KR20130119585A - Wireless power transmitting/receiving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 전송에 관한 것으로, 특히 무선 전력 전송에 관한 것이다.The present invention relates to power transfer, and more particularly to wireless power transfer.
스마트폰이나 태블릿, 노트북 등과 같은 모바일 기기들의 보급이 늘면서, 이와 같은 모바일 기기들의 충전 문제가 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 모바일 기기들은 그 특성 상 배터리를 장착하여 사용한다. 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 일반적으로 가정용 상용 전원으로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하게 되는데, 지금까지는 별도의 충전기가 사용되고 있다. 모바일 기기와 충전기에는 각각 외부로 노출된 접촉 단자가 구비되어 있어서 두 접촉 단자를 서로 전기적으로 접촉시켜 모바일 기기의 배터리를 충전하게 된다.As mobile devices such as smartphones, tablets, and laptops have increased in popularity, charging issues of such mobile devices have emerged as an important issue. Mobile devices use batteries because of their characteristics. In order to charge such a battery, a battery is generally charged by receiving power from a commercial power source for home use, but a separate charger has been used until now. The mobile device and the charger are provided with contact terminals exposed to the outside, respectively, so that the two contact terminals electrically contact each other to charge the battery of the mobile device.
그러나 이와 같은 전기적 접촉에 의한 충전 방식은 접촉 단자가 외부로 노출되어 있기 때문에 쉽게 이물질에 오염될 수 있고 종종 접촉 불량이 발생하여 충전이 원활히 이루어지지 않는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근 들어 접촉 단자 없이 비접촉식으로 모바일 기기의 배터리를 충전하기 위한 연구 개발이 진행되고 있다.However, such a charging method by electrical contact may be easily contaminated with foreign matters because the contact terminals are exposed to the outside, and there is a problem in that charging is not smoothly performed due to poor contact. In order to solve this problem, research and development for charging a battery of a mobile device in a non-contact manner without a contact terminal has recently been conducted.
비접촉식 충전 방식으로 제안된 것 중의 하나가 유도 결합 방식이다. 유도 결합 방식은 고주파가 동작하는 변압기의 1차 회로를 충전 모체에 설치하고 2차 회로를 모바일 기기 내에 설치한다. 충전 시에는 1차 회로와 2차 회로 사이의 자기 결합에 의해 충전 모체로부터 휴대 기기로 에너지가 전송된다. 그러나 이와 같은 유도 결합 방식에서 발생하는 전자기장이 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있기 때문에 코일 주변의 전자기장을 억제할 필요가 있다.One of the proposed contactless charging methods is inductive coupling. Inductive coupling installs the primary circuit of a high frequency transformer in the charging matrix and the secondary circuit in a mobile device. During charging, energy is transferred from the charging mother to the portable device by magnetic coupling between the primary and secondary circuits. However, it is necessary to suppress the electromagnetic field around the coil because the electromagnetic field generated by the inductive coupling method may have a harmful effect on the human body.
일 측면에 따르면, 무선 전력 전송에 있어서 코일에서 형성되는 전자기장의 영향을 최소로 하여 사용자에게 무해한 무선 전력 전송 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.According to an aspect, an object of the present invention is to provide a wireless power transmission device that is harmless to a user by minimizing the influence of an electromagnetic field formed in a coil in wireless power transmission.
본 발명에 따른 무선 전력 송수신 장치는, 전자기장을 발생시키기 위한 1차 코일을 갖는 무선 전력 송신부와; 1차 코일에서 발생한 전자기장에 의해 유도 전류가 생성되는 2차 코일을 갖는 무선 전력 수신부를 포함하고; 1차 코일과 2차 코일 가운데 적어도 하나는, 복수의 단위 코일들이 배열되고, 복수의 단위 코일들 각각에 공급되는 전류가 독립적으로 제어되어 복수의 단위 코일들 각각에 목적하는 형태의 전자기파가 형성되도록 이루어질 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission / reception apparatus comprising: a wireless power transmitter having a primary coil for generating an electromagnetic field; A wireless power receiver having a secondary coil in which induced current is generated by an electromagnetic field generated in the primary coil; At least one of the primary coil and the secondary coil has a plurality of unit coils arranged, and the current supplied to each of the plurality of unit coils is independently controlled to form electromagnetic waves of a desired type in each of the plurality of unit coils. Can be done.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 전류의 독립적 제어는, 복수의 단위 코일들 각각에 공급되는 전류의 크기와 방향, 위상 가운데 적어도 하나를 독립적으로 제어하는 것일 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transmission and reception apparatus, the independent control of the current may be to independently control at least one of the magnitude, direction, and phase of the current supplied to each of the plurality of unit coils.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 복수의 단위 코일들이 전도성 와이어로 만들어질 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transceiver, a plurality of unit coils may be made of a conductive wire.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 복수의 단위 코일들이 인쇄 회로 기판 상에 패턴 형태로 만들어질 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transceiver, a plurality of unit coils may be made in a pattern form on a printed circuit board.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 복수의 단위 코일들이 행과 열을 이루도록 배열될 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transceiver, a plurality of unit coils may be arranged to form a row and a column.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 복수의 단위 코일들이 방형(方形)을 이루도록 배열될 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transmission and reception apparatus, a plurality of unit coils may be arranged to form a square.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 복수의 단위 코일들이 모두 동일한 모양을 갖도록 이루어질 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transmission and reception apparatus, a plurality of unit coils may be made to have the same shape.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 복수의 단위 코일들이 모두 다른 모양을 갖도록 이루어질 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transmission and reception apparatus, the plurality of unit coils may all be made to have a different shape.
또한, 상술한 무선 전력 송수신 장치에서, 복수의 단위 코일들이 사각형과 원형, 나선형 가운데 적어도 하나일 수 있다.In addition, in the above-described wireless power transceiver, the plurality of unit coils may be at least one of a rectangle, a circle, and a spiral.
일 측면에 따르면, 무선 전력 전송에 있어서 코일에서 형성되는 전자기장의 영향을 최소로 하여 사용자에게 무해한 무선 전력 전송 장치를 제공한다.According to one aspect, the wireless power transmission to provide a wireless power transmission device harmless to the user by minimizing the influence of the electromagnetic field formed in the coil.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 코일 구조의 무선 전력 송수신 장치의 응용 예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 제어 계통을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 다중 코일부의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 나타낸 다중 코일 구조에서 전류 방향의 제어를 통한 전자기장의 상쇄를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 다중 코일부의 제 2 실시 예를 나타낸 도면.1 is a view showing an application example of a wireless power transceiver of a multi-coil structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a control system of a wireless power transceiver according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a view showing the configuration of a multi-coil unit according to a first embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the cancellation of the electromagnetic field through the control of the current direction in the multi-coil structure shown in FIG.
5 is a view showing a second embodiment of the multi-coil unit according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 코일 구조의 무선 전력 송수신 장치의 응용 예를 나타낸 도면이다. 도 1의 (A)에 나타낸 바와 같이, 텔레비전(102)과 셋 탑 박스(104) 등에 전력을 공급함에 있어서 기존의 전원선을 이용하지 않고 대신 텔레비전(102) 뒤 쪽의 벽면에 설치되는 다중 코일 구조의 무선 전력 송신부(108a)(108b)로부터 무선으로 전력을 공급받도록 할 수 있다. 무선 전력 송신부(108a)(108b)는 다중 코일부(108a)와 전원 공급부(108b)로 이루어진다. 텔레비전(102)의 내부에도 다중 코일부(미도시)가 마련되며, 전원 공급부(108b)로부터 다중 코일부(108a)에 전력이 공급되면 벽면의 다중 코일부(108a)에서 텔레비전(102) 내부의 다중 코일부로 전자기 유도 또는 주파수 공진 등의 작용에 의해 무선으로 전력이 전달된다. 이 때 벽면의 다중 코일부(108a)는 무선 전력 송신부가 되고, 텔레비전(102) 내부의 다중 코일부는 무선 전력 수신부가 된다. 이와 같은 구조를 통해 하나의 무선 전력 송신부(108a)를 통해 2개 이상의 전기 기기(예를 들면 텔레비전(102)과 셋 탑 박스(104))에 동시에 무선으로 전력을 공급할 수도 있다.1 is a view showing an application example of a wireless power transceiver of a multi-coil structure according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1A, in order to supply power to the
도 1의 (B)에는, 무선 통신 단말기(셀룰러 폰 또는 스마트 폰 등)(112)의 배터리를 무선 전력 전송을 통해 충전하는 응용 예를 나타내었다. 무선 통신 단말기(112)를 충전함에 있어서 기존의 유선 충전기를 이용하지 않고 별도의 다중 코일 구조의 충전 패드(118)를 통해 무선으로 전력이 전송되어 배터리의 충전이 이루어지도록 할 수 있다. 무선 통신 단말기(112)의 내부에도 다중 코일부(미도시)가 마련되며, 충전 패드(118)의 다중 코일부(118a)에 전력이 공급되면 다중 코일부(118a)에서 무선 통신 단말기(112) 내부의 다중 코일부로 전자기 유도 또는 주파수 공진 등의 작용에 의해 무선으로 전력이 전달된다. 이 때 충전 패드(118)의 다중 코일부(118a)는 무선 전력 송신부가 되고, 무선 통신 단말기(112) 내부의 다중 코일부는 무선 전력 수신부가 된다. 충전 패드(118)의 다중 코일부(118a)는 일정한 넓이를 가져서 복수의 무선 통신 단말기(112)의 동시 충전이 가능하다.In FIG. 1B, an application example of charging a battery of a wireless communication terminal (such as a cellular phone or a smart phone) 112 through wireless power transmission is illustrated. In the charging of the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송수신 장치의 제어 계통을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 무선 전력 송수신 장치는 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 수신부(250)를 포함한다. 전력을 송신하는 송신부인 무선 전력 송신부(200)는 제 1 정류부(202)와 제 1 레귤레이터(204), 고주파 발생부(206), 1차 코일(208)로 이루어진다. 전력을 수신하는 수신부인 무선 전력 수신부(250)는 2차 코일(252)과 제 2 정류부(254), 제 2 레귤레이터(256), 배터리(258)로 이루어진다.2 is a diagram illustrating a control system of a wireless power transceiver according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the apparatus for transmitting and receiving wireless power includes a
먼저 무선 전력 송신부(200)은 외부 전원(210)으로부터 전력을 공급받아 1차 코일(208)에 전자기장을 발생시킨다. 무선 전력 송신부(200)에 공급되는 외부 전원(210)은 주로 상용 교류 전원이지만, 경우에 따라 직류 전원일 수도 있다. 무선 전력 송신부(200)의 제 1 정류부(202)는 외부 전원(210)으로부터 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 변환한다. 제 1 레귤레이터(204)는 제 1 정류부(202)에서 변환된 직류 전류의 전압을 안정화시킨다. 고주파 발생부(206)는 제 1 레귤레이터(204)로부터 직류 전류를 공급받아 고주파 교류 전류로 변환하여 출력한다. 1차 코일(208)은 고주파 발생부(206)의 교류 전류를 입력받아 전자기장을 발생시킨다. 만약, 무선 전력 송신부(200)에 전력을 공급하는 외부 전원(210)이 고주파 발생부(206)를 구동시키기에 적절한 직류 전원이라면, 외부 전원(210)으로부터 공급되는 직류 전류는 바로 고주파 발생부(206)에 제공될 수 있다. 이때는 제 1 정류부(202)와 제 1 레귤레이터(204)가 불필요하다.First, the
무선 전력 송신부(200)의 1차 코일(208)에서 전자기장이 발생하면, 무선 전력 수신부(250)의 2차 코일(252)에서는 1차 코일(208)에서 발생한 전자기장에 의해 유도 전류가 생성된다. 제 2 정류부(254)는 2차 코일(252)에서 생성된 유도 전류를 직류 전류로 변환하고, 제 2 레귤레이터(256)는 제 2 정류부(254)에서 변환된 직류 전류의 전압을 안정화시킨다. 배터리(258)는 제 2 레귤레이터(256)가 출력하는 직류 전류에 의해 충전이 이루어진다.When an electromagnetic field is generated in the
1차 코일(208)과 2차 코일(252) 가운데 적어도 하나(바람직하게는 1차 코일(208)과 2차 코일(252) 모두)는, 복수의 단위 코일들로 이루어지고, 이 복수의 단위 코일들 각각에 공급되는 전류의 크기와 방향, 위상 가운데 적어도 하나가 독립적으로 제어되어 복수의 단위 코일들 각각에 목적하는 형태의 전자기파가 형성되도록 이루어진다.At least one of the
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 방식은 무선 전력 송신부(200)의 1차 코일(208)에 발생한 전자기장에 의해 무선 전력 수신부(250)의 2차 코일(252)에서 유도 전류가 생성되어 이 유도 전류에 의해 배터리(258)가 충전되는 방식이다. 도 2의 무선 전력 송신부(200) 및 무선 전력 수신부(250)를 도 1의 충전 패드(118) 및 무선 통신 단말기(112)에 적용하면, 무선 전력 송신부(200)은 충전 패드(118) 내에 마련되는 전력 송신 수단이 될 수 있고, 무선 전력 수신부(250)은 무선 통신 단말기(112)에 마련되는 충전 시스템 및 배터리가 될 수 있다. 만약 도 1의 텔레비전(102)에 적용된다면 배터리(258)는 필요치 않을 수도 있다.As described above, in the wireless charging method according to the embodiment of the present invention, an induced current is generated in the
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 다중 코일부의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 다중 코일부(300)는 도 2에 나타낸 1차 코일 및 2차 코일이 될 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 코일부(300)는 복수의 단위 코일들(302a)(302b)(302c)(302d)이 배열되고, 이 복수의 단위 코일들(302a)(302b)(302c)(302d) 각각에 공급되는 전류가 독립적으로 제어되어 복수의 단위 코일들(302a)(302b)(302c)(302d) 각각에 목적하는 형태의 전자기파가 형성되도록 이루어진다. 예를 들면, 도 3에는 동일한 권선 수를 가진 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d)이 행과 열을 이루도록(구체적으로는 2x2 형태의 정방형으로) 배열된 형태의 다중 코일(300)을 나타내었다. 이와 같은 다중 코일부(300)의 복수의 단위 코일들(302a)(302b)(302c)(302d) 각각에 공급되는 전류의 크기와 방향, 위상 가운데 적어도 하나를 독립적으로 제어한다.3 is a diagram illustrating a configuration of a multiple coil unit according to a first embodiment of the present invention. The
도 4는 도 3에 나타낸 다중 코일 구조에서 전류 방향의 제어를 통한 전자기장의 상쇄를 나타낸 도면이다. 도 4의 다중 코일부(300)는, 전류의 방향과 전자기장의 방향을 표현하기 위해 복수의 단위 코일들(302a)(302b)(302c)(302d)은 권선 형태를 단순화하여 도식적으로 나타내었다.FIG. 4 is a diagram illustrating the cancellation of electromagnetic fields through the control of the current direction in the multi-coil structure shown in FIG. 3. In the
먼저 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 2x2 형태의 정방형으로 배열된 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 가운데, 대각선 방향에 위치한 2개의 단위 코일(302a)(302d)에 서로 동일한 방향의 전류가 공급되고, 또 다른 2개의 단위 코일(302b)(302c)에도 서로 동일한 방향의 전류가 공급된다. 단, 앞서 언급한 2개의 단위 코일(302a)(302d)의 전류 방향과 나중에 언급한 2개의 단위 코일(302b)(302c)의 전류 방향은 서로 반대이다. 예를 들면, 앞서 언급한 2개의 단위 코일(302a)(302d)의 전류 방향이 반시계 방향(CCW)일 때, 나중에 언급한 2개의 단위 코일(302b)(302c)의 전류 방향은 시계 방향(CW)일 수 있다. 반대로, 앞서 언급한 2개의 단위 코일(302a)(302d)의 전류 방향이 시계 방향(CW)일 때, 나중에 언급한 2개의 단위 코일(302b)(302c)의 전류 방향은 반시계 방향(CCW)일 수 있다. 도 4의 (A)에는 앞서 언급한 2개의 단위 코일(302a)(302d)의 전류 방향이 반시계 방향(CCW)이고, 나중에 언급한 2개의 단위 코일(302b)(302c)의 전류 방향은 시계 방향(CW)인 경우를 도시하였다. 도 4의 (A)에 도시되어 있는 표시는 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 주변에 형성되는 전자기장의 방향을 나타낸 것이다. 도 4의 (A)와 같은 코일 배치 구조에서, 는 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d)의 아래쪽에서 위쪽으로 향하는 전자기장의 방향을 의미하고, 는 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d)의 위쪽에서 아래쪽으로 향하는 전자기장의 방향을 의미한다.First, as shown in FIG. 4A, among the four
전류의 방향이 이와 같을 때, 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 내측과 외측에는 전류의 방향에 따라 그 방향이 결정되는 전자기장이 형성된다. 도 4의 (B)에는 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 주변에 형성되는 전자기장의 방향을 표시하였는데, 그 방향의 기준은 도 4의 (A)에 나타낸 것과 같다. 참고로, 도 4의 (B)에서, 실선으로 표시된 방향( )은 전류의 방향이 시계 방향(CW)일 때의 전자기장의 방향이고, 점선으로 표시된 방향( )은 전류의 방향이 반시계 방향(CCW)일 때의 전자기장의 방향이다. 즉, 2개의 단위 코일(302a)(302d)의 주변에는 점선으로 표시된 방향의 전자기장이 형성되고, 다른 2개의 단위 코일(302b)(302c)의 주변에는 실선으로 표시된 방향의 전자기장이 형성된다. 또한, 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 중심에도 전류의 방향에 따라 그 방향이 결정되는 전자기장이 형성된다. 다만, 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 중심에 형성되는 전자기장은 유도 전류의 생성에 관여하지만, 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 주변에 형성되는 전자기장은 이웃한 다른 단위 코일의 주변에 형성되는 전자기장과 서로 상쇄되어 소멸될 수 있다.When the current direction is the same, an electromagnetic field is formed inside and outside each of the four
도 4의 (B)에서, 점선으로 표시된 전자기장(410)은 단위 코일(302a)(302d)에 의해 생성된 것으로서, 단위 코일(302a)(302d)의 다른 전자기장에 비해 단위 코일(302a)(302d)로부터 상대적으로 더 먼 거리에 형성되는 전자기장이다. 또한, 전자기장(420)은 단위 코일(302b)(320c)에 의해 생성된 것으로서, 단위 코일(302b)(302c)의 다른 전자기장에 비해 단위 코일(302b)(302c)로부터 상대적으로 더 먼 거리에 형성되는 전자기장이다. 이처럼 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각에 의해 비교적 먼 거리에 형성되는 전자기장들 역시 4개의 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 주변에 형성되는 다른 반대 방향의 전자기장을 어느 정도 상쇄시킬 수 있음은 물론이다.In FIG. 4B, the
도 3 및 도 4에 나타낸 다중 코일부(300)의 구조에서, 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각의 전류의 위상을 독립적으로 제어하면, 단위 코일(302a)(302b)(302c)(302d) 각각에 의해 형성되는 전자기장의 방향을 제어할 수 있다. 이와 같은 전자기장의 방향 제어를 통해 다중 코일부(300)에서 형성되는 전자기장의 모양을 목적하는 형태로 구현할 수 있다.In the structure of the
도 5는 본 발명에 따른 다중 코일부의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다. 먼저 도 5의 (A)에 나타낸 바와 같이, 정방형의 코일 또는 원형의 코일을 행과 열을 이루도록 배열하여 하나의 다중 코일부를 구성할 수 있다. 또한, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 정방형의 나선형 코일 또는 원형의 나선형 코일을 행과 열을 이루도록 배열하여 하나의 다중 코일부를 구성할 수 있다. 또한, 도 5의 (C)에 나타낸 바와 같이, 동일한 모양이 아닌 다양한 모양의 단위 코일들을 적절한 크기로 조합하여 하나의 다중 코일부를 구성할 수 있다. 또한, 이와 같은 다중 코일부를 전도성 와이어를 이용하여 만들어지거나, 또는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB) 상에 패턴 형태로 제작할 수도 있다.5 is a view showing a second embodiment of the multi-coil unit according to the present invention. First, as shown in FIG. 5A, a single coil may be configured by arranging square coils or circular coils in rows and columns. In addition, as shown in Fig. 5B, a square spiral coil or a circular spiral coil may be arranged in a row and a column to form one multiple coil part. In addition, as shown in FIG. 5C, a plurality of coil units may be configured by combining unit coils having various shapes other than the same shape in an appropriate size. In addition, such a multi-coil unit may be made using a conductive wire, or may be manufactured in a pattern form on a printed circuit board (PCB).
102 : 텔레비전
104 : 셋 탑 박스
108a, 118a, 300 : 다중 코일부
108b : 전력 공급부
112 : 무선 통신 단말기
118 : 충전 패드
200 : 무선 전력 송신부
202, 254 : 정류부
204, 256 : 레귤레이터
206 : 고주파 발생 회로
208 : 1차 코일
250 : 무선 전력 수신부
252 : 2차 코일
258 : 배터리
302a, 302b, 302c, 302d : 복수의 단위 코일102: television
104: set top box
108a, 118a, 300: multiple coil part
108b: power supply
112: wireless communication terminal
118: charging pad
200: wireless power transmitter
202, 254: rectifier
204, 256: regulator
206: high frequency generation circuit
208: primary coil
250: wireless power receiver
252: secondary coil
258: battery
302a, 302b, 302c, 302d: plural unit coils
Claims (9)
상기 1차 코일에서 발생한 전자기장에 의해 유도 전류가 생성되는 2차 코일을 갖는 무선 전력 수신부를 포함하고;
상기 1차 코일과 상기 2차 코일 가운데 적어도 하나는,
복수의 단위 코일들이 배열되고, 상기 복수의 단위 코일들 각각에 공급되는 전류가 독립적으로 제어되어 상기 복수의 단위 코일들 각각에 목적하는 형태의 전자기파가 형성되도록 이루어지는 무선 전력 송수신 장치.A wireless power transmitter having a primary coil for generating an electromagnetic field;
A wireless power receiver having a secondary coil in which an induced current is generated by an electromagnetic field generated in the primary coil;
At least one of the primary coil and the secondary coil,
A plurality of unit coils are arranged, the current supplied to each of the plurality of unit coils is independently controlled so that the electromagnetic wave of the desired type to form each of the plurality of unit coils.
상기 전류의 독립적 제어는, 상기 복수의 단위 코일들 각각에 공급되는 전류의 크기와 방향, 위상 가운데 적어도 하나를 독립적으로 제어하는 것인 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
The independent control of the current, the wireless power transmission and reception device that independently controls at least one of the magnitude, direction, and phase of the current supplied to each of the plurality of unit coils.
상기 복수의 단위 코일들이 전도성 와이어로 만들어지는 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
The wireless power transceiver of the plurality of unit coils are made of a conductive wire.
상기 복수의 단위 코일들이 인쇄 회로 기판 상에 패턴 형태로 만들어지는 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
And a plurality of unit coils are formed in a pattern on a printed circuit board.
상기 복수의 단위 코일들이 행과 열을 이루도록 배열되는 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
And a plurality of unit coils arranged in rows and columns.
상기 복수의 단위 코일들이 방형(方形)을 이루도록 배열되는 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
And a plurality of unit coils arranged in a square shape.
상기 복수의 단위 코일들이 모두 동일한 모양을 갖도록 이루어지는 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
Wireless power transmitting and receiving device formed such that the plurality of unit coils all have the same shape.
상기 복수의 단위 코일들이 모두 다른 모양을 갖도록 이루어지는 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
Wireless power transmitting and receiving device formed such that the plurality of unit coils all have a different shape.
상기 복수의 단위 코일들이 사각형과 원형, 나선형 가운데 적어도 하나인 무선 전력 송수신 장치.The method of claim 1,
And a plurality of unit coils are at least one of a rectangle, a circle, and a spiral.
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160030799A (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-21 | 삼성전기주식회사 | Non-contact type power charging apparatus |
KR20160140473A (en) | 2015-05-26 | 2016-12-07 | 주식회사 아모센스 | Wireless power transfer module and portable auxiliary battery including the same |
KR20160140502A (en) | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 주식회사 아모센스 | Antenna unit for wireless power transfer and Wireless power transmission module having the same |
CN108682970A (en) * | 2018-05-03 | 2018-10-19 | 苏州威斯东山电子技术有限公司 | High-gain and high-power radio-frequency sending coil module suitable for long distance wireless charging |
WO2018194223A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | 한국전자통신연구원 | Wireless charging method and apparatus using two-dimensional circular array structure forming charging space having uniform energy density |
KR20180118498A (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-31 | 한국전자통신연구원 | 2d circular-array structure wireless power transfer method and apparatus |
WO2019017556A1 (en) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Wireless power transfer system including primary coil unit having a plurality of independently controllable coils and pickup coil unit having a plurality of coils |
KR101946167B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-04-17 | 경희대학교 산학협력단 | Method and apparatus for driving of a wireless charging pad including plurality of power transfer coil |
WO2019103241A1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | 경희대학교산학협력단 | Wireless charging pad having plurality of small power transmission coils in wireless power transmission system, and device and method for driving wireless charging pad |
US10763686B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-09-01 | Lg Innotek Co., Ltd. | Wireless charging system and device therefor |
KR20210119026A (en) | 2020-03-24 | 2021-10-05 | 주식회사 아모센스 | Plate type coil and wireless power transfer module including the same |
-
2012
- 2012-04-24 KR KR1020120042489A patent/KR20130119585A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160030799A (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-21 | 삼성전기주식회사 | Non-contact type power charging apparatus |
KR20160140473A (en) | 2015-05-26 | 2016-12-07 | 주식회사 아모센스 | Wireless power transfer module and portable auxiliary battery including the same |
KR20160140502A (en) | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 주식회사 아모센스 | Antenna unit for wireless power transfer and Wireless power transmission module having the same |
US10763686B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-09-01 | Lg Innotek Co., Ltd. | Wireless charging system and device therefor |
KR20220003494A (en) * | 2017-04-21 | 2022-01-10 | 한국전자통신연구원 | 2d circular-array structure wireless power transfer method and apparatus |
WO2018194223A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | 한국전자통신연구원 | Wireless charging method and apparatus using two-dimensional circular array structure forming charging space having uniform energy density |
KR20180118498A (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-31 | 한국전자통신연구원 | 2d circular-array structure wireless power transfer method and apparatus |
WO2019017556A1 (en) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Wireless power transfer system including primary coil unit having a plurality of independently controllable coils and pickup coil unit having a plurality of coils |
US10693319B2 (en) | 2017-11-24 | 2020-06-23 | University-Industry Cooperation Group Of Kyung Hee University | Wireless charging pad including plurality of small power transmission coils and device for and method of driving wireless charging pad in wireless power transmission system |
WO2019103241A1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | 경희대학교산학협력단 | Wireless charging pad having plurality of small power transmission coils in wireless power transmission system, and device and method for driving wireless charging pad |
KR101946167B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-04-17 | 경희대학교 산학협력단 | Method and apparatus for driving of a wireless charging pad including plurality of power transfer coil |
CN108682970A (en) * | 2018-05-03 | 2018-10-19 | 苏州威斯东山电子技术有限公司 | High-gain and high-power radio-frequency sending coil module suitable for long distance wireless charging |
KR20210119026A (en) | 2020-03-24 | 2021-10-05 | 주식회사 아모센스 | Plate type coil and wireless power transfer module including the same |
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