KR101953913B1 - Device and System for Wireless Power Transmission using Transmission Coil Array - Google Patents

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Abstract

무선 전력 전송 시스템 및 무선 전력 전송 장치가 제공된다. 무선 전력 전송 시스템은, 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 장치 및 상기 전력을 무선으로 수신하는 무선 전력 수신 장치를 포함하고, 상기 무선 전력 전송 장치의 송전 안테나부와 상기 무선 전력 수신 장치의 수전 안테나부는 동일한 공진 주파수에서 자기 공명하여 상기 전력을 전송하고, 상기 송전 안테나부는 급전 안테나와 송신측 공진 코일로 구성되는 둘 이상의 안테나셋을 포함하고, 상기 수전 안테나부는 수전 안테나와 수신측 공진 코일을 포함한다.A wireless power transmission system and a wireless power transmission device are provided. A wireless power transmission system includes a wireless power transmission device for wirelessly transmitting power and a wireless power reception device for wirelessly receiving the power, wherein the power transmission antenna portion of the wireless power transmission device and the power reception antenna Wherein the transmission antenna section includes at least two antenna sets each including a feed antenna and a transmission-side resonance coil, and the reception antenna section includes a reception antenna and a reception-side resonance coil .

Description

전송 코일 배열을 이용한 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 시스템 {Device and System for Wireless Power Transmission using Transmission Coil Array}Technical Field [0001] The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system using a transmission coil array,

본 발명은 전송 코일 배열을 이용한 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system using a transmission coil arrangement.

최근 에너지-IT 융합기술에 대한 관심도가 증가하고 있다. 에너지-IT 융합기술이란 종래의 에너지 기술에 급속히 발달하고 있는 IT 기술을 융합하는 것을 말하며, 이러한 에너지-IT 융합 기술의 한 분야로서 무선전력전송(Wireless Power Transfer, WPT) 기술이 있다. 무선전력전송이란 종래의 유선으로 된 전력선 대신 무선으로 가전기기나 전기자동차에 전원을 공급하는 기술을 말하며, 종래에 가전기기 등을 충전하기 위해서 전원 콘센트로부터 가전기기 또는 충전기기로 유선으로 된 전원 케이블을 연결하지 않고도 무선으로 가전기기 등을 충전할 수 있다는 장점 때문에 관련 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, interest in energy-IT convergence technology is increasing. Energy-IT fusion technology is a fusion of IT technology that is rapidly developing into conventional energy technology, and there is Wireless Power Transfer (WPT) technology as a field of such energy-IT fusion technology. The term "wireless power transmission" refers to a technique of supplying power to household electric appliances or electric vehicles wirelessly instead of the conventional wired electric power lines. Conventionally, in order to charge household electric appliances, a power cable, which is wired from a power outlet to an electric appliance or a charger, Related researches have been actively carried out because of the advantage of being able to charge household appliances and the like wirelessly without connection.

현재 상용화 또는 연구 중인 무선전력전송 기술은 크게 4가지 방식으로 분류할 수 있다. 그 중 하나는 고출력 마이크로파 방사 방식으로서, 이 방식은 수 GHz 대의 주파수를 사용하여 고출력 전송이 가능하므로 원거리 전송을 할 수 있는 반면에, 인체에의 유해성 및 직진성 등의 문제로 인해 상용화되지 못하고 있다. 다른 하나는 방사(radiative) 방식의 근거리 전송 방식으로서, 이 방식은 UHF(Ultra High Frequency) 대역의 RFID/USN 주파수 대역 또는 2.4 GHz ISM 대역을 이용한 RFID 서비스이며, 현재는 유통 및 물류 분야 등의 일정 분야에서 상용화된 상태이며, 방사 손실에 의해 최대 수십 mW의 전력 전송만이 가능하다는 단점이 있다. 또한, 이와 같은 RFID 표준을 확장한 것으로 NFC 등의 초단거리 무선통신 기술이 있다. 한편, 유도결합을 이용하는 접촉식 전송 방식은 수 mm ~ 수 cm 의 거리에서 접촉식으로 수 W의 전력을 전송하는 방식으로서, 125kHz 또는 135kHz 등의 주파수를 사용하고 있으며, 현재는 교통카드, 무선 면도기, 전동 칫솔 등에 적용되고 있다. 한편, 비방사(non-radiated) 자기공명 방식은 공진 결합(resonant coupling) 방식을 기반으로 하는 방식이다. 공진 결합이란, 자기공명의 경우에 두 매체가 같은 주파수로 공진하게 되면 전자파가 근거리 자기장을 통해 한 매체에서 다른 매체로 이동하는 현상을 말하며, 이 방식은 수 m 이내의 거리에서 수십 W의 대전력 전송이 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 실제 구현을 위해서는 공진기의 Q(Quality Factor)값을 높게 유지할 필요가 있다.Wireless power transmission technologies that are currently being commercialized or researched can be broadly divided into four types. One of them is a high power microwave radiation system. Since this system can transmit high power using a frequency of several GHz band, it can not be commercialized due to problems such as harmfulness to human body and straightness. The other is a radiative short-range transmission method, which is an RFID service using the RFID / USN frequency band of the UHF (Ultra High Frequency) band or the 2.4 GHz ISM band. Currently, the RFID And it is disadvantageous that only a power transmission of a maximum of several tens of mW is possible due to radiation loss. In addition, there is an ultra short range wireless communication technology such as NFC that extends this RFID standard. On the other hand, the contact-type transmission method using inductive coupling is a method of transmitting a few W of electric power by touching at distances of several mm to several centimeters, and uses frequencies such as 125 kHz or 135 kHz. Currently, , Electric toothbrushes, and the like. On the other hand, the non-radiated magnetic resonance method is based on a resonant coupling method. Resonance coupling refers to a phenomenon in which electromagnetic waves move from one medium to another medium through a near magnetic field when two media resonate at the same frequency in the case of magnetic resonance, It is advantageous in that transmission is possible. However, for practical implementation, it is necessary to keep the quality factor (Q) of the resonator high.

한편, 자기 공진 방식의 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 무선 전력 전송 장치의 전송 코일과 무선 전력 수신 장치의 전송 코일 간의 코일 방향(coil orientation)에 따라 전력 전송 효율이 급격하게 악화되는 문제점이 있다. 특히, 무선 전력 수신 장치가 특정 위치에 고정되지 않고 이동이 빈번하게 발생하는 모바일 장치의 경우에는 무선 전력 수신 장치를 놓는 자세에 따라서 전력 전송 효율이 나빠질 가능성이 있다.On the other hand, in the self-resonant wireless power transmission system, there is a problem that the power transmission efficiency deteriorates rapidly according to the coil orientation between the transmission coil of the wireless power transmission apparatus and the transmission coil of the wireless power reception apparatus. Particularly, in the case of a mobile device in which the wireless power receiving device is not fixed at a specific position and movement occurs frequently, the power transmission efficiency may be deteriorated depending on the posture of the wireless power receiving device.

따라서, 무선 전력 수신 장치가 어떠한 위치에 있더라도 전력 전송 효율을 일정 수준으로 유지할 수 있는 무선 전력 전송 기술이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a wireless power transmission technology capable of maintaining the power transmission efficiency at a certain level regardless of the position of the wireless power receiving apparatus.

한국공개특허 제2009-0115407호, "무선 공명 전력 충전 시스템"Korean Patent Publication No. 2009-0115407, "Radio resonance power charging system"

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 두 개 이상의 전송 코일로 구성되는 전송 코일 배열을 이용하여 전력을 전송함으로써 전송 효율을 개선할 수 있는 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 시스템을 제공한다.In order to solve the problems of the prior art described above, the present invention provides a wireless power transmission apparatus capable of improving transmission efficiency by transmitting power using a transmission coil array composed of two or more transmission coils, and a wireless power transmission system .

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 무선 전력 전송 시스템은, 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 장치 및 상기 전력을 무선으로 수신하는 무선 전력 수신 장치를 포함하고, 상기 무선 전력 전송 장치의 송전 안테나부와 상기 무선 전력 수신 장치의 수전 안테나부는 동일한 공진 주파수에서 자기 공명하여 상기 전력을 전송하고, 상기 송전 안테나부는 급전 안테나와 송신측 공진 코일로 구성되는 둘 이상의 안테나셋을 포함하고, 상기 수전 안테나부는 수전 안테나와 수신측 공진 코일을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission system including a wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power and a wireless power reception apparatus for receiving the wireless power, Wherein the transmitting antenna unit of the apparatus and the receiving antenna unit of the wireless power receiving apparatus magnetically resonate at the same resonance frequency to transmit the power, and the transmission antenna unit includes at least two antenna sets each comprising a feed antenna and a transmission- The reception antenna section includes a reception antenna and a reception-side resonance coil.

여기서, 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 송전 안테나부의 상기 둘 이상의 안테나셋으로 전력을 배분하는 전력 분배부를 더 포함할 수 있다.Here, the wireless power transmission apparatus may further include a power distribution unit that distributes power to the two or more antenna sets of the transmission antenna unit.

여기서, 상기 전력 분배부는 상기 둘 이상의 안테나셋으로 전송되는 전력 신호의 위상을 조절할 수 있다.Here, the power divider may adjust a phase of a power signal transmitted through the two or more antenna sets.

여기서, 상기 둘 이상의 안테나셋으로 전달되는 각 전력 신호는 동일한 위상을 갖거나 또는 서로 상이한 위상을 가질 수 있다.Here, each power signal transmitted to the two or more antenna sets may have the same phase or may have different phases from each other.

여기서, 상기 전력 분배부는 윌킨스 분배기 또는 하이브리드 커플러 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
Here, the power divider may include any one of a Wilkins splitter and a hybrid coupler.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 무선 전력 전송 장치는, 외부의 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 정류하는 DC 전원부, 상기 직류 전원을 증폭하여 고주파 전력 신호로 변환하는 전력 증폭부 및 상기 고주파 전력 신호를 입력받아 무선 전력 수신 장치로 전송하는 둘 이상의 안테나셋을 포함하며, 상기 안테나셋은, 상기 입력된 고주파 전력 신호를 이용하여 자기장을 발생시키는 급전 안테나 및 상기 급전 안테나로부터 자기 유도된 전력 신호를 이용하여 비방사형 전자파를 발생시켜서 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 송신측 공진 코일을 포함하고, 상기 송신측 공진 코일은 상기 무선 전력 수신 장치의 수신측 공진 코일과 동일한 공진 주파수에서 자기 공명한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission apparatus including: a DC power source for receiving an external AC power and rectifying the AC power to a DC power source; a power amplifier for amplifying the DC power to convert the power into a high frequency power signal; The antenna set includes a power feeding antenna for generating a magnetic field using the input high frequency power signal and a power antenna for generating a magnetic field using the power signal induced from the power feeding antenna And a transmission side resonance coil for generating a non-radiation electromagnetic wave and transmitting the non-radiation electromagnetic wave to the wireless power reception device, wherein the transmission side resonance coil is magnetically resonant at the same resonance frequency as the reception side resonance coil of the wireless power reception device.

여기서, 무선 전력 전송 장치는 상기 둘 이상의 안테나셋으로 전력을 균등하게 배분하여 전달하는 전력 분배부를 더 포함할 수 있다.Here, the wireless power transmission apparatus may further include a power distribution unit that distributes and distributes the power evenly to the two or more antenna sets.

여기서, 상기 전력 분배부는 윌킨스 분배기 또는 하이브리드 커플러 중 어느 하나를 포함할 수 있다.Here, the power divider may include any one of a Wilkins splitter and a hybrid coupler.

여기서, 상기 전력 분배부는 상기 둘 이상의 안테나셋으로 배분되는 전력 신호의 위상을 조절할 수 있다.Here, the power divider may adjust a phase of a power signal distributed to the two or more antenna sets.

여기서, 상기 전력 분배부는, 상기 둘 이상의 안테나셋으로 입력되는 각 전력 신호가 동일한 위상 또는 상이한 위상을 가지도록 제어할 수 있다.Here, the power divider may control the power signals input to the two or more antenna sets to have the same phase or different phases.

여기서, 상기 전력 분배부는 상기 둘 이상의 안테나셋 중에서 어느 하나의 안테나셋으로 입력된 모든 전력을 배분할 수 있다.Here, the power divider may allocate all the power input to any one of the two or more antenna sets.

여기서, 상기 둘 이상의 안테나셋은 임의의 거리만큼 이격되어 상호 커플링을 회피할 수 있다.
Here, the two or more sets of antennas may be spaced apart by a certain distance to avoid mutual coupling.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 둘 이상의 송신측 전송코일 배열을 이용하여 전력 전송을 함으로써 수신 코일의 위치에 따른 전력 전송 효율의 저하를 개선할 수 있다.According to one of the above-mentioned objects of the present invention, power transmission using two or more transmission coil arrays on the transmission side can improve the power transmission efficiency depending on the position of the reception coil.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 코일 배열을 이용한 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 무선 전력 전송 시스템에서 송전 안테나부와 수전 안테나부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 세부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 세부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치에서 전력 분배부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치가 동위상 급전 모드 및 위상차 급전 모드인 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치에서 단일 코일 급전 모드 및 다중 코일 급전 모드인 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a 및 도 7b의 단일 코일 급전 모드 및 다중 코일 급전 모드에서의 수신측 공진코일의 얼라인 각도에 따른 전송 효율을 비교하기 위한 도면이다.FIG. 1 illustrates a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system using a transmission coil array according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining operations of the transmission antenna unit and the reception antenna unit in the wireless power transmission system of FIG. 1;
3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the power distributor in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 6A and 6B are views for explaining the operation when the wireless power transmission apparatus according to the embodiment of the present invention is in the in-phase power feeding mode and the phase difference power feeding mode.
FIGS. 7A and 7B are views for explaining operations in a single coil feeding mode and a multiple coil feeding mode in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are diagrams for comparing transmission efficiencies according to the angles of the receiving side resonance coils in the single coil feeding mode and the multiple coil feeding mode of FIGS. 7A and 7B.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

본 명세서에서, 무선 전력 전송 장치는 외부 입력을 변환하여 안테나를 통해 외부의 무선 전력 수신 장치로 공급하는 장치이다. 또한, 무선 전력 수신 장치는 충전 가능한 배터리를 장착한 전기 기기로서, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션 등과 같이 이동 가능한 모바일 단말일 수 있으며, 또는, 벽걸이 TV, 조명 스탠드, 전자 액자, 청소기 등이 포함될 수 있다.In this specification, a wireless power transmission apparatus is a device that converts an external input and supplies it to an external wireless power receiving apparatus through an antenna. The wireless power receiving device is an electric device equipped with a rechargeable battery and may be a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player) , Navigation, or the like, or may include a wall-mounted TV, a lighting stand, an electronic frame, a cleaner, and the like.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 전송 코일 배열을 이용한 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a wireless power transmission system using a transmission coil array according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)로 구성된다. 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200) 간에 자기 공명 방식으로 전력을 전송한다.As shown in FIG. 1, the wireless power transmission system of the present invention is composed of a wireless power transmission apparatus 100 and a wireless power reception apparatus 200. The wireless power transmission system transmits power between the wireless power transmission apparatus 100 and the wireless power reception apparatus 200 in a magnetic resonance manner.

무선 전력 전송 장치(100)는 외부의 입력 전원으로부터 입력된 AC 전원을 DC 전원으로 정류하고, 이후, 무선 전력 전송을 위해 DC-AC 변환 회로를 통해 고주파 AC 전원(예를 들어, 10V, 200kHz)으로 재변환하여 송전 안테나부(110)를 통해 무선 전력 수신 장치(200)로 전송한다.The wireless power transmission apparatus 100 rectifies the AC power input from the external input power supply to the DC power supply and thereafter supplies the high frequency AC power (for example, 10 V, 200 kHz) through the DC- And transmits it to the wireless power receiving apparatus 200 through the transmission antenna unit 110. [

무선 전력 수신 장치(200)는 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전송된 전력 신호를 수신한다. 이를 위해 무선 전력 수신 장치(200)는 수전 안테나부(210)를 포함할 수 있다.The wireless power receiving apparatus 200 receives the power signal transmitted from the wireless power transmission apparatus 100. To this end, the wireless power receiving apparatus 200 may include a receiving antenna unit 210.

자기 공명 방식으로 전력을 전송하는 경우에 송전 안테나부(110)의 공진 주파수와 수전 안테나부(210)의 공진 주파수는 동일하거나 거의 동일할 필요가 있다. 이 경우, 송전 안테나부(110)와 수전 안테나부(210) 간에는 공진 결합(resonant coupling)에 의해 에너지 전달 채널이 형성된다. 송전 안테나부(110)로부터 방출된 전력 신호는 에너지 전달 채널을 통해 수전 안테나부(210)로 전송되며, 수전 안테나부(210)를 통해 입력된 전력 신호는 무선 전력 수신 장치(200)의 내부에서 정류 회로, 안정화 회로 등을 거치며 사용 가능한 전력으로 변환된다. 변환된 전력은 무선 전력 수신 장치(200)에 연결된 부하 기기(300)로 전달되어 부하 기기(300)를 충전하거나 무선 전력 수신 장치(200)에 구동 전력을 제공한다. 송전 안테나부(110)로부터 방출된 전력 신호 중 수전 안테나부(210)에 흡수되지 않은 에너지는 송전 안테나부(110)에 다시 흡수될 수 있다.The resonance frequency of the transmission antenna unit 110 and the resonance frequency of the reception antenna unit 210 need to be the same or substantially the same when the power is transmitted by the magnetic resonance method. In this case, an energy transmission channel is formed between the transmission antenna unit 110 and the reception antenna unit 210 by resonant coupling. The power signal emitted from the transmission antenna unit 110 is transmitted to the reception antenna unit 210 through the energy transfer channel and the power signal input through the reception antenna unit 210 is transmitted to the inside of the wireless power reception apparatus 200 Rectifier circuit, stabilization circuit, and the like. The converted power is transmitted to the load device 300 connected to the wireless power receiving device 200 to charge the load device 300 or provide the driving power to the wireless power receiving device 200. The energy not absorbed by the reception antenna unit 210 among the power signals emitted from the transmission antenna unit 110 can be absorbed by the transmission antenna unit 110 again.

이하에서, 상기 설명한 송전 안테나부(110)와 수전 안테나부(210) 간의 동작에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, the operation between the transmission antenna unit 110 and the reception antenna unit 210 will be described.

도 2 는 본 발명의 일 실시에 따른 무선 전력 전송 시스템에서 송전 안테나부와 수전 안테나부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining operations of a transmission antenna unit and a reception antenna unit in a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 장치(100)의 송전 안테나부(110)와 무선 전력 수신 장치(200)의 수전 안테나부(210) 간에 자기 공명 방식을 이용하여 전력 신호를 전송한다. 이때, 송전 안테나부(110)와 수전 안테나부(210)는 동일한 공진 주파수 또는 매우 근접한 공진 주파수를 가지며, 공진 주파수로 정합된 공진 상태에서 송전 안테나부(110)와 수전 안테나부(210) 간에 최적의 효율로 전력 전송이 이뤄지도록 구현된다.2, the wireless power transmission system of the present invention includes a magnetic resonance system between the transmission antenna unit 110 of the wireless power transmission apparatus 100 and the reception antenna unit 210 of the wireless power reception apparatus 200 To transmit the power signal. Here, the transmission antenna unit 110 and the reception antenna unit 210 have the same resonance frequency or a resonance frequency that is very close to the resonance frequency, and are optimal between the transmission antenna unit 110 and the reception antenna unit 210 in a resonance state matched with the resonance frequency. The efficiency of the power transmission is realized.

송전 안테나부(110)는 급전 안테나(112) 및 송신측 공진코일(114)의 쌍으로 구현된다. 또한, 수전 안테나부(210)는 수전 안테나(212) 및 수신측 공진코일(214)의 쌍으로 구현된다. 이때, 송신측 공진코일(114)과 수신측 공진코일(214)은 루프 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 루프 형태는 스파이럴 루프 형태 또는 헬리컬 루프 형태일 수 있다.The transmission antenna unit 110 is implemented as a pair of the feed antenna 112 and the transmission-side resonance coil 114. The reception antenna section 210 is implemented as a pair of the reception antenna 212 and the reception-side resonance coil 214. At this time, the transmission-side resonance coil 114 and the reception-side resonance coil 214 may be in the form of a loop. For example, the loop shape may be a spiral loop shape or a helical loop shape.

급전 안테나(112)와 송신측 공진코일(114) 간에는 자기 유도 방식으로 전력이 전달될 수 있다. 또한, 수신측 공진코일(214)을 통해 흡수된 전력 신호는 자기 유도 방식으로 수전 안테나(212)로 전달될 수 있다.Power can be transmitted between the feeding antenna 112 and the transmission-side resonance coil 114 in a magnetic induction manner. Further, the power signal absorbed through the reception-side resonance coil 214 can be transmitted to the reception antenna 212 in a magnetically inductive manner.

송신측 공진코일(114)와 수신측 공진코일(214) 사이에는 동일하거나 근접한 공진 주파수에서 상호 공진하여 에너지 전달 채널이 형성되며, 송신측 공진코일(114)로부터 방사된 전력 신호는 자기 공명에 의해 에너지 전달 채널을 통해 수신측 공진코일(214)로 전달된다.An energy transfer channel is formed between the transmission side resonance coil 114 and the reception side resonance coil 214 by mutual resonance at the same or near resonance frequency so that the power signal radiated from the transmission side resonance coil 114 is resonated by magnetic resonance Side resonant coil 214 through the energy transfer channel.

다음으로, 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 수신 장치에 세부 구성을 설명하기로 한다.
Next, the detailed configuration of the wireless power transmission device and the wireless power receiving device will be described.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(100)의 세부 구성을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 장치(100)는 송전 안테나부(110), DC 전원부(120), 전력 증폭부(130), 임피던스 매칭부(140), 전력 분배부(150)를 포함한다.3, the wireless power transmission apparatus 100 includes a transmission antenna unit 110, a DC power supply unit 120, a power amplification unit 130, an impedance matching unit 140, and a power distribution unit 150 .

DC 전원부(120)는 외부의 AC 전원을 입력받아 DC 전원으로 정류한다. 정류된 DC 전원은 전력 증폭부(130)에 의해 전력 전송을 위한 AC 형태의 고주파 전력 신호로 변환된다. 이때, 변환되는 고주파의 파장은 200kHz, 1MHz, 6.78MHz, 13.56MHz, 1.8MHz 등일 수 있다.The DC power unit 120 receives external AC power and rectifies the DC power. The rectified DC power is converted into an AC type high frequency power signal for power transmission by the power amplifier 130. At this time, the wavelength of the converted high frequency may be 200 kHz, 1 MHz, 6.78 MHz, 13.56 MHz, 1.8 MHz, and the like.

고주파 전력 신호는 변조 회로(미도시)에 의해 무선 전력 수신 장치(200)로 전송할 데이터가 포함되도록 변조될 수 있다. 또한, 임피던스 매칭부(140)는 송전 안테나부(110)에 대한 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.The high-frequency power signal can be modulated to include data to be transmitted to the wireless power receiving apparatus 200 by a modulation circuit (not shown). In addition, the impedance matching unit 140 may perform impedance matching with respect to the transmission antenna unit 110.

송전 안테나부(110)는 급전 안테나(112) 및 송신용 공진코일(114)의 쌍으로 이루어진 안테나셋이 하나 이상 배열된 구성일 수 있다. 급전 안테나(112)는 고주파 전력 신호를 입력 받아, 고주파 전력 신호에 대응하는 에너지를 송신용 공진코일(114)에 전달한다. 이때, 급전 안테나(112)는 임피던스 정합을 위해 송신용 공진코일(114)과 적절한 최적의 거리를 두고 배치될 수 있다. 송신용 공진코일(114)은 급전 안테나(112)로부터 전자기 유도를 통하여 에너지를 전달받고, 공진을 일으킴으로써 비방사형 전자파를 발생시킨다.The transmission antenna unit 110 may be configured such that at least one antenna set including a pair of the feed antenna 112 and the transmission resonance coil 114 is arranged. The feed antenna 112 receives the high frequency power signal and transmits energy corresponding to the high frequency power signal to the transmission resonance coil 114. At this time, the feed antenna 112 may be disposed at an appropriate optimum distance from the transmission resonance coil 114 for impedance matching. The transmitting resonant coil 114 receives energy from the feeding antenna 112 through electromagnetic induction and generates resonance to generate a non-radiation electromagnetic wave.

또한, 급전 안테나(112)는 후술할 전력 분배부(150)를 통해 고주파 전력 신호의 일부를 분배 받아 송신용 공진코일(114)에 전달할 수 있다.Also, the feed antenna 112 can distribute a part of the high-frequency power signal to the transmission resonance coil 114 through the power distribution unit 150 to be described later.

전력 분배부(150)는 입력 받은 고주파 전력 신호를 급전 안테나(112)로 전달한다. 이때, 급전 안테나(112)가 다수인 경우에는 입력받은 고주파 전력 신호를 다수의 급전 안테나(112)로 배분하여 전달할 수 있다. 전력 분배부(150)의 세부 구성 및 다수의 안테나셋에의 전력 배분 방법에 대해서는 이하에서 후술하기로 한다.
The power distribution unit 150 transmits the received high frequency power signal to the feed antenna 112. At this time, when there are a plurality of feed antennas 112, the input high frequency power signal can be distributed to a plurality of feed antennas 112 and transmitted. A detailed configuration of the power distributor 150 and a power allocation method to a plurality of antenna sets will be described later.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 세부 구성을 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)는 수전 안테나부(210), 정류부(220), 전압 제어부(230) 및 충전부(240)를 포함한다.4, the wireless power receiving apparatus 200 includes a receiving antenna unit 210, a rectifying unit 220, a voltage controller 230, and a charger 240.

수전 안테나부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 수전 안테나(212) 및 수신측 공진코일(214)를 포함한다. 수신측 공진코일(214)은 무선 전력 전송 장치(100)의 송신측 공진코일(114)로부터 무선으로 방사된 전력 신호를 전달받는다.The reception antenna unit 210 includes a reception antenna 212 and a reception-side resonance coil 214 as shown in Fig. The receiving-side resonant coil 214 receives a power signal radiated from the transmitting-side resonant coil 114 of the wireless power transmission apparatus 100 in a wireless manner.

수신측 공진코일(214)로부터 수신된 전력 신호는 전자기 유도에 의해 수전 안테나(212)로 전달되고, 정류부(220)에서 DC 전원으로 정류된다. 이후, DC 전원은 필터링부(미도시)를 통과하며 고주파 노이즈 성분이 제거된 후, 전압 제어부(230)에서 부하 기기에서 사용 가능한 전압으로 변환된다.The power signal received from the reception-side resonance coil 214 is transmitted to the reception antenna 212 by electromagnetic induction and is rectified to the DC power in the rectification section 220. Thereafter, the DC power source passes through a filtering unit (not shown) and the high frequency noise component is removed, and then the voltage controller 230 converts the voltage into a voltage usable in the load device.

충전부(240)는 상기의 구성 요소들을 거치며 변환된 전력을 전송하여 부하 기기(300)를 충전한다.
The charging unit 240 charges the load device 300 by transmitting the converted power through the above-described components.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(100)에서 다수의 안테나셋으로 구성된 송전 안테나부(110) 및 전력 분배부(150)의 동작을 설명하기로 한다.The operation of the power transmission antenna unit 110 and the power distribution unit 150, which are composed of a plurality of antenna sets, in the wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will now be described.

도 5를 참조하면, 송전 안테나부(110)는 두 개의 안테나셋(111, 115)을 포함한다. 각각의 안테나셋(111, 115)은 급전 안테나(112, 116) 및 송신측 공진코일(114, 118)을 포함한다. 이때, 송전 안테나부(110)는 둘 이상의 안테나셋으로 구성될 수 있으며, 설명의 편의를 위해 본 명세서에서는 송전 안테나부(110)가 두 개의 안테나셋(111, 115)으로 구성된 경우를 예로서 설명하기로 한다.Referring to FIG. 5, the transmission antenna unit 110 includes two antenna sets 111 and 115. Each of the antenna sets 111 and 115 includes feed antennas 112 and 116 and transmission side resonant coils 114 and 118. In this case, the transmission antenna unit 110 may be composed of two or more sets of antennas. For convenience of description, the transmission antenna unit 110 includes two antenna sets 111 and 115 .

전력 분배부(150)는 급전 안테나(112, 116)로 전력 신호를 배분하여 공급한다. 이때, 급전 안테나(112)와 급전 안테나(116)로 배분되는 전력 신호의 크기는 동일하거나 거의 동일할 수 있다. 예를 들어, 전력 분배부(150)는 입력되는 전력 신호에서 -3dB의 전력을 급전 안테나(116) 쪽으로 추출할 수 있다. 전력 분배부(150)는 예를 들어, 하이브리드 커플러, 윌킨슨 분배기 또는 이와 균등한 기능을 수행하는 다른 커플러일 수 있다.The power distributor 150 distributes the power signals to the feed antennas 112 and 116 and supplies the power signals. At this time, the sizes of the power signals distributed to the feed antenna 112 and the feed antenna 116 may be the same or substantially the same. For example, the power divider 150 can extract -3 dB of power from the input power signal to the feed antenna 116. [ The power divider 150 may be, for example, a hybrid coupler, a Wilkinson distributor or other coupler performing its equivalent function.

한편, 전력 분배부(150)는 내부에 스위칭 소자를 구비할 수 있으며, 스위칭 소자의 제어를 통해 양 출력단에 연결된 급전 안테나(112, 116) 중에서 일측의 급전 안테나로 모든 전력 신호를 전송하거나(단일 코일 급전 모드), 둘 이상의 급전 안테나로 전력 신호를 배분하여 전송할 수 있다(다중 코일 급전 모드).The power distributor 150 may include a switching element and may transmit all the power signals to one of the feed antennas 112 and 116 connected to the two output terminals through the control of the switching elements Coil feeding mode), the power signal can be distributed and transmitted to two or more feeding antennas (multi-coil feeding mode).

한편, 전력 분배부(150)는 내부에 위상 제어 회로를 구비할 수 있으며, 위상 제어 회로를 이용하여 양 출력단에 연결된 둘 이상의 급전 안테나(112, 116)의 위상을 조절할 수 있다. 이때, 위상 제어 회로는 공지된 회로여도 상관없다.Meanwhile, the power distributor 150 may include a phase control circuit therein, and may control the phases of two or more feed antennas 112 and 116 connected to the two output terminals using a phase control circuit. At this time, the phase control circuit may be a known circuit.

도 6a는 안테나셋(111)와 안테나셋(115)의 위상이 같은 경우(동위상 급전 모드)를 나타내고 있으며, 도 6b는 안테나셋(111)와 안테나셋(115)의 위상이 상이한 경우(위상차 급전 모드)를 나타내고 있다.6A shows a case where the phase of the antenna set 111 and the phase of the antenna set 115 are the same (in-phase power feeding mode). FIG. 6B shows a case where the phase of the antenna set 111 and the antenna set 115 are different Power supply mode).

동위상 급전 모드인 경우에, 급전 안테나(112)를 통해 방사되는 전력 신호의 위상과 급전 안테나(115)를 통해 방사되는 전력 신호의 위상은 동일하며, 반면에, 위상차 급전 모드에서는 급전 안테나(112)를 통해 방사되는 전력 신호의 위상과 급전 안테나(115)를 전력 신호의 위상차가 180° 가 될 수 있다.In the case of the in-phase power feeding mode, the phase of the power signal radiated through the feed antenna 112 is the same as that of the power signal radiated through the feed antenna 115. On the other hand, in the phase difference feed mode, And the phase difference between the power signal transmitted through the feed antenna 115 and the power signal may be 180 degrees.

이 경우, 무선 전력 수신 장치(200)의 수신측 공진코일(214)과 송신측 공진코일(114, 118) 간의 상대적인 배치 위치(즉, 얼라인 각도 θ)에 따라 각 모드에서의 전력 전송 효율이 변화하게 된다.In this case, the power transmission efficiency in each mode depends on the relative arrangement position (i.e., the alignment angle?) Between the reception-side resonance coil 214 and the transmission-side resonance coils 114 and 118 of the wireless power reception apparatus 200 Change.

도 7a을 참조하면, 송전 안테나부(110)가 단일의 송신측 공진코일(114)을 구비하고 있으며, 수전 안테나부(210)가 임의의 얼라인 각도(θ)를 가지는 경우에, 도 8a과 같이 얼라인 각도 θ가 커질수록 무선 전력 수신 장치(200)에서의 전력 전송 효율은 감소하게 된다(단일 코일 급전 모드 참조).7A, when the transmission antenna unit 110 includes a single transmission-side resonant coil 114 and the reception antenna unit 210 has an arbitrary angle? As the angled angle? Increases, the power transmission efficiency in the wireless power receiving apparatus 200 decreases (refer to single coil power feeding mode).

반면에, 도 7b에서 송전 안테나부(110)가 두 개의 송신측 공진코일(114, 118)을 구비하고 있으며, 일정 거리(d) 이격된 수전 안테나부(210)가 임의의 얼라인 각도(θ)를 가지는 경우에, 도 8a과 같이, 동위상 급전 모드인 경우에는 수전 안테나부(210)의 얼라인 각도 θ가 증가함에 따라 무선 전력 수신 장치(200)의 전송 효율은 감소하며, 위상차 급전 모드에서는 얼라인 각도 θ가 증가함에 따라 무선 전력 수신 장치(200)의 전송 효율이 증가하게 된다.7B, the transmission antenna unit 110 includes two transmission-side resonance coils 114 and 118, and the reception antenna unit 210 spaced apart by a predetermined distance d has an arbitrary angle? 8A, in the case of the in-phase power feeding mode, the transmission efficiency of the wireless power receiving apparatus 200 decreases as the angle of incidence? Of the receiving antenna unit 210 increases, The transmission efficiency of the wireless power receiving apparatus 200 increases as the angle? Increases.

또한, 수전 안테나부(210)의 얼라인 각도가 상대적으로 작은 경우에는 동위상 급전 모드인 경우보다 단일 코일 급전 모드인 경우에 보다 높은 전송 효율을 얻을 수 있다. 따라서, 무선 전력 수신 장치(200)의 얼라인 각도 θ가 작게 배치된 경우에는 송전 안테나부(110)가 단일 코일 급전 모드로 동작하도록 전력 분배부(150)를 제어하는 것이 바람직하다.In addition, when the receiving angle of the receiving antenna unit 210 is relatively small, a higher transmission efficiency can be obtained in the single coil feeding mode than in the in-phase feeding mode. Therefore, it is preferable that the power distributing unit 150 is controlled so that the transmission antenna unit 110 operates in the single coil power feeding mode when the angle? Of the wireless power receiving apparatus 200 is small.

한편, 송전 안테나부(110)가 둘 이상의 송신측 공진코일을 구비하는 경우에는 상호간의 커플링 발생을 방지하기 위하여 송신측 공진코일(114, 118)을 일정 거리(dc) 이상 이격시키는 것이 바람직하다.On the other hand, when the transmission antenna unit 110 includes two or more transmission-side resonance coils, it is preferable that the transmission-side resonance coils 114 and 118 are spaced apart from each other by a predetermined distance dc or more in order to prevent mutual coupling .

한편, 도 8b에 도시된 바와 같이, 동위상 급전 모드에서의 전력 전송 효율은 대략 60° 전후에서 180° 위상차 급전 모드에서의 전력 전송 효율에 역전된다. 따라서, 얼라인 각도 θ가 대략 60° 전후에서 급전 모드를 동위상 급전 모드에서 위상차 급전 모드로 변환하도록 전력 분배부(150)를 제어함으로써, 얼라인 각도에 따른 전력 전송 효율의 감소를 일정 부분 보상할 수 있다.
On the other hand, as shown in FIG. 8B, the power transmission efficiency in the in-phase power feeding mode is reversed to about the power transmission efficiency in the 180 ° phase difference power feeding mode at about 60 degrees. Therefore, by controlling the power divider 150 to convert the power supply mode from the in-phase power feeding mode to the phase difference power feeding mode at an angle of about 60 deg., The reduction of the power transmission efficiency according to the angle- can do.

이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 무선 전력 전송 장치는 송전 안테나부에 하나 이상의 안테나셋을 더 구비하고, 이를 통해 위상이 서로 상이한 둘 이상의 전력 신호를 무선 전력 수신 장치로 전송할 수 있어서, 무선 전력 수신 장치가 위치하는 얼라인 각도에 따른 전력 전송 효율의 저하를 일정 부분 보상할 수 있는 효과가 발생된다.
With this configuration, the wireless power transmission apparatus of the present invention further includes one or more antenna sets in the transmission antenna unit, thereby transmitting two or more power signals having different phases from each other to the wireless power receiving apparatus, There is an effect that a reduction in the power transmission efficiency due to the angle at which the device is located can be compensated for at a certain rate.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (12)

무선 전력 전송 시스템에 있어서,
무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 장치 및
상기 전력을 무선으로 수신하는 무선 전력 수신 장치를 포함하고,
상기 무선 전력 전송 장치의 송전 안테나부와 상기 무선 전력 수신 장치의 수전 안테나부는 동일한 공진 주파수에서 자기 공명하여 상기 전력을 전송하고,
상기 송전 안테나부는 급전 안테나와 송신측 공진 코일로 구성되는 둘 이상의 안테나셋을 포함하고,
상기 수전 안테나부는 수전 안테나와 수신측 공진 코일을 포함하며,
상기 무선 전력 전송 장치는 상기 송전 안테나부의 상기 둘 이상의 안테나셋으로 전력을 배분하는 전력 분배부를 더 포함하고,
상기 전력 분배부는 상기 송신측 공진 코일과 상기 수신측 공진 코일 간의 상대적인 배치 위치인 얼라인 각도(θ)에 따라 급전 모드를 동위상 급전 또는 위상차 급전 모드로 변환하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 시스템.In a wireless power transmission system,
A wireless power transmission device for wirelessly transmitting power and
And a wireless power receiving device for receiving the power wirelessly,
Wherein the transmission antenna section of the wireless power transmission apparatus and the reception antenna section of the wireless power reception apparatus transmit the power by magnetic resonance at the same resonance frequency,
Wherein the transmission antenna section comprises at least two antenna sets each comprising a feed antenna and a transmission-side resonance coil,
Wherein the reception antenna section includes a reception antenna and a reception-side resonance coil,
Wherein the wireless power transmission apparatus further comprises a power distributing unit for distributing power to the two or more antenna sets of the transmission antenna unit,
Wherein the power distributor is controlled to convert the power supply mode into an in-phase power supply or a phase-difference power supply mode in accordance with an alignment angle (&thetas;) between the transmission-side resonance coil and the reception- system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전력 분배부는 윌킨스 분배기 또는 하이브리드 커플러 중 어느 하나를 포함하는, 무선 전력 전송 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the power splitting section comprises either a Wilkins splitter or a hybrid coupler. 무선 전력 전송 장치에 있어서,
외부의 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 정류하는 DC 전원부,
상기 직류 전원을 증폭하여 고주파 전력 신호로 변환하는 전력 증폭부 및
상기 고주파 전력 신호를 입력받아 무선 전력 수신 장치로 전송하는 둘 이상의 안테나셋을 포함하며,
상기 안테나셋은,
상기 입력된 고주파 전력 신호를 이용하여 자기장을 발생시키는 급전 안테나 및
상기 급전 안테나로부터 자기 유도된 전력 신호를 이용하여 비방사형 전자파를 발생시켜서 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 송신측 공진 코일을 포함하고,
상기 송신측 공진 코일은 상기 무선 전력 수신 장치의 수신측 공진 코일과 동일한 공진 주파수에서 자기 공명하며,
상기 둘 이상의 안테나셋으로 전력을 배분하여 전달하는 전력 분배부를 더 포함하고,
상기 전력 분배부는 상기 송신측 공진 코일과 상기 수신측 공진 코일 간의 상대적인 배치 위치인 얼라인 각도(θ)에 따라 급전 모드를 동위상 급전 또는 위상차 급전 모드로 변환하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.A wireless power transmission apparatus comprising:
A DC power source for receiving external AC power and rectifying the AC power,
A power amplifier for amplifying the DC power and converting the DC power into a high frequency power signal,
And two or more antenna sets for receiving the high frequency power signal and transmitting the high frequency power signal to a wireless power receiving apparatus,
The antenna set includes:
A feed antenna for generating a magnetic field using the input high frequency power signal;
And a transmission-side resonance coil for generating a non-radiation electromagnetic wave using the power signal magnetically induced from the feeding antenna and transmitting the non-radiation electromagnetic wave to the wireless power receiving device,
Wherein the transmission-side resonance coil is magnetically resonant at the same resonance frequency as the reception-side resonance coil of the wireless power reception apparatus,
Further comprising a power distributor for distributing and delivering power to the two or more sets of antennas,
Wherein the power distributor is controlled to convert the power supply mode into an in-phase power supply or a phase-difference power supply mode in accordance with an alignment angle (&thetas;) between the transmission-side resonance coil and the reception- Device. 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 전력 분배부는 윌킨스 분배기 또는 하이브리드 커플러 중 어느 하나를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.The method according to claim 6,
Wherein the power splitting section comprises either a Wilkins splitter or a hybrid coupler. 삭제delete 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 전력 분배부는 상기 둘 이상의 안테나셋 중에서 어느 하나의 안테나셋으로 입력된 모든 전력을 배분하는,
무선 전력 전송 장치.The method according to claim 6,
Wherein the power allocation unit allocates all of the power input to one of the two or more antenna sets,
Wireless power transmission device. 제 6 항에 있어서,
상기 둘 이상의 안테나셋은 임의의 거리만큼 이격되어 상호 커플링을 회피하는, 무선 전력 전송 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the at least two sets of antennas are spaced apart by a certain distance to avoid mutual coupling.
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