KR20180049970A - Apparatus for receiving wireless power - Google Patents

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KR20180049970A
KR20180049970A KR1020160146537A KR20160146537A KR20180049970A KR 20180049970 A KR20180049970 A KR 20180049970A KR 1020160146537 A KR1020160146537 A KR 1020160146537A KR 20160146537 A KR20160146537 A KR 20160146537A KR 20180049970 A KR20180049970 A KR 20180049970A
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박영진
김도현
이상화
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한국전기연구원
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings

Abstract

The present invention relates to a wireless power receiver. According to an embodiment of the present invention, the wireless power receiver having a metal body comprises: a hole formed on one side of the metal body; a first opening connected to the hole and a third opening dividing upper and lower parts of the metal body; and a receiving coil for receiving a magnetic field due to induction current generated by a magnetic field absorbed in the metal body and a magnetic field applied through the hole. Accordingly, heating and power consumption can be minimized by using eddy current in the wireless power receiver having the metal body.

Description

무선 전력 수신 장치{APPARATUS FOR RECEIVING WIRELESS POWER}[0001] APPARATUS FOR RECEIVING WIRELESS POWER [0002]

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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to a wireless power transmission technology, and more particularly, to a wireless power transmission device having a metal body, a wireless power receiving device for maximizing wireless power reception efficiency, Receiving apparatus.

최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.Recently, as the information and communication technology rapidly develops, a ubiquitous society based on information and communication technology is being made.

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. In order for information communication devices to be connected anytime and anywhere, sensors equipped with a computer chip having a communication function must be installed in all facilities of the society. Therefore, power supply problems of these devices and sensors are becoming a new challenge. In addition, mobile devices such as Bluetooth handsets and iPods, as well as mobile phones, have been rapidly increasing in number, and charging the battery has required users time and effort. As a way to solve this problem, wireless power transmission technology has recently attracted attention.

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 레이저를 이용하여 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. The wireless power transmission technology (wireless power transmission or wireless energy transfer) is a technology to transmit electric energy from the transmitter to the receiver wirelessly using the induction principle of the magnetic field. In the 1800s, electric motor or transformer , And then a method of transferring electrical energy using a radio wave laser or a laser has also been attempted. Our electric toothbrushes and some wireless shavers are actually charged with electromagnetic induction.

현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Magnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 전력 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.Until now, energy transmission using radio has been classified into a magnetic induction method, a magnetic resonance method, and a power transmission method using a short wavelength radio frequency.

자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(Magnetic Flux)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.In the magnetic induction method, when two coils are adjacent to each other and a current is supplied to one coil, a magnetic flux generated at this time causes an electromotive force to the other coils. As a technology, Commercialization is proceeding. The magnetic induction method has the disadvantage that it can transmit power of up to several hundred kilowatts (kW) and the efficiency is high, but the maximum transmission distance is 1 centimeter (cm) or less, so it is usually adjacent to the charger or the floor.

자기 공진 방식은 비방사 (Non-radiative) 자기장의 자기 유도와 안테나의 구조적 공진 또는 회로적 공진을 이용한다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 원거리 전송에서는 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.The self-resonance method uses magnetic induction of a non-radiative magnetic field and structural resonance or circuit resonance of the antenna. The self-resonance method is advantageous in that it is safe to other electronic devices or human body since it is hardly influenced by the electromagnetic wave problem. On the other hand, it can be used only in a limited distance and space, and the energy transmission efficiency is somewhat low in the long distance transmission.

단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 방식-은 에너지가 라디오 파(Radio wave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 수신부에서 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 라디오 파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Short wavelength wireless power transmission - simply, the RF method - takes advantage of the fact that energy can be transmitted and received directly in the form of a radio wave. This technology is a RF power transmission method using Rectenna in the receiving part. Rectena is a compound of an antenna and a rectifier and means a device that converts RF power directly into DC power. That is, the RF method is a technique of converting radio waves into DCs, and research on commercialization has been actively carried out with recent improvement in efficiency.

무선 전력 전송 기술은 모바일 뿐만 아니라 IT, 철도, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.Wireless power transmission technology can be applied not only to mobile, but also to various industries such as IT, railroad, and household appliance industry.

최근 스마트폰의 두께를 줄이고 방열 구조를 개선하기 위해 스마트폰의 바디 및 프레임을 기존 플라스틱 계열 소재에서 메탈 계열 소재로 바뀌고 있는 실정이다.Recently, in order to reduce the thickness of smartphone and improve the heat dissipation structure, the body and frame of smartphone are changing from the plastic material to the metal material.

하지만, 종래의 메탈 바디가 구비된 무선 전력 수신 디바이스의 경우, 무선 전력 전송 장치에 의해 송출되는 자기장 또는 NFC(Near Field Communication) 송신 장치에서 송출되는 자기장이 메탈 바디에서 발생하는 와류 전류에 의하여 감소되어 무선 전력 전송 효율이 저하될 뿐만 아니라, 메탈 바디가 발열되는 문제점이 있었다.However, in the case of a conventional wireless power receiving device having a metal body, a magnetic field transmitted from a wireless power transmission apparatus or a magnetic field transmitted from an NFC (Near Field Communication) transmitting apparatus is reduced by a vortex current generated in a metal body Not only the wireless power transmission efficiency is lowered but also the metal body is heated.

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 디바이스를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wireless power receiving device capable of maximizing wireless power transmission efficiency and minimizing heat generation.

본 발명의 다른 목적은 메탈 바디의 영향으로 전력 전송 효율이 저하되는 것을 방지하는 것이 가능한 무선 전력 수신 디바이스를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a wireless power receiving device capable of preventing power transmission efficiency from being degraded due to the influence of a metal body.

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.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명은 무선 전력 수신 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a wireless power receiving apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 바디(Metal Body)가 구비된 무선 전력 수신 장치는, 상기 메탈 바디의 일측에 형성되는 홀; 상기 메탈 바디의 상부 또는 하부를 구분하는 제3 개구부와 상기 홀에 각각 연접되는 제1 개구부; 및 상기 홀을 통해 인입되는 자기장과 상기 메탈 바디에 흡수되는 자기장에 의해 발생된 유도 전류에 의한 자기장을 수신하는 수신 코일을 포함할 수 있다.A wireless power receiving apparatus provided with a metal body according to an embodiment of the present invention includes: a hole formed at one side of the metal body; A third opening for separating the upper portion or the lower portion of the metal body, and a first opening connected to the hole, respectively; And a receiving coil for receiving a magnetic field due to an induced current generated by a magnetic field drawn through the hole and a magnetic field absorbed by the metal body.

실시예에 따라, 상기 홀을 중심으로 상기 제1 개구부의 타측에 상기 홀과 연접되고, 상기 유도 전류가 외곽으로 흐르도록 하는 제2 개구부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a second opening may be formed on the other side of the first opening with respect to the hole to allow the induced current to flow to the outside.

실시예에 따라, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부 각각의 폭은 상기 홀의 직경보다 작고, 상기 제1 개구부는 상기 홀과의 직선 거리가 짧은 상기 제3 개구부와 연접되고, 상기 제2 개구부는 상기 홀과의 직선 거리가 긴 상기 제3 개구부를 향해 길게 배치될 수 있다.According to the embodiment, the width of each of the first opening and the second opening is smaller than the diameter of the hole, the first opening is connected to the third opening having a short linear distance from the hole, and the second opening And may be disposed long toward the third opening having a long straight distance from the hole.

실시예에 따라, 상기 수신 코일은, 상기 홀의 외경을 따라 감긴 원형 형태 및 상기 제2 개구부 방향으로 돌출된 돌출 형태를 포함할 수 있다.According to the embodiment, the receiving coil may include a circular shape wound along the outer diameter of the hole and a protruding shape protruding in the direction of the second opening.

실시예에 따라, 상기 원형 형태의 내부 직경은 상기 홀의 외경보다 크거나 동일하고, 상기 돌출 형태는 상기 제2 개구부를 감싸는 형태일 수 있다.According to an embodiment, the inner diameter of the circular shape is greater than or equal to the outer diameter of the hole, and the protruding shape may be in the form of wrapping the second opening.

실시예에 따라, 상기 수신 코일은, 상기 제2 개구부 또는 상기 홀에 포함된 상기 적어도 하나의 돌기의 형태를 따라 감길 수 있다.According to an embodiment, the receiving coil may be wound along the shape of the at least one protrusion contained in the second opening or the hole.

실시예에 따라, 상기 메탈 바디에 형성된 홀의 직경에 따라 상기 수신 코일의 직경 및 코일 두께가 결정될 수 있다.According to the embodiment, the diameter of the receiving coil and the thickness of the coil can be determined according to the diameter of the hole formed in the metal body.

실시예에 따라, 상기 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 송출하는 무선 전력 송신 장치에 장착된 송신 코일의 직경에 따라 상기 메탈 바디에 형성되는 상기 홀의 직경이 결정될 수 있다.According to an exemplary embodiment, the diameter of the hole formed in the metal body may be determined according to a diameter of a transmission coil mounted in a wireless power transmission apparatus that transmits wireless power to the wireless power reception apparatus.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And can be understood and understood.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the method and apparatus according to the present invention will be described as follows.

본 발명은 무선 전력 전송 효율을 극대화시키고 발열을 최소화시키는 것이 가능한 무선 전력 전송 수신 디바이스를 제공하는 장점이 있다.An advantage of the present invention is to provide a wireless power transmission receiving device capable of maximizing wireless power transmission efficiency and minimizing heat generation.

또한, 본 발명은 메탈 바디의 영향으로 전력 전송 효율이 저하되는 것을 방지하는 것이 가능한 무선 전력 수신 디바이스를 제공하는 장점이 있다.It is an advantage of the present invention to provide a wireless power receiving device capable of preventing power transmission efficiency from being degraded due to the influence of a metal body.

또한, 본 발명은 무선 전력 전송 장치의 송신 코일 또는 NFC(Near Field Communication) 안테나를 통해 송출되는 자기장이 메탈 바디에 와류 전류를 발생시키고 이로 인해 메탈 바디가 발열되는 현상을 차단하는 것이 가능한 무선 전력 수신 디바이스를 제공하는 장점이 있다.Also, the present invention provides a wireless power transmission apparatus capable of preventing a phenomenon that a magnetic field transmitted through a transmission coil or an NFC (Near Field Communication) antenna of a wireless power transmission apparatus generates a vortex current in a metal body, There is an advantage of providing a device.

또한, 메탈 바디 홀과 송신 코일 중심이 일치하지 않을 경우에도 더 넓은 범위에서도 무선전력전송이 가능한 장점이 있다. In addition, there is an advantage that wireless power transmission can be performed even in a wider range even when the center of the metal body and the transmission coil do not coincide.

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.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

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 전자기 공진 방식에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 2는 상기 도 1에 따른 수신 코일 안테나 구조를 구비한 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3 또는 도 4에 도시된 무선 전력 수신 디바이스의 충전 가능 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 무선 전력 수신 디바이스에 포함되는 수신 코일의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 무선 전력 수신 디바이스에 포함되는 수신 코일의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 도 8 또는 도 9에 도시된 무선 전력 수신 디바이스의 충전 가능 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 다양한 무선 충전 케이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11에 나타난 무선 충전 케이스 별로 시뮬레이션 및 측정 결과를 나타낸 표이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a system configuration diagram for explaining a wireless power transmission method in an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the operation of the wireless power receiving apparatus and the wireless power transmitting apparatus having the receiving coil antenna structure according to FIG.
3 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining the chargeable range of the wireless power receiving device shown in FIG. 3 or FIG.
6 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a form of a receiving coil included in the wireless power receiving device shown in FIG.
9 is a view for explaining a form of a receiving coil included in the wireless power receiving device shown in FIG.
FIG. 10 is a view for explaining the chargeable range of the wireless power receiving device shown in FIG. 8 or FIG. 9. FIG.
11 is a view for explaining various wireless charging cases.
12 is a table showing simulation and measurement results for each wireless charging case shown in FIG.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

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.In the description of the embodiment, in the case where it is described as being formed "above" or "below" each element, the upper or lower (lower) And that at least one further component is formed and arranged between the two components. Also, in the case of "upper (upper) or lower (lower)", it may include not only an upward direction but also a downward direction based on one component.

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.In the description of the embodiments, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a power transmitter, and the like are used in combination for a wireless power transmitter constituting the wireless power transmission system for convenience of explanation. In addition, a receiver, a terminal, a receiver, a receiver, a power receiver, and the like may be used in combination for the sake of convenience of description in the expression for the wireless power receiver.

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. The transmitter according to the present invention may be configured in the form of a pad or a cradle, and one transmitter may have a plurality of wireless power transmission means to transmit power wirelessly to a plurality of receivers.

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. The receiver according to the present invention may be used in a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player), a navigation device, Small electronic devices, and the like. However, the present invention is not limited thereto, and it is sufficient if the wireless power receiving means according to the present invention is installed to charge the battery.

이하의 설명에서는 무선 전력 수신 장치에 구비되며, 무선 전력 송신 장치에 의해 송출되는 교류 신호를 수신하는 수신 코일을 수신 코일 안테나 또는 수신 안테나와 혼용하여 사용하기로 한다.In the following description, the receiving coil provided in the wireless power receiving apparatus for receiving the AC signal transmitted by the wireless power transmitting apparatus is used in combination with the receiving coil antenna or the receiving antenna.

또한, 무선 전력 송신 장치에 구비되며, 무선 전력 수신 장치의 무선 충전을 위한 교류 신호가 송출되는 송신 코일을 송신 코일 안테나 또는 송신 안테나와 혼용하여 사용하기로 한다.The transmission coil provided in the wireless power transmission apparatus and through which the AC signal for wireless charging of the wireless power reception apparatus is transmitted is used in combination with the transmission coil antenna or the transmission antenna.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 시스템 구성도이다.1 is a system configuration diagram for explaining a wireless power transmission method in an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신기(320)와 무선 전력 수신기(310)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless power transmission system may include a wireless power transmitter 320 and a wireless power receiver 310.

상기 도 1에는 무선 전력 송신기(320)가 하나의 무선 전력 수신기(310)에 무선 파워를 전송하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(320)는 복수의 무선 전력 수신기(310)에 무선 전력을 전송하여 무선 충전을 수행할 수도 있다. 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기(310)는 복수의 무선 전력 송신기(320)로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있음을 주의해야 한다. Although FIG. 1 illustrates a wireless power transmitter 320 transmitting wireless power to one wireless power receiver 310, this is only one embodiment, and wireless power 320 according to another embodiment of the present invention Transmitter 320 may transmit wireless power to a plurality of wireless power receivers 310 to perform wireless charging. It should be noted that the wireless power receiver 310 according to yet another embodiment may receive wireless power from a plurality of wireless power transmitters 320 at the same time.

무선 전력 송신기(420)는 무선 전력 전송을 위해 정의된 특정 동작 주파수를 이용하여 자기장을 발생시키며, 무선 전력 수신기(310)는 구비된 수신 코일을 통해 수신된 자기장으로 전력 생성하여 구비된 부하를 충전시킬 수 있다.The wireless power transmitter 420 generates a magnetic field using a specific operating frequency defined for wireless power transmission and the wireless power receiver 310 generates power to the received magnetic field through the receiving coil provided to charge the load .

무선 전력 수신기(310)는 무선 전력 송신기(320)에 의해 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수로 동조하여 전력을 수신할 수 있다.The wireless power receiver 310 may receive power by tuning to the same frequency as the operating frequency used by the wireless power transmitter 320. [

일 예로, 무선 전력 전송을 위해 사용되는 동작 주파수는 6.78MHz 대역일 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다. As an example, the operating frequency used for wireless power transmission may be, but is not limited to, the 6.78 MHz band.

즉, 무선 전력 송신기(320)에 의해 송출되는 전력 신호는 공진 현상을 통해 무선 전력 수신기(310)에 전달될 수 있다.That is, the power signal transmitted by the wireless power transmitter 320 may be transmitted to the wireless power receiver 310 through a resonance phenomenon.

하나의 무선 전력 송신기(320)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신기(310)의 최대 개수는 무선 전력 송신기(320)의 최대 전송 파워 레벨, 무선 전력 수신기(310)의 최대 전력 수신 레벨, 무선 전력 송신기(320) 및 무선 전력 수신기(310)의 물리적인 형태 및 구조 등에 기반하여 결정될 수 있다.The maximum number of wireless power receivers 310 capable of receiving power from one wireless power transmitter 320 is determined by the maximum transmission power level of the wireless power transmitter 320, the maximum power reception level of the wireless power receiver 310, The physical form and structure of the power transmitter 320 and the wireless power receiver 310, and the like.

무선 전력 송신기(320)와 무선 전력 수신기(310)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.The wireless power transmitter 320 and the wireless power receiver 310 can perform bidirectional communication with a frequency band different from the frequency band for the wireless power transmission, i.e., the resonance frequency band. For example, the bi-directional communication may include a half-duplex BLE (Bluetooth Low Energy) communication protocol using a 2.4 GHz band, but is not limited thereto. For example, NFC (Near Field Communication), RFID (Radio Frequency Identification) communication, UWB Wideband) communication may be applied.

무선 전력 송신기(320)와 무선 전력 수신기(310)는 상기 양방향 통신을 통해 서로의 특성 및 상태 정보-예를 들면, 전력 제어를 위한 전력 협상 정보 등을 포함함-를 교환할 수 있다. The wireless power transmitter 320 and the wireless power receiver 310 may exchange the characteristics and status information of each other through the two-way communication, including, for example, power negotiation information for power control.

일 예로, 무선 전력 수신기(310)는 무선 전력 송신기(320)로부터 수신되는 전력 레벨을 제어하기 위한 소정 전력 수신 상태 정보를 양방향 통신을 통해 무선 전력 송신기(320)에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기(320)는 수신된 전력 수신 상태 정보에 기반하여 동적으로 전송 전력 레벨을 제어할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기(320)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. In one example, the wireless power receiver 310 may transmit certain power reception state information for controlling the power level received from the wireless power transmitter 320 to the wireless power transmitter 320 via bidirectional communication. At this time, the wireless power transmitter 320 can dynamically control the transmission power level based on the received power reception status information. Accordingly, the wireless power transmitter 320 not only can optimize the power transmission efficiency but also has a function of preventing a load breakage due to an over-voltage or an over-temperature, and unnecessary power is wasted due to an under-voltage And the like can be provided.

또한, 무선 전력 송신기(320)는 양방향 통신을 통해 무선 전력 수신기(310)의 인증 및 식별, 무선 전력 수신기(310)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.The wireless power transmitter 320 may also perform authentication and identification of the wireless power receiver 310 via bi-directional communication, configuration and status information exchange with the wireless power receiver 310, incompatible devices or non- Detection, valid load identification, acquisition of charge completion status information, system error and alarm acknowledgment, power distribution for multiple receivers, and so on.

이하에서는, 보다 구체적으로 공진 방식의 무선 전력 전송 과정을 상기 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a wireless power transmission process of a resonance method will be described in more detail with reference to FIG.

무선 전력 송신기(320)는 전원공급부(power supplier, 321), 전력변환부(Power Conversion Unit, 322), 매칭회로(Matching Circuit, 323), 송신공진기(Transmission Resonator, 324), 송신기 전력 센서(325), 주제어부(Main Controller, 326) 및 통신부(Communication Unit, 327)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(327)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.The wireless power transmitter 320 includes a power supplier 321, a power conversion unit 322, a matching circuit 323, a transmission resonator 324, a transmitter power sensor 325 A main controller 326, and a communication unit 327. The main controller 326 and the communication unit 327 may be the same as those shown in FIG. Here, the communication unit 327 may include a data transmitter for transmitting control information to the wireless power receiver and a data receiver for receiving control information from the wireless power receiver.

전원공급부(321)는 주제어부(326)의 제어에 따라 전력변환부(322)에 특정 공급 전압을 공급할 수 있다. 이때, 공급 전압은 DC 전압 또는 AC 전압일 수 있다. The power supply unit 321 can supply a specific supply voltage to the power conversion unit 322 under the control of the main control unit 326. [ At this time, the supply voltage may be a DC voltage or an AC voltage.

전력변환부(322)는 주제어부(326)의 제어에 따라 전력공급부(321)로부터 수신된 전압을 특정 전압으로 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 전력변환부(322)는 DC/DC 변환기(DC/DC convertor), AC/DC 변환기(AC/DC convertor), 파워 증폭기(Power amplifier) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The power conversion unit 322 can convert the voltage received from the power supply unit 321 into a specific voltage under the control of the main control unit 326. [ To this end, the power converter 322 may include at least one of a DC / DC converter, an AC / DC converter, and a power amplifier.

매칭회로(323)는 전력 전송 효율을 극대화시키기 위해 전력변환부(322)와 송신공진기(324) 사이의 임피던스를 정합하는 회로이다.The matching circuit 323 is a circuit that matches impedances between the power conversion section 322 and the transmission resonator 324 in order to maximize the power transmission efficiency.

송신공진기(324)는 매칭회로(323)로부터 인가된 전압에 따라 특정 공진 주파수를 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있다.The transmission resonator 324 can transmit power wirelessly using a specific resonance frequency according to the voltage applied from the matching circuit 323. [

송신기 전력 센서(325)는 송신기 각 단의 전압, 전류, 전력의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(326)에 제공할 수 있다. 일 예로, 송신기 전력 센서(325)는 전원 공급부(321)의 출력 전압/전류/전력의 세기, 전력변환부(322) 출력 전압/전류/전력의 세기, 매칭 회로(323)의 출력 전압/전류/전력의 세기 등을 측정하여 주제어부(326)에 전달할 수 있다.The transmitter power sensor 325 may measure the voltage, current, and power of each stage of the transmitter and may provide measurement results to the main control unit 326. For example, the transmitter power sensor 325 may determine the output voltage / current / power of the power supply 321, the output voltage / current / power of the power converter 322, / Intensity of the electric power and the like to the main control unit 326.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(320)는 무선 전력 송신 장치(320)의 내부 온도를 측정하는 소정 온도 센서를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 온도 센서는 측정된 온도 정보를 주제어부(326)에 제공할 수 있으며, 주제어부(326)는 온도 센서로부터 수신된 온도 정보에 기반하여 과열 발생 여부를 판단할 수 있으며, 그에 따른 전력 전송 제어를 수행할 수도 있다.The wireless power transmission apparatus 320 according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a predetermined temperature sensor that measures an internal temperature of the wireless power transmission apparatus 320. [ In this case, the temperature sensor can provide the measured temperature information to the main control unit 326. The main control unit 326 can determine whether overheating occurs based on the temperature information received from the temperature sensor, Transmission control may be performed.

무선 전력 수신기(310)는 수신공진기(Reception Resonator, 311), 정류기(Rectifier, 312), DC-DC 변환기(DC-DC Converter, 313), 부하(Load, 314), 수신기 전력 센서(315), 주제어부(Main Controller, 316) 및 통신부(Communication Unit, 317)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.The wireless power receiver 310 includes a reception resonator 311, a rectifier 312, a DC-DC converter 313, a load 314, a receiver power sensor 315, A main controller 316, and a communication unit 317. [0033] The communication unit may include a data transmitter and a data receiver.

수신공진기(311)는 공진 현상을 통해 송신공진기(324)에 의해 송출된 전력을 수신할 수 있다.The reception resonator 311 can receive the power transmitted by the transmission resonator 324 through the resonance phenomenon.

정류기(312)는 수신공진기(311)를 통해 인가되는 AC 전을 DC 전압으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The rectifier 312 may perform the function of converting the AC voltage applied through the reception resonator 311 to a DC voltage.

DC-DC 변환기(313)는 정류된 DC 전압을 부하(314)에 요구되는 특정 DC 전압으로 변환할 수 있다.The DC-DC converter 313 can convert the rectified DC voltage to a specific DC voltage required for the load 314. [

수신기 전력 센서(315)는 수신기 각 단의 전압, 전류, 전력의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(316)에 제공할 수 있다. 일 예로, 수신기 전력 센서(315)는 수신 공진기(311)의 출력 전압/전류/전력의 세기, 정류기(312) 출력 전압/전류/전력의 세기, DC/DC 변환기(313) 출력 전압/전류/전력의 세기 등을 측정하여 주제어부(316)에 전달할 수 있다.The receiver power sensor 315 may measure the voltage, current, and power of each stage of the receiver, and may provide the measurement results to the main control unit 316. The receiver power sensor 315 may include an output voltage / current / power ratio of the receive resonator 311, an output voltage / current / power of the rectifier 312, a DC / DC converter 313 output voltage / The intensity of the electric power, and the like to the main control unit 316.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(310)는 무선 전력 수신 장치(310)의 내부 온도를 측정하는 소정 온도 센서를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 온도 센서는 측정된 온도 정보를 주제어부(316)에 제공할 수 있으며, 주제어부(316)는 온도 센서로부터 수신된 온도 정보에 기반하여 과열 발생 여부를 판단할 수 있으며, 판단 결과, 과열 발생이 감지되면, 주제어부(316)는 통신부(317)를 통해 과열이 발생되었음을 지시하는 소정 알람 메시지를 무선 전력 송신기(320)에 전송할 수 있다.The wireless power receiving apparatus 310 according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a predetermined temperature sensor for measuring an internal temperature of the wireless power receiving apparatus 310. [ In this case, the temperature sensor may provide the measured temperature information to the main control unit 316, and the main control unit 316 may determine whether overheating occurs based on the temperature information received from the temperature sensor. As a result of the determination, When the occurrence of overheating is detected, the main control unit 316 can transmit a predetermined alarm message to the wireless power transmitter 320 through the communication unit 317 indicating that the overheating has occurred.

주제어부(316)는 정류기(312) 및 DC-DC 변환기(313)의 동작을 제어하거나 무선 전력 수신기(310)의 특성 및 상태 정보를 생성하고, 생성된 특성 및 상태 정보를 통신부(317)을 통해 무선 전력 송신기(320)에 전송할 수 있다. 일 예로, 주제어부(316)는 정류기(312)와 DC-DC 변환기(313)에서의 출력 전압 및 전류의 세기를 모니터링하여 과전압/과전류가 감지된 경우, 내부 구비된 과전압/과전류 차단 회로를 제어하여 과전압/과전류가 부하에 전달되는 것이 차단되도록 제어할 수 있다. The main control unit 316 controls the operation of the rectifier 312 and the DC-DC converter 313 or generates the characteristic and status information of the wireless power receiver 310 and transmits the generated characteristic and status information to the communication unit 317 To the wireless power transmitter (320). For example, the main control unit 316 monitors the output voltage and current intensity of the rectifier 312 and the DC-DC converter 313 to control the overvoltage / overcurrent shutoff circuit provided internally when an overvoltage / So that the overvoltage / overcurrent is prevented from being transmitted to the load.

일 예로, 모니터링된 정류기 출력 전압 및 전류의 세기 정보가 통신부(317)를 통해 무선 전력 송신기(320)에 전송될 수 있다. For example, the monitored rectifier output voltage and current strength information may be transmitted to the wireless power transmitter 320 via the communication unit 317.

또한, 주제어부(316)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(317)를 통해 무선 전력 송신기(320)에 전송할 수도 있다.Also, the main control unit 316 compares the rectified DC voltage with a predetermined reference voltage to determine whether it is an over-voltage state or an under-voltage state, and if a system error is detected The detection result may be transmitted to the wireless power transmitter 320 through the communication unit 317. [

또한, 주제어부(316)는 시스템 오류 상태가 감지되면, 부하의 훼손을 방지하기 위해 정류기(312) 및 DC-DC 변환기(313)의 동작을 제어하거나 스위치 또는(및) 제너 다이오드를 포함한 소정 과전류 차단 회로를 제어하여 부하(314)에 소정 기준치 이상의 전압이 인가되지 않도록 제어할 수도 있다.The main control unit 316 also controls the operation of the rectifier 312 and the DC-DC converter 313 in order to prevent damage to the load when a system error condition is detected, or a predetermined overcurrent It is possible to control the blocking circuit so as to prevent the voltage higher than the predetermined reference value from being applied to the load 314. [

상기한 도 1에서는 수신기 및 송신기 각각의 주제어부(316 또는 326)와 통신부(317 또는 327)가 서로 다른 모듈로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 주제어부(316 또는 326)와 통신부(317 또는 327)가 각각 하나의 모듈로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.In FIG. 1, the main control unit 316 or 326 and the communication unit 317 or 327 of the receiver and the transmitter are shown as being composed of different modules, but this is merely one embodiment. It should be noted that the main control unit 316 or 326 and the communication unit 317 or 327 may be configured as one module, respectively.

본 발명에 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(320)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.The wireless power transmitter 320 according to an exemplary embodiment of the present invention may be configured such that a new wireless power receiver is added to a charging area during charging, a connection with a charging wireless power receiver is canceled, charging of the wireless power receiver is completed If an event is detected, it may perform a power redistribution procedure for the remaining wireless power receivers to be charged. At this time, the power redistribution result may be transmitted to the connected wireless power receiver (s) via out-of-band communication.

상기한 도 1의 실시예에서는 자기 공진 방식에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 시스템에 관해 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 전자기 유도 방식을 이용한 무선 전력 전송 방법으로도 무선 충전 시스템이 구성될 수도 있음을 주의해야 한다. 전자기 유도 방식은 반이중 대역외 통신이 아닌 인밴드 통신을 통해 제어 신호를 교환할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In the embodiment of FIG. 1, a system for explaining a wireless power transmission method in a self-resonance system is described, but this is merely one embodiment, and another embodiment of the present invention uses an electromagnetic induction system It should be noted that the wireless power transmission method may also constitute a wireless charging system. The electromagnetic induction method can exchange control signals through in-band communication instead of half-duplex communication, but is not limited thereto.

도 2는 상기 도 1에 따른 수신 코일 안테나 구조를 구비한 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the operation of the wireless power receiving apparatus and the wireless power transmitting apparatus having the receiving coil antenna structure according to FIG.

도 2에 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.2, the wireless power transmission apparatus includes a DC / DC converter, an amplifier, a main control unit (MCU), a current sensor, a communication unit, and the like. .

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 있으나 이에 한정되지는 않는다. 무선 전력 수신 장치가 전자기 유도 방식을 지원하는 경우, 통신부는 인밴드 통신 기능이 탑재될 수도 있다.The wireless power receiving apparatus includes a rectifier for converting the AC signal received through the receiving coil 202 into a DC signal, a DC-DC converter (DC / DC converter) for converting the rectified DC signal to a specific DC voltage, A current sensor for measuring a current of a specific port in the wireless power receiving apparatus, a main control unit (MCU), and a communication unit. Here, the communication unit may be equipped with a Bluetooth low power communication function, but is not limited thereto. When the wireless power receiving apparatus supports the electromagnetic induction method, the communication unit may be equipped with an in-band communication function.

도 2를 참조하면, 무선 전력 송신기의 송신 코일 안테나는 송신기 회로로 자기력이 전달되는 것을 차단하기 위한 자성 차폐제(401)와 자성 차폐제(401)와 충전 베드(403) 사이에 위치한 송신 코일(402)로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the transmission coil antenna of the wireless power transmitter includes a magnetic shielding member 401 for blocking the transmission of magnetic force to a transmitter circuit, a transmission coil 402 disposed between the magnetic shielding 401 and the filling bed 403, ≪ / RTI >

송신 코일(402)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 표면 영역에는 자성체의 자속 변화에 따른 기전력이 발생될 수 있으며, 해당 기전력에 의해 메탈 바디(204)에 와류 전류(eddy current)가 발생될 수 있다. 와류 전류에 의한 전력 손실은 열로 변환되어 무선 전력 수신기의 메탈 바디(204)의 로고 홀(205) 주변 영역의 온도를 상승시킬 수 있다. 무선 전력 수신기의 온도 상승은 과열 감지에 의한 충전 중단을 야기시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기의 온도 상승은 인접하고 있는 무선 전력 송신기의 온도 상승을 야기할 수도 있다. 아울러, 홀에 유기된 와류 전류에 의해 홀을 통과하는 송신 자기장의 세기가 급격히 감소하고, 송수신 결합 효율이 급격히 떨어진다. The AC power - that is, the magnetic field - transmitted through the transmitting coil 402 can be transmitted to the receiving coil 202 through the plastic logo 203 mounted on one side of the metal body 203 of the wireless power receiving device. However, in the surface region of the metal body 204, an electromotive force corresponding to a change in magnetic flux of the magnetic body may be generated, and an eddy current may be generated in the metal body 204 by the electromotive force. The power loss due to the eddy current can be converted into heat and the temperature of the region around the logo hole 205 of the metal body 204 of the wireless power receiver can be raised. The temperature rise of the wireless power receiver may cause a charge interruption due to overheat detection. In addition, the temperature rise of the wireless power receiver may cause a temperature rise of the adjacent wireless power transmitter. In addition, the intensity of the transmission magnetic field passing through the hole is drastically reduced by the eddy current induced in the hole, and the transmission / reception coupling efficiency is rapidly deteriorated.

송신 코일(402)의 크기가 메탈 바디(204)의 크기보다 작거나 메탈 바디(204)의 홀(205)의 중심과 송신 코일(402)의 중심이 일치하였을때, 송신 코일(402)의 크기는 송신 코일(402)의 최외각 와이어와 메탈 바디(204)의 테두리가 겹쳐지지 않도록 결정될 수 있다. 이는 송신 코일(402)에 의해 메탈 바디(204)의 최 외각 부분에서 역방향 전류가 유도되는데, 이 전류가 송신 코일(402)에서 생성되는 자기장을 상쇄시켜 송수신 사이의 상호 인덕턴스 값을 감소시킨다. When the size of the transmission coil 402 is smaller than the size of the metal body 204 or when the center of the hole 205 of the metal body 204 coincides with the center of the transmission coil 402, Can be determined so that the rim of the metal body 204 and the outermost wire of the transmission coil 402 do not overlap. This causes a reverse current to be induced at the outermost portion of the metal body 204 by the transmission coil 402, which reduces the mutual inductance value between the transmission and reception by canceling the magnetic field generated in the transmission coil 402.

홀(205)의 크기는 메탈 바디가 없을 때, 송신 코일(402)에서 생성된 자기장의5~50% 가 직접 수신 코일(202)로 전달될 수 있도록 하는 것이 적절하다. 메탈 바디(204)의 크기는 메탈 바디가 없을 때, 메탈 바디가 위치한 면에서 생성된 송신 코일(402)의 자기장이 전체의 20% 이상을 받을 수 있도록 하는 크기가 적절하다.It is appropriate that the size of the hole 205 is such that when the metal body is absent, 5 to 50% of the magnetic field generated by the transmitting coil 402 can be directly transmitted to the receiving coil 202. The size of the metal body 204 is suitably sized so that the magnetic field of the transmitting coil 402 generated on the surface on which the metal body is located can receive 20% or more of the total amount of the metal body 204 when there is no metal body.

수신 코일의 크기는 홀 주위로 감는 것이 좋으며, 메탈 바디의 최외각 면에서 발생하는 수신 코일과 반대 전류 방향을 갖는 와류 전류에 의한 영향을 감소시키기 위해 최외각 경계선보다 작은 것이 유리하다. It is advantageous to wrap the size of the receiving coil around the hole and be smaller than the outermost perimeter to reduce the influence of the eddy current having the opposite current direction to the receiving coil generated at the outermost surface of the metal body.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스는 메탈 바디를 가지는 스마트폰일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. The wireless power receiving device according to the present exemplary embodiment may be a smart phone having a metal body, but is not limited thereto.

도 3을 참조하면, 무선 전력 수신 디바이스(500)의 후면은 크게 상단 바디(510), 중단 바디(520) 및 하단 바디(530) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상단 바디(510), 중단 바디(520) 및 하단 바디(530) 중 적어도 하나는 메탈 바디로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the rear surface of the wireless power receiving device 500 may include at least one of a top body 510, a suspended body 520, and a bottom body 530. At least one of the upper body 510, the suspended body 520, and the lower body 530 may be formed of a metal body.

도 3에 도시된 바와 같이, 중단 바디(520)와 상단 바디(510) 또는 하단 바디(530) 사이에는 이동 통신 안테나, 카메라 모듈, 스피커 등의 설계를 위한 슬릿(Slit, 515 및 525)이 구성되어 서로 분리될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 중단 바디(520)와 상단 바디(510) 사이, 중단 바디(520)와 하단 바디(530) 사이에 형성되는 슬릿을 통칭하여 제3 개구부(515 및 525)라 명하기로 한다. 단, 중단 바디(520)와 상단 바디(510) 사이에 형성되는 슬릿과 중단 바디(520)와 하단 바디(530) 사이에 형성되는 슬릿을 구분하여 설명해야 하는 경우, 중단 바디(520)와 상단 바디(510) 사이에 형성되는 슬릿은 상단 제3 개구부(515), 중단 바디(520)와 하단 바디(530) 사이에 형성되는 슬릿은 하단 제3 개구부(525)라 명하기로 한다.Slits 515 and 525 for designing a mobile communication antenna, a camera module, a speaker, and the like are formed between the upper body 510 and the lower body 530, as shown in FIG. And can be separated from each other. The slits formed between the interrupted body 520 and the upper body 510 and between the interrupted body 520 and the lower body 530 are collectively referred to as third openings 515 and 525 . When the slit formed between the suspended body 520 and the upper body 510 and the slit formed between the suspended body 520 and the lower body 530 are to be distinguished from each other, The slit formed between the body 510 and the lower body 530 is referred to as an upper third opening 515 and a slit formed between the lower body 520 and the lower body 530 is referred to as a lower third opening 525.

중단 바디(520)의 일측에는 홀(540)이 형성될 수 있으며, 홀(540)의 주변(메탈 바디의 하부)에는 수신 코일이 배치될 수 있다. 물론, 홀(540)의 내부에는 특정 로고가 인쇄된 플라스틱 필름이 부착되거나 비전도성 소재로 만들어진 부품이 홀(540)의 형태로 제작되어 홀(540) 내에 장착될 수 있다. 홀(540)의 위치는 중단 바디(820)의 상부에 치우쳐서 형성될 수도 있다.A hole 540 may be formed on one side of the suspended body 520 and a receiving coil may be disposed on the periphery of the hole 540 (below the metal body). Of course, a plastic film printed with a specific logo may be attached to the inside of the hole 540, or a part made of a nonconductive material may be manufactured in the form of a hole 540 and mounted in the hole 540. The position of the hole 540 may be formed to be offset toward the upper portion of the stop body 820. [

무선 전력 수신 디바이스(500)가 충전 영역에 위치되어 무선 충전이 개시되면, 홀(540) 주변의 메탈 바디 영역에 자기장이 입사되어 와류 전류(eddy current)-즉, 맴돌이 전류-가 유도될 수 있다. 홀(540) 주변만을 원형으로 흐르는 형태로 와류 전류가 발생되는 경우, 무선 충전 효율이 저하될 뿐만 아니라 홀(540) 주변의 온도가 상승할 수 있다. 이는, 무선 전력 수신 디바이스뿐만 아니라 무선 전력 송신 장치에도 장애를 발생시켜 고장을 유발하거나 무선 충전이 비정상적으로 종료될 수 있다.When the wireless power receiving device 500 is located in the charging region and wireless charging is initiated, a magnetic field may be incident on the metal body region around the hole 540 to induce an eddy current - that is, eddy current - . When a swirling current is generated in a form of flowing only in a circular shape around the hole 540, not only the wireless charging efficiency is lowered but also the temperature around the hole 540 can rise. This may cause a trouble in the wireless power receiving device as well as the wireless power transmitting device, or the wireless charging may be abnormally terminated.

각 영역에 흐르는 전류의 세기는 다를 수 있으나, 전류 세기는 불연속성 없이 연속적인 특성을 갖는다. 즉, 홀 주위에 흐르는 전류가 매우 작더라도, 메탈 바디 외각과 제 1 개구부를 따라 흐르는 전류는 클 수 있다. 그러나, 전류의 세기가 갑자기 작아지거나, 커지지는 않는다. The intensity of current flowing in each region may be different, but the current intensity has continuous characteristics without discontinuity. That is, even if the current flowing around the hole is very small, the current flowing along the outer periphery of the metal body and the first opening may be large. However, the intensity of the current does not suddenly decrease or increase.

특히, 홀 주위에 흐르는 와류 전류와 관련하여, 송신 코일의 크기, 송신 코일과 메탈 바디 사이의 간격을 조절하여 홀 주위에 인가되는 자기장의 세기를 조절하므로, 홀 주위에 흐르는 와류 전류를 매우 작게 할 수도 있으며, 나아가 홀 주위에 흐르는 와류 전류의 방향이 송신 코일의 전류 방향과 동일하게 흐르도록 할 수 있다. 예로 홀 주위에 흐르는 전류를 작게 하기 위해서는 메탈 바디에 인가되는 송신 코일의 50% 이상의 자기장이 홀 근처에 인가되거나, 또는 송신 코일의 최대 크기가 홀 크기의 150%이내의 경우이다. 그리고 송신 코일에 흐르는 전류와 동일한 방향의 와류 전류를 얻어, 결합 효율을 높이기 위해서는 송신 코일에서 만든 자기장이 홀 주위에 50% 이하가 입사되거나, 송신 코일의 크기가 메탈 바디 만큼 클 때에 와류 전류를 얻을 수 있다.무선 전력 수신 디바이스(500)는 제1 개구부(545)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제1 개구부(545)를 통해 무선 전력 수신 디바이스(500)는 메탈 바디에 형성되는 와류 전류가 홀(540) 주변에서만 흐르는 것을 방지할 수 있다.Particularly, in relation to eddy currents flowing around the holes, the magnitude of the magnetic field applied around the holes is controlled by adjusting the size of the transmitting coil and the distance between the transmitting coil and the metal body, so that the eddy current flowing around the holes is made very small And further, the direction of the eddy current flowing around the hole can be made to flow in the same direction as the current direction of the transmitting coil. For example, in order to reduce the current flowing around the hole, a magnetic field of 50% or more of the transmitting coil applied to the metal body is applied near the hole, or the maximum size of the transmitting coil is within 150% of the hole size. In order to obtain a swirling current in the same direction as the current flowing in the transmission coil, in order to increase the coupling efficiency, a magnetic field created by the transmission coil is incident on the periphery of the hole of 50% or less, or when the transmission coil is as large as the metal body, The wireless power receiving device 500 may be further configured to include a first opening 545. Here, the wireless power receiving device 500 through the first opening 545 can prevent a swirling current formed in the metal body from flowing only around the hole 540.

도 3을 참조하면, 제1 개구부(545)는 상단 제3 개구부(515)에 연접되고, 홀(540)의 외경과 연접되도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따라 제1 개구부(545)는 하단 제3 개구부(525), 중단 바디(520)의 좌측 모서리, 또는 중단 바디(520)의 우측 모서리에 연접되고, 홀(540)의 외경과 연접되도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the first opening 545 is connected to the upper third opening 515, and is configured to be connected to the outer diameter of the hole 540. According to another embodiment, the first opening 545 is connected to the lower third opening 525, the left edge of the interrupted body 520, or the right edge of the interrupted body 520, and the outer diameter of the hole 540, Lt; / RTI >

또한, 제1 개구부(545)는 오픈된 영역일 수도 있고 또한, 비전도성 소재로 채워져 있을 수도 있다. 일 예로, 비전도성 소재는 플라스틱 소재를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. Also, the first opening 545 may be an open area or may be filled with a nonconductive material. As an example, nonconductive materials may include, but are not limited to, plastic materials.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 개구부(545)의 폭이 홀(540)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 일 예로, 홀(540)의 직경이 13mm인 경우, 제1 개구부(545)의 폭은 5mm 이내로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 3, the width of the first opening 545 may be smaller than the diameter of the hole 540. [ For example, when the diameter of the hole 540 is 13 mm, the width of the first opening 545 may be formed within 5 mm, but is not limited thereto.

제1 개구부(545)가 상단 제3 개구부(515) 및 홀(540)에 연접하여 형성됨으로써, 무선 전력 송신기가 송신하는 자기장 중 중단 메탈 바디(520)에 입사된 자기장은 와류 전류를 만들고, 유도된 와류 전류는 표피 효과로 메탈 바디의 경계면을 따라 유도된 전류가 흐르게 된다. 즉, 송신 코일에서 만들어진 자기장이 메탈 바디에 인가되어 유도되는 유도 전류(550)가 도 5에 도시된 바와 같이 홀(540), 제1 개구부(545), 제3 개구부(515,525) 및 중단 바디(520)의 좌우 모서리를 따라 흐르게 된다. 유도 전류(550)의 방향은 일 실시예에 불과하며 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 여기서 유도 전류(550)는 와류 전류에 의해 유도되는 전류를 의미한다.The first opening 545 is formed in connection with the upper third opening 515 and the hole 540 so that the magnetic field incident on the suspended metal body 520 during the magnetic field transmitted by the wireless power transmitter creates a vortex current, The induced eddy current is induced by the skin effect and the induced current along the interface of the metal body. That is, the induction current 550 induced by the magnetic field generated in the transmission coil is applied to the metal body, as shown in FIG. 5, through the hole 540, the first opening 545, the third opening 515, 520, respectively. The direction of the induced current 550 is only one embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto. Herein, the induced current 550 means a current induced by the eddy current.

도 3에서 보여진 것 처럼, 홀 주위의 전류의 방향과 메탈 바디 경계면을 따라 흐르는 전류의 방향이 반대이며, 홀 주위에 흐르는 전류는 수신 코일과 동일한 방향으로 전류가 흐르고, 이 전류는 수신 코일에 결합되는 자기장의 세기를 증가시키는 역할을 하여, 송수신 자기 결합 효율을 증가시킨다.As shown in Fig. 3, the direction of the electric current flowing around the hole and the direction of the electric current flowing along the metal body interface are opposite to each other, and the current flowing around the hole flows in the same direction as the receiving coil, And increases the transmission / reception magnetic coupling efficiency.

제1 개구부(545)가 없는 경우에는 홀(540) 주변과 메탈 바디 경계면으로 분리되어 유도 전류가 흐르는 반면에, 제1 개구부(545)가 형성되는 경우 도 5에 도시된 바와 같이 유도 전류(550)가 더 길어진 경로를 통해 흐르도록 하여 열 발생이 분산되도록 할 수 있다.In the case where the first opening 545 is not provided, an induced current flows separately around the hole 540 and the metal body interface, whereas when the first opening 545 is formed, the induced current 550 Can be made to flow through a longer path so that heat generation is dispersed.

또한, 송신 코일의 자기장이 중단 바디(520)에 인가되면, 인가된 자기장의 일부는 홀(540) 주위에서 송신 코일의 전류 방향과 동일한 방향으로 흐르는 전류가 재유도되어 수신 코일에 더욱 큰 자기 결합효율을 갖도록 한다. 즉, 무선 전력 송신기에 의해 발생된 자기장 중 중단 바디(520)에 직접 전달된 전력이 열로 손실되는 것이 아니라, 유도 전류(550)를 통해 수신 코일로 전달될 수 있다.In addition, when a magnetic field of the transmitting coil is applied to the suspended body 520, a part of the applied magnetic field causes the current flowing in the same direction as the current direction of the transmitting coil around the hole 540 to be redirected, So as to have efficiency. That is, the power delivered directly to the suspended body 520 of the magnetic field generated by the wireless power transmitter can be transferred to the receiving coil through the induction current 550, rather than being lost as heat.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 무선 전력 수신 디바이스(600)의 구조는 달리 설명되지 않는 한 도 3의 무선 전력 수신 디바이스(500)의 구조와 다르지 않으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, the structure of the wireless power receiving device 600 is not different from that of the wireless power receiving device 500 of FIG. 3 unless otherwise described, and thus a duplicated description will be omitted.

무선 전력 수신 디바이스(600)의 홀(640)의 위치는 중단 바디(620)의 하부에 치우쳐서 형성될 수도 있다. The position of the hole 640 of the wireless power receiving device 600 may be formed by biasing the lower portion of the suspended body 620. [

제1 개구부(645)는 하단 제3 개구부(625)에 연접되고, 홀(640)의 외경과 연접되도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따라 제1 개구부(645)는 상단 제3 개구부(615), 중단 바디(620)의 좌측 모서리, 또는 중단 바디(620)의 우측 모서리에 연접되고, 홀(640)의 외경과 연접되도록 구성될 수 있다.The first opening 645 may be connected to the lower third opening 625 and may be connected to the outer diameter of the hole 640. According to another embodiment, the first opening 645 is connected to the upper third opening 615, the left edge of the interrupted body 620, or the right edge of the interrupted body 620, and the outer diameter of the hole 640, Lt; / RTI >

제1 개구부(645)가 하단 제3 개구부(625) 및 홀(640)에 연접하여 형성됨으로써, 무선 전력 송신기가 송신하는 자기장 중 중단 바디(620)로 흡수되는 자기장에 유도되는 유도 전류(650)가 도 6에 도시된 바와 같이 홀(640), 제1 개구부(645), 제3 개구부(615,625) 및 중단 바디(620)의 좌우 모서리를 따라 흐르게 된다. 유도 전류(650)의 방향은 일 실시예에 불과하며 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.The first opening 645 is formed to be connected to the lower third opening 625 and the hole 640 so that the induction current 650 induced in the magnetic field absorbed by the suspended body 620 in the magnetic field transmitted by the wireless power transmitter, Flows along the right and left corners of the hole 640, the first opening 645, the third opening 615, and the intervening body 620 as shown in FIG. The direction of the induced current 650 is only one embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto.

제1 개구부(645)가 형성됨에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 와류 전류에 의한 유도 전류(650)가 더 길어진 경로를 통해 흐르도록 하여 열 발생이 분산되도록 할 수 있다.By forming the first opening 645, the induction current 650 induced by the eddy current flows through a longer path as shown in FIG. 6, so that heat generation can be dispersed.

또한, 송신 코일의 자기장이 중단 바디(620)에 인가되면, 인가된 자기장의 일부는 홀(640) 주위에서 송신 코일의 전류 방향과 동일한 방향으로 흐르는 전류가 재유도되어 수신 코일에 더욱 큰 자기 결합효율을 갖도록 한다.즉, 무선 전력 송신기에 의해 발생된 자기장 중 중단 바디(620)에 직접 전달된 전력이 열로 손실되는 것이 아니라, 유도 전류(650)를 통해 수신 코일로 전달될 수 있다.When a magnetic field of the transmitting coil is applied to the suspended body 620, a part of the applied magnetic field is re-induced in the same direction as the current direction of the transmitting coil around the hole 640, The power delivered directly to the suspended body 620 among the magnetic fields generated by the wireless power transmitter can be transferred to the receiving coil through the inductive current 650 rather than being lost as heat.

도 5는 도 3 또는 도 4에 도시된 무선 전력 수신 디바이스의 충전 가능 범위를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a view for explaining the chargeable range of the wireless power receiving device shown in FIG. 3 or FIG.

도 5를 참조하면, 무선 전력 송신기에 의해 충전이 가능한 영역인 충전 영역(720)이 도시되어 있고, 무선 전력 수신 디바이스(710)는 도 3 또는 도 4에 도시된 무선 전력 수신 디바이스(500 또는 600)라 가정한다. 5, a charging area 720 is shown that is a region that can be charged by a wireless power transmitter, and the wireless power receiving device 710 is a wireless power receiving device 500 or 600 (shown in FIG. 3 or 4) ).

제1 상태(700a)는 무선 전력 수신 디바이스(710)가 충전 영역(720)의 좌측에서 정상적인 충전이 가능한 상태(충전이 끊어지지 않고 계속될 수 있는 상태)로 좌측으로 최대로 이동 가능한 위치에 위치하는 상태이며, 제2 상태(700b)는 무선 전력 수신 디바이스(710)가 충전 영역(720)의 우측에서 정상적인 충전이 가능한 상태로 우측으로 최대로 이동 가능한 위치에 위치하는 상태이다. 설명의 편의상 무선 전력 수신 디바이스(710)의 방향은 도 7에 도시된 바와 같이 하나의 방향으로 고정한 상태로 이동한다고 가정한다.The first state 700a is a state in which the wireless power receiving device 710 is located at a position where the wireless power receiving device 710 can move to the maximum leftward state from the left side of the charging region 720 to a state in which normal charging is possible And the second state 700b is a state in which the wireless power receiving device 710 is located at a position where the wireless power receiving device 710 is maximally movable rightward in a state where normal charging is possible from the right side of the charging region 720. [ For convenience of explanation, it is assumed that the direction of the wireless power receiving device 710 moves in a fixed state in one direction as shown in FIG.

이는 무선 전력 수신 디바이스(710)의 홀 주변에 홀의 형상을 따라 감긴 수신 코일이 위치하게 되므로, 무선 전력 수신 디바이스(710)의 홀이 충전 영역(720)을 벗어나게 되면 자기 결합(magnetic coupling)이 급격히 떨어지고, 이로 인해 수신효율이 급격히 떨어져 정상적인 충전이 불가능하기 때문이다.This causes the reception coil wound around the hole of the wireless power receiving device 710 to be positioned along the hole shape so that when the hole of the wireless power receiving device 710 is out of the charging area 720, Dropping, which causes the reception efficiency to drop sharply and normal charging is impossible.

따라서, 무선 전력 수신 디바이스(710)는 충전 영역(720) 하에서 제1 충전 가능 범위를 가질 수 있다.Thus, the wireless power receiving device 710 may have a first chargeable range under the charging area 720. [

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 무선 전력 수신 디바이스(800)의 구조는 달리 설명되지 않는 한 도 3의 무선 전력 수신 디바이스(500)의 구조와 다르지 않으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 6, the structure of the wireless power receiving device 800 is not different from the structure of the wireless power receiving device 500 of FIG. 3 unless otherwise described, so that a duplicate description will be omitted.

무선 전력 수신 디바이스(800)는 홀(540)을 중심으로 제1 개구부(545)의 타측에 홀(540)의 외경과 연접하여 제2 개구부(810)가 배치될 수 있다.The wireless power receiving device 800 may be disposed at the other side of the first opening 545 with respect to the hole 540 and with the second opening 810 in conjunction with the outer diameter of the hole 540. [

제2 개구부(810)는 비전도성 소재로 구성될 수 있다. 일 예로, 비전도성 소재는 플라스틱 소재를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The second opening 810 may be made of a nonconductive material. As an example, nonconductive materials may include, but are not limited to, plastic materials.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 개구부(810)의 폭은 홀(540)의 직경보다 작고 제1 개구부(545)의 폭과 동일하게 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 제2 개구부(810)의 형상은 직사각형 형태일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 홀(540)에 가까워질수록 폭이 커지거나 작아질 수도 있고, 항아리 형태와 같이 폭이 커지다가 작아지거나 또는 작아지다가 커질 수도 있다. 6, the width of the second opening 810 may be smaller than the diameter of the hole 540 and may be equal to the width of the first opening 545, but the scope of the present invention is not limited thereto It does not. The shape of the second opening 810 may be a rectangular shape but is not limited thereto. For example, the width of the second opening 810 may be increased or decreased as the hole 810 is closer to the hole 540, Or it may become larger.

제2 개구부(810)의 길이는 중단 바디(520)의 중심부에 가깝도록 연장될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.The length of the second opening 810 may extend to be close to the center of the stop body 520, but the scope of the present invention is not limited thereto.

제2 개구부(810)가 홀(540)에 연접하여 형성됨으로써, 무선 전력 송신기가 송신하는 자기장 중 중단 바디(520)로 흡수되는 자기장에 유도되는 유도 전류(850)가 도 8에 도시된 바와 같이 홀(540), 제1 개구부(545), 제2 개구부(810), 제3 개구부(515,525) 및 중단 바디(520)의 좌우 모서리를 따라 흐르게 된다. 유도 전류(850)의 방향은 일 실시예에 불과하며 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.The second opening 810 is formed in the hole 540 so that the induced current 850 induced in the magnetic field absorbed by the suspended body 520 in the magnetic field transmitted by the wireless power transmitter And flows along the left and right edges of the hole 540, the first opening 545, the second opening 810, the third opening 515, and the stop body 520. The direction of the induced current 850 is only one embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto.

제1 개구부(545)와 제2 개구부(810)가 형성됨에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 와류 전류에 의한 유도 전류(850)가 더 길어진 경로를 통해 흐르도록 하여 열 발생이 분산되도록 할 수 있다.The first opening 545 and the second opening 810 are formed to allow the induced current 850 induced by the eddy current to flow through a longer path as shown in FIG. .

또한, 제 1 개구부와 제2 개구부를 통하여 더 큰 자기장이 수신 코일에 전달될 수 있다. 개구부를 이용하여 송신코일과 홀 중심이 어긋나더라도 높은 효율을 가질 수 있다. Further, a larger magnetic field can be transmitted to the receiving coil through the first opening and the second opening. Even if the transmitting coil and the hole center are shifted from each other by using the opening, high efficiency can be obtained.

또한, 송신 코일의 자기장이 중단 바디(520)에 인가되면, 인가된 자기장의 일부는 홀(540) 주위에서 송신 코일의 전류 방향과 동일한 방향으로 흐르는 전류가 재유도되어 수신 코일에 더욱 큰 자기 결합효율을 갖도록 한다.즉, 무선 전력 송신기에 의해 발생된 자기장 중 중단 바디(520)에 직접 전달된 전력이 열로 손실되는 것이 아니라, 유도 전류(850)를 통해 수신 코일로 전달될 수 있다.In addition, when a magnetic field of the transmitting coil is applied to the suspended body 520, a part of the applied magnetic field causes the current flowing in the same direction as the current direction of the transmitting coil around the hole 540 to be redirected, The power delivered directly to the suspended body 520 of the magnetic field generated by the wireless power transmitter can be transferred to the receiving coil through the inductive current 850 rather than being lost as heat.

또한, 메탈 바디의 홀 중심과 송신 코일의 중심이 어긋나고, 송신 코일의 중심이 제 2개구부(810)로 옮겨질 경우에, 제 2개구부에 유도된 전류를 수신부는 받을 수 있어, 제 2개구부를 통하여 유효 전력 충전 범위를 증가시킬 수 있다.Further, when the center of the hole of the metal body and the center of the transmission coil are shifted and the center of the transmission coil is shifted to the second opening 810, the receiver can receive the current induced in the second opening, The effective power charging range can be increased.

또한, 제2 개구부(810)의 홀(540)과 연결되지 않은 일단부에는 추가 홀이 형성될 수도 있다. 즉, 제2 개구부(810)는 홀(540)과 추가 홀을 연결할 수도 있다. 추가 홀의 형상은 홀(540)과 동일한 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 추가 홀의 크기는 홀(540)과 동일한 크기일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 홀(540)보다 크거나 작을 수도 있다. Further, an additional hole may be formed at one end of the second opening 810 that is not connected to the hole 540. That is, the second opening 810 may connect the hole 540 with the additional hole. The shape of the additional hole may be the same shape as the hole 540, but is not limited thereto. Further, the size of the additional hole may be the same size as the hole 540, but is not limited thereto, and may be larger or smaller than the hole 540.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신 디바이스의 구조 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the structure and characteristics of a wireless power receiving device according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 무선 전력 수신 디바이스(900)의 구조는 달리 설명되지 않는 한 도 4의 무선 전력 수신 디바이스(600)의 구조와 다르지 않으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 7, the structure of the wireless power receiving device 900 is not different from the structure of the wireless power receiving device 600 of FIG. 4 unless otherwise described, so that redundant description will be omitted.

무선 전력 수신 디바이스(900)는 홀(640)을 중심으로 제1 개구부(645)의 타측에 홀(640)의 외경과 연접하여 제2 개구부(910)가 배치될 수 있다.The wireless power receiving device 900 may be disposed at the other side of the first opening 645 with respect to the hole 640 and with the second opening 910 connected to the outer diameter of the hole 640.

제2 개구부(910)는 비전도성 소재로 구성될 수 있다. 일 예로, 비전도성 소재는 플라스틱 소재를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The second opening 910 may be made of a nonconductive material. As an example, nonconductive materials may include, but are not limited to, plastic materials.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 개구부(910)의 폭은 홀(640)의 직경보다 작고 제1 개구부(645)의 폭과 동일하게 형성될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.7, the width of the second opening 910 may be smaller than the diameter of the hole 640 and may be equal to the width of the first opening 645, but the scope of the present invention is not limited thereto It does not.

제2 개구부(910)의 길이는 중단 바디(620)의 중심부에 가깝도록 연장될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.The length of the second opening 910 may extend close to the center of the stopped body 620, but the scope of the present invention is not limited thereto.

제2 개구부(910)가 홀(640)에 연접하여 형성됨으로써, 무선 전력 송신기가 송신하는 자기장 중 중단 바디(620)로 흡수되는 자기장에 유도되는 유도 전류(950)가 도 9에 도시된 바와 같이 홀(640), 제1 개구부(645), 제2 개구부(910), 제3 개구부(615,625) 및 중단 바디(620)의 좌우 모서리를 따라 흐르게 된다. 유도 전류(950)의 방향은 일 실시예에 불과하며 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.The second opening 910 is formed to be connected to the hole 640 so that the induced current 950 induced in the magnetic field absorbed by the suspended body 620 in the magnetic field transmitted by the wireless power transmitter And flows along the left and right edges of the hole 640, the first opening 645, the second opening 910, the third opening 615, and the intervening body 620. The direction of the induced current 950 is only one embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto.

제1 개구부(645)와 제2 개구부(910)가 형성됨에 의해 도 9에 도시된 바와 같이 와류 전류에 의한 유도 전류(950)가 더 길어진 경로를 통해 흐르도록 하여 열 발생이 분산되도록 할 수 있다.The first opening 645 and the second opening 910 are formed to allow the induction current 950 induced by the eddy current to flow through a longer path as shown in FIG. .

또한, 송신 코일의 자기장이 중단 바디(620)에 인가되면, 인가된 자기장의 일부는 홀(640) 주위에서 송신 코일의 전류 방향과 동일한 방향으로 흐르는 전류가 재유도되어 수신 코일에 더욱 큰 자기 결합효율을 갖도록 한다.즉, 무선 전력 송신기에 의해 발생된 자기장 중 중단 바디(620)에 직접 전달된 전력이 열로 손실되는 것이 아니라, 유도 전류(950)를 통해 수신 코일로 전달될 수 있다.When a magnetic field of the transmitting coil is applied to the suspended body 620, a part of the applied magnetic field is re-induced in the same direction as the current direction of the transmitting coil around the hole 640, The power delivered directly to the suspended body 620 among the magnetic fields generated by the wireless power transmitter can be transferred to the receiving coil through the inductive current 950 rather than being lost as heat.

또한, 메탈 바디의 홀 중심과 송신 코일의 중심이 어긋나고, 송신 코일의 중심이 제 2개구부(910)로 옮겨질 경우에, 제 2개구부에 유도된 전류를 수신부는 받을 수 있어, 제 2개구부를 통하여 유효 전력 충전 범위를 증가시킬 수 있다.Further, when the center of the hole of the metal body and the center of the transmission coil are shifted and the center of the transmission coil is shifted to the second opening 910, the receiving portion can receive the current induced in the second opening, The effective power charging range can be increased.

또한, 제2 개구부(910)의 홀(640)과 연결되지 않은 일단부에는 추가 홀이 형성될 수도 있다. 즉, 제2 개구부(910)는 홀(640)과 추가 홀을 연결할 수도 있다. 추가 홀의 형상은 홀(640)과 동일한 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 추가 홀의 크기는 홀(640)과 동일한 크기일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 홀(640)보다 크거나 작을 수도 있다. Further, an additional hole may be formed at one end of the second opening 910 that is not connected to the hole 640. That is, the second opening 910 may connect the hole 640 with the additional hole. The shape of the additional hole may be the same as the shape of the hole 640, but is not limited thereto. Further, the size of the additional hole may be the same size as the hole 640, but is not limited thereto, and may be larger or smaller than the hole 640.

도 8은 도 6에 도시된 무선 전력 수신 디바이스에 포함되는 수신 코일의 형태를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a form of a receiving coil included in the wireless power receiving device shown in FIG.

도 8을 참조하면, 도 8에는 무선 전력 수신 디바이스(800)의 중단 바디(520)의 뒷면에 부착되는 수신 코일(1010)이 도시되어 있다. Referring to FIG. 8, a receive coil 1010 is shown attached to the back of the suspended body 520 of the wireless power receiving device 800 in FIG.

수신 코일(1010)은 홀(540)의 외경을 따라 원형으로 감긴 원형부와 제2 개구부(810) 방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 형태를 가질 수 있다. 상기 원형부의 내부 직경은 홀(540)의 외경과 동일 또는 그 이상일 수 있고, 상기 돌출부는 제2 개구부(810)를 감싸는 형태일 수 있으나 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 따라, 홀(540)의 형태가 사각일 경우, 사각의 홀의 외경을 따라 사각으로 감긴 형태로 수신 코일이 형성될 수 있다.The receiving coil 1010 may have a shape including a circular portion wound round the outer diameter of the hole 540 and a protrusion protruding in the direction of the second opening 810. [ The inner diameter of the circular portion may be the same as or greater than the outer diameter of the hole 540, and the protruding portion may be configured to surround the second opening 810, but the scope of the present invention is not limited thereto. According to another embodiment, when the shape of the hole 540 is rectangular, the receiving coil may be formed to be wound in a rectangular shape along the outer diameter of the square hole.

수신 코일(1010)은 하나의 턴 또는 복수의 턴을 가질 수 있다. The receiving coil 1010 may have one turn or a plurality of turns.

무선 전력 송신기가 송신하는 자기장은 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1010)로 전달되는 자기장과 유도 전류(850)를 통해 전달되는 자기장으로 나뉠 수 있는데, 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1010)로 전달되는 자기장과, 중단 바디(520)에 흐르는 유도 전류(850) 중 제1 개구부(545), 홀(540) 및 제2 개구부(810)을 흐르는 유도 전류(850)에 의한 자기장은 서로 중첩되어 증폭될 수 있다. 반대로 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1010)로 전달되는 자기장과, 중단 바디(520)에 흐르는 유도 전류(850) 중 제3 개구부(515, 525) 및 중단 바디(520)의 좌/우측 모서리를 흐르는 유도 전류(850)에 의한 자기장은 서로 상쇄된다.The magnetic field transmitted by the wireless power transmitter can be divided into a magnetic field that passes directly through the hole 540 to the receiving coil 1010 and a magnetic field that is transmitted through the induced current 850, The magnetic field transmitted to the coil 1010 and the induced current 850 flowing through the first opening 545, the hole 540 and the second opening 810 of the induction current 850 flowing through the interrupted body 520 The magnetic fields can be superimposed on each other and amplified. The magnetic field transmitted directly to the receiving coil 1010 through the hole 540 and the magnetic field transmitted to the left and right ends of the third openings 515 and 525 and the left / The magnetic fields due to the induced current 850 flowing in the right corner are canceled each other.

따라서, 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1010)로 전달되는 자기장을 최대로 전달받으면서, 제1 개구부(545), 홀(540) 및 제2 개구부(810)을 흐르는 유도 전류(850)에 의한 자기장을 최대로 전달받기 위해, 수신 코일(1010)은 홀(540)의 외경을 따라 감긴 원형 형태의 원형부와 제 1 개구부(545) 또는 제2 개구부(810) 방향으로 돌출 되어 제1 개구부(545) 또는 제2 개구부(810)를 감싸는 형태의 돌출부를 포함하는 형태를 가지도록 구현될 수 있다. The induction current 850 flowing through the first opening 545, the hole 540 and the second opening 810 is transmitted through the hole 540 to the receiving coil 1010 at a maximum, The receiving coil 1010 protrudes in the direction of the first opening 545 or the second opening 810 in a circular shape rounded along the outer diameter of the hole 540 to receive the magnetic field by the first And may include a protrusion in the form of surrounding the opening 545 or the second opening 810.

도 8에서는 비록 무선 전력 수신 디바이스(800)의 중단 바디(520)의 뒷면에 부착되는 수신 코일(1010)에 대해 설명하였으나, 도 9의 무선 전력 수신 디바이스(900)의 중단 바디(620)의 뒷면에 부착되는 수신 코일도 수신 코일(1010)과 마찬가지 형태를 가질 수 있다. 즉, 무선 전력 수신 디바이스(900)의 중단 바디(620)의 뒷면에 부착되는 수신 코일도 홀(640)의 외경을 따라 원형으로 감긴 원형부와 제2 개구부(910) 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하는 형태를 가질 수 있다. Although the receiving coil 1010 attached to the back surface of the suspended body 520 of the wireless power receiving device 800 has been described with reference to FIG. 8, the receiving coil 1010 attached to the rear surface of the suspended body 620 of the wireless power receiving device 900 The receiving coil 1010 may have the same shape as the receiving coil. The receiving coil attached to the rear surface of the suspended body 620 of the wireless power receiving device 900 also includes a circular portion wound round the outer diameter of the hole 640 and a protruding portion protruding in the direction of the second opening 910 And the like.

도 9a는 무선 전력 수신 디바이스에 포함되는 수신 코일의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 9A is a view for explaining another embodiment of the receiving coil included in the wireless power receiving device.

도 9a를 참조하면, 도 9a에는 무선 전력 수신 디바이스(800)의 중단 바디(520)의 뒷면에 부착되는 수신 코일(1110)이 도시되어 있다. Referring to FIG. 9A, a receive coil 1110 is shown attached to the back side of the suspended body 520 of the wireless power receiving device 800 in FIG. 9A.

수신 코일(1110)은 하나 이상의 턴을 포함하는 내부 턴(1110-1)과 하나 이상의 턴을 포함하는 외부 턴(1110-2)을 포함할 수 있다. 내부 턴(1110-1)과 외부 턴(1110-2)은 도 11a에서 서로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 각 턴(1110-1, 1110-2)의 특성을 설명하기 위함이며 서로 전기적으로 연결되어 하나의 수신 코일(1110)을 구성할 수 있다.Receive coil 1110 may include an inner turn 1110-1 including one or more turns and an outer turn 1110-2 including one or more turns. The inner turn 1110-1 and the outer turn 1110-2 are shown separated from each other in FIG. 11A, but this is for the purpose of describing the characteristics of each turn 1110-1 and 1110-2, So that one receiving coil 1110 can be formed.

내부 턴(1110-1)은 홀(540)의 외부를 따라 원형으로 감겨 홀(540)을 감싸는 형태를 가질 수 있다. 내부 턴(1110-1)의 내부 직경은 홀(540)의 외경과 동일 또는 그 이상일 수 있다. 다른 실시예에 따라, 홀(540)의 형태가 사각일 경우, 사각의 홀의 외경을 따라 사각으로 감긴 형태로 내부 턴(1110-1)이 형성될 수 있다.The inner turn 1110-1 may be rounded along the outside of the hole 540 to surround the hole 540. [ The inner diameter of the inner turn 1110-1 may be equal to or greater than the outer diameter of the hole 540. [ According to another embodiment, if the shape of the hole 540 is rectangular, the inner turn 1110-1 can be formed in a rectangular shape wound along the outer diameter of the square hole.

외부 턴(1110-2)은 내부 턴(1110-1)의 외측에 배치되고, 홀(540)의 외부를 따라 원형으로 감긴 원형부와 제2 개구부(810) 방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 형태를 가질 수 있다. 상기 원형부의 내부 직경은 홀(540)의 외경과 동일 또는 그 이상일 수 있다. 다른 실시예에 따라, 홀(540)의 형태가 사각일 경우, 사각의 홀의 외경을 따라 사각으로 감긴 형태로 외부 턴(1110-2)이 형성될 수 있다. The outer turn 1110-2 is disposed on the outside of the inner turn 1110-1 and includes a circular portion wound round the outside of the hole 540 and a protrusion protruding in the direction of the second opening 810 Lt; / RTI > The inner diameter of the circular portion may be equal to or greater than the outer diameter of the hole 540. According to another embodiment, when the shape of the hole 540 is rectangular, the outer turn 1110-2 may be formed in a rectangular shape wound along the outer diameter of the square hole.

상기 돌출부는 도 8과는 달리 제2 개구부(810)를 감싸지 않는 형태로 구현될 수 있으며, 달리 말하면 상기 돌출부의 최하단이 제2 개구부(810)의 최상단과 최하단 사이에 배치될 수 있다.8, the lower end of the protrusion may be disposed between the uppermost end and the lowermost end of the second opening 810. In other words, the lower end of the protrusion may be disposed between the uppermost end and the lowermost end of the second opening 810. [

다른 실시예에 따라, 상기 도 10과 마찬가지로 외부 턴(1110-2)의 돌출부는 제2 개구부(810)를 감싸는 형태로 구현될 수 있다.According to another embodiment, the protrusion of the outer turn 1110-2 may be formed so as to surround the second opening 810 as in the case of FIG.

무선 전력 송신기가 송신하는 자기장은 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1110)로 전달되는 자기장과 유도 전류(850)를 통해 전달되는 자기장으로 나뉠 수 있는데, 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1110)로 전달되는 자기장은 홀(540)의 외부를 감싸는 형태를 갖는 내부 턴(1110-1)으로 효과적으로 인가될 수 있고, 중단 바디(520)에 흐르는 유도 전류(850) 중 홀(540) 및 제2 개구부(810)를 흐르는 유도 전류(850)에 의한 자기장은 홀(540) 및 제2 개구부(810)의 형태와 유사한 외부 턴(1110-2)으로 효과적으로 인가될 수 있다.The magnetic field transmitted by the wireless power transmitter can be divided into a magnetic field that passes directly through the hole 540 and is transmitted to the receiving coil 1110 and a magnetic field that is transmitted through the induced current 850, The magnetic field transmitted to the coil 1110 can be effectively applied to the inner turn 1110-1 having the shape of wrapping the outside of the hole 540 and the magnetic field passing through the holes 540 And the induced current 850 flowing through the second opening 810 can be effectively applied to the outer turn 1110-2 similar to the shape of the hole 540 and the second opening 810. [

따라서, 수신 코일(1110)은 내부 턴(1110-1)과 외부 턴(1110-2)을 가지도록 구현되어, 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1110)로 전달되는 자기장을 최대로 전달받으면서, 홀(540) 및 제2 개구부(810)를 흐르는 유도 전류(850)에 의한 자기장을 효과적으로 전달받을 수 있다.Thus, the receive coil 1110 is implemented with an inner turn 1110-1 and an outer turn 1110-2 to pass through the holes 540 directly to maximize the magnetic field delivered to the receive coil 1110 The magnetic field generated by the induced current 850 flowing through the hole 540 and the second opening 810 can be effectively transmitted.

도 9a에서는 비록 무선 전력 수신 디바이스(800)의 중단 바디(520)의 뒷면에 부착되는 수신 코일(1110)에 대해 설명하였으나, 도 9의 무선 전력 수신 디바이스(900)의 중단 바디(620)의 뒷면에 부착되는 수신 코일도 수신 코일(1110)과 마찬가지 형태를 가질 수 있다. 즉, 무선 전력 수신 디바이스(900)의 중단 바디(620)의 뒷면에 부착되는 수신 코일도 홀(640)의 외부를 따라 원형으로 감겨 홀(640)을 감싸는 형태를 가진 내부 턴, 및 홀(640)의 외경을 따라 원형으로 감긴 원형부와 제2 개구부(910) 방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 형태를 가진 외부 턴을 포함할 수 있다.9A illustrates the receiving coil 1110 attached to the back surface of the suspended body 520 of the wireless power receiving device 800. It should be noted that the rear surface of the suspended body 620 of the wireless power receiving device 900 of FIG. The receiving coil 1110 may have the same shape as the receiving coil. The receiving coil attached to the back surface of the suspended body 620 of the wireless power receiving device 900 also includes an inner turn having a form of wrapping around the hole 640 in a circular shape along the outside of the hole 640, And a protruding portion protruding in the direction of the second opening 910. The protruding portion protrudes in the direction of the second opening 910. [

도 9b는 무선 전력 수신 디바이스에 포함되는 수신 코일의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 9B is a view for explaining another embodiment of the receiving coil included in the wireless power receiving device.

도 9b를 참조하면, 도 9b에는 도 3의 무선 전력 수신 디바이스(500)의 중단 바디(520)의 뒷면에 부착되는 수신 코일(1120)이 도시되어 있다. Referring to FIG. 9B, a receiving coil 1120 is shown attached to the back surface of the suspended body 520 of the wireless power receiving device 500 of FIG. 3 in FIG. 9B.

수신 코일(1120)은 하나 이상의 턴을 포함하는 내부 턴(1120-1)과 하나 이상의 턴을 포함하는 외부 턴(1120-2)을 포함할 수 있다. 내부 턴(1120-1)과 외부 턴(1120-2)은 도 11b에서 서로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 각 턴(1120-1, 1120-2)의 특성을 설명하기 위함이며 서로 전기적으로 연결되어 하나의 수신 코일(1120)을 구성할 수 있다.Receive coil 1120 may include an inner turn 1120-1 including one or more turns and an outer turn 1120-2 including one or more turns. The inner turn 1120-1 and the outer turn 1120-2 are shown separated from each other in FIG. 11B, but this is for the purpose of describing the characteristics of each turn 1120-1 and 1120-2, So that one receiving coil 1120 can be formed.

내부 턴(1120-1)은 홀(540)의 외부를 따라 원형으로 감겨 홀(540)을 감싸는 형태를 가질 수 있다. 내부 턴(1120-1)의 내부 직경은 홀(540)의 외경과 동일 또는 그 이상일 수 있다. 다른 실시예에 따라, 홀(540)의 형태가 사각일 경우, 사각의 홀의 외경을 따라 사각으로 감긴 형태로 내부 턴(1120-1)이 형성될 수 있다.The inner turn 1120-1 may be rounded around the outside of the hole 540 to surround the hole 540. [ The inner diameter of inner turn 1120-1 may be equal to or greater than the outer diameter of hole 540. [ According to another embodiment, if the shape of the hole 540 is rectangular, the inner turn 1120-1 may be formed in a rectangular shape wound along the outer diameter of the square hole.

외부 턴(1120-2)은 내부 턴(1120-1)의 외측에 배치되고, 홀(540)의 외부를 따라 원형으로 감긴 원형부와 제1 개구부(545) 방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 형태를 가질 수 있다. 상기 원형부의 내부 직경은 홀(540)의 외경과 동일 또는 그 이상일 수 있다. 다른 실시예에 따라, 홀(540)의 형태가 사각일 경우, 사각의 홀의 외경을 따라 사각으로 감긴 형태로 외부 턴(1120-2)이 형성될 수 있다. The outer turn 1120-2 is disposed on the outside of the inner turn 1120-1 and includes a circular portion wound round the outside of the hole 540 and a protrusion protruding in the direction of the first opening 545 Lt; / RTI > The inner diameter of the circular portion may be equal to or greater than the outer diameter of the hole 540. According to another embodiment, if the shape of the hole 540 is rectangular, the outer turn 1120-2 may be formed in a rectangular shape wound along the outer diameter of the square hole.

상기 돌출부는 제1 개구부(545)를 감싸지 않는 형태로 구현될 수 있으며, 달리 말하면 상기 돌출부의 최상단이 제1 개구부(545)의 최상단과 최하단 사이에 배치될 수 있다.In other words, the uppermost end of the protrusion may be disposed between the uppermost end and the lowermost end of the first opening 545. The protruding portion may be formed in a shape that does not wrap the first opening 545. In other words,

다른 실시예에 따라, 상기 돌출부는 제1 개구부(545)를 감싸는 형태로 구현될 수 있으며, 이때 상기 돌출부의 최상단이 제1 개구부(545)의 최상단의 상부에 배치될 수 있다.According to another embodiment, the protrusion may be formed to surround the first opening 545, and the uppermost end of the protrusion may be disposed on the uppermost portion of the first opening 545.

이때, 외부 턴(1120-2)의 돌출부의 최상단이 상단 제3 개구부(515)에 가까워질수록 상단 제3 개구부(515)을 흐르는 유도 전류에 의한 영향이 증가될 수 있으므로, 상단 제3 개구부(515)와 상기 돌출부의 최상단은 일정 거리 이격되는 것이 바람직할 수 있다.At this time, as the upper end of the protrusion of the outer turn 1120-2 approaches the upper third opening 515, the influence of the induced current flowing through the upper third opening 515 may be increased, 515 and the upper end of the protrusion may be spaced apart from each other by a predetermined distance.

무선 전력 송신기가 송신하는 자기장은 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1120)로 전달되는 자기장과 유도 전류(550)를 통해 전달되는 자기장으로 나뉠 수 있는데, 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1120)로 전달되는 자기장은 홀(540)의 외부를 감싸는 형태를 갖는 내부 턴(1120-1)으로 효과적으로 인가될 수 있고, 중단 바디(520)에 흐르는 유도 전류(550) 중 홀(540) 및 제1 개구부(545)를 흐르는 유도 전류(550)에 의한 자기장은 홀(540) 및 제1 개구부(545)의 형태와 유사한 외부 턴(1120-2)으로 효과적으로 인가될 수 있다.The magnetic field transmitted by the wireless power transmitter can be divided into a magnetic field that passes directly through the hole 540 to the receive coil 1120 and a magnetic field that is transmitted through the induced current 550, The magnetic field transmitted to the coil 1120 can be effectively applied to the inner turn 1120-1 having a shape enclosing the outside of the hole 540 and the magnetic field passing through the hole 540 And the induced current 550 flowing through the first opening 545 can be effectively applied to the outer turn 1120-2 similar to the shape of the hole 540 and the first opening 545. [

따라서, 수신 코일(1120)은 내부 턴(1120-1)과 외부 턴(1120-2)을 가지도록 구현되어, 홀(540)을 직접 통과하여 수신 코일(1120)로 전달되는 자기장을 최대로 전달받으면서, 홀(540) 및 제1 개구부(545)를 흐르는 유도 전류(550)에 의한 자기장을 효과적으로 전달받을 수 있다.The receiving coil 1120 is thus configured to have an inner turn 1120-1 and an outer turn 1120-2 so as to pass through the holes 540 directly to maximize the magnetic field delivered to the receiving coil 1120 The magnetic field generated by the induction current 550 flowing through the hole 540 and the first opening 545 can be effectively transmitted.

도 9b에서는 비록 무선 전력 수신 디바이스(500)의 중단 바디(520)의 뒷면에 부착되는 수신 코일(1120)에 대해 설명하였으나, 도 6의 무선 전력 수신 디바이스(600)의 중단 바디(620)의 뒷면에 부착되는 수신 코일도 수신 코일(1120)과 마찬가지 형태를 가질 수 있다. 즉, 무선 전력 수신 디바이스(600)의 중단 바디(620)의 뒷면에 부착되는 수신 코일도 홀(640)의 외부를 따라 원형으로 감겨 홀(640)을 감싸는 형태를 가진 내부 턴, 및 홀(640)의 외경을 따라 원형으로 감긴 원형부와 제1 개구부(645) 방향으로 돌출된 돌출부를 포함하는 형태를 가진 외부 턴을 포함할 수 있다.Although FIG. 9B illustrates the receive coil 1120 attached to the back surface of the suspended body 520 of the wireless power receiving device 500, the rear surface of the suspended body 620 of the wireless power receiving device 600 of FIG. The receiving coil 1120 may have the same shape as the receiving coil. That is, the receiving coil attached to the back surface of the suspended body 620 of the wireless power receiving device 600 also includes an inner turn having a shape wrapped around the hole 640 in a circular shape along the outside of the hole 640, And a protrusion protruding in the direction of the first opening 645. The protruding portion may protrude in the direction of the first opening 645,

도 10은 도 8 또는 도 9에 도시된 무선 전력 수신 디바이스의 충전 가능 범위를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a view for explaining a chargeable range of the wireless power receiving device shown in FIG. 8 or FIG. 9. FIG.

도 10을 참조하면, 무선 전력 송신기에 의해 충전이 가능한 영역인 충전 영역(1220)이 도시되어 있다. 무선 전력 수신 디바이스(1210)는 도 10 또는 도 11에 도시된 무선 전력 수신 디바이스(800 또는 900)이고, 충전 영역(1220)은 도 7에 도시된 충전 영역(720)의 크기와 동일하다고 가정한다.Referring to FIG. 10, a charging region 1220 is shown that is a region that can be charged by a wireless power transmitter. The wireless power receiving device 1210 is the wireless power receiving device 800 or 900 shown in Figure 10 or 11 and the charging area 1220 is assumed to be the same size as the charging area 720 shown in Figure 7 .

제1 상태(1200a)는 무선 전력 수신 디바이스(1210)가 충전 영역(1220)의 좌측에서 정상적인 충전이 가능한 상태(충전이 끊어지지 않고 계속될 수 있는 상태)로 좌측으로 최대로 이동가능한 위치에 위치하는 상태이며, 제2 상태(1200b)는 무선 전력 수신 디바이스(1210)가 충전 영역(1220)의 우측에서 정상적인 충전이 가능한 상태로 우측으로 최대로 이동가능한 위치에 위치하는 상태이다. 설명의 편의상 무선 전력 수신 디바이스(1210)의 방향은 도 12에 도시된 바와 같이 일 방향으로 고정한 상태로 이동한다고 가정한다.The first state 1200a is a state in which the wireless power receiving device 1210 is located at a position where the wireless power receiving device 1210 can move to the maximum leftward state from the left side of the charging region 1220 to a state in which normal charging is possible And the second state 1200b is a state in which the wireless power receiving device 1210 is located at a position where the wireless power receiving device 1210 is maximally movable rightward from the right side of the charging area 1220 to a state in which normal charging is possible. For convenience of description, it is assumed that the direction of the wireless power receiving device 1210 moves in a fixed state in one direction as shown in FIG.

도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이 수신 코일(1010 또는 1110)은 제2 개구부(810 또는 910) 방향으로 돌출되어 제2 개구부(810 또는 910)를 감싸는 형태의 돌출부를 포함하는 형태를 가지므로, 제2 상태(1200b)에서 제2 개구부(810 또는 910)의 끝부분까지 걸치도록 무선 전력 수신 디바이스(1210)가 위치하더라도 정상적인 충전이 가능할 수 있다.As shown in FIG. 8 or 9, the receiving coil 1010 or 1110 includes a protrusion protruding in the direction of the second opening 810 or 910 to surround the second opening 810 or 910 Normal charging may be possible even if the wireless power receiving device 1210 is located so as to extend from the second state 1200b to the end of the second opening 810 or 910. [

따라서, 무선 전력 수신 디바이스(1210)는 충전 영역(1220) 하에서 제2 충전 가능 범위를 가질 수 있다. 제2 충전 가능 범위는 제1 충전 가능 범위와 비교하여 제1 거리(D1) 만큼 더 길어지게 된다. 여기서, 제1 거리(D1)는 제2 개구부(545 또는 645)의 길이와 동일하거나 그 이상일 수 있다.Thus, the wireless power receiving device 1210 may have a second chargeable range under the charging area 1220. [ The second chargeable range becomes longer by the first distance D1 as compared with the first chargeable range. Here, the first distance D1 may be equal to or greater than the length of the second opening 545 or 645.

이로 인해, 무선 전력 수신 디바이스(1210)는 보다 넓은 충전 가능 범위를 가짐으로써, 충전 실패 발생 가능성이 줄어들어 사용자 만족도가 높아질 수 있다.This allows the wireless power receiving device 1210 to have a wider chargeable range, thereby reducing the likelihood of a charging failure and improving user satisfaction.

도 11은 다양한 무선 충전 케이스를 설명하기 위한 도면이다. 도 13은도 11 과 도 12에 나타난 무선 충전 케이스 별로 시뮬레이션 및 측정 결과를 나타낸 표이다.11 is a view for explaining various wireless charging cases. 13 is a table showing simulation results and measurement results for the wireless charging cases shown in Figs. 11 and 12. Fig.

도 11을 참조하면, 제1 케이스(CASE)는 무선 전력 수신 코일이 다른 구성의 영향을 받지 않고 공기 중에서 무선 전력 송신 코일로부터 전력을 수신하는 경우를 의미한다.Referring to FIG. 11, the first case (CASE) means that the wireless power receiving coil receives power from the wireless power transmitting coil in the air without being influenced by other configurations.

제2 케이스(CASE2)는 무선 전력 수신 코일이 자성 차폐 시트인 페라이트 시트에 부착된 상태에서 공기 중에서 무선 전력 송신 코일로부터 전력을 수신하는 경우를 의미한다.The second case (CASE2) means a case where the wireless power receiving coil receives power from the wireless power transmitting coil in the air with the ferrite sheet being the magnetic shielding sheet attached.

제3 케이스(CASE3)는 무선 전력 수신 코일이 제1 슬롯(slot1) 형태를 가지는 메탈 케이스(metal case)에 탑재된 상태에서 무선 전력 송신 코일로부터 전력을 수신하는 경우를 의미하며, 제1 슬롯 형태는 도 5 또는 도 6에 도시된 메탈 케이스와 같이 홀과 제3 개구부에 연접된 제1 개구부를 포함하는 형태를 의미한다.The third case (CASE 3) refers to a case where the wireless power receiving coil receives power from a wireless power transmission coil in a state where the wireless power receiving coil is mounted on a metal case having a first slot (slot 1) Means a shape including the hole and the first opening connected to the third opening as in the case of the metal case shown in Fig. 5 or Fig.

제4 케이스(CASE4)는 무선 전력 수신 코일이 제2 슬롯(slot2) 형태를 가지는 메탈 케이스에 탑재된 상태에서 무선 전력 송신 코일로부터 전력을 수신하는 경우를 의미하며, 제2 슬롯 형태는 도 8 또는 도 9에 도시된 메탈 케이스와 같이 제1 개구부와 함께 홀을 중심으로 제1 개구부의 타측에 홀과 연접되는 제2 개구부를 포함하는 형태를 의미한다.The fourth case (CASE 4) refers to a case where the wireless power receiving coil receives power from the wireless power transmission coil in a state of being mounted on a metal case having a second slot (slot 2) shape. The metal case shown in FIG. 9 includes a first opening and a second opening that is connected to the hole on the other side of the first opening with the hole as a center.

여기서, 무선 전력 송신 코일은 90*140(mm)의 크기, 1oz의 두께, 5번의 감은수 및 3(mm)의 폭을 가지고, 무선 전력 수신 코일은 9(mm)의 직경, 9번의 감은수 및 0.2(mm)의 폭을 가지며, 무선 전력 송신 코일과 무선 전력 수신 코일 사이의 거리는 7(mm)이고, 무선 전력 수신 코일과 메탈 케이스 사이의 거리는 1(mm)로 설정된다. 사용한 코일의 모양은 도 12에 나타내었다. Here, the wireless power transmission coil has a size of 90 * 140 (mm), a thickness of 1 oz, a number of gaps of 5 and a width of 3 (mm), the wireless power receiving coil has a diameter of 9 (mm) (mm), the distance between the wireless power transmitting coil and the wireless power receiving coil is 7 (mm), and the distance between the wireless power receiving coil and the metal case is set to 1 (mm). The shape of the used coil is shown in Fig.

또한, 도 12는 3차원 전자기파 해석을 위한 시뮬레이션 모델의 단면을 나타낸다. 도 12에서 처럼 시뮬레이션 모델의 구성은 아래부터, 송신 코일(도면에서는 일부 단면만 개시), 개구부를 갖는 금속판, 수신 코일, 차폐층으로 구성된다. 수신 코일은 금속판과 전기적 절연만 될 수 있을 정도로 매우 밀접하게 부착하였다. 일반적으로 전류가 흐르는 도선이 금속에 가까울수록 와류 전류에 의한 손실이 증가하지만, 제안 발명에서는 홀과 개구부의 도움으로 수신 코일에서 만들어지는 자기장을 감소시키지 않는다. 또한, 이러한 구성은 코일에서의 발열 시에 금속 판으로 열이 전달되어 발열 개선 효과가 있고, 전자기장 차폐효과를 개선시키는 효과가 있다.12 shows a cross section of a simulation model for three-dimensional electromagnetic wave analysis. As shown in Fig. 12, the configuration of the simulation model is composed of a transmitting coil (only a partial cross section is shown in the drawing), a metal plate having an opening, a receiving coil, and a shielding layer. The receiving coil was so closely attached that it could only be electrically isolated from the metal plate. Generally, the closer the current to the metal is, the more the loss due to the eddy current increases. However, the proposed invention does not reduce the magnetic field generated by the receiving coil with the help of holes and openings. In addition, this configuration has an effect of improving the heat generation by transmitting heat to the metal plate when the coil generates heat and improving the electromagnetic shielding effect.

무선전력수신 코일은 사각 단면을 갖는 평판형 원형 코일이며, 반지름이 9mm, 코일의 패턴 넓이는 0.2mm, 패턴 사이의 간격은 0.35mm(패턴 끝에서 맞은편 패턴 끝), 턴수는 9이며, 패턴의 두께는 0.15mm이다. 수신 코일의 모양은 도 12에 나타내었다.The wireless power receiving coil is a flat circular coil having a rectangular cross section, and has a radius of 9 mm, a pattern width of 0.2 mm, a gap between the patterns of 0.35 mm (pattern end opposite to the end of the pattern) Is 0.15 mm. The shape of the receiving coil is shown in Fig.

수신 코일은 메탈 바디와 0.1mm 간격으로 떨어져 있고, 수신 코일에는 약 0.3mm 두께의 차폐제가 붙어 있다.The receiving coil is separated from the metal body by 0.1 mm, and the receiving coil is provided with a shielding agent of about 0.3 mm in thickness.

도 13을 참조하면, 제1 내지 제4 케이스(CASE1~4) 별로 각 파라미터의 변화가 도시되어 있다. 상기 각 파라미터는 무선 전력 수신 코일의 저항(RRX, Ω), 무선 전력 수신 코일의 인덕턴스(LRX, μH), 무선 전력 송신 코일의 저항(RTX, Ω), 무선 전력 수신 코일의 인덕턴스(LTX, μH), 무선 전력 수신 코일과 무선 전력 송신 코일 간의 상호 인덕턴스(M, nH), 성능 계수(Figure of Merit;FoM), ηmax (최대효율, %)를 포함한다. Referring to FIG. 13, the change of each parameter is shown for each of the first to fourth cases (CASE1 to CASE4). Wherein each of the parameters includes at least one of resistance (R RX ,?) Of the wireless power receiving coil, inductance (L RX , H) of the wireless power receiving coil, resistance (R TX ,?) Of the wireless power transmitting coil, L TX , μH), the mutual inductance (M, nH), the figure of merit (FoM), and ηmax (maximum efficiency,%) between the wireless power receiving coil and the wireless power transmitting coil.

FoM=2*p*frequency*M/√(RTx ·RRx)FoM = 2 * p * frequency * M / √ (R Tx · R Rx)

ηmax=(√(1+FoM2)-1)/(√(1+FoM2)+1)ηmax = (√ (1 + FoM 2) -1) / (√ (1 + FoM 2) +1)

그리고, 각 케이스 별로 음영으로 표시된 수치는 3D 시뮬레이션을 수행한 결과이며, 음영 없이 표시된 수치는 실제 실험에 의해 측정된 결과이다. 이하에서는 실제 실험에 의해 측정된 결과를 중심으로 살펴보기로 한다.The values shaded in each case are the results of 3D simulation, and the values without shading are measured by actual experiments. Hereinafter, the results measured by actual experiments will be mainly described.

도 13에 나타난 결과에서 주목할 파라미터는 무선 전력 수신 코일과 무선 전력 송신 코일 간의 상호 인덕턴스(M)이며, 이는 무선 전력 송신기로부터 무선 전력 수신기로의 무선 전력 전송 효율에 직접적으로 연관된 값이기 때문이다.13 is the mutual inductance (M) between the wireless power receiving coil and the wireless power transmitting coil, which is a value directly related to the wireless power transmission efficiency from the wireless power transmitter to the wireless power receiver.

그리고, 파란색으로 표시된 증감율은 제1 케이스(CASE1) 대비 제2 내지 제4 케이스(CASE2~4)의 상호 인덕턴스의 증감율이고, 빨간색으로 표시된 증감율은 제3 케이스(CASE3) 대비 제4 케이스(CASE4)의 상호 인덕턴스의 증감율을 나타낸다.The increase / decrease rate indicated by blue is a rate of increase / decrease of the mutual inductance of the second to fourth cases CASE2 to CASE4 with respect to the first case CASE1. Of the mutual inductance.

제1 케이스(CASE1)에서 측정된 상호 인덕턴스는 95.75(nH)이고, 제2 케이스(CASE2)에서 측정된 상호 인덕턴스는 125.25(nH)이고 제1 케이스(CASE1)에 비해 31% 개선된 수치를 나타내었다. 이는 자성 차폐 시트로 인해 자기장이 보다 무선 전력 수신 코일 측에 집중되기 때문이다.The mutual inductance measured in the first case CASE1 is 95.75 nH and the mutual inductance measured in the second case CASE2 is 125.25 nH and is 31% improved compared to the first case CASE1 . This is because the magnetic field is concentrated on the side of the radio power receiving coil due to the magnetic shielding sheet.

제3 케이스(CASE3)에서 측정된 상호 인덕턴스는 452.25(nH)이고 제1 케이스(CASE1)에 비해 372% 개선된 수치를 나타내었다. 이는 메탈 케이스의 홀을 통해 무선 전력 수신 코일로 자기장이 전달되는데다가, 메탈 케이스에 흡수된 자기장은 홀 주위에서 송신 코일 전류 방향과 동일한 방향의 전류가 재유도 되어 수신 코일과의 자기 결합 효율을 높여주기 때문이다. The mutual inductance measured in the third case (CASE 3) was 452.25 (nH) and improved by 372% compared to the first case (CASE 1). This is because the magnetic field is transmitted to the wireless power receiving coil through the hole of the metal case and the magnetic field absorbed by the metal case causes the current in the same direction as the transmitting coil current direction around the hole to be re- It is because of the cycle.

제4 케이스(CASE4)에서 측정된 상호 인덕턴스는 401.38(nH)이고 제1 케이스(CASE1)에 비해 319% 개선된 수치를 나타내었고, 제3 케이스(CASE3)에 비해서는 11% 감소된 수치를 나타내었다. 이는 메탈 케이스의 홀을 통해 무선 전력 수신 코일로 자기장이 전달되는데다가, 메탈 케이스에 흡수된 자기장은 홀 주위에서 송신 코일 전류 방향과 동일한 방향의 전류가 재유도 되어 수신 코일과의 자기 결합 효율을 높여주기 때문이다. 제4 케이스(CASE4)의 경우 제3 케이스(CASE3)에 비해 큰 차이를 보이지 않았으나 도 12에서 설명한 바와 같이 보다 넓은 충전 가능 범위를 가지고 보다 긴 전류 경로를 통해 발열 측면에서 유리할 수 있다. 또한, 도 15에 도시된 제2 개구부는 제3 개구부 측으로 매우 길게 연장된 형태로 측정되었으나, 짧아질수록 상호 인덕턴스는 개선될 것으로 예상된다.The mutual inductance measured in the fourth case (CASE 4) was 401.38 (nH), which was 319% improved compared to the first case (CASE 1) and 11% lower than the third case (CASE 3) . This is because the magnetic field is transmitted to the wireless power receiving coil through the hole of the metal case and the magnetic field absorbed by the metal case causes the current in the same direction as the transmitting coil current direction around the hole to be re- It is because of the cycle. The fourth case (CASE 4) does not show a large difference from the third case (CASE 3), but as described in FIG. 12, it can be advantageous in terms of heat generation through a longer current path having a wider chargeable range. Also, the second opening shown in FIG. 15 is measured in the form of a very long extension toward the third opening, but the mutual inductance is expected to be improved as the shorter.

그리고, 비록 도 11, 도 12에는 도시되지 않았으나, 무선 전력 수신 코일이 제3 슬롯형태를 가지는 메탈 케이스에 탑재된 상태에서 무선 전력 송신 코일로부터 전력을 수신하는 경우에서도 측정된 결과를 얻을 수 있었으며, 제3 슬롯 형태는 홀과 상단 및 하단 제3 개구부에 모두에 연접된 제1 개구부를 포함하는 형태를 의미한다. 이 경우에서 측정된 상호 인덕턴스는 446.50(nH)이고 제1 케이스(CASE1)에 비해 366% 개선된 수치를 나타내었고, 제3 케이스(CASE3)에 비해서는 1% 감소된 수치를 나타내었다.Also, although not shown in FIGS. 11 and 12, the measured results can be obtained even when power is received from the wireless power transmission coil in a state where the wireless power receiving coil is mounted on the metal case having the third slot shape, And the third slot form means a form including a first opening joined to both the hole and the upper and lower third openings. In this case, the measured mutual inductance was 446.50 (nH), which was 366% better than the first case (CASE1) and 1% less than the third case (CASE3).

또한, 무선 전력 수신 코일이 제4 슬롯형태를 가지는 메탈 케이스에 탑재된 상태에서 무선 전력 송신 코일로부터 전력을 수신하는 경우에서도 측정된 결과를 얻을 수 있었으며, 제4 슬롯 형태는 제3 슬롯 형태의 하나의 제1 개구부의 홀에 연접된 부분이 이격된 형태를 의미한다. 이 경우에서 측정된 상호 인덕턴스는 430.95(nH)이고 제1 케이스(CASE1)에 비해 350% 개선된 수치를 나타내었고, 제3 케이스(CASE3)에 비해서는 5% 감소된 수치를 나타내었다.In addition, the measured result was obtained even when the wireless power receiving coil was mounted on the metal case having the fourth slot type and power was received from the wireless power transmission coil. In the fourth slot type, Quot; means a shape in which a portion connected to a hole of the first opening portion of the first electrode is spaced apart. In this case, the measured mutual inductance was 430.95 (nH), a 350% improvement compared to the first case (CASE1), and a 5% reduction compared to the third case (CASE3).

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

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.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (11)

메탈 바디(Metal Body)가 구비된 무선 전력 수신 장치에 있어서,
상기 메탈 바디의 일측에 형성되는 홀;
상기 메탈 바디의 상부 또는 하부를 구분하는 제3 개구부;
상기 제3 개구부와 상기 홀에 각각 연접되는 제1 개구부;및
상기 홀을 통해 인입되는 자기장과 상기 메탈 바디에 인가되는 자기장에 의해 발생된 유도 전류에 의한 자기장을 수신하는 수신 코일을 포함하는, 무선 전력 수신 장치.1. A wireless power receiving apparatus provided with a metal body,
A hole formed on one side of the metal body;
A third opening for separating an upper portion or a lower portion of the metal body;
A first opening connected to the third opening and the hole, respectively;
And a receiving coil for receiving a magnetic field due to an induced current generated by a magnetic field applied through the hole and a magnetic body applied to the metal body. 제1항에 있어서,
상기 홀을 중심으로 상기 제1 개구부의 타측에 상기 홀과 연접되고, 상기 유도 전류가 외곽으로 흐르도록 하는 제2 개구부를 더 포함하는 무선 전력 수신 장치.The method according to claim 1,
And a second opening connected to the hole on the other side of the first opening with the hole as a center and allowing the induced current to flow to the outside. 제2항에 있어서,
상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부 각각의 폭은 상기 홀의 직경보다 작고,
상기 제1 개구부는 상기 홀과의 직선 거리가 짧은 상기 제3 개구부와 연접되고,
상기 제2 개구부는 상기 홀과의 직선 거리가 긴 상기 제3 개구부를 향해 배치되는 무선 전력 수신 장치.3. The method of claim 2,
Wherein a width of each of the first opening and the second opening is smaller than a diameter of the hole,
The first opening is connected to the third opening having a short linear distance from the hole,
And the second opening is disposed toward the third opening with a long linear distance from the hole. 제2항에 있어서,
상기 수신 코일은, 상기 홀의 외부를 따라 감긴 형태 및 상기 제2 개구부 방향으로 돌출된 돌출 형태를 포함하는 무선 전력 수신 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the reception coil includes a shape wound around the outside of the hole and a protrusion shape protruding in the direction of the second opening. 제4항에 있어서,
상기 수신 코일의 내부 직경은 상기 홀의 외경보다 크거나 동일하고,
상기 돌출 형태는 상기 제2 개구부를 가로지르거나 또는 감싸는 형태인 무선 전력 수신 장치.5. The method of claim 4,
The inner diameter of the receiving coil is greater than or equal to the outer diameter of the hole,
Wherein the protruding shape is in the form of traversing or enclosing the second opening. 제1항에 있어서,
상기 수신 코일의 내경은 상기 메탈 바디에 형성된 홀의 직경에 따라 결정되고, 상기 수신 코일의 외경은 상기 메탈 바디의 크기에 따라 결정되는, 무선 전력 수신 장치.The method according to claim 1,
The inner diameter of the receiving coil is determined according to the diameter of the hole formed in the metal body, and the outer diameter of the receiving coil is determined according to the size of the metal body. 제1항에 있어서,
상기 홀의 직경은 상기 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송하는 무선 전력 송신 장치의 송신 코일의 자기장의 세기에 따라 결정되는, 무선 전력 수신 장치.The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the hole is determined according to the strength of the magnetic field of the transmitting coil of the wireless power transmission apparatus that transmits power to the wireless power receiving apparatus. 제1항에 있어서,
상기 수신 코일은 하나 이상의 턴을 포함하는 내부 턴과 하나 이상의 턴을 포함하는 외부 턴을 포함하고,
상기 내부 턴은 상기 홀의 외부를 감싸고,
상기 외부 턴은 상기 내부 턴의 외측에 배치되고, 상기 제1 개구부 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하는, 무선 전력 수신 장치. The method according to claim 1,
Wherein the receive coil comprises an inner turn comprising one or more turns and an outer turn comprising one or more turns,
The inner turn surrounds the outside of the hole,
Wherein the outer turn comprises a protrusion disposed outside of the inner turn and projecting in the direction of the first opening. 제2항에 있어서,
상기 수신 코일은 하나 이상의 턴을 포함하는 내부 턴과 하나 이상의 턴을 포함하는 외부 턴을 포함하고,
상기 내부 턴은 상기 홀의 외부를 감싸고,
상기 외부 턴은 상기 내부 턴의 외측에 배치되고, 상기 제2 개구부 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하는, 무선 전력 수신 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the receive coil comprises an inner turn comprising one or more turns and an outer turn comprising one or more turns,
The inner turn surrounds the outside of the hole,
Wherein the outer turn comprises a protrusion disposed outside of the inner turn and projecting in the direction of the second opening. 제1항에 있어서,
상기 수신 코일은 하나 이상의 턴을 포함하는 내부 턴과 하나 이상의 턴을 포함하는 외부 턴을 포함하고,
상기 내부 턴은 상기 홀의 외부를 감싸고,
상기 외부 턴은 상기 내부 턴의 외측에 배치되고, 상기 제1 개구부 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하는, 무선 전력 수신 장치. The method according to claim 1,
Wherein the receive coil comprises an inner turn comprising one or more turns and an outer turn comprising one or more turns,
The inner turn surrounds the outside of the hole,
Wherein the outer turn comprises a protrusion disposed outside of the inner turn and projecting in the direction of the first opening. 제2항에 있어서,
상기 수신 코일은 하나 이상의 턴을 포함하는 내부 턴과 하나 이상의 턴을 포함하는 외부 턴을 포함하고,
상기 내부 턴은 상기 홀의 외부를 감싸고,
상기 외부 턴은 상기 내부 턴의 외측에 배치되고, 상기 제2 개구부 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하는, 무선 전력 수신 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the receive coil comprises an inner turn comprising one or more turns and an outer turn comprising one or more turns,
The inner turn surrounds the outside of the hole,
Wherein the outer turn comprises a protrusion disposed outside of the inner turn and projecting in the direction of the second opening.
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