KR20150045875A - Method and apparatus for wireless power transfer of improving spectrum efficiency and space efficiency based on impedance matching and realy resonance - Google Patents

Method and apparatus for wireless power transfer of improving spectrum efficiency and space efficiency based on impedance matching and realy resonance Download PDF

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Abstract

Provided are a method and apparatus for transmitting wireless power for improving the efficiency of a space and a spectrum based on a relay resonator and impedance matching. The method for transmitting wireless power includes the steps of: detecting input impedance in a resonant frequency; and matching transmission port impedance with the real number of the detected input impedance. Also, the method for transmitting wireless power includes the step of transmitting the power to a reception resonator which is smaller than a transmission resonator by using the relay resonator.

Description

임피던스 정합 및 중계 공진기에 기초하여 스펙트럼 효율 및 공간 효율의 향상을 위한 무선 전력 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR WIRELESS POWER TRANSFER OF IMPROVING SPECTRUM EFFICIENCY AND SPACE EFFICIENCY BASED ON IMPEDANCE MATCHING AND REALY RESONANCE}METHOD AND APPARATUS FOR WIRELESS POWER TRANSFER OF IMPROVING SPECTRUM EFFICIENCY AND SPACE EFFICIENCY BASED ON IMPEDANCE MATCHING AND REALY RESONANCE FOR IMPROVED SPECTRAL EFFICIENCY AND SPACER EFFICIENCY BASED ON IMPEDANCE MATCHING &

아래의 설명은 임피던스 정합 및 중계 공진기를 이용하여 스펙트럼 효율과 공간 효율을 향상시키는 무선 전력 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.The following description relates to a wireless power transmission method and apparatus for improving spectral efficiency and spatial efficiency using impedance matching and a relay resonator.

자기장 공진에 기초한 상호 공명으로 무선 에너지를 전송하는 기술은 2007년 MIT에서 제안되었다. 제안된 기술은 헤리컬(Helical) 구조이며, 공진 주파수는 10MHz이고, 구조적 헤리컬 공진기 사이즈는 직경이 600mm, 헤리컬은 5.25턴, 선두께 직경 6mm, 헤리컬 전체 두께 200mm, 신호의 피딩 단일 루프는 250mm이다. 이 때, 자기 공진기들을 서로 근접시키면 공진기들의 공진 주파수가 갈라지는 현상이 발생된다. 그래서, 공진 주파수가 초기의 공진 주파수와 달라지는 현상이 발생된다. 이러한 현상은 대부분의 공진 구조에서 발생하는 물리적인 현상이다. 공진 주파수의 변이 문제는 공진 주파수를 추적(tracking)해야 하는 불편함을 발생시킨다.A technology for transmitting wireless energy with mutual resonance based on magnetic field resonance was proposed by MIT in 2007. The proposed technique is a helical structure with a resonance frequency of 10 MHz, a structural helical resonator size of 600 mm in diameter, a helical of 5.25 turns, a head diameter of 6 mm, a total helical thickness of 200 mm, Is 250 mm. At this time, when the magnetic resonators are brought close to each other, the resonance frequency of the resonators is split. Thus, a phenomenon occurs in which the resonance frequency is different from the initial resonance frequency. This phenomenon is a physical phenomenon that occurs in most resonant structures. The problem of the variation of the resonance frequency causes inconvenience of tracking the resonance frequency.

또한, 무선 에너지를 전송하는 기술은 수신 공진기가 작을수록 보다 다양한 응용기기에 적용될 수 있다. 다만, 수신 공진기가 작을수록 전력의 전송거리가 매우 감소하게 되어, 작은 크기의 수신 공진기는 공간 상의 제약 조건을 갖는다. 특히, 수신 공진기의 직경이 R인 경우, 전송거리(RF 효율 80%이상)가 공진기의 직경에 준하는 수준으로 소형 공진기를 설계 및 제작하는 것은 어려운 문제이다. 나아가, 이러한 소형 공진기가 개발되더라도, 소형 공진기의 전송거리는 공진기의 직경으로 한정된다. 일반적으로, 자기 공명을 이용한 무선 전력 전송의 기술은 1m 내외의 중거리 전송의 특성을 갖는다. 특히, 공진기의 직경 사이즈를 전송거리의 한계로 보는 것이 일반적인 기술의 특징이다. 따라서, 전송거리를 확대할 수 있는 기술이 요구된다.In addition, the technology for transmitting radio energy can be applied to a wider range of applications as the reception resonator is smaller. However, as the reception resonator is smaller, the transmission distance of the electric power is significantly reduced, so that the reception resonator of small size has a space constraint. Particularly, when the diameter of the receiving resonator is R, it is difficult to design and manufacture a small resonator with a transmission distance (RF efficiency of 80% or more) equal to the diameter of the resonator. Further, even if such a small resonator is developed, the transmission distance of the small resonator is limited to the diameter of the resonator. Generally, the technology of wireless power transmission using magnetic resonance has characteristics of medium distance transmission of about 1m. Particularly, it is a general feature of the technique that the diameter size of the resonator is regarded as the limit of the transmission distance. Therefore, a technique capable of increasing the transmission distance is required.

본 발명은 수신포트 임피던스를 제외한 송신포트 임피던스만을 정합시키고 송신포트 임피던스의 실수 값만을 정합시킴으로써, 구현이 용이한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method that can be easily implemented by matching only the impedance of the transmission port except for the reception port impedance and matching only the real number of the transmission port impedance.

본 발명은 송신포트 임피던스를 입력 임피던스의 실수 값에 정합시킴으로써, 송신 공진기와 수신 공진기가 가까워지는 경우에도 공진 주파수의 단일화를 통해 스펙트럼 효율을 극대화하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method for maximizing spectral efficiency by unifying the resonance frequency even when the transmission resonator and the reception resonator are brought close to each other by matching the impedance of the transmission port with the real value of the input impedance.

본 발명은 무선 전력 수신 장치의 상황을 고려하여 전력 및 입력 임피던스를 제어함으로써, 효율을 극대화하고, 필요한 부하의 전력을 공급하여 잉여 전력을 최소화하며, 공진 주파수를 단일화하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method for maximizing efficiency, minimizing surplus power by supplying power of a required load, and unifying the resonance frequency by controlling power and input impedance in consideration of the situation of a wireless power receiving apparatus have.

본 발명은 수신 공진기 뒤에 송신 공진기와 동일한 크기의 중계 공진기를 위치시킴으로써, 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기를 이용하여 전력의 전송거리를 증가시키는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method for increasing the transmission distance of power by using a reception resonator having a size smaller than that of the transmission resonator by placing a relay resonator having the same size as the transmission resonator behind the reception resonator.

본 발명은 중계 공진기를 이용함으로써 소형 수신 공진기의 전송거리를 증가시켜 전력 전송의 공간적인 제약을 극복하여 전력 전송을 위한 근역장(Near-field)을 확장시키는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method for extending the near-field for power transmission by overcoming the spatial limitation of power transmission by increasing the transmission distance of the small-sized reception resonator by using the relay resonator.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기의 입력 임피던스를 검출하는 입력 임피던스 검출부; 상기 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부; 상기 제어 신호에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하는 송신포트 임피던스 변환부; 및 상기 변환된 송신포트 임피던스에 기초하고 공진 주파수에서 송신 공진기를 통해 무선 전력 수신 장치로 전력을 송신하는 전력 송신부를 포함하고, 상기 입력 임피던스는, 상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경될 수 있다.An apparatus for wireless power transmission according to an exemplary embodiment of the present invention includes an input impedance detector for detecting an input impedance of a transmission resonator connected to a wireless power transmission apparatus at a resonant frequency; A control signal output unit for outputting a control signal for adjusting a transmission port impedance based on the input impedance; A transmission port impedance conversion unit for converting a transmission port impedance based on the control signal; And a power transmitting unit for transmitting power to the wireless power receiving apparatus through a transmitting resonator based on the converted transmitting port impedance and at a resonant frequency, wherein the input impedance is a value between the transmitting resonator and the receiving resonator connected to the wireless power receiving apparatus It can be changed according to the distance.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서 상기 송신포트 임피던스 변환부는, 상기 제어 신호에 따라 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, the transmission port impedance conversion unit may convert the impedance of the transmission port to match the real value of the input impedance according to the control signal.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서 상기 송신포트 임피던스 변환부는, 상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, the transmission port impedance conversion unit may convert a transmission port impedance by controlling a distance between a feeding coil and a transmission resonator that supply power to the transmission resonator.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서 상기 제어 신호 출력부는, 상기 입력 임피던스, 상기 무선 전력 수신 장치에서 소모되는 전력 및 무선 전력 수신 장치의 RF/DC 변환 효율에 기초 하여 제어 신호를 출력할 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, the control signal output unit outputs a control signal based on the input impedance, the power consumed in the wireless power reception apparatus, and the RF / DC conversion efficiency of the wireless power reception apparatus can do.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는 공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기로부터 전력을 수신하는 전력 수신부; 및 상기 수신한 전력을 소모하는 부하부를 포함하고, 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 공진 주파수에서 검출된 송신 공진기의 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하고 송신 공진기를 통해 전력을 송신할 수 있다.A wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power receiving unit that receives power from a transmitting resonator connected to a wireless power transmitting apparatus at a resonant frequency; And a load section that consumes the received power, and the radio power transmission apparatus can convert the transmission port impedance based on the input impedance of the transmission resonator detected at the resonant frequency, and transmit the power through the transmission resonator .

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus may convert the impedance of the transmitting port to match the real value of the input impedance.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention, the wireless power transmitting apparatus can convert the impedance of the transmitting port by controlling the distance between the feeding coil and the transmitting resonator that supplies power to the transmitting resonator.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서 상기 입력 임피던스는,In the wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention,

상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경될 수 있다.May be changed according to the distance between the transmission resonator and the reception resonator connected to the wireless power receiving apparatus.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전달 장치는 무선 전력 송신 장치에서 발생된 전력을 공진 주파수에서 수신 공진기로 송신하는 송신 공진기; 및 중계 공진기를 이용하여 상기 송신 공진기로부터 전력을 수신하며, 송신 공진기보다 작은 크기를 가지는 수신 공진기를 포함하고, 상기 중계 공진기는, 상기 수신 공진기와의 거리를 조절함으로써 수신 공진기의 수신 효율을 제어할 수 있다.A wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention includes a transmission resonator that transmits power generated in a wireless power transmission apparatus to a reception resonator at a resonance frequency; And a reception resonator receiving power from the transmission resonator using a relay resonator and having a size smaller than that of the transmission resonator, wherein the relay resonator controls the reception efficiency of the reception resonator by adjusting a distance from the reception resonator .

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전달 장치에서 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 공진 주파수에서 검출된 송신 공진기의 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하고 전력을 발생시킬 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to the embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus can convert the transmission port impedance and generate power based on the input impedance of the transmission resonator detected at the resonance frequency.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전달 장치에서 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus may convert the impedance of the transmission port to match the real value of the input impedance.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전달 장치에서 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus can convert a transmission port impedance by controlling a distance between a feeding coil and a transmission resonator that supply power to the transmission resonator.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전달 장치에서 상기 입력 임피던스는, 상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경될 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, the input impedance may be changed according to the distance between the transmission resonator and the reception resonator connected to the wireless power reception apparatus.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 전달 장치에서 상기 중계 공진기는, 상기 송신 공진기와 동일한 크기를 가질 수 있다.In the wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, the relay resonator may have the same size as the transmission resonator.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 송신 방법은 공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기의 입력 임피던스를 검출하는 단계; 상기 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계; 상기 제어 신호에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하는 단계; 및 상기 변환된 송신포트 임피던스에 기초하고 공진 주파수에서 송신 공진기를 통해 무선 전력 수신 장치로 전력을 송신하는 단계를 포함하고, 상기 입력 임피던스는, 상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경될 수 있다.A wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention includes: detecting an input impedance of a transmission resonator connected to a wireless power transmission apparatus at a resonant frequency; Outputting a control signal for adjusting a transmission port impedance based on the input impedance; Converting a transmission port impedance based on the control signal; And transmitting power to a wireless power receiving device via a transmitting resonator at a resonant frequency based on the transformed transmitting port impedance, wherein the input impedance is a distance between the transmitting resonator and a receiving resonator connected to the wireless power receiving device . ≪ / RTI >

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 송신 방법에서 상기 송신포트 임피던스를 변환하는 단계는, 상기 제어 신호에 따라 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention, the step of converting the transmission port impedance may convert the impedance of the transmission port to match the real value of the input impedance according to the control signal.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 송신 방법에서 상기 송신포트 임피던스를 변환하는 단계는, 상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention, the step of converting the transmission port impedance may convert the transmission port impedance by controlling the distance between the feeding coil and the transmission resonator that supplies power to the transmission resonator.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 방법은 공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기를 통해 전력을 수신하는 단계; 및 상기 수신한 전력을 소모하는 단계를 포함하고, 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 공진 주파수에서 검출된 송신 공진기의 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하고 송신 공진기를 통해 전력을 송신할 수 있다.A wireless power receiving method according to an embodiment of the present invention includes receiving power through a transmitting resonator connected to a wireless power transmitting apparatus at a resonant frequency; And the wireless power transmission apparatus is capable of converting the transmission port impedance based on the input impedance of the transmission resonator detected at the resonant frequency and transmitting the power through the transmission resonator .

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 방법에서 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power receiving method according to an embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus may convert the impedance of the transmission port to match the real value of the input impedance.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 방법에서 상기 무선 전력 송신 장치는, 상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.In the wireless power receiving method according to an embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus can convert a transmitting port impedance by controlling a distance between a feeding coil and a transmitting resonator that supply power to the transmitting resonator.

본 발명의 일실시예에 따르면, 수신포트 임피던스를 제외한 송신포트 임피던스만을 정합시키고 송신포트 임피던스의 실수 값만을 정합시킴으로써, 구현이 용이할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, only the impedance of the transmission port excluding the reception port impedance is matched and only the real number value of the transmission port impedance is matched.

본 발명의 일실시예에 따르면, 송신포트 임피던스를 입력 임피던스의 실수 값에 정합시킴으로써, 송신 공진기와 수신 공진기가 가까워지는 경우에도 공진 주파수의 단일화를 통해 스펙트럼 효율을 극대화할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by matching the transmission port impedance to the real value of the input impedance, even when the transmission resonator and the reception resonator become close to each other, the spectrum efficiency can be maximized by unifying the resonance frequency.

본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 전력 수신 장치의 상황을 고려하여 전력 및 입력 임피던스를 제어함으로써, 효율을 극대화하고, 필요한 부하의 전력을 공급하여 잉여 전력을 최소화하며, 공진 주파수를 단일화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, power and input impedance are controlled in consideration of the situation of a wireless power receiving apparatus, thereby maximizing efficiency, minimizing surplus power by supplying power of a required load, have.

본 발명의 일실시예에 따르면, 수신 공진기 뒤에 송신 공진기와 동일한 크기의 중계 공진기를 위치시킴으로써, 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기를 이용하여 전력의 전송거리를 증가시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the transmission distance of the power can be increased by using a reception resonator having a size smaller than that of the transmission resonator by placing a relay resonator of the same size as the transmission resonator behind the reception resonator.

본 발명의 일실시예에 따르면, 중계 공진기를 이용함으로써 소형 수신 공진기의 전송거리를 증가시켜 전력 전송의 공간적인 제약을 극복하여 전력 전송을 위한 근역장(Near-field)을 확장시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by using the relay resonator, the transmission distance of the small-sized receiving resonator can be increased to overcome the spatial limitation of the power transmission, thereby extending the near-field for power transmission.

도 1은 일실시예에 따라 동일한 크기의 송신 공진기 및 수신 공진기를 포함하는 무선 전력 전달 장치의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2는 일실시예에 따라 결합계수 k12, k34에 기초한 전달함수 S21 및 입력 임피던스를 나타낸 도면이다.
도 3은 일실시예에 따라 송신 공진기와 수신 공진기의 결합계수 k23에 기초한 전달함수 및 입력 임피던스를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 일실시예에 따라 동일한 크기의 송신 공진기 및 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전력 전송의 효율을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 일실시예에 따라 송신포트 임피던스를 정합하고, 동일한 크기의 송신 공진기 및 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전력 전송의 효율을 나타낸 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 송신 공진기 및 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기를 포함하는 무선 전력 전달 장치의 예시를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 일실시예에 따라 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전력 전송의 효율을 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14는 일실시예에 따라 송신포트 임피던스를 정합하고, 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전력 전송의 효율을 나타낸 도면이다.
도 15는 일실시예에 따라 중계 공진기를 이용하는 무선 전력 전달 장치의 예시를 나타낸 도면이다.
1 is an illustration of an example of a wireless power delivery apparatus including a transmit resonator and a receive resonator of the same size according to one embodiment.
2 is a diagram illustrating a transfer function S 21 and input impedance based on coupling coefficients k 12 , k 34 , according to one embodiment.
3 is a diagram illustrating a transfer function and an input impedance based on a coupling coefficient k 23 of a transmission resonator and a reception resonator according to an embodiment.
FIGS. 4 and 5 are diagrams illustrating efficiency of power transmission according to a transmission distance based on the same-sized transmitting resonator and receiving resonator, according to an embodiment.
FIGS. 6 to 8 are diagrams illustrating efficiency of power transmission according to a transmission distance based on a transmitting resonator and a receiving resonator which match transmission port impedances according to an exemplary embodiment.
FIG. 9 is a detailed configuration of a wireless power transmission system according to an embodiment.
10 is a diagram illustrating an example of a wireless power transfer apparatus including a reception resonator of a smaller size than a transmission resonator and a transmission resonator according to an embodiment.
11 and 12 are diagrams illustrating efficiency of power transmission according to a transmission distance based on a reception resonator having a smaller size than a transmission resonator according to an embodiment.
13 and 14 are diagrams illustrating efficiency of power transmission according to a transmission distance based on a reception resonator matching transmission port impedance and smaller than a transmission resonator according to an exemplary embodiment.
15 is an illustration of an example of a wireless power delivery apparatus that utilizes a relay resonator in accordance with one embodiment.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일실시예에 따라 공진기의 크기가 동일한 송신 공진기 및 수신 공진기를 포함하는 무선 전력 전달 장치의 예시를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a wireless power transmission apparatus including a transmitting resonator and a receiving resonator having the same size of a resonator according to an embodiment.

무선 전력 전달 장치는 피딩 코일(110), 송신 공진기(120), 수신 공진기(130) 및 수신 코일(140)을 포함할 수 있다.The wireless power delivery device may include a feeding coil 110, a transmitting resonator 120, a receiving resonator 130 and a receiving coil 140.

피딩 코일(110)은 무선 전력 송신 장치에서 발생된 전력을 송신 공진기(120)로 피딩할 수 있다. 피딩 코일(110)은 송신 공진기(120)와의 거리에 기초하여 결합계수 k12를 조절할 수 있다. 그리고, 피딩 코일(110)은 결합계수 k12를 조절함으로써 송신포트 임피던스를 제어할 수 있다. 그래서, 피딩 코일(110)은 송신포트 임피던스를 입력 임피던스에 정합할 수 있다.The feeding coil 110 may feed the power generated in the wireless power transmission apparatus to the transmission resonator 120. The feeding coil 110 can adjust the coupling coefficient k 12 based on the distance from the transmitting resonator 120. The feeding coil 110 can control the impedance of the transmitting port by adjusting the coupling coefficient k 12 . Thus, the feeding coil 110 can match the transmission port impedance to the input impedance.

송신 공진기(120)는 무선 전력 송신 장치와 연결되고, 수신 공진기(130)로 전력을 송신할 수 있다. 송신 공진기(120)는 수신 공진기(130)와 동일한 공진 주파수를 이용하여 수신 공진기(130)로 전력을 송신할 수 있다.The transmission resonator 120 is connected to the wireless power transmission apparatus and can transmit power to the reception resonator 130. [ The transmission resonator 120 can transmit power to the reception resonator 130 using the same resonance frequency as that of the reception resonator 130.

수신 공진기(130)는 무선 전력 수신 장치와 연결되고, 송신 공진기(120)로부터 전력을 수신할 수 있다. 수신 공진기(130)는 송신 공진기(120)와 동일한 공진 주파수를 이용하여 송신 공진기(120)로부터 전력을 수신할 수 있다. 일례로, 수신 공진기(130)는 송신 공진기(120)와 동일한 크기를 가질 수 있다.The receiving resonator 130 is connected to the wireless power receiving apparatus and can receive power from the transmitting resonator 120. The reception resonator 130 can receive power from the transmission resonator 120 using the same resonance frequency as that of the transmission resonator 120. [ For example, the reception resonator 130 may have the same size as the transmission resonator 120.

여기서, 공진기 간의 결합계수 k23은 송신 공진기(120) 및 수신 공진기(130) 간의 거리(D)에 기초하여 결정될 수 있다. 결합계수 k23은 송신 공진기(120) 및 수신 공진기(130) 간의 거리(D)가 증가함에 따라 감소할 수 있다.Here, the coupling coefficient k 23 between the resonators can be determined based on the distance D between the transmitting resonator 120 and the receiving resonator 130. The coupling coefficient k 23 may decrease as the distance D between the transmitting resonator 120 and the receiving resonator 130 increases.

수신 코일(140)은 수신 공진기(130)에서 수신한 전력을 무선 전력 수신 장치로 전달할 수 있다. 수신 코일(140)은 수신 공진기(130)와의 거리에 기초하여 결합계수 k34를 조절할 수 있다. 그리고, 수신 코일(140)은 결합계수 k34를 조절함으로써 수신포트 임피던스를 제어할 수 있다. 그래서, 수신 코일(140)은 수신포트 임피던스를 정합시킬 수 있다.The receiving coil 140 may transmit the power received by the receiving resonator 130 to the wireless power receiving apparatus. The receiving coil 140 may adjust the coupling coefficient k 34 based on the distance from the receiving resonator 130. The receiving coil 140 can control the reception port impedance by adjusting the coupling coefficient k 34 . Thus, the receiving coil 140 can match the receiving port impedance.

여기서, 송신 공진기(120) 및 수신 공진기(130) 간의 거리(D)는 전력 전달의 특성을 변화시킬 수 있다.
Here, the distance D between the transmission resonator 120 and the reception resonator 130 can change the characteristics of power transmission.

도 2는 일실시예에 따라 결합계수 k12, k34에 기초한 전달함수 S21 및 입력 임피던스를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a transfer function S 21 and input impedance based on coupling coefficients k 12 , k 34 , according to one embodiment.

여기서, 입력 임피던스(Zin)는 무선 전력 송신 장치에서 무선 전력 전달 장치를 바라본 임피던스를 의미할 수 있다.Herein, the input impedance Z in may refer to the impedance of the wireless power transmission apparatus viewed from the wireless power transmission apparatus.

그래프(210, 220)를 참고하면, 전달함수 S21는 결합계수 k12, k34가 증가함에 따라 함께 증가할 수 있다. 그리고, 입력 임피던스(Zin)는 결합계수 k12, k34가 증가함에 따라 함께 증가할 수 있다. 일례로, 50Ω 시스템에서 입력 임피던스(Zin)가 50Ω에 정합될 때, 전달함수 S21은 최대값을 가질 수 있다.Referring to the graphs 210 and 220, the transfer function S 21 can increase together as the coupling coefficients k 12 and k 34 increase. Then, the input impedance Z in can increase together with the coupling coefficients k 12 and k 34 . For example, when the input impedance (Z in ) in a 50 Ω system is matched to 50 Ω, the transfer function S 21 can have a maximum value.

여기서, 결합계수 k12는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리가 감소함에 따라 증가할 수 있다. 또한, 결합계수 k34는 수신 공진기 및 수신 코일 간의 거리가 감소함에 따라 증가할 수 있다. 그리고, 결합계수 k23가 일정한 것은 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 일정하다는 것을 의미할 수 있다.Here, the coupling coefficient k 12 may increase as the distance between the feeding coil and the transmitting resonator decreases. Further, the coupling coefficient k 34 may increase as the distance between the receiving resonator and the receiving coil decreases. The constant coupling coefficient k 23 may mean that the distance between the transmission resonator and the reception resonator is constant.

입력 임피던스(Zin)는 결합계수 k12, k34를 증가시킴으로써 50Ω 근방의 값을 가질 수 있다. 즉, 50Ω 시스템에서 피딩 코일 및 수신 코일을 조절함으로써 입력 임피던스(Zin)를 50Ω에 정합시켜야 전력 전달이 원활히 수행될 수 있다.
The input impedance Z in can have a value near 50? By increasing the coupling coefficient k 12 , k 34 . That is, by adjusting the feeding coil and the receiving coil in the 50? System, the input impedance (Z in ) must be matched to 50? To achieve smooth power transfer.

도 3은 일실시예에 따라 송신 공진기와 수신 공진기의 결합계수 k23에 기초한 전달함수 및 입력 임피던스를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a transfer function and an input impedance based on a coupling coefficient k 23 of a transmission resonator and a reception resonator according to an embodiment.

그래프(310, 320)을 참고하면, 전달함수 S21는 대체로 결합계수 k23가 증가함에 따라 함께 증가할 수 있다. 다만, 1x107 Hz 근방에서 전달함수 S21는 결합계수 k23가 증가함에 따라 증가하지 않을 수 있다. 입력 임피던스(Zin)는 결합계수 k23가 증가함에 따라 감소할 수 있다. 즉, 입력 임피던스(Zin)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 증가함에 따라 증가하므로, 전달함수 S21는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 멀어짐에 따라 감소할 수 있다. 일례로, 50Ω 시스템에서 입력 임피던스(Zin)가 50Ω에 정합될 때, 전달함수 S21은 최대값을 가질 수 있다.Referring to the graphs 310 and 320, the transfer function S 21 can generally increase together as the coupling coefficient k 23 increases. However, the transfer function S 21 may not increase as the coupling coefficient k 23 increases in the vicinity of 1 × 10 7 Hz. The input impedance Z in can decrease as the coupling coefficient k 23 increases. That is, since the input impedance Z in increases as the distance between the transmission resonator and the reception resonator increases, the transfer function S 21 can decrease as the distance between the transmission resonator and the reception resonator increases. For example, when the input impedance (Z in ) in a 50 Ω system is matched to 50 Ω, the transfer function S 21 can have a maximum value.

여기서, 결합계수 k23는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 감소함에 따라 증가할 수 있다. 그리고, 결합계수 k12, k34가 일정한 것은 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리와 수신 공진기 및 수신 코일 간의 거리가 일정하다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 전달함수 S21는 전력 전달의 효율을 의미할 수 있다.Here, the coupling coefficient k 23 may increase as the distance between the transmission resonator and the reception resonator decreases. The coupling coefficients k 12 and k 34 are constant, which means that the distance between the feeding coil and the transmitting resonator is constant and the distance between the receiving resonator and the receiving coil is constant. Further, the transfer function S 21 may indicate the efficiency of power transfer.

결론적으로, 송신 공진기 및 수신 공진기를 이용하는 무선 전력 전송은 입력 임피던스 및 송신포트 임피던스에 기초할 수 있다. 여기서, 입력 임피던스는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 가까워짐에 따라 감소할 수 있다. 즉, 입력 임피던스는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경될 수 있다.
Consequently, the wireless power transmission using the transmit resonator and the receive resonator can be based on input impedance and transmit port impedance. Here, the input impedance can be reduced as the distance between the transmission resonator and the reception resonator becomes closer. That is, the input impedance can be changed according to the distance between the transmission resonator and the reception resonator.

도 4 및 도 5는 일실시예에 따라 동일한 크기의 송신 공진기 및 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전달함수 및 스미스차트를 나타낸 도면이다.FIGS. 4 and 5 are diagrams showing a transfer function and a Smith chart according to a transmission distance based on the same size of a transmitting resonator and a receiving resonator, according to an embodiment.

도 4 및 도 5에 나타난 전달함수는 직경 30cm의 송신 공진기 및 직경 30cm의 수신 공진기에 기초하고 네트워크 분석기를 통해 측정될 수 있다. 이 때, 송신포트 임피던스 및 수신포트 임피던스는 50 Ω일 수 있다.The transfer function shown in Figs. 4 and 5 can be measured through a network analyzer based on a transmission resonator of 30 cm in diameter and a reception resonator of 30 cm in diameter. At this time, the impedance of the transmission port and the impedance of the reception port may be 50?.

그래프(410)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 20cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트(Smith Chart)를 나타낼 수 있다. 그래프(410)는 공진 주파수 1.935MHz에서 50Ω 정합이 형성되는 것을 나타낼 수 있다. 이 때, 전달함수 S21은 -0.775dB이고, 효율은 83.6%일 수 있다.The graph 410 may show a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmitting and receiving resonators is 20 cm. Graph 410 may indicate that a 50 < RTI ID = 0.0 > OMEGA < / RTI > match is formed at a resonant frequency of 1.935 MHz. At this time, the transfer function S 21 may be -0.775 dB and the efficiency may be 83.6%.

그래프(420)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 15cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 두 개로 분리되고, 앞쪽 공진 주파수 1.854MHz에서 전달함수 S21은 -0.691dB이고, 효율은 85.3%일 수 있다. 그리고, 1.935MHz에서 전달함수 S21은 -1.472dB이고 효율은 71.2%일 수 있다. 즉, 효율은 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 20cm일 때보다 감소하였다.The graph 420 may show a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmit resonator and the receive resonator is 15 cm. At this time, the resonance frequency is divided into two, and at the front resonance frequency of 1.854 MHz, the transfer function S 21 is -0.691 dB and the efficiency can be 85.3%. And, at 1.935 MHz, the transfer function S 21 may be -1.472 dB and the efficiency may be 71.2%. In other words, the efficiency was reduced as compared with the case where the distance between the transmission resonator and the reception resonator was 20 cm.

그래프(510)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 10cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 두 개로 분리되고, 공진 주파수들의 간격은 더욱 넓어진다. 그리고, 앞쪽 공진 주파수 1.767MHz에서 전달함수 S21은 -0.658dB이고 효율은 85.9%일 수 있다. 1.935MHz에서 전달함수 S21은 -4.562dB이고 효율은 34.9%일 수 있다. 즉, 효율은 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 20cm일 때보다 더욱 감소하였다.The graph 510 may show a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmit resonator and the receive resonator is 10 cm. At this time, the resonance frequency is separated into two, and the interval of the resonance frequencies is further widened. At the front resonance frequency of 1.767 MHz, the transfer function S 21 may be -0.658 dB and the efficiency may be 85.9%. At 1.935 MHz, the transfer function S 21 may be -4.562 dB and the efficiency may be 34.9%. That is, the efficiency is further reduced as compared with the case where the distance between the transmission resonator and the reception resonator is 20 cm.

그래프(520)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 5cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 두 개로 분리되고, 공진 주파수들의 간격은 더욱 크게 넓어질 수 있다. 앞쪽 공진 주파수 1.704MHz에서 전달함수 S21은 -0.590dB이고 효율은 87.3%일 수 있다. 1.935MHz에서 전달함수 S21은 -10.4dB이고 효율은 9.1%일 수 있다. 결론적으로, 효율은 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 감소함에 따라 더욱 감소한다.The graph 520 may show a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmit resonator and the receive resonator is 5 cm. At this time, the resonance frequency is divided into two, and the interval of the resonance frequencies can be further broadened. At the front resonance frequency of 1.704 MHz, the transfer function S 21 may be -0.590 dB and the efficiency may be 87.3%. At 1.935 MHz the transfer function S 21 may be -10.4 dB and the efficiency may be 9.1%. As a result, the efficiency further decreases as the distance between the transmission resonator and the reception resonator decreases.

상술된 결과를 통해, 효율을 일정하게 유지하기 위해서는 공진 주파수를 추적하여 앞쪽 공진 주파수에서 전력이 전송될 수 있게 하는 주파수 추적 기능이 필요함을 알 수 있다. 다만, 주파수 추적 기능을 이용한 전력 전송 기술은 기술적으로 가능하여도 넓은 주파수 대역이 요구되므로 주파수 관점에서 비효율적일 수 있다. 따라서, 처음의 공진 주파수를 계속 유지할 수 있는 기술이 필요하다.
From the above results, it can be seen that in order to keep the efficiency constant, a frequency tracking function is required to track the resonance frequency so that power can be transmitted at the front resonance frequency. However, the power transmission technique using the frequency tracking function is technically feasible, but it may be inefficient in terms of frequency since a wide frequency band is required. Therefore, a technique capable of maintaining the initial resonance frequency is needed.

도 6 내지 도 8은 일실시예에 따라 송신포트 임피던스를 정합하고, 동일한 크기의 송신 공진기 및 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전력 전송의 효율을 나타낸 도면이다.FIGS. 6 to 8 are diagrams illustrating efficiency of power transmission according to a transmission distance based on a transmitting resonator and a receiving resonator which match transmission port impedances according to an exemplary embodiment.

그래프(610, 710, 810)는 송신포트 임피던스 및 수신포트 임피던스가 모두 50Ω인 자기공명 구조의 전달함수 S21을 나타낼 수 있다. 그리고, 그래프(620, 720, 820)는 수신포트 임피던스가 50Ω으로 설정되고 송신포트 임피던스가 공진 주파수 1.935MHz에서 검출된 입력 임피던스의 실수 값으로 설정되는 자기공명 구조의 전달함수 S21을 나타낼 수 있다.The graphs 610, 710, and 810 may represent a transfer function S 21 of a magnetic resonance structure in which both a transmitting port impedance and a receiving port impedance are both 50 Ω. The graphs 620, 720 and 820 may represent a transfer function S 21 of a magnetic resonance structure in which the reception port impedance is set to 50 Ω and the transmission port impedance is set to a real value of the input impedance detected at the resonance frequency of 1.935 MHz .

그래프(610)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 15cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 두 개로 분리되고, 앞쪽 공진 주파수 1.854MHz에서 S21은 -0.691dB이고 효율은 85.3%일 수 있다.The graph 610 may show a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmitting and receiving resonators is 15 cm. At this time, the resonance frequency is divided into two, and at the front resonance frequency of 1.854 MHz, S 21 is -0.691 dB and the efficiency can be 85.3%.

그래프(620)는 송신포트 임피던스를 1.935MHz에서 검출된 입력 임피던스의 실수 값에 정합한 결과를 나타낼 수 있다. 일례로, 1.935MHz에서 검출된 입력 임피던스는 18.683-j0.585Ω이고, 송신포트 임피던스는 18Ω으로 정합될 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 20cm일 때의 공진 주파수와 동일할 수 있다. 그리고, 공진 주파수 1.935MHz에서 전달함수 S21은 -0.444dB이고 효율은 90.28%로서 향상될 수 있다.The graph 620 may represent the result of matching the transmit port impedance to the real value of the input impedance detected at 1.935 MHz. For example, the input impedance detected at 1.935 MHz is 18.683-j 0.585 Ω, and the transmit port impedance can be matched to 18 Ω. In this case, the resonance frequency may be equal to the resonance frequency when the distance between the transmitting resonator and the receiving resonator is 20 cm. At a resonance frequency of 1.935 MHz, the transfer function S 21 is -0.444 dB and the efficiency can be improved to 90.28%.

그래프(710)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 10cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 더욱 넓은 간격으로 분리되고, 앞쪽 공진 주파수 1.767MHz에서 전달함수 S21은 -0.658dB이고 효율은 85.9%일 수 있다.The graph 710 may represent a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmitting and receiving resonators is 10 cm. At this time, the resonance frequencies are separated by a wider interval, and the transfer function S 21 at -0.658 dB and the efficiency at 85.9% at the front resonance frequency of 1.767 MHz.

그래프(720)는 송신포트 임피던스를 1.935MHz에서 검출된 입력 임피던스의 실수 값에 정합한 결과를 나타낼 수 있다. 일례로, 1.935MHz에서 검출된 입력 임피던스는 5.54-j1.35Ω이고, 송신포트 임피던스는 5Ω으로 정합될 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 20cm일 때의 공진 주파수와 동일할 수 있다. 그리고, 공진 주파수 1.935MHz에서 전달함수 S21은 -0.095dB이고 효율은 97.8%로서 향상될 수 있다.The graph 720 can represent the result of matching the impedance of the transmission port to the real value of the input impedance detected at 1.935 MHz. For example, the input impedance detected at 1.935 MHz is 5.54-j1.35, and the transmit port impedance can be matched to 5. In this case, the resonance frequency may be equal to the resonance frequency when the distance between the transmitting resonator and the receiving resonator is 20 cm. At a resonance frequency of 1.935 MHz, the transfer function S 21 is -0.095 dB and the efficiency can be improved to 97.8%.

그래프(810)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 5cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 더욱 넓은 간격으로 분리되고, 앞쪽 공진 주파수 1.704MHz에서 전달함수 S21은 -0.590dB이고 효율은 87.3%일 수 있다.The graph 810 may represent a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmit resonator and the receive resonator is 5 cm. At this time, the resonance frequencies are separated at wider intervals, and the transfer function S 21 at -0.590 dB and the efficiency at 87.3% at the front resonance frequency of 1.704 MHz.

그래프(820)는 송신포트 임피던스를 1.935MHz에서 검출된 입력 임피던스의 실수 값에 정합한 결과를 나타낼 수 있다. 일례로, 송신포트 임피던스는 1.935MHz에서 검출된 입력 임피던스의 실수 값 3Ω으로 정합될 수 있다. 이 때, 공진 주파수는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 20cm일 때의 공진 주파수와 동일할 수 있다. 그리고, 공진 주파수 1.935MHz에서 전달함수 S21은 -0.069dB이고 효율은 98.4%로서 향상될 수 있다.The graph 820 can represent the result of matching the transmit port impedance to the real value of the input impedance detected at 1.935 MHz. For example, the transmit port impedance can be matched to a real value of 3 Ω of the input impedance detected at 1.935 MHz. In this case, the resonance frequency may be equal to the resonance frequency when the distance between the transmitting resonator and the receiving resonator is 20 cm. At a resonance frequency of 1.935 MHz, the transfer function S 21 is -0.069 dB and the efficiency can be improved to 98.4%.

상술된 바와 같이, 원하는 공진 주파수에서 입력 임피던스를 검출하고 송신포트 임피던스를 검출된 입력 임피던스의 실수 값에 정합시킴으로써, 보다 높은 전력 전송의 효율을 얻을 수 있고 주파수 관점에서 효율성을 기대할 수 있다. 또한, 수신포트 임피던스를 제외한 송신포트 임피던스만을 정합시키고 송신포트 임피던스의 실수 값만을 정합시킴으로써, 구현이 용이할 수 있다. 또한, 송신포트 임피던스를 입력 임피던스의 실수 값에 정합시킴으로써, 송신 공진기와 수신 공진기가 가까워지는 경우에도 공진 주파수의 단일화를 통해 스펙트럼 효율을 극대화할 수 있다.
As described above, by detecting the input impedance at the desired resonance frequency and matching the transmission port impedance to the real value of the detected input impedance, higher power transmission efficiency can be obtained and efficiency in terms of frequency can be expected. Further, by matching only the impedance of the transmission port except for the reception port impedance and matching only the real number of the impedance of the transmission port, the implementation can be facilitated. Further, by matching the transmission port impedance to the real number value of the input impedance, even when the transmission resonator and the reception resonator are brought close to each other, the spectrum efficiency can be maximized by unification of the resonance frequency.

도 9는 일실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 세부 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a detailed configuration of a wireless power transmission system according to an embodiment.

무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신 장치(910), 무선 전력 전달 장치(920) 및 무선 전력 수신 장치(930)를 포함할 수 있다. 여기서, 무선 전력 송신 장치(910)는 발생된 전력을 무선 전력 전달 장치(920)를 통해 무선 전력 수신 장치(930)로 송신할 수 있다.The wireless power transmission system may include a wireless power transmission device 910, a wireless power transfer device 920, and a wireless power reception device 930. Here, the wireless power transmission apparatus 910 can transmit the generated power to the wireless power reception apparatus 930 through the wireless power transmission apparatus 920. [

무선 전력 송신 장치(910)는 입력 임피던스 검출부(911), 제어 신호 출력부(912), 전력 발생부(913), 전력 제어부(914), 송신포트 임피던스 변환부(915) 및 전력 송신부(916)를 포함할 수 있다.The wireless power transmission apparatus 910 includes an input impedance detection unit 911, a control signal output unit 912, a power generation unit 913, a power control unit 914, a transmission port impedance conversion unit 915, and a power transmission unit 916, . ≪ / RTI >

입력 임피던스 검출부(911)는 공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치(910)에서 무선 전력 전달 장치(920)를 바라본 임피던스를 입력 임피던스로 검출할 수 있다. 이를 테면, 입력 임피던스 검출부(911)는 공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치(910)와 연결된 송신 공진기(922)의 입력 임피던스를 검출할 수 있다. 일례로, 입력 임피던스 검출부(911)는 네트워크 분석기를 이용하여 무선 전력 전달 장치(920)로 입력된 전력과 반사된 전력을 측정함으로써 입력 임피던스를 검출할 수 있다.The input impedance detecting section 911 can detect the impedance that the wireless power transmitting apparatus 910 has viewed from the wireless power transmitting apparatus 920 at an input impedance at a resonant frequency. For example, the input impedance detector 911 may detect the input impedance of the transmit resonator 922 coupled to the wireless power transmitter 910 at the resonant frequency. For example, the input impedance detector 911 may detect the input impedance by measuring the power and reflected power input to the wireless power delivery device 920 using a network analyzer.

여기서, 공진 주파수는 송신 공진기(922)와 수신 공진기(923) 간에 공진이 발생하는 주파수를 의미하며, 사용자에 의해 조절될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(910)는 공진 주파수에서 전력을 무선 전력 수신 장치(930)로 송신할 수 있다.Here, the resonance frequency means a frequency at which resonance occurs between the transmission resonator 922 and the reception resonator 923, and can be adjusted by the user. The wireless power transmission device 910 may transmit power at the resonant frequency to the wireless power reception device 930. [

제어 신호 출력부(912)는 전력의 주파수와 크기 및 송신포트 임피던스를 조절하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 일례로, 제어 신호 출력부(912)는 입력 임피던스 검출부(911)에서 검출된 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 조절하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 또한, 제어 신호 출력부(912)는 통신부(935)로부터 수신한 무선 전력 수신 장치(930)에서 소모되는 전력 및 무선 전력 수신 장치(930)의 RF/DC 변환 효율을 추가적으로 고려할 수 있다. 구체적으로, 정전류(CC, Constant Current) 충전의 경우, 충전되는 값에 따라 부하부(933)에 공급되는 전압이 상승할 수 있다. 이 때, 제어 신호 출력부(912)는 무선 전력 수신 장치(930)에서 소모되는 전력 및 무선 전력 수신 장치(930)의 RF/DC 변환 효율을 기초로 획득한 부하부(933)에 공급되는 전압에 기초하여 제어 신호를 출력할 수 있다.The control signal output unit 912 may output a control signal for adjusting the frequency and magnitude of the power and the impedance of the transmission port. For example, the control signal output unit 912 may output a control signal for adjusting the impedance of the transmission port based on the input impedance detected by the input impedance detection unit 911. The control signal output unit 912 may further consider the power consumed in the wireless power receiving apparatus 930 received from the communication unit 935 and the RF / DC conversion efficiency of the wireless power receiving apparatus 930. [ Specifically, in the case of constant current (CC) charging, the voltage supplied to the load section 933 may rise according to the charged value. At this time, the control signal output unit 912 outputs a control signal to the load unit 933 obtained on the basis of the power consumed in the wireless power receiving apparatus 930 and the RF / DC conversion efficiency of the wireless power receiving apparatus 930 It is possible to output a control signal based on the control signal.

전력 발생부(913)는 제어 신호 출력부(912)의 제어 신호에 기초하여 특정 주파수의 전력을 발생시킬 수 있다. 전력 발생부(913)는 AC(Alternating Current)에서부터 RF(Radio Frequency)까지의 전력을 발생시킬 수 있다.The power generation unit 913 can generate power of a specific frequency based on the control signal of the control signal output unit 912. [ The power generation unit 913 can generate power from AC (Alternating Current) to RF (Radio Frequency).

전력 제어부(914)는 제어 신호 출력부(912)의 제어 신호에 기초하여 전력 발생부(913)에서 발생된 전력의 크기를 조절할 수 있다.The power control unit 914 can adjust the magnitude of the power generated in the power generation unit 913 based on the control signal of the control signal output unit 912. [

송신포트 임피던스 변환부(915)는 제어 신호 출력부(912)의 제어 신호에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다. 일례로, 송신포트 임피던스 변환부(915)는 제어 신호에 따라 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다. 구체적으로, 송신포트 임피던스 변환부(915)는 피딩 코일(921) 및 송신 공진기(922) 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환할 수 있다.The transmission port impedance conversion section 915 can convert the transmission port impedance based on the control signal of the control signal output section 912. [ For example, the transmission port impedance conversion unit 915 may convert the transmission port impedance so as to match the real value of the input impedance in accordance with the control signal. More specifically, the transmission port impedance conversion section 915 can convert the transmission port impedance by controlling the distance between the feeding coil 921 and the transmission resonator 922. [

일례로, 송신포트 임피던스 변환부(915)는 RF 튜너(RF Tuner)를 이용하여 송신포트 임피던스를 자동으로 변환할 수 있다.For example, the transmission port impedance conversion unit 915 can automatically convert the transmission port impedance using an RF tuner.

전력 송신부(916)는 변환된 송신포트 임피던스에 기초하고 공진 주파수에서 송신 공진기(922)를 통해 무선 전력 수신 장치(930)로 전력을 송신할 수 있다.
The power transmitter 916 can transmit power to the wireless power receiver 930 via the transmit resonator 922 based on the converted transmit port impedance and at the resonant frequency.

무선 전력 전달 장치(920)는 피딩 코일(921), 송신 공진기(922), 수신 공진기(923) 및 수신 코일(924)을 포함할 수 있다.The wireless power transfer apparatus 920 may include a feeding coil 921, a transmission resonator 922, a reception resonator 923 and a reception coil 924. [

피딩 코일(921)은 무선 전력 송신 장치(910)에서 발생된 전력을 송신 공진기(922)로 피딩할 수 있다.The feeding coil 921 can feed the power generated in the wireless power transmitting device 910 to the transmitting resonator 922. [

송신 공진기(922)는 무선 전력 송신 장치(910)와 연결되고, 수신 공진기(923)로 전력을 공진 주파수에서 송신할 수 있다.The transmit resonator 922 is coupled to the wireless power transmitter 910 and can transmit power to the receive resonator 923 at the resonant frequency.

수신 공진기(923)는 무선 전력 수신 장치(930)와 연결되고, 송신 공진기(922)로부터 전력을 공진 주파수에서 수신할 수 있다.The receive resonator 923 is connected to the wireless power receiving device 930 and can receive power from the transmit resonator 922 at the resonant frequency.

수신 코일(924)은 수신 공진기(923)에서 수신한 전력을 무선 전력 수신 장치(930)로 전달할 수 있다.
The receiving coil 924 can transmit the power received by the receiving resonator 923 to the wireless power receiving device 930. [

무선 전력 수신 장치(930)는 전력 수신부(931), RF/DC 변환부(932), 부하부(933), 전력 측정부(934) 및 통신부(935)를 포함할 수 있다.The wireless power receiving apparatus 930 may include a power receiving unit 931, an RF / DC converting unit 932, a load unit 933, a power measuring unit 934, and a communication unit 935.

전력 수신부(931)는 공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치(910)와 연결된 송신 공진기(922)로부터 전력을 수신할 수 있다.The power receiver 931 can receive power from the transmit resonator 922 coupled to the wireless power transmitter 910 at the resonant frequency.

RF/DC 변환부(932)는 전력 수신부(931)에서 수신한 전력을 RF로부터 DC(Direct Current)로 변환할 수 있다.The RF / DC converting unit 932 can convert the power received from the power receiving unit 931 from RF to DC (direct current).

부하부(933)는 수신한 전력을 소모할 수 있다. 즉, 부하부(933)는 RF/DC 변환부(932)에서 변환된 DC 전력을 소모할 수 있다.The load section 933 can consume the received power. That is, the load unit 933 may consume the DC power converted by the RF / DC converting unit 932. [

전력 측정부(934)는 부하부(933)에서 소모되는 전력 및 RF/DC 변환부(932)의 RF/DC 변환 효율을 측정할 수 있다.The power measuring unit 934 can measure the power consumed in the load unit 933 and the RF / DC conversion efficiency of the RF / DC converting unit 932.

통신부(935)는 전력 측정부(934)에서 측정된 소모되는 전력 및 RF/DC 변환 효율을 무선 전력 송신 장치(910)의 제어 신호 출력부(912)로 전송할 수 있다.The communication unit 935 can transmit the consumed power measured by the power measuring unit 934 and the RF / DC conversion efficiency to the control signal output unit 912 of the wireless power transmitting apparatus 910.

여기서, 블록 간의 관계를 나타내는 실선은 전력의 흐름을 의미하고, 점선은 전력을 제외한 제어 신호를 의미할 수 있다.Here, a solid line indicating the relationship between the blocks means a flow of electric power, and a dotted line can mean a control signal excluding electric power.

무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 수신 장치의 상황을 고려하여 전력 및 입력 임피던스를 제어함으로써 효율을 극대화하고, 필요한 부하의 전력을 공급하여 잉여 전력을 최소화하며, 공진 주파수를 단일화할 수 있다.
The wireless power transmission system maximizes the efficiency by controlling the power and input impedance in consideration of the situation of the wireless power receiving apparatus, minimizes the surplus power by supplying the required load power, and can uniformize the resonant frequency.

도 10은 일실시예에 따른 송신 공진기 및 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기를 포함하는 무선 전력 전달 장치의 예시를 나타낸 도면이다.10 is a diagram illustrating an example of a wireless power transfer apparatus including a reception resonator of a smaller size than a transmission resonator and a transmission resonator according to an embodiment.

도 10을 참조하면, 무선 전력 전달 장치는 피딩 코일(1010), 송신 공진기(1020) 및 수신 공진기(1030)를 포함할 수 있다.10, a wireless power transmission apparatus may include a feeding coil 1010, a transmission resonator 1020, and a reception resonator 1030. [

수신 공진기(1030)는 송신 공진기(1020)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 또한, 수신 공진기(1030)는 수신 코일을 포함할 수 있다.
The reception resonator 1030 may have a smaller size than the transmission resonator 1020. [ Also, the receive resonator 1030 may include a receive coil.

도 11 및 도 12는 일실시예에 따라 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전력 전송의 효율을 나타낸 도면이다.11 and 12 are diagrams illustrating efficiency of power transmission according to a transmission distance based on a reception resonator having a smaller size than a transmission resonator according to an embodiment.

도 11 및 도 12에 나타난 전력 전송의 효율은 직경 30cm의 송신 공진기 및 직경 7cm의 수신 공진기에 기초하여 측정될 수 있다. 이 때, 송신포트 임피던스 및 수신포트 임피던스는 50Ω일 수 있다.The power transmission efficiency shown in Figs. 11 and 12 can be measured based on a transmission resonator having a diameter of 30 cm and a reception resonator having a diameter of 7 cm. At this time, the impedance of the transmission port and the impedance of the reception port may be 50?.

그래프(1110)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 5cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 공진은 1.894 MHz에서 발생하며, 전달함수 S21은 -2.513 dB이고, 효율은 56%일 수 있다. 그리고, 송신포트 임피던스 및 수신포트 임피던스는 50Ω보다 상당히 큰 140Ω 근처에서 형성되고 있고, 이로 인해 효율이 낮을 수 있다.The graph 1110 may represent a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmit resonator and the receive resonator is 5 cm. At this time, the resonance occurs at 1.894 MHz, the transfer function S 21 is -2.513 dB, and the efficiency may be 56%. The impedance of the transmit port and the impedance of the receive port are formed near 140? Which is considerably larger than 50 ?, which may result in low efficiency.

그래프(1120, 1210, 1220)를 살펴보면, 효율은 전송거리가 증가함에 따라 현저히 감소할 수 있다. 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 20cm일 때, 송신포트 임피던스는 480Ω로 증가하고, 전달함수 S21는 -18.86dB로 감소할 수 있다.
Looking at the graphs 1120, 1210, and 1220, the efficiency can be significantly reduced as the transmission distance increases. When the distance between the transmission resonator and the reception resonator is 20 cm, the transmission port impedance increases to 480?, And the transfer function S 21 can be reduced to -18.86 dB.

도 13 및 도 14는 일실시예에 따라 송신포트 임피던스를 정합하고, 송신 공진기보다 작은 크기의 수신 공진기에 기초한 전송거리에 따른 전력 전송의 효율을 나타낸 도면이다.13 and 14 are diagrams illustrating efficiency of power transmission according to a transmission distance based on a reception resonator matching transmission port impedance and smaller than a transmission resonator according to an exemplary embodiment.

도 13 및 도 14에 나타난 전력 전송의 효율은 송신포트 임피던스를 정합하고, 직경 30cm의 송신 공진기 및 직경 7cm의 수신 공진기에 기초하여 측정될 수 있다.The efficiency of power transmission shown in Figs. 13 and 14 corresponds to the impedance of the transmission port, and can be measured based on a transmission resonator having a diameter of 30 cm and a reception resonator having a diameter of 7 cm.

그래프(1310)는 송신 공진기 및 수신 공진기 간의 거리가 5cm일 때 전달함수 S21 및 스미스차트를 나타낼 수 있다. 이 때, 송신포트 임피던스는 입력 임피던스의 실수 값인 143Ω에 정합될 수 있다. 그리고, 공진 주파수는 1.894MHz이고, 전달함수 S21은 -1.65 dB이며, 효율은 68 %일 수 있다. 즉, 효율이 그래프(1110)보다는 조금 개선되었지만 아직 충분하지 않음을 알 수 있다.The graph 1310 may represent a transfer function S 21 and a Smith chart when the distance between the transmit resonator and the receive resonator is 5 cm. At this time, the impedance of the transmission port can be matched to 143 Ω which is the real value of the input impedance. The resonance frequency is 1.894 MHz, the transfer function S 21 is -1.65 dB, and the efficiency can be 68%. That is, the efficiency is slightly improved rather than the graph 1110, but it is still not enough.

그래프(1320, 1410, 1420)를 살펴볼 때, 송신포트 임피던스를 정합하였음에도 전송 거리가 멀어지면, 효율이 70% 이상 얻어지지 않음을 알 수 있다.
Looking at the graphs 1320, 1410, and 1420, it can be seen that, even though the transmission port impedance is matched, the efficiency is not more than 70% when the transmission distance is far away.

도 15는 일실시예에 따라 중계 공진기를 이용하는 무선 전력 전달 장치의 예시를 나타낸 도면이다.15 is an illustration of an example of a wireless power delivery apparatus that utilizes a relay resonator in accordance with one embodiment.

도 15를 참조하면, 무선 전력 전달 장치(1500)는 피딩 코일(1510), 송신 공진기(1520), 수신 공진기(1530) 및 중계 공진기(1540)를 포함할 수 있다.15, the wireless power transmission apparatus 1500 may include a feeding coil 1510, a transmission resonator 1520, a reception resonator 1530, and a relay resonator 1540. [

송신 공진기(1520)는 무선 전력 송신 장치에서 발생된 전력을 공진 주파수에서 수신 공진기(1530)로 송신할 수 있다.The transmission resonator 1520 can transmit the power generated in the wireless power transmission apparatus to the reception resonator 1530 at the resonance frequency.

수신 공진기(1530)는 중계 공진기(1540)를 이용하여 송신 공진기(1520)로부터 전력을 수신하며, 송신 공진기(1520)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 또한, 수신 공진기(1530)는 수신 코일을 포함할 수 있다.The receive resonator 1530 receives power from the transmit resonator 1520 using the relay resonator 1540 and may have a smaller size than the transmit resonator 1520. [ Also, the receive resonator 1530 may include a receive coil.

중계 공진기(1540)는 수신 공진기(1530)와의 거리(D')를 조절함으로써 수신 공진기(1530)의 수신 효율을 제어할 수 있다. 그리고, 중계 공진기(1540)는 송신 공진기(1520)와 동일한 크기를 가질 수 있다. 중계 공진기(1540)는 송신 공진기(1520)와 동일한 축을 가질 수 있다.The relay resonator 1540 can control the reception efficiency of the reception resonator 1530 by adjusting the distance D 'from the reception resonator 1530. The relay resonator 1540 may have the same size as the transmission resonator 1520. The relay resonator 1540 may have the same axis as the transmission resonator 1520.

일례로, 수신 공진기(1530)가 송신 공진기(1520)와 가까워지는 경우, 중계 공진기(1540)는 전력 전송의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위해 송신 공진기(1520)와 역할을 스위칭할 수 있다.For example, when the receiving resonator 1530 is brought close to the transmitting resonator 1520, the relay resonator 1540 may switch the role of the transmitting resonator 1520 to prevent the efficiency of the power transmission from deteriorating.

구체적으로, 무선 전력 전달 장치(1500)는 송신 공진기(1520)와 중계 공진기(1540)에 전력을 피딩한 상태에서 중간 T자 영역에 스위치를 포함할 수 있다. 이 때, 무선 전력 전달 장치(1500)는 스위치를 제어함으로써, 중계 공진기(1540)와 송신 공진기(1520)의 역할을 변경할 수 있다.Specifically, the wireless power transfer apparatus 1500 may include a switch in the intermediate T region with power fed to the transmit resonator 1520 and the relay resonator 1540. At this time, the wireless power transmission apparatus 1500 can change the role of the relay resonator 1540 and the transmission resonator 1520 by controlling the switch.

수신 공진기(1530)는 상대 공진기가 가까울수록 임피던스 정합을 용이하게 수행할 수 있다. 따라서, 무선 전력 전달 장치(1500)는 수신 공진기(1530)에 가장 가깝게 위치하는 중계 공진기(1540) 또는 송신 공진기(1520) 중 어느 하나와 수신 공진기(1530)를 임피던스 정합할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 전달 장치(1500)는 전력 전송의 효율이 감소하는 것을 방지할 수 있다.The reception resonator 1530 can easily perform the impedance matching as the relative resonator is closer. Accordingly, the wireless power transfer apparatus 1500 may impedance match the reception resonator 1530 with either the relay resonator 1540 or the transmission resonator 1520 located closest to the reception resonator 1530. Thereby, the wireless power transfer apparatus 1500 can prevent the efficiency of power transmission from decreasing.

여기서, 공진기의 크기는 공진기의 직경을 의미할 수 있다.
Here, the size of the resonator may mean the diameter of the resonator.

일례로, 송신 공진기(1520)의 직경이 30cm이고, 수신 공진기(1530)의 직경이 7cm이며, 중계 공진기(1540)의 직경이 30cm인 경우에 전달함수 S21는 아래와 같이 나타날 수 있다.For example, when the diameter of the transmission resonator 1520 is 30 cm, the diameter of the reception resonator 1530 is 7 cm, and the diameter of the relay resonator 1540 is 30 cm, the transfer function S 21 may be expressed as follows.

송신 공진기(1520) 및 수신 공진기(1530) 간의 거리(D)가 15cm인 경우, 수신 공진기(1530) 및 중계 공진기(1540) 간의 거리(D')에 따른 전달함수 S21는 표 1과 같다.The transfer function S 21 according to the distance D 'between the reception resonator 1530 and the relay resonator 1540 is shown in Table 1 when the distance D between the transmission resonator 1520 and the reception resonator 1530 is 15 cm.

무정합은 송신포트 임피던스 및 수신포트 임피던스를 50Ω으로 설정한 경우일 수 있다. 이 때, 수신 공진기(1530) 및 중계 공진기(1540) 간의 거리(D')가 3cm에서 7cm로 이동함에 따라 효율은 감소될 수 있다.The mismatch may be the case where the impedance of the transmit port and the impedance of the receive port are set to 50 Ω. At this time, the efficiency can be reduced as the distance D 'between the reception resonator 1530 and the relay resonator 1540 moves from 3 cm to 7 cm.

송신포트 임피던스 정합은 송신포트 임피던스를 입력 임피던스의 실수 값인 24Ω에 정합한 경우일 수 있다. 이 때, 송신포트 임피던스 정합의 경우가 무정합의 경우보다 효율이 개선되었음을 알 수 있다.The transmit port impedance match may be when the transmit port impedance is matched to the real value of the input impedance, 24 Ω. At this time, it can be seen that the efficiency of the transmission port impedance matching is improved compared to the case of the unmodulated.

수신 공진기 및 중계 공진기 간의 거리[cm]Distance between the reception resonator and the relay resonator [cm] 33 55 77 무정합(50Ω)
[S21]
Non-matching (50 Ω)
[21 S]
-0.95 dB-0.95 dB -1.4 dB-1.4 dB -2.08 dB-2.08 dB
송신포트 임피던스 정합(P1=24Ω)
[S21]
Transmit port impedance match (P 1 = 24 Ω)
[21 S]
-1.04 dB-1.04 dB -1.05 dB-1.05 dB -1.39 dB-1.39 dB

송신 공진기(1520) 및 수신 공진기(1530) 간의 거리(D)가 10cm인 경우, 수신 공진기(1530) 및 중계 공진기(1540) 간의 거리(D')에 따른 전달함수 S21는 표 2와 같다.The transfer function S 21 according to the distance D 'between the reception resonator 1530 and the relay resonator 1540 is shown in Table 2 when the distance D between the transmission resonator 1520 and the reception resonator 1530 is 10 cm.

무정합은 송신포트 임피던스 및 수신포트 임피던스를 50Ω으로 설정한 경우일 수 있다. 이 때, 수신 공진기(1530) 및 중계 공진기(1540) 간의 거리(D')가 3cm에서 7cm로 이동함에 따라 효율은 감소될 수 있다.The mismatch may be the case where the impedance of the transmit port and the impedance of the receive port are set to 50 Ω. At this time, the efficiency can be reduced as the distance D 'between the reception resonator 1530 and the relay resonator 1540 moves from 3 cm to 7 cm.

송신포트 임피던스 정합은 송신포트 임피던스를 입력 임피던스의 실수 값인 24Ω에 정합한 경우일 수 있다. 이 때, 송신포트 임피던스 정합의 경우가 무정합의 경우보다 효율이 개선되었음을 알 수 있다.The transmit port impedance match may be when the transmit port impedance is matched to the real value of the input impedance, 24 Ω. At this time, it can be seen that the efficiency of the transmission port impedance matching is improved compared to the case of the unmodulated.

수신 공진기 및 중계 공진기 간의 거리[cm]Distance between the reception resonator and the relay resonator [cm] 33 55 77 수신 공진기 및 중계 공진기 간의 거리[cm]Distance between the reception resonator and the relay resonator [cm] -2.6 dB-2.6 dB -3.5 dB-3.5 dB -4.6 dB-4.6 dB 송신포트 임피던스 정합(P1=9Ω)
[S21]
Transmit port impedance match (P 1 = 9 Ω)
[21 S]
-2.6 dB-2.6 dB -0.56 dB-0.56 dB -1.07 dB-1.07 dB

송신 공진기(1520) 및 수신 공진기(1530) 간의 거리(D)가 5cm인 경우, 수신 공진기(1530) 및 중계 공진기(1540) 간의 거리(D')에 따른 전달함수 S21는 표 3과 같다.The transfer function S 21 according to the distance D 'between the reception resonator 1530 and the relay resonator 1540 is shown in Table 3 when the distance D between the transmission resonator 1520 and the reception resonator 1530 is 5 cm.

무정합은 송신포트 임피던스 및 수신포트 임피던스를 50Ω으로 설정한 경우일 수 있다. 이 때, 수신 공진기(1530) 및 중계 공진기(1540) 간의 거리(D')가 3cm에서 7cm로 이동함에 따라 효율은 감소될 수 있다.The mismatch may be the case where the impedance of the transmit port and the impedance of the receive port are set to 50 Ω. At this time, the efficiency can be reduced as the distance D 'between the reception resonator 1530 and the relay resonator 1540 moves from 3 cm to 7 cm.

송신포트 임피던스 정합은 송신포트 임피던스를 입력 임피던스의 실수 값인 24Ω에 정합한 경우일 수 있다. 이 때, 송신포트 임피던스 정합의 경우가 무정합의 경우보다 효율이 개선되었음을 알 수 있다.The transmit port impedance match may be when the transmit port impedance is matched to the real value of the input impedance, 24 Ω. At this time, it can be seen that the efficiency of the transmission port impedance matching is improved compared to the case of the unmodulated.

수신 공진기 및 중계 공진기 간의 거리[cm]Distance between the reception resonator and the relay resonator [cm] 33 55 77 무정합(50Ω)
[S21]
Non-matching (50 Ω)
[21 S]
-5.0 dB-5.0 dB -6.3 dB-6.3 dB -7.2 dB-7.2 dB
송신포트 임피던스 정합 (P1=5Ω)
[S21]
Transmit port impedance match (P 1 = 5 Ω)
[21 S]
-0.1 dB-0.1 dB -0.34 dB-0.34 dB -0.91 dB-0.91 dB

상술된 바와 같이, 무선 전력 전달 장치(1500)는 수신 공진기(1530) 뒤에 송신 공진기(1520)와 동일한 크기의 중계 공진기(1540)를 위치시킴으로써 송신 공진기(1520)보다 작은 크기의 수신 공진기(1530)를 이용하여 전력의 전송거리를 증가시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 전달 장치(1500)는 송신포트 임피던스 정합을 이용하는 경우 더욱 큰 전력 전송의 효율을 얻을 수 있다.As described above, the wireless power transfer apparatus 1500 includes a reception resonator 1530 having a smaller size than the transmission resonator 1520 by placing a relay resonator 1540 of the same size as the transmission resonator 1520 behind the reception resonator 1530. [ The transmission distance of the electric power can be increased. In addition, the wireless power transfer apparatus 1500 can obtain greater power transmission efficiency when using the transmission port impedance matching.

또한, 중계 공진기(1540)를 이용함으로써 소형 수신 공진기(1530)의 전송거리를 증가시켜 전력 전송의 공간적인 제약을 극복할 수 있다. 즉, 중계 공진기(1540)를 이용함으로써 전력 전송을 위한 근역장(Near-field)을 확장시킬 수 있다.Also, by using the relay resonator 1540, the transmission distance of the small reception resonator 1530 can be increased to overcome the space limitation of the power transmission. That is, by using the relay resonator 1540, the near-field for power transmission can be extended.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

110: 피딩 코일
120: 송신 공진기
130: 수신 공진기
140: 수신 코일
110: Feeding coil
120: transmission resonator
130: receiving resonator
140: Receive coil

Claims (20)

공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기의 입력 임피던스를 검출하는 입력 임피던스 검출부;
상기 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부;
상기 제어 신호에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하는 송신포트 임피던스 변환부; 및
상기 변환된 송신포트 임피던스에 기초하고 공진 주파수에서 송신 공진기를 통해 무선 전력 수신 장치로 전력을 송신하는 전력 송신부
를 포함하고,
상기 입력 임피던스는,
상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경되는 무선 전력 송신 장치.
An input impedance detector for detecting an input impedance of a transmission resonator connected to a wireless power transmission apparatus at a resonant frequency;
A control signal output unit for outputting a control signal for adjusting a transmission port impedance based on the input impedance;
A transmission port impedance conversion unit for converting a transmission port impedance based on the control signal; And
A power transmission section for transmitting power to the wireless power receiving apparatus through the transmission resonator based on the converted transmission port impedance and at a resonance frequency;
Lt; / RTI >
The input impedance
Wherein the transmission power is varied according to a distance between the transmission resonator and a reception resonator connected to the wireless power reception device.
제1항에 있어서,
상기 송신포트 임피던스 변환부는,
상기 제어 신호에 따라 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 송신 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the transmission port impedance conversion unit comprises:
And converts the impedance of the transmission port to match the real value of the input impedance in accordance with the control signal.
제1항에 있어서,
상기 송신포트 임피던스 변환부는,
상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 송신 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the transmission port impedance conversion unit comprises:
Wherein the transmission port impedance is changed by controlling the distance between the feeding coil and the transmission resonator that supplies power to the transmission resonator.
제1항에 있어서,
상기 제어 신호 출력부는,
상기 입력 임피던스, 상기 무선 전력 수신 장치에서 소모되는 전력 및 무선 전력 수신 장치의 RF/DC 변환 효율에 기초하여 제어 신호를 출력하는, 무선 전력 송신 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control signal output unit comprises:
And outputs a control signal based on the input impedance, the power consumed in the wireless power receiving apparatus, and the RF / DC conversion efficiency of the wireless power receiving apparatus.
공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기로부터 전력을 수신하는 전력 수신부; 및
상기 수신한 전력을 소모하는 부하부
를 포함하고,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 공진 주파수에서 검출된 송신 공진기의 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하고 송신 공진기를 통해 전력을 송신하는, 무선 전력 수신 장치.
A power receiver for receiving power from a transmit resonator coupled to the wireless power transmitter at a resonant frequency; And
The load unit
Lt; / RTI >
The wireless power transmission apparatus comprising:
Converts the transmission port impedance based on the input impedance of the transmission resonator detected at the resonance frequency, and transmits the power through the transmission resonator.
제5항에 있어서,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 수신 장치.
6. The method of claim 5,
The wireless power transmission apparatus comprising:
And converts the impedance of the transmission port to match the real value of the input impedance.
제5항에 있어서,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 수신 장치.
6. The method of claim 5,
The wireless power transmission apparatus comprising:
And converts a transmission port impedance by controlling a distance between a feeding coil and a transmission resonator that supplies power to the transmission resonator.
제5항에 있어서,
상기 입력 임피던스는,
상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경되는, 무선 전력 수신 장치.
6. The method of claim 5,
The input impedance
And the distance between the transmitting resonator and the receiving resonator connected to the wireless power receiving apparatus is changed.
무선 전력 송신 장치에서 발생된 전력을 공진 주파수에서 수신 공진기로 송신하는 송신 공진기; 및
중계 공진기를 이용하여 상기 송신 공진기로부터 전력을 수신하며, 송신 공진기보다 작은 크기를 가지는 수신 공진기
를 포함하고,
상기 중계 공진기는,
상기 수신 공진기와의 거리를 조절함으로써 수신 공진기의 수신 효율을 제어하는 무선 전력 전달 장치.
A transmission resonator for transmitting the power generated by the wireless power transmission device to a reception resonator at a resonance frequency; And
A reception resonator for receiving power from the transmission resonator using a relay resonator,
Lt; / RTI >
The relay resonator includes:
And controls the reception efficiency of the reception resonator by adjusting the distance to the reception resonator.
제9항에 있어서,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 공진 주파수에서 검출된 송신 공진기의 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하고 전력을 발생시키는, 무선 전력 전달 장치.
10. The method of claim 9,
The wireless power transmission apparatus comprising:
And converts the transmit port impedance based on the input impedance of the transmit resonator detected at the resonant frequency and generates power.
제10항에 있어서,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 전달 장치.
11. The method of claim 10,
The wireless power transmission apparatus comprising:
And converts the transmit port impedance to match the real value of the input impedance.
제10항에 있어서,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 전달 장치.
11. The method of claim 10,
The wireless power transmission apparatus comprising:
And converts a transmission port impedance by controlling a distance between a feeding coil and a transmission resonator that supplies power to the transmission resonator.
제10항에 있어서,
상기 입력 임피던스는,
상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경되는, 무선 전력 전달 장치.
11. The method of claim 10,
The input impedance
And the distance between the transmitting resonator and the receiving resonator connected to the wireless power receiving device.
제9항에 있어서,
상기 중계 공진기는,
상기 송신 공진기와 동일한 크기를 가지는, 무선 전력 전달 장치.
10. The method of claim 9,
The relay resonator includes:
And has the same size as the transmit resonator.
공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기의 입력 임피던스를 검출하는 단계;
상기 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 조절하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계;
상기 제어 신호에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하는 단계; 및
상기 변환된 송신포트 임피던스에 기초하고 공진 주파수에서 송신 공진기를 통해 무선 전력 수신 장치로 전력을 송신하는 단계
를 포함하고,
상기 입력 임피던스는,
상기 송신 공진기 및 무선 전력 수신 장치와 연결된 수신 공진기 간의 거리에 따라 변경되는 무선 전력 송신 방법.
Detecting an input impedance of a transmit resonator coupled to the wireless power transmission device at a resonant frequency;
Outputting a control signal for adjusting a transmission port impedance based on the input impedance;
Converting a transmission port impedance based on the control signal; And
Transmitting power to the wireless power receiving device via the transmitting resonator at a resonant frequency based on the converted transmit port impedance
Lt; / RTI >
The input impedance
Wherein the transmission power is varied according to a distance between the transmission resonator and a reception resonator connected to the wireless power reception device.
제15항에 있어서,
상기 송신포트 임피던스를 변환하는 단계는,
상기 제어 신호에 따라 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 송신 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the step of converting the transmit port impedance comprises:
And converts the impedance of the transmission port to match the real value of the input impedance in accordance with the control signal.
제15항에 있어서,
상기 송신포트 임피던스를 변환하는 단계는,
상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 송신 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the step of converting the transmit port impedance comprises:
Wherein a transmission port impedance is converted by controlling a distance between a feeding coil and a transmission resonator that supply power to the transmission resonator.
공진 주파수에서 무선 전력 송신 장치와 연결된 송신 공진기를 통해 전력을 수신하는 단계; 및
상기 수신한 전력을 소모하는 단계
를 포함하고,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 공진 주파수에서 검출된 송신 공진기의 입력 임피던스에 기초하여 송신포트 임피던스를 변환하고 송신 공진기를 통해 전력을 송신하는, 무선 전력 수신 방법.
Receiving power through a transmit resonator coupled to a wireless power transmission device at a resonant frequency; And
The step of consuming the received power
Lt; / RTI >
The wireless power transmission apparatus comprising:
Converts the transmit port impedance based on the input impedance of the transmit resonator detected at the resonant frequency, and transmits power through the transmit resonator.
제18항에 있어서,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 입력 임피던스의 실수 값에 정합되도록 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 수신 방법.
19. The method of claim 18,
The wireless power transmission apparatus comprising:
And converts the transmit port impedance to match the real value of the input impedance.
제18항에 있어서,
상기 무선 전력 송신 장치는,
상기 송신 공진기에 전력을 공급하는 피딩 코일 및 송신 공진기 간의 거리를 제어함으로써 송신포트 임피던스를 변환하는, 무선 전력 수신 방법.
19. The method of claim 18,
The wireless power transmission apparatus comprising:
Wherein the transmission port impedance is converted by controlling a distance between a feeding coil and a transmission resonator that supplies power to the transmission resonator.
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Cited By (2)

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KR20180131998A (en) * 2018-11-28 2018-12-11 한국전자통신연구원 Apparatus for transferring power
WO2019035528A1 (en) * 2017-08-18 2019-02-21 삼성전자주식회사 Cover comprising relay coil for wireless charging, or electronic device comprising same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110241440A1 (en) * 2008-12-09 2011-10-06 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Non-contact power transmission apparatus and power transmission method using a non-contact power transmission apparatus
US9559550B2 (en) * 2011-02-15 2017-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Contactless power receiving apparatus and vehicle incorporating same, contactless power feeding facility, method of controlling contactless power receiving apparatus, and method of controlling contactless power feeding facility
KR101813131B1 (en) * 2011-05-11 2017-12-28 삼성전자주식회사 Wireless power transmission system and method for controlling of resonance frequency and resonance impedance of wireless power transmission system
KR101262615B1 (en) * 2012-03-05 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 Apparatus for transmitting wireless power, apparatus for receiving wireless power, system for transmitting wireless power and method for transmitting wireless power
CN103248094A (en) * 2013-05-08 2013-08-14 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 Enhanced wireless charging system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019035528A1 (en) * 2017-08-18 2019-02-21 삼성전자주식회사 Cover comprising relay coil for wireless charging, or electronic device comprising same
US11233422B2 (en) 2017-08-18 2022-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Cover comprising relay coil for wireless charging, or electronic device comprising same
KR20180131998A (en) * 2018-11-28 2018-12-11 한국전자통신연구원 Apparatus for transferring power

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