KR20150110212A - A wireless power transfer module in vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 내 배터리 전력의 일부를 이용하여 자기공명방식의 무선 전력 송신부에서 자기장을 생성하고 생성한 자기장을 이용하여 차량 내 무선 전력 수신부가 구비된 센서와 전자디바이스에 전력을 공급하는 차량 용 무선 전력 전송 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for generating a magnetic field in a wireless power transmission unit of a magnetic resonance system using a part of battery power in a vehicle and a sensor equipped with a wireless power receiving unit in the vehicle using the generated magnetic field, Power transmission module.
현재 상용차에 적용된 센서 기술은 SCC, LDW, BSD, TSR, EBA, ISG 등이 있으며 앞으로 자율주행과 ASV 등의 개발로 인해 더 많은 센서가 차량 내에 구비될 것으로 전망된다. 기존의 센서 전력 공급 방식은 크게 전기 배선과 배터리 방식으로 나뉘는데 전기 배선의 경우 도선의 공간적 제한이 문제가 되고 배터리 방식의 경우 다 쓴 배터리의 교체와 배터리 폐기물 발생 문제가 있다. 또한 교체시 센서와 배터리가 일체형으로 되어있는 경우가 많아 센서부 자체를 바꿔야 하며 이 과정에서 주변부 분해, 결합의 번거로움을 수반한다.
Currently, sensor technologies applied to commercial vehicles are SCC, LDW, BSD, TSR, EBA and ISG. In future, it is expected that more sensors will be installed in the vehicle due to autonomous driving and development of ASV. Conventional sensor power supply methods are classified into electric wiring and battery type. In the case of electric wiring, space limitation of lead wires is a problem. In the case of battery type, there is a problem of replacement of old batteries and generation of battery waste. In addition, when the sensor is replaced with a battery in many cases, the sensor itself needs to be replaced. In this process, the disassembly and coupling of the peripheral part are troublesome.
본 발명은 차량 내 배터리 전력의 일부를 이용하여 자기공명방식의 무선 전력 송신부에서 자기장을 생성하고 생성한 자기장을 이용하여 차량 내 무선 전력 수신부가 구비된 센서와 전자디바이스에 전력을 공급하는 차량 용 무선 전력 전송 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention relates to a method and apparatus for generating a magnetic field in a wireless power transmission unit of a magnetic resonance system using a part of battery power in a vehicle and a sensor equipped with a wireless power receiving unit in the vehicle using the generated magnetic field, And a power transmission module.
전술한 과제의 해결을 위하여 본 발명은 「차량의 본체에 구비되며, 엔진에서 발생된 동력원을 전기 에너지로 변환하는 발전부; 상기 발전부의 12V 전기 에너지를 저장하는 저장부; 상기저장부의 전기 에너지를 사용 목적에 적합한 전압으로 전환하는 변환부; 상기 변환부와 도선으로 연결되어 차량의 시트 아래에 위치하고 제1원형코일과 제1나선형 코일로 구성된 제1송신부; 제2원형코일, 제2나선형코일로 구성되며 상기 제1송신부의 자계를 전달받아 물리적인 연결 없이 자기유도에 의한 전류를 생성하는 수신부; 상기 수신부와 도선으로 연결된 전기에너지를 필요로 하는 센서부;를 포함하여 구성된 차량 용 무선 전력 전송 모듈」을 제공한다. 상기 발전부, 저장부, 변환부는 전력발생부로 칭하며 기존의 차량 내에 배치된 것을 사용할 수 있다.
In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized by " a power generating unit provided in a main body of a vehicle and converting a power source generated in the engine into electric energy; A storage unit for storing 12V electrical energy of the power generation unit; A converter for converting the electric energy of the storage unit into a voltage suitable for the purpose of use; A first transmitting unit connected to the converting unit by a wire and positioned below the seat of the vehicle, the first transmitting unit including a first circular coil and a first helical coil; A second circular coil, and a second helical coil, and receiving a magnetic field of the first transmission unit and generating a current by magnetic induction without a physical connection; And a sensor unit requiring electric energy connected to the receiving unit by a wire. The power generation unit, the storage unit, and the conversion unit are referred to as a power generation unit, and the power generation unit, the storage unit, and the conversion unit can be used.
또한 본 발명은 「상기 제1송신부와 구조, 기능적으로 동일하며 차량의 조향부 아래에 설치된 제2송신부를 특징으로 하는 차량 용 무선 전력 전송 모듈」을 함께 제공한다.
The present invention also provides a " wireless power transmission module for a vehicle ", which is structurally the same as the first transmission unit and is functionally identical and is characterized by a second transmission unit installed below the steering unit of the vehicle.
또한 본 발명은 「상기 제1송신부와 구조, 기능적으로 동일하며 차량의 트렁크 아래에 설치된 제3송신부를 특징으로 하는 차량 용 무선 전력 전송 모듈」을 함께 제공한다.
The present invention also provides " a wireless power transmission module for a vehicle " which is structurally the same as the first transmission unit and is functionally identical and is characterized by a third transmission unit installed under the trunk of the vehicle.
위와 같이 본 발명은 자기공명 무선 전력 전송 모듈을 이용하여 전력을 제공할 수 있으므로 차량 내 센서들이 별도의 배터리 없이 반영구적으로 구동할 수 있다.As described above, since the present invention can provide power using a magnetic resonance wireless power transmission module, in-vehicle sensors can be driven semi-permanently without a separate battery.
기존의 센서에 구비되던 배터리가 없어지므로 센서별로 각기 다른 배터리의 수명에 따라 교체해야하는 번거로움을 해결 할 수 있다.Since the battery included in the existing sensor is eliminated, it is possible to solve the problem of replacing the sensor according to the life of each different battery.
또한 배터리를 교체함으로서 배터리 제작과 폐기물 처리에서 발생하는 환경적 유해요소를 줄여 자동차의 친환경화를 도모한다.In addition, by replacing the battery, it is possible to reduce the environmental harm caused by battery manufacturing and waste disposal, thereby making the automobile environment-friendly.
또한 센서에 수신코일외의 별도 배선이 필요 없으므로 배선의 부담 없이 새로운 센서의 추가, 제거를 용이하게 할 수 있다. 이로 인해 차량 센서 부품의 선택 옵션이 더 다양해질 수 있다.In addition, since the sensor does not need a separate wiring other than the receiving coil, it is possible to easily add and remove a new sensor without the burden of wiring. This can result in more options for the selection of vehicle sensor components.
또한 전력 전송의 범위가 최대 1m까지 가능하므로 차량 내 내비게이션과 스마트 폰 등 수신부가 장착된 전자 디바이스를 무선으로 충전할 수 있다.
In addition, since the range of power transmission is up to 1m, it is possible to wirelessly charge electronic devices equipped with receiving units such as in-vehicle navigation devices and smart phones.
도 1은 본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈이 설치된 자동차의 측면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈이 설치된 자동차의 평면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈의 송신부와 수신부의 등가회로를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 내연기관 혹은 하이브리드자동차 내 센서 무선 전력 전송 모듈의 에너지 흐름도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기자동차 내 센서 무선 전력 전송 모듈의 에너지 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6는 본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈의 효과범위를 표시한 차량의 측면도를 나타낸 것이다.
도 7는 본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈의 효과범위를 표시한 차량의 평면도를 나타낸 것이다.1 is a side view of a vehicle equipped with a wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention.
2 is a plan view of a vehicle equipped with a wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention.
3 shows an equivalent circuit of a transmitter and a receiver of a wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention.
4 is an energy flow diagram of a sensor wireless power transmission module in an internal combustion engine or a hybrid vehicle according to the present invention.
5 is an energy flow diagram of a sensor wireless power transmission module in an electric vehicle according to the present invention.
FIG. 6 is a side view of a vehicle showing an effect range of a wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a vehicle showing an effect range of a wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈에 관하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈이 설치된 자동차의 측면도가 도시되어 있다.1 is a side view of a vehicle equipped with a wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention.
본 발명에 따른 차량 용 무선 전력 전송 모듈은 전력발생부(10), 제1송신부(20), 수신부(30), 제2송신부(40) 및 제3송신부(50)를 포함하여 구성된다. The wireless power transmission module for a vehicle according to the present invention includes a
상기 전력발생부(10)는 상기 제1송신부(20)에 전력을 전달하는 부분이다. 상기 전력발생부(10)는 엔진부(11)에서 발생한 운동에너지를 이용하여 전기에너지를 생성하는 발전부(12), 상기 발전부(12)와 도선으로 연결되어 전력을 저장하는 저장부(13), 상기 저장부(13)에 저장된 전력을 변환하여 상기 제1송신부(20)로 전달하는 변환부(14)로 이루어진다. 상기 전력발생부(10)는 기존의 차량 내에 구비된 것을 사용할 수 있다.The
상기 제1송신부(20)는 차량 시트 아래에 구비되어 상기 전력발생부(10)에서 전력을 공급받아 자계를 발생시키는 부분이다. 상기 제1송신부(20)는 특정 공명주파수에서 자계(Magnetic Field)를 형성하는 단선의 제1원형코일(21)과 다선의 나선형모양으로 안으로 감겨진 제1나선형코일(22)로 이루어진다.The
상기 수신부(30)는 상기 제1송신부(20)에서 반경 1m 이내로 이격되어 위치할 수 있으며 상기 제1송신부(20)로부터 전력을 전송받아 센서부(33)를 작동시키는 부분이다. 상기 수신부(30)는 상기 제1송신부(20)의 전력 전송 범위 내에 다수로 존재할 수 있으며 특정 공명주파수에서 자계(Magnetic Field)를 형성하는 단선의 제2원형코일(31)과 다선의 나선형모양으로 안으로 감겨진 제2나선형코일(32) 및 기판으로 연결된 상기 센서부(33)로 이루어진다. 상기 센서부(33)는 자동차 용 센서로 구성될 수 있지만 여타 다른 전자기기로 구성된 것을 특징으로 할 수도 있다. 센서부(33)에서 구동에 필요로 하는 전력량이 적어 일정량의 송신효율 감소가 일어나더라도 제1송신부(20)에서 여러 개의 수신부(30)를 구동하는데 문제가 없다.The
상기 제2송신부(40)는 상기 제1송신부(20)와 동일한 구조와 기능을 가지며 차량 내 조향부 아래에 위치하여 차량 전방부에 있는 상기 수신부(30)에 전력을 전송하는 것을 특징으로 한다.The second transmitting
상기 제3송신부(50)는 상기 제1송신부(20)와 동일한 구조와 기능을 가지며 차량 내 트렁크 아래에 위치하여 차량 후방부에 있는 상기 수신부(30)에 전력을 전송하는 것을 특징으로 한다.
The third transmitting
10: 전력 발생부
11: 엔진부
12: 발전부
13: 저장부
14: 변환부
20: 제1송신부
21: 제1원형코일
22: 제1나선형코일
30: 수신부
31: 제2원형코일
32: 제2나선형코일
33: 센서부
40: 제2송신부
50: 제3송신부
10: power generation part 11: engine part
12: power generation section 13: storage section
14: conversion section 20: first transmission section
21: first circular coil 22: first helical coil
30: Receiver 31: Second circular coil
32: second helical coil 33: sensor part
40:
50: Third transmitter
Claims (3)
상기 제1송신부와 구조, 기능적으로 동일하며 차량의 조향부 아래에 설치된 제2송신부를 특징으로 하는 차량 용 무선 전력 전송 모듈.The method of claim 1,
Characterized by a second transmitter, structurally, functionally identical to the first transmitter, installed below the steering part of the vehicle.
상기 제1송신부와 구조, 기능적으로 동일하며 차량의 트렁크 아래에 설치된 제3송신부를 특징으로 하는 차량 용 무선 전력 전송 모듈
.The method of claim 1,
Characterized in that it is structurally identical to the first transmission section and is functionally identical to the first transmission section and is arranged below the trunk of the vehicle,
.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140034315A KR20150110212A (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | A wireless power transfer module in vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020140034315A KR20150110212A (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | A wireless power transfer module in vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20150110212A true KR20150110212A (en) | 2015-10-02 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020140034315A KR20150110212A (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | A wireless power transfer module in vehicle |
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KR (1) | KR20150110212A (en) |
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2014
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