KR20110077128A - 에너지 충전모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치 - Google Patents

에너지 충전모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110077128A
KR20110077128A KR1020090133594A KR20090133594A KR20110077128A KR 20110077128 A KR20110077128 A KR 20110077128A KR 1020090133594 A KR1020090133594 A KR 1020090133594A KR 20090133594 A KR20090133594 A KR 20090133594A KR 20110077128 A KR20110077128 A KR 20110077128A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
charging module
energy
source unit
wireless power
Prior art date
Application number
KR1020090133594A
Other languages
English (en)
Inventor
권상욱
김남윤
박은석
유영호
홍영택
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090133594A priority Critical patent/KR20110077128A/ko
Publication of KR20110077128A publication Critical patent/KR20110077128A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J5/00Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
    • H02J5/005Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks with inductive power transfer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/05Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using capacitive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/022Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters characterised by the type of converter
    • H02J7/025Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters characterised by the type of converter using non-contact coupling, e.g. inductive, capacitive

Abstract

무선 전력 전송 장치를 개시된다. 본 발명의 일측에 따른 무선 전력 전송 장치는, 적어도 하나의 타겟 장치로 무선 전력을 전송하는 전원 공진기를 포함하는 소스부 및 상기 소스부의 제어에 따라 상기 소스부에서 발생되는 에너지를 저장하는 에너지 충전 모듈을 구비한다.
무선 전력 전송, 공진기,

Description

에너지 충전모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치{WIRELESS POWER TRANSMISSION APPARATUS HAVING ENERGY CHARGING MODULE}

기술분야는 무선 전력 전송 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 에너지 충전 모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치가 개시된다.

IT 기술 발전과 함께 다양한 휴대용 전자제품이 출시되었고, 이들의 보급도 늘고 있다. 휴대용 전자제품의 특성 상, 해당 휴대용 전자제품의 배터리 성능이 중요한 문제로 대두되고 있다. 휴대용 전자제품뿐 아니라 생활가전제품에서 데이터를 무선으로 전송하는 기능이 제공되고 있으나, 전력(power)은 전력선(power line)을 통하여 제공 받는다.

최근 들어 무선으로 전력을 공급할 수 있는 무선 전력 전송 기술 (wireless power transmission)이 연구되고 있다. 무선 전력 전송 환경의 특성 상, 무선 전력 전송 장치의 마그네틱 필드에 의하여, 주변 장치들은 영향을 받게 되고, 무선 전력 전송 시 전송되지 않고 근접 필드에 저장된 에너지는 손실로 작용하게 된다.

본 명세서에서는 무선 전력 전송 환경의 특성을 고려하여, 주변 장치들에 미치는 영향을 줄일 수 있고, 손실되는 에너지를 최소화 할 수 있는 무선 전력 전송 장치를 제안한다.

본 발명의 일측에 따른 무선 전력 전송 장치는, 적어도 하나의 타겟 장치로 무선 전력을 전송하는 전원 공진기를 포함하는 소스부 및 상기 소스부의 제어에 따라 상기 소스부에서 발생되는 에너지를 저장하는 에너지 충전 모듈을 포함한다.

상기 에너지 충전 모듈은, 상기 소스부로 입력된 전력에서 상기 적어도 하나의 타겟 장치에서 소비되는 전력을 뺀 나머지 전력을 충전할 수 있다.

상기 에너지 충전 모듈은, 저장된 에너지를 상기 소스부로 재전송할 수 있다.

상기 에너지 충전 모듈은, 저장된 에너지를 상기 에너지 충전 모듈에 연결되는 디바이스로 제공할 수 있다.

상기 에너지 충전 모듈은, 상기 전원 공진기로부터 전력을 수신하는 충전 공진기 및 상기 충전 공진기에 의하여 수신된 전력을 저장하는 대용량 커패시터를 포함할 수 있다.

소스부에서 타겟 장치로 전송되지 않는 에너지를 에너지 충전 모듈을 이용하여 저장함으로써, 방사되는 에너지를 줄일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 시 타겟 장치로 전송되지 않는 에너지를 재사용할 수 있으며, 방사되거나 열로 소모되 는 에너지를 최소화 함으로써, 주변 기기에 미치는 영향을 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치로부터 타겟 장치로 전력을 무선 전송하는 동작을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(110)는 타겟 장치(120)에게 전력을 무선 전송한다. 무선 전력 전송 장치(110)는 전원 공진기(source resonator)(111)를 포함하며, 타겟 장치(120)는 대상 공진기(target resonator)(121)를 포함한다. 무선 전력 전송 장치(110)는 휴대용 단말기에 일 모듈의 형태로 삽입되도록 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 공명 특성을 이용하는 무선 전력 전송 시스템은 소스(110) 및 데스티네이션(120)을 포함한다. 여기서, 소스(110)는 헬릭스(helix) 코일 구조의 공명기 또는 스파이럴(spiral) 코일 구조의 공명기를 이용하여 데스티네이션(120)으로 전력을 공급한다고 가정한다. 이때, 헬릭스(helix) 코일 구조의 공명기 또는 스파이럴(spiral) 코일 구조의 공명기와 같이 루프 코일 구조의 공명기의 물리적인 사이즈는 원하는 공진 주파수에 의존한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(210)는 소스부(211) 및 에너지 충전 모듈(Energy Charging Module)(213)을 포함한다. 이때, 무선 전력 전송 장치(210)는 교류 전력 발생 장치(미 도시 함)를 더 포함할 수 있으며, 무선 전력 전송에 필요한 다른 부가적인 구성을 더 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 에너지 충전 모듈(Energy Charging Module)(213)은 도 1에 도시된 바와는 달리, 무선 전력 전송 장치(210)와는 별도로 구비될 수 있다. 즉, 에너지 충전 모듈(Energy Charging Module)(213)은 소스부(211)의 전원 공진기와 커플링되어 무선으로 전력을 수신할 수 있는 어떠한 장소에도 구비될 수 있다.

소스부(211)는 적어도 하나의 타겟 장치로 무선 전력을 전송하는 전원 공진기를 포함한다. 소스부(211) 입력되는 전력, 방사되어 손실되는 전력 및 타겟 장치에서 사용되는 전력의 관계는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

Figure 112009081469911-PAT00001

수학식 1에서, 우변의 첫 번째 항은 방사되어 손실된 에너지를 나타내고, 두번째 항은 도체 등에 의한 손실을 나타내고, 세 번째 항은 디바이스 1 내지 디바이스 N에 수신되어 소비된 에너지의 합을 나타낸다. 따라서, 타겟 장치의 수가 늘어나면, 전체 에너지 전송 효율은 늘어나고, 반대로 타겟 장치의 수가 줄어들면, 전체 에너지 전송 효율은 저하될 수 있다. 한편, 소스부(211)에 입력된 전력은 소스부(211)와 타겟 장치들 사이의 전송 효율에 비례하여 전송될 수 있다.

에너지 충전 모듈(213)은 소스부(211)로 입력된 전력에서 적어도 하나의 타겟 장치에서 소비되는 전력을 뺀 나머지 전력을 충전할 수 있다. 예를 들어, 타겟 장치의 수가 n개 있는 상태에서, n-1개로 줄어 드는 경우, 에너지 충전 모듈(213)은 줄어든 1개의 타겟 장치에서 소비될 전력만큼을 충전할 수 있다. 따라서, 소스부(211)는 타겟 장치들에서 소비되는 전력을 고려하여, 에너지 충전 모듈(213)에 에너지가 저장되도록 에너지 충전 모듈(213)을 제어할 수 있다.

한편, 에너지 충전 모듈(213)은, 저장된 에너지를 상기 소스부(211)로 재전송할 수 있다. 또한, 에너지 충전 모듈(213)은, 저장된 에너지를 에너지 충전 모듈(213)에 연결되는 제3의 디바이스로 제공할 수 있다.

에너지 충전 모듈은, 도 4에 도시한 바와 같이, 전원 공진기로부터 전력을 수신하는 충전 공진기(410) 및 충전 공진기(410)에 의하여 수신된 전력을 저장하는 충전부(420)를 포함할 수 있다. 이때, 충전부(420)는 대용량 커패시터로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치로부터 타겟 장치로 전력을 무선 전송하는 동작을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치를 나타낸다.

도 4는 도 3의 에너지 충전 모듈의 일 예를 나타낸다.

Claims (5)

  1. 적어도 하나의 타겟 장치로 무선 전력을 전송하는 전원 공진기를 포함하는 소스부; 및
    상기 소스부의 제어에 따라 상기 소스부에서 발생되는 에너지를 저장하는 에너지 충전 모듈을 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 충전 모듈은,
    상기 소스부로 입력된 전력에서 상기 적어도 하나의 타겟 장치에서 소비되는 전력을 뺀 나머지 전력을 충전하는, 무선 전력 전송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 충전 모듈은,
    저장된 에너지를 상기 소스부로 재전송하는, 무선 전력 전송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 충전 모듈은,
    저장된 에너지를 상기 에너지 충전 모듈에 연결되는 디바이스로 제공하는, 무선 전력 전송 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 충전 모듈은,
    상기 전원 공진기로부터 전력을 수신하는 충전 공진기; 및
    상기 충전 공진기에 의하여 수신된 전력을 저장하는 대용량 커패시터를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
KR1020090133594A 2009-12-30 2009-12-30 에너지 충전모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치 KR20110077128A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133594A KR20110077128A (ko) 2009-12-30 2009-12-30 에너지 충전모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133594A KR20110077128A (ko) 2009-12-30 2009-12-30 에너지 충전모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치
US12/977,424 US20110156639A1 (en) 2009-12-30 2010-12-23 Wireless Power Transmission Apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110077128A true KR20110077128A (ko) 2011-07-07

Family

ID=44186665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090133594A KR20110077128A (ko) 2009-12-30 2009-12-30 에너지 충전모듈을 구비한 무선 전력 전송 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20110156639A1 (ko)
KR (1) KR20110077128A (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2453520A4 (en) * 2009-07-06 2013-01-16 Samsung Electronics Co Ltd Wireless power transmission system and resonator for the system
US9124122B2 (en) * 2011-05-18 2015-09-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmission and charging system, and impedance control method thereof
US8933589B2 (en) 2012-02-07 2015-01-13 The Gillette Company Wireless power transfer using separately tunable resonators
WO2013136330A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Powermat Technologies Ltd. Inductively chargeable batteries
TWI478462B (zh) * 2012-10-24 2015-03-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電池及具有該電池的充電系統
KR102004541B1 (ko) * 2012-12-31 2019-07-26 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 공진형 무선 전력 전송 시스템에서의 무선 전력 전송 제어 방법, 이를 이용하는 무선 전력 전송 장치, 및 이를 이용하는 무선 전력 수신 장치
US9303507B2 (en) 2013-01-31 2016-04-05 Saudi Arabian Oil Company Down hole wireless data and power transmission system
US9635222B2 (en) 2014-08-03 2017-04-25 PogoTec, Inc. Wearable camera systems and apparatus for aligning an eyewear camera
AU2015301277A1 (en) 2014-08-03 2017-02-23 PogoTec, Inc. Wearable camera systems and apparatus and method for attaching camera systems or other electronic devices to wearable articles
EP3238317A4 (en) 2014-12-23 2018-08-08 Pogotec, Inc. Wireless camera system and methods
US10481417B2 (en) 2015-06-10 2019-11-19 PogoTec, Inc. Magnetic attachment mechanism for electronic wearable device
CA2989077A1 (en) 2015-06-10 2016-12-15 PogoTec, Inc. Eyewear with magnetic track for electronic wearable device
CA3041583A1 (en) 2015-10-29 2017-05-04 PogoTec, Inc. Hearing aid adapted for wireless power reception

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993002887A1 (en) * 1991-08-01 1993-02-18 Wavedriver Limited Battery powered electric vehicle and electrical supply system
TW486181U (en) * 2000-07-24 2002-05-01 Twinhead Int Corp Charging circuit
US7471062B2 (en) * 2002-06-12 2008-12-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wireless battery charging
JP2005073350A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Matsushita Electric Works Ltd 電動工具
US20050162125A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 Win-Chee Yu Integrated induction battery charge apparatus
JP2007328955A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
US8004235B2 (en) * 2006-09-29 2011-08-23 Access Business Group International Llc System and method for inductively charging a battery
US8901878B2 (en) * 2007-06-05 2014-12-02 Impulse Dynamics Nv Transcutaneous charging device
US8179102B2 (en) * 2007-06-20 2012-05-15 Motorola Mobility, Inc. Devices, systems, and methods for priority charging of a group of electronic devices
US8174232B2 (en) * 2007-10-29 2012-05-08 Lg Electronics Inc. Solar charging apparatus and method for a mobile communication terminal
US8410636B2 (en) * 2008-09-27 2013-04-02 Witricity Corporation Low AC resistance conductor designs
US20110084665A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Christopher White Method and apparatus of stored energy management in battery powered vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
US20110156639A1 (en) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5543433B2 (ja) ワイヤレス電力伝達の適応同調のための方法および装置
US8629651B2 (en) Portable wireless charging device
US8541974B2 (en) Movable magnetically resonant antenna for wireless charging
JP6030445B2 (ja) ワイヤレス電力領域内での受信機デバイスの追跡
JP6250413B2 (ja) アンテナを含むディスプレイアセンブリに関するデバイスおよび方法
US8421267B2 (en) Packaging and details of a wireless power device
US8238823B2 (en) Method for ensuring a secure NFC functionality of a wireless mobile communication device and wireless mobile communication device having a secure NFC functionality
JP5645438B2 (ja) 給電装置及び給電方法
CN102792552B (zh) 使用通信网络进行无线充电的方法
KR20170137945A (ko) 블루투스 저에너지를 사용한 무선 전력 제어 통신을 위한 시스템 및 방법
US8427100B2 (en) Increasing efficiency of wireless power transfer
KR20170091781A (ko) 무선 충전을 위한 적응 전력 제어
US8970180B2 (en) Wireless power transmission scheduling
KR101817194B1 (ko) 태양전지 모듈을 이용한 무선 전력 전송 시스템
US20150244341A1 (en) Impedance Matching for Inductive Power Transfer Systems
US8853995B2 (en) Devices for conveying wireless power and methods of operation thereof
JP2012520057A (ja) 充電可能デバイスのためのワイヤレス電力伝達
US10454305B2 (en) Transferring power to a mobile device
US8604644B2 (en) Load impedance decision device, wireless power transmission device, and wireless power transmission method
US20160126752A1 (en) Method and apparatus for wireless power transfer
US20120214418A1 (en) Wireless charging of mobile device
US8129942B2 (en) Contactless charging method for charging battery
US20130328417A1 (en) Power transmitting apparatus, power receiving apparatus, and power transmitting method
US9742221B2 (en) Power supply device, power supply method, and program
JP2014068471A (ja) ワイヤレス受給電装置、ワイヤレス受電機器、およびワイヤレス給電機器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application