KR102238917B1 - Wireless Electric Power Supply Device having Magnetic Shield - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차폐제를 구비한 무선 전력공급장치를 제공하여, 차폐제에 의해 무선 전력공급과 무관한 방향의 EMF를 차단함으로써 무선 전력공급장치로부터 발생되는 EMF가 전력공급의 대상이 되는 물체에만 작용하고 인체 또는 다른 전자기기에 영향을 미치지 않도록 하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력공급장치는 일정한 방향으로 정렬된 C자형의 자기장형성부를 복수 개 포함하며, 위상이 변화하는 교류전력을 공급받아 방향이 주기적으로 변화하는 자기장을 발생하는 급전코어와 급전코어의 중심부에 배치되어 급전코어에 교류전력을 공급하는 전력공급부 및 급전코어의 외면으로부터 이격하며 형성되어 급전코어에서 발생하는 자기장의 적어도 일부를 차단하는 차폐체를 포함하는 것일 수 있다.The present invention provides a wireless power supply device provided with a shielding agent, by blocking the EMF in a direction irrelevant to the wireless power supply by the shielding agent, the EMF generated from the wireless power supply device acts only on the object to be powered. The purpose is not to affect the human body or other electronic devices. A wireless power supply device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of C-shaped magnetic field forming units arranged in a certain direction, and a power feeding core that generates a magnetic field whose direction changes periodically by receiving AC power having a phase change. And a power supply unit disposed at the center of the feed core to supply AC power to the feed core, and a shield formed to be spaced apart from the outer surface of the feed core to block at least a part of the magnetic field generated in the feed core.

Figure R1020140009849
Figure R1020140009849

Description

차폐체가 구비된 무선 전력공급장치{Wireless Electric Power Supply Device having Magnetic Shield}Wireless Electric Power Supply Device having Magnetic Shield

본 발명은 차폐체를 구비한 무선 전력공급장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, C형 코어를 갖는 무선 전력공급장치로부터 이격하여 형성되는 차폐체에 의해 인체나 다른 전자기기에 유해한 특정방향의 자기장을 차단하는 무선 전력공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power supply device having a shield. More specifically, it relates to a wireless power supply device that blocks a magnetic field in a specific direction harmful to a human body or other electronic devices by a shield formed apart from the wireless power supply device having a C-shaped core.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the embodiments of the present invention and does not constitute the prior art.

전기차는 차량을 움직이는 동력원으로 전기를 사용하는 차량을 의미하며, 배터리에 충전된 전력을 이용해 차량을 움직인다. 이러한 전기차를 사람이 직접 충전용 전선을 차량에 연결하여 전력을 충전하는 경우 불편함을 줄뿐만 아니라 사용자가 플러그를 직접 손에 쥐고 전기차에 연결하는 과정에서 감전될 위험이 있는 문제가 있다. 이와 같이 충전용 전선을 이용하여 전기차의 배터리를 충전시키는 방식은 사용자의 불편함을 초래하고 감전 위험이 있어, 무선으로 전기차의 배터리를 충전할 수 있는 무선 전력공급장치의 연구 및 개발이 최근 활발히 진행되고 있다.An electric vehicle refers to a vehicle that uses electricity as a power source to move the vehicle, and uses the electric power charged in the battery to move the vehicle. When a person directly connects a charging wire to the vehicle to charge the electric vehicle in such an electric vehicle, there is a problem that there is a risk of electric shock while the user directly holds the plug in his hand and connects the electric vehicle to the electric vehicle. In this way, the method of charging the battery of an electric vehicle using a charging wire causes inconvenience to the user and poses a risk of electric shock, so research and development of a wireless power supply device that can wirelessly charge the battery of an electric vehicle has been actively conducted in recent years. Has become.

무선 전력공급장치는 다양한 형태에 대한 연구가 진행되고 있으나, 그 중 하나로 C형 코어를 사용하여 C형 코어에 전력을 공급해 자기장을 형성하고, 이러한 자기장의 변화에 의해 발생하는 유도기전력을 이용하는 방식이 존재한다. 그러나, 일반적으로 무선 전력공급장치에 전력이 공급되어 작동하면 무선 전력공급장치의 주위에는 EMF (Electro-Magnetic Field, 전자기장)가 형성된다. 무선 전력공급장치는 EMF를 이용해 전력공급의 대상이 되는 물체에 전력을 공급할 수 있으나, EMF는 인체에 유해하고 다른 전자기기의 고장, 오작동 등을 유발할 수 있다는 문제가 있다. C형 코어를 사용한 무선 전력공급장치의 경우 다른 형태의 무선 전력공급장치에 비해 비교적 EMF가 적게 발생하지만, 발생한 EMF는 인체에 충분히 유해하고 다른 전자기기의 고장, 오작동 등을 유발할 가능성이 있다. 따라서 C형 코어를 사용한 무선 전력공급장치에서 발생하는 EMF가 전력공급의 대상이 되는 물체에만 작용하고, 인체 또는 다른 전자기기에는 작용하지 않도록 차단되거나 인체 또는 다른 전자기기에 무해할 만큼 줄여야 할 필요가 있다.Although research on various types of wireless power supply devices is being conducted, one of them is a method of using a C-type core to supply power to the C-type core to form a magnetic field, and to use the induced electromotive force generated by such a change in the magnetic field. exist. However, in general, when power is supplied to the wireless power supply and operates, an EMF (Electro-Magnetic Field) is formed around the wireless power supply. A wireless power supply device can supply power to an object to be powered by using EMF, but there is a problem that EMF is harmful to the human body and may cause failure or malfunction of other electronic devices. In the case of a wireless power supply device using a C-type core, compared to other types of wireless power supply devices, less EMF is generated, but the generated EMF is sufficiently harmful to the human body and may cause failure or malfunction of other electronic devices. Therefore, it is necessary to cut off the EMF generated in the wireless power supply device using the C-type core so that it acts only on the object to be powered and does not act on the human body or other electronic devices, or it is necessary to reduce it to the extent that it is harmless to the human body or other electronic devices. have.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 차폐제를 구비한 무선 전력공급장치를 제공하여, 차폐제에 의해 무선 전력공급과 무관한 방향의 EMF를 차단함으로써 무선 전력공급장치로부터 발생되는 EMF가 전력공급의 대상이 되는 물체에만 작용하고 인체 또는 다른 전자기기에 영향을 미치지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, the present invention provides a wireless power supply device with a shielding agent, and the EMF generated from the wireless power supply device is an object of power supply by blocking the EMF in a direction irrelevant to the wireless power supply by the shielding agent. The purpose is to act only on the object that is being used and not to affect the human body or other electronic devices.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력공급장치는, 일정한 방향으로 정렬된 C자형의 자기장형성부를 복수 개 포함하며, 위상이 변화하는 교류전력을 공급받아 방향이 주기적으로 변화하는 자기장을 발생하는 급전코어와 급전코어의 중심부에 배치되어 급전코어에 교류전력을 공급하는 전력공급부 및 급전코어의 외면으로부터 이격하며 형성되어 급전코어에서 발생하는 자기장의 적어도 일부를 차단하는 차폐체를 포함하는 것일 수 있다.A wireless power supply device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of C-shaped magnetic field forming units arranged in a certain direction, and is supplied with AC power having a phase change to generate a magnetic field whose direction changes periodically. It may include a power supply unit disposed at the center of the core and the feed core to supply AC power to the feed core, and a shielding body formed to be spaced apart from the outer surface of the feed core to block at least a part of the magnetic field generated in the feed core.

또한, 급전코어는 서로 이격하여 배치되는 한 쌍으로 이루어지며, 전력공급부는 각각 급전코어의 중심에 배치되는 한 쌍의 제1부재와 제1부재 양단을 연결하는 한 쌍의 제2부재를 포함하고, 차폐체는 각각 한 쌍의 급전코어의 외면으로부터 이격된 한 쌍으로 구비되는 것일 수 있다.In addition, the power supply core is made of a pair disposed spaced apart from each other, and the power supply unit includes a pair of first members disposed at the center of the power supply core and a pair of second members connecting both ends of the first member, , The shield may be provided as a pair spaced apart from the outer surface of each pair of feed cores.

또한, 차폐체는 급전코어에서 발생하는 수평방향의 자기장을 차단하는 제1격벽 및 제1격벽의 일단부에서 제1격벽과 수직한 방향으로 연장하여 급전코어에서 발생하는 수직방향의 자기장을 차단하는 제2격벽을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the shield is a first bulkhead that blocks a horizontal magnetic field generated from the feed core, and a first bulkhead that extends from one end of the first bulkhead in a direction perpendicular to the first bulkhead to block a vertical magnetic field generated from the feed core. It may include two partition walls.

본 발명의 일 실시예에 따르면, C자형의 자기장형성부에서 발생되는 EMF가 전력공급의 대상이 되는 물체에 전력을 공급하면서도 인체 또는 다른 전자기기에 영향을 미치지 않도록 하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect that the EMF generated by the C-shaped magnetic field forming unit supplies power to an object to be supplied with power, but does not affect the human body or other electronic devices.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 일부 단면도이다.1 is a perspective view of a wireless power supply device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a wireless power supply device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a wireless power supply device according to a second embodiment of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view of a wireless power supply device according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 단면도이다.1 is a perspective view of a wireless power supply apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a wireless power supply apparatus according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력공급장치는 급전코어(120), 전력공급부(110) 및 차폐체(130)를 포함한다. 전력공급부(110)에 의해 급전코어(120)에 교류전력이 공급되면 교류전력의 위상변화에 따라 방향이 주기적으로 변화하는 자기장이 발생하여 전력공급의 대상이 되는 물체에 유도기전력을 유도하여 전력을 공급한다. 전력이 공급되면 급전코어(120)로부터 이격된 차폐체(130)가 전력의 공급에 따라 급전코어(120)에서 발생하는 자기장의 적어도 일부를 차단하게 된다.The wireless power supply device according to the first embodiment of the present invention includes a power supply core 120, a power supply unit 110, and a shield 130. When AC power is supplied to the power supply core 120 by the power supply unit 110, a magnetic field whose direction changes periodically according to the phase change of the AC power is generated. Supply. When power is supplied, the shield 130 spaced apart from the power supply core 120 blocks at least a part of the magnetic field generated in the power supply core 120 according to the supply of power.

급전코어(120)는 반원통형인 복수 개의 자기장형성부(121)가 일렬로 정렬하여 형성되며, 전력이 공급되면 자기장을 발생한다. 자기장은 전력공급부(110)에 공급되는 전력에 의하여 전자기 유도현상에 의해 자기장이 유도되는 자기장형성부(121)에서 발생한다. The power supply core 120 is formed by arranging a plurality of semi-cylindrical magnetic field forming units 121 in a line, and generates a magnetic field when power is supplied. The magnetic field is generated in the magnetic field forming unit 121 in which the magnetic field is induced by an electromagnetic induction phenomenon by the power supplied to the power supply unit 110.

자기장형성부(121)는 전체적으로 반원통형의 형상을 갖는다. 구체적으로, 일정한 높이를 갖고 내부가 통공된 원통을 지면에 수직한 방향에서 자른 형상이다. 따라서 자기장형성부(121)는 일정한 높이를 갖고 정면이 알파벳 "C" 또는 "U" 형태로 형성된다. 이러한 형상의 자기장형성부(121)를 C형 코어라고 칭할 수 있으며, C자형의 자기장형성부(121)가 복수개가 일렬로 정렬하여 급전코어(120)를 형성하여, 전력이 공급되면 자기장을 발생하게 된다.The magnetic field forming part 121 has a semi-cylindrical shape as a whole. Specifically, it is a shape cut in a direction perpendicular to the ground by a cylinder having a certain height and having a hole in it. Accordingly, the magnetic field forming part 121 has a certain height and its front face is formed in an alphabet "C" or "U" shape. The magnetic field forming unit 121 of this shape may be referred to as a C-type core, and a plurality of C-shaped magnetic field forming units 121 are arranged in a row to form the power supply core 120, and when power is supplied, a magnetic field is generated. It is done.

전력이 공급되어 자기장이 발생하는 경우, C자형의 자기장형성부(121)의 단부에서 자기장이 형성되어 도 2에 도시된 바와 같이 자기력선을 형성한다. 이때 자기장의 방향은 전류가 흐르는 방향에 따라 달라지는데, 교류전력이 공급되면 전류의 방향이 주기적으로 변경됨에 따라 자기장의 방향도 주기적으로 변화한다.When power is supplied to generate a magnetic field, a magnetic field is formed at the end of the C-shaped magnetic field forming unit 121 to form a magnetic field line as shown in FIG. 2. At this time, the direction of the magnetic field varies depending on the direction in which the current flows. When AC power is supplied, the direction of the magnetic field changes periodically as the direction of the current changes periodically.

도 2에 도시된 바와 같이 자기장형성부(121)의 단부에서 자기장이 발생하여 형성되는 자기력선으로 인하여, 전력공급의 대상이 되는 물체에 유도기전력이 발생하게 된다. 구체적으로, 교류전력이 공급되면 교류전력의 위상변화에 따라 자기장형성부(121)의 단부에서 발생하는 자기장은 주기적으로 방향이 변화한다. 이러한 자기장의 변화는 자속밀도의 변화를 가져오고, 자속밀도의 변화에 의해 전력공급의 대상이 되는 물체에 유도기전력이 발생하여 유도기전력에 의해 전력공급의 대상이 되는 물체에 전력이 무선으로 공급될 수 있다.As shown in FIG. 2, due to the magnetic field line formed by the generation of a magnetic field at the end of the magnetic field forming unit 121, induced electromotive force is generated in an object to be supplied with power. Specifically, when AC power is supplied, the magnetic field generated at the end of the magnetic field forming unit 121 periodically changes in direction according to a phase change of the AC power. This change in magnetic field brings about a change in magnetic flux density, and induced electromotive force is generated in the object to be powered by the change in magnetic flux density, so that power is wirelessly supplied to the object to be powered by the induced electromotive force. I can.

자기장형성부(121)는 전력을 공급받아 유도자기장을 형성하는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자기유도 현상에 의해 전력을 공급받아 자기장을 용이하게 형성하는 페라이트 재질을 자기장형성부(121)의 재료로 사용하는 것이 바람직하다.The magnetic field forming unit 121 may be formed of a material that receives power and forms an inductive magnetic field. For example, it is preferable to use a ferrite material that easily forms a magnetic field by receiving power by an electromagnetic induction phenomenon as the material of the magnetic field forming unit 121.

전력공급부(110)는 외부전원(미도시)과 전기적으로 연결되어 급전코어(120)에 자기장을 형성하기 위해 전력을 공급하는 역할을 한다. 전력공급의 대상이 되는 물체에 유도기전력을 발생하기 위해 전력공급부(110)는 교류전력을 공급할 수 있는 구성일 수 있다. 전력공급부(110)는 급전코어(120)의 중심부에서 급전코어(120)가 정렬된 길이방향으로 위치하는 막대형상으로 구성될 수 있다. 전력공급부(110)가 급전코어(120)의 중심부에서 길이방향으로 막대형상으로 형성되므로, 전력공급부(110)에 전력이 공급되면 급전코어(120)는 전자기 유도현상에 의해 자기장을 발생하게 된다.The power supply unit 110 is electrically connected to an external power source (not shown) and serves to supply power to form a magnetic field to the power supply core 120. In order to generate induced electromotive force to an object to be supplied with power, the power supply unit 110 may be configured to supply AC power. The power supply unit 110 may be configured in a rod shape in which the power supply core 120 is aligned in the center of the power supply core 120 in the longitudinal direction. Since the power supply unit 110 is formed in a rod shape in the longitudinal direction from the center of the power supply core 120, when power is supplied to the power supply unit 110, the power supply core 120 generates a magnetic field by an electromagnetic induction phenomenon.

차폐체(130)는 무선 전력공급장치로부터 이격되어 급전코어(120)에서 발생하는 자기장의 특정방향의 성분을 차단하는 역할을 한다. The shielding body 130 is spaced apart from the wireless power supply device and serves to block a component in a specific direction of the magnetic field generated from the power supply core 120.

전력공급부(110)를 통해 공급되는 전력에 의해 급전코어(120)에서 발생되는 자기장은 급전코어(120)를 이루는 자기장형성부(121)의 단부 외에도 자기장형성부(121)의 외면으로 발생하게 된다. 따라서, 차폐체(130)는 급전코어(120)의 수평한 방향으로 발생하는 자기장을 차단하기 위해 지면에 수직하게 형성되는 제1격벽(131)과 제1격벽(131)의 일단부에서 제1격벽(131)과 수직한 방향으로 연장하여 급전코어(120)의 하측으로 발생하는 자기장을 차단하는 제2격벽(133)을 포함할 수 있다.The magnetic field generated by the power supply core 120 by the power supplied through the power supply unit 110 is generated on the outer surface of the magnetic field forming unit 121 in addition to the end of the magnetic field forming unit 121 constituting the power supply core 120. . Accordingly, the shield 130 is formed at one end of the first partition wall 131 and the first partition wall 131 formed perpendicular to the ground in order to block the magnetic field generated in the horizontal direction of the power supply core 120. It may include a second partition wall 133 extending in a direction perpendicular to the 131 to block a magnetic field generated under the power supply core 120.

제1격벽(131)은 급전코어(120)에서 양 방향으로 수평하게 발생하는 자기장을 차단하기 위해 급전코어(120)의 길이방향으로 연장하며 서로 평행하게 형성되는 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 제2격벽(133)은 이러한 한 쌍의 제1격벽(131)에서 수직하여 연장해 제1격벽(131)을 연결하는 형태의 구성일 수 있다. 다만, 제2격벽(133)이 한 쌍의 제1격벽(131)을 연결한 일체화된 형태가 아닌 분리된 형태로 구비될 수도 있다.The first partition wall 131 extends in the longitudinal direction of the feed core 120 in order to block a magnetic field horizontally generated in both directions from the feed core 120 and may be provided as a pair formed parallel to each other. The second partition wall 133 may extend vertically from the pair of first partition walls 131 to connect the first partition wall 131. However, the second partition wall 133 may be provided in a separate form rather than an integrated form connecting the pair of first partition walls 131.

차폐체(130)는 급전코어(120)로부터 이격하며 급전코어(120) 또는 전력공급부(110)와 일체화된 모듈형태로 구비될 수 있으나, 이와 별개로 급전코어(120)로부터 이격해 별개로 구비될 수도 있다. 또한, 차폐제는 전자기장을 효과적으로 차단하기 위한 금속재질로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄인 것일 수 있다.The shielding body 130 is spaced apart from the power supply core 120 and may be provided in the form of a module integrated with the power supply core 120 or the power supply unit 110, but may be provided separately from the power supply core 120 separately. May be. In addition, the shielding agent may be formed of a metal material for effectively blocking the electromagnetic field, and may be preferably aluminum.

무선 전력공급장치를 이루는 급전코어(120), 전력공급부(110) 및 차폐체(130)는 지면에 고정적으로 결합하여 설치될 수 있다. 이러한 경우 무선 전력공급이 필요한 차량 등은 무선 전력공급장치가 설치된 부위에 정지한 상태로 전력을 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 차량 등이 이동하면서 계속적으로 전력을 공급받을 수도 있다.The power supply core 120, the power supply unit 110, and the shield 130 constituting the wireless power supply device may be installed by being fixedly coupled to the ground. In this case, a vehicle or the like that requires wireless power supply may be supplied with power in a stationary state to a portion where the wireless power supply device is installed, and may be continuously supplied with power while the vehicle or the like moves.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력공급장치의 일부 단면도이다.3 is a perspective view of a wireless power supply apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a wireless power supply apparatus according to a second embodiment of the present invention.

한편, 도 3 내지 도 4를 통해 서술할 내용 중 별도로 서술하지 아니한 구조 및 기능의 부분은 도 1 내지 도 2에 해당하는 부분과 같거나 유사하여 생략된 것이다.Meanwhile, portions of structures and functions that are not separately described among the contents to be described through FIGS. 3 to 4 are omitted because they are the same as or similar to those of FIGS. 1 to 2.

복수 개의 자기장형성부(121)가 일렬로 정렬하여 형성되는 급전코어(120)는 소정의 폭을 두고 서로 이격하여 평행하게 배치되는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 급전코어(120)가 복수 개로 형성되어 전력공급의 대상이 되는 물체가 전력을 공급받는 면적이 증가하여 전력공급의 효율이 증대될 수 있으며, 다양한 형태의 물체에 전력을 공급할 수 있는 구조적인 특징이 있다.The power supply core 120 formed by arranging a plurality of magnetic field forming units 121 in a line may be provided in a pair that is spaced apart from each other with a predetermined width and disposed in parallel. Since the power supply core 120 is formed in plural, the area to which the object to be supplied with power receives power increases, so that the efficiency of power supply can be increased, and it has a structural feature that can supply power to various types of objects. have.

전력공급부(110)는 급전코어(120)가 서로 이격하여 평행하게 배치되는 한 쌍으로 구비됨에 따라 한 쌍의 급전코어(120)의 중심에서 길이방향으로 각각 구비되는 한 쌍의 제1부재(111)와 한 쌍의 제1부재(111) 양단을 연결하는 제2부재(112)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1부재(111)와 한 쌍의 제2부재(112)가 서로 연결되어 전력공급부(110)를 구성하고, 전력공급부(110)는 외부전원으로부터 전력을 공급받아 한 쌍의 제1부재(111)에 배치되는 한 쌍의 급전코어(120)에 전력이 공급되어 자기장이 발생한다.As the power supply unit 110 is provided as a pair of power supply cores 120 spaced apart from each other and arranged in parallel, a pair of first members 111 each provided in the longitudinal direction from the center of the pair of power supply cores 120 ) And a second member 112 connecting both ends of the pair of first members 111. A pair of first members 111 and a pair of second members 112 are connected to each other to form a power supply unit 110, and the power supply unit 110 receives power from an external power source and Power is supplied to a pair of power feed cores 120 disposed on the member 111 to generate a magnetic field.

한편, 전력공급부(110)는 도 3 내지 도 4에서 제1부재(111)와 제2부재(112)가 일체화 된 형태로 도시하였으나, 반드시 일체화된 형태로 구성되는 것은 아니다. 전자기유도 현상을 이용하는 발전기 등의 경우와 마찬가지로, 전력공급부(110)는 코일이 감긴 형태로 구성할 수도 있고, 이 경우 전력공급부(110)는 한 쌍의 급전코어(120)에 걸쳐 다수 회 감긴 코일 다발 형태로 구성된다.Meanwhile, the power supply unit 110 is illustrated in a form in which the first member 111 and the second member 112 are integrated in FIGS. 3 to 4, but is not necessarily configured in an integrated form. As in the case of a generator using the electromagnetic induction phenomenon, the power supply unit 110 may be configured in a coil wound form. In this case, the power supply unit 110 is a coil wound multiple times over a pair of feed cores 120 It is composed in a bundle form.

차폐체(130)는 급전코어(120)가 서로 이격하여 평행하게 배치되는 한 쌍으로 구비됨에 따라 한 쌍의 급전코어(120)의 외부에 한 쌍으로 구비될 수 있다. 한 쌍의 차폐체(130)는 급전코어(120)의 수평한 방향으로 발생하는 전자기장을 차단하는 제1격벽(131) 및 제1격벽(131)의 일단부에서 제1격벽(131)의 수직한 방향으로 연장하여 급전코어(120)의 수직한 방향으로 발생하는 전자기장을 차단하는 제2격벽(133)을 포함할 수 있다. 여기서 제1격벽(131)은 도 3 및 도 4에 도시된 급전코어(120)의 수평한 양 방향으로 발생하는 전자기장 중 어느 한 방향의 전자기장을 차단하도록 형성되어 이로부터 연장된 제2격벽(133)과 함께 '└' 또는 '┘'의 형태로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The shielding body 130 may be provided as a pair on the outside of the pair of feed cores 120 as the feed cores 120 are provided as a pair that are spaced apart from each other and disposed in parallel. A pair of shielding bodies 130 are vertically positioned at one end of the first partition wall 131 and the first partition wall 131 to block the electromagnetic field generated in the horizontal direction of the power supply core 120. It may include a second partition wall 133 extending in the direction to block an electromagnetic field generated in a vertical direction of the power supply core 120. Here, the first partition wall 131 is formed to block an electromagnetic field in one of the electromagnetic fields generated in both horizontal directions of the power supply core 120 shown in FIGS. 3 and 4 and extends therefrom. ) Together with'└' or'┘', but is not limited thereto.

본 발명에서 사용되는 C자형 자기장형성부(121)가 배열된 급전코어(120)는 다른 형태의 급전코어(120)에 비해 자기장의 형성범위가 작다. 이는 자기장형성부(121)가 구조상 크기가 비교적 작고, 자기장이 주로 형성되는 단부가 가까이 위치하기 때문에 단부 사이에서 형성되는 자기장의 공간상의 거리도 짧아지기 때문이다. The power feeding core 120 in which the C-shaped magnetic field forming portions 121 used in the present invention are arranged has a smaller magnetic field formation range compared to other types of power feeding cores 120. This is because the magnetic field forming part 121 has a relatively small size in structure, and since the ends where the magnetic fields are mainly formed are located close to each other, the spatial distance of the magnetic fields formed between the ends is also shortened.

이러한 작은 범위에서 형성되는 자기장은 자속의 감쇄가 작다. 이는 자속의 감쇄가 자기장이 형성되는 공간상의 거리가 길수록 커지기 때문이다. 본 발명의 급전코어(120)는 자속의 감쇄가 작으므로, 다른 구조의 무선 전력공급장치에 비해 무선 급전시의 전력손실을 줄일 수 있고, 비교적 전류 및 전압이 높은 유도기전력을 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 무선 전력공급장치는 다른 구조의 무선 전력공급장치에 비해 간단한 구조를 가지므로 제작이 용이하고, 제작비용을 절약할 수 있으며, 특히 급전코어(120)의 부피가 작아 무선 전력공급장치 전체가 공간적 제약을 적게 받을 수 있는 장점이 있다. 또한 차폐체(130)를 구비하므로 인체 또는 다른 전자기기에 영향을 미칠 수 있는 EMF를 차단하여 인체 또는 다른 전자기기에 무해하며 전력공급을 효율적으로 달성하는 무선 전력공급장치를 제공할 수 있다.The magnetic field formed in such a small range has a small attenuation of the magnetic flux. This is because the attenuation of the magnetic flux increases as the distance in the space where the magnetic field is formed increases. Since the power supply core 120 of the present invention has a small attenuation of magnetic flux, it is possible to reduce power loss during wireless power supply compared to other structured wireless power supply devices, and has the advantage of obtaining an induced electromotive force having a relatively high current and voltage. have. Since the wireless power supply device of the present invention has a simple structure compared to other wireless power supply devices, it is easy to manufacture and can save production cost. In particular, the volume of the power supply core 120 is small, so that the entire wireless power supply device is There is an advantage of being able to receive less space constraints. In addition, since the shield 130 is provided, it is possible to provide a wireless power supply device that is harmless to the human body or other electronic devices by blocking EMF that may affect the human body or other electronic devices and efficiently achieves power supply.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

110: 전력공급부 111: 제1부재
112: 제2부재 120: 급전코어
121: 자기장형성부 130: 차폐체
131: 제1격벽 133: 제2격벽110: power supply unit 111: first member
112: second member 120: feed core
121: magnetic field forming unit 130: shield
131: first partition wall 133: second partition wall

Claims (3)

일정한 방향으로 정렬된 C자형의 자기장형성부를 복수 개 포함하며, 위상이 변화하는 교류전력을 공급받아 방향이 주기적으로 변화하는 자기장을 발생하는 급전코어;
상기 급전코어의 중심부에 배치되어 상기 급전코어에 교류전력을 공급하는 전력공급부; 및
상기 급전코어의 외면으로부터 이격하며 형성되어 상기 급전코어에서 발생하는 자기장의 적어도 일부를 차단하는 차폐체를 포함하되,
상기 자기장형성부는 상기 자기장이 형성되는 두 개의 단부 사이의 거리인 수평 방향 폭이 상기 자기장형성부의 수직 방향 높이 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 전력공급장치.A feed core comprising a plurality of C-shaped magnetic field forming units arranged in a certain direction, receiving AC power having a phase change, and generating a magnetic field whose direction is periodically changed;
A power supply unit disposed in the center of the power supply core to supply AC power to the power supply core; And
And a shielding body formed to be spaced apart from the outer surface of the feed core to block at least a part of the magnetic field generated in the feed core,
The magnetic field forming unit is a wireless power supply device, characterized in that the horizontal width of the distance between the two ends of the magnetic field is formed is formed smaller than the height of the vertical direction of the magnetic field forming unit. 제1항에 있어서,
상기 급전코어는 서로 이격하여 배치되는 한 쌍으로 이루어지며,
상기 전력공급부는 각각 상기 급전코어의 중심에 배치되는 한 쌍의 제1부재와 상기 제1부재 양단을 연결하는 한 쌍의 제2부재를 포함하고,
상기 차폐체는 각각 한 쌍의 급전코어의 외면으로부터 이격된 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 무선 전력공급장치.The method of claim 1,
The feed core is made of a pair that are disposed to be spaced apart from each other,
Each of the power supply units includes a pair of first members disposed at the center of the power supply core and a pair of second members connecting both ends of the first member,
The shielding body is a wireless power supply device, characterized in that provided in a pair spaced apart from the outer surface of each pair of feed cores. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 차폐체는 상기 급전코어에서 발생하는 수평방향의 자기장을 차단하는 제1격벽; 및
상기 제1격벽의 일단부에서 상기 제1격벽과 수직한 방향으로 연장하여 상기 급전코어에서 발생하는 수직방향의 자기장을 차단하는 제2격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력공급장치.The method according to claim 1 or 2,
The shield may include: a first partition wall blocking a magnetic field in a horizontal direction generated from the power supply core; And
And a second partition wall extending in a direction perpendicular to the first partition wall from one end of the first partition wall to block a vertical magnetic field generated from the power supply core.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102023342B1 (en) * 2016-10-19 2019-11-04 한국과학기술원 Wireless Power Charging System Strong to Deviation
KR20180027002A (en) * 2016-09-05 2018-03-14 삼성전자주식회사 Wireless power transfer apparatus and wireless power transfer system
KR102004445B1 (en) * 2017-10-27 2019-07-26 한국전력공사 Shielded wireless power transfering apparatus for electric vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038350B1 (en) 2010-05-04 2011-05-31 (주)그린파워 Non-contact type inductive power transfer device for electric vehicle
KR101182376B1 (en) * 2011-04-26 2012-09-12 한국과학기술원 Magnetic Inductive Apparatus for Power Transmission, Power Collection and Power Transmission Considering Horizontal Deviation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110041774A (en) * 2009-10-16 2011-04-22 한국과학기술원 Magnetic field shielding device for non-contact electromagnetic inductive charging electric vehicle
KR101357546B1 (en) * 2012-03-09 2014-02-05 한국과학기술원 Power supply module for dividing line into segment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038350B1 (en) 2010-05-04 2011-05-31 (주)그린파워 Non-contact type inductive power transfer device for electric vehicle
KR101182376B1 (en) * 2011-04-26 2012-09-12 한국과학기술원 Magnetic Inductive Apparatus for Power Transmission, Power Collection and Power Transmission Considering Horizontal Deviation

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