KR20160057577A - 무선 충전 시스템 - Google Patents

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Abstract

무선 충전 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 무선 충전 시스템은 복수의 송신 코일들을 갖는 전력송신부; 및 복수의 송신 코일들 각각의 전류 및 전압을 측정하고, 상기 측정된 각 송신 코일의 전류 및 전압의 크기에 기반하여 상기 복수의 송신 코일들 중 일부의 송신 코일에만 충전전원을 인가하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

무선 충전 시스템{Wireless charging system}
본 발명은 무선 충전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신 코일과 수신 코일 사이의 편차가 발생하더라도, 출력과 전력 전송 효율의 급격한 감소를 방지할 수 있는 무선 충전 시스템에 관한 것이다.
최근, 플러그인 하이브리드 차량, 전기 차량에 관한 기술이 급속도로 발전하고 있다. 이러한 차량의 구동력 중 일부 또는 전부는 전기 에너지로서, 전기 에너지를 충전하는 방식으로 충전기와 유선으로 연결하여 플러그를 꽂는 방식 외에 무선으로 충전하는 방법이 개발되고 있다.
무선으로 충전하는 방법은 전자 유도 방식과 공명형 방식으로 나뉘어진다. 전자 유도 방식의 경우, 주차 공간에 매설된 송신 코일과 차량에 장착된 수신 코일 사이에 전력의 전송이 가능한 거리가 매우 짧아, 일본공개특허공보 JP2010-073976에 기재된 바와 같이 공명형 방식이 채택되어 전자 유도 방식보다 더 긴 전력 전송 길이를 확보하고 있다.
이러한 송신 코일 및 수신 코일간의 정확한 매칭이 없으면 출력 및 충전 효율이 급격하게 감소하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 송신 코일과 수신 코일의 사이즈를 키우는 방법이 제안되었지만, 이러한 방법은 전자파 방출량이 급격히 증가한다는 문제점을 가지고 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 송신 코일 및 수신 코일의 구조 및 이러한 구조에서의 자기장의 방향을 나타낸 도면이다. 송신 코일과 수신 코일 모두 원형의 형상을 가지고 있으며, 송신 코일과 수신 코일 사이의 x방향, y방향 허용 편차는 코일들의 지름에 종속된다. 이론적으로 코일 지름만큼 송신 코일 및 수신 코일의 x방향, y방향 편차가 발생하면 출력은 0으로 감소하게 된다. 코일들의 지름을 증가시키면, 코일들의 x방향, y방향 편차에는 둔감해지지만, 사이즈 및 재료비가 증가하고, 주변으로의 전자파 방출량이 많아져 전자파 규격을 만족시키기 어렵다.
도 2a 내지 도 2b는 솔레노이드 타입의 코일 구조를 갖는 무선 충전 시스템을 간략하게 도시한 도면이다. 송신 코일과 수신 코일의 y방향 허용 편차는 수신 코일의 코어의 폭(Wo)에 의존한다. 그러나, x방향의 허용 편차는 y방향 허용 편차에 비하여 더 큰 편이다. 즉, 도 1a 및 도 1b에 도시된 원형의 송신 및 수신 코일에 비하여 x 방향의 허용 편차를 다소 극복하고 있다. 또한, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 형태의 코일들에서는 자기장이 차량의 전방과 후방 측으로 발생하므로, 차량 양 옆에서 발생하는 전자파의 방출량 또한 감소시킬 수 있다.
그러나, 여전히 y 방향 편차가 발생되면, 출력 및 전력 전송 효율이 감소하는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 송신 코일과 수신 코일이 어긋나 위치된 경우에도 출력 및 전력 전송 효율의 급격한 감소를 막을 수 있는 무선 충전 시스템의 개발이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 송신 코일과 수신 코일 사이의 편차가 발생하더라도, 출력과 전력 전송 효율의 급격한 감소를 방지할 수 있는 무선 충전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 시스템은, 복수의 송신 코일들을 포함하는 송신 코일 모듈; 및 상기 송신 코일들과의 전자 공명에 의해 전력을 전송받는 복수의 수신 코일들을 포함하는 수신 코일 모듈을 포함하며, 상기 복수의 송신 코일들은 상기 복수의 송신 코일들에 전류가 흐름으로써 상기 복수의 송신 코일들 중 어느 하나의 송신 코일에 생성되는 자기장의 방향이 상기 어느 하나의 송신 코일에 이웃하는 송신 코일에 생성되는 자기장의 방향과 상이하도록 하나의 도선을 이용하여 형성되는 권선 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 송신 코일들은 상기 송신 코일 모듈 상에 가로 방향, 세로 방향 또는 대각선 방향으로 대칭되도록 배치된 복수의 코어들과 상기 복수의 코어들에 감겨지는 도선으로 구성될 수 있다.
상기 송신 코일 모듈은 4개의 단위 송신 코일들을 포함하며, 상기 4개의 단위 송신 코일들 각각은 코어와 상기 코어에 감겨지는 상기 하나의 도선 중 일부분으로 구성될 수 있다.
상기 도선의 일단은 전원부에 연결되어, 전원부로부터 연장되며, 상기 코어들 중 제1 코일에 포함된 코어에는 제1 방향으로, 그리고 상기 제1 코일의 가로 또는 세로 방향으로 대칭되며 이웃하여 위치된 제2 코일에 포함된 코어에는 제2 방향으로 감겨질 수 있다.
상기 도선은 상기 제1 코일의 대각선 방향으로 대칭되어 위치된 제3 코일에 포함된 코어에는 제1 방향으로, 그리고 상기 제2 코일의 대각선 방향으로 대칭되어 위치된 제4 코일에 포함된 코어에는 제2 방향으로 감겨질 수 있다.
상기 제4 코일에 포함된 코어에 감겨진 도선의 타단은 상기 전원부에 연결될 수 있다.
상기 복수의 수신 코일들은 상기 수신 코일 모듈 상에 가로 방향, 세로 방향 또는 대각선 방향으로 대칭되도록 배치된 복수의 코어들을 포함할 수 있다.
상기 복수의 수신 코일들 중 일부의 수신 코일들을 포함하는 복수의 수신 코일 그룹으로 나뉘어지며, 상기 복수의 수신 코일 그룹은 각각 하나의 도선을 이용하여 형성되는 권선 구조를 갖는다.
상기 수신 코일 모듈은 각각 코어를 갖는 복수의 단위 수신 코일들을 포함하고, 상기 단위 수신 코일들은 상기 복수의 단위 수신 코일들 중 일부의 코일로 이루어진 복수의 수신 코일 그룹으로 분류되며, 각 수신 코일 그룹을 구성하는 수신 코일은 하나의 도선을 이용하여 형성된 권선 구조를 갖는다.
상기 복수의 단위 수신 코일들은 4개의 단위 수신 코일들로 이루어지며, 상기 수신 코일 그룹은 상기 4개의 단위 수신 코일들 중 어느 2개의 단위 수신 코일로 구성될 수 있다.
상기 복수의 수신 코일 그룹들 중 일부의 그룹들은 동일한 단위 수신 코일을 포함할 수 있다.
상기 수신 코일 그룹은 상기 수신 코일들 중 차량의 전후방 방향으로 배치될 수신 코일들의 그룹과 상기 수신 코일들 중 차량의 양측면 방향으로 배치될 수신 코일들의 그룹을 포함할 수 있다.
상기 도선은 전원부로부터 연장되어 차량의 전후방 방향으로 배치될 복수의 송신 코일들에 포함된 코어들을 8자로 감은 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에 따르면, 송신 코일에 매칭되도록 수신 코일을 정렬시켰음에도, x축 및 y축을 기준으로하는 송신 코일과 수신 코일의 정확한 위치가 어긋나 있는 경우라도, 수신 코일 측의 출력 및 송신 코일 측에서 수신 코일 측으로 전송되는 전력의 전송 효율이 급감하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 코일 사이즈를 증가시키지 않고도, 코일 사이즈를 증가시켜야만 얻을 수 있었던 수신 코일 측의 출력량 및 송신 코일 측에서 수신 코일 측으로 전송되는 전력의 전송 효율을 얻을 수 있어, 코일의 사이즈를 줄이고, 그에 따라 발생되는 전자파도 감소시킬 수 있으며, 원가 또한 절감할 수 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 송신 코일 및 수신 코일의 구조 및 이러한 구조에서의 자기장의 방향을 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 솔레노이드 타입의 코일 구조를 갖는 무선 충전 시스템을 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 코일의 코어 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 코일의 코일 권선 구조와 전원부로부터 공급되는 전류의 방향을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 코일 권선 구조 및 전류 방향에 따라 생성된 자기장의 방향을 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일의 코일 권선 구조와 수신 코일들에 연결된 출력부를 도시한 도면이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서, 송신 코일과 수신 코일간의 x 방향 및 y방향 편차에 대한 수신 코일 측에서의 출력 및 전력 전송 효율을 간략히 도시한 그래프이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 코일의 코어 구조를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 코일의 코일 권선 구조와 전원부로부터 공급되는 전류의 방향을 도시한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 코일 권선 구조 및 전류 방향에 따라 생성된 자기장의 방향을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 시스템은, 복수의 송신 코일들(110, 120, 130, 140)을 포함하는 송신 코일 모듈(100) 및 송신 코일들(110, 120, 130, 140)과의 전자 공명에 의해 전력을 전송받는 복수의 수신 코일들을 포함하는 수신 코일 모듈을 포함하며, 복수의 송신 코일들(110, 120, 130, 140)은 복수의 송신 코일들(110, 120, 130, 140)에 전류가 흐름으로써 복수의 송신 코일들(110, 120, 130, 140) 중 어느 하나의 송신 코일에 생성되는 자기장의 방향이 어느 하나의 송신 코일에 직접 이웃하는 송신 코일에 생성되는 자기장의 방향과 상이하도록 하나의 도선(150)을 이용하여 형성되는 권선 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 송신 코일 모듈(100)은 복수의 송신 코일들(110, 120, 130, 140)로 이루어지며, 복수의 송신 코일들(110, 120, 130, 140)은 각각 코어(112, 122, 132, 142)를 포함하고, 도선(150) 중 일부분을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 바와 같이 전류가 흐르는 경우에 제1 송신 코일(110)에 생성되는 자기장의 방향이 제1 송신 코일(110)에서 코일 위쪽으로 나오는 방향이고, 제2 송신 코일(120)에서 생성된 자기장의 방향은 코일 아래로 들어가는 방향이며, 제3 송신 코일(130)에 생성되는 자기장의 방향은 코일 위쪽으로 나오는 방향이고, 제4 송신 코일(140)에 생성되는 자기장의 방향은 코일 아래로 들어가는 방향이다.
즉, 제1 송신 코일(110)에 생성되는 자기장의 방향은 제1 송신 코일(110)에 이웃하는 송신 코일들인 제2 송신 코일(120) 및 제4 송신 코일(140)에 생성된 자기장의 방향과 반대 방향이다.
복수의 송신 코일들(110, 120, 130, 140)은 송신 코일 모듈(100) 상에 가로 방향, 세로 방향 또는 대각선 방향으로 대칭되도록 배치된 복수의 코어들(112, 122, 132, 142)과 복수의 코어들(112, 122, 132, 142)에 감겨지는 한 개의 도선(150)으로 구성될 수 있다.
송신 코일 모듈(100)은 4개의 단위 송신 코일들(110, 120, 130, 140)을 포함하며, 4개의 단위 송신 코일들(110, 120, 130, 140) 각각은 코어(112, 122, 132, 142)와 코어(112, 122, 132, 142)에 감겨지는 하나의 도선(150) 중 일부분으로 구성될 수 있다.
송신 코일 모듈(100)은 주차 공간에 매설되며, 차량의 전방과 후방방향 및 측방향에 기반하여 형성될 수 있다. 즉, 제1 코일(110)과 제2 코일(120), 제3 코일(130)과 제4 코일(140)은 차량의 전후방 방향에 대응되도록 위치될 수 있고, 반면, 제2 코일(120)과 제3 코일(130), 및 제1 코일(110)과 제4 코일(140)은 차량의 측방향에 대응되도록 위치될 수 있다. 도 4에 도시된 송신 코일 모듈(100)이 상술한 바와 같이 매설될 경우, 차량의 측방향으로 누설되는 전자파의 양을 줄일 수 있다.
도선(150)의 일단은 전원부(160)에 연결되어, 전원부(160)로부터 연장되며, 코어들(112, 122, 132, 142) 중 제1 코일(110)에 포함된 코어(112)에는 제1 방향으로, 제1 코일(110)의 가로 또는 세로 방향으로 대칭되며, 직접 이웃하여 위치된 제2 코일(120)에 포함된 코어에는 제2 방향으로 감겨질 수 있다. 즉, 직접 이웃하여 위치되는 송신 코일에 전류가 흐름으로써 생성되는 자기장의 방향이 반대가 되도록 하기 위하여, 전원부(160)에서 연장되는 도선은 제1 코일(110)에 포함되는 코어(112)의 내측 방향인 일면을 지나, 제2 코일(120)에 포함되는 코어(122)의 외측 방향인 일면을 지나, 제2 코일(120)을 감은 후, 다시 제1 코일(110)에 포함되는 코어(112)의 외측 방향인 일면을 거쳐, 제4 코일(140) 측으로 연장된다.
이후 도선(150)은, 제4 코일(140)에 포함되는 코어(142)의 내측 방향인 일면을 지나, 제3 코일(130)에 포함되는 코어(132)의 외측 방향인 일면을 지나, 제3 코일(130)을 감은 후, 다시 제4 코일(140)에 포함되는 코어(142)의 외측 방향인 일면을 거쳐 전원부(160)에 연결된다.
즉, 도선(150)은 전원부(160)로부터 연장되어 차량의 전후방 방향으로 배치될 복수의 송신 코일들(110과 120, 130과 140)에 포함된 코어들(112와 122, 132와 142)을 8자로 감은 형태로 형성될 수 있다.
일 예로, 도선(150)은 제1 코일(110)의 대각선 방향으로 대칭되어 위치된 제3 코일(130)에 포함된 코어(112, 132)에는 제1 방향(시계 반대 방향)으로, 그리고 제2 코일(120)의 대각선 방향으로 대칭되어 위치된 제4 코일(140)에 포함된 코어(122, 142)에는 제2 방향(시계 방향)으로 감겨질 수 있다.
제4 코일(140)에 포함된 코어(142)에 감겨진 도선(150)의 타단은 전원부(160)에 연결될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일의 코일 권선 구조와 수신 코일들에 연결된 출력부를 도시한 도면이다. 도 7a와 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서, 송신 코일과 수신 코일간의 x 방향 및 y방향 편차에 대한 수신 코일 측에서의 출력 및 전력 전송 효율을 간략히 도시한 그래프이다.
복수의 수신 코일들(205, 215, 225, 235)은 수신 코일 모듈(200) 상에 가로 방향, 세로 방향 또는 대각선 방향으로 대칭되도록 배치된 복수의 코어들(212, 222, 232, 242)을 포함할 수 있다.
복수의 수신 코일들(205, 215, 225, 235) 중 일부의 수신 코일들을 포함하는 복수의 수신 코일 그룹(210, 220, 230, 240)으로 나뉘어지며, 복수의 수신 코일 그룹들(210, 220, 230, 240)은 각각 하나의 도선(260, 270, 280, 290)을 이용하여 형성되는 권선 구조를 갖는다.
수신 코일 모듈(200)은 각각 코어(212, 222, 232, 242)를 갖는 복수의 단위 수신 코일들(205, 215, 225, 235)을 포함하고, 단위 수신 코일들(205, 215, 225, 235)은 복수의 단위 수신 코일들(205, 215, 225, 235) 중 일부의 코일로 이루어진 복수의 수신 코일 그룹들(210, 220, 230, 240)로 분류되며, 각 수신 코일 그룹을 구성하는 수신 코일들은 하나의 도선을 이용하여 형성된 권선 구조를 갖는다.
구체적으로, 복수의 단위 수신 코일들은 4개의 단위 수신 코일들(205, 215, 225, 235)로 이루어지며, 상기 수신 코일 그룹(210, 220, 230, 240)은 단위 수신 코일들(205, 215, 225, 235) 중 어느 2개의 단위 수신 코일로 구성될 수 있다.
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 수신 코일들(205, 215, 225, 235)은 제1 수신 코일(205)과 제2 수신 코일(215)로 구성된 제1 그룹(210), 제3 수신 코일(225)과 제4 수신 코일(235)로 구성된 제2 그룹(220), 제1 수신 코일(205)과 제3 수신 코일(225)로 구성된 제3 그룹(230) 및 제2 수신 코일(215)과 제4 수신 코일(235)로 구성된 제4 그룹(240)으로 나뉘어질 수 있다.
그리고, 각 그룹들은 동일한 도선으로 감겨 있다. 예컨대, 제1 그룹(210)을 구성하는 제1 수신 코일(205)과 제2 수신 코일(215)은 제1 도선(260)으로 감겨 있고, 제2 그룹(220)을 구성하는 제3 수신 코일(225)과 제4 수신 코일(235)은 제2 도선(270)으로 감겨 있다. 또한, 제3 그룹(230)을 구성하는 제1 수신 코일(205)과 제3 수신 코일(225)은 제3 도선(280)으로 감겨 있고, 제4 그룹(240)을 구성하는 제2 수신 코일(215)과 제4 수신 코일(235)은 제4 도선(290)으로 감겨 있다.
복수의 수신 코일 그룹들(210, 220, 230, 240) 중 일부의 그룹들은 동일한 단위 수신 코일을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 그룹(210)과 제3 그룹(230)은 모두 제1 수신 코일(205)을 포함하고 있으며, 제2 그룹(220)과 제 4 그룹(240)은 모두 제4 수신 코일(235)을 포함하고 있다.
수신 코일 그룹들(210, 220, 230, 240)은 수신 코일들(205, 215, 225, 235) 중 차량의 전후방 방향(도면에서의 y 방향)으로 배치될 수신 코일들의 그룹(210, 220)과 수신 코일들(205, 215, 225, 235) 중 차량의 양측면 방향으로 배치될 수신 코일들의 그룹(230, 240)을 포함할 수 있다.
도 7a와 도 7b를 참조하면, x방향은 차량의 양측면 방향을 뜻하며, y방향은 차량의 전후방 방향을 뜻한다. 즉, 차량의 양측면 방향으로 송신 코일들과 수신 코일들의 정렬 편차가 좌우 편차이며, 차량의 전후방 방향으로 송신 코일들과 수신 코일들의 정렬 편차가 앞뒤 편차이다. 도 6c에 도시된 바와 같이 수신 코일이 형성되어 어느 하나의 방향으로 편차가 발생하더라도 다른 하나의 방향으로의 권선이 형성되어 있으므로, 수신 코일들의 출력과 전력 전송 효율을 확보할 수 있는 것이다.
도 7a와 도 7b에서의 출력 1은 도 6a에 도시된 출력부(250)의 출력이며, 출력 2는 도 6b에 도시된 출력부(250)의 출력을 뜻한다. 즉, 출력 1의 경우 차량의 전후 방향(y방향)으로의 송신 코일과 수신 코일의 정렬 편차가 발생하였을 때 급격히 감소하게 되며, 출력 2의 경우 차량의 양측면 방향(x방향)으로의 송신 코일과 수신 코일의 정렬 편차가 커질수록 급격히 감소하게 된다. 그러나, 출력 1의 경우는 양측면 방향(x방향)으로의 정렬 편차가 커지더라도 출력 2의 경우보다 수신 코일의 출력이 서서히 감소함을 알 수 있다. 또한, 출력 2의 경우는 차량의 전후 방향(y방향)으로의 정렬 편차가 커지더라도 출력 1의 경우보다 수신 코일의 출력이 서서히 감소함을 알 수 있다. 따라서, 어느 방향으로 정렬 편차가 커지더라도 출력 1 혹은 출력 2 중 어느 하나는 서서히 감소하므로, 송신 코일과 수신 코일들 간의 전 후방, 양측방향 편차가 발생하더라도 출력과 전력전송 효율이 급감하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 복수의 송신 코일들을 포함하는 송신 코일 모듈; 및
    상기 송신 코일들과의 전자 공명에 의해 전력을 전송받는 복수의 수신 코일들을 포함하는 수신 코일 모듈을 포함하며,
    상기 복수의 송신 코일들은 상기 복수의 송신 코일들에 전류가 흐름으로써 상기 복수의 송신 코일들 중 어느 하나의 송신 코일에 생성되는 자기장의 방향이 상기 어느 하나의 송신 코일에 직접 이웃하는 송신 코일에 생성되는 자기장의 방향과 상이하도록 하나의 도선을 이용하여 형성되는 권선 구조를 갖는 것을 특징으로 하는,
    무선 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 송신 코일들은 상기 송신 코일 모듈 상에 가로 방향, 세로 방향 또는 대각선 방향으로 대칭되도록 배치된 복수의 코어들을 포함하며, 상기 도선은 상기 복수의 코어들에 감겨지는,
    무선 충전 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신 코일 모듈은 4개의 단위 송신 코일들을 포함하며, 상기 4개의 단위 송신 코일들 각각은 코어와 상기 코어에 감겨지는 상기 하나의 도선 중 일부분으로 구성되는,
    무선 충전 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도선의 일단은 전원부에 연결되어, 전원부로부터 연장되며, 상기 코어들 중 제1 코일에 포함된 코어에는 제1 방향으로, 그리고 상기 제1 코일에 가로 또는 세로 방향으로 대칭되며, 직접 이웃하여 위치된 제2 코일에 포함된 코어에는 제2 방향으로 감겨지는,
    무선 충전 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도선은 상기 제1 코일의 대각선 방향으로 대칭되어 위치된 제3 코일에 포함된 코어에는 제1 방향으로, 그리고 상기 제2 코일의 대각선 방향으로 대칭되어 위치된 제4 코일에 포함된 코어에는 제2 방향으로 감겨지는,
    무선 충전 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제4 코일에 포함된 코어에 감겨진 도선의 타단은 상기 전원부에 연결되는,
    무선 충전 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수신 코일들은 상기 수신 코일 모듈 상에 가로 방향, 세로 방향 또는 대각선 방향으로 대칭되도록 배치된 복수의 코어들을 포함하는,
    무선 충전 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수신 코일들 중 일부의 수신 코일들을 포함하는 복수의 수신 코일 그룹으로 나뉘어지며, 상기 복수의 수신 코일 그룹은 각각 하나의 도선을 이용하여 형성되는 권선 구조를 갖는,
    무선 충전 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수신 코일 모듈은 각각 코어를 갖는 복수의 단위 수신 코일들을 포함하고, 상기 단위 수신 코일들은 상기 복수의 단위 수신 코일들 중 일부의 코일로 이루어진 복수의 수신 코일 그룹들로 분류되며, 각 수신 코일 그룹을 구성하는 수신 코일들은 하나의 도선을 이용하여 형성된 권선 구조를 갖는,
    무선 충전 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 단위 수신 코일들은 4개의 단위 수신 코일들로 이루어지며,
    상기 수신 코일 그룹은 상기 4개의 단위 수신 코일들 중 어느 2개의 단위 수신 코일로 구성되는,
    무선 충전 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 수신 코일 그룹들 중 일부의 그룹들은 동일한 단위 수신 코일을 포함하는,
    무선 충전 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 수신 코일 그룹은 상기 수신 코일들 중 차량의 전후방 방향으로 배치될 수신 코일들의 그룹과 상기 수신 코일들 중 차량의 양측면 방향으로 배치될 수신 코일들의 그룹을 포함하는,
    무선 충전 시스템.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 도선은 전원부로부터 연장되어 차량의 전후방 방향으로 배치될 복수의 송신 코일들에 포함된 코어들을 8자로 감은 형태로 형성되는,
    무선 충전 시스템.
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