KR20160092093A - 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치는 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부와, 상기 무선충전전력송신부로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부를 포함하는 무선충전장치로서, 상기 무선충전전력송신부는 무선전력송신코일부와, 상기 무선전력송신코일부의 임피던스를 감지하기 위한 임피던스감지부를 포함하며, 상기 임피던스감지부에 의해 감지되는 상기 무선전력송신코일부의 임피던스값에 따라 상기 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 무선전력송신코일부의 임피던스 값에 따라 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경함으로써, 무선충전장치의 오작동 및 전력의 낭비를 방지할 수 있다.

Description

송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치{WIRELESS ELECTRIC POWER CHARGING APPARATUS OF SENSING COIL IMPEDENCE OF TRANSMITTER}

본 발명은 무선 전력충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선전력송신부 코일의 임피던스 값에 따라 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경하도록 구성되는 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치에 관한 발명이다.

최근 정보통신기술의 발달로 인해 음성통화뿐만이 아니라 인터넷, 화상통화 및 다양한 문서작업들이 가능한 휴대용 단말기의 사용이 증가하고 있으며, 기술의 발달에 따라 새로운 성능의 다양한 휴대용 단말기가 개발 보급되고 있다.

일반적으로, 가장 많이 이용되는 휴대용 단말기의 충전 방식은, 충전기에 휴대용 단말기를 거치하여 단자가 접촉되도록 하여 충전하거나, 충전기의 커넥터와 휴대용 단말기의 커넥터부를 직접 연결하여 충전하는 방식이 이용된다.

근래에는, 충전기에 휴대용 단말기를 거치하거나 충전기의 커넥터와 휴대용 단말기의 커넥터를 직접 연결하지 않고, 휴대용 단말기를 충전기에 올려놓거나 충전기의 부근에 배치시키는 방식으로 충전이 이루어지는 무선충전기술이 개발되었다.

상기 무선충전기술은 크게 자기공명방식과 전자기유도방식이 있는데, 자기공명방식은 무선충전을 위한 전력의 송수신단 간에 주파수를 통해 전력을 보내는 방식이다.

이에 비해, 전자기유도방식은 인접하게 배치된 두개의 코일 간에 유도전류를 발생시켜 충전하는 방식으로서, 두 코일의 권선 수와 코일간의 거리에 따라 유도전류가 발생되는 원리를 이용한다.

한편, 기존 무선충전장치에서는 무선충전 대기모드 또는 무선충전 전력전송모드 여부에 무관하게 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기가 일정하다.

그런데, 무선충전이 이루어지는 경우에는 무선충전이 이루어지지 않는 대기모드에 비해 보다 큰 전력을 공급하는 것이 신속한 무선충전에 보다 유리하며, 무선충전 대기 모드에서는 무선충전이 이루어지는 경우에 비해 보다 작은 전력이 무선전력송신코일부로 공급되는 것이 바람직하다.

따라서, 현재와 같이 무선충전장치의 작동 모드에 무관하게 일정한 크기의 전력이 무선전력송신코일부로 공급되는 것은 전력의 무의미한 낭비와 함께 장치의 오작동을 일으키는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선전력송신코일부의 임피던스 값에 따라 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경하도록 구성되는 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치는 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부와, 상기 무선충전전력송신부로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부를 포함하는 무선충전장치로서, 상기 무선충전전력송신부는 무선전력송신코일부와, 상기 무선전력송신코일부의 임피던스를 감지하기 위한 임피던스감지부를 포함하며, 상기 임피던스감지부에 의해 감지되는 상기 무선전력송신코일부의 임피던스값에 따라 상기 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 임피던스감지부에 의해 감지되는 무선전력송신코일부의 임피던스 값을 디지털 값으로 변환하기 위한 임피던스값변환부를 포함한다.

여기서, 상기 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경하기 위한 가변저항부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 임피던스값변환부로부터의 디지털 값에 따라 상기 가변저항부의 저항값이 변경되도록 구성된다.

본 발명에 의해, 무선전력송신코일부의 임피던스 값에 따라 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경함으로써, 무선충전장치의 오작동 및 전력의 낭비를 방지할 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치의 구성 블럭도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치의 구성 블럭도이다.

본 발명에 따른 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치는 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부(10)와, 상기 무선충전전력송신부(10)로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부(20)를 포함하는 무선충전장치로서, 상기 무선충전전력송신부(10)는 무선전력송신코일부(2)와, 상기 무선전력송신코일부(2)의 임피던스를 감지하기 위한 임피던스감지부(4)를 포함하며, 상기 임피던스감지부(4)에 의해 감지되는 상기 무선전력송신코일부(2)의 임피던스값에 따라 상기 무선전력송신코일부(2)로 공급되는 전력의 크기를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 무선충전전력송신부(10)에 포함되는 전력공급부(8)는 외부의 상용 전원으로부터 전력을 공급받아 송신전력조절부(14)로 공급하기 위한 구성으로서, 외부 상용 전원과 접속되기 위한 커넥터단자를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 전력공급부(8)로 공급된 전력은 DC/DC 변환부(12)에 의해 무선충전에 요구되는 소정 전압으로 변환되어, 상기 송신전력조절부(140로 공급된다.

상기 송신전력조절부(14)는 매칭회로부와 전력증폭부를 포함하여 구성되며, 상기 전력공급부(8)를 통해 공급되는 전력을 무선충전에 요구되는 소정의 전압 및 전류의 전력으로 변환한다.

상기 송신전력조절부(14)는 상기 전력공급부(8)로부터 공급되는 전력을 무선충전에 요구되는 공진 주파수의 전자기파로 변환하기 위한 회로들을 포함하여 구성된다.

그리하여, 상기 송신전력조절부(14)에 의해 상용 전력이 소정의 공진 주파수 전자기파로 변환되어, 상기 무선전력송신코일부(2)로 전달된다.

또한, 상기 수신전력조절부(24)는 상기 무선전력수신코일부(22)를 통해 수신된 전자기파를 교류 상태의 전력으로 변환하기 위한 회로를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 무선전력수신코일부(22)를 통해 수신된 교류 상태의 전자기파는 수신전력조절부(24) 내의 정류부를 통해 직류 전력으로 변환되고, 또한 DC/DC 변환부에 의해 충전에 요구되는 소정 전압으로 변환된다.

상기 무선충전전력송신부(10)와 무선충전전력수신부(20)는 각각 무선충전을 위한 송신장치(Tx)와 수신장치(Rx)에 포함된다.

상기 출력부(26)는 충전의 대상이 되는 외부의 장치로 전력을 공급하는 구성으로서, 외부 장치와 접속되기 위한 커넥터단자를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 무선충전전력송신부(10)와 무선충전전력수신부(20)는 통신부(16, 28)를 통해 블루투스 통신과 같은 무선 통신 방식으로 상호 통신가능하도록 구성된다.

그리하여, 상기 출력부(26)에 접속되는 부하(외부장치)에 인가되는 전압과 전류를 감지하여, 이를 상기 무선충전전력송신부(10)로 전송한다.

상기 무선충전장치에서 무선충전이 이루어지는 충전모드 또는 충전 이전의 대기모드 여부에 따라 상기 무선충전전력송신부(10)에 포함되는 상기 무선전력송신코일부(2)의 임피던스가 변화하게 된다.

즉, 상기 무선충전전력송신부(10)가 무선충전이 이루어지기 이전의 대기모드 상태인지, 무선충전전력수신부(20)를 인식하는 인식모드 상태인지 또는 무선충전이 이루어지는 충전모드 상태인지 여부에 따라 상기 무선충전전력송신부(10)에 포함되는 무선전력송신코일부(2)의 전체 임피던스 값은 변화하게 된다.

따라서, 상기 무선전력송신코일부(2)의 임피던스 변화를 상기 임피던스감지부(4)를 통해 감지함으로써, 모드 상태를 판단할 수 있다.

또한, 상기 임피던스감지부(4)에 의해 감지되는 무선전력송신코일부(2)의 임피던스 값은, 임피던스값변환부(6)에 의해 디지털 값으로 변환되어 가변저항부(12)로 전달된다.

상기 가변저항부는 포텐셜미터로 구성되어, 상기 임피던스값변환부(6)에 의해 디지털값으로 변환된 임피던스값에 기초하여, 상기 포텐셜미터 내에 포함되는 가변저항의 저항값이 변경된다.

그리하여, 상기 DC/DC 변환부에 의해 변환되는 전력의 전압값을 변경하여, 상기 송신전력조절부(14)로 공급하도록 구성된다.

따라서, 상기 무선전력송신코일부(2)의 임피던스 값에 따라 상기 송신전력조절부(14)로 공급되는 전력의 전압값을 조절함으로써, 무선충전 대기모드 또는 무선충전 모드 여부에 따라 다른 크기의 전력이 상기 송신전력조절부(14)로 공급되어 결과적으로, 상기 무선충전전력수신부(20)로 전송되도록 구성될 수 있다.

그리하여, 상기 무선전력송신코일부(2)의 임피던스 값 변화에 따라, 상기 무선전력송신코일부(2)로 공급되는 전력의 크기를 변화시키도록 구성됨으로써, 무선 전력 충전이 이루어지지 않는 대기모드 등의 경우에 지나치게 큰 전력이 공급됨으로 인해 낭비되는 전력을 감소시킬 수 있어 에너지 효율을 상승시킬 수 있다.

또한, 무선 충전이 이루어지는 경우에는 상기 무선전력송신코일부(2)로 보다 큰 전력을 공급하여 송신하도록 구성되므로, 신속한 무선충전이 이루어질 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

2: 무선전력송신코일부
4; 임피던스감지부
6: 임피던스값변환부
10: 무선퉁전전력송신부
16: 통신부
20: 무선충전전력수신부
22: 무선전력수신코일부
26: 출력부
28: 통신부

Claims (4)

1. 무선충전 전력의 송신을 위한 무선충전전력송신부와;
   상기 무선충전전력송신부로부터 전송되는 무선 전력을 전송받기 위한 무선충전전력수신부를 포함하는 무선충전장치로서,
   상기 무선충전전력송신부는 무선전력송신코일부와;
   상기 무선전력송신코일부의 임피던스를 감지하기 위한 임피던스감지부를 포함하며,
   상기 임피던스감지부에 의해 감지되는 상기 무선전력송신코일부의 임피던스값에 따라 상기 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 임피던스감지부에 의해 감지되는 무선전력송신코일부의 임피던스 값을 디지털 값으로 변환하기 위한 임피던스값변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 무선전력송신코일부로 공급되는 전력의 크기를 변경하기 위한 가변저항부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 임피던스값변환부로부터의 디지털 값에 따라 상기 가변저항부의 저항값이 변경되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 송신부 코일 임피던스 감지 무선충전장치.

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