KR102338933B1 - 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일장치는, 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일; 및 상기 제1 코일을 수납하는 상부 수납부, 상기 제2 및 제3 코일을 수납하는 하부 수납부, 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함할 수 있다.

Description

코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치 {Coil Device Of Apparatus For Transmitting And Receiving Wireless Power}

본 발명은 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치에 관한 것이다.

휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.

일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.

최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.

일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다.

한편, 무선 전력을 송신하기 위하여 무선 전력 송신기는 송신 코일을 구비하고, 무선 전력을 수신하기 위하여 무선 전력 수신기는 수신 코일을 구비한다. 송신 코일 또는 수신 코일은 교류신호의 입출력을 위한 복수의 케이블, 예를 들어 입출력선을 포함할 수 있다. 입출력선은 개수가 증가할수록 외부 구성과의 연결을 위한 공정이 복잡해지거나 공정수가 증가하는 문제가 있다. 또한, 입출력선의 움직임으로 인하여 송수신 코일의 내구성 감소의 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 송수신 코일의 입출력선을 고정하여 코일 장치의 설치를 간단히 할 수 있다.

또한, 본 발명은 송수신 코일의 입출력선을 고정하여 송수신 코일의 내구성을 증가시킬 수 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 일 실시예에 따른 코일 장치는 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일; 및 상기 제1 코일을 수납하는 상부 수납부, 상기 제2 및 제3 코일을 수납하는 하부 수납부, 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 케이블 고정부는 복수의 가이드부를 포함하고, 상기 복수의 가이드부 각각은 제1 방향으로 돌출된 제1 돌출부를 포함하고 상기 제1 돌출부와 이웃한 가이드부에 의해 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부를 고정할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 케이블 고정부는 상기 제1 돌출부에 대응하여 케이블 지지부를 더 포함하고, 상기 케이블 지지부와 상기 제1 돌출부에 의해 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부를 고정할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 복수의 가이드부 각각은 제2 방향으로 돌출된 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부가 하측 방향으로 연장 배치되 도록 가이드 할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 케이블 고정부는 상기 코일 프레임의 외측부로부터 돌출될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 코일 프레임은 모서리에서 코일 프레임 고정부를 더 포함하고, 상기 케이블 고정부의 외측부에서 돌출된 거리는 상기 코일 프레임 고정부의 외측부에서 돌출된 거리 이하일 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 케이블 고정부는 상기 상부 수납부와 이격되어 배치될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제2 코일 및 제3 코일의 하측에 배치되고 상기 하부 수납부에 수납되는 차폐재를 더 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 코일 장치는 상기 차폐재의 하측에 배치되고 상기 하부 수납부에 수납되는 방열시트를 더 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는, 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일, 상기 제1 코일을 수납하는 상부 수납부, 상기 제2 및 제3 코일을 수납하는 하부 수납부, 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함하는 코일 장치; 및 상기 제1 내지 제3 코일에 연결되는 드라이브 회로;를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는, 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일, 상기 제1 코일을 수납하는 상부 수납부, 상기 제2 및 제3 코일을 수납하는 하부 수납부, 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함하는 코일 장치; 및 상기 제1 내지 제3 코일에 연결되는 제어 회로;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치에 대한 효과에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 송수신 코일의 입출력선을 고정시킬 수 잇는 코일 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 송수신 코일의 입출력선이 고정되어 신호를 입출력하는 외부 구성과의 연결 공정이 단순한 코일 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 송수신 코일의 입출력선의 움직임을 방지하여 내구성이 강한 코일 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 상기 도 2에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 코일장치의 분해사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 코일 장치의 코일 프레임의 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 코일장치의 상부 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 코일장치의 측면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 코일장치의 하부 평면도이다.

이하, 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이상에서, 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤) "에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤) "는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.

실시예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다.

일 예로, 무선 전력 송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 적용되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선 전력 송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다.

실시예에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다.

실시예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 전자기 유도 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다. 또한 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.

일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.

일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.

일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.

상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.

일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.

반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.

실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.

도 2는 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면 무선 전력 송신기(200)는 크게, 전력 변환부(210), 전력 전송부(220), 통신부(230), 제어부(240), 센싱부(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선 전력 송신기(200)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(210)는 전원부(260)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.

이를 위해, 전력 변환부(210)는 DC/DC 변환부(211), 증폭기(212)를 포함하여 구성될 수 있다.

DC/DC 변환부(211)는 전원부(260)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(240)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 센싱부(250)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(240)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(250)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(200)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(240)에 제공할 수도 있다. 일 예로, 제어부(240)는 센싱부(250)에 의해 측정된 전압/전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(250)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(212)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(210)의 일측에는 전원부(250)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(212)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다.

증폭기(212)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(240)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(240)는 통신부(230)를 통해 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(212)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다.

전력 전송부(220)는 다중화기(221)(또는 멀티플렉서), 송신 코일(222)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(220)는 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

반송파 생성기는 다중화기(221)를 통해 전달 받은 증폭기(212)의 출력 DC 전력을 특정 주파수를 갖는 AC 전력으로 변환하기 위한 특정 주파수를 생성할 수 있다. 이상의 설명에서는 반송파 생성기에 의해 생성된 교류 신호가 다중화기(221)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(212) 이전단 또는 이후단에 믹싱될 수도 있음을 주의해야 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전력 전송부(220)는 증폭기(212)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(221)와 복수의 송신 코일(222)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.

실시예에 따른 제어부(240)는 복수의 무선 전력 수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(200)에 3개의 무선 전력 수신기-즉, 제1 내지 3 무선 전력 수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신 코일-즉, 제1 내지 3 송신 코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(240)는 다중화기(221)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선 전력 수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(212) 증폭률을 제어하여 무선 전력 수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.

제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(222)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(240)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(255)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감지 신호 전송 시점이 도래하면, 다중화기(221)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 타이머(250)는 핑 전송 단계 동안 소정 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(240)에 송출할 수 있으며, 제어부(240)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 다중화기(221)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(232)로부터 어느 송신 코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자 및 해당 송신 코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신 코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 다중화기(221)를 제어할 수도 있다.

변조부(231)는 제어부(240)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(221)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

복조부(232)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(240)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.

또한, 복조부(232)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(240)에 제공할 수도 있다.

일 예로, 무선 전력 송신기(200)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기(200)는 송신 코일(222)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(222)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(200)는 송신 코일(222)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.

이상이 도 2의 설명에서는 무선 전력 송신기(200)와 무선 전력 수신기가 인밴드 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 저전력 블루투스 통신, RFID 통신, UWB 통신, 지그비 통신 중 어느 하나일 수 있다.

특히, 송신 코일(222)은 후술하는 도 4 내지 도 8의 코일 장치일 수 있다.

도 3은 상기 도 2에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 무선 전력 수신기(300)는 수신 코일(310), 정류기(320), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 330), 부하(340), 센싱부(350), 통신부(360), 주제어부(370)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(360)는 복조부(361) 및 변조부(362) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

상기한 도 3의 예에 도시된 무선 전력 수신기(300)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 실시예에 따른 통신부(360)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다.

수신 코일(310)을 통해 수신되는 AC 전력은 정류부(320)에 전달할 수 있다. 정류기(320)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(330)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(330)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(340)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(340)에 전달할 수 있다. 또한 수신 코일(310)은 복수의 수신 코일(미도시)-즉, 제1 내지 제n 수신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 각각의 수신 코일(미도시)에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 수신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.

특히, 수신 코일(310)은 후술하는 도 4 내지 도 8의 코일 장치일 수 있다.

센싱부(350)는 정류기(320) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(350)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(310)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(370)에 전송할 수도 있다. 또한, 센싱부(350)는 무선 전력 수신기(300)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(370)에 제공할 수도 있다.

일 예로, 주제어부(370)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(362)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(362)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(310) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있다. 또한, 주제어부(370)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(361)는 수신 코일(310)과 정류기(320) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(320) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 이때, 주제어부(370)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.

<일 실시예에 따른 코일 장치>

도 4는 일 실시예에 따른 코일장치의 분해사시도이다.

일 실시예에 따른 코일 장치는 무선 전력 전송 장치의 송신 코일 또는 무선 전력 수신 장치의 수신 코일 중 적어도 어느 하나의 코일일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치에 제한되는 것은 아니고 유도되는 기전력을 무선으로 전달하는 코일을 이용하는 장치에 적용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 코일장치는 복수의 코일을 포함할 수 있다. 복수의 코일은 무선 전력 전송 장치의 복수의 송신 코일이거나 무선 전력 수신 장치의 복수의 수신 코일일 수 있다. 또한 복수의 코일은 동일한 턴 수로 감겨 있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 턴 수로 감겨 있을 수 있다. 또한, 복수의 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다. 또한, 복수의 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 코일은 제1 코일(410) 내지 제3 코일(430)을 포함할 수 있다. 제2 코일(420)과 제3 코일(430)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 코일(410)은 제2 코일(420)과 제3 코일(430)의 상부에 배치된 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 코일 장치는 복수의 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전영역을 확장시킬 수 있다.

또한, 복수의 코일은 각각 교류신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부은 피복으로 코팅된 전선 또는 케이블일 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 코일 장치 외부의 구성과 연결될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기의 경우, 제1 및 제2 연결부는 전력 변환부 또는 다중화기에 직접 또는 단자를 경유하여 연결될 수 있다. 무선 전력 수신기의 경우, 제1 및 제2 연결부는 정류기에 직접 또는 단자를 경유하여 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 코일(410)은 제1-1 연결부(411) 및 제1-2 연결부(412)를 포함할 수 있다. 제1-1 연결부(411)는 제1 코일(410)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제1-2 연결부(412)는 제1 코일(410)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제1-1 연결부(411)가 제1 코일(410)의 외측 코일선에서 연장되고, 제1-2 연결부(412)가 제1 코일(410)의 내측 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 코일(420)은 제2-1 연결부(421) 및 제2-2 연결부(422)를 포함할 수 있다. 제2-1 연결부(421)는 제2 코일(420)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 연결부(422)는 제2 코일(420)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제2-1 연결부(421)가 제2 코일(420)의 외측 코일선에서 연장되고, 제2-2 연결부(422)가 제2 코일(420)의 내측 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 코일(430)은 제3-1 연결부(431) 및 제3-2 연결부(432)를 포함할 수 있다. 제3-1 연결부(431)는 제3 코일(430)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 연결부(432)는 제3 코일(430)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제3-1 연결부(431)가 제3 코일(430)의 내측 코일선에서 연장되고, 제3-2 연결부(432)가 제3 코일(430)의 외측 코일선에서 연장될 수 있다.

또한, 복수의 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 코일장치의 일 측면의 동일한 방향으로 각 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 코일 프레임(500)의 일측에 배치된 케이블 고정부(550) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(410)의 제1-1 연결부(411) 및 제1-2 연결부(412), 제2 코일(420)의 제2-1 연결부(421) 및 제2-2 연결부(422) 및 제3 코일(430)의 제3-1 연결부(431) 및 제3-2 연결부(432)는 코일 프레임(500)의 일측에 배치된 케이블 고정부(550) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.

일 실시예에 따른 코일장치는 코일 프레임(500)을 포함할 수 있다.

코일 프레임(500)은 코일이 배치되는 상부 수납부(520)를 포함할 수 있다. 상부 수납부(520)는 코일 프레임(500)의 외상부(511)에 배치될 수 있다. 상부 수납부(520)는 개구 또는 리세스 형상일 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이, 개구 형상의 상부 수납부(520)는 제1 코일(410)이 배치될 수 있다. 또한, 상부 수납부(520)가 개구 형상일 경우, 상부 수납부(520)는 코일을 지지하는 하나 이상의 코일 지지부(521)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 개구 형상의 상부 수납부(520)에 배치된 제1 코일(410)은 코일 지지부(521)의 상면에 접촉하여 배치될 수 있다.

또한, 코일 프레임(500)은 하부 수납부(530)를 포함할 수 있다. 하부 수납부(530)는 코일 프레임(500)의 외상부(511)와 내측부(513)에 의해 형성될 수 있다. 하부 수납부(520)는 코일, 차폐재(600) 또는 방열시트(700)를 수납할 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이, 하부 수납부(530)는 제2 코일(420)과 제3 코일(430)이 동일 층에 배치되고, 차폐재(600)가 제2 코일(420) 및 제3 코일(430)의 하층에 배치되고, 방열시트(700)가 차폐재(600)의 하층에 배치되어 수납될 수 있다.

일 실시예에 따른 코일 프레임(500)은 코일 프레임 고정부(540)를 포함할 수 있다. 코일 프레임 고정부(540)는 코일 프레임(500)의 모서리에서 외측부(512) 보다 돌출된 형상일 수 있다. 코일 프레임 고정부(540)는 외부 장치에 고정시킬 수 있도록 코일 프레임 고정홀(541)을 포함할 수 있다. 즉, 코일 장치를 외부 장치에 실장 또는 배치하기 위하여 나사, 볼트와 너트 또는 고정 막대기 등을 코일 프레임 고정홀(541)에 삽입할 수 있다.

일 실시예에 따른 코일 프레임(500)은 케이블 고정부(550)를 포함할 수 있다. 케이블 고정부(550)는 코일의 연결부를 고정시킬 수 있다. 케이블 고정부(550)에 관한 상세한 설명은 후술한다.

일 실시예에 따른 코일 장치는 차폐재(600)를 포함할 수 있다. 차폐재(600)는 코일 프레임(500)의 하부 수납부(530) 내에 배치될 수 있다. 차폐재(600)는 복수의 코일의 하면에 배치될 수 있다. 차폐재(600)는 상부에 배치된 복수의 코일에서 발생된 무선 전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다. 차폐재(600)는 코일 장치 내에서 분리되거나 움직임을 방지하기 위하여 제1-1 체결홀(610) 및 제1-2 체결홀(620)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 코일 장치는 방열시트(700)를 포함할 수 있다. 방열시트(700)는 코일 프레임(500)의 하부 수납부(530) 내에 배치될 수 있다. 방열시트(700)는 차폐재(600)의 하면에 배치될 수 있다. 방열시트(700)는 복수의 코일에서 발생된 열이 차폐재(600)를 통해 전달되면 코일장치의 외부로 열을 방출시킬 수 있다. 방열시트(700)는 열 전도율 또는 열 방사율이 높은 재질일 수 있다. 방열시트(700)는 코일 장치 내에서 분리되거나 움직임을 방지하기 위하여 제2-1 체결홀(710) 및 제2-2 체결홀(720)을 포함할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 코일 장치의 코일 프레임의 평면도이다.

도 5는 코일 프레임(500)의 케이블 고정부(550)를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 케이블 고정부(550)는 복수의 코일에서 연장된 연결부를 고정 시켜 코일 또는 연결부의 움직임을 방지할 수 있다. 또한, 케이블 고정부(550)는 각 코일의 연결부를 일렬로 또는 규칙적으로 정렬시켜 고정 배치시킬 수 있으므로 연결부와 외부 전원 구성의 전기적 연결 공정을 용이하게 할 수 있도록 한다. 케이블 고정부(550)는 코일 프레임(500)의 일 외측부(512)에 배치될 수 있다. 케이블 고정부(550)는 사출성형으로 코일 프레임(500)과 일체화될 수 있다.

또한, 케이블 고정부(550)는 제1 돌출부(552) 및 제2 돌출부(553)를 구비한 복수의 가이드부(551), 케이블 지지부(554) 또는 인입부(555)를 포함할 수 있다.

가이드부(551)는 복수의 연결부를 서로 분리 시키고, 각 연결부를 고정시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 가이드부(551)는 외측의 일단과 내측의 타단 사이에서 제1 방향으로 돌출된 제1 돌출부(552)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 돌출부(552)는 가이드부(551)의 중심부에 위치하거나 케이블 지지부(554)에 대응하여 위치하고, 이웃한 일 가이드부(551)의 방향인 제1 방향으로 돌출 될 수 있다. 또한, 제1 돌출부(552)는 케이블 지지부(554)와 평행하게 돌출될 수 있다. 또한, 제1 돌출부(552)는 돌출 형상이 삼각형상, 사각형상, 마름모 형상, 톱니 형상, 라운드 형상 등 일 수 있다. 이에 제한 되는 것은 아니고, 제1 돌출부(552)의 형상은 연결부의 재질, 두께 등에 따라 결정될 수 있다.

또한, 가이드부(551)는 외측의 일단에 위치하고 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 돌출된 제2 돌출부(553)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 돌출부(552)는 가이드부(551)의 일단에 위치하고, 이웃한 타 가이드부(551)의 방향인 제2 방향으로 돌출 될 수 있다. 또한, 제2 돌출부(552)는 케이블 지지부(554)와 평행하게 돌출될 수 있다. 제2 돌출부(553)는 돌출 형상이 삼각형상, 사각형상, 마름모 형상, 톱니 형상, 라운드 형상 등 일 수 있다. 이에 제한 되는 것은 아니고, 제2 돌출부(553)의 형상은 연결부의 재질, 두께 등에 따라 결정될 수 있다. 또한, 제1 돌출부(553)의 형상과 제2 돌출부(553)의 형상을 동일할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 돌출부(553)의 형상과 제2 돌출부(553)의 형상을 상이하게 할 수 있다.

또한, 가이드부(551)는 외측의 일단이 코일 프레임(500)의 외측부(512)보다 돌출되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(551)의 외측은 외측부(512)보다 제1 거리(a)만큼 돌출될 수 있다. 이에, 가이드부(5510)는 제2 돌출부(553)가 연결부를 보호할 수 있는 충분한 두께를 확보할 수 있다. 또한, 가이드부(551)의 외측은 외측부(512)에서 돌출된 코일 프레임 고정부(540)와 동일하거나 작은 거리만큼 돌출 될 수 있다.

또한, 가이드부(551)는 외측의 일단에서 내측의 타단의 가이드 길이를 구비하고, 내측의 타단이 상부 수납부(520)와 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(551)는 내측의 타단이 코일 프레임(500)의 외측부(512)에서 내측방향으로 가이드 길이인 제2 거리(b)만큼 연장되어 배치될 수 있다. 이에, 가이드부(551)는 복수의 연결부를 서로 충분한 이격거리 만큼 분리 시키고, 연결부를 고정시키기 위한 제1 돌출부(552) 방향으로 배치시킬 수 있다. 또한, 가이드부(551)는 내측의 타단이 상부 수납부(520)에서 외측방향으로 제3 거리(c)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이에, 가이드부(551)는 각 코일에서 연장되는 연결부의 급격한 굴곡을 방지하여 저항이 증가하는 것을 방지할 수 있다.

케이블 지지부(554)는 연결부가 케이블 고정부(550)의 하측 방향으로 이동하지 않도록 연결부를 지지할 수 있다. 케이블 지지부(554)는 제1 돌출부(552)와 함께 연결부의 상하방향, 좌우 방향으로 이동하지 않도록 고정시킬 수 있다. 또한, 케이블 지지부(554)는 제1 돌출부(552)와 대응하여 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 케이블 지지부(554)는 제1 돌출부(552)의 돌출방향과 평행하게 배치될 수 있다.

인입부(555)는 케이블 고정부(550)의 외측에 배치되어 연결부가 인입될 수 있다. 인입부(555)는 일 가이드부(551)의 제2 돌출부(552)와 이웃한 타 가이드부(551)의 외측 일단에 의해 형성될 수 있다. 즉, 인입부(555)는 일 가이드부(551)의 제2 돌출부(552)와 이웃한 타 가이드부(551)의 외측 일단이 서로 연결부의 두께만큼 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 인입부(555)는 연결부를 케이블 고정부(550)에 고정 시킬 경우 연결부가 제2 돌출부(553)와 케이블 지지부(554) 사이에 배치시키기 위한 삽입 경로일 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 코일장치의 상부 평면도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 코일장치의 측면도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 코일장치의 하부 평면도이다.

도 6은 복수의 코일이 코일 프레임(500)의 케이블 고정부(550)에 고정된 모습을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 코일(410)의 제1-1 연결부(411)과 제1-2 연결부(412), 제2 코일(420)의 제2-1 연결부(421)과 제2-2 연결부(422), 제3 코일(430)의 제3-1 연결부(431)과 제3-2 연결부(432)가 코일 프레임(500)의 케이블 고정부(550)에 고정되어 배치될 수 있다.

일 예로, 제1 코일(410)의 제1-1 연결부(411)는 제1 가이드부(1551)와 제2 가이드부(1552)의 사이에 배치될 수 있다. 제1-1 연결부(411)는 제1 가이드부(1551)의 제1-1 돌출부(1552)와 제2 가이드부(1551)와 접촉하여 좌우 방향으로의 움직임이 고정될 수 있다. 또한, 도 8과 같이, 제1-1 연결부(411)는 케이블 지지부(554)접촉하여 하측 방향으로의 움직임이 고정 될 수 있다. 또한, 도 7과 같이, 제1-1 연결부(411)는 제2 가이드부(1552)의 제2-2 돌출부(1553)에 의해 코일 장치의 하부 방향 또는 외부 장치(미도시) 방향으로 연장되어 고정될 수 있다. 제1-1 연결부(511)는 케이블 지지부(554), 제1-1 돌출부(1552), 제2-2 돌출부(1553)에 각각 접촉하여 상하방향 및 좌우방향으로의 움직임을 방지할 수 있다. 상기와 마찬가지로, 제1 코일(410)의 제1-2 연결부(412), 제2 코일(420)의 제2-1 연결부(421)과 제2-2 연결부(422), 제3 코일(430)의 제3-1 연결부(431)과 제3-2 연결부(432)가 코일 프레임(500)의 케이블 고정부(550)에 고정되어 배치될 수 있다.

도 8을 참조하면, 코일 장치는 하나이상의 부재 고정부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부재 고정부는 제1 부재 고정부(561), 제2 부재 고정부(562)를 포함할 수 있다. 부재 고정부는 코일 프레임(500)과 일체로 형성되거나 별도의 구성일 수 있다. 부재 고정부는 차폐재(600) 또는 방열시트(700)를 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 부재 고정부(710)는 차폐재(600)의 제1-1 체결홀(610)과 발열시트(700)의 제2-1 체결홀(710)을 차례로 관통하여 체결될 수 있다. 제2 부재 고정부(720)는 차폐재(700)의 제1-2 체결홀(620)과 발열시트(700)의 제2-2 체결홀(720)을 차례로 관통하여 체결될 수 있다. 또한, 부재 고정부가 복수개일 경우, 부재 고정부의 크기는 서로 상이할 수 있다. 이에, 코일 프레임이 코일 장치에 배치하는 공정시 잘못된 방향으로 배치되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 부재 고정부(710)는 제2 부재 고정부(720)보다 직격이 클 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10 무선 전력 송신기
20 무선 전력 수신기
410 제1 코일
411, 412 연결부
420 제2 코일
421, 422 연결부
430 제3 코일
431, 432 연결부
500 코일 프레임
540 코일 프레임 고정부
550 케이블 고정부
561, 562 부재 고정부
600 차폐재
700 방열시트

Claims (10)

1. 제1 연결부를 포함하는 제1 코일, 제2 연결부를 포함하는 제2 코일 및 제3 연결부를 포함하는 제3 코일; 및
   상기 제1 코일을 수납하는 제1수납부, 상기 제2 및 제3 코일을 수납하는 제2수납부, 상기 제1 내지 제3 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함하고,
   상기 케이블 고정부는 상기 제1 연결부 내지 제3 연결부를 서로 이격시키고 하측방향으로 연장 배치되도록 가이드하는 돌출부를 각각 포함하는 복수의 가이드부를 포함하고,
   상기 돌출부들 중 적어도 하나는 제1 방향으로 돌출되어 상기 제1 내지 제3연결부 중 하나를 고정 배치되도록 가이드하는 제1 돌출부와 제2 방향으로 돌출되어 상기 제1 내지 제3 연결부 중 하나를 하측방향으로 연장 배치되도록 가이드하는 제2 돌출부를 포함하는 코일 장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 케이블 고정부는 상기 제1 돌출부에 대응하여 케이블 지지부를 포함하고,
   상기 케이블 지지부와 상기 제1 돌출부에 의해 상기 제1 내지 제3 연결부를 고정하는 코일 장치.
4. 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일; 및
   상기 제1 내지 제3코일을 수납하는 수납부 및 상기 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함하고,
   상기 케이블 고정부는
   제1 방향으로 돌출된 제1 돌출부와,
   제2 방향으로 돌출된 제2 돌출부를 포함하는 가이드부를 포함하고,
   상기 제1 돌출부는 상기 제1 내지 제3 코일의 연결부중 하나의 연결부가 고정 배치되도록 가이드하고,
   상기 제2 돌출부는 상기 하나의 연결부가 하측 방향으로 연장 배치되도록 가이드하는 코일 장치.
5. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
   상기 케이블 고정부는 상기 코일 프레임의 외측부로부터 돌출된 코일 장치.
6. 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일; 및
   상기 제1 코일을 수납하는 제1 수납부, 상기 제2 및 제3 코일을 수납하는 제2 수납부, 상기 제1 내지 제3 코일의 각 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함하고,
   상기 코일 프레임은 모서리에서 코일 프레임 고정부를 포함하고,
   상기 케이블 고정부의 외측부에서 돌출된 거리는 상기 코일 프레임 고정부의 외측부에서 돌출된 거리 이하인 코일 장치.
7. 제1 항 또는 제6항에 있어서,
   상기 케이블 고정부는 상기 제1 수납부에 배치되는 상기 제1 코일과 이격되어 배치된 코일 장치.
8. 제1 항, 제4 항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 코일 및 제3 코일의 하측에 배치되는 차폐재 및
   상기 차폐재의 하측에 배치되는 방열시트를 포함하는 코일 장치.
9. 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일, 상기 제1 내지 제3 코일을 수납하는 수납부, 상기 연결부를 고정하는 케이블 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함하는 코일 장치; 및
   상기 제1 내지 제3 코일에 연결되는 드라이브 회로;를 포함하고,
   상기 케이블 고정부는 제1 방향으로 돌출된 제1 돌출부와, 제2 방향으로 돌출된 제2 돌출부를 포함하는 가이드부를 포함하고,
   상기 제1 돌출부는 상기 연결부가 고정 배치되도록 가이드하고,
   상기 제2 돌출부는 상기 연결부가 하측 방향으로 연장 배치되도록 가이드 하는 무선 전력 송신 장치.
10. 연결부를 구비한 제1 내지 제3 코일, 상기 제1 내지 제3 코일을 수납하는 수납부, 상기 연결부를 고정하는 케이블 고정부, 및 모서리에 형성된 코일 프레임 고정부를 포함하는 코일 프레임;을 포함하는 코일 장치; 및
    상기 제1 내지 제3 코일에 연결되는 제어 회로;를 포함하고,
    상기 케이블 고정부의 외측부에서 돌출된 거리는 상기 코일 프레임 고정부의 외측부에서 돌출된 거리 이하인 무선 전력 수신 장치.

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