheet 100 may have a loop-shaped wireless charging coil 120 formed by winding a plurality of wires around the entire surface of the flexible circuit board.

제 1 자성체 시트(200)는 고투자율의 자성시트로 형성되어, 베이스 시트(100)의 후면에 결합된다. 구체적으로, 제 1 자성체 시트(200)는 자기공진 주파수(A4WP 규격의 경우 6.78 MHz)에서의 투자율(u')이 대략 30 이상 2000 이하이며, 투자 손실율(Tan△(=u"/u'))이 0.05 이하인 Ni-Zn 페라이트 시트나 FeSiAl 또는 FeSiCr 자성 분말을 포함하는 폴리머 시트로 구성될 수 있다. 이때, u"은 투자 손실을 의미하며, 제 1 자성체 시트(200)는 베이스 시트(100)의 무선 충전용 코일(120)의 전력에 따라 대략 30㎛ 이상 5㎜ 이하의 두께, 바람직하게는 50㎛ 이상 2㎜ 이하의 두께로 형성될 수 있다.The first magnetic substance sheet 200 is formed of a high magnetic permeability magnetic sheet and is bonded to the back surface of the base sheet 100. Specifically, the first magnetic material sheet 200 has a permeability (u ') of about 30 to 2,000 at a self-resonant frequency (6.78 MHz in the case of A4WP standard), and an investment loss rate Tan (= ) May be composed of a Ni-Zn ferrite sheet or a polymer sheet containing FeSiAl or FeSiCr magnetic powder, where u "denotes investment loss, and the first magnetic material sheet 200 is a base sheet 100, And may be formed to a thickness of about 30 占 퐉 or more and 5 mm or less, preferably 50 占 퐉 or more and 2 mm or less, depending on the electric power of the wireless charging coil 120 of the battery.

제 2 자성체 시트(300)는 저투자율의 자성시트로 형성되어, 베이스 시트(100)의 전면에 배치된다. 제 2 자성체 시트(300)는 베이스 시트(100)의 무선 충전용 코일(120)에서 방출되는 자기장을 확산(분산)시킨다. 즉, 제 2 자성체 시트(300)는 무선 충전용 코일(120)에서 방출되는 자기장을 흡수한 후 확산(분산)시켜, 무선 충전 모듈의 전체 영역에 걸쳐 넓고 균일하게 자기장이 형성되도록 한다.The second magnetic substance sheet 300 is formed of a magnetic sheet having a low magnetic permeability and disposed on the front surface of the base sheet 100. The second magnetic body sheet 300 diffuses (disperses) the magnetic field emitted from the wireless charging coil 120 of the base sheet 100. That is, the second magnetic sheet 300 absorbs the magnetic field emitted from the wireless charging coil 120 and diffuses (disperses) the magnetic field so that a magnetic field can be widely and uniformly formed over the entire area of the wireless charging module.

이를 위해, 제 2 자성체 시트(300)는 자기공진 주파수(A4WP 규격의 경우 6.78 MHz) 에서의 투자율(u')이 대략 2 이상 10 이하이며 투자 손실율(Tan△(=u"/u'))이 0.1 이하인 Ni-Zn 페라이트 시트나 FeSiAl 또는 FeSiCr 자성 분말을 포함하는 폴리머 시트로 구성될 수 있다. 이때, u"은 투자 손실을 의미하며, 제 2 자성체 시트(300)는 베이스 시트(100)의 무선 충전용 코일(120)의 전력에 따라 대략 30㎛ 이상 5㎜ 이하의 두께, 바람직하게는 50㎛ 이상 2㎜ 이하의 두께로 형성될 수 있다.To this end, the second magnetic substance sheet 300 has a permeability loss (u) of about 2 to 10 and a loss rate Tan (= u "/ u ') at a self-resonant frequency (6.78 MHz in A4WP standard) May be composed of a Ni-Zn ferrite sheet of 0.1 or less, or a polymer sheet containing FeSiAl or FeSiCr magnetic powder. In this case, u "means investment loss and the second magnetic material sheet 300 is a And may be formed to a thickness of about 30 μm or more and 5 mm or less, preferably 50 μm or more and 2 mm or less, depending on the electric power of the wireless charging coil 120.

제 2 자성체 시트(300)는 복수의 슬롯(310)이 형성된 복수의 페라이트 시트들이 적층되어 형성된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 자성체 시트(300)는 복수의 슬롯(310)이 형성된 메쉬(mesh) 구조로 형성된 복수의 페라이트 시트가 적층되어 형성된다. 이때, 페라이트 시트는 자기장을 균일하게 분포시키기 위해 크기 및 형상이 서로 다른 복수의 슬롯(310)이 형성될 수 있다.The second magnetic substance sheet 300 is formed by stacking a plurality of ferrite sheets having a plurality of slots 310 formed therein. That is, as shown in FIG. 2, the second magnetic substance sheet 300 is formed by stacking a plurality of ferrite sheets formed in a mesh structure in which a plurality of slots 310 are formed. At this time, the ferrite sheet may have a plurality of slots 310 having different sizes and shapes to uniformly distribute the magnetic field.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제 2 자성체 시트(300)는 페라이트 적층체(320)들이 행렬로 배치되어 형성될 수도 있다. 즉, 제 2 자성체 시트(300)는 소정 형상으로 형성된 복수의 페라이트 셀(322)이 적층된 페라이트 적층체(320)들이 다행 다열로 배치되어 형성될 수 있다. 이때, 페라이트 셀(322)은 정(井)자 형상, 십(十)자 형상 등과 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the second magnetic sheet 300 may be formed by arranging the ferrite stacks 320 in a matrix. That is, the second magnetic substance sheet 300 can be formed by arranging the ferrite stacked bodies 320 in which a plurality of ferrite cells 322 formed in a predetermined shape are stacked in a multi-row arrangement. At this time, the ferrite cell 322 may be formed in various shapes such as a bore shape, a ten-tooth shape, and the like.

도 5를 참조하면, 제 2 자성체 시트(300)는 삽입 홀이 형성된 제 1 자성 적층체(330) 및 제 2 자성 적층체(340)들을 포함하여 구성될 수도 있다. 이때, 제 1 자성 적층체(330)는 내부에 삽입 홀이 형성된 복수의 페라이트 셀(332)들이 적층되어 형성된다. 제 2 자성 적층체(340)는 소정 형상의 페라이트 셀(342)들이 적층되어 형성된다. 제 2 자성체 시트(300)는 제 1 자성 적층체(330)의 삽입 홀 내부에 복수의 제 2 자성 적층체(340)들이 다행 다열로 배치되어 형성된다.Referring to FIG. 5, the second magnetic substance sheet 300 may include a first magnetic layered body 330 and a second magnetic layered body 340 having insertion holes. At this time, the first magnetic layered body 330 is formed by stacking a plurality of ferrite cells 332 having insertion holes therein. The second magnetic layered body 340 is formed by stacking ferrite cells 342 having a predetermined shape. The second magnetic sheet 300 is formed by arranging a plurality of second magnetic stacks 340 in a multi-row arrangement within the insertion holes of the first magnetic stack 330.

도 6 내지 도 10을 참조하여 종래의 무선 충전 모듈과 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 모듈의 안테나 특성을 비교 설명하면 아래와 같다.The antenna characteristics of the conventional wireless charging module and the wireless charging module according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10 as follows.

종래의 무선 충전 모듈은 무선충전용 코일에 페라이트 시트를 적층하지 않는 구조로 형성된다. 이에, 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일의 전면 및 후면으로 자기장이 형성된다. 이때, 종래의 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일이 형성된 영역에서만 자기장을 형성하며, 대략 -3.29 dB 정도의 높은 충전 효율을 얻을 수 있다. The conventional wireless charging module is formed in a structure in which a ferrite sheet is not laminated on a wireless charging coil. Thus, as shown in FIG. 6, the conventional wireless charging module has a magnetic field formed on the front and rear surfaces of the wireless charging coil. At this time, the conventional wireless charging module forms a magnetic field only in a region where the wireless charging coil is formed, and a high charging efficiency of about -3.29 dB can be obtained.

하지만, 종래의 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일에서 형성되는 자기장이 무선 충전 모듈의 전체 영역에서 고르게 분포되지 않고, 무선 충전용 코일(120)이 형성된 영역에서만 자기장이 형성되기 때문에 복수의 휴대용 단말기를 동시에 충전하는 경우 위치에 따라 충전 시간이 증가하거나, 휴대용 단말기별로 충전 시간이 달라진다.However, since the magnetic field formed in the wireless charging coil is not uniformly distributed in the entire area of the wireless charging module and the magnetic field is formed only in the area where the wireless charging coil 120 is formed, When charging at the same time, the charging time increases depending on the position, or the charging time varies depending on the portable terminal.

한편, 다른 종래의 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일(120)의 후면에만 고투자율의 페라이트 시트를 배치하는 구조로 형성된다. 그에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 종래의 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일(120)의 전면으로 자기장이 집중되어 대략 -2.46 dB 정도의 충전 효율을 얻을 수 있다. 종래의 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일(120)만 형성된 무선 충전 모듈(즉, 도 6의 구조)보다 충전 효율이 증가하고, 무선 충전 모듈의 전체 영역에 자기장이 분포된다.On the other hand, another conventional wireless charging module has a structure in which a ferrite sheet having a high permeability is disposed only on the rear surface of the wireless charging coil 120. Accordingly, as shown in FIG. 7, in the conventional wireless charging module, the magnetic field is concentrated on the front surface of the wireless charging coil 120, and the charging efficiency of about -2.46 dB can be obtained. The charging efficiency of the conventional wireless charging module is higher than that of the wireless charging module formed of only the wireless charging coil 120 (i.e., the structure of FIG. 6), and the magnetic field is distributed over the entire area of the wireless charging module.

하지만, 종래의 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일(120)이 형성된 영역과 고투자율의 페라이트 시트 외주부 영역에서 자기장이 강하게 형성되고, 이외의 영역에서는 상대적으로 약한 자기장이 형성되어 무선 충전 모듈의 전체 영역에서 자기장이 고르게 분포되지 않는다.However, in the conventional wireless charging module, a magnetic field is strongly formed in the region where the wireless charging coil 120 is formed and in the region of the outer peripheral portion of the high permeability ferrite sheet, and a relatively weak magnetic field is formed in the region other than the region, The magnetic field is not evenly distributed.

따라서, 종래의 무선 충전 모듈은 휴대용 단말기가 올려지는 위치에 따라 서로 다른 충전 효율로 휴대용 단말기의 배터리를 충전한다.Therefore, the conventional wireless charging module charges the battery of the portable terminal with different charging efficiency depending on the position where the portable terminal is placed.

이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 모듈은 제 1 자성체 시트(200; 예컨대, 고투자율의 페라이트 시트)를 무선 충전용 코일(120)의 후면에 배치하고, 제 2 자성체 시트(300; 예컨대, 저투자율의 페라이트 시트)를 무선 충전용 코일(120)의 전면(전면)에 배치한다. 이에, 도 8에 도시된 바와 같이, 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일(120)의 전면으로 자기장이 집중되고, 전면에 배치된 저투자율 페라이트 시트에 의해 전면에 형성된 자기장을 무선 충전 모듈의 전체 영역에 고르게 확산시킨다. 즉, 도 9 및 도 10을 참조하면 무선 충전 모듈은 종래에 비해 수평 방향의 자기장 분포가 고르게 형성되는 것을 알 수 있다. 여기서, 도 9는 전면에 페라이트 시트가 적층되지 않은 종래의 무선 충전 모듈의 자기장 분포를 도시하고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 모듈의 자기장 분포를 도시한다.In the wireless charging module according to the embodiment of the present invention, the first magnetic sheet 200 (e.g., a high-permeability ferrite sheet) is disposed on the rear surface of the wireless charging coil 120 and the second magnetic sheet 300 For example, a ferrite sheet having a low magnetic permeability) is disposed on the front surface (front surface) of the wireless charging coil 120. 8, a magnetic field is concentrated on the front surface of the wireless charging coil 120, and a magnetic field formed on the front surface of the low-permeability ferrite sheet disposed on the front surface is transmitted to the entire area of the wireless charging module . That is, referring to FIG. 9 and FIG. 10, it can be seen that the wireless charging module has a uniform magnetic field distribution in the horizontal direction compared to the conventional case. 9 shows a magnetic field distribution of a conventional wireless charging module in which a ferrite sheet is not stacked on the whole surface, and FIG. 10 shows a magnetic field distribution of a wireless charging module according to an embodiment of the present invention.

따라서, 무선 충전 모듈은 휴대용 단말기가 올려지는 위치와 관계없이 동일한 충전 효율로 휴대용 단말기의 배터리를 충전할 수 있다.Therefore, the wireless charging module can charge the battery of the portable terminal with the same charging efficiency irrespective of the position where the portable terminal is raised.

또한, 무선 충전 모듈은 위치와 관계없이 균일한 자기장을 형성함으로써, 복수의 휴대용 단말기들을 동시에 충전하는 경우에도 모든 휴대용 단말기들에 대한 충전 효율을 동일하게 유지할 수 있다.Further, since the wireless charging module forms a uniform magnetic field irrespective of the position, the charging efficiency for all the portable terminals can be kept the same even when charging the plurality of portable terminals at the same time.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 제 2 자성체 시트(300)는 베이스 시트(100)에 형성된 무선 충전용 코일(120)의 상부면에 직접 배치될 수 있다. 이 경우, 제 2 자성체 시트(300)는 무선충전용 코일(120)과 1mm 이내로 근접할 수 있다. 11, the second magnetic substance sheet 300 may be disposed directly on the upper surface of the wireless charging coil 120 formed on the base sheet 100. [ In this case, the second magnetic substance sheet 300 can be located within 1 mm from the wireless charging coil 120.

또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 자성체 시트(300)는 무선충전용 코일(120)의 상측으로부터 일정 거리 이격되도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 제 2 자성체 시트(300)는 무선충전기 케이스(10) 상부면의 내측면(11) 또는 상부면(12) 중 어느 한 곳에 배치될 수도 있다. 이 경우, 제 2 자성체 시트(300)는 무선충전용 코일(120)과 5mm ~ 50mm 이격 배치될 수 있다.12, the second magnetic substance sheet 300 may be disposed to be spaced apart from the upper side of the wireless charging coil 120 by a certain distance. In this case, the second magnetic substance sheet 300 may be disposed at any one of the inner surface 11 and the upper surface 12 of the upper surface of the wireless charger case 10. In this case, the second magnetic substance sheet 300 may be spaced from the wireless charging coil 120 by 5 mm to 50 mm.

상술한 바와 같이, 무선 충전 모듈은 무선 충전용 코일의 후면에 고투자율 자성체 시트를 배치하고, 전면에 저투자율 자성체 시트를 배치함으로써, 무선 충전용 코일에서 발생하는 자기장을 전 영역에서 균일하게 분포시킬 수 있다.As described above, in the wireless recharging module, the high permeability magnetic sheet is disposed on the rear surface of the wireless recharging coil and the low permeability magnetic sheet is disposed on the front surface thereof to uniformly distribute the magnetic field generated in the wireless recharging coil in the entire region .

따라서, 휴대용 단말기가 올려지는 위치에 관계없이 충전 효율을 일정하게 유지하여 위치 차이에 따른 충전 시간의 증가를 방지하고, 복수의 휴대용 단말기를 동시에 충전하는 경우에도 휴대용 단말기들 간의 충전 시간 차이를 최소화할 수 있다.Therefore, it is possible to maintain the charging efficiency constant regardless of the position where the portable terminal is raised, thereby preventing the charging time from increasing due to the position difference, and minimizing the charging time difference between the portable terminals even when charging the plurality of portable terminals simultaneously .

또한, 무선 충전 모듈은 충전 장치에 실장되는 코일의 후면에 고투자율의 자성체 시트를 배치함으로써, 휴대용 단말기가 올려지는 방향만으로 자기장을 집중시킬 수 있고, 필요하지 않은 방향으로의 자기장 방사를 억제하여 자기장으로 인한 인체 유해성을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wireless charging module can concentrate the magnetic field only in the direction in which the portable terminal is raised by arranging the magnetic substance sheet of high magnetic permeability on the rear surface of the coil mounted on the charging device, It is possible to minimize the harmfulness to the human body due to the influence of the water.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It will be understood that the invention may be practiced.

100: 베이스 시트 120: 무선 충전용 코일
200: 제 1 자성체 시트 300: 제 2 자성체 시트
310: 슬롯 320: 페라이트 적층체
330: 제 1 자성 적층체 340: 제 2 자성 적층체100: base sheet 120: wireless charging coil
200: first magnetic substance sheet 300: second magnetic substance sheet
310: slot 320: ferrite laminate
330: first magnetic laminate 340: second magnetic laminate

Claims (7)

무선 충전용 코일이 형성된 베이스 시트;
상기 베이스 시트의 후면에 결합되고, 제 1 투자율을 가지는 제 1 자성체 시트; 및
상기 베이스 시트의 전면측에 배치되고, 상기 제 1 투자율보다 낮은 제 2 투자율을 가지는 제 2 자성체 시트를 포함하고,
상기 제 1 자성체 시트는 6.78 MHz의 자기공진 주파수에서의 투자율(u')이 30 이상 2000 이하이며, 투자 손실율(Tan△)이 0.05 이하인 Ni-Zn 페라이트 시트로 구성되고,
상기 제 2 자성체 시트는 6.78 MHz의 자기공진 주파수에서의 투자율(u')이 2 이상 10 이하이며, 투자 손실율(Tan△)이 0.1 이하인 Ni-Zn 페라이트 시트로 구성되는 무선 충전 모듈.A base sheet on which a wireless charging coil is formed;
A first magnetic sheet coupled to a back surface of the base sheet, the first magnetic sheet having a first magnetic permeability; And
And a second magnetic sheet disposed on a front surface side of the base sheet and having a second magnetic permeability lower than the first magnetic permeability,
Wherein the first magnetic sheet is composed of a Ni-Zn ferrite sheet having a permeability (u ') at a self-resonant frequency of 6.78 MHz of not less than 30 and not more than 2000 and an investment loss ratio (Tan DELTA) of not more than 0.05,
Wherein the second magnetic sheet comprises a Ni-Zn ferrite sheet having a permeability (u ') at a self-resonant frequency of 6.78 MHz of 2 or more and 10 or less and an investment loss ratio (Tan DELTA) of 0.1 or less. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제 2 자성체 시트는,
복수의 슬롯이 형성된 메쉬 구조의 페라이트 시트가 적어도 하나 이상 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the second magnetic material sheet
Wherein at least one ferrite sheet having a mesh structure in which a plurality of slots are formed is stacked. 제1항에 있어서,
상기 제 2 자성체 시트는,
적어도 하나 이상의 페라이트 셀이 적층되어 형성되는 페라이트 적층체들이 행렬 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the second magnetic material sheet
Wherein ferrite stacks formed by stacking at least one ferrite cell are arranged in a matrix. 제1항에 있어서,
상기 제 2 자성체 시트는,
삽입 홀이 형성된 페라이트 시트가 적어도 하나 이상 적층되고, 상기 삽입 홀의 내부에 복수의 페라이트 적층체들이 행렬 배치되어 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the second magnetic material sheet
Wherein at least one ferrite sheet having an insertion hole is stacked, and a plurality of ferrite stacks are arranged in a matrix in the insertion hole. 제1항에 있어서,
상기 베이스 시트와 일정 간격 이격 배치되는 상부면을 갖는 무선충전기 케이스를 포함하고, 상기 제 2 자성체 시트는, 상기 무선충전기 케이스 상부면의 내측 또는 외측 중 어느 한 곳에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 모듈.The method according to claim 1,
And a wireless charger case having an upper surface spaced apart from the base sheet by a predetermined distance, wherein the second magnetic sheet is disposed on an inner side or an outer side of a top surface of the wireless charger case, .
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102177516B1 (en) * 2020-04-22 2020-11-11 강원자석기술 주식회사 Transceiver antenna module using multi-wire embedding
EP4213168A1 (en) * 2020-09-10 2023-07-19 SKC Co., Ltd. Wireless charging device and moving means including same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8232764B2 (en) * 2006-03-24 2012-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Power receiving device, and electronic apparatus and non-contact charging system using the same
CN103918192A (en) * 2011-11-02 2014-07-09 松下电器产业株式会社 Non-contact wireless communication coil, transmission coil, and portable wireless terminal
KR101490513B1 (en) * 2011-11-30 2015-02-05 엘지이노텍 주식회사 Wireless charging module consisting composite magnetic sheet
US9252611B2 (en) * 2011-12-21 2016-02-02 Amosense Co., Ltd. Magnetic field shielding sheet for a wireless charger, method for manufacturing same, and receiving apparatus for a wireless charger using the sheet
JP5965148B2 (en) * 2012-01-05 2016-08-03 日東電工株式会社 Power receiving module for mobile terminal using wireless power transmission and rechargeable battery for mobile terminal equipped with power receiving module for mobile terminal
JP2014027094A (en) * 2012-07-26 2014-02-06 Dexerials Corp Coil module and power receiving device
KR101823542B1 (en) * 2012-10-04 2018-01-30 엘지이노텍 주식회사 Electromagnetic booster for wireless charge and method for producing same
KR20140066415A (en) 2012-11-23 2014-06-02 삼성전기주식회사 Cordless charging apparatus and electronic device having the same
KR102115459B1 (en) 2012-12-07 2020-06-05 삼성전자주식회사 Apparatus and method for wireless charge

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