KR20090115407A - Wireless charging system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A wireless resonant charging system is provided to receive the power regardless of the distance between a wireless power receiver and an inductive power transmitter by converting the power signal transmitted from the inductive power transmitter to a resonant power signal. CONSTITUTION: A resonant power transmitter(B) includes a resonant power converter(20) and a resonant power receiver(30). The resonant power converter converts the inductive magnetic field received from an inductive power transmitter into a resonant power signal. The resonant power converter includes a conversion power reception core(23), a conversion power transmission core(27), a converter unit, and a conversion controller. The conversion power transmission core transmits the resonant power signal to the resonant power receiver. The resonant power receiver converts the resonant power signal from the resonant power converter into the inductive magnetic field.

Description

무선공명전력충전시스템{WIRELESS CHARGING SYSTEM}Wireless Resonance Power Charging System {WIRELESS CHARGING SYSTEM}

본 발명은 전력충전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 유도전력전송장치에서 발신되는 유도자기장의 전력신호를 수신받아 공명전력신호로 변환하여 전력신호를 송수신하기 때문에 휴대용단말기, 배터리팩 등과 같이 무선전력수신장치가 유도전력전송장치와 수 미터 정도로 이격되어 있어도 안정적으로 전력을 수신하여 이용할 수 있도록 하는 무선공명전력충전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power charging system, and more particularly, because it receives a power signal of an induction magnetic field transmitted by one induction power transmission device and converts it into a resonance power signal to transmit and receive a power signal, such as a portable terminal, a battery pack, and the like. The present invention relates to a wireless resonance power charging system that can receive and use power stably even when the wireless power receiver is separated from the inductive power transmitter by a few meters.

일반적으로 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같은 휴대용 장치들은 일반 가정 전원을 이용할 수 없어, 일회용 배터리를 장착하거나 충방전이 가능한 배터리가 장착되는 것이다.In general, portable devices such as mobile phones, PDAs, PMPs, DMB terminals, MP3s, and laptops cannot use a regular home power source, so they are equipped with disposable batteries or rechargeable batteries.

그리고 이러한 휴대용장치의 배터리에 전기를 충전시키기 위한 충전기는 일반전원으로부터 전기를 공급받아 배터리에 전원공급단자를 통하여 배터리팩에 전원을 공급하는 단자공급방식이 이용되고 있다. 하지만 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리가 서로 결합되거나 분리될 경우, 양측의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어서 순간방전현상이 발생된다. 이로써 양측 단자들에는 점점 이물질이 쌓이게 되며, 이로 인해서 화재가 발생할 우려가 있는 것이다. 또한 습기가 묻어 자연 방전되는 등 충전기 및 배터리의 수명 및 성능을 저하시키는 문제점이 있다.And a charger for charging electricity to the battery of such a portable device is a terminal supply method is used to supply power to the battery pack through the power supply terminal to receive electricity from the general power source. However, when the power is supplied by the terminal supply method, when the charger and the battery are coupled to or separated from each other, the terminals on both sides have different potential differences, and thus a momentary discharge phenomenon occurs. As a result, foreign materials gradually accumulate on both terminals, which may cause a fire. In addition, there is a problem that deteriorates the life and performance of the charger and battery, such as natural discharge due to moisture.

이와 같은 단자공급방식의 문제점을 해결하기 위하여, 무접점 충전기가 개발되었다. 이러한 종래기술에 따른 무접점 충전기는 무접점충전기의 1차코일의 상부로, 충전하고자 하는 배터리가 내재된 단말기을 위치시키면, 배터리의 2차코일에 의하여 충전이 된다. 즉 1차코일에서 발생되는 자기장에 의해 2차코일에서는 유도기전력으로 유도되는 전기를 충전하는 것이다.In order to solve this problem of the terminal supply method, a contactless charger has been developed. The contactless charger according to the related art is located on top of the primary coil of the contactless charger. When the terminal having the battery to be charged is located, the charger is charged by the secondary coil of the battery. That is, the secondary coil is charged with electricity induced by induced electromotive force by the magnetic field generated by the primary coil.

그러나 이러한 종래의 무접점 충전기는 단지 휴대용 단말기에 전력을 공급할 뿐, 다른 용이한 용도로 이용할 수 없어 실용성에 제한이 있는 것이다. 또한 일반적인 무접점 충전기는 무선으로 전력을 전송하기에 전송거리가 짧아 이용에 제한이 되고 있어 이격된 거리의 무선기기에 전송하기 위한 기술 개발이 시급한 과제이다.However, such a conventional contactless charger only supplies power to a portable terminal, and can not be used for other easy applications, thereby limiting its practicality. In addition, the general contactless charger is limited to use because the transmission distance is short to transmit power wirelessly, it is an urgent task to develop a technology for transmitting to a wireless device at a distance.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 하나의 유도전력전송장치에서 발신되는 유도자기장의 전력신호를 수신받아 공명전력신호로 변환하여 전력신호를 송수신하기 때문에 휴대용단말기, 배터리팩 등과 같이 무선전력수신장치가 유도전력전송장치와 수 미터 정도로 이격되어 있어도 안정적으로 전력을 수신하여 이용할 수 있도록 하는 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention receives a power signal of an induction magnetic field transmitted by one induction power transmission device, converts the power signal into a resonance power signal, and transmits and receives a power signal, such as a portable terminal and a battery pack. Even if the device is separated from the induction power transmission device by a few meters, the purpose is to reliably receive and use the power.

그리고 하나의 유도전력전송장치에서 유도자기장으로 발신되는 전력신호에 대하여 공면전력신호를 이용하기 때문에 무선전력수신장치의 휴대단말기 또는 배터리팩 등이 다수 개 구비되어 충전될 수 있어서 동시에 많은 수의 무선전력수신장치들의 전체 충전시간이 절약되도록 하는 목적이 있다.In addition, since a coplanar power signal is used for a power signal transmitted from an induction power transmitter to an induction magnetic field, a plurality of portable terminals or battery packs of the wireless power receiver can be charged and thus can be charged in large numbers. The purpose is to reduce the overall charging time of the receivers.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템은, 유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력충전시스템(A)에 있어서, 상기 공명전력전송장치(B)는 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장을 수신받아 공명전력신호로 변환하여 발신하도록 하기 위한 공명전력변환장치(20); 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받아 유도자기장으로 변환하여 발신 하도록 하여 상기 무선전력수신장치(40)에서 유도기전력으로 수신받아 충전되도록 하기 위한 공명전력수신장치(30)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 한다.Wireless resonance power charging system according to the present invention for achieving the above object, while the power signal is wirelessly transmitted to the wireless power receiver 40 is located spaced apart from the induction power transmission device 10, but the resonance power signal In the wireless resonance power charging system (A) is provided with a resonance power transmission device (B) for being converted into a transmission, the resonance power transmission device (B) is the induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device (10) Resonance power conversion device 20 for receiving and converting the signal to the resonance power transmission; Resonance power receiving device 30 for receiving the resonance power signal transmitted from the resonance power conversion device 20 to be converted to an induction magnetic field to be transmitted to receive and charge with induction electromotive force from the wireless power receiving device 40 It characterized in that it is provided with.

이에 상기 공명전력변환장치(20)는 상기 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장으로부터 유도기전력이 발생되도록 하기 위한 변환전력수신코어(23)가 일측에 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30) 측으로 공명전력신호가 발신되도록 하기 위한 변환전력전송코어(27)가 타측에 구비되며, 상기 변환전력수신코어(23)에서 발생되는 전력신호에 대하여 변환전력전송코어(27)에서 발신되는 공명전력신호로 전력신호가 발신하도록 하기 위한 변환컨버터부(26) 및 변환제어부(22)가 포함되어 구비될 수 있다.The resonance power converter 20 is provided with a conversion power receiving core 23 on one side for generating induced electromotive force from the induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10, the resonance power receiver ( The conversion power transmission core 27 is provided on the other side for transmitting the resonance power signal to the 30) side, and the resonance transmitted from the conversion power transmission core 27 with respect to the power signal generated by the conversion power reception core 23. A conversion converter 26 and a conversion controller 22 for transmitting the power signal as the power signal may be included.

또한 상기 공명전력변환장치(20)는, 상기 변환전력수신코어(23)로부터 전송되는 전력신호를 수신받아 신호처리하는 변환전력수신처리부(24); 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 상기 변환전력전송코어(27)에서 공명전력신호가 발신되도록 하는 출력신호를 상기 변환전력전송코어(27) 측으로 전송하기 위한 변환컨버터부(26); 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 무선발신되는 공명전력신호가 발신되도록 상기 변환컨버터부(26)측으로 신호를 전송하기 위한 전력신호변환처리부(25)가 포함되어 구비될 수 있다.In addition, the resonance power conversion apparatus 20, the conversion power receiving processing unit 24 for receiving and processing the power signal transmitted from the conversion power receiving core 23; A conversion converter unit 26 for transmitting an output signal for transmitting a resonance power signal from the conversion power transmission core 27 to the conversion power transmission core 27 under the control of the conversion control unit 22; A power signal conversion processor 25 may be provided to transmit a signal to the conversion converter unit 26 so that a resonance power signal wirelessly transmitted by the control of the conversion control unit 22 is transmitted.

그리고 상기 공명전력수신장치(30)는 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되 는 공명전력신호로부터 전력신호를 수신받기 위한 공명전력수신코어(33)가 일측에 구비되고, 무선전력수신장치(40) 측으로 유도자기장이 발신되도록 하기 위한 유도전송코어(37)가 타측에 구비되며, 상기 공명전력수신코어(33)에서 발생되는 전력신호에 대하여 유도전송코어(37)에서 발신되는 유도자기장에 의한 신호로 전력신호가 발신되도록 하기 위한 공명컨버터부(36) 및 공명수신제어부(32)가 포함되어 구비될 수 있다.And the resonance power receiver 30 is provided with a resonance power receiving core 33 on one side for receiving a power signal from the resonance power signal transmitted from the resonance power converter 20, the wireless power receiver ( 40, the induction transmission core 37 is provided on the other side for transmitting the induction magnetic field to the side, by the induction magnetic field transmitted from the induction transmission core 37 for the power signal generated by the resonance power receiving core 33 A resonance converter 36 and a resonance reception control unit 32 for transmitting a power signal as a signal may be included.

또한 상기 공명전력수신장치(30)는, 상기 변환전력전송코어(27)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받는 상기 공명전력수신코어(33)로부터 신호를 전송받아 처리하는 공명수신신호처리부(34); 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 상기 유도전송코어(37)에서 유도전력신호가 발신되도록 하는 출력신호를 상기 유도전송코어(37) 측으로 전송하기 위한 공명컨버터부(36); 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 무선발신되는 유도전력신호가 발신되도록 상기 공명컨버터부(36) 측으로 신호를 전송하기 위한 공명신호변환처리부(35)가 포함되어 구비될 수 있다.In addition, the resonance power receiving device 30, the resonance receiving signal processor 34 for receiving and processing a signal from the resonance power receiving core 33 receives the resonance power signal transmitted from the conversion power transmission core (27) ; A resonance converter (36) for transmitting an output signal for transmitting an induced power signal from the induction transmission core (37) to the induction transmission core (37) under the control of the resonance reception control unit (32); A resonance signal conversion processor 35 may be provided to transmit a signal to the resonance converter 36 so that the induced power signal wirelessly transmitted by the control of the resonance reception control unit 32 is transmitted.

그리고 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템은, 유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력충전시스템(A)에 있어서, 상기 공명전력전송장치(B)는 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장을 수신받아 공명전력신호로 변환하여 발신하도록 하기 위한 공명전력변환장치(20); 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받아 유도자기장으로 변환하여 발신하도록 하여 상기 무선전력수신장치(40)에서 유도기전력으로 수신받아 충전되도록 하기 위한 공명전력수신장치(30)가 포함되어 구비되어지되, 상기 공명전력변환장치(20)는 상기 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장으로부터 유도기전력이 발생되도록 하기 위한 변환전력수신코어(23)가 일측에 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30) 측으로 공명전력신호가 발신되도록 하기 위한 변환전력전송코어(27)가 타측에 구비되며, 상기 변환전력수신코어(23)와 변환전력전송코어(27) 사이에 병렬로 연결되는 변환공진커패시터(Cs)가 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30)는 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호로부터 전력신호를 수신받기 위한 공명전력수신코어(33)가 일측에 구비되고, 무선전력수신장치(40) 측으로 유도자기장이 발신되도록 하기 위한 유도전송코어(37)가 타측에 구비되며, 상기 공명전력수신코어(33)와 유도전송코어(37) 사이에 병렬로 연결되는 수신공진커패시터(Cd)가 구비될 수 있다.And wireless resonant power charging system according to the present invention, but the power signal to be wirelessly transmitted to the wireless power receiver 40 is located spaced apart from the induction power transmission device 10 to be converted into a resonance power signal for transmission In a wireless resonance power charging system (A) having a resonance power transmission device (B), the resonance power transmission device (B) receives an induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10 and converts it into a resonance power signal Resonance power conversion device for transmitting by 20; Resonance power receiving device 30 for receiving the resonance power signal transmitted from the resonance power conversion device 20 to convert to an induction magnetic field to be transmitted to receive and charge with induction electromotive force in the wireless power receiver 40 (30) Is included is provided, the resonance power converter 20 is provided with a conversion power receiving core 23 for generating induced electromotive force from the induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10, A conversion power transmission core 27 for providing a resonance power signal to the resonance power reception device 30 is provided on the other side, and in parallel between the conversion power reception core 23 and the conversion power transmission core 27. A conversion resonance capacitor Cs is connected, and the resonance power receiver 30 receives the power signal from the resonance power signal transmitted from the resonance power converter 20. One resonance power receiving core 33 is provided on one side, and an induction transmission core 37 for transmitting an induction magnetic field to the wireless power receiver 40 is provided on the other side, and the resonance power receiving core 33 A receiving resonant capacitor Cd connected in parallel between the induction transmission cores 37 may be provided.

이에 더하여 유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템(A)의 제어방법에 있어서, 유도전력전송장치(10)의 유도전송제어부(12)의 제어에 의하여 1차측전송코어(13)에서 무선유도전력신호가 발신되도록 하는 1차유도전력신호 발신단계(S01);In addition to this, a power signal is wirelessly transmitted to the wireless power receiver 40 positioned to be spaced apart from the induction power transmitter 10, but a resonance power transmitter B for converting and transmitting the resonance power signal is provided. In the control method of the wireless resonance power charging system (A) according to the present invention, the wireless induction power signal is transmitted from the primary transmission core 13 under the control of the induction transmission control unit 12 of the induction power transmission apparatus 10. Primary induction power signal transmission step (S01) to be;

상기 1차유도전력신호 발신단계(S01)에 의하여 발신되는 유도자기장에 대하여, 상기 공명전력전송장치(B)에 있어서, 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23)를 통하여 유도전력신호를 수신받고, 상기 공명전력변환장치(20)의 변환제어부(22)의 제어에 의하여 신호변환처리된 후, 변환전력전송코어(27)를 통하여 공명전력발신신호가 발신되도록 하는 공명전력신호 발신단계(S02);Induced power through the converted power receiving core 23 of the resonance power converter 20 in the resonance power transmission device (B) with respect to the induced magnetic field transmitted by the primary induced power signal transmission step (S01) Receiving a signal, the signal conversion processing by the control of the conversion control unit 22 of the resonance power conversion apparatus 20, and then the resonance power signal transmission to transmit the resonance power transmission signal through the conversion power transmission core 27 Step S02;

상기 공명전력신호 발신단계(S02)에 의하여 발신되는 공명전력신호에 대하여, 공명전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)를 통하여 공명전력신호를 수신받고, 상기 공명전력수신장치(30)의 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 신호변환처리된 후, 유도전송코어(37)를 통하여 유도자기장에 따른 무선전력신호가 발신되도록 하는 2차유도전력신호 발신단계(S03);Resonance power signal received by the resonance power signal transmission step (S02), and receives the resonance power signal through the resonance power receiver core 33 of the resonance power receiver 30, the resonance power receiver 30 A second induction power signal transmission step (S03) of performing a signal conversion process under the control of the resonance reception control unit 32 of the control unit, and then transmitting a wireless power signal according to an induction magnetic field through the induction transmission core 37;

상기 2차유도전력신호 발신단계(S03)에 의하여 발신되는 유도자기장에 따른 무선전력신호에 대하여, 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)를 통하여 유도전력신호를 수신받아, 무선전력수신제어부(42)의 제어에 의하여 전력신호가 처리된 후 배터리셀(41)에 전력이 충전되도록 하는 2차유도전력신호 수신단계(S04)가 포함되어 구비될 수 있다.Receiving the induced power signal through the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40 for the wireless power signal according to the induction magnetic field transmitted by the secondary induction power signal transmission step (S03), After the power signal is processed by the control of the power reception control unit 42, the secondary induction power signal receiving step S04 may be provided to allow the battery cell 41 to be charged with power.

나아가 유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템(A)의 제어방법에 있어서,Furthermore, a power signal is wirelessly transmitted to the wireless power receiver 40 positioned to be spaced apart from the induction power transmitter 10, but a resonance power transmitter B for converting and transmitting the resonance power signal is provided. In the control method of the wireless resonance power charging system (A) according to the invention,

유도전력전송장치(11)의 유도전송제어부(12)의 제어에 의하여 1차측전송코어(13)에서 무선유도전력신호가 발신되도록 하는 1차유도전력신호 발신단계(S01);A primary induction power signal transmission step (S01) for transmitting a wireless induction power signal from the primary transmission core 13 under the control of the induction transmission control unit 12 of the induction power transmission device 11;

상기 1차유도전력신호 발신단계(S01)에 의하여 발신되는 유도자기장에 대하여, 공명전력전송장치(B)에 있어서, 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23)를 통하여 유도전력신호를 수신받고, 변환전력수신처리부(24)에서 수신전력신호를 처리하는 1차유도전력신호 수신단계(S21);Resonant power transmission device (B) for the induced magnetic field transmitted by the primary induction power signal transmission step (S01), the induced power signal through the converted power receiving core 23 of the resonance power conversion device 20 Receiving a primary power signal receiving step (S21) for processing the received power signal by the conversion power receiving processing unit (24);

1차유도전력신호 수신단계(S21)에 의하여 수신된 유도전력신호에 대하여, 상기 공명전력변환장치(20)의 변환제어부(22)의 제어에 의하여, 전력신호변환처리부(25)에서 공명에 따른 신호로 변환처리한 하는 공명신호컨버팅단계(S22);With respect to the induced power signal received by the primary induction power signal receiving step (S21), by the control of the conversion control unit 22 of the resonance power conversion apparatus 20, according to the resonance in the power signal conversion processing unit 25 A resonance signal converting step (S22) which is converted into a signal;

상기 공명신호컨버팅단계(S22) 이후, 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 변환컨버터부(26)로부터 전송되는 신호에 대하여 변환전력전송코어(27)를 통하여 공명전력발신신호가 발신되도록 하는 공명전력신호 발신단계(S23);After the resonance signal converting step S22, the resonance power transmission signal is transmitted through the conversion power transmission core 27 to the signal transmitted from the conversion converter unit 26 under the control of the conversion control unit 22. Power signal transmission step (S23);

상기 공명전력신호 발신단계(S23)에 의하여 발신되는 공명전력신호에 대하여, 공명전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)를 통하여 공명전력신호를 수신받고, 공명수신처리부(34)에서 수신전력신호를 처리하는 공명전력신호 수신단계(S31);Resonance power signal received by the resonance power signal transmission step (S23), and receives the resonance power signal through the resonance power receiver core 33 of the resonance power receiver 30, the resonance reception processor 34 A resonance power signal receiving step of processing the received power signal (S31);

상기 공명전력신호 수신단계(S31)에 의하여 수신된 공명전력신호에 대하여, 상기 공명전력수신장치(30)의 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여, 공명신호변환처리부(35)에서 유도전력신호에 따른 신호로 변환처리한 하는 유도전력신호컨버팅단계(S32);In response to the resonance power signal received by the resonance power signal receiving step (S31), under the control of the resonance reception control unit 32 of the resonance power receiver 30, the resonance signal conversion processing unit 35 induces an induced power signal An induced power signal converting step of converting the signal into a signal according to S32;

상기 유도전력신호컨버팅단계(S32) 이후, 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 공명컨버터부(36)로부터 전송되는 신호에 대하여 유도전송코어(37)를 통하여 유도자기장에 따른 무선전력신호가 발신되도록 하는 2차유도전력신호 발신단계(S33);After the induction power signal converting step (S32), the wireless power signal according to the induction magnetic field through the induction transmission core 37 for the signal transmitted from the resonance converter 36 under the control of the resonance reception control unit 32 A second induction power signal transmission step (S33) to be transmitted;

상기 2차유도전력신호 발신단계(S33)에 의하여 발신되는 유도자기장에 따른 무선전력신호에 대하여, 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)를 통하여 유도전력신호를 수신받아, 무선전력수신제어부(42)의 제어에 의하여 전력신호가 처리된 후 배터리셀(41)에 전력이 충전되도록 하는 2차유도전력신호 수신단계(S04)가 포함되어 구비될 수 있다.Receiving the induced power signal through the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40 for the wireless power signal according to the induction magnetic field transmitted by the secondary induction power signal transmitting step (S33), After the power signal is processed by the control of the power reception control unit 42, the secondary induction power signal receiving step S04 may be provided to allow the battery cell 41 to be charged with power.

상기와 같이 구비되는 본 발명은 하나의 유도전력전송장치에서 발신되는 유도자기장의 전력신호를 수신받아 공명전력신호로 변환하여 전력신호를 송수신하기 때문에 휴대용단말기, 배터리팩 등과 같이 무선전력수신장치가 유도전력전송장치와 수 미터 정도로 이격되어 있어도 안정적으로 전력을 수신하여 이용할 수 있도록 하는 탁월한 효과가 있다.According to the present invention provided as described above, the wireless power receiver such as a portable terminal, a battery pack, or the like is induced since a power signal of an induction magnetic field transmitted by one induction power transmitter is received and converted into a resonance power signal to transmit and receive the power signal. Even with a few meters away from the power transmitter, there is an excellent effect to reliably receive and use power.

그리고 하나의 유도전력전송장치에서 유도자기장으로 발신되는 전력신호에 대하여 공면전력신호로 변환하여 전송하기 때문에 무선전력수신장치의 휴대단말기 또는 배터리팩 등이 다수 개 구비되어도 충전될 수 있어서 동시에 많은 수의 무선전력수신장치들의 전체 충전시간이 절약되도록 하는 효과가 있다.In addition, since a single power transmission device converts and transmits a power signal transmitted to an induction magnetic field into a coplanar power signal, it can be charged even when a plurality of portable terminals or battery packs of the wireless power reception device are provided. There is an effect to save the overall charging time of the wireless power receiver.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 개략적인 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 제1실시예의 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 제2실시예의 구성도, 그리고 도 4는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 제2실시예의 제어흐름도가 각각 도시된 것이다.1 is a schematic configuration diagram of a wireless resonance power charging system according to the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of a first embodiment of a wireless resonance power charging system according to the present invention, Figure 3 is a wireless resonance power according to the present invention 4 is a block diagram of a second embodiment of the charging system, and FIG. 4 is a control flowchart of the second embodiment of the wireless resonance power charging system according to the present invention.

즉 본 발명에 따른 무선충전시스템(A)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 유도전력전송장치(10)에서 무선으로 근거리에 위치되는 무선전력수신장치(40)에 전원이 충전되도록 공명전력신호로 변환하여 전력신호를 전송하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력충전시스템(A)에 관한 것이다.That is, the wireless charging system A according to the present invention resonates so that power is charged to the wireless power receiver 40 located at a short distance wirelessly from the inductive power transmitter 10 as shown in FIGS. 1 to 4. The present invention relates to a wireless resonance power charging system (A) having a resonance power transmission device (B) for converting into a power signal and transmitting a power signal.

이러한 상기 공명전력전송장치(B)는 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장을 수신받아 공명전력신호로 변환하여 발신하도록 하기 위한 공명전력변환장치(20)와, 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받아 유도자기장으로 변환하여 발신하도록 하여 상기 무선전력수신장치(40)에서 유도기전력으로 수신받아 충전되도록 하기 위한 공명전력수신장치(30) 등으로 구성될 수 있는 것이다.The resonance power transmission device (B) is a resonance power conversion device 20 for receiving an induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10 to convert into a resonance power signal and to transmit, and the resonance power conversion device ( 20) may be configured as a resonance power receiver 30 for receiving and receiving the resonance power signal transmitted from the wireless power receiver 40 to receive the induced electromotive force to be charged by converting to an induction magnetic field. will be.

따라서 일반적으로 무접선 전력전송장치로는 본 발명의 발명자가 다수 출원 한 기술에 의하면 유도자기장을 매개로 하여, 무접점 전력전송장치인 유도전력전송장치(10) 측으로부터 무접점 전력수신장치인 무선전력수신장치(40) 측으로 전송되도록 하여 구성됨을 기본으로 하였다. 그러나 이러한 유도자기장에 의한 전력전송은 거리의 한계가 있어, 유도전력전송장치(10)와 무선전력수신장치(40) 사이에 공명전력전송장치(B)에 의한 공명전력신호로 근거리, 즉 수 m(또는 십여미터) 내에서 전력전송이 가능하도록 하는 장점을 주는 것이다.Therefore, in general, as a contactless power transmission device according to a technology filed by the inventors of the present invention through a magnetic induction field, a wireless contactless power reception device from the induction power transmission device 10 side which is a contactless power transmission device. It was basically configured to be transmitted to the power receiver 40 side. However, the power transmission by the induction magnetic field has a limit of distance, and thus, a short distance, that is, several m, between the induction power transmission device 10 and the wireless power reception device 40 as a resonance power signal by the resonance power transmission device B. (Or tens of meters) gives the advantage of enabling power transfer.

일반적인 기술로써 무선으로 전력을 송수신하는 방식으로 크게 3가지 방식이 있다 할 것이다. 첫째 전자기 유도방식, 둘째 전자파 방식, 셋째 전자기 공명 방식이 있다. 전자기 유도 방식의 경우에는 이미 본 발명의 발명자가 다수 출원하여 등록받는 바와 같이, 수 mm 내에서 비접촉 무선 전력전송의 높은 효율로 전력을 전달할 때 효과적이며, 전자파 발진 방식의 경우 수 mW급으로 수 m의 근거리에서 전력을 전달할 수 있으나, 전력이 너무 약하고 다른 무선기기에 간섭 등 노이즈의 영향을 줄 수 있기 때문에 그 실효성이 없다 할 것이다. 전자기 공명 방식의 경우는 다수의 알려진 실험에 의하여도 알 수 있듯이, 수 m까지 근거리로 전력을 전달이 가능하고 타 기기에 영향이 없어 많은 개발이 진행되고 있는 것이다. 그러나 커플러 자체가 너무 크고 효율이 낮은 문제점을 가지고 있어, 무선의 전력전송장치와 수신장치에 바로 적용할 수 없는 단점이 있다 할 것이다. 따라서 본 발명에서는 이러한 전자기 유도기술과 자기 공명 기술을 결합한 새로운 개념의 근거리 무선 전력 전송 매카니즘을 제공하여, 효율이 좋고 성능이 우수한 장치를 제공하고자 하는 것이다.As a general technique, there are three ways to transmit and receive power wirelessly. There are first electromagnetic induction method, second electromagnetic wave method, and third electromagnetic resonance method. In the case of the electromagnetic induction method, as the inventors of the present invention have already applied for and registered, it is effective when delivering power with high efficiency of contactless wireless power transmission within a few mm. Power can be delivered at a short distance, but it is not effective because the power is too weak and can affect noise such as interference to other wireless devices. In the case of the electromagnetic resonance method, as can be seen by a number of known experiments, it is possible to transfer power up to several meters in a short distance, and many developments are in progress because it does not affect other devices. However, the coupler itself has a problem that is too large and low efficiency, there is a disadvantage that can not be directly applied to the wireless power transmitter and receiver. Accordingly, the present invention is to provide a new short-range wireless power transmission mechanism combining the electromagnetic induction technology and magnetic resonance technology, to provide a device with high efficiency and excellent performance.

이를 위한 세부 구성을 살펴보면, 기본적으로 유도전력전송장치(10)에서 무선으로 근거리에 위치되는 무선전력수신장치(40)에 전원이 충전되도록 공명전력신호로 변환하여 전력신호를 전송하기 위한 무선공명전력충전시스템(A)의 공명전력전송장치(B)는 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장을 수신받아 공명전력신호로 변환하여 발신하도록 하기 위한 공명전력변환장치(20)와, 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받아 유도자기장으로 변환하여 발신하도록 하여 상기 무선전력수신장치(40)에서 유도기전력으로 수신받아 충전되도록 하기 위한 공명전력수신장치(30)로 구비되는 것이다.Looking at the detailed configuration for this, basically the wireless resonance power for transmitting the power signal by converting the power signal to the resonance power signal so that the power is charged to the wireless power receiver 40 located in the short distance wirelessly from the induction power transmission device 10 Resonance power transmission device (B) of the charging system (A) is a resonance power conversion device 20 for receiving an induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10 to convert into a resonance power signal and to transmit, and the resonance Resonance power receiving device 30 for receiving the resonance power signal transmitted from the power conversion device 20 to be converted to an induction magnetic field to be transmitted to receive and charged by the induction electromotive force in the wireless power receiver 40 is provided. Will be.

그리고 상기 공명전력변환장치(20)는 기본적으로 상기 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장으로부터 유도기전력이 발생되도록 하기 위한 변환전력수신코어(23)가 일측에 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30) 측으로 공명전력신호가 발신되도록 하기 위한 변환전력전송코어(27)가 타측에 구비된다.The resonance power converter 20 is basically provided with a conversion power receiving core 23 for generating induced electromotive force from an induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10, the resonance power reception The conversion power transmission core 27 is provided on the other side for transmitting the resonance power signal to the device 30 side.

마찬가지로 상기 공명전력수신장치(30)는 기본적으로 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호로부터 전력신호를 수신받기 위한 공명전력수신코어(33)가 일측에 구비되고, 무선전력수신장치(40) 측으로 유도자기장이 발신되도록 하기 위한 유도전송코어(37)가 타측에 구비되는 것이다.Similarly, the resonance power receiver 30 is basically provided with a resonance power receiver core 33 on one side for receiving a power signal from the resonance power signal transmitted from the resonance power converter 20, a wireless power receiver Induction transmission core 37 for transmitting the induction magnetic field to the (40) side is provided on the other side.

즉 유도전력전송장치(10) 및 무선전력수신장치(40)와 마찬가지로, 공명전력전송장치(B)의 공명전력변환장치(20) 및 공명전력수신장치(30)에서도 무선전력신호를 수신받고 또 다른 형태의 무선전력신호를 발신하기 위해서는 수신 및 전송용 코 어가 구성되어야 할 것이다.That is, like the induction power transmission device 10 and the wireless power reception device 40, the resonance power conversion device 20 and the resonance power reception device 30 of the resonance power transmission device (B) receives the wireless power signal and To transmit another type of wireless power signal, a core for receiving and transmitting should be configured.

그리고 유도전력전송장치(10)의 1차측전송코어(13)와 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)는 유도자기장의 전력신호를 송신 및 수신하고 근접되어 작동하기 때문에 코어의 크기를 크게 하지 않아도 될 것이다. 또한 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23)와 공명전력수신장치(30)의 유도전송코어(37)도 유도자기장의 전력신호를 송신 및 수신하고 근접되어 작동되기 때문에 코어의 크기를 크게하지 않아도 될 것이다. 반면 공명전력변환장치(20)의 변환전력전송코어(27)와 공명전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)는 수 미터(때로는 십여미터) 정도로 이격된 상태에서 공명전력신호를 송신 및 수신하기 때문에 전력신호 송수신률을 양호하게 하기 위해서는, 유도자기장에 의한 전력신호 송수신용 코어보다 상대적으로 크게 구성되어야 할 것이다. 대략 그 크기는 1.5배 내지 수십여배 정도의 크기로 크게 구성되어야만 공명신호에 의한 전력신호의 송수신 상태가 안정적일 것이다. 바림직하게는 대략 크기를 십여배 정도로 크게 구비되어야 할 것이다.In addition, since the primary side transmission core 13 of the inductive power transmitter 10 and the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40 transmit and receive power signals of an induction magnetic field and operate in close proximity, You won't have to increase the size. In addition, the converted power receiving core 23 of the resonant power converter 20 and the induction transmitting core 37 of the resonant power receiver 30 also transmit and receive power signals of an induction magnetic field and operate in close proximity to each other. You won't have to make it louder. On the other hand, the resonant power transmission core 27 of the resonant power converter 20 and the resonant power receiver core 33 of the resonant power receiver 30 transmit a resonant power signal in a state separated by several meters (sometimes tens of meters). And in order to improve the power signal transmission and reception rate, because it is received, it should be configured relatively larger than the core for power signal transmission and reception by the induction magnetic field. The size should be about 1.5 to about several tens of times the size of the power signal transmission and reception by the resonance signal will be stable. Desirably, the size should be provided about ten times larger.

나아가 이러한 공명전력전송장치(B)의 공명전력변환장치(20) 및 공명전력수신장치(30)의 세부 구성으로는 각각 다른 형태로 수신되는 전력신호에 대하여, 새로이 타측의 코어를 통하여 또 다른 형태의 무선신호로 전력신호를 발신하기 위한 신호 변환 부재들이 구성될 것이다.Further, the detailed configuration of the resonance power converter 20 and the resonance power receiver 30 of the resonance power transmission device (B) for the power signal received in different forms, respectively, through another core through another form Signal conversion members for transmitting the power signal to the wireless signal of will be configured.

이러한 각각의 구성부재들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 이용될 수 있는 기술 구성이 적용되어 실시될 수 있음은 당연한 것이다.Naturally, each of these components may be implemented by applying a technical configuration that can be used in the technical field to which the present invention belongs.

이에 도 2에서와 같이 간단한 형태로 하여 공명전력변환장치(20) 및 공명전 력수신장치(30)가 구성될 수도 있으며, 나아가 도 3에서와 같이 전용 제어 구성을 통하여 변환정도가 제어될 수 있도록 다소 성능이 우수한 복잡한 구성으로 구성될 수도 있을 것이다. 물론 이러한 제어 기능을 탑재한 구성에 있어서는 미리 기 입력된 변환 설정값에 의하여 제어되어 변환될 수 있을 것이나, 유도전력전송장치(10)와 유·무선으로 연결될 수 있는 컴퓨터, 또는 공명전력변환장치(20)·공명전력수신장치(30)에 별도로 유선·무선으로 연결될 수 있는 제어장치 등에 의한 제어에 의하여 변환 정도·각각 발신되는 무선신호의 세기 정도 등이 제어될 수도 있을 것이다.Thus, the resonance power converter 20 and the resonance power receiver 30 may be configured in a simple form as shown in FIG. 2, and furthermore, the conversion degree can be controlled through a dedicated control configuration as shown in FIG. 3. It may be composed of a complex configuration with good performance. Of course, in the configuration equipped with such a control function may be controlled by the conversion setting value input in advance, but may be converted to a computer, or a resonance power converter (wireless or wirelessly connected to the induction power transmission device 10 ( 20) The conversion degree, the strength of the intensity of the radio signal transmitted, etc. may be controlled by the control device, which may be separately connected to the resonance power receiving device 30 by wire or wireless.

우선 그 일 실시예를 보이고 있는 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 공명전력변환장치(20)는 상기 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장으로부터 유도기전력이 발생되도록 하기 위한 변환전력수신코어(23)가 일측에 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30) 측으로 공명전력신호가 발신되도록 하기 위한 변환전력전송코어(27)가 타측에 구비되며, 상기 변환전력수신코어(23)와 변환전력전송코어(27) 사이에 병렬로 연결되는 변환공진커패시터(Cs)가 구비될 수 있을 것이다.First, referring to FIG. 2, which shows one embodiment, the resonance power converter 20 converts received power into a core to generate induced electromotive force from an induction magnetic field transmitted from the induction power transmitter 10. 23 is provided at one side, a conversion power transmission core 27 for providing a resonance power signal to the resonance power receiver 30 side is provided on the other side, the conversion power receiving core 23 and the conversion power A conversion resonant capacitor (Cs) connected in parallel between the transmission cores 27 may be provided.

또한 상기 공명전력수신장치(30)는 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호로부터 전력신호를 수신받기 위한 공명전력수신코어(33)가 일측에 구비되고, 무선전력수신장치(40) 측으로 유도자기장이 발신되도록 하기 위한 유도전송코어(37)가 타측에 구비되며, 상기 공명전력수신코어(33)와 유도전송코어(37) 사이에 병렬로 연결되는 수신공진커패시터(Cd)가 구비될 수 있을 것이다.In addition, the resonance power receiver 30 is provided with a resonance power receiver core 33 on one side for receiving a power signal from the resonance power signal transmitted from the resonance power converter 20, the wireless power receiver 40 The induction transmission core 37 for transmitting the induction magnetic field to the) side is provided on the other side, and the receiving resonance capacitor (Cd) is connected in parallel between the resonance power receiving core 33 and the induction transmission core (37) Could be.

그리고 도면에 도시되지 아니하였으나, 변환공진커패시터(Cs), 수신공진커패시터(Cd) 등의 기술과 함께 R-L-C 직병렬 공진형컨버터 등의 기술 구성이 응용되어 적용될 수 있음은 당연한 것이다.Although not shown in the drawings, it is a matter of course that a technology configuration such as an R-L-C series-parallel resonant converter may be applied with technologies such as a conversion resonance capacitor Cs and a reception resonance capacitor Cd.

따라서 유도전력전송장치(10)의 1차측전송코어(13)에서 발신된 유도자기장은 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23) 측에서 유도전력으로 수신하게 되고, 이에 변환공진커패시터(Cs)에 의한 공진으로 변환전력전송코어(27)에서 공명전력신호로 전력신호가 발신되게 된다.Therefore, the induction magnetic field transmitted from the primary transmission core 13 of the induction power transmission device 10 is received as the induction power from the conversion power receiving core 23 side of the resonance power conversion device 20, and thus the conversion resonance capacitor Resonance by Cs causes the power signal to be transmitted as a resonance power signal from the conversion power transmission core 27.

이러면 수 미터로 이격된 공면전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)에서 수신받아 전력신호가 발생되게 되며, 따라서 수신공진커패시터(Cd)의 공진에 의하여 유도전송코어(37) 측에서 유도자기장이 발생되는 것이다.This generates a power signal received from the resonance power receiver core 33 of the coplanar power receiver 30 spaced apart by a few meters, and thus is induced at the induction transmission core 37 by resonance of the reception resonance capacitor Cd. Induction magnetic field is generated.

이러한 유도자기장에 의하여 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)에서 유도전력이 발생되고, 이러한 수신전력신호는 수신모듈(44)에서 변환처리된 후 무선전력수신제어부(42)(도 3의 무선전력수신장치 참조)의 제어에 의하여 충전모듈(45)을 통하여 배터리셀(41)에 전력이 충전되는 것이다. 물론 무선전력수신장치(40)의 배터리셀(41)에 충전된 전력은 별도로 구비될 수 있는 단자(미도시됨)에 의하여 휴대용 단말기 등에 전력이 이용될 수 있는 것이다. 그리고 휴대용단말기와 배터리팩이 일체로 연결되는 경우에는 전원공급회로에 의하여 휴대용단말기로 전력이 공급될 수 있을 것이다.Induced power is generated in the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40 by the induction magnetic field, and the received power signal is converted by the receiving module 44 and then the wireless power receiver controller 42 ( Power is charged to the battery cell 41 through the charging module 45 under the control of the wireless power receiver (see FIG. 3). Of course, the power charged in the battery cell 41 of the wireless power receiver 40 may be used in a portable terminal or the like by a terminal (not shown) that may be separately provided. When the portable terminal and the battery pack are integrally connected, power may be supplied to the portable terminal by the power supply circuit.

이때 유도전력전송장치(10)는 외부로부터 전력을 공급받거나 발전시스템 또는 거대한 충전장치에 의한 전력이 충전모듈(14)에 의하여 공급되고, 이러한 전력 은 유도전송제어부(12)(도 3의 도시사항을 참조)의 제어에 따라 프리 게이트 드라이버 등으로 구비될 수 있는 드라이버모듈(15)에 의하여 풀브릿지공진형컨버터 등으로 구비될 수도 있는 컨버터모듈(16)과 연결되는 1차측전송코어(13)에서 전력신호 전송을 위한 유도자기장이 발생되는 것이다.At this time, the induction power transmission device 10 is supplied with power from the outside or the power from the power generation system or huge charging device is supplied by the charging module 14, this power is the induction transmission control unit 12 (shown in Figure 3) In the primary side transmission core 13 connected to the converter module 16, which may be provided as a full bridge resonant converter, etc. by the driver module 15, which may be provided as a free gate driver, etc. Induction magnetic field for power signal transmission is generated.

따라서 비록 유도전력전송장치(10)에 의하여 짧은 거리의 장치에 전력신호가 발신되지만, 이러한 전력신호를 공명전력전송장치(B)의 공명전력변환장치(20) 및 공명전력수신장치(30) 등에 의하여 수 미터의 근거리에 위치될 수 있는 무선전력수신장치(40)에 전력신호를 전송할 수 있는 장점이 있는 것이다.Therefore, although the power signal is transmitted to the device of a short distance by the induction power transmission device 10, such power signal is transmitted to the resonance power converter 20 and the resonance power receiver 30 of the resonance power transmission device (B), etc. There is an advantage that can transmit the power signal to the wireless power receiver 40 that can be located in the near distance of a few meters.

그리하여 최초 전력신호를 무선으로 발신되도록 하는 유도전력전송장치(10)는 입력전원의 연결부(예로 벽면의 콘센트) 등이 가까운 곳에 설치를 하고, 반면 이동이 가능한 휴대용 단말기 등은 직접 이용할 수 있는 수 미터의 위치에 위치된 상태에서 자유로이 충전이 가능하도록 하는 장점이 있는 것이다. 즉 충전중에 휴대전화기에 전화가 오더라도 기존의 방식에서는 충전중에는 콘센트 부근에 휴대전화기가 위치되기 때문에 전화가 오는지 알 수 없어 받을 수 없었으나, 본 발명에 의하면 공명전력전송장치(B)의 공명전력변환장치(20)를 벽면의 콘센트가 있는 유도전력전송장치(10)와 함께 있고, 반면 휴대전화기와 같은 휴대용 단말기 측의 무선전력수신장치(40) 측에는 공명전력전송장치(B)의 공명전력수신장치(30)가 위치되도록 하기 때문에, 충전 중에도 항상 휴대전화에 전화가 오는 것을 확인할 수 있어 통화가 가능하도록 하는 장점이 있는 것이다. 특히 하나의 유도전력전송장치(10)에 대하여 다수의 공명전력수신장치(30) 및 무선전력수신장치(40)가 구성될 수 있어 더 욱 효과적인 것이다.Thus, the induction power transmission device 10 for transmitting the first power signal wirelessly is installed near the input power supply connection part (for example, the wall outlet), while the portable terminal, etc., which is movable, can be directly used by several meters. There is an advantage that can be freely charged in the state of being positioned at the position of. That is, even if the phone comes to the mobile phone during charging, the conventional method could not be received because the mobile phone is located near the outlet during charging, but according to the present invention, the resonance power of the resonance power transmission device (B) could not be received. The converter 20 is provided with an inductive power transmitter 10 having a wall outlet, while the resonance power receiver B of the resonance power transmitter B is provided on the wireless power receiver 40 side of a portable terminal such as a mobile phone. Since the device 30 is located, there is an advantage in that it is possible to check that the phone is always coming to the mobile phone even during charging. In particular, a plurality of resonance power receiver 30 and the wireless power receiver 40 can be configured for one induction power transmission device 10 is more effective.

이와 같이 구성될 수 있는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템(A)에 따른 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다. 즉 도 3에서와 같이, 상기 공명전력변환장치(20)는 상기 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장으로부터 유도기전력이 발생되도록 하기 위한 변환전력수신코어(23)가 일측에 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30) 측으로 공명전력신호가 발신되도록 하기 위한 변환전력전송코어(27)가 타측에 구비되며, 상기 변환전력수신코어(23)에서 발생되는 전력신호에 대하여 변환전력전송코어(27)에서 발신되는 공명전력신호로 전력신호가 발신하도록 하기 위한 변환컨버터부(26) 및 변환제어부(22) 등이 구비될 수 있을 것이다.Looking at another embodiment according to the wireless resonance power charging system (A) according to the present invention can be configured as follows. That is, as shown in Figure 3, the resonance power converter 20 is provided with a conversion power receiving core 23 for generating induced electromotive force from the induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10, The conversion power transmission core 27 is provided at the other side to transmit the resonance power signal to the resonance power reception device 30, and the conversion power transmission core (for the power signal generated by the conversion power reception core 23) A conversion converter 26 and a conversion control unit 22 may be provided to transmit the power signal as the resonance power signal transmitted from 27.

그리고 이러한 상기 공명전력변환장치(20)에는 상기 변환전력수신코어(23)로부터 전송되는 전력신호를 수신받아 신호처리하는 변환전력수신처리부(24); 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 상기 변환전력전송코어(27)에서 공명전력신호가 발신되도록 하는 출력신호를 상기 변환전력전송코어(27) 측으로 전송하기 위한 변환컨버터부(26); 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 무선발신되는 공명전력신호가 발신되도록 상기 변환컨버터부(26)측으로 신호를 전송하기 위한 전력신호변환처리부(25) 등이 함께 구비될 수 있을 것이다.The resonance power conversion device 20 includes a conversion power reception processing unit 24 for receiving and processing a power signal transmitted from the conversion power reception core 23; A conversion converter unit 26 for transmitting an output signal for transmitting a resonance power signal from the conversion power transmission core 27 to the conversion power transmission core 27 under the control of the conversion control unit 22; A power signal conversion processing unit 25 for transmitting a signal to the conversion converter unit 26 may be provided together so that the resonance power signal wirelessly transmitted by the control of the conversion control unit 22 may be transmitted.

그리하여 공명전력변환장치(20)의 변환제어부(22)의 제어에 의하여, 유도전력전송장치(10)로부터 수신되는 전력신호를 변환하고, 변환된 전력신호를 변환전력전송코어(27) 측에서 무선의 전력신호를 발신하게 되는 것이다.Thus, by the control of the conversion control unit 22 of the resonance power conversion device 20, converts the power signal received from the induction power transmission device 10, and converts the converted power signal on the conversion power transmission core 27 side wirelessly Will be sending the power signal.

이와 함께 상기 공명전력수신장치(30)는 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호로부터 전력신호를 수신받기 위한 공명전력수신코어(33)가 일측에 구비되고, 무선전력수신장치(40) 측으로 유도자기장이 발신되도록 하기 위한 유도전송코어(37)가 타측에 구비되며, 상기 공명전력수신코어(33)에서 발생되는 전력신호에 대하여 유도전송코어(37)에서 발신되는 유도자기장에 의한 신호로 전력신호가 발신되도록 하기 위한 공명컨버터부(36) 및 공명수신제어부(32) 등이 구비될 수 있을 것이다.In addition, the resonance power receiver 30 is provided with a resonance power receiver core 33 on one side for receiving a power signal from the resonance power signal transmitted from the resonance power converter 20, the wireless power receiver ( 40, the induction transmission core 37 is provided on the other side for transmitting the induction magnetic field to the side, by the induction magnetic field transmitted from the induction transmission core 37 for the power signal generated by the resonance power receiving core 33 Resonance converter 36 and the resonance reception control unit 32 for transmitting the power signal as a signal may be provided.

그리고 이러한 상기 공명전력수신장치(30)에는 상기 변환전력전송코어(27)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받는 상기 공명전력수신코어(33)로부터 신호를 전송받아 처리하는 공명수신신호처리부(34); 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 상기 유도전송코어(37)에서 유도자기장의 전력신호가 발신되도록 하는 출력신호를 상기 유도전송코어(37) 측으로 전송하기 위한 공명컨버터부(36); 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 무선발신되는 유도전력신호가 발신되도록 상기 공명컨버터부(36) 측으로 신호를 전송하기 위한 공명신호변환처리부(35) 등이 함께 구비될 수 있을 것이다.In the resonance power receiver 30, the resonance reception signal processor 34 receives and processes a signal from the resonance power receiver core 33 that receives the resonance power signal transmitted from the conversion power transmission core 27. ; A resonance converter (36) for transmitting an output signal for transmitting a power signal of an induction magnetic field from the induction transmission core (37) to the induction transmission core (37) under the control of the resonance reception control unit (32); A resonance signal conversion processor 35 may be provided together to transmit a signal to the resonance converter unit 36 so that an induced power signal wirelessly transmitted by the control of the resonance reception controller 32 may be transmitted.

물론 구체적으로 언급하지는 않았으나, 유도전력전송장치(10), 공명전력변환장치(20), 공명전력수신장치(30) 및 무선전력수신장치(40) 등에는, 각각 별도로 구비될 수 있는 유선 또는 무선의 통신단자가 구성될 수 있어, 별도로 구비될 수 있는 제어용 컴퓨터 등에 의하여 제어되거나 또는 실시간으로 상태에 대한 정보가 전송되도록 구비될 수도 있을 것이다.Of course, although not specifically mentioned, the induction power transmission device 10, the resonance power conversion device 20, the resonance power receiver 30 and the wireless power receiver 40, etc., each of which may be provided separately wired or wireless The communication terminal may be configured to be controlled by a control computer or the like, which may be separately provided, or may be provided to transmit information on the status in real time.

그리고 자체적으로 발신되는 회로, 각각의 코어 등에서의 전류량 변화, 온도 변화 등을 센싱하여 이상이 발생하게 되면 에러신호를 발신하도록 하는 부재가 구비될 수도 있을 것이다. 또한 각각의 장치에는 개별 장치의 작동상태가 표시될 수 있는 엘씨디(LCD), 엘이디(LED) 등이 구비될 수 있어, 수신 상태, 전송상태, 정지상태 또는 에러상태 등을 사용자가 알 수 있도록 구비될 수도 있을 것이다.In addition, a member may be provided to transmit an error signal when an abnormality occurs by sensing a current, a change in temperature, a change in temperature, and the like that are transmitted by a circuit itself, each core, and the like. In addition, each device may be equipped with an LCD (LCD), LED (LED), etc. that can display the operation status of the individual device, so that the user can know the reception status, transmission status, stop status or error status, etc. It could be.

나아가 유도전력전송장치(10), 공명전력변환장치(20), 공명전력수신장치(30), 및 무선전력수신장치(40) 등에는 고유 ID값이 저장되거나, 서로 신호송수신하는 주변 장치의 고유 ID값에 대한 데이터가 저장되도록 구비될 수 있어, 이들의 일정 인터벌을 두고 탐색하는 기능, 탐색된 기기가 정상 기기인지여부를 판별하는 기능, 각각 신호 송수신하는 장치 등의 전력 수신 및 전송률에 대한 탐색 기능 등 기본적으로 무선전력전송 기능 및 무선신호송수신 기능이 함께 부가되어 구비될 수도 있을 것이다. 이러한 기능은 유도전력전송장치를 비롯한 각 장치들의 작동이 안정적으로 이루어지도록 하기 위한 것으로, 기능들이 좀더 세분하여 부가되거나 일부 기능이 제외될 수 있음은 당연한 것이다.Furthermore, a unique ID value is stored in the inductive power transmitter 10, the resonance power converter 20, the resonance power receiver 30, and the wireless power receiver 40 or the like. Data for the ID value may be stored so that a function of searching for a predetermined interval thereof, a function of determining whether the found device is a normal device, a search for power reception and transmission rate of a device for transmitting and receiving signals, etc. Basically, the wireless power transmission function and the wireless signal transmission / reception function may be provided together. This function is to ensure that the operation of each device, including the induction power transmission device is stable, it is natural that the functions can be added in more detail or some functions can be excluded.

이와 같이 구비될 수 있는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템(A)의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the embodiment of the wireless resonance power charging system (A) according to the present invention can be provided as follows.

즉 도 4에는 도 3에서와 같이 구성될 수 있는 구성의 제어 흐름도로, 유도전력전송장치(10)와 근거리에 위치되는 무선전력수신장치(40)에 전원이 무선으로 충전되도록 전력신호를 발신하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력 충전시스템(A)의 제어방법에 대한 일 실시예를 보이고 있다.That is, Figure 4 is a control flow chart of the configuration that can be configured as shown in Figure 3, to transmit the power signal so that the power is wirelessly charged to the induction power transmitter 10 and the wireless power receiver 40 located in the near distance An embodiment of a control method of a wireless resonance power charging system (A) having a resonance power transmission device (B) is shown.

우선 개략적인 제어방법을 살펴보면, 상기 유도전력전송장치(10)의 유도전송제어부(12)의 제어에 의하여 1차측전송코어(13)에서 무선유도전력신호가 발신되도록 하는 1차유도전력신호 발신단계(S01)가 수행된다.First, a schematic control method will be described. A primary induction power signal transmission step of transmitting a wireless induction power signal from the primary transmission core 13 by the control of the induction transmission control unit 12 of the induction power transmission apparatus 10. (S01) is performed.

그리고 상기 1차유도전력신호 발신단계(S01)에 의하여 발신되는 유도자기장에 대하여, 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23)를 통하여 유도전력신호를 수신받고, 상기 공명전력변환장치(20)의 변환제어부(22)의 제어에 의하여 신호변환처리된 후, 변환전력전송코어(27)를 통하여 공명전력발신신호가 발신되도록 하는 공명전력신호 발신단계(S02)가 수행되는 것이다.In addition, with respect to the induction magnetic field transmitted by the primary induction power signal transmission step (S01), the induced power signal is received through the conversion power receiving core 23 of the resonance power conversion device 20, the resonance power conversion device After the signal conversion process by the control of the conversion control unit 22 of (20), the resonance power signal transmission step (S02) for transmitting the resonance power transmission signal through the conversion power transmission core 27 is performed.

따라서 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장의 전력신호는 공명전력전송장치(B)의 공명전력변환장치(20)에 의하여 공명전력신호로 변환되기 때문에, 수 미터 이내의 전력수신장치에 충전이 가능할 것이다.Therefore, since the power signal of the induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10 is converted into a resonance power signal by the resonance power conversion device 20 of the resonance power transmission device B, the power reception device within a few meters is used. Charging will be possible.

그리고 상기 공명전력신호 발신단계(S02)에 의하여 발신되는 공명전력신호에 대하여, 공명전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)를 통하여 공명전력신호를 수신받고, 상기 공명전력수신장치(30)의 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 신호변환처리된 후, 유도전송코어(37)를 통하여 유도자기장에 따른 무선전력신호가 발신되도록 하는 2차유도전력신호 발신단계(S03)가 수행되는 것이다.In addition, the resonance power signal received by the resonance power signal transmission step (S02), and receives the resonance power signal through the resonance power receiver core 33 of the resonance power receiver 30, the resonance power receiver ( After the signal conversion process by the control of the resonance reception control unit 32 of 30), the second induction power signal transmission step (S03) to transmit the wireless power signal according to the induction magnetic field through the induction transmission core 37 is performed Will be.

따라서 상기 2차유도전력신호 발신단계(S03)에 의하여 발신되는 유도자기장에 따른 무선전력신호에 대하여, 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)를 통하여 유도전력신호를 수신받아, 무선전력수신제어부(42)의 제어에 의하여 전력신호 가 처리된 후 배터리셀(41)에 전력이 충전되도록 하는 2차유도전력신호 수신단계(S04)가 수행되어, 충전기 등으로 될 수 있는 무선전력수신장치(40)에 충전이 가능한 것이다.Therefore, for the wireless power signal according to the induction magnetic field transmitted by the secondary induction power signal transmission step (S03), receiving the induced power signal through the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40, After the power signal is processed by the control of the wireless power reception control unit 42, the secondary induction power signal receiving step S04 is performed to charge the battery cell 41 with the wireless power, which may be a charger or the like. The receiver 40 can be charged.

물론 본 발명의 수신장치의 예로는 배터리셀을 탑재한 충전장치를 예로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 휴대용단말기용 충전장치 뿐만 아니라, 탁상용 시계, 벽걸이 시계, 현광등, 탁상램프 등과 같은 저전력 소모 장치에 이용될 수 있을 것이며, 나아가 전력 전송량이 커지고 전송효율이 양호하게 구성되는 경우에는 컴퓨터, 노트북, 복사기, 팩스, 주방용품, 청소기, 등 가정용품 및 사무용품 등에도 적용되어 이용될 수도 있을 것이다. Of course, the receiving device of the present invention is an example of a charging device equipped with a battery cell, but is not limited to this, but is not limited to the charging device for a portable terminal, as well as low-power consumption devices such as table clocks, wall clocks, lights, table lamps, etc. It may be used, and furthermore, if the power transmission amount is large and the transmission efficiency is well configured, it may also be applied to household goods and office supplies such as computers, notebooks, copiers, fax machines, kitchen appliances, vacuum cleaners, and the like.

이는 유도전력전송장치(10), 공명전력변환장치(20), 공명전력수신장치(30) 및 무선전력수신장치(40) 등의 구성에 있어서, 회로의 성능, 각 코어의 효율 및 크기, 증폭률에 대한 변환률 등에 의하여 사용될 수 있는 전력의 정도 및 제품의 이용 등이 정하여질 수 있을 것이다.In the configuration of the induction power transmission device 10, the resonance power converter 20, the resonance power receiver 30 and the wireless power receiver 40, the performance of the circuit, efficiency and size of each core, amplification rate The degree of power that can be used and the use of the product may be determined by the conversion rate.

이러한 본 발명에 따른 전력전송 제어방법에 대한 세부구성을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed configuration of the power transmission control method according to the present invention as follows.

우선 유도전력전송장치(10)에서의 1차유도전력신호 발신단계(S01)에 따르면, 외부로부터 공급될 수 있는 전원에 대하여 전원모듈에서 각 부재에 공급되기 위한 전원을 공급하고, 제어부의 제어에 의하여 유도자기장으로 발신될 수 있는 전력을 컨버터모듈(16)에 공급될 수 있는 것이다. 그리고 유도전송제어부(12)의 제어에 의 하여 프리 게이트 드라이버(Pre gate-driver) 등으로 구비될 수 있는 드라이버모듈(15)에 따라, 풀브릿지 공진형 컨버터 등으로 구비될 수 있는 컨버터모듈(16)에 연결되는 1차측전송코어(13)에서 유도자기장의 무선유도전력신호가 발신되는 것이다.First, according to the primary induction power signal transmission step (S01) in the induction power transmission device 10, the power supply for each member in the power supply module to the power that can be supplied from the outside, and the control of the controller By the power that can be sent to the induction magnetic field can be supplied to the converter module (16). The converter module 16 may be provided as a full bridge resonant converter or the like according to the driver module 15 which may be provided as a pre gate driver under the control of the induction transmission control unit 12. In the primary transmission core 13 is connected to) is a wireless induction power signal of the induction magnetic field is transmitted.

그리고 공명전력신호 발신단계(S02)에서는, 상기 1차유도전력신호 발신단계(S01)에 의하여 발신되는 유도자기장에 대하여, 공명전력전송장치(B)에 있어서, 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23)를 통하여 유도전력신호를 수신받아, 수신된 유도전력신호를 변환전력수신처리부(24)에서 수신전력신호를 처리하는 1차유도전력신호 수신단계(S21)가 수행되는 것이다.In the resonance power signal transmission step S02, the resonance power transmission device B converts the resonance power conversion device 20 with respect to the induced magnetic field transmitted by the primary induction power signal transmission step S01. Receiving the induced power signal through the power receiving core 23, the first induction power signal receiving step (S21) for processing the received power signal in the converted power receiving processor 24 is performed.

이와 같이 1차유도전력신호 수신단계(S21)에 의하여, 상기 공명전력변환장치(20)의 변환제어부(22)의 제어에 의하여, 전력신호변환처리부(25)에서 공명에 따른 신호로 발신하기 위하여 변환처리하는 공명신호컨버팅단계(S22)가 수행되는 것이다.As described above, in order to transmit the signal according to the resonance in the power signal conversion processing unit 25 by the control of the conversion control unit 22 of the resonance power conversion device 20 by the primary induction power signal receiving step (S21). The resonance signal converting step (S22) of the conversion process is performed.

이러한 상기 공명신호컨버팅단계(S22) 이후, 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 변환컨버터부(26)로부터 전송되는 신호에 대하여 변환전력전송코어(27)를 통하여 공명전력발신신호가 발신되도록 하는 공명전력신호 발신단계(S23)가 수행되는 것이다.After the resonance signal converting step (S22), by the control of the conversion control unit 22 to transmit the resonance power transmission signal to the signal transmitted from the conversion converter unit 26 through the conversion power transmission core (27) Resonance power signal transmission step (S23) is performed.

이에 발신되는 공명전력발신신호는 변환제어부(22)의 제어에 의하여 그 세기 및 파장 등이 결정되어 발신되는 것이다.The resonant power transmission signal transmitted by this is determined by the control of the conversion control unit 22, its intensity and wavelength, etc. are transmitted.

이후 2차유도전력신호 발신단계(S03)에 있어서, 상기 공명전력신호 발신단 계(S23)에 의하여 발신되는 공명전력신호에 대하여, 공명전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)를 통하여 공명전력신호를 수신받아, 공명수신처리부(34)에서 수신전력신호를 처리하는 공명전력신호 수신단계(S31)가 수행되는 것이다.Then, in the second induction power signal transmission step (S03), for the resonance power signal transmitted by the resonance power signal transmission step (S23), the resonance power receiving core 33 of the resonance power receiver 30 Receiving a resonance power signal through, the resonance power signal receiving step (S31) for processing the received power signal in the resonance receiving processor 34 is performed.

그리고 상기 공명전력신호 수신단계(S31)에 의하여 수신된 공명전력신호에 대하여, 상기 공명전력수신장치(30)의 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여, 공명신호변환처리부(35)에서 유도전력신호에 따른 신호로 변환처리한 하는 유도전력신호컨버팅단계(S32)가 수행되는 것이다.In response to the resonance power signal received by the resonance power signal receiving step (S31), the resonance signal conversion processor 35 induces the induced power under the control of the resonance reception control unit 32 of the resonance power receiver 30. The induced power signal converting step (S32) is performed to convert the signal into a signal according to the signal.

또한 상기 유도전력신호컨버팅단계(S32) 이후, 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 공명컨버터부(36)로부터 전송되는 신호에 대하여 유도전송코어(37)를 통하여 유도자기장에 따른 무선전력신호가 발신되도록 하는 2차유도전력신호 발신단계(S33)가 수행되는 것이다.In addition, after the induction power signal converting step (S32), the wireless power signal according to the induction magnetic field through the induction transmission core 37 for the signal transmitted from the resonance converter 36 under the control of the resonance reception control unit 32 The secondary induction power signal transmission step (S33) to be transmitted is to be performed.

그리하여 최초 유도전력전송장치(10)에 의하여 유도자기장으로 발신되고, 이후 공명전력변환장치(20)에 의하여 공명전력신호로 발신되며, 또한 공명전력수신장치(30)에 의하여 다시 유도자기장으로 전력신호가 발신되기 때문에, 최초 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 형태와 동일하다 할 것이다. 따라서 유도전력전송장치(10)에 적용되어 이용될 수 있는 휴대용 장치 또는 충전장치가 그대로 이용될 수 있는 것이다. 물론 유도전력전송장치(10)와는 수 미터 이상의 먼 거리에 이격된 상태에서도 안정적으로 전력신호를 수신하는 장점이 있는 것이다.Thus, the first induction power transmission device 10 is transmitted to the induction magnetic field, and then the resonance power conversion device 20 is transmitted as a resonance power signal, and also by the resonance power receiver 30 to the induction magnetic field power signal Since is transmitted, it will be the same as the form sent from the first induction power transmission device 10. Therefore, a portable device or a charging device that can be applied to the inductive power transmission device 10 can be used as it is. Of course, the inductive power transmission device 10 has the advantage of receiving a stable power signal even in a state separated from a long distance over a few meters.

즉 상기 2차유도전력신호 발신단계(S33)에 의하여 발신되는 유도자기장에 따른 무선전력신호에 대하여, 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)를 통하여 유도전력신호를 수신받아, 무선전력수신제어부(42)의 제어에 의하여 전력신호가 처리된 후 배터리셀(41)에 전력이 충전되도록 하는 2차유도전력신호 수신단계(S04)가 수행되는 것이다.That is, for the wireless power signal according to the induction magnetic field transmitted by the secondary induction power signal transmission step (S33), receives the induced power signal through the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40, After the power signal is processed by the control of the wireless power reception control unit 42, the secondary induction power signal receiving step S04 is performed to charge the battery cell 41 with power.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템(A)은 유도전력전송장치(10)와 충전하여 전력을 이용할 수 있는 무선전력수신장치(40)가 유도자기장에 의하여 전력전송이 이뤄지도록 하되, 서로 수 미터로 이격된 상태에서도, 공명전력전송신호로 변환되어 전송되기 때문에 먼거리로 이격된 상태에서도 안정적으로 전력신호를 서로 송수신할 수 있는 장점이 있는 것이다.As described above, in the wireless resonance power charging system A according to the present invention, the wireless power receiving device 40 which can use the power by charging with the induction power transmitting device 10 is made to transmit power by an induction magnetic field. In the state of being separated from each other by a few meters, it is converted into a resonance power transmission signal and transmitted, which has the advantage of stably transmitting and receiving power signals even in a long distance.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below In the present invention can be carried out by various modifications or variations.

도 1은 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a wireless resonance power charging system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 제1실시예의 구성도.Figure 2 is a block diagram of a first embodiment of a wireless resonance power charging system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 제2실시예의 구성도.3 is a block diagram of a second embodiment of a wireless resonance power charging system according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 무선공명전력충전시스템에 대한 제2실시예의 제어흐름도.Figure 4 is a control flow diagram of a second embodiment of a wireless resonance power charging system according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

A : 무선공명전력충전시스템 B : 공명전력전송장치A: Resonant power charging system B: Resonant power transmission device

10 : 유도전력전송장치 12 : 유도전송제어부10: induction power transmission device 12: induction transmission control unit

13 : 1차측전송코어 14 : 전원모듈13: primary transmission core 14: power supply module

15 : 드라이버모듈 16 : 컨버터모듈15: driver module 16: converter module

20 : 공명전력변환장치 22 : 변환제어부20: resonance power converter 22: conversion control unit

23 : 변환전력수신코어 24 : 변환전력수신처리부23: converted power receiving core 24: converted power receiving processing unit

25 : 전력신호변환처리부 26 : 변환컨버터부25: power signal conversion processing unit 26: conversion converter unit

27 : 변환전력전송코어27: conversion power transmission core

30 : 공명전력수신장치 32 : 공명수신제어부30: resonance power receiving device 32: resonance receiving control unit

33 : 공명전력수신코어 34 : 공명수신신호처리부33: resonance power receiving core 34: resonance receiving signal processing unit

35 : 공명신호변환처리부 36 : 공명컨버터부35: resonance signal conversion processing unit 36: resonance converter unit

37 : 유도전송코어37: induction transmission core

40 : 무선전력수신장치 41 : 배터리셀40: wireless power receiver 41: battery cell

42 : 무선전력수신제어부 43 : 2차측충전코어42: wireless power receiving control unit 43: secondary charging core

44 : 수신모듈 45 : 충전모듈44: receiving module 45: charging module

Claims (8)

유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력충전시스템(A)에 있어서,Wireless resonance is provided with a resonance power transmission device (B) for transmitting the power signal to the wireless power receiver 40 is located apart from the induction power transmission device 10 to be converted into a resonance power signal to be transmitted In the electric power charging system (A), 상기 공명전력전송장치(B)는 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장을 수신받아 공명전력신호로 변환하여 발신하도록 하기 위한 공명전력변환장치(20);The resonance power transmission device (B) comprises: a resonance power conversion device (20) for receiving an induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device (10) and converting the signal into a resonance power signal for transmission; 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받아 유도자기장으로 변환하여 발신하도록 하여 상기 무선전력수신장치(40)에서 유도기전력으로 수신받아 충전되도록 하기 위한 공명전력수신장치(30)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템.Resonance power receiving device 30 for receiving the resonance power signal transmitted from the resonance power conversion device 20 to convert to an induction magnetic field to be transmitted to receive and charge with induction electromotive force in the wireless power receiver 40 (30) Wireless resonance power charging system characterized in that it is provided with. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공명전력변환장치(20)는 상기 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장으로부터 유도기전력이 발생되도록 하기 위한 변환전력수신코어(23)가 일측에 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30) 측으로 공명전력신호가 발신되도록 하기 위한 변환전력전송코어(27)가 타측에 구비되며, 상기 변환전력수신코어(23)에서 발생되는 전력신호에 대하여 변환전력전송코어(27)에서 발신되는 공명전력신호로 전 력신호가 발신하도록 하기 위한 변환컨버터부(26) 및 변환제어부(22)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템.The resonance power converter 20 is provided with a conversion power receiving core 23 on one side for generating induced electromotive force from the induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10, the resonance power receiving device 30 The conversion power transmission core 27 for transmitting the resonance power signal to the other side is provided on the other side, the resonance power transmitted from the conversion power transmission core 27 for the power signal generated by the conversion power reception core 23 Wireless converter power charging system characterized in that it comprises a conversion converter unit 26 and a conversion control unit 22 for transmitting a power signal as a signal. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 공명전력변환장치(20)는,The resonance power converter 20, 상기 변환전력수신코어(23)로부터 전송되는 전력신호를 수신받아 신호처리하는 변환전력수신처리부(24);A conversion power reception processing unit 24 for receiving and processing a power signal transmitted from the conversion power reception core 23; 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 상기 변환전력전송코어(27)에서 공명전력신호가 발신되도록 하는 출력신호를 상기 변환전력전송코어(27) 측으로 전송하기 위한 변환컨버터부(26);A conversion converter unit 26 for transmitting an output signal for transmitting a resonance power signal from the conversion power transmission core 27 to the conversion power transmission core 27 under the control of the conversion control unit 22; 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 무선발신되는 공명전력신호가 발신되도록 상기 변환컨버터부(26)측으로 신호를 전송하기 위한 전력신호변환처리부(25)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템.Wireless resonance, characterized in that it comprises a power signal conversion processing unit 25 for transmitting a signal to the conversion converter unit 26 so that the resonance power signal transmitted by the wireless by the control of the conversion control unit 22 is provided. Power charging system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공명전력수신장치(30)는 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호로부터 전력신호를 수신받기 위한 공명전력수신코어(33)가 일측에 구비되고, 무선전력수신장치(40) 측으로 유도자기장이 발신되도록 하기 위한 유도전송코 어(37)가 타측에 구비되며, 상기 공명전력수신코어(33)에서 발생되는 전력신호에 대하여 유도전송코어(37)에서 발신되는 유도자기장에 의한 신호로 전력신호가 발신되도록 하기 위한 공명컨버터부(36) 및 공명수신제어부(32)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템.The resonance power receiver 30 is provided with a resonance power receiver core 33 on one side for receiving a power signal from the resonance power signal transmitted from the resonance power converter 20, the wireless power receiver 40 Induction transmission core 37 is provided on the other side for transmitting the induction magnetic field to the side, the signal by the induction magnetic field transmitted from the induction transmission core 37 for the power signal generated by the resonance power receiving core 33 Wireless resonance power charging system, characterized in that it comprises a resonance converter unit 36 and the resonance reception control unit 32 for transmitting a power signal. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 공명전력수신장치(30)는,The resonance power receiver 30, 상기 변환전력전송코어(27)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받는 상기 공명전력수신코어(33)로부터 신호를 전송받아 처리하는 공명수신신호처리부(34);A resonance reception signal processor (34) for receiving and processing a signal from the resonance power receiver core (33) receiving the resonance power signal transmitted from the conversion power transmission core (27); 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 상기 유도전송코어(37)에서 유도전력신호가 발신되도록 하는 출력신호를 상기 유도전송코어(37) 측으로 전송하기 위한 공명컨버터부(36);A resonance converter (36) for transmitting an output signal for transmitting an induced power signal from the induction transmission core (37) to the induction transmission core (37) under the control of the resonance reception control unit (32); 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 무선발신되는 유도전력신호가 발신되도록 상기 공명컨버터부(36) 측으로 신호를 전송하기 위한 공명신호변환처리부(35)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템.Resonance signal conversion processing unit 35 for transmitting a signal to the resonance converter unit 36 so that the induction power signal transmitted by the radio under the control of the resonance reception control unit 32 is included and is provided Resonance power charging system. 유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공 명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력충전시스템(A)에 있어서,A wireless power signal is transmitted to the wireless power receiver 40, which is spaced apart from the induction power transmission device 10, but is provided with a resonance power transmission device B for converting and transmitting the resonance power signal. In the resonance power charging system (A), 상기 공명전력전송장치(B)는 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장을 수신받아 공명전력신호로 변환하여 발신하도록 하기 위한 공명전력변환장치(20);The resonance power transmission device (B) comprises: a resonance power conversion device (20) for receiving an induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device (10) and converting the signal into a resonance power signal for transmission; 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호를 수신받아 유도자기장으로 변환하여 발신하도록 하여 상기 무선전력수신장치(40)에서 유도기전력으로 수신받아 충전되도록 하기 위한 공명전력수신장치(30)가 포함되어 구비되어지되,Resonance power receiving device 30 for receiving the resonance power signal transmitted from the resonance power conversion device 20 to convert to an induction magnetic field to be transmitted to receive and charge with induction electromotive force in the wireless power receiver 40 (30) Being included, 상기 공명전력변환장치(20)는 상기 유도전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장으로부터 유도기전력이 발생되도록 하기 위한 변환전력수신코어(23)가 일측에 구비되고, 상기 공명전력수신장치(30) 측으로 공명전력신호가 발신되도록 하기 위한 변환전력전송코어(27)가 타측에 구비되며, 상기 변환전력수신코어(23)와 변환전력전송코어(27) 사이에 병렬로 연결되는 변환공진커패시터(Cs)가 구비되고,The resonance power converter 20 is provided with a conversion power receiving core 23 on one side for generating induced electromotive force from the induction magnetic field transmitted from the induction power transmission device 10, the resonance power receiving device 30 A conversion power transmission core 27 for providing a resonance power signal to the other side is provided at the other side, and a conversion resonance capacitor Cs connected in parallel between the conversion power reception core 23 and the conversion power transmission core 27. ), 상기 공명전력수신장치(30)는 상기 공명전력변환장치(20)에서 발신되는 공명전력신호로부터 전력신호를 수신받기 위한 공명전력수신코어(33)가 일측에 구비되고, 무선전력수신장치(40) 측으로 유도자기장이 발신되도록 하기 위한 유도전송코어(37)가 타측에 구비되며, 상기 공명전력수신코어(33)와 유도전송코어(37) 사이에 병렬로 연결되는 수신공진커패시터(Cd)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템.The resonance power receiver 30 is provided with a resonance power receiver core 33 on one side for receiving a power signal from the resonance power signal transmitted from the resonance power converter 20, the wireless power receiver 40 An induction transmission core 37 for transmitting an induction magnetic field to the other side is provided at the other side, and a reception resonance capacitor Cd is provided in parallel between the resonance power receiving core 33 and the induction transmission core 37. Wireless resonance power charging system, characterized in that. 유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력충전시스템(A)의 제어방법에 있어서,Wireless resonance is provided with a resonance power transmission device (B) for transmitting the power signal to the wireless power receiver 40 is located apart from the induction power transmission device 10 to be converted into a resonance power signal to be transmitted In the control method of the power charging system (A), 유도전력전송장치(10)의 유도전송제어부(12)의 제어에 의하여 1차측전송코어(13)에서 무선유도전력신호가 발신되도록 하는 1차유도전력신호 발신단계(S01);A primary induction power signal transmission step (S01) for transmitting a wireless induction power signal from the primary transmission core 13 under the control of the induction transmission control unit 12 of the induction power transmission device 10; 상기 1차유도전력신호 발신단계(S01)에 의하여 발신되는 유도자기장에 대하여, 상기 공명전력전송장치(B)에 있어서, 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23)를 통하여 유도전력신호를 수신받고, 상기 공명전력변환장치(20)의 변환제어부(22)의 제어에 의하여 신호변환처리된 후, 변환전력전송코어(27)를 통하여 공명전력발신신호가 발신되도록 하는 공명전력신호 발신단계(S02);Induced power through the converted power receiving core 23 of the resonance power converter 20 in the resonance power transmission device (B) with respect to the induced magnetic field transmitted by the primary induced power signal transmission step (S01) Receiving a signal, the signal conversion processing by the control of the conversion control unit 22 of the resonance power conversion apparatus 20, and then the resonance power signal transmission to transmit the resonance power transmission signal through the conversion power transmission core 27 Step S02; 상기 공명전력신호 발신단계(S02)에 의하여 발신되는 공명전력신호에 대하여, 공명전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)를 통하여 공명전력신호를 수신받고, 상기 공명전력수신장치(30)의 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 신호변환처리된 후, 유도전송코어(37)를 통하여 유도자기장에 따른 무선전력신호가 발신되도록 하는 2차유도전력신호 발신단계(S03);Resonance power signal received by the resonance power signal transmission step (S02), and receives the resonance power signal through the resonance power receiver core 33 of the resonance power receiver 30, the resonance power receiver 30 A second induction power signal transmission step (S03) of performing a signal conversion process under the control of the resonance reception control unit 32 of the control unit, and then transmitting a wireless power signal according to an induction magnetic field through the induction transmission core 37; 상기 2차유도전력신호 발신단계(S03)에 의하여 발신되는 유도자기장에 따른 무선전력신호에 대하여, 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)를 통하여 유도전력신호를 수신받아, 무선전력수신제어부(42)의 제어에 의하여 전력신호가 처리된 후 배터리셀(41)에 전력이 충전되도록 하는 2차유도전력신호 수신단계(S04)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템의 제어방법.Receiving the induced power signal through the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40 for the wireless power signal according to the induction magnetic field transmitted by the secondary induction power signal transmission step (S03), Wireless resonance power charging, characterized in that it comprises a second induction power signal receiving step (S04) to be charged to the battery cell 41 after the power signal is processed by the control of the power reception control unit 42 Control method of the system. 유도전력전송장치(10)와 이격되어 위치되는 무선전력수신장치(40)에 무선으로 전력신호가 전송되도록 하되 공명전력신호로 변환되어 전송되도록 하기 위한 공명전력전송장치(B)가 구비되는 무선공명전력충전시스템(A)의 제어방법에 있어서,Wireless resonance is provided with a resonance power transmission device (B) for transmitting the power signal to the wireless power receiver 40 is located apart from the induction power transmission device 10 to be converted into a resonance power signal to be transmitted In the control method of the power charging system (A), 유도전력전송장치(11)의 유도전송제어부(12)의 제어에 의하여 1차측전송코어(13)에서 무선유도전력신호가 발신되도록 하는 1차유도전력신호 발신단계(S01);A primary induction power signal transmission step (S01) for transmitting a wireless induction power signal from the primary transmission core 13 under the control of the induction transmission control unit 12 of the induction power transmission device 11; 상기 1차유도전력신호 발신단계(S01)에 의하여 발신되는 유도자기장에 대하여, 공명전력전송장치(B)에 있어서, 공명전력변환장치(20)의 변환전력수신코어(23)를 통하여 유도전력신호를 수신받고, 변환전력수신처리부(24)에서 수신전력신호를 처리하는 1차유도전력신호 수신단계(S21);Resonant power transmission device (B) for the induced magnetic field transmitted by the primary induction power signal transmission step (S01), the induced power signal through the converted power receiving core 23 of the resonance power conversion device 20 Receiving a primary power signal receiving step (S21) for processing the received power signal by the conversion power receiving processing unit (24); 1차유도전력신호 수신단계(S21)에 의하여 수신된 유도전력신호에 대하여, 상기 공명전력변환장치(20)의 변환제어부(22)의 제어에 의하여, 전력신호변환처리부(25)에서 공명에 따른 신호로 변환처리한 하는 공명신호컨버팅단계(S22);With respect to the induced power signal received by the primary induction power signal receiving step (S21), by the control of the conversion control unit 22 of the resonance power conversion apparatus 20, according to the resonance in the power signal conversion processing unit 25 A resonance signal converting step (S22) which is converted into a signal; 상기 공명신호컨버팅단계(S22) 이후, 상기 변환제어부(22)의 제어에 의하여 변환컨버터부(26)로부터 전송되는 신호에 대하여 변환전력전송코어(27)를 통하여 공명전력발신신호가 발신되도록 하는 공명전력신호 발신단계(S23);After the resonance signal converting step S22, the resonance power transmission signal is transmitted through the conversion power transmission core 27 to the signal transmitted from the conversion converter unit 26 under the control of the conversion control unit 22. Power signal transmission step (S23); 상기 공명전력신호 발신단계(S23)에 의하여 발신되는 공명전력신호에 대하여, 공명전력수신장치(30)의 공명전력수신코어(33)를 통하여 공명전력신호를 수신받고, 공명수신처리부(34)에서 수신전력신호를 처리하는 공명전력신호 수신단 계(S31);Resonance power signal received by the resonance power signal transmission step (S23), and receives the resonance power signal through the resonance power receiver core 33 of the resonance power receiver 30, the resonance reception processor 34 A resonance power signal receiving step of processing the received power signal (S31); 상기 공명전력신호 수신단계(S31)에 의하여 수신된 공명전력신호에 대하여, 상기 공명전력수신장치(30)의 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여, 공명신호변환처리부(35)에서 유도전력신호에 따른 신호로 변환처리한 하는 유도전력신호컨버팅단계(S32);In response to the resonance power signal received by the resonance power signal receiving step (S31), under the control of the resonance reception control unit 32 of the resonance power receiver 30, the resonance signal conversion processing unit 35 induces an induced power signal An induced power signal converting step of converting the signal into a signal according to S32; 상기 유도전력신호컨버팅단계(S32) 이후, 상기 공명수신제어부(32)의 제어에 의하여 공명컨버터부(36)로부터 전송되는 신호에 대하여 유도전송코어(37)를 통하여 유도자기장에 따른 무선전력신호가 발신되도록 하는 2차유도전력신호 발신단계(S33);After the induction power signal converting step (S32), the wireless power signal according to the induction magnetic field through the induction transmission core 37 for the signal transmitted from the resonance converter 36 under the control of the resonance reception control unit 32 A second induction power signal transmission step (S33) to be transmitted; 상기 2차유도전력신호 발신단계(S33)에 의하여 발신되는 유도자기장에 따른 무선전력신호에 대하여, 무선전력수신장치(40)의 2차측충전코어(43)를 통하여 유도전력신호를 수신받아, 무선전력수신제어부(42)의 제어에 의하여 전력신호가 처리된 후 배터리셀(41)에 전력이 충전되도록 하는 2차유도전력신호 수신단계(S04)가 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 무선공명전력충전시스템의 제어방법.Receiving the induced power signal through the secondary side charging core 43 of the wireless power receiver 40 for the wireless power signal according to the induction magnetic field transmitted by the secondary induction power signal transmitting step (S33), Wireless resonance power charging, characterized in that it comprises a second induction power signal receiving step (S04) to be charged to the battery cell 41 after the power signal is processed by the control of the power reception control unit 42 Control method of the system.
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