KR20020007117A - RF system for wireless electricity power transmitter, receiver and methods - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electric wave system and method for a wireless power transmission and receipt is provided to stably and continuously supply a power energy without charging a specific battery by inserting or including a power electric wave into a data transmitting and receiving electric wave or carrier and performing a modulation transmission and receipt. CONSTITUTION: An adaptor(110) or a transformer converts an AC(100) into a DC(120). A multi casting distributing device(130) distributes the power converted into the DC(120) as an available voltage needed for using a mobile device. A DC/electric wave converter(140) converts the distributed power into a wireless electric wave. A combination modulating device(160) inserts or includes a transmission power electric wave or a microwave converted into the electric wave into a data transmission and receipt electric wave or carrier used in a corresponding mobile device. A transmitting unit(170) transmits the modulated electric wave.

Description

무선 전력 송수신용 전파 시스템 및 방법{RF system for wireless electricity power transmitter, receiver and methods}Radio system and method for wireless power transmission and reception {RF system for wireless electricity power transmitter, receiver and methods}

본 발명은 무선 전력 송수신용 전파 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radio wave transmission system for transmitting and receiving wireless power.

보다 상세히는 특히 배터리를 사용하는 핸드폰, 무선 인터넷 단말기, 스마트폰, PDA을 위시한 각종 이동성 통신기기, 노트북, 랩탑, 팜탑 컴퓨터를 위시한 모바일 컴퓨터, 휴대용 프린터, 라디오 및 MP3 플레이어·카세트를 위시한 각종 휴대용 오디오·비디오 기기, 공중파 TV, 휴대용 카드 결제기, 전기 자동차, 전기 자전거, 전기 스쿠터, 전기 보트, 로봇, 장난감, 공구류, 무인카메라, 캠코더, 비행기, 우주선, 인공위성 및 기타 배터리를 주전력원으로 사용하는 이동성 기기 장치 또는 유선 방식의 전선을 설치하기 어려운 지역이나 장소에서의 각종 기기 장치 등의 사용이나 작동에 필요한 전력원을 이들 이동성 기기 장치 및 고정식 기기 장치에 사용되는 고유의 전용 전파 또는 별도 방식의 전파에 전력 에너지를 전원성 전파 형태로 변환 후 이를 싣거나 변조 송수신 하므로서 이들 기기 장치에 별도의 전원 공급 장치가 없이도 필요한 전력을 무선 방식에 의해 무제한 지속적으로 송수신할 수 있는 무선 전력 송수신용 전파 시스템 장치 및 방법에 관한 것이다.More specifically, various mobile communication devices including battery-powered mobile phones, wireless Internet terminals, smartphones, PDAs, mobile computers, laptops, laptops, palmtop computers, portable printers, radios, and various portable audio devices including MP3 players and cassettes. Video equipment, airwave TV, portable card payment machines, electric vehicles, electric bicycles, electric scooters, electric boats, robots, toys, tools, unmanned cameras, camcorders, airplanes, spacecraft, satellites and other batteries Power source required for the use or operation of mobile device devices or various device devices in areas or places where wired cables are difficult to install. After converting power energy into a form of electric power propagation, It relates to an action transmission hameuroseo these equipment devices separate power supply, the wireless power transmission apparatus and method for radio systems where the required power can be continuously transmitted and received by the wireless unlimited manner without the need to.

본 발명의 목적은 기존의 이동 통신용 전파 시스템이나 기타 여러 용도로 사용되고 있는 범용성을 가진 통상의 원거리용의 광대역 또는 근거리용의 협대역의 전파에 전력을 전파로 변환한 전원성 전파를 싣거나 합성변조 후 송신하고 이들 전파를 수신하는 이동성 기기 장치에 일체형으로 자체 내장되거나 부가 장착 또는 별도 형태의 무선 전력 수신 장치를 통해 전력이 포함된 통상의 전파를 수신 후 분리한 전원성 전파를 다시 전력으로 변환하여 사용하므로서, 특히 오늘날 대부분 제한된 시간내에서만 사용이 가능한 배터리를 주전력원으로 사용하는 각종의 이동 통신 기기나 모바일 컴퓨터, 그리고 전기 자동차 및 기타 이동성 기기 장치에 있어서, 별도로 배터리 충전을 하지 않고도 종래의 한정된 배터리 사용 시간의 전력 에너지 공급 문제를 해결할 수 있는 무선 방식의 전력 송수신 장치를 구현하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to load a conventional radio wave system or a general purpose telescope for general purpose long-distance broadband or short-range narrowband propagation which converts electric power into radio waves or after synthetic modulation. By converting and using the power source radio wave which has been integrated with the mobile device device which transmits and receives these radio waves, after receiving the normal electric wave which is internally integrated with the power supply through the wireless power receiver device which is self-contained or additionally attached or separate type, In particular, in a variety of mobile communication devices, mobile computers, and electric vehicles and other mobile device devices that use a battery as a main power source, which can be used only for a limited time today, a conventional limited battery is used without additional battery charging. Do the power energy supply problem of time A power transmitting and receiving device of a wireless system that can be intended to implement.

이는 특히 핸드폰 등의 이동 통신 기기에 있어서, 종래의 음성 위주의 통화 방식에서 진일보하여 IMT-2000 및 미래형 핸드폰의 실용화와 각종의 다양한 동영상, TV 등의 멀티 기능과 인터넷의 사용 등 전송 데이터의 용량이 대폭 증가함에 따라 보다 여유 있는 대용량의 배터리가 필요하게 되었으며, 또한 노트북 등의 모바일 컴퓨터나 PDA, 전기 자동차 등의 전력 에너지 공급에 있어서도 배터리 사용 시간의 연장이 그 무엇보다도 해결해야 할 제일의 화두로 대두됨에 따라 배터리의 용량을 증대시키거나 태양전지 등의 활용으로 이들 이동성 기기 장치의 사용 시간을 연장하고자 하는 기술이 날로 발전하고 있으며, 이에 따라 배터리에 있어서의 대용량화 및 경박 단소화 등이 현실적으로 빠르게 실현되고 있다고 할 수 있다.This is especially true in mobile communication devices such as mobile phones, and has advanced the conventional voice-oriented communication method, and the capacity of the transmission data such as the practical use of the IMT-2000 and the future mobile phones, various functions such as various videos, TVs, and the Internet are used. As a result of the large increase, the need for more large capacity batteries is needed, and the extension of battery life is the most important issue to be solved above all in power supply of mobile computers such as laptops, PDAs, and electric vehicles. As a result, technologies for increasing the capacity of batteries or extending the usage time of these mobile device devices by utilizing solar cells, etc. are being developed day by day. It can be said.

그러나 이러한 배터리의 신기술 개발에도 불구하고 배터리의 단점인 사용시간이 한정적이라는 근본적인 문제는 언젠가는 해결해야 할 난제 중에 난제라고 할 수 있는 것이다.However, despite the development of new battery technology, the fundamental problem that the battery's shortcoming usage time is limited is one of the challenges to be solved someday.

따라서 본 발명에서는 종래의 배터리가 갖고 있는 이러한 사용 시간의 제한성을 극복 해결하고 나아가서는 지속적으로 전력 공급을 할 수 있는 통상의 전파 시스템을 응용한 전력의 무선 공급 방식을 제시하게 된 것이다.Therefore, the present invention overcomes the limitation of the use time of the conventional battery and further proposes a wireless power supply method using a conventional radio wave system capable of continuously supplying power.

또한 지금까지 공지된 본 발명과 관련된 기술을 보면 우주 공간에서 태양광 발전을 통해 얻은 전력 에너지를 마이크로파로 변환시켜 지상의 특정 지점으로 송신하거나, 경량의 항공기 등에 이러한 기술을 응용하여 필요한 전기 에너지를 공급하는 기술이 개발되고 있다.In addition, if the technology related to the present invention known so far, the power energy obtained by solar power generation in outer space is converted into microwaves and transmitted to a specific point on the ground, or by applying such a technology to a light aircraft to supply the necessary electrical energy Technology is being developed.

이러한 방식은 전력 에너지 그 자체만을 마이크로파로 변환하여 송수신하고자 하는 방식으로 주로 우주 공간에서 얻은 대용량의 전력을 지상으로 송신하기 위해 사용되며, 여기에서 사용되는 전력이 변환된 마이크로파는 주로 거의 빛에 가까운 직선형으로서 가시거리 내에서만 사용이 가능하고, 무엇보다도 무선 통달 거리의 제한성, 별도의 송수신 설비 및 기지국이나 중계소 구축의 필요성 및 사용 용도에 있어서도 한정된 특수 용도로 사용되고 있는 것이다.This method converts only the power energy itself into microwaves, and is mainly used to transmit a large amount of electric power obtained from outer space to the ground, and the converted microwaves used here are mainly almost straight light. It can be used only within the visible distance, and above all, it is used for a limited use of radio communication distance, a separate transmission / reception facility, a need for a base station or a relay station, and a limited use for a specific use.

따라서 본 발명에서는 이동 통신 기기에서나 여러 용도로 사용되고 있는 범용성을 가진 통상의 광대역 또는 협대역의 데이터 송수신용 전파 또는 반송파에 전력을 전파로 변환시킨 전원성 전파를 싣거나 포함시켜 변조 송수신하므로서 적어도 이들 이동성 기기 장치를 사용하는데 있어서 별도의 배터리 충전 없이도 전력 에너지의 보다 안정적이며, 지속적인 공급 문제를 해결하고자 하는 것이다.Accordingly, in the present invention, at least these mobile devices can be modulated and transmitted by including or embedding a power-based radio wave that converts electric power into a radio wave in a general wideband or narrowband data transmission or carrier wave that is used in a mobile communication device or in various applications. The use of the device solves the problem of a more stable and continuous supply of power energy without the need for a separate battery charge.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는The technical problem to be achieved by the present invention

배터리를 사용하는 각종 이동 통신 기기 및 PDA, 휴대용 오디오 및 비디오 기기, 공중파 TV, 휴대용 컴퓨터, 전기자동차, 전기자전거, 전기 스쿠터, 전기 보트, 로봇, 장난감, 캠코더, 공구류, 선박, 잠수함, 항공기, 우주선 및 기타 배터리를 주전력원으로 사용하는 이동성 기기 장치 및 전선을 설치하기 어려운 지역이나 장소에서 사용되는 고정식 기기 장치의 사용에 필요한 전력을 무선으로 공급하거나 모뎀,LAN, 블루투스 등에서 무선 전력을 송수신하기 위한 원거리용 또는 근거리용 송수신 시스템의 구축으로서, 전력을 전파 형태로 변환한 전원성 전파를 통상의 전파에 싣거나 합성변조 후에 송신하는 송신시스템과Battery-powered mobile communication devices and PDAs, portable audio and video devices, airwave TVs, portable computers, electric cars, electric bikes, electric scooters, electric boats, robots, toys, camcorders, tools, ships, submarines, aircraft, spacecraft And other mobile devices that use batteries as the main power source and wirelessly supply power for use in fixed device devices used in areas or places where wires are difficult to install, or to transmit and receive wireless power from modems, LANs, Bluetooth, etc. A transmission system for constructing a long-distance or short-range transmission / reception system, which transmits a power source radio wave that converts electric power into a radio wave form on a normal radio wave or after synthesis modulation;

상기의 이동식 및 고정식 기기 장치내에 일체형으로 자체 내장되거나 부가 장착 또는 별도의 무선 전력 수신 장치를 통해 상기의 합성변조된 전파를 수신 후 통상의 전파에서 전원성 전파를 분리하고, 분리된 전원성 전파를 다시 전력으로 변환 후에 이를 각종 기기 장치의 전력원으로 사용할 수 있는 수신 시스템 및 무선 전력을 송수신하는 방법을 구현하고자 함.Receiving the synthetic modulated radio wave through the integrated and self-installed or additionally mounted or separate wireless power receiver in the mobile and stationary device, separates the power source radio wave from the normal radio wave, and powers the separated power source radio wave again. After the conversion to a receiver system that can be used as a power source of various device devices and a method for transmitting and receiving wireless power.

도1 - 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력 송신 시스템의 설명도.1 is an explanatory diagram of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도2 - 본 발명의 일실시예에 의한 무선 전력 수신 시스템의 설명도.2 is an explanatory diagram of a wireless power receiving system according to an embodiment of the present invention;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 교류전원 110 : 어댑터 120 : 직류전원 130 : 직류전원 분배장치100: AC power 110: Adapter 120: DC power 130: DC power distribution device

140 : DC/전파 컨버터 150 : 송신기 전원전파 160 : 주파수 합성 변조장치140: DC / radio wave converter 150: transmitter power wave 160: frequency synthesis modulator

170 : 송신부 180 : 송신기 주파수 190 : 송신장치170: transmitter 180: transmitter frequency 190: transmitter

200 : 수신부 210 : 주파수 분리장치 220 : 수신기 전원전파200: receiver 210: frequency separation device 220: receiver power propagation

230 : 전파/DC 컨버터 240 : 수신기 직류전원230: radio wave / DC converter 240: receiver DC power

250 : 수신기 전용 주파수 260 : 수신장치(예 : 핸드폰, 노트북 컴퓨터)250: Dedicated frequency receiver 260: Receiver (eg mobile phone, notebook computer)

이하 본 발명의 내용을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참고로 하여 바람직한 실시예를 상술한다. 물론 도면과 아래에 예시한 구성 요소들은 일실시예로서 본 발명의 사상 범위 내에서 부분적인 변경이나 조정이 가능함은 당연한 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that the contents of the present invention may be more easily understood. Of course, the drawings and the components illustrated below are one embodiment, it is natural that a partial change or adjustment is possible within the scope of the present invention.

본 발명의 구성 체계는 무선 전력의 송신 시스템과 무선 전력의 수신 시스템 그리고 무선 전력의 송수신 방법으로 크게 대별된다.The configuration system of the present invention is roughly divided into a wireless power transmission system, a wireless power reception system, and a wireless power transmission / reception method.

무선 전력의 송신 시스템에 있어서는 배터리를 사용하는 각종 이동 통신 기기 및 PDA, 라디오, MP3 플레이어 등의 휴대용 오디오 및 비디오 기기, 공중파 TV, 노트북 컴퓨터 등의 휴대용 모바일 컴퓨터, 전기 자동차, 전기 자전거, 로봇, 장난감, 무인 카메라, 캠코더, 공구류, 청소기, 기차, 선박, 잠수함, 항공기, 우주선, 인공위성 및 기타 배터리를 주전력원으로 사용하는 이동성 기기 장치나 상기의 이동성 기기 장치 중에서 선택된 두 종류 이상 합쳐진 복합형의 이동성 기기 장치 또는 유선 방식의 전력 공급 선로를 가설하기 어려운 지역이나 장소에서의 기기 장치 등의 사용이나 작동에 필요한 전력 에너지를 무선으로 송신하기 위한 시스템의 구축으로서, 여기에서 사용되는 송신장치는 크게 광대역용 또는 협대역용으로 구분된다.In the wireless power transmission system, various mobile communication devices using batteries and portable audio and video devices such as PDAs, radios, and MP3 players, portable mobile computers such as over-the-air TVs, and notebook computers, electric cars, electric bicycles, robots, toys, etc. Combined mobility devices, including mobile cameras, camcorders, tools, cleaners, trains, ships, submarines, aircraft, spacecraft, satellites and other batteries as main power sources As a construction of a system for wirelessly transmitting power energy required for use or operation of an apparatus or the like in an area or a place where an apparatus or a wired power supply line is difficult to install, the transmitter used here is largely for broadband. Or narrowband.

본 발명에서의 광대역의 원거리용 송신 시스템은 주로 이동 통신용 전파 시스템 또는 별도 형태의 무선 전력 전용 송신 시스템으로서 이동 통신 기기 또는 무선 모뎀이나 무선 랜을 장착한 모바일 컴퓨터, 무선 전력 수신 장치를 장착한 전기 자동차 등의 원거리용의 전파 시스템에 사용되며,Broadband long-range transmission system in the present invention is mainly a radio wave transmission system for mobile communication or a separate type of wireless power transmission system as a mobile communication device or a mobile computer equipped with a wireless modem or a wireless LAN, an electric vehicle equipped with a wireless power receiver. Used for long distance radio wave system,

협대역용의 전파시스템은 로봇이나, 공구류, 청소기, 장난감, 적외선 포트, 무선 USB 등의 사용 거리가 비교적 근거리용인 전파 시스템에 사용된다.The narrowband propagation system is used for radio, such as robots, tools, vacuum cleaners, toys, infrared ports, wireless USB, etc., where the use distance is relatively short.

물론 상기에 예시한 원거리 및 근거리용 전파 시스템을 사용하는 각종 기기장치는 전원성 전파 수신 시스템이 자체 내장되거나 부가장착되거나 또는 별도 형태의 전원성 전파 수신기의 종류에 따라 광대역의 전원성 전파 및 협대역의 전원성 전파의 선택 사용이 가능하며, 원거리용 및 근거리용의 복합형으로의 구성도 가능하다.Of course, the various device apparatuses using the above-mentioned long-distance and short-range propagation systems have a built-in or additionally equipped power receiver system or a separate type of power carrier receiver according to the type of power receiver. It is possible to select and use, and it is also possible to construct a complex type for long distance and short distance.

본 발명의 무선 전력 송신용 시스템에 있어서의 기본 모델을 보면Looking at the basic model in the wireless power transmission system of the present invention

전력을 무선의 전원성 전파로 변환하는 전력/전파 변환 수단장치와 전파로 변환된 송신용 전원성 전파를 해당 수신기기 장치에서 사용하는 통상의 전파에 싣거나 포함시키는 합성변조 장치와 합성변조된 이들 전파를 송신하는 송신부로 구성되는 송신 시스템으로 이루어진다.A power modulator device for converting electric power into a radioactive radio wave, and a synthetic modulator device for synthesizing the radio wave for transmission or conversion into a normal radio wave used in the receiver apparatus. It consists of a transmission system which consists of a transmission part which transmits.

또한 수신기의 종류에 따라 송신 시스템을 다음과 같이 몇 가지 방식으로 구분할 수 있는 바,In addition, depending on the type of receiver, the transmission system can be classified in several ways.

첫째, 도면1에 예시한 바, 전력을 AC(100)에서 DC(120)로 전환하는 어댑터(110)장치 또는 트랜스포머와 DC로 전환된 전원을 이동성 기기 장치를 사용함에 필요한 가용전압(예 : 1.5V, 3V, 9V 등)으로 분배하는 멀티 캐스팅 분배장치(130)와 분배된 이들 전력을 무선의 전파로 변환하는 DC/전파 컨버터(140)장치와 전파로 변환된 송신용 전원성 전파(150) 또는 마이크로파를 해당 이동 기기 장치에서 사용하는 통상의 데이터 송수신용 전파 또는 반송파에 싣거나 포함시키는 합성변조 장치(160)와 합성변조된 이들 전파를 송신하는 송신부(170)로 구성되는 송신 시스템으로 이루어지거나 또는First, as illustrated in FIG. 1, an available voltage (eg, 1.5) required for using an apparatus 110 for converting power from an AC 100 to a DC 120 or a transformer and a power source converted to DC using a mobile device device. V, 3V, 9V, etc.), the multicasting distribution device 130 for distributing and the DC / electric wave converter 140 for converting these distributed electric powers into radio waves and the transmission power wave 150 for transmission converted to electric waves, or Or a transmission system comprising a synthesis modulator 160 for loading or including microwaves on a general data transmission / reception wave or carrier wave used in the mobile device and a transmitter 170 for transmitting the synthesized modulated radio waves; or

둘째, 전원을 AC에서 DC로 전환하는 어댑터 장치 또는 트랜스포머와 DC로 전환된 전력을 전파로 변환하는 DC/전파 컨버터 장치와 변환된 전원성 전파를 이동성 기기 장치의 사용에 필요한 가용 전압을 가진 전파로 분배하는 멀티 캐스팅 장치와 분배된 이들 전원성 전파를 이동성 기기 장치에서 사용중인 통상의 데이터 송수신용 전파 또는 반송파에 싣거나 포함시키는 합성변조 장치와 합성변조된 이들 전파를 송신하는 송신부로 구성되는 송신 시스템으로 이루어지거나 또는,Secondly, an adapter device that converts power from AC to DC, or a transformer and a DC / wave converter device that converts power converted to DC into radio waves, and distributes the converted power propagation into a radio wave having an available voltage for use in a mobile device device. And a transmission system comprising a multimodaling apparatus, and a synthetic modulator for loading or including the distributed electric power waves on a general data transmission / reception or carrier wave used in a mobile device and a transmission system for transmitting the synthetically modulated radio waves. Losing or

셋째, 전원을 AC에서 DC로 전환하는 어댑터 장치 또는 트랜스포머와 DC로 전환된 전력을 전파로 변환하는 DC/전파 컨버터 장치와 변환된 전원성 전파를 반송파로 전환하는 수단 장치와 통상의 데이터 송수신용 전파와 전원성 반송파를 합성변조하는 수단 장치와 합성변조된 이들 전파를 송신하는 송신부로 구성되는 송신 시스템으로 이루어진다.Third, an adapter device for converting power from AC to DC or a transformer; a DC / wave converter device for converting power converted to DC into radio waves; a device for converting converted power waves into a carrier wave; Means for synthesizing the power carrier carrier apparatus and a transmission system consisting of a transmission unit for transmitting the synthesized modulated radio waves.

또한 도면1의 송신장치(190)는 일반적인 이동 통신 기기용 전파의 송신 시스템을 예시한 것으로서, 송신기 주파수(180)는 본 발명의 전원성 전파가 합성변조되기 이전의 통상의 이동 통신에 있어서 데이터 전송용 주파수 또는 반송파를 이르는 것이며, DC(120)와 분배부(130)는 수신 기기 장치의 종류나 사용 전파의 종류가 원거리용 또는 근거리용에 따라 그 순서를 달리하거나 또한 수신기기의 종류에 따라 부분적으로 분배부(130)를 생략할 수도 있다. 그리고 전파를 송신하는 송신 시스템에서 통상적으로 사용하는 제어 증폭부나 주파수 증폭부는 상기에 예시한 과정 중에 포함될 수 있음은 물론이다.In addition, the transmitting apparatus 190 of FIG. 1 illustrates a general radio transmission system for a mobile communication device, and the transmitter frequency 180 is used for data transmission in normal mobile communication before the synthetic power of the present invention is synthesized and modulated. The frequency 120 or the carrier 120, and the DC 120 and the distribution unit 130 differ in the order according to the type of the receiving apparatus or the type of radio wave used for the long-distance or the short-range, or partially according to the type of the receiver. The distribution unit 130 may be omitted. In addition, the control amplifier or the frequency amplifier commonly used in the transmission system for transmitting radio waves may be included in the above-described process.

그리고 도면2에서 예시한 바, 무선 전력을 수신하기 위한 수신 시스템의 기본 모델은 전원성 전파가 포함된 전파를 수신하는 수신부(200)와, 수신기에서 사용하는 통상의 전파(250) 또는 반송파에서 전원성 전파(220)를 분리하는 분리부(210)와 수신기의 분리된 전원성 전파(220)를 다시 직류(240)로 변환하기 위한 전파/DC 컨버터(230)장치로 구성되는 수신 시스템으로 구성된다.As illustrated in FIG. 2, a basic model of a reception system for receiving wireless power includes a receiver 200 receiving a radio wave including power radio waves, and a radio wave propagation in a conventional radio wave 250 or a carrier wave used in a receiver. It consists of a receiving system consisting of a separating unit 210 for separating the 220 and a radio wave / DC converter 230 device for converting the separated power source radio wave 220 of the receiver back to the direct current 240.

또한 수신되는 전원성 전파가 반송파로 구성될 경우에는In addition, when the received power supply wave is configured as a carrier wave

전원성 전파가 반송파로 전환된 전파를 수신하는 수신부와, 수신기에서 사용하는 통상의 데이터 수신용 주파수와 반송파를 분리하는 분리부와 수신기의 분리된 반송파를 다시 직류로 변환하기 위한 전파/DC 컨버터 장치로 구성되는 수신 시스템으로 구성된다.Receiving unit for receiving the radio wave is converted into a carrier wave, a separation unit for separating the normal data receiving frequency and carrier used in the receiver and a radio wave / DC converter device for converting the separated carrier of the receiver back to direct current It consists of a receiving system that is configured.

물론 여기에서 직류(240)로 변환된 전력은 수신기기 장치의 배터리의 충전이나 기기의 작동에 사용된다.Of course, the power converted into direct current 240 is used for charging the battery of the receiver device or for operating the device.

그리고 수신기기의 종류에 따라 동조회로, 검파회로, 듀플렉서부, 필터, 고주파 전력 증폭기가 상기에 예시한 수신부 또는 분리부에 포함될 수 있음은 물론이다.According to the type of receiver, a tuning circuit, a detection circuit, a duplexer, a filter, and a high frequency power amplifier may be included in the receiver or the separator illustrated above.

따라서 무선 전력을 사용하는 기기 장치의 종류에 따라 추가로 필요한 수단 장치가 상기의 기본적인 송수신 시스템에 추가되거나 또는 조정하여 구성될 수 있는 바, 상기의 송신용 시스템에 있어서 도면1에 예시한 AC(100)에서 송신부(170) 사이의 중간 과정과 앞서 언급한 송신 시스템의 종류 및 도면2에 예시한 수신 시스템의 방식은 이동성 기기의 종류나 송수신 방식에 따라 본 발명의 사상 범위내에서추후 부분적인 변경이나 조정이 가능하다.Therefore, the necessary means device may be added to or adjusted to the basic transmission / reception system according to the type of the device device using the wireless power. In the transmission system, the AC 100 illustrated in FIG. The intermediate process between the transmitting unit 170 and the type of the aforementioned transmission system and the method of the receiving system illustrated in FIG. 2 may be partially changed within the scope of the present invention according to the type of the mobile device or the transmission / reception scheme. Adjustment is possible.

여기에서 분리부(210)와 컨버터(230)장치는 기기 장치의 종류에 따라 극소형의 칩형태에서 소형, 중형, 대형에 이르기까지 그 형태를 달리할 수 있고,Here, the separation unit 210 and the converter 230 device may vary in shape from a very small chip form to a small, medium, large, depending on the type of device device,

또한 복합형의 원칩 형태로 구성될 수도 있으며, 이는 본 발명에서 주요한 핵심 부분이라고 할 수 있다.It may also be configured in the form of a composite one-chip, which can be said to be the main core part of the present invention.

또한 본 발명의 전원성 전파 또는 마이크로파를 송수신하는 시스템은 앞서 복합형의 원칩에서 제시한 바와 같이 온 어 칩(ON A CHIP) 방식에 따라 도면에 예시된 일부 과정들을 부분적으로 하나의 서브 시스템 형태로도 통합 구현이 가능하며, 이 경우에도 본 발명의 범주에 속함은 물론이다.In addition, the system for transmitting / receiving the power supply wave or the microwave of the present invention may partially process some of the processes illustrated in the drawings in the form of a sub-system according to the ON A CHIP method, as shown in the hybrid one-chip. An integrated implementation is possible, and in this case also falls within the scope of the invention.

그리고 본 발명에 따른 전력이 변환된 전파를 통해 전력 에너지를 송수신하는 수신기기 장치의 운용방식을 보면,And the operation method of the receiver device for transmitting and receiving power energy through the electric wave converted power according to the present invention,

첫째, 사용자의 이동성 기기 장치의 배터리 충전 상태가 일정 수준 이하가 되면 필요에 따라 단속적으로 전원성 전파를 통해 전력을 공급받는 방식으로서, 즉, 이동성 기기 장치 자체적으로 배터리의 충전상태를 체크하고, 충전상태가 일정 수준 이하일 경우에는 추가적인 전력의 공급이 필요하다고 스스로 판단하고 이동성 기기 장치가 자동으로 또는 사용자가 무선 전력 공급 요청 신호를 송신소나 송신기로 보내면 송신소나 송신기에서는 이동성 기기 장치의 배터리의 만충전 신호 또는 중단요청 신호가 갈 때까지 계속적으로 전력이 포함된 전파를 해당 이동성 기기 장치로 송신하는 방식과,First, when the battery charge state of the user's mobile device device is below a certain level, the power is supplied intermittently through the power propagation as necessary, that is, the mobile device device itself checks the charge state of the battery, Is below a certain level, it is determined that additional power is required, and the mobile device automatically or when the user sends a wireless power supply request signal to the transmitting station or the transmitter, the transmitting station or the transmitter sends a full charge signal of the battery of the mobile device device, or Continuously transmitting a radio wave containing power to the mobile device until the interrupt request signal is received;

둘째, 이동성 기기 장치를 사용하는 시간 내내 이동성 기기 자체적으로 또는 사용자의 요청 신호에 따라 전원성 전파를 통해 계속 무선 전력 에너지를 송수신하는 방식으로서 여기에는 이동성 기기 장치를 작동시에 송신소와 최초로 교신하기 위해서는 적어도 일정 수준의 전력을 가진 소형의 기본 배터리가 필요하며, 이 배터리는 이후에 송신소나 송신기로부터 수신되는 전원성 전파에 의해 충전을 할 수 있어 계속적으로 사용이 가능하다.Secondly, a method of continuously transmitting and receiving wireless power energy through power propagation in the mobile device itself or in response to a user's request signal throughout the time of using the mobile device, which includes at least a first communication with the transmitting station during operation. A small primary battery with a certain level of power is required, which can then be charged by the power propagation signal received from the transmitting station or transmitter for continued use.

또한 기본 배터리가 완전히 방전이 되거나 전원이 없는 상태에서는 주위에서 사용하고 있는 AC나 DC를 이용한 충전도 가능하며, 어느 정도 충전이 되거나 또는 AC나 DC에 연결 즉시 이동성 기기 장치의 작동이 가능한 상태에서는 추후 무선 방식으로도 계속 지속적으로 전력을 공급받을 수 있는 방식과,In addition, when the main battery is completely discharged or there is no power supply, it is possible to charge using AC or DC which is used nearby, and when the mobile device can be operated immediately after being charged to some extent or connected to AC or DC, The ability to continue to be powered by wireless,

셋째, 상기의 첫째 방식인 단속적인 방식과 둘째 방식인 지속적인 방식을 혼용하는 방식으로 구성된다.Third, the first method is intermittent and the second is continuous.

따라서 상기 방식에 따라 이동성 기기 장치 자체적으로 전원성 전파를 수신하기 위해서는 배터리의 충전 레벨을 항시 감지하는 충전레벨 감지부와, 충전레벨을 최저 및 최대 수치로 설정한 충전레벨 설정부와, 최저 및 최대 충전 상태를 벗어났을 시에 충전을 하기 위한 무선 전력 요청 신호나 만충전시에 무선 전력 공급 중단 요청 신호를 보낼 수 있는 전송 신호 발생부로 구성되는 배터리 충전 제어부가 무선 전력 수신 장치내에 포함된다.Therefore, in order to receive the power supply radio wave by the mobile device itself according to the above scheme, a charge level detector for detecting the charge level of the battery at all times, a charge level setting unit for setting the charge level to a minimum and maximum value, and a minimum and maximum charge A battery charging control unit including a wireless power request signal for charging when the battery is out of state or a transmission signal generator capable of transmitting a wireless power supply stop request signal when fully charged is included in the wireless power receiver.

또한 전압이 비교적 높은 고볼트의 전력 에너지를 무선 방식으로 송수신하고자 할 때에는 고볼트의 전압을 여러 주파수의 저볼트 형태로 나누어 다중의 주파수로 분할 송수신하는 방법을 사용할 수도 있으며, 이 경우에는 구성은In addition, in order to transmit and receive high-voltage power energy of a relatively high voltage by a wireless method, a method of dividing and transmitting the high-volt voltage into multiple low-frequency forms may be used to divide and transmit to multiple frequencies.

고볼트의 전력을 여러 회선의 저볼트의 형태로 나누는 전력분할부와 분할된 전력을 각기 전파로 변환하는 멀티전파 변환부와 각각 나누어진 전파를 다중의 주파수로 송신하는 멀티전파 송신부 ; 및A power splitter for dividing the high-volt power into a low-volt form of several lines, a multi- propagation converter for converting the divided power into radio waves, and a multi-wave transmitter for transmitting the divided radio waves at multiple frequencies; And

다중 회선으로 나누어진 주파수에 실린 무선 전력을 수신하는 멀티전파 수신부와 다중의 전파를 하나의 전파로 통합하는 전파 통합부와 통합된 전파를 전력으로 변환하는 전력변환부 또는 다중의 전파를 각각 전력으로 변환하는 다중전력변환부와 이를 하나의 전력원으로 통합하는 전력통합부로 구성된다.A multi-wave receiver for receiving wireless power on a frequency divided into multiple lines, a wave integrated unit for integrating multiple radio waves into a single wave, and a power converter or multiple radio waves for converting the integrated radio waves into electric power, respectively. Consists of a multi-power conversion unit for converting and a power integration unit for integrating it into a single power source.

즉, 예로서 전기 자동차 등의 다소 전압이 높은 전력 에너지를 무선 방식으로 송수신하고자 할 때에는 자동차용으로 사용되는 24V를 6V형태로 나누어서That is, for example, if you want to transmit and receive power energy of a somewhat high voltage such as electric vehicle by wireless method, it is necessary to divide 24V used for automobile into 6V type.

4회선의 주파수로 분할 송수신하는 방법도 가능하며, 그 이상의 고볼트용 전원도 이러한 방식으로 얼마든지 송수신이 가능하다.It is also possible to divide and transmit four frequency lines, and more high-voltage power supplies can be transmitted and received in this manner.

그리고 예로서 이동 통신 기기, 무선 모뎀이나 무선 랜 등의 고유 주파수가 있는 이동성 기기 등에 공급되는 전원은 이들 기기 장치에 사용되는 고유의 전용 전파에 전력을 전파로 변환한 전원성 전파를 싣거나 합성하는 등의 변조 방법을 통해 자체 내장형이나 부가로 부착되거나 또는 별도 형태의 무선 전력 수신 장치로 수신하며, 전기 자동차 등 고유 주파수가 없는 기기 장치에 공급하는 전원은 자동차에 장착되는 별도의 무선 전력 수신용 수단 장치나 이동 통신 기기와 연결되는 인터페이스를 통해서 무선 전력을 사용하는 자동차 고유의 정보가 포함된 데이터용 전파와 전원성 전파를 합성변조 후 장소의 구애를 받지 않고 무선을 통한 지속적인 전력 에너지의 공급이 가능하다.For example, a power source supplied to a mobile communication device, a mobile device having a unique frequency such as a wireless modem or a wireless LAN, or the like may be loaded with or synthesized a power source radio wave that converts electric power into a radio wave inherent in a unique radio wave used in the device device. Received by a self-contained, additionally attached or separate type of wireless power receiver through a modulation method of the power supply means, the power supply to the device device that does not have a unique frequency, such as an electric vehicle is a separate device for receiving wireless power B. Through the interface connected with mobile communication device, it is possible to supply continuous electric power energy through wireless regardless of place after synthesis modulation of electric wave for data and power propagation which includes the unique information of automobile using wireless power.

또한 노트북 컴퓨터 등의 전원 공급 방식은 노트북 컴퓨터에 장착된 무선 모뎀이나 랜카드 또는 별도의 인터페이스 장치와 연결된 이동 통신 기기 등의 무선 송수신 시스템이나 자체 내장형의 별도의 무선 데이터 송수신 장치를 통해서 지속적인 무선 전력 공급이 가능하다.In addition, the power supply method of the notebook computer is continuously supplied by a wireless transmission / reception system such as a wireless modem installed in the notebook computer, a LAN card, or a mobile communication device connected to a separate interface device, or a separate wireless data transmission / reception device of its own internal type. It is possible.

이 경우의 장치 구성은 무선 모뎀 또는 무선 LAN 카드의 무선 데이터 수신부에서 전원성 전파를 분리하고 이를 전력으로 변환하여 노트북 컴퓨터의 전원을 공급하는 방식으로서,In this case, the device configuration is a method of supplying power to the notebook computer by separating the power radio waves from the wireless data receiver of the wireless modem or wireless LAN card and converting them into electric power.

즉, 본 발명의 무선 전력 수신 장치인 전파분리 장치부와 분리된 전원성 전파를 전력으로 변환하는 전력변환 장치부가 모뎀 또는 LAN카드와 일체형으로 구성된다.That is, the power conversion device unit for converting the power source radio wave separated from the radio wave separation device unit which is the wireless power receiver of the present invention into electric power is configured integrally with the modem or the LAN card.

이에 따라서 무선전력 송신용 시스템의 전파변환 장치부 및 합성변조 장치부는 블루투스 장치, 무선 방식의 USB, 모뎀, LAN, WAN, VAN, PAN, 적외선 송신 장치, 레이저빔 송신 장치와 각각 일체형으로 구성된다.Accordingly, the radio wave conversion unit and the synthesis modulator unit of the wireless power transmission system are integrally formed with a Bluetooth device, a wireless USB device, a modem, a LAN, a WAN, a VAN, a PAN, an infrared transmitter, and a laser beam transmitter.

또한 무선 전력 수신용 시스템의 전파분리 장치부 및 전력변환 장치부는 블루투스 장치, 무선 방식의 USB, 모뎀, LAN, WAN, VAN, PAN, 적외선 수신 장치, 레이저빔 수신 장치 및 이동 통신 기기, 무선 인터넷 단말기, 위성방송 수신기, 위성통신 수신기, 휴대용 카드결제기, PDA, 모바일 컴퓨터, 프린터, 라디오, 공중파 TV, 휴대용 오디오·비디오 기기, 전기 자동차, 전기 자전거, 전기 스쿠터, 전기 보트, 로봇, 장난감, 청소기, 무인 카메라, 캠코더, 공구류, 선박, 잠수함, 항공기, 우주선, 인공위성 및 배터리를 사용하는 이동성 기기 장치, 유선 방식의 전력을 가설하기 어려운 지역이나 장소에서 사용되는 기기 장치의 무선 수신 장치와 각각 일체형으로 구성된다.In addition, the radio wave separation unit and the power conversion unit of the wireless power reception system Bluetooth device, wireless USB, modem, LAN, WAN, VAN, PAN, infrared receiver, laser beam receiver and mobile communication device, wireless Internet terminal , Satellite broadcasting receiver, satellite communication receiver, portable card payment machine, PDA, mobile computer, printer, radio, airwave TV, portable audio and video equipment, electric vehicle, electric bicycle, electric scooter, electric boat, robot, toy, vacuum cleaner, All-in-one with wireless receivers of unmanned cameras, camcorders, tools, ships, submarines, aircraft, spacecraft, satellite and battery-powered mobile device devices, and device devices used in areas or places where wired power is difficult to build. do.

아울러 앞서 예시한 각종 이동성 기기 장치의 배터리 충전 방식에 있어서, 평소에는 종래와 같이 일반적인 AC와 연결된 어댑터를 통한 충전방식을 사용하고, 이에 더하여 보조적인 수단으로서 상황에 따라 본 발명의 전파를 통한 무선 충전 방식을 부가 활용하므로서 배터리 사용시간의 제한성을 충분히 극복할 수 있을 것이다.In addition, in the battery charging method of the various mobile device devices exemplified above, a charging method through an adapter connected to a general AC is usually used as usual, and in addition, wireless charging through the radio wave of the present invention as an auxiliary means depending on the situation. The additional use of the method will fully overcome the limitations of battery life.

그리고 통상의 전파를 이용한 무선 전력을 송수신하는 방법은And a method of transmitting and receiving wireless power using a normal radio wave

송신소 또는 송신기에서 무선의 전력으로 변환한 전원성 전파를 통상의 전파와 합성 변조한 후 송신하고, 이를 수신하는 수신기기 장치에서는 통상의 전파에서 전원성 전파를 분리한 후 전원성 전파를 전력으로 변환하여 수신 기기 장치의전력원으로 사용하는 방법을 사용하며,The receiver device receiving and synthesizing the mains radio wave converted from the transmitting station or the transmitter into the electric power of the radio after being synthesized with the normal radio wave, and receiving the radio wave after separating the main radio wave from the ordinary radio wave and converting the mains radio wave into electric power Using the power source of the device,

또한 무선 방식의 전력 공급을 목적으로 하는 전력회사에 의해 무선 전력이 공급될 경우에는 별도의 주파수에 의해 운용되며, 이는 사용자 또는 해당 기기 장치의 정보가 포함된 전파에 전원성 전파를 합성변조하거나 반송파 자체를 전원성 전파로 송신하는 시스템으로 이동성 기기 장치의 사용자는 해당 주파수 또는 반송파에 이동성 기기 장치의 주파수를 맞추거나 기 조정된 장치로 무선 전력을 공급받는 방식으로 구성된다.In addition, when wireless power is supplied by a power company for the purpose of supplying power in a wireless manner, it is operated by a separate frequency, which synthesizes and modulates a power source radio wave to a radio wave containing information of a user or a corresponding device device or the carrier itself. Is a system for transmitting a power source radio wave is configured in such a way that the user of the mobile device device is tuned to the frequency or carrier wave of the mobile device device or is supplied with wireless power to the device adjusted.

즉, 별도의 무선형태의 전력을 공급하는 전력 회사 또는 각종 주파수를 관리하는 통신사, 방송사 등에서는 전력 에너지가 포함된 전원성 전파를 사용하는 사용자의 이동성 기기 장치나 전기 자동차 등의 교통 수단 및 기타 이동성 기기장치에 별도의 고유 주소나 번호를 부여하고 전력이 포함된 전파 사용량에 따라 요금을 부과할 수 있는 과금 운영체계를 구성할 수 있다. 이 경우에는 사용자 또는 기기장치의 고유 코드나 정보가 포함된 데이터용 주파수와 전원성 전파를 합성변조후에 상호 송수신하는 방법으로 운용된다.That is, a power company that supplies power in a separate wireless form, a communication company that manages various frequencies, a broadcaster, etc., uses a power source radio wave containing power energy, a transportation device such as an electric vehicle, a transportation means such as an electric vehicle, and other mobile devices. A billing operating system can be configured to give the device a unique unique address or number and charge based on radio usage, including power. In this case, the data frequency and power source radio wave containing the unique code or information of the user or the apparatus are transmitted and received after synthesis modulation.

또한 이들 휴대용 기기 장치나 전기 자동차 등의 이동 교통수단에서 무 선 전력을 전송받을 경우에는 이들 이동성 기기 장치의 무선 전력 수신 장치를 연결해서 해당 기기 장치가 아닌 타 기기 장치에도 전력을 공급할 수 있게 별도의 인터페이스를 부가 설치할 수 있거나, 중계기 형태로서 무선 전력을 수신후에 수신된 전력을 필요한 해당 기기에 유선 또는 무선으로 분배 송신할 수 있는 분배형 송수신기 형태도 가능하다.In addition, when wireless power is transmitted from a mobile transportation device such as a portable device device or an electric vehicle, a wireless power receiver of the mobile device device may be connected to provide a separate power supply to other device devices other than the device device. An interface may be additionally installed, or a distributed transceiver may be used to distribute and transmit the received power to a required device after receiving the wireless power as a repeater.

이 경우의 무선 전력의 송수신 장치의 중계형 형태의 분배기 구성은 광대역용 전파를 수신하는 무선전력 수신부와 수신된 광대역용 전파를 협대역용 전파로 전환시키는 전환부와 전환된 협대역용 전파를 송신하는 송신부로 구성이 되며, 또한 유선 형태로 분배시에는 수신 분리된 광대역용 전원성 전파를 전력으로 변환시키는 변환부와 변환된 전력을 유선 형태로 연결된 기기 장치로 전력을 공급하는 분배 장치로 구성이 된다.In this case, the relay-type splitter configuration of the wireless power transmitter / receiver includes a wireless power receiver for receiving broadband radio waves, a switching unit for converting the received broadband radio waves into narrowband radio waves, and a switched narrowband radio wave. In the case of distribution in wired form, it is composed of a converting unit for converting received separate broadband power supply radio waves into electric power and a distribution device for supplying the converted power to a device device connected in wired form. .

그리고 전원성 전파를 송수신하기 위해서는 중계소나 중계기의 위치에 따라서 중간 주파수로 변환하고 다시 주파수를 혼합하여 다른 주파수로 방사하는 통상적인 전파 중계방식도 가능하다.In addition, in order to transmit and receive power waves, a general radio relay method is also possible in which the frequency is converted to an intermediate frequency according to the position of the relay station or the repeater, and the frequencies are mixed and radiated at different frequencies.

그리고 AC로 연결되어 무선 전력을 송신할 수 있는 간이형 송신기를 일반 가정이나 사무실 또는 각종 장소에 비치하고 해당 송신기의 전원성 전파가 미치는 비교적 근거리 범위 내에서 무선 전력을 수신할 수 있는 이동성 기기 장치 즉, 예로서 청소기나 각종 공구류 및 장난감 등에 무선 전력을 공급할 수 있다. 따라서 본 발명의 무선 전력 송수신 시스템은 무선 전력 송신소 또는 송신기와 수신기의 사이가 주로 원거리로 사용되는 핸드폰 등의 이동 통신 기기나 전기 자동차 등에서 사용하는 광대역 형태와 무선 전력 송신기와 수신기의 거리가 비교적 가까운 청소기나 공구류, 무선 방식의 USB, 블루투스, LAN, 적외선 포트 등에 사용하는 협대역 그리고 광대역 형태의 무선 전력을 수신후에 이를 다시 협대역 형태의 송신기로 사용하는 중계기 개념으로 사용할 수 있으며, 광대역용 및 협대역용을 동시 겸용할 수 있는 무선 모뎀이나 별도의 무선 전력 수신기로 구분 사용할 수 있다.In addition, a mobile device device having a simple transmitter that is connected to AC and can transmit wireless power in a general home, office, or various places, and that can receive wireless power within a relatively short range of the power source radio wave of the transmitter, For example, it is possible to supply wireless power to vacuum cleaners, various tools and toys. Accordingly, the wireless power transmission / reception system of the present invention is a cleaner in which the wireless power transmitter or the receiver and the receiver are relatively close to the broadband type used in a mobile communication device such as a cellular phone or an electric vehicle, and the distance between the wireless power transmitter and the receiver is mainly used at a long distance. B. It can be used as a repeater concept to receive narrowband and wideband wireless power used for tools, wireless USB, Bluetooth, LAN, and infrared port, and then use it as a narrowband transmitter. It can be used as a wireless modem or a separate wireless power receiver that can be used simultaneously.

그리고 상기에 전술한 광대역용 및 협대역용의 각종 수신기기 장치와 송신 장치는 본 발명의 송신시스템의 전파 컨버터 장치 및 변조합성 장치 그리고 수신 시스템의 전파 분리장치 및 전력 컨버터 장치가 각각 일체형으로 구성되므로서 각종 데이터와 무선 전력을 동반 송수신한다.The above-mentioned various receiver and transmission apparatuses for wideband and narrowband are composed of a radio wave converter device, a modulation synthesis device, and a radio wave separation device and a power converter device of the reception system. Sends and receives various data and wireless power together.

그리고 전력이 변환된 전원성 전파는 주로 마이크로파를 위시한 통상적인 각종 전파의 범위내에서 사용 용도에 따라 그 적용이 가능하나, 상기의 주파수 범위는 추후 용도에 따라 조정이 가능하고, 본 발명의 사상에 따라 전파 관리법에 저촉이 되지 않는 범위 내에서 특별히 주파수의 범위나, 전파의 종류가 제한되지 않는다.In addition, the power-converted power source radio waves can be applied according to the intended use within the range of conventional various radio waves including mainly microwaves, but the frequency range can be adjusted according to future uses, and according to the spirit of the present invention. The range of frequencies and the types of radio waves are not particularly limited within the range not in conflict with the radio wave management method.

따라서 전력을 전원성 전파로 변환할 수 있는 전파는 통상적으로 사용하는 모든 범주의 전파를 사용할 수 있으며, 저장파, 장파, 중파, 단파, 초단파, 극초단파, 마이크로파, 센티미리파, 밀리미터파, 데시밀리파, 적외선 등으로 그 구성이 가능하고 또한 현재 새로운 주파수대가 계속 개척되고 있으므로 추후 본 발명의 사상범위 내에서 얼마든지 그 적용이 가능할 것으로 본다.Therefore, the electric wave that can convert the power into the electric power wave can use all kinds of radio waves which are commonly used, and it is a storage wave, a long wave, a medium wave, a short wave, a microwave, an microwave, a microwave, centimeter wave, millimeter wave, decimeter wave In addition, since the configuration is possible with infrared rays, and new frequency bands continue to be pioneered, the application of the present invention may be possible within the scope of the present invention.

또한 최근에는 영상, 사운드, 문자, 부호 등의 각종 데이터 송수신 방식에 있어서 레이저빔을 이용한 방식도 실용화되고 있는 바, 본 발명의 사상에 따라 이러한 레이저빔에도 본 발명의 전력을 실어서 동반 송수신하는 방법도 구현이 가능하며, 이 경우에는 레이저빔 송신 장치와 본 발명의 무선 전력 송신 시스템의 전파 컨버터 장치 및 변조합성 장치 그리고 레이저빔 수신 장치와 무선 전력 수신 시스템의 전파 분리장치 및 전력 컨버터 장치가 각각 일체형으로 구성된다.Recently, a method using a laser beam has also been put into practical use in various data transmission / reception methods such as images, sounds, characters, and symbols. In this case, in this case, the laser beam transmission apparatus, the radio wave converter apparatus and modulation synthesis apparatus of the wireless power transmission system of the present invention, and the laser beam receiver and the radio wave separation apparatus and power converter apparatus of the wireless power reception system are integrated. It consists of.

본 발명의 무선 전력 송수신 전파 시스템은 기존의 이동 통신 기기 및 PDA, 휴대용 오디오 및 비디오 기기, 공중파 TV, 모바일 컴퓨터, 전기 자동차, 전기 자전거, 로봇, 장난감, 공구류, 청소기, 캠코더, 기차, 선박류, 항공기, 우주선, 인공위성 및 기타 배터리를 사용하는 이동성 기기 장치 등의 사용이나 작동에 필요한 전력 에너지 공급 문제에 있어서 시간과 공간적인 제약을 근본적으로 해결할 수 있는 방안으로서 이들 기기 장치의 배터리 장치의 축소, 초소형화 내지는 생략으로 이동성 기기 장치의 추가적인 경량, 경박, 단소화가 가능하며, 또한 필요한 전력의 무선 방식의 지속적인 공급이 가능하고, 아무리 거리가 먼 원격지에도 전파가 미치는 장소에는 전력을 무선 방식으로 보낼 수 있으므로, 각종 이동성 기기의 사용 장소 및 사용 시간에 있어서 전원의 제약을 받지 않는 장점이 있다.The wireless power transmission / reception system of the present invention includes conventional mobile communication devices and PDAs, portable audio and video devices, airwave TVs, mobile computers, electric vehicles, electric bicycles, robots, toys, tools, cleaners, camcorders, trains, ships, As a solution to fundamentally solve the time and space constraints on the supply of power and energy for the use or operation of aircraft, spacecraft, satellites, and other battery-powered mobile device devices, miniaturization and miniaturization of battery devices for these devices It is possible to further reduce the weight, light weight, and compactness of mobile device devices by providing the wireless device, and to continuously supply the wireless method of the required power, and to transmit the power wirelessly to the place where the radio wave is transmitted to the remote place no matter how far away. In the place and time of use of various mobile devices It has the advantage of not being constrained by the power supply.

또한 본 발명에서 사용되는 DC 형태의 전력은 저장이 가능하므로 송신소에서는 저비용의 심야 전기를 활용할 수 있으며, 이동성 기기 장치의 전력 에너지 요청 신호에 따라 무선 방식의 전기를 공급하므로 불필요한 전력의 낭비가 없고, 무선 전력 송신 시스템의 장비나 시설에 있어서도 기존의 주파수대 및 송신 시스템과기지국 및 중계기 등의 시설을 그대로 활용할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the DC-type power used in the present invention can be stored, the transmission station can utilize low-cost late-night electricity, and supply wireless electricity according to the power energy request signal of the mobile device device, thereby eliminating unnecessary waste of power. In the equipment and facilities of the wireless power transmission system, there is an advantage that can use the existing facilities such as the frequency band and transmission system and the base station and repeaters.

Claims (20)

전력을 무선으로 송수신하기 위한 무선 전력 송신용 전파 시스템 및 무선 전력 수신용 전파 시스템에 있어서,A radio wave transmission system and a radio wave reception system for transmitting power wirelessly, 상기의 무선 전력 송신용 전파 시스템은 전력을 전원성 전파로 변환하는 전파변환 장치부와 이를 통해 변환된 전원성 전파를 통상의 전파에 싣거나 합성하는 합성변조 장치부와 이를 통해 합성변조된 전파를 송신하는 전파 송신부로 구성되는 무선 전력 송신용 전파 시스템 ; 및The radio wave transmission system for wireless power transmission includes a radio wave converting unit for converting power into a power radio wave, a synthetic modulator unit for loading or synthesizing the converted radio wave into a normal radio wave and transmitting a synthetic modulated radio wave through it. A radio wave transmission system for radio power transmission comprising a radio wave transmitter; And 상기의 무선 전력 송신용 전파 시스템으로부터 전원성 전파를 수신하는 무선 전력 수신용 전파 시스템 ;A wireless power reception radio wave system for receiving a power source radio wave from the wireless power transmission radio wave system; 상기의 무선 전력 수신용 전파 시스템은 전원성 전파가 포함된 전파를 수신하는 전파 수신부와 수신된 전파에서 전원성 전파를 분리하는 전파분리 장치부와 분리된 전원성 전파를 전력으로 변환하는 전력변환 장치부와 변환된 전력을 각종 기기 장치의 전력원으로 사용하는 무선 전력 수신용 전파 시스템으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.The wireless power reception radio wave system includes a radio wave reception unit for receiving a radio wave including power radio waves, a radio wave separation device unit for separating power radio waves from the received radio waves, and a power conversion device unit for converting the separated power radio waves into electric power. A wireless power transmission and reception system, characterized in that configured as a wireless power reception radio system using the power as a power source of various device devices. 제1항에 있어서, 무선 전력 송신용 전파 시스템은 전력을 무선으로 송신하기 위해서,The radio wave transmission system according to claim 1, in order to transmit power wirelessly. 전원을 AC에서 DC로 전환하는 전환 장치와 DC로 전환된 전원을 전원성 전파로 변환하는 DC/전파 컨버터(140)장치와 변환된 전원성 전파(150)를 통상의 데이터 송수신용 전파(180) 또는 반송파에 싣거나 합성하는 합성변조 장치(160)와 합성변조된 전파를 송신하는 송신부(170)의 송신 시스템으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.A switching device for converting power from AC to DC, a DC / wave converter 140 device for converting power converted to DC into power propagation, and a converted power propagation 150 for general data transmission / reception 180 or carrier wave A radio system for transmitting and receiving wireless power, characterized in that it comprises a transmission system of a synthesis modulator (160) for loading or synthesizing and a transmission unit (170) for transmitting a synthesized modulated radio wave. 제1항에 있어서, 무선 전력 송신용 전파 시스템은 전력을 무선으로 송신하기 위해서,The radio wave transmission system according to claim 1, in order to transmit power wirelessly. 전원을 AC에서 DC로 전환하는 전환 장치와 DC로 전환된 전원을 전파로 변환하는 DC/전파 컨버터 장치와 변환된 전원성 전파를 반송파로 전환하는 전환장치와 전환된 반송파를 통상의 데이터 송수신용 전파와 합성 변조하는 합성변조 장치와 합성변조된 전파를 송신하는 송신 시스템으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.Switching device for converting power from AC to DC, DC / electric wave converter device for converting power converted from DC to electric wave, switching device for converting converted power source radio wave to carrier wave, and A radio wave system for wireless power transmission and reception, characterized in that it comprises a synthesis modulator for synthesized modulation and a transmission system for transmitting the synthesized modulated radio waves. 제2항 또는 제3항에 있어서, AC에서 DC로 전환시에 전파 수신 기기 장치의 사용에 필요한 적정 전압을 가진 다중의 DC로 분기하는 멀티 캐스팅 전환 장치로 구성될 수 있음을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.4. The wireless power supply according to claim 2 or 3, characterized in that it can be composed of a multicast switching device branching into multiple DCs having an appropriate voltage for use of the radio wave receiving device device when switching from AC to DC. Radio system for transmission and reception. 제2항 또는 제3항에 있어서, 전력에서 변환된 전원성 전파(150)를 전파 수신 기기 장치의 사용에 필요한 적정 전압을 가진 다중의 전원성 전파로 분기하는 멀티 캐스팅 장치로 구성될 수 있음을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파시스템.4. A multicasting device as claimed in claim 2 or 3, characterized in that it can be configured as a multicasting device for branching the power source radio wave 150 converted from electric power into multiple power source radio waves having an appropriate voltage for use of the radio wave receiving device device. Radio system for wireless power transmission and reception. 제1항에 있어서, 무선 전력 수신용 시스템은The system of claim 1, wherein the system for receiving wireless power is 전원성 전파가 포함된 전파를 수신하기 위한 수신부(200)와, 통상의 데이터 송수신용 전파 또는 반송파에서 전원성 전파를 분리하는 분리부(210)와 분리된 전원성 전파(220)를 DC로 변환하기 위한 전파/DC 컨버터(230) 장치와 변환된 DC(240)를 수신기기 장치(260)의 전원으로 사용하는 장치로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.Receiving unit 200 for receiving a radio wave including the power source radio wave, a separation unit 210 for separating the power source radio wave from the normal data transmission or transmission wave or carrier wave and a radio wave for converting the separate power source radio wave 220 to DC Radio system for transmitting and receiving wireless power, characterized in that consisting of a device using the / DC converter 230 and the converted DC (240) as a power source for the receiver device (260). 제1항에 있어서, 무선 전력 수신용 시스템은The system of claim 1, wherein the system for receiving wireless power is 반송파 자체가 전원성 전파로 구성된 전파를 수신하기 위한 수신부(200)와, 통상의 데이터 송수신용 전파에서 전원성 전파를 분리하는 분리부(210)와 반송파인 전원성 전파(220)를 DC로 변환하기 위한 전파/DC 컨버터(230) 장치와 변환된 DC(240)를 수신기기 장치(260)의 전원으로 사용하는 장치로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.A reception unit 200 for receiving a radio wave consisting of a power source radio wave itself, a separation unit 210 for separating the power source radio wave from a normal data transmission and reception radio wave, and a radio wave for converting the power source radio wave 220 which is a carrier wave into DC Radio system for transmitting and receiving wireless power, characterized in that consisting of a device using the / DC converter 230 and the converted DC (240) as a power source for the receiver device (260). 제1항에 있어서, 고볼트의 전력을 무선 방식으로 송신하고자 하는 수단 장치는 고볼트의 전력을 다중의 저볼트의 형태로 나누는 분리장치부와 분리된 전력을 각각 전원성 전파로 변환하는 다중전파 변환 장치부와 각각 나누어진 전원성 전파를 다중의 주파수로 송신하는 송신 장치부로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.2. The apparatus of claim 1, wherein the means for transmitting the high-volt power in a wireless manner comprises: a splitter section for dividing the high-volt power in the form of multiple low-volts and a multi-wave conversion for converting the separated power into energetic propagation, respectively. A radio wave system for transmitting and receiving wireless power, characterized by comprising a transmission device section for transmitting a power source radio wave divided by the device section at multiple frequencies. 제1항에 있어서, 고볼트의 전력을 무선 방식으로 수신하고자 하는 수단 장치는 다중 회선으로 나누어진 주파수에 실린 전원성 전파를 각각 수신하는 다중전파 수신 장치부와 수신된 다중의 전파를 하나의 전파로 통합하는 전파통합 장치부와 통합된 전파를 전력으로 변환하는 전력변환 장치부로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.2. The apparatus according to claim 1, wherein the means apparatus for receiving the high-volt power in a wireless manner includes a multi-wave receiver unit for receiving power radio waves carried on a frequency divided into multiple lines and a received radio wave in one radio wave. A radio wave transmission system for wireless power transmission and reception, characterized in that consisting of a power integration unit for converting the integrated radio wave unit and the electric wave integrated unit. 제1항에 있어서, 고볼트의 전력을 무선 방식으로 수신하고자 하는 수단 장치는 다중 회선으로 나누어진 주파수에 실린 전원성 전파를 각각 수신하는 다중 전파수신 장치부와 수신된 다중의 전파를 각각 전력으로 변환하는 다중전력 변환장치부와 변환된 다중의 전력들을 하나의 전력원으로 통합하는 전력통합 장치부로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.2. The apparatus of claim 1, wherein the means device for receiving the high-volt power in a wireless manner includes a multi-radio receiving device section for receiving power-supply radio waves carried on a frequency divided into multiple lines and a plurality of received radio waves, respectively. Wireless power transmission and reception system comprising a multi-power converter unit and a power integration unit unit for integrating the converted multiple power into a single power source. 제1항에 있어서, 무선 전력 수신기기 장치 자체적으로 전원성 전파를 수신하기 위해서 배터리의 충전 상태를 항시 감지하는 충전레벨 감지부와, 충전레벨을 최저 및 최대 수치로 설정한 충전레벨 설정부와, 최저 및 최대 충전 상태를 벗어났을 시에 충전을 하기 위한 무선 전력 요청 신호 또는 만충전시에 무선 전력 공급 중단 요청 신호를 보낼 수 있는 전송신호 발생부로 구성되는 배터리 충전 제어부가 무선 전력 수신기기에 일체로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.The wireless power receiver of claim 1, wherein the wireless power receiver apparatus itself charges a charge level sensing unit for detecting a charging state of a battery at all times, a charge level setting unit for setting a charge level to a minimum and maximum value, and a minimum. And a battery charging control unit configured to include a wireless power request signal for charging when the battery is out of the maximum charge state or a transmission signal generator for transmitting a wireless power supply stop request signal when the battery is fully charged. Radio system for transmitting and receiving wireless power, characterized in that. 제1항에 있어서, 무선 전력 수신용 수단 장치는 수신 기기 장치 자체와 일체형으로 구성되는 내장형 무선 전력 수신용 장치, 별도로 부가 장착되는 무선 전력 수신용 장치, 이동 통신 기기와 연결되는 인터페이스를 통한 무선 전력 수신용 장치, 무선 전력 중계 분배형 장치로 구성될 수 있음을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.According to claim 1, The means for receiving wireless power device is a built-in wireless power receiving device which is integrally configured with the receiving device device itself, a separately attached wireless power receiving device, wireless power via an interface connected to a mobile communication device Wireless power transmission and reception system, characterized in that it can be configured as a receiving device, wireless power relay distribution type device. 제1항에 있어서, 무선 전력 수신용 시스템의 전파분리 장치부와 전력변환 장치부는 하나의 원칩 형태의 일체형으로 구성될 수 있음을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.The radio wave transmission and reception system of claim 1, wherein the radio wave separation device unit and the power converter unit of the wireless power reception system may be integrated in one one-chip form. 제1항에 있어서, 무선 전력 수신용 시스템의 전파분리 장치부 및 전력변환 장치부는 이동 통신 기기, 무선 인터넷 단말기, 위성방송 수신기, 위성통신 수신기, 휴대용 카드결제기, PDA, 모바일 컴퓨터, 프린터, 라디오, 공중파 TV, 휴대용 오디오·비디오 기기, 전기 자동차, 전기 자전거, 전기 스쿠터, 전기 보트, 로봇, 장난감, 청소기, 무인 카메라, 캠코더, 공구류, 선박, 잠수함, 항공기, 우주선, 인공위성 및 배터리를 사용하는 이동성 기기 장치, 유선 방식의 전력을 가설하기 어려운 지역이나 장소에서 사용되는 기기 장치의 무선 수신장치부와 각각 일체형으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the radio wave separation device unit and the power converter unit of the wireless power reception system are a mobile communication device, a wireless internet terminal, a satellite broadcasting receiver, a satellite communication receiver, a portable card payment machine, a PDA, a mobile computer, a printer, and a radio. , TV, portable audio and video equipment, electric vehicles, electric bicycles, electric scooters, electric boats, robots, toys, cleaners, drones, camcorders, tools, ships, submarines, aircraft, spacecraft, satellites, and mobility using batteries A radio wave system for wireless power transmission and reception, characterized in that the device device and the wireless receiver unit of the device device used in the area or place where it is difficult to install a wired power. 제1항에 있어서, 상기의 무선전력 송신용 시스템의 전파변환 장치부 및 합성변조 장치부는 블루투스 장치, 무선 방식의 USB, 모뎀, LAN, WAN, VAN, PAN, 적외선 송신 장치, 레이저빔 송신 장치와 각각 일체형으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the radio wave conversion unit and the synthesis modulation unit of the wireless power transmission system include a Bluetooth device, a wireless USB, a modem, a LAN, a WAN, a VAN, a PAN, an infrared ray transmitting device, a laser beam transmitting device, Wireless system for transmitting and receiving wireless power, characterized in that each unit is configured in one piece. 제1항에 있어서, 상기의 무선 전력 수신용 시스템의 전파분리 장치부 및 전력변환 장치부는 블루투스 장치, 무선 방식의 USB, 모뎀, LAN, WAN, VAN, PAN, 적외선 수신 장치, 레이저빔의 무선 수신 장치와 각각 일체형으로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.According to claim 1, wherein the radio wave separation unit and the power conversion unit of the wireless power reception system Bluetooth device, wireless USB, modem, LAN, WAN, VAN, PAN, infrared receiver, wireless reception of the laser beam A radio wave system for wireless power transmission and reception, characterized in that the unit is integral with each device. 제1항에 있어서, 상기의 전력을 변환한 전원성 전파는 저장파, 장파, 중파, 단파, 초단파, 극초단파, 마이크로파, 센티미리파, 밀리미터파, 데시밀리파, 적외선 및 레이저빔 중 하나 이상의 전파로 구성될 수 있음을 특징으로 하는 무선 전력 송수신용 전파 시스템.The electric wave of claim 1, wherein the power-converted electric wave is converted into one of at least one of a storage wave, a long wave, a medium wave, a short wave, a microwave, an microwave, a microwave, a centimeter wave, a millimeter wave, a decimeter wave, an infrared ray, and a laser beam. Radio system for wireless power transmission and reception, characterized in that can be configured. 통상의 전파를 이용한 무선 전력을 송수신하는 방법은The method of transmitting and receiving wireless power using a normal radio wave 송신소 또는 송신기에서 무선의 전력으로 변환한 전원성 전파를 통상의 전파와 합성 변조한 후 송신하고, 이를 수신하는 수신기기 장치에서는 통상의 전파에서 전원성 전파를 분리한 후 분리된 전원성 전파를 전력으로 변환하여 수신 기기 장치의 전력원으로 사용하는 방법을 특징으로 하는 무선 전력 송수신 방법.After transmitting the synthesized modulated electric wave converted from the transmitting station or the transmitter to the electric power of the radio with the normal radio wave, the receiver device receiving the separated radio wave is separated from the ordinary electric wave and converts the separated electric wave into electric power. A wireless power transmission / reception method characterized by using as a power source of a receiving device device. 제 18항에 있어서, 전력이 포함된 전파를 송수신하는 방법은The method of claim 18, wherein 사용자의 무선 전력 수신 장치의 배터리 충전량 상태에 따라 이동성 기기 장치 자체적으로 또는 사용자의 요청 신호에 의해 단속적 방법 및 지속적인 방법으로 전원성 전파를 통해 송신소 또는 송신 장치로부터 무선으로 전력을 공급받는 방법임을 특징으로 하는 무선 전력 송수신 방법.According to the state of the battery charge of the wireless power receiver of the user characterized in that the method of receiving power wirelessly from the transmitting station or the transmitting device through the power propagation in the intermittent and continuous manner either by the mobile device itself or by the user's request signal Wireless power transmission and reception method. 제18항에 있어서, 무선 전력 회사 또는 전파를 송출하는 기관을 통해 무선 방식의 전력을 송수신하는 방법은19. The method of claim 18, wherein the method of transmitting and receiving power in a wireless manner through a wireless power company or an organization that transmits radio waves 무선 전력 회사나 전파 송출 기관에서 사용자 정보 또는 수신기 정보가 포함된 별도의 전파에 무선 전력을 싣거나 합성변조 후에 송신하고, 수신기기 장치의 사용자는 해당 주파수에 수신기기 장치의 주파수를 맞추거나 또는 기 조정된 수신기기 장치로 무선 전력을 공급받고, 해당 기관은 전원성 전파의 사용량에 따라 과금하는 운영 체계로 구성됨을 특징으로 하는 무선 전력 송수신 방법.The wireless power company or radio transmitting agency transmits or transmits the radio power on a separate radio wave containing user information or receiver information after synthesis or modulation, and the user of the receiver device adjusts the frequency of the receiver device to the corresponding frequency or The wireless power transmission and reception method, characterized in that consisting of an operating system that receives the wireless power to the adjusted receiver device, the institution is charged according to the usage of the power radio waves.
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