KR20160072565A - Power hub device of radio charge base - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원 허브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부전원과 연결되는 전원 송신 기능의 허브 받침대를 구성한 후 이에 다양한 제품군(예; 발열용기, 조명등, 미니 선풍기 등)이 올려질 때, 제품들에 자기유도방식으로 전원 공급이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 무선 충전 기반의 전원 허브 장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a power supply hub device, and more particularly, to a power supply hub device, in which, after a hub support of a power transmitting function connected to an external power source is constituted, various product groups (e.g., a heating container, an illumination lamp, a mini fan, And the power supply can be easily performed in a magnetic induction manner.
일반적으로, 휴대폰, PDA, 노트북, PMP, MP3, DMB, 카메라 등과 같은 휴대용의 전자기기는 모두가 배터리를 사용하고 있다.Generally, portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, notebooks, PMPs, MP3s, DMBs, and cameras all use batteries.
따라서 휴대용 기기에 사용되는 축전지에 전력을 충전시키기 위해서는 별도의 충전장치를 필요로 하며 일반적인 충전시스템은 상용전압(AC 110~220V)을 다운시켜 전파 정류하고 직류전압의 출력단자와 배터리의 단자들을 접촉하여 충전되도록 구성되어 있다.Therefore, a separate charging device is required to charge a battery used in a portable device. In a typical charging system, a commercial voltage (AC 110 ~ 220V) is down to perform full-wave rectification and contact between the output terminal of the DC voltage and the terminals of the battery So as to be charged.
하지만 이러한 단자공급방식은 충전기와 배터리가 서로 결합되거나 분리될 경우, 양측의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어 순간 방전현상이 발생하게 되고 단자에 이물질이 점점 쌓이게 되어 화재가 발생할 우려까지도 있으며 습기가 묻어 자연 방전되는 등 충전기 및 배터리의 수명이나 성능을 저하시키는 문제점이 있기에, 1차코일의 상부로 충전하고자 하는 배터리가 내장된 단말기를 위치시키면 자기장에 의해 배터리의 2차코일에 의하여 유도기 전력으로부터 유도되는 전기를 충전하는 무접점 충전기가 개발되었다.However, when the charger and the battery are connected or disconnected, the terminals of the two terminals have different electric potential differences, so that the instantaneous discharge phenomenon occurs. As a result, foreign substances may accumulate on the terminals and cause a fire. There is a problem that the lifetime or performance of the charger and the battery is lowered due to natural discharging. Therefore, when a terminal with a battery to be charged is positioned at the upper part of the primary coil, the secondary coil of the battery is induced by the magnetic field, A non-contact charger to charge electricity has been developed.
그러나, 이러한 종래의 무접점 충전기는 단지 휴대용 단말기에 전력을 공급할뿐 다른 용도로 이용할 수 없어 실용성에 한계가 있었다.However, such a conventional solid state charger only supplies power to the portable terminal, but can not be used for other purposes, and thus has a practical limit.
이와 관련한 기술로는 특허 제0564256호 "무선주파수 식별기술이 적용된 무선충전용패드 및 배터리팩", 특허 제0603986호 "무선충전용 배터리팩", 특허 제0751635호 "무선충전기의 오목형패드", 특허 제0971748호 "근거리 무선 전력전송 시스템", 특허출원 제2008-0023483호 "무선전력전달장치 및 이를 이용한 무선충전 시스템", 특허출원 제2005-0053584호 "무선충전장치 및 그의 제어방법" 등이 있다.The related technologies are disclosed in Korean Patent No. 0564256 entitled " Wireless charging pads and battery packs using radio frequency identification technology ", patent No. 0603986 "wireless charging battery pack ", patent No. 0751635" concave pad of wireless charger " Patent No. 0971748, "Near Field Wireless Power Transmission System", Patent Application No. 2008-0023483, "Wireless Power Transmission Device and Wireless Charging System Using the Same", Patent Application No. 2005-0053584 "Wireless Charging Device and Control Method" have.
종래의 핸드폰 충전 시스템은 핸드폰이 충전기에 거치된 상태에서 플러그를 통하여 유입되는 전원을 이용 배터리를 충전시키는데, 이같은 종래의 유선 충전 시스템은 전원콘센트와 충전기 간의 선의 길이에 따라 사용 반경이 결정되고 설치 후 전선의 처리 문제로 설치 장소가 복잡해지고 접점에 이상이 있을 경우 원활한 충전이 이루어지지 않거나 접촉불량에 따른 고장 발생의 원인이 되는 문제점도 있었다.In a conventional mobile phone charging system, a battery is charged using a power source that is supplied through a plug in a state where a mobile phone is stowed in a charger. In such a conventional wired charging system, a usage radius is determined according to a length of a line between a power source socket and a charger, If the installation site is complicated due to the processing problem of electric wires and there is an abnormality in the contact point, there is a problem that smooth charging is not performed or trouble due to contact failure is caused.
또한, 자기유도에 의한 비접촉식 충전시스템은 송신기와 수신기 간의 유도결합 거리의 제한에 대한 문제와 부피가 크고 전력 소모가 많다는 문제가 있으며, 무선충전방식은 30GHz 이상의 고주파를 사용하므로 기존의 공중파 중계기에 설치할 경우 경제적인 부담과 비, 안개, 수증기에 의한 공간 매질변화에 따른 전력 손실이 야기되므로 환경적으로 많은 제약을 받게 되는 문제점이 있었다.In addition, the non-contact charging system by magnetic induction has a problem of limitation of the inductive coupling distance between the transmitter and the receiver, and is bulky and consumes a large amount of power. The wireless charging method uses a high frequency of 30 GHz or more. There is a problem in that the power loss due to the economic burden and the change of the spatial medium due to rain, mist, and water vapor are caused, and thus environmentally restricted.
또한, 자기유도에 의한 비접촉식 충전시스템은 송신기와 수신기 간의 유도결합 거리의 제한에 대한 문제와 부피가 크다는 문제가 있다.In addition, the non-contact charging system by magnetic induction has a problem of limitation of the inductive coupling distance between the transmitter and the receiver and a problem of large volume.
또한, 종래의 무선 충전시스템은 송신시와 수신기 간 통신을 주고 받으며 파워 전달을 하여 수신기에서 휴대폰, 카메라, MP3 등의 전자기기에 단순히 전력을 전달하여 배터리 충전이 이루어지도록 하는 기능만 주어지는 실정이다.In addition, the conventional wireless charging system is provided with a function to transmit and receive communication between a transmitter and a receiver, and to transmit power to an electronic device such as a mobile phone, a camera, and MP3, thereby charging the battery.
즉, 업소나 가정에서 물이나 음료수 또는 죽과 같은 음식을 음용하기 위해 용기를 주로 사용하는데, 종래의 용기는 단순히 내용물을 담아둘 수 있는 것에 국한되어 있고, 따라서 종래에는 용기에 따뜻한 내용물을 넣어두더라도 일정시간이 경과된 이후에는 내용물의 온도가 떨어질 수 밖에 없는 것이다.That is, a container is mainly used to drink water, a drink, or a porridge in a business or a home. Conventional containers are limited to those that can simply contain contents, and thus, conventionally, After a certain period of time has elapsed, the temperature of the contents will inevitably fall.
이에, 종래에는 보온병에 내용물을 넣어둔 상태에서 따뜻한 내용물을 음용할 수 있도록 하거나, 용기에 내용물을 넣어둔 상태에서 온도 저하시 전자레인지와 같은 제품을 통해 가열하여 내용물을 따뜻하게 데워 음용하거나, 또는 별도의 온장기능을 가지는 제품에 용기를 넣어 보관하도록 하였다.Therefore, conventionally, when a thermos bottle is put in its contents, it is possible to drink the warm contents, or when the temperature is lowered while the contents are put in the container, it is heated through a product such as a microwave oven to warm the contents, And the container was placed in a product having a warming function.
그러나, 상기 전자레인지나 온장기와 같은 제품들은 별도의 전원공급을 받아야 하는 것으로 그 사용에 많은 제약이 있고, 보온병의 경우에는 장시간 온도를 유지시키는 특징이 있지만 그 온도 유지는 시간이 지날수록 떨어질 수 밖에 없으며, 특히 즉석에서 내용물을 음용시 내용물의 온도를 상승시킬 수 없는 것이다.However, the products such as the microwave oven and the hot organ have to be supplied with separate power supply, and there are many restrictions on its use. In the case of thermos, the temperature is maintained for a long time. However, It is impossible to raise the temperature of the contents, particularly when drinking the contents on the spot.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 외부전원과 연결되는 전원 송신 기능의 멀티 허브 받침대를 구성함으로써, 허브 받침대에 다양한 제품(예; 발열용기, 조명등, 미니 선풍기, 통신단말기 등)이 하나 또는 복수로 올려질 때, 제품들에 자기유도방식으로 각각 전원 공급이 용이하게 이루어질 수 있도록 하면서, 제품에 대한 전원공급의 편의성과 호환성을 극대화시킴은 물론 그 사용상의 편의성을 높이는 무선 충전 기반의 전원 허브 장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a multi-hub pedestal having a power transmitting function connected to an external power source, Terminal or the like) is raised in a single or a plurality of ways, it is possible to easily supply power to the products in a magnetic induction manner, maximize the convenience and compatibility of power supply to the product, And it is an object of the present invention to provide a wireless hub-based power hub device.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 무선 충전 기반의 전원 허브 장치는, 전원라인을 통해 외부전원을 공급받고 복수의 받침영역을 형성한 허브받침대; 상기 허브받침대의 받침영역에 선택적으로 올려지는 제품부; 를 포함하고, 복수로 이루어진 상기 받침영역에는 각각 송신코일을 가지는 전력전송기를 구성하며, 상기 허브받침대에는 상기 전력전송기로 외부전원을 무선 송신하게 되는 전원송신부를 구성하고, 상기 제품부에는 상기 전원송신부로부터 상기 전력전송기로 무선 송신된 전원을 자기유도방식으로 무선 수신하도록 수신코일을 가지는 전원수신부를 구성한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless power-based power hub device including: a hub base receiving external power through a power line and forming a plurality of receiving areas; A product part selectively raised in a receiving area of the hub support; And the power supply unit is configured to transmit an external power supply to the power supply unit via the power supply unit, and the power supply unit is connected to the power supply unit, A power receiving unit having a receiving coil for wirelessly receiving a power transmitted from the power transmitter through a magnetic induction method.
또한, 상기 전원송신부는 복수로 이루어진 상기 전력전송기와 병렬로 연결 구성한 것이다.In addition, the power transmitting unit is connected in parallel to the plurality of power transmitting units.
또한, 상기 전원송신부는 복수로 이루어진 상기 전력전송기와 각각 1:1로 직렬 연결되도록 복수로 구성한 것이다.In addition, the power transmission unit is composed of a plurality of power transmission units, each of which is serially connected at a ratio of 1: 1.
또한, 상기 허브 받침대에는 상기 전원송신부를 통해 복수로 이루어진 상기 전력전송기로의 전원 무선 송신을 온/오프 제어하는 복수의 제 1,2 선택스위치를 구성한 것이다.In addition, the hub base is provided with a plurality of first and second selection switches for on / off-controlling power supply wireless transmission to the power transmitter through a plurality of power transmission units.
또한, 상기 제품부는, 전원수신부에 의해 무선 수신된 전원을 공급받아 전원 충전이 이루어지는 배터리를 가지는 전자기기와 같은 제 1 제품군과, 무선 수신된 전원을 구동전원으로 하여 동작이 이루어지는 것으로, 무선 수신된 전원을 통해 점등이 이루어지는 조명등, 무선 수신된 전원을 통해 동작하는 미니 선풍기, 무선 수신된 전원을 통해 동작하는 스피커, 무선 수신된 전원을 통해 발열동작이 이루어지는 발열용기 중 어느 하나인 제 2 제품군로 구분되는 것이다.In addition, the product unit may include a first product group such as an electronic device having a battery which is supplied with power received by the power receiving unit, A second fan unit that is one of a mini fan powered by a wirelessly received power supply, a speaker operated by a wirelessly received power supply, and a heating container that generates heat through a wirelessly received power source .
또한, 상기 전원송신부는, 상기 전력전송기와 병렬 또는 직렬로 연결되고, 상기 전력전송기에 외부전원을 변환 공급하는 전원변환부; 및, 상기 전원변환부와 전기적으로 연결되고, 상기 전원변환부에 변환되어 상기 전력전송기로 공급되는 전원을 제어하는 제 1 제어부; 를 포함하여 구성한 것이다.The power transmission unit may include a power conversion unit connected in parallel or in series with the power transmitter and converting and supplying external power to the power transmitter; A first controller electrically connected to the power converter and controlling power supplied to the power transmitter by being converted into the power converter; .
또한, 상기 전원수신부는, 상기 송신코일과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기 결합에 의해 유도 전류를 발생시켜 전원을 수신하게 되는 수신코일에 더하여, 상기 수신코일에 연결되고, 상기 수신코일로부터 전원 수신시 이를 1차 정류하도록 구동하는 풀브릿지 회로부; 상기 풀브릿지 회로부에 연결되고, 상기 풀브릿지 회로부의 구동에 따라 1차 정류된 전원을 2차 정류하는 정류기; 상기 정류기에 의해 2차 정류되는 전원을 출력하는 출력부; 상기 출력부로부터 출력된 전원 및 상기 정류기로부터 2차 정류된 전원을 입력받아 상기 송신코일에서 유도되는 자기장의 세기를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제 2 제어부; 및, 상기 제 2 제어부로부터 출력되는 제어신호에 따라 수신코일을 통해 무선 수신되는 전원량을 조절하여 송신코일에서 유도되는 자기장의 세기를 제어하도록 상기 풀브릿지 회로부의 구동을 제어하게 되는 통신구동부; 를 포함하여 구성한 것이다.The power receiving unit may be connected to the receiving coil in addition to a receiving coil that is magnetically formed with the transmitting coil and generates an induced current by magnetic coupling generated due to mutual inductance to receive power, A full bridge circuit part for driving the coil so as to first rectify it when receiving power from the coil; A rectifier which is connected to the full bridge circuit and rectifies the primary rectified power according to the driving of the full bridge circuit; An output unit for outputting a power source that is secondarily rectified by the rectifier; A second controller for receiving a power source output from the output unit and a second rectified power source from the rectifier and outputting a control signal for controlling a strength of a magnetic field induced in the transmission coil; And a communication driver for controlling the driving of the full bridge circuit unit to control the intensity of a magnetic field induced in the transmission coil by adjusting a power amount received through a reception coil according to a control signal output from the second controller. .
또한, 상기 제 2 제어부는, 상기 출력부로부터 출력된 전원 및 상기 정류기로부터 2차 정류된 전원에 더하여, 상기 통신구동부를 통해 상기 풀브릿지 회로부의 구동에 따른 전원 정류값을 제어하여 송신코일에서 유도되는 자기장의 세기를 제어하게 되는 제어프로그램을 탑재 구성한 것이다.In addition to the power source output from the output unit and the power source that is secondarily rectified from the rectifier, the second control unit controls the power source rectification value according to the driving of the full bridge circuit unit through the communication driver unit, And a control program for controlling the intensity of the magnetic field.
이와 같이, 본 발명은 외부전원과 연결되는 전원 송신 기능의 멀티 허브 받침대를 구성한 것으로, 이를 통해 허브 받침대에 다양한 제품(예; 발열용기, 조명등, 미니 선풍기, 통신단말기 등)이 하나 또는 복수로 올려질 때, 제품들에 자기유도방식으로 각각 전원 공급이 용이하게 이루어질 수 있도록 하면서, 제품에 대한 전원공급의 편의성과 호환성을 극대화시킴은 물론 그 사용상의 편의성을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, a multi-hub pedestal having a power transmitting function is connected to an external power source, and various products such as a heating container, a lighting lamp, a mini fan, a communication terminal, It is possible to maximize the convenience and compatibility of the power supply to the product, and to enhance the convenience of the use of the product.
도 1은 본 발명의 실시예로 허브받침대의 구조를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예로 허브받침대에 구성되는 복수의 전력전송기를 하나의 전원송신부와 병렬로 연결 구성한 상태를 보인 개략적인 블럭구성도.
도 3은 본 발명의 실시예로 허브받침대에 구성되는 복수의 전력전송기에 1:1로 전원송신부를 각각 직렬로 연결 구성한 상태를 보인 개략적인 블럭구성도.
도 4는 본 발명의 실시예로 전원수신부에 대한 개략적인 블럭 구성도.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 실시예로 허브받침대에 형성되는 복수의 받침영역에 각각 제 1,2 제품군이 올려진 사용상태도.1 is a perspective view showing a structure of a hub support according to an embodiment of the present invention.
BACKGROUND OF THE
FIG. 3 is a schematic block diagram showing a state in which power transmitter units are connected in series to a plurality of power transmitters constituting a hub base according to an embodiment of the present invention at a ratio of 1: 1.
4 is a schematic block diagram of a power receiver according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 5 to 10 are views illustrating a use state in which first and second product groups are respectively mounted on a plurality of support areas formed on a hub support according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예로 허브받침대의 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 허브받침대에 구성되는 복수의 전력전송기를 하나의 전원송신부와 병렬로 연결 구성한 상태를 보인 개략적인 블럭구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 허브받침대에 구성되는 복수의 전력전송기에 1:1로 전원송신부를 각각 직렬로 연결 구성한 상태를 보인 개략적인 블럭구성도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a hub support according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a plurality of power transmitters constituting a hub support are connected in parallel to a power transmitter, FIG. 3 is a schematic block diagram showing a state in which power transmitter units are connected in series to a plurality of power transmitters constituting a hub base according to an embodiment of the present invention at a ratio of 1: 1.
도 4는 본 발명의 실시예로 전원수신부에 대한 개략적인 블럭 구성도이고, 도 5 내지 도 10은 본 발명의 실시예로 허브받침대에 형성되는 복수의 받침영역에 각각 제 1,2 제품군이 올려진 사용상태도를 도시한 것이다.FIG. 4 is a schematic block diagram of a power receiver according to an embodiment of the present invention. FIGS. 5 to 10 illustrate an embodiment of the present invention in which first and second product groups are mounted on a plurality of support areas formed on a hub support, Fig.
첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 기반의 전원 허비 장치는, 전원라인을 통해 외부전원을 공급받고 복수의 받침영역(A1,A2)을 형성하는 허브받침대(10)와, 상기 허브받침대(10)의 받침영역(A1,A2)에 선택적으로 올려지는 제품부(20)를 포함하고, 복수로 이루어진 상기 받침영역(A1,A2)에는 각각 송신코일(31)(41)을 가지는 전력전송기(30)(40)를 구성하며, 상기 허브받침대(10)에는 상기 전력전송기(30)(40)로 외부전원을 무선 송신하게 되는 전원송신부(50)를 구성하고, 상기 제품부(20)에는 상기 전원송신부(50)로부터 상기 전력전송기(30)(40)로 무선 송신된 전원을 자기유도방식으로 무선 수신하도록 수신코일(61)을 가지는 전원수신부(60)를 구성하여둔 것이다.1 to 10, a wireless charging-based power supply garbage apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a hub support (not shown) for receiving external power through a power supply line and forming a plurality of support areas A1 and A2, And a product part (20) selectively raised in the support areas (A1, A2) of the hub support (10), and the plurality of support areas (A1, A2) The
여기서, 상기 전원송신부(50)는 첨부된 도 2에서와 같이 복수로 이루어진 상기 전력전송기(30)(40)와 병렬로 연결 구성하거나, 또는 첨부된 도 3에서와 같이 복수로 이루어진 상기 전력전송기(30)(40)와 각각 1:1로 직렬 연결되도록 복수로 구성할 수도 있는 것이다.2, the
이때, 상기 허브 받침대(10)에는 상기 전원송신부(50)를 통해 복수로 이루어진 상기 전력전송기(30)(40)로의 전원 무선 송신을 온/오프 제어하기 위한 복수의 제 1,2 선택스위치(11)(12)를 구성하여둔 것이다.The
그리고, 상기 제품부(20)는 첨부된 도 1에서와 같이, 전원수신부(60)에 의해 무선 수신된 전원을 공급받아 전원 충전이 이루어지는 배터리를 가지는 전자기기와 같은 제 1 제품군(21)과, 무선 수신된 전원을 구동전원으로 하여 동작이 이루어지는 것으로, 무선 수신된 전원을 통해 점등이 이루어지는 조명등, 무선 수신된 전원을 통해 동작하는 미니 선풍기, 무선 수신된 전원을 통해 동작하는 스피커, 무선 수신된 전원을 통해 발열동작이 이루어지는 발열용기 중 어느 하나인 제 2 제품군(22)으로 구분되는 것이다.1, the product unit 20 includes a
이때, 상기 전원송신부(50)는 상기 전력전송기(30)(40)와 병렬 또는 직렬로 연결되고 상기 전력전송기(30)(40)에 외부전원을 변환 공급하는 전원변환부(51)와, 상기 전원변환부(51)와 전기적으로 연결되고 상기 전원변환부(51)에 변환되어 상기 전력전송기(30)(40)로 공급되는 전원을 제어하는 제 1 제어부(MCU)(52)를 포함하여 구성하여둔 것이다.The
그리고, 상기 전원수신부(60)는 첨부된 도 4에서와 같이, 상기 송신코일(31)(41)과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기 결합에 의해 유도 전류를 발생시켜 전원을 수신하게 되는 수신코일(61)에 더하여, 상기 수신코일(61)에 연결되고 상기 수신코일(61)로부터 전원 수신시 이를 1차 정류하도록 구동하는 풀브릿지 회로부(Full Bridge circuit)(62)와, 상기 풀브릿지 회로부(62)에 연결되고 상기 풀브릿지 회로부(62)의 구동에 따라 1차 정류된 전원을 2차 정류하는 정류기(Rectifier)(63)와, 상기 정류기(63)에 의해 2차 정류되는 전원을 출력하는 출력부(64)와, 상기 출력부(64)로부터 출력된 전원 및 상기 정류기(63)로부터 2차 정류된 전원을 입력받아 상기 송신코일(31)(41)에서 유도되는 자기장의 세기를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제 2 제어부(65)와, 상기 제 2 제어부(65)로부터 출력되는 제어신호에 따라 수신코일(61)을 통해 무선 수신되는 전원량을 조절하여 송신코일(31)(41)에서 유도되는 자기장의 세기를 제어하도록 상기 풀브릿지 회로부(62)의 구동을 제어하게 되는 통신구동부(66)를 포함하여 구성하여둔 것이다.4, the
여기서, 상기 제 2 제어부(65)는 상기 출력부(64)로부터 출력된 전원 및 상기 정류기(63)로부터 2차 정류된 전원에 더하여, 상기 통신구동부(66)를 통해 상기 풀브릿지 회로부(62)의 구동에 따른 전원 정류값을 제어하여 송신코일(31)(41)에서 유도되는 자기장의 세기를 제어하게 되는 제어프로그램을 탑재 구성하여둔 것이다.The
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 기반의 전원 허브 장치는 첨부된 도 1 내지 도 10에서와 같이, 허브받침대(10)에 다양한 제품이 올려지는 복수의 받침영역(A1)(A2)을 형성한 상태에서, 상기 받침영역(A1,A2)내에 각각 송신코일(31)(41)을 가지는 전력전송기(30)(40)를 설치하는 한편, 상기 전력전송기(30)(40)를 전원송신부(50)와 병렬 또는 직렬로 연결한다.As described above, the wireless power-based power hub device according to the embodiment of the present invention includes a plurality of support areas A1 and A2 on which various products are mounted on the
다음으로, 상기 받침영역(A1)에 각각 제품부(20)에 포함되는 배터리를 가지는 전자기기로서 전원수신부(60)가 설치된 제 1 제품군(21)을 올리고, 동시에 배터리를 포함하지 않는 제 2 제품군(22)으로서 전원수신부(60)가 설치된 조명등, 미니 선풍기, 스피커, 발열용기 중 어느 하나를 또 다른 받침영역(A2)에 올려놓는다.Next, a
이후, 사용자가 허브 받침대(10)의 제 1,2 선택스위치(11)(12)를 온 시키면, 상기 제 1,2 선택스위치(11)(12)의 온 스위칭으로부터 외부전원(예; AC 220V)을 공급받는 전원송신부(50)의 전원변환부(51)는 교류의 외부전원을 직류전원으로 변환시킨 후 이를 전력전송기(30)(40)로 전송하게 되며, 그 전송량은 제 1 제어부(52)에 의해 제어된다.Thereafter, when the user turns on the first and second selection switches 11 and 12 of the
이때, 상기 전력전송기(30)(40)의 송신코일(31)(41)에는 자기유도방식으로 자기장이 유도되고, 이렇게 유도된 자기장에 따라 제 1 제품군(21)과 제 2 제품군(22)에 형성된 전원수신부(60)의 수신코일(61)은 전원을 수신할 수 있게 되며, 상기 전원수신부(60)에 포함되는 풀브릿지 회로부(62)는 상기 수신코일(61)로부터 전압 수신시 구동하여 전원을 1차 정류한 후 정류기(63)로 출력하게 된다.At this time, magnetic fields are induced in the
이때, 상기 정류기(63)는 상기 풀브릿지 회로부(62)의 구동에 따라 1차 정류된 전원을 2차 정류한 후 이를 출력부(64) 및 제 2 제어부(65)로 출력하게 되며, 이에따라 상기 제 2 제어부(65)는 상기 출력부(64) 및 상기 정류기(63)로부터 각각 2차 정류된 전원을 입력받은 후 상기 송신코일(31)(41)에서 유도되는 자기장의 세기를 조절하기 위한 제어신호를 통신구동부(66)에 출력하게 된다.At this time, the
그러면, 상기 통신구동부(66)는 상기 제 2 제어부(65)로부터 출력되는 제어신호에 따라 수신코일(61)을 통해 무선 수신되는 전원량을 조절하도록 풀브릿지 회로부(62)의 구동을 제어하게 되고, 상기 풀브릿지 회로부(62)의 구동 제어로부터 수신코일(61)에서 수신되는 전원량을 조절할 수 있게 되는 것이다.Then, the
이때, 상기 수신코일(61)에서의 전원량 조절시, 송신코일(31)(41)에서 유도되는 자기장의 세기(강약)가 제어되므로, 상기 자기장에 의해 제 1 제품군(21)내의 배터리에 대한 충전량이 결정되거나, 또는 제 2 제품군(22)의 동작에 따른 강약(예; 조명의 경우 밝기, 미니 선풍기의 바람세기, 발열용기의 경우 발열온도 등)이 결정될 수 있게 되는 것이다.Since the intensity of the magnetic field induced by the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 기반의 전원 허브 장치는 하나의 허브 받침대(10)에 전원수신부(60)를 가지는 다양한 제품이 올려지면서 전원 충전 및/또는 동작이 동시 또는 개별적으로 제어될 수 있도록 하는 것이며, 그 전원충전 및/또는 동작에 대한 개별 제어는 제 1,2 선택스위치(11)(12)에 의해 결정될 수 있는 것이다.That is, in the wireless charging-based power hub device according to the embodiment of the present invention, various products having the
일예로, 제 1 선택스위치(11)는 온 스위칭하고, 제 2 선택스위치(12)를 오프시키게 되면, 받침영역(A1)에 올려진 제 1 제품군(21)의 배터리에 대한 충전은 가능하지만, 다른 받침영역(A2)에 올려진 제 2 제품군(22)의 동작은 이루어질 수 없는 것이다.For example, when the
반대로, 제 1 선택스위치(11)는 오프시키고, 제 2 선택스위치(12)를 온 스위칭하게 되면, 받침영역(A1)에 올려진 제 1 제품군(21)의 배터리에 대한 충전은 이루어지지 않지만, 다른 받침영역(A2)에 올려진 제 2 제품군(22)의 동작은 이루어질 수 있게 되는 것이다.Conversely, when the
이상에서 본 발명의 무선 충전 기반의 전원 허브 장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.
10; 허브받침대
11; 제 1 선택스위치
12; 제 2 선택스위치
20; 제품부
21; 제 1 제품군
22; 제 2 제품군
30,40; 전력전송기
31,42; 송신코일
50; 전력송신부
51; 전원변환부
52; 제 1 제어부
60; 전원수신부
61; 수신코일
62; 풀브릿지 회로부
63; 정류기
64; 출력부
65; 제 2 제어부
66; 통신구동부10; A
12; A second selection switch 20; Product department
21; A
30,40;
50; A
52; A
61; Receiving
63;
65; A
Claims (8)
복수로 이루어진 상기 받침영역에는 각각 송신코일을 가지는 전력전송기를 구성하며,
상기 허브받침대에는 상기 전력전송기로 외부전원을 무선 송신하게 되는 전원송신부를 구성하고,
상기 제품부에는 상기 전원송신부로부터 상기 전력전송기로 무선 송신된 전원을 자기유도방식으로 무선 수신하도록 수신코일을 가지는 전원수신부를 구성하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 기반의 전원 허브 장치.A hub support which receives external power through a power line and forms a plurality of support areas; A product part selectively raised in a receiving area of the hub support; Lt; / RTI >
The power transmitter includes a plurality of transmitting coils in the receiving area,
Wherein the power supply unit is configured to wirelessly transmit external power to the power transmitter,
Wherein the product unit comprises a power receiving unit having a receiving coil for wirelessly receiving a power transmitted from the power transmitting unit to the power transmitter in a magnetic induction manner.
전원수신부에 의해 무선 수신된 전원을 공급받아 전원 충전이 이루어지는 배터리를 가지는 전자기기와 같은 제 1 제품군과,
무선 수신된 전원을 구동전원으로 하여 동작이 이루어지는 것으로, 무선 수신된 전원을 통해 점등이 이루어지는 조명등, 무선 수신된 전원을 통해 동작하는 미니 선풍기, 무선 수신된 전원을 통해 동작하는 스피커, 무선 수신된 전원을 통해 발열동작이 이루어지는 발열용기 중 어느 하나인 제 2 제품군로 구분하여 구성하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 기반의 전원 허브 장치.The apparatus according to claim 1,
A first product group such as an electronic device having a battery which is supplied with a power received wirelessly by a power receiving unit and whose power is charged,
An operation light is generated by operating the wirelessly received power source as a driving power source, an illumination light that is lit through a wirelessly received power source, a mini fan that operates through a wirelessly received power source, a speaker that operates through a wirelessly received power source, And a second product group that is one of a heat-generating container in which a heat-generating operation is performed through the heat-generating container.
상기 전력전송기와 병렬 또는 직렬로 연결되고, 상기 전력전송기에 외부전원을 변환 공급하는 전원변환부; 및,
상기 전원변환부와 전기적으로 연결되고, 상기 전원변환부에 변환되어 상기 전력전송기로 공급되는 전원을 제어하는 제 1 제어부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 기반의 전원 허브 장치.The power supply apparatus according to claim 1,
A power conversion unit connected in parallel or in series with the power transmitter and converting and supplying external power to the power transmitter; And
A first control unit electrically connected to the power conversion unit and controlled by the power conversion unit to control power supplied to the power transmitter; Wherein the wireless hub is a wireless hub.
상기 송신코일과 자기적으로 형성되면서 상호 인덕턴스로 인해 발생되는 자기 결합에 의해 유도 전류를 발생시켜 전원을 수신하게 되는 수신코일에 더하여,
상기 수신코일에 연결되고, 상기 수신코일로부터 전원 수신시 이를 1차 정류하도록 구동하는 풀브릿지 회로부;
상기 풀브릿지 회로부에 연결되고, 상기 풀브릿지 회로부의 구동에 따라 1차 정류된 전원을 2차 정류하는 정류기;
상기 정류기에 의해 2차 정류되는 전원을 출력하는 출력부;
상기 출력부로부터 출력된 전원 및 상기 정류기로부터 2차 정류된 전원을 입력받아 상기 송신코일에서 유도되는 자기장의 세기를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제 2 제어부; 및,
상기 제 2 제어부로부터 출력되는 제어신호에 따라 수신코일을 통해 무선 수신되는 전원량을 조절하여 송신코일에서 유도되는 자기장의 세기를 제어하도록 상기 풀브릿지 회로부의 구동을 제어하게 되는 통신구동부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 기반의 전원 허브 장치.[7] The apparatus of claim 6,
A receiving coil which is magnetically formed with the transmission coil and generates an induction current by magnetic coupling generated due to mutual inductance to receive power,
A full bridge circuit part connected to the receiving coil and driving the receiving coil to first rectify the received power from the receiving coil;
A rectifier which is connected to the full bridge circuit and rectifies the primary rectified power according to the driving of the full bridge circuit;
An output unit for outputting a power source that is secondarily rectified by the rectifier;
A second controller for receiving a power source output from the output unit and a second rectified power source from the rectifier and outputting a control signal for controlling a strength of a magnetic field induced in the transmission coil; And
A communication driver for controlling the driving of the full bridge circuit unit to control the intensity of a magnetic field induced in a transmission coil by adjusting a power amount received through a reception coil according to a control signal output from the second controller; Wherein the wireless hub is a wireless hub.
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| KR1020140180358A KR101675495B1 (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Power hub device of radio charge base |
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2014
- 2014-12-15 KR KR1020140180358A patent/KR101675495B1/en active IP Right Grant
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