KR20160125904A - Wall Buried Wireless Power Supply Apparatus - Google Patents

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KR20160125904A
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배재준
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제이비컴퍼니 (주)
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Abstract

The present invention relates to a wall buried wireless power supply device which uses a home box space formed in a wall to increase space availability. The wall buried wireless power supply device can be installed in any building and have no power loss due to resistance of a wire.

Description

벽체 매립형 무선 전력 송신장치{Wall Buried Wireless Power Supply Apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wall-

본 발명은 벽체 매립형 무선 전력 송신장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 건물의 벽체 내 콘센트 매립 공간인 홈박스를 활용하여 설치 가능한 벽체 매립형 무선 전력 송신장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wall-embedded wireless power transmission apparatus. More particularly, the present invention relates to a wall-mounted wireless power transmission apparatus that can be installed using a home box, which is a receptacle-filled space in a wall of a building.

최근 휴대폰 등을 중심으로 무선 충전 방식을 이용한 휴대 기기들이 출시되면서 무선 충전 기기에 대한 관심이 높아지고 있다.With the recent introduction of mobile devices using wireless charging methods, especially for mobile phones, interest in wireless charging devices is increasing.

텔레비전, 에어컨 등 비휴대 전자 기기들은 지금까지 벽에 설치된 콘센트에 전원선을 연결하여 전력을 공급받는 유선 전력 공급 방식을 이용하고 있으나 향후 무선 충전 기술이 발전하면서 비휴대 전자 기기에도 무선 전력 공급 방식 내지 무선 충전 방식이 적용될 경우 벽에 설치된 콘센트에 다수의 전원선을 복잡하게 연결해야 하는 문제, 이로 인한 미관상의 문제가 해소될 수 있을 것으로 기대된다.Non-portable electronic devices such as televisions and air conditioners use a wired power supply method in which a power supply line is connected to a wall-mounted outlet so far. However, with the development of wireless charging technology in the future, If the wireless charging method is applied, it is expected that the complicated connection of a plurality of power lines to a wall outlet can be solved.

하지만 무선 전력을 공급하는 무선 전력 송신장치를 작동시키기 위해 여전히 벽에 설치된 콘센트에 전원선을 연결하여야 전력을 공급받는 무선 전력 송신장치를 설치해야 하고, 무선 전력 송신장치를 설치하기 위한 공간을 마련해야 한다는 점에서 전원 연결선의 복잡함 및 미관상의 문제가 완전히 해소되는 것은 아니다.However, in order to operate a wireless power transmission device that supplies wireless power, a power line must be connected to a wall-mounted outlet so that a wireless power transmission device must be installed, and space for installing the wireless power transmission device must be provided The complexity and cosmetic problems of the power line are not completely solved.

따라서 무선 전력 송신장치로의 전원 연결선을 없애고 미관 문제를 발생시키지 않으며, 공간 활용성을 높인 새로운 형태의 무선 전력 송신장치의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a new type of wireless power transmission device which eliminates the power line to the wireless power transmission device, does not cause aesthetic problem, and increases the space utilization.

한국등록특허 제10-0819604호 "충전효율의 편차가 개선된 무선 충전기"Korean Patent No. 10-0819604 entitled "Wireless charger with improved variation in charging efficiency"

본 발명의 목적은 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wall-embedded wireless power transmission apparatus.

본 발명의 다른 목적은 홈박스 공간을 활용함으로써 공간 활용성을 향상시키고 어느 건물에나 설치할 수 있는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wall-embedded wireless power transmission apparatus which can improve space utilization by utilizing a groove box space and can be installed in any building.

본 발명의 또 다른 목적은 홈박스의 전원단자와 직접 연결되어 전선의 저항으로 인한 전력 손실이 없는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a wall-embedded wireless power transmission apparatus which is directly connected to a power terminal of a home box and has no power loss due to resistance of a wire.

본 발명의 또 다른 목적은 자기장 차폐막을 기준으로 일부 구성요소는 벽체 내부에 나머지 구성요소는 벽체 벽면에 위치되도록 함으로써 공간 활용성과 전력 손실을 막으면서도 무선 전력 효율을 향상시킬 수 있는 최적의 배치 구조를 갖는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an optimal arrangement structure capable of improving the wireless power efficiency while preventing space utilization and power loss by allowing some components to be located in a wall and other components to be located in a wall of a wall And to provide a wall-embedded wireless power transmission apparatus having the same.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은, 본 발명에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치에 의해 모두 달성될 수 있다.These and other objects of the present invention can be achieved by a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치는, 벽체 내부에 형성된 홈박스 공간 내로 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부에 연결되되 상기 벽체 외부로 노출되는 노출부를 포함하여 이루어지고, 상기 삽입부는, 상용 전원을 입력받아 직류로 변환하는 AC-DC 컨버터, 및 직류로 변환된 전원의 주파수를 자기공명주파수로 변환하는 주파수 변환부를 포함하고, 상기 노출부는, 무선 전력 수신 장치를 자기 공명 방식으로 충전시키기 위한 신호를 발생시키는 신호발생부 및 각 구성요소들의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.The wall-embedded wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention includes an insertion portion inserted into a groove box space formed inside a wall and an exposed portion connected to the insertion portion and exposed to the outside of the wall, An AC-DC converter for receiving and converting a commercial power source into a direct current, and a frequency converter for converting a frequency of a power source converted into a direct current into a magnetic resonance frequency, A signal generator for generating a signal for charging, and a controller for controlling operation of each component.

상기 노출부는 상기 벽체의 벽면에 부착되도록 형성되며, 상기 벽체 외부에서 벽체쪽으로 바라보는 방향에서 상기 노출부의 단면적이 상기 삽입부의 단면적 보다 더 크도록 형성할 수 있다.The exposed portion may be formed to adhere to a wall surface of the wall, and the cross-sectional area of the exposed portion may be larger than the cross-sectional area of the inserted portion in a direction toward the wall from outside the wall.

상기 노출부는 상기 벽체 쪽으로 자기장 차폐막을 포함하고, 상기 신호발생부 및 제어부는 상기 자기장 차폐막보다 벽체 외부 쪽에 위치할 수 있다.The exposed portion may include a magnetic shielding film toward the wall, and the signal generating portion and the control portion may be located outside the wall of the magnetic shielding film.

상기 삽입부는 상기 AC-DC 컨버터와 상기 주파수 변환부가 실장되는 내부 회로기판을 포함하고, 상기 노출부는 상기 제어부가 실장되는 외부 회로기판을 포함하며, 상기 내부 회로기판과 외부 회로기판은 상기 자기장 차폐막을 사이에 두고 위치하며, 상기 내부 회로기판과 외부 회로기판은 상기 자기장 차폐막을 관통하는 연결핀에 의해 신호연결될 수 있다.Wherein the inserting portion includes an internal circuit board on which the AC-DC converter and the frequency converting portion are mounted, and the exposed portion includes an external circuit board on which the controller is mounted, and the internal circuit board and the external circuit board are electrically connected to the magnetic shielding film And the internal circuit board and the external circuit board may be connected by a connection pin passing through the magnetic shielding film.

상기 제어부는 전력수신장치의 상태정보를 수신하는 통신모듈을 포함하고, 상기 전력수신장치의 상태정보에 따라 신호발생부의 신호발생을 제어할 수 있다.The control unit may include a communication module that receives status information of the power receiving apparatus, and may control signal generation of the signal generating unit according to status information of the power receiving apparatus.

상기 신호발생부의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도센서에서 측정된 온도값이 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 신호발생부로의 전원공급을 중단할 수 있다.And a temperature sensor for measuring a temperature of the signal generating unit. The controller may stop supplying power to the signal generating unit when a temperature value measured by the temperature sensor exceeds a preset temperature.

상기 신호발생부의 전류 또는 입력되는 상기 상용 전원의 전류를 측정하는 전류센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 신호발생부의 전류 또는 상기 상용 전원의 전류가 미리 설정된 전류값을 초과하는 경우 신호발생부로의 전원 공급 또는 상기 상용 전원의 입력을 차단할 수 있다.Further comprising a current sensor for measuring a current of the signal generating unit or a current of the commercial power source to be inputted, wherein when the current of the signal generating unit or the current of the commercial power source exceeds a preset current value, The power supply or the input of the commercial power supply may be cut off.

본 발명은 콘센트, 스위치 등의 매립공간임 홈박스에 설치되어 공간 활용성을 높이고, 어느 건물에나 설치할 수 있으며, 전선의 저항으로 인한 전력 손실이 없는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of providing a wall-embedded wireless power transmission apparatus which is installed in a recessed space in a recessed space, such as an outlet, a switch, etc., to enhance the space utilization and can be installed in any building and does not suffer power loss due to the resistance of the wire .

또한 상기 효과를 최적으로 유지하면서도 무선 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있도록 구성요소들의 최적의 배치 구조를 갖는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 효과를 갖는다.Further, the present invention has an effect of providing a wall-embedded wireless power transmission apparatus having an optimal arrangement structure of components so that the wireless power transmission efficiency can be improved while maintaining the above effect optimally.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치가 홈박스 내에 설치된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 3은 벽체에 매립된 홈박스를 보여주는 단면도이다.
도 4는 홈박스에 설치된 콘센트 유닛을 보여주는 단면도와 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치의 삽입부가 홈박스에 삽입되기 위한 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치의 노출부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치의 노출부와 삽입부의 전기적 연결 방법을 보여주는 도면이다.1 is a perspective view illustrating a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 installed in a home box.
3 is a sectional view showing a groove box embedded in a wall.
4 is a cross-sectional view and a front view showing an outlet unit installed in a home box;
5 is an exploded perspective view of a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a configuration for inserting an insertion portion of a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention into a home box.
7 is a view illustrating a configuration of an exposed portion of a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating a method of electrically connecting an exposed portion and an inserting portion of a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 수 있다.In the following description, only parts necessary for understanding a wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention will be described, and descriptions of other parts may be omitted so as not to disturb the gist of the present invention.

또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In addition, terms and words used in the following description and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, but are to be construed in a manner consistent with the technical idea of the present invention As well as the concept.

도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)가 도시되어 있다.1, a wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is shown.

본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 무선 전력을 자기공명 방식으로 전송하는 장치로서 벽체 내부에 위치하는 삽입부(10)와 벽체 외부로 노출되는 노출부(20)로 구성된다.A wireless embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is an apparatus for transmitting wireless power in a magnetic resonance mode. The apparatus includes an insertion unit 10 located inside a wall, an exposure unit 20 exposed to the outside of a wall, .

삽입부(10)는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100) 중 벽체 내부에 위치하는 부분으로서, 상용 전원을 입력받아 무선 전력을 생성하는 신호발생부에 제공하기 위한 전원신호를 처리하는 구성요소들로 구성되며, 구체적으로 AC-DC 컨버터(11)와 주파수 변환부(12) 등이 포함될 수 있다.The insertion unit 10 is a part located inside a wall of the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The insertion unit 10 includes a power supply for providing a signal generating unit receiving a commercial power, Signal, and specifically includes an AC-DC converter 11, a frequency converter 12, and the like.

노출부(20)는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100) 중 벽체 외부에 위치하는 부분으로서, 보다 정확히 표현하면, 도 2에 도시된 바와 같이 벽면에 부착되는 부분이다. 이러한 노출부(20)에는 무선 전력을 생성하는 신호발생부(21) 등이 포함될 수 있다.The exposed portion 20 is a portion located outside the wall of the wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, more precisely, a portion attached to the wall surface as shown in FIG. 2 . The exposure unit 20 may include a signal generator 21 for generating wireless power.

본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 무선 전력 송신장치가 차지하는 불필요한 공간을 없애 공간 효율성을 높이고, 무선 전력 송신장치에 연결되는 전원선으로 인한 미관 문제를 발생시키지 않으며, 전력 손실을 줄이고자 하는 것을 목적으로 한다.The wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention improves space efficiency by eliminating the unnecessary space occupied by the wireless power transmission apparatus, does not cause the aesthetic problem due to the power line connected to the wireless power transmission apparatus , And to reduce power loss.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 삽입부(10)가 벽체 내부에 마련된 홈박스(H)에 설치되도록 한다.For this purpose, the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention allows the insertion portion 10 to be installed in a groove box H provided inside a wall.

홈박스(H)는 도 3에 도시된 바와 같이 모든 건물에서 전기콘센트를 설치하기 위해 마련되어 있는 공간으로서 건물 외부로부터 공급되는 상용전원과 연결되는 단자가 마련되어 있다. As shown in FIG. 3, the home box H is provided for installing an electrical outlet in all buildings, and is provided with a terminal connected to a commercial power source supplied from the outside of the building.

이러한 홈박스는 건물의 벽체를 만드는 건축 과정에서 시공되며, 건물 내부 전기 공사 과정에서 도 4(a)에 도시된 바와 같이 홈박스(H) 내에 콘센트 유닛(U)이 삽입되고 커버(C)가 설치됨으로써 도 4(b)에 도시된 바와 같이 사용자가 전원 코드를 꽂아 전자 제품을 사용할 수 있는 콘센트가 마련된다.4 (a), when the socket unit U is inserted into the groove box H and the cover C is inserted into the groove box H, As shown in FIG. 4 (b), a receptacle is provided in which a user can plug in a power cord to use the electronic product.

본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 삽입부(10)를 이러한 홈박스(H)에 삽입하여 설치함으로써 삽입부를 설치하기 위한 벽체 내 별도의 공간을 마련할 필요 없이 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)를 설치할 수 있다.The wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can be realized by inserting the insertion unit 10 into the groove box H without the necessity of providing a separate space in the wall for installing the insertion unit A wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can be installed.

즉, 기존의 모든 건물에 설치되어 있는 홈박스(H)에서 콘센트 유닛을 제거한 후 그 공간을 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)를 설치하기 위한 공간으로 사용할 수 있다.That is, after the socket unit is removed from the home box H installed in all existing buildings, the space can be used as a space for installing the wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention .

또한 홈박스(H)는 전원 공급이 필요한 대부분의 전자 제품이 설치되는 공간에 인접하게 마련되어 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 삽입부(10)를 이러한 홈박스(H)에 삽입하여 설치함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 최적의 위치에서 전자제품에 무선으로 전력을 공급할 수 있게 된다.Further, the home box H is provided adjacent to a space where most electronic products requiring power supply are installed. Therefore, by inserting the insertion portion 10 of the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention into the groove box H, the wall-embedded wireless power transmission apparatus The power supply unit 100 can wirelessly supply power to the electronic product at the optimum position.

하지만 이러한 홈박스(H)의 내부 공간은 제한되어 있어 무선 전력 송신장치의 모든 구성요소가 위치되기에 충분하지 않다. 또한 홈박스(H)는 벽면으로 뚫린 한쪽 면을 제외한 모든 면이 벽체에 의해 막혀 있으므로 무선 전력을 외부로 전송하기에 효율적이지 않다.However, the internal space of such a home box H is limited and is not sufficient for all components of the wireless power transmission apparatus to be located. In addition, the groove box H is not effective in transmitting wireless power to the outside because all sides except the one side opened to the wall are blocked by the wall.

이에 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 무선 전력을 생성하는 신호발생부(21) 등의 일부 구성요소를 벽체 외부로 노출되는 노출부(20)로 구성함으로써 홈박스(H)를 활용함에 따른 공간 제약과 무선 전력 전송 문제를 해결한다.Accordingly, the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a signal generating unit 21, which generates wireless power, Solves space constraints and wireless power transmission problems by utilizing box (H).

이하에서는 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 구성요소들을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the components of the wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 5에 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 분해 사시도가 도시되어 있다.5 is an exploded perspective view of a wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 홈박스 내부에 위치하는 삽입부(10)와 벽체 외부로 노출되는 노출부(20)를 포함하여 이루어진다.As described above, the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an insertion unit 10 located inside a home box and an exposed unit 20 exposed to the outside of the wall.

삽입부(10)는 AC-DC 컨버터(11), 주파수 변환부(12), 전류 센서(13), 내부 회로기판(14), 절연 박스(15)를 포함하여 구성될 수 있다.The insertion unit 10 may include an AC-DC converter 11, a frequency conversion unit 12, a current sensor 13, an internal circuit board 14, and an insulation box 15.

AC-DC 컨버터(11)는 홈박스의 전원 단자와 연결되어 상용 전원인 교류 전원을 입력받아 직류로 변환하여 후술할 신호발생부(21)로 공급한다.The AC-DC converter 11 is connected to a power terminal of the home box and receives AC power as a commercial power source, converts the AC power into DC, and supplies the DC power to a signal generating unit 21 to be described later.

본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 종래 일반적인 무선 전력 송신장치와 달리 홈박스의 전원 단자로부터 콘센트 유닛 및 전원선을 거쳐 전원을 공급받지 않고 홈박스의 전원 단자로부터 바로 상용 전원을 공급받는다. 따라서 전선의 저항으로 인한 전력 손실을 감소시킬 수 있다.The wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention differs from a conventional wireless power transmission apparatus in that a power supply terminal of a home box is connected to a power supply terminal of a home box It is supplied with commercial power immediately. Therefore, the power loss due to the resistance of the wire can be reduced.

주파수 변환부(12)는 신호발생부(21)가 자기공명에 의해 무선 전력을 생성할 수 있도록 AC-DC 컨버터(11)로부터 공급받은 직류전원을 미리 설정된 대역의 공진 주파수를 갖는 신호로 변환한다.The frequency converter 12 converts the DC power supplied from the AC-DC converter 11 into a signal having a resonance frequency of a preset band so that the signal generator 21 can generate radio power by magnetic resonance .

주파수 변환부에 의해 변환되는 공진 주파수는 무선 전력 수신장치를 충전시킬 수 있는 공진 주파수로서 무선 전력 수신장치의 종류에 따라 변환될 수 있다.The resonance frequency converted by the frequency conversion unit can be converted according to the type of the wireless power receiving apparatus as a resonance frequency capable of charging the wireless power receiving apparatus.

전류 센서(13)는 홈박스의 전원 단자로부터 공급되는 상용 전원의 전류를 측정하는 센서이다. 누전 등으로 인한 단락 전류가 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)로 공급될 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치의 구성요소들이 손상을 입을 수 있다.The current sensor 13 is a sensor for measuring the current of the commercial power supply supplied from the power terminal of the home box. Buried wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, components of the wall-mounted wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention may be damaged have.

따라서 전류 센서는 홈박스의 전원 단자로부터 공급되는 상용 전원의 전류를 측정하여 후술할 제어부(22)로 전달하며, 제어부(22)는 전류 센서로부터의 전류값이 미리 설정된 전류값을 초과하는지 여부를 판단하여 미리 설정된 전류값을 초과하는 경우 홈박스의 단자와의 연결을 차단하여 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)를 보호할 수 있다.Therefore, the current sensor measures the current of the commercial power supply supplied from the power terminal of the home box and transmits it to the control unit 22 to be described later. The control unit 22 determines whether the current value from the current sensor exceeds the preset current value Buried wireless power transmission apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention can be protected by disconnecting a connection with a terminal of a home box when the current value exceeds a preset current value.

내부 회로기판(14)은 AC-DC 컨버터(11), 주파수 변환부(12), 전류 센서(13) 등이 실장되는 회로기판이다. 이러한 내부 회로기판(14)은 후술할 외부 회로기판(25)과의 전기적 연결을 통해 삽입부(10)에 위치한 구성요소들과 노출부(20)에 위치한 구성요소들 사이의 전기적 연결, 통신 등이 가능하도록 한다.The internal circuit board 14 is a circuit board on which the AC-DC converter 11, the frequency converter 12, the current sensor 13, and the like are mounted. The internal circuit board 14 is electrically connected to components located in the insertion portion 10 and components located in the exposed portion 20 through an electrical connection with an external circuit board 25 to be described later, .

지금까지 설명한 구성요소들은 모두 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 삽입부(10)를 구성하는 구성요소들로서 홈박스(H) 내부에 위치될 수 있는 크기로 제작되며, 외부로부터의 물리적, 전기적 영향을 차단할 수 있도록 절연 박스(15) 내에 위치될 수 있다.The components described so far are all components that constitute the insertion portion 10 of the wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention and are manufactured in a size that can be positioned inside the home box H And can be located in the insulating box 15 so as to block physical and electrical influences from the outside.

절연 박스(15)는 벽면을 향해 한쪽 면이 개방되어 있는 상자형으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 삽입부(10)를 구성하는 구성요소들이 홈박스 내부에 삽입되어 위치할 수 있도록 홈박스(H)의 내부 공간에 대응하는 크기로 마련된다.The insulation box 15 is a box-shaped box having one side opened toward the wall surface, and the components constituting the insertion portion 10 of the wall-mounted wireless power transmission device 100 according to the embodiment of the present invention are connected to the inside So that it can be inserted into the groove box H and positioned therein.

도 6에 도시된 바와 같이 후술할 노출부(20)와 연결되어야 할 내부 회로기판(14)이 절연 박스의 개방된 한쪽 면에 가까이 위치하고, 내부 회로기판(14)에 실장된 구성요소들(11~13)이 절연 박스(15)의 내부 공간에 위치할 수 있도록 위치시킨다.6, the internal circuit board 14 to be connected to the exposed portion 20 to be described later is located close to one open side of the insulation box, and the components 11 mounted on the internal circuit board 14 13) are positioned in the inner space of the insulation box 15.

이렇게 구성된 삽입부(10)는 도 6에 도시된 바와 같이 절연 박스(15)를 고정부재(16, 예를 들어 서포터, 볼트 등)에 의해 홈박스(H) 내부에 고정시킴으로써 홈박스 내부에 삽입되도록 설치될 수 있다.As shown in FIG. 6, the inserting unit 10 having the above-described structure is inserted into the groove box H by fixing the insulating box 15 inside the groove box H by a fixing member 16 (for example, a supporter, a bolt or the like) .

다음으로, 노출부(20)는 이와 같이 홈박스 내부에 설치되는 삽입부(10)에 연결되되 벽체 외부, 즉 도 2에 도시된 바와 같이 벽면에 설치되는 부분으로서, 삽입부(10) 보다 넓은 단면적(벽체 외부에서 벽체 쪽을 바라보는 방향에서의 평면적 면적)을 갖는다.Next, the exposed portion 20 is connected to the inserting portion 10 provided inside the groove box, and is provided outside the wall, that is, on the wall surface as shown in Fig. 2. The exposed portion 20 is wider than the inserting portion 10 Sectional area (a planar area in the direction from the outside of the wall to the side of the wall).

이러한 노출부(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 신호 발생부(21), 제어부(22), 온도 센서(23), 전류 센서(24), 외부 회로기판(25), 자기장 차폐막(26), 커버(27)를 포함하여 이루어질 수 있다.5, the exposure unit 20 includes a signal generating unit 21, a control unit 22, a temperature sensor 23, a current sensor 24, an external circuit board 25, a magnetic shielding film 26, , And a cover (27).

신호 발생부(21)는 무선 전력 수신 장치를 자기 공명 방식으로 충전시키기 위한 신호를 발생시키는 부분으로서 신호 송신을 위한 안테나코일 등으로 구성될 수 있다.The signal generating unit 21 may be constituted by an antenna coil or the like for signal transmission as a part for generating a signal for charging the wireless power receiving apparatus by a magnetic resonance method.

신호 발생부는 코일이 만드는 루프의 면적이 더 크고 여러 번 권취될수록 더 큰 자기유도 신호를 발생시키는데 반해 홈박스 내부 단면적은 넓은 면적의 루프를 만들기에 적합하지 않다.The signal generating section generates a larger magnetic induction signal when the area of the loop made by the coil is larger and the number of times of winding is larger, and the inner cross-sectional area of the groove box is not suitable for making a loop having a large area.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 삽입부(10) 보다 단면적이 큰 노출부(20)에 신호 발생부를 위치시킴으로써 더 강력한 자기유도신호가 발생될 수 있도록 구성한다.Therefore, the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is configured such that a stronger magnetic induction signal can be generated by locating the signal generating unit in the exposed portion 20 having a cross- do.

또한 신호 발생부가 홈박스 내부에 위치할 경우 벽체 밖으로 전해지는 자기유도 신호가 상대적으로 약해질 수밖에 없으므로 신호 발생부를 벽체 외부에 노출되는 노출부(20)에 위치시킴으로써 무선전력 수신장치에 무선전력이 더 효율적으로 제공되도록 할 수 있다.Further, when the signal generating part is located inside the groove box, the magnetic induction signal transmitted outside the wall is relatively weak. Therefore, by placing the signal generating part in the exposed part 20 exposed to the outside of the wall, So that it can be efficiently provided.

제어부(22)는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 각 구성요소들의 작동을 제어한다. 이때 제어부는 무선 전력 송신장치(100)의 상태에 따라 각 구성요소들을 제어하거나 무선전력 수신장치(미도시)의 상태에 따라 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 각 구성요소들을 제어할 수 있다.The control unit 22 controls the operation of each component of the wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. At this time, the control unit may control each component according to the state of the wireless power transmission apparatus 100 or may control each component of the wall-mounted wireless power transmission apparatus 100 according to the state of the wireless power reception apparatus (not shown) .

보다 상세히 설명하면, 앞서 설명한 바와 같이 제어부(22)는 삽입부(10)의 전류센서(13)가 측정한 전류값을 수신하고 수신된 전류값이 미리 설정된 전류값을 초과하는 경우 외부 상용 전원이 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)에 입력되지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어 홈박스의 전원단자와 AC-DC 컨버터 사이의 ON/OFF 스위치를 제어하여 단락 전류가 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)에 유입되지 않도록 차단할 수 있다.More specifically, as described above, the control unit 22 receives the current value measured by the current sensor 13 of the inserting unit 10, and when the received current value exceeds a predetermined current value, the external commercial power source Embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. For example, it is possible to control the ON / OFF switch between the power terminal of the home box and the AC-DC converter to block short-circuit current from entering the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

또한 신호 발생부(21)가 가열되거나 이상 전류가 흐를 경우 이를 감지하고 삽입부(10)에서 처리된 전원이 신호 발생부(21)에 제공되지 않도록 제어할 수 있다. 이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이 신호 발생부(21)의 온도와 전류를 측정하기 위한 온도 센서(23), 전류 센서(24)가 구비될 수 있으며, 신호 발생부로의 전원공급을 차단할 수 있는 ON/OFF 스위치가 구비될 수 있다.In addition, the signal generator 21 can be controlled so that the power generated by the inserter 10 is not supplied to the signal generator 21 when the signal generator 21 is heated or an abnormal current flows. 5, a temperature sensor 23 and a current sensor 24 for measuring the temperature and the current of the signal generating unit 21 may be provided, An ON / OFF switch may be provided.

또한 제어부(22)는 무선전력 수신장치의 상태에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)를 제어하기 위해 무선전력 수신장치들과 무선전력 수신장치들에 대한 상태 정보를 교환할 수 있는 통신 모듈을 구비할 수 있다.In addition, the control unit 22 may control the state of the wireless power receiving apparatuses and the wireless power receiving apparatuses to control the wall-mounted wireless power transmitting apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, And a communication module capable of exchanging information.

보다 상세히 설명하면, 제어부(22)는 통신 모듈을 구비하여 무선전력 수신장치들의 상태에 대한 정보를 교환할 수 있어, 무선전력 공급이 필요한 무선전력 수신장치들이 있는 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)가 작동되고 무선전력 공급이 필요한 무선전력 수신장치들이 없는 경우(있더라도 무선전력 공급이 필요하지 않거나 완충되어 있는 경우 포함) 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)가 작동되지 않도록 제어할 수 있다. 이러한 제어부의 기능으로 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)가 불필요하게 작동되는 것이 방지되며 효율적으로 동작할 수 있다.In more detail, the control unit 22 may include a communication module to exchange information on states of the wireless power receiving apparatuses. If there are wireless power receiving apparatuses requiring wireless power supply, In the case where the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 is operated and there are no wireless power receiving apparatuses that require a wireless power supply (including when wireless power supply is not necessary or is buffered) So that the power transmitting apparatus 100 can be controlled not to operate. The function of this control unit prevents the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to the embodiment of the present invention from being unnecessarily operated and can operate efficiently.

또한 제어부는 통신 모듈을 통해 무선 전력 수신장치들의 공진 주파수에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 수신장치에 따라 적절한 공진 주파수를 형성하도록 주파수 변환부(12)를 제어할 수도 있다.The controller may receive information on the resonant frequency of the wireless power receiving apparatus through the communication module, and may control the frequency converting unit 12 to form an appropriate resonant frequency according to the wireless power receiving apparatus.

이와 같은 제어부는 삽입부(10)에 위치할 수도 있다. 하지만 외부 무선 전력 수신장치들과의 통신을 위해 삽입부 보다는 노출부(20)에 위치하는 것이 더 바람직하다.The control unit may be located in the insertion unit 10. However, it is more preferred to be located in the exposed portion 20 rather than the insertion portion for communication with external wireless power receiving devices.

또한 제어부(22), 온도 센서(23), 전류 센서(24) 등은 외부 회로기판(25)에 실장될 수 있으며, 노출부(20)의 효율적인 공간 관리를 위해 외부 회로기판(25)은 도 5에 도시된 바와 같이 신호 발생부(21)가 형성하는 루프의 내부 공간에 위치하는 것이 바람직하다.The external circuit board 25 may be mounted on the external circuit board 25 for efficient space management of the exposed portion 20, It is preferable that the signal generating unit 21 is located in the inner space of the loop formed by the signal generating unit 21 as shown in FIG.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 홈박스(H)의 공간 내부에 위치한 삽입부(10)에서 처리된 전원 신호를 노출부(20)에 위치한 신호 발생부(21)에서 수신하여, 무선 전력 수신 장치를 자기 공명 방식으로 충전시키기 위한 신호를 발생시켜 제공한다.2, a wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention as described above includes a power source signal processing unit (not shown) Is received by the signal generating unit 21 located at the exposure unit 20 and generates and provides a signal for charging the wireless power receiving apparatus in a magnetic resonance manner.

이때 신호 발생부(21)에 의해 제공되는 신호는 자기장 형태로 제공되므로 무선 전력 수신 장치가 위치하는 벽체 외부 공간뿐만 아니라 벽체 내부 공간으로도 제공되게 된다.At this time, since the signal provided by the signal generating unit 21 is provided in the form of a magnetic field, it is provided not only as the external space of the wall where the wireless power receiving apparatus is located but also as the internal space of the wall.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 노출부(20)가 신호 발생부(21) 보다 벽체쪽으로 자기장 차폐막(26)을 구비하게 함으로써 신호 발생부(21)에 의해 생성된 신호가 벽체 내부 공간으로 더 많이 제공될 수 있도록 한다. Therefore, the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is configured such that the exposed portion 20 has the magnetic shielding film 26 on the wall side of the signal generating portion 21 as shown in FIG. 5 So that the signal generated by the signal generating unit 21 can be provided more in the wall inner space.

또한 제어부가 자기장 차폐막에 의해 외부 무선 전력 수신 장치와의 통신이 방해받지 않도록 제어부 보다 자기장 차폐막이 벽체쪽으로 위치하도록 하는 것이 바람직하다.It is also preferable that the control section is positioned such that the magnetic shielding film is located closer to the wall than the control section so that communication with the external wireless power receiving apparatus is not disturbed by the magnetic shielding film.

이러한 자기장 차폐막(26)으로서 페라이트 시트가 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 자기장을 차폐시킬 수 있는 어떤 물질도 사용될 수 있다.As such a magnetic shielding film 26, a ferrite sheet may be used, but not limited thereto, and any material capable of shielding the magnetic field may be used.

이와 같은 노출부(20)는 각 구성요소가 벽체 외부로 직접 노출되지 않도록 커버(27)에 의해 보호될 수 있다.The exposed portion 20 may be protected by the cover 27 so that each component is not directly exposed to the outside of the wall.

이때 커버(27)는 종래 콘센트 유닛의 커버(C)와 달리 외부 전원코드 삽입을 위한 삽입공 등이 형성될 필요가 없다.At this time, unlike the cover C of the conventional socket unit, the cover 27 need not be provided with an insertion hole for inserting an external power cord.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 종래 코드를 꼽는 유선 전력 공급 방식에 비해 어린아이의 감전사고 예방을 위한 별도의 장치가 없어도 감전에 대한 보호가 가능하며, 젖은 손이나 부주의에 따른 감전 사고에 대하여 별도의 장치 없이 보호가 가능하며, 콘센트 내부의 먼지로 인해 플러그 접속 시 불꽃에 의한 화재 발생 염려가 없으며, 복잡한 전원공급선이 엉켜 발생 가능한 화재도 방지할 수 있다.Therefore, the wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can protect against electric shock even when there is no separate device for preventing electric shock accident of a child compared to a wired power supply system in which a cord is inserted, It protects against electric shock accident caused by wet hands or carelessness, and it prevents fire caused by spark during plug connection due to dust inside the outlet, and also prevents fire that can cause complicated power supply line to be entangled .

지금까지 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 홈박스 내에 삽입부(10)를 고정 설치한 후, 노출부(20)를 삽입부(10)에 연결하되 도 2에 도시된 바와 같이 노출부(20)가 벽면에 부착되도록 설치하고 커버(27)를 덮어 설치를 마무리할 수 있다.The wall-embedded wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention as described above is configured such that after the insertion section 10 is fixedly installed in the groove box as shown in FIG. 7, 2, the exposed portion 20 may be attached to the wall surface, and the cover 27 may be covered to complete the installation.

이때 삽입부(10)와 노출부(20) 사이의 전기적 연결은 도 8에 도시된 바와 같이 자기장 차폐막을 관통하는 연결핀(300)에 의해 내부 회로기판(14)과 외부 회로기판(25)이 서로 전기적 연결이 이루어지도록 할 수 있다.At this time, the electrical connection between the inserting portion 10 and the exposed portion 20 is performed by the connection pin 300 passing through the magnetic shielding film as shown in FIG. 8, so that the internal circuit board 14 and the external circuit board 25 So that electrical connection can be made to each other.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 구체적인 실시예를 참고로 한정되게 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 발명의 사상 및 그 영역을 이탈하지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.[0064] The wall-embedded wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention has been described with reference to specific embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not limited to those precise embodiments, and that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as claimed.

Claims (7)

벽체 내부에 형성된 홈박스 공간 내로 삽입되는 삽입부; 및
상기 삽입부에 연결되되 상기 벽체 외부로 노출되는 노출부;
를 포함하여 이루어지고,
상기 삽입부는, 상용 전원을 입력받아 직류로 변환하는 AC-DC 컨버터, 및 직류로 변환된 전원의 주파수를 자기공명주파수로 변환하는 주파수 변환부를 포함하고,
상기 노출부는, 무선 전력 수신 장치를 자기 공명 방식으로 충전시키기 위한 신호를 발생시키는 신호발생부 및 각 구성요소들의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는, 벽체 매립형 무선 전력 송신장치.
An insertion part inserted into the groove box space formed in the wall; And
An exposed portion connected to the inserting portion and exposed to the outside of the wall;
, ≪ / RTI >
The insertion unit includes an AC-DC converter that receives a commercial power source and converts the DC power into a DC power source, and a frequency converter that converts the frequency of the DC power source to a magnetic resonance frequency,
Wherein the exposing unit includes a signal generating unit for generating a signal for charging the wireless power receiving apparatus in a magnetic resonance manner, and a control unit for controlling operations of the respective components.
제1항에 있어서,
상기 노출부는 상기 벽체의 벽면에 부착되도록 형성되며, 상기 벽체 외부에서 벽체쪽으로 바라보는 방향에서 상기 노출부의 단면적이 상기 삽입부의 단면적 보다 더 큰, 벽체 매립형 무선 전력 송신장치.
The method according to claim 1,
Wherein the exposed portion is formed to adhere to a wall surface of the wall, and the cross-sectional area of the exposed portion is larger than the cross-sectional area of the inserted portion in a direction toward the wall from outside the wall.
제1항에 있어서,
상기 노출부는 상기 벽체쪽으로 자기장 차폐막을 포함하고, 상기 신호발생부 및 제어부는 상기 자기장 차폐막보다 벽체 외부쪽에 위치한, 벽체 매립형 무선 전력 송신장치.
The method according to claim 1,
Wherein the exposed portion includes a magnetic shielding film toward the wall, and the signal generating portion and the control portion are located outside the wall than the magnetic shielding film.
제3항에 있어서,
상기 삽입부는 상기 AC-DC 컨버터와 상기 주파수 변환부가 실장되는 내부 회로기판을 포함하고,
상기 노출부는 상기 제어부가 실장되는 외부 회로기판을 포함하며,
상기 내부 회로기판과 외부 회로기판은 상기 자기장 차폐막을 사이에 두고 위치하며, 상기 내부 회로기판과 외부 회로기판은 상기 자기장 차폐막을 관통하는 연결핀에 의해 신호연결되어 있는, 벽체 매립형 무선 전력 송신장치.
The method of claim 3,
Wherein the inserting portion includes an internal circuit board on which the AC-DC converter and the frequency converting portion are mounted,
Wherein the exposure unit includes an external circuit board on which the control unit is mounted,
Wherein the inner circuit board and the outer circuit board are positioned with the magnetic shielding film interposed therebetween, and the inner circuit board and the outer circuit board are signal-connected by a connection pin passing through the magnetic shielding film.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 전력수신장치의 상태정보를 수신하는 통신모듈을 포함하고, 상기 전력수신장치의 상태정보에 따라 신호발생부의 신호발생을 제어하는, 벽체 매립형 무선 전력 송신장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the control unit includes a communication module that receives status information of the power receiving apparatus and controls signal generation of the signal generating unit according to status information of the power receiving apparatus.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신호발생부의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 온도센서에서 측정된 온도값이 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 신호발생부로의 전원공급을 중단하는, 벽체 매립형 무선 전력 송신장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising a temperature sensor for measuring a temperature of the signal generating unit,
Wherein the controller stops power supply to the signal generator when the temperature measured by the temperature sensor exceeds a preset temperature.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신호발생부의 전류 또는 입력되는 상기 상용 전원의 전류를 측정하는 전류센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 신호발생부의 전류 또는 상기 상용 전원의 전류가 미리 설정된 전류값을 초과하는 경우 신호발생부로의 전원 공급 또는 상기 상용 전원의 입력을 차단하는, 벽체 매립형 무선 전력 송신 장치.



5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising a current sensor for measuring a current of the signal generating unit or a current of the commercial power source to be inputted,
Wherein the controller cuts off the power supply to the signal generator or the input of the commercial power when the current of the signal generator or the current of the commercial power source exceeds a preset current value.



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