KR20130087455A - Wireless power transfer apparatus and method the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A wireless power transmitting device and a method thereof are provided to always transmit power in an optimal state by supplying power to the power receiving device at a power transmitting coil. CONSTITUTION: A core assembly transmits power to a power receiving device. A power transmitting unit transmits the power to the power receiving device through a power transmitting coil. A power transmission control unit (121) controls the power transmission. A driver (122) generates a driving signal according to the control of the power transmission control unit. A serial resonant converter (123) generates first power and second power. [Reference numerals] (110) Alternating/direct current converter; (121) Power transmission control unit; (122) Driver; (123) Serial resonant converter; (124) Side coil driving unit; (127) Signal receiving unit; (220) Charging circuit; (230) Battery cell module; (240) Power receiving control unit; (250) Signal transmitting unit

Description

무선 전력전송장치 및 방법{Wireless power transfer apparatus and method the same}Wireless power transfer apparatus and method {Wireless power transfer apparatus and method the same}

본 발명은 코어의 중앙에 배치되는 하나의 중앙코일과, 상기 코어의 좌우 양측에 각기 배치되는 2개의 측면코일들 중에서, 수전장치가 놓인 위치에 따라 적어도 하나 이상의 코일을 전력전송코일로 선택하여 수전장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력전송장치 및 방법에 관한 것이다.According to an embodiment of the present invention, at least one coil is selected from among a central coil disposed at the center of the core and two side coils disposed at both the left and right sides of the core, depending on the position of the power receiving device. A wireless power transmitter and method for wirelessly transmitting power to a device.

일반적으로 핸드폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 각종 휴대용 단말기에는 동작전력을 공급하기 휘한 수전장치가 장착되어 있다.In general, various portable terminals such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) are equipped with a power receiving device intended to supply operating power.

상기 수전장치는 외부의 충전장치로부터 공급되는 전력을 충전하고, 충전한 전력을 상기 휴대용 단말기에 동작전력으로 공급하여 동작시킬 수 있도록 하는 것으로 전력을 충전하는 배터리 셀 모듈과, 상기 외부의 충전장치로부터 공급되는 전력을 입력하여 상기 배터리 셀 모듈에 충전시키고 상기 배터리 셀 모듈에 충전시킨 전력을 방전시켜 상기 휴대용 단말기에 동작전력으로 공급하는 충방전 회로 등을 포함할 수 있다.The power receiving device charges the power supplied from an external charging device, and supplies the charged power to the portable terminal as operating power to operate the battery cell module for charging power from the external charging device. And a charge / discharge circuit for inputting the supplied power to charge the battery cell module and discharging the power charged to the battery cell module to supply the operating power to the portable terminal.

상기 충전장치와 상기 수전장치를 전기적으로 연결하는 방식으로는 상기 충전장치에서 전력이 출력되는 단자와, 상기 수전장치에서 전력이 입력되는 단자를 케이블 및 커넥터 등을 통해 직접 연결하는 단자 연결방식이 알려져 있다.In a method of electrically connecting the charging device and the water receiving device, a terminal connection method is known in which a terminal through which electric power is output from the charging device and a terminal through which power is inputted from the water receiving device are directly connected through a cable and a connector have.

상기 단자 연결방식은 상기 충전장치의 단자와 상기 수전장치의 단자들이 서로 다른 전위 차를 가지고 있다.In the terminal connection method, the terminals of the charging device and the terminals of the power receiving device have different potential differences.

그러므로 상기 충전장치의 단자와 상기 수전장치의 단자를 상호간에 연결하거나 또는 분리할 경우에 순간 방전현상이 발생하게 된다.Therefore, instantaneous discharge occurs when the terminals of the charging device and the terminals of the power receiving device are connected to or separated from each other.

이러한 순간 방전현상은 상기 충전장치의 단자 및 상기 수전장치의 단자를 마모시킨다. 또한 상기 충전장치의 단자 및 상기 수전장치의 단자에 이물질이 쌓여 있을 경우에는 상기 순간 방전현상에 의해, 상기 이물질에서 열이 발생하여 화재 등과 같은 안전사고가 발생할 염려가 있다.This instantaneous discharge phenomenon wastes the terminals of the charging device and the terminals of the water receiving device. Also, when foreign substances are piled up on the terminals of the charging device and the terminals of the water receiving apparatus, heat may be generated from the foreign matter by the instantaneous discharge phenomenon, and safety accidents such as fire may occur.

그리고 습기 등으로 인하여 상기 수전장치의 배터리 셀 모듈에 충전된 전력이 수전장치의 단자를 통해 외부로 자연 방전되고, 이로 인하여 수전장치의 사용 수명이 단축되며, 사용성능의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.The electric power charged in the battery cell module of the water receiving apparatus due to moisture or the like is naturally discharged to the outside through the terminal of the water receiving apparatus, thereby shortening the useful life of the water receiving apparatus, there was.

최근에는 상기와 같은 단자 연결방식의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여, 수전장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력전송장치가 제시되고 있다.In recent years, a wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power to a receiving apparatus has been proposed in order to solve various problems of the terminal connection system.

상기 무선 전력전송장치는 예를 들면, 전자기 유도방식을 이용하여 무선으로 전력을 전송한다. 그리고 상기 수전장치는 상기 무선 전력전송장치가 무선으로 전송하는 전력을 수신하고, 수신한 전력을 배터리 셀 모듈에 충전시키고 있다.The wireless power transmission apparatus wirelessly transmits power using, for example, an electromagnetic induction method. The power reception device receives the power transmitted by the wireless power transmission device wirelessly and charges the battery cell module with the received power.

상기한 무선 전력전송장치는 무선으로 안정하고, 높은 효율로 전력을 전송하고, 이와 더불어 상기 수전장치는 상기 무선 전력전송장치가 전송하는 전력을 최대로 수신하여 배터리 셀 모듈에 충전시킬 수 있도록 하는데 많은 노력을 기울여 왔다.The wireless power transmitter is wirelessly stable and transmits power with high efficiency. In addition, the power receiver is capable of receiving the maximum power transmitted by the wireless power transmitter to charge the battery cell module. Efforts have been made.

상기 무선 전력전송장치는 수전장치와의 단자간 결합이 없으므로 무선 전력전송장치에 구비된 충전대의 정위치에 수전장치가 놓여질 것이 요구된다.Since the wireless power transmitter has no coupling between terminals with the power receiver, it is required that the power receiver be placed at a proper position of the charging station provided in the wireless power transmitter.

그러나 사용자가 충전대의 정위치에 수전장치를 위치시키지 않는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 또한 사용자가 수전장치를 충전대의 정위치에 위치시키더라도 전력을 충전시키는 도중에, 상기 수전장치가 장착된 휴대용 단말기에 호출신호의 착신 등의 이유로 진동이 발생할 경우에 상기 수전장치의 위치가 이동되어 상기 정위치에서 이탈되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.However, the user frequently does not place the power receiver in the charging station. In addition, even when the user places the power receiver in the charging station, the position of the power receiver is moved when vibration occurs due to a call signal or the like on the portable terminal equipped with the power receiver while charging power. Frequent departures occur frequently.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수전장치가 놓인 위치에 관계없이 최적으로 전력을 전송할 수 있는 무선 전력전송장치 및 방법을 제공한다.The problem to be solved by the present invention is to provide a wireless power transmission apparatus and method capable of optimally transmitting power irrespective of the position of the power receiving device.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휴대용 단말기에 장착된 수전장치에 전력을 충전하는 상태에서 휴대용 단말기에 진동 등이 발생하여 수전장치의 위치가 이동되어도 최적으로 전력을 전송할 수 있는 무선 전력전송장치 및 방법을 제공한다.In addition, the problem to be solved by the present invention is a wireless power transmission device that can optimally transmit power even when the position of the power receiving device is moved to the vibration of the portable terminal in the state of charging power to the power receiving device mounted on the portable terminal and Provide a method.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. There will be.

본 발명의 무선 전력전송장치는, 하나의 중앙코일 및 2개의 측면코일을 구비하여 수전장치로 전력을 전송하는 코어 어셈블리와, 상기 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 각각이 전력을 전송할 경우에 상기 수전장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하고, 판단한 수신 전력량에 따라 상기 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 코일을 전력전송코일로 선택하거나, 상기 하나의 중앙코일과 동시에 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 측면코일을 전력전송코일로 선택하며, 선택한 전력전송코일을 통해 수전장치로 전력을 전송하는 전력전송 유닛을 포함한다.The wireless power transmitter of the present invention includes a core assembly having one central coil and two side coils for transmitting power to a power receiving device, and each of the one central coil and the two side coils transmits power. Determine the amount of power received by the power receiving device, and select one of the central coil and the two side coils as a power transmission coil or simultaneously with the one central coil according to the determined amount of received power. And a power transmission unit for selecting one of the two side coils as a power transmission coil and transmitting power to the power receiving device through the selected power transmission coil.

상기 전력전송 유닛은 전력 전송을 제어하는 전력전송 제어부와, 상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 구동신호를 발생하는 구동 드라이버와, 상기 구동신호에 따라 직류전력을 스위칭하여 제 1 전력 및 제 2 전력을 생성하고, 상기 제 1 전력을 상기 중앙코일에 인가하는 직렬 공진형 컨버터와, 상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 제 1 측면코일 구동신호 및 제 2 측면코일 구동신호를 선택적으로 발생하여 상기 제 2 전력이 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일에 인가되게 하는 측면코일 구동부와, 상기 수전장치가 전송하는 수신 전력량 신호 및 충전 완료신호를 수신하여 상기 전력전송 제어부에 제공하는 신호 수신부를 포함한다.The power transmission unit may include a power transmission control unit controlling power transmission, a driving driver generating a driving signal under the control of the power transmission control unit, and switching DC power according to the driving signal to generate first and second power. And a series resonant converter for generating the first power to the central coil, and selectively generating a first side coil driving signal and a second side coil driving signal under the control of the power transmission controller. And a side coil driver configured to be applied to the first side coil and the second side coil, and a signal receiver configured to receive a received power amount signal and a charge completion signal transmitted from the power receiver, and provide the received power signal to the power transmission controller.

또한 본 발명의 무선 전력전송장치는 상기 제 1 측면코일 구동신호 및 상기 제 2 측면코일 구동신호에 따라 선택적으로 접속되면서 상기 제 2 전력을 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일에 선택적으로 인가하는 제 1 및 제 2 스위칭부를 포함한다.In addition, the wireless power transmitter of the present invention selectively connects the second power to the first side coil and the second side coil while being selectively connected according to the first side coil driving signal and the second side coil driving signal. It includes a first and second switching unit.

상기 중앙코일에 인가되는 제 1 전력과, 상기 제 1 측면코일 또는 제 2 측면코일에 인가되는 제 2 전력은 상호간에 180°의 위상차를 갖는다.The first power applied to the central coil and the second power applied to the first side coil or the second side coil have a phase difference of 180 °.

또한 본 발명의 무선 전력전송장치는 상기 직렬 공진형 컨버터가 상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력을 모두 발생할 경우에 상기 구동 드라이버가 상기 제 1 전력을 발생하기 위한 구동신호와 상기 제 2 전력을 발생하기 위한 구동신호의 위상차가 180°가 되게 하여 상기 중앙코일에 인가되는 제 1 전력과 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일에 인가되는 제 2 전력이 상호간에 180°의 위상차를 갖는다.The wireless power transmitter of the present invention generates the driving signal and the second power for the driving driver to generate the first power when the series resonant converter generates both the first power and the second power. The phase difference of the driving signal is 180 ° so that the first power applied to the central coil and the second power applied to the first side coil and the second side coil have a 180 ° phase difference.

상기 코어 어셈블리는 제 1 레벨의 위치에 설치되는 중앙코일과, 상기 제 1 레벨과 다른 제 2 레벨에 설치되며, 각각의 일 부분은 상기 중앙코일과 중첩되도록 배치되는 제 1 측면코일 및 제 2 측면코일과, 상기 중앙코일과, 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일을 수용하도록 형성되는 자성체의 코어를 포함한다.The core assembly may include a central coil installed at a position of a first level, a second coil different from the first level, and a portion of each of the first side coil and the second side disposed to overlap the central coil. And a coil, a central coil, and a core of a magnetic body formed to receive the first side coil and the second side coil.

상기 중앙코일은 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각과 다른 사이즈를 갖도록 형성된다.The central coil is formed to have a different size from each of the first side coil and the second side coil.

상기 중앙코일의 제 1 방향을 따르는 폭은 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 1 방향을 따르는 폭보다 작게 형성된다.The width along the first direction of the central coil is smaller than the width along the first direction of each of the first side coil and the second side coils.

상기 중앙코일의 상기 제 1 방향을 따르는 폭은 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 1 방향을 따른 폭보다 작다The width along the first direction of the central coil is smaller than the width along the first direction of each of the first side coil and the second side coils.

상기 중앙코일의 상기 제 1 방향을 따르는 폭은 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 1 방향을 따르는 폭의 합의 30∼50%이다.The width along the first direction of the central coil is 30 to 50% of the sum of the widths along the first direction of each of the first side coil and the second side coils.

상기 중앙코일의 제 2 방향을 따르는 폭은 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 2 방향을 따르는 폭과 동일하다.The width along the second direction of the central coil is equal to the width along the second direction of each of the first side coil and the second side coils.

상기 중앙코일은 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일의 상부에 배치된다.The central coil is disposed above the first side coil and the second side coil.

상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일은 동일한 사이즈를 갖도록 형성된다.The first side coil and the second side coil are formed to have the same size.

상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일은 상기 중앙코일의 하측에 배치되는 절연체인 베이스에 패턴으로 형성되는 제 1 도전패턴 및 제 2 도전 패턴이다.
The first side coil and the second side coil are first conductive patterns and second conductive patterns formed in a pattern on a base which is an insulator disposed below the central coil.

그리고 본 발명의 무선 전력전송방법은 전력전송 제어부가 하나의 중앙코일 및 2개의 측면코일을 하나씩 선택하여 전력을 인가하여 수전장치로 전력을 전송하면서 상기 수전장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하는 단계와, 상기 전력전송 제어부가 상기 판단한 수신 전력량에 따라 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 코일을 선택하거나, 상기 하나의 중앙코일을 선택함과 동시에 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 측면코일을 선택하며, 상기 선택한코일로 전력을 인가하여 상기 수전장치로 전력을 전송하는 단계를 포함한다.In the wireless power transmission method of the present invention, the power transmission control unit selects one central coil and two side coils one by one to apply power to determine the amount of received power received by the power receiving device while transmitting power to the power receiving device; The power transmission controller selects one coil from one central coil and the two side coils according to the determined amount of received power, or selects one central coil and simultaneously selects one of the two side coils. Selecting one side coil, and applying power to the selected coil to transmit power to the power receiving device.

상기 선택한 코일로 전력을 인가하여 상기 수전장치로 전력을 전송하는 단계 이후에 상기 수전장치가 수신하는 수신 전력량이 감소되는지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 수신 전력량이 감소될 경우에 상기 전력전송 제어부가 하나의 중앙코일 및 2개의 측면코일에 순차적으로 전력을 인가하여 수전장치로 전력을 전송하면서 상기 수전장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하는 단계와, 상기 전력전송 제어부가 상기 판단한 수신 전력량에 따라 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 코일을 선택하거나, 상기 하나의 중앙코일을 선택함과 동시에 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 측면코일을 선택하며, 상기 선택한 코일로 전력을 인가하여 상기 수전장치로 전력을 전송하는 단계를 반복 수행한다.Determining whether the amount of received power received by the power receiver is reduced after applying power to the selected coil to transmit power to the power receiver; and when the amount of received power is reduced, the power transmission controller. Determining power received by the power receiving device while sequentially applying power to one central coil and two side coils to transmit power to the power receiving device, and according to the received power amount determined by the power transmission controller. Select one of the coils of the central coil and the two side coils of the, or at least one of the side coils of the two side coils at the same time as the selection of the central coil, the power to the selected coil Repeatedly repeat the step of applying power to the power receiving device.

본 발명의 무선 전력전송장치 및 방법은, 하나의 중앙코일과 2개의 측면코일에 순차적으로 전력을 인가하여 수전장치에 전력을 전송하면서 수전장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하고, 판단한 수신 전력량에 따라 상기 하나의 중앙코일과 상기 2개의 측면코일들 중에서 하나 이상의 코일을 전력전송코일로 선택하며, 선택한 전력전송코일로 전력을 공급하여 수전장치로 전송한다.In the wireless power transmitter and method of the present invention, by applying power to one central coil and two side coils sequentially, the power receiving device determines the amount of power received by the power receiving device, and according to the determined amount of received power. One or more coils among the one central coil and the two side coils are selected as a power transmission coil, and power is supplied to the selected power transmission coil to be transmitted to the power receiver.

그러므로 수전장치가 충전대의 어느 위치에 놓여도 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있다.Therefore, the power receiver can transmit power in an optimal state wherever the charging station is placed.

또한 수전장치에 전력을 전송하여 배터리 셀 모듈에 충전시키는 상태에서 수전장치가 장착되어 있는 휴대용 단말기에 진동 등이 발생하여 수전장치의 위치가 이동되면서 수신 전력량이 감소될 경우에 상기 하나의 중앙코일과 상기 2개의 측면코일에 다시 순차적으로 전력을 인가하여 수전장치에 전력을 전송하면서 수정장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하고, 판단한 수신 전력량에 따라 상기 하나의 중앙코일과 상기 2개의 측면코일들 중에서 하나 이상의 코일을 전력전송코일로 선택하며, 선택한 전력전송코일로 전력을 공급하여 수전장치로 전송한다.In addition, when the power is transmitted to the power receiving device and charged in the battery cell module, vibration occurs in the portable terminal equipped with the power receiving device. The power is sequentially applied to the two side coils again to transmit power to the power receiving device to determine the received power received by the crystal device, and according to the determined received power, one of the one central coil and the two side coils. The above coil is selected as the power transmission coil, and the electric power is supplied to the selected power transmission coil and transmitted to the power receiver.

그러므로 수전장치에 전력을 전송하여 배터리 셀 모듈에 충전시키는 상태에서 수전장치의 위치가 이동하여도 항상 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있다.Therefore, even when the position of the power receiving device is moved in the state of transmitting power to the power receiving device to charge the battery cell module, it is always possible to transmit power in an optimal state.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정시키지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 상세히 설명하겠으며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 무선 전력전송장치를 포함하는 무선 전력전송 시스템의 전체 구성을 보인 도면,
도 2는 본 발명의 무선 전력전송방법에 따른 무선 전력전송장치의 전력전송 제어부의 동작을 보인 신호흐름도,
도 3은 본 발명의 무선 전력전송장치에서 하나의 중앙코일과 2개의 측면코일들 중에서 전력전송코일로 선택되는 코일을 설명하기 위한 도표,
도 4는 본 발명의 무선 전력전송장치에서 측면코일 구동부의 상세 구성을 보인 회로도,
도 5는 본 발명의 무선 전력전송장치에서 직렬 공진형 컨버터, 제 1 스위칭부 및 제 2 스위칭부의 상세 구성을 보인 회로도,
도 6은 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리의 주요 구성요소들을 보인 분해 사시도,
도 7은 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리의 주요 구성을 보인 조립 사시도,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리에 구비된 2개의 측면코일의 배치상태를 설명하기 위한 단면도,
도 9는 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리에 구비된 중앙코일과 2개의 측면코일에 대한 개념을 설명하기 위한 평면도,
도 10은 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리에 구비된 중앙코일 및 제 1 측면코일을 전력전송코일로 선택하여 전력을 전송하는 동작을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리의 다른 실시 예의 구성을 보인 분해 사시도, 및
도 12는 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리의 또 다른 실시 예의 구성을 보인 분해 사시도이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which do not limit the present invention, and like reference numerals designate like elements in some drawings.
1 is a view showing the overall configuration of a wireless power transmission system including a wireless power transmission apparatus of the present invention;
2 is a signal flow diagram showing the operation of the power transmission control unit of the wireless power transmission apparatus according to the present invention,
3 is a diagram illustrating a coil selected as a power transmission coil from one central coil and two side coils in the wireless power transmitter of the present invention;
Figure 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the side coil drive unit in the wireless power transmission device of the present invention,
5 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of a series resonant converter, a first switching unit, and a second switching unit in the wireless power transmitter of the present invention;
Figure 6 is an exploded perspective view showing the main components of the core assembly in the wireless power transmission device of the present invention,
Figure 7 is an assembled perspective view showing the main configuration of the core assembly in the wireless power transmission device of the present invention,
8A to 8C are cross-sectional views illustrating an arrangement state of two side coils provided in a core assembly in the wireless power transmitter of the present invention;
9 is a plan view for explaining the concept of the central coil and two side coils provided in the core assembly in the wireless power transmission apparatus of the present invention;
10 is a view for explaining an operation of transmitting power by selecting the central coil and the first side coil provided in the core assembly as a power transmission coil in the wireless power transmission apparatus of the present invention;
11 is an exploded perspective view showing the configuration of another embodiment of the core assembly in the wireless power transmission device of the present invention, and
12 is an exploded perspective view showing the configuration of another embodiment of a core assembly in a wireless power transmission device of the present invention.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, it is not intended to provide a more detailed structure than is necessary for a basic understanding of the present invention, but it should be understood by those skilled in the art that various forms that can be practiced in the present invention are illustrated in the drawings.

도 1은 본 발명의 무선 전력전송장치를 포함하는 무선 전력전송 시스템의 전체 구성을 보인 도면이다. 상기 무선 전력전송 시스템은 무선으로 전력을 전송하는 본 발명의 무선 전력전송장치(100)와, 상기 무선 전력전송장치(100)가 전송하는 전력을 수신하여 충전하고 충전한 전력을 휴대용 단말기(도면에 도시되지 않았음)에 동작전력으로 공급하는 수전장치(200)를 포함할 수 있다.1 is a view showing the overall configuration of a wireless power transmission system including a wireless power transmission apparatus of the present invention. The wireless power transmission system is a wireless power transmission apparatus 100 of the present invention for wirelessly transmitting power, and receiving and charging and charging the power transmitted by the wireless power transmission apparatus 100, the portable terminal (in the drawing) It may include a power receiving device 200 for supplying the operating power to (not shown).

그리고 상기 무선 전력전송장치(100)는 교류/직류 컨버터(110)와, 전력전송유닛(120)과, 코어 어셈블리(130)를 포함할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may include an AC / DC converter 110, a power transmission unit 120, and a core assembly 130.

상기 교류/직류 컨버터(110)는 외부로부터 입력되는 상용 교류전력을 직류전력으로 변환하고, 변환한 직류전력을 전력전송유닛(120)에 동작전력으로 공급한다.The AC / DC converter 110 converts commercial AC power input from the outside into DC power, and supplies the converted DC power to the power transmission unit 120 as operating power.

여기서, 상기 교류/직류 컨버터(110)가 상기 무선 전력전송장치(100)에 일체로 구비되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 상기 교류/직류 컨버터(110)가 상기 무선 전력전송장치(100)의 외부에 별도로 구비되어 상기 전력전송유닛(120)에 직류전력을 공급하게 구성할 수도 있다.Here, the AC / DC converter 110 is described as an example that is integrally provided in the wireless power transmitter 100, in the embodiment of the present invention, the AC / DC converter 110 is the wireless power transmitter. It may be provided separately to the outside of the 100 to supply the DC power to the power transmission unit 120.

상기 코어 어셈블리(130)는 후술하는 코어(400)와, 상기 코어(400)의 중앙에 위치하는 하나의 중앙코일(131)과, 상기 코어(400)의 좌우 양측에 위치하는 2개의 측면코일(133, 135), 즉 제 1 측면코일(133)과, 제 2 측면코일(135)을 포함할 수 있다.The core assembly 130 includes a core 400 to be described later, one central coil 131 positioned at the center of the core 400, and two side coils positioned at both left and right sides of the core 400. 133 and 135, that is, the first side coil 133 and the second side coil 135 may be included.

상기 전력전송유닛(120)은 상기 교류/직류 컨버터(110)가 변환한 직류전력을 스위칭하여 제 1 교류전력 및 제 2 교류전력을 발생하고, 발생한 제 1 교류전력을 상기 코어 어셈블리(130)에 구비된 하나의 중앙코일(131)에 공급하며, 또한 상기 발생한 제 2 교류전력을 제 1 측면코일(133) 및 제 2 측면코일(135)에 선택적으로 공급하여 무선으로 전력이 전송되게 한다.The power transmission unit 120 generates a first AC power and a second AC power by switching the DC power converted by the AC / DC converter 110, and generates the generated first AC power to the core assembly 130. It is supplied to one central coil 131 provided, and selectively supplies the generated second AC power to the first side coil 133 and the second side coil 135 to transmit power wirelessly.

상기 전력 전송유닛(120)은 전력전송 제어부(121), 구동 드라이버(122), 직렬 공진형 컨버터(123), 측면코일 구동부(124), 제 1 스위칭부(125), 제 2 스위칭부(126) 및 신호 수신부(127)를 포함할 수 있다.The power transmission unit 120 includes a power transmission control unit 121, a driving driver 122, a series resonant converter 123, a side coil driving unit 124, a first switching unit 125, and a second switching unit 126. ) And a signal receiver 127.

상기 전력전송 제어부(121)는 상기 하나의 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)들 각각이 전력을 전송할 경우에 상기 수전장치(200)가 수신하는 수신 전력량을 판단하고, 판단한 수신 전력량에 따라 상기 하나의 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)들 중에서 적어도 하나 이상을 전력전송코일로 선택하며, 선택한 전력전송코일을 통해 상기 수전장치(200)로 전력을 전송하는 것을 제어한다.The power transmission control unit 121 determines the amount of power received by the power receiving device 200 when each of the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 transmits power. At least one of the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 is selected as a power transmission coil according to the determined amount of received power, and the power receiver 200 is selected through the selected power transmission coil. Control transfer of power.

상기 구동 드라이버(122)는 상기 전력전송 제어부(121)의 제어에 따라, 상기 하나의 중앙코일(131)을 통해 상기 수전장치(200)로 전력을 전송할 구동신호(A11∼A14)와 상기 2개의 측면코일(133, 135)를 선택적으로 사용하여 상기 수전장치(200)로 전력을 전송할 구동신호(A21∼A24)를 발생한다.The driving driver 122 may drive driving signals A11 to A14 and two to transmit power to the power receiving device 200 through the central coil 131 under the control of the power transmission control unit 121. The side coils 133 and 135 are selectively used to generate driving signals A21 to A24 for transmitting power to the power receiving device 200.

상기 직렬 공진형 컨버터(123)는 상기 구동 드라이버(122)가 발생하는 구동신호(A11∼A14)(A21∼A24)에 따라, 상기 교류/직류 컨버터(110)가 출력하는 직류전력을 스위칭하여 상기 중앙코일(131)을 통해 전송할 제 1 교류전력과, 상기 2개의 측면코일(133, 135)을 선택적으로 사용하여 전송할 제 2 교류전력을 발생한다.The series resonant converter 123 switches the DC power output from the AC / DC converter 110 according to the driving signals A11 to A14 (A21 to A24) generated by the driving driver 122 to the First AC power to be transmitted through the central coil 131 and second AC power to be transmitted are selectively generated using the two side coils 133 and 135.

상기 측면코일 구동부(124)는 상기 전력전송 제어부(121)의 제어에 따라, 상기 2개의 측면코일(133, 135)에 상기 제 2 교류전력을 선택적으로 공급할 제 1 측면코일 구동신호(S1)와 제 2 측면코일 구동신호(S2)를 선택적으로 발생한다.The side coil driving unit 124 may include a first side coil driving signal S1 for selectively supplying the second AC power to the two side coils 133 and 135 under the control of the power transmission control unit 121. The second side coil driving signal S2 is selectively generated.

상기 제 1 스위칭부(125) 및 상기 제 2 스위칭부(126)는 제 1 측면코일 구동신호(S1) 및 상기 제 2 측면코일 구동신호(S2)에 따라 선택적으로 접속되면서 상기 직렬 공진형 컨버터(123)가 발생하는 제 2 교류전력이 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)에 선택적으로 공급되게 한다.The first switching unit 125 and the second switching unit 126 are selectively connected according to the first side coil driving signal S1 and the second side coil driving signal S2, and the series resonant converter The second AC power generated by 123 is selectively supplied to the first side coil 133 and the second side coil 135.

상기 신호 수신부(127)는 상기 수전장치(200)가 전송하는 수신 전력량 신호 및 충전완료신호 등을 포함하는 각종 신호를 수신하여 상기 전력전송 제어부(121)에 제공한다.
The signal receiving unit 127 receives various signals including a received power amount signal and a charging completion signal transmitted from the power receiving device 200 and provides them to the power transmission control unit 121.

상기 수전장치(200)는 전력수신코일(210), 충전회로(220), 배터리 셀 모듈(230), 전력수신 제어부(240) 및 신호전송부(250)를 포함할 수 있다.The power receiving device 200 may include a power receiving coil 210, a charging circuit 220, a battery cell module 230, a power receiving control unit 240, and a signal transmitting unit 250.

상기 전력수신코일(210)은 상기 무선 전력전송장치(100)가 상기 코어 어셈블리(130)를 통해 전송하는 교류전력을 수신한다.The power receiving coil 210 receives the AC power transmitted by the wireless power transmitter 100 through the core assembly 130.

상기 충전회로(220)는 상기 전력수신코일(210)이 수신한 교류전력을 직류전력으로 변환한다.The charging circuit 220 converts the AC power received by the power receiving coil 210 into DC power.

상기 배터리 셀 모듈(230)은 상기 충전회로(220)가 변환한 직류전력을 충전한다.The battery cell module 230 charges the DC power converted by the charging circuit 220.

상기 전력수신 제어부(240)는 상기 충전회로(220)가 상기 배터리 셀 모듈(230)에 전력을 충전하는 것을 제어하고, 상기 전력수신코일(210)이 수신하는 수신 전력량 및 상기 배터리 셀 모듈(230)의 충전 완료를 판단하여 수신 전력량 신호 및 충전 완료신호를 포함하는 각종 신호를 발생하며, 발생한 각종 신호를 상기 전력수신코일(210)을 통해 상기 무선 전력전송장치(100)로 전송하는 것을 제어한다.The power receiving control unit 240 controls the charging circuit 220 to charge the battery cell module 230, and the amount of received power received by the power receiving coil 210 and the battery cell module 230. Determine various charges including the received power amount signal and the charge completion signal, and control the transmission of the generated various signals to the wireless power transmitter 100 through the power receiving coil 210. .

상기 신호전송부(250)는 상기 전력수신 제어부(240)의 제어에 따라, 상기 수신 전력량 신호 및 상기 충전 완료신호를 포함하는 각종 신호를 발생하여 상기 전력수신코일(210)을 통해 상기 무선 전력전송장치(100)로 전송한다.The signal transmitting unit 250 generates various signals including the received power amount signal and the charging completion signal under the control of the power receiving control unit 240 to transmit the wireless power through the power receiving coil 210. To the device 100.

도 1의 도면 설명중 미설명 부호 C1 및 C2와, L1 및 L2는 상기 중앙코일(131)과 상기 2개의 측면코일(133, 135)에 제 1 교류전력 및 제 2 교류전력을 선택적으로 공급하여 상기 수전장치(200)에 전력을 전송할 경우에 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)과 각기 직렬로 연결되면서 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)에서 직렬 공진이 발생되게 하는 커패시터 및 코일이다.
In the drawing description of FIG. 1, reference numerals C1 and C2 and L1 and L2 selectively supply first AC power and second AC power to the central coil 131 and the two side coils 133 and 135. In the case of transmitting power to the power receiving device 200, the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 are connected in series, respectively, and the central coil 131 and the two side coils 133, 135 capacitors and coils that cause series resonance to occur.

이러한 구성을 가지는 무선 전력전송 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 전력전송 제어부(121)가, 코어 어셈블리(130)가 설치되어 있는 충전대(도면에 도시되지 않았음)에 수전장치(200)가 놓여져 있는 지의 여부를 판단한다(S300).In the wireless power transmission system having such a configuration, as shown in FIG. 2, the power transmission control unit 121 has a power receiving device 200 placed on a charging stand (not shown) where the core assembly 130 is installed. It is determined whether there is (S300).

여기서, 상기 충전대의 하부에는 상기 코어 어셈블리(130)가 구비되어 있고, 상기 코어 어셈블리(130)의 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)을 이용하여 상기 충전대에 수전장치(200)가 놓여져 있는 지의 여부를 판단하는 동작은 일반적인 것으로서 구체적인 동작은 생략한다.Here, the core assembly 130 is provided at the lower portion of the charging stand, and the power receiving device 200 is installed in the charging stand using the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 of the core assembly 130. The operation of determining whether or not) is placed is a general operation and a detailed operation is omitted.

상기 단계(S300)에서 상기 충전대에 상기 수전장치(200)가 놓여져 있음이 판단될 경우에 상기 전력전송 제어부(121)는 하나의 중앙코일(131)과 2개의 측면코일(133, 135)들 각각을 하나씩 순차적으로 선택하면서 전력을 공급하여 상기 수전장치(200)로 전력을 전송한다(S302).When it is determined in step S300 that the power receiving device 200 is placed on the charging station, the power transmission control unit 121 has one central coil 131 and two side coils 133 and 135, respectively. Supplying power while sequentially selecting one by one to transmit power to the power receiving device 200 (S302).

즉, 상기 전력전송 제어부(121)는 구동 드라이버(122)를 제어하여 구동신호(A11∼A14)를 발생하게 하고, 발생한 구동신호(A11∼A14)에 따라 직렬 공진형 컨버터(123)가 교류/직류 컨버터(110)에서 출력되는 직류전력을 스위칭하여 제 1 교류전력을 발생한다. 그러면, 상기 직렬 공진형 컨버터(123)가 발생하는 제 1 교류전력이 커패시터(C1) 및 코일(L1)을 통해 상기 하나의 중앙코일(131)에 인가되어 상기 중앙코일(131)에 공진이 발생되면서 상기 수전장치(200)에 무선으로 전력을 전송하게 된다.That is, the power transfer control unit 121 controls the drive driver 122 to generate the drive signals A11 to A14, and the series resonant converter 123 is connected to the AC / AC according to the generated drive signals A11 to A14. The DC power output from the DC converter 110 is switched to generate first AC power. Then, the first AC power generated by the series resonant converter 123 is applied to the one central coil 131 through the capacitor C1 and the coil L1 to generate resonance in the central coil 131. While transmitting power wirelessly to the power receiving device 200.

상기 중앙코일(131)로 전력을 공급하여 상기 수전장치(200)으로 전력을 전송한 이후에 상기 전력전송 제어부(121)가 구동 드라이버(122)를 제어하여 구동신호(A21∼A24)를 발생하게 하고, 발생한 구동신호(A21∼A24)에 따라 직렬 공진형 컨버터(123)가 교류/직류 컨버터(110)에서 출력되는 직류전력을 스위칭하여 제 2 교류전력을 발생하게 한다. 그리고 상기 전력전송 제어부(121)는 측면코일 구동부(124)를 제어하여 제 1 측면코일 구동신호(S1)를 발생하게 하고, 발생한 제 1 측면코일 구동신호(S1)는 제 1 스위칭부(125)에 인가되어 접속시킨다. 그러면, 상기 직렬 공진형 컨버터(123)가 발생하는 제 2 교류전력이 커패시터(C2), 코일(L2) 및 제 1 스위칭부(125)를 통해 제 1 측면코일(133)에 인가되어 제 1 측면코일(133)에 공진이 발생되면서 상기 수전장치(200)에 무선으로 전력을 전송하게 된다.After the power is supplied to the central coil 131 to transmit power to the power receiving device 200, the power transmission control unit 121 controls the driving driver 122 to generate driving signals A21 to A24. The series resonant converter 123 switches the DC power output from the AC / DC converter 110 to generate the second AC power according to the generated driving signals A21 to A24. The power transmission control unit 121 controls the side coil driving unit 124 to generate the first side coil driving signal S1, and the generated first side coil driving signal S1 is the first switching unit 125. Is applied to and connected. Then, the second AC power generated by the series resonant converter 123 is applied to the first side coil 133 through the capacitor C2, the coil L2, and the first switching unit 125, thereby providing the first side surface. Resonance occurs in the coil 133 to wirelessly transmit power to the power receiving device 200.

상기 제 1 측면코일(133)로 전력을 공급하여 상기 수전장치(200)로 전력을 전송한 이후에는 상기 전력전송 제어부(121)가 구동 드라이버(122)를 제어하여 계속 구동신호(A21∼A24)를 발생하게 하고, 발생한 구동신호(A21∼A24)에 따라 직렬 공진형 컨버터(123)가 교류/직류 컨버터(110)에서 출력되는 직류전력을 스위칭하여 제 2 교류전력을 발생하게 한다. 그리고 상기 전력전송 제어부(121)는 측면코일 구동부(124)를 제어하여 제 2 측면코일 구동신호(S2)를 발생하게 하고, 발생한 제 2 측면코일 구동신호(S2)는 제 2 스위칭부(126)에 인가되어 접속시킨다. 그러면, 상기 직렬 공진형 컨버터(123)가 발생하는 제 2 교류전력이 커패시터(C2), 코일(L2) 및 제 2 스위칭부(126)를 통해 제 2 측면코일(135)에 인가되어 제 2 측면코일(135)에 공진이 발생되면서 상기 수전장치(200)에 무선으로 전력을 전송하게 된다.After power is supplied to the first side coil 133 to transmit power to the power receiving device 200, the power transmission control unit 121 controls the driving driver 122 to continue driving signals A21 to A24. And the series resonant converter 123 switches the DC power output from the AC / DC converter 110 according to the generated driving signals A21 to A24 to generate the second AC power. The power transmission controller 121 controls the side coil driver 124 to generate the second side coil driving signal S2, and the generated second side coil driving signal S2 is the second switching unit 126. Is applied to and connected. Then, the second AC power generated by the series resonant converter 123 is applied to the second side coil 135 through the capacitor C2, the coil L2, and the second switching unit 126, so that the second side power is generated. Resonance occurs in the coil 135 to wirelessly transmit power to the power receiver 200.

여기서, 상기 전력전송 제어부(210)가 상기 중앙코일(131), 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)을 순차적으로 선택하여 상기 수전장치(200)에 전력을 전송하는 것을 예로 들었으나, 본 발명의 무선 전력전송장치(100)를 실시함에 있어서는 상기 중앙코일(131), 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)을 통해 상기 수전장치(200)로 전력을 전송하는 순서는 임의로 변경하는 것이 가능하다.Here, the power transmission controller 210 sequentially selects the central coil 131, the first side coil 133, and the second side coil 135 to transmit power to the power receiving device 200. For example, in implementing the wireless power transmitter 100 of the present invention, the power receiver 200 is provided through the central coil 131, the first side coil 133, and the second side coil 135. The order of transmitting power in () can be arbitrarily changed.

상기 중앙코일(131), 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)을 순차적으로 선택하여 상기 수전장치(200)로 전력을 전송하는 상태에서, 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 중앙코일(131)과 상기 2개의 측면코일(133, 135)들 각각을 이용하여 전력을 전송하였을 경우에 상기 수전장치(200)가 수신하는 수신 전력량을 판단한다(S304).In the state in which the central coil 131, the first side coil 133 and the second side coil 135 are sequentially selected to transmit power to the power receiving device 200, the power transmission control unit 121 When the power is transmitted using the central coil 131 and each of the two side coils 133 and 135, the power receiver 200 determines the received power amount (S304).

즉, 상기 중앙코일(131)과 상기 2개의 측면코일(133, 135)들 각각을 순차적으로 사용하여 상기 수전장치(200)로 전력을 전송할 경우에 전송하는 전력을 수전장치(200)의 전력수신코일(210)이 수신하고, 수신한 전력을 충전회로(220)가 직류전력으로 변환한 후 배터리 셀 모듈(230)에 충전하게 된다.That is, power is transmitted by the power receiver 200 when power is transmitted to the power receiver 200 by sequentially using each of the central coil 131 and the two side coils 133 and 135. The coil 210 receives and converts the received power into DC power and charges the battery cell module 230.

이때, 상기 수전장치(200)의 전력수신 제어부(240)는 상기 충전회로(220)가 상기 배터리 셀 모듈(230)에 충전하는 전력으로 상기 전력수신코일(210)이 수신하는 수신 전력량을 판단한다.In this case, the power receiving control unit 240 of the power receiving device 200 determines the amount of power received by the power receiving coil 210 as the power charged by the charging circuit 220 to the battery cell module 230. .

그리고 상기 전력수신 제어부(240)는 상기 판단한 수신 전력량에 따라 신호전송부(250)를 제어하여 수신 전력량 신호를 발생하고, 발생한 수신 전력량 신호는 상기 전력수신코일(210)을 통해 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)들로 유도된다. 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)들로 유도된 수신 전력량 신호는 신호 수신부(127)가 수신하여 전력전송 제어부(121)에 제공한다. 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 신호 수신부(127)가 출력하는 수신 전력량 신호를 입력하여, 상기 중앙코일(131)과 상기 2개의 측면코일(133, 135)들 각각을 이용하여 전력을 전송하였을 때 상기 수전장치(200)가 수신하는 수신 전력량을 판단한다.
The power reception control unit 240 controls the signal transmission unit 250 according to the determined amount of received power to generate a received power signal, and the generated received power signal is received through the power reception coil 210 to the central coil 131. ) And the two side coils 133 and 135. The received power amount signal induced by the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 is received by the signal receiver 127 and provided to the power transmission controller 121. The power transmission control unit 121 inputs a received power amount signal output from the signal receiving unit 127 to transmit power using the central coil 131 and each of the two side coils 133 and 135. When the power receiving device 200 determines the amount of received power.

*상기 수신 전력량이 판단되면, 상기 전력전송 제어부(121)는 판단된 수신 전력량을 이용하여, 상기 중앙코일(131)과 상기 2개의 측면코일(133, 135)들 중에서 상기 수전장치(200)에 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있는 하나 이상의 코일을 전력을 전송할 전력전송코일로 선택한다(S306).* When the received amount of power is determined, the power transmission control unit 121 uses the determined amount of received power to transmit the received power to the power receiving device 200 among the central coil 131 and the two side coils 133 and 135. At least one coil capable of transmitting power in an optimal state is selected as a power transmission coil to transmit power (S306).

예를 들면, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 수전장치(200)가 상기 제 1 측면코일(133)의 상부에 위치하여 상기 제 1 측면코일(133)만으로 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있다고 판단될 경우에 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 제 1 측면코일(133)만을 전력전송코일로 선택한다.For example, in the present invention, as shown in FIG. 3, the power receiving device 200 may be positioned above the first side coil 133 to transmit power in an optimal state using only the first side coil 133. If it is determined that the power transmission control unit 121 selects only the first side coil 133 as a power transmission coil.

상기 수전장치(200)가 상기 중앙코일(131)의 상부에 위치하여 상기 중앙코일(131)만으로 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있다고 판단될 경우에 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 중앙코일(131)만을 전력전송코일로 선택한다.When it is determined that the power receiving device 200 is located above the central coil 131 and can transmit power in an optimal state only by the central coil 131, the power transmission controller 121 controls the central coil ( Only 131 is selected as the power transmission coil.

상기 수전장치(200)가 상기 제 2 측면코일(131)의 상부에 위치하여 상기 제2 측면코일(131)만으로 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있다고 판단될 경우에 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 제 2 측면코일(135)만을 전력전송코일로 선택한다.When it is determined that the power receiving device 200 is positioned above the second side coil 131 and can transmit power in an optimal state using only the second side coil 131, the power transmission control unit 121 is Only the second side coil 135 is selected as the power transmission coil.

또한 본 발명은 상기 수전장치(200)가 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 중앙코일(131)의 상부에 위치하여 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 중앙코일(131)을 통해 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있다고 판단될 경우에 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 중앙코일(131)을 전력전송코일로 선택한다.In addition, according to the present invention, the power receiving device 200 is positioned above the first side coil 133 and the central coil 131 to be optimal through the first side coil 133 and the central coil 131. When it is determined that power can be transmitted in a state, the power transmission control unit 121 selects the first side coil 133 and the central coil 131 as a power transmission coil.

수전장치(200)가 상기 중앙코일(131) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 상부에 위치하여 상기 중앙코일(131) 및 상기 제 2 측면코일(135)을 통해 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있다고 판단될 경우에 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 중앙코일(131) 및 상기 제 2 측면코일(135)을 전력전송코일로 선택한다.The power receiving device 200 is positioned above the central coil 131 and the second side coil 135 to transmit power in an optimal state through the central coil 131 and the second side coil 135. If it can be determined that the power transmission control unit 121 selects the central coil 131 and the second side coil 135 as a power transmission coil.

이와 같이 하여 전력을 전송할 전력전송코일이 선택되면, 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 구동 드라이버(122) 및 상기 측면코일 구동부(124)를 제어하여 상기 선택한 전력전송코일로 선택된 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)에 제 1 교류전력 및 제 2 교류전력을 선택적으로 공급하고, 공급한 교류전력이 상기 수전장치(200)로 전송되게 한다(S308).When the power transmission coil to transmit power is selected in this way, the power transmission control unit 121 controls the driving driver 122 and the side coil driving unit 124 to select the central coil 131 selected as the selected power transmission coil. And selectively supply the first AC power and the second AC power to the two side coils 133 and 135, and transmit the supplied AC power to the power receiving device 200 (S308).

이와 같은 상태에서 상기 전력전송 제어부(121)는 신호 수신부(129)가 수신하는 신호를 입력하여, 상기 수전장치(200)으로부터 충전 완료신호가 수신되는지의 여부를 판단하고(S310), 상기 충전 완료신호가 수신되지 않을 경우에 상기 신호 수신부(129)가 수신하는 수신 전력량 신호를 이용하여 상기 수전장치(200)가 수신하는 수신 전력량이 감소되었는지의 여부를 판단한다(S312).In this state, the power transmission control unit 121 inputs a signal received by the signal receiving unit 129 to determine whether a charging completion signal is received from the power receiver 200 (S310), and the charging is completed. When the signal is not received, it is determined whether the received power amount received by the power receiver 200 is reduced using the received power amount signal received by the signal receiver 129 (S312).

상기 판단 결과, 충전 완료신호가 수신되지 않고, 또한 수신 전력량이 감소되지 않았을 경우에 상기 전력전송 제어부(121)는 상기 단계(S308)로 복귀하여 상기 선택한 전력전송코일을 통해 상기 수전장치(200)로 전력을 전송하고, 상기 신호 수신부(129)의 수신신호를 입력하여 충전 완료신호의 수신 여부와, 수신 전력량의 감소 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.As a result of the determination, when the charging completion signal is not received and the amount of received power is not reduced, the power transmission control unit 121 returns to step S308 and the power receiving device 200 through the selected power transmission coil. The power is transmitted to the controller and the input signal is received by the signal receiver 129 to repeatedly determine whether the charging completion signal is received and whether the amount of the received power is reduced.

이와 같은 상태에서 상기 수전장치(200)가 장착된 휴대용 단말기에 진동 등이 발생하여 위치가 이동되면, 상기 수전장치(200)가 수신하는 전력량이 감소된다.In this state, when the position of the portable terminal equipped with the power receiver 200 is vibrated and the position is moved, the amount of power received by the power receiver 200 is reduced.

그러면, 상기 수전장치(200)의 전력수신 제어부(240)는 신호전송부(250)를 제어하여 수신 전력량이 감소되었음을 알리는 수신 전력량 신호를 발생하고, 발생한 수신 전력량 신호는 무선 전력전송장치(100)로 전송된다.Then, the power receiving control unit 240 of the power receiving device 200 controls the signal transmitting unit 250 to generate a received power amount signal indicating that the received power amount is reduced, the generated received power amount signal is the wireless power transmitter 100 Is sent to.

상기 무선 전력전송장치(100)의 전력전송 제어부(121)는 신호 수신부(129)가 수신하는 수신 전력량 신호를 입력하여 수전장치(200)의 수신 전력량이 감소되었는 지의 여부를 판단하고, 수신 전력량이 감소되었을 경우에 상기 단계(S302)로 복귀하여, 상술한 바와 같이 중앙코일(131)과 2개의 측면코일(133, 135)들 각각을 통해 상기 수전장치(200)로 전력을 전송하면서 수신 전력량을 판단하고, 판단한 수신 전력량에 따라 상기 수전장치(200)에 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있는 하나 이상의 코일을 전력전송코일로 선택하며, 선택한 전력전송코일에 따라 구동 드라이버(122) 및 측면코일 구동부(124)를 선택적으로 제어하여 상기 수전장치(200)에 최적의 상태로 전력을 전송할 수 있도록 하는 동작을 반복 수행한다.The power transmission controller 121 of the wireless power transmitter 100 determines whether the received power amount of the power receiver 200 is reduced by inputting the received power amount signal received by the signal receiver 129, and the received power amount is reduced. When it is decreased, the process returns to the step S302, and as described above, the received power amount is transmitted while transmitting power to the power receiver 200 through the central coil 131 and the two side coils 133 and 135, respectively. The power transmission coil selects one or more coils capable of transmitting power to the power receiving device 200 in an optimal state according to the determined amount of received power, and the driving driver 122 and the side coil driving unit according to the selected power transmission coil. By selectively controlling 124, the operation of repeatedly transmitting power to the power receiver 200 in an optimal state is repeatedly performed.

이와 같이 하여 상기 수전장치(200)에 최적의 상태로 전력을 전송하고 있는 상태에서 상기 배터리 셀 모듈(230)이 만충전될 경우에 전력수신 제어부(240)는 신호전송부(250)를 제어하여 충전 완료신호를 발생하고, 발생한 충전 완료신호는 전력수신코일(210)을 통해 상기 무선 전력전송장치(100)로 전송된다.In this way, when the battery cell module 230 is fully charged in a state where power is transmitted to the power receiver 200 in an optimal state, the power reception controller 240 controls the signal transmitter 250. The charging completion signal is generated, and the generated charging completion signal is transmitted to the wireless power transmitter 100 through the power reception coil 210.

상기 무선 전력전송장치(100)의 전력전송 제어부(121)는 신호 수신부(129)의 신호를 입력하여 충전 완료신호가 수신되었는지의 여부를 판단하고, 충전 완료신호가 수신되었을 경우에 전력의 전송을 정지한다(S314).
The power transmission controller 121 of the wireless power transmitter 100 determines whether a charge completion signal is received by inputting a signal from the signal receiver 129, and transmits power when the charge completion signal is received. It stops (S314).

도 4는 본 발명의 무선 전력전송장치(100)에서 측면코일 구동부(124)의 상세 구성을 보인 회로도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 측면코일 구동부(124)는 전력전송 제어부(121)에서 제어신호가 출력되는 출력단자가 저항(R1)을 통해 저항(R3) 및 트랜지스터(Q1)에 접속되고, 또한 상기 전력전송 제어부(121)에서 제어신호가 출력되는 출력단자가 인버터(INV) 및 저항(R2)을 통해 저항(R4) 및 트랜지스터(Q2)에 접속된다.4 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of the side coil driver 124 in the wireless power transmitter 100 of the present invention. Referring to FIG. 4, in the side coil driver 124 of the present invention, an output terminal from which the control signal is output from the power transmission control unit 121 is connected to the resistor R3 and the transistor Q1 through the resistor R1. The output terminal from which the control signal is output from the power transmission control unit 121 is connected to the resistor R4 and the transistor Q2 through the inverter INV and the resistor R2.

그리고 전원단자(Vcc)가 트랜지스터(Q3)(Q4)의 에미터에 접속됨과 아울러 저항(R5)(R6)을 각기 통해 상기 트랜지스터(Q3)(Q4)의 베이스에 각기 접속되고, 상기 저항(R5)(R6) 및 상기 트랜지스터(Q3)(Q4)의 각각의 접속점이 저항(R7)(R8)을 각기 통해 상기 트랜지스터(Q1)(Q2)의 콜렉터에 접속된다.The power supply terminal Vcc is connected to the emitters of the transistors Q3 and Q4, and is connected to the bases of the transistors Q3 and Q4 through the resistors R5 and R6, respectively. R6 and each connection point of the transistors Q3 and Q4 are connected to the collectors of the transistors Q1 and Q2 via resistors R7 and R8, respectively.

또한 상기 트랜지스터(Q3)(Q4)의 콜렉터에는 커패시터(C3)(C4)가 각기 접속됨과 아울러 상기 트랜지스터(Q3)(Q4)의 콜렉터 및 상기 커패시터(C3)(C4)의 접속점에서 저항(R9)(R10)을 통해 상기 제 1 스위칭부(125) 및 상기 제 2 스위칭부(126)로 제 1 측면코일 구동신호(S1) 및 제 2 측면코일 구동신호(S2)가 출력되게 구성하였다.
In addition, capacitors C3 and C4 are connected to the collectors of the transistors Q3 and Q4, respectively, and resistors R9 at the connection points of the collectors of the transistors Q3 and Q4 and the capacitors C3 and C4. The first side coil driving signal S1 and the second side coil driving signal S2 are output to the first switching unit 125 and the second switching unit 126 through R10.

이와 같이 구성된 본 발명의 측면코일 구동부(124)는 전원단자(Vcc)에 동작전력이 인가된 상태에서 전력전송 제어부(121)가 제어신호로 논리 1의 고전위 신호를 출력하면, 상기 고전위 신호가 저항(R1)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가된다.The side coil drive unit 124 of the present invention configured as described above has the high potential signal when the power transmission controller 121 outputs a high potential signal of logic 1 as a control signal while operating power is applied to the power terminal Vcc. Is applied to the base of transistor Q1 through resistor R1.

그러면, 상기 트랜지스터(Q1)가 온되고, 전원단자(Vcc)의 동작전력이 저항(R5, R7) 및 트랜지스터(Q1)를 통해 접지로 흐르면서 트랜지스터(Q3)가 온되고, 상기 전원단자(Vcc)의 동작전력이 상기 트랜지스터(Q3)를 통해 커패시터(C3)에 의해 잡음 등이 제거된 후 저항(R9)를 통해 제 1 측면코일 구동신호(S1)로 출력되어 제 1 스위칭부(125)는 접속(온) 상태로 된다.Then, the transistor Q1 is turned on, the operating power of the power supply terminal Vcc flows to ground through the resistors R5 and R7 and the transistor Q1, and the transistor Q3 is turned on, and the power supply terminal Vcc is turned on. After the operation power of the noise is removed by the capacitor (C3) through the transistor (Q3) is output as the first side coil driving signal (S1) through the resistor (R9) to the first switching unit 125 is connected It becomes (on) state.

이때, 상기 전력전송 제어부(121)가 출력하는 논리 1의 고전위 신호가 인버터(INV)를 통해 논리 0의 저전위 신호로 변환된 후 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가되므로 상기 트랜지스터(Q2)가 오프되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 오프에 따라 트랜지스터((Q4)도 오프되어 제 2 측면코일 구동신호(S2)는 출력되지 않고, 제 2 스위칭부(126)은 차단(오프) 상태로 된다.In this case, since the high potential signal of logic 1 output from the power transmission control unit 121 is converted into a low potential signal of logic 0 through the inverter INV, the transistor Q2 is applied to the base of the transistor Q2. As the transistor Q2 is turned off, the transistor Q4 is also turned off so that the second side coil driving signal S2 is not output, and the second switching unit 126 is turned off.

그리고 상기 전력전송 제어부(121)가 제어신호로 논리 0의 저전위 신호를 출력하면, 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되므로 상기 트랜지스터(Q1)가 오프되고, 상기 트랜지스터(Q1)의 오프에 따라 트랜지스터(Q3)도 오프되어 제 1 스위칭 신호(S1)는 출력되지 않고, 제 1 스위칭부(125)는 차단(오프) 상태로 된다.When the power transfer control unit 121 outputs a low potential signal of logic 0 as a control signal, the transistor Q1 is turned off because the transistor Q1 is applied to the base of the transistor Q1. Q3 is also turned off so that the first switching signal S1 is not output, and the first switching unit 125 is turned off (off).

이때, 상기 전력전송 제어부(121)가 출력하는 논리 0의 저전위 신호가 인버터(INV)를 통해 논리 1의 고전위 신호로 변환된 후 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가되므로 상기 트랜지스터(Q2)가 온되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 온에 따라 트랜지스터((Q4)가 온되어 제 2 스위칭 신호(S2)가 출력되며, 제 2 스위칭부(126)은 스위칭되어 접속(온) 상태가 된다.
In this case, since the low potential signal of logic 0 output from the power transmission controller 121 is converted into a high potential signal of logic 1 through an inverter INV, the transistor Q2 is applied to the base of the transistor Q2. On, the transistor Q4 is turned on and the second switching signal S2 is output as the transistor Q2 is turned on, and the second switching unit 126 is switched to a connected (on) state.

도 5는 본 발명의 무선 전력전송장치에서 직렬 공진형 컨버터(123), 제 1 스위칭부(125) 및 제 2 스위칭부(126)의 상세 구성을 보인 회로도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 직렬 공진형 컨버터(123)는 전원단자(Vcc)와 접지의 사이에 피모스 및 엔모스 트랜지스터(PM1, NM1)(PM2, NM2)(PM3, NM3)(PM4, NM4)를 각기 직렬 접속하고, 상기 피모스 트랜지스터(PM1∼PM4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM1∼NM4)의 소스와 드레인의 사이에 다이오드(D1∼D8)을 각기 접속하여 상기 피모스 및 엔모스 트랜지스터(PM1, NM1)(PM2, NM2)의 접속점에서 제 1 전력이 출력되고, 피모스 및 엔모스 트랜지스터(PM3, NM3)(PM4, NM4)의 접속점에서 제 2 전력이 출력되어 중앙코일(131)에 인가되게 구성된다.5 is a circuit diagram showing the detailed configuration of the series resonant converter 123, the first switching unit 125 and the second switching unit 126 in the wireless power transmission apparatus of the present invention. Referring to FIG. 5, the series resonant converter 123 of the present invention includes PMOS and NMOS transistors PM1 and NM1 (PM2 and NM2) (PM3 and NM3) (PM4) between a power supply terminal Vcc and ground. And NM4 are connected in series, and diodes D1 to D8 are respectively connected between the source and the drain of the PMOS transistors PM1 to PM4 and the NMOS transistors NM1 to NM4, respectively. The first power is output at the connection point of the MOS transistors PM1 and NM1 (PM2 and NM2), and the second power is output at the connection point of the PMOS and NMOS transistors PM3 and NM3 (PM4 and NM4). 131 is configured to be applied.

그리고 본 발명의 제 1 및 제 2 스위칭부(125)(126)들 각각은 제 1 및 제 2 측면코일 구동신호(S1)(S2)가 엔모스 트랜지스터(NM5, NM6)(NM7, NM8)의 게이트에 인가되게 접속됨과 아울러 그 접속점이 저항(R11)(R12)을 통해 상기 엔모스 트랜지스터(NM5, NM6)(NM7, NM8)의 소스에 각기 공통접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM5∼NM8)의 소스와 드레인의 사이에 다이오드(D9∼D12)가 각기 접속된다.In addition, each of the first and second side coil driving signals S1 and S2 of the first and second switching units 125 and 126 of the present invention is connected to the NMOS transistors NM5 and NM6 of NM7 and NM8. In addition to being connected to the gate, the connection point is commonly connected to the sources of the NMOS transistors NM5 and NM6 (NM7 and NM8) via resistors R11 and R12, respectively, and the NMOS transistors NM5 to NM8. The diodes D9 to D12 are respectively connected between the source and the drain.

그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM5, NM8)의 드레인이 상호간에 접속됨과 아울러 상기 엔모스 트랜지스터(NM6, NM7)의 드레인의 사이에 제 1 측면코일(133) 및 제 2 측면코일(135)이 직렬 접속되며, 상기 엔모스 트랜지스터(NM5, NM8)의 드레인의 접속점과 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 접속점에 상기 직렬 공진형 컨버터(123)에서 출력되는 제 2 전력이 인가되게 구성된다.In addition, the drains of the NMOS transistors NM5 and NM8 are connected to each other, and the first side coil 133 and the second side coil 135 are connected in series between the drains of the NMOS transistors NM6 and NM7. Second power output from the series resonant converter 123 at a connection point of a drain of the NMOS transistors NM5 and NM8 and a connection point of the first side coil 133 and the second side coil 135. It is configured to be applied.

이와 같이 구성된 본 발명은 측면코일 구동부(124)에서 제 1 측면코일 구동신호(S1)가 출력될 경우에 제 1 스위칭부(125)의 엔모스 트랜지스터(NM5, NM6)가 모두 온되므로 상기 제 1 스위칭부(125)는 접속상태로 된다.According to the present invention configured as described above, when the first side coil driving signal S1 is output from the side coil driving unit 124, both of the NMOS transistors NM5 and NM6 of the first switching unit 125 are turned on. The switching section 125 is brought into a connected state.

그리고 측면코일 구동부(124)에서 제 2 측면코일 구동신호(S2)가 출력될 경우에 제 2 스위칭부(126)의 엔모스 트랜지스터(NM7, NM8)가 모두 온되므로 상기 제 2 스위칭부(126)는 접속상태로 된다.In addition, when the second side coil driving signal S2 is output from the side coil driver 124, the NMOS transistors NM7 and NM8 of the second switching unit 126 are turned on, so that the second switching unit 126 is turned on. Becomes the connected state.

여기서, 상기 측면코일 구동부(124)는 상기 제 1 측면코일 구동신호(S1) 및 상기 제 2 측면코일 구동신호(S2)를 선택적으로 출력하므로 상기 제 1 스위칭부(125) 및 상기 제 2 스위칭부(126)는 동시에 접속 또는 차단상태로 되지 않고, 어느 하나가 접속상태일 경우에 다른 하나는 차단상태로 된다.Here, the side coil driving unit 124 selectively outputs the first side coil driving signal S1 and the second side coil driving signal S2, so that the first switching unit 125 and the second switching unit 126 is not simultaneously connected or disconnected, and when one is connected, the other is blocked.

그리고 구동 드라이버(123)가 출력하는 구동신호(A21∼A24)에 따라 직렬 공진형 컨버터(123)의 피모스 트랜지스터(PM3) 및 엔모스 트랜지스터(NM4)가 온상태로 되고, 피모스 트랜지스터(PM4) 및 엔모스 트랜지스터(NM3)가 오프상태로 될 경우에 전원단자(Vcc)의 동작전력이 피모스 트랜지스터(PM3), 커패시터(C1),코일(L1), 중앙코일(131) 및 엔모스 트랜지스터(NM4)를 순차적으로 통해 흐르게 된다. 또한 상기 구동 드라이버(123)가 출력하는 구동신호(A21∼A24)에 따라 직렬 공진형 컨버터(123)의 피모스 트랜지스터(PM3) 및 엔모스 트랜지스터(NM4)가 오프상태로 되고, 피모스 트랜지스터(PM4) 및 엔모스 트랜지스터(NM3)가 온상태로 될 경우에 전원단자(Vcc)의 동작전력이 피모스 트랜지스터(PM4), 중앙코일(131),코일(L1), 커패시터(C1) 및 엔모스 트랜지스터(NM3)를 순차적으로 통해 흐르게 된다.The PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM4 of the series resonant converter 123 are turned on according to the drive signals A21 to A24 output by the drive driver 123, and the PMOS transistor PM4 is turned on. ) And the operating power of the power supply terminal Vcc is the PMOS transistor PM3, the capacitor C1, the coil L1, the central coil 131, and the NMOS transistor when the NMOS transistor NM3 is turned off. NM4 flows sequentially. In addition, the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM4 of the series resonant converter 123 are turned off in response to the driving signals A21 to A24 output by the driving driver 123, and the PMOS transistor ( When the PM4 and the NMOS transistor NM3 are turned on, the operating power of the power supply terminal Vcc is the PMOS transistor PM4, the central coil 131, the coil L1, the capacitor C1, and the NMOS. The transistor NM3 flows sequentially.

이와 같이 상기 피모스 트랜지스터(PM3) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM4)가 온상태로 되고, 상기 피모스 트랜지스터(PM4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM3)가 온상태로 되는 것을 반복함에 따라 상기 직렬 공진형 컨버터(123)는 교류전력인 제 1 전력을 발생하고, 발생한 제 1 전력이 중앙코일(131)에 인가되어 수전장치(200)으로 전력이 전송된다.As described above, the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM4 are turned on, and the PMOS transistor PM4 and the NMOS transistor NM3 are turned on to repeat the series resonance. The type converter 123 generates first power that is AC power, and the generated first power is applied to the central coil 131 to transmit power to the power receiving device 200.

이때, 상기 피모스 트랜지스터(PM3) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM4)를 온상태에서 오프상태로 전환한 후 바로 상기 피모스 트랜지스터(PM4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM3)를 오프상태에서 온상태로 전환할 경우에 상기 피모스 트랜지스터(PM3) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM3)가 동시에 온상태로 되거나 상기 피모스 트랜지스터(PM4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM4)가 동시에 온상태로 되어 손상될 수 있다.At this time, immediately after the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM4 are switched from the on state to the off state, the PMOS transistor PM4 and the NMOS transistor NM3 are turned from the off state to the on state. When switching, the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM3 may be turned on at the same time, or the PMOS transistor PM4 and the NMOS transistor NM4 may be turned on at the same time and may be damaged. .

그러므로 본 발명에서는 상기 피모스 트랜지스터(PM3) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM4)를 오프상태로 전환한 후 상기 피모스 트랜지스터(PM4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM3)를 온상태로 전환하거나 또는 상기 피모스 트랜지스터(PM4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM3)를 오프상태로 전환한 후 상기 피모스 트랜지스터(PM3) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM4)를 온상태로 전환할 경우에 미리 설정된 데드 타임(dead time)를 두어 상기 피모스 트랜지스터(PM3) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM3)가 동시에 온상태로 되거나 상기 피모스 트랜지스터(PM4) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM4)가 동시에 온상태로 되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.Therefore, in the present invention, the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM4 are turned off and then the PMOS transistor PM4 and the NMOS transistor NM3 are turned on or the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM4 are turned off. Dead time preset when the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM4 are turned on after the MOS transistor PM4 and the NMOS transistor NM3 are turned off. ), It is preferable to prevent the PMOS transistor PM3 and the NMOS transistor NM3 from turning on at the same time or the PMOS transistor PM4 and the NMOS transistor NM4 from turning on at the same time. Do.

그리고 구동 드라이버(123)가 출력하는 구동신호(A11∼A14)에 따라 직렬 공진형 컨버터(123)의 피모스 트랜지스터(PM1) 및 엔모스 트랜지스터(NM2)가 온상태로 되고, 피모스 트랜지스터(PM2) 및 엔모스 트랜지스터(NM1)가 오프상태로 될 경우에 전원단자(Vcc)의 동작전력이 피모스 트랜지스터(PM1), 커패시터(C2),코일(L2), 제 1 스위칭부(125), 제 1 측면코일(133) 및 엔모스 트랜지스터(NM2)를 순차적으로 통해 흐르게 된다. 또한 상기 구동 드라이버(123)가 출력하는 구동신호(A11∼A14)에 따라 직렬 공진형 컨버터(123)의 피모스 트랜지스터(PM1) 및 엔모스 트랜지스터(NM2)가 오프상태로 되고, 피모스 트랜지스터(PM2) 및 엔모스 트랜지스터(NM1)가 온상태로 될 경우에 전원단자(Vcc)의 동작전력이 피모스 트랜지스터(PM2), 제 1 측면코일(133), 제 1 스위칭부(125),코일(L2), 커패시터(C2) 및 엔모스 트랜지스터(NM2)를 순차적으로 통해 흐르게 된다.The PMOS transistor PM1 and the NMOS transistor NM2 of the series resonant converter 123 are turned on according to the drive signals A11 to A14 output from the drive driver 123, and the PMOS transistor PM2 is turned on. ) And when the NMOS transistor NM1 is turned off, the operating power of the power supply terminal Vcc is the PMOS transistor PM1, the capacitor C2, the coil L2, the first switching unit 125, and the first switching unit 125. The first side coil 133 and the NMOS transistor NM2 flow sequentially. In addition, the PMOS transistor PM1 and the NMOS transistor NM2 of the series resonant converter 123 are turned off in response to the driving signals A11 to A14 output by the driving driver 123, and the PMOS transistor ( When the PM2 and the NMOS transistor NM1 are turned on, the operating power of the power supply terminal Vcc is the PMOS transistor PM2, the first side coil 133, the first switching unit 125, and the coil ( L2), the capacitor C2, and the NMOS transistor NM2 flow sequentially.

이와 같이 상기 피모스 트랜지스터(PM1) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM2)가 온상태로 되고, 상기 피모스 트랜지스터(PM2) 및 상기 엔모스 트랜지스터(NM1)가 온상태로 되는 것을 반복함에 따라 상기 직렬 공진형 컨버터(123)는 교류전력인 제 2 전력을 발생하고, 발생한 제 2 전력이 제 1 측면코일(133)에 인가되어 수전장치(200)으로 전력이 전송된다.As described above, the PMOS transistor PM1 and the NMOS transistor NM2 are turned on, and the PMOS transistor PM2 and the NMOS transistor NM1 are turned on to repeat the series resonance. The type converter 123 generates a second power that is AC power, and the generated second power is applied to the first side coil 133 to transmit power to the power receiver 200.

여기서, 상술한 동작은 제 1 스위칭부(125)가 접속상태이고, 제 2 스위칭부(126)는 차단상태일 경우를 가정하여 설명한 것으로서 상기 제 1 스위칭부(125)가 차단상태이고, 상기 제 2 스위칭부(126)는 접속상태일 경우에 상기 제 1 측면코일(133) 대신에 제 2 측면코일(135)에 제 2 전력이 인가되어 수전장치(200)으로 전력을 전송한다.Here, the above operation is described on the assumption that the first switching unit 125 is in a connected state, and the second switching unit 126 is in a blocking state. The first switching unit 125 is in a blocking state, and the first switching unit 125 is in a blocking state. When the second switching unit 126 is in a connected state, second power is applied to the second side coil 135 instead of the first side coil 133 to transmit power to the power receiver 200.

이와 같이 수전장치(200)으로 전력을 전송함에 있어서, 중앙코일(131) 및 제 1 측면코일(133)이 선택되어 수전장치(200)으로 전력을 전송하는 경우가 발생될 수 있다.As described above, in transmitting power to the power receiving device 200, the central coil 131 and the first side coil 133 may be selected to transmit power to the power receiving device 200.

이러한 경우에 상기 중앙코일(131) 및 상기 제 1 측면코일(133)이 상호간에 180°의 위상차를 가지고 전력을 전송하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the central coil 131 and the first side coil 133 transmit power with a phase difference of 180 ° between each other.

이를 위하여 구동 드라이버(122)가 구동신호(A11∼A14)(A21∼A24)를 모두 발생할 경우에 구동신호(A11∼A14)와 구동신호(A21∼A24)는 상호간에 180°의 위상차를 가지도록 발생하여 상기 중앙코일(131) 및 상기 제 1 측면코일(133)이 상호간에 180°의 위상차를 가지는 전력을 수전장치(200)으로 전송하게 한다.To this end, when the driving driver 122 generates all of the driving signals A11 to A14 (A21 to A24), the driving signals A11 to A14 and the driving signals A21 to A24 have a phase difference of 180 ° between each other. And the central coil 131 and the first side coil 133 transmit power having a phase difference of 180 ° to each other.

또한 상기 중앙코일(131) 및 제 2 측면코일(135)이 선택되어 수전장치(200)으로 전력을 전송하는 경우에도 상기 중앙코일(131) 및 상기 제 2 측면코일(135)도 상호간에 180°의 위상차를 가지고 전력을 전송하는 것이 바람직하다
In addition, even when the central coil 131 and the second side coil 135 are selected to transmit power to the power receiver 200, the central coil 131 and the second side coil 135 are also 180 ° from each other. It is desirable to transmit power with a phase difference of

도 6은 본 발명의 무선 전력전송장치(100)에서 코어 어셈블리(130)의 주요 구성요소들을 보인 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 무선 전력전송장치(100)에서 코어 어셈블리(130)의 조립 사시도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 코어 어셈블리(130)는 하나의 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)과, 코어(400)와, 회로기판(410)을 구비한다.FIG. 6 is an exploded perspective view showing main components of the core assembly 130 in the wireless power transmitter 100 of the present invention, and FIG. 7 is an assembly of the core assembly 130 in the wireless power transmitter 100 of the present invention. Perspective view. 6 and 7, the core assembly 130 of the present invention includes one central coil 131 and two side coils 133 and 135, a core 400, and a circuit board 410. do.

상기 하나의 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)은 동일한 방향으로 권선된 형태를 갖는다. 그리고 도 6 및 도 7의 도면에서는 상기 하나의 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)이 전체적으로 트랙형(사각형)으로 권선되는 것을 도시하였으나, 상기 하나의 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)은 타원형의 형태로 권선할 수도 있다.The one central coil 131 and the two side coils 133 and 135 are wound in the same direction. 6 and 7 illustrate that one central coil 131 and two side coils 133 and 135 are entirely wound in a track shape (square), the central coil 131 and The two side coils 133 and 135 may be wound in an elliptical form.

또한 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)을 사각형의 형상으로 권선하더라도 상기 중앙코일(131)을 트랙형의 형상으로 권선으로 하는 것도 가능하다. 이 경우에 트랙형으로 권선된 중앙코일(131)은 수전장치(200)의 위치 자유도를 높여준다.Although not shown in the drawing, even when the first side coil 133 and the second side coil 135 are wound in a rectangular shape, the central coil 131 may be wound in a track shape. . In this case, the central coil 131 wound in a track shape increases the positional freedom of the power receiving device 200.

상기 중앙코일(131)과, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들은 여러 가닥의 전선이 꼬여 제작되는 방식의 리쯔(Litz) 타입이나 USTC 와이어, UEW(poly-Urethane Enamelled Wire) 및 PEW(Polyurethane Enamelled Wire), TIW(Triple Insulated Wire) 등을 비롯한 각종 타입의 와이어를 사용할 수 있다.The central coil 131, the first side coil 133, and the second side coil 135 may have a Litz type, USTC wire, or UEW (poly-Urethane) in which a plurality of strands of wires are twisted. Various types of wires can be used, including enamelled wire (PEW), polyurethane enamelled wire (PEW), and triple insulated wire (TIW).

상기 하나의 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)의 위치 관계를 살펴보면, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)이 하측에 배치되고, 상기 중앙코일(131)이 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 상부에 위치된다. 이에 따라 상기 중앙코일(131)이 제1 레벨에 위치한다고 할 경우에 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 상기 제 1 레벨과 다른, 구체적으로는 상기 제 1 레벨보다는 낮은 제 2 레벨에 위치한다고 할 수 있다. 이러한 배치에 따라 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각의 일 부분은 상기 중앙코일(131)과 중첩되어 외부로 드러나지 않게 된다.Looking at the positional relationship between the one central coil 131 and the two side coils 133, 135, the first side coil 133 and the second side coil 135 is disposed below, the central coil 131 is positioned above the first side coil 133 and the second side coil 135. Accordingly, when the central coil 131 is located at the first level, the first side coil 133 and the second side coil 135 are different from the first level, specifically, the first level. Rather, it can be said to be located at a lower second level. According to this arrangement, a portion of each of the first side coil 133 and the second side coil 135 overlaps with the central coil 131 so as not to be exposed to the outside.

상기 코어(400)는 자성체의 재질을 가지는 것으로서, 상기 하나의 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)을 수용한다. 그리고 상기 코어(400)는 형태상으로 판상형으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 상기 코어(40O)는 대체로 직육면체를 이루는 것으로 예시되어 있다. 구체적으로는, 상기 코어(400)는 직육면체 형상으로 형성되고, 네 모서리는 라운드로 처리된 형상을 이룬다.The core 400 has a magnetic material, and accommodates the one central coil 131 and the two side coils 133 and 135. The core 400 may be formed in a plate shape in shape. In an embodiment of the invention, the core 40O is illustrated as forming a generally cuboid. Specifically, the core 400 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and four corners form a rounded shape.

상기 회로기판(410)은 상기 코어(40O)의 저면과 마주하도록 상기 코어(40O)의 하측에 배치된다. 그리고 상기 회로기판(410)은 상기 코어(400)의 면적보다 넓은 면적을 가지고 있는 것으로서 상기 회로기판(410)의 일 부분(411, 도 6 참조)은 상기 코어(40O)를 밑에서 지지하게 된다. 또한 상기 회로기판(410)의 다른 부분(413, 도 6 참조)에는 상기 하나의 중앙코일(131)과 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)에 전력을 공급하기 위한 전력 전송유닛(120)의 부품들이 배치될 수 있다.The circuit board 410 is disposed below the core 40O to face the bottom of the core 40O. In addition, the circuit board 410 has an area larger than that of the core 400, and a portion 411 of the circuit board 410 supports the core 40O from below. In addition, the other portion 413 (see FIG. 6) of the circuit board 410 is configured to supply power to the central coil 131, the first side coil 133, and the second side coil 135. Components of the power transmission unit 120 may be arranged.

그리고 상기 회로기판(410)과 상기 코어(400)의 사이에는 하나 이상의 차폐층 또는 절연층(도면에 도시되지 않았음)이 구비될 수 있다. 이러한 차폐층 또는 절연층은 상기 하나의 중앙코일(131)과 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)이 발생하는 자기장에 의하여, 상기 회로기판(410)에 배치된 전력 전송유닛(120)이 영향을 받는 것을 줄여주게 된다.In addition, one or more shielding or insulating layers (not shown) may be provided between the circuit board 410 and the core 400. The shielding layer or the insulating layer is formed by the magnetic field generated by the central coil 131, the first side coil 133, and the second side coil 135, and is disposed on the circuit board 410. The transmission unit 120 is reduced to be affected.

이러한 본 발명의 코어 어셈블리(130)의 구성을 보다 상세히 설명한다.The configuration of the core assembly 130 of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 코어 어셈블리(130)는 하나의 중앙코일(131)과, 상기 하나의 중앙코일(131)과 다른 크기(면적)를 갖는 2개의 측면코일(133, 135)을 구비한다. 본 발명의 실시 예에서 상기 하나의 중앙코일(131)은 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각 보다는 작은 사이즈를 가지며, 측면코일(133, 135)의 상부에 위치한다. 또한 상기 하나의 중앙코일(131)은 필요에 따라 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각과 동일한 크기를 갖거나 크게 형성할 수도 있다.The core assembly 130 of the present invention includes one central coil 131 and two side coils 133 and 135 having different sizes (areas) from the central coil 131. In the embodiment of the present invention, the one central coil 131 has a smaller size than each of the first side coil 133 and the second side coil 135, and is disposed on top of the side coils 133 and 135. Located. In addition, the one central coil 131 may have the same size as or larger than each of the first side coil 133 and the second side coil 135 as necessary.

상기 중앙코일(131)은 2 개의 단부(131a, 131b)를 가지고 있으며, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각도 각기 2개의 단부(133a, 133b)(135a, 135b)들을 가질 수 있다.The central coil 131 has two ends 131a and 131b, and each of the first side coil 133 and the second side coil 135 has two ends 133a and 133b and 135a, respectively. , 135b).

상기 코어 어셈블리(130)에 구비된 코어(400)의 주면에는 상기 중앙코일(131) 및 상기 측면코일(133, 135)를 수용하기 위하여 오목한 오목부(401)가 형성된다. 상기 오목부(401)는 상기 코어(400)의 외주연을 따라 상부 방향으로 돌출되는 측벽(401a)에 의해 한정된다.A concave recess 401 is formed on a main surface of the core 400 provided in the core assembly 130 to accommodate the central coil 131 and the side coils 133 and 135. The recess 401 is defined by sidewalls 401a protruding upward along the outer circumference of the core 400.

그리고 상기 측벽(401a)에는 상기 오목부(401)를 외부와 연통시키기 위한 복수 개의 연장홈(405a, 405b)(407a, 407b)(409a, 409b)이 형성된다. 상기 연장홈(405a, 405b)을 통해서는 상기 중앙코일(131)의 양 단부(131a, 131b)가 외부로 연장되고, 상기 연장홈(407a, 407b)을 통해서는 상기 제 1 측면코일(133)의 양 단부(133a, 133b)가 외부로 연장되며, 상기 연장홈(409a, 409b)을 통해서는 상기 제 2 측면코일(135)의 양 단부(135a, 135b)가 외부로 연장된다.In addition, a plurality of extension grooves 405a, 405b, 407a, 407b, 409a, 409b are formed in the sidewall 401a to communicate the recess 401 with the outside. Both ends 131a and 131b of the central coil 131 extend outside through the extension grooves 405a and 405b and the first side coil 133 through the extension grooves 407a and 407b. Both ends 133a and 133b extend outwardly, and both ends 135a and 135b of the second side coil 135 extend outside through the extension grooves 409a and 409b.

상기 코어(400)는 자성체로 형성되고, 상기 오목부(401)에 수용된 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)에 공급되는 전력에 의해 발생되는 자계들 중에서 수전장치(200)로 향하는 방향에서 벗어난 자계는 차폐하게 된다.The core 400 is formed of a magnetic material, and includes a power receiving device among magnetic fields generated by electric power supplied to the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 accommodated in the recess 401. The magnetic field deviating from the direction toward 200 is shielded.

그리고 상기 오목부(401)는 폐곡선형, 구체적으로는 직사각형 또는 타원형의 윤곽선을 가지도록 리세스되어 형성된다. 또한 상기 오목부(401)의 사이즈는, 서로 나란히 배치된 중앙코일(131) 및 2개의 측면코일(133, 135)들이 함께 형성하는 외주가 다소 타이트하게(tightly) 수용될 정도가 될 수 있다.The recess 401 is recessed to have a closed curve, specifically, a rectangular or elliptical outline. In addition, the size of the concave portion 401 may be such that the outer circumference formed by the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 disposed together with each other is somewhat tightly received.

이에 따라 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 상기 코어(400)의 오목부(401)에 수용되는 것만으로도 상기 코어(400)의 오목부(401)의 내부에서 설정된 위치에 고정될 수 있다.Accordingly, the first side coil 133 and the second side coil 135 may be accommodated in the concave portion 401 of the core 400. It can be fixed at the position set in.

상기 측벽(401a)은 상기 오목부(401)가 리세스된 깊이에 대응하는 높이를 갖게 된다. 또한 상기 측벽(401a)은 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)를 합한 두께에 대응하는 높이를 가지는 것으로서 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)에 인가된 전력에 의해 생성하는 자계가 상기 측벽(401a)을 향하는 방향으로 누설되는 것을 차단 또는 완화하도록 형성될 수 있다.The side wall 401a has a height corresponding to the depth at which the recess 401 is recessed. In addition, the side wall 401a has a height corresponding to the thickness of the sum of the central coil 131 and the two side coils 133 and 135, and the central coil 131 and the two side coils 133 and 135. It can be formed to block or mitigate the magnetic field generated by the power applied to the leakage in the direction toward the side wall (401a).

또한 상기 측벽(401a)의 내면은, 상술한 바와 같이, 타이트하게 수용되는 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)의 외주와 접촉하여, 상기 중앙코일(131) 및 상기 2개의 측면코일(133, 135)이 일정한 위치에 고정되게 하기도 한다.In addition, as described above, the inner surface of the side wall 401a is in contact with the outer circumferences of the central coil 131 and the two side coils 133 and 135 that are tightly received, so that the central coil 131 and the The two side coils 133 and 135 may be fixed at a fixed position.

상기 오목부(401)의 바닥면에는 2개의 서포트(403a, 403b)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 2개의 서포트(403a, 403b)들 각각은 상기 제 1 측면코일(133) 및 제 2 측면코일(135)들의 중앙에 구비된 중공부에 삽입될 수 있는 위치에 형성된다. 이에 따라 상기 2개의 서포트(403a, 403b)는 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)이 설정된 위치에서 이탈되지 않고, 그들 간의 배치 관계가 설정된 대로 고정될 수 있도록 한다.Two supports 403a and 403b may protrude from the bottom surface of the recess 401. Each of the two supports 403a and 403b is formed at a position that can be inserted into a hollow provided in the center of the first side coil 133 and the second side coil 135. Accordingly, the two supports 403a and 403b allow the first side coil 133 and the second side coil 135 to be separated from the set position, and the arrangement relationship therebetween can be fixed as set.

상기 서포트(403a, 403b)의 형상은 상기 측면코일(133, 135)의 중공부의 내주면의 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 상기 서포트(403a, 403b)의 외주는 곡선형인 중공부의 내주면에 대응하여, 곡선인 구간을 가진다. 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)과는 달리, 상기 중앙코일(131)의 위치는 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 상부에 양면 테이프를 사용하여 부착되는 방식으로 결정될 수 있을 것이다.The shapes of the supports 403a and 403b may correspond to the shapes of the inner circumferential surfaces of the hollow parts of the side coils 133 and 135. In the embodiment of the present invention, the outer circumference of the support (403a, 403b) has a curved section, corresponding to the inner peripheral surface of the curved hollow portion. Unlike the first side coil 133 and the second side coil 135, the position of the central coil 131 is located above the first side coil 133 and the second side coil 135. It may be determined in a manner that is attached using a double-sided tape.

또한, 상기 측벽(401a)에는 상기 오목부(401)와 외부를 연통시키는 복수 개의 연장홈(405a, 405b)(407a, 407b)(409a, 409b)이 형성된다. 상기 한 쌍의 연장홈(405a, 405b)은 상기 중앙코일(131)의 양 단부(131a, 131b)에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 한 쌍의 연장홈(407a, 407b)은 상기 제 1 측면코일(133)의 양 단부(133a, 133b)에 대응하는 위치에 형성되며, 상기 한 쌍의 연장홈(409a, 409b)은 상기 제 2 측면코일(135)의 양 단부(135a, 135b)에 대응하는 위치에 형성된다.In addition, a plurality of extension grooves 405a, 405b, 407a, 407b, 409a, 409b are formed in the sidewall 401a to communicate the recess 401 with the outside. The pair of extension grooves 405a and 405b are formed at positions corresponding to both ends 131a and 131b of the central coil 131, and the pair of extension grooves 407a and 407b are formed on the first side surface. It is formed at positions corresponding to both ends 133a and 133b of the coil 133, and the pair of extension grooves 409a and 409b correspond to both ends 135a and 135b of the second side coil 135. It is formed at the position.

상기 회로기판(410)의 상부면은 상기 코어(40O)의 하부면과 마주하도록 배치된다. 또한 상기 회로기판(410)의 장변을 따라서는 상술한 연장홈(405a, 405b)(407a, 407b)(409a, 409b)에 대응하는 6개의 관통홀(415)이 형성된다.상기 관통홀(415)을 통과한 상기 중앙코일(131)의 양단부(131a, 131b)와 상기 제 1 측면코일(133)의 양 단부(133a, 133b) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 양단부(135a, 135b)들 각각은 회로기판(170)의 저면에 형성되어 있는 회로 패턴(도면에 도시되지 않았음)에 각기 접속된다.The upper surface of the circuit board 410 is disposed to face the lower surface of the core 40O. In addition, six through holes 415 corresponding to the extension grooves 405a, 405b, 407a, 407b, 409a, and 409b are formed along the long side of the circuit board 410. ) Both ends 131a and 131b of the central coil 131 and both ends 133a and 133b of the first side coil 133 and both ends 135a and 135b of the second side coil 135. Each of them is connected to a circuit pattern (not shown in the figure) formed on the bottom surface of the circuit board 170, respectively.

그리고 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 도 8a에 도시된 바와 같이 상호간에 접하도록 구성할 수 있다.The first side coil 133 and the second side coil 135 may be configured to be in contact with each other as shown in FIG. 8A.

또한 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 도 8b에 도시된 바와 같이 상호간에 소정의 간격을 가지고 이격되어 설치될 수 있다.In addition, the first side coil 133 and the second side coil 135 may be spaced apart from each other with a predetermined interval as shown in Figure 8b.

상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)이 상호간에 소정의 간격을 가지고 이격되어 설치될 경우에 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 사이에는 상기 코어(400)가 돌출되어 형성될 수 있다.When the first side coil 133 and the second side coil 135 are spaced apart from each other by a predetermined interval between the first side coil 133 and the second side coil 135 The core 400 may be formed to protrude.

또한 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 도 8c에 도시된 바와 같이 일부분이 중첩되게 배치될 수 있다. 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 일부분이 중첩되게 배치될 경우에 상기 코어(400)에는 단턱을 두어 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)을 수용하게 구성할 수 있다.In addition, a portion of the first side coil 133 and the second side coil 135 may be disposed to overlap each other as illustrated in FIG. 8C. When a part of the first side coil 133 and the second side coil 135 are disposed to overlap, the core 400 has a stepped portion so that the first side coil 133 and the second side coil ( 135 can be configured to accommodate.

여기서, 도 8c에서는 상기 제 2 측면코일(135)의 상부에 상기 제 1 측면코일(133)의 일부분이 중첩되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 상기 1 측면코일(133)의 상부에 상기 제 2 측면코일(135)의 일부분이 중첩되게 구성할 수도 있다.
Here, in FIG. 8C, a portion of the first side coil 133 overlaps with the second side coil 135, but the second side coil 133 is overlaid. A portion of the 135 may be configured to overlap.

그리고 상기 하나의 중앙코일(131)과 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 관계에 대해 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.Next, a relationship between the central coil 131, the first side coil 133, and the second side coil 135 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

도 9는 본 발명의 무선 전력전송장치에서 코어 어셈블리에 구비된 중앙코일과 측면코일에 대한 개념을 설명하기 위한 평면도이고, 도 10은 도 9의 A-A선 단면도를 통해 수전장치로 전력을 전송하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 상기 도 9 및 도 10의 도면에서 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 도 8a에 도시된 바와 같이 상호간에 접하도록 구성한 것을 예로 들어 도시하였다.9 is a plan view for explaining the concept of the central coil and the side coil provided in the core assembly in the wireless power transmission apparatus of the present invention, Figure 10 is an operation of transmitting power to the power receiving device through the cross-sectional view AA line of FIG. A diagram for explaining. Here, in the drawings of FIGS. 9 and 10, the first side coil 133 and the second side coil 135 are illustrated to be in contact with each other as illustrated in FIG. 8A.

도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 중앙코일(131)은 도면상에서 횡방향인 제 1 방향(W1)을 따라서 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각 보다는 작은 폭을 가진다. 그리고 상기 중앙코일(131)은 상기 제 1 방향(W2)을 따라서 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)과 동일한 폭을 갖는다.9 and 10, the central coil 131 may be disposed in the transverse direction rather than each of the first side coil 133 and the second side coil 135 along the first direction W 1 . Have a small width The central coil 131 has the same width as the first side coil 133 and the second side coil 135 along the first direction W 2 .

이에 따라, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각의, 상기 중앙코일(131)을 벗어난 부분이 상부로 드러나게 된다.Accordingly, portions of the first side coil 133 and the second side coils 135, which are out of the central coil 131, are exposed upward.

여기서, 상기 중앙코일(131)의 제 1 방향(W1)을 따른 폭은 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 폭의 합의 30~50%에 이를 수 있다.Here, the width along the first direction W 1 of the central coil 131 may be 30 to 50% of the sum of the widths of the first side coil 133 and the second side coil 135.

상기 제 1 방향(W1)에 따른 사이즈의 차이와는 달리, 제2 방향(W2)을 따라서는 상기 중앙코일(131)의 폭이 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)의 폭과 동일할 수 있다. 나아가, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 서로 동일한 사이즈를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제 1 방향(W1)은 제2 방향(W2)과 대체로 직교하는 것이고, 상기 중앙코일(131)과, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각은 대체로 사각형 형태를 가질 수 있다.Unlike the difference in size along the first direction W 1 , the width of the central coil 131 is along the first side coil 133 and the second side coil along the second direction W 2 . It may be equal to the width of (135). Furthermore, the first side coil 133 and the second side coil 135 may have the same size. Here, the first direction W 1 is substantially orthogonal to the second direction W 2 , and the central coil 131, the first side coil 133, and the second side coils 135 Each may have a generally rectangular shape.

또한, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)이 상호간에 마주하는 측면들은 상기 중앙코일(131)의 중심(C)을 지나는 선(R)에서 서로 만날 수 있다.In addition, the side surfaces of the first side coil 133 and the second side coil 135 facing each other may meet each other at a line R passing through the center C of the central coil 131.

이러한 구성에 의하면, 상기 중앙코일(131)은 코어 어셈블리(130)의 전체에서 중앙에 위치하면서 전력을 전송하기 위한 기본코일로 설정될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 수전장치(200)을 충전대의 대략 중앙에 놓으면, 상기 중앙코일(131)에 의한 전력이 전송되어 배터리 셀 모듈(230)에 충전할 수 있다. 상기 수전장치(230)가 상기 충전대의 중앙에서 벗어나게 되면, 상기 제 1 측면코일(133) 또는 상기 제 2 측면코일(135)이 상기 중앙코일(131)을 보조하여 전력을 전송할 수 있다.According to this configuration, the central coil 131 may be set as a basic coil for transmitting power while being located at the center of the core assembly 130. Accordingly, when the user places the power receiver 200 in the center of the charging station, the power by the central coil 131 may be transmitted to charge the battery cell module 230. When the power receiving device 230 is out of the center of the charging station, the first side coil 133 or the second side coil 135 may assist the central coil 131 to transmit power.

여기서, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 모두 상기 중앙코일(131)의 바로 밑의 레벨에 함께 위치하게 됨으로써, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)은 모두 상기 수전장치(200)과 크게 멀어지지는 않게 된다. 이는 과도하게 이격된 코일에 의해 수전장치(200)에 대한 전력의 전송 효율이 저하되는 것을 줄일 수 있다.Here, the first side coil 133 and the second side coil 135 are both located at a level just below the central coil 131, whereby the first side coil 133 and the second side coil 135 are located together. All of the side coils 135 are not far from the power receiving device 200. This may reduce the deterioration of the transmission efficiency of power to the power receiving device 200 by the excessively spaced coils.

또한, 본 발명의 전력전송 제어부(121)의 제어에 의하여 상기 중앙코일(131)이 상기 수전장치(200)로 전력을 전송할 경우에 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 중에서 적어도 하나에 전력이 공급되어 상기 수전장치(200)로 함께 전력을 전송할 수 있다.In addition, when the central coil 131 transmits power to the power receiving device 200 under the control of the power transmission control unit 121 of the present invention, the first side coil 133 and the second side coil 135. At least one of the power supplies may be supplied to transmit power together with the power receiving device 200.

이때, 전력을 전송하는 제 1 측면코일(133) 또는 제 2 측면코일(135)이 발생하는 자계가 상기 중앙코일(131)에 의해 발생되는 자계를 보강하게 된다.At this time, the magnetic field generated by the first side coil 133 or the second side coil 135 to transmit power reinforces the magnetic field generated by the central coil 131.

그러므로 상기 수전장치(200)은 균일한 자계에 의해 균일하게 전력을 수신할 수 있게 된다.Therefore, the power receiving device 200 can receive power uniformly by a uniform magnetic field.

구체적으로 도 10은 중앙코일(131)에 전력을 공급하여 수전장치(200)로 전력을 전송하는 상태에서 제 1 측면코일(133)에 전력이 공급되어, 중앙코일(131)과 함께 제 1 측면코일(133)이 수전장치(200)로 전력을 전송하는 상황을 예시하고 있다.Specifically, FIG. 10 illustrates that the first side coil 133 is supplied with power to supply power to the central coil 131 to transmit power to the power receiving device 200, and thus the first side along with the central coil 131. The coil 133 illustrates a situation in which power is transmitted to the power receiver 200.

상기 중앙코일(131)에 의한 자계 밀도(M1)는 상기 중앙코일(131)의 중심(C)에서 단부로 갈수록 감소되는 형태이다. 그리고 상기 제 1 측면코일(133)에 의한 자계 밀도(M2)도 상기 중앙코일(131)의 자계 밀도(M2)와 비슷한 형태를 보인다.The magnetic field density M1 of the central coil 131 decreases from the center C of the central coil 131 toward the end portion thereof. The magnetic field density M2 of the first side coil 133 is also similar to the magnetic field density M2 of the central coil 131.

그러나, 상기 중앙코일(131)에 의한 자계와 상기 제 1 측면코일(133)에 의한 자계가 서로 보강됨에 따라 상기 중앙코일(131)과 상기 제 1 측면코일(133)이 중첩된 부분에서는 보다 높은 레벨의 자계 밀도(M3)를 충족하게 된다. However, as the magnetic field due to the central coil 131 and the magnetic field due to the first side coil 133 are reinforced with each other, the portion where the central coil 131 and the first side coil 133 overlap with each other is higher. The magnetic field density M3 of the level is satisfied.

이러한 경우에, 무선 전력전송장치(100)에서는 상기 중앙코일(131)과 상기 제 1 측면코일(133)로 전력을 1/2씩 인가하여 상기 수전장치(200)으로 전력을 전송할 수 있으므로 상기 중앙코일(131)과 상기 제 1 측면코일(133)의 열적 스트레스가 낮아지고 전력 손실 또한 줄어들 수 있게 된다.
In this case, the wireless power transmitter 100 may transfer power to the center coil 131 and the first side coil 133 by 1/2 to transmit power to the power receiving device 200. Thermal stress of the coil 131 and the first side coil 133 may be lowered, and power loss may be reduced.

다음으로 코어 어셈블리(130)의 다른 변형 예에 대하여 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 무선 전력전송장치(100)에서 코어 어셈블리(130)의 다른 실시 예의 구성을 보인 분해 사시도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예는 앞에서 설명한 실시 예의 코어 어셈블리(130)와 대체로 유사하나, 상술한 제 1 측면코일(133) 및 제 2 측면코일(135)이 다른 형태로 형성되는 점이 상이하다.Next, another modified example of the core assembly 130 will be described with reference to FIG. 11. 11 is an exploded perspective view showing the configuration of another embodiment of the core assembly 130 in the wireless power transmitter 100 of the present invention. Referring to FIG. 11, another embodiment of the present invention is substantially similar to the core assembly 130 of the above-described embodiment, but the first side coil 133 and the second side coil 135 are formed in different shapes. The point is different.

구체적으로는, 중앙코일(131)의 하부에 절연체인 베이스(500)가 더 구비되고, 상기 제 1 측면코일(133) 및 상기 제 2 측면코일(135)들 각각은 상기 베이스(500)에 패턴으로 형성되는 제 1 도전 패턴(133-1) 및 제 2 도전 패턴(135-1)으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 도전 패턴(133-1) 및 상기 제 2 도전 패턴(135-1)은 각각 금속 띠가 나선형으로 연장되는 형태로서 평면적으로 형성된다.Specifically, a base 500 which is an insulator is further provided below the central coil 131, and each of the first side coil 133 and the second side coils 135 is patterned on the base 500. The first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1 may be formed. The first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1 are formed in a planar shape in which a metal strip extends helically.

이러한 제 1 도전 패턴(133-1) 및 제 2 도전 패턴(135-1)은 상기 베이스(500)에 금속판, 예를 들면, 동판이 부착된 후에 식각 공정을 통해 한 번에 형성될 수 있다. 상기 제 1 도전 패턴(133-1) 및 상기 제 2 도전 패턴(135-1)이 상기 베이스(500)를 매개체로 하여 하나의 부재로 형성함으로써 코어 어셈블리(130)를 조립하는 공정이 단순해질 수 있다. 또한, 코어(400)에는 서포트(403a, 403b ; 도 6 참조)가 필요 없게 될 수 있다.The first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1 may be formed at one time through an etching process after a metal plate, for example, copper plate is attached to the base 500. The process of assembling the core assembly 130 can be simplified by forming the first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1 as a single member using the base 500 as a medium. have. In addition, the core 400 may not require the support 403a, 403b (see FIG. 6).

나아가, 상기 제 1 도전 패턴(133-1) 및 상기 제 2 도전 패턴(135-1)은 상술한 제 1 측면코일(133) 및 제 2 측면코일(135)보다는 얇게 형성될 수 있다.Further, the first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1 may be thinner than the first side coil 133 and the second side coil 135.

그러므로 상기 제 1 도전 패턴(133-1) 및 상기 제 2 도전 패턴(135-1)의 두께 방향의 중심에서 수전장치(200)까지의 거리는 상술한 제 1 측면코일(133) 및 제 2 측면코일(135)들 보다 가까워진다. 이는 수전장치(200)에 대한 무선 전력전송의 효율이 보다 향상되게 하는 이점이 있다.
Therefore, the distance from the center of the thickness direction of the first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1 to the power receiving device 200 is the first side coil 133 and the second side coil described above. Closer to (135). This has the advantage that the efficiency of the wireless power transmission to the power receiving device 200 is further improved.

마지막으로 본 발명의 코어 어셈블리(130)의 또 다른 변형 예를 도 12를 참조하여 설명한다.Finally, another modified example of the core assembly 130 of the present invention will be described with reference to FIG. 12.

도 12는 본 발명의 무선 전력전송장치(100)에서 코어 어셈블리(130)의 또 다른 실시 예의 구성을 보인 분해 사시도이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 코어 어셈블리(130)의 또 다른 실시 예는 도 11에 도시된 일 실시 예와 대체로 유사하나, 상기 중앙코일(131)이 상기 제 1 도전 패턴(133-1) 및 상기 제 2 도전 패턴(135-1)이 형성된 베이스(500)의 하부에 배치되는 점이 상이하다. 12 is an exploded perspective view showing the configuration of another embodiment of the core assembly 130 in the wireless power transmission apparatus 100 of the present invention. Referring to FIG. 12, another embodiment of the core assembly 130 of the present invention is generally similar to the embodiment shown in FIG. 11, but the central coil 131 may have the first conductive pattern 133-1. And a point disposed below the base 500 on which the second conductive pattern 135-1 is formed.

이 경우에, 상기 제 1 도전 패턴(133-1) 및 상기 제 2 도전 패턴(135-1)이 베이스(500)에 패턴으로 형성되므로 두께가 매우 얇다.In this case, since the first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1 are formed as a pattern on the base 500, the thickness is very thin.

따라서, 상기 수전장치(200)를 충전대에 놓았을 경우에 상기 중앙코일(131)과 상기 수전장치(200)의 전력수신코일(210)들 사이의 간격은 무선으로 전력을 전송할 수 있는 유효 거리 이내가 될 수 있다.Therefore, when the power receiving device 200 is placed on a charging stand, the distance between the central coil 131 and the power receiving coils 210 of the power receiving device 200 is within an effective distance for transmitting power wirelessly. Can be

상기 제 1 도전 패턴(133-1) 및 상기 제 2 도전 패턴(135-1)의 하부에 배치되는 상기 중앙코일(131)에 대응하여, 코어(400)의 바닥에는 서포트(403c)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 서포트(403c)는 상기 중앙코일(111)의 중공부에 대응하는 형태를 가지며, 오목부(410)의 바닥면 중앙에 형성될 수 있다.
The support 403c protrudes from the bottom of the core 400 in correspondence with the central coil 131 disposed under the first conductive pattern 133-1 and the second conductive pattern 135-1. Can be. The support 403c may have a shape corresponding to the hollow portion of the central coil 111 and may be formed at the center of the bottom surface of the recess 410.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

100 : 무선 전력전송장치 110 : 교류/직류 컨버터
120 : 전력전송 유닛 121 : 전력전송 제어부
123 : 구동 드라이버 125 : 직렬 공진형 컨버터
127 : 디멀티플렉서 129 : 신호 수신부
130 : 코어 어셈블리 131 : 중앙코일
131a, 131b : 중앙코일의 단부 133, 135 : 측면코일
133a, 133b, 135a, 135b : 측면코일의 단부 133-1, 135-1 : 도전 패턴
200 : 수전장치 210 : 전력수신코일
220 : 충전회로 230 : 배터리 셀 모듈
240 : 전력수신 제어부 250 : 신호전송부
400 : 코어 401 : 오목부
401a : 측벽 403a, 403b : 서포트
405a, 405b, 407a, 407b, 409a, 409b : 연장홈
410 : 회로기판 500 : 베이스
SW1 : 제 1 스위치 SW2 : 제 2 스위치
100: wireless power transmitter 110: AC / DC converter
120: power transmission unit 121: power transmission control unit
123: drive driver 125: series resonant converter
127: demultiplexer 129: signal receiver
130: core assembly 131: central coil
131a, 131b: end of central coil 133, 135: side coil
133a, 133b, 135a, 135b: end portions of the side coils 133-1, 135-1: conductive pattern
200: power receiving device 210: power receiving coil
220: charging circuit 230: battery cell module
240: power receiving control unit 250: signal transmission unit
400: core 401: recess
401a: side walls 403a, 403b: support
405a, 405b, 407a, 407b, 409a, 409b: extension groove
410: circuit board 500: base
SW1: first switch SW2: second switch

Claims (16)

하나의 중앙코일 및 2개의 측면코일을 구비하여 수전장치로 전력을 전송하는 코어 어셈블리; 및
상기 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 각각이 전력을 전송할 경우에 상기 수전장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하고, 판단한 수신 전력량에 따라 상기 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 코일을 전력전송코일로 선택하거나, 상기 하나의 중앙코일과 동시에 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 측면코일을 전력전송코일로 선택하며, 선택한 전력전송코일을 통해 수전장치로 전력을 전송하는 전력전송 유닛;을 포함하여 구성된 무선 전력전송장치.
A core assembly having one central coil and two side coils for transmitting power to the power receiving device; And
When each of the one central coil and the two side coils transmits power, the reception power received by the power receiving device is determined, and which one of the central coil and the two side coils is determined according to the determined received power. One coil is selected as the power transmission coil, or one of the two side coils is selected as the power transmission coil at the same time as the central coil, and power is transmitted to the power receiver through the selected power transmission coil. And a power transmission unit.
제 1 항에 있어서, 상기 전력전송 유닛은;
전력 전송을 제어하는 전력전송 제어부;
상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 구동신호를 발생하는 구동 드라이버;
상기 구동신호에 따라 직류전력을 스위칭하여 제 1 전력 및 제 2 전력을 생성하고, 상기 제 1 전력을 상기 중앙코일에 인가하는 직렬 공진형 컨버터;
상기 전력전송 제어부의 제어에 따라 제 1 측면코일 구동신호 및 제 2 측면코일 구동신호를 선택적으로 발생하여 상기 제 2 전력이 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일에 인가되게 하는 측면코일 구동부; 및
상기 수전장치가 전송하는 수신 전력량 신호 및 충전 완료신호를 수신하여 상기 전력전송 제어부에 제공하는 신호 수신부;를 포함하여 구성된 무선 전력전송장치.
The apparatus of claim 1, wherein the power transfer unit comprises:
A power transmission control unit controlling power transmission;
A driving driver generating a driving signal under the control of the power transmission control unit;
A series resonant converter for generating a first power and a second power by switching DC power according to the driving signal, and applying the first power to the central coil;
A side coil driver configured to selectively generate a first side coil driving signal and a second side coil driving signal under the control of the power transmission control unit so that the second power is applied to the first side coil and the second side coil; And
And a signal receiving unit receiving the received power amount signal and the charging completion signal transmitted from the power receiving device, and providing the received power amount signal to the power transmission control unit.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 측면코일 구동신호 및 상기 제 2 측면코일 구동신호에 따라 선택적으로 접속되면서 상기 제 2 전력을 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일에 선택적으로 인가하는 제 1 및 제 2 스위칭부;를 더 포함하는 무선 전력전송장치.
3. The method of claim 2,
First and second switching units selectively connecting the second power to the first side coil and the second side coil while being selectively connected according to the first side coil driving signal and the second side coil driving signal; Wireless power transmission device further comprising.
제 2 항에 있어서, 상기 중앙코일에 인가되는 제 1 전력과, 상기 제 1 측면코일 또는 제 2 측면코일에 인가되는 제 2 전력은;
상호간에 180°의 위상차를 가지는 무선 전력전송장치.
3. The power supply of claim 2, wherein the first power applied to the central coil and the second power applied to the first side coil or the second side coil;
Wireless power transmitter having a phase difference of 180 ° between each other.
제 4 항에 있어서,
상기 직렬 공진형 컨버터가 상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력을 모두 발생할 경우에 상기 구동 드라이버가 상기 제 1 전력을 발생하기 위한 구동신호와 상기 제 2 전력을 발생하기 위한 구동신호의 위상차가 180°가 되게 하여 상기 중앙코일에 인가되는 제 1 전력과 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일에 인가되는 제 2 전력이 상호간에 180°의 위상차를 가지도록 하는 무선 전력전송장치.
The method of claim 4, wherein
When the series resonant converter generates both the first power and the second power, the phase difference between the driving signal generated by the driving driver and the driving signal for generating the second power is 180 °. Wireless power transmission apparatus so that the first power applied to the central coil and the second power applied to the first side coil and the second side coil have a phase difference of 180 degrees between each other.
제 1 항에 있어서, 상기 코어 어셈블리는;
제 1 레벨의 위치에 설치되는 중앙코일;
상기 제 1 레벨과 다른 제 2 레벨에 설치되며, 각각의 일 부분은 상기 중앙코일과 중첩되도록 배치되는 제 1 측면코일 및 제 2 측면코일; 및
상기 중앙코일과, 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일을 수용하도록 형성되는 자성체의 코어;를 포함하여 구성된 무선 전력전송장치.
The method of claim 1, wherein the core assembly;
A central coil installed at a position of the first level;
A first side coil and a second side coil installed at a second level different from the first level, each part of which is disposed to overlap the central coil; And
And a core of a magnetic material formed to receive the central coil, the first side coil, and the second side coil.
제 6 항에 있어서, 상기 중앙코일은;
상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각과 다른 사이즈를 갖도록 형성되는 무선 전력전송장치.
The method of claim 6, wherein the central coil;
The wireless power transmission apparatus is formed to have a different size than each of the first side coil and the second side coil.
제 7 항에 있어서, 상기 중앙코일의 제 1 방향을 따르는 폭은;
상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 1 방향을 따르는 폭보다 작게 형성되는 무선 전력전송장치.
8. The method of claim 7, wherein the width along the first direction of the central coil is;
Wireless power transmission apparatus is formed smaller than the width along the first direction of each of the first side coil and the second side coil.
제 8 항에 있어서, 상기 중앙코일의 상기 제 1 방향을 따르는 폭은;
상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 1 방향을 따른 폭보다 작은 무선 전력전송장치.
The method of claim 8, wherein the width along the first direction of the central coil;
The wireless power transmission device smaller than the width along the first direction of each of the first side coil and the second side coil.
제 9 항에 있어서, 상기 중앙코일의 상기 제 1 방향을 따르는 폭은;
상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 1 방향을 따르는 폭의 합의 30∼50%인 무선 전력전송장치.
10. The method of claim 9, wherein the width along the first direction of the central coil is;
And a 30-50% sum of a width along the first direction of each of the first and second side coils.
제 8 항에 있어서, 상기 중앙코일의 제 2 방향을 따르는 폭은;
상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일들 각각의 상기 제 2 방향을 따르는 폭과 동일한 무선 전력전송장치.
The method of claim 8, wherein the width along the second direction of the central coil;
And a width equal to a width along the second direction of each of the first and second side coils.
제 5 항 내지 제 11 항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 중앙코일은;
상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일의 상부에 배치되는 무선 전력전송장치.
The method of claim 5, wherein the central coil comprises: a central coil;
Wireless power transmission device disposed on the first side coil and the second side coil.
제 12 항에 있어서, 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일은;
동일한 사이즈를 갖도록 형성되는 무선 전력전송장치.
The method of claim 12, wherein the first side coil and the second side coil;
Wireless power transmitter is formed to have the same size.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 측면코일 및 상기 제 2 측면코일은;
상기 중앙코일의 하측에 배치되는 절연체인 베이스에 패턴으로 형성되는 제 1 도전패턴 및 제 2 도전 패턴인 무선 전력전송장치.
The method of claim 6, wherein the first side coil and the second side coil;
And a first conductive pattern and a second conductive pattern formed in a pattern on a base which is an insulator disposed below the central coil.
전력전송 제어부가 하나의 중앙코일 및 2개의 측면코일을 하나씩 선택하여 전력을 인가하여 수전장치로 전력을 전송하면서 상기 수전장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하는 단계; 및
상기 전력전송 제어부가 상기 판단한 수신 전력량에 따라 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 코일을 선택하거나, 상기 하나의 중앙코일을 선택함과 동시에 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 측면코일을 선택하며, 상기 선택한 코일로 전력을 인가하여 상기 수전장치로 전력을 전송하는 단계;를 포함하는 무선 전력전송방법.
Determining, by the power transmission control unit, one central coil and two side coils one by one and applying power to transmit power to the power receiving device while determining the amount of received power received by the power receiving device; And
The power transmission controller selects any one coil from among one central coil and the two side coils or the one of the two side coils at the same time according to the determined amount of received power. Selecting a side coil of the, and applying power to the selected coil to transmit power to the power receiving device; Wireless power transmission method comprising a.
제 15 항에 있어서, 상기 선택한 코일로 전력을 인가하여 상기 수전장치로 전력을 전송하는 단계 이후에;
상기 수전장치이 수신하는 수신 전력량이 감소되는지의 여부를 판단하는 단계;
상기 수신 전력량이 감소될 경우에 상기 전력전송 제어부가 하나의 중앙코일 및 2개의 측면코일에 순차적으로 전력을 인가하여 수전장치으로 전력을 전송하면서 상기 수전장치가 수신하는 수신 전력량을 판단하는 단계; 및
상기 전력전송 제어부가 상기 판단한 수신 전력량에 따라 하나의 중앙코일 및 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 코일을 선택하거나, 상기 하나의 중앙코일을 선택함과 동시에 상기 2개의 측면코일들 중에서 어느 하나의 측면코일을 선택하며, 상기 선택한 코일로 전력을 인가하여 상기 수전장치로 전력을 전송하는 단계;를 반복 수행하는 무선 전력전송방법.
16. The method of claim 15, further comprising: applying power to the selected coil to transfer power to the power receiving device;
Determining whether the amount of received power received by the power receiving device is reduced;
Determining, by the power transmission controller, power received by the power receiving device while transmitting power to the power receiving device by sequentially applying power to one central coil and two side coils when the amount of received power decreases; And
The power transmission controller selects any one coil from among one central coil and the two side coils or the one of the two side coils at the same time according to the determined amount of received power. Selecting a side coil of the, and transmitting power to the power receiving device by applying power to the selected coil; Wireless power transmission method repeatedly performed.
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