KR20170069446A

KR20170069446A - 무지향성 무선 전력 전송 장치 및 무지향성 무선 전력 전송 방법

Info

Publication number: KR20170069446A
Application number: KR1020150176628A
Authority: KR
Inventors: 박희정; 황동혁; 김석배
Original assignee: 주식회사 알.에프.텍
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2017-06-21

Abstract

다양한 각도 및 배치에도 최적의 충전효율을 갖도록 할 수 있는 무지향성 무선 전력 전송 장치 및 방법이 제공된다. 이러한, 무지향성 무선 전력 전송 장치는 전원부, 다수의 송신 코일, 위상 변환부 및 전력 변환부를 포함한다. 상기 전원부는 외부의 전력을 인가받는다. 상기 송신 코일은 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않도록 배열된다. 상기 위상 변환부는 상기 전원부로부터 수신된, 송신 전력의 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 상기 다수의 송신 코일에 인가하기 위하여 구비된다. 상기 전력 변환부는 상기 위상 변환부의 전력을 변환시켜 상기 다수의 송신코일로 전송한다. 따라서, 다양한 각도 및 위치의 자기장들이 합성되어, 일정시간 평균하는 경우, 공간적으로 균일한 넓은 범위의 자기장이 형성됨으로써, 최대치의 무선 전력 전송이 가능하게 되어, 공간적/위치적/거리적 제약을 벗어나고 최대 효율로 무선 전력 전송이 가능하게 된다.

Description

무지향성 무선 전력 전송 장치 및 무지향성 무선 전력 전송 방법{NON-DIRECTIONAL WIRELESS POWER TRANSFERRING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 무지향성 무선 전력 전송 장치 및 무지향성 무선 전력 전송 방법에 관한 것으로, 보다 상세히 휴대용 모바일 기기에 적용될 수 있는 무지향성 무선 전력 전송 장치 및 무지향성 무선 전력 전송 방법에 관한 것이다.

현대인의 생활에 있어, 휴대용 전자기기의 사용이 없는 생활은 상상하기 힘들만큼 휴대용 전자기기는 널리 사용 되어지고 있다. 이러한 휴대용 전자기기의 전원은 배터리에 의존하고 있으며, 배터리가 방전되는 경우, 외부의 전원을 이용하여 충전이 필요하다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 무선으로 전력을 전달하기 위한 많은 방식이 개발되고 있는데, 전파(Microwave)를 이용한 전파 수신형 방식, 자기장을 이용한 자기 유도 방식 또는 자기장과 전기장의 에너지 전환에 의한 자기 공명 방식 등이 대표적이다.

여기서, 전파 수신형 방식은 안테나를 통해 전파를 공기 중으로 방사함으로써 먼 거리까지 전력 전송 가능한 장점이 있으나, 공기 중에서 소모되는 방사 손실(Radiation loss)이 매우 커서 전력 전송의 효율성에 한계가 있다.

또한, 자기 유도 방식은 송신기로 전송 코일을 사용하고, 수신기로 2차 코일을 사용하여 1차 및 2차 코일에 의한 자기 에너지 결합을 이용한 기술로 높은 전력 전송의 효율성을 갖는 장점이 있으나, 전력 전송을 위해서 1차 및 2차 코일이 수 ㎜ 정도의 짧은 거리에 인접해 있어야 하며, 1차 및 2차 코일의 정렬에 따라 전력 전송의 효율성이 급격하게 변하는 단점이 있다.

따라서, 최근에 자기 유도 방식과 유사하나 코일형의 인덕터(L)와 커패시터(C)에 의한 특정 공진 주파수에 에너지가 집중되게 하여 자기 에너지 형태로 전력을 송신하는 자기 공명 방식이 개발되고 있다. 이러한 자기 공명 방식은 비교적 큰 에너지를 수 미터까지 보낼 수 있다는 장점이 있으나, 높은 공진 특성(High quality factor)을 요구하고 있다. 즉, 자기 공명 방식은 임피던스 정합 여부, 공진 주파수 일치 여부에 따라 효율이 급격하게 변하는 단점이 있다.

즉, 수신 코일과 송신 코일의 위치가 오프셋되는 경우, 효율이 급격하게 떨어지므로, 이를 보완하기 위해서 임피던스를 매칭하는 다양한 기술들이 개발되어 지고 있다.

일 예로 대한민국 공개 특허 10-2013-0123349, "무선 전력 송신 장치 및 그의 무선 전력 송신 방법"은, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 임피던스 매칭부 및 수신기와의 거리 및 각도 중 적어도 어느 하나를 획득하고, 상기 획득한 거리 및 각도 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 조정하는 임피던스 조정부를 포함하여, 임피던스를 매칭시킴으로써, 무선 전력 전송 효율을 증가시키고 있다.

그러나, 이러한 방법은 주어진 각도에서 최적의 전력 전송이 가능할 뿐, 정위치에 놓여진 경우에 비해 효율이 떨어지게 되며, 전력의 송/수신 거리가 짧아지게 된다.

대한민국 공개 특허 10-2013-0123349

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다양한 각도 및 배치에도 최적의 충전효율을 갖도록 할 수 있는 무지향성 무선 전력 전송 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 다양한 각도 및 배치에도 최적의 충전효율을 갖도록 할 수 있는 무지향성 무선 전력 전송 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 무지향성 무선 전력 전송 장치는 전원부, 다수의 송신 코일, 위상 변환부 및 전력 변환부를 포함한다. 상기 전원부는 외부의 전력을 인가받는다. 상기 송신 코일은 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않도록 배열된다. 상기 위상 변환부는 상기 전원부로부터 수신된, 송신 전력의 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 상기 다수의 송신 코일에 인가하기 위하여 구비된다. 상기 전력 변환부는 상기 위상 변환부의 전력을 변환시켜 상기 다수의 송신코일로 전송한다.

예컨대, 상기 다수의 송신 코일의 코일축은 x축, y축, z축 중 적어도 둘 이상의 축을 따라 배열될 수 있다.

이와 다르게, 상기 다수의 송신 코일은 동일 평면에 배열될 수 있다.

한편, 상기 무지향성 무선 전력 전송 장치는 상기 전력 변환부 및 상기 위상 변환부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 0도 내지 360도 사이 위상차를 갖도록 상기 위상 변환부를 제어할 수 있다.

본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 무지향성 무선 전력 전송 방법은 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않은 다수의 송신 코일을 포함하는 무선 전력 전송 장치를 이용한 무선 전력 전송 방법으로서, 송신 전력의 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 상기 다수의 송신 코일에 인가한다.

이때, 상기 다수의 송신 코일의 코일축은 x축, y축, z축 중 적어도 둘 이상의 축을 따라 배열될 수 있다.

한편, 0도 내지 360도 사이 위상차를 갖는 전원을 주기적으로 상기 다수의 송신 코일에 인가할 수 있다.

종래의 경우, 무선전력 전송 시 전력송신부의 전력전송 송신 코일 주위에 발생하는 자장은 코일의 구조에 따라 자장의 방향과 세기가 일정하지 않게 되지만, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 무지향성 무선 전력 전송 장치 및 무지향성 무선 전력 전송 방법에 의하면, 다수의 전력 송신 코일의 송신 전력의 위상의 변화를 발생시킬 경우 각 전력 송신 코일로부터 형성된 자장들이 합성되어 특정 방향으로 더욱 강력한 자장이 만들어지며, 위상 차이에 따라 강력해진 자계의 방향은 변하게 된다. 이때, 다수의 전력송신 코일과 송신 전력의 위상차를 짧은 시간에 따라 지속적으로 발생시켜주어, 특정 방향으로 강력해진 자장이 회전하게 되고, 이를 평균하는 경우, 공간적으로 균일한 강한 자장이 형성됨으로써, 무선전력 전송시 모든 각도와 위치에 있어서 균일하게 전력을 전송 시킬 수 있게되어, 무선 전력 전송에 있어서 기존의 공간적/위치적/거리적 제약을 벗어나고 최대 효율로 무선 전력 전송이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 무지향성 무선 전력 전송 장치와 이에 의해서 전력을 전송 받는 외부의 수신 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 무지향성 무선 전력 전송 장치를 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시에에서 제외되는 송신 코일의 배열 형태를 도시한 개념도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 송신 코일의 배열 형태들을 도시한 개념도이다.
도 7a 및 도 7b는, 각각 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에 인가하는 전력의 위상차가 0도 일 때, 위상 변환부에서 출력된, 전력 변환부의 전력 증폭기 제어신호 및 상기 전력 증폭기의 출력 파형을 도시한다.
도 8은 도 7a 및 7b에서 도시된 위상차가 0도인 전원이 인가된 경우, 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에서 유도되는 합성 자기장을 도시한 개념도이다.
도 9a 및 도 9b는, 각각 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에 인가하는 전력의 위상차가 90도 일 때, 위상 변환부에서 출력된, 전력 변환부의 전력 증폭기 제어신호 및 상기 전력 증폭기의 출력 파형을 도시한다.
도 10은 도 9a 및 9b에서 도시된 위상차가 90도인 전원이 인가된 경우, 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에서 유도되는 합성 자기장을 도시한 개념도이다.
도 11a 및 도 11b는, 각각 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에 인가하는 전력의 위상차가 180도 일 때, 위상 변환부에서 출력된, 전력 변환부의 전력 증폭기 제어신호 및 상기 전력 증폭기의 출력 파형을 도시한다.
도 12는 도 11a 및 11b에서 도시된 위상차가 180도인 전원이 인가된 경우, 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에서 유도되는 합성 자기장을 도시한 개념도이다.
도 13은 도 5와 같이 배열된 제1 및 제2 송신 코일에 의해서, 위상 차이에 따른 자기장의 방향성 측정 테스트를 수행한 테스트 결과이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명타측서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 무지향성 무선 전력 전송 장치와 이에 의해서 전력을 전송 받는 외부의 수신 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 외부의 수신 장치(200)가 본 발명의 무지향성 무선 전력 전송 장치(100)에 상부에 배치되는 경우, 무지향성 무선 전력 전송 장치(100)는 외부의 수신 장치(200)에 전력을 전송하고, 그에 따라서, 상기 수신 장치(200)가 충전될 수 있다.

상기 수신 장치(200)는 스마트 폰, PDA, 게임기 등 다양한 휴대용 전자기기일 수 있다. 도시되진 않았으나, 상기 수신 장치(200)는 수신 코일을 포함하여, 무선 전력 전송 장치(100)의 송신 코일과의 전자기 유도 현상에 의해서 무선으로 전력을 전송받게 된다.

종래의 경우, 상기 수신 장치(200)가 무선 전력 전송 장치의 정위치에 놓여지지 않는 경우, 상기 수신 장치(200)의 수신 코일(도시안됨)과 상기 무선 전력 전송 장치의 송신 코일(도시안됨) 사이에 상호 인덕턴스에 변화가 생기게 되어 전력 전송 효율이 떨어지게 되지만, 본 발명에 의한 무지향성 무선 전력 전송 장치(100)는 다양한 각도 및 위치의 자기장들이 합성되어, 일정시간 평균하는 경우, 공간적으로 균일한 넓은 범위의 자기장이 형성됨으로써, 방향, 각도 및 위치의 제약을 극복할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 무지향성 무선 전력 전송 장치를 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 무지향성 무선 전력 전송 장치는 전원부(110), 위상 변환부(120), 전력 변환부(130), 다수의 송신 코일(140a, 140b), 제어부(150)를 포함한다. 한편, 상기 무지향성 무선 전력 전송 장치는 상기 위상 변환부(120) 및 상기 전력 변환부(130)를 제어하는 제어부(150)를 더 포함할 수 있다.

상기 전원부(110)는 외부의 전력을 인가받는다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 상기 전원부(110)의 플러그를 통해서 외부의 교류전력을 인가받을 수 있다.

상기 다수의 송신 코일(140a, 140b)은 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않도록 배열된다. 도 2에서 다수의 송신 코일(140a, 140b)은 예컨대, 코일축이 서로 수직하게 배열된 두 개의 송신 코일만 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것을 뿐, 두 개 이상으로 형성될 수 있으며, 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않은 한, 다양한 배열이 가능하다. 예컨대, 상기 다수의 송신 코일의 코일축은 x축, y축, z축 중 적어도 둘 이상의 축을 따라 배열될 수 있다. 이와 다르게, 상기 다수의 송신 코일은 동일 평면에 배열될 수 있다. 이러한 다수의 송신 코일의 배열은 도 3 내지 도 6에서 개시되어 있다.

상기 위상 변환부(120)는 상기 전원부(110)로부터 수신된 전력의 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 상기 다수의 송신 코일(140a, 140b)에 인가한다. 한편, 상기 전력 변환부(130)는 상기 위상 변환부(120)에서 출력되는 전력을 변화시켜 상기 다수의 송신 코일(140a, 140b)로 전송할 수 있다.

예컨대, 상기 제어부(150)는, 0도 내지 360도 사이 위상차를 갖도록 상기 위상 변환부(120)를 제어할 수 있다. 이와 같이, 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않은 다수의 송신 코일(140a, 140b)에 인가하는 경우, 다양한 각도 및 위치의 자기장들이 합성되어, 일정시간 평균하는 경우, 공간적으로 균일한 넓은 범위의 자기장이 형성됨으로써, 최대치의 무선 전력 전송이 가능하게 되어, 방향, 각도 및 위치의 제약을 극복할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시에에서 제외되는 송신 코일의 배열 형태를 도시한 개념도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 송신 코일의 배열 형태들을 도시한 개념도이다.

도 3에서 개시된 송신 코일(140a, 140b)은 코일축(A)이 서로 동일한 직선 내에 있게 되는데, 이 경우, 각각의 송신 코일(140a, 140b)에서 발생되는 자기장을 합성하는 경우에도, 공간적으로 하나의 송신코일과 실질적으로 동일하게 되어 본 발명의 효과를 기대할 수 없다.

그러나, 도 4에서 개시된 송신 코일(140a, 140b)은 그 축이 서로 수직하게 배열된다. 즉, 제1 송신 코일(140a)의 코일축(Aa)과 제2 송신 코일(140b)의 코일축(Ab)은 서로 수직하다.

또한, 도 6에서와 같이 3개의 송신 코일의 코일축(Aa, Ab, Ac)이 각각 x축, y축 및 z축을 따라서, 배열되도록 구성할 수도 있다.

이러한 입체적 배열 이외에, 도 5에서 개시된 바와 같이, 다수의 송신 코일은 동일 평면에 배열될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 무지향성 무선 전력 전송 장치는, 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않도록 배열된 다수의 송신 코일에 자기장을 발생시켜, 자기장을 합성함으로써, 공간적으로 광범위한 보다 균일한 자기장을 형성함으로써, 수신 장치를 올려 놓는 위치에 보다 넓은 공차를 부여할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는, 각각 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에 인가하는 전력의 위상차가 0도 일 때, 위상 변환부에서 출력된, 전력 변환부의 전력 증폭기 제어신호 및 상기 전력 증폭기의 출력 파형을 도시하고, 도 8은 도 7a 및 7b에서 도시된 위상차가 0도인 전원이 인가된 경우, 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에서 유도되는 합성 자기장을 도시한 개념도이다.

즉, 도 7a는 위상차가 0도가 되도록 위상변환부의 스위칭 레귤레이터의 펄스폭변조(PWM)을 거친 이후의 파형이고, 7b는 인버터를 통과한 이후의 파형이다. 이와 같이 위상차가 0도인 전원을 코일축이 서로 수직하게 배열된 제1 송신 코일(140a)와 제2 송신 코일(140b)에 각각 인가하는 경우, 도 8에서 도시된 바와 같이, 2사분면과 4사분면으로 최대의 합성 자기장이 생성되게 된다.

도 9a 및 도 9b는, 각각 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에 인가하는 전력의 위상차가 90도 일 때, 위상 변환부에서 출력된, 전력 변환부의 전력 증폭기 제어신호 및 상기 전력 증폭기의 출력 파형을 도시하고, 도 10은 도 9a 및 9b에서 도시된 위상차가 90도인 전원이 인가된 경우, 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에서 유도되는 합성 자기장을 도시한 개념도이다.

즉, 도 9a는 위상차가 90도가 되도록 위상변환부의 스위칭 레귤레이터의 펄스폭변조(PWM)을 거친 이후의 파형이고, 9b는 인버터를 통과한 이후의 파형이다. 이와 같이 위상차가 90도인 전원을 코일축이 서로 수직하게 배열된 제1 송신 코일(140a)와 제2 송신 코일(140b)에 각각 인가하는 경우, 도 10에서 도시된 바와 같이, 1 내지 4사분면에 합성 자기장이 섞여 나타나게 된다.

도 11a 및 도 11b는, 각각 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에 인가하는 전력의 위상차가 180도 일 때, 위상 변환부에서 출력된, 전력 변환부의 전력 증폭기 제어신호 및 상기 전력 증폭기의 출력 파형을 도시하고, 도 12는 도 11a 및 11b에서 도시된 위상차가 180도인 전원이 인가된 경우, 도 4의 제1 및 제2 송신 코일에서 유도되는 합성 자기장을 도시한 개념도이다.

즉, 도 11a는 위상차가 0도가 되도록 위상변환부의 스위칭 레귤레이터의 펄스폭변조(PWM)을 거친 이후의 파형이고, 11b는 인버터를 통과한 이후의 파형이다. 이와 같이 위상차가 180도인 전원을 코일축이 서로 수직하게 배열된 제1 송신 코일(140a)와 제2 송신 코일(140b)에 각각 인가하는 경우, 도 12에서 도시된 바와 같이, 1사분면과 3사분면으로 최대의 합성 자기장이 생성되게 된다.

따라서, 도 8, 10, 12에서와 같이, 합성 자기장을 일정 시간마다 위상을 바꿔가면서 코일축이 서로 수직하게 배열된 제1 송신 코일(140a)와 제2 송신 코일(140b)에 각각 인가하는 경우, 일정시간 평균하면, 공간적으로 최대치의 자기장이 균일하게 형성되게 되므로, 수신 장치의 수신 코일과 무지향성 무선 전력 전송 장치의 송신 코일이 오프셋된 경우에도 전력전송이 증가되며, 그에 따라서, 방향, 각도 및 위치의 제약을 극복할 수 있게 된다.

도 13은 도 5와 같이 배열된 제1 및 제2 송신 코일에 의해서, 위상 차이에 따른 자기장의 방향성 측정 테스트를 수행한 테스트 결과이다.

도 13을 참조하면, 도 5와 같이 동일평면에 배열된 제1 및 제2 송신 코일(140a, 140b)에, 위상 차이가 나도록 자기장을 인가하는 경우, 각각의 그림 형태로 차기장의 강도를 갖는 등자기장 선이 구성되며, 이를 일정시간을 바꿔가면서 반복하는 경우, 상대적으로 넓은 영역에 균일한 자기장을 구성할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 무지향성 무선 전력 전송 방법은 코일축이 동일한 직선 내에 있지 않은 다수의 송신 코일을 포함하는 무선 전력 전송 장치를 이용한 무선 전력 전송 방법으로서, 송신 전력의 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 상기 다수의 송신 코일에 인가한다. 이러한 방법은 앞서 설명된 무선 전력 전송 장치를 통해서 충분히 설명되었으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 무지향성 무선 전력 전송 장치
110: 전원부
120: 위상 변환부
130: 전력 변환부
140a: 제1 송신 코일
140b: 제2 송신 코일
150: 제어부
200: 수신 장치

Claims

외부의 전력을 인가받기 위한 전원부;
코일축이 동일한 직선 내에 있지 않은 다수의 송신 코일;
상기 전원부로부터 수신된, 송신 전력의 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 상기 다수의 송신 코일에 인가하기 위한 위상 변환부; 및
상기 위상 변환부의 전력을 변환시켜 상기 다수의 송신코일로 전송하는 전력 변환부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 장치.
제1 항에 있어서,
상기 다수의 송신 코일의 코일축은 x축, y축, z축 중 적어도 둘 이상의 축을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 장치.
제1 항에 있어서,
상기 다수의 송신 코일은 동일 평면에 배열된 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 장치.
제1 항에 있어서,
상기 전력 변환부 및 상기 위상 변환부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제어부는, 0도 내지 360도 사이 위상차를 갖도록 상기 위상 변환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 장치.
코일축이 동일한 직선 내에 있지 않은 다수의 송신 코일을 포함하는 무선 전력 전송 장치를 이용한 무선 전력 전송 방법으로서,
송신 전력의 위상차를 주기적으로 변화시켜가며 상기 다수의 송신 코일에 인가하는 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 방법.
제6 항에 있어서,
상기 다수의 송신 코일의 코일축은 x축, y축, z축 중 적어도 둘 이상의 축을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 방법.
제6 항에 있어서,
상기 다수의 송신 코일은 동일 평면에 배열된 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 방법.
제6 항에 있어서,
0도 내지 360도 사이 위상차를 갖는 전원을 주기적으로 상기 다수의 송신 코일에 인가하는 것을 특징으로 하는 무지향성 무선 전력 전송 방법.