KR20130028447A - A wireless power realy apparatus and transmission system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A wireless power repeating apparatus and a wireless power transmission system are provided to improve power transmission efficiency by shortening the distance between a wireless power transmitter and receiver. CONSTITUTION: A repeating unit(210) includes a coil and capacitor. The coil and capacitor are configured to resonate with a wireless power transmitter. A first shielding material(220) blocks the magnetic field on a first surface. A second shielding material(230) placed on a second surface blocks the magnetic field generated from a partial portion. The first surface is the bottom surface of the repeating unit, and the second surface is the top surface of the repeating unit. [Reference numerals] (210) Repeating unit; (211) Repeating coil; (212) Repeating capacitor; (220) First shielding material; (230) Second shielding material; (240) Control unit

Description

무선 전력 중계 장치 및 전송 시스템{A WIRELESS POWER REALY APPARATUS AND TRANSMISSION SYSTEM}Wireless power repeater and transmission system {A WIRELESS POWER REALY APPARATUS AND TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은 무선 전력 중계 장치 및 전송 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는, 자기공진을 이용하는 무선 전력 중계 장치 및 전송 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power relay device and a transmission system, and more particularly, to a wireless power relay device and a transmission system using magnetic resonance.

무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 무선전력전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. 현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 자기 유도, 자기 공진 및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.In the 1800s, electric motors and transformers using electromagnetic induction principles began to be used, and then radio waves and lasers were used to transmit the electric energy to the desired devices wirelessly. A method of transmitting electrical energy by radiating the same electromagnetic wave has also been attempted. Our electric toothbrushes and some wireless shavers are actually charged with electromagnetic induction. To date, energy transmission methods using wireless methods include magnetic induction, magnetic resonance, and long-distance transmission technology using short wavelength radio frequencies.

최근에는 상기와 같은 무선 전력 전송 기술 중 자기 공진을 이용한 에너지 전달 방식이 많이 사용되고 있다. Recently, among the wireless power transmission technologies, energy transfer methods using magnetic resonance have been widely used.

자기 공진을 이용한 무선 전력 전송 장치는 종래의 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치에 형성된 전기신호 전달을 위한 커넥터와 같이 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치 사이에 접점이 필요없는 제품을 말하며, 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치 사이에 전기신호가 코일을 통해 무선으로 전달되기 때문에 사용자는 무선전력 수신장치를 무선전력 송신장치 위에 올려놓아 손쉽게 충전할 수 있다.The wireless power transmitter using magnetic resonance refers to a product that does not require a contact between the wireless power transmitter and the wireless power receiver, such as a connector for transmitting an electrical signal formed in a conventional wireless power transmitter and the wireless power receiver. Since the electric signal is wirelessly transmitted between the power transmitter and the wireless power receiver through the coil, the user can easily charge the wireless power receiver by placing it on the wireless power transmitter.

그러나, 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치 간의 거리가 멀어지면, 전력 전송의 효율이 떨어지는 문제가 있다.However, when the distance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver is far, there is a problem that the efficiency of power transmission is inferior.

또한, 자기 공진을 이용한 에너지 전달 방식은 송신 측에서 발생하는 자기장이 인체에 노출되어 건강에 유해한 영향을 끼칠 수 있다.In addition, in the energy transmission method using magnetic resonance, a magnetic field generated from a transmitting side may be exposed to a human body, which may adversely affect health.

본 발명은 송신 장치와 부하간 전력 전송 효율을 높이고, 인체에 유해한 자기장의 발생을 최소화하는 무선 전력 중계 장치 및 전송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wireless power relay device and a transmission system that improves power transmission efficiency between a transmission device and a load and minimizes generation of a magnetic field harmful to a human body.

본 발명의 실시예에 따른 자기 공진을 이용한 무선 전력 중계 장치는 무선전력 송신장치와 자기 공진하도록 구성된 코일 및 커패시터를 포함하는 중계부; 상기 중계부의 제1면에 위치하고, 상기 제1면의 자기장을 차단하기 위한 제1 차폐제; 및 상기 중계부의 제2면에 위치하고, 상기 제2면 중 일부 영역에서 발생된 자기장을 차단하기 위한 제2 차폐제를 포함한다.Wireless power relay apparatus using a magnetic resonance according to an embodiment of the present invention includes a relay including a coil and a capacitor configured to self-resonant with the wireless power transmission device; A first shielding agent positioned on a first surface of the relay unit and blocking a magnetic field of the first surface; And a second shielding agent positioned on a second surface of the relay unit and blocking a magnetic field generated in a portion of the second surface.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기 공진을 이용한 무선 전력 전송 시스템은, 외부에 연결된 AC전원으로부터 전력을 공급받고, 송신용 공진 코일과 커플링되어 전달되는 전력을 자기 공진을 이용하여 비방사 방식으로 무선전력 중계장치에 전달하는 무선전력 송신장치; 및 상기 무선전력 송신장치와 자기 공명하도록 구성된 코일 및 커패시터를 포함하는 중계부, 상기 중계부의 제1면에 위치하여 상기 제1면의 자기장을 차단하기 위한 제1 차폐제 및 상기 중계부의 제2면에 위치하고, 상기 제2면 중 일부 영역의 자기장을 차단하기 위한 제2 차폐제를 포함하는 무선 전력 중계 장치를 포함하여 이루어진다.In a wireless power transmission system using magnetic resonance according to still another embodiment of the present invention, a power is supplied from an AC power source connected to the outside, and a non-radiative method uses a magnetic resonance to transmit power coupled with a transmission resonance coil. A wireless power transmitter for transmitting to the wireless power repeater; And a relay unit including a coil and a capacitor configured to magnetically resonate with the wireless power transmitter, a first shielding agent located on a first surface of the relay unit to block a magnetic field of the first surface, and a second surface of the relay unit. And a wireless power relay device including a second shielding agent positioned to block a magnetic field of a portion of the second surface.

본 발명의 실시예에 따르면, 무선 전력 전송 장치와 무선전력 수신장치까지의 거리가 가까우므로 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the distance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver is close, so that the power transmission efficiency can be improved.

또한, 자기장의 세기를 낮게 방출하여 인체의 유해성을 방지하는데 도움을 줄 수 있다.In addition, by lowering the strength of the magnetic field can help to prevent the harm to the human body.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신 코일(21)의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 소스(10)와 송신부(20)의 등가회로이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신용 공진 코일(31), 수신 코일(32), 평활 회로(40) 및 부하(50)의 등가회로를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 전송 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법을 나타내는 순서도이다. 1 shows a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram of the transmission coil 21 according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an equivalent circuit of a power source 10 and a transmitter 20, according to one embodiment of the present invention.
4 shows an equivalent circuit of the receiving resonant coil 31, the receiving coil 32, the smoothing circuit 40 and the load 50 according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a wireless power transfer system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 나타낸다. 1 shows a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

전력 소스(10)에서 생성된 전력은 송신장치(20)로 전달되고, 자기 공진 현상에 의해 송신장치(20)와 공진을 이루는 즉, 공진 주파수 값이 동일한 수신장치(30)로 전달된다. 수신장치(30)로 전달된 전력은 정류회로(40)를 거쳐 부하(50)로 전달된다. 부하(50)는 충전지 또는 기타 전력을 필요로 하는 임의의 장치일 수 있다.The power generated by the power source 10 is transmitted to the transmitter 20, and is transmitted to the receiver 30, which is resonant with the transmitter 20 by a magnetic resonance phenomenon, that is, the resonance frequency value is the same. Power delivered to the receiver 30 is delivered to the load 50 via the rectifier circuit 40. The load 50 may be a rechargeable battery or any device that requires power.

보다 구체적으로 살펴보면, 전력 소스(10)는 소정 주파수의 교류 전력을 제공하는 교류 전력 소스이다. More specifically, the power source 10 is an AC power source providing AC power at a predetermined frequency.

송신장치(20)는 송신 코일(21)과 송신용 공진 코일(22)로 구성된다. 송신 코일(21)은 전력 소스(10)와 연결되며, 교류 전류가 흐르게 된다. 송신 코일(21)에 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신용 공진 코일(22)에도 교류 전류가 유도된다. 송신용 공진 코일(22)로 전달된 전력은 자기 공진에 의해 무선전력 송신장치(20)와 공진 회로를 이루는 수신장치(30)로 전달된다. The transmitting device 20 is composed of a transmitting coil 21 and a transmitting resonant coil 22. The transmission coil 21 is connected to the power source 10, the alternating current flows. When an alternating current flows through the transmission coil 21, an alternating current is also induced in the transmission resonant coil 22 which is physically spaced by electromagnetic induction. Power transmitted to the resonant coil 22 for transmission is transmitted to the receiver 30 forming the resonant circuit with the wireless power transmitter 20 by magnetic resonance.

자기 공진에 의한 전력 전송은 임피던스가 매칭된 2개의 LC 회로간에 전력이 전송되는 현상으로써, 전자기 유도에 의한 전력 전송보다 먼 거리까지 높은 효율로 전력을 전달할 수 있다.Power transmission by magnetic resonance is a phenomenon in which power is transmitted between two LC circuits of which impedance is matched, and thus power can be transmitted with greater efficiency up to a far distance than power transmission by electromagnetic induction.

수신장치(30)는 수신용 공진 코일(31)과 수신 코일(32)로 구성된다. 송신용 공진 코일(22)에 의해 송신된 전력은 수신용 공진 코일(31)에 의해 수신되어 수신용 공진 코일(31)에 교류 전류가 흐르게 된다. 수신용 공진 코일(31)로 전달된 전력은 전자기 유도에 의해 수신 코일(32)로 전달된다. 수신코일(32)로 전달된 전력은 정류 회로(40)를 통해 정류되어 부하(50)로 전달된다.
The receiving device 30 is composed of a receiving resonant coil 31 and a receiving coil 32. The power transmitted by the transmitting resonant coil 22 is received by the receiving resonant coil 31 so that an alternating current flows through the receiving resonant coil 31. Power delivered to the receiving resonant coil 31 is transmitted to the receiving coil 32 by electromagnetic induction. Power delivered to the receiving coil 32 is rectified through the rectifier circuit 40 and delivered to the load 50.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신 코일(21)의 등가 회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 송신 코일(21)은 인덕터(L1)와 캐패시터(C1)로 구성될 수 있으며, 이들에 의해 적절한 인덕턴스와 캐패시턴스 값을 갖는 회로를 구성하게 된다. 캐패시터(C1)는 가변 캐패시터일 수 있으며, 가변 캐패시터를 조절하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 송신용 공진 코일(22), 수신용 공진 코일(31), 수신 코일(32)의 등가 회로도 도 2에 도시된 것과 동일할 수 있다.
2 is an equivalent circuit diagram of the transmission coil 21 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the transmission coil 21 may be composed of an inductor L1 and a capacitor C1, thereby forming a circuit having appropriate inductance and capacitance values. The capacitor C1 may be a variable capacitor, and impedance matching may be performed by adjusting the variable capacitor. The equivalent circuit of the transmitting resonant coil 22, the receiving resonant coil 31, and the receiving coil 32 may be the same as that shown in FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 소스(10)와 송신부(20)의 등가회로이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 송신 코일(21)과 송신용 공진 코일(22)은 각각 소정 인덕턴스 값과 캐패시턴스 값을 갖는 인덕터(L1,L2)와 캐패시터(C1,C2)로 구성될 수 있다.
Figure 3 is an equivalent circuit of a power source 10 and a transmitter 20, according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the transmitting coil 21 and the transmitting resonant coil 22 may be formed of inductors L1 and L2 and capacitors C1 and C2 having predetermined inductance values and capacitance values, respectively.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신용 공진 코일(31), 수신 코일(32), 평활 회로(40) 및 부하(50)의 등가회로를 나타낸다.4 shows an equivalent circuit of the receiving resonant coil 31, the receiving coil 32, the smoothing circuit 40 and the load 50 according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 수신용 공진 코일(31)과 수신 코일(32)은 각각 소정 인덕턴스 값과 캐패시턴스 값을 갖는 인덕터(L3, L4)와 캐패시터(C3,C4)로 구성될 수 있다. 평활 회로(40)는 다이오드(D1)와 평활 캐패시터(C5)로 구성될 수 있으며, 교류 전력을 직류 전력을 변환하여 출력한다. 부하(50)는 1.3V의 직류 전원으로 표시되어 있으나, 직류 전력을 필요로 하는 임의의 충전지 또는 장치일 수 있다.
As shown in FIG. 4, the receiving resonant coil 31 and the receiving coil 32 may be formed of inductors L3 and L4 and capacitors C3 and C4 having predetermined inductance values and capacitance values, respectively. The smoothing circuit 40 may be composed of a diode D1 and a smoothing capacitor C5, and outputs AC power by converting DC power. The load 50 is represented by a 1.3V direct current power source, but may be any rechargeable battery or device that requires direct current power.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 전송 시스템을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

무선전력 전송시스템(1000)은 무선전력 송신장치(100), 무선전력 중계장치(200)를 포함할 수 있고, 무선전력 전송시스템(1000)을 통해 무선전력 수신장치(300)이 전력을 전달한다.The wireless power transmission system 1000 may include a wireless power transmitter 100 and a wireless power repeater 200, and the wireless power receiver 300 transmits power through the wireless power transmission system 1000. .

무선전력 송신장치(100)는 송신 코일과 송신용 공진 코일을 포함할 수 있다. 송신 코일은 전력 소스와 연결되며, 교류 전류가 흐르게 된다. 송신 코일에 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신용 공진 코일에도 교류 전류가 유도된다. 송신용 공진 코일로 전달된 전력은 자기 공진에 의해 무선전력 송신장치(100)와 공진 회로를 이루는 무선전력 중계장치(200)로 전달된다. 즉, 무선전력 송신장치(100)는 외부에 연결된 AC전원으로부터 전력을 공급받고, 송신용 공진 코일과 커플링되어 전달되는 전력을 자기 공명을 이용하여 비방사 방식으로 무선전력 중계장치(200)에 전달한다.The wireless power transmitter 100 may include a transmission coil and a resonance coil for transmission. The transmitting coil is connected to a power source and an alternating current flows. When an alternating current flows through a transmission coil, an alternating current is also induced in the resonant coil for transmission physically spaced by electromagnetic induction. Power transmitted to the resonant coil for transmission is transferred to the wireless power relay 200 forming a resonant circuit with the wireless power transmitter 100 by magnetic resonance. That is, the wireless power transmitter 100 receives power from an AC power source connected to the outside, and transmits power transmitted by being coupled with a resonant coil for transmission to the wireless power relay 200 in a non-radiative manner using magnetic resonance. To pass.

무선전력 중계장치(200)는 상기 무선전력 송신장치(100)로부터 수신한 전력을 무선전력 수신장치(300)로 전송할 수 있다. 전송과정은 무선전력 송신장치(100)와 무선 전력 중계 장치(200)간 전력 전달과정과 동일하다. The wireless power repeater 200 may transmit the power received from the wireless power transmitter 100 to the wireless power receiver 300. The transmission process is the same as the power transfer process between the wireless power transmitter 100 and the wireless power repeater 200.

무선 전력 중계 장치(200)는 무선전력 송신장치(100)로부터 전력을 수신하는 동시에 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전달하는 중계역할을 할 수 있다.The wireless power repeater 200 may serve as a relay for receiving power from the wireless power transmitter 100 and transmitting power to the wireless power receiver 300.

무선전력 수신장치(300)는 무선 전력 중계 장치(200)상에 위치하는 마우스, 스탠드 등과 같은 전자기기를 의미할 수 있다. 무선전력 수신장치(300)는 무선 전력 중계 장치(200)로부터 수신한 전력을 정류하여 사용할 수 있도록 정류회로를 포함하여 충전용 배터리 또는 별도의 전원공급이 필요 없는 구성으로 이루어져 있다.
The wireless power receiver 300 may mean an electronic device such as a mouse, a stand, or the like positioned on the wireless power relay 200. The wireless power receiver 300 includes a rectifying circuit so as to rectify and use the power received from the wireless power repeater 200 and does not require a rechargeable battery or a separate power supply.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 블록도이다.6 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 무선전력 중계 장치(200)는 중계부(210), 제1 차폐제(220), 제2 차폐제(230), 제어부(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the wireless power relay device 200 may include a relay unit 210, a first shielding agent 220, a second shielding agent 230, and a controller 240.

중계부(210)는 무선전력 송신장치(100)로부터 발생된 자기장을 수신하고, 수신된 자기장을 무선전력 수신장치(300)에 전송할 수 있다.The relay unit 210 may receive a magnetic field generated from the wireless power transmitter 100 and transmit the received magnetic field to the wireless power receiver 300.

중계부(210)는 무선전력 송신장치(100)와 자기 공진 하도록 구성된 중계 코일(221)과 중계 캐패시터(212)를 포함할 수 있다. 중계 코일(221)은 무선전력 송신장치(100)의 송신용 공진 코일과 공진 회로를 이뤄 자기 공진에 의한 전력을 수신할 수 있다. The relay unit 210 may include a relay coil 221 and a relay capacitor 212 configured to self-resonate with the wireless power transmitter 100. The relay coil 221 may form a resonant circuit with a resonant coil for transmission of the wireless power transmitter 100 to receive power by magnetic resonance.

중계 코일(221)은 커다란 직사각형 또는 원형 등 다양한 형태로 내장될 수 있다.The relay coil 221 may be embedded in various forms such as a large rectangle or a circle.

중계 캐패시터(212)는 무선전력 송신장치(100)의 송신용 공진 코일과 공진 회로를 이루도록 공진 주파수를 일치시키는 역할을 한다. 여기서, 중계 캐패시터(212)는 가변 캐패시터일 수 있다.The relay capacitor 212 serves to match the resonant frequency to form a resonant circuit with the resonant coil for transmission of the wireless power transmitter 100. Here, the relay capacitor 212 may be a variable capacitor.

상기와 같이 중계부(210)는 자기 공진을 이용한 전력 전송을 통해 자기장을 외부로 발생시킨다.As described above, the relay unit 210 generates a magnetic field to the outside through power transmission using magnetic resonance.

제1 차폐제(220)는 중계부(210)의 제1면에 위치하고, 제1면의 전체영역에서 발생되는 자기장을 차단한다. 제1면은 중계부(210)의 밑면일 수 있다.The first shielding agent 220 is positioned on the first surface of the relay unit 210 and blocks the magnetic field generated in the entire area of the first surface. The first surface may be a bottom surface of the relay unit 210.

제2 차폐제(230)는 중계부(210)의 제2면에 위치하고, 제2면 중 일부 영역에서 발생되는 자기장을 차단한다. 제2면은 중계부(210)의 윗면일 수 있다.The second shielding agent 230 is positioned on the second surface of the relay unit 210 and blocks the magnetic field generated in a portion of the second surface. The second surface may be an upper surface of the relay unit 210.

제2면 중 일부 영역은 무선전력 수신장치(300)가 위치하지 않은 영역이다. 여기서, 무선전력 수신장치(300)는 무선 전력 중계 장치(200)상에 위치하는 마우스, 스탠드 등과 같은 전자기기를 의미할 수 있다.Some areas of the second surface are areas where the wireless power receiver 300 is not located. Here, the wireless power receiver 300 may mean an electronic device such as a mouse, a stand, or the like positioned on the wireless power relay 200.

무선 전력 중계 장치(200)는 무선전력 수신장치(300)에 전력을 공급하면서 상기 제1차폐제(220) 및 제2차폐제(230)를 통해 일정한 방향으로 발생하는 자기장을 차단할 수 있다. 특히, 인체에 전달되는 자기장의 세기를 감소하는 역할을 수행할 수 있다.The wireless power relay device 200 may block a magnetic field generated in a predetermined direction through the first shielding agent 220 and the second shielding agent 230 while supplying power to the wireless power receiver 300. In particular, it may serve to reduce the strength of the magnetic field transmitted to the human body.

상기 제1 차폐제(220) 및 제2 차폐제(230)는 인체에 가해지는 자기장을 제거 또는 저감시키기 위한 것으로 강철과 같은 페라이트(ferrite) 물질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 강철로 이루어진 박막시트일 수 있다.The first shielding agent 220 and the second shielding agent 230 are for removing or reducing a magnetic field applied to the human body and may include a ferrite material such as steel, and is preferably a thin film sheet made of steel. Can be.

제어부(240)는 무선전력 수신장치(300)가 중계부(210)의 제2면 중 일부영역 중 제2 차폐제(230)가 위치한 곳에 있을 경우, 무선전력 송신장치(100)에서 발생하는 자기장의 세기를 감소시키는 제어신호를 생성할 수 있고, 상기 제어신호를 무선전력 송신장치(100)에 전송할 수 있다. 무선전력 송신장치(100)는 상기 제어신호를 수신하여, 무선 전력 중계 장치(200)로 전달하는 자기장의 세기를 감소시킨다.The control unit 240 is a magnetic field generated by the wireless power transmitter 100 when the wireless power receiver 300 is located at a position where the second shielding agent 230 is located in a part of the second surface of the relay unit 210. A control signal for reducing the intensity may be generated, and the control signal may be transmitted to the wireless power transmitter 100. The wireless power transmitter 100 receives the control signal and reduces the strength of the magnetic field transmitted to the wireless power relay 200.

이를 통해, 무선전력 수신장치(300)가 사용되지 않는 경우 발생하는 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있다.
Through this, unnecessary waste of power generated when the wireless power receiver 300 is not used may be prevented.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 예를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of a wireless power transfer system according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 무선전력 송신장치(100)는 디스플레이 장치의 내부 또는 외부에 구비될 수 있다. 무선전력 송신장치(100)는 모니터에 연결된 AC전원으로부터 전력을 공급받고, 무선전력 중계장치(200)에 전력을 전송한다. Referring to FIG. 7, the wireless power transmitter 100 may be provided inside or outside the display device. The wireless power transmitter 100 receives power from an AC power source connected to the monitor and transmits power to the wireless power relay 200.

무선전력 중계장치(200)는 다양한 형태로 사용될 수 있으나, 이하 패드 형태로 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다. The wireless power repeater 200 may be used in various forms, but will be described below using the pad form as an example.

무선전력 중계장치(200)가 패드 형태인 경우, 그 면적의 크기는 필요에 따라 조절될 수 있다. 무선전력 중계장치(200)는 무선전력 송신장치(100)로부터 전력을 수신하여 마우스(310), 스탠드(320)와 같은 전자기기에 자기 공진을 이용하여 전력을 전달한다. 마우스(310), 스탠드(320)와 같은 전자기기는 무선전력 송신장치(100)로부터 멀리 떨어져 있어도 무선전력 중계장치(200)에 의해 전력을 전달받기 때문에 전송 효율을 높일 수 있고, 사용자 편리성이 증대된다.When the wireless power repeater 200 is in the form of a pad, the size of the area may be adjusted as necessary. The wireless power repeater 200 receives power from the wireless power transmitter 100 and transfers power using magnetic resonance to an electronic device such as a mouse 310 and a stand 320. Electronic devices such as the mouse 310 and the stand 320 may receive power by the wireless power repeater 200 even if they are far from the wireless power transmitter 100, thereby increasing transmission efficiency and providing user convenience. Is increased.

도 7의 도면을 참조하여, 무선전력 중계장치(200)의 내부 구성을 살펴보면, 중계부(210), 제1 차폐제(220), 제2 차폐제(230)을 포함할 수 있다. Referring to the drawings of FIG. 7, the internal structure of the wireless power relay 200 may include a relay 210, a first shielding agent 220, and a second shielding agent 230.

제1 차폐제(220)는 중계부(210)의 밑면에 위치하고, 밑면의 전체영역에서 발생되는 자기장을 차단한다. 무선 전력 중계 장치(200)가 패드 형태로 사용되고, 사무실에서의 책상에 올려진 경우, 패드 밑으로 발생하는 자기장을 차단하여 사용자의 인체 유해성을 감소시킬 수 있다.The first shielding agent 220 is located on the bottom of the relay unit 210 and blocks the magnetic field generated in the entire area of the bottom. When the wireless power repeater 200 is used in the form of a pad and placed on a desk in an office, a magnetic field generated under the pad may be blocked to reduce a user's human hazard.

제2 차폐제(230)는 중계부(210)의 윗면에 위치하고, 윗면의 일부 영역에서 발생되는 자기장을 차단한다. 즉, 마우스(310), 스탠드(320)와 같은 전자기기가 주로 이용되는 범위에는 제2차폐제(230)를 설치하지 않고, 이용되지 않는 범위에서는 제2 차폐제(230)를 설치하여, 무선 전력 중계 장치(200)의 윗부분에서 발생하는 자기장을 일부 차단할 수 있다. 무선 전력 중계 장치(200)가 패드 형태로 사용되고, 사무실에서의 책상에 올려진 경우, 패드 위로 발생하는 일부 자기장을 차단하여 사용자의 인체 유해성을 감소시킬 수 있다.
The second shielding agent 230 is located on the upper surface of the relay unit 210 and blocks the magnetic field generated in a portion of the upper surface. That is, the second shielding agent 230 is not installed in the range where the electronic devices such as the mouse 310 and the stand 320 are mainly used, and the second shielding agent 230 is installed in the range where the electronic device is not used, and the wireless power relay is performed. Some of the magnetic fields generated in the upper portion of the device 200 may be blocked. When the wireless power repeater 200 is used in the form of a pad and is placed on a desk in an office, some of the magnetic fields generated on the pad may be blocked to reduce a user's human hazard.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

10 : 전력 소스 20 : 송신장치
21 : 송신 코일 22 : 송신용 공진 코일
30 : 수신장치 31 : 수신용 공진 코일
32 : 수신 코일 40 : 정류회로
50 : 부하
100 : 무선전력 송신장치
200 : 무선전력 중계장치
210 : 중계부 211 : 중계 코일
212 : 중계 캐패시터 220 : 제1 차폐제
230 : 제2 차폐제 240 : 제어부
300 : 무선전력 수신장치
1000 : 무선전력 전송 시스템10: power source 20: transmitter
21: transmitting coil 22: resonant coil for transmission
30: receiver 31: resonant coil for receiving
32: receiving coil 40: rectifier circuit
50: load
100: wireless power transmitter
200: wireless power repeater
210: relay unit 211: relay coil
212: relay capacitor 220: first shielding agent
230: second shielding agent 240: control unit
300: wireless power receiver
1000: Wireless Power Transmission System

Claims (11)

자기 공진을 이용한 무선 전력 중계 장치로서,
무선전력 송신장치와 자기 공진하도록 구성된 코일 및 커패시터를 포함하는 중계부;
상기 중계부의 제1면에 위치하고, 상기 제1면의 자기장을 차단하기 위한 제1 차폐제; 및
상기 중계부의 제2면에 위치하고, 상기 제2면 중 일부 영역에서 발생된 자기장을 차단하기 위한 제2 차폐제를 포함하는 무선 전력 중계 장치.A wireless power repeater using magnetic resonance,
A relay unit including a coil and a capacitor configured to self-resonate with the wireless power transmitter;
A first shielding agent positioned on a first surface of the relay unit and blocking a magnetic field of the first surface; And
And a second shielding agent positioned on a second surface of the relay unit and blocking a magnetic field generated in a portion of the second surface. 제1항에 있어서,
상기 제1면은 상기 중계부의 밑면이고, 상기 제2면은 상기 중계부의 윗면인 무선 전력 중계 장치.The method of claim 1,
The first surface is a bottom surface of the relay portion, the second surface is a wireless power relay device of the upper surface. 제1항에 있어서, 상기 제1,2 차폐제는
페라이트를 포함하는 무선 전력 중계 장치.The method of claim 1, wherein the first and second shielding agent
Wireless power relay device comprising a ferrite. 제1항에 있어서,
상기 무선전력 수신장치가 상기 제2면의 일부 영역에 위치한 경우, 상기 무선전력 송신장치에서 발생하는 자기장의 세기를 감소시키는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 상기 무선전력 송신장치에 전송하는 제어부를 더 포함하는 무선 전력 중계 장치.The method of claim 1,
When the wireless power receiver is located in a portion of the second surface, the control unit for generating a control signal for reducing the strength of the magnetic field generated by the wireless power transmitter, and transmits the control signal to the wireless power transmitter Wireless power repeater further comprising. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2면의 일부 영역은
상기 무선전력 수신장치가 위치하지 않는 영역인 무선 전력 중계 장치.The method of claim 1, wherein the partial region of the second surface is formed.
And a wireless power repeater in an area where the wireless power receiver is not located. 자기 공진을 이용한 무선 전력 전송 시스템으로서,
외부에 연결된 AC전원으로부터 전력을 공급받고, 송신용 공진 코일과 커플링되어 전달되는 전력을 자기 공진을 이용하여 비방사 방식으로 무선전력 중계장치에 전달하는 무선전력 송신장치; 및
상기 무선전력 송신장치와 자기 공진하도록 구성된 코일 및 커패시터를 포함하는 중계부, 상기 중계부의 제1면에 위치하여 상기 제1면의 자기장을 차단하기 위한 제1 차폐제 및 상기 중계부의 제2면에 위치하고, 상기 제2면 중 일부 영역의 자기장을 차단하기 위한 제2 차폐제를 포함하는 무선 전력 중계 장치를 포함하여 이루어지는 무선전력 전송 시스템.A wireless power transfer system using magnetic resonance,
A wireless power transmitter that receives power from an AC power source connected to the outside and transfers the power transmitted by being coupled with the resonant coil for transmission to the wireless power relay device in a non-radiative manner using magnetic resonance; And
A relay unit including a coil and a capacitor configured to self-resonate with the wireless power transmitter, a first shielding agent for blocking a magnetic field of the first surface and positioned on a first surface of the relay unit, and positioned on a second surface of the relay unit; And a wireless power relay device including a second shielding agent for blocking a magnetic field of a portion of the second surface. 제6항에 있어서, 상기 무선전력 송신장치는
디스플레이 장치의 내부 또는 외부에 구비되는 무선 전력 전송 시스템.The wireless power transmitter of claim 6, wherein
Wireless power transmission system provided inside or outside the display device. 제6항에 있어서,
상기 제1면은 상기 중계부의 밑면이고, 상기 제2면은 상기 중계부의 윗면인 무선 전력 전송 시스템.The method according to claim 6,
The first surface is the bottom surface of the relay portion, the second surface is the top surface of the relay portion wireless power transmission system. 제6항에 있어서, 상기 제1,2 차폐제는
페라이트를 포함하는 무선 전력 전송 시스템.The method of claim 6, wherein the first and second shielding agent
Wireless power transfer system comprising a ferrite. 제6항에 있어서,
상기 무선전력 수신장치가 상기 제2면중 일부 영역에 위치한 경우, 상기 무선전력 송신장치에서 발생하는 자기장의 세기를 감소시키는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 상기 무선전력 송신장치에 전송하는 제어부를 더 포함하는 무선 전력 전송 시스템.The method according to claim 6,
When the wireless power receiver is located in a portion of the second surface, the control unit for generating a control signal for reducing the strength of the magnetic field generated by the wireless power transmitter, and transmits the control signal to the wireless power transmitter A wireless power transfer system further comprising. 제6항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2면 중 일부 영역은
상기 무선전력 수신장치가 위치하지 않는 영역인 무선 전력 전송 시스템.The method of claim 6 or 10, wherein the partial region of the second surface is
Wireless power transmission system is an area where the wireless power receiver is not located.
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