KR20140102301A - 저손실 무선 전력 송신을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

저손실 무선 전력 송신을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140102301A
KR20140102301A KR1020147019429A KR20147019429A KR20140102301A KR 20140102301 A KR20140102301 A KR 20140102301A KR 1020147019429 A KR1020147019429 A KR 1020147019429A KR 20147019429 A KR20147019429 A KR 20147019429A KR 20140102301 A KR20140102301 A KR 20140102301A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
threaded
threaded coil
face
turn
Prior art date
Application number
KR1020147019429A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101674276B1 (ko
Inventor
스리니바스 카스투리
아쉬쉬 굽타
마이클 케이 맥팔랜드
Original Assignee
퀄컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 퀄컴 인코포레이티드
Publication of KR20140102301A publication Critical patent/KR20140102301A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101674276B1 publication Critical patent/KR101674276B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H04B5/79—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00007—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using the power network as support for the transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H04B5/24—
    • H04B5/263—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Abstract

저손실 무선 전력 송신을 위한 시스템들 및 방법들이 본 명세서에서 설명된다. 일 양태에 있어서, 무선 전력을 송신하는 송신 코일은 제 1 및 제 2 나사선 코일을 포함한다. 각각의 나선선 코일은 복수의 턴들을 포함한다. 제 1 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 제 1 나사선 코일의 중심은 제 1 단면을 정의하고, 제 2 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 제 2 나사선 코일의 중심은 제 2 단면을 정의한다. 제 1 단면을 따른 제 1 나사선 코일 및 제 2 단면을 따른 제 2 나사선 코일의 부분들은 제 1 단면 및 제 2 단면을 따른 최대 상호 인덕턴스의 65% 초과의 수신 코일에 관한 상호 인덕턴스를 가진다. 제 2 나사선 코일은 제 1 나사선 코일에 대해 반대로 권취된다.

Description

저손실 무선 전력 송신을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR LOW LOSS WIRELESS POWER TRANSMISSION}
본 발명은 일반적으로 무선 전력에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 개시는 저손실 무선 전력 송신을 위한 송신 코일에 관한 것이다.
증가하는 수의 및 다양한 전자 디바이스들이 재충전가능 배터리들을 통해 전력공급된다. 그러한 디바이스들은 모바일 전화기들, 휴대용 뮤직 플레이어들, 랩탑 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 컴퓨터 주변기기 디바이스들, 통신 디바이스들 (예를 들어, 블루투스 디바이스들), 디지털 카메라들, 보청기들 등등을 포함한다. 배터리 기술이 개선되었지만, 배터리 전력공급식 전자 디바이스들은 더 큰 전력량들을 점점더 요구 및 소모한다. 그에 따라, 이들 디바이스들은 재충전을 계속 요구한다.
재충전가능 디바이스들은 종종, 전력 공급부에 물리적으로 접속되는 케이블들 또는 다른 유사한 커넥터들을 통한 유선 커넥션들을 경유하여 충전된다. 케이블들 및 유사한 커넥터들은 종종 불편하거나 거추장스러우며, 다른 단점들을 가질 수도 있다. 재충전가능 전자 디바이스들을 충전하거나 전자 디바이스들로 전력을 제공하는데 사용될 자유 공간에 전력을 전송하는 것이 가능한 무선 충전 시스템들은 유선 충전 솔루션들의 결점들 중 일부를 극복할 수도 있다. 그에 따라, 전력을 전자 디바이스들로 효율적이고 안전하게 전송하는 무선 전력 전송 시스템들 및 방법들이 바람직하다.
첨부된 청구항들의 범위 내의 시스템들, 방법들 및 디바이스들의 다양한 구현들은 수개의 양태들을 각각 가지며, 이들 양태들 중 어떠한 단일 양태도 본 명세서에서 설명된 바람직한 속성들을 유일하게 책임지지 않는다. 첨부된 청구항들의 범위를 한정하지 않고도, 일부 현저한 피처들이 본 명세서에서 설명된다.
이 명세서에서 설명되는 청구물의 하나 이상의 구현들의 상세들이 첨부 도면들 및 하기의 설명에 기재된다. 다른 피처들, 양태들, 및 이점들은 그 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명백하게 될 것이다. 다음의 도면들의 상대적인 디멘젼(dimension)들은, 스케일링하도록 묘화되지 않을 수도 있음을 유의한다.
본 개시의 일 양태는 제 1 나사선 코일 및 제 2 나사선 코일을 포함하는, 무선 전력을 송신하기 위한 송신 코일을 제공한다. 제 1 나사선 코일은 복수의 턴(turn)들을 포함한다. 제 1 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 제 1 나사선 코일의 중심은 제 1 단면을 정의한다. 제 2 나사선 코일은 복수의 턴들을 포함한다. 제 2 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 제 2 나사선 코일의 중심은 제 2 단면을 정의한다. 제 1 단면을 따른 제 1 나사선 코일 및 제 2 단면을 따른 제 2 나사선 코일의 부분들은 제 1 단면 및 제 2 단면을 따른 최대 상호 인덕턴스의 65% 초과의 수신 코일에 관한 상호 인덕턴스를 가진다. 제 2 나사선 코일은 제 1 나사선 코일에 대해 반대로 권취된다.
본 개시의 다른 양태는 무선 전력을 송신하는 방법을 제공한다. 그 방법은, 복수의 턴들을 포함하는 제 1 나사선 코일을 전류로 구동하는 단계를 포함한다. 제 1 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 제 1 나사선 코일의 중심은 제 1 단면을 정의한다. 그 방법은, 복수의 턴들을 포함하는 제 2 나사선 코일을 전류로 구동하는 단계를 더 포함한다. 제 2 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 제 2 나사선 코일의 중심은 제 2 단면을 정의한다. 제 1 단면을 따른 제 1 나사선 코일 및 제 2 단면을 따른 제 2 나사선 코일의 부분들은 제 1 단면 및 제 2 단면을 따른 최대 상호 인덕턴스의 65% 초과의 수신 코일에 관한 상호 인덕턴스를 가진다. 제 2 나사선 코일은 제 1 나사선 코일에 대해 반대로 권취된다.
도 1 은 예시적인 실시형태들에 따른, 예시적인 무선 전력 전송 시스템의 기능 블록 다이어그램이다.
도 2 는 다양한 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 예시적인 컴포넌트들의 기능 블록 다이어그램이다.
도 3 은 예시적인 실시형태들에 따른, 송신 또는 수신 코일을 포함한 도 2 의 송신 회로 또는 수신 회로의 부분의 개략 다이어그램이다.
도 4 는 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 송신기의 기능 블록 다이어그램이다.
도 5 는 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 수신기의 기능 블록 다이어그램이다.
도 6 은 다양한 양태들에 따른 단일 스위칭 디바이스 차동 구동 증폭기의 개략 다이어그램이다.
도 7 은 다양한 양태들에 따른 예시적인 구동 회로를 도시한 것이다.
도 8 은 무선 송신기 및 무선 수신기를 포함한 예시적인 무선 전력 시스템을 도시한 것이다.
도 9 및 도 10 은 다양한 양태들에 따른 평면 전압 공동위치에 대한 예시적인 2개 코일 배열들을 도시한 것이다.
도 11 은 다양한 양태들에 따른 예시적인 코일 레이아웃을 도시한 것이다.
도 12 은 다양한 양태들에 따른 다른 예시적인 코일 레이아웃을 도시한 것이다.
도 13 은 예시적인 코일 배열의 단면을 도시한 것이다.
도 14 는 예시적인 코일 배열에 대한 정규화된 상호 인덕턴스 대 포지션의 플롯이다.
도 15 는 다른 예시적인 코일 배열에 대한 정규화된 상호 인덕턴스 대 포지션의 플롯이다.
도면들에 도시된 다양한 피처들은, 스케일링하도록 묘화되지 않을 수도 있다. 이에 따라, 다양한 피처들의 디멘젼들은 명료화를 위해 임의적으로 확장되거나 감소될 수도 있다. 부가적으로, 도면들의 일부는 소정의 시스템, 방법 또는 디바이스의 컴포넌트들 모두를 도시하지 않을 수도 있다. 마지막으로, 유사한 참조부호들은 명세서 및 도면들 전반에 걸쳐 유사한 피처들을 나타내도록 사용될 수도 있다.
첨부된 도면들과 관련하여 하기에 기재된 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 설명으로서 의도되고, 본 발명이 실시될 수도 있는 유일한 실시형태들만을 나타내도록 의도되지는 않는다. 이 설명 전반에 걸쳐 사용된 용어 "예시적인" 은 "예, 예증, 또는 예시로서 기능하는" 을 의미하며, 다른 예시적인 실시형태들에 비해 반드시 바람직하거나 유리한 것으로서 해석되지는 않아야 한다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 철저한 이해를 제공할 목적으로 특정 상세들을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시형태들은 이들 특정 상세들없이도 실시될 수도 있다. 일부 경우들에 있어서, 널리 공지된 구조들 및 디바이스들은 본 명세서에서 제시된 예시적인 실시형태들의 신규성을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해 블록 다이어그램 형태로 도시된다.
전력을 무선으로 전송하는 것은 전기장들, 자기장들, 전자기장들, 또는 기타 등등과 연관된 임의의 형태의 에너지를 물리적인 전기 전도체들의 사용없이 송신기로부터 수신기로 전송하는 것을 지칭할 수도 있다 (예를 들어, 전력이 자유 공간을 통해 전송될 수도 있음). 무선 필드 (예를 들어, 자기장) 로의 전력 출력은 전력 전송을 달성하기 위해 "수신 코일" 에 의해 수신, 포착 또는 커플링될 수도 있다.
도 1 은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 예시적인 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 기능 블록 다이어그램이다. 입력 전력 (102) 은, 디바이스 (도시 안됨) 를 충전 또는 전력공급하기에 충분한 전력 레벨에서 에너지 전송을 제공하기 위한 필드 (105) 를 생성하기 위해, 전력 소스 (도시 안됨) 로부터 송신기 (104) 로 제공될 수도 있다. 수신기 (108) 는, 출력 전력 (110) 에 커플링된 디바이스에 의한 저장 또는 소비를 위해, 필드 (105) 에 커플링하고 출력 전력 (110) 을 생성할 수도 있다. 송신기 (104) 및 수신기 (108) 양자는 거리 (112) 만큼 분리된다. 일 예시적인 실시형태에 있어서, 송신기 (104) 및 수신기 (108) 는 상호 공진 관계에 따라 구성된다. 수신기 (108) 의 공진 주파수와 송신기 (104) 의 공진 주파수가 실질적으로 동일하거나 매우 근접할 경우, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 송신 손실들은 최소이다. 그에 따라, 무선 전력 전송은, 코일들이 매우 근접할 것 (예를 들어, 수 밀리미터) 을 요구하는 큰 코일들을 요구할 수도 있는 순수하게 유도성인 솔루션들에 비하여 더 큰 거리에 걸쳐 제공될 수도 있다. 따라서, 공진 유도성 커플링 기술들은 다양한 거리들에 걸쳐 그리고 다양한 유도성 코일 구성들로 개선된 효율성 및 전력 전송을 허용할 수도 있다.
수신기 (108) 는, 수신기 (108) 가 송신기 (104) 에 의해 생성된 에너지 필드 (105) 에 위치될 경우 전력을 수신할 수도 있다. 필드 (105) 는, 송신기 (104) 에 의해 출력된 에너지가 수신기 (105) 에 의해 포착될 수도 있는 영역에 대응한다. 일부 경우들에 있어서, 필드 (105) 는, 하기에서 더 설명될 바와 같이, 송신기 (104) 의 "근거리장" 에 대응할 수도 있다. 송신기 (104) 는 에너지 송신물을 출력하기 위한 송신 코일 (114) 을 포함할 수도 있다. 수신기 (108) 는 에너지 송신물로부터의 에너지를 수신하거나 포착하기 위한 수신 코일 (118) 을 더 포함한다. 근거리장은, 전력을 송신 코일 (114) 로부터 멀리 최소로 방사하는 송신 코일 (114) 내 전류들 및 전하들로부터 야기하는 강한 리액티브 필드들이 존재하는 영역에 대응할 수도 있다. 일부 경우들에 있어서, 근거리장은 송신 코일 (114) 의 대략 일 파장 (또는 그의 분수) 내인 영역에 대응할 수도 있다. 송신 및 수신 코일들 (114 및 118) 은, 연관될 어플리케이션들 및 디바이스들에 따라 사이징된다. 상기 설명된 바와 같이, 전자기파에서의 에너지 대부분을 원거리장으로 전파하는 것보다는 송신 코일 (114) 의 필드 (105) 내의 에너지의 대부분을 수신 코일 (118) 에 커플링시킴으로써, 충분한 에너지 전송이 발생할 수도 있다. 필드 (105) 내에 위치될 경우, "커플링 모드" 가 송신 코일 (114) 과 수신 코일 (118) 간에 전개될 수도 있다. 이러한 커플링이 발생할 수도 있는, 송신 및 수신 코일들 (114 및 118) 주위의 영역은 커플링 모드 영역으로서 본 명세서에서 지칭된다.
도 2 는 본 발명의 다양한 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템 (100) 에서 사용될 수도 있는 예시적인 컴포넌트들의 기능 블록 다이어그램이다. 송신기 (204) 는, 오실레이터 (222), 구동기 회로 (224), 그리고 필터 및 매칭 회로 (226) 를 포함할 수도 있는 송신 회로 (206) 를 포함할 수도 있다. 오실레이터 (222) 는, 주파수 제어 신호 (223) 에 응답하여 조정될 수도 있는 468.75 KHz, 6.78 MHz 또는 13.56 MHz 와 같은 원하는 주파수에서 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 오실레이터 신호는, 예를 들어, 송신 코일 (214) 의 공진 주파수에서 송신 코일 (214) 을 구동하도록 구성된 구동기 회로 (224) 에 제공될 수도 있다. 구동기 회로 (224) 는, 오실레이터 (222) 로부터 구형파를 수신하고 사인파를 출력하도록 구성된 스위칭 증폭기일 수도 있다. 예를 들어, 구동기 회로 (224) 는 클래스 E 증폭기일 수도 있다. 필터 및 매칭 회로 (226) 는 또한, 고조파들 또는 다른 원치않는 주파수들을 필터링하고 송신 코일 (214) 에 대한 송신기 (204) 의 임피던스를 매칭하기 위해 포함될 수도 있다.
수신기 (208) 는, 도 2 에 도시된 바와 같은 그리고 수신기 (108) 에 커플링된 디바이스 (도시 안됨) 를 전력공급하기 위한 배터리 (236) 를 충전하기 위해 AC 전력 입력으로부터 DC 전력 출력을 생성하도록 매칭 회로 (232) 그리고 정류기 및 스위칭 회로 (234) 를 포함할 수도 있는 수신 회로 (210) 를 포함할 수도 있다. 매칭 회로 (232) 는, 수신 코일 (218) 에 대한 수신 회로 (210) 의 임피던스를 매칭하기 위해 포함될 수도 있다. 수신기 (208) 및 송신기 (204) 는 부가적으로, 별도의 통신 채널 (219) (예를 들어, 블루투스, 지그비, 셀룰러 등) 상으로 통신할 수도 있다. 수신기 (208) 및 송신기 (204) 는 대안적으로, 무선 필드 (206) 의 특성을 이용하여 대역내 시그널링을 통하여 통신할 수도 있다.
하기에서 더 완전히 설명되는 바와 같이, 선택적으로 디스에이블가능한 연관된 부하 (예를 들어, 배터리 (236)) 를 처음에 가질 수도 있는 수신기 (208) 는, 송신기 (204) 에 의해 송신된 그리고 수신기 (208) 에 의해 수신된 전력량이 배터리 (236) 를 충전하기에 적당한지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 추가로, 수신기 (208) 는 전력량이 적당하다고 결정할 시 부하 (예를 들어, 배터리 (236)) 를 인에이블하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태들에 있어서, 수신기 (208) 는 배터리 (236) 의 충전없이 무선 전력 전송 필드로부터 수신된 전력을 직접 활용하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 근거리장 통신 (NFC) 또는 무선 주파수 식별 디바이스 (RFID) 와 같은 통신 디바이스는 무선 전력 전송 필드로부터 전력을 수신하고, 무선 전력 전송 필드와 상호작용함으로써 통신하고/하거나 수신된 전력을 활용하여 송신기 (204) 또는 다른 디바이스들과 통신하도록 구성될 수도 있다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 송신 또는 수신 코일 (352) 을 포함한 도 2 의 송신 회로 (206) 또는 수신 회로 (210) 의 부분의 개략 다이어그램이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시형태들에서 사용된 송신 또는 수신 회로 (350) 는 코일 (352) 을 포함할 수도 있다. 코일은 또한 "루프" 안테나 (352) 로 지칭되거나 루프 안테나로서 구성될 수도 있다. 코일 (352) 은 또한 "자기" 안테나 또는 유도 코일로 본 명세서에서 지칭되거나 자기 안테나 또는 유도 코일로서 구성될 수도 있다. 용어 "코일" 은, 다른 "코일" 에 커플링하기 위한 에너지를 무선으로 출력 또는 수신할 수도 있는 컴포넌트를 지칭하도록 의도된다. 코일은 또한, 전력을 무선으로 출력 또는 수신하도록 구성되는 타입의 "안테나" 로서 지칭될 수도 있다. 코일 (352) 은 페라이트 코어 (도시 안됨) 와 같은 물리적 코어 또는 에어 코어를 포함하도록 구성될 수도 있다. 에어 코어 루프 코일들은, 코어 근방에 위치된 이질적인 물리 디바이스들에 대해 더 용인가능할 수도 있다. 더욱이, 에어 코어 루프 코일 (352) 은 코어 영역 내의 다른 컴포넌트들의 배치를 허용한다. 부가적으로, 에어 코어 루프는 송신 코일 (214) (도 2) 의 평면 내 수신 코일 (218) (도 2) 의 배치를 더 용이하게 가능케 할 수도 있으며, 여기서, 송신 코일 (214) (도 2) 의 커플링 모드 영역이 더 강력할 수도 있다.
서술된 바와 같이, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 에너지의 효율적인 전송은 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 매칭된 또는 거의 매칭된 공진 동안에 발생할 수도 있다. 하지만, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 공진이 매칭되지 않은 경우라도, 비록 효율성이 영향받을 수도 있지만, 에너지가 전송될 수도 있다. 송신 코일로부터의 에너지를 자유 공간으로 전파하는 것보다는 송신 코일의 필드 (105) 로부터의 에너지를, 이 필드 (105) 가 확립된 이웃에 상주하는 수신 코일에 커플링함으로써 에너지의 전송이 발생한다.
루프 또는 자기 코일들의 공진 주파수는 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초한다. 인덕턴스는 단순히 코일 (352) 에 의해 생성된 인덕턴스일 수도 있지만, 커패시턴스는 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 생성하기 위해 코일의 인덕턴스에 부가될 수도 있다. 비-한정적인 예로서, 커패시터 (352) 및 커패시터 (354) 가 송신 또는 수신 회로 (350) 에 부가되어, 공진 주파수에서 신호 (356) 를 선택하는 공진 회로를 생성할 수도 있다. 이에 따라, 더 큰 직경의 코일들에 대해, 공진을 유지하는데 필요한 커패시턴스의 사이즈는, 루프의 직경 또는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소할 수도 있다. 더욱이, 코일의 직경이 증가함에 따라, 근거리장의 효율적인 에너지 전송 영역이 증가할 수도 있다. 다른 컴포넌트들을 사용하여 형성된 다른 공진 회로들이 또한 가능하다. 다른 비-한정적인 예로서, 커패시터는 코일 (350) 의 2개의 단자들 사이에 병렬로 위치될 수도 있다. 송신 코일들에 대해, 코일 (352) 의 공진 주파수에 실질적으로 대응하는 주파수를 갖는 신호 (358) 는 코일 (352) 에 대한 입력일 수도 있다.
일 실시형태에 있어서, 송신기 (104) 는, 송신 코일 (114) 의 공진 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 시변 자기장을 출력하도록 구성될 수도 있다. 수신기가 필드 (105) 내에 있을 경우, 시변 자기장은 수신 코일 (118) 에서 전류를 유도할 수도 있다. 상기 설명된 바와 같이, 수신 코일 (118) 이 송신 코일 (118) 의 주파수에서 공진하도록 구성된다면, 에너지는 효율적으로 전송될 수도 있다. 수신 코일 (118) 에서 유도된 AC 신호는, 부하를 충전하거나 전력공급하도록 제공될 수도 있는 DC 신호를 생성하기 위해 상기 설명된 바와 같이 정류될 수도 있다.
도 4 는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 송신기 (404) 의 기능 블록 다이어그램이다. 송신기 (404) 는 송신 회로 (406) 및 송신 코일 (414) 을 포함할 수도 있다. 송신 코일 (414) 은 도 3 에 도시된 바와 같은 코일 (352) 일 수도 있다. 송신 회로 (406) 는, 송신 코일 (414) 주위로 에너지 (예를 들어, 자속) 의 생성을 발생하는 발진 신호를 제공함으로써 RF 전력을 송신 코일 (414) 에 제공할 수도 있다. 송신기 (404) 는 임의의 적절한 주파수에서 동작할 수도 있다. 예로서, 송신기 (404) 는 13.56 MHz ISM 대역에서 동작할 수도 있다.
송신 회로 (406) 는 송신 코일 (414) 에 대한 송신 회로 (406) 의 임피던스 (예를 들어, 50 오옴) 를 매칭하기 위한 고정식 임피던스 매칭 회로 (409), 및 수신기들 (108) (도 1) 에 커플링된 디바이스들의 셀프-재밍을 방지하기 위한 레벨들로 고조파 방출들을 감소시키도록 구성된 저역 통과 필터 (LPF) (408) 를 포함할 수도 있다. 다른 예시적인 실시형태들은, 다른 주파수들을 통과시키면서 특정 주파수들을 감쇄하는 노치 필터들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 상이한 필터 토폴로지들을 포함할 수도 있으며, 코일 (414) 에 대한 출력 전력 또는 구동기 회로 (424) 에 의해 인출된 DC 전류와 같은 측정가능한 송신 메트릭들에 기초하여 변경될 수도 있는 적응적 임피던스 매칭을 포함할 수도 있다. 송신 회로 (406) 는, 오실레이터 (423) 에 의해 결정된 바와 같은 RF 신호를 구동하도록 구성된 구동기 회로 (424) 를 더 포함한다. 송신 회로 (406) 는 별도의 디바이스들 또는 회로들로 이루어질 수도 있거나, 또는 대안적으로, 집적된 어셈블리로 이루어질 수도 있다. 송신 코일 (414) 로부터 출력된 예시적인 RF 전력은 약 2.5 와트일 수도 있다.
송신 회로 (406) 는 특정 수신기들에 대한 송신 단계들 (또는 듀티 사이클들) 동안 오실레이터 (423) 를 선택적으로 인에이블하고, 오실레이터 (423) 의 주파수 또는 위상을 조정하며, 이웃한 디바이스들과 그 접속된 수신기들을 통해 상호작용하기 위한 통신 프로토콜을 구현하기 위해 출력 전력 레벨을 조정하는 제어기 (415) 를 더 포함할 수도 있다. 제어기 (415) 는 또한 프로세서 (415) 로서 본 명세서에서 지칭될 수도 있음을 유의한다. 송신 경로에서의 오실레이터 위상 및 관련 회로의 조정은, 특히, 일 주파수로부터 다른 주파수로 천이할 경우, 대역외 방출들의 감소를 허용할 수도 있다.
송신 회로 (406) 는, 송신 코일 (414) 에 의해 생성된 근거리장 근방에서 활성 수신기들의 존재 또는 부재를 검출하는 부하 감지 회로 (416) 를 더 포함할 수도 있다. 예로서, 부하 감지 회로 (416) 는, 하기에서 더 설명될 바와 같이, 송신 코일 (414) 에 의해 생성된 필드 근방에서 활성 수신기들의 존재 또는 부재에 의해 영향받을 수도 있는 구동기 회로 (424) 로 흐르는 전류를 모니터링한다. 구동기 회로 (424) 상의 부하에 대한 변화들의 검출은, 에너지를 송신하고 활성 수신기와 통신하기 위해 오실레이터 (423) 를 인에이블할지 여부를 결정하는데 사용하기 위한 제어기 (415) 에 의해 모니터링된다. 하기에 더 완전히 설명되는 바와 같이, 구동기 회로 (424) 에서 측정된 전류는, 무효한 디바이스가 송신기 (404) 의 무선 전력 전송 영역 내에 위치되는지 여부를 결정하는데 사용될 수도 있다.
송신 코일 (414) 은, 저항 손실들을 낮게 유지하도록 선택된 두께, 폭, 및 금속 타입을 갖는 안테나 스트립으로서 또는 리쯔 (Litz) 와이어로 구현될 수도 있다. 일 구현에 있어서, 송신 코일 (414) 은 일반적으로, 테이블, 매트, 램프, 또는 다른 덜 휴대용의 구성과 같은 더 큰 구조와의 연관을 위해 구성될 수도 있다. 이에 따라, 송신 코일 (414) 은 일반적으로, 실제 디멘젼을 이루기 위해 "턴들" 을 필요로 하지 않을 수도 있다. 송신 코일 (414) 의 예시적인 구현은 "전기적으로 작을" 수도 있으며 (즉, 파장의 분수), 공진 주파수를 정의하기 위해 커패시터들을 사용함으로써 더 낮게 사용가능한 주파수들에서 공진하도록 튜닝될 수도 있다.
송신기 (404) 는 송신기 (404) 와 연관될 수도 있는 수신기 디바이스들의 소재 (whereabouts) 및 상태에 관한 정보를 수집 및 추적할 수도 있다. 따라서, 송신 회로 (406) 는 (본 명세서에서 프로세서로서 또한 지칭되는) 제어기 (415) 에 접속되는, 존재 검출기 (480), 밀폐형 검출기 (460), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 제어기 (415) 는 존재 검출기 (480) 및 밀폐형 검출기 (460) 로부터의 존재 신호들에 응답하여 구동기 회로 (424) 에 의해 전달된 전력의 양을 조정할 수도 있다. 송신기 (404) 는, 예를 들어, 빌딩 내에 존재하는 종래의 AC 전력을 변환하기 위한 AC-DC 변환기 (도시 안됨), 종래의 DC 전력 소스를 송신기 (404) 에 적합한 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 변환기 (도시 안됨) 와 같은 다수의 전력 소스들을 통해, 또는 종래의 DC 전력 소스 (도시 안됨) 로부터 직접 전력을 수신할 수도 있다.
비-한정적인 예로서, 존재 검출기 (480) 는 송신기 (404) 의 커버리지 영역으로 삽입된, 충전될 디바이스의 초기 존재를 감지하는데 활용되는 모션 검출기일 수도 있다. 검출 이후에, 송신기 (404) 는 턴 온 될 수도 있고, 디바이스에 의해 수신된 RF 전력은 미리결정된 방식으로 Rx 디바이스 상의 스위치를 토글링하도록 이용될 수도 있으며, 차례로, 이는 송신기 (404) 의 구동 포인트 임피던스에 대한 변화들을 발생시킨다.
다른 비-한정적인 예로서, 존재 검출기 (480) 는, 예를 들어, 적외선 검출, 모션 검출, 또는 다른 적절한 수단에 의해 인간을 검출할 수 있는 검출기일 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에 있어서, 송신 코일 (414) 이 특정 주파수에서 송신할 수도 있는 전력의 양을 제한하는 규정들이 존재할 수도 있다. 일부 경우들에 있어서, 이러한 규정들은 전자기 방사로부터 인간을 보호하도록 의도된다. 하지만, 송신 코일 (414) 이, 예를 들어, 차고, 공장 현장, 상점 등과 같이 인간들에 의해 점유되지 않거나 인간들에 의해 드물게 점유되는 영역들에 배치되는 환경들이 존재할 수도 있다. 이러한 환경들이 인간으로부터 자유롭다면, 송신 코일 (414) 의 전력 출력을 정규의 전력 제약 규정들을 초과하도록 증가시키는 것이 허용가능할 수도 있다. 즉, 제어기 (415) 는 인간의 존재에 응답하여 송신 코일 (414) 의 전력 출력을 규제 레벨 이하로 조정하고, 인간이 송신 코일 (414) 의 전자기장으로부터 규제 거리 밖에 있을 경우 송신 코일 (414) 의 전력 출력을 규제 레벨을 초과한 레벨로 조정할 수도 있다.
비-한정적인 예로서, (밀폐형 구획 검출기 또는 밀폐형 공간 검출기로서 본 명세서에서 또한 지칭될 수도 있는) 밀폐형 검출기 (460) 는 인클로저가 닫힌 상태 또는 열린 상태일 때를 결정하기 위한 감지 스위치와 같은 디바이스일 수도 있다. 송신기가 밀폐 상태인 인클로저 내에 있을 경우, 송신기의 전력 레벨은 증가될 수도 있다.
예시적인 실시형태들에 있어서, 송신기 (404) 가 무한정으로 남겨지지 않는 방법이 이용될 수도 있다. 이 경우, 송신기 (404) 는 사용자 결정식 시간량 이후에 셧오프하도록 프로그래밍될 수도 있다. 이러한 특징은 송신기 (404), 특히 구동기 회로 (424) 가 그 주위의 무선 디바이스들이 완전히 충전된 이후에 길게 구동하는 것을 방지한다. 이러한 이벤트는 중계기 또는 수신 코일로부터 전송된, 디바이스가 완전히 충전되었다는 신호를 검출하기 위한 회로의 실패에 기인할 수도 있다. 다른 디바이스가 그 주위에 배치되는 경우에 송신기 (404) 가 자동으로 셧다운하는 것을 방지하기 위해, 송신기 (404) 자동 셧오프 특징은 오직 그 주위에서 검출된 모션의 부재에 대한 설정 주기 이후에만 활성화될 수도 있다. 사용자는 비활성 시간 간격을 결정하고, 원할 경우 그 시간 간격을 변경할 수도 있다. 비-한정적인 예로서, 그 시간 간격은 디바이스가 처음에 완전히 방전되어 있다는 가정 하에서 특정 타입의 무선 디바이스를 완전히 충전하는데 필요한 시간 간격보다 더 길 수도 있다.
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 수신기 (508) 의 기능 블록 다이어그램이다. 수신기 (508) 는, 수신 코일 (518) 을 포함할 수도 있는 수신 회로 (510) 를 포함한다. 수신기 (508) 는 추가로, 수신된 전력을 제공받기 위한 디바이스 (550) 에 커플링한다. 수신기 (508) 는 디바이스 (550) 외부에 있는 것으로서 도시되지만 디바이스 (550) 에 통합될 수도 있음을 유의해야 한다. 에너지는 수신 코일 (518) 에 무선으로 전파되고, 그 후, 수신 회로 (510) 의 나머지를 통해 디바이스 (550) 에 커플링될 수도 있다. 예로서, 충전 디바이스는 모바일 전화기들, 휴대용 뮤직 플레이어들, 랩탑 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 컴퓨터 주변기기 디바이스들, 통신 디바이스들 (예를 들어, 블루투스 디바이스들), 디지털 카메라들, 보청기들 (다른 의료 디바이스들) 등등과 같은 디바이스들을 포함할 수도 있다.
수신 코일 (518) 은 송신 코일 (414) (도 4) 과 동일한 주파수에서 또는 주파수들의 명시된 범위 내에서 공진하도록 튜닝될 수도 있다. 수신 코일 (518) 은 송신 코일 (414) 과 유사하게 디멘져닝될 수도 있거나, 관련 디바이스 (550) 의 디멘젼들에 기초하여 상이하게 사이징될 수도 있다. 예로서, 디바이스 (550) 는 송신 코일 (414) 의 길이의 직경보다 더 작은 직경 또는 길이 디멘젼을 갖는 휴대용 전자 디바이스일 수도 있다. 그러한 예에 있어서, 수신 코일 (518) 은, 튜닝 커패시터 (도시 안됨) 의 커패시턴스 값을 감소시키고 수신 코일의 임피던스를 증가시키기 위해 멀티-턴 코일로서 구현될 수도 있다. 예로서, 수신 코일 (518) 은, 코일 직경을 최대화하고 수신 코일 (518) 의 루프 턴들 (즉, 권선들) 의 수 및 권선 간 커패시턴스를 감소시키기 위해 디바이스 (550) 의 실질적인 둘레 주위에 배치될 수도 있다.
수신 회로 (510) 는 수신 코일 (518) 에 임피던스 매칭을 제공할 수도 있다. 수신 회로 (510) 는, 수신된 RF 에너지 소스를 디바이스 (550) 에 의한 사용을 위해 충전 전력으로 변환하는 전력 변환 회로 (506) 를 포함한다. 전력 변환 회로 (506) 는 RF-DC 변환기 (520) 를 포함하며, 또한, DC-DC 변환기 (522) 를 포함할 수도 있다. RF-DC 변환기 (520) 는 수신 코일 (518) 에서 수신된 RF 에너지 신호를, Vrect 에 의해 표현된 출력 전압을 갖는 비-교류 전력으로 정류한다. DC-DC 변환기 (522) (또는 다른 전력 레귤레이터) 는 정류된 RF 에너지 신호를, Vout 및 Iout 에 의해 표현된 출력 전압 및 출력 전류로 디바이스 (550) 와 양립가능한 에너지 전위 (예를 들어, 전압) 로 변환한다. 부분 정류기, 전파 정류기, 레귤레이터들, 브리지들, 더블러(doubler)들 뿐 아니라 선형 및 스위칭 변환기들을 포함하여 다양한 RF-DC 변환기들이 고려된다.
수신 회로 (510) 는 추가로, 수신 코일 (518) 을 전력 변환 회로 (506) 에 접속하거나 대안적으로 전력 변환 회로 (506) 를 접속해제하기 위한 스위칭 회로 (512) 를 포함할 수도 있다. 전력 변환 회로 (506) 로부터 수신 코일 (518) 을 접속 해제하는 것은 디바이스 (550) 의 충전을 중단할 뿐만 아니라, 송신기 (404) (도 2) 에 의해 "보여지는" 것과 같이 "부하" 를 변경한다.
상기 개시된 바와 같이, 송신기 (404) 는, 송신기 구동기 회로 (424) 에 제공된 바이어스 전류에 있어서의 변동들을 검출할 수도 있는 부하 감지 회로 (416) 를 포함한다. 이에 따라, 송신기 (404) 는, 수신기들이 송신기의 근거리장에 존재할 때를 결정하기 위한 메커니즘을 갖는다.
다중의 수신기들 (508) 이 송신기의 근거리장에 존재할 경우, 다른 수신기들이 송신기에 더 효율적으로 커플링할 수 있도록 하나 이상의 수신기들의 로딩 및 언로딩을 시간 멀티플렉싱하는 것이 바람직할 수도 있다. 수신기 (508) 는 또한, 다른 인접 수신기들로의 커플링을 제거하거나 인접 송신기들 상으로의 로딩을 감소시키기 위해 클로킹 (cloak) 될 수도 있다. 수신기의 이러한 "언로딩" 은 또한, 본 명세서에서 "클로킹" 으로서 공지된다. 더욱이, 수신기 (508) 에 의해 제어되고 송신기 (404) 에 의해 검출되는 언로딩과 로딩 사이의 이러한 스위칭은 하기에서 더 충분히 설명되는 바와 같이 수신기 (508) 로부터 송신기 (404) 로의 통신 메커니즘을 제공할 수도 있다. 부가적으로, 프로토콜은 수신기 (508) 로부터 송신기 (404) 로의 메세지의 전송을 가능케 하는 스위칭과 연관될 수도 있다. 예로서, 스위칭 속도는 대략 100μsec 일 수도 있다.
예시적인 실시형태에 있어서, 송신기 (404) 와 수신기 (508) 간의 통신은 종래의 양방향 통신 (즉, 커플링 필드에서의 대역내 시그널링) 보다는 디바이스 감지 및 충전 제어 메커니즘을 지칭한다. 즉, 송신기 (404) 는, 근거리장에서 에너지가 사용가능한지 여부를 조정하기 위해 송신된 신호의 온/오프 키잉을 사용할 수도 있다. 수신기는 에너지에서의 이러한 변경들을 송신기 (404) 로부터의 메세지로서 해석할 수도 있다. 수신기 측으로부터, 수신기 (508) 는, 필드로부터 수용되고 있는 전력의 양을 조정하기 위해 수신 코일 (518) 의 튜닝 및 디튜닝 (de-tuning) 을 사용할 수도 있다. 일부 경우들에 있어서, 튜닝 및 디튜닝은 스위칭 회로 (512) 를 통해 달성될 수도 있다. 송신기 (404) 는 필드로부터 사용된 전력에서의 이러한 차이를 검출하고, 이러한 변화들을 수신기 (508) 로부터의 메세지로서 해석할 수도 있다. 송신 전력 및 부하 거동의 조정의 다른 형태들이 활용될 수도 있음을 유의한다.
수신 회로 (510) 는 추가로, 송신기로부터 수신기로의 정보 시그널링에 대응할 수도 있는 수신 에너지 변동들을 식별하는데 사용되는 시그널링 검출기 및 비컨 회로 (514) 를 포함할 수도 있다. 더욱이, 시그널링 및 비컨 회로 (514) 는 또한, 감소된 RF 신호 에너지 (즉, 비컨 신호) 의 송신을 검출하고, 감소된 RF 신호 에너지를, 무선 충전을 위한 수신 회로 (510) 를 구성하기 위해 수신 회로 (510) 내의 비-전력공급된 또는 전력 고갈된 회로들을 어웨이크하기 위한 공칭 전력으로 정류하는데 사용될 수도 있다.
수신 회로 (510) 는 추가로, 본 명세서에서 설명된 스위칭 회로 (512) 의 제어를 포함하여 본 명세서에서 설명된 수신기 (508) 의 프로세스들을 조종하기 위한 프로세서 (516) 를 포함한다. 수신기 (508) 의 클로킹은 또한, 충전 전력을 디바이스 (550) 에 제공하는 외부 유선 충전 소스 (예를 들어, 벽/USB 전력) 의 검출을 포함한 다른 이벤트들의 발생 시에 발생할 수도 있다. 프로세서 (516) 는 수신기의 클로킹을 제어하는 것에 부가하여, 또한, 비컨 상태를 결정하기 위해 비컨 회로 (514) 를 모니터링하고, 송신기 (404) 로부터 전송된 메세지들을 추출할 수도 있다. 프로세서 (516) 는 또한, 개선된 성능을 위해 DC-DC 변환기 (522) 를 조정할 수도 있다.
도 6 은 일부 양태들에 따른 예시적인 단일 스위칭 디바이스 차동 구동 증폭기 (624) 의 개략 다이어그램을 도시한 것이다. 특정 양태들에 있어서, 차동 구동 증폭기 (624) 는 도 2 의 구동기 회로 (224) 에 대응할 수 있다. 증폭기 (624) 는 공급 전압 (+Vcc) 에 접속된 상위 RLC (저항기/인덕터/커패시터) 네트워크 (670) 및 접지에 접속된 하위 RLC 네트워크 (672) 를 포함한다. 상위 네트워크 (670) 및 하위 네트워크 (672) 는, 2개 네트워크들 사이를 플로우팅하는 스위칭 디바이스 (671) 를 공유한다. 스위칭 디바이스 (671) 는, 스위칭 디바이스 (671) 의 스위칭 동작들을 제어할 수도 있는 제어 또는 구동 신호를 수신할 수도 있다. 스위칭 디바이스 (671) 는 또한 2개의 출력 노드들 (n1 및 n2) 을 정의할 수도 있으며, 여기서, 차동 출력 신호들은 개별적으로 제시된다. 제어 또는 구동 신호는 스위칭 디바이스로 하여금 그 전도 상태를 변경하게 할 수도 있다. 이러한 방식으로, 차동 출력 신호들은, 서로에 대해 실질적으로 동일하고 반대인 노드 (n1) 및 노드 (n2) 에서 생성될 수도 있다.
상위 RLC 네트워크 (670) 는 하위 RLC 네트워크 (672) 와 매칭되어, 그 네트워크들의 컴포넌트들의 특성들 (예를 들어, 저항들, 커패시턴스들, 인덕턴스들 등) 이 실질적으로 일치하게 한다. 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 스위칭 디바이스 (671) 는 인덕터들 (권선들 또는 코일들로서도 또한 지칭됨) (L1 및 L2) 사이에 접속될 수도 있으며, 이 인덕터들은 매칭되고 타이트하게 커플링될 수도 있다. 인덕터들 (L3 및 L4) 이 또한 매칭되고 타이트하게 커플링될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "플로우트" 는, 디바이스가 고정된 전위 (예를 들어, +Vcc 또는 접지) 에 접속되지 않음을 나타내는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 디바이스가 인덕터들 또는 커패시터들과 같은 비-제로 임피던스 컴포넌트들을 통해 고정된 전위에 접속된다면 그 디바이스는 플로우팅하고 있을 수도 있다. 그에 따라, 플로우팅 컴포넌트의 단자에서의 전위는 고정된 전위에 대해 이탈하거나 플로우팅하는 경향이 있을 수도 있다.
트랜지스터 (예를 들어, 전계 효과 트랜지스터 등) 로서 구현될 수도 있는 스위칭 디바이스 (671) 는 도 6 에 도시된 구형파와 같은 제어 또는 구동 신호에 응답하여 스위치 개폐할 수도 있다. 다양한 예시적인 실시형태들에 따르면, 상위 및 하위 네트워크들에서의 전류들 (I1 및 I2) 은 개별 네트워크들에서 반대 방향들이다. 스위칭 디바이스 (671) 에 의해 수행된 스위칭 동작들 및 전류들 (I1 및 I2) 의 결과로서, 차동 출력 신호들이 노드들 (n1 및 n2) 에서 생성될 수도 있다. L3 인덕터의 L4 인덕터와의 커플링 효과로 인해, 노드들 (n1 및 n2) 에서 생성된 차동 출력 신호들은 입력 신호에 제시된 잡음을 제거하기 위해 상호작용할 수도 있다. 그에 따라, 부하 (RL) 는 전도된 및 방사된 잡음 양자에서의 연관된 감소를 갖는 신호를 수신할 수도 있다.
상기 서술된 바와 같이, 인덕터들 (L3 및 L4) 간의 커플링은 증폭기에 의해 제공된 잡음에서의 감소를 용이하게 할 수도 있다. 잡음 소거를 최대화하기 위해, 인덕터들 (L3 및 L4) 은, 그 인덕터들이 강하게 커플링되도록 가능하면 서로 근접하게 배치될 수도 있다. 실제로, 설계자는 신호들의 완전한 소거를 여전히 회피하면서 완전한 잡음 소거의 가설적 경우에 근접하게 다가오길 원할 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 가능하면 근접하게 커플링된 바와 같은 인덕터들을 발생시키는 Coiltronix DRQ127-470-R 과 같은 단일 패키지에서 결합되는 강하게 커플링된 인덕터들의 쌍이 사용될 수도 있다. 강한 커플링의 결과로서, 인덕터들 각각에서의 전류는 값에 있어서 거의 균등하게 되도록 강제하여, 역으로 배향된 신호들의 생성을 용이하게 할 수도 있다. 인덕터들이 동일한 패키지에 포함되지 않는 예시적인 실시형태들 (예를 들어, 무선 전력 시스템) 에 따르면, 인덕터들 (L3 및 L4) 은 무선 전력을 하나 이상의 2차 코일들에 송신하기 위해 사용되는 상호 권취형 코일들일 수도 있으며, 또한 인덕터들을 매우 근접하게 유지함으로써 강한 커플링을 활용할 수도 있다.
도 7 은 일부 예시적인 실시형태들에 따른 구동 회로 (722) 를 도시한다. 특정 양태들에 있어서, 구동기 회로 (722) 는 도 2 의 오실레이터 (222) 에 대응할 수 있다. 구동 회로 (722) 는 781 에서 입력 신호를 수신하고, 784 에서의 구동 신호를 스위칭 디바이스 (771) 의 게이트에 제공할 수도 있다. 784 에서의 구동 신호는 게이트 구동 변압기 (782) 및 h-브리지 네트워크 (783) 를 통해 생성될 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 스위칭 디바이스에 대해 784 에서의 구동 신호를 생성하기 위해, 분리된 구동 방식이 변압기 (782) 를 사용하여 구현될 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 변압기 (782) 는 펄스 변압기일 수도 있다. 변압기 (782) 는 그 입력 단자들에 걸친 전압 차이를 감지하고 동일 전압을 그 출력 단자들에 걸쳐 인가할 수도 있다. 변압기 (782) 의 출력 단자들을 스위칭 디바이스 (771) 의 게이트 및 소스에 걸쳐 접속함으로써, 그 소스 및 드레인이 n1 과 n2 사이에서 플로우팅하고 있는 경우라도 스위칭이 수행될 수도 있다.
일부 예시적인 실시형태들에 있어서, 스위칭 디바이스 (771) 는 신속하게 스위칭하도록 설계될 수도 있으며, 이는 스위칭 디바이스의 게이트에서 신속하게 변하는 구동 신호를 요구할 수도 있다. 신속하게 변하는 구동 신호를 달성하기 위해, h-브리지 회로 (783) 가 활용될 수도 있다. 도 6 을 참조하면, h-브리지 회로 (783) 는 다이오드들 (D1 및 D2), 및 바이폴라 접합 트랜지스터들 (BJTs) (B1 및 B2) 을 포함할 수도 있다. 다이오드들 및 커패시터들 (C1 및 C2) 은 전압 더블러 회로를 형성할 수도 있으며, 이는 노드들 (n4 및 n2) 에 걸쳐 직류 (DC) 전압을 생성하도록 사용될 수도 있다. BJT들은, 이 DC 전압을 이용하여 스위칭 디바이스 (771) 의 게이트를 구동하기 위해 푸시-풀 구성으로 설정될 수도 있다. 푸시-풀 구성은 BJT들의 수개의 고유 특성들에 의존할 수도 있다. B1 은 PNP 트랜지스터이고, BJT들의 베이스 전압 (노드 (n3) 에 접속됨) 이 에미터에서의 전압보다 더 높을 수도 있는 동안 컬렉터 (노드 (n4) 에 접속됨) 와 에미터 (노드 (ng) 에 접속됨) 사이에서 폐쇄된 스위치로서 작용할 수도 있다. 한편, B2 는 NPN 트랜지스터이고, 그 베이스 전압 (노드 (n3) 에 접속됨) 이 에미터에서의 전압보다 더 낮을 수도 있는 동안 그 컬렉터 (노드 (n2) 에 접속됨) 와 에미터 (노드 (ng) 에 접속됨) 사이에서 폐쇄된 스위치로서 작용할 수도 있다. 폐쇄된 스위치로서 동작하지 않을 경우, B1 및 B2 양자는 개방된 스위치들로서 작용할 수도 있다.
변압기가 노드 (n3) 의 전압을 노드 (n2) 에서의 전압보다 더 높게 강제할 경우, B1 은 그 베이스와 에미터 단자들 사이에서 포지티브 전압을 감지하여 커패시터 (C1) 로부터 스위칭 디바이스 (771) 의 게이트로 흐르는 전류를 발생시킬 수도 있다. 유사하게, B2 는 그 베이스와 그 에미터 사이에 더 낮은 전압을 감지하여 스위칭 디바이스 (71) 의 게이트로 하여금 노드 (n2) 로 방전하게 할 수도 있다. 결과로서, h-브리지 (783) 는 (소스에 관하여) 스위칭 디바이스 (771) 의 게이트에서의 신호의 전압의 신속한 램프 업 및 램프 다운을 제공하고, 이에 의해, 신속한 스위칭을 허용하게 한다.
도 8 은 다양한 양태들에 따른 예시적인 무선 전력 시스템 (800) 을 도시한다. 도 8 의 무선 전력 시스템은 무선 전력 송신기 (804) 및 무선 전력 수신기 (808) 를 포함할 수도 있다. 무선 전력 송신기 (804) 는 차동 구동 증폭기 (824) 를 포함할 수도 있고, 이 차동 구동 증폭기는 차례로, 단일 스위칭 디바이스 (871) 및 구동 회로 (822) 를 포함할 수도 있다. 특정 양태들에 있어서, 구동 회로 (822) 및 차동 구동 증폭기 (824) 는, 각각, 도 6 및 도 7 의 구동기 회로 (722) 및 차동 구동 증폭기 (624) 에 대응할 수 있다. 구동 회로 (822) 는 입력 신호 (802) 를 수신할 수도 있다. 무선 전력 송신기 (824) 는 또한, 공급 네트워크 (825) 및 1차 코일들 (814) 을 포함할 수도 있다. 무선 전력 수신기 (808) 는 2차 코일들 (818), 정류기 (834), 및 동적 부하일 수도 있는 부하 (850) 를 포함할 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에 있어서, 부하 (850) 는 전자 디바이스를 위한 재충전가능 배터리일 수도 있다.
다양한 양태들에 따르면, 도 8 의 무선 전력 시스템은 공급 네트워크 (825) 에 의해 제공된 DC 전압을 고주파수 신호로 변환하기 위한 스위칭 동작들을 구현한다. 차동 구동 증폭기 (824) 는, 상기 설명된 바와 같이, 차동이고 실질적으로 동일하며 반대인 2개의 고주파수 출력 신호들을 생성하도록 동작할 수도 있다. 차동 출력 신호들은, 1차 코일들 (814) 의 커플링을 통해 잡음 소거를 제공하도록 배치된 개별 1차 코일들에 전달될 수도 있다. 1차 코일들 (814) 은, 그 코일들에서의 전류들이 동일 방향으로 흐르고 이에 의해 잡음 소거를 제공하면서 또한 1차 코일들 (814) 의 자기장 생성에 대한 최소 영향을 갖도록 배향될 수도 있다. 전류의 방향으로 인해, 동일 극성을 갖는 자기장들이 생성될 수도 있다. 자기장은 무선 전력 수신기의 하나 이상의 2차 코일들 (818) 에서의 전류를 유도할 수도 있다. 하나 이상의 2차 코일들 (818) 은 유도된 교류 (AC) 신호를 수신할 수도 있으며, 그 후, 이 유도된 교류 신호는 정류기 (834) 를 통해 정류되고 부하 (850) 에 제공될 수도 있다.
일부 양태들에 따르면, 1차 코일들 (814) 은, 1차 코일들 (814) 에 의해 정의된 편평면 상의 임의의 위치에 실질적으로 동일하고 반대인 전압들을 공동위치시킴으로써 잡음 소거를 용이하게 하도록 구성될 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 1차 코일들 (814) 은, 1차 코일 네트워크 주위의 3차원 공간에서의 임의의 위치에 실질적으로 동일하고 반대인 전압들을 공동위치시키도록 구성될 수도 있다. 다양한 예시적인 실시형태들에 따르면, 1차 코일들 (814) 은 상기 설명된 바와 같은 차동 출력 신호들에 의해 구동될 수도 있다. 하지만, 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 본 명세서에서 설명된 1차 코일 배열들 및 구성들은, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 단일 스위칭 디바이스 차동 구동 증폭기를 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 타입의 차동 구동 증폭기와 함께 활용될 수도 있다. 예를 들어, 1차 코일 배열들 및 구성들은, 다중의 스위칭 디바이스들 및/또는 트랜지스터들을 포함한 차동 구동 증폭기와 함께 사용될 수도 있다.
1차 코일들 (814) 의 위치 구성에 관하여, 각각의 1차 코일은 기하학적 평면 상에 나사선으로서 권취될 수도 있다. 전압들의 공동위치를 용이하게 하기 위해, 코일의 각각의 턴 사이의 거리는, 나사선 구성이 일 영역의 중심을 향해 이동함에 따라 증가될 수도 있다. 따라서, 제 1 코일 및 제 2 코일은, 공통 평면 상의 임의의 위치에 각각 제 1 및 제 2 코일들 내에서 실질적으로 동일하고 반대인 전압들의 공동위치를 제공하는 공통 평면 내에서 실질적으로 나사선 구성을 가질 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 중심 포인트 또는 영역 안으로 나사선 회전하고 그 후 다시 밖으로 나사선 회전하는 단일 코일이 활용될 수도 있다. 그에 따라, 코일 배열은, 단일 코일 실시형태를 달성하기 위해 중심 위치에 접속된 2개의 코일들로 구성될 수도 있다.
도 9 는 다양한 양태들에 따른 예시적인 2개 코일 배열의 사시도를 도시한 것이다. 도 10 은 다양한 예시적인 양태들에 따른 예시적인 2개 코일 배열의 상부도를 도시한 것이다. 도 11 은 제 1 코일만이 도시된 도 10 의 양태의 상부도를 도시한 것이고, 도 12 는 제 2 코일만이 도시된 도 10 의 상부도를 도시한 것이다.
일부 양태들에 있어서, 도 8 의 1차 코일들 (814) 은 도 9 및 도 10 의 2개 코일 구조들로서 형성될 수도 있다. 각각의 코일은, 다른 코일을 구동하는 신호에 대해 실질적으로 동일하고 반대인 신호에 의해 구동될 수도 있다. 일 코일은 반시계방향으로 권취될 수도 있지만 다른 코일은 시계방향으로 권취될 수도 있다. 일 코일은 실질적으로 다른 코일의 반향물이며 다른 코일과 동일한 총 길이를 가질 수도 있다. 2개 코일들은, 일 코일을 다른 코일 상부에, 하부에, 또는 혼교(interweave)하게 배치함으로써 단일 코일 구조를 생성하도록 함께 구성될 수도 있다. 도 9 및 도 10 의 2개 코일 배열들은, 예를 들어, 코일들이 실질적으로 공통 평면 상에 위치되고 공통 중심을 갖는 단일 코일 구조를 형성할 수도 있다. 일부 양태들에 있어서, 단일 코일 구조는, 대신, 하나의 코일 또는 3 이상의 코일들을 포함할 수도 있다. 특정 양태들에 있어서, 단일 코일 구조는 추가로, 도 8 의 2차 코일들 (818) 과 같은 수신기 코일로서 사용될 수도 있다.
단일 코일 구조는 일부 양태들에 있어서 비-평면형일 수도 있고 다른 양태들에 있어서 가요성 평면으로의 평면형일 수도 있다. 단일 코일 구조는, 예를 들어, 장방형 또는 원형을 포함하여 임의의 대칭 형상일 수도 있다. 단일 코일 구조는, 다른 가능성들 중에서, 수직형, 수평형 및 대각선형을 포함하여 다양한 배향들로 배향될 수도 있다. 추가로, 단일 코일 구조는, 다른 가능성들 중에서, 표면들, 벽들, 테이프, 및 휴대용 전자기기들을 포함한 다양한 아이템들 상에 또는 그 내부에 위치될 수도 있다.
일부 양태들에 있어서, 각각의 코일에 대한 신호에 입력하기 위해 사용된 단일 코일 구조의 부분은 단일 코일 구조의 에지를 따른 코너 이외의 위치에서 제공할 수도 있다. 예를 들어, 신호는, 도 10 에 도시된 바와 같이 상부 중심 에지를 따른 단일 코일 구조의 상부측에 수직으로 입력될 수도 있다.
단일 코일 구조의 각각의 코너는 최소 턴 반경을 가질 수도 있다. 특정 양태들에 있어서, 최소 턴 반경은 대략 5 밀리미터일 수도 있다. 최소 턴 반경은 다른 양태들에서 더 크거나 더 작을 수도 있다.
도 8 의 2차 코일들 (818) 과 같은 수신 코일은 단일 코일 구조의 주변 위 또는 아래에, 또는 단일 코일 구조의 영역 내부에 배치될 수도 있다. 수신 코일은 단일 코일 구조의 일 코일로부터의 제 1 거리 및 단일 코일 구조의 다른 코일로부터의 제 2 거리일 수도 있다. 일부 양태들에 있어서, 제 1 및 제 2 거리들은 각각 3 밀리미터 내지 40 밀리미터 사이의 범위 사이일 수도 있다. 다른 양태들에 있어서, 제 1 및 제 2 거리들은 3 밀리미터 미만이거나 40 밀리미터 초과일 수도 있다. 부가적으로, 일부 양태들에 있어서, 제 1 거리는 제 2 거리와 동일할 수도 있어서, 단일 코일 구조의 제 1 및 제 2 코일들이 근접하게 위치되고 공통 평면 상에 실질적으로 위치될 수도 있다.
도 13 은 단일 코일 구조의 중심 (1302) 으로부터 최외곽 턴 (1312) (즉, 제 5 턴) 까지의 단일 코일 구조의 예시적인 단면 (1300) 의 측면도를 도시한 것이다. 단일 코일 구조의 연속 턴들 간의 스페이싱들은 변수들로서 표현되고, 중심 (1302) 으로부터 최외곽 턴 (1312) 까지의 단일 코일 구조의 단면을 따른 거리의 함수로서 결정될 수도 있다. 도시된 단일 코일 구조는 제 1 턴 (1304), 제 2 턴 (1306), 제 3 턴 (1308), 제 4 턴 (1310), 및 최외곽 턴 (1312) 을 포함한 N개 턴 (즉, 5개 턴) 을 포함한다. 중심 (1302) 으로부터 i번째 턴 (예를 들어, 제 3 턴) 까지의 거리는 di 로서 표시되고, 중심 (1302) 로부터 최외곽 턴 (1312) 의 중심까지의 거리는 D/2 로서 표시된다.
일부 양태들에 있어서, 단일 코일 구조의 중심으로부터 i번째 턴 까지의 단면을 따른 거리 di 는 수학식 1 의 함수에 의해 주어진다.
Figure pct00001
여기서,
Figure pct00002
는 중심으로부터 최외곽 턴까지의 거리이고, r 은 단일 나사선 구조의 턴들 간의 스페이싱들에 대응하는 값이고, N 은 단일 나사선 구조의 턴들의 총 수의 합이며, i 는 특정 턴에 대응하는 수이다. 일부 양태들에 있어서, 수학식 1 은, 단일 코일 구조의 일 턴의 중심으로부터 i번째 턴까지의 단면을 따른 거리를 부가적으로 또는 대안적으로 기술한다. 추가로, 일부 양태들에 있어서, 단일 코일 구조의 중심 또는 단일 코일 구조의 일 턴의 중심으로부터 i번째 턴 까지의 단면을 따른 거리는, 그 거리가 D 및 i 에 비례하고 N 에 반비례하는 함수에 의해 부가적으로 또는 대안적으로 주어진다.
예시적인 단면 라인으로서, 도 10 은 단일 코일 구조 상에 묘화된 단면 라인의 상부도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 단일 코일 구조의 각각의 코일은, 공통 평면 상에 실질적으로 위치된 공통 단면 라인을 공유할 수도 있다. 그 단면 라인은, 2개 코일들 각각의 3개 턴들을 크로싱하는 2코일 단일 코일 구조의 6개 턴들을 교번하여 크로싱한다. 연속 턴들 간의 스페이싱들 (S1, S2, S3) 과 같은 스페이싱들은 일반적으로, 단일 코일 구조의 최외곽 턴으로부터 중심으로 증가한다.
도 14 는 예시적인 단일 코일 구조에 대한 정규화된 상호 인덕턴스 대 포지션의 플롯 (1400) 이다. 플롯 (1400) 에서의 상호 인덕턴스 값들 (1402) 은, 단면 상의 10 밀리미터 포지션들에서의 수신 코일에 대한 단일 코일 구조의 단면 (1404) 에 대한 상호 인덕턴스를 나타낸다. 상호 인덕턴스 값들 (1402) 은 단면을 따른 포지션들의 최대 상호 인덕턴스에 의해 정규화된다. 플롯 (1400) 을 구성하는데 사용된 수신 코일은 44 밀리미터의 유한한 폭을 갖는 일 턴 코일이었으며, 여기서, 수신 코일에 걸친 필드는 상호 인덕턴스 분포를 결정하기 위해 평균화되었다. 부가적으로, 포지션 축을 따라, 단일 코일 구조의 각각의 턴에 대한 단면 (1404) 의 도시된 측면도가, 도시된 상호 인덕턴스 분포를 야기했던 스페이싱들 및 턴들의 인식을 제공하는 다중의 O들로서 도시된다.
유사하게, 도 15 는 예시적인 단일 코일 구조에 대한 정규화된 상호 인덕턴스 대 포지션의 플롯 (1500) 이다. 플롯 (1500) 에서의 상호 인덕턴스 값들 (1502) 은, 단면 상의 10 밀리미터 포지션들에서의 수신 코일에 대한 단일 코일 구조의 단면 (1504) 에 대한 상호 인덕턴스를 나타낸다. 상호 인덕턴스 값들 (1502) 은 단면을 따른 포지션들의 최대 상호 인덕턴스에 의해 정규화된다. 플롯 (1500) 을 구성하는데 사용된 수신 코일은 44 밀리미터의 유한한 폭을 갖는 일 턴 코일이었으며, 여기서, 수신 코일에 걸친 필드는 상호 인덕턴스 분포를 결정하기 위해 평균화되었다. 부가적으로, 포지션 축을 따라, 단일 코일 구조의 각각의 턴에 대한 단면 (1504) 의 도시된 측면도가, 도시된 상호 인덕턴스 분포를 야기했던 스페이싱들 및 턴들의 인식을 제공하는 다중의 O들로서 도시된다.
도 14 및 도 15 의 분포들을 비교함으로써, 단일 코일 구조의 턴들 사이의 스페이싱들을 변경하는 것이 분포의 최대 및 최소 정규화된 상호 인덕턴스 간의 변동을 발생함이 주목될 수 있다. 유리하게, 최대 및 최소 정규화된 상호 인덕턴스 간의 적은 변동은 단일 코일 구조의 단면에 의해 생성된 자기장에서의 증가된 균일도에 대응한다. 결과적으로, 단일 코일 구조의 턴들 사이의 스페이싱들은, 최소 정규화된 상호 인덕턴스가 1차 코일 구조의 일부 또는 모든 단면들을 따른 최대 정규화된 상호 인덕턴스의 퍼센티지를 초과하도록 설계될 수도 있다. 예를 들어, 턴들 사이의 스페이싱들은, 최소 정규화된 상호 인덕턴스가 단일 코일 구조의 일부 또는 모든 단면들을 따른 최대 정규화된 상호 인덕턴스의 50% 또는 65% 를 초과하도록 선택될 수도 있다. 다른 최소 상호 인덕턴스 임계치들이 일부 양태들에 있어서 사용될 수도 있다. 추가로, 유리하게, 특정 양태들에 있어서, 최소 상호 인덕턴스 임계치들을 단일 코일 구조의 다양한 단면들에 적용함으로써, 단일 코일 구조가 그 단일 코일 구조 상부 또는 하부의 거리에서 실질적으로 균일한 3차원 자기장을 생성하도록 형성된다.
일부 양태들에 있어서, 턴들 사이의 스페이싱들은, 최대 및 최소 정규화된 상호 인덕턴스 간의 변동이 실질적으로 최소화되도록 설계될 수도 있다. 예를 들어, 수학식 1 에서의 r 의 값은, 단면을 따른 단일 코일 구조의 부분들이 r 의 다른 값들에 대한 것보다 더 적게 변하는 최대 및 최소 정규화된 상호 인덕턴스 간의 차이를 갖도록 풀리거나 선택될 수도 있다. 일 양태에 있어서, r 의 값은 대략 0.65 내지 0.68 의 범위에 있을 수도 있는데, 왜냐하면 대략 0.67 의 값이 최대 및 최소 정규화된 상호 인덕턴스 간의 최소 차이를 발생시킬 수도 있기 때문이다. r 의 값이 대략 0.67 일 경우, 단면을 따른 최대 및 최소 정규화된 상호 인덕턴스 간의 퍼센티지 차이는 대략 21%만큼 낮을 수도 있다.
단일 코일 구조의 턴들 간의 스페이싱들은 일반적으로, 단일 코일 구조의 최외곽 턴으로부터 중심으로 증가할 수도 있다. 스페이싱들에 있어서의 그러한 증가는 단일 코일 구조 상부 또는 하부에서 실질적으로 균일한 자기장 분포의 생성을 가능케 할 수도 있다. 유리하게, 특정 양태들에 있어서, 실질적으로 균일한 자기장은 기생 루프의 사용없이 구성되어, 기생 루프로부터의 부가된 저항으로 인한 손실들을 감소할 수도 있다. 단일 코일 구조로부터, 실질적으로 균일한 자기장이 가장 강한 곳까지의 거리는, 일부 양태들에 있어서, 단일 코일 구조 상부 또는 하부에서 대략 3 밀리미터 내지 40 밀리미터일 수도 있다. 추가로, 단일 코일 구조는, 1 초과의 모바일 전화기를 동시에 충전하기에 충분히 큰 자기장을 생성하도록 사이징될 수도 있다. 본 개시에서 논의된 예시적인 양태들이 주어지면, 균일한 자기장은 또한 디바이스들로 하여금 1차 코일 구조의 외부 에지들 상부에서라도 전력을 무선으로 수신하도록 허용할 수도 있다.
단일 코일 구조의 연속 턴들 사이의 스페이싱들은 고 주파수들에서 교류 저항들이 경감될 수 있도록, 부분적으로, 단일 코일 구조의 최외곽 턴으로부터 중심으로 증가하도록 설계될 수도 있다. 특정 양태들에 있어서, 그러한 설계는 약 6.78 MHz 의 동작 주파수들에서 감소하는 저항 및 대응하는 에너지 손실들에 대해 효과적일 수도 있다.
정보 및 신호들은 임의의 다양한 서로 다른 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드(command)들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자성 입자, 광계 또는 광자, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 양자의 조합으로서 구현될 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 대체 가능성을 분명히 예시하기 위하여, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 일반적으로 그들의 기능의 관점에서 상기 기술되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현될지 또는 소프트웨어로서 구현될지는 전체 시스템에 부과된 특정 어플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다. 설명된 기능은 각각의 특정 어플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 구현할 수도 있지만, 그러한 구현의 결정들은 본 발명의 실시형태들의 범위로부터의 일탈을 야기하는 것으로서 해석되지는 않아야 한다.
본 명세서에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 별개의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별개의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 그 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 기타 다른 구성물로서 구현될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들 및 기능들은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들 양자의 조합에서 직접 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현된다면, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 유형의 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체 상으로 저장 또는 전송될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리 (ROM), 전기적으로 프로그램가능 ROM (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 ROM (EEPROM), 레지스터들, 하드 디스크, 착탈가능 디스크, CD ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 저장 매체는, 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있도록 프로세서에 커플링된다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들이 또한, 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기에 별개의 컴포넌트들로서 상주할 수도 있다.
본 개시를 요약할 목적으로, 본 발명들의 특정 양태들, 이점들 및 신규한 특징들이 본 명세서에서 설명되었다. 그러한 모든 이점들이 반드시 본 발명의 임의의 특정 실시형태에 따라 달성될 수도 있는 것은 아님을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은, 본 명세서에서 교시 또는 시사될 수도 있는 바와 같은 다른 이점들을 반드시 달성할 필요는 없이 본 명세서에서 교시된 바와 같은 하나의 이점 또는 이점들의 그룹을 달성 또는 최적화하는 방식으로 구현 또는 실행될 수도 있다.
상기 설명된 실시형태들의 다양한 변형들이 용이하게 자명할 것이며, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 일탈함없이 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 설명된 실시형태들에 한정되도록 의도되지 않으며, 본 명세서에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 부합하는 최광의 범위를 부여받아야 한다.

Claims (36)

  1. 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일로서,
    복수의 턴들을 포함하는 제 1 나사선 코일로서, 상기 제 1 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 1 나사선 코일의 중심은 제 1 단면을 정의하는, 상기 제 1 나사선 코일; 및
    복수의 턴들을 포함하는 제 2 나사선 코일로서, 상기 제 2 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 2 나사선 코일의 중심은 제 2 단면을 정의하고, 상기 제 1 단면을 따른 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 단면을 따른 상기 제 2 나사선 코일의 부분들은 상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면을 따른 최대 상호 인덕턴스의 65% 초과의 수신 코일에 관한 상호 인덕턴스를 가지며, 상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일에 대해 반대로 권취되는, 상기 제 2 나사선 코일을 포함하는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일 상부 또는 하부에 위치되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 혼교되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일의 총 길이는 상기 제 1 나사선 코일의 총 길이와 동일한 길이이고,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일의 반향물로서 실질적으로 형상화되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 코일은 제 1 수신 코일 및 제 2 수신 코일을 포함하는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 공통 평면 상에 실질적으로 위치되고 상기 제 1 나사선 코일과 공통 중심을 가지며,
    상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면은 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며,
    상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터, 상기 제 1 단면 또는 상기 제 2 단면을 따른 특정 턴의 중심까지의 턴 거리는 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터 상기 최외곽 턴까지의 거리, 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 턴들 사이의 스페이싱들에 대응하는 제 1 값, 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 턴들의 총 수의 합, 및 상기 특정 턴에 대응하는 제 1 수의 함수인, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일은 구동기 회로에 전기적으로 커플링되고, 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며, 수신기 디바이스를 충전하거나 전력공급하기에 충분한 레벨의 전력을 무선으로 송신하도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일에 대한 입력 신호들은 6.5 메가헤르쯔 내지 7 메가헤르쯔의 주파수 범위 내에 있도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 각각의 턴은 5 밀리미터의 최소 턴 반경 초과의 턴 반경을 갖도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 송신 코일.
  10. 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법으로서,
    복수의 턴들을 포함하는 제 1 나사선 코일을 전류로 구동하는 단계로서, 상기 제 1 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 1 나사선 코일의 중심은 제 1 단면을 정의하는, 상기 제 1 나사선 코일을 구동하는 단계; 및
    복수의 턴들을 포함하는 제 2 나사선 코일을 전류로 구동하는 단계로서, 상기 제 2 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 2 나사선 코일의 중심은 제 2 단면을 정의하고, 상기 제 1 단면을 따른 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 단면을 따른 상기 제 2 나사선 코일의 부분들은 상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면을 따른 최대 상호 인덕턴스의 65% 초과의 수신 코일에 관한 상호 인덕턴스를 가지며, 상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일에 대해 반대로 권취되는, 상기 제 2 나사선 코일을 구동하는 단계를 포함하는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일 상부 또는 하부에 위치되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 혼교되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일의 총 길이는 상기 제 1 나사선 코일의 총 길이와 동일한 길이이고,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일의 반향물로서 실질적으로 형상화되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 코일은 제 1 수신 코일 및 제 2 수신 코일을 포함하는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 공통 평면 상에 실질적으로 위치되고 상기 제 1 나사선 코일과 공통 중심을 가지며,
    상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면은 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며,
    상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터, 상기 제 1 단면 또는 상기 제 2 단면을 따른 특정 턴의 중심까지의 턴 거리는 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터 상기 최외곽 턴까지의 거리, 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 턴들 사이의 스페이싱들에 대응하는 제 1 값, 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 턴들의 총 수의 합, 및 상기 특정 턴에 대응하는 제 1 수의 함수인, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일은 구동기 회로에 전기적으로 커플링되고, 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며, 수신기 디바이스를 충전하거나 전력공급하기에 충분한 레벨의 전력을 무선으로 송신하도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일에 대한 입력 신호들은 6.5 메가헤르쯔 내지 7 메가헤르쯔의 주파수 범위 내에 있도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  18. 제 10 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 각각의 턴은 5 밀리미터의 최소 턴 반경 초과의 턴 반경을 갖도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 방법.
  19. 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치로서,
    복수의 턴들을 포함하는 제 1 나사선 코일을 전류로 구동하는 수단으로서, 상기 제 1 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 1 나사선 코일의 중심은 제 1 단면을 정의하는, 상기 제 1 나사선 코일을 구동하는 수단; 및
    복수의 턴들을 포함하는 제 2 나사선 코일을 전류로 구동하는 수단으로서, 상기 제 2 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 2 나사선 코일의 중심은 제 2 단면을 정의하고, 상기 제 1 단면을 따른 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 단면을 따른 상기 제 2 나사선 코일의 부분들은 상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면을 따른 최대 상호 인덕턴스의 65% 초과의 수신 코일에 관한 상호 인덕턴스를 가지며, 상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일에 대해 반대로 권취되는, 상기 제 2 나사선 코일을 구동하는 수단을 포함하는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일 상부 또는 하부에 위치되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 혼교되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일의 총 길이는 상기 제 1 나사선 코일의 총 길이와 동일한 길이이고,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일의 반향물로서 실질적으로 형상화되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  23. 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 코일은 제 1 수신 코일 및 제 2 수신 코일을 포함하는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 공통 평면 상에 실질적으로 위치되고 상기 제 1 나사선 코일과 공통 중심을 가지며,
    상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면은 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며,
    상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터, 상기 제 1 단면 또는 상기 제 2 단면을 따른 특정 턴의 중심까지의 턴 거리는 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터 상기 최외곽 턴까지의 거리, 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 턴들 사이의 스페이싱들에 대응하는 제 1 값, 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 턴들의 총 수의 합, 및 상기 특정 턴에 대응하는 제 1 수의 함수인, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  25. 제 19 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일을 구동하는 수단에 전기적으로 커플링되고, 상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 2 나사선 코일을 구동하는 수단에 전기적으로 커플링되며,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일은 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며, 수신기 디바이스를 충전하거나 전력공급하기에 충분한 레벨의 전력을 무선으로 송신하도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  26. 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일에 대한 입력 신호들은 6.5 메가헤르쯔 내지 7 메가헤르쯔의 주파수 범위 내에 있도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  27. 제 19 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 각각의 턴은 5 밀리미터의 최소 턴 반경 초과의 턴 반경을 갖도록 구성되는, 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치.
  28. 복수의 턴들을 포함하는 제 1 나사선 코일을 전류로 구동하는 것으로서, 상기 제 1 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 1 나사선 코일의 중심은 제 1 단면을 정의하는, 상기 제 1 나사선 코일을 구동하는 것;
    복수의 턴들을 포함하는 제 2 나사선 코일을 전류로 구동하는 것으로서, 상기 제 2 나사선 코일의 최외곽 턴에 대한 상기 제 2 나사선 코일의 중심은 제 2 단면을 정의하고, 상기 제 1 단면을 따른 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 단면을 따른 상기 제 2 나사선 코일의 부분들은 상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면을 따른 최대 상호 인덕턴스의 65% 초과의 수신 코일에 관한 상호 인덕턴스를 가지며, 상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일에 대해 반대로 권취되는, 상기 제 2 나사선 코일을 구동하는 것
    을 포함하는 프로세스를 수행하도록 무선 전력을 수신 코일로 송신하는 장치에게 지시하는 실행가능 프로그램 명령들을 저장하는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일 상부 또는 하부에 위치되는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 혼교되는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  31. 제 28 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일의 총 길이는 상기 제 1 나사선 코일의 총 길이와 동일한 길이이고,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일의 반향물로서 실질적으로 형상화되는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  32. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 코일은 제 1 수신 코일 및 제 2 수신 코일을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  33. 제 28 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 나사선 코일은 상기 제 1 나사선 코일과 공통 평면 상에 실질적으로 위치되고 상기 제 1 나사선 코일과 공통 중심을 가지며,
    상기 제 1 단면 및 상기 제 2 단면은 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며,
    상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터, 상기 제 1 단면 또는 상기 제 2 단면을 따른 특정 턴의 중심까지의 턴 거리는 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 상기 공통 중심으로부터 상기 최외곽 턴까지의 거리, 상기 제 1 나사선 코일 또는 상기 제 2 나사선 코일의 턴들 사이의 스페이싱들에 대응하는 제 1 값, 상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 턴들의 총 수의 합, 및 상기 특정 턴에 대응하는 제 1 수의 함수인, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  34. 제 28 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일은 구동기 회로에 전기적으로 커플링되고, 공통 평면 상에 실질적으로 위치되며, 수신기 디바이스를 충전하거나 전력공급하기에 충분한 레벨의 전력을 무선으로 송신하도록 구성되는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  35. 제 28 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일에 대한 입력 신호들은 6.5 메가헤르쯔 내지 7 메가헤르쯔의 주파수 범위 내에 있도록 구성되는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
  36. 제 28 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 나사선 코일 및 상기 제 2 나사선 코일의 각각의 턴은 5 밀리미터의 최소 턴 반경 초과의 턴 반경을 갖도록 구성되는, 비-일시적인 컴퓨터 저장부.
KR1020147019429A 2011-12-16 2012-12-13 저손실 무선 전력 송신을 위한 시스템 및 방법 KR101674276B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161576885P 2011-12-16 2011-12-16
US61/576,885 2011-12-16
US13/612,633 US9270342B2 (en) 2011-12-16 2012-09-12 System and method for low loss wireless power transmission
US13/612,633 2012-09-12
PCT/US2012/069574 WO2013090623A1 (en) 2011-12-16 2012-12-13 System and method for low loss wireless power transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140102301A true KR20140102301A (ko) 2014-08-21
KR101674276B1 KR101674276B1 (ko) 2016-11-08

Family

ID=48609403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147019429A KR101674276B1 (ko) 2011-12-16 2012-12-13 저손실 무선 전력 송신을 위한 시스템 및 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9270342B2 (ko)
EP (1) EP2792081B1 (ko)
JP (1) JP5964985B2 (ko)
KR (1) KR101674276B1 (ko)
CN (1) CN103999373B (ko)
ES (1) ES2657593T3 (ko)
HU (1) HUE037805T2 (ko)
WO (1) WO2013090623A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093550A1 (ko) * 2014-12-09 2016-06-16 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 충전 시스템
WO2017034290A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 엘지이노텍(주) 무선 전력 송신 장치
KR20200131321A (ko) * 2018-03-28 2020-11-23 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 코일 모듈, 무선 충전 방출 장치, 수신 장치, 시스템 및 단말

Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9421388B2 (en) 2007-06-01 2016-08-23 Witricity Corporation Power generation for implantable devices
US8115448B2 (en) 2007-06-01 2012-02-14 Michael Sasha John Systems and methods for wireless power
US9577436B2 (en) 2008-09-27 2017-02-21 Witricity Corporation Wireless energy transfer for implantable devices
US9318922B2 (en) 2008-09-27 2016-04-19 Witricity Corporation Mechanically removable wireless power vehicle seat assembly
US9544683B2 (en) 2008-09-27 2017-01-10 Witricity Corporation Wirelessly powered audio devices
US9105959B2 (en) 2008-09-27 2015-08-11 Witricity Corporation Resonator enclosure
US9035499B2 (en) 2008-09-27 2015-05-19 Witricity Corporation Wireless energy transfer for photovoltaic panels
US8497601B2 (en) 2008-09-27 2013-07-30 Witricity Corporation Wireless energy transfer converters
US8912687B2 (en) 2008-09-27 2014-12-16 Witricity Corporation Secure wireless energy transfer for vehicle applications
US9744858B2 (en) 2008-09-27 2017-08-29 Witricity Corporation System for wireless energy distribution in a vehicle
US8947186B2 (en) 2008-09-27 2015-02-03 Witricity Corporation Wireless energy transfer resonator thermal management
US9246336B2 (en) 2008-09-27 2016-01-26 Witricity Corporation Resonator optimizations for wireless energy transfer
US8598743B2 (en) 2008-09-27 2013-12-03 Witricity Corporation Resonator arrays for wireless energy transfer
US8946938B2 (en) 2008-09-27 2015-02-03 Witricity Corporation Safety systems for wireless energy transfer in vehicle applications
US8482158B2 (en) 2008-09-27 2013-07-09 Witricity Corporation Wireless energy transfer using variable size resonators and system monitoring
US8901779B2 (en) 2008-09-27 2014-12-02 Witricity Corporation Wireless energy transfer with resonator arrays for medical applications
US8901778B2 (en) 2008-09-27 2014-12-02 Witricity Corporation Wireless energy transfer with variable size resonators for implanted medical devices
US9515494B2 (en) 2008-09-27 2016-12-06 Witricity Corporation Wireless power system including impedance matching network
US9106203B2 (en) 2008-09-27 2015-08-11 Witricity Corporation Secure wireless energy transfer in medical applications
US8937408B2 (en) 2008-09-27 2015-01-20 Witricity Corporation Wireless energy transfer for medical applications
US8963488B2 (en) 2008-09-27 2015-02-24 Witricity Corporation Position insensitive wireless charging
US9160203B2 (en) 2008-09-27 2015-10-13 Witricity Corporation Wireless powered television
US9601266B2 (en) 2008-09-27 2017-03-21 Witricity Corporation Multiple connected resonators with a single electronic circuit
US8928276B2 (en) 2008-09-27 2015-01-06 Witricity Corporation Integrated repeaters for cell phone applications
US9601270B2 (en) 2008-09-27 2017-03-21 Witricity Corporation Low AC resistance conductor designs
US9396867B2 (en) 2008-09-27 2016-07-19 Witricity Corporation Integrated resonator-shield structures
US9065423B2 (en) 2008-09-27 2015-06-23 Witricity Corporation Wireless energy distribution system
US20100259110A1 (en) * 2008-09-27 2010-10-14 Kurs Andre B Resonator optimizations for wireless energy transfer
US9093853B2 (en) 2008-09-27 2015-07-28 Witricity Corporation Flexible resonator attachment
US9601261B2 (en) 2008-09-27 2017-03-21 Witricity Corporation Wireless energy transfer using repeater resonators
US9184595B2 (en) 2008-09-27 2015-11-10 Witricity Corporation Wireless energy transfer in lossy environments
US8643326B2 (en) 2008-09-27 2014-02-04 Witricity Corporation Tunable wireless energy transfer systems
US8933594B2 (en) 2008-09-27 2015-01-13 Witricity Corporation Wireless energy transfer for vehicles
US9602168B2 (en) 2010-08-31 2017-03-21 Witricity Corporation Communication in wireless energy transfer systems
JP2012186472A (ja) * 2011-02-19 2012-09-27 Lequio Power Technology Corp 給電装置及び受給電装置
US9948145B2 (en) 2011-07-08 2018-04-17 Witricity Corporation Wireless power transfer for a seat-vest-helmet system
US9384885B2 (en) 2011-08-04 2016-07-05 Witricity Corporation Tunable wireless power architectures
WO2013036947A2 (en) 2011-09-09 2013-03-14 Witricity Corporation Foreign object detection in wireless energy transfer systems
US20130062966A1 (en) 2011-09-12 2013-03-14 Witricity Corporation Reconfigurable control architectures and algorithms for electric vehicle wireless energy transfer systems
US9318257B2 (en) 2011-10-18 2016-04-19 Witricity Corporation Wireless energy transfer for packaging
JP2015508987A (ja) 2012-01-26 2015-03-23 ワイトリシティ コーポレーションＷｉｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 減少した場を有する無線エネルギー伝送
US9343922B2 (en) 2012-06-27 2016-05-17 Witricity Corporation Wireless energy transfer for rechargeable batteries
US9287607B2 (en) 2012-07-31 2016-03-15 Witricity Corporation Resonator fine tuning
US9595378B2 (en) 2012-09-19 2017-03-14 Witricity Corporation Resonator enclosure
US9376026B2 (en) 2012-10-19 2016-06-28 Qualcomm Incorporated System and method for inductance compensation in wireless power transfer
CN109969007A (zh) 2012-10-19 2019-07-05 韦特里西提公司 无线能量传输系统中的外来物检测
US9449757B2 (en) 2012-11-16 2016-09-20 Witricity Corporation Systems and methods for wireless power system with improved performance and/or ease of use
KR101497140B1 (ko) * 2013-01-09 2015-03-03 한국전기연구원 다중기기의 자유 위치 무선 충전을 위한 무선전력전송 시스템
KR102032560B1 (ko) 2013-02-05 2019-10-15 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 저발열 무선 전력 수신 장치 및 방법
WO2014200247A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-18 Lg Electronics Inc. Wireless power transfer method, wireless power transmitter and wireless charging system
JP2016534698A (ja) 2013-08-14 2016-11-04 ワイトリシティ コーポレーションＷｉｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ インピーダンス同調
US9419470B2 (en) * 2013-09-23 2016-08-16 Qualcomm Incorporated Low power detection of wireless power devices
US9906076B2 (en) 2013-11-11 2018-02-27 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Non-contact type power transmitting coil and non-contact type power supplying apparatus
US9484766B2 (en) * 2013-12-16 2016-11-01 Qualcomm Incorporated Wireless power transmitter tuning
US20150180264A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Cambridge Silicon Radio Limited Antenna for wireless charging
US9780573B2 (en) 2014-02-03 2017-10-03 Witricity Corporation Wirelessly charged battery system
WO2015123614A2 (en) 2014-02-14 2015-08-20 Witricity Corporation Object detection for wireless energy transfer systems
US10461582B2 (en) * 2014-03-31 2019-10-29 Qualcomm Incorporated Systems, apparatus, and methods for wireless power receiver coil configuration
US20150303707A1 (en) 2014-04-16 2015-10-22 Witricity Corporation Wireless energy transfer for mobile device applications
US9892849B2 (en) 2014-04-17 2018-02-13 Witricity Corporation Wireless power transfer systems with shield openings
US9842687B2 (en) 2014-04-17 2017-12-12 Witricity Corporation Wireless power transfer systems with shaped magnetic components
WO2015167099A1 (ko) * 2014-04-30 2015-11-05 한국전기연구원 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 수신 장치 및 코일 구조물
KR101786879B1 (ko) 2014-04-30 2017-10-18 한국전기연구원 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 수신 장치 및 코일 구조물
US9837860B2 (en) 2014-05-05 2017-12-05 Witricity Corporation Wireless power transmission systems for elevators
WO2015171910A1 (en) 2014-05-07 2015-11-12 Witricity Corporation Foreign object detection in wireless energy transfer systems
US9954375B2 (en) 2014-06-20 2018-04-24 Witricity Corporation Wireless power transfer systems for surfaces
US9842688B2 (en) 2014-07-08 2017-12-12 Witricity Corporation Resonator balancing in wireless power transfer systems
US10574091B2 (en) 2014-07-08 2020-02-25 Witricity Corporation Enclosures for high power wireless power transfer systems
KR101535048B1 (ko) * 2014-09-30 2015-07-09 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치
WO2016049847A1 (en) * 2014-09-30 2016-04-07 Hong Kong R&D Centre for Logistics and Supply Chain Management Enabling Technologies Limited Near field communication (nfc) tag
KR102231877B1 (ko) 2014-10-28 2021-03-25 삼성전자주식회사 무선 충전 시 로드 변화 감지 방법 및 무선 전력 송신기
WO2016076480A1 (ko) * 2014-11-13 2016-05-19 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 수신 장치 및 무선 충전 시스템
KR102332621B1 (ko) * 2014-11-21 2021-12-01 삼성전자주식회사 신호 송수신 회로 및 이를 포함하는 전자 장치
US9843217B2 (en) 2015-01-05 2017-12-12 Witricity Corporation Wireless energy transfer for wearables
CN105845404B (zh) * 2015-01-15 2017-12-12 宁波微鹅电子科技有限公司 一种高品质因数的发射线圈结构及其绕制方法
US20160268814A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Witricity Corporation Wireless power transfer for mobile devices
USD773411S1 (en) 2015-04-27 2016-12-06 Witricity Corporation Resonator coil
USD770402S1 (en) 2015-05-15 2016-11-01 Witricity Corporation Coil
USD770403S1 (en) 2015-05-15 2016-11-01 Witricity Corporation Coil
USD769835S1 (en) 2015-05-15 2016-10-25 Witricity Corporation Resonator coil
US10511191B2 (en) 2015-07-09 2019-12-17 Qualcomm Incorporated Apparatus and methods for wireless power transmitter coil configuration
USD770404S1 (en) 2015-08-05 2016-11-01 Witricity Corporation Resonator coil
US10248899B2 (en) 2015-10-06 2019-04-02 Witricity Corporation RFID tag and transponder detection in wireless energy transfer systems
JP6547572B2 (ja) * 2015-10-13 2019-07-24 船井電機株式会社 給電装置
EP3362804B1 (en) 2015-10-14 2024-01-17 WiTricity Corporation Phase and amplitude detection in wireless energy transfer systems
WO2017070227A1 (en) 2015-10-19 2017-04-27 Witricity Corporation Foreign object detection in wireless energy transfer systems
US10141788B2 (en) 2015-10-22 2018-11-27 Witricity Corporation Dynamic tuning in wireless energy transfer systems
US10075019B2 (en) 2015-11-20 2018-09-11 Witricity Corporation Voltage source isolation in wireless power transfer systems
CA3012325A1 (en) 2016-02-02 2017-08-10 Witricity Corporation Controlling wireless power transfer systems
KR102612384B1 (ko) 2016-02-08 2023-12-12 위트리시티 코포레이션 Ｐｗｍ 커패시터 제어
USD814432S1 (en) 2016-02-09 2018-04-03 Witricity Corporation Resonator coil
WO2017169543A1 (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 株式会社村田製作所 コイルアンテナ、給電装置、受電装置およびワイヤレス電力供給システム
KR102505440B1 (ko) * 2016-07-07 2023-03-06 삼성전기주식회사 코일 부품
US10923259B2 (en) * 2016-07-07 2021-02-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Coil component
US10090713B2 (en) * 2016-09-30 2018-10-02 Intel Corporation Multiple coils for wireless power
JP6945188B2 (ja) * 2016-11-30 2021-10-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無線給電ユニット、送電モジュール、受電モジュールおよび無線電力伝送システム
US10504648B2 (en) * 2016-12-20 2019-12-10 Amotech Co., Ltd. Antenna for wireless power transmission
US10250065B2 (en) * 2017-01-26 2019-04-02 Dexin Electronic Ltd. Wireless charging circuit and charging board thereof
CN106788494B (zh) * 2017-03-04 2022-07-05 国网福建省电力有限公司 一种电子通讯设备信号发射控制系统
WO2018226871A1 (en) * 2017-06-06 2018-12-13 Supply, Inc. Method and system for wireless power delivery
USD825503S1 (en) 2017-06-07 2018-08-14 Witricity Corporation Resonator coil
USD818434S1 (en) 2017-06-12 2018-05-22 Witricity Corporation Wireless charger
CN111108662B (zh) 2017-06-29 2023-12-12 韦特里西提公司 无线电力系统的保护和控制
JP2019022268A (ja) * 2017-07-12 2019-02-07 富士通株式会社 送電器
US10669817B2 (en) 2017-07-21 2020-06-02 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Downhole sensor system using resonant source
KR102578392B1 (ko) * 2017-08-28 2023-09-14 이피션트 파워 컨버젼 코퍼레이션 멀티 코일 대면적 무선 전력 시스템
CN111625981B (zh) * 2020-05-29 2022-12-13 福州大学 基于ssp补偿的无线电能传输磁耦合系统结构参数优化方法
CN113629890A (zh) * 2021-06-28 2021-11-09 华为技术有限公司 异物检测方法、装置和无线充电系统
CN117461237A (zh) * 2022-06-13 2024-01-26 华为数字能源技术有限公司 一种增加电磁场分布均匀性的无线电力发射器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110133570A1 (en) * 2009-12-07 2011-06-09 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for implementing a differential drive amplifier and a coil arrangement
US20110281535A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Qualcomm Incorporated Controlling field distribution of a wireless power transmitter
WO2011148291A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Improved receiver coil

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0589046B1 (en) 1992-02-18 1998-09-23 Citizen Watch Co. Ltd. Data carrier system
WO1997047065A1 (en) 1996-06-04 1997-12-11 Murphy, Timothy, M. A device for transferring electromagnetic energy between primary and secondary coils
DE19717505C2 (de) 1997-04-25 1999-02-18 Diehl Ident Gmbh Transponder-Kommunikationseinrichtung
JP4403285B2 (ja) 2002-05-13 2010-01-27 アムウェイ（ヨーロッパ）リミテッド 非接触式電力伝送に関する改良
US6906495B2 (en) 2002-05-13 2005-06-14 Splashpower Limited Contact-less power transfer
JP2005191217A (ja) 2003-12-25 2005-07-14 Sharp Corp スパイラルインダクタおよびそれを備えた回路装置または差動回路
US7310245B2 (en) 2005-04-22 2007-12-18 Noboru Ohbo Electric power transmission device and electric power transmission method
JP4947637B2 (ja) 2007-01-09 2012-06-06 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 無接点電力伝送コイル、携帯端末及び端末充電装置
WO2009050625A2 (en) 2007-10-15 2009-04-23 Nxp B.V. Power transfer system
JP5224442B2 (ja) 2007-12-28 2013-07-03 Ｎｅｃトーキン株式会社 非接触電力伝送装置
US8674551B2 (en) 2008-06-06 2014-03-18 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for contactless power transfer
US9106086B2 (en) * 2010-03-11 2015-08-11 Qualcomm Incorporated Detection and protection of devices within a wireless power system
US8269575B2 (en) 2010-03-30 2012-09-18 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming RF balun having reduced capacitive coupling and high CMRR
US8860364B2 (en) 2010-04-23 2014-10-14 Qualcomm Incorporated Wireless power distribution among a plurality of receivers
US9479225B2 (en) 2010-05-13 2016-10-25 Qualcomm Incorporated Resonance detection and control within a wireless power system
KR101441453B1 (ko) * 2010-08-25 2014-09-18 한국전자통신연구원 무선 에너지 전송을 위한 자기 공진체에서 전기장 및 복사전력 감소 장치 및 그 방법
US10115520B2 (en) * 2011-01-18 2018-10-30 Mojo Mobility, Inc. Systems and method for wireless power transfer
CN103563204B (zh) 2011-04-08 2017-06-23 捷通国际有限公司 反绕感应电源

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110133570A1 (en) * 2009-12-07 2011-06-09 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for implementing a differential drive amplifier and a coil arrangement
US20110281535A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Qualcomm Incorporated Controlling field distribution of a wireless power transmitter
WO2011148291A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Improved receiver coil

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093550A1 (ko) * 2014-12-09 2016-06-16 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 충전 시스템
KR20160069917A (ko) * 2014-12-09 2016-06-17 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치
US20180342895A1 (en) * 2014-12-09 2018-11-29 Lg Innotek Co., Ltd. Wireless power transmission device and wireless power charging system
US10340736B2 (en) * 2014-12-09 2019-07-02 Lg Innotek Co., Ltd. Wireless power transmission device and wireless power charging system including the same
WO2017034290A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 엘지이노텍(주) 무선 전력 송신 장치
KR20200131321A (ko) * 2018-03-28 2020-11-23 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 코일 모듈, 무선 충전 방출 장치, 수신 장치, 시스템 및 단말
US11837877B2 (en) 2018-03-28 2023-12-05 Huawei Technologies Co., Ltd. Coil module, wireless charging transmitting apparatus, receiving apparatus, system, and terminal

Also Published As

Publication number Publication date
US9270342B2 (en) 2016-02-23
JP5964985B2 (ja) 2016-08-03
EP2792081B1 (en) 2017-11-22
WO2013090623A1 (en) 2013-06-20
EP2792081A1 (en) 2014-10-22
KR101674276B1 (ko) 2016-11-08
HUE037805T2 (hu) 2018-09-28
US20130154383A1 (en) 2013-06-20
ES2657593T3 (es) 2018-03-06
JP2015509281A (ja) 2015-03-26
CN103999373B (zh) 2017-11-21
CN103999373A (zh) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101674276B1 (ko) 저손실 무선 전력 송신을 위한 시스템 및 방법
US10020683B2 (en) Systems, apparatus, and method for a dual mode wireless power receiver
US9153998B2 (en) Wireless power orthogonal polarization antenna array
EP2891254B1 (en) Systems and methods for decoupling multiple wireless charging transmitters
US10461582B2 (en) Systems, apparatus, and methods for wireless power receiver coil configuration
US9166439B2 (en) Systems and methods for forward link communication in wireless power systems
US9118203B2 (en) Systems and methods for induction charging with a closed magnetic loop
US8736368B2 (en) Class E amplifier overload detection and prevention
KR101833153B1 (ko) 가변 무선 전력 송신
KR101649066B1 (ko) 무선 전력 전송을 위한 신호를 생성하는 푸시-풀 드라이버
US20130077360A1 (en) Systems, methods, and apparatus for rectifier filtering for input waveform shaping
US9673872B2 (en) Multi-band transmit antenna
US9496755B2 (en) Systems, methods, and apparatus for rectifier filtering for input waveform shaping
US20120025623A1 (en) Multi-loop wireless power receive coil
US9196418B2 (en) Push-pull driver with stage inversion and method of operation
WO2015034684A1 (en) Systems, apparatus, and methods for an embedded emissions filter circuit in a power cable

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190924

Year of fee payment: 4