KR20170051139A - 무선 전력 수신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 전력 수신 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 장치는 상기 메탈 바디의 일측에 형성된 홀과 상기 홀을 통해 외부로 노출되는 로고가 일면에 표시된 플라스틱 필름과 상기 플라스틱 필름의 타면에 부착되는 수신 코일과 상기 수신 코일의 일면에 부착되는 제1 자성 차폐제와 상기 수신 코일과 상기 메탈 바디의 접합면에 구성되는 제2 자성 차폐제를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 장치에서의 와전류 발생을 미연에 방지함으로써, 발열 및 전력 낭비를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 디바이스의 무선 전력 수신 효율을 극대화시키고 발열 현상을 최소화시키기 위한 수신 안테나의 구조 및 해당 수신 안테나가 탑재된 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.
언제 어디서나 정보통신 기기들이 접속되기 위해서는 사회 모든 시설에 통신 기능을 가진 컴퓨터 칩을 내장시킨 센서들이 설치되어야 한다. 따라서 이들 기기나 센서의 전원 공급 문제는 새로운 과제가 되고 있다. 또한 휴대폰뿐만 아니라 블루투스 핸드셋과 아이팟 같은 뮤직 플레이어 등의 휴대기기 종류가 급격히 늘어나면서 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 요구하고 됐다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 최근 들어 관심을 받고 있다.
무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다.
현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 전력 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.
자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(MagneticFlux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. 자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.
자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.
단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 방식-은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. 즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
무선 전력 전송 기술은 모바일 뿐만 아니라 IT, 철도, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.
하지만, 종래의 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 디바이스의 경우, 무선 전력 전송 장치에 의해 송출되는 자기장이 메탈 바디에 흡수되어 무선 전력 전송 효율이 저하되고, 메탈 바디가 발열되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 전력 전송 효율을 극대화시키고 발열을 최소화시키는 것이 가능한 무선 전력 수신 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 디바이스에서 메탈 바디의 영향으로 전력 전송 효율이 저하되는 것을 미연에 방지하는 것이 가능한 무선 전력 수신 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 디바이스에서 무선 전력 전송 장치에 의해 송출되는 자기장이 메탈 바디에 흡수되어 메탈 바디가 발열되는 현상을 차단하는 것이 가능한 무선 전력 수신 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 무선 전력 수신 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 장치는 상기 메탈 바디의 일측에 형성된 홀과 상기 홀을 통해 외부로 노출되는 로고가 일면에 표시된 플라스틱 필름과 상기 플라스틱 필름의 타면에 부착되는 수신 코일과 상기 수신 코일의 일면에 부착되는 제1 자성 차폐제와 상기 수신 코일과 상기 메탈 바디의 접합면에 구성되는 제2 자성 차폐제를 포함할 수 있다.
이때, 상기 수신 코일의 평면 면적이 상기 홀의 대응하는 평면 면적보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제1 자성 차폐제의 일측이 상기 메탈 바디의 일측에 부착되어 상기 수신 코일 및 상기 플라스틱 필름이 고정될 수 있다.
일 예로, 상기 홀 주변의 상기 메탈 바디 표면 일부에 도포되는 제3 자성 차폐제를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제3 자성 차폐제의 도포 영역은 상기 무선 전력 수신기로 무선 전력을 공급하는 무선 전력 송신기에 탑재된 송신 코일의 형태 및 크기에 기반하여 결정될 수 있다.
다른 일 예로, 상기 홀을 제외한 상기 메탈 바디 표면 전체에 도포되는 제3 자성 차폐제를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 소결 Ni-Zn 페라이트, Half silted Mn-Zn 페라이트, 비정질 FeSiB 리본, 샌더스트-실리콘(Sendust-Si) 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 Fe, Ni, Co, Mo, Si, Al, B 중 한 가지 혹은 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 금속계 자성 분말과 고분자 복합 소재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 Fe, Ni, Mn, Zn, Co, Cu 및 Ca 중 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 분말과 고분자 복합 재료로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 Fe, Co, Ba, Sr, Zn, Ti, Sn 중 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 소결체일 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 퍼멀로이일 수 있다.
또한, 상기 무선 전력 수신 장치가 스마트폰인 경우, 상기 메탈 바디는 상기 스마트폰의 후면 일부 또는 전체에 장착될 수 있다.
또한, 상기 플라스틱 필름의 평면 면적은 상기 수신 코일의 평면 면적보다 크고 상기 홀의 평면 면적보다 작거나 같을 수 있다.
또한, 상기 메탈 바디에 형성된 홀의 직경에 따라 상기 수신 코일의 직경 및 코일 두께가 결정될 수 있다.
또한, 상기 무선 전력 수신 장치로무선 전력을 송출하는 무선 전력 송신 장치에 탑재된 송신 코일의 직경에 따라 상기 메탈 바디에 형성되는 상기 홀의 직경이 결정될 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 무선 전력 전송 효율을 극대화시키고 발열을 최소화시키는 것이 가능한 무선 전력 전송 수신 장치를 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 디바이스에서 메탈 바디의 영향으로 전력 전송 효율이 저하되는 것을 미연에 방지하는 것이 가능한 무선 전력 수신 장치를 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 디바이스에서 무선 전력 전송 장치에 의해 송출되는 자기장이 메탈 바디에 흡수되어 메탈 바디가 발열되는 현상을 차단하는 것이 가능한 무선 전력 수신 장치를 제공하는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선 전력 수신 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 수신 안테나 장착 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에 장착되는 수신 코일의 스펙을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 5는 상기 도 2에 따른 수신 코일 안테나 구조에서의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 상기 도 7에 따른 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조에 기반하여 스마트폰의 본체 후면에 자성 차폐제를 부착하는 방법의 일 예를 보여준다.
도 9는 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선 전력 수신 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 수신 안테나 장착 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에 장착되는 수신 코일의 스펙을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 5는 상기 도 2에 따른 수신 코일 안테나 구조에서의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 상기 도 7에 따른 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조에 기반하여 스마트폰의 본체 후면에 자성 차폐제를 부착하는 방법의 일 예를 보여준다.
도 9는 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 전송 시스템을 구성하는 무선 전력 송신 장치에 대해 설명의 편의를 위해 송신기, 송신단, 송신 장치, 송신측, 파워 전송 장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 수신 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 수신기, 단말기, 수신측, 수신 장치, 파워 수신 장치 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 송신기는 패드 형태 또는 거치대 형태로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 송신 수단을 구비하여 복수의 수신기에 무선으로 전력을 전달할 수도 있다.
본 발명에 따른 수신기는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 기타 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선 전력 수신 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
상세하게, 도 1은 종래 메탈 바디의 일측에 형성된 로고 홀(Logo Hole)을 통해 제조사 로고가 외부에 노출되도록 구성된 스마트폰의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 메탈 바디가 구비된 스마트폰의 후면은 크게 상단 바디(110), 중앙 바디(120), 하단 바디(130)을 포함하여 구성될 수 있다.
상단 바디(110)의 일측에는 카메라(111)와 후레쉬(112)가 장착될 수 있으며, 상단 바디(110)의 내부 일측에는 무선 통신을 위한 안테나가 장착될 수 있다. 상단 바디(110)의 전부 또는 일부는 정상적인 무선 통신을 위해 금속 재질이 아닌 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
중앙 바디(120)는 메탈 소재로 구성될 수 있으며, 중앙 바디(120)의 일측에는 NFC(Near Field Communication) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 등의 근거리 무선 통신을 위한 홀(122)이 형성될 수 있다. 일 예로, 홀(122)의 형태는 원형이거나 해당 제조사의 로고 형태일 수 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 스마트폰의 구현 형태 및 제조사의 선택에 따라 상이하게 형성될 수 있음을 주의해야 한다. 또한, 중앙 바디(120)의 메탈 소재로 알루미늄 소재가 사용될 수 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 제조사의 선택에 따라 티타늄, 텅스텐 등의 다양한 메탈 소재가 적용될 수 있다. 홀(122)에는 도면 번호 121의 전파 차단 및 간섭을 발생시키지 않는 플라스틱 재질로 로고(121b)가 형성되어 장착될 수 있다.
또한, 플라스틱 로고(121b)의 일면에는 홀(122) 밖으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 접착 시트(121a)가 장착될 수 있다. 일 예로, 도면 번호 121에 도시된 바와 같이, 접착 시트(121a)의 일부 영역은 메탈 바디(121c)의 일면에 부착되어 플라스틱 로고(121b)를 고정시킬 수 있다.
만약, 홀(122)을 통해 근거리 무선 통신이 이루어지지 않는 경우, 일 실시예에 따른 접착 시트는 금속 재질의 접착 시트일 수 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 실시예는 플라스틱 재질일 수도 있다.
하단 바디(130)는 스피커(131), 외부 전원 및 디바이스 연결 포트(132), 마이크(133), 이어폰 연결 포트(134) 등이 구비될 수 있다.
하단 바디(130)는 메탈 재질로 형성되거나 일부 또는 전체가 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 수신 안테나 장착 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
수신 안테나가 장착된 단면 구조는 도면 번호 210에 도시된 바와 같이, 스마트폰 후면의 메탈 바디(204) 또는 메탈 하우징의 일측에 구비된 홀(205)에 플라스틱 로고(203)가 외부에 노출되도록 삽입되고, 그 상단에 수신 코일(202)이 적층되며, 수신 코일(202)의 상단에는 자성 차폐 시트(201)가 적층되도록 형성될 수 있다.
최종적으로 무선 전력 수신을 위한 수신 코일(202)은 도면 번호 220과 같이 장착될 수 있다. 일 예로, 수신 코일(202)의 직경은 10 ~ 20mm이고, 두께는 0.2 ~ 0.3mm일 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 수신 코일이 장착되는 무선 전력 수신 디바이스의 용도 및 구조, 무선 전력 송신기에 장착되는 송신 코일의 직경 및 두께에 따라 수신 코일(202)의 직경 및 두께는 상이하게 결정될 수도 있음을 주의해야 한다. 또한, 자성 차폐 시트(201)의 두께는 0.2 ~ 0.3mm이고, 수신 코일(202)에 의해 발생되는 자기장이 충분히 차폐될 수 있도록 수신 코일(202)보다 넓은 면적을 가지도록 구성될 수 있다.
일 예로, 송신 코일의 직경이 12mm인 경우, 수신 코일(202)의 직경 및 두께는 각각 10mm, 150μm이고 홀(205)에 삽입되는 플라스틱 로고(203)의 직경은 13mm일 수 있다.
다른 일 예로, 송신 코일의 직경이 25mm인 경우, 수신 코일(202)의 직경 및 두께는 각각 16mm, 300μm이고, 플라스틱 로고(203)의 직경은 22mm일 수 있다. 이때, 홀(205)의 직경은 송신 코일의 직경 이상이 되도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 수신 코일(202)의 상/하단면에는 양면 접착제가 부착될 수 있다. 따라서, 플라스틱 로고(203)와 자성 차폐 시트(201)가 수신 코일(202)의 양면에 각각 부착되며, 이를 통해 플라스틱 로고(203)가 홀(205)에 고정되어 장착될 수 있다.
일 실시예에 따른 플라스틱 로고(203)는 필름 형태로 구성될 수 있으며, 수신 코일(202)은 리드 프레임 패턴 코일(Lead Frame Pattern Coil)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수신 코일은 동판 에칭 코일, PCB 패턴 코일 등의 형태로도 형성될 수 있음을 주의해야 한다.
일 예로, 무선 전력 수신 디바이스는 디바이스 본체의 후면 일측에 형성된 홀을 통해 외부 노출되는 로고를 표시하기 위한 플라스틱 필름(Plastic Filim), 플라스틱 필름 일면에 장착되는 리드 프레임 패턴 코일(Lead Frame Pattern Coil), 리드 프레임 패턴 코일 일면에 장착되는 마그네틱 쉬트(Magnetic Sheet)가 적층되어 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스에 장착되는 수신 코일의 스펙을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에 장착되는 수신 코일은 해당 장치의 본체 후면 메탈 바디의 일측에 형성된 로고 홀의 내부에 장착될 수 있다. 이때, 수신 코일의 평면 면적은 로고 홀의 크기-즉, 대응되는 평면 면적-보다 작거나 같게 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않다.
도면 부호 300a를 참조하면, 무선 전력 송신 장치에 장착된 송신 코일의 직경이 12mm인 경우, 무선 전력 수신 장치에 장착되는 수신 코일의 직경 및 두께는 각각 10mm, 150μm이고, 메탈 바디에 형성된 홀에 삽입되는 플라스틱 로고의 직경은 13mm일 수 있다.
도면 부호 300b를 참조하면, 무선 전력 송신 장치에 장착된 송신 코일의 직경이 25mm인 경우, 무선 전력 수신 장치에 장착되는 수신 코일의 직경 및 두께는 각각 16mm, 300μm이고, 메탈 바디에 형성된 홀에 삽입되는 플라스틱 로고의 직경은 22mm일 수 있다. 이때, 메탈 바디의 일측에 형성되는 홀의 직경은 전력 수신 효율을 극대화시키기 위해 송신 코일의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 4를 참조하면, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신기(420)와 무선 전력 수신기(410)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 도 4에는 무선 전력 송신기(420)가 하나의 무선 전력 수신기(410)에 무선 파워를 전송하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(4200)는 복수의 무선 전력 수신기(400)에 무선 전력을 전송하여 무선 충전을 수행할 수도 있다. 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기(410)는 복수의 무선 전력 송신기(420)로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있음을 주의해야 한다.
무선 전력 송신기(420)는 무선 전력 전송을 위해 정의된 특정 동작 주파수를 이용하여 자기장을 발생시키며, 무선 전력 수신기(410)는 구비된 수신 코일을 통해 수신된 자기장으로 전력 생성하여 구비된 부하를 충전시킬 수 있다.
무선 전력 수신기(410)는 무선 전력 송신기(420)에 의해 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수로 동조하여 전력을 수신할 수 있다.
일 예로, 무선 전력 전송을 위해 사용되는 동작 주파수는 6.78MHz 대역일 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.
즉, 무선 전력 송신기(420)에 의해 송출되는 전력 신호는 공진 현상을 통해 무선 전력 수신기(410)에 전달될 수 있다.
하나의 무선 전력 송신기(420)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신기(410)의 최대 개수는 무선 전력 송신기(420)의 최대 전송 파워 레벨, 무선 전력 수신기(410)의 최대 전력 수신 레벨, 무선 전력 송신기(420) 및 무선 전력 수신기(410)의 물리적인 형태 및 구조 등에 기반하여 결정될 수 있다.
무선 전력 송신기(420)와 무선 전력 수신기(410)는 무선 전력 전송을 위한 주파수 대역-즉, 공진 주파수 대역-과는 상이한 주파수 대역으로 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 양방향 통신은 2.4GHz 대역을 이용한 반이중 방식의 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 프로토콜이 적용될 수 있으나 이에 국한되지는 않으며, NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신 등의 다른 근거리 무선 통신이 적용될 수도 있다.
무선 전력 송신기(420)와 무선 전력 수신기(410)는 상기 양방향 통신을 통해 서로의 특성 및 상태 정보-예를 들면, 전력 제어를 위한 전력 협상 정보 등을 포함함-를 교환할 수 있다.
일 예로, 무선 전력 수신기(410)는 무선 전력 송신기(420)로부터 수신되는 전력 레벨을 제어하기 위한 소정 전력 수신 상태 정보를 양방향 통신을 통해 무선 전력 송신기(420)에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기(420)는 수신된 전력 수신 상태 정보에 기반하여 동적으로 전송 전력 레벨을 제어할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기(420)는 전력 전송 효율을 최적화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과전압(Over-Voltage) 또는 과열 등에 따른 부하 파손을 방지하는 기능, 저전압(Under-Voltage)에 따라 불필요한 전력이 낭비되는 것을 방지하는 기능 등을 제공할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기(420)는 양방향 통신을 통해 무선 전력 수신기(410)의 인증 및 식별, 무선 전력 수신기(410)와 구성 및 상태 정보 교환, 호환되지 않는 장치 또는 충전이 불가능한 물체 식별(Foreign Object Detection), 유효한 부하를 식별, 충전 완료 상태 정보 획득, 시스템 오류 및 알람 확인, 복수의 수신기를 위한 전력 분배 등의 기능을 수행할 수도 있다.
이하에서는, 보다 구체적으로 공진 방식의 무선 전력 전송 과정을 상기 도 4을 참조하여 설명하기로 한다.
무선 전력 송신기(420)는 전원공급부(power supplier, 421), 전력변환부(Power Conversion Unit, 422), 매칭회로(Matching Circuit, 423), 송신공진기(Transmission Resonator, 424), 송신기 전력 센서(425), 주제어부(Main Controller, 426) 및 통신부(Communication Unit, 427)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(427)은 무선 전력 수신기로의 제어 정보를 전송을 위한 데이터 송신기(Data Transmitter)와 무선 전력 수신기로부터 제어 정보를 수신하기 위한 데이터 수신기(Data receiver)를 포함하여 구성될 수 있다.
전원공급부(421)는 주제어부(426)의 제어에 따라 전력변환부(422)에 특정 공급 전압을 공급할 수 있다. 이때, 공급 전압은 DC 전압 또는 AC 전압일 수 있다.
전력변환부(422)는 주제어부(426)의 제어에 따라 전력공급부(421)로부터 수신된 전압을 특정 전압으로 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 전력변환부(422)는 DC/DC 변환기(DC/DC convertor), AC/DC 변환기(AC/DC convertor), 파워 증폭기(Power amplifier) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
매칭회로(423)는 전력 전송 효율을 극대화시키기 위해 전력변환부(422)와 송신공진기(424) 사이의 임피던스를 정합하는 회로이다.
송신공진기(424)는 매칭회로(423)로부터 인가된 전압에 따라 특정 공진 주파수를 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
송신기 전력 센서(425)는 송신기 각 단의 전압, 전류, 전력의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(426)에 제공할 수 있다. 일 예로, 송신기 전력 센서(425)는 전원 공급부(421)의 출력 전압/전류/전력의 세기, 전력변환부(422) 출력 전압/전류/전력의 세기, 매칭 회로(423)의 출력 전압/전류/전력의 세기 등을 측정하여 주제어부(426)에 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(420)는 무선 전력 송신 장치(420)의 내부 온도를 측정하는 소정 온도 센서를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 온도 센서는 측정된 온도 정보를 주제어부(426)에 제공할 수 있으며, 주제어부(426)는 온도 센서로부터 수신된 온도 정보에 기반하여 과열 발생 여부를 판단할 수 있으며, 그에 따른 전력 전송 제어를 수행할 수도 있다.
무선 전력 수신기(410)는 수신공진기(Reception Resonator, 411), 정류기(Rectifier, 412), DC-DC 변환기(DC-DC Converter, 413), 부하(Load, 414), 수신기 전력 센서(415), 주제어부(Main Controller, 250) 및 통신부(Communication Unit, 260)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.
수신공진기(411)는 공진 현상을 통해 송신공진기(424)에 의해 송출된 전력을 수신할 수 있다.
정류기(412)는 수신공진기(411)를 통해 인가되는 AC 전을 DC 전압으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
DC-DC 변환기(413)는 정류된 DC 전압을 부하(414)에 요구되는 특정 DC 전압으로 변환할 수 있다.
수신기 전력 센서(415)는 수신기 각 단의 전압, 전류, 전력의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(416)에 제공할 수 있다. 일 예로, 수신기 전력 센서(415)는 수신 공진기(411)의 출력 전압/전류/전력의 세기, 정류기(412) 출력 전압/전류/전력의 세기, DC/DC 변환기(413) 출력 전압/전류/전력의 세기 등을 측정하여 주제어부(416)에 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(410)는 무선 전력 수신 장치(410)의 내부 온도를 측정하는 소정 온도 센서를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 온도 센서는 측정된 온도 정보를 주제어부(416)에 제공할 수 있으며, 주제어부(416)는 온도 센서로부터 수신된 온도 정보에 기반하여 과열 발생 여부를 판단할 수 있으며, 판단 결과, 과열 발생이 감지되면, 주제어부(416)는 통신부(417)를 통해 과열이 발생되었음을 지시하는 소정 알람 메시지를 무선 전력 송신기(420)에 전송할 수 있다.
주제어부(416)는 정류기(412) 및 DC-DC 변환기(413)의 동작을 제어하거나 무선 전력 수신기(410)의 특성 및 상태 정보를 생성하고, 생성된 특성 및 상태 정보를 통신부(417)을 통해 무선 전력 송신기(420)에 전송할 수 있다. 일 예로, 주제어부(416)는 정류기(412)와 DC-DC 변환기(413)에서의 출력 전압 및 전류의 세기를 모니터링하여 과전압/과전류이 감지된 경우, 내부 구비된 과전압/과전류 차단 회로를 제어하여 과전압/과전류가 부하에 전달되는 것이 차단되도록 제어할 수 있다.
일 예로, 모니터링된 정류기 출력 전압 및 전류의 세기 정보가 통신부(417)를 통해 무선 전력 송신기(420)에 전송될 수 있다.
또한, 주제어부(416)는 정류된 DC 전압을 소정 기준 전압과 비교하여 과전압 상태(Over-Voltage State)인지 저전압 상태(Under-Voltage State)인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 시스템 오류가 감지된 경우, 감지 결과를 통신부(417)를 통해 무선 전력 송신기(420)에 전송할 수도 있다.
또한, 주제어부(416)는 시스템 오류 상태가 감지되면, 부하의 훼손을 방지하기 위해 정류기(412) 및 DC-DC 변환기(413)의 동작을 제어하거나 스위치 또는(및) 제너 다이오드를 포함한 소정 과전류 차단 회로를 제어하여 부하(414)에 소정 기준치 이상의 전압이 인가되지 않도록 제어할 수도 있다.
상기한 도 4에서는 수신기 및 송신기 각각의 주제어부(416 또는 426)와 통신부(417 또는 427)가 서로 다른 모듈로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 주제어부(150 또는 250)와 통신부(160 또는 260)가 각각 하나의 모듈로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.
본 발명에 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(420)는 충전 중 충전 영역에 새로운 무선 전력 수신기가 추가되거나, 충전 중인 무선 전력 수신기와의 접속이 해제되거나, 무선 전력 수신기의 충전이 완료되는 등의 이벤트가 감지되면, 나머지 충전 대상 무선 전력 수신기들에 대한 전력 재분배 절차를 수행할 수도 있다. 이때, 전력 재분배 결과는 대역외 통신을 통해 접속된 무선 전력 수신기(들)에 전송될 수 있다.
도 5는 상기 도 2에 따른 수신 코일 안테나 구조에서의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신 장치는 직류-직류 변환기(DC/DC Converter), 증폭기(Amplifier), 주제어부(MCU:Main Control Unit), 전류 센서(Current Sensor) 및 통신부 등을 포함하여 구성될 수 있다.
무선 전력 수신 장치는 수신 코일(202)을 통해 수신된 AC 신호를 DC 신호로 변환하기 위한 정류기(Rectifier), 정류된 DC 신호를 특정 DC 전압으로 변환하기 위한 직류-직류 변환기(DC/DC Converter), 무선 전력 수신 장치 내 특정 포트의 전류를 측정하기 위한 전류 센서(Current Sensor), 주제어부(MCU:Main Control Unit) 및 통신부 등을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부는 블루투스 저전력 통신 기능이 탑재될 수 있다.
도 5를 참조하면, 무선 전력 송신기의 송신 코일 안테나는 송신기 회로로 자기력이 전달되는 것을 차단하기 위한 자성 차폐제(501)와 자성 차폐제(501)와 충전 베드(503) 사이에 위치한 송신 코일(502)로 구성될 수 있다.
송신 코일(502)를 통해 송출되는 AC 전력-즉, 자기장-은 무선 전력 수신 장치의 메탈 바디(203) 일측에 장착된 플라스틱 로고(203)를 통해 수신 코일(202)에 전달될 수 있다. 하지만, 메탈 바디(204)의 도면 번호 510 영역에는 자성체의 자속 변화에 따른 기전력이 발생될 수 있으며, 해당 기전력에 의해 메탈 바디(204)에 와전류(eddy current)가 발생될 수 있다. 와전류에 의한 전력 손실은 열로 변환되어 무선 전력 수신기의 메탈 바디(204)의 로고 홀(205) 주변 영역-즉, 도면 번호 510-의 온도를 상승시킬 수 있다. 무선 전력 수신기의 온도 상승은 과열 감지에 의한 충전 중단을 야기시킬 수 있다. 또한, 메탈 바디(204)로의 전력 흡수(즉, 열 손실)로 인해 충전 효율이 현저히 저하될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 도면 번호 600에 도시된 바와 같이, 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위해 수신 코일 안테나에는 메탈 바디(204)와 수신 코일(202)의 사이에 원통형의 자성 차폐 벽(601 내지 602)이 더 구비될 수도 있다.
상기한 도 6의 예에서는 자성 차폐 벽(601 및 602)이 수신 코일(202) 및 플라스틱 로고(203)가 메탈 바디(204)와 접촉되는 면에 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자성 차폐 벽은 수신 코일(202)과 메탈 바디(204)가 접촉되는 면에만 구비될 수도 있다.
하지만, 상기한 도 6에 따른 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조는 송신 코일(502)의 크기가 수신 코일(202)의 크기가 유사하거나 동일한 경우 바람직할 수 있으나, 송신 코일(502)이 수신 코일(202)보다 상당히 큰 경우에는 송신 코일(502)을 통해 송출된 자기장의 일부는 로고 홀(205)을 통해 수신 코일(202)에 유도될 뿐만 아니라 나머지 일부는 로고 홀(205) 영역 주변의 메탈 바디(204)에 흡수될 수도 있다. 이때, 흡수된 자기장으로 인해 메탈 바디(204) 일측에 와전류가 발생되어 메탈 바디(204)의 표면 온도를 상승될 수 있다. 메탈 바디(204)의 발열은 무선 전력 수신기뿐만 아니라 무선 전력 송신기의 내부 온도를 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 도면 번호 700에 도시된 바와 같이, 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위해 메탈 바디(204)와 수신 코일(202) 사이에는 원형의 자성 차폐 벽(601 내지 602)이 구비될 뿐만 아니라, 로고 홀(205) 주변의 소정 반경 내 메탈 바디(204) 표면에 박막의 자성 차폐제(701 내지 702)가 도포되거나 박막의 자성 차폐 시트가 부착될 수 있다. 이를 통해, 메탈 바디(204)에 의한 와전류 발생을 최소화시킬 수 있다. 물론, 와전류 발생을 최소화시킴으로써, 발열을 최소화시킬 뿐만 아니라 전력 낭비를 최소화시킬 수 있다.
일 예로, 무선 전력 수신 장치가 메탈 바디를 가지는 스마트폰일 경우, 본체 후면의 메탈 바디 표면 일부에 부착되는 자성 차폐제는 쉬트(Sheet) 형태로 부착되거나, 도금, 박막증착(Sputtering) 등의 방법으로 부착될 수 있다.
도 8은 상기 도 7에 따른 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조에 기반하여 스마트폰의 본체 후면에 자성 차폐제를 부착하는 방법의 일 예를 보여준다.
상기 도 8의 도면 번호 800을 참조하면, 스마트폰 후면의 일측은 메탈 바디(801)로 구성될 수 있으며, 메탈 바디(801)의 일측에는 제조사 등의 로그 장착을 위한 로고 홀(802)이 형성될 수 있다. 이때, 로고 홀(802) 주변의 메탈 바디(801) 표면 일부 영역-예를 들면, 도면 번호 803에 해당되는 영역일 수 있으나, 이에 한정되지는 않음-에는 박막의 자성 차폐제가 도포될 수 있다.
상기한 도 8의 예에서는 로고 홀(802) 주변에 원형으로 자성 차폐제가 도포되는 것으로 도시되어 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 로고 홀(802) 주변에 자성 차폐제가 도포되거나 부착되는 형태는 삼각형, 사각형, 타원형, 팔각형 등의 다양한 형태와 크기를 가질 수 있다. 이때, 자성 차폐제가 로고 홀(802) 주변에 도포되는 영역의 형태 및 크기는 송신 코일의 형태 및 크기에 대응하여 결정될 수도 있다. 일 예로, 송신 코일이 원형이고, 반경이 R인 경우, 자성 차폐제의 반경이 R보다 소정 기준치만큼 크도록 원형으로 도포될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기한 도 5에서의 와전류에 의한 전력 손실 및 과열 발생을 차단시키기 위한 수신 코일 안테나의 자성 차폐 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신 디바이스는 수신 코일과 메탈 바디의 경계(601 및 602) 및 본체 후면 메탈 바디의 표면 전체(901 및 902)에 얇은 자성체를 보강하여 도포할 수 있다. 이를 통해, 메탈 바디에 의한 와전류 발생을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 스마트폰의 후면 바디는 상단 바디(110), 중앙 바디(120), 하단 바디(130)로 구분될 수 있다. 물론, 일부 제품은 후면 바디 전체가 일체형으로 형성될 수도 있다. 반면, 다른 제품은 중앙 바디(120)와 하단 바디(130), 또는 중앙 바디(120)와 하단 바디(130)가 일체형으로 형성될 수도 있다.
또한, 일부 제품은 상단 바디(110), 중앙 바디(120) 및 하단 바디(130) 중 적어도 하나가 메탈 바디로 구성될 수 있다.
일 예로, 스마트폰의 후면 전체가 메탈 바디로 형성된 경우, 메탈 바디 전체에 자성 차폐제가 도포될 수 있다. 다른 일 예로, 스마트폰의 후면 중 중앙 바디(120)만이 메탈 바디로 형성된 경우, 중앙 바디(120)의 표면에만 자성 차폐제가 도포될 수 있다. 또 다른 일 예로, 스마트폰의 후면 바디 중 중앙 바디(120)와 하단 바디(130)만이 메탈 바디로 형성된 경우, 중앙 바디(120)와 하단 바디(130)의 표면 전체에 자성 차폐제가 도포될 수 있다.
특히, 본체 후면의 메탈 바디 표면 전부에 부착되는 자성 차폐제는 쉬트(Sheet) 형태로 부착되거나, 도금, 박막증착(Sputtering) 등의 방법으로 부착될 수 있다.
또한, 본체 후면의 메탈 바디 표면 전부에 부착되는 자성 차폐제는 저주파 대역에서는 마그네트 쉬트(Magnetic Sheet)의 기능을 제공하고, 고주파 대역에서는 EMI Shielding 기능을 제공할 수 있다.
상기한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 사용되는 자성 차폐제의 예로는 소결 Ni-Zn 페라이트, Half silted Mn-Zn 페라이트, 비정질 FeSiB 리본, 샌더스트-실리콘(Sendust-Si)이 있다.
다른 일 예로, 상기한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 사용되는 자성 차폐제는 Fe, Ni, Co, Mo, Si, Al, B 등의 원소 중 한 가지 혹은 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 금속계 자성 분말과 고분자 복합소재(필름, 코팅 포함)로 이루어질 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 사용되는 자성 차폐제는 Fe, Ni, Mn, Zn, Co, Cu, Ca 등의 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 분말과의 고분자 복합재료(필름, 코팅 포함)일 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 사용되는 자성 차폐제는 Fe, Ni, Mn, Zn, Co, Cu, Ca 등의 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 소결체이거나 내충격성 부여를 위하여 half slitting 가공된 것일 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 사용되는 자성 차폐제는 Fe, Co, Ba, Sr, Zn, Ti, Sn 중 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 소결체일 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 사용되는 자성 차폐제는 Fe, Ni, Mn, Zn, Co, Cu, Ca, Li, Ba, Sr, Ti, Sn 중 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 분말과의 고분자 복합재료일 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 사용되는 자성 차폐제는 약한 자기장 안에서 쉽게 자화되기 쉬운 성질을 갖는 퍼멀로이(permalloy) 일 수 있다. 예를 들어, 퍼멀로이는 FeSi, FeNi, FeCo 및 Ni 등이 활용될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
Claims (15)
- 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 장치에 있어서,
상기 메탈 바디의 일측에 형성된 홀;
상기 홀을 통해 외부로 노출되는 로고가 일면에 표시된 플라스틱 필름;
상기 플라스틱 필름의 타면에 부착되는 수신 코일;
상기 수신 코일의 일면에 부착되는 제1 자성 차폐제; 및
상기 수신 코일과 상기 메탈 바디의 접합면에 구성되는 제2 자성 차폐제
를 포함하는, 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 수신 코일의 평면 면적이 상기 홀의 대응하는 평면 면적보다 작은 것을 특징으로 하는, 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 자성 차폐제의 일측이 상기 메탈 바디의 일측에 부착되어 상기 수신 코일 및 상기 플라스틱 필름이 고정되는, 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 홀 주변의 상기 메탈 바디 표면 일부에 도포되는 제3 자성 차폐제를 더 포함하는, 무선 전력 수신 장치. - 제4항에 있어서,
상기 제3 자성 차폐제의 도포 영역은 상기 무선 전력 수신기로 무선 전력을 공급하는 무선 전력 송신기에 탑재된 송신 코일의 형태 및 크기에 기반하여 결정되는, 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 홀을 제외한 상기 메탈 바디 표면 전체에 도포되는 제3 자성 차폐제를 더 포함하는, 무선 전력 수신 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 소결 Ni-Zn 페라이트, Half silted Mn-Zn 페라이트, 비정질 FeSiB 리본, 샌더스트-실리콘(Sendust-Si) 중 어느 하나인, 무선 전력 수신 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 Fe, Ni, Co, Mo, Si, Al, B 중 한 가지 혹은 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 금속계 자성 분말과 고분자 복합 소재로 형성되는, 무선 전력 수신 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 Fe, Ni, Mn, Zn, Co, Cu 및 Ca 중 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 분말과 고분자 복합 재료로 형성되는, 무선 전력 수신 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 Fe, Co, Ba, Sr, Zn, Ti, Sn 중 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어지는 페라이트계 소결체인, 무선 전력 수신 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1 내지 3 자성 차폐제 중 적어도 어느 하나는 퍼멀로이인, 무선 전력 수신 장치. - 제6항에 있어서,
상기 무선 전력 수신 장치가 스마트폰인 경우, 상기 메탈 바디는 상기 스마트폰의 후면 일부 또는 전체에 장착되는 것을 특징으로 하는, 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 플라스틱 필름의 평면 면적은 상기 수신 코일의 평면 면적보다 크고 상기 홀의 평면 면적보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는, 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 메탈 바디에 형성된 홀의 직경에 따라 상기 수신 코일의 직경 및 코일 두께가 결정되는, 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 무선 전력 수신 장치로무선 전력을 송출하는 무선 전력 송신 장치에 탑재된 송신 코일의 직경에 따라 상기 메탈 바디에 형성되는 상기 홀의 직경이 결정되는, 무선 전력 수신 장치.
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