KR20180011606A - 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기 내부에서 발생되는 열과 노이즈를 제거하는 구조에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 무선으로 전력을 송신하기 위한 적어도 하나의 송신 코일을 포함하는 송신 코일 모듈; 상기 송신 코일 모듈의 하부에 상기 송신 코일 모듈과 오버랩(overlap)되도록 형성되고, 상기 송신 코일 모듈보다 큰 면적을 가지는 금속 시트; 상기 금속 시트의 하부에 형성되고, 상기 적어도 하나의 송신 코일의 동작을 제어하는 제어 회로 기판; 및 상기 제어 회로 기판의 하부에 형성되고, 상기 제어 회로 기판을 외력으로부터 보호하는 하우징을 포함하며, 상기 금속 시트, 상기 제어 회로 기판 및 상기 하우징 각각은 서로 대응되는 위치에 고정홀을 포함하고 상기 고정홀에 삽입되는 고정 장치에 의해 결착될 수 있다.

Description

무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기{Wireless Power Transmitter and Wireless Power Receiver}

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에서 발생하는 열과 노이즈를 제거하기 위한 구조에 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 RF 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 전송 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.

무선 전력 신호를 전송하는 무선 전력 송신기에는 적어도 하나의 코일과 함께 상기 적어도 하나의 코일을 제어하기 위한 회로가 포함되는데, 상기 회로에서 상당한 규모의 열과 자기장이 발생될 수 있다. 이러한 열과 자기장은 신호를 송수신하는 적어도 하나의 코일에 영향을 미쳐 충전 끊김 현상, 무선 전력 송신 효율의 저하 및 제어 신호의 인식 오류를 야기할 수 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 제어 회로 기판에서 발생되는 열과 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기를 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 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 무선으로 전력을 송신하기 위한 적어도 하나의 송신 코일을 포함하는 송신 코일 모듈; 상기 송신 코일 모듈의 하부에 상기 송신 코일 모듈과 오버랩(overlap)되도록 형성되고, 상기 송신 코일 모듈보다 큰 면적을 가지는 금속 시트; 상기 금속 시트의 하부에 형성되고, 상기 적어도 하나의 송신 코일의 동작을 제어하는 제어 회로 기판; 및 상기 제어 회로 기판의 하부에 형성되고, 상기 제어 회로 기판을 외력으로부터 보호하는 하우징을 포함하며, 상기 금속 시트, 상기 제어 회로 기판 및 상기 하우징 각각은 서로 대응되는 위치에 고정홀을 포함하고 상기 고정홀에 삽입되는 고정 장치에 의해 결착될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 금속 시트는 제1 금속 시트 및 상기 제1 금속 시트와 일정 거리 이격되어 에어 홀(air hole)을 형성하는 제2 금속 시트를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 금속 시트는 상기 송신 코일 모듈과 오버랩되고 요철 구조를 가지는 방열부를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 방열부를 제외한 상기 금속 시트의 일부에 상기 방열부를 통한 공기 순환을 위한 통풍부를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 통풍부는 상기 무선 전력 송신기의 온도에 기초하여 생성된 제어 신호에 따라 동작할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 제어 회로 기판의 접지 단자는 상기 고정 장치에 전기적으로 접속될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 송신 코일 모듈은, 상기 적어도 하나의 송신 코일이 장착되는 코일 프레임; 상기 적어도 하나의 송신 코일을 상기 제어 회로 기판에 전기적으로 연결하는 커넥터; 및 상기 적어도 하나의 송신 코일로부터 발생되는 자기장을 차폐시키는 차폐재를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 커넥터는, 기판; 및 상기 기판 상에 삽입되는 적어도 하나의 핀을 포함하며, 상기 적어도 하나의 핀은, 상기 적어도 하나의 송신 코일의 리드선과 연결되는 상부 연결부; 및 상기 제어 회로 기판과 상기 적어도 하나의 송신 코일이 전기적으로 연결되도록 상기 제어 회로 기판과 연결되는 하부 연결부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는, 무선으로 전력을 수신하기 위한 수신 코일을 포함하는 수신 코일 모듈; 상기 수신 코일 모듈의 하부에 상기 수신 코일 모듈과 오버랩(overlap)되도록 형성되고, 상기 수신 코일 모듈보다 큰 면적을 가지는 금속 시트; 상기 금속 시트의 하부에 형성되고, 상기 수신 코일의 동작을 제어하는 제어 회로 기판; 및 상기 제어 회로 기판의 하부에 형성되고, 상기 제어 회로 기판을 외력으로부터 보호하는 하우징을 포함하며, 상기 금속 시트, 상기 제어 회로 기판 및 상기 하우징 각각은 서로 대응되는 위치에 고정홀을 포함하고 상기 고정홀에 삽입되는 고정 장치에 의해 결착될 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 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에 의하면, 제어 회로 기판에서 발생되는 열과 노이즈를 외부로 신속하게 방출할 수 있어 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 오작동을 최소화할 수 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 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 3은 PMA 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 상기 도 4에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 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 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 파워를 전송할 수도 있다. 이를 위해, 송신기는 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단은 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 무선파워 전송 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 파워를 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 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, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌, 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스 등의 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 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 무선 전력 송신기는 3개의 송신 코일(111, 112, 113)이 장착될 수 있다. 각각의 송신 코일은 일부 영역이 다른 송신 코일과 서로 중첩될 수 있으며, 무선 전력 송신기는 각각의 송신 코일을 통해 무선 전력 수신기의 존재를 감지하기 위한 소정 감지 신호(117, 127)-예를 들면, 디지털 핑 신호-를 미리 정의된 순서로 순차적으로 송출한다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 도면 번호 110에 도시된 1차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(117)를 순차적으로 송출하고, 무선 전력 수신기(115)로부터 시그널 세기 지시자(Signal Strength Indicator, 116)가 수신된 송신 코일(111, 112)을 식별할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 도면 번호 120에 도시된 2차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(127)를 순차적으로 송출하고, 시그널 세기 지시자(126)가 수신된 송신 코일(111, 112) 중 전력 전송 효율(또는 충전 효율)-즉, 송신 코일과 수신 코일 사이의 정렬 상태-이 좋은 송신 코일을 식별하고, 식별된 송신 코일을 통해 전력이 송출되도록-즉, 무선 충전이 이루어지도록- 제어할 수 있다.

상기의 도 1에서 보여지는 바와 같이, 무선 전력 송신기가 2회의 감지 신호 송출 절차를 수행하는 이유는 어느 송신 코일에 무선 전력 수신기의 수신 코일이 잘 정렬되어 있는지를 보다 정확하게 식별하기 위함이다.

만약, 상기한 도 1의 도면 번호 110 및 120에 도시된 바와 같이, 제1 송신 코일(111), 제2 송신 코일(112)에 시그널 세기 지시자(116, 126)가 수신된 경우, 무선 전력 송신기는 제1 송신 코일(111)과 제2 송신 코일(112) 각각에 수신된 시그널 세기 지시자(126)에 기반하여 가장 정렬이 잘된 송신 코일을 선택하고, 선택된 송신 코일을 이용하여 무선 충전을 수행한다.

도 2는 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.

도 2를 참조하면, WPC 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 210), 핑 단계(Ping Phase, 220), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 230), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 240) 단계로 구분될 수 있다.

선택 단계(210)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(210)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(220)로 천이할 수 있다(S201). 선택 단계(210)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.

핑 단계(220)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(220)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S202). 또한, 핑 단계(220)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(210)로 천이할 수도 있다(S203).

핑 단계(220)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(230)로 천이할 수 있다(S204).

식별 및 구성 단계(230)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S205).

수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(240)로 천이할 수 있다(S206).

전력 전송 단계(240)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(210)로 천이할 수 있다(S207).

또한, 전력 전송 단계(240)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(230)로 천이할 수 있다(S208).

상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.

도 3은 PMA 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.

도 3을 참조하면, PMA 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 대기 단계(Standby Phase, 310), 디지털 핑 단계(Digital Ping Phase, 320), 식별 단계(Identification Phase, 330), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 340) 단계 및 충전 완료 단계(End of Charge Phase, 350)로 구분될 수 있다.

대기 단계(310)는 파워 전송을 위한 수신기 식별 절차를 수행하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 대기 단계(310)에서 송신기는 충전 표면(Charging Surface)에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 충전 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되거나 RXID 재시도가 진행중인 경우, 디지털 핑 단계(320)로 천이할 수 있다(S301). 여기서, RXID는 PMA 호환 수신기에 할당되는 고유 식별자이다. 대기 단계(310)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping)을 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면-예를 들면, 충전 베드-의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.

디지털 핑 단계(320)로 천이된 송신기는 감지된 물체가 PMA 호환 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑 신호를 송출한다. 송신기가 전송한 디지털 핑 신호에 의해 수신단에 충분한 전력이 공급되는 경우, 수신기는 수신된 디지털 핑 신호를 PMA 통신 프로토콜에 따라 변조하여 소정 응답 시그널을 송신기에 전송할 수 있다. 여기서, 응답 시그널은 수신기에 수신된 전력의 세기를 지시하는 신호 세기 지시자가 포함될 수 있다. 디지털 핑 단계(320)에서 수신기는 유효한 응답 시그널이 수신되면, 식별 단계(330)로 천이할 수 있다(S302).

만약, 디지털 핑 단계(320)에서, 응답 시그널이 수신되지 않거나, PMA 호환 수신기가 아닌 것으로 확인되면-즉, FOD(Foreign Object Detection)인 경우-, 송신기는 대기 단계(310)로 천이할 수 있다(S303). 일 예로, FO(Foreign Object)는 동전, 키 등을 포함하는 금속성 물체일 수 있다.

식별 단계(330)에서, 송신기는 수신기 식별 절차가 실패하거나 수신기 식별 절차를 재수행하여야 하는 경우 및 미리 정의된 시간 동안 수신기 식별 절차를 완료하지 못한 경우에 대기 단계(310)로 천이할 수 있다(S304).

송신기는 수신기 식별에 성공하면, 식별 단계(330)에서 전력 전송 단계(340)로 천이하여 충전을 개시할 수 있다(S305).

전력 전송 단계(340)에서, 송신기는 원하는 신호가 미리 정해진 시간 이내에 수신되지 않거나(Time Out), FO가 감지되거나, 송신 코일의 전압이 미리 정의된 기준치를 초과하는 경우, 대기 단계(310)으로 천이할 수 있다(S306).

또한, 전력 전송 단계(340)에서, 송신기는 내부 구비된 온도 센서에 의해 감지된 온도가 소정 기준치를 초과하는 경우, 충전 완료 단계(350)로 천이할 수 있다(S307).

충전 완료 단계(350)에서, 송신기는 수신기가 충전 표면에서 제거된 것이 확인되면, 대기 상태(310)으로 천이할 수 있다(S309).

또한, 송신기는 Over Temperature 상태에서, 일정 시간 경과 후 측정된 온도가 기준치 이하로 떨어진 경우, 충전 완료 단계(350)에서 디지털 핑 단계(320)로 천이할 수 있다(S310).

디지털 핑 단계(320) 또는 전력 전송 단계(340)에서, 송신기는 수신기로부터 EOC(End Of Charge) 요청이 수신되면, 충전 완료 단계(350)로 천이할 수도 있다(S308 및 S311).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 무선 전력 송신기(400)는 크게, 전력 변환부(410), 전력 전송부(420), 통신부(430), 제어부(440), 센싱부(450)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선 전력 송신기(400)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(410)는 전원부(460)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.

이를 위해, 전력 변환부(410)는 DC/DC 변환부(411), 증폭기(412)를 포함하여 구성될 수 있다.

DC/DC 변환부(411)는 전원부(450)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(440)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 센싱부(450)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(440)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(450)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(400)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(440)에 제공할 수도 있다. 일 예로, 제어부(440)는 센싱부(450)에 의해 측정된 전압/전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(450)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(412)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(410)의 일측에는 전원부(450)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(412)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다.

증폭기(412)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(440)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(440)는 통신부(430)를 통해 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(412)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다.

전력 전송부(420)는 다중화기(421)(또는 멀티플렉서), 송신 코일(422)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(420)는 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

반송파 생성기는 다중화기(421)를 통해 전달 받은 증폭기(412)의 출력 DC 전력을 특정 주파수를 갖는 AC 전력으로 변환하기 위한 특정 주파수를 생성할 수 있다. 이상의 설명에서는 반송파 생성기에 의해 생성된 교류 신호가 다중화기(421)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(412) 이전단 또는 이후단에 믹싱될 수도 있음을 주의해야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 송신 코일에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있음을 주의해야 한다. 본 발명의 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 송신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 송신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.

전력 전송부(420)는 증폭기(412)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(421)와 복수의 송신 코일(422)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(440)는 복수의 무선 전력 수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)에 3개의 무선 전력 수신기-즉, 제1 내지 3 무선 전력 수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신 코일-즉, 제1 내지 3 송신 코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(440)는 다중화기(421)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선 전력 수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(412)의 증폭률을 제어하여 무선 전력 수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.

제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(422)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기(421)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(440)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(455)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감지 신호 전송 시점이 도래하면, 다중화기(421)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 타이머(450)는 핑 전송 단계 동안 소정 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(440)에 송출할 수 있으며, 제어부(440)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 다중화기(421)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(432)로부터 어느 송신 코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자 및 해당 송신 코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(421)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신 코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 다중화기(421)를 제어할 수도 있다.

변조부(431)는 제어부(440)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(421)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

복조부(432)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(440)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC:Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.

또한, 복조부(432)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(440)에 제공할 수도 있다.

또한, 복조부(432)는 송신 코일(422)을 통해 수신된 신호를 복조하여 제어부(440)에 전달할 수 있다. 일 예로, 복조된 신호는 신호 세기 지시자를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 복조 신호는 무선 전력 수신기의 각종 상태 정보를 포함할 수 있다.

일 예로, 무선 전력 송신기(400)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기(400)는 송신 코일(422)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(422)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(400)는 송신 코일(422)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.

이상이 도 4의 설명에서는 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기가 인밴드 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 저전력 블루투스 통신, RFID 통신, UWB 통신, 지그비 통신 중 어느 하나일 수 있다.

도 5는 상기 도 4에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 무선 전력 수신기(500)는 수신 코일(510), 정류기(520), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 530), 부하(540), 센싱부(550), 통신부(560), 제어부(570)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(560)는 복조부(561) 및 변조부(562)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기한 도 5의 예에 도시된 무선 전력 수신기(500)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기(500)와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 통신부(560)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다.

수신 코일(510)을 통해 수신된 AC 전력은 정류부(520)에 전달될 수 있다. 정류기(520)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(530)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(530)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(540)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(540)에 전달할 수 있다.

센싱부(550)는 정류기(520) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 제어부(570)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(550)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(510)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 제어부(570)에 전송할 수도 있다. 또한, 센싱부(550)는 무선 전력 수신기(500)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 제어부(570)에 제공할 수도 있다.

일 예로, 제어부(570)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(562)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(562)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(510) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기(400)에 전송될 수 있다. 또한, 제어부(570)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(562)를 통해 무선 전력 송신기(400)에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.다른 일 예로, 복조부(561)는 수신 코일(510)과 정류기(520) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(520) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 제어부(570)에 제공할 수 있다. 이때, 제어부(570)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(561)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제어부(570)는 배터리 충전률, 내부 온도, 정류기 출력 전압의 세기, 전자 기기에 탑재된 CPU 사용율, 사용자 메뉴 선택 중 적어도 하나에 기반하여 충전 모드의 변경이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 충전 모드의 변경이 필요하면, 상기 변경할 충전 모드 값이 포함된 충전 모드 패킷을 생성하여 상기 무선 전력 송신기에 전송할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 무선 전력 송신기(600)는 제1 코일(610), 코일 프레임(coil frame, 620), 제2 코일(630), 제3 코일(640), 차폐재(650), 금속 시트(660), 커넥터(670), 제어 회로 기판(680), 및 하우징(690)을 포함할 수 있다.

제1 코일(610)은 도 1에 도시된 3개의 송신 코일(111, 112, 113) 중 어느 하나(예컨대, 송신 코일(112))에 해당할 수 있다. 제1 코일(610)은 전선이 나선형으로 감긴 형태로 구현될 수 있고, 상기 전선의 단면은 도전 물질(예컨대, 구리(Cu))과 상기 도전 물질을 감싸는 절연 물질을 포함할 수 있다.

제1 코일(610)은 코일 프레임(620)에서 제1 코일(610)에 대응하는 공간에 삽입될 수 있다. 코일 프레임(620)에 제1 코일(610)이 삽입될 때, 별도의 접착시트(예컨대, 양면 테이프)에 의한 방식, 접착력 및 절연성을 갖는 합성 수지의 도포 방식(본딩(bonding) 방식) 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

코일 프레임(620)은 제1 코일(610), 제2 코일(630) 및 제3 코일(640)을 비롯한 무선 전력 송신기(600)의 나머지 구성들이 장착될 수 있도록 틀을 제공할 수 있다. 코일 프레임(620)은 강화 플라스틱으로 구현될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 코일 프레임(620)이 강화 플라스틱으로 구현될 경우, 코일들(610, 630, 640)을 외부의 충격 및 파손으로부터 보호하면서도 무선 전력 송신기(600)의 전체적인 중량을 감소시킬 수 있다.

코일 프레임(620)은 수용부들, 기능 홀(621) 및 리드선 삽입 단자(622)를 포함할 수 있다.

코일 프레임(620)은 상부에 하나의 송신 코일(610)이 삽입될 수 있는 제1 수용부 및 하부에 두 개의 송신 코일들(630, 640)이 각각 삽입될 수 있는 제2 수용부와 제3 수용부를 제공할 수 있다. 상기 제1 수용부와, 상기 제2 수용부 및 상기 제3 수용부 각각은 서로 적어도 일부가 겹쳐질 수 있다. 본 발명의 범위는 여기에 한정되는 것은 아니며, 상부에 두 개의 송신 코일들이 삽입될 수 있고 하부에 하나의 송신 코일이 삽입될 수 있도록 구현될 수도 있다.

상기 제1 수용부는 상기 제2 수용부 및 상기 제3 수용부 각각과 오버랩되는 영역을 포함하고, 상기 오버랩되는 영역은 상기 제1 수용부의 전체 영역의 50% 이상이 되도록 구현될 수 있다.

또한, 코일 프레임(620)은 코일들(610, 630, 640)이 코일 프레임(620)에 삽입된 상태에서 각 코일의 리드선들이 리드선 삽입 단자(622)로 연결되기 위한 여분의 공간을 추가로 제공할 수 있다.

기능 홀(621)은 코일들(610, 630, 640)에 관련된 추가적인 정보를 획득하기 위해 마련될 수 있다. 예를 들어, 각 코일(610, 630, 640)의 온도에 대응하는 전기 신호를 출력하는 써미스터(thermistor)가 하부의 제어 회로 기판(680)에 포함될 수 있는데, 각 써미스터가 기능 홀(621)을 통해 각 코일(610, 630, 640)의 온도를 감지할 수 있다.

다른 실시예에 따라, 기능 홀(621)에 각 써미스터가 구현될 수 있다.

리드선 삽입 단자(622)는 코일들(610, 630, 640)의 총 6개의 리드선이 끼워질 수 있도록 마련될 수 있다. 나선형으로 구현되는 코일들(610, 630, 640) 각각의 내측 말단(도 6에서와 같이 내측 말단으로부터 외측 말단에 인접한 위치로 연장됨)과 외측 말단에는 각각 리드선이 형성될 수 있다. 이러한 리드선은 각 코일(610, 630, 640)의 양단에 해당하는 것으로 커넥터(670)를 통해 제어 회로 기판(680)에 연결될 수 있다.

무선 전력 송신기(600)에 장착되는 코일은 다양한 규격(예컨대, WPC 표준에 따른 인증 코일, PMA 표준에 따른 인증 코일)을 가질 수 있는데, 다양한 규격을 갖는 코일들의 형태, 사이즈, 온도 특성, 전력 전송 효율, 연결 특성 등은 규격마다 상이할 수 있다. 따라서, 코일 프레임(620)은 다양한 규격을 갖는 코일들 중 타겟(target)이 되는 코일들에 적합하도록 맞춤형으로 제작될 수 있다.

본 명세서에서는, 무선 전력 송신기(600)가 3 개의 코일들이 서로 겹쳐지게 장착될 수 있도록 제작되는 방법에 대해 설명하나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고 임의의 개수(예컨대, 1개, 2개, 4개 등)의 코일(들)이 임의의 위치에 배치될 수도 있도록 코일 프레임(620)이 구현될 수 있다.

제2 코일(630) 및 제3 코일(640) 각각은 도 1에 도시된 3개의 송신 코일(111, 112, 113) 중 어느 하나(예컨대, 송신 코일(111 또는 113))에 해당할 수 있다. 제2 코일(630) 및 제3 코일(640) 각각은 전선이 나선형으로 감긴 형태로 구현될 수 있고, 상기 전선의 단면은 도전 물질(예컨대, 구리(Cu))과 상기 도전 물질을 감싸는 절연 물질을 포함할 수 있다.

제2 코일(630) 및 제3 코일(640)은 제1 코일(610)과의 관계에서, 무선 충전이 가능한 영역이 완전히 분리되어 충전이 불가능한 영역인 데드 스팟(dead spot)이 발생하지 않도록 서로 겹쳐지게(overlapped) 배치될 수 있으며, 동일 평면 상에 상호 이격되어 배치될 수 있다.

코일 프레임(620)에 제2 코일(630) 및 제3 코일(640) 각각이 삽입될 때, 별도의 접착시트(예컨대, 양면 테이프)에 의한 방식, 접착력 및 절연성을 갖는 합성 수지의 도포 방식(본딩(bonding) 방식) 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

차폐재(650)는 코일들(610, 630, 640)에서 발생된 자기장을 차폐하여, 상기 자기장이 하부의 제어 회로 기판으로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 차폐재(650)는 페라이트 시트(ferrite sheet)로 구현될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

차폐재(650)가 제2 코일(630) 및 제3 코일(640)이 장착된 코일 프레임(520b)에서 코일 프레임(620)의 하부의 차폐재(650)에 대응하는 공간에 부착될 수 있다. 차폐재(650)는 코일들(610, 630, 640)이 배치된 평면의 면적에 대응하는 면적과 모양으로 구현될 수 있다. 예컨대, 차폐재(650)는 코일들(610, 630, 640)이 배치된 평면의 면적보다 다소 큰 면적과 상기 평면과 유사한 모양으로 구현될 수 있는데, 이는 차폐재(650)가 코일들(610, 630, 640)로부터 방사되는 자기장을 차폐하는 기능을 수행하기 때문이다.

코일 프레임(620)에 차폐재(650)가 부착될 때, 별도의 접착시트(예컨대, 양면 테이프)에 의한 방식 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

또한, 차폐재(650)에도 기능 홀(621)에 대응되는 위치에 동일한 기능을 하는 기능 홀이 마련될 수 있다.

차폐재(650)는 코일 프레임(620)의 내부에 배치될 수 있다. 즉, 코일 프레임(620)의 차폐재(650)에 대응하는 수납 공간의 면적은 적어도 차폐재(650)의 면적보다 넓을 수 있다.

코일 프레임(620)에 송신 코일들(610, 630, 640) 및 차폐재(650)가 장착된 장치는 송신 코일 모듈이라 정의될 수 있다.

금속 시트(660)는 무선 전력 송신기(600)의 형상을 유지시켜주고 코일에서 발생된 열을 외부로 방출될 수 있도록 하는 방열판의 기능을 수행할 수 있다. 금속 시트(660)는 알루미늄(Al)을 포함하도록 구현될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

금속 시트(660)는 차폐재(650)가 장착된 코일 프레임(620)에서 코일 프레임(620)의 하부의 금속 시트(660)에 대응하는 공간에 부착될 수 있다. 금속 시트(660)는 코일 프레임(620)의 평면 면적보다 다소 넓은 면적을 가지는 형태로 구현될 수 있다. 금속 시트(660)는 기능 홀(621)에 대응되는 위치에 동일한 기능을 하는 기능 홀을 포함할 수 있고, 커넥터(670)가 부착될 면적에 대응되는 위치에 홈이 형성될 수 있다.

코일 프레임(620)과 차폐재(650)에 금속 시트(660)가 부착될 때, 별도의 접착시트(예컨대, 양면 테이프)에 의한 방식 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

금속 시트(660)는 제어 회로 기판(680) 및 하우징(690)과의 결착을 위한 고정 장치(예를 들어, 볼트 또는 너트)가 삽입될 수 있도록 금속 시트(660)의 각 모서리마다 고정홀(661)이 마련될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 금속 시트(660)는 고정홀(661)을 통해 다른 구성과도 결착될 수 있다.

커넥터(670)는 코일들(610, 630, 640)이 코일 프레임(620)을 통해 외부의 제어 회로 기판(680)에 연결될 수 있도록 한다. 커넥터(670)는 일종의 PCB(Printed Circuit Board)로 구현될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

커넥터(670)는 송신 코일 모듈의 커넥터(670)에 대응하는 공간에 부착될 수 있다. 커넥터(670)의 평면 면적은 금속 시트(660)에서 설명된 커넥터(670)가 부착될 면적과 동일하거나 다소 작을 수 있다.

코일 프레임(620)의 일측면은 내측으로 삽입(또는 함몰)되어 있으며, 커넥터(670)는 상기 삽입된 측면에 배치될 수 있다. 또한, 리드선 삽입 단자(622)도 상기 삽입된 측면에 형성된다.

커넥터(670)는 기판 및 상기 기판 상에 삽입되는 적어도 하나의 핀(예컨대, 12개의 핀)을 포함할 수 있다. 상기 기판의 내측 부분은 코일 프레임(620)의 하부에 부착될 수 있다. 상기 기판의 외측 부분에는 적어도 하나의 핀이 삽입되며, 적어도 하나의 핀 각각은 코일(610, 630, 640)의 리드선과 연결되는 상부 연결부(또는 상부 단자) 및 제어 회로 기판(680)과 코일(610, 630, 640)이 전기적으로 연결되도록 제어 회로 기판(680)과 연결되는 하부 연결부(또는 하부 단자)를 포함할 수 있다.

커넥터(670)의 내측 부분은 코일 프레임(620)의 리드선 삽입 단자(622)의 적어도 일부와 겹쳐지도록(overlapped) 부착될 수 있다. 이로 인해, 리드선 삽입 단자(622)에 끼워진 코일들(610, 630, 640)의 리드선들이 고정될 수 있다.

커넥터(670)의 상부 단자는 코일 프레임(620)에 장착된 코일들(610, 630, 640) 각각의 리드선에 연결되고, 커넥터(670)의 하부 단자는 상기 제어 회로 기판(680)의 해당 단자에 연결될 수 있다. 구체적으로 커넥터(670)의 상부 단자와 하부 단자는 대응되는 쌍끼리 총 12개의 핀으로 구현될 수 있는데, 코일들(610, 630, 640) 각각의 총 6개의 리드선은 상기 12개의 핀 중 대응되는 위치의 인접하는 2개의 핀에 각각 연결될 수 있다. 따라서, 하부 단자의 12개의 핀은 인접하는 핀끼리 상기 6개의 리드선 중 어느 하나에 연결되어 코일들(610, 630, 640)을 상기 제어 회로 기판(680)에 연결할 수 있다.

이때, 상기 리드선과 상기 2개의 핀의 연결은 레이저 납땜(laser solder) 방식이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

또한, 코일 프레임(620)에 커넥터(670)가 부착될 때, 별도의 접착시트(예컨대, 양면 테이프)에 의한 방식 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 그리고, 커넥터(670) 역시 상술한 송신 코일 모듈에 포함될 수 있다.

본 명세서에서 상부는 무선 전력 수신기가 놓일 수 있는 인터페이스 표면에 상대적으로 가까운 쪽을 의미할 수 있다.

제어 회로 기판(680)은 도 4에 도시된 전력 변환부(410), 통신부(430), 제어부(440), 센싱부(450) 등의 무선 전력 송신기(400)의 동작을 제어하는 구성들을 포함할 수 있다.

금속 시트(660)에 제어 회로 기판(680)이 부착될 때, 별도의 접착시트(예컨대, 양면 테이프)에 의한 방식 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

제어 회로 기판(680)은 기능 홀(621)에 대응되는 위치에 코일들(610, 630, 640)에 관련된 추가적인 정보를 획득하기 위한 구성(예컨대, 써미스터)이 마련될 수 있다.

제어 회로 기판(680)은 커넥터(670)의 각 핀의 하부 단자에 전기적으로 접속되기 위한 연결 단자(681)를 포함할 수 있다.

제어 회로 기판(680)은 금속 시트(660) 및 하우징(690)과의 결착을 위한 고정 장치(예를 들어, 볼트 또는 너트)가 삽입될 수 있도록 제어 회로 기판(680)의 각 모서리마다 고정홀(681)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 제어 회로 기판(680)은 고정홀(681)을 통해 다른 구성과도 결착될 수 있다.

하우징(690)은 무선 전력 송신기(600)의 외형을 이루고, 외력으로부터 내부의 구성을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 하우징(690)은 도 6에서 평판형태로 도시되었으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며 송신 코일 모듈, 금속 시트(660), 제어 회로 기판(680)을 감싸는 형태로 구현될 수 있다.

하우징(690)은 금속 시트(660) 및 제어 회로 기판(680)과의 결착을 위한 고정 장치(예를 들어, 볼트 또는 너트)가 삽입될 수 있도록 하우징(690)의 각 모서리마다 고정홀(691)이 마련될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 하우징(690)은 고정홀(691)을 통해 다른 구성과도 결착될 수 있다. 고정홀(661, 681, 691)은 고정 장치가 삽입될 수 있도록 나선 형태의 홈을 포함할 수 있다.

제어 회로 기판(680)에 하우징(690)이 부착될 때, 별도의 접착시트(예컨대, 양면 테이프)에 의한 방식 등이 이용될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 7을 참조하면, 무선 전력 송신기(700)는 도 6의 무선 전력 송신기(600)의 단면의 일 예를 나타낸 것으로서, 송신 코일 모듈(710)은 코일 프레임(620)에 코일들(610, 630, 640), 차폐재(650) 및 커넥터(670)가 결합된 모듈을 의미하고, 금속 시트(720), 제어 회로 기판(740) 및 하우징(750) 각각은 금속 시트(660), 제어 회로 기판(680) 및 하우징(690) 각각에 해당한다.

또한, 접착 시트(730)는 금속 시트(720)와 제어 회로 기판(740)의 부착 및 고정을 위한 구성이다.

그리고, 무선 전력 송신기(700)는 금속 시트(720), 제어 회로 기판(740)과 하우징(750)의 결착을 위한 고정 장치(760)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 금속 시트(720), 고정 장치(760) 및 하우징(750)은 열 전도성 및 전기 전도성이 높은 물질로 구현될 수 있다.

제어 회로 기판(740)에 포함된 여러 회로들의 접지(ground)는 하나의 접지 단자로 집중될 수 있으며, 상기 접지 단자는 제어 회로 기판(740)의 고정홀(도 6의 681)에 연결되어 고정 장치(760)에 전기적으로 연결될 수 있다.

따라서, 금속 시트(720), 고정 장치(760) 및 하우징(750)은 하나의 접지로서 동작할 수 있으며, 이러한 접지 구성은 접지의 면적을 크게 할 수 있다. 제어 회로 기판(740)에서 발생될 수 있는 EMI(Electro Magnetic Interference) 노이즈는 접지를 통해 배출될 수 있는데, 도 7과 같이 구성된 넓은 면적의 접지 구조는 EMI 노이즈의 배출을 용이하게 할 수 있다.

다른 실시예에 따라, 제어 회로 기판(740)의 고정홀을 통해 접지 단자가 고정 장치(760)에 연결되지 않고, 제어 회로 기판(740)은 접착 시트(730)에 상응하는 면적을 가지고 접지 단자에 연결된 도선이 직접 고정 장치(760)에 연결될 수도 있다.

그리고, 상기 접지 단자는 4개의 고정 장치(760) 중 어느 하나에만 연결될 수도 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고 2 이상의 고정 장치(760)에 연결될 수도 있다.

제어 회로 기판(740)에서 발생되는 열은 하우징(750)을 통해 무선 전력 송신기(700)의 외부로 방출될 수 있으나, 접착 시트(730)를 통해서도 금속 시트(720)로 전달될 수 있다. 또한, 제어 회로 기판(740)에서 발생되는 열은 고정 장치(760)를 통해 금속 시트(720)로 전달될 수 있다.

금속 시트(720)의 면적은 송신 코일 모듈(710)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 금속 시트(720)는 송신 코일 모듈(710)과 오버랩되지 않는 영역을 포함할 수 있다.

금속 시트(720)로 전달된 열의 대부분은 송신 코일 모듈(710)과 오버랩된 영역보다 송신 코일 모듈(710)과 오버랩되지 않은 영역을 통해 효과적으로 방출될 수 있다. 이는 송신 코일 모듈(710)에 포함된 코일들에서도 상당한 열이 발생하므로 송신 코일 모듈(710)과 오버랩된 영역보다 송신 코일 모듈(710)과 오버랩되지 않은 영역의 온도가 상대적으로 낮게 되므로 금속 시트(720)로 전달된 열의 대부분은 송신 코일 모듈(710)과 오버랩되지 않은 영역을 통해 방출되게 된다.

제어 회로 기판(740)에서 발생되는 열은 제어 회로 기판(740) 내의 온도 센서에 의해 감지되어 충전 끊김 현상을 지속적으로 유발할 수 있으며, 제어 회로 기판(740) 내의 EMI 노이즈는 제어 회로 기판(740)의 회로의 오작동을 유발하여 무선 전력 송신 효율의 저하 및 제어 신호의 인식 오류를 야기할 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(700)에 의하면 제어 회로 기판(740)에서 발생되는 열과 노이즈를 외부로 신속하게 방출할 수 있어 무선 전력 송신기(700)의 오작동을 최소화할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 8을 참조하면, 무선 전력 송신기(800)는 도 6의 무선 전력 송신기(600)의 단면의 다른 예를 나타낸 것으로서, 송신 코일 모듈(810), 제1 금속 시트(820), 에어층(822), 제2 금속 시트(825), 접착 시트(830), 제어 회로 기판(840) 및 하우징(850)을 포함할 수 있다.

여기서, 송신 코일 모듈(810), 접착 시트(830), 제어 회로 기판(840) 및 하우징(850)은 도 7의 무선 전력 송신기(700)의 송신 코일 모듈(710), 접착 시트(730), 제어 회로 기판(740) 및 하우징(750)과 실질적으로 동일한 바 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신기(800)는 도 7에서 설명된 무선 전력 송신기(700)의 기능 및 효과를 가지므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

제1 금속 시트(820)와 제2 금속 시트(825) 각각의 형상은 도 7의 무선 전력 송신기(700)의 금속 시트(720)와 실질적으로 동일할 수 있다.

제1 금속 시트(820)와 제2 금속 시트(825)는 일정 간격만큼 서로 이격되어 공기로 이루어진 에어층(822)을 형성할 수 있다. 여기서, 일정 간격은 무선 전력 송신기(800)의 설계 사양에 따라 조정될 수 있다.

또한, 고정 장치(860)는 금속 시트들(820,825), 제어 회로 기판(840)과 하우징(850)을 결착시킬 수 있고, 제1 금속 시트(820)와 제2 금속 시트(825) 간의 간격을 유지할 수 있다.

제어 회로 기판(840)에 포함된 여러 회로들의 접지는 하나의 접지 단자로 집중될 수 있으며, 상기 접지 단자는 제어 회로 기판(840)의 고정홀(도 6의 681)에 연결되어 고정 장치(860)에 전기적으로 연결될 수 있다.

따라서, 금속 시트들(820, 825), 고정 장치(860) 및 하우징(850)은 하나의 접지로서 동작할 수 있으며, 이러한 접지 구성은 접지의 면적을 크게 할 수 있다. 제어 회로 기판(840)에서 발생될 수 있는 EMI 노이즈는 접지를 통해 배출될 수 있는데, 도 8과 같이 구성된 넓은 면적의 접지 구조는 EMI 노이즈의 배출을 용이하게 할 수 있다.

제어 회로 기판(840)에서 발생되어 제1 금속 시트(820)로 전달된 열의 대부분은 송신 코일 모듈(810)과 오버랩된 영역보다 송신 코일 모듈(810)과 오버랩되지 않은 영역을 통해 효과적으로 방출될 수 있다. 이는 송신 코일 모듈(810)에 포함된 코일들에서도 상당한 열이 발생하므로 송신 코일 모듈(810)과 오버랩된 영역보다 송신 코일 모듈(810)과 오버랩되지 않은 영역의 온도가 상대적으로 낮게 되므로 금속 시트(820)로 전달된 열의 대부분은 송신 코일 모듈(810)과 오버랩되지 않은 영역을 통해 방출되게 된다.

또한, 제어 회로 기판(840)에서 발생된 열은 제1 금속 시트(820)로 전달되기 전에 제2 금속 시트(825)에 전달되는데, 제1 금속 시트(820)와 제2 금속 시트(825) 사이에 형성된 에어층(822)은 제2 금속 시트(825)로부터 제1 금속 시트(820)로 전달되는 전도열을 효과적으로 차단하는 단열층의 기능을 수행한다.

제어 회로 기판(840)에서 발생되는 열은 제어 회로 기판(840) 내의 온도 센서에 의해 감지되어 충전 끊김 현상을 지속적으로 유발할 수 있으며, 제어 회로 기판(840) 내의 EMI 노이즈는 제어 회로 기판(840)의 회로의 오작동을 유발하여 무선 전력 송신 효율의 저하 및 제어 신호의 인식 오류를 야기할 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(800)에 의하면 제어 회로 기판(840)에서 발생되는 열과 노이즈를 외부로 신속하게 방출할 수 있어 무선 전력 송신기(800)의 오작동을 최소화할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 무선 전력 송신기(900)는 도 6의 무선 전력 송신기(600)의 단면의 또 다른 예를 나타낸 것으로서, 송신 코일 모듈(910), 금속 시트(920), 접착 시트(930), 제어 회로 기판(940) 및 하우징(950)을 포함할 수 있다.

여기서, 송신 코일 모듈(910), 접착 시트(930), 제어 회로 기판(940) 및 하우징(950)은 도 7의 무선 전력 송신기(700)의 송신 코일 모듈(710), 접착 시트(730), 제어 회로 기판(740) 및 하우징(750)과 실질적으로 동일한 바 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신기(900)는 도 7에서 설명된 무선 전력 송신기(700)의 기능 및 효과를 가지므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

금속 시트(920)는 도 7의 금속 시트(720)와 같이 플랫(plat)한 표면을 가지지 않고, 방열부(925)를 포함할 수 있다. 방열부(925)는 서로 다른 높이가 번갈아 형성되는 요철 구조를 가지며, 흡수된 열을 넓어진 표면적을 통해 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.

제어 회로 기판(940)에 포함된 여러 회로들의 접지는 하나의 접지 단자로 집중될 수 있으며, 상기 접지 단자는 제어 회로 기판(940)의 고정홀(도 6의 681)에 연결되어 고정 장치(960)에 전기적으로 연결될 수 있다.

따라서, 금속 시트(920), 고정 장치(960) 및 하우징(950)은 하나의 접지로서 동작할 수 있으며, 이러한 접지 구성은 접지의 면적을 크게 할 수 있다. 제어 회로 기판(940)에서 발생될 수 있는 EMI 노이즈는 접지를 통해 배출될 수 있는데, 도 9와 같이 구성된 넓은 면적의 접지 구조는 EMI 노이즈의 배출을 용이하게 할 수 있다.

제어 회로 기판(940)에서 발생되어 금속 시트(920)로 전달된 열은 송신 코일 모듈(910)과 오버랩된 영역보다 송신 코일 모듈(910)과 오버랩되지 않은 영역을 통해 효과적으로 방출될 수 있다. 이는 송신 코일 모듈(910)에 포함된 코일들에서도 상당한 열이 발생하므로 송신 코일 모듈(910)과 오버랩된 영역보다 송신 코일 모듈(910)과 오버랩되지 않은 영역의 온도가 상대적으로 낮게 되므로 금속 시트(920)로 전달된 열의 대부분은 송신 코일 모듈(910)과 오버랩되지 않은 영역을 통해 방출되게 된다.

또한, 금속 시트(920)의 방열부(925)는 요철 구조의 히트 싱크(heat sink)의 역할을 수행하며, 제어 회로 기판(940)에서 발생되어 금속 시트(920)로 전달된 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있다.

제어 회로 기판(940)에서 발생되는 열은 제어 회로 기판(940) 내의 온도 센서에 의해 감지되어 충전 끊김 현상을 지속적으로 유발할 수 있으며, 제어 회로 기판(940) 내의 EMI 노이즈는 제어 회로 기판(940)의 회로의 오작동을 유발하여 무선 전력 송신 효율의 저하 및 제어 신호의 인식 오류를 야기할 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(900)에 의하면 제어 회로 기판(940)에서 발생되는 열과 노이즈를 외부로 신속하게 방출할 수 있어 무선 전력 송신기(900)의 오작동을 최소화할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 무선 전력 송신기(1000)는 도 9의 무선 전력 송신기(900)의 구성들을 모두 포함하고, 제1 통풍구(1010) 및 제2 통풍구(1020) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

제1 통풍구(1010) 및 제2 통풍구(1020)는 금속 시트(920)의 방열부(925)를 제외한 나머지 면적 중 일부에 구현될 수 있다. 또한, 제1 통풍부(1010)가 구현된 금속 시트(920)의 일측의 반대편에 제2 통풍부(1020)가 마련되어, 제1 통풍부(1010)로 유입된 공기가 방열부(925)를 거쳐 제2 통풍부(1020)로 빠져나갈 수 있도록 구현될 수 있다. 즉, 제1 통풍부(1010) 및 제2 통풍부(1020)는 방열부(925)를 통한 공기 순환이 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다.

제1 통풍부(1010) 및 제2 통풍부(1020) 각각은 제어 회로 기판(940)에 전기적으로 연결되어 전원 및 제어 신호를 입력받아 동작하는 팬(fan)으로 구현될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.

제어 회로 기판(940)에 포함된 제어부(도 4의 440)는 센싱부(도 4의 450)가 무선 전력 송신기(900)의 내부 온도를 측정한 측정 결과에 기초하여, 제1 통풍부(1010) 및 제2 통풍부(1020) 각각의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 무선 전력 송신기(900)의 내부 온도가 제1 온도 이상이고 제2 온도 미만일 경우, 상기 제어부는 제1 통풍부(1010)를 작동시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기(900)의 내부 온도가 제2 온도 이상일 경우, 상기 제어부는 제1 통풍부(1010)와 함께 제2 통풍부(1020)를 작동시킬 수 있다. 아울러, 상기 제어부는 내부 온도에 기초하여 제1 통풍부(1010) 및 제2 통풍부(1020) 각각의 회전 속도를 적응적으로 변화시킬 수 있다.

실시예에 따라, 제1 통풍부(1010)와 제2 통풍부(1020) 중 어느 하나만이 무선 전력 송신기(900)에 포함될 수 있다.

제1 통풍부(1010)와 제2 통풍부(1020)에 의하면 제어 회로 기판(940)에서 발생되는 열이 외부로 신속하게 방출될 수 있어, 무선 전력 송신기(900)의 오작동을 최소화할 수 있다.

본 명세서에서는 무선 전력 송신기를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 제어 회로 기판에서 발생하는 열과 노이즈를 외부로 방출하는 구조를 구비하는 무선 전력 수신기로 구현될 수도 있다.

상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 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 (13)

1. 무선으로 전력을 송신하기 위한 적어도 하나의 송신 코일을 포함하는 송신 코일 모듈;
   상기 송신 코일 모듈의 하부에 상기 송신 코일 모듈과 오버랩(overlap)되도록 형성되고, 상기 송신 코일 모듈보다 큰 면적을 가지는 금속 시트;
   상기 금속 시트의 하부에 형성되고, 상기 적어도 하나의 송신 코일의 동작을 제어하는 제어 회로 기판; 및
   상기 제어 회로 기판의 하부에 형성되고, 상기 제어 회로 기판을 외력으로부터 보호하는 하우징을 포함하며,
   상기 금속 시트, 상기 제어 회로 기판 및 상기 하우징 각각은 서로 대응되는 위치에 고정홀을 포함하고 상기 고정홀에 삽입되는 고정 장치에 의해 결착되는 무선 전력 송신기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 금속 시트는 제1 금속 시트 및 상기 제1 금속 시트와 일정 거리 이격되어 에어 홀(air hole)을 형성하는 제2 금속 시트를 포함하는 무선 전력 송신기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 금속 시트는 상기 송신 코일 모듈과 오버랩되고 요철 구조를 가지는 방열부를 포함하는 무선 전력 송신기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 방열부를 제외한 상기 금속 시트의 일부에 상기 방열부를 통한 공기 순환을 위한 통풍부를 더 포함하는 무선 전력 송신기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 통풍부는 상기 무선 전력 송신기의 온도에 기초하여 생성된 제어 신호에 따라 동작하는 무선 전력 송신기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어 회로 기판의 접지 단자는 상기 고정 장치에 전기적으로 접속되는 무선 전력 송신기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 송신 코일 모듈은,
   상기 적어도 하나의 송신 코일이 장착되는 코일 프레임;
   상기 적어도 하나의 송신 코일을 상기 제어 회로 기판에 전기적으로 연결하는 커넥터; 및
   상기 적어도 하나의 송신 코일로부터 발생되는 자기장을 차폐시키는 차폐재를 더 포함하는 무선 전력 송신기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 커넥터는, 기판; 및 상기 기판 상에 삽입되는 적어도 하나의 핀을 포함하며, 상기 적어도 하나의 핀은, 상기 적어도 하나의 송신 코일의 리드선과 연결되는 상부 연결부; 및 상기 제어 회로 기판과 상기 적어도 하나의 송신 코일이 전기적으로 연결되도록 상기 제어 회로 기판과 연결되는 하부 연결부를 포함하는 무선 전력 송신기.
9. 무선으로 전력을 수신하기 위한 수신 코일을 포함하는 수신 코일 모듈;
   상기 수신 코일 모듈의 하부에 상기 수신 코일 모듈과 오버랩(overlap)되도록 형성되고, 상기 수신 코일 모듈보다 큰 면적을 가지는 금속 시트;
   상기 금속 시트의 하부에 형성되고, 상기 수신 코일의 동작을 제어하는 제어 회로 기판; 및
   상기 제어 회로 기판의 하부에 형성되고, 상기 제어 회로 기판을 외력으로부터 보호하는 하우징을 포함하며,
   상기 금속 시트, 상기 제어 회로 기판 및 상기 하우징 각각은 서로 대응되는 위치에 고정홀을 포함하고 상기 고정홀에 삽입되는 고정 장치에 의해 결착되는 무선 전력 수신기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 금속 시트는 제1 금속 시트 및 상기 제1 금속 시트와 일정 거리 이격되어 에어 홀(air hole)을 형성하는 제2 금속 시트를 포함하는 무선 전력 수신기.
11. 제9항에 있어서,
    상기 금속 시트는 상기 수신 코일 모듈과 오버랩되고 요철 구조를 가지는 방열부를 포함하는 무선 전력 수신기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 방열부를 제외한 상기 금속 시트의 일부에 상기 방열부를 통한 공기 순환을 위한 통풍부를 더 포함하는 무선 전력 수신기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 통풍부는 상기 무선 전력 송신기의 온도에 기초하여 생성된 제어 신호에 따라 동작하는 무선 전력 수신기.

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