KR102577093B1 - 무선충전장치 및 이를 갖는 전기이동장치 - Google Patents

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Abstract

본 무선충전장치는 회로기판과, 무선충전하기 위한 코일을 갖는 전력모듈과, 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는 케이스몸체를 갖고, 외부로 노출되어 방열가능하게 구성되는 방열모듈을 포함한다. 방열모듈은, 케이스몸체 내부에 형성되어 회로기판과 전력모듈을 구획하는 구획부으로서, 회로기판과 전력모듈사이에 이격공간을 형성하는 구획부를 포함한다.

Description

무선충전장치 및 이를 갖는 전기이동장치{Wireless Charging Apparatus and Electric Vehicle having the same}
본 발명은 무선충전장치 및 이를 갖는 전기이동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조를 개선한 무선충전장치 및 이를 갖는 전기이동장치에 관한 것이다.
일반적으로 무선충전 방식은 전자기 유도를 이용하여 충전하는 방식으로, 무선충전기(무선전력 송신장치)에 1차 코일(송신코일)을 구비하고 충전 대상인 전자기기(무선전력 수신장치)에 2차 코일(수신코일)을 구비하여, 1차 코일과 2차 코일 간의 자기 유도방식에 의해 발생한 전류를 에너지로 변환하여 배터리를 충전하는 방식이다.
도 1과 같이 종래의 무선충전장치(1) 즉, 무선전력송신장치 또는 무선전력수신장치는 케이스(2)와 회로기판(3), 자성부재(4), 코일(5)을 포함하도록 구성되었다. 회로기판(3)과 자성부재(4), 코일(5)은 케이스(2) 내부에 배치되도록 구성되었다.
이와 같은 무선충전장치를 통한 전자기기의 무선충전이 이루어지는 동안, 무선충전장치의 코일 및 회로기판에서는 많은 열이 발생하게 된다.
이와 같이 코일, 회로기판은 차폐플레이트 또는 방열플레이트를 통해 열을 외부로 방출하여야 하나, 케이스 내부에 열이 정체되거나 코일과 회로기판 상호간에 열이 전달되어 방열효율이 현저히 떨어지는 문제가 있었다.
이와 같은 발열의 제어가 효과적으로 이루어지지 않는 경우, 전자기기 또는 무선충전장치의 발열로 인해 사용자의 불편함 및 기기자체 수명의 저하를 야기할 수 있다.
또한 최근에는 무선충전 방식이 상용화되면서 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있는 고출력의 무선충전장치가 요구되고 있다. 하지만, 무선충전장치의 출력이 증가되는 경우 충전속도가 빨라지는 효과는 있지만, 그만큼 발열도 증가하여 무선충전장치에서 발생된 열을 효과적으로 방출시키기 위한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 일 측면은 구조를 개선한 무선충전장치 및 이를 갖는 전기이동장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 방열효율을 향상시킨 무선충전장치 및 이를 갖는 전기이동장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 내구성을 향상시키고, 밀폐성을 향상시킨 무선충전장치 및 이를 갖는 전기이동장치를 제공한다.
본 발명의 무선충전장치는 회로기판; 무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및 상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는 케이스몸체를 포함하고, 외부로 노출되어 방열가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고, 상기 방열모듈은, 상기 케이스몸체 내부에 형성되어 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 이격공간을 형성하는 구획부;를 포함한다.
상기 방열모듈은, 상기 회로기판이 배치되는 제 1 공간과, 상기 전력모듈이 배치되는 제 2 공간을 포함하고, 상기 구획부는, 상기 제 1, 2 공간을 구획하도록 구성될 수 있다.
상기 구획부는, 상기 케이스몸체의 내면과 연결되는 구획플레이트; 및 상기 구획플레이트로부터 상기 회로기판 또는 상기 전력모듈을 향해 돌출형성되는 적어도 하나의 방열핀으로서, 상기 적어도 하나의 방열핀이 돌출되는 방향으로 상기 이격공간을 형성하는 적어도 하나의 방열핀;을 포함할 수 있다.
상기 구획부는, 상기 케이스몸체의 내면과 연결되는 제 1, 2 구획플레이트로서, 상호 이격되게 형성되어 그 사이에 상기 이격공간을 형성하는 제 1, 2 구획플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 방열모듈의 상기 케이스몸체와 상기 구획부는 일체로 형성될 수 있다.
상기 방열모듈은, 상기 케이스몸체로부터 방사방향으로 연장형성되는 외부방열핀;을 포함할 수 있다.
상기 외부방열핀은, 상기 방열모듈이 장착되도록 설치면 형상에 대응되는 장착부를 형성하는 복수의 장착방열핀으로서, 상기 케이스몸체로부터 상호간의 돌출높이를 달리하는 복수의 장착방열핀;을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 전기를 동력원으로 이동가능하게 구성되는 전기이동장치로서, 무선충전장치; 및 상기 무선충전장치를 통해 충전가능하게 구성되는 배터리;를 포함하고, 상기 무선충전장치는, 회로기판; 무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및 상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는 케이스몸체를 포함하고, 외부로 노출되어 방열가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고, 상기 방열모듈은, 상기 케이스몸체 내부에 형성되어 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 이격공간을 형성하는 구획부;를 포함한다.
본 발명의 사상에 따른 무선충전장치는 회로기판; 무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및 상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는 케이스몸체를 포함하고, 외부로 노출되어 방열 가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고, 하기 식 4로 표현되는 발열률(HR, ℃/min)은 0 초과 2.0 미만이다.
[식 4]
발열률(HR) = △발열온도(℃) / 60 min
상기 식 4에서, 상기 60 min은 상기 무선충전장치가 충전되는 시간이고, 상기 △발열온도는 상기 무선충전장치를 60 min동안 충전시켰을 때의 온도 변화를 의미한다.
상기 방열모듈은, 상기 회로기판과 상기 전력모듈을 구획하는 구획부으로서, 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 이격공간을 형성하는 구획부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 방열구조를 개선하여, 무선충전장치의 방열효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 코일과 PCB 상호간에 열전달을 최소화하여, 내부에서 열이 정체되는 것을 최소화할 수 있으며, 외부로의 방열을 극대화 할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 케이스와 구획부 또는 케이스와 구획부와, 외부방열핀을 하나의 모듈로 구성하여, 무선충전장치의 밀폐성, 실링효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기존의 무선충전장치에 관한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동이동장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동이동장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치와 종래의 무선충전장치의 시간에 따른 발열온도를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전장치의 단면도.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동이동장치의 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동이동장치의 정면도이다.
전기이동장치는 동력원으로 전기를 이용하여 이동가능하게 구성되는 장치를 의미할 수 있다. 전기이동장치는 전동킥보드, 전기자동차, 전동휠, 전동자전거, 전동바이크, 전동이륜평행차, 로봇청소기 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 도 2, 3과 같이, 전기이동장치는 전동킥보드(10)인 것을 일례로 들었으나 이에 한정되지 않는다.
전동킥보드(10)는 보드본체(12)와 조향부(14)를 포함할 수 있다.
보드본체(12)는 사용자를 탑승시키기 위한 지지면을 제공하는 역할을 담당할 수 있다. 또한, 보드본체(12)는 스마트 모빌리티의 기능을 구현하기 위한 모바일 구조물의 형태로 설계 변경될 수 있고, 이 경우 전동휠, 전기 자전거, 전동 바이크용 본체를 지칭할 수도 있다.
또한, 보드본체(12)는 사용자가 발을 올려서 탑승할 수 있는 발판부이다. 보드본체(12)는 사용자가 서서 타는 보드타입의 구조물로 제작될 수 있다. 또는, 도시하지는 않았으나 보드본체(12)의 상면에 좌석부를 더 포함하여 좌석타입의 구조물로 구성될 수 있다. 또는, 도시하지는 않았으나 휠 측면의 발바닥 지지부를 더 포함하여 휠타입의 구조물로 구성될 수 있다. 보드본체(12)는 특정 구조물로 한정되지 않을 수 있다.
조향부(14)는 보드본체(12)의 앞쪽 끝단에 결합되어 조향 기능을 할 수 있다. 조향부(14)는 브레이크 레버 및 변속 레버가 장착되어 있는 조향핸들(16)과, 조향핸들(16)을 회전 가능하게 지지하는 포스트(17)를 포함할 수 있다.
조향부(14)는 보드본체(12)의 전측(예: 앞쪽) 끝단에 배치되어 보드본체(12)의 진행 방향을 전환하도록 구성될 수 있다.
전동킥보드(10)는 폴딩부(20)를 포함할 수 있다.
폴딩부(20)는 보드본체(12)와 조향부(14)의 포스트(17)를 연결하도록 구성될 수 있다. 폴딩부(20)는 보드본체(12)에 대해 조향부(14)가 접히도록 구성될 수 있다. 폴딩부(20)를 통해, 전동 킥보드(10)의 외형적 구조를 콤팩트한 형태로 변형시켜서, 보관 및 운반을 용이하게 할 수 있다.
전동킥보드(10)는 전방휠(22)과 후방휠(24)과, 주행모터(26), 브레이크(28)를 포함할 수 있다.
전방휠(22)은 조향부(14)의 하측 끝단에 설치되고, 앞서 언급한 조향핸들(16)의 하단에서 회전 가능하게 지지될 수 있다.
조향핸들(16)의 조향 조작은 전방휠(22)의 조향 각도를 조절할 수 있다.
전방휠(22) 및 후방휠(24)은 타이어, 휠프레임, 베어링 등을 통칭하여 포함하는 각각의 구성품으로 이해될 수 있다.
후방휠(24)은 일종의 주행휠로서 보드본체(12)의 후측 끝단에 설치되고 주행모터(26)에 의해 구동되도록 구성되어 있다. 주행모터(26)의 구동축은 후방휠(24)의 휠프레임 및 휠회전축과 일치되어 휠 일체형 모터 장치로서의 구성을 가질 수 있다.
주행모터(26)는 후방휠(24)을 구동시키는 역할을 담당할 수 있다. 설계 변경을 통해서 별도의 주행모터(26)는 전방휠(22)에도 장착될 수 있으므로, 주행모터(26)의 장착 위치는 특정 위치로 한정되지 않을 수 있다. 주행모터(26)는 일반적인 BLDC(Brushless direct current motor)이거나, 구동 및 회생 제동 타입 전동기(예:모터 및 발전기 겸용)를 의미할 수 있다.
브레이크(28)도 전방휠(22) 또는 후방휠(24) 중 어느 하나에 장착되거나, 전방휠(22) 및 후방휠(24)에 각각 장착되어 있을 수 있다. 브레이크(28)는 마찰을 이용한 기계식 브레이크이거나, 혹은 전자식 브레이크일 수 있다. 여기서, 전자식 브레이크는 회생 제동(回生制動), 또는 전력 회생 브레이크를 지칭하는 것으로서 토크력으로 움직이고 있는 전동기(예: 주행모터(26) 또는 전방휠(22)에 별도로 부착된 브레이크용 전동기)가 폐회로 상태가 되었을 때의 관성력을 이용해 바퀴인 전방휠(22) 또는 후방휠(24) 등에 달려 있는 회전자를 돌려 전동기를 발전기 기능으로 작동하게 함으로써 운동 에너지를 전기 에너지로 변환해 회수하여 제동력을 발휘하는 구성을 가질 수 있다.
이런 브레이크(28)는 전방휠(22) 및 후방휠(24)을 멈추거나 휠 회전 속도를 늦추는 역할을 담당할 수 있고, 후술되는 제어장치(200)와 연동하여 경사 구간에서 킥앤고(kick and go) 기능 또는 크루즈 기능 등을 수행하는데도 사용될 수 있다.
배터리(30)는 복수개의 배터리셀을 병렬 접속한 것으로서, 재충전 가능한 전지팩을 의미할 수 있다.
배터리(30)는 주행모터(26) 및 제어장치(미도시)에 전기 동력을 공급하는 역할을 담당할 수 있다. 또한, 전동킥보드(10)의 전기 동력 등 전기 및 전자적 구성의 작동에 사용될 수 있다.
전동킥보드(10)는 무선충전장치(50)를 포함할 수 있다. 무선충전장치(50)는 조향부(14)의 포스트(17)에 장착될 수 있다. 무선충전장치(50)는 무선전력을 수신하여, 배터리(30)로 공급하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 단면도이다.
무선충전장치(50)는 전력을 송신하는 전력송신장치와, 전력을 수신하는 전력수신장치를 포함할 수 있다. 도 2, 3 에서의 무선충전장치(50)는 전동킥보드(10)에 배치되는 것으로서 전력수신장치인 것을 일례로 들었으나 이에 한정되지 않는다. 무선충전장치(50)는 전기이동장치가 충전되는 충전부스에 구비된 전력송신장치를 의미할 수 있다. 즉, 본 실시예의 무선충전장치(50)는 전동킥보드(10)가 거치되는 충전부스(미도시)에 구비된 전력송신장치를 의미할 수도 있다.
무선충전장치(50)는 자기유도방식, 자기공진방식 또는 전자기파 방식에 의해서, 무선전력을 수신할 수 있다.
무선충전장치(50)는 방열케이스(60)와, 회로기판(80), 전력모듈(84)을 포함할 수 있다.
방열케이스(60)는 무선충전장치(50)의 외관을 형성할 수 있으며, 이후 설명하는 회로기판(80), 전력모듈(84)들이 그 내부에 배치되도록 구성될 수 있다.
방열케이스(60)는 방열모듈(62)과 케이스커버(66)를 포함할 수 있다. 방열모듈(62)은 케이스몸체(63)와 구획부(70)를 포함할 수 있다. 또한 방열모듈(62)은 외부방열핀(68)을 더 포함할 수 있다. 방열케이스(60)에 대해서는 이후 자세하게 설명한다.
전력모듈(84)은 코일부(86)와 자성부재(88)를 포함할 수 있다.
코일부(86)은 전도성와이어를 포함할 수 있다.
코일부(86)은 전도성 와이어를 포함할 수 있다. 전도성 와이어는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전도성 와이어는 전도성 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 전도성 와이어는 구리, 니켈, 금, 은, 아연 및 주석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속을 포함할 수 있다.
또한, 전도성 와이어는 절연성 외피를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연성 외피는 절연성 고분자 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 절연성 외피는 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 테프론 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄 수지 등을 포함할 수 있다.
전도성 와이어의 직경은 예를 들어 0.1 mm 내지 10 mm 범위, 0.1 mm 내지 5 mm 범위, 또는 0.1 mm 내지 3 mm 범위일 수 있다.
전도성 와이어는 평면 코일 형태로 감긴 것이다. 구체적으로 상기 평면 코일은 평면 나선 코일(planar spiral coil)을 포함할 수 있다. 이때 상기 평면 코일의 형태는 타원형, 다각형, 또는 모서리가 둥근 다각형의 형태일 수 있으나, 특별히 한정되지 않는다.
평면 코일의 외경은 2 cm 내지 20 cm, 3 cm 내지 12 cm, 3 cm 내지 10 cm, 5 cm 내지 16 cm, 또는 6 cm 내지 15 cm일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 평면 코일은 3 cm 내지 12 cm의 외경을 가질 수 있다.
또한, 평면 코일의 내경은 0.5 cm 내지 10 cm, 1 cm 내지 8 cm, 또는, 2 cm 내지 7 cm일 수 있다.
평면 코일의 감긴 횟수는 5회 내지 50회, 7회 내지 30회, 5회 내지 30회, 10회 내지 50회 일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 평면 코일은 상기 전도성 와이어를 10회 내지 30회 감아 형성된 것일 수 있다.
상기와 같은 바람직한 평면 코일 치수 및 규격 범위 내일 때, 전기 자동차와 같은 대용량 전력 전송을 요구하는 분야에 적합할 수 있다.
자성부재(88)는 코일부(86)의 일측을 지지하도록 구성될 수 있다.
자성부재(88)는 바인더 수지 및 필러를 포함하는 고분자형 자성부를 포함할 수 있다. 구체적으로 자성부재(88)는 바인더 수지 및 바인더 수지 내에 분산된 필러를 포함하는 고분자형 자성부를 포함할 수 있다. 고분자형 자성부는 고분자형 자성블록(PMB)를 포함할 수 있다. 고분자형 자성부는 바인더 수지에 의해 필러들이 서로 결합됨으로써, 넓은 면적에서 전체적으로 결함이 적으면서 충격에 의해 손상이 적을 수 있다.
자성부재(88)는 페라이트를 포함할 수도 있다. 구체적으로 자성부재(88)는 Ni-Zn계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트를 포함할 수 있다.
회로기판(80)은 무선충전장치(50)의 전반적인 구동을 제어하도록 마련될 수 있다. 회로기판(80)은 코일부(86)를 통해 발생하는 유도전류로 배터리(30)를 충전하도록 마련된다.
본 실시예에서는 무선충전장치(50)가 전력수신장치인 것을 일례로 들었으나, 무선충전장치(50)가 전력송신장치인 경우에는 회로기판(80)은 외부로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 직류 전원을 다시 특정 주파수의 교류 전압으로 변환한 후, 전력모듈(84)의 코일부(86)로 공급할 수 있다. 또한 외부로부터 직류 전원을 직접 공급받는 경우, 공급된 직류 전원을 특정 주파수의 교류 전압으로 변환한 후, 전력모듈(84)의 코일부(86)로 공급할 수 있다. 이를 통해, 무선충전장치(50)가 전력송신장치인 경우, 전력모듈(84)의 코일부(86)에는 전류가 흐름으로써, 유도전류발생을 위한 자기장을 생성하게 된다.
무선충전장치(50)는 열전달부재(90)를 포함할 수 있다. 열전달부재(90)는 회로기판(80)과 전력모듈(84)의 적어도 일측면에 배치될 수 있다. 자세하게는 열전달부재(90)는 회로기판(80)과 케이스몸체(63)의 내면 또는 구획부(70)사이에 배치될 수도 있으며, 전력모듈(84)과 구획부(70)사이에 배치될 수도 있다.
회로기판(80)과 전력모듈(84)은 방열모듈(62)과 마주하는 면이 평면이 아닐 수 있으며, 돌출구조 또는 오목구조를 가질 수 있다. 열전달부재(90)는 이와 같이 요철구조로 형성될 수 있는 회로기판(80)과 전력모듈(84)의 표면과 방열모듈(62)사이에 배치되어, 열전달면적을 넓힐 수 있다. 즉, 열전달부재(90)는 상기와 같은 배치를 통해, 방열모듈(62)에 대한 회로기판(80) 또는 전력모듈(84)의 열전달면적을 넓힐 수 있으며, 열전달효율을 향상시킬 수 있다.
방열케이스(60)는 앞서 언급한 바와 같이, 방열모듈(62)과 케이스커버(66)를 포함할 수 있다.
방열모듈(62)은 방열소재로 구성될 수 있다. 방열모듈(62)은 일체로 구성될 수 있다. 방열모듈(62)은 케이스몸체(63)와 구획부(70)를 포함할 수 있다. 또한 방열모듈(62)은 외부방열핀(68)을 더 포함할 수 있다. 방열모듈(62)은 외부로 노출되어 외부로 방열가능하게 구성될 수 있다.
케이스몸체(63)와 구획부(70) 또는 케이스몸체(63)와 구획부(70)와 외부방열핀(68)은 모두 일체로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 외부방열핀(68), 구획부(70) 중 적어도 하나는 케이스몸체(63)에 대해 분리가능하게 장착될 수도 있다. 외부방열핀(68)이 케이스몸체(63)에 대해 분리가능하게 장착되는 경우에는, 외부방열핀(68) 자체가 케이스몸체(63)로부터 분리가능하게 장착될 수도 있으며, 외부방열핀(68)이 배치되는 케이스몸체(63)의 일부가 외부방열핀(68)과 일체로 형성되어, 케이스몸체(63)의 나머지로부터 분리가능하게 장착될 수도 있다.
케이스몸체(63)와 구획부(70)와 외부방열핀(68)은 방열모듈의 일 구성이므로, 모두 방열소재로 구성될 수 있다. 방열소재는 일례로 알루미늄을 포함할 수 있다. 그러나 방열소재의 종류는 한정되지 않는다.
케이스몸체(63)는 외부로 노출되도록 구성되며, 이를 통해 그 내부에 배치되는 회로기판(80), 전력모듈(84)로부터 생성되는 열을 외부로 방열하도록 구성될 수 있다. 이를 통해 방열모듈(62)은 그 자체로 구성요소를 수용하는 기능과, 냉각기능을 함께 수행할 수 있다.
외부방열핀(68)은 도 5에서와 같이 케이스몸체(63)로부터 방사방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다. 외부방열핀(68)은 케이스몸체(63)의 일구성일 수도 있다. 또한 외부방열핀(68)은 케이스몸체(63)와 일체로 형성될 수 있다. 외부방열핀(68)은 케이스몸체(63)로부터 돌출형성되어, 외부공기와 열교환하도록 구성될 수 있다. 외부방열핀(68)은 외부공간에 대한 방열모듈(62)의 노출면적을 확장함으로서, 방열효율을 향상시킬 수 있다. 외부방열핀(68)의 개수는 한정되지 않으며, 방열모듈(62)의 크기, 배치, 요구되는 방열량을 고려하여 달리 적용될 수 있다.
외부방열핀(68)은 케이스몸체(63)의 측부로부터 방사방향으로 돌출되는 제 1 외부방열핀(68a)과, 케이스몸체(63)의 후방으로 돌출되는 제 2 외부방열핀(68b)을 포함할 수 있다. 전방은 충전면(66a)이 향하는 방향을 의미할 수 있으며, 후방은 이와 반대되는 방향을 의미할 수 있다.
제 2 외부방열핀(68b)은 요구되는 전기이동장치에 장착될 수 있도록 장착부(69)를 포함할 수 있다. 장착부(69)는 도 5에서와 같이 제 2 외부방열핀(68b)상에 형성될 수 있다. 자세하게는 제 2 외부방열핀(68b)은 요구되는 전기이동장치의 장착면에 대응되는 형상을 갖도록 케이스몸체(63)로부터 돌출되는 높이를 달리할 수 있으며, 이와 같은 구성을 통해 장착부(69)를 형성할 수 있다. 장착부(69)는 도 5에서와 같이 전동 킥보드(10)의 포스트(17)의 장착면(17a)과 대응되도록 오목하게 형성될 수도 있으며, 대응되는 전기이동장치의 장착면의 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 도 5에서의 포스트(17)의 장착면(17a)은 곡면으로 형성되며, 장착부(69)는 이에 대응되도록 오목하게 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 일례로 장착면(17a)은 다각형, 타원형, 곡면으로 형성될 수도 있으며, 장착부(69)는 이와 대응되는 형상으로 형성될 수도 있다. 이와 같이, 장착부(69)가 형성되는 제 2 외부방열핀(68b)은 장착방열핀으로 정의될 수도 있다.
장착부(69)는 제 2 외부방열핀(68b)에 의해 케이스몸체(63)와 이격될 수 있다. 이를 통해 무선충전장치(50)가 전기이동장치에 장착되는 경우에도 방열면적을 최대한 확보할 수 있으며, 방열케이스(60)가 전기이동장치에 장착되면서 방열케이스(60)의 방열면적이 줄어드는 것을 방지할 수 있다.
방열모듈(62)은 구획부(70)를 포함할 수 있다. 구획부(70)는 케이스몸체(63)의 내부에 배치될 수 있으며, 케이스몸체(63) 내부에 형성되는 공간을 구획하도록 구성될 수 있다. 구획부(70)는 방열모듈(62)의 일구성으로서, 방열소재로 구성될 수 있으며, 일례로 알루미늄 소재를 포함할 수 있다. 구획부(70)는 회로기판(80) 또는 전력모듈(84)로부터 전달된 열을 케이스몸체(63)로 전달하도록 구성될 수 있다.
구획부(70)는 회로기판(80)과 전력모듈(84)에서 발생하는 열이 상호간에 전달되는 것을 방지하도록 케이스몸체(63)의 내부를 구획하도록 구성될 수 있다. 구획부(70)는 케이스몸체(63)와 일체로 형성되어, 구획부(70)로 전달되는 열이 케이스몸체(63)로 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
구획부(70)는 구획플레이트(72)와 방열핀(74)을 포함할 수 있다.
구획플레이트(72)는 회로기판(80)이 배치되는 제 1 공간(61a)과, 전력모듈(84)이 배치되는 제 2 공간(61b)을 구획하도록 구성될 수 있다. 무선충전장치(50)는 일방향을 따라 충전면(66a)이 형성된 케이스커버(66), 전력모듈(84), 회로기판(80) 순으로 배치될 수 있으며, 구획플레이트(72)는 전력모듈(84)과 회로기판(80) 사이를 구획하도록 상기 일방향과 다른 방향, 일 예로서 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
구획플레이트(72)는 그 둘레를 따라 케이스몸체(63)의 내측면과 연결될 수 있다. 이를 통해 제 1, 2 공간(61a, 62a) 사이에서 열에 의한 대류가 이루어지는 것을 방지할 수 있으며, 회로기판(80)과 전력모듈(84)이 각각 배치되는 제 1, 2 공간(61a, 62a)에서 각각의 방열제어가 가능할 수 있다.
방열핀(74)은 구획플레이트(72) 상에 배치될 수 있다. 방열핀(74)은 구획플레이트(72) 상에 배치되되, 일방향으로 연장되도록 구성될 수 있다. 일방향은 앞서 언급한 케이스커버(66), 전력모듈(84), 회로기판(80)의 배열방향이며, 구획플레이트(72)로부터 수직한 방향을 의미할 수 있다. 본 실시예에서 방열핀(74)은 회로기판(80)과 마주하는 구획플레이트(72)의 일측면으로부터 돌출되도록 구성되게 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 방열핀(74)은 전력모듈(84)과 마주하는 구획플레이트(72)의 타측면으로부터 돌출되도록 구성되어도 무방하다.
방열핀(74)은 복수개가 구성될 수 있으며, 구획플레이트(72)상에 상호간에 이격되게 형성될 수 있다. 방열핀(74)은 구획플레이트(72)와 일체로 형성될 수 있다.
구획부(70)는 이격공간(76)을 포함할 수 있다.
이격공간(76)은 복수의 방열핀(74) 사이에 배치될 수 있다. 이격공간(76)은 회로기판(80)과 전력모듈(84) 사이에 형성됨으로서, 공기에 의한 단열기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에서 이격공간(76)을 통해, 회로기판(80)으로부터 발생하는 열은 방열핀(74)을 통해서만 구획부(70)로 전달되도록 구성될 수 있다.
케이스커버(66)는 전력모듈(84)을 통한 무선충전을 위해 수지재질을 포함할 수 있다. 케이스커버(66)는 그 내측에 배치된 전력모듈(84)을 덮고, 케이스몸체(63)의 개구(64)를 밀폐하도록, 케이스몸체(63)에 결합될 수 있다. 즉, 케이스커버(66)는 제 2 공간(61b)을 덮도록 케이스몸체(63)에 결합되게 구성될 수 있다.
이하는 상기 구성에 따른 무선충전장치의 발열에 관하여 설명한다.
무선충전장치(50)에서 충전과정에서 발생하는 발열량은 다음을 만족할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 무선충전장치(50)는 전력을 수신하는 전력수신장치인 경우에 대해서 설명한다.
[식 1]
상기 식 1에서, Qh는 발열량(kcal)이며, P는 인가되는 전력(W)이고, t는 구동시간(sec)이다. Qh는 전력모듈(84)과 회로기판(80)으로부터 생성되는 발열량을 의미할 수 있다.
이를 기초로 충전효율이 이상적으로 100%인 경우의 발열량과, 저항 또는 외부요인으로 현실적으로 100%보다 낮은 충전효율인 경우의 발열량을 비교할 수 있다.
이상적인 충전효율을 가지는 경우(이하, 케이스1) 발열량은 Qh_i으로, 현실적인 충전효율을 가지는 경우(이하, 케이스2) 즉, 실제 발열량은 Qh_r로 정의할 수 있다. 본 실시예에서 케이스 2의 충전효율은 85%인 것을 일례로 드나, 이에 한정되지 않는다.
케이스 1, 2에서 전력송신장치에서 발생되는 전력의 전압은 48V로 설정될 수 있다. 케이스 1, 2에서 유도전류에 의해 전력수신장치에서 배터리(30)로 전달되는 전력을 동일하게 설정하고, 전력수신장치에서의 전압은 54.6V로 동일하게 설정할 수 있다. 또한 케이스 1, 2 에서 전력수신장치에서의 전류는 3A로 동일하게 설정할 수 있다.
또한 케이스 1인 충전효율이 100%일때와, 케이스 2의 일례로 충전효율이 85%일 때 각각 전력송신장치로부터 전력수신장치로 전달되는 입력전력, 전력수신장치로부터의 출력전력, 전력수신장치에서의 90분간 발열량은 다음과 같은 표 1을 만족할 수 있다.
충전효율 100% 충전효율 85%
입력전력(Wi) 48V * 3.412A = 163.8W 48V * 4.015A = 192.7W
출력전력(Wo) 54.6V * 3A = 163.8W 54.6V * 3A = 163.8W
90min 발열량(kcal) 212.3kcal(0.24*163.8W*5400*0.001) 249.7kcal
(0.24*192.7W*5400*0.001)
충전과정에서 방열모듈로부터 방열되는 방열량은 다음을 만족할 수 있다.
[식 2]
상기 식 2에서, QC는 방열모듈로부터 방열되는 방열량(kcal), C는 방열모듈의 비열(kcal/g*℃), m은 방열모듈의 질량(g), △T는 방열모듈의 온도변화(℃)이다. A는 보정계수이다.
보정계수 A는 외부방열핀(68)과 케이스몸체(63)에 의해 외부로 노출되는 방열케이스(60), 방열모듈(62)의 표면적, 방열케이스(60), 방열모듈(62)의 두께 등을 고려하여 설정될 수 있다. 보정계수 A는 10이상 35이하일 수 있다. 보정계수 A는 정수에 한정되지 않는다.
상기 내용을 기초로 방열모듈(62)은 회로기판(80)과 전력모듈(84)의 발열량과 하기 식 3의 관계를 만족할 수 있다.
[식 3]
발열온도의 제어를 위해, 설정된 발열온도에 따라 방열모듈의 질량 및 보정계수 A를 다음 표 2와 같이 설정할 수 있다.
설정 발열온도(△T) 방열모듈의 질량(g)과 보정계수(A)
75 8.3A
50 12.5A
20 31.2A
즉, 방열케이스(60)의 설계에 있어서, 실제 충전효율을 고려하여 온도변화의 최대폭을 설정함으로서, 보정계수A와 질량m을 설계할 수 있다. 이를 통해 무선충전장치의 방열모듈 최적설계가 가능하며, 경량화 및 방열효율증가를 도모할 수 있다.
다음은 이와 같은 설계에 의해 구성된 본 발명의 방열케이스(60)를 갖는 무선충전장치(50)와, 도 1에서의 종래 무선충전장치의 충전시간에 따른 발열온도에 관한 비교예이다.
발열온도측정에 있어서, 충전주파수는 125kHz로 설정하고, 전력송신장치는 220V 벽면 콘센트에 AC-DC 변환아답터를 연결하여 구성하였다. 전력송신장치는 AC-DC 변환아답터와 연결하였다. 전기부하장치(Electric Load)는 54.6V, 3A로 설정하고, 전력수신장치와 연결하였다. 전력송신장치의 송신코일과 전력수진장치의 수신코일이 적절하게 정렬될 수 있도록 전력송신장치 상에 전력수신장치가 위치하도록 배치하였다. 이후 일정시간동안 전력수신장치의 회로기판의 실시간 온도를 측정하여, 충전시간별 발열온도를 측정하였다.
표 3 및 4는 기존의 무선충전장치(50)의 충전시간에 따른 발열온도에 관한 값을 보여준다. 이에 관한 그래프는 도 6과 같다. 참고로, 무선충전장치(50)는 앞서 언급한 바와 같이, 전력수신장치인 것을 중심으로 설명한다.
본 실시예의 무선충전장치(50) 충전시간(min) 0 3 5 7 10 15 35 90
발열온도(℃) 25 30 35 39 43 57 62 67
기존 무선충전장치(50) 충전시간(min) 0 1 3 10 13 22 28 36 41 56 60
발열온도(℃) 25 33 50 66 71 84 88 93 95 98 100
상기와 같이, 본 발명에서는 방열모듈(62)의 구성 및 설계를 통해 설정된 최대 발열온도를 제어가 가능하다.
표 3, 4 및 도 6에서와 같이, 본 실시예에서의 무선충전장치와 기존 무선충전장치(도 1 참고)는 일정시간이 지나면 발열온도가 일정하게 유지된다. 표 3, 4 및 도 6에서 본 실시예에서의 무선충전장치와 기존 무선충전장치에 대한 충전시간에 따른 발열온도를 각각 90분과 60분까지 측정하고 도시하였으나, 그 이후의 충전시간에 따른 발열온도는 유지되므로 이를 생략하였다. 즉, 회로기판과 전력모듈로부터 발열하는 발열량과, 외부로 방열되는 방열량이 동일해지는 지점부터 발열온도는 일정하게 유지될 수 있다.
본 실시예에서의 무선충전장치는 충전시작시각부터 대략 90분이 되는 시점부터 발열온도가 유지되며, 충전시작시각부터 대략 90분동안의 발열온도 변화량은 대략 40도이다. 기존 무선충전장치는 충전시작시각부터 대략 60분이 되는 시점부터 발열온도가 유지되며, 충전시작시각부터 대략 60분동안의 발열온도 변화량은 대략 75도이다.
발열률(HR)은 충전시간과 발열온도의 변화량에 대한 비율을 의미할 수 있다. 충전시간은 충전시작시각부터 특정시각까지의 시간을 의미할 수 있다.
즉, 발열량(HR)은 하기 [식 4]를 만족할 수 있다.
[식 4]
발열률(HR, ℃/min) = △발열온도(℃) / 60 min
발열률(HR)은 일정 충전시간에 대한 발열온도 그래프의 기울기를 의미할 수 있다. 도 6에서 본 실시예에서의 무선충전장치의 발열률은 약 0.67℃/min(발열온도 = 65℃ - 25℃, 충전시간 = 60min, 도 6의 HR1 참고) 일 수 있으며, 기존 무선충전장치의 발열률은 약 1.25℃/min(발열온도 = 100℃ - 25℃, 충전시간 = 60min, 도 6의 HR2 참고)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선충전장치의 발열률(HR)은 0 초과 2.0 미만일 수 있고, 0.3이상 1.6이하일 수 있고, 0.5이상 1.4이하일 수 있고, 0.6이상 1.3이하일 수 있다.
상기 식 4에 따른 발열률(HR)에 있어서, 60 min은 무선충전장치가 충전되는 시간을 의미하고, △발열온도는 무선충전장치를 60 min동안 충전시켰을 때의 온도 변화를 의미한다. 즉, 도 6의 HR1의 기울기는 상기와 같은 발열률(HR)에 대한 수치범위를 만족할 수 있다. 설명의 편의상, 도 4, 5의 무선충전장치를 예로 들었으나, 발열률(HR)의 범위는 이후 설명하는 도 7, 8과 같은 무선충전장치의 발열률(HR)에도 동일하게 적용될 수 있다.
발열온도가 급격히 상승하는 경우, 회로기판, 전력모듈과 같은 무선충전장치의 내부구성에 손상을 유발할 수 있으며, 무선충전장치의 수명이 줄어들고, 배터리 충전효율이 떨어질 수 있다. 본 발명에서는 충전시간에 따른 발열온도의 변화량을 제어함으로서, 무선충전장치의 방열효율을 향상시킬 수 있다.
또한 무선충전장치의 방열효율을 향상시킴으로서, 별도의 냉각부재가 불필요하여 무선충전장치를 보다 콤팩트하게 구성할 수 있다. 나아가 방열모듈 자체가 내부구성을 수용하고 냉각하는 기능을 함으로서, 무선충전장치의 밀폐성, 실링효율을 향상시킬 수 있다.
이하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치에 관하여 설명한다. 설명에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치의 단면도이다.
무선충전장치(150)는 방열모듈(62)을 포함할 수 있다.
방열모듈(62)은 구획부(170)를 포함할 수 있다. 구획부(170)는 케이스몸체(63)의 내부에 배치될 수 있으며, 케이스몸체(63) 내부에 형성되는 공간을 구획하도록 구성될 수 있다. 구획부(170)는 방열모듈(62)의 일구성으로서, 방열소재로 구성될 수 있으며, 일례로 알루미늄 소재를 포함할 수 있다. 구획부(170)는 회로기판(80) 또는 전력모듈(84)로부터 전달된 열을 케이스몸체(63)로 전달하도록 구성될 수 있다.
구획부(170)는 회로기판(80)과 전력모듈(84)에서 발생하는 열이 상호간에 전달되는 것을 방지하도록 케이스몸체(63)의 내부를 구획하도록 구성될 수 있다. 구획부(170)는 케이스몸체(63)와 일체로 형성되어, 구획부(170)로 전달되는 열이 케이스몸체(63)로 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
구획부(170)는 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)를 포함할 수 있다.
제 1, 2 구획플레이트(171, 172)는 회로기판(80)이 배치되는 제 1 공간(61a)과, 전력모듈(84)이 배치되는 제 2 공간(61b)을 구획하도록 구성될 수 있다. 제 1 구획플레이트(171)는 제 1 공간(61a)을 향하도록 배치될 수 있으며, 제 2 구획플레이트(172)는 제 2 공간(61b)을 향하도록 배치될 수 있다.
무선충전장치(50)에서 일방향을 따라 충전면(66a)이 형성된 케이스커버(66), 전력모듈(84), 회로기판(80) 순으로 배치될 수 있으며, 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)들은 전력모듈(84)과 회로기판(80) 사이를 구획하도록 상기 일방향과 다른 방향, 일 예로서 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
구획플레이트들(171, 172)은 그 둘레를 따라 케이스몸체(63)의 내측면과 연결될 수 있다. 이를 통해 제 1, 2 공간(61a, 61b) 간의 열에 의한 대류가 이루어지는 것을 방지할 수 있으며, 회로기판(80)과 전력모듈(84)이 각각 배치되는 제 1, 2 공간(61a, 61b)에서 각각의 방열제어가 가능할 수 있다.
제 1, 2 구획플레이트(171, 172)는 그 사이에 이격공간(174)을 형성하도록, 상호간에 이격되게 형성될 수 있다. 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)는 상호간에 나란하게 배치될 수 있으며, 그 사이에 이격공간(174)을 형성할 수 있다.
이격공간(174)은 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)사이에 배치됨에 따라, 이격공간(174)의 공기에 의한 단열기능을 수행할 수 있다. 이를 통해 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)간, 회로기판(80)과 전력모듈(84)간의 단열기능을 수행할 수 있다.
본 실시예에서의 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)와 이격공간(174)을 통해, 회로기판(80)과 전력모듈(84)에서 발생하는 열은 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)를 통해 방열모듈(62), 케이스몸체(63)로 전달될 수 있다. 또한 제 1, 2 구획플레이트(171, 172)를 통해, 회로기판(80)에서 발생하는 열이 전력모듈(84)로 전달되거나, 전력모듈(84)에서 발생하는 열이 회로기판(80)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
이하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전모듈에 관하여 설명한다. 설명에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전장치의 단면도이다.
무선충전장치(250)는 방열모듈(62)을 포함할 수 있다.
방열모듈(62)는 케이스몸체(263)을 포함할 수 있다. 케이스몸체(263)는 제 1, 2 케이스몸체(263a, 263b)를 포함할 수 있다. 제 1, 2 케이스몸체(63)는 상호간에 이격되게 배치될 수 있으며, 이를 통해 회로기판(80)과 전력모듈(84)이 각각 배치되는 제 1, 2 공간(61a, 61b)에서 각각의 방열제어가 가능할 수 있다.
제 1 케이스몸체(263a)는 그 내부에 회로기판(80)이 배치되는 제 1 공간(61a)을 형성하며, 제 2 케이스몸체(263b)는 그 내부에 전력모듈(84)이 배치되는 제 2 공간(61b)을 형성할 수 있다. 제 1, 2 케이스몸체(263a, 263b)의 내부에 각각 배치되는 회로기판(80)과 전력모듈(84)은 별도의 와이어를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
방열모듈(62)은 구획부(270)를 포함할 수 있다. 구획부(270)는 케이스몸체(263)의 일 구성으로 형성될 수 있다. 구획부(270)는 방열모듈(62)의 일구성으로서, 방열소재로 구성될 수 있으며, 일례로 알루미늄 소재를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 구획부(270)는 케이스몸체(263)의 일 구성으로서, 외부로 노출되도록 구성되므로, 구획부(270)는 회로기판(80) 또는 전력모듈(84)로부터 전달된 열을 케이스몸체(63)로 전달하거나, 외부로 방열할 수 있다.
구획부(270)는 제 1, 2 구획플레이트(271, 272)를 포함할 수 있다.
제 1 구획플레이트(271)는 제 1 케이스몸체(263a)와 함께 제 1 공간(61a)을 형성하며, 제 2 구획플레이트(272)는 제 2 케이스몸체(263b)와 함께 제 2 공간(61b)을 형성하도록 구성될 수 있다. 제 1, 2 구획플레이트(271, 272) 사이에는 전기이동장치의 포스트(17)가 배치될 수 있다.
무선충전장치(50)에서 일방향을 따라 충전면(66a)이 형성된 케이스커버(66), 전력모듈(84), 회로기판(80) 순으로 배치될 수 있으며, 구획플레이트들(271, 272)은 전력모듈(84)과 회로기판(80) 사이를 구획하도록 상기 일방향과 다른 방향, 일 예로서 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
제 1, 2 구획플레이트(272)는 그 사이에 이격공간(274)을 형성하도록, 상호간에 이격되게 형성될 수 있다. 제 1, 2 구획플레이트(272)는 상호간에 나란하게 배치될 수 있으며, 그 사이에 이격공간(274)을 형성할 수 있다. 이격공간(274)에는 전기이동장치의 포스트(17)가 배치될 수 있다.
이격공간(274)은 제 1, 2 구획플레이트(271, 272) 사이에 배치됨에 따라, 제 1, 2 공간(61a, 61b)를 분리할 수 있으며, 제 1, 2 구획플레이트(271, 272)간, 회로기판(80)과 전력모듈(84)간에 있어서 상호간의 영향을 최소화 할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10 : 전동킥보드 12 : 보드본체
14 : 조향부 20 : 폴딩부
30 : 배터리
50 : 무선충전장치 60 : 방열케이스
62 : 방열모듈 63 : 케이스몸체
66 : 케이스커버 68 : 외부방열핀
70 : 구획부 80 : 회로기판
84 : 전력모듈 86 : 코일부
88 : 자성부재 90 : 열전달부재

Claims (11)

  1. 회로기판;
    무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및
    외부로 노출되어 방열가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고,
    상기 방열모듈은,
    상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는, 케이스몸체;
    상기 케이스몸체 내부에 형성되되, 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 배치되는, 구획플레이트; 및
    상기 구획플레이트로부터 상기 회로기판 또는 상기 전력모듈을 향해 돌출형성되어, 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 이격공간을 형성하는, 적어도 하나의 방열핀;을 포함하는 무선충전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열모듈은,
    상기 회로기판이 배치되는 제 1 공간과, 상기 전력모듈이 배치되는 제 2 공간을 포함하고,
    상기 구획플레이트는,
    상기 제 1, 2 공간을 구획하도록 구성되는 무선충전장치.
  3. 삭제
  4. 회로기판;
    무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및
    외부로 노출되어 방열가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고,
    상기 방열모듈은,
    상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는, 케이스몸체;
    상기 케이스몸체 내부에 형성되되, 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 배치되는, 제 1 구획플레이트; 및
    상기 제 1 구획플레이트와 상기 전력모듈 사이에 배치되며, 상기 제 1 구획플레이트로부터 상기 전력모듈을 향해 이격되어 배치되는, 제 2 구획플레이트;를 포함하는 무선충전장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열모듈의 상기 케이스몸체와 상기 구획플레이트는 일체로 형성되는 무선충전장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열모듈은,
    상기 케이스몸체로부터 방사방향으로 연장형성되는 외부방열핀;을 포함하는 무선충전장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 외부방열핀은,
    상기 방열모듈이 장착되도록 설치면 형상에 대응되는 장착부를 형성하는 복수의 장착방열핀으로서, 상기 케이스몸체로부터 상호간의 돌출높이를 달리하는 복수의 장착방열핀;을 포함하는 무선충전장치.
  8. 전기를 동력원으로 이동가능하게 구성되는 전기이동장치로서,
    무선충전장치; 및
    상기 무선충전장치를 통해 충전가능하게 구성되는 배터리;를 포함하고,
    상기 무선충전장치는,
    회로기판;
    무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및
    외부로 노출되어 방열가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고,
    상기 방열모듈은,
    상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는, 케이스몸체;
    상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 배치되는, 구획플레이트; 및
    상기 구획플레이트로부터 상기 회로기판 또는 상기 전력모듈을 향해 돌출형성되어, 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 이격공간을 형성하는, 적어도 하나의 방열핀;을 포함하는 전기이동장치.
  9. 회로기판;
    무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및
    상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는 케이스몸체를 포함하고, 외부로 노출되어 방열 가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고,
    하기 식 4로 표현되는 발열률(HR, ℃/min)은 0 초과 2.0 미만인, 무선충전장치.
    [식 4]
    발열률(HR) = △발열온도(℃) / 60 min
    상기 식 4에서,
    상기 60 min은 상기 무선충전장치가 충전되는 시간이고, 상기 △발열온도는 상기 무선충전장치를 60 min동안 충전시켰을 때의 온도 변화를 의미한다.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 방열모듈은,
    상기 회로기판과 상기 전력모듈을 구획하는 구획부으로서, 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 이격공간을 형성하는 구획부;를 포함하는 무선충전장치.
  11. 전기를 동력원으로 이동가능하게 구성되는 전기이동장치로서,
    무선충전장치; 및
    상기 무선충전장치를 통해 충전가능하게 구성되는 배터리;를 포함하고,
    상기 무선충전장치는,
    회로기판;
    무선충전을 위한 코일을 포함하는 전력모듈; 및
    외부로 노출되어 방열가능하게 구성되는 방열모듈;을 포함하고,
    상기 방열모듈은,
    상기 회로기판과 상기 전력모듈을 수용하는, 케이스몸체;
    상기 케이스몸체 내부에 형성되되, 상기 회로기판과 상기 전력모듈 사이에 배치되는, 제 1 구획플레이트; 및
    상기 제 1 구획플레이트와 상기 전력모듈 사이에 배치되되, 상기 제 1 구획플레이트로부터 상기 전력모듈을 향해 이격되어 배치되는, 제 2 구획플레이트;를 포함하는 전기이동장치.

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