KR20140138975A

KR20140138975A - 투자성 구조들

Info

Publication number: KR20140138975A
Application number: KR1020147029065A
Authority: KR
Inventors: 니콜라스 에이 킬링; 보헤맨 에드워드 반; 마이클 키신; 조나단 비버
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2014-12-04
Also published as: EP2828866A1; CN104205254A; JP2015515752A; WO2013142066A1; JP6254575B2; CN104205254B; US20160027577A1; US20130249303A1; US9972434B2; US9160205B2

Abstract

무선 전력 전송을 위한 장치, 시스템 및 방법이 개시된다. 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법은, 서로 인접한 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 것 및 전자기적 투과성 부재들의 단부에 종방향 압력을 인가하는 것을 포함하고, 전자기적 투과성 부재들은 적어도 부분적으로 리테이닝 화합물에 캡슐화된다. 무선 전력 전송 디바이스는 하우징되는 케이싱, 유도 코일, 라인으로 배열된 복수의 전자기적 투과성 부재들 및 리테이닝 화합물을 포함한다.

Description

투자성 구조들{MAGNETICALLY PERMEABLE STRUCTURES}

본 기술 분야는 일반적으로 무선 전력 전송에 관한 것이고, 보다 자세하게는, 원격 시스템들, 이를 테면, 배터리들을 포함한 차량들에 대한 무선 전력 전송에 관한 디바이스들, 시스템들, 및 방법들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시물은 유도성 전력 전송 회로들의 효율에서의 개선들에 관한 것이다.

배터리와 같은 에너지 저장 디바이스로부터 수신되는 전기로부터 유도되는 운동 전력을 포함하는 원격 시스템들, 이를 테면, 차량들이 도입되어 왔다. 예를 들어, 하이브리드 전기 차량들은 차량들을 충전하기 위해 차량 브레이킹 및 통상의 모터들로부터 전력을 사용하는 온보드 충전기들을 포함한다. 오로지 전기만을 이용하는 차량들은 다른 소스들로부터 배터리들을 충전하기 위한 전기를 수신한다. 배터리 전기 차량들 (전기차들) 은 종종, 일부 유형의 유선 교류 (AC), 이를 테면 가정용 또는 상업용 AC 서플라이 소스들을 통하여 충전되도록 제안된다. 유선 충전 접속부들은 파워 서플라이에 물리적으로 접속된 케이블들 또는 다른 유사한 커넥터들을 필요로 한다. 케이블들 및 유사한 커넥터들은 때때로 불편하거나 다루기 힘들고 다른 단점들을 갖는다. 전기 차량들을 충전하는데 이용되도록 자유 공간에서 (예를 들어, 무선 필드를 통하여) 전력을 전송할 수 있는 무선 충전 시스템들은 유선 충전 솔루션들의 결점들 중 일부를 극복할 수도 있다. 이에 따라, 전기 차량들을 충전하기 위한 전력을 효율적으로 그리고 안전하게 전송하는 무선 충전 시스템들 및 방법들이 바람직하다.

무선 전력 전송 시스템들은 무선 충전 시스템 베이스 및 모바일 디바이스 픽업 사이에서 전력을 전송하기 위해 유도성 전력 전송 (inductive power transfer; IPT) 를 이용할 수도 있다. IPT 시스템들은 튜닝된 유도 코일 및 드라이브 회로를 포함하는 베이스 유닛, 및 유사하게 튜닝되는 유도 코일 및 수신 회로를 포함하는 모바일 디바이스를 갖는다. 전력은 튜닝된 유도 코일들 사이에서의 커플링으로 인하여 모바일 디바이스 픽업과 충전 시스템 베이스 사이에서 전송될 수도 있다. 단일 방향 전력 전송에서, 에너지는 생성된 전자기장에 의해 베이스 유도 유도 코일로부터 에너지가 전송되며, 전자기장 내에 모바일 디바이스 유도 코일이 위치될 필요가 있다. 효율적인 에너지 전송을 위하여 모바일 디바이스는 전자기장과 모바일 디바이스 유도 코일 사이의 강한 정도의 커플링을 실현하도록, 통상 베이스 유닛 유도 코일 위에 가깝게 위치되고 베이스 유닛 유도 코일과 실질적으로 동축이다.

많은 IPT 시스템들은 또한 높은 전자기적 투과율을 갖는 재료로 이루어진 물리적 코어를 포함한다. 통상적으로 이용되는 재료는 페라이트이다. 물리적 코어는 전자기장에 대해 매우 높은 투과성이 있고 이에 따라 생성된 전자기장의 크기를 크게 증가시킨다.

일부 IPT 시스템들은 백킹 방식으로 페라이트 코어 위에 위치되는 유도 코일들을 포함한다. 백킹으로서 페라이트 코어를 이용하는 추가 이점은 유도 코일을 둘러싸는 전자기장이 유도 코일의 그 측면에서 페라이트 백킹 재료에 구속되는 것이다. 이러한 이유는 자기장이 공기 또는 다른 덜 투자성인 컴포넌트들 보다 페라이트 재료를 관통하여 진행하는 것이 훨씬 더 쉽기 때문이다.

유도 코일에 의해 생성되는 자기장에 대한 페라이트의 효과로 인하여, 페라이트의 존재는 유도 코일의 인덕턴스에 대하여 그리고 이에 따라 커플링 주파수에 대해 큰 영향을 준다. 페라이트 재료가 투자율에 있어서 큰 변동을 보이면, 유도 코일은 인덕턴스에서도 유사한 큰 변동을 보일 것이며, 이는 일관성있는 튜닝을 구현하도록 튜닝을 행하는 것을 곤란하게 한다.

WO 2010/090539 는 전기 차량을 급전하기 위한 IPT 시스템이 개시되어 있으며, 여기에서, 베이스 (일반적으로 1차) 코일은 높은 전자기 투과율의 재료, 이를 테면, 페라이트의 평행 바들로부터 형성된 코어 위에 위치된 두개의 별도의 공평면 코일들로 구성된다. 이 배열에서, 코일들을 관통하는 코어를 통과하는 직선 경로는 존재하지 않는다. 이로써, 코일들은 폴 영역들로서 역할을 하고, 전자기 플럭스의 라인들이 코일들 위에 고 플럭스 농도의 구역인 "플럭스 파이프" 의 형태로 코일들 사이에서 있게 된다. 유리하게는, 이 배열은 코어의 측면에 대해 코일들 아래에 플럭스의 손실을 적게 하는 결과를 가져온다.

무선 전력 전송 시스템들에 이용하기 위해 통상적으로 요구되는 크기의 매우 전자기적으로 투과성인 재료들로 된 단일의 균질한 슬래브들 또는 바들은 깨지기 쉽고 획득이 어려우며 고가이고, 적절하게 일관성있는 투자율을 제공하지 못할 수도 있다.

개시된 실시형태들의 목적은 상술한 문제들을 해결하거나 또는 적어도 대중에게 유용한 선택을 제공하는 것이다. 본 개시물의 추가 양태들 및 이점들은 단지 예로서 주어진 이후의 설명으로부터 명백해 질 것이다.

첨부된 청구항들의 범위 내의 시스템들, 방법들, 및 디바이스들의 다양한 실시형태들은 여러 양상들을 각각 가지며, 이중 어느 하나도 단독으로 본원에서 설명되는 바람직한 속성들을 책임지지 않는다. 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 일부 두드러진 특징들이 본원에서 설명된다.

본원 명세서에서 설명되는 본질의 하나 이상의 구현예들의 상세는 첨부된 도면 및 하기의 상세한 설명에서 설명된다. 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 상세한 설명, 도면들, 및 특허청구범위로부터 명확해질 것이다. 첨부된 도면에서 상대적인 크기들은 일정한 축척으로 그려지지 않을 수도 있음을 주목해야 한다.

본 개시물의 일 양태는 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법을 제공한다. 본 방법은 예를 들어, 전자기적 투과성 부재들의 라인으로 서로 인접하는 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 위치시키는 단계는 무선 전력 전송 디바이스 케이싱 내에 서로 인접한 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 전기적 투과성 부재들의 라인의 일 단부에 종방향 압력을 인가하는 단계를 더 포함한다. 종방향 압력의 인가는 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 일 단부와 케이싱의 제 1 부분 사이에 탄성 스프링 부재를 위치시킴으로써 인가될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 탄성 스프링 부재에 대한, 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 반대 단부와 케이싱의 제 2 부분 사이에 추가의 탄성 스프링 부재를 위치시키는 단계를 더 포함한다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 리테이닝 화합물에 전자기적 투과성 부재들을 부분적으로 캡슐화하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 리테이닝 화합물이 적어도 부분적으로 경화하는 것을 허용하는 단계, 및 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 일 단부에 인가된 종방향 압력을 해제하는 단계를 더 포함한다.

본 개시물의 다른 양태는 무선 전력 전송 디바이스를 형성하는 방법을 제공한다. 본 방법은 예를 들어, 케이싱 내에 유도 코일 및 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 전자기적 투과성 부재들의 라인을 형성하기 위해 전자기적 투과성 부재들을 배열하는 것을 더 포함한다. 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 것은 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스 케이싱 내에서 서로 인접하는 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 유도 코일과 전자기적으로 관련하여 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 것을 더 포함한다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 일 단부에 종방향 압력을 인가하는 단계를 더 포함한다. 종방향 압력의 인가는 예를 들어, 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 일 단부와 케이싱의 제 1 부분 사이에 탄성 스프링 부재를 위치시킴으로써 인가될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 리테이닝 화합물에 전자기적 투과성 부재들을 부분적으로 캡슐화하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 리테이닝 화합물이 적어도 부분적으로 경화하는 것을 허용하는 단계, 및 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 일 단부에 인가된 종방향 압력을 해제하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시형태들에서, 본 방법은 예를 들어, 탄성 스프링 부재에 대한, 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 반대 단부와 케이싱의 제 2 부분 사이에 추가의 탄성 스프링 부재를 위치시키는 단계를 더 포함한다.

다른 양태에서, 무선 전력 전송 디바이스가 제공된다. 일부 실시형태들에서, 디바이스는 케이싱을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 케이싱은 유도 코일, 라인 또는 라인들로 배열된 복수의 전자기적 투과성 부재들, 및 전자기적 투과성 부재들을 적어도 부분적으로 캡슐화하는 리테이닝 화합물을 하우징한다. 일부 실시형태들에서, 각각의 라인은 예를 들어, 서로 인접하여 있는 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 포함할 수도 있다. 전자기적 투과성 부재들은 복수의 실질적으로 평행한 라인들로 배열될 수 있다. 인접하는 평행 라인들 사이의 간격은 유도 코일에 의해 생성되는 전자기장의 대부분이 전자기적 투과성 부재들의 평행 라인들을 통과하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 전자기적 투과성 부재들은 예를 들어, 페라이트 바들을 포함할 수 있다. 전자기적 투과성 부재들 및 유도 코일은 케이싱 내에 하우징될 수 있다.

이들 및/또는 다른 양태들은 본 개시물의 원리들을 설명하는 것을 서브하는 본 출원의 특정 발명의 실시형태 섹션 및 다른 섹션들의 상세한 설명과 함께 취해진 다음의 도면으로부터 보다 쉽고 명백하게 이해될 것이다.
도 1 은 본 개시물의 예시적인 실시형태에 따른, 전기 차량을 충전하기 위한 예시적인 무선 전력 전송 시스템의 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 무선 전력 전송 시스템의 예시적인 코어 컴포넌트들의 개략도이다.
도 3 은 도 1 의 무선 전력 전송 시스템의 예시적인 코어 및 보조 컴포넌트들을 보여주는 블록도이다.
도 4 는 본 개시물의 예시적인 실시형태에 따른, 전기 차량에 배치된 교체가능 비접촉식 배터리를 보여주는 기능 블록도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c 는 본 개시물의 예시적인 실시형태들에 따른, 배터리에 대한 페라이트 재료 및 유도 코일의 배치를 위한 예시적인 구성들의 측단면도들이다.
도 6 은 본 개시물의 예시적인 실시형태에 따른 유도 코일에 대한 페라이트 코어의 개략도이다.
도 7 은 본 개시물의 예시적인 실시형태에 따른 페라이트 코어의 개략도이다.
도 8 은 유도 코일과 관련하여 횡방향으로 배치된 페라이트 재료를 가진 페라이트 코어의 개략도이다.
도 9 는 유도 코일에 대하여 종방향으로 배치된 페라이트 재료를 가진 페라이트 코어의 개략도이다.
도 10 은 유도 코일과 관련하여 방사 방향으로 배치된 페라이트 재료를 가진 페라이트 코어의 개략도이다.
도면들에 예시된 여러 특징부들은 일정 비율로 도시되지 않을 수도 있다. 이에 따라, 여러 특징부들의 치수들은 임의로 확장될 수도 있거나 명확함을 위해 축소될 수도 있다. 추가로, 도면들의 일부는 주어진 시스템, 방법 또는 디바이스의 컴포넌트들의 모두를 도시한 것은 아닐 수도 있다. 마지막으로, 유사한 도면 부호들은 상세한 설명 및 도면들 전반에 걸쳐 유사한 특징부들을 지칭하는데 이용될 수도 있다.

다음의 상세한 설명에서, 특정한 예시적인 실시형태만이 간단히 예시를 위하여 도시되고 설명되어 있다. 당해 기술 분야의 당업자는, 개시된 실시형태들이 본 개시물의 범위 또는 사상으로부터 모두 벗어남이 없이 여러 다양한 방식으로 변경될 수도 있음을 알 것이다. 도면들 및 상세한 설명은 제한적인 것이 아니라 본질적으로 예증적인 것으로 간주되어야 한다. 추가로, 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "위에" 있는 것으로서 언급될 때, 이는 다른 엘리먼트 위에 바로 있을 수도 있거나, 또는 그 사이에 하나 이상의 중간 엘리먼트들을 개재하여 다른 엘리먼트 상에 간접적으로 있을 수도 있다. 또한, 엘리먼트가 다른 엘리먼트"에 접속되어 있는" 것으로 언급될 때, 이는 다른 엘리먼트에 직접 접속될 수도 있고, 또는 그 사이에 하나 이상의 중간 엘리먼트들을 갖고 다른 엘리먼트에 간접적으로 접속될 수도 있다. 이하, 실시형태들에 대한 상세한 참조가 이루어지며, 이들의 실시예들은 첨부된 도면들에 예시되어 있으며, 첨부된 도면 전반에 걸쳐, 유사한 도면부호들은 유사한 엘리먼트들을 지칭한다. 이와 관련하여, 본 실시형태들은 상이한 형태들을 가질 수도 있고, 여기에 서술된 설명으로 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 따라서, 실시형태들은 본 설명의 양태들을 설명하기 위해 도면들을 참조하여 단순히 설명되어 있다.

첨부된 도면과 연계하여 하기에 설명되는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 구체예의 설명으로서 의도된 것으로, 본 발명이 실시될 수 있는 구체예만을 나타내려고 의도된 것은 아니다. 본원 설명에 통해 나오는 용어 "예시적인"은 "실시예, 사례, 또는 실례로서 기능하는"을 의미하며, 다른 예시적인 구체예보다 더 선호되거나 유익한 것으로 이해되어져서는 안된다. 상세한 설명은 여러 개념들의 완전한 이해를 제공하기 위한 목적으로 특정 상세들을 포함한다. 그러나, 설명된 구체예들은 이들 구체적인 상세들 없이 실행될 수도 있음이 명백하다. 일부 예들에서, 일부 디바이스들은 블록도 형태로 도시되어 있다.

본원에서 사용된 용어는 특정 실시형태들을 설명하기 위한 목적만을 위한 것이며 본 발명의 실시형태들을 제한하도록 의도된 것은 아니다. 본원에서 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an" 및 "the"는, 문맥상 그렇지 않다고 명확하게 나타내지 않는 한, 복수의 형태들도 포함하는 것으로 의도된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 은 연관된 리스트 아이템들의 하나 이상의 아이템의 임의의 조합 또는 모든 조합들을 포함한다. 용어들 "포함하다" 및/또는 "포함하는" 은, 본원에서 이용되는 경우에는, 언급된 특색들, 인티저 (integer) 들, 단계들, 동작들, 요소들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 명시하나, 하나 이상의 다른 특색들, 인티저들, 단계들, 동작들, 요소들, 컴포넌트들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음이 더 이해될 것이다. 엘리먼트들의 리스트를 선행할 때, "의 적어도 하나" 와 같은 표현은 엘리먼트들의 전체 리스트를 변경하고, 리스트의 개별 엘리먼트를 변경하지 않는다.

전력을 무선으로 전송하는 것은 전기 장들, 자기장들, 전자기장들과 연관된 임의의 형태의 에너지 또는 물리적 전기 도체들의 이용 없이 송신기로부터 수신기로 달리 전송하는 것을 지칭할 수도 있다 (예를 들어, 전력을 자유 공간을 통해 전송될 수도 있다). 무선 필드 (예를 들어, 자기장 또는 전자기장) 로의 전력 출력은 전력 전송을 실현하도록 "수신 코일"에 의해 수신되거나, 캡쳐되거나 또는 커플링될 수도 있다. 따라서, 용어 "무선" 및 "무선으로"는 충전 스테이션과 원격 시스템 사이의 전력 전송이 유선식 (cord-type) 전기 컨덕터를 그 사이에 이용함이 없이 실현되는 것을 나타내는 데 이용된다.

전기 차량은 원격 시스템을 기술하는데 본원에서 이용되며, 그 실시예는 그 운동 능력들의 일부로서, 충전 가능 에너지 저장 디바이스 (예를 들어, 재충전가능 전기 화학적 전지 또는 다른 유형의 배터리) 로부터 유도되는 전기 전력을 포함하는 차량이다. 비제한적 실시예들로서, 일부 전기 차량들은 전기 모터 뿐만 아니라, 직접 운동을 위한 또는 차량의 배터리를 충전하기 위한 통상의 연소 기관을 포함하는 하이브리드 전기 차량일 수도 있다. 다른 전기 차량들은 전기 전력으로부터 모든 운동 능력을 인가받을 수도 있다. 전기 차량은 자동차로 제한되지 않고 모터사이클들, 카트들, 스쿠터들 등을 포함할 수도 있다. 예로서, 비제한적으로, 원격 시스템은 전기 차량 (EV) 의 형태로 본원에서 설명되어 있다. 추가로, 충전가능 에너지 저장 디바이스를 이용하여 적어도 부분적으로 급전될 수도 있는 다른 원격 시스템들이 또한 고려될 수도 있다 (예를 들어, 전자 디바이스들, 이를 테면, 퍼스널 컴퓨팅 디바이스들, 모바일 폰들 등).

도 1 은 본 개시물의 예시적인 실시형태에 따른, 전기 차량 (112) 을 충전하기 위한 예시적인 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 사시도이다. 전기 차량 (112) 이 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 근처에서 파킹되는 동안, 무선 전력 전송 시스템 (100) 은 전기 차량 (112) 의 충전을 실행한다. 두개의 전기 차량들에 대한 충전 스페이스들이 파킹 영역에 예시되어 있다. 각각의 충전 스페이스는 전기 차량이 충전 스페이스로 드라이브할 수 있고 베이스 무선 충전 시스템, 이를 테면, 베이스 무선 충전 시스템들 (102a 및 102b) 상에 파킹할 수 있도록 구성된다. 일부 실시형태들에서, 로컬 분배 센터 (130) 가 전력 백본 (132) 에 접속될 수도 있고, 베이스 충전 시스템 (102b) 에 전력 링크 (110) 를 통하여 교류 (AC) 또는 직류 (DC) 공급을 제공하도록 구성될 수도 있다. 전력 링크는 전기 케이블, 코드, 와이어, 또는 소정 거리를 따라 전력을 수송하는 다른 디바이스일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전력 백본 (132) 은 전력 링크 (110) 를 통하여 하나의 베이스 무선 충전 시스템에 전력을 공급하고 있으며; 다른 실시형태들에서는, 전력 백본 (132) 은 전력 링크 (110) 를 통하여 둘 이상의 베이스 무선 충전 시스템들에 전력을 공급할 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태들에서, 전력 링크 (110) 는 베이스 무선 충전 시스템 (102b) 을 너머 연장되어, 추가적인 베이스 무선 충전 시스템들, 이를 테면, 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 에 전력을 전달할 수도 있다. 이하 설명은 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 및 이것의 여러 컴포넌트들을 언급하고 있지만, 본 설명은 또한 베이스 무선 충전 시스템 (102b) 및 무선 전력 전송 시스템 (100) 내에 포함된 임의의 추가적인 베이스 무선 충전 시스템들에도 또한 적용가능하다.

여러 실시형태들의 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 은 무선으로 전력을 전송하거나 수신하기 위한 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 을 포함한다. 전기 차량 (112) 이 베이스 시스템 충전 시스템 (102a) 의 범위 내에 있을 때, 전력은 베이스 무선 유도 코일 (104a) 과, 전기 차량 (112) 내의 전기 차량 유도 코일 (116) 사이에 전송될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전력은 베이스 무선 유도 코일 (104a) 로부터 전기 차량 유도 코일 (116) 에 전송될 수도 있다. 전기 차량 유도 코일 (116) 에 의해 수신된 전력은 그 후, 전기 차량 (112) 에 전력을 제공하도록 전기 차량 (112) 내의 하나 이상의 컴포넌트들에 트랜스포트될 수 있다. 전기 차량 (112) 내의 이러한 컴포넌트들은 예를 들어, 배터리 유닛 (118) 및 전기 차량 무선 충전 시스템 (114) 을 포함한다.

일부 예시적인 실시형태들에서, 전기 차량 유도 코일 (116) 은 전기 차량 코일 (116) 이 베이스 스테이션 유도 코일 (104a) 에 의해 생성된 전자기장의 타겟 영역 내에 위치될 때, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 로부터 전력을 수신할 수도 있으며, 이 또한 그 범위 내에 있는 것으로 언급된다. 타겟 영역은, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 의해 출력되는 에너지가 전기 차량 유도 코일 (116) 에 의해 캡쳐될 수도 있는 영역의 적어도 일부분에 대응한다. 일부 경우에, 타겟 영역은 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 의 "근접 필드 (near field)" 에 대응할 수도 있다. 근접 필드는 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 의해 생성된 전자기장의 적어도 일부이다. 근접 필드는 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에서 전류들 및 전하들로부터 야기되고 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 로부터 멀리 전력을 방사하지 않은 강한 리액티브 필드들이 존재하는 영역에 대응할 수도 있다. 일부 경우에, 근접 필드는 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 의 파장의 약 1/2π 내에서의 영역에 대응할 수도 있다. 추가로, 아래 보다 자세하게 설명된 여러 실시형태들에서, 전력은 전기 차량 유도 코일 (116) 로부터 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 전송될 수도 있다. 이러한 실시형태들에서, 근접 필드는 전기 차량 유도 코일 (116) 의 파장의 대략 1/2π 내에 있는 영역에 대응할 수도 있다.

로컬 분배 (130) 는 통신 백홀 (134) 을 통하여 외부 소스들 (예를 들어, 전력 그리드) 와 통신하고 통신 링크 (108) 를 통하여 충전 시스템 (102a) 과 통신하도록 구성될 수도 있다.

여러 실시형태들에서, 전기 차량 유도 코일 (116) 이 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 의 근접 필드 영역 내에 배치되도록 전기 차량 유도 코일 (116) 을 정렬하는 것은 전력 전송 효율을 유리하게 개선시키거나 또는 최대화할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 전기 차량 유도 코일 (116) 은 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 과 정렬되어, 이에 따라, 운전자가 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 대하여 전기 차량 (112) 을 적절하게 정렬시킴으로써 간단히 근접 필드 영역 내에 배치될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 운전자는 비쥬얼 피드백, 오디오식 피드백, 또는 이들의 조합을 제공받아, 전기 차량 (112) 이 무선 전력 전송을 위해 적절하게 배치될 때를 결정할 수도 있다. 또 다른 실시형태들에서, 전기 차량 (112) 은 오토파일롯 시스템에 의해 위치될 수도 있으며, 정렬 에러가 허용가능한 값에 도달할 때까지 오토파일롯은 전기 차량 (112) 을 앞뒤로 (예를 들어, 지그재그 움직임으로) 이동시킨다. 전기 차량 (112) 에 차량을 조정하도록 서보 스티어링 휠, 초음파 센서 및 인공지능이 탑재된 것으로 가정하면, 이는 최소한의 운전자 개입만으로도 또는 이것 없이도 전기 차량 (112) 에 의해 자동으로 그리고 자율적으로 수행될 수도 있다. 또 다른 실시형태들에서, 전기 차량 유도 코일 (116), 베이스 시스템 유도 코일 (104a), 또는 이들의 조합은 유도 코일들 (116 및 104a) 을 서로에 대하여 변위시키고 이동시켜 이들을 보다 정확하게 배향시키고 이들 사이의 보다 효율적인 커플링을 전개하기 위한 기능을 가질 수도 있다.

베이스 무선 충전 시스템 (102a) 은 여러 로케이션들에 위치될 수도 있다. 비제한적 예들로서, 일부 적절한 로케이션들은 전기 차량 (112) 소유자의 홈에서의 파킹 영역, 석유계 충전 스테이션 뒤에 모델링된 전기 차량 무선 충전을 위하여 예약된 파킹 영역들, 및 쇼핑 센터들 및 직장 플레이스들과 같은 다른 로케이션들에서의 파킹 로트들을 포함한다.

무선으로 전기 차량들을 충전하는 것은 여러 이점들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 사실상 운전자의 개입 및 조작들 없이도 충전이 자동으로 수행될 수도 있어 유저에게 편리함을 개선시킬 수도 있다. 또한, 노출된 전기 콘택트들 및 기계적 마모성이 존재하지 않을 수도 있어, 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 신뢰성을 개선시킨다. 케이블들 및 커넥트들에 의한 조작들이 회피될 수 있고, 실외 환경에서 습기 및 물에 노출될 수도 있는 케이블들, 플러그들, 또는 소켓들이 없을 수도 있어, 안전성을 개선시킨다. 또한, 가시적인 또는 액세스가능한 소켓들, 케이블들, 및 플러그들이 없을 수도 있어, 전력 충전 디바이스들의 가능한 파손을 감소시킨다. 또한, 전기 차량 (112) 이 전력 그리드를 안정화시키도록 분산된 저장 디바이스들로서 이용될 수도 있기 때문에, 도킹 대 그리드 솔루션을 이용하여 차량 대 그리드 (Vehicle-to-Grid; V2G) 동작에 대한 차량들의 이용가능성을 증가시킬 수도 있다.

도 1 을 참조로 설명된 무선 전력 전송 시스템 (100) 은 또한 심미적 및 장해없는 이점들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 차량들 및/또는 보행자들에 대하여 장해물일 수도 있는 충전 컬럼들 및 케이블들이 없을 수도 있다.

차량 대 그리드 능력의 추가 설명으로서, 무선 전력 전송 및 수신 능력들은 예를 들어, 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 이 전기 차량 (112) 에 전력을 전송하고, 에너지 부족시에, 전기 차량 (112) 이 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 에 전력을 전송하도록 가역적이도록 구성될 수도 있다. 이 능력은 재생 에너지 생성 (예를 들어, 바람 또는 태양) 시에 과도한 요구 또는 부족분에 의해 야기되는 에너지 부족시, 전기 차량이 전체적인 분배 시스템에 급전하도록 기여하는 것을 허용함으로써 전력 분배 그리드를 안정화시키는데 유용할 수도 있다.

도 2 는 도 1 의 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 예시적인 코어 컴포넌트들의 개략도이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템 (200) 은 인덕턴스 (L1) 를 갖는 베이스 시스템 유도 코일 (204) 을 포함하는 베이스 시스템 송신 회로 (206) 를 포함하는 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 을 포함할 수도 있다. 무선 전력 전송 시스템 (200) 은 추가로 인덕턴스 (L2) 를 갖는 전기 차량 유도 코일 (216) 을 포함한 전기 차량 수신 회로 (222) 를 포함하는 전기 차량 충전 시스템을 더 포함한다. 본원에서 설명된 실시형태들은, 1차 구조와 2차 구조 양쪽 모두가 공통 공진 주파수로 튜닝되면, 용량적으로 로딩된 와이어 루프들 (예를 들어, 멀티-턴 코일들) 을 이용하여, 1차 구조 (송신기) 로부터 2차 구조 (수신기) 로 자기 또는 전자기 근접 필드를 통하여 에너지를 효율적으로 커플링할 수 있는 공진 구조를 형성할 수도 있다. 일부 이러한 실시형태들에서, 전기 차량 유도 코일 (216) 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 은 각각 멀티-턴 코일들을 포함할 수도 있다. 에너지를 커플링하기 위한 공진 구조들을 이용하는 것은 "자기 커플링된 공진", "전자기 커플링된 공진" 및/또는 "공진 유도"로서 지칭될 수도 있다. 무선 전력 전송 시스템 (200) 의 동작은 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 으로부터 전기 차량 (112) 으로의 전력 전송에 기초하여 설명되지만 이들에 제한되지 않는다. 예를 들어, 위에 설명된 바와 같이, 전기 차량 (112) 은 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 으로 전력을 전송할 수도 있다.

도 2 를 참조하여 보면, 파워 서플라이 (208)(예를 들어, AC 또는 DC) 는 전기 차량 (112) 에 에너지를 전송하기 위해 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 으로 전력 (PSDC) 을 공급한다. 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 은 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 를 포함한다. 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 는 표준 메인 AC 로부터 적절한 레벨에서의 DC 전력으로 전력을 변환하도록 구성되는 AC/DC 컨버터, 및 DC 전력을, 무선 고전력 전송에 대해 적절한 동작 주파수에서의 전력으로 변환하도록 구성되는 DC/저주파수 (low frequency; LF) 컨버터와 같은 회로를 포함할 수도 있다. 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 는 원하는 주파수에서 전자기장을 방사하기 위해 베이스 시스템 유도 코일 (204) 과 직렬 또는 병렬 구성으로 또는 양쪽 모두의 조합으로 리액티브 튜닝 컴포넌트들로 구성될 수 있는 튜닝 네트워크 (205) 를 포함하는 베이스 시스템 송신 회로 (206) 에 전력 (P1) 을 공급한다. 커패시터는 원하는 주파수에서 공진하도록 구성되는 베이스 시스템 유도 코일 (204) 과 공진 회로를 형성하기 위해 제공될 수도 있다. 베이스 시스템 유도 코일 (204) 은 전력 (P₁) 을 수신하고, 전기 차량 (112) 을 충전 또는 급전하기에 충분한 레벨에서 전력을 무선으로 송신한다. 예를 들어, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 에 의해 무선으로 제공된 전력 레벨은 킬로 와트 (kW) 정도 (예를 들어, 1 kW 내지 110 kW 또는 그 이상 또는 그 이하 어디에서나) 에 있을 수도 있다.

베이스 시스템 유도 코일 (204) 을 포함하는 베이스 시스템 송신 회로 (206), 및 전기 차량 유도 코일 (216) 을 포함하는 전기 차량 수신 회로 (222) 는 실질적으로 동일한 주파수들로 튜닝될 수도 있고, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 과 전기 차량 유도 코일 (216) 중 하나에 의해 송신되는 전기장의 근접 필드 내에 위치될 수도 있다. 이 경우에, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 은 이들 사이에 전자기장을 통하여 서로 커플링되어질 수도 있어, 전력이 튜닝 네트워크 (221) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 을 포함하는 전기 차량 수신 회로 (222) 에 전송될 수도 있다. 튜닝 네트워크 (221) 는 원하는 주파수에서 공진하도록 구성되는 전기 차량 유도 코일 (216) 로 공진 회로를 형성하도록 제공될 수도 있다. 코일 분리에서 발생한 상호 커플링 계수는 k(d) 로 표현된다. 등가 저항들 (Req,1 및 Req,2) 은 일부 실시형태들에서, 베이스 충전 시스템 튜닝 회로 (205) 및 전기 차량 충전 시스템 튜닝 회로 (221) 에 각각 제공될 수도 있는 임의의 안티 리액턴스 (anti-reactance) 커패시터들 및 유도 코일들 (204 및 216) 에 내재될 수도 있는 손실들을 나타낸다. 전기 차량 유도 코일 (316) 및 튜닝 네트워크 (221) 를 포함하는 전기 차량 수신 회로 (222) 는 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 으로부터 전자기장을 통하여 유도 코일들 (204 및 216) 사이에서 전력 (P2) 을 수신한다. 그 후, 전기 차량 수신 회로 (222) 은 전기 차량 충전 시스템 (214) 의 전기 차량 전력 컨버터 (238) 에 전력 (P2) 을 제공하여 전기 차량 (112) 에 의한 전력의 사용을 가능하게 한다.

전기 차량 전력 컨버터 (238) 는 다른 무엇보다도, 동작 주파수에서의 전력을, 전기 차량 배터리 유닛 (218) 의 전압 레벨에 매칭되는 전압 레벨에서의 DC 전압으로 되변환하도록 구성되는 LF/DC 컨버터를 포함할 수도 있다. 전기 차량 전력 컨버터 (238) 는 변환된 전력 (PLDC) 을 제공하여 전기 차량 배터리 유닛 (218) 을 충전할 수도 있다. 파워 서플라이 (208), 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236), 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 은 위에 논의된 바와 같이 여러 로케이션들에 위치될 수도 있고 정지형일 수도 있다. 배터리 유닛 (218), 전기 차량 전력 컨버터 (238) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 은 전기 차량 (112) 의 부분으로서 또는 배터리 팩 (도시 생략) 의 부분으로서 포함되거나 또는 형성된 전기 차량 충전 시스템 (214) 에 포함될 수도 있다. 전기 차량 충전 시스템 (214) 은 또한 전기 차량 유도 코일 (216) 을 통하여 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 에 무선으로 전력을 제공하여 전력을 그리드에 피드백하도록 구성될 수도 있다. 전기 차량 유도 코일 (216) 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 각각은 동작의 모드에 기초하여 송신 또는 수신 유도 코일들로서 역할을 할 수도 있다.

도시되지 않았지만, 무선 전력 전송 시스템 (200) 은 무선 전력 전송 시스템 (200) 으로부터 전기 차량 배터리 유닛 (218) 또는 파워 서플라이 (208) 를 안전하게 접속해제시키기 위해 로드 접속 해제 유닛 (load disconnect unit; LDU) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 긴급 상황 또는 시스템 오류의 경우에, LDU 는 무선 전력 전송 시스템 (200) 으로부터 로드를 접속해제하도록 트리거링될 수도 있다. LDU 는 배터리에 대한 충전을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템에 더하여 제공될 수도 있거나 또는 배터리 관리 시스템의 부분일 수도 있다.

추가로, 전기 차량 충전 시스템 (214) 은 전기 차량 전력 컨버터 (238) 에 대해 전기 차량 유도 코일 (216) 을 선택적으로 접속 또는 접속 해제하기 위한 스위칭 회로 (도시 생략) 를 포함할 수도 있다. 전기 차량 유도 코일 (216) 을 접속 해제하는 것은 (송신기로서 역할을 하는) 베이스 무선 충전 시스템 (202) 에 의해 충전을 중단시킬 수도 있고 또한 베이스 무선 충전 시스템 (202) 에 의해 "보여지는" 대로 "로드" 를 조정할 수도 있으며, 이는 베이스 무선 충전 시스템 (202) 으로부터 (수신기로서 역할을 하는) 전기 차량 충전 시스템 (214) 을 디커플링하는 데 이용될 수도 있다. 송신기가 로드 감지 회로를 포함한다면, 로드 변화가 검출될 수도 있다. 이에 따라, 송신기, 이를 테면, 베이스 무선 충전 시스템 (202) 은 수신기, 이를 테면, 전기 차량 충전 시스템 (214) 이 베이스 시스템 유도 코일 (204) 의 근접 필드에 존재할 때를 결정하기 위한 메카니즘을 가질 수도 있다.

위에 설명된 바와 같이, 동작시, 차량 또는 배터리를 향한 에너지 전송을 상정하면, 입력 전력이 파워 서플라이 (208) 로부터 제공되어, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 이 에너지 전송을 제공하기 위한 필드를 생성하게 된다. 전기 차량 유도 코일 (216) 은 방사된 필드에 커플링하고, 전기 차량 (112) 에 의한 저장 또는 소모를 위하여 출력 전력을 생성한다. 위에 설명된 바와 같이, 일부 실시형태들에서, 베이스 시스템 유도 코일 (204) 및 전기 차량 유도 코일 (216) 은 상호 공진 관계에 따라 구성되어, 전기 차량 유도 코일 (216) 의 공진 주파수와 베이스 시스템 유도 코일 (204) 의 공진 주파수가 실질적으로 동일하거나 또는 거의 비슷하게 된다. 베이스 무선 전력 충전 시스템 (202) 과 전기 차량 충전 시스템 (214) 사이의 송신 손실들은 전기 차량 유도 코일 (216) 이 베이스 시스템 유도 코일 (204) 의 근접 필드에 위치될 때 최소로 된다.

언급한 바와 같이, 효율적인 에너지 전송은 근접 필드를 초과한 전자기 파에서의 에너지의 대부분을 전파하기 보다는, 송신 유도 코일의 근접 필드에서의 에너지의 대부분을 수신 유도 코일에 커플링함으로써 발생한다. 근접 필드에 있을 때, 커플링 모드가 송신 유도 코일과 수신 유도 코일 사이에 확립될 수도 있다. 이 근접 필드 커플링이 발생할 수도 있는 유도 코일들 주변의 영역은 본원에서는 근접 필드 커플링 모드 영역이라 지칭된다.

도시되지 않았지만, 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (236) 와 전기 차량 전력 커버터 (238) 는 양쪽 모두, 오실레이터, 드라이버 회로 이를 테면, 전력 증폭기, 필터, 및 무선 전력 유도 코일과의 효율적인 커플링을 위한 매칭 회로를 포함할 수도 있다. 오실레이터는 조정 신호에 응답하여 조정될 수도 있는 원하는 주파수를 생성하도록 구성될 수도 있다. 오실레이터 신호는 제어 신호들에 응답하는 증폭량으로 전력 증폭기에 의해 증폭될 수도 있다. 필터 및 매칭 회로는 고조파 또는 다른 원하지 않는 주파수들을 필터제거하고 무선 전력 유도 코일에 전력 변환 모듈의 임피던스를 매칭하기 위해 포함될 수도 있다. 전력 컨버터들 (236 및 238) 은 또한 배터리를 충전시키고 로드를 급전시키기 위해 적절한 전력 출력을 생성하도록 정류기 및 스위칭 회로를 포함할 수도 있다.

개시된 실시형태들 전반에 걸쳐 설명된 바와 같이, 전기 차량 유도 코일 (216) 및 베이스 시스템 유도 코일 (204) 은 "루프" 안테나들로서, 그리고 보다 구체적으로는 멀티-턴 루프 안테나들로서 지칭되거나 구성될 수도 있다. 유도 코일들 (204 및 216) 은 또한 "자기" 안테나들로서 본원에서 지칭되거나 또는 구성될 수도 있다. 용어 "코일" 은 다른 "코일" 에 커플링하기 위한 에너지를 무선으로 출력하거나 수신할 수도 있는 컴포넌트를 지칭한다. 코일은 또한 전력을 무선으로 출력하거나 수신하도록 구성되는 유형의 "안테나" 로서 지칭될 수도 있다. 본원에서 이용된 코일들 (204 및 216) 은 무선으로 출력하고 무선으로 수신하고 및/또는 무선으로 중계하도록 구성되는 유형의 "전력 전송 컴포넌트들" 의 예들이다. 루프 (예를 들어, 멀티-턴 루프) 안테나들은 에어 코어, 또는 페라이트 코어과 같은 물리적 코어를 포함하도록 구성될 수도 있다. 또한, 에어 코어 루프 안테나는 코어 영역 내에서의 다른 컴포넌트들의 배치를 허용할 수도 있다. 강자성 또는 페리자성 재료들을 포함하는 물리적 코어 안테나들은 보다 강한 전자기장의 배치 및 개선된 커플링을 허용할 수도 있다. 트랜스포머 코어와 달리, IPT 코일의 물리적 코어는 코어의 중심을 반드시 관통할 필요가 있는 것은 아니며, 코어는 간단히 관련 코일 거의 근처에 위치될 수도 있다.

위에 설명된 바와 같이, 송신기와 수신기 사이의 에너지의 효율적인 전송은 송신기와 수신기 사이의 매칭되는 또는 거의 매칭되는 공진 동안에 발생한다. 그러나, 송신기와 수신기 사이의 공진이 매칭되지 않은 경우에도, 에너지는 더 낮은 효율에서 전송될 수도 있다. 에너지의 전송은 송신 유도 코일로부터 자유 공간으로 에너지를 전파하기 보다는, 송신 유도 코일의 근접 필드로부터의 에너지를, 근접 필드가 확립되는 영역 내에서 (예를 들어, 공진 주파수의 미리 정해진 주파수 범위 내에서 또는 근접 필드 영역의 미리 정해진 거리 내에서) 존재하는 수신 유도 코일에 커플링시킴으로써 발생한다.

공진 주파수는 위에 설명된 바와 같이, 유도 코일 (예를 들어, 베이스 시스템 유도 코일 (204)) 을 포함하는 송신 회로의 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초할 수도 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 인덕턴스는 일반적으로, 유도 코일의 인덕턴스일 수도 있는 한편, 커패시턴스는 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 생성하기 위해 인덕턴스 코일에 추가될 수도 있다. 비제한적인 예로서, 커패시터 (도시 생략) 는 전자기장을 생성하도록 구성되는 공진 회로 (예를들어, 베이스 시스템 송신 회로 (206)) 를 형성하기 위해, 유도 코일 (예를 들어, 유도 코일 (204)) 과 직렬로 추가될 수도 있다. 이에 따라, 보다 큰 직경의 유도 코일들에 대해, 공진을 유도하기 위한 커패시턴스의 값은 코일의 직경 또는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소할 수도 있다. 인덕턴스는 또한 유도 코일의 턴 횟수에 의존할 수도 있다. 추가로, 유도 코일의 직경이 증가함에 따라, 근접 필드의 효율적인 에너지 전송 영역이 증가할 수도 있다. 다른 공진 회로들이 가능하다. 다른 비제한적인 예로서, 커패시터는 유도 코일 (예를 들어, 병렬 공진 회로) 의 두개의 단자들 사이에 병렬로 배치될 수도 있다. 추가로, 유도 코일은 유도 코일의 공진을 증가시키기 위해, 고 퀄리티 (Q) 팩터를 갖도록 설계될 수도 있다.

위에 설명된 바와 같이, 일부 실시형태들에 따르면, 서로 근접 필드에서의 두개의 유도 코일들 사이에서 전력을 커플링하는 것이 개시되어 있다. 위에 설명된 바와 같이, 근접 필드는 유도 코일 주변의 영역에 대응할 수도 있으며, 여기에서 전자기장은 존재하지만, 유도 코일로부터 멀리 전파하거나 방사하지 않을 수도 있다. 근접 필드 커플링 모드 영역들은 통상적으로 파장의 미소 부분 내에서 유도 코일의 물리적 볼륨에 근접하는 볼륨에 대응할 수도 있다. 일부 실시형태들에 따르면, 전자기 유도 코일들, 이를 테면, 단일의 그리고 멀티-턴 루프 안테나들은 송신 및 수신 양쪽 모두에 대해 이용되는데, 그 이유는 실제적인 실시형태들에서의 자기적 근접 필드 진폭들이 전기 타입 안테나 (예를 들어, 미소 다이폴) 의 전기적 근접 필드들에 비해, 자기적 타입 코일들에 대해 더 높게 되는 경향이 있기 때문이다. 이는 페어 사이의 가능성있게 더 높은 커플링을 허용한다. 추가로, "전기" 안테나들 (예를 들어, 다이폴들 및 모노폴들) 또는 자기 및 전기 안테나들의 조합이 이용될 수도 있다.

도 3 은 도 1 의 무선 전력 전송 시스템 (300) 의 예시적인 코어 및 보조 컴포넌트들을 보여주는 기능 블록도이다. 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 베이스 시스템 유도 코일 (304) 및 전기 차량 유도 코일 (316) 에 대하여, 통신 링크 (376), 안내 링크 (366), 및 정렬 시스템들 (352, 354) 을 예시한다. 전기 차량 (112) 을 향한 예시적인 에너지 플로우를 도시하는 도 2 를 참조로 위에 설명된 바와 같이, 도 3 은 전력 소스, 이를 테면 AC 또는 DC 파워 서플라이 (126) 로부터 충전 시스템 전력 컨버터 (336) 에 전력을 제공하도록 또한 구성될 수도 있는 베이스 충전 시스템 전력 인터페이스 (354) 를 나타낸다. 베이스 충전 시스템 전력 컨버터 (336) 는 베이스 충전 시스템 전력 인터페이스 (354) 로부터 AC 또는 DC 전력을 수신하여, 그 공진 주파수에서 또는 그 근처에서 베이스 시스템 유도 코일 (304) 을 여기시킬 수도 있다. 전기 차량 유도 코일 (316) 은 근접 필드 커플링 모드 영역에 있을 때, 근접 필드 커플링 모드 영역으로부터 에너지를 수신하여, 공진 주파수에서 또는 그 근처에서 오실레이션할 수도 있다. 전기 차량 전력 컨버터 (338) 는 전기 차량 유도 코일 (316) 로부터의 오실레이션 신호를, 전기 차량 전력 인터페이스를 통하여 배터리를 충전시키기에 적합한 전력 신호로 변환한다.

베이스 무선 충전 시스템 (302) 은 베이스 충전 시스템 제어기 (342) 를 포함하고, 전기 차량 충전 시스템 (314) 은 전기 차량 제어기 (344) 를 포함한다. 베이스 충전 시스템 제어기 (342) 는 다른 시스템 (도시 생략), 이를 테면, 예를 들어, 컴퓨터, 및 전력 분산 센터 또는 스마트 전력 그리드에 대한 베이스 충전 시스템 통신 인터페이스 (162) 를 포함할 수도 있다. 전기 차량 제어기 (344) 는 다른 시스템들 (도시 생략) 이를 테면, 예를 들어, 차량에서의 온보드 컴퓨터, 다른 배터리 충전 제어기, 차량들 내에서의 다른 전자 시스템들, 및 원격 전자 시스템들에 대한 전기 차량 통신 인터페이스를 포함할 수도 있다.

베이스 충전 시스템 제어기 (342) 는 별도의 통신 채널들을 가진 특정 애플리케이션에 대한 서브시스템들 또는 모듈들을 포함할 수도 있다. 이들 통신 채널들은 별개의 물리적 채널들 또는 별개의 논리 채널들일 수도 있다. 비제한적인 예로서, 베이스 충전 정렬 시스템 (352) 은 베이스 시스템 유도 코일 (304) 과 전기 차량 유도 코일 (316) 을 자동으로 또는 오퍼레이터 협조하에 보다 가깝게 정렬하기 위한 피드백 메카니즘을 제공하기 위해 통신 링크 (376) 를 통하여 전기 차량 정렬 시스템 (354) 과 통신할 수도 있다. 이와 유사하게, 베이스 충전 안내 시스템 (362) 은 베이스 시스템 유도 코일 (304) 및 전기 차량 유도 코일 (316) 을 정렬시키는 데 있어서, 오퍼레이터를 안내하기 위해 피드백 메카니즘을 제공하도록 안내 링크를 통하여 전기 차량 안내 시스템 (364) 과 통신할 수도 있다. 추가로, 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 과 전기 차량 충전 시스템 (314) 사이에서 다른 정보를 통신하기 위한 베이스 충전 통신 시스템 (372) 및 전기 차량 통신 시스템 (374) 에 의해 지원되는 별개의 범용 통신 링크들 (예를 들어, 채널들) 이 존재할 수도 있다. 이 정보는 전기 차량 특성들, 배터리 특성들, 충전 상태, 및 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 및 전기 차량 충전 시스템 (314) 양쪽 모두의 전력 능력들에 대한 정보 뿐만 아니라 전기 차량 (112) 에 대한 메인터넌스 및 진단 데이터를 포함할 수도 있다. 이들 통신 채널들은 별개의 물리 통신 채널들, 이를 테면, 예를 들어, 블루투스, 지그비, 셀룰러 등일 수도 있다.

전기 차량 제어기 (344) 는 또한, 전기 차량 주요 배터리의 충전 및 방전을 관리하도록 구성되는 배터리 관리 시스템 (BMS)(도시 생략), 마이크로파 또는 초음파 방사 원리들에 기초한 파킹 지원 시스템, 준 자동 파킹 동작을 수행하도록 구성되는 브레이크 시스템, 및 매우 자동화된 파킹 "와이어에 의한 파킹" 과 보조하도록 구성되어 이에 따라 더 높은 파킹 정확도를 제공할 수도 있는 스티어링 휠 서보 시스템을 포함할 수도 있으며, 이에 따라 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 및 전기 차량 충전 시스템 (114) 중 어느 것에서의 기계적 수평 유도 코일 정렬에 대한 필요를 감소시킨다. 또한, 전기 차량 제어기 (344) 는 전기 차량 (112) 의 전자 장치와 통신하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 전기 차량 제어기 (344) 는 비쥬얼 출력 디바이스들 (예를 들어, 데이터 보드 디스플레이), 음향/오디오 출력 디바이스들 (예를 들어, 부저, 스피커들), 기계적 입력 디바이스들 (예를 들어, 키보드, 터치 스크린, 및 포인팅 서비스들, 이를 테면 조이스틱, 트랙볼 등) 및 오디오 입력 디바이스들 (예를 들어, 전자 음성 인식을 갖는 마이크로폰) 과 통신하도록 구성될 수도 있다.

또한, 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 검출 및 센서 시스템들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 충전 스폿으로 운전자 또는 차량을 적절하게 안내하는 시스템들과의 사용을 위한 센서들, 필요한 분리/커플링과 코일들을 상호 정렬하기 위한 센서들, 커플링을 실현하기 위해 특정 높이 및/또는 포지션으로 이동하는 것으로부터 전기 차량 유도 코일 (316) 을 방해할 수도 있는 물체들을 검출하도록 구성되는 센서들, 및 신뢰성있고 데미지가 없고 안전한 시스템 동작을 수행하는 시스템들과의 사용을 위한 안전 센서들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 안전 센서는 안전 반경을 넘어서서 무선 전력 유도 코일들 (104a, 116) 에 접근하는 어린이 또는 동물들의 존재의 검출, 히트업 (유도 가열) 될 수도 있는 베이스 시스템 유도 코일 (304) 근처에 금속 오브젝트들의 검출, 베이스 시스템 유도 코일 (304) 상의 백열광 오브젝트들과 같은 위험한 이벤트들의 검출, 및 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 와 전기 차량 충전 시스템 (314) 컴포넌트의 온도 모니터링을 위한 센서를 포함할 수도 있다.

무선 전력 전송 시스템 (300) 는 또한 유선 접속을 통하여 플러그 인 충전을 지원할 수도 있다. 유선 충전 포트는 전기 차량 (112) 으로부터 또는 전기 차량으로 전력을 전송하기 전에 두개의 상이한 충전기들의 출력들을 통합할 수도 있다. 스위칭 회로들은 유선 충전 포트를 통한 충전 또는 무선 충전 양쪽 모두를 지원하는 기능을 제공할 수도 있다.

베이스 무선 충전 시스템 (302) 과 전기 차량 충전 시스템 (314) 사이에서 통신하기 위하여, 무선 전력 전송 시스템 (300) 은 대역내 시그널링 또는 RF 데이터 모뎀 (예를 들어, 라이센싱되지 않은 대역에서의 무선을 통한 이더넷) 양쪽 모두를 채택할 수도 있다. 대역외 통신은 차량 유저/소유자에게 밸류 애드 서비스들 (value-add services) 의 할당을 위한 충분한 대역폭을 제공할 수도 있다. 무선 전력 캐리어의 낮은 심도 진폭 또는 위상 변조는 대역내 시그널링 시스템으로서 최소 간섭으로 서브할 수도 있다.

일부 실시형태들에서, 통신은 특정 통신 안테나들을 이용함이 없이 무선 전력 링크를 통하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 유도 코일들 (304 및 316) 은 또한 무선 통신 송신들 및/또는 수신기들로서 역할을 하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 베이스 무선 전력 충전 시스템 (302) 은 무선 전력 경로 상에서 키잉 타입 프로토콜을 인에이블하기 위한 제어기 (도시 생략) 를 포함할 수도 있다. 예로 들어, 송신 전력 레벨을 소정의 간격들에서 소정의 프로토콜로 키잉 (진폭 시프트 키잉) 하는 것은 송신기로부터의 시리얼 통신을 검출하게 할 수도 있는 메카니즘을 제공할 수도 있다. 베이스 충전 시스템 전력 제어기 (336) 는 베이스 시스템 유도 코일 (304) 에 의해 생성된 근접 필드의 근방에서 액티브 전기 차량 수신기들의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 로드 센싱 회로 (도시 생략) 를 포함할 수도 있다. 예로 들어, 로드 센싱 회로는 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 에 의해 생성된 근접 필드의 근방에서의 액티브 수신기들의 존재 또는 부재에 의해 영향을 받는 전력 증폭기 또는 드라이버에 흐르는 전류를 모니터링한다. 전력 증폭기 상의 로딩에 대한 변화들의 검출은 에너지를 송신하기 위한 오실레이터가 액티브 수신기 또는 이들의 조합과 통신하는 것을 가능하게 하는지의 여부를 결정하는 데 있어 사용하기 위하여 베이스 충전 시스템 제어기 (342) 에 의해 모니터링될 수도 있다.

무선 고전력 전송을 가능하게 하기 위하여, 일부 실시형태들은 10 - 60 kHz 의 범위의 주파수에서 전력을 전송하도록 구성될 수도 있다. 이 저주파수 커플링은 솔리드 스테이트 디바이스들을 이용하여 실현될 수도 있는 매우 효율적인 전력 변환을 허용할 수도 있다. 이에 더하여, 다른 대역들에 비해 무선 시스템들과의 공존 문제들도 덜 할 수도 있다.

설명된 무선 전력 전송 시스템 (100) 은 재충전가능 또는 교체가능 배터리를 포함하는 다양한 전기 차량 (102) 과 함께 이용될 수도 있다. 도 4 는 예시적인 실시형태들에 따라, 전기 차량 (412) 에 배치된 교체가능 비접촉식 배터리 (422) 를 보여주는 기능도이다. 이 실시형태에서, 낮은 배터리 위치는 무선 전력 인터페이스 (예를 들어, 충전기 대 배터리 무선식 인터페이스 (426)) 를 통합하도록 구성되고, 그리고 그라운드에 매립된 충전기 (도시 생략) 로부터 전력을 수신하도록 구성될 수도 있는 전기 차량 배터리 유닛에 유용할 수도 있다. 도 4 에서, 전기 차량 배터리 유닛은 배터리 컴파트먼트 (424) 에 수용될 수도 있고 재충전가능 배터닛 유닛일 수도 있다. 전기 차량 배터리 유닛은 또한 무선 전력 인터페이스 (426) 을 제공하며, 이 인터페이스는 공진 유도 코일, 전력 변환 회로, 및 그라운드 기반 무선 충전 유닛과 전기 차량 배터리 유닛 사이에서 효율적이고 안전한 무선 에너지 전송을 위한 다른 제어 및 통신 기능부들을 포함하는 전체적인 전기 차량 무선 전력 서브시스템을 통합할 수도 있다.

전기 차량 유도 코일이 전기 차량 배터리 유닛 또는 차량 본체의 바닥면과 동일 평면으로 통합되어, 돌출부분들이 없도록 하거나 또는 특정된 그라운드 대 차량 본체 클리어런스가 유지될 수도 있도록 하는 것이 바람직할 수도 있다. 이 구성은 전기 차량 무선 전력 서브시스템에 전용되는 전기 차량 배터리 유닛 내에 일정 룸을 필요로 할 수도 있다. 전기 차량 배터리 유닛 (422) 은 또한 도 1 에 도시된 바와 같이, 전기 차량 (412) 과 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 사이에서 비접촉식 전력 및 통신을 제공하도록 구성된 충전기 대 배터리 무선식 인터페이스 (426) 및 배터리 대 EV 무선식 인터페이스 (422) 를 포함할 수도 있다.

일부 실시형태들에서, 그리고 도 1 을 참조하여 보면, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 및 전기 차량 유도 코일 (116) 은 고정된 위치에 있을 수도 있고, 베이스 무선 충전 시스템 (102a) 에 대한 전기 차량 유도 코일 (116) 의 전체적인 배치에 의해 유도 코일들이 근접 필드 커플링 영역 내에 도입된다. 그러나, 에너지 전송을 신속하고, 효율적이고 안전하게 수행하기 위해, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 및 전기 차량 유도 코일 (116) 사이의 거리를 감소시켜 커플링을 개선시킬 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태들에서, 베이스 시스템 유도 코일 (104a) 및/또는 전기 차량 유도 코일 (116) 은 이들을 보다 양호하게 정렬시키기 위해 전개가능 및/또는 가동시킬 수도 있다.

도 5a, 도 5b 및 도 5c 는 본 개시물의 예시적인 실시형태들에 따른, 배터리에 대한 페라이트 재료 및 유도 코일의 배치를 위한 예시적인 구성들의 측단면도들이다. 이들 구성에 대한 추가적인 변경들 및 보강 형태들이 아래 설명된다.

도 5a 는 예시적인 페라이트 내장 유도 코일 (536a) 의 단면도를 나타낸다. 무선 전력 유도 코일은 페라이트 재료 (538a) 및 페라이트 재료 (538a) 주변에 권회된 코일 (536a) 을 포함할 수도 있다. 코일 (536a) 자체는 표준 리츠 와이어로 형성될 수도 있다. 전도성 쉴드 (532a) 는 과도한 EMF 전송으로부터 차량의 고객들을 보호하기 위해 제공될 수도 있다. 전도성 쉴딩은 플라스틱 또는 화합물로 형성된 차량들에서 특히 유용할 수도 있다.

도 5b 는 전도성 쉴드 (532b) 에서의 에디 전류들 (열 소산) 을 감소시키기 위해 그리고 커플링을 강화하기 위한 최적으로 치수조정된 페라이트 플레이트 (538b) (예를 들어, 페라이트 백킹) 을 나타낸다. 코일 (536b) 은 비전도성 비자성 (예를 들어, 플라스틱) 재료 내에 전체적으로 내장될 수도 있다. 예를 들어, 도 5a 내지 도 5d 에 예시된 바와 같이, 코일 (536b) 은 보호 하우징 (534b) 에 내장될 수도 있다. 자기적 커플링과 페라이트 히스테리시스 손실들 사이의 트레이드 오프의 결과로서, 코일 (536b) 와 페라이트 재료 (538b) 사이에 분리가 존재할 수도 있다.

도 5c 는 코일 (536c) (예를 들어, 구리 리츠 와이어 멀티-턴 코일) 이 측면 ("X") 방향으로 가동할 수도 있는 다른 실시형태를 나타낸다. 리츠 와이어는 고주파수 교류들에서의 이용을 위해 제공될 수도 있다. 리츠 와이어는 많은 얇은 와이어 스트랜드들을 포함하는 절연성 시스를 포함하며, 스트랜드들 각각은 개별적으로 절연되고 그 후 꼬아지거나 서로 짜여진다. 다수의 스트랜드들은 전류가 진행할 수 있는 다수의 코어들을 가짐으로써 고주파수에서 발생할 수 있는 스킨 효과를 무력화시킨다. 리츠 와이어는 본원에서 설명된 특정 실시형태들에 관련되어 이용될 수 있고 예로 주어진 전도성 필라멘트의 일 유형에 불과하다. 일 실시형태에서, 스트랜드들의 번들 주변에 외부 실크 또는 나일론 시스 절연체를 갖는 리츠 와이어가 이용된다. 에폭시가 리츠 와이어 내에 위킹하도록 보조하는 두개의 나일론 층들이 이용될 수도 있다. 이용된 브레이드는 와이어의 가요성을 감소시키기 않고 케이블에 대해 너무 많은 두께를 추가하지 않도록 상당히 미세할 수도 있다. 시스의 목적은 먼저, 스트랜드들이 단일 전도성 와이어로서 협업하는 것을 가능하게 하는 스트랜드들에 대한 절연성을 제공하는 것이다. 리츠 와이어는 특히, 임팩트에 노출된 상황에 이용될 때 깨지기 쉬울 수도 있고 부셔지는 경향이 있는 스트랜드들을 갖는다. 개별적인 스트랜드들은 폴리우레탄 또는 에나멜과 같은 절연층으로 피복될 수 있다.

도 5d 는 유도 코일 모듈이 하방의 방향으로 전개되는 다른 실시형태를 나타낸다. 일부 실시형태들에서, 배터리 유닛은 무선 전력 인터페이스의 일부로서 전개 가능 또는 전개 불가능 전기 차량 유도 코일 모듈 (540d) 중 일방을 포함한다. 배터리 스페이스 (530d) 로 또는 차량의 내부로 전자기장들이 관통하는 것을 방지하기 위해, 배터리 스페이스 (530d) 와 차량 사이에 전도성 쉴드 (532d) (예를 들어, 구리 시트) 가 존재할 수도 있다. 또한, 비전도성 (예를 들어, 플라스틱) 보호 층 (533d) 을 이용하여 환경적 임팩트들 (예를 들어, 기계적 데미지, 산화 등) 로부터 전도성 쉴드 (532d), 코일 (536d), 및 페라이트 재료 (538d) 를 보호할 수도 있다. 또한, 코일 (536d) 은 측면 X 및 Y 방향들에서 가동될 수도 있다. 도 5d 는 전기 차량 유도 코일 모듈 (540d) 이 배터리 유닛 본체에 대해 하방의 Z 방향으로 전개된 일 실시형태를 나타낸다.

이 전치가능 전기 차량 유도 코일 모듈 (542b) 의 설계는, 전기 차량 유도 코일 모듈 (542d) 에 전도성 쉴딩이 존재하지 않는 점을 제외하고는 도 5b 의 것과 유사하다. 전도성 쉴드 (532d) 는 배터리 유닛 본체와 함께 유지된다. 보호 층 (533d) (예를 들어, 플라스틱 층) 은 전기 차량 유도 코일 모듈 (542d) 이 전개된 상태에 있지 않을 때, 전도성 쉴드 (432d) 와 전기 차량 유도 코일 모듈 (542d) 사이에 제공된다. 배터리 유닛 본체로부터의 전기 차량 유도 코일 모듈 (542) 의 물리적 분리는 유도 코일의 성능에 긍정적 영향을 줄 수도 있다.

위에 설명된 바와 같이, 전개된 전기 차량 유도 코일 모듈 (542d) 은 코일 (536d)(예를 들어, 리츠 와이어) 과 페라이트 재료 (538d) 만을 포함할 수도 있다. 페라이트 백킹은 차량의 본체 하부에서의 또는 전도성 쉴드 (532d) 에서의 과도한 에디 전류 손실들로부터 방지하기 위해 그리고 커플링을 강화시키기 위해 제공될 수도 있다. 또한, 전기 차량 유도 코일 모듈 (542d) 은 전력 변환 전자 장치와 센서 전자 장치에의 가요성 와이어 접속부를 포함할 수도 있다. 이 와이어 번들은 전기 차량 유도 코일 모듈 (542d) 을 전개하기 위한 메카니컬 기어 내에 통합될 수도 있다.

도 6 은 본 개시물의 예시적인 실시형태에 따른 무선 전력 전송 디바이스 (600) 의 개략도이다. 무선 전력 전송 디바이스 (600) 는 예를 들어, 전자기적 투과성 부재로 형성된 물리적 코어 (602) 상에 위치된 유도 코일 (601) 을 포함한다. 도 6 에 도시된 실시형태에서, 무선 전력 전송 디바이스 (600) 는 두개의 전도성 코일들 (601a 및 601b) 을 포함하고, 물리적 코어 (602) 는 그 사이에 에어 갭들을 갖고 실질적으로 서로 평행하게 정렬된 6 개의 바들 (604a-f) 을 포함한다. 전류가 코일들에 전달될 때, 자기 플럭스의 라인들이 코일들 사이에 있게 되고 평행 바들을 통과하여, 코일들 상에 고 플럭스 농도라면 "플럭스 파이프"를 생성한다.

특정 실시형태들에서, 물리적 코어는 페라이트로 형성된다. 페라이트는 일반적으로 자신의 높은 전자기 투과율 및 낮은 전기 전도성 때문에 인덕터 코일들에 이용된다. 그러나, 다른 재료들이 본 개시물의 다른 실시형태들에서 이용될 수도 있다. 다음의 설명에서, 예를 들어, 페라이트 코어들을 포함하는 본 개시물의 실시형태들 및 페라이트 코어들의 특성들은 예시로서 설명될 것이다. 이들 특성들은 또한 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어에 이용하기에 적합한 다른 재료의 특성들일 수도 있고, 실시형태들은 또한 이러한 다른 재료들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 비정질 금속 합금 또는 템퍼링된 실리콘 스틸을 포함할 수도 있다.

물리적 코어 (602) 는 통상적으로 유도 코일들 (601) 에 의해 유도되는 영역보다 더 크고 더 넓다. 이는 유도 코일들 (601) 의 페라이트 측면 상의 임의의 전자기장들이 페라이트 코어들에 구속되는 것을 보장한다.

실제로, 페라이트의 단일 피스로 구성되는 도 6 에 도시된 페라이트 바들 (604a-f) 은 페라이트 재료들의 제조에 있어 제한들 및 비용으로 인하여 실제적인 것이 아니다. 이들 제한들 및 비용으로 인하여, 페라이트는 통상적으로 표준 사이징된 페라이트 바들 및 표준 E 형상의 코어의 범위로 제한된다. 무선 전력 전송 디바이스의 원하는 사이즈가 표준 이용가능한 사이즈들과 상이한 경우에, 페라이트의 균질한 럼프로 구성되는 코어들은 그에 맞게 형성되어야 하고 이는 고가가 된다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 일 실시형태에서, 복수의 짧은 페라이트 바들 (603) 은 각각의 긴 바들 (604a-f) 을 구성하기 위하여, 단 대 단이 인접해 있다.

일 실시형태에서, 물리적 코어는 단 대 단이 인접한 복수의 보다 작은 바들을 자체적으로 포함하는 단일의 페라이트를 포함한다. 요구되는 물리적 코어의 치수들에 의존하여, (이용가능한 표준 사이즈들을 포함한) 가변 사이즈들의 페라이트 바들은 일부 실시형태들에서는, 단 대 단 대신에 측면마다 배치될 수도 있다.

페리이트가 공기보다 훨씬 더 투자성이기 때문에, 전자기장들이 공기를 통과하는 것보다, 또는 더 높은 릴럭턴스를 갖는 임의의 다른 근방 재료보다도 페라이트의 낮은 릴럭턴스 경로를 통과하도록 집중될 것이다. 이 특성은 단일의 페라이트 슬래브가 전력 전송에 있어서 상당한 손실 없이도 도 6 에 도시된 바와 같이, 페라이트 재료의 일련의 평행하게 이격된 바들에 의해 대체될 수도 있음을 의미한다. 도 6 은 예를 들어, 6 개의 평행한 페라이트 바들 (604a-f) 을 포함하는 물리적 코어 또는 백킹 (602) 을 나타낸다. 바들 사이의 간격은 통상적으로, 인접하는 유도 코일 (601) 에 의해 생성된 전자기장들 또는 임이의 다른 근방의 전자기장이 페라이트 바들 (604a-f) 내에서 대부분 진행하도록 최적화될 것이다. 바들 (604a-f) 이 보다 넓게 이격될수록, 필드들에 대한 바들과 직접 정렬되지 않은 필드들에 대한 릴럭턴스 경로가 증가할 것임이 이해될 것이다. 통상적으로 바들 (604a-f) 은 유도 코일의 전체 길이 또는 폭에 걸쳐 연장될 것이다. 바들의 수 및 이들 사이의 간격은 주어진 유도 코일에 대한 인덕턴스의 특정 선호되는 값을 실현하기 위해 선택될 수도 있다. 이 이유는 바들에 인접하는 유도 코일의 인덕턴스가 페라이트 백킹의 재료, 근접성 및 구성에서의 변화에 따라 변화할 것이기 때문이다.

복수의 별도의 표준 사이징된 페라이트들, 이를 테면, 도 6 에 도시된 페라이트 바들 (604a-f) 로부터 구성된 페라이트 구조들로 발생할 수도 있는 일 특정 문제는, 표준 사이징된 페라이트들의 특정된 투자율을 초과하는 구조의 전자기적 투과율에서의 임의의 변화가 인접하는 유도 코일의 인덕턴스에 대해 상당한 영향을 줄 수도 있다는 것이다. 투자율에서의 변동들은 제조 허용 오차들을 포함하는 여러 인자들에 의해 야기될 수도 있지만, 그러나, 투자율에서의 변동에 대한 한 가지 주요 기여자는 인접하는 페라이트들 사이의 커플링이다. 이에 따라, 페라이트 재료의 인접하는 면들 사이에서의 에어 갭 또는 오염물의 존재가 송신 코일 또는 수신 코일의 튜닝에 큰 영향을 줄 수도 있고, 후속하여, 송신 유도 코일과 수신 유도 코일 사이의 약한 커플링으로 인하여 불충분한 에너지 전송을 가져온다. 이러한 이유는 페라이트가 전자기장이 흐르는 파이프와 같은 역할을 하기 때문이며, 감소된 투자율은 파이프에 있어서 제약에 상당하게 되어, 이에 따라 파이프 아래로 흐를 수 있는 전자기장의 양에서의 감소를 야기한다.

인접하는 페라이트 바들 (603) 사이의 에어 갭들을 감소시키기 위해, 바들 (603) 이 바 (604) 를 형성하도록 단 대 단 위치될 때, 또는 그리드를 형성하도록 함께 위치될 때, 일부 실시형태들에서는, 종방향 압력이 짧은 페라이트 바들의 라인들을 따라 인가될 수도 있다. 이 압력은 페라이트 바들 사이에 기밀한 커플링을 보장하며, 페라이트가 단일의 페라이트 피스로부터 형성되었던 것처럼 실질적으로 동일한 투자율을 야기한다.

도 7 은 페라이트 코어 또는 백킹을 형성하는 페라이트 바들 (900) 의 일련의 평행 라인들을 나타낸다. 백킹은 무선 전력 전송 디바이스 케이싱 (902) 내에 하우징된다. 페라이트 바들 (900) 은 먼저 서로 인접하여 위치되고, 탄성 스프링 부재들 (903) 에 의해 인가된 종방향 힘에 의해 함께 가압된다. 도시된 실시형태들에서, 탄성 스프링 부재들 (903) 은 최외곽 페라이트 바들 (905) 의 단부들과 케이싱 (902) 의 측벽들 (904) 에 대항하여 가압한다. 탄성 스프링 부재들 (903) 에 의해 최외곽 페라이트 바들 (905) 과 케이싱 (902) 의 측벽들 (904) 사이에 인가된 스퀴징 압력은,개별적인 페라이트 바들 (900) 사이의 에어 갭들을 최소화한다.

설명된 바와 같이, 종방향 압력이 일련의 페라이트 바들에 인가될 때, 바들은 특히 이들이 평평한 표면 상에 놓이지 않는다면 제자리를 벗어나 점프할 수 있다. 이는 라인 단부에서의 복수의 블록들을 단부를 향해 놓고 블록들의 라인의 최외곽 단부 상에서 내측으로 가압하는 것과 유사하다. 압력이 증가할 수록, 블록들 내의 임의의 불규칙성들은 블록들의 라인이 제자리를 벗어나 보잉하고 점핑하게 한다. 또한, 비영구 자석 구조들에 이용될 수도 있는 유형의 페라이트는 '소프트 페라이트' 로서 지칭될 수도 있다. '소프트 페라이트' 는 물리적 속성들 보다는 재료의 보자력을 지칭한다. 소프트 페라이트들은 대부분의 다른 세라믹들 처럼, 경성이고 잘 부러진다. 따라서, 페라이트들은 불균일하고 과도한 힘이 인가되면, 전단되어 버리기 쉽다.

이 문제를 해결하기 위하여, 본 개시물의 일부 실시형태들은 예를 들어, 바들이 제위치에 있고 스퀴징 압력이 스프링 부재들 (903) 에 인가되면, 케이싱이 수지 (901) 와 같은 리테이닝 화합물에 적어도 부분적으로 충전되고 경화되도록 허용되는 방법을 포함한다. 리테이닝 화합물이 경화되었다면, 스프링 부재 (903) 는 제거될 수도 있다. 기밀한 커플링은 페라이트 바들 (900) 사이에서 리테이닝 화합물로 인하여 유지된다. 케이싱 (902) 은 또한 유도 코일을 포함하는 IPT 시스템의 다른 컴포넌트들을 하우징할 수도 있다. 따라서, 리테이닝 화합물 (901) 은 관련 유도 코일의 배향 및 간격 뿐만 아니라 인접하는 페라이트 바들 사이의 상대적인 압력 및 간격을 유지한다.

일부 실시형태들에서, 페라이트 바들 (900) 에 대해 탄성의 스프링 부재들 (903) 로 압력을 인가할 때, 페라이트 바들 (900) 은 탄성 스프링 부재들 (903) 이 제거되면, 인가된 압력을 유지하기 위해 글루 또는 다른 접착제와 함께 본딩될 수도 있다.

일부 실시형태들에서, 탄성의 스프링 부재 (903) 는 페라이트의 라인의 일단부에 위치될 수도 있고, 페라이트 바들 (900) 의 타단부는 탄성 스프링 부재 (903) 가 푸시하는 케이싱 (902) 의 반대 측면에 대항하여 가압할 수도 있다. 대안으로서, 케이싱 (902) 의 측벽들이 탄성 스프링 부재들이 페라이트 바들 (900) 상에 내측으로의 힘을 부여할 수 있는 편리한 고정면을 제공하고 있지만, 다른 실시형태들에서는, 페라이트 바들 (900) 의 라인의 일단부 또는 탄성 스프링 부재들이 케이싱 (902) 에서의 임의의 다른 고정 구조에 대해 가압할 수도 있다.

도 7 의 실시형태에서, 각각의 탄성 스프링 부재 (903) 는 나선형 스프링 튜브로서 도시되어 있다. 튜브가 독립적으로 회전될 때 그 직경은 감소되고, 릴리즈되어 튜브가 펼쳐지면, 그 직경을 증가시키고 그 주변부에 대해 외측으로의 압력을 인가한다. 페라이트들의 각각의 단부에 권회된 튜브를 배치하고 페라이트의 라인의 단부와 페라이트가 위치된 케이싱의 일부분 양쪽 모두를 인접하도록 튜브를 펼침으로써, 종방향 힘이 페라이트들의 라인의 길이를 따라 인가된다. 튜브는 튜브를 간단히 스퀴징하여 자유롭게 풀링함으로써 릴리즈될 수 있다. 그러나, 페라이트들의 라인의 단부와 쉘 사이에 압력을 인가하는데 이용될 수 있는 임의의 수의 탄성 스프링 부재들이 쉽게 이용가능함을 이해할 것이다.

본 개시물의 일부 실시형태들에서, 탄성 스프링 부재들은 무선 전력 트래스퍼 디바이스에서 제자리에 남겨진다. 이는 페라이트 바들을 제자리에 유지하기 위해 수지를 이용하는 것에 대한 대안예 또는 추가예인 것으로 간주될 수도 있다. 이러한 실시형태들에서, 탄성 스프링 부재들은 다른 무선 전력 전송 디바이스와의 전력 전송에 간섭하는 것을 회피하기 위해 자기적 및 전기적으로 절연성의 재료로 형성될 수도 있다.

특정 실시형태들에서, 페라이트들은 수지, 에폭시 등에 유지된다. 이러한 실시형태들에서, 스프링 부재들 (903) 은, 수지가 서로에 대하여 제자리에 페라이트들을 유지하도록 충분히 경화하였다면 제거될 수도 있다.

이러한 실시형태들에서, 스프링 부재 (903) 에 의해 페라이트 바들 (900) 의 라인에 인가된 힘은 인접하는 페라이트들 사이에서 일정 정도의 자기적 커플링을 확립하고 인접하는 페라이트들 사이에서 수지 등의 침투를 방지하도록 구성될 수도 있다.

도 8 은 유도 코일과 관련하여 횡방향으로 배치된 페라이트 재료를 가진 페라이트 코어의 개략도이다. 도 9 는 유도 코일에 대하여 종방향으로 배치된 페라이트 재료를 가진 페라이트 코어의 개략도이다. 도 10 은 유도 코일과 관련하여 방사 방향으로 배치된 페라이트 재료를 가진 페라이트 코어의 개략도이다. 도 8, 도 9 및 도 10 각각에서, 화살표들은 페라이트 재료의 라인의 단부에 인가되는 압력 (힘) 을 나타낸다. 일부 실시형태들에서, 압력은 도 7 에 예시된 것들과 유사한 스프링 부재에 의해 인가된다. 일부 실시형태들에서, 압력은 수지, 에폭시 또는 다른 유사한 접착제 유형 재료에 의해 인가된다. 일부 실시형태들에서, 압력은 페라이트 코어를 둘러싸는 하우징에 의해 인가된다.

위에서 설명된 방법들의 다양한 동작들은 다양한 하드웨어 및/또는 스프트웨어 컴포넌트(들), 회로들, 및/또는 모듈(들) 과 같은, 동작들을 수행할 수 있는 임의의 적절한 수단에 의해 수행될 수도 있다. 일반적으로, 도면들에서 도시된 임의의 동작들은 그 동작들을 수행할 수 있는 대응하는 기능적 수단에 의해 수행될 수도 있다.

정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 이용하여 표현될 수도 있다. 예를 들면, 상기 설명을 통해 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 전자기 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.

당업자라면, 본원에서 개시된 실시형태들과 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 양자 모두의 조합들로서 구현될 수도 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 교환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들을 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 따라 달라진다. 설명된 기능성은 각각의 특정 애플리케이션에 대한 다양한 방식들로 구현될 수도 있으나, 이러한 구현 결정들이 본 발명의 실시형태들의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되어져서는 안된다.

본원에서 개시된 실시형태들과 연계하여 설명된 다양한 예시적인 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (Digital Signal Processor; DSP), 주문형 반도체 (Application Specific Integrated Circuit; ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (Field Programmable Gate Array; FPGA) 또는 다른 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에서 개시된 기능들을 수행하도록 디자인된 이들의 임의의 조합에 의해 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다르게는, 상기 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로 구현될 수도 있다.

본원에서 개시된 실시형태들과 연계하여 설명된 방법 또는 알고리즘 및 기능들의 단계들은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들 둘의 조합에서 직접적으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 유형의 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되거나 또는 전송될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Randdom Access Memory), 플래시 메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, CD-ROM, 또는 당해 기술에서 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 있을 수도 있다. 저장 매체는 프로세서에 커플링되어, 프로세가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안에서, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 본원에서 사용된 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크, 및 블루 레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크 (disk) 들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는데 반해, 디스크 (disck) 들은 레이저를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 위의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC 내에 있을 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말기 내에 있을 수도 있다. 대안에서, 프로세서와 저장 매체는 사용자 단말기에서 개별 컴포넌트들로 있을 수도 있다.

정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 이용하여 표현될 수도 있다. 예를 들면, 상기 설명을 통해 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.

당업자라면, 본원에서 개시된 실시형태들과 연계하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들 양자 모두의 조합들로서 구현될 수도 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 교환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들을 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 따라 달라진다. 설명된 기능성은 각각의 특정 애플리케이션에 대한 다양한 방식들로 구현될 수도 있으나, 이러한 구현 결정들이 본원에서 설명된 실시형태들의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되어져서는 안된다.

본원에서 개시된 실시형태들과 연계하여 설명된 방법 또는 알고리즘 및 기능들의 단계들은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들 둘의 조합에서 직접적으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 유형의 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되거나 또는 전송될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Randdom Access Memory), 플래시 메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, CD-ROM, 또는 당해 기술에서 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 있을 수도 있다. 저장 매체는 프로세서에 커플링되어, 프로세가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안에서, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 본원에서 사용된 디스크(disk)와 디스크(disc)는, 컴팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크(DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크(disk)는 통상 자기적으로 데이터를 재생하고, 디스크(disc)는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 위의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC 내에 있을 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말기 내에 있을 수도 있다. 대안에서, 프로세서와 저장 매체는 사용자 단말기에서 개별 컴포넌트들로 있을 수도 있다.

본 개시물을 요약할 목적으로, 본 발명들의 소정의 양상들, 이점들, 및 신규한 특징들이 본원에 설명되었다. 반드시 모든 이러한 이점들이 본 발명의 임의의 특정 실시형태에 따라 달성될 필요가 없을 수도 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 반드시 본원에 사상되거나 제시된 다른 이점들을 달성하지 않으면서도 본원에 사상된 일 이점 또는 한 그룹의 이점들을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 이해될 수도 있다.

본 발명이 실제적인 구체예들인 것으로서 현재 고려한 것과 결합하여 설명되었지만, 통상의 지식을 가진자라면, 본 개시물의 범위를 벗어나지 않으면서 여러 변형들 및 수정들이 이루어질 수도 있음을 이해할 것이다. 일 실시형태에 포함된 부분들은 다른 실시형태들과 상호교환가능하고, 묘사된 실시형태들로부터 하나 이상의 부분들이 임의의 조합으로 다른 묘사된 실시형태들과 함께 포함될 수 있음을 당해 기술 분야의 당업자는 알 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 설명되고/되거나 도면들에 도시된 여러 컴퍼넌트들 중 어느 것은 다른 실시형태들과 결합, 상호교환 또는 배제될 수도 있다. 본원에서의 실질적인 임의의 단복수 용어들의 사용과 관련하여, 당업자라면, 상황 및/또는 어플리케이션에 적절하게 복수에서 단수로 및/또는 단수에서 복수로 변경할 수 있을 것이다. 본원에서의 여러 단/복수 치환들은 명확화를 위해 명백히 설명될 수도 있다. 따라서, 본 개시물이 특정 예시적인 실시형태들을 설명하고 있지만, 본 발명은 개시된 실시형태들로 제한되지 않으며, 오히려 그 반대로, 첨부된 청구범위들 및 그 등가물의 범위 내에 포함된 여러 변경들 및 등가의 배열들을 커버하도록 의도됨이 이해될 것이다.

Claims

무선 전력 전송 디바이스로서,
케이싱을 포함하고,
상기 케이싱에는,
유도 코일;
복수의 전자기적 투과성 부재들로서, 상기 전자기적 투과성 부재들 중 둘 이상은 서로 인접하여 있는, 상기 복수의 전자기적 투과성 부재들; 및
상기 전자기적 투과성 부재들을 적어도 부분적으로 캡슐화하는 리테이닝 화합물
이 하우징되는, 무선 전력 전송 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 전자기적 투과성 부재들은 복수의 실질적으로 평행한 라인들로 배열되는, 무선 전력 전송 디바이스.
제 2 항에 있어서,
인접하는 평행한 라인들 사이의 간격은 상기 유도 코일에 의해 생성되는 전자기장의 대부분이 상기 전자기적 투과성 부재들의 상기 평행한 라인들을 통과하는 것을 허용하도록 구성되는, 무선 전력 전송 디바이스.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자기적 투과성 부재들은 페라이트 바들 (bars) 을 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자기적 투과성 부재들 및 상기 유도 코일은 상기 케이싱 내에 하우징되는, 무선 전력 전송 디바이스.
무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법으로서,
서로 인접한 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 단계;
상기 전자기적 투과성 부재들 중 하나의 전자기적 투과성 부재의 제 1 단부에 종방향 압력을 인가하는 단계; 및
상기 전자기적 투과성 부재들을 리테이닝 화합물에 적어도 부분적으로 캡슐화하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 리테이닝 화합물이 적어도 부분적으로 경화하는 것을 허용하는 단계; 및
상기 하나의 전자기적 투과성 부재의 상기 제 1 단부에 인가된 상기 종방향 압력을 해제하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 단계는, 서로 인접한 상기 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 무선 전력 전송 디바이스 케이싱 내에 위치시키는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 종방향 압력의 인가는 상기 케이싱의 제 1 부분과 상기 하나의 전자기적 투과성 부재의 상기 제 1 단부 사이에 탄성 스프링 부재를 위치시킴으로써 인가되는, 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들은 라인으로 배열되고, 상기 케이싱의 제 2 부분과 상기 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들의 제 2 단부 사이에 추가의 탄성 스프링 부재가 위치되는, 무선 전력 전송 디바이스의 물리적 코어를 형성하는 방법.
무선 전력 전송 디바이스를 형성하는 방법으로서,
둘 이상의 전자기적 투과성 부재들과 유도 코일을 케이싱 내에 위치시키는 단계;
전자기적 투과성 부재들의 라인을 형성하도록 상기 전자기적 투과성 부재들을 배열하는 단계;
상기 유도 코일과 전자기적으로 관련하여 상기 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 단계;
상기 전자기적 투과성 부재들의 상기 라인의 제 1 단부에 종방향 압력을 인가하는 단계; 및
상기 전자기적 투과성 부재들을 리테이닝 화합물에 적어도 부분적으로 캡슐화하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스를 형성하는 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 리테이닝 화합물이 적어도 부분적으로 경화하는 것을 허용하는 단계; 및
상기 전자기적 투과성 부재들의 각각의 라인의 상기 단부에 인가된 상기 종방향 압력을 해제하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스를 형성하는 방법.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 위치시키는 단계는, 서로 인접한 상기 둘 이상의 전자기적 투과성 부재들을 무선 전력 전송 디바이스 케이싱 내에 위치시키는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스를 형성하는 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 종방향 압력의 인가는 상기 케이싱의 제 1 부분과 상기 전자기적 투과성 부재들의 상기 라인의 상기 제 1 단부 사이에 탄성 스프링 부재를 위치시킴으로써 인가되는, 무선 전력 전송 디바이스를 형성하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 케이싱의 제 2 부분과 상기 전자기적 투과성 부재들의 상기 라인의 제 2 단부 사이에 추가의 탄성 스프링 부재가 위치되는, 무선 전력 전송 디바이스를 형성하는 방법.