KR20180077739A - 무선전력네트워크 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력네트워크 시스템은 태양광에 기초하여 생성된 전원을 자기유도 방식으로 충전한 후, 자기공진방식으로 전력을 무선공급하는 무선전력 공급부; 및 자기공진방식으로 상기 전력을 수신한 후, 외부 디바이스의 전력수급방식에 상응하는 방식으로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계부를 포함한다.
Description
본 발명은 무선전력네트워크 시스템에 관한 것이다.
무선으로 에너지를 전달하는 무선전력 전송 기술에는 인접하게 배치된 두 개의 코일 간에 유도전류를 발생시켜 전송하는 자기유도 방식과 무선충전을 위한 전력의 송수신단 간의 주파수를 통해 전력을 전송하는 자기 공명 현상을 이용한 자기공진 방식이 있다.
그러나 자기유도 방식은 코일 사이의 거리 및 상대적 위치에 매우 민감하여 두 코일 사이의 거리가 약간 떨어지거나 틀어져도 전송 효율이 급속히 떨어지며, 수 츠 이하의 근거리에서만 사용할 수 있다는 단점이 있어, 최근에는 자기유도 방식에 비해 먼 거리까지 에너지를 전달할 수 있는 자기공진 방식을 이용하여 무선전력을 전송하는 방식을 선호하는 추세이다.
최근들어, 자기공명 방식을 이용하여 PDA, 스마트폰, 노트북 등과 같은 휴대용 단말기를 충전시키는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하고, 수신한 무선전력을 저장하고 필요시 이를 휴대용 단말기에 송신하여 휴대용 단말기를 충전시키는 무선전력 중계 장치에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양광에 기초하여 전자기유도 방식으로 전력을 생성한 후, 생성된 전력을 외부기기의 전력할당량 및 전력수급방식별로 제공할 수 있는 무선전력네트워크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력네트워크 시스템은 태양광에 기초하여 생성된 전원을 자기유도 방식으로 충전한 후, 자기공진방식으로 전력을 무선공급하는 무선전력 공급부; 및 자기공진방식으로 상기 전력을 수신한 후, 외부 디바이스의 전력수급방식에 상응하는 방식으로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 무선전력 공급부는 상기 태양광을 수광하는 광 투과성 패널부; 상기 광 투과성 패널부의 하부에 형성되어, 상기 광 투과성 패널부로 입사 및 상기 광 투과성 패널부 내부에서 반사된 태양광을 전기에너지로 변화한 후, 자기유도방식으로 저장하는 태양전지패널부; 및 상기 태양전지패널부에서 저장된 전기에너지를 자기공진방식으로 외부기기에 전송하는 무선전력송신부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 광 투과성 패널부는 액정표시 패널 및 적어도 하나 이상의 유기 EL 패널이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
일 실시예에서, 상기 광 투과성 패널부는 상기 액정 표시패널의 하부면에 일 방향의 경사각을 갖는 투과미러층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 태양전지패널부는 상기 태양광을 전기에너지로 변환하며, 상기 바둑판 형상으로 배열된 복수 개의 태양전지셀; 및 상기 태양전지유닛으로부터 생성된 전원을 이용하여 전자기장을 생성한 후, 상기 전자기장에 대응하는 유도전류를 생성하여 충전하는 충전패드를 포함하고, 상기 충전패드는 상기 전원을 정전압으로 변환 및 제어하는 충전회로; 상기 정전압을 이용하여 전자기장을 발생시키는 1차측 코일; 상기 전자기장에 대응하는 유도전류를 수신하는 2차측 코일; 및 상기 유도전류에 대응하는 충전 전압을 충전하는 배터리셀을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선전력송신부는 상기 충전패드에 충전된 직류전원을 인가받아 고주파 전력을 생성하는 고주파 전력생성부; 및 상기 고주파 전력을 전자기 공진방식으로 무선전송하는 송전부를 포함하고, 상기 송전부는 커플링 구조로 이격된 송전코일 및 급전코일을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선전력 중계부는 무선전력 공급부로부터 무선전력을 수신하는 전력수전부; 상기 외부기기의 전력수급방식을 설정 및 변경하도록 동작하는 전력수급 설정부; 기 설정된 외부기기의 전력수급 우선순위에 기초하여 상기 무선전력 공급부로부터 수신된 무선전력을 차등분배하는 사용전력분배부; 상기 전력수급 설정부에서 자기공진 방식으로 전력을 수급하는 외부기기들의 허용가능한 공진주파수의 대역을 설정하는 공진주파수 설정부; 상기 전력수급 설정부에서 자기유도 방식으로 전력을 수급하는 외부기기의 허용가능한 전자기장 대역을 설정하는 자기유도 설정부; 및 상기 공진주파수 설정부 및 상기 자기유도 설정부에서 설정된 값에 기초하여 자기공진방식 및 자기유도방식으로 상기 외부기기에 전력을 제공하는 전력전송부를 포함한다.
본 발명의 일 실시에에 따른 무선전력네트워크 시스템을 이용하면, 태양광을 이용하여 생성된 전력을 장소에 구애됨 없이, 전력이 필요한 경우 전력을 무선으로 전송할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 자기 유도 방식 등가회로이다
도 2는 자기 공진 방식의 등가회로이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력네트워크 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 무선전력 공급부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광 투과성 패널의 일 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 태양전지패널부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 태양전지셀의 일 형태를 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 1차측 코일 및 2차측 코일의 형태를 나타낸 예시도이다.
도 9는 도 4에 도시된 무선전력송신부의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 10은 도 3에 도시된 무선전력 중계부를 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 자기 공진 방식의 등가회로이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력네트워크 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 무선전력 공급부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광 투과성 패널의 일 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 태양전지패널부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 태양전지셀의 일 형태를 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 1차측 코일 및 2차측 코일의 형태를 나타낸 예시도이다.
도 9는 도 4에 도시된 무선전력송신부의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 10은 도 3에 도시된 무선전력 중계부를 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에서 무선전력을 전송하는 데 사용되는 자기 유도 방식 및 자기 공진 방식에 대해 간략하게 설명하도록 한다.
자기 유도 방식은 소스 인덕터(Ls)와 부하 인덕터(Ll)를 서로 근접시켜 한쪽의 소스 인덕터(Ls)에 전류를 흘리면 발생하는 자속을 매개로 부하 인덕터(Ll)에도 기전력이 발생하는 비접촉 에너지 전송기술이다. 그리고 자기공진 방식은 2개의 공진기를 결합하는 것으로 2개의 공진기 간의 고유 주파수에 의한 자기 공진이 발생하여 동일 주파수로 진동 하면서 동일 파장 범위에서 전기장 및 자기장을 형성시키는 공명 기법을 활용하여 에너지를 무선으로 전송하는 기술이다.
도 1은 자기 유도 방식 등가회로이다.
도 1을 참조하면, 자기 유도 방식 등가회로에서 송신부는 전원을 공급하는 장치에 따른 소스 전압(Vs), 소스 저항(Rs), 임피던스 매칭을 위한 소스 커패시터(Cs) 그리고 수신부와의 자기적 결합을 위한 소스 코일(Ls)로 구현될 수 있고, 수신부는 수신부의 등가 저항인 부하 저항(Rl), 임피던스 매칭을 위한 부하 커패시터(Cl) 그리고
송신부와의 자기적 결합을 위한 부하 코일(Ll)로 구현될 수 있고, 소스 코일(Ls)과 부하 코일(Ll)의 자기적 결합 정도는 상호 인덕턴스(Msl)로 나타낼 수 있다.
도 2는 자기 공진 방식의 등가회로이다.
도 2를 참조하면, 자기 공진 방식 등가회로에서 송신부는 소스 전압(Vs), 소스 저항(Rs) 그리고 소스 인덕터(Ls)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 소스 코일(Source coil)과 송신측 공진 인덕터(L1)와 송신측 공진 커패시터(C1)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 송신측 공진 코일(Resonant coil)로 구현되고, 수신부는 부하 저항(Rl)와 부하 인덕터(Ll)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 부하 코일(Load coil)과 수신측 공진 인덕터(L2)와 수신측 공진 커패시터(C2)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 수신측 공진 코일로 구현되며, 소스 인덕터(Ls)와 송신측 인덕터(L1)는 K01의 결합계수로 자기적으로 결합되고, 부하 인덕터(Ll)와 부하측 공진 인덕터(L2)는 K23의 결합계수로 자기적으로 결합되고, 송신측 공진 인덕터(L1)와 수신측 공진 인덕터(L2)는 L12의 결합 계수로 자기적으로 결합된다.
또 다른 실시예의 등가회로에서는 소스 코일 및/또는 부하 코일을 생략하고 송신측 공진코일과 수신측 공진 코일만으로 이루어질 수도 있다.
자기 공진 방식은 두 공진기의 공진 주파수가 동일할 때에는 송신부의 공진기의 에너지의 대부분이 수신부의 공진기로 전달되어 전력 전달 효율이 향상될 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력네트워크 시스템을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력네트워크 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 무선전력 공급부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광 투과성 패널의 일 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 6는 도 4에 도시된 태양전지패널부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 태양전지셀의 일 형태를 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 1차측 코일 및 2차측 코일의 형태를 나타낸 예시도이다.
도 9는 도 4에 도시된 무선전력송신부의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 10은 도 1에 도시된 무선전력 중계부를 나타낸 블록도이다.
먼저, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력네트워크 시스템(100)은 무선전력 공급부(200) 및 무선젼력중계부(300)를 포함할 수 있다.
상기 무선전력 공급부(200)는 태양광에 기초하여 생성된 전원을 자기유도 방식으로 충전한 후, 충전된 전원에 기초하여 자기공진방식으로 전력을 무선전송 한다.
상기 무선전력 공급부(300)는 자기공진방식으로 상기 무선전력을 수신한 후, 외부 디바이스의 전력수급방식에 상응하는 방식으로 전력을 전송하는 기능을 한다.
보다 구체적으로, 상기 무선전력 공급부(200)는 광 투과성 패널부(210), 태양전지패널부(220) 및 무선전력송신부(230)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조, 상기 광 투과성 패널부(210)는 상기 태양광을 수광한다. 상기 광 투과성 패널부(210)는 액정표시 패널 및 적어도 하나 이상의 유기 EL 패널이 순차적으로 적층된 구조로 형성될 수 있다.
참고로, 상기 액정표시 패널은 투명한 합성 수지 재료나 유리(glass)를 이용할 수 있고, 특히, 모듈을 경량화할 수 있고, 대량생산이 용이하여 넓은 면적의 모듈을 저가로 제조할 수 있기 때문에 투명한 합성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 투명한 합성 수지로는, 폴리카보네이트 수지(polycarbonate resin), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 폴리스티렌 수지,(polystyrene resin) 폴리메타크릴산 에스테르 수지(polymethacrylate ester resin), 폴리시클레핀 수지(polycycloolefin resin) 또는 이들 수지에 내후성(weather resistance)을 추가할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 태양전지패널부(220)는 상기 광 투과성 패널부(210)의 하부에 형성되어, 상기 광 투과성 패널부(210)로 입사 및 상기 광 투과성 패널부(210) 내부에서 반사된 태양광을 전기에너지로 변화한 후, 자기 유도 방식을 이용하여 저장한다.
보다 구체적으로, 상기 태양전지패널부(220)는 태양전지부(221) 및 충전패드부(222)를 포함할 수 있다.
상기 태양전지부(221)는 상기 태양광을 전기에너지로 변환하며, 태양전지 셀(221a)이 바둑판 형상으로 배열될 수 있다(도 7 참조).
상기 충전패드부(222)는 태양전지부(221)로부터 생성된 전원을 이용하여 전자기장을 생성한 후, 상기 전자기장에 대응하는 유도전류를 생성하여 유도전류에 상응하는 전원을 충전한다.
상기 충전패드부(222)는 충전회로(222-1), 1차측 코일(222-2) 및 2차측 코일(222-3) 및 배터리셀(222-4)을 포함할 수 있다.
상기 충전회로(222-1)는 상기 전원을 정전압으로 변환 및 제어한다.
도 8을 참조하면, 상기 1차측 코일(222-2)은 정전압을 이용하여 전자기장을 발생시킨다. 상기 2차측 코일(222-3)은 상기 전자기장에 대응하는 유도전류를 인가받는다.
상기 1차측 코일 및 상기 2차측 코일은 스파이럴 또는 헬리컬 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 상기 2차측 코일은 NFC 코일일 수 있다.
상기 배터리셀(222-4)은 상기 유도전류에 대응하는 전압을 충전한다.
도 9를 참조, 상기 무선전력 송신부(230)는 상기 충전패드부(222)에 충전된 전원(전력)을 자기공진방식으로 상기 무선전력 중계부(300)로 제공한다.
보다 구체적으로, 상기 무선전력 송신부(230)는 고주파 전력생성부(231) 및 송전부(232, 233)를 포함할 수 있다.
상기 고주파 전력생성부(231)는 상기 충전패드부(222)에서 충전된 직류전원을 인가받아 고주파 전력을 생성한다.
상기 송전부(232)는 고주파 전력을 전자기 공진방식으로 전달한다.
상기 송전부(232)는 복수개의 코일 또는 단수개의 코일(232a, 232b)로 구현될 수 있고, 송신측 코일이 복수 개로 구비되는 경우 이들은 서로 이격되어 배치되거나 서로 중첩되어 배치될 수 있고, 이들이 중첩되어 배치되는 경우 중첩되는 면적은 자속 밀도의 편차를 고려하여 결정할 수 있다.
또한 송신측 코일을 제작할 때 내부 저항 및 방사 저항을 고려하여 제작할 수 있고, 이 때 저항 성분이 작으면 품질 지수(Quality factor)가 높아지고 전송 효율이 상승할 수 있다.
한편, 도 10을 참조하면, 상기 무선전력 중계부(300)는 상기 태양전지패널부(220)에서 저장된 충전전압을 자기공진방식으로 외부기기의 전력수급방식에 따라 가변시켜 전송한다.
상기 무선전력중계부(300)는 전력수전부(310), 전력수급 설정부(320), 전력분배부(330), 공진주파수 설정부(340), 자기유도 설정부(350) 및 전력전송부(360)를 포함한다.
상기 전력수전부(310)는 무선전력 공급부(200)로부터 무선전력을 수신하여 저장한다.
상기 전력수전부(310)는 복수개의 코일 또는 단수개의 코일로 구현된 수신측 코일을 포함할 수 있으며, 수신측 코일은 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 통해 전력을 수신할 수 있다. 이와 같이 전력 수신 방식에 따라서 유도 코일 또는 공진 코일 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고 수신측 코일은 근거리 통신용 안테나(NFC: Near Field Communication)를 함께 구비할 수 있다. 그리고 상기 수신측 코일은 송신측 코일과 동일할 수 있다.
상기 전력수급 설정부(320)는 외부기기의 전력수급방식을 설정하는 기능을 한다. 상기 전력수급 설정부(320)는 사용자 단말에서 제공된 사용자 인터페이스를 이용하여 설정/변경이 제어될 수 있다.
상기 전력분배부(330)는 사용자가 설정한 외부기기의 전력수급 우선순위에 기초하여 무선전력 공급부(200)에서 제공된 무선전력을 차등분배한다.
한편, 상기 전력분배부(330)는 외부기기들로부터 수신한 수요 전력량 및 전력 잔량에 기초하여 전력수급 우선순위를 가변시킬 수 있다.
또한, 상기 전력분배부(330)는 외부기기의 잔여전력량 비율 또는 소요 전력량 비율에 기초하여 전력수급 우선순위를 가변시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 외부기기의 잔여 전력 비율이 5%이고, 제2 외부기기의 잔여 전력 비율이 10%이고, 제3 외부기기의 잔여 전력 비율이 15%이면, 전력분배부(320)는 1순위로 잔여 전력 비율이 가장 낮은 제1 외부기기로 무선전력을 전송하도록 설정하며, 제1 외부기기로 무선전력전송을 마치고 난 후 제2 외부 기기, 제3 외부기기 순으로 무선전력을 전송하도록 설정할 수 있다.
또한, 상기 전력분배부(330)에서 가변된 우선순위에 관한 정보는 사용자 단말로 제공될 수 있다.
상기 공진주파수 설정부(340)는 전력수급 설정부에서 자기공진 방식으로 전력을 수급하는 외부기기들의 허용가능한 공진주파수의 대역을 설정한다.
상기 자기유도 설정부(350)는 전력수급 설정부(310)에서 자기유도 방식으로 전력을 수급하는 외부기기들의 허용가능한 전자기장 대역을 설정하는 기능을 한다.
상기 전력전송부(360)는 공진주파수 설정부(330) 및 자기유도 설정부(340)에서 설정된 값에 기초하여, 자기공진 방식 및 자기유도 방식으로 외부기기들에 전력을 전송한다.
따라서, 본 발명의 일 실시에에 따른 무선전력네트워크 시스템을 이용하면, 태양광을 이용하여 생성된 전력을 장소에 구애됨 없이, 전력이 필요한 경우 전력을 무선으로 전송할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 까페, 공항, 택시, 사무실, 식당 등 공공장소에서도 용이하게 모바일기기를 충전할 수 있다.
또한, 무선전력전송 기술이 청소기, 선풍기 등의 생활가전제품에 적용되면 전원케이블을 찾아 다닐 필요가 없게 되고 가정 내에서 복잡한 전선이 사라지면서 건물 내 배선이 줄고 공간활용 폭도 넓어질 수 있다.
또한, 현재의 가정용 전원으로 전기자동차를 충전할 경우 많은 시간이 소요되지만 무선전력전송 기술을 통해서 고전력을 전송한다면 충전시간을 줄일 수 있다.
도 11은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.
메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다.
스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다.
여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 컴퓨팅 디바이스(1100)가 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다.
여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다. 상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크(1200)에 의해 상호접속될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "시스템" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다.
예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100: 무선전력네트워크 시스템
200: 무선전력 공급부
210: 광 투과성 패널부
220: 태양전지 패널부
221: 태양전지부
222: 충전패드부
222-1: 충전회로
222-2: 1차측 코일
222-3: 2차측 코일
222-4: 배터리셀
230: 무선전력송신부
231: 고주파 전력생성부
232: 송전부
300: 무선전력 중계부
310: 전력수전부
320: 전력수급 설정부
330: 전력분배부
340: 공진주파수 설정부
350: 자기유도 설정부
360: 전력전송부
200: 무선전력 공급부
210: 광 투과성 패널부
220: 태양전지 패널부
221: 태양전지부
222: 충전패드부
222-1: 충전회로
222-2: 1차측 코일
222-3: 2차측 코일
222-4: 배터리셀
230: 무선전력송신부
231: 고주파 전력생성부
232: 송전부
300: 무선전력 중계부
310: 전력수전부
320: 전력수급 설정부
330: 전력분배부
340: 공진주파수 설정부
350: 자기유도 설정부
360: 전력전송부
Claims (7)
- 태양광에 기초하여 생성된 전원을 자기유도 방식으로 충전한 후, 자기공진방식으로 전력을 무선공급하는 무선전력 공급부; 및
자기공진방식으로 상기 전력을 수신한 후, 외부 디바이스의 전력수급방식에 상응하는 방식으로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계부를 포함하는 무선전력네트워크 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 무선전력 공급부는
상기 태양광을 수광하는 광 투과성 패널부; 및
상기 광 투과성 패널부의 하부에 형성되어, 상기 광 투과성 패널부로 입사 및 상기 광 투과성 패널부 내부에서 반사된 태양광을 전기에너지로 변화한 후, 자기유도방식으로 저장하는 태양전지패널부; 및
상기 태양전지패널부에서 저장된 전기에너지를 자기공진방식으로 외부기기에 전송하는 무선전력송신부를 포함하는 무선전력네트워크 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 광 투과성 패널부는,
액정표시 패널 및 적어도 하나 이상의 유기 EL 패널이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 무선전력네트워크 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 광 투과성 패널부는
상기 액정표시 패널의 하부면에 일 방향의 경사각을 갖는 미러전극층을 더 포함하는 무선전력네트워크 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 태양전지패널부는
상기 태양광을 전기에너지로 변환하며, 바둑판 형상으로 배열된 복수 개의 태양전지유닛;
상기 태양전지유닛으로부터 생성된 전원을 이용하여 전자기장을 생성한 후, 상기 전자기장에 대응하는 유도전류를 생성하여 충전하는 충전패드를 포함하고,
상기 충전패드는
상기 전원을 정전압으로 변환 및 제어하는 충전회로;
상기 정전압을 이용하여 전자기장을 발생시키는 1차측 코일;
상기 전자기장에 대응하는 유도전류를 수신하는 2차측 코일; 및
상기 유도전류에 대응하는 충전 전압을 충전하는 배터리셀을 포함하는 무선전력네트워크 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 무선전력송신부는
상기 충전패드에 충전된 직류전원을 인가받아 고주파 전력을 생성하는 고주파 전력생성부; 및
상기 고주파 전력을 전자기 공진방식으로 무선전송하는 송전부를 포함하고,
상기 송전부는
커플링 구조로 이격된 송전코일 및 급전코일을 포함하는 무선전력네트워크 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 무선전력 중계부는
무선전력 공급부로부터 무선전력을 수신하는 전력수전부;
외부기기의 전력수급방식을 설정 및 변경하도록 동작하는 전력수급 설정부;
기 설정된 외부기기의 전력수급 우선순위에 기초하여 상기 무선전력 공급부로부터 수신된 무선전력을 차등분배하는 사용전력분배부;
상기 전력수급 설정부에서 자기공진 방식으로 전력을 수급하는 외부기기들의 허용가능한 공진주파수의 대역을 설정하는 공진주파수 설정부;
상기 전력수급 설정부에서 자기유도 방식으로 전력을 수급하는 외부기기의 허용가능한 전자기장 대역을 설정하는 자기유도 설정부; 및
상기 공진주파수 설정부 및 상기 자기유도 설정부에서 설정된 값에 기초하여 자기공진방식 및 자기유도방식으로 상기 외부기기에 전력을 제공하는 전력전송부를 포함하는 무선전력네트워크 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020160182386A KR20180077739A (ko) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 무선전력네트워크 시스템 |
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| KR1020160182386A KR20180077739A (ko) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 무선전력네트워크 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180077739A true KR20180077739A (ko) | 2018-07-09 |
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| KR1020160182386A KR20180077739A (ko) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | 무선전력네트워크 시스템 |
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| KR (1) | KR20180077739A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200032964A (ko) * | 2018-09-19 | 2020-03-27 | 김현철 | 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템 |
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| KR101648626B1 (ko) * | 2014-08-19 | 2016-08-16 | 경북대학교 산학협력단 | 무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체 |
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2016
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