KR20170124488A - 벽체 매립형 무선 전력 송신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벽체 매립형 무선 전력 송신장치에 관한 것으로서, 벽체 내부에 형성된 홈박스 공간을 활용함으로써 공간 활용성을 높이고, 어느 건물에나 설치할 수 있으며, 전선의 저항으로 인한 전력 손실이 없는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

벽체 매립형 무선 전력 송신장치{Wall Buried Wireless Power Supply Apparatus}

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.

최근 휴대폰 등을 중심으로 무선 충전 방식을 이용한 휴대 기기들이 출시되면서 무선 충전 기기에 대한 관심이 높아지고 있다.

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.

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.

따라서 무선 전력 송신장치로의 전원 연결선을 없애고 미관 문제를 발생시키지 않으며, 공간 활용성을 높인 새로운 형태의 무선 전력 송신장치의 개발이 요구된다.

한국등록특허 제10-0819604호 "충전효율의 편차가 개선된 무선 충전기"

본 발명의 목적은 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 홈박스 공간을 활용함으로써 공간 활용성을 향상시키고 어느 건물에나 설치할 수 있는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 홈박스의 전원단자와 직접 연결되어 전선의 저항으로 인한 전력 손실이 없는 벽체 매립형 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.

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.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은, 본 발명에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치에 의해 모두 달성될 수 있다.

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.

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.

상기 노출부는 상기 벽체 쪽으로 자기장 차폐막을 포함하고, 상기 신호발생부 및 제어부는 상기 자기장 차폐막보다 벽체 외부 쪽에 위치할 수 있다.

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.

상기 제어부는 전력수신장치의 상태정보를 수신하는 통신모듈을 포함하고, 상기 전력수신장치의 상태정보에 따라 신호발생부의 신호발생을 제어할 수 있다.

상기 신호발생부의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도센서에서 측정된 온도값이 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 신호발생부로의 전원공급을 중단할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

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.

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.

도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)가 도시되어 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

홈박스(H)는 도 3에 도시된 바와 같이 모든 건물에서 전기콘센트를 설치하기 위해 마련되어 있는 공간으로서 건물 외부로부터 공급되는 상용전원과 연결되는 단자가 마련되어 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하에서는 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 구성요소들을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5에 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체 매립형 무선 전력 송신장치(100)의 분해 사시도가 도시되어 있다.

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.

삽입부(10)는 AC-DC 컨버터(11), 주파수 변환부(12), 전류 센서(13), 내부 회로기판(14), 절연 박스(15)를 포함하여 구성될 수 있다.

AC-DC 컨버터(11)는 홈박스의 전원 단자와 연결되어 상용 전원인 교류 전원을 입력받아 직류로 변환하여 후술할 신호발생부(21)로 공급한다.

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.

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.

주파수 변환부에 의해 변환되는 공진 주파수는 무선 전력 수신장치를 충전시킬 수 있는 공진 주파수로서 무선 전력 수신장치의 종류에 따라 변환될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

신호 발생부(21)는 무선 전력 수신 장치를 자기 공명 방식으로 충전시키기 위한 신호를 발생시키는 부분으로서 신호 송신을 위한 안테나코일 등으로 구성될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

또한 제어부가 자기장 차폐막에 의해 외부 무선 전력 수신 장치와의 통신이 방해받지 않도록 제어부 보다 자기장 차폐막이 벽체쪽으로 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 자기장 차폐막(26)으로서 페라이트 시트가 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 자기장을 차폐시킬 수 있는 어떤 물질도 사용될 수 있다.

이와 같은 노출부(20)는 각 구성요소가 벽체 외부로 직접 노출되지 않도록 커버(27)에 의해 보호될 수 있다.

이때 커버(27)는 종래 콘센트 유닛의 커버(C)와 달리 외부 전원코드 삽입을 위한 삽입공 등이 형성될 필요가 없다.

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.

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.

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.

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.

Claims (7)

1. 일부는 벽체 내부에 삽입되고 나머지 일부는 벽체 외부로 노출되는 반매립 형태로 설치되는 무선 전력 송신장치로서,
   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, 무선 전력 송신장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 노출부는 상기 벽체의 벽면에 부착되도록 형성되며, 상기 벽체 외부에서 벽체쪽으로 바라보는 방향에서 상기 노출부의 단면적이 상기 삽입부의 단면적 보다 더 큰, 무선 전력 송신장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 노출부는 상기 벽체쪽으로 자기장 차폐막을 포함하고, 상기 신호발생부 및 제어부는 상기 자기장 차폐막보다 벽체 외부쪽에 위치한, 무선 전력 송신장치.
   
4. 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, 무선 전력 송신장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는 전력수신장치의 상태정보를 수신하는 통신모듈을 포함하고, 상기 전력수신장치의 상태정보에 따라 신호발생부의 신호발생을 제어하는, 무선 전력 송신장치.
   
6. 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, 무선 전력 송신장치.
   
7. 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, 무선 전력 송신 장치.
   
   
   
   

Images