KR102076127B1 - Antenna for power transmitting unit - Google Patents

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백형일
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Abstract

무선 전력 전송 안테나가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 안테나는, 제1외측코일부와 제1내측코일부를 포함하는 제1코일부와 제2외측코일부와 제2내측코일부를 포함하는 제2코일부가 일부에서 중첩되도록 겹쳐져 배치되며, 상기 제1외측코일부와 제2외측코일부를 이루는 코일들의 간격은 코일의 단면 직경과 대응한다. 본 발명은 전체 면적에서 균일한 충전 효율을 나타낸다. A wireless power transmission antenna is provided. A wireless power transmission antenna according to an embodiment of the present invention, a second coil including a first coil portion and a second outer coil portion and a second inner coil portion including a first outer coil portion and a first inner coil portion. The parts are overlapped to overlap each other, and the spacing of the coils forming the first outer coil part and the second outer coil part corresponds to the cross-sectional diameter of the coil. The present invention exhibits uniform filling efficiency over the entire area.

Description

무선 전력 전송 안테나{Antenna for power transmitting unit}Wireless power transmitting antenna {Antenna for power transmitting unit}

본 발명은 무선 전력 전송 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission antenna.

최근 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer) 기술을 이용하여 다양한 기기, 예컨대 모바일 기기를 충전하기 위한 기술 개발이 진행되고 있다. 무선 전력 전송 기술은 크게 자기 유도 방식과 자기 공진 방식을 사용하고 있다.Recently, technology for charging various devices such as mobile devices using wireless power transfer technology has been developed. The wireless power transmission technology mainly uses a magnetic induction method and a magnetic resonance method.

자기 유도 방식은 상대적으로 근거리에서 동작하며, 송신 코일에 교류전류를 공급하여 전자기파를 발생시키고, 송신 코일과 커플링된 수신 코일에 동일 주파수의 유도 전류가 흐르게 하고, 유도 전류로 충전을 수행하는 방식이다.The magnetic induction method operates in a relatively short distance, generates an electromagnetic wave by supplying an alternating current to the transmitting coil, induces an induction current of the same frequency in the receiving coil coupled with the transmitting coil, and performs charging with the induction current. to be.

자기 공진 방식은 송신부와 수신부 사이의 자기 공진 커플링(Magnetic resonant coupling)에 의해 동작한다. 송신 안테나의 경우 소스코일(Source coil)에서 인가된 교류 전류에 의해 발생한 자기장이 인덕티브 커플링(inductive coupling)에 의해 송신 안테나의 공진코일(Resonance coil)에 인가된다. 그리고 동일한 공진주파수를 갖는 송신 안테나와 수신 안테나의 공진코일 사이에 자기 공진 커플링이 발생하며, 이는 다시 로드코일(Load coil)에 인덕티브 커플링(inductive coupling)을 일으켜 부하(load)에 전류를 공급한다.The magnetic resonance method is operated by a magnetic resonant coupling between the transmitter and the receiver. In the case of a transmitting antenna, a magnetic field generated by an alternating current applied from a source coil is applied to a resonance coil of the transmitting antenna by inductive coupling. In addition, self-resonant coupling occurs between the resonant coils of the transmitting antenna and the receiving antenna having the same resonant frequency, which induces inductive coupling to the load coil, thereby applying current to the load. Supply.

자기공진방식은 자기유도방식에 비해 수 m 거리까지 전력을 전송할 수 있으며, 하나의 무선충전기 본체에 여러 단말기들의 다중 충전이 가능하고 코일의 중심이 정확히 일치 않더라도 충전이 가능한 장점이 있다.Magnetic resonance method has the advantage of being able to transmit power to a distance of several meters compared to the magnetic induction method, it is possible to charge multiple terminals of one wireless charger main body and even if the center of the coil is not exactly match.

그러나 안테나의 특성에 따라 여러 단말기들을 다중 충전할 때 송신 안테나의 위치에 따른 편차가 크게 발생한다. 즉, 무선충전기의 안테나 상부에 단말기들을 올려놓고 충전을 할 때, 위치에 따라 충전속도에 차이가 발생하며 따라서 제품의 신뢰성이 저하된다.However, according to the characteristics of the antenna, a large variation occurs depending on the position of the transmitting antenna when multi-charging several terminals. That is, when charging the terminal on the top of the antenna of the wireless charger, the charging speed is different depending on the location and thus the reliability of the product is lowered.

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본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 위치에 무관하게 균일한 충전속도를 보장할 수 있는 무선 전력 전송 안테나를 제공함에 있다.The present invention has been made in view of the above, and provides a wireless power transmission antenna that can guarantee a uniform charging speed regardless of the position.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 제1외측코일부와 제1내측코일부를 포함하는 제1코일부와 제2외측코일부와 제2내측코일부를 포함하는 제2코일부가 하나 이상의 포인트에서 교차되도록 겹쳐져 배치되는 무선 전력 전송 안테나를 제공한다. 여기서, 상기 제1외측코일부와 제2외측코일부를 이루는 코일들의 간격은 코일 단면 직경과 대응한다.According to the present invention for solving the above-described problems, at least one second coil part including a first outer coil part and a first inner coil part, and a second coil part including a second outer coil part and a second inner coil part. Provided is a wireless power transmission antenna disposed to overlap at a point. Here, the spacing of the coils forming the first outer coil portion and the second outer coil portion corresponds to the coil cross section diameter.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제1외측코일부와 상기 제2외측코일부를 이루는 코일들의 간격은 코일 단면 직경의 1.5 내지 2.5배일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the interval between the coils forming the first outer coil portion and the second outer coil portion may be 1.5 to 2.5 times the coil cross-sectional diameter.

또한 상기 제1내측코일부와 제2내측코일부를 이루는 코일들의 간격은, 코일의 단면 직경의 9 내지 11배일 수 있다.In addition, the interval between the coils forming the first inner coil part and the second inner coil part may be 9 to 11 times the cross-sectional diameter of the coil.

또한 상기 제1내측코일부와 제2내측코일부의 최외곽에 위치하는 코일과 제1외측코일부와 제2외측코일부 가장 안쪽의 코일 사이 간격은 코일 단면 직경의 9 내지 11배일 수 있다.In addition, the interval between the coils located at the outermost sides of the first inner coil part and the second inner coil part and the innermost coil of the first outer coil part and the second outer coil part may be 9 to 11 times the diameter of the coil cross section.

또한 최외곽에 위치하는 코일의 가로 길이에 대한 세로 길이의 비는 60 내지 70%일 수 있다.In addition, the ratio of the vertical length to the horizontal length of the outermost coil may be 60 to 70%.

또한 상기 제1외측코일부와 제2외측코일부는 중심점이 동일하며 크기가 다른 이중 사각형 스파이럴 구조일 수 있다.In addition, the first outer coil portion and the second outer coil portion may have a double rectangular spiral structure having the same center point and different sizes.

이때, 상기 이중 사각형 스파이럴 구조의 각 사각형의 꼭지점은 곡선일 수 있다.At this time, the vertex of each square of the double square spiral structure may be curved.

또한 상기 제1외측코일부와 제2외측코일부는 각각 복수의 절곡부를 포함하여, 상기 이중 사각형 스파이럴 구조를 형성할 수 있다.In addition, the first outer coil portion and the second outer coil portion may include a plurality of bent portions, respectively, to form the double rectangular spiral structure.

또한 제1외측코일부의 절곡부들과 제2외측코일부의 절곡부들은 서로 교차되도록 중첩될 수 있다.In addition, the bent portions of the first outer coil portion and the bent portions of the second outer coil portion may overlap each other.

이때, 교차되는 상기 절곡부들은 상기 제1외측코일부의 절곡부들 전체가 교차에 대응하는 제2외측코일부의 절곡부들 상부에 위치하거나 하부에 위치할 수 있다.In this case, the bent portions intersecting may be located above or below the bent portions of the second outer coil portion in which all of the bent portions of the first outer coil portion correspond to the intersections.

본 발명에 의하면, 코일의 배치 형상 및 코일 사이의 간격을 조정하여 전체 면적에서 고른 공진을 가지도록 하여, 위치에 따른 충전 효율의 편차 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the arrangement shape of the coils and the spacing between the coils are adjusted to have an even resonance in the entire area, thereby preventing the variation of the charging efficiency according to the position.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 안테나의 평면도,
도 2와 도 3은 각각 도 1의 무선 전력 전송 안테나에서 제1코일부와 제2코일부의 구성도,
도 4는 도 1의 무선 전력 전송 안테나의 S파라미터 측정표,
도 5는 수신측의 기준값표, 그리고,
도 6은 본 발명의 전류 측정결과표이다.1 is a plan view of a wireless power transmission antenna according to an embodiment of the present invention;
2 and 3 are each a configuration diagram of the first coil unit and the second coil unit in the wireless power transmission antenna of FIG.
4 is a S parameter measurement table of the wireless power transmission antenna of FIG.
5 is a reference table of the receiving side, and
6 is a current measurement result table of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. The drawings and description are to be regarded as illustrative in nature and not restrictive. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 안테나는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 제1코일부(100)와 제2코일부(200)를 포함한다. 여기서, 제1코일부(100)와 제2코일부(200)는 상호 겹쳐지게 배치될 수 있다. 또한 제1코일부(100)와 제2코일부(200)는 내측코일영역(IA)과 외측코일영역(OA)에 각각의 일부가 배치될 수 있다. 이하, 제1코일부(100) 및 제2코일부(200)의 구체적인 형상과 배치 관계에 대하여 상세히 설명한다. The wireless power transmission antenna according to the exemplary embodiment of the present invention includes a first coil part 100 and a second coil part 200, as shown in FIGS. 1 to 3. Here, the first coil unit 100 and the second coil unit 200 may be disposed to overlap each other. In addition, a portion of the first coil part 100 and the second coil part 200 may be disposed in the inner coil area IA and the outer coil area OA. Hereinafter, specific shapes and arrangement relations of the first coil part 100 and the second coil part 200 will be described in detail.

제1코일부(100)는 제1단부(110)와 제2단부(120)가 소정의 간격으로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 이때, 제1외측코일부(130)는 외측코일영역(OA)에 배치되며, 제1내측코일부(140)는 내측코일영역(IA)에 배치될 수 있다.The first coil part 100 may be disposed in parallel with the first end 110 and the second end 120 spaced apart at predetermined intervals. In this case, the first outer coil part 130 may be disposed in the outer coil area OA, and the first inner coil part 140 may be disposed in the inner coil area IA.

제2코일부(200)는 제1단부(210)와 제2단부(220)가 소정의 간격으로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 여기서, 제2단부(220)는 제1코일부(100)의 제1단부(110)와 제2단부(120)의 사이에 위치할 수 있다. 또한 제2외측코일부(230)는 외측코일영역(OA)에 위치하고 제2내측코일부(240)는 내측코일영역(IA)에 위치할 수 있다.The second coil part 200 may be disposed side by side with the first end 210 and the second end 220 spaced at a predetermined interval. Here, the second end 220 may be located between the first end 110 and the second end 120 of the first coil part 100. In addition, the second outer coil part 230 may be located in the outer coil area OA, and the second inner coil part 240 may be located in the inner coil area IA.

제1코일부(100)와 제2코일부(200)는 예를 들어 코일의 단면 직경이 2mm인 구리 등의 도전체 선이며 외측코일영역(OA)에 배치되는 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)는 일부에서 서로 교차될 수 있다. 이때, 중앙의 수직방향 가상선을 기준으로 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)는 대칭구조일 수 있다.The first coil part 100 and the second coil part 200 are conductor wires such as copper having a cross-sectional diameter of, for example, 2 mm, and a first outer coil part 130 disposed in the outer coil area OA. And the second outer coil part 230 may cross each other. In this case, the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 may have a symmetrical structure based on the vertical virtual line in the center.

상기 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230) 각각은 전체적으로 중심점이 동일하며 전체적으로 직사각형 형상의 이중패턴을 이루는 스파이럴 구조일 수 있다. 여기서, 직사각형 형상의 꼭지점 부분은 일정한 곡률의 곡선부(135,235)가 구비될 수 있다.Each of the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 may have a spiral structure having the same center point as a whole and forming a double pattern having a rectangular shape as a whole. Here, the vertex portion of the rectangular shape may be provided with curved portions 135 and 235 of constant curvature.

또한 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)의 교차부분에서 제1 내지 제4절곡부(131~134, 231~234)가 구비될 수 있다. 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)가 겹친 상태에서 최외곽을 이루는 코일의 가로 세로의 종횡비는 60 내지 70%의 범위가 바람직할 수 있다. 본 실시예에서, 코일은 가로 260mm, 세로 170mm의 크기로서, 종횡비는 65.4%인 것을 사용할 수 있다. 또한 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)가 겹친 상태에서 최외곽을 이루는 코일은 중심점이 동일하고 크기는 서로 다르고, 꼭지점이 둥근 사각형 패턴들이 배치된 패턴을 나타낸다.In addition, first to fourth bent portions 131 to 134 and 231 to 234 may be provided at the intersections of the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230. The aspect ratio of the aspect ratio of the outermost coil in the state where the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 overlap each other may be in a range of 60 to 70%. In this embodiment, the coil has a size of 260mm wide and 170mm long, and an aspect ratio of 65.4% may be used. In addition, the coil forming the outermost part in the state in which the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 overlap with each other has a center point having the same center point and different sizes and rounded vertices.

외측코일영역(OA)에 배치되는 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)는 서로 중첩되며, 코일 간의 간격이 제1코일부(100)와 제2코일부(200)의 코일 단면 직경의 1.5 내지 2.5배가 되는 것이 적당할 수 있다. 위의 코일 간격은 앞서 설명한 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)가 겹친 상태에서 최외곽의 코일의 가로 및 세로 길이에 적당하게 구현한 것이다.The first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 disposed in the outer coil area OA overlap each other, and a gap between the coils is between the first coil part 100 and the second coil part 200. It may be suitable to be 1.5 to 2.5 times the coil cross-sectional diameter of. The above coil spacing is appropriately implemented for the horizontal and vertical lengths of the outermost coil in a state where the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 described above overlap.

이와 같은 간격은 상기 곡선부(135,235) 부분에서도 동일하게 적용될 수 있다.Such a spacing may be equally applied to the curved portions 135 and 235.

내측코일영역(IA)에 배치되는 제1내측코일부(140)와 중앙의 수직방향 가상선을 기준으로 좌측은 내측부(142)이며, 우측은 외측부(141)일 수 있다. 여기서, 외측부(141)의 폭(w1)은 내측부(142)의 폭(w2)에 비하여 더 크게 되도록 내측절곡부(143)가 구비될 수 있다.The left side may be an inner portion 142 and the right side may be an outer portion 141 based on the first inner coil portion 140 disposed in the inner coil region IA and a vertical vertical line in the center thereof. Here, the inner bent portion 143 may be provided so that the width w1 of the outer portion 141 is larger than the width w2 of the inner portion 142.

반대로 제2내측코일부(240)는 외측부(241)가 좌측에 위치하고, 내측부(242)가 우측에 위치할 수 있다. 역시 외측부(241)의 폭이 내측부(242)에 비해 더 크게 되도록 내측절곡부(243)가 구비될 수 있다.On the contrary, the second inner coil portion 240 may have the outer portion 241 on the left side and the inner portion 242 on the right side. Also, the inner bent portion 243 may be provided such that the width of the outer portion 241 is larger than that of the inner portion 242.

제1내측코일부(140)와 제2내측코일부(240)는 상호 겹쳐진 상태에서 가상의 중앙 수직선을 기준으로 대칭이 되며, 그 중앙 수직선의 좌측과 우측으로 나란하게 위치하는 변은 소정의 곡률을 가지는 곡선부(145, 245)가 될 수 있다.The first inner coil part 140 and the second inner coil part 240 are symmetrical with respect to an imaginary center vertical line in a state where they overlap each other, and the sides positioned side by side to the left and right of the center vertical line have a predetermined curvature. Curved portions 145 and 245 may be provided.

제1내측코일부(140)와 제2내측코일부(240)가 겹쳐진 상태에서 최외곽에 위치하는 코일의 가로 세로 종횡비는 45 내지 55%의 범위가 바람직할 수 있다. 본 실시예에서, 코일의 가로 길이는 180mm이며, 세로 길이는 90mm로서, 종횡비는 50%인 것을 사용할 수 있다. 제1내측코일부(140)와 제2내측코일부(240)는 좌우측이 반원형인 패턴이 될 수 있다.In the state where the first inner coil part 140 and the second inner coil part 240 overlap, the aspect ratio of the coil located at the outermost part may be in a range of 45 to 55%. In this embodiment, the coil has a horizontal length of 180 mm, a vertical length of 90 mm, and an aspect ratio of 50%. The first inner coil part 140 and the second inner coil part 240 may have a semicircular pattern.

또한 제1내측코일부(140)의 외측부(141)와 제2내측코일부(240)의 내측부(242) 사이의 간격 및 제1내측코일부(140)의 내측부(142)와 제2내측코일부(240)의 외측부(241) 사이의 간격은 제1코일부(100) 및 제2코일부(200)를 이루는 코일의 단면 직경에 의존하며, 바람직하게는 코일의 단면 직경의 9배 내지 11배일 수 있다. 일례로, 코일의 단면 직경이 2mm인 경우, 상술한 코일들 사이의 간격은 18 내지 22mm를 유지할 수 있다.In addition, the interval between the outer portion 141 of the first inner coil portion 140 and the inner portion 242 of the second inner coil portion 240 and the inner portion 142 and the second inner nose of the first inner coil portion 140 The interval between the outer portion 241 of the portion 240 depends on the cross-sectional diameter of the coil forming the first coil portion 100 and the second coil portion 200, preferably 9 to 11 times the cross-sectional diameter of the coil It may be a boat. In one example, when the cross-sectional diameter of the coil is 2mm, the spacing between the coils can be maintained 18 to 22mm.

또한 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)에서 제1코일부(100)와 제2코일부(200)의 코일간의 간격 역시 제1코일부(100) 및 제2코일부(200)를 이루는 코일 단면 직경에 의존하며, 바람직하게는 코일의 단면 직경의 1.5 배 내지 2.5 배일 수 있다. 일례Fh, 코일 단면 직경이 2mm인 경우, 상술한 코일들 사이의 간격은 3 내지 5mm를 유지할 수 있다.In addition, the distance between the coils of the first coil part 100 and the second coil part 200 in the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 is also the first coil part 100 and the second coil. It depends on the coil cross-sectional diameter constituting the portion 200, and preferably may be 1.5 to 2.5 times the cross-sectional diameter of the coil. As an example Fh, when the coil cross-sectional diameter is 2mm, the distance between the above-described coils can maintain 3 to 5mm.

본 실시예에서는 제1내측코일부(140)와 제2내측코일부(230)에서의 코일 간격이 20mm가 되도록 서로 중첩되고, 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)에서의 코일 간격이 4mm가 되도록 서로 중첩되어, 시메트릭 구조를 이룬다. 이때 외측코일부들의 가장 안쪽 코일과 내측코일들의 가장 외측 코일간의 간격은 18 내지 22mm로 코일 단면 직경의 9 내지 11배로 할 수 있으며, 코일 단면 직경의 10배인 20mm가 되는 것이 가장 바람직할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the first inner coil part 140 and the second inner coil part 230 overlap each other such that the coil spacing is 20 mm, and the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230 are separated from each other. They overlap each other so that the coil spacing at is 4 mm, forming a symmetrical structure. In this case, the interval between the innermost coil of the outer coil parts and the outermost coil of the inner coils may be 18 to 22 mm, 9 to 11 times the coil cross-sectional diameter, and 20 mm, which is 10 times the coil cross-sectional diameter.

상기 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)에서의 코일간 간격에 비하여 제1내측코일부(140)와 제2내측코일부(240)에서의 코일간 간격은 4.5 내지 5.5배가 되는 18 내지 22mm가 되도록 할 수 있다.The interval between the coils in the first inner coil part 140 and the second inner coil part 240 is 4.5 to 4, compared to the gap between the coils in the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230. It can be 18 to 22 mm which is 5.5 times.

상기 제1외측코일부(130)의 제1절곡부(131)와 제2외측코일부(230)의 제1절곡부(231)는 서로 대각선 방향으로 교차될 수 있다. 이와 동일하게 제2절곡부(132,232)들, 제3절곡부(133,233)들 및 제4절곡부(134,234)들도 서로 대각선 방향으로 교차될 수 있다.The first bent part 131 of the first outer coil part 130 and the first bent part 231 of the second outer coil part 230 may cross each other in a diagonal direction. Similarly, the second bent portions 132 and 232, the third bent portions 133 and 233 and the fourth bent portions 134 and 234 may also cross each other in a diagonal direction.

이때, 제1외측코일부(130)의 제1 내지 제4절곡부(131~134)들이 제2외측코일부(230)의 제1 내지 제4절곡부(231~234)들의 상부측에 위치될 수 있다. 반대로 제2외측코일부(230)의 제1 내지 제4절곡부(231~234)들이 제1외측코일부(130)의 상부측에 위치될 수도 있다.In this case, the first to fourth bent parts 131 to 134 of the first outer coil part 130 are positioned on the upper side of the first to fourth bent parts 231 to 234 of the second outer coil part 230. Can be. On the contrary, the first to fourth bent parts 231 to 234 of the second outer coil part 230 may be positioned on the upper side of the first outer coil part 130.

그러나 제1외측코일부(130)의 제1절곡부(131)가 제2외측코일(230)의 제1절곡부(231)의 상부측에서 교차되고, 제1외측코일부(130)의 제2절곡부(132)가 제2외측코일(230)의 제2절곡부(232)의 하부측에서 교차되는 경우와 같이 교차되는 위치가 변경되는 경우에는 전체적으로 균일한 전력의 공급이 불가능하게 된다.However, the first bent part 131 of the first outer coil part 130 intersects at the upper side of the first bent part 231 of the second outer coil 230, and the first bent part of the first outer coil part 130. When the crossing positions are changed, such as when the two bends 132 intersect at the lower side of the second bend 232 of the second outer coil 230, supply of uniform power as a whole becomes impossible.

또한 제1내측코일부(140)의 내측절곡부(143)와 제2내측코일부(240)의 내측절곡부(243)가 서로 대각선 방향으로 교차될 수 있다. 이때, 제1내측코일부(140)의 내측절곡부(143)가 제2내측코일부(240)의 내측절곡부(243)의 위에 위치하도록 교차될 수 있다.In addition, the inner bent part 143 of the first inner coil part 140 and the inner bent part 243 of the second inner coil part 240 may cross each other in a diagonal direction. In this case, the inner bent part 143 of the first inner coil part 140 may cross so as to be positioned on the inner bent part 243 of the second inner coil part 240.

즉, 모든 교차부분에서 제1코일부(100)가 제2코일부(200)의 상부측에 위치하거나, 반대로 제2코일부(200)가 제1코일부(100)의 상부측에 위치하도록 균일하게 배치될 수 있다.That is, the first coil part 100 is located on the upper side of the second coil part 200 at all intersections, or conversely, the second coil part 200 is located on the upper side of the first coil part 100. It may be arranged uniformly.

상기 제1코일부(100)와 제2코일부(200) 각각은 제1단부(110,210)와 제2단부(120,220)를 포하할 수 있다. 제1코일부(100)의 제1단부(110)는 제1외측코일부(130)에 연결되고, 제2코일부(200)의 제1단부(210)는 제2외측코일부(230)에 연결될 수 있다. 이때, 제1코일부(100)와 제2코일부(200)는 서로 나란하게 배치될 수 있다.Each of the first coil part 100 and the second coil part 200 may include first end parts 110 and 210 and second end parts 120 and 220. The first end portion 110 of the first coil portion 100 is connected to the first outer coil portion 130, and the first end portion 210 of the second coil portion 200 is the second outer coil portion 230. Can be connected to. In this case, the first coil part 100 and the second coil part 200 may be arranged in parallel with each other.

또한 제1코일부(100)의 제2단부(120)는 제1내측코일부(140)에 연결되고, 제2코일부(200)의 제2단부(220)는 제2내측코일부(240)에 연결될 수 있다.Also, the second end 120 of the first coil part 100 is connected to the first inner coil part 140, and the second end 220 of the second coil part 200 is the second inner coil part 240. ) Can be connected.

상기 단부들의 배치는 도면상 좌측으로부터 제2코일부(200)의 제1단부(210), 제1코일부(100)의 제2단부(120), 제2코일부(200)의 제2단부(220) 및 제1코일부(100)의 제1단부(110)가 배치될 수 있다.Arrangement of the ends is the first end 210 of the second coil part 200, the second end 120 of the first coil part 100, the second end of the second coil part 200 from the left in the drawing 220 and the first end portion 110 of the first coil portion 100 may be disposed.

이때 제1코일부(100)의 제2단부(120)와 제1내측코일부(140)를 연결하는 코일은 구조상 제1 및 제2외측코일부(130,230)와 교차하도록 겹쳐질 수 있다. 이때, 제2단부(120)와 제1내측코일부(140)를 연결하는 코일은 제1외측코일부(130)의 하부와 제2외측코일부(230)의 상부를 지나도록 배치될 수 있다.In this case, the coil connecting the second end 120 and the first inner coil part 140 of the first coil part 100 may overlap each other so as to intersect the first and second outer coil parts 130 and 230. In this case, the coil connecting the second end 120 and the first inner coil part 140 may be disposed to pass through the lower part of the first outer coil part 130 and the upper part of the second outer coil part 230. .

또한 제2코일부(200)의 제2단부(220)와 제2내측코일부(240)를 연결하는 코일은 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)의 코일들의 상부를 지나도록 배치될 수 있다.In addition, the coils connecting the second end 220 and the second inner coil part 240 of the second coil part 200 are upper portions of the coils of the first outer coil part 130 and the second outer coil part 230. It may be arranged to pass through.

이러한 배치 관계들은 안테나의 특성에 영향을 주며, 기생 커패시턴스를 줄이고 인덕턴스를 증가시켜야 하는 일반적인 특성뿐만 아니라 본 발명의 목적과 관련된 전체 면적에서의 균일성에도 영향을 주게 된다.These placement relationships affect the characteristics of the antenna and affect the uniformity in the overall area associated with the object of the present invention as well as the general characteristics of reducing parasitic capacitance and increasing inductance.

위의 제1코일부(100)와 제2코일부(200)의 형상과 배치에 의하여 본 발명의 충전 영역(charging area, 300)은 제1외측코일부(130)와 제2외측코일부(230)의 제1절곡부(131,231)와 제2절곡부(132,232)의 사이 간격을 포함하여 외측코일영역(OA)에 배치될 수 있다. 충전 영역(300)의 가로 길이는 260mm, 세로 길이는 150mm가 될 수 있다.According to the shape and arrangement of the first coil part 100 and the second coil part 200, the charging area 300 of the present invention may include the first outer coil part 130 and the second outer coil part ( It may be disposed in the outer coil region OA including a gap between the first bent portions 131 and 231 and the second bent portions 132 and 232 of 230. The horizontal length of the charging region 300 may be 260 mm, and the vertical length may be 150 mm.

안테나는 형상이나 배치, 크기, 코일의 단면 직경 및 재질 등에 약간의 차이가 있어도 그 특성이 현저하게 변화되는 특징이 있는 것으로, 앞서 구체적으로 설명한 본 발명의 특징적인 배치 관계들이 단순히 여러 반복적인 실험을 통해 구현되기는 매우 어려운 것이다. 이미 알려진 다른 구조의 안테나들이 본 발명에 비하여 기생 커패시턴스가 낮고 인덕턴스 값이 더 커 공진 특성이 더 우수할 수는 있지만, 전체 면적에서 고른 충전 기능을 제공할 수는 없는 것이다.The antenna is characterized by a significant change in the characteristics, even if there is a slight difference in shape, arrangement, size, cross-sectional diameter and material of the coil, etc. The characteristic arrangement relations of the present invention described above are simply repeated. It is very difficult to implement. Antennas of other structures already known may have better resonant characteristics with lower parasitic capacitances and higher inductance values than the present invention, but may not provide an even charging function over the entire area.

본 발명은 코일 단면 직경과 코일 간의 간격의 비, 외측코일부와 내측코일부의 형상 및 간격, 두 가닥의 코일이 겹치는 부분에서의 특징적인 구성에 의하여 적당한 인덕턴스 값을 나타내며 특히 전체 면적에서 고른 충전 기능을 제공할 수 있다.The present invention exhibits suitable inductance values by the ratio of the coil cross-sectional diameter to the gap between the coils, the shape and spacing of the outer coil part and the inner coil part, and the characteristic configuration at the overlapping portions of the two strands of coils, and particularly the filling in the entire area. Can provide functionality.

도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 안테나에서 측정된 S파라미터는 충전 영역(300)과 충전 영역(300) 이외의 영역에서의 S파라미터 편차가 적으며, 따라서 전체 면적에서 고른 분포의 충전 효과를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 4, the S parameter measured in the wireless power transmission antenna according to the exemplary embodiment of the present invention has less S parameter deviation in the charging region 300 and the regions other than the charging region 300. Evenly distributed filling effect can be obtained in the area.

도 5와 도 6은 각각 수신측의 기준값들과 본 발명의 전류측정치이다.5 and 6 are reference values of the receiving side and current measurement of the present invention, respectively.

본 발명은 위에서 언급한 형상에 의하여 수신측의 기준값들 범위를 모두 만족한다.
The present invention satisfies all the ranges of reference values on the receiving side by the above-mentioned shape.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments set forth herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add components within the scope of the same idea. Other embodiments may be easily proposed by changing, deleting, and the like, but this is also within the scope of the present invention.

100:제1코일부 110:제1단부
120:제2단부 130:제1외측코일부
131,231:제1절곡부 132,232:제2절곡부
133,233:제3절곡부 134,234:제4절곡부
135,235:곡선부 140:제1내측코일부
141,241:외측부 142,242:내측부
143,243:내측절곡부 145,245:곡선부
300:충전영역100: first coil part 110: first end
120: second end 130: first outer coil portion
131,231: first bend 132,232: second bend
133,233: third bend 134,234: fourth bend
135,235 curve portion 140: first inner coil portion
141,241: outside 142,242: inside
143,243: inner bent portion 145,245: curved portion
300: charging area

Claims (10)

제1외측코일부와 제1내측코일부를 포함하는 제1코일부와 제2외측코일부와 제2내측코일부를 포함하는 제2코일부가 하나 이상의 포인트에서 교차되도록 겹쳐져 배치되며,
상기 제1외측코일부와 제2외측코일부를 이루는 코일들의 간격은 코일 단면 직경과 대응하고,
상기 제1외측코일부와 상기 제2외측코일부에서의 코일간 간격에 비하여 상기 제1내측코일부와 상기 제2내측코일부에서의 코일간 간격은 4.5 내지 5.5배이며,
상기 제1외측코일부와 제2외측코일부 각각은 복수 개의 절곡부들을 포함하고,
상기 제1내측코일부와 상기 제2내측코일부 각각은 내측절곡부를 포함하며,
상기 복수 개의 절곡부들 및 상기 내측절곡부 모두는 서로 대각선 방향으로 교차되도록 중첩되고, 상기 제1코일부와 상기 제2코일부의 모든 교차부분에서 동일 코일부가 상부에 위치하는 무선 전력 전송 안테나.The first coil part including the first outer coil part and the first inner coil part and the second coil part including the second outer coil part and the second inner coil part are disposed to overlap each other at one or more points.
An interval between the coils forming the first outer coil part and the second outer coil part corresponds to a coil cross section diameter,
The interval between the coils in the first inner coil part and the second inner coil part is 4.5 to 5.5 times as compared to the interval between the coils in the first outer coil part and the second outer coil part.
Each of the first outer coil part and the second outer coil part includes a plurality of bent parts.
Each of the first inner coil part and the second inner coil part includes an inner bent part,
Both of the plurality of bent portions and the inner bent portion overlap each other so as to cross each other in a diagonal direction, and the same coil part is located at an upper portion of all intersections of the first coil part and the second coil part. 제1항에 있어서,
상기 제1외측코일부와 상기 제2외측코일부를 이루는 상기 코일들의 간격은 코일 단면 직경의 1.5 내지 2.5배인 무선 전력 전송 안테나.The method of claim 1,
The interval between the coils forming the first outer coil portion and the second outer coil portion is 1.5 to 2.5 times the coil cross section diameter. 제1항에 있어서,
상기 제1내측코일부와 제2내측코일부를 이루는 코일들의 간격은, 코일 단면 직경의 9 내지 11배인 무선 전력 전송 안테나.The method of claim 1,
The interval between the coils forming the first inner coil part and the second inner coil part is 9 to 11 times the coil cross-sectional diameter. 제1항에 있어서,
상기 제1내측코일부와 제2내측코일부의 최외곽에 위치하는 코일과 제1외측코일부와 제2외측코일부 가장 안쪽의 코일 사이 간격은 코일 단면 직경의 9 내지 11배인 무선 전력 전송 안테나.The method of claim 1,
The interval between the coils located at the outermost side of the first inner coil part and the second inner coil part and the innermost coil of the first outer coil part and the second outer coil part is 9 to 11 times the coil cross-sectional diameter. . 제1항에 있어서,
최외곽에 위치하는 코일의 가로 길이에 대한 세로 길이의 비는 60 내지 70%인 무선 전력 전송 안테나.The method of claim 1,
The ratio of the vertical length to the horizontal length of the outermost coil is 60 to 70% of the wireless power transmission antenna. 제1항에 있어서,
상기 제1외측코일부와 제2외측코일부는 중심점이 동일하며 크기가 다른 이중 사각형 스파이럴 구조인 무선 전력 전송 안테나.The method of claim 1,
The first outer coil portion and the second outer coil portion is a wireless power transmission antenna having a double rectangular spiral structure having the same center point and different sizes. 제6항에 있어서,
상기 이중 사각형 스파이럴 구조에서 각 사각형의 꼭지점은 곡선인 무선 전력 전송 안테나.The method of claim 6,
The vertex of each square in the double square spiral structure is a curved wireless power transmission antenna. 제6항에 있어서,
상기 제1외측코일부와 제2외측코일부는 상기 이중 사각형 스파이럴 구조를 형성하는 무선 전력 전송 안테나.The method of claim 6,
And the first outer coil part and the second outer coil part form the double rectangular spiral structure. 삭제delete 삭제delete
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