KR20150070549A - Wireless apparatus for transmitting power - Google Patents

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백지현
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a wireless power transmission apparatus for charging a wireless power reception device, which comprises a transmission device for wirelessly transmitting power; and a mounting member including the transmission device mounted, and moved in response to the wireless power reception device. According to the present invention, the mounting member corrects the location of the transmission device in response to the wireless power reception device for the wireless power transmission apparatus to effectively charge the wireless power reception device.

Description

무선 전력 송신 장치{WIRELESS APPARATUS FOR TRANSMITTING POWER}[0001] WIRELESS APPARATUS FOR TRANSMITTING POWER [0002]

본 발명은 무선 충전 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 충전 시스템의 무선 전력 송신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging system, and more particularly to a wireless power transmission system of a wireless charging system.

일반적으로 각종 전자 기기가 배터리를 구비하고, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동한다. 이 때 전자 기기에서, 배터리는 교체될 수 있으며, 재차 충전될 수도 있다. 여기서, 배터리의 충전을 위하여, 전자 기기는 외부의 충전 장치와 접촉하기 위한 접촉 단자를 구비한다. 즉 전자 기기는 접촉 단자를 통해, 충전 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 그런데, 전자 기기에서 접촉 단자가 외부로 노출됨에 따라, 이물질에 의해 오염되거나 습기에 의해 단락(short)될 수 있다. 이러한 경우, 접촉 단자와 충전 장치 사이에 접촉 불량이 발생되어, 전자 기기에서 배터리가 충전되지 않는 문제점이 있다. Generally, various electronic apparatuses are equipped with a battery and are driven by using electric power charged in the battery. At this time, in the electronic device, the battery may be replaced and charged again. Here, in order to charge the battery, the electronic apparatus has a contact terminal for contacting the external charging apparatus. That is, the electronic device can be electrically connected to the charging device through the contact terminal. However, as the contact terminal is exposed to the outside in the electronic device, it may be contaminated by foreign substances or short-circuited by moisture. In this case, there is a problem that a contact failure occurs between the contact terminal and the charging device, and the battery is not charged by the electronic device.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전자 기기를 충전하기 위한 무선 충전 시스템이 제안되고 있다. 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신 장치를 포함하며, 무선 전력 송신 장치는 무선으로 전자 기기에 전력을 공급한다. 이 때 무선 전력 송신 장치의 미리 정해진 영역에 전자 기기가 배치되어야 한다. 그렇지 않으면, 무선 전력 송신 장치에서 전력을 송신하더라도, 전자 기기가 충전되지 않는다. 이로 인하여, 무선 충전 시스템의 효율이 저하될 수 있다. In order to solve the above problems, a wireless charging system for charging an electronic device by wireless has been proposed. The wireless charging system includes a wireless power transmission device, which wirelessly powers the electronic device. At this time, the electronic apparatus should be disposed in a predetermined area of the wireless power transmission apparatus. Otherwise, even if power is transmitted from the wireless power transmission device, the electronic device is not charged. This may reduce the efficiency of the wireless charging system.

따라서, 본 발명은 무선 충전 시스템의 효율을 향상시키기 위한 무선 전력 송신 장치를 제공한다. 그리고 본 발명은 전자 기기를 효과적으로 충전하기 위한 무선 전력 송신 장치를 제공한다. 또한 본 발명은 전자 기기에 대응하여 위치를 보정할 수 있는 무선 전력 송신 장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a wireless power transmission apparatus for improving the efficiency of a wireless charging system. The present invention also provides a wireless power transmission device for effectively charging an electronic device. The present invention also provides a wireless power transmission apparatus capable of correcting a position corresponding to an electronic apparatus.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는, 무선 전력 수신 장치의 충전을 위한 것으로, 무선으로 전력을 송신하기 위한 송신 소자와, 상기 송신 소자가 실장되며, 상기 무선 전력 수신 장치에 대응하여 이동하기 위한 실장 부재를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission apparatus for charging a wireless power reception apparatus, the wireless power transmission apparatus comprising: a transmission element for transmitting power wirelessly; And a mounting member for corresponding movement.

이 때 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치에 있어서, 상기 실장 부재는, 자성체로 형성되어, 상기 실장 부재로 전류가 공급됨에 따라, 자화된다. At this time, in the wireless power transmission apparatus according to the present invention, the mounting member is formed of a magnetic material and is magnetized as current is supplied to the mounting member.

여기서, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치에 있어서, 상기 실장 부재는, 페라이트를 포함한다. Here, in the wireless power transmission apparatus according to the present invention, the mounting member includes ferrite.

그리고 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치에 있어서, 상기 무선 전력 수신 장치는 상기 송신 소자로부터 상기 전력을 수신하기 위한 수신 소자를 포함한다. In the wireless power transmission apparatus according to the present invention, the wireless power reception apparatus includes a reception element for receiving the power from the transmission element.

또한 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치에 있어서, 상기 실장 부재는, 상기 송신 소자의 중심과 상기 수신 소자의 중심이 상호 대응되도록, 이동한다. In the wireless power transmission apparatus according to the present invention, the mounting member moves so that the center of the transmitting element corresponds to the center of the receiving element.

여기서, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치에 있어서, 상기 송신 소자에 전류가 공급됨에 따라, 상기 송신 소자의 중심과 상기 수신 소자의 중심 사이에 인력이 발생한다. Here, in the wireless power transmission apparatus according to the present invention, as current is supplied to the transmitting element, a attraction is generated between the center of the transmitting element and the center of the receiving element.

게다가, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치에 있어서, 상기 송신 소자는, 상기 전류의 진행 방향이 상이한 두 개의 송신 코일들을 포함한다. In addition, in the wireless power transmission apparatus according to the present invention, the transmitting element includes two transmitting coils in which the traveling direction of the current is different.

여기서, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치에 있어서, 상기 송신 소자의 중심은, 상기 전류가 공급됨에 따라, 상기 실장 부재에서 상기 송신 코일들의 사이에 형성된다. Here, in the wireless power transmission apparatus according to the present invention, the center of the transmitting element is formed between the transmitting coils at the mounting member as the current is supplied.

본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는, 실장 부재가 무선 전력 수신 장치에 대응하여 이동함으로써, 송신 소자의 위치를 보정한다. 즉 무선 전력 수신 장치의 수신 소자에 대응하여, 실장 부재가 송신 소자를 이동시킨다. 이를 통해, 송신 소자와 수신 소자 사이의 충전 효율이 극대화된다. 바꿔 말하면, 무선 전력 송신 장치가 무선 전력 수신 장치를 효과적으로 충전할 수 있다. 이에 따라, 무선 충전 시스템의 효율이 향상될 수 있다. The wireless power transmission apparatus according to the present invention corrects the position of the transmitting element by moving the mounting member corresponding to the wireless power receiving apparatus. That is, the mounting member moves the transmitting element corresponding to the receiving element of the wireless power receiving apparatus. This maximizes the charging efficiency between the transmitting element and the receiving element. In other words, the wireless power transmission apparatus can effectively charge the wireless power reception apparatus. Thus, the efficiency of the wireless charging system can be improved.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 충전 시스템을 도시하는 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서 무선 송신부의 구현 예를 도시하는 사시도,
도 4는 도 3에서 송신 소자와 실장 부재를 도시하는 사시도,
도 5는 도 3에서 무선 송신부의 일 단면을 도시하는 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서 무선 송신부의 변형 예를 도시하는 사시도, 그리고
도 7은 도 6에서 무선 송신부의 일 단면을 도시하는 단면도이다. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system to which the present invention is applied;
2 is a block diagram illustrating a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating an embodiment of a radio transmission unit in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention,
Fig. 4 is a perspective view showing a transmitting element and a mounting member in Fig. 3,
FIG. 5 is a cross-sectional view showing one section of the radio transmission unit in FIG. 3,
6 is a perspective view illustrating a modification of the radio transmission unit in the wireless power transmission apparatus according to the embodiment of the present invention, and
Fig. 7 is a cross-sectional view showing one section of the radio transmission unit in Fig. 6;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same components are denoted by the same reference symbols as possible in the accompanying drawings. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 충전 시스템을 도시하는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a wireless charging system to which the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 무선 충전 시스템(100)은 전력 공급 장치(110), 무선 전력 송신 장치(120), 무선 전력 수신 장치(130) 및 부하(140)를 포함한다. 이 때 무선 전력 수신 장치(130)가 부하(140)를 포함하여, 예컨대 전자 기기로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 1, a wireless charging system 100 to which the present invention is applied includes a power supply 110, a wireless power transmission device 120, a wireless power reception device 130, and a load 140. At this time, the wireless power receiving apparatus 130 may include a load 140, for example, an electronic apparatus.

전력 공급 장치(110)는 무선 전력 송신 장치(120)에 전력을 공급한다. 이 때 전원 공급 장치(110)는 무선 전력 송신 장치(120)에 교류 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 전원 공급 장치(110)는 직류 전압을 발생시킬 수 있다. 그리고 전원 공급 장치(110)는 직류 전압을 미리 설정된 기준치로 변환할 수 있다. 한편, 전원 공급 장치(110)는 일정 주파수를 갖는 교류 신호를 생성할 수 있다. 또한 전력 공급 장치(110)는 직류 전압과 교류 신호를 이용하여, 교류 전력을 생성할 수 있다. The power supply 110 provides power to the wireless power transmission device 120. At this time, the power supply unit 110 can supply AC power to the wireless power transmission apparatus 120. [ Here, the power supply device 110 can generate a DC voltage. The power supply 110 may convert the DC voltage to a predetermined reference value. Meanwhile, the power supply unit 110 may generate an AC signal having a predetermined frequency. Also, the power supply device 110 can generate AC power using the DC voltage and the AC signal.

무선 전력 송신 장치(120)는 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 수신하여, 무선으로 전력을 송신한다. 이 때 무선 전력 송신 장치(120)는 미리 설정된 충전 방식에 따라, 전력을 송신한다. 여기서, 충전 방식은 전자기 유도(electromagnetic induction) 방식, 공진(resonance) 방식 및 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식을 포함한다. The wireless power transmission apparatus 120 receives power from the power supply apparatus 110 and transmits power wirelessly. At this time, the wireless power transmission apparatus 120 transmits power according to a preset charging scheme. Here, the charging method includes an electromagnetic induction method, a resonance method, and a RF / Micro Wave Radiation method.

무선 전력 수신 장치(130)는 무선 전력 송신 장치(120)로부터 전력을 수신하여, 부하(140)에 전력을 전달한다. 이 때 무선 전력 수신 장치(130)는 미리 설정된 충전 방식에 따라, 전력을 수신한다. 여기서, 무선 전력 수신 장치(130)의 충전 방식은 무선 전력 송신 장치(120)의 충전 방식과 동일하게 설정된다. 즉 무선 전력 수신 장치(130)의 충전 방식은 전자기 유도 방식, 공진 방식 또는 전파 방사 방식 중 어느 하나일 수 있다. The wireless power receiving apparatus 130 receives power from the wireless power transmitting apparatus 120 and transfers the power to the load 140. [ At this time, the wireless power receiving apparatus 130 receives power according to a preset charging scheme. Here, the charging method of the wireless power receiving apparatus 130 is set to be the same as that of the wireless power transmitting apparatus 120. That is, the charging method of the wireless power receiving apparatus 130 may be any one of an electromagnetic induction method, a resonance method, and a radio wave radiation method.

부하(140)는 무선 전력 수신 장치(130)로부터 전력을 수신하여, 실질적으로 충전된다. 그리고 부하(140)는 전력을 이용하여 구동한다. 즉 부하(140)는 전력을 저장하고, 필요에 따라 전력을 이용할 수 있다. 여기서, 부하(140)는, 예컨대 배터리와 같은 저장부를 구비할 수 있다. The load 140 receives power from the wireless power receiving device 130 and is substantially charged. The load 140 is driven using electric power. That is, the load 140 stores power and can use power as needed. Here, the load 140 may include a storage unit such as a battery.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 무선 전력 송신 장치(120)는 인터페이스부(210), 무선 송신부(220), 메모리(240), 제어부(250) 및 입력부(260)를 포함한다. 2, the wireless power transmission apparatus 120 of the present embodiment includes an interface unit 210, a wireless transmission unit 220, a memory 240, a control unit 250, and an input unit 260.

인터페이스부(210)는 무선 전력 송신 장치(120)에서 전력 공급 장치(110)와 인터페이스를 제공한다. 즉 인터페이스부(210)가 전력 공급 장치(110)와 유선으로 연결된다. 그리고 인터페이스부(210)가 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 수신한다. The interface unit 210 provides an interface with the power supply 110 at the wireless power transmission device 120. [ That is, the interface unit 210 is connected to the power supply unit 110 by wire. And the interface unit 210 receives power from the power supply unit 110. [

무선 송신부(220)는 무선 전력 송신 장치(120)에서 무선 전력 수신 장치(130)와 인터페이스를 제공한다. 즉 무선 송신부(220)는 무선 전력 수신 장치(130)와 무선으로 연결된다. 이 때 무선 송신부(220)는 무선 전력 수신 장치(130)를 거치시킬 수 있다. 그리고 무선 송신부(220)는 무선 전력 수신 장치(130)로 전력을 송신한다. 이러한 무선 송신부(220)는 송신 소자(221)와 실장 부재(227)를 포함한다. The wireless transmission unit 220 provides an interface with the wireless power reception apparatus 130 in the wireless power transmission apparatus 120. That is, the wireless transmission unit 220 is wirelessly connected to the wireless power reception device 130. At this time, the wireless transmission unit 220 can transmit the wireless power reception device 130. The wireless transmission unit 220 transmits power to the wireless power receiving apparatus 130. The wireless transmission unit 220 includes a transmitting element 221 and a mounting member 227.

송신 소자(221)는 무선으로 전력을 송신한다. 즉 송신 소자(221)가 실질적으로 무선 전력 수신 장치(130)에 전력을 송신한다. 이 때 송신 소자(221)에 전류가 공급됨에 따라, 송신 소자(221)가 구동하여, 전력을 송신한다. 여기서, 송신 소자(221)에서 전력의 송신 효율이 가장 높은 지점이 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)으로 정의될 수 있다. 그리고 송신 소자(221)는 미리 설정된 충전 방식에 따라, 전력을 송신한다. 여기서, 충전 방식은 전자기 유도 방식, 공진 방식 및 전파 방사 방식을 포함한다. 또한 송신 소자(221)는 코일(coil) 형태로 구현될 수 있다. The transmitting element 221 transmits power wirelessly. That is, the transmitting element 221 substantially transmits the power to the wireless power receiving apparatus 130. [ At this time, as the current is supplied to the transmitting element 221, the transmitting element 221 is driven to transmit the power. Here, the point at which the transmission efficiency of the transmission element 221 is highest can be defined as the transmission center C T of the transmission element 221. Then, the transmitting element 221 transmits power according to a predetermined charging method. Here, the charging method includes an electromagnetic induction method, a resonance method, and a radio wave radiation method. Also, the transmitting element 221 may be implemented as a coil.

예를 들면, 송신 소자(221)는 송신 유도 코일을 포함하여, 전자기 유도 방식으로 전력을 송신할 수 있다. 이러한 송신 유도 코일은 상호에 병렬로 연결되는 인덕터와 커패시터를 구비할 수 있다. 또는 송신 소자(221)는 송신 유도 코일과 송신 공진 코일을 포함하여, 공진 방식으로 전력을 송신할 수 있다. 즉 송신 소자(221)에서, 송신 유도 코일이 전자기 유도 방식으로 송신 공진 코일에 전력을 전달하고, 송신 공진 코일이 공진 방식으로 전력을 송신할 수 있다. 이러한 송신 유도 코일과 송신 공진 코일은 상호에 병렬로 연결되는 인덕터와 커패시터를 개별적으로 구비할 수 있다.For example, the transmitting element 221 can transmit power in an electromagnetic induction manner, including a transmitting induction coil. The transmission induction coil may include an inductor and a capacitor connected in parallel to each other. Or the transmitting element 221 may transmit power in a resonant manner, including a transmitting induction coil and a transmitting resonant coil. That is, in the transmitting element 221, the transmission induction coil transmits electric power to the transmission resonance coil in an electromagnetic induction manner, and the transmission resonance coil can transmit electric power in a resonance manner. The transmission induction coil and the transmission resonance coil may have inductors and capacitors connected in parallel to each other.

실장 부재(227)는 송신 소자(221)를 지지한다. 즉 실장 부재(227) 상에, 송신 소자(221)가 실장된다. 그리고 실장 부재(227)는 이동성(mobility)을 갖는다. 즉 실장 부재(227)는 송신 소자(221)와 함께 이동하여, 송신 소자(221)의 위치를 보정한다. 이 때 실장 부재(227)는 무선 전력 수신 장치(130)에 대응하여 이동한다. 또한 실장 부재(227)는 자성체(magnetic substance)로 형성된다. 여기서, 자성체는 페라이트(ferrite)를 포함하며, 페라이트는 산화철계의 세라믹 소재를 포함한다. 이를 통해, 실장 부재(227)로 전류가 공급됨에 따라, 실장 부재(227)가 자화되어 이동성을 갖는다. 게다가, 송신 소자(221)에서 전류가 진행됨에 따라, 송신 소자(221)의 주변 영역에 자기장이 형성된다. 이를 통해, 실장 부재(227)에서, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)이 결정된다. 이에 따라, 실장 부재(227)가 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)을 이동시킨다. The mounting member 227 supports the transmitting element 221. That is, the transmitting element 221 is mounted on the mounting member 227. The mounting member 227 has mobility. That is, the mounting member 227 moves together with the transmitting element 221 to correct the position of the transmitting element 221. At this time, the mounting member 227 moves corresponding to the wireless power receiving apparatus 130. The mounting member 227 is formed of a magnetic substance. Here, the magnetic body includes ferrite, and the ferrite includes an iron oxide based ceramic material. Through this, as the current is supplied to the mounting member 227, the mounting member 227 is magnetized and has mobility. In addition, as the current progresses in the transmitting element 221, a magnetic field is formed in the peripheral region of the transmitting element 221. Thereby, at the mounting member 227, the transmission center ( CT ) of the transmitting element 221 is determined. Thus, the mounting member 227 moves the transmission center C T of the transmitting element 221.

메모리(240)는 프로그램 메모리와 데이터 메모리를 포함한다. 프로그램 메모리는 무선 전력 송신 장치(120)의 동작을 제어하기 위한 프로그램들을 저장한다. 이 때 프로그램 메모리는 미리 설정된 충전 방식으로 전력을 송신하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 데이터 메모리는 프로그램들을 수행하는 중에 발생되는 데이터를 저장한다. The memory 240 includes a program memory and a data memory. The program memory stores programs for controlling the operation of the wireless power transmission device 120. [ At this time, the program memory may store a program for transmitting power in a preset charging mode. The data memory stores data generated during execution of the programs.

제어부(250)는 무선 전력 송신 장치(120)의 전반적인 동작을 제어한다. 이 때 제어부(250)는 무선 송신부(220)를 제어하여, 미리 설정된 충전 방식으로 전력을 송신한다. 여기서, 제어부(250)는 송신 소자(221)와 실장 부재(227)에 개별적으로 전류를 공급한다. The control unit 250 controls the overall operation of the wireless power transmission apparatus 120. At this time, the control unit 250 controls the wireless transmission unit 220 to transmit power in a preset charging mode. Here, the control unit 250 supplies current to the transmitting element 221 and the mounting member 227 individually.

입력부(260)는 무선 전력 송신 장치(120)의 기능을 설정 또는 실행하기 위한 이벤트를 발생시킨다. 이 때 입력부(260)는 무선 전력 송신 장치(120)의 구동을 위한 이벤트를 발생시킬 수 있다. The input unit 260 generates an event for setting or executing the function of the wireless power transmitting apparatus 120. At this time, the input unit 260 may generate an event for driving the wireless power transmission apparatus 120. [

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서 무선 송신부의 구현 예를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 4는 도 3에서 송신 소자와 실장 부재를 도시하는 사시도이다. 또한 도 5는 도 3에서 무선 송신부의 일 단면을 도시하는 단면도이다. 3 is a perspective view illustrating an embodiment of a wireless transmission unit in a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. And Fig. 4 is a perspective view showing the transmitting element and the mounting member in Fig. 5 is a cross-sectional view showing one section of the radio transmission unit in FIG.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 구현 예에서 무선 송신부(220)는 무선 전력 수신 장치(130)를 거치시킨다. 그리고 무선 송신부(220)는 무선 전력 수신 장치(130)로 전력을 송신한다. 이러한 무선 송신부(220)는 송신 소자(221), 실장 부재(227) 및 하우징(231)을 포함한다. 3, 4, and 5, in the embodiment of the present invention, the radio transmitter 220 transmits the radio power to the radio power receiver 130. The wireless transmission unit 220 transmits power to the wireless power receiving apparatus 130. The wireless transmission unit 220 includes a transmitting element 221, a mounting member 227, and a housing 231.

이 때 무선 전력 수신 장치(130)는 수신 소자(131)를 포함한다. 수신 소자(131)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 즉 수신 소자(131)가 무선 송신부(220)로부터 전력을 수신할 수 있다. 여기서, 수신 소자(131)에서 전력의 수신 효율이 가장 높은 지점이 수신 소자(131)의 수신 중심(CR)으로 정의될 수 있다. 그리고 수신 소자(131)는 미리 설정된 충전 방식에 따라, 전력을 수신할 수 있다. 여기서, 수신 소자(131)의 충전 방식은 무선 송신부(220)과 동일하게 설정될 수 있다. 또한 충전 방식은 전자기 유도 방식, 공진 방식 및 전파 방사 방식을 포함한다. 게다가, 수신 소자(131)는 코일 형태로 구현될 수 있다.At this time, the wireless power receiving apparatus 130 includes a receiving element 131. The receiving element 131 can receive power wirelessly. That is, the receiving device 131 can receive power from the wireless transmitting unit 220. [ Here, the point at which the receiving efficiency of the receiving element 131 is highest can be defined as the receiving center C R of the receiving element 131. Then, the receiving element 131 can receive power according to a preset charging scheme. Here, the charging method of the receiving device 131 may be set to be the same as that of the wireless transmitting unit 220. [ The charging method includes an electromagnetic induction method, a resonance method, and a radio wave radiation method. In addition, the receiving element 131 can be implemented in the form of a coil.

예를 들면, 수신 소자(131)는 수신 유도 코일을 포함하여, 전자기 유도 방식으로 전력을 수신할 수 있다. 이러한 수신 유도 코일은 상호에 병렬로 연결되는 인덕터와 커패시터를 구비할 수 있다. 또는 수신 소자(131)는 수신 공진 코일과 수신 유도 코일을 포함하여, 공진 방식으로 전력을 수신할 수 있다. 즉 수신 소자(131)에서 수신 공진 코일이 공진 방식으로 전력을 수신하고, 수신 유도 코일이 전자기 유도 방식으로 수신 공진 코일로부터 전력을 수신할 수 있다. 이러한 수신 공진 코일과 수신 유도 코일은 상호에 병렬로 연결되는 인덕터와 커패시터를 개별적으로 구비할 수 있다. For example, the receiving element 131 may receive power in an electromagnetic induction manner, including a receiving induction coil. The reception induction coils may include an inductor and a capacitor connected in parallel with each other. Or the receiving element 131 may receive power in a resonant manner, including a receiving resonant coil and a receiving induction coil. That is, in the receiving element 131, the receiving resonant coil receives power in a resonant manner, and the receiving induction coil can receive power from the receiving resonant coil in an electromagnetic induction manner. The reception resonant coil and the reception induction coil may have inductors and capacitors connected in parallel to each other.

송신 소자(221)는 무선으로 전력을 송신한다. 이 때 송신 소자(221)에 전류가 공급됨에 따라, 송신 소자(221)가 구동하여, 전력을 송신한다. 여기서, 송신 소자(221)에서 전력의 송신 효율이 가장 높은 지점이 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)으로 정의될 수 있다. 그리고 송신 소자(221)는 미리 설정된 충전 방식에 따라, 전력을 송신한다. 여기서, 충전 방식은 전자기 유도 방식, 공진 방식 및 전파 방사 방식을 포함한다. 또한 송신 소자(221)는 코일 형태로 구현될 수 있다. The transmitting element 221 transmits power wirelessly. At this time, as the current is supplied to the transmitting element 221, the transmitting element 221 is driven to transmit the power. Here, the point at which the transmission efficiency of the transmission element 221 is highest can be defined as the transmission center C T of the transmission element 221. Then, the transmitting element 221 transmits power according to a predetermined charging method. Here, the charging method includes an electromagnetic induction method, a resonance method, and a radio wave radiation method. Also, the transmitting element 221 may be implemented in a coil form.

이러한 송신 소자(221)는 다수개의 송신 코일(223, 225)들을 포함한다. 구체적으로, 송신 소자(221)는 적어도 두 개의 송신 코일(223, 225)들을 포함한다. 이 때 송신 코일(223, 225)들은 상호로부터 이격되어 배치된다. 그리고 송신 코일(223, 225)들은 상이한 진행 방향으로 전류를 전달한다. 예를 들면, 각각의 송신 코일(223, 225)은 평면형으로서, 권선이 시계 또는 반시계 방향으로 감겨, 형성될 수 있다. 또한 권선의 일 단부와 타 단부는 상호에 나란하게, 코일의 내측으로부터 외측으로 돌출될 수 있다. 이를 통해, 송신 코일(223, 225)들 중 어느 하나는 시계 방향으로 전류를 전달하고, 송신 코일(223, 225)들 중 다른 하나는 반시계 방향으로 전류를 전달할 수 있다. The transmitting element 221 includes a plurality of transmitting coils 223 and 225. [ Specifically, the transmitting element 221 includes at least two transmitting coils 223, 225. At this time, the transmission coils 223 and 225 are spaced apart from each other. And the transmission coils 223 and 225 transmit current in different traveling directions. For example, each of the transmission coils 223 and 225 may be a planar type in which the windings are wound clockwise or counterclockwise. Also, one end and the other end of the winding may protrude outward from the inside of the coil in parallel with each other. Accordingly, any one of the transmission coils 223 and 225 can transmit a current in a clockwise direction, and the other one of the transmission coils 223 and 225 can transmit a current in a counterclockwise direction.

실장 부재(227)는 송신 소자(221)를 지지한다. 즉 실장 부재(227) 상에, 송신 소자(221)가 실장된다. 구체적으로, 실장 부재(227) 상에, 송신 코일(223, 225)들이 배치된다. 그리고 실장 부재(227)는 이동성을 갖는다. 즉 실장 부재(227)는 송신 소자(221)와 함께 이동하여, 송신 소자(221)의 위치를 보정한다. 이 때 실장 부재(227)는 무선 전력 수신 장치(130)에 대응하여, 송신 소자(221)를 이동시킨다. 또한 실장 부재(227)는 자성체로 형성된다. 여기서, 자성체는 페라이트를 포함하며, 페라이트는 산화철계의 세라믹 소재를 포함한다. 이를 통해, 실장 부재(227)로 전류가 공급됨에 따라, 실장 부재(227)가 자화되어 이동성을 갖는다.The mounting member 227 supports the transmitting element 221. That is, the transmitting element 221 is mounted on the mounting member 227. Specifically, on the mounting member 227, the transmission coils 223 and 225 are disposed. The mounting member 227 has mobility. That is, the mounting member 227 moves together with the transmitting element 221 to correct the position of the transmitting element 221. At this time, the mounting member 227 moves the transmitting element 221 in correspondence with the wireless power receiving apparatus 130. The mounting member 227 is formed of a magnetic material. Here, the magnetic body includes ferrite, and the ferrite includes an iron oxide based ceramic material. Through this, as the current is supplied to the mounting member 227, the mounting member 227 is magnetized and has mobility.

이러한 실장 부재(227)는 전기 도선(229)를 포함한다. 이 때 전기 도선(229)를 통해, 실장 부재(227)에 전류가 공급된다. 여기서, 전기 도선(229)는 실장 부재(227) 내에서 연장될 수 있다. 그리고 전기 도선(229)가 실장 부재(227) 내에서 전류를 전달할 수 있다. 이를 통해, 실장 부재(227)로 전류가 공급됨에 따라, 실장 부재(227)가 자화되어 이동성을 갖는다. 또한 송신 소자(221)에서 전류가 진행됨에 따라, 송신 소자(221)의 주변 영역에 자기장이 형성된다. 즉 각각의 송신 코일(223, 225)에서 자기장이 형성된다. 이를 통해, 실장 부재(227)에서, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)이 결정된다. 이 때 실장 부재(227)에서 송신 코일(223, 225)들의 사이에, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)이 형성된다. These mounting members 227 include electrical leads 229. At this time, current is supplied to the mounting member 227 through the electric wire 229. Here, the electrical lead 229 may extend within the mounting member 227. And the electrical lead 229 can deliver current in the mounting member 227. [ Through this, as the current is supplied to the mounting member 227, the mounting member 227 is magnetized and has mobility. Also, as the current progresses in the transmitting element 221, a magnetic field is formed in the peripheral region of the transmitting element 221. That is, a magnetic field is formed in each of the transmission coils 223 and 225. Thereby, at the mounting member 227, the transmission center ( CT ) of the transmitting element 221 is determined. At this time, the transmission center (C T ) of the transmitting element 221 is formed between the transmitting coils 223 and 225 in the mounting member 227.

즉 송신 소자(221)에서 수신 소자(131)로 전력 공급 시, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)과 수신 소자(131)의 수신 중심(CR)이 형성된다. 그리고 전자석의 원리에 따라, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)과 수신 소자(131)의 수신 중심(CR) 사이에 인력이 발생된다. 이로 인하여, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)과 수신 소자(131)의 수신 중심(CR)이 상호 대응되도록, 실장 부재(227)가 이동한다. 다시 말해, 실장 부재(227)가 송신 소자(221)와 함께 이동하여, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)을 이동시킨다. 이를 통해, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)이 수신 소자(131)의 수신 중심(CR)에 대응하여 이동된다. 또한 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)과 수신 소자(131)의 수신 중심(CR)이 상호 대응됨에 따라, 송신 소자(221)와 수신 소자(131) 사이의 충전 효율이 극대화된다. That is, forming the reception center (C R) of the transmission center (C T) and the receiving element 131 at the time of power supply to the receiving device 131 in the transmitting device 221, the transmitting device 221. The The attracting force is generated between the transmitting center C T of the transmitting element 221 and the receiving center C R of the receiving element 131 according to the principle of the electromagnet. The mounting member 227 moves so that the transmission center C T of the transmitting element 221 and the receiving center C R of the receiving element 131 correspond to each other. In other words, the mounting member 227 moves together with the transmitting element 221 to move the transmitting center C T of the transmitting element 221. The transmission center C T of the transmitting element 221 is moved corresponding to the receiving center C R of the receiving element 131. The charging efficiency between the transmitting element 221 and the receiving element 131 is maximized as the transmission center C T of the transmitting element 221 and the receiving center C R of the receiving element 131 correspond to each other .

하우징(231)은 무선 전력 수신 장치(130)를 거치시킨다. 그리고 하우징(231)은 송신 소자(221)와 실장 부재(227)를 수용한다. 이 때 하우징(231)은 수용부(233)를 포함한다. 또한 하우징(231)은 수용부(233) 내에, 송신 소자(221)와 실장 부재(227)를 수용한다. 여기서, 수용부(233)는 실장 부재(227)의 이동을 위한 공간으로 형성될 수 있다. 즉 수용부(233) 내에서, 실장 부재(227)는 무선 전력 수신 장치(130)에 대응하여 이동 가능하다. 이를 위해, 수용부(233)의 사이즈가 실장 부재(227)의 사이즈를 초과할 수 있다. The housing 231 houses the wireless power receiving apparatus 130. The housing 231 receives the transmitting element 221 and the mounting member 227. At this time, the housing 231 includes a receiving portion 233. The housing 231 accommodates the transmitting element 221 and the mounting member 227 in the accommodating portion 233. Here, the accommodating portion 233 may be formed as a space for the movement of the mounting member 227. That is, in the accommodating portion 233, the mounting member 227 is movable in correspondence with the wireless power receiving apparatus 130. To this end, the size of the accommodating portion 233 may exceed the size of the mounting member 227. [

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서 무선 송신부의 변형 예를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 7은 도 6에서 무선 송신부의 일 단면을 도시하는 단면도이다. 6 is a perspective view showing a modification of the radio transmission unit in the radio power transmission apparatus according to the embodiment of the present invention. And FIG. 7 is a cross-sectional view showing one section of the radio transmission unit in FIG.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예의 변형 예에서 무선 송신부(220)는 무선 전력 수신 장치(130)를 거치시킨다. 그리고 무선 송신부(220)는 무선 전력 수신 장치(130)로 전력을 송신한다. 이러한 무선 송신부(220)는 송신 소자(221), 실장 부재(227) 및 하우징(231)을 포함한다. 이 때 본 실시예의 변형 예에서 송신 소자(221)와 실장 부재(227)는 전술된 예와 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다. Referring to FIGS. 6 and 7, in a modification of the present embodiment, the wireless transmission unit 220 stores the wireless power reception device 130. The wireless transmission unit 220 transmits power to the wireless power receiving apparatus 130. The wireless transmission unit 220 includes a transmitting element 221, a mounting member 227, and a housing 231. At this time, in the modified example of this embodiment, the transmitting element 221 and the mounting member 227 are similar to the above-described example, and thus a detailed description thereof will be omitted.

다만, 본 실시예의 변형 예에서 하우징(231)은 송신 소자(221)와 실장 부재(227)를 수용한다. 이 때 하우징(231)은 수용부(233)를 포함한다. 그리고 하우징(231)은 수용부(233) 내에, 송신 소자(221)와 실장 부재(227)를 수용한다. 여기서, 수용부(233)는 실장 부재(227)의 이동을 위한 공간으로 형성될 수 있다. 즉 수용부(233) 내에서, 실장 부재(227)는 무선 전력 수신 장치(130)에 대응하여 이동 가능하다. 이를 위해, 수용부(233)의 사이즈가 실장 부재(227)의 사이즈를 초과할 수 있다. However, in the modification of this embodiment, the housing 231 accommodates the transmitting element 221 and the mounting member 227. At this time, the housing 231 includes a receiving portion 233. The housing 231 accommodates the transmitting element 221 and the mounting member 227 in the accommodating portion 233. Here, the accommodating portion 233 may be formed as a space for the movement of the mounting member 227. That is, in the accommodating portion 233, the mounting member 227 is movable in correspondence with the wireless power receiving apparatus 130. To this end, the size of the accommodating portion 233 may exceed the size of the mounting member 227. [

그리고 하우징(231)은 무선 전력 수신 장치(130)를 수용하여 거치시킨다. 이 때 하우징(231)은 거치부(235)를 더 포함한다. 또한 하우징(231)은 거치부(235) 내에, 무선 전력 수신 장치(130)의 적어도 일부를 수용한다. 여기서, 거치부(235)는 상부로 개구된 홈(groove)으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 거치부(235)는 상부로부터 무선 전력 수신 장치(130)를 수용한다. 이를 위해, 거치부(235)의 면적이 무선 전력 수신 장치(130)의 면적을 초과할 수 있다. 한편, 거치부(235)의 높이는 무선 전력 수신 장치(130)의 두께를 초과할 수 있으며, 무선 전력 수신 장치(130)의 두께 이하일 수도 있다. The housing 231 accommodates and stores the wireless power receiving apparatus 130. At this time, the housing 231 further includes a mounting portion 235. The housing 231 also accommodates at least a portion of the wireless power receiving device 130 within the mount 235. Here, the mounting portion 235 may be formed as a groove that opens upward. Thereby, the mounting portion 235 receives the wireless power receiving apparatus 130 from above. To this end, the area of the mounting portion 235 may exceed the area of the wireless power receiving device 130. [ The height of the mounting portion 235 may exceed the thickness of the wireless power receiving device 130 and may be less than or equal to the thickness of the wireless power receiving device 130. [

본 발명에 따르면, 실장 부재(227)가 무선 전력 수신 장치(130)에 대응하여 이동함으로써, 송신 소자(221)의 위치를 보정할 수 있다. 즉 실장 부재(227)가 이동하여, 송신 소자(221)의 송신 중심(CT)과 수신 소자(131)의 수신 중심(CR)을 상호 대응시킨다. 이를 통해, 송신 소자(221)와 수신 소자(131) 사이의 충전 효율이 극대화된다. 바꿔 말하면, 무선 전력 송신 장치(120)가 무선 전력 수신 장치(130)를 효과적으로 충전할 수 있다. 이에 따라, 무선 충전 시스템(100)의 효율이 향상될 수 있다. According to the present invention, the position of the transmitting element 221 can be corrected by the mounting member 227 moving in correspondence with the wireless power receiving apparatus 130. The mounting member 227 moves so that the transmission center C T of the transmitting element 221 and the receiving center C R of the receiving element 131 correspond to each other. Thus, the charging efficiency between the transmitting element 221 and the receiving element 131 is maximized. In other words, the wireless power transmitting apparatus 120 can charge the wireless power receiving apparatus 130 effectively. Thus, the efficiency of the wireless charging system 100 can be improved.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. That is, it will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

100: 무선 충전 시스템
110: 전력 공급 장치 120: 무선 전력 송신 장치
130: 무선 전력 수신 장치 131: 수신 소자
140: 부하
210: 인터페이스부 220: 무선 송신부
221: 송신 소자 223, 225: 송신 코일
227: 실장 부재 229: 전기 도선
231: 하우징 233: 수용부
235: 거치부100: Wireless charging system
110: power supply device 120: wireless power transmission device
130: wireless power receiving apparatus 131: receiving element
140: Load
210: interface unit 220: wireless transmission unit
221: transmitting element 223, 225: transmitting coil
227: mounting member 229: electric wire
231: Housing 233:
235:

Claims (10)

무선 전력 수신 장치의 충전을 위한 무선 전력 송신 장치에 있어서,
무선으로 전력을 송신하기 위한 송신 소자와,
상기 송신 소자가 실장되며, 상기 무선 전력 수신 장치에 대응하여 이동하기 위한 실장 부재를 포함하는 무선 전력 송신 장치. A wireless power transmission apparatus for charging a wireless power receiving apparatus,
A transmitting element for transmitting power wirelessly,
And a mounting member on which the transmitting element is mounted and adapted to move in correspondence with the wireless power receiving apparatus. 제 1 항에 있어서, 상기 실장 부재는,
자성체로 형성되어, 상기 실장 부재로 전류가 공급됨에 따라, 자화되는 무선 전력 송신 장치. The semiconductor device according to claim 1,
And is magnetized as a current is supplied to the mounting member. 제 1 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신 장치는 상기 송신 소자로부터 상기 전력을 수신하기 위한 수신 소자를 포함하는 무선 전력 송신 장치. The method according to claim 1,
Wherein the wireless power receiving apparatus includes a receiving element for receiving the power from the transmitting element. 제 3 항에 있어서, 상기 실장 부재는,
상기 송신 소자의 중심과 상기 수신 소자의 중심이 상호 대응되도록, 이동하는 무선 전력 송신 장치. 4. The mounting structure according to claim 3,
And the center of the transmitting element and the center of the receiving element correspond to each other. 제 4 항에 있어서,
상기 송신 소자에 전류가 공급됨에 따라, 상기 송신 소자의 중심과 상기 수신 소자의 중심 사이에 인력이 발생하는 무선 전력 송신 장치. 5. The method of claim 4,
And a pulling force is generated between the center of the transmitting element and the center of the receiving element as a current is supplied to the transmitting element. 제 5 항에 있어서, 상기 송신 소자는,
상기 전류의 진행 방향이 상이한 두 개의 송신 코일들을 포함하는 무선 전력 송신 장치. 6. The apparatus of claim 5,
Wherein the transmission coil includes two transmission coils having different directions of travel of the current. 제 6 항에 있어서, 상기 송신 소자의 중심은,
상기 전류가 공급됨에 따라, 상기 실장 부재에서 상기 송신 코일들의 사이에 형성되는 무선 전력 송신 장치. 7. The method of claim 6,
Wherein the transmission coil is formed between the transmission coils at the mounting member as the current is supplied. 제 2 에 있어서, 상기 실장 부재는,
페라이트를 포함하는 무선 전력 송신 장치. The mounting structure according to claim 2,
A wireless power transmission device comprising ferrite. 제 2 항에 있어서, 상기 실장 부재는,
상기 실장 부재 내에서 연장되며, 상기 전류를 전달하기 위한 전기 도선을 포함하는 무선 전력 송신 장치. The semiconductor device according to claim 2,
And an electrical lead extending in the mounting member for delivering the current. 제 1 항에 있어서,
상기 실장 부재를 수용하며, 상기 실장 부재의 이동을 위한 공간이 형성된 하우징을 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.The method according to claim 1,
And a housing accommodating the mounting member and having a space for movement of the mounting member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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