KR102083891B1 - Resonator structure for wireless power transfer system - Google Patents

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KR102083891B1 KR1020130041651A KR20130041651A KR102083891B1 KR 102083891 B1 KR102083891 B1 KR 102083891B1 KR 1020130041651 A KR1020130041651 A KR 1020130041651A KR 20130041651 A KR20130041651 A KR 20130041651A KR 102083891 B1 KR102083891 B1 KR 102083891B1
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문정익
조인귀
김성민
윤재훈
변우진
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명의 무선 전력 전송용 공진체 구조물은, 무선 전력 전송을 위한 공진체와, 상기 공진체를 매립 형태로 고정시키며, 상기 공진체의 일부를 선택적으로 노출시키는 적어도 하나 이상의 노출 영역이 형성된 유전체를 포함할 수 있다.The resonator structure for wireless power transmission of the present invention includes a dielectric having a resonator for wireless power transmission and at least one exposed area for fixing the resonator in a buried form and selectively exposing a portion of the resonator. It may include.

Description

무선 전력 전송용 공진체 구조물{RESONATOR STRUCTURE FOR WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM}Resonator structure for wireless power transmission {RESONATOR STRUCTURE FOR WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM}

본 발명은 무선 전력 전송용 공진체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기 공진 또는 유도 현상을 이용하여 무선 전력을 전송하는 시스템에 적용하는데 적합한 무선 전력 전송용 공진체 구조물에 관한 것이다.
The present invention relates to a resonator for wireless power transmission, and more particularly, to a resonator structure for wireless power transmission suitable for application to a system for transmitting wireless power using magnetic resonance or induction.

잘 알려진 바와 같이, 무선으로 전력(에너지)을 전송(전달)하는 무선 전력 전송 시스템에서는 전계, 자계 또는 전자계 등을 이용하는데, 이를 위해 무선 전력 전송 시스템에서는 필연적으로 공진체 또는 방사체에서 상기한 물리량이 공간을 통과하여 수신체로 전달된다.As is well known, in a wireless power transmission system that transmits (transmits) power wirelessly, an electric field, a magnetic field, or an electromagnetic field is used. For this purpose, in the wireless power transmission system, the above-described physical quantity in a resonator or radiator is inevitably required It passes through space and is delivered to the receiver.

이때, 전송 손실을 줄이기 위한 많은 기술적인 노력이 필요하며, 특히 공진체를 구성하는 도체의 손실과 적절한 주파수에서 공진 현상을 발생하기 위한 형태 등이 주요 연구 이슈가 될 수 있다.At this time, a lot of technical efforts are required to reduce the transmission loss, and in particular, the loss of the conductor constituting the resonator and the form for generating a resonance phenomenon at an appropriate frequency may be a major research issue.

도 1은 무선 전력 전송 시스템에 적용 가능한 이상적인 공진체 구조도이다.1 is a structural diagram of an ideal resonator applicable to a wireless power transmission system.

도 1을 참조하면, 공진체(100)는 박막형으로의 구성을 위해 스파이럴(spiral) 형태를 가지고 있으며, 임피던스 정합을 위해 원형의 급전 루트(102)가 공진체(100)와 커플링되는 구조를 갖는다. 여기에서, 공진체(100)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 비금속의 유전체에 의해 매립 고정되는 형태를 갖는다.Referring to FIG. 1, the resonator 100 has a spiral form to form a thin film, and a circular feed route 102 is coupled to the resonator 100 for impedance matching. Have Here, as shown in FIG. 2A, the resonator 100 may have a shape in which the resonator 100 is embedded in a nonmetal dielectric.

도 2a 내지 2c는 종래 방법에 따라 직사각형의 유전체(104)에 도선이 삽입되는 부분만을 가공하여 도전체(공진체)가 유전체(104)의 내부 또는 같은 면에 고정되도록 하는 형태를 보여주는 도면이다.2A to 2C illustrate a form in which a conductor (resonator) is fixed to the inside or the same surface of the dielectric 104 by processing only a portion where the conductor is inserted into the rectangular dielectric 104 according to a conventional method.

그러나, 도 2a 내지 2c에 도시된 구조에서 유전체는 일반적으로 전기적인 손실을 갖고 있으므로 이상적인 구조를 도시한 도 1과 비교할 때 무선 전력의 전송 손실에서 많은 차이가 있다.
However, since the dielectrics generally have electrical losses in the structures shown in FIGS. 2A-2C, there are many differences in the transmission loss of wireless power as compared to FIG. 1, which shows the ideal structure.

미국 등록특허 8,022,576(공고일 : 2011. 09. 20.)U.S. Patent 8,022,576 (Notice: 2011. 09. 20.)

그러나, 공진체를 무선 전력 전송 시스템의 한 부분으로 구성하기 위해선 공진체를 고정할 기구물(예컨대, 지그 등)이 필요한데 고정용 기구물의 재질이나 형태 또한 공진체 설계만큼 중요하다.However, in order to configure the resonator as a part of the wireless power transmission system, a mechanism (eg, a jig) for fixing the resonator is required, and the material and shape of the fixing mechanism are as important as the resonator design.

따라서, 본 발명은 전송 손실을 최소화할 수 있는 새로운 형태의 고정 구조를 갖는 공진체 구조물을 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention is to propose a resonator structure having a new type of fixed structure that can minimize transmission loss.

또한, 본 발명은 무선 전력 전송 시스템에서 전송 효율을 적절하게 유지하면서도 공진체의 원활한 고정을 실현하는데 적합한 공진체 구조물을 제안한다.
In addition, the present invention proposes a resonator structure suitable for realizing smooth fixation of the resonator while maintaining appropriate transmission efficiency in the wireless power transmission system.

본 발명은, 일 관점에 따라, 무선 전력 전송을 위한 공진체와, 상기 공진체를 매립 형태로 고정시키며, 상기 공진체의 일부를 선택적으로 노출시키는 적어도 하나 이상의 노출 영역이 형성된 유전체를 포함하는 무선 전력 전송용 공진체 구조물을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless device including a dielectric having a resonator for wireless power transmission, and at least one exposed area fixing the resonator in a buried form and selectively exposing a portion of the resonator. Provided is a resonator structure for power transmission.

본 발명의 상기 공진체는, 원형의 스파이럴 구조를 가질 수 있으며, 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 도체판일 수 있다.The resonator of the present invention may have a circular spiral structure, and may be a conductor plate having a predetermined line width and a leading thickness.

본 발명의 상기 유전체는, 상기 스파이럴 구조의 중심 영역에 중심 캐비티가 형성될 수 있다.In the dielectric of the present invention, a central cavity may be formed in a central region of the spiral structure.

본 발명의 상기 공진체는, 사각형의 스파이럴 구조를 가질 수 있으며, 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 도체판일 수 있다.The resonator of the present invention may have a rectangular spiral structure and may be a conductor plate having a predetermined line width and a leading thickness.

본 발명은, 다른 관점에 따라, 무선 전력 전송을 위한 사각형의 공진체와, 상기 사각형의 중심을 기준으로 서로 대향하는 방향으로 각각 신장되어 상기 공진체의 각 일부를 매립 형태로 고정시키는 다수의 유전체 브랜치로 된 유전체를 포함하는 무선 전력 전송용 공진체 구조물을 제공한다.According to another aspect, the present invention provides a rectangular resonator for wireless power transmission, and a plurality of dielectrics each extending in a direction opposite to each other with respect to the center of the rectangle to fix each portion of the resonator in a buried form. Provided is a resonator structure for wireless power transmission including a branched dielectric.

본 발명의 상기 다수의 유전체 브랜치는, 상기 중심을 기준으로 4방향으로 신장되는 4개의 유전체 브랜치를 포함할 수 있다.The plurality of dielectric branches of the present invention may include four dielectric branches extending in four directions with respect to the center.

본 발명의 상기 공진체는, 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 스파이럴 구조의 도체판일 수 있다.The resonator of the present invention may be a conductor plate having a spiral structure having a predetermined line width and a leading thickness.

본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 무선 전력 전송을 위한 원형의 공진체와, 상기 원형의 중심을 기준으로 대향하는 각 변의 방향으로 각각 신장되어 상기 공진체의 각 일부를 매립 형태로 고정시키는 다수의 유전체 브랜치로 된 유전체를 포함하는 무선 전력 전송용 공진체 구조물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a plurality of circular resonators for wireless power transmission and extending in the direction of each of the sides opposite to the center of the circular to fix each portion of the resonator in a buried form Provided is a resonator structure for a wireless power transmission including a dielectric having a dielectric branch of a.

본 발명의 상기 유전체는, 상기 원형 내의 상기 유전체 브랜치들의 중심 영역에 원형의 중심 캐비티가 형성될 수 있다.In the dielectric of the present invention, a circular central cavity may be formed in a central region of the dielectric branches in the circular shape.

본 발명의 상기 다수의 유전체 브랜치는, 상기 중심을 기준으로 8방향으로 신장되는 8개의 유전체 브랜치를 포함할 수 있다.The plurality of dielectric branches of the present invention may include eight dielectric branches extending in eight directions with respect to the center.

본 발명의 상기 공진체는, 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 스파이럴 구조의 도체판일 수 있다.
The resonator of the present invention may be a conductor plate having a spiral structure having a predetermined line width and a leading thickness.

본 발명은 원형 또는 사각형의 공진체를 고정시키는 유전체의 부피 증가를 최대한 억제함으로써, 유전체의 부피에 기인하는 무선 전력의 전송 손실을 효과적으로 절감할 수 있다.The present invention can effectively reduce the transmission loss of wireless power due to the volume of the dielectric material by suppressing the increase in the volume of the dielectric that fixes the circular or square resonator.

도 1 및 도 2에 도시한 무선 전력 전송 시스템에서 유전체의 유무에 따른 전송 손실을 다음의 표에 표시하였다. 따라서 본 발명에서 제안한 공진체 구조물을 적용할 경우 발명의 효과를 더욱 명확히 알 수 있다.In the wireless power transmission system illustrated in FIGS. 1 and 2, transmission loss according to the presence or absence of a dielectric is shown in the following table. Therefore, the application of the resonator structure proposed in the present invention can be seen more clearly the effect of the invention.

즉, 공진체를 고정하는 유전체의 부피가 증가할수록 전송 손실이 증가하게 되므로, 공진체를 고정하는 최소한의 기계적인 구조가 필요하다.That is, since the transmission loss increases as the volume of the dielectric fixing the resonator increases, a minimum mechanical structure for fixing the resonator is required.

Figure 112013033079998-pat00001
Figure 112013033079998-pat00001

[손실 개선 효과][Loss improvement effect]

Case I) 도 1과 같이 공진체와 코일만 존재하는 경우Case I) Only resonator and coil exist as shown in FIG.

: 전송효율 95%이상, 공진체가 거리 18cm: 95% transmission efficiency, resonator 18cm distance

Case II) 도 2와 같이 유전체(손실 0.06)가 채워져 있는 경우Case II) When the dielectric (loss 0.06) is filled as shown in FIG.

: 전송효율 72.69%, 공진체간 거리 18cm: Transmission efficiency 72.69%, distance between resonators 18cm

Case III) 도 2와 같이 유전체에서 손실이 0.03로 낮아지는 경우Case III) When the loss in the dielectric is lowered to 0.03 as shown in FIG.

: 전송효율 84.28%, 공진체간 거리 18cm: Transmission efficiency 84.28%, distance between resonators 18cm

Case IV) 도 3과 같이 고정체(손실 0.06)가 구성된 경우Case IV) When the fixture (loss 0.06) is configured as shown in FIG.

: 전송효율 78.92%, 공진체간 거리 18cm: Transmission efficiency 78.92%, distance between resonators 18cm

Case V) 도 4와 같이 고정체(손실 0.06)가 구성된 경우Case V) When the fixture (loss 0.06) is configured as shown in FIG.

: 전송효율 85.77%, 공진체간 거리 18cm: Transmission efficiency 85.77%, distance between resonators 18cm

Case VI) 도 5와 같이 고정체(손실 0.06)가 구성된 경우Case VI) When the fixture (loss 0.06) is configured as shown in FIG.

: 전송효율 92.39%, 공진체간 거리 18cm: Transmission efficiency 92.39%, distance between resonators 18cm

Case VII) 도 6과 같이 고정체(손실 0.06)가 구성된 경우Case VII) When the fixture (loss 0.06) is configured as shown in FIG.

: 전송효율 87.94%, 공진체간 거리 18cm
: Transmission efficiency 87.94%, distance between resonators 18cm

도 1은 무선 전력 전송 시스템에 적용 가능한 이상적인 공진체 구조도,
도 2a 내지 2c는 종래 방법에 따라 직사각형의 유전체에 도선이 삽입되는 부분만을 가공하여 도전체가 유전체의 내부 또는 같은 면에 고정되도록 하는 형태를 보여주는 도면,
도 3a 및 3b는 본 발명의 일실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면 및 사시도,
도 4a 및 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면 및 사시도,
도 5a 및 5b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면 및 사시도,
도 6a 및 6b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면 및 사시도.
1 is an ideal resonator structure diagram applicable to a wireless power transmission system,
2a to 2c are views showing a form in which the conductor is fixed to the inside or the same side of the dielectric by processing only the portion where the conductor is inserted into the rectangular dielectric according to the conventional method;
3A and 3B are plan and perspective views of a resonator structure for wireless power transmission according to an embodiment of the present invention;
4A and 4B are a plan view and a perspective view of a resonator structure for wireless power transmission according to another embodiment of the present invention;
5A and 5B are plan and perspective views of a resonator structure for wireless power transmission, according to another embodiment of the present invention;
6a and 6b are a plan view and a perspective view of a resonator structure for wireless power transmission according to another embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.First, the advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. Herein, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and the present embodiments are merely provided to make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The technical scope of the present invention should be defined by the claims, since it is provided by way of example so that those skilled in the art can clearly understand the scope of the invention.

아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may be changed according to intention or custom of a user, an operator, or the like. Therefore, the definition should be made based on the technical idea described throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

[실시 예1]Example 1

도 3a는 본 발명의 일실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면도이고, 도 3b는 그 사시도이다.3A is a plan view of a resonator structure for wireless power transmission according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a perspective view thereof.

도 3a 및 3b를 참조하면, 본 실시 예의 공진체 구조물은 무선 전력 전송을 위한 공진체(302a, 302b)와 이 공진체(302a, 302b)를 매립 형태(선택적 매립 형태)로 고정시킴과 동시에 공진체(302a, 302b)의 일부를 선택적으로 노출시키는 다수의 노출 영역(304)이 형성된 유전체(306) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 유전체(306)는 공진체(302a, 302b)를 매립 고정시키는 고정체로서 정의될 수도 있다.3A and 3B, the resonator structure of the present embodiment fixes the resonators 302a and 302b and the resonators 302a and 302b in a buried form (optional buried form) for wireless power transmission and simultaneously resonates. And a dielectric 306 formed with a plurality of exposed areas 304 to selectively expose portions of sieves 302a and 302b. Here, the dielectric 306 may be defined as a fixture for embedding the resonators 302a and 302b.

여기에서, 참조번호 302a로 표기된 공진체는 유전체(306)에 의해 매립되는 공진체 부분을 의미하고, 참조번호 302b로 표기된 공진체는 각 노출 영역(304)에 의해 그 표면이 노출되는 공진체 부분을 의미한다.Here, the resonator denoted by reference numeral 302a means the resonator portion embedded by the dielectric 306, and the resonator denoted by reference numeral 302b is the resonator portion whose surface is exposed by each exposed region 304. Means.

또한, 공진체(302a, 302b)는 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 원형의 스파이럴 구조의 도체판으로 구성될 수 있으며, 유전체(306)는 스파이럴 구조의 대략 중심 영역에 소정 크기의 중심 캐비티(308)가 형성되는 사각형의 구조로 구성될 수 있다. 여기에서, 유전체(306)의 중심 영역에 중심 캐비티(308)를 형성하는 것은 전송 손실에 영향을 미치는 유전체(306)의 부피를 절감하기 위해서이다. 그리고, 공진체(302a, 302b)로서 기능하는 도체판은 탄성을 갖는 도체판으로 구성될 수 있다.In addition, the resonators 302a and 302b may be constituted by a circular spiral structure conductor plate having a predetermined line width and a leading edge, and the dielectric 306 is a central cavity 308 having a predetermined size in an approximately center region of the spiral structure. ) May be formed in a rectangular structure. Here, forming the central cavity 308 in the central region of the dielectric 306 is to reduce the volume of the dielectric 306 affecting the transmission loss. The conductor plates functioning as the resonators 302a and 302b may be constituted by conductor plates having elasticity.

따라서, 본 실시 예의 공진체 구조물은 공진체의 일부를 선택적으로 노출시키는 다수의 노출 영역(304)과 중심 캐비티(308)를 통해 유전체(306)의 일부를 선택 제거함으로써, 무선 전력에 대한 전송 손실의 억제를 효과적으로 실현할 수 있다.Thus, the resonator structure of this embodiment selects and removes a portion of the dielectric 306 through a plurality of exposed areas 304 and a central cavity 308 that selectively expose a portion of the resonator, thereby transmitting loss for wireless power. Can be effectively suppressed.

한편, 본 실시 예에서는 공진체로서 원형의 스파이럴 구조를 적용하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 공진체로서 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 사각형의 스파이럴 구조를 적용할 수 도 있음은 물론이다.
In the present embodiment, the circular spiral structure is applied as the resonator. However, the present invention is not limited thereto, and the rectangular spiral structure having the predetermined line width and the leading thickness may be applied as the resonator. Of course there is.

[실시 예2]Example 2

도 4a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면도이고, 도 4b는 그 사시도이다.4A is a plan view of a resonator structure for wireless power transmission according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a perspective view thereof.

도 4a 및 4b를 참조하면, 본 실시 예의 공진체 구조물은 무선 전력 전송을 위한 공진체(402a, 402b)와 이 공진체(402a, 402b)를 매립 형태(선택적 매립 형태)로 고정시킴과 동시에 공진체(402a, 402b)의 일부(또는 전면)를 선택적으로 노출시키는 다수의 캐비티(404)이 형성된 유전체(406) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 유전체(406)는 공진체(402a, 402b)를 매립 고정시키는 고정체로서 정의될 수도 있다.4A and 4B, the resonator structure of the present embodiment fixes the resonators 402a and 402b and the resonators 402a and 402b in a buried form (optional buried form) for wireless power transmission and simultaneously resonates. A plurality of cavities 404, which selectively expose portions (or front surfaces) of sieves 402a and 402b, may include dielectric 406 and the like. Here, the dielectric 406 may be defined as a fixture for embedding the resonators 402a and 402b.

여기에서, 참조번호 402a로 표기된 공진체는 유전체(406)에 의해 매립되는 공진체 부분을 의미하고, 참조번호 402b로 표기된 공진체는 각 캐비티(404)를 통해 그 일부가 노출되는 공진체 부분을 의미한다.Here, the resonator denoted by reference numeral 402a means the resonator portion embedded by the dielectric 406, and the resonator denoted by the reference numeral 402b denotes the resonator portion whose part is exposed through each cavity 404. it means.

또한, 공진체(402a, 402b)는 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 원형의 스파이럴 구조의 도체판으로 구성될 수 있으며, 유전체(406)는 스파이럴 구조의 대략 중심 영역에 소정 크기의 중심 캐비티(408)가 형성되는 원형의 구조로 구성될 수 있다.In addition, the resonators 402a and 402b may be constituted by a circular spiral structure conductor plate having a predetermined line width and leading edge, and the dielectric 406 is a central cavity 408 of a predetermined size in an approximately center region of the spiral structure. ) May be formed in a circular structure.

즉, 전술한 실시 예1에서는 유전체의 구조가 사각형인데 반해, 본 실시 예의 유전체(406)는 공진체(402a, 402b)와 유사하게 원형의 구조를 갖는다. 따라서, 본 실시 예의 공진체 구조물은 전술한 실시 예1의 공진체 구조물에 비해 상대적으로 더 많은 유전체를 제거할 수 있다.That is, in the first embodiment, the dielectric structure is rectangular, whereas the dielectric 406 of the present embodiment has a circular structure similar to the resonators 402a and 402b. Therefore, the resonator structure of the present embodiment can remove more dielectrics than the resonator structure of the first embodiment described above.

여기에서, 유전체(406)의 중심 영역에 중심 캐비티(408)를 형성하는 것은, 전술한 실시 예1에서와 동일하게, 전송 손실에 영향을 미치는 유전체(406)의 부피를 더욱 절감하기 위해서이다. 그리고, 공진체(402a, 402b)로서 기능하는 도체판은 탄성을 갖는 도체판으로 구성될 수 있다.Here, forming the central cavity 408 in the center region of the dielectric 406 is to further reduce the volume of the dielectric 406 affecting the transmission loss, as in the first embodiment described above. The conductor plates functioning as the resonators 402a and 402b may be constituted by conductor plates having elasticity.

따라서, 본 실시 예의 공진체 구조물은 공진체의 일부를 선택적으로 노출시키는 다수의 캐비티(404)와 중심 캐비티(408) 및 유전체 외형의 원형 구조를 통해 유전체(406)의 일부를 선택 제거함으로써, 무선 전력에 대한 전송 손실의 억제를 효과적으로 실현할 수 있다.
Accordingly, the resonator structure of the present embodiment selects and removes a portion of the dielectric 406 through a plurality of cavities 404 and a central cavity 408 and a dielectric structure that selectively exposes a portion of the resonator. Suppression of transmission loss to power can be effectively realized.

[실시 예3]Example 3

도 5a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면도이고, 도 5b는 그 사시도이다.5A is a plan view of a resonator structure for wireless power transmission according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a perspective view thereof.

도 5a 및 5b를 참조하면, 본 실시 예의 공진체 구조물은 무선 전력 전송을 위한 사각형의 공진체(502a, 502b)와 이 공진체(502a, 502b)의 내부 사각형의 중심을 기준으로 서로 대향하는 방향(예컨대, 상하좌우 방향)으로 각각 신장되어 공진체(502a, 502b)의 각 일부를 매립 형태로 고정시키는 다수의 유전체 브랜치(504a 내지 504d)로 된 유전체(504) 등을 포함할 수 있다.5A and 5B, the resonator structures of this embodiment face each other based on the centers of the rectangular resonators 502a and 502b and the inner quadrangles of the resonators 502a and 502b for wireless power transmission. Dielectrics 504 including a plurality of dielectric branches 504a to 504d each extending in (eg, up, down, left, and right directions) to fix each portion of the resonators 502a and 502b in a buried form.

여기에서, 참조번호 502a로 표기된 공진체는 유전체(504)에 의해 매립되는 공진체 부분을 의미하고, 참조번호 502b로 표기된 공진체는 캐비티(506)를 통해 전면이 노출되는 공진체 부분을 의미한다.Here, the resonator denoted by reference numeral 502a means the resonator portion embedded by the dielectric 504, and the resonator denoted by reference numeral 502b means the resonator portion whose front surface is exposed through the cavity 506. .

그리고, 본 실시 예의 공진체 구조물은 공진체(502a, 502b)의 내부 사각형의 중심을 기준으로 서로 대향하는 방향(예컨대, 상하좌우의 4방향)으로 각각 신장되는(뻗어나가는) 다수의 유전체 브랜치(504a 내지 504d)를 제외한 나머지 영역들의 유전체가 모두 제거되기 때문에 각 유전체 브랜치(504a 내지 504d)에 의해 그 영역이 분리되는 4개의 캐비티(506)가 형성된다.In addition, the resonator structure of the present embodiment includes a plurality of dielectric branches each extending (extending) in a direction facing each other (for example, four directions of up, down, left, and right) with respect to the center of the inner quadrangle of the resonators 502a and 502b. Since all of the dielectrics in the remaining regions except for 504a through 504d are removed, four cavities 506 are formed in which the regions are separated by respective dielectric branches 504a through 504d.

또한, 본 실시 예의 공진체 구조물은 사각형의 공진체(502a, 502b)의 외측을 따라 유전체(506)가 형성되어 공진체(502a, 502b)의 외측이 외부로 노출되는 것을 차단하는 구조를 가지며, 이를 통해 비록 4개의 캐비티(506)가 형성되더라도 공진체(502a, 502b)에 대한 견고한 고정 구조를 실현할 수 있다.In addition, the resonator structure of the present exemplary embodiment has a structure in which a dielectric 506 is formed along the outside of the rectangular resonators 502a and 502b to block the outside of the resonators 502a and 502b from being exposed to the outside. Through this, even if four cavities 506 are formed, a rigid fixing structure for the resonators 502a and 502b can be realized.

여기에서, 공진체(502a, 502b)는 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 스파이럴 구조의 도체판으로 구성될 수 있으며, 도체판은 탄성을 갖는 도체판일 수 있다.Here, the resonators 502a and 502b may be composed of a conductive plate having a spiral structure having a predetermined line width and leading thickness, and the conductive plate may be a conductive plate having elasticity.

한편, 본 실시 예에서는 공진체 구조물이 4개의 유전체 브랜치와 4개의 캐비티를 갖는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 좌우 또는 상하의 방향으로 신장되는 2개의 유전체 브랜치와 2개의 캐비티를 갖는 구조를 적용할 수도 있음은 물론이다.
Meanwhile, in the present embodiment, the resonator structure has been described as having four dielectric branches and four cavities. However, the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, it is also possible to apply a structure having a.

[실시 예4]Example 4

도 6a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송용 공진체 구조물의 평면도이고, 도 6b는 그 사시도이다.6A is a plan view of a resonator structure for wireless power transmission according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a perspective view thereof.

도 6a 및 6b를 참조하면, 본 실시 예의 공진체 구조물은 무선 전력 전송을 위한 원형의 공진체(602a, 602b)와 이 공진체(602a, 602b)의 내부 원형의 중심을 기준으로 서로 대향하는 방향(예컨대, 8방향)으로 각각 신장되어 공진체(602a, 602b)의 각 일부를 매립 형태로 고정시키는 다수의 유전체 브랜치(606a 내지 606h)로 된 유전체(604) 등을 포함할 수 있다.6A and 6B, the resonator structures of this embodiment face each other based on the centers of the circular resonators 602a and 602b and the inner circles of the resonators 602a and 602b for wireless power transmission. Dielectrics 604 made of a plurality of dielectric branches 606a to 606h each extending in (eg, eight directions) to secure each portion of the resonators 602a and 602b in a buried form.

여기에서, 참조번호 602a로 표기된 공진체는 유전체(604)에 의해 매립되는 공진체 부분을 의미하고, 참조번호 602b로 표기된 공진체는 캐비티(606)를 통해 전면이 노출되는 공진체 부분을 의미한다.Here, the resonator denoted by reference numeral 602a refers to the resonator portion embedded by the dielectric 604, and the resonator denoted by reference numeral 602b refers to the resonator portion whose front surface is exposed through the cavity 606. .

그리고, 본 실시 예의 공진체 구조물은 공진체(602a, 602b)의 내부 원형의 중심을 기준으로 서로 대향하는 방향(예컨대, 8방향)으로 각각 신장되는(뻗어나가는) 다수의 유전체 브랜치(606a 내지 606h)를 제외한 나머지 영역들의 유전체가 모두 제거되기 때문에 각 유전체 브랜치(606a 내지 606h)에 의해 그 영역이 분리되는 8개의 캐비티(606)가 형성된다.In addition, the resonator structure of the present embodiment includes a plurality of dielectric branches 606a to 606h respectively extending (extending) in directions facing each other (for example, eight directions) with respect to the centers of the inner circles of the resonators 602a and 602b. Since all of the dielectrics in the remaining regions except for s) are removed, each cavity branch 606a to 606h forms eight cavities 606 in which the regions are separated.

또한, 본 실시 예의 공진체 구조물은 원형의 공진체(602a, 602b)의 외측을 따라 유전체(604)가 형성되어 공진체(602a, 602b)의 외측이 외부로 노출되는 것을 차단하는 구조를 가지며, 이를 통해 비록 8개의 캐비티(606)가 형성되더라도 공진체(602a, 602b)에 대한 견고한 고정 구조를 실현할 수 있다.In addition, the resonator structure of the present exemplary embodiment has a structure in which a dielectric 604 is formed along the outer sides of the circular resonators 602a and 602b to block the outside of the resonators 602a and 602b from being exposed to the outside. Through this, even if eight cavities 606 are formed, a rigid fixing structure for the resonators 602a and 602b can be realized.

여기에서, 공진체(602a, 602b)는 기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 스파이럴 구조의 도체판으로 구성될 수 있으며, 도체판은 탄성을 갖는 도체판이거나 혹은 탄성을 갖지 않는 리지 와이어 등이 될 수 있다.Here, the resonators 602a and 602b may be composed of a conductive plate having a spiral structure having a predetermined line width and leading edge, and the conductor plate may be a conductive plate having elasticity or a ridge wire having no elasticity. have.

한편, 본 실시 예의 공진체는, 전술한 실시 예2에서와 동일 혹은 유사하게, 원형 내 유전체 브랜치들의 대략 중심 영역에 원형 형상을 갖는 소정 크기의 중심 캐비티를 형성할 수도 있음은 물론이다.On the other hand, the resonator of the present embodiment, similarly or similarly to the above-described embodiment 2, may form a central cavity of a predetermined size having a circular shape in the approximately center region of the in-circuit dielectric branches.

다른 한편, 본 실시 예에서는 공진체 구조물이 8개의 유전체 브랜치와 8개의 캐비티를 갖는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 대향하는 방향으로 신장되는 유전체 브랜치를 6개, 5개, 4개 또는 3개 등으로 하고, 이에 대응하도록 캐비티를 6개, 5개, 4개, 3개 등으로 하는 구조를 적용할 수도 있음은 물론이다.On the other hand, in the present embodiment, the resonator structure has been described as having eight dielectric branches and eight cavities, but the present invention is not necessarily limited thereto, and six or five dielectric branches extending in opposite directions are provided. It is also possible to apply a structure of 6, 5, 4 or 3 cavities, and the like.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains various substitutions, modifications, changes, etc., without departing from the essential characteristics of the present invention. You will easily see this possible. That is, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the claims to be described later, and all technical ideas within the equivalent scope will be construed as being included in the scope of the present invention.

302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b, 602a, 602b : 공진체
304 : 노출 영역
306, 406, 504, 604 : 유전체
308, 408 : 중심 캐비티
404, 506, 606 : 캐비티
504a 내지 504d, 606a 내지 606h : 유전체 브랜치
302a, 302b, 402a, 402b, 502a, 502b, 602a, 602b: resonator
304: exposed area
306, 406, 504, 604: dielectric
308, 408: center cavity
404, 506, 606: Cavity
504a to 504d, 606a to 606h: dielectric branch

Claims (13)

공진체와,
상기 공진체와 접촉되어 상기 공진체를 고정하는 유전체
를 포함하고,
상기 유전체는, 공진체와 접촉하는 영역과, 공진체와 접촉하지 않는 영역으로 형성되고,
상기 유전체의 중심으로부터 서로 대향하는 방향으로 신장되는 복수의 유전체 브랜치에 상기 공진체가 접촉하는 무선 전력 전송용 공진체 구조물.
A resonator,
A dielectric in contact with the resonator to fix the resonator
Including,
The dielectric is formed of a region in contact with the resonator and a region not in contact with the resonator,
And a resonator in contact with a plurality of dielectric branches extending from the center of the dielectric in opposite directions.
제 1 항에 있어서,
상기 공진체는,
원형의 스파이럴 구조를 갖는
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 1,
The resonator is,
With a circular spiral structure
Resonator structure for wireless power transmission.
제 2 항에 있어서,
상기 공진체는,
기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 도체판인
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 2,
The resonator is,
Conductor plate with preset line width and lead thickness
Resonator structure for wireless power transmission.
제 2 항에 있어서,
상기 유전체는,
상기 스파이럴 구조의 중심 영역에 중심 캐비티가 형성되는
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 2,
The dielectric is,
The central cavity is formed in the central region of the spiral structure
Resonator structure for wireless power transmission.
제 1 항에 있어서,
상기 공진체는,
사각형의 스파이럴 구조를 갖는
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 1,
The resonator is,
With a rectangular spiral structure
Resonator structure for wireless power transmission.
제 5 항에 있어서,
상기 공진체는,
기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 도체판인
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 5, wherein
The resonator is,
Conductor plate with preset line width and lead thickness
Resonator structure for wireless power transmission.
무선 전력 전송을 위한 사각형의 공진체와,
상기 사각형의 중심을 기준으로 서로 대향하는 방향으로 각각 신장되어 상기 공진체의 각 일부를 매립 형태로 고정시키는 다수의 유전체 브랜치로 된 유전체
를 포함하는 무선 전력 전송용 공진체 구조물.
Square resonator for wireless power transmission,
A dielectric having a plurality of dielectric branches each extending in a direction opposite to each other with respect to the center of the quadrangle to fix each portion of the resonator in a buried form
Resonator structure for wireless power transmission comprising a.
제 7 항에 있어서,
상기 다수의 유전체 브랜치는,
상기 중심을 기준으로 4방향으로 신장되는 4개의 유전체 브랜치를 포함하는
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 7, wherein
The plurality of dielectric branches,
It includes four dielectric branches extending in four directions with respect to the center
Resonator structure for wireless power transmission.
제 7 항에 있어서,
상기 공진체는,
기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 스파이럴 구조의 도체판인
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 7, wherein
The resonator is,
Spiral conductor plate with preset line width and head thickness
Resonator structure for wireless power transmission.
무선 전력 전송을 위한 원형의 공진체와,
상기 원형의 중심을 기준으로 대향하는 각 변의 방향으로 각각 신장되어 상기 공진체의 각 일부를 매립 형태로 고정시키는 다수의 유전체 브랜치로 된 유전체
를 포함하는 무선 전력 전송용 공진체 구조물.
A circular resonator for wireless power transmission,
A dielectric having a plurality of dielectric branches each extending in the direction of each of the opposite sides with respect to the center of the circle to fix each portion of the resonator in a buried form
Resonator structure for wireless power transmission comprising a.
제 10 항에 있어서,
상기 유전체는,
상기 원형 내의 상기 유전체 브랜치들의 중심 영역에 원형의 중심 캐비티가 형성되는
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 10,
The dielectric is,
A circular central cavity is formed in the central region of the dielectric branches in the circular
Resonator structure for wireless power transmission.
제 10 항에 있어서,
상기 다수의 유전체 브랜치는,
상기 중심을 기준으로 8방향으로 신장되는 8개의 유전체 브랜치를 포함하는
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 10,
The plurality of dielectric branches,
8 dielectric branches extending in 8 directions with respect to the center
Resonator structure for wireless power transmission.
제 10 항에 있어서,
상기 공진체는,
기 설정된 선폭과 선두께를 갖는 스파이럴 구조의 도체판인
무선 전력 전송용 공진체 구조물.
The method of claim 10,
The resonator is,
Spiral conductor plate with preset line width and head thickness
Resonator structure for wireless power transmission.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101371765B1 (en) * 2007-11-15 2014-03-11 포항공과대학교 산학협력단 Apparatus and system for transfering power wirelessly
KR101373208B1 (en) * 2009-05-28 2014-03-14 한국전자통신연구원 Electric device, wireless power transmission device and power transmission method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20110315496A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 General Electric Company Power transfer system and method

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