KR20180124216A - 무선충전장치를 구비한 자동차 및 이를 위한 전자파 감쇄장치 - Google Patents

무선충전장치를 구비한 자동차 및 이를 위한 전자파 감쇄장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 무선충전장치를 구비한 자동차용 전자파 감쇄장치에 있어, 자동차의 내부에 설치된 무선충전장치의 충전 동작시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 무선충전장치가 설치된 자동차 바디의 일 영역을 감싸고 방사방향의 가로방향에 형성되는 둘레부와; 둘레부를 갖는 다른 영역에 장착되고, 폐루프 형상을 가지는 코일과, 코일의 양 단부를 연결하는 캐패시터를 포함하는 필터부를 갖고, 필터부는, 발생되는 전자파의 크기를 측정하기 위한 전자파의 주파수 범위를 설정하고, 설정된 주파수 범위 동안 측정되는 전자파의 크기가 소정 레벨 이하가 되도록 코일의 인덕턴스 및 캐패시터의 용량 범위가 조절된 상태로 장착된다.

Description

무선충전장치를 구비한 자동차 및 이를 위한 전자파 감쇄장치{CAR HAVING WIRELESS CHARGER AND ELECTROMAGNETIC WAVE REDUCTION APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 무선충전장치를 구비한 자동차 및 이를 위한 전자파 감쇄장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선충전장치의 충전 동작시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위한 무선충전장치를 구비한 자동차 및 이를 위한 전자파 감쇄장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 같은 휴대용 기기를 무선으로 충전할 수 있는 무선충전장치를 장착한 자동차가 증가하는 추세이다.
이와 같은 무선충전장치를 구비한 자동차에서 스마트폰을 무선 충전 시, 무선 충전을 위하여 기본 동작주파수를 갖는 교류 전력을 전송하게 되는데, 이 때 기본 동작주파수의 고조파 전자파가 발생하게 된다.
이러한 고조파 전자파는 예컨대 라디오의 수신 감도를 떨어뜨리거나 자동차 내에서 사용되는 여러 전자기기를 오작동시킬 수 있는 문제점이 있다.
또한, 고조파 전자파에 의한 간섭 현상으로 인해 자동차의 자체 컴퓨터 시스템에 대한 성능 및 안전성 또한 보장하지 못하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 무선충전장치가 구비된 자동차에서 무선충전장치의 충전 동작 시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위한 자동차용 전자파 감쇄장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 무선충전장치가 설치된 자동차의 내부 구조물 주변에 충전 동작 시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 장착이 가능한 자동차용 전자파 감쇄장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 무선충전장치를 구비한 자동차용 전자파 감쇄장치에 있어, 자동차의 내부에 설치된 무선충전장치의 충전 동작시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 무선충전장치가 설치된 자동차 바디의 일 영역을 감싸고 방사방향의 가로방향에 형성되는 둘레부와; 둘레부를 갖는 다른 영역에 장착되고, 폐루프 형상을 가지는 코일과, 코일의 양 단부를 연결하는 캐패시터를 포함하는 필터부를 갖고, 필터부는, 발생되는 전자파의 크기를 측정하기 위한 전자파의 주파수 범위를 설정하고, 설정된 주파수 범위 동안 측정되는 전자파의 크기가 소정 레벨 이하가 되도록 코일의 인덕턴스 및 캐패시터의 용량 범위가 조절된 상태로 장착되는 자동차용 전자파 감쇄장치에 의해 달성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따라, 무선충전장치의 충전 동작 시 발생되는 고조파 전자파를 감쇄함에 의해 자동차에서 사용되는 전자기기 및 자동차의 자체 컴퓨터 시스템에 대한 성능 및 안전성을 보장할 수 있다.
또한, 무선충전장치가 설치된 자동차의 내부 구조물 주변에 폐루프 형태로 전자파의 방사방향에 대응하도록 장착이 가능한 전자파 감쇄장치를 제공할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 무선충전장치로부터 소정 거리 이내에 위치한 상기 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 폐루프 형태로 무선충전장치가 설치되는 거치대의 둘레면에 부착하거나 둘레면 안쪽에 장착하여 외관을 해치지 않도록 할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 무선충전장치가 설치된 평면에 대해 0° 내지 90° 이내의 각을 이루는 위치에 장착될 수 있다. 이에 따라, 무선충전장치가 설치되는 거치대의 위치 및 자동차의 내부 구조를 고려하여 다양한 위치에 설치 가능하도록 할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 무선충전장치의 코일 위에 덮이는 절연체 케이스의 외곽 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 무선충전장치의 거치대 또는 자동차 내부 구조물이 아닌 무선충전장치 자체의 절연체 케이스 둘레에 설치할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 무선충전장치의 절연체 케이스 위의 미끄럼 방지용 패드의 외곽 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 무선충전장치 자체에 마련되거나, 무선충전장치 상에 별도로 장착되는 고무 성분의 충전 패드 둘레에도 설치할 수 있다.
상기 코일의 인덕턴스를 측정하고, 상기 측정된 코일의 인덕턴스에 기초하여 상기 코일의 폐루프의 크기 및 형태를 결정하기 위한 정보를 제공하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 전자파를 감쇄하도록 코일의 인덕턴스가 적정 범위에 있는지를 고려하여 코일의 폐루프의 크기 및 형태를 조절하도록 할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 코일의 양 단부 및 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 폐루프 형태의 코일과 캐패시터가 연결되는 기본 구성 외에 PCB를 이용하여 보다 다양한 구조로 전자파 감쇄장치를 제작할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 코일이 복수의 와이어로 이루어진 경우 상기 복수의 와이어의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터를 더 포함하고, 상기 캐패시터는, 상기 한 쌍의 커넥터에 연결된 상기 복수의 와이어 중 어느 하나의 와이어에 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 와이어와 복수의 와이어를 연결하는 커넥터 구성을 이용하여 폐루프 형태의 코일을 보다 용이하게 제작할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 코일이 복수의 와이어로 이루어진 경우 상기 복수의 와이어의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터와; 상기 한 쌍의 커넥터 및 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 복수의 와이어를 이용하여 폐루프 형태의 코일을 제작하는 경우 PCB 상에 코일을 연결하기 위한 구성을 구현할 수 있다.
상기 코일은 상기 코일에 대응하는 도체 패턴이며, 상기 필터부는, 상기 도체 패턴을 포함하는 연성기판과; 상기 도체 패턴의 양 단부 및 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 폐루프 형태의 코일을 와이어를 이용하여 제작하는 대신 FPCB 상에 싱글 와이어에 대응하는 도체 패턴을 형성하는 방법으로도 구현할 수 있다.
상기 코일은 상기 코일에 대응하는 도체 패턴이며, 상기 필터부는, 상기 도체 패턴과 상기 도체 패턴의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터연결부를 포함하는 연성기판과; 상기 커넥터연결부에 대응하는 한 쌍의 커넥터와 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 폐루프 형태의 코일을 FPCB 상에 복수의 와이어에 대응하는 도체 패턴을 형성하는 방법으로도 구현할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 코일에 대응하는 도체 패턴을 상기 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 무선충전장치의 거치대 자체 둘레면의 외부 혹은 내부에 폐루프 형태의 코일에 대응하는 도체 패턴을 형성하여 동일한 전자파 감쇄 효과를 제공할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 무선충전장치를 구비한 자동차에 있어, 자동차용 전자파 감쇄장치를 포함하는 무선충전장치를 구비한 자동차에 의해서도 달성될 수 있다. 이에 따라, 자동차 제품의 양산시 자동차 내부에 무선충전장치와 함께 전자파를 감쇄하기 위한 구성이 장착된 형태로 생산할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 무선충전장치가 구비된 자동차용 전자파 감쇄장치에 있어, 무선충전장치의 충전 동작 시 발생되는 전자파를 감쇄하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 무선충전장치가 설치된 자동차의 내부 구조물 주변에 충전 동작 시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 장착이 용이한 전자파 감쇄장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자파 감쇄장치가 장착된 자동차의 내부 구성을 도시한 예이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치와 전자파 감쇄장치 상호간 동작을 도시한 예이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치에 장착되는 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치에 장착되는 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 제어블럭도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부의 구성을 도시한 예이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 와이어를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 와이어 및 PCB를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 및 PCB를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 및 PCB를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치 거치대의 표면에 형성한 필터부의 구성을 도시한 예이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 필터부의 구성을 도시한 예이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부에 의한 전자파의 주파수 대역별 임피던스 그래프를 도시한 예이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 필터부에 의한 전자파의 주파수 대역별 임피던스 그래프를 도시한 예이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자파 감쇄장치가 장착된 자동차의 내부 구성을 도시한 예이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차(1)는 바디(body)(11), 무선충전장치(12) 및 전자파 감쇄장치(10)를 포함한다.
바디(11)는 자동차(1)의 내부 구조물로서, 운전석, 보조석 및 뒷자석 주변에 장착된 모든 자동차 부품들을 포함한다. 예컨대, 바디(11)는 계기판, 경음기, 에어백, A/V장치, 히터 및 에어컨, 글로브 박스, 변속레버, AUTO HOLD, 전자 파킹 브레이크, 컵홀더 및 무선충전장치 거치대 등을 포함한다.
무선충전장치(12)는 스마트폰과 같은 무선통신기기(미도시)를 충전하기 위한 구성으로, 자동차 바디(11)의 일 영역에 설치된다. 무선충전장치(12)는 예컨대, 운전석과 보조석 사이의 변속레버 주변에 마련되는 무선충전장치 거치대(미도시) 상에 설치될 수 있다. 일실시예로서, 무선충전장치(12) 및 무선충전장치 거치대는 자동차의 생산 시 자동차 바디(11)에 장착된 형태로 제작될 수 있다.
무선충전장치(12)는 자동차 바디(11)의 일 영역에 고정되도록 설치되거나, 부착 및 분리가 가능한 형태로 설치될 수 있다. 예로서, 무선충전장치(12)가 자동차 바디(11)의 일 영역에 고정되어 설치되는 경우 무선통신기기가 거치되는 충전 패드만이 사용자에게 시인되고, 다른 구성들은 바디(11)의 몰드(mold) 안으로 내장되어 사용자에게 시인되지 않도록 구현된다.
전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)의 충전 동작 시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위한 구성으로, 무선충전장치(12)가 설치된 자동차 바디(11)의 일 영역 주변에 설치된다.
전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12) 및 무선충전장치 거치대(미도시)와 마찬가지로 자동차의 생산 시 자동차의 바디(11)에 장착된 형태로 제작될 수 있다.
다른 예로서, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치 거치대의 둘레면에 부착 및 분리가 가능한 형태로 설치되거나, 자동차의 튜닝 작업을 통해 무선충전장치 거치대의 둘레면 안쪽에 내장할 수도 있다.
또 다른 예로서, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)의 코일 위에 덮이는 절연 뚜껑 케이스의 외곽 부분에 부착 또는 내장될 수 있다, 또한, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)의 절연 뚜껑 케이스 위에 부착되는 미끄럼 방지용 충전 패드의 외곽 부분에도 부착 또는 내장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치와 전자파 감쇄장치 상호간 동작을 도시한 예이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 무선충전장치(12)는 무선통신기기(13)를 충전 패드 위에 올려놓은 방법으로 무선통신기기(13)를 충전한다. 다른 예로서, 무선충전장치(12)는 무선통신기기(13)를 충전 패드로부터 소정 거리 이내로 근접시켜 충전하는 것도 가능하다.
무선충전장치(12)는 무선통신기기(13)를 충전하기 위한 구성으로서, 충전용 코일(Coil)과, 코일 위를 덮는 절연체 케이스, 절연체 케이스 위에 미끄럼을 방지하기 위한 고무 재질의 충전 패드(PAD), PWR/GND 및 제어신호 연결용 케이블 등을 포함한다.
무선충전장치(12)는 송신(Tx) 코일에 해당하는 충전용 코일을 이용하여 수신(Rx) 코일을 포함한 무선통신기기(13)로 전력 전송을 수행한다.
구체적으로, 무선충전장치(12)는 송신 회로에서 전력 전송에 필요한 고출력 및 고주파 신호를 생성하고, 생성된 고출력 및 고주파 신호가 송신 코일에 입력되면 자기장이 발생한다. 이 때 송신 코일에 발생한 자기장이 무선통신기기(13)의 수신 코일을 통과하면서 유도 전류가 발생하고, 발생된 유도 전류는 수신 회로를 통해 정류되어 직류 변환 후 충전 에너지로 공급된다.
상기와 같은 방법으로, 무선충전장치(12)는 무선통신기기(13)로 충전 에너지를 공급하게 되고, 이 때 생성되는 고출력 및 고주파 신호에 의해 고조파 전자파가 발생하게 된다.
전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)의 충전 동작시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위한 장치로, 무선충전장치(12)가 설치된 자동차 바디(11)의 일 영역 주변에 설치된다. 예로서, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)가 장착된 무선충전장치 거치대(미도시)의 둘레면에 부착 혹은 내장된 형태로 설치될 수 있다.
일실시예로서, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12) 자체의 절연체 케이스 또는 고무 재질의 충전 패드 상에 장착될 수 있다. 이 경우, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)의 송신 코일 위를 덮고 있는 절연체 케이스의 외곽 부분 둘레에 부착되거나 내장(embedded)될 수 있다. 또한, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)의 절연체 케이스 위에 부착되는 고무 재질의 충전 패드의 외곽 부분 둘레에 부착되거나 내장될 수도 있다.
전자파 감쇄장치(10)는 둘레부(1010) 및 필터부(101)를 포함하고, 필터부(101)를 제어하기 위한 구성으로서 제어부(104)를 더 포함한다. 제어부(104)의 제어 프로세스에 관해서는 도 9에서 구체적으로 설명하기로 한다.
둘레부(1010)는 무선충전장치(12)의 충전 동작 시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 무선충전장치(12)가 설치된 자동차 바디(11)의 일 영역을 감싸고 방사방향의 가로방향에 형성된다. 즉, 둘레부(1010)는 자동차의 내부 구조물 중 무선충전장치(12)가 설치된 구조물의 둘레에 대응하는 형태를 가진다. 예컨대, 무선충전장치(12)가 무선충전장치 거치대(미도시)에 장착되는 경우, 둘레부(1010)는 무선충전장치 거치대의 둘레면에 대응한다. 또한 둘레부(1010)는 무선충전장치가 설치된 구조물 둘레의 형태에 부합하게 무정형으로 형성되어 둘레면의 외부 또는 내부, 상면 또는 측벽의 각각에, 또는 상면과 측벽에 연속할 수 있다.
필터부(101)는 둘레부(1010)를 갖는 자동차 바디(11)의 다른 영역에 장착되고, 폐루프(closed loop) 형상을 가지는 코일(coil)과, 코일의 양 단부를 연결하는 캐패시터(capacitor)를 포함한다. 필터부(101)는 무선충전장치(12)로부터 소정 거리 이내에 위치한 둘레부(101)에 외장 또는 내장하여 형성될 수 있다.
일실시예로서, 필터부(101)는 무선충전장치(12)가 설치된 평면에 대해 0° 내지 90° 이내의 각을 이루는 위치에 장착될 수 있다. 예로서, 무선충전장치(12)가 자동차 내에서 수평 방향으로 설치된 경우 필터부(101)는 무선충전장치(12)와 동일한 수평방향으로 무선충전장치(12)의 주변 구조물의 둘레면을 감싸는 형태로 설치될 수 있다.
다른 경우에 있어, 무선충전장치(12)가 자동차 내에서 평면에 수직 방향으로 설치되어 무선통신기기(13)을 수직으로 꽂는 형태로 충전하는 경우, 필터부(101)는 무선충전장치(12)와 90° 의 각을 이루는 수평 방향으로 주변 구조물의 둘레면을 감싸도록 설치될 수 있다. 이 외에도, 필터부(101)는 무선충전장치(12)가 자동차 내에서 설치된 형태에 따라 무선충전장치(12)와 소정 각도를 이루도록 설치될 수 있다.
필터부(101)는 무선충전장치(12)의 충전 동작시 발생되는 전자파의 크기가 소정 레벨 이하가 되도록 코일의 인덕턴스(inductance) 및 캐패시터의 용량 범위가 조절된 상태로 장착된다. 이 때, 감쇄하고자 하는 전자파의 주파수 범위를 설정하고, 설정된 주파수 범위 동안 전자파의 크기를 측정한다. 예로서, 주파수 범위를 530KHz~1,000KHz 또는 80MHz~100MHz 로 설정하고, 설정한 주파수 범위 동안 코일의 인덕턴스 값의 범위가 0.05μH~500μH 가 되도록 코일의 면적, 형태 및 권선수 등을 결정할 수 있다.
또한. 설정된 주파수 범위 및 측정된 인덕턴스 값을 이용하여 코일의 양 단부를 연결하는 캐패시터 값의 범위를 결정하도록 한다. 예로서, 캐패시터 값의 범위는 10pF~100μF 내에서 전자파가 최대로 감쇄되는 값으로 결정할 수 있다.
상기와 같이 전자파 감쇄장치(10)는 둘레부(1010) 및 필터부(101)의 구성을 이용하여, 무선충전장치(12)의 충전 동작 시 발생되는 고조파 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다. 이에 의해, 자동차에서 사용되는 전자기기 및 자동차의 자체 컴퓨터 시스템에 대한 성능 및 안전성을 보장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다. 도시된 예는, 무선충전장치(12)가 자동차의 내부 구조물 중 운전석과 보조석 사이의 변속 레버 주변에 수평 방향으로 장착된 경우이다. 이 경우 무선통신기기(13)는 무선충전장치(12)의 충전 패드 상에 올려놓는 방법으로 충전을 하게 된다. 이 때, 충전 시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위해, 무선충전장치(12)가 설치된 평면과 평행한 수평방향으로 주변 구조물의 둘레면을 감싸는 형태로 전자파 감쇄장치(10)를 설치한다.
전자파 감쇄장치(10)는 주변 구조물의 둘레면에 대응하는 둘레부(1010)와, 둘레부(1010)를 갖는 주변 구조물의 일 영역에 장착되는 필터부(101)를 포함한다.
둘레부(1010)는 무선충전장치(12)의 충전 동작시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 방사방향의 가로방향에 형성된다.
필터부(101)는 폐루프 형상의 코일과, 코일의 양 단부를 연결하는 캐패시터를 포함하고, 코일의 인덕턴스 값과 캐패시터의 용량 범위를 조절하여 전자파에 대한 역방향 전류를 제어함에 의해 전자파를 감쇄시킨다.
이에 따라, 도시된 예에서, 필터부(101)를 무선충전장치(12)가 설치된 평면과 평행한 수평방향으로 주변 구조물을 감싸도록 설치하여 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다. 도시된 예는, 무선충전장치(12)가 운전석과 보조석 사이의 변속 레버 주변에 커버(1210)가 마련된 구조물 내부에 경사진 형태로 장착된 경우이다. 이 경우, 무선통신기기(13)는 무선충전장치(12)가 위치한 구조물 내부로 경사진 방향을 따라 인입하여 충전을 하게 된다.
이 때, 충전 시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위해, 무선충전장치(12)가 설치된 경사진 평면과 예컨대 45°의 각도를 이루는 위치에 커버(1210)의 둘레면을 감싸는 형태로 전자파 감쇄장치(10)를 설치한다.
전자파 감쇄장치(10)의 설치시, 커버(1210)의 둘레면에 대응하는 위치에 둘레부(1010)를 형성하고, 둘레부(1010)가 포함된 주변 구조물의 일 영역에 폐루프 형상의 코일 및 캐패시터로 구성된 필터부(101)를 장착한다.
이와 같이, 도시된 예에서, 필터부(101)를 무선충전장치(12)가 설치된 평면과 소정 각도를 이루는 위치에 커버(1210)와 같은 주변 구조물을 감싸도록 설치하여 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다. 도시된 예는, 무선충전장치(12)가 운전석과 보조석 사이의 변속 레버 주변의 커버(1210)가 있는 경사진 구조물 내에 수평방향으로 장착된 경우이다. 이 경우, 무선통신기기(13)는 구조물 내에서 무선충전장치(12) 위에 올려놓는 방법으로 충전을 하게 된다.
이 때, 충전 시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위해, 무선충전장치(12)가 설치된 평면과 예컨대 45°의 각도를 이루는 위치에 커버(1210)의 둘레면을 감싸는 형태로 전자파 감쇄장치(10)를 설치한다.
전자파 감쇄장치(10)의 설치시, 커버(1210)의 둘레면에 대응하는 위치에 둘레부(1010)를 형성하고, 둘레부(1010)가 포함된 주변 구조물의 일 영역에 폐루프 형상의 코일 및 캐패시터로 구성된 필터부(101)를 장착한다.
이와 같이, 도시된 예에서, 필터부(101)를 무선충전장치(12)가 설치된 평면과 소정 각도를 이루는 위치에 주변 구조물을 감싸도록 설치하여 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 내부 사시도이다. 도시된 예는, 무선충전장치(12)가 뒷자석의 중간에 위치한 커버(1210)가 있는 수납 구조물 내에 수직방향으로 장착된 경우이다. 이 경우, 무선통신기기(13)는 수납 구조물 내부로 무선충전장치(12)가 장착된 수직방향을 따라 인입하여 충전하게 된다.
이 때, 충전 시 발생되는 전자파를 감쇄하기 위해, 무선충전장치(12)가 설치된 수직방향의 평면과 다양한 각도를 이루는 위치에 수납 구조물의 둘레면을 따라 전자파 감쇄장치(10)를 설치한다.
도시된 예에서, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)가 설치된 평면과 평행한 제1방향과, 설치된 평면과 예컨대 45°를 이루는 제2방향, 및 설치된 평면에 수직인 제3방향을 따라 꺾어지는 형태로 수납 구조물의 둘레면을 감싸도록 설치된다.
전자파 감쇄장치(10)의 설치시, 제1방향, 제2방향 및 제3방향을 따라 꺾어지도록 수납 구조물의 둘레면에 대응하는 위치에 둘레부(1010)를 형성하고, 둘레부(1010)가 포함된 주변 구조물의 일 영역에 폐루프 형상의 코일 및 캐패시터로 구성된 필터부(101)를 장착한다.
이와 같이, 도시된 예에서, 필터부(101)를 무선충전장치(12)가 설치된 평면과 다양한 각도를 이루는 위치에 주변 구조물을 감싸도록 설치하여 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치에 장착되는 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 사시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전자파 감쇄장치(10)는 자동차 내부 구조물 또는 무선충전장치 거치대가 아닌 무선충전장치(12) 자체에 장착될 수 있다.
도시된 예에서, 무선충전장치(12)는 장치 내부에 포함된 송신 코일 위에 뚜껑 기능의 절연체 케이스(128)가 덮여 있는 형태이다. 이 때, 절연체 케이스(128)의 외곽 둘레부를 따라 부착되거나 내장되는 형태로 전자파 감쇄장치(10)가 설치된다.
전자파 감쇄장치(10)의 설치시, 절연체 케이스(128)의 외곽 둘레부에 폐루프 형상의 코일 및 캐패시터로 구성된 필터부(101)를 장착한다.
이와 같이, 도시된 예에서, 필터부(101)를 무선충전장치(12) 자체의 절연체 케이스(128)의 둘레를 감싸도록 설치하여 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치에 장착되는 자동차용 전자파 감쇄장치의 장착 예를 도시한 사시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12) 자체에 마련되거나 무선충전장치(12) 상에 별도로 장착되는 충전 패드(129) 둘레에 장착될 수 있다.
도시된 예에서, 무선충전장치(12)는 절연체 케이스(128) 위에 미끄럼을 방지하는 충전 패드(129)가 장착된 상태이다. 충전 패드(129)는 무선충전장치(12)에 놓이는 무선통신기기(13)가 미끄러지는 것을 방지할 수 있도록 예컨대 고무 재질 등으로 마련된다. 이 때, 충전 패드(129)의 외곽 둘레부를 따라 부착되거나 내장되는 형태로 전자파 감쇄장치(10)가 설치된다.
전자파 감쇄장치(10)의 설치시, 충전 패드(129)의 외곽 둘레부에 폐루프 형상의 코일 및 캐패시터로 구성된 필터부(101)를 장착한다.
이와 같이, 도시된 예에서, 필터부(101)를 무선충전장치(12) 자체에 마련되거나 무선충전장치(12) 상에 별도로 장착되는 충전 패드(129)의 둘레를 감싸도록 설치하여 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 전자파 감쇄장치의 설계를 위한 제어블럭도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 전자파 감쇄장치(10)로 자동차용 무선충전장치에서 발생하는 전자파를 감쇄하기 위한 구성을 설계할 때에, 필터부(101) 및 제어부(104)를 마련한다. 전자파 감쇄장치(10)는 무선충전장치(12)의 충전 동작시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하는 위치에 장착되어, 전자파를 감쇄시킨다.
전자파 감쇄장치(10)는 자동차의 내부에 설치된 무선충전장치(12)의 충전 동작시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 무선충전장치(12)가 설치된 자동차의 일 영역을 감싸고 방사방향의 가로방향에 형성되는 둘레부(1010)를 더 포함한다. 둘레부(1010)의 구성은 앞서 도 2 내지 도 6에 관한 설명에서 서술하였으며, 도시된 제어블럭도에서는 생략하기로 한다.
필터부(101)는 폐루프 형상의 코일(102)과, 코일의 양 단부를 연결하는 캐패시터(103)를 포함한다. 필터부(101)는 둘레부(1010)를 갖는 자동차 바디(11)의 다른 영역에 장착된다.
필터부(101)는 발생되는 전자파의 주파수 범위를 설정하고, 설정된 주파수 범위 동안 측정되는 전자파의 크기가 소정 레벨 이하가 되도록 코일(102)의 인덕턴스 및 캐패시터(103)의 용량 범위가 조절된 상태로 장착된다.
제어부(104)는 필터부(101)를 구성함에 있어, 코일(102)의 인덕턴스 및 캐패시터(103)의 용량 범위를 결정하기 위한 제어 동작을 수행한다.
제어부(104)는 발생되는 전자파의 주파수 범위를 설정하고, 설정한 주파수 범위 동안 코일(102)의 인덕턴스를 측정한다. 예로서, 감쇄하고자 하는 전자파의 주파수 범위를 530KHz~1,000KHz 또는 80MHz~100MHz 로 설정할 수 있다.
이 때, 제어부(104)는 측정된 코일(102)의 인덕턴스에 기초하여 코일(102)의 폐루프의 크기 및 형태를 결정하기 위한 정보를 제공한다. 예로서, 코일(102)의 인덕턴스 값의 범위가 예컨대 0.05μH~500μH 가 되도록 코일(102)의 면적, 형태 및 권선수 등을 결정하도록 한다.
또한, 제어부(104)는 설정된 주파수 범위 및 측정된 인덕턴스 값을 이용하여 코일(102)의 양 단부를 연결하는 캐패시터(103)의 값을 결정하도록 한다. 예로서, 캐패시터 값의 범위는 10pF~100μF 내에서 전자파가 최대로 감쇄되는 값으로 결정할 수 있다.
일실시예로서, 제어부(104)는 필터부(101)에서 캐패시터(103)의 값을 결정하기 위해, 아래의 두 가지 방법을 수행할 수 있다.
첫번째 방법으로서, 코일(102)에 소정 캐패시터 값의 범위를 가지고 있는 가변 캐패시터(Variable Capacitor)가 직렬로 연결된 필터부(101)를 무선충전장치(12)가 설치된 자동차의 내부 구조물 주변에 장착한다. 이 때, 가변 캐패시터의 용량 조절 위치를 조정해 가면서 전자파가 가장 효과적으로 감소되는 상태에서 가변 캐패시터의 용량 조절 위치를 고정한다. 이에 따라, 고정된 가변 캐패시터의 용량 값을 측정하여 이를 필터부(101)에 적용할 최종 캐패시터의 용량 값으로 결정하도록 한다.
두번째 방법으로서, 코일(102)에 캐패시터 값의 범위 중 최소값(혹은 최대값)을 가지는 캐패시터가 직렬로 연결된 필터부(101)를 무선충전장치(12)가 설치된 자동차의 내부 구조물 주변에 장착한다. 이 때, 원하는 주파수 대역에서 전자파의 크기를 먼저 측정하고, 최소값보다 좀더 큰 용량 값으로 증가시킨 캐패시터를 교체하여 적용하거나 최대값보다 좀더 작은 용량 값으로 감소시킨 캐패시터를 교체하여 적용한 후 전자파의 크기를 다시 측정한다. 이와 같이, 계속해서 캐패시터의 값을 증가 혹은 감소시켜 전자파의 크기를 거듭 측정하고, 전자파의 크기가 가장 많이 감소되는 캐패시터 값을 선택하여 이를 필터부(101)에 적용할 최종 캐패시터의 용량 값으로 결정하도록 한다.
상기와 같은 두 가지 방법 중 어느 하나를 이용하여, 최종 캐패시터의 용량 값이 결정되면, 코일(102)에 최종 결정된 캐패시터(103)가 연결된 필터부(101)를 장착하고, 최종적으로 전자파의 감쇄 효과를 검사하도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 무선충전장치의 충전 동작시 발생되는 전자파를 효과적으로 감쇄하기 위해, 자동차의 내부 구조물 주변에 폐루프 형태로 전자파의 방사방향에 대응하도록 장착이 가능한 전자파 감쇄장치를 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부의 구성을 도시한 예이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 필터부(101)는 폐루프 형상의 코일(102) 및 코일(102)의 양 단부를 연결하는 캐패시터(103)로 구성된다. 이 때, 코일(102)은 도체 및 절연체로 이루어진 와이어(wire)를 폐루프 형태로 권선하여 제작한다. 예로서, 와이어는 내부에 직경이 약 3mm 이하가 되도록 하나 이상의 전도성 심선을 포함하고, 외부에 약 2mm 이하 두께의 절연체를 포함할 수 있다.
또한, 코일(102)는 무선충전장치(12)가 설치된 자동차 바디(11)의 일 영역 주변에 장착될 수 있도록, 원형, 타원형, 사각형, 및 꺾어진 형태, 이들을 조합한 형태 등 다양한 형태로 제작될 수 있다.
캐패시터(103)는 코일(102)의 양 단부를 연결하고, 전자파를 감쇄하기 위한 조절 회로의 기능을 수행한다.
캐패시터(103)는 전자파 감쇄를 위해 설정된 주파수 범위 및 코일(102)의 인덕턴스 값을 이용하여 전자파를 최대로 감쇄할 수 있는 용량 값이 결정된다. 즉, 이와 같이 결정된 캐패시터(103)의 용량 값을 적용한 필터부(101)를 장착함에 의해, 무선충전장치(12)의 충전 동작시 발생되는 전자파를 효과적으로 감쇄시킬 수 있다.
일실시예로서, 코일(102)의 양 단부 및 캐패시터(103)를 연결하기 위한 기판(PCB, Printed Circuit Board)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 캐패시터(103)가 코일(102)의 양 단부와 직접 연결되는 것이 아니라, 기판을 이용하여 연결된다.
본 실시예에서, 무선충전장치(12)는 송신 코일인 충전용 코일(122)을 이용하여 무선통신기기(13)로 충전 에너지를 공급한다(도 10에서 무선통신기기(13) 및 수신 코일은 미도시). 이 때, 고출력 신호의 전송에 의해 전자파가 발생하게 되고, 전자파는 Z방향을 따라 방사된다.
이 때, 필터부(101)는 발생되는 전자파를 감쇄하기 위해 전자파 방사방향(80)의 가로방향을 따라 배치된다. 도시된 예에서, 전자파 방사방향(80)은 Z방향에 해당하고, 전자파 방사방향(80)의 가로방향은 무선충전장치(12)가 설치된 평면에 대응하는 X-Y방향에 해당한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 폐루프 형태의 코일(102) 및 캐패시터(103)의 구성을 포함한 필터부(101)를 전자파 방사방향의 가로방향을 따라 배치함에 의해, 무선충전장치(12)의 충전 동작 시 발생되는 전자파를 효과적으로 감쇄할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 와이어를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 필터부(101)는 코일(102)과, 코일(102)의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터(1061, 1062), 및 캐패시터(103)로 구성된다. 이 때, 코일(102)은 복수의 와이어, 즉, 제1와이어(1021), 제2와이어(1022), 제3와이어(1023), 제4와이어(1024) 및 그 이상이나 이하의 와이어들을 묶은 다발 형태(harness)로 제작된다.
한 쌍의 커넥터(1061, 1062)는 복수의 와이어의 양 단부에 연결되고, 커넥터(1061, 1062) 상호간은 직접 연결된다. 이 때, 한 쌍의 커넥터(1061, 1062)는 복수의 와이어가 폐루프 형태로 연결되도록 커넥터(1061, 1062)의 각 단자와 복수의 와이어를 연결한다. 예로서, 제1와이어(1021)의 일측 단부는 커넥터(1061)의 1번 단자에 연결하고, 타측 단부는 커넥터(1062)의 2번 단자에 연결하도록 한다. 또한, 제2와이어(1022)의 일측 단부는 커넥터(1061)의 2번 단자에 연결하고, 타측 단부는 커넥터(1062)의 3번 단자에 연결하도록 한다.
이와 같은 방식으로 복수의 와이어 각각의 양 단부를 한 쌍의 커넥터(1061, 1062)의 각 단자와 연결함에 의해, 복수의 와이어가 폐루프 형태로 연결될 수 있다.
도시된 예에서, 한 쌍의 커넥터(1061, 1062)는 상호간 직접 연결되도록 각각 암커넥터와 수커넥터 방식으로 제공된다
캐패시터(103)는 한 쌍의 커넥터(1061, 1062)에 연결된 복수의 와이어 중 제4와이어(1024)에 연결되도록 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 복수의 와이어(1021, 1022, 1023, 1024)와 복수의 와이어를 연결하는 커넥터(1061, 1062)의 구성을 이용하여 폐루프 형태의 코일(102)을 보다 용이하게 제작할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 와이어 및 PCB를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 필터부(101)는 코일(102)과, 코일(102)의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터(1061, 1062), PCB(20) 및 캐패시터(103)로 구성된다. 이 때, 코일(102)은 복수의 와이어, 즉, 제1와이어(1021), 제2와이어(1022), 제3와이어(1023), 제4와이어(1024) 및 그 이상이나 이하의 와이어들을 묶은 다발 형태(harness)로 제작된다.
한 쌍의 커넥터(1061, 1062)는 복수의 와이어의 양 단부에 연결된다. 이 때, 한 쌍의 커넥터(1061, 1062)는 복수의 와이어가 폐루프 형태로 연결되도록 커넥터(1061, 1062)의 각 단자와 복수의 와이어를 연결한다. 예로서, 제1와이어(1021)의 일측 단부는 커넥터(1061)의 1번 단자에 연결하고, 타측 단부는 커넥터(1062)의 2번 단자에 연결하도록 한다. 또한, 제2와이어(1022)의 일측 단부는 커넥터(1061)의 2번 단자에 연결하고, 타측 단부는 커넥터(1062)의 3번 단자에 연결하도록 한다.
도시된 예에서, 한 쌍의 커넥터(1061, 1062)는 상호간 직접 연결되지 않고. PCB(20)를 이용하여 연결된다. 이 때, PCB(20) 상에 커넥터(1061, 1062) 상호간 각 단자를 연결하기 위한 연결패턴(201)을 형성한다.
캐패시터(103)는 PCB(20) 상에 형성된 연결패턴(201) 중 어느 하나에 연결되도록 한다.
일실시예로서, 폐루프 형태의 코일(102)을 제작하기 위해 복수의 와이어를 연결함에 있어, 복수의 와이어 양단에 연결되는 한 쌍의 제1커넥터와, PCB(20)에 제1 커넥터와 연결용으로 제공되는 한 쌍의 제2커넥터를 각각 암/수 커넥터 방식으로 별도로 구성할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 복수의 와이어(1021, 1022, 1023, 1024)를 이용하여 폐루프 형태의 코일(102)을 제작하는 경우 PCB(20) 상에 복수의 와이어(1021, 1022, 1023, 1024)를 연결하기 위한 구성을 구현할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 및 PCB를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 필터부(101)는 폐루프 형상의 도체 패턴(1025)과, 도체 패턴(1025)이 형성된 FPCB(연성기판, Flexible PCB)(22), 도체 패턴(1025)의 양 단부를 연결하는 PCB(20), 및 캐패시터(103)로 구성된다. 이 때, 도체 패턴(1025)는 도 10의 구성 중 싱글 와이어로 이루어진 폐루프 형태의 코일(102)에 대응하는 구성으로, FPCB(22) 상에 코일(102)에 대응하는 폐루프 형태의 패턴을 형성한 것이다. 본 실시예에서 도체 패턴(1025)의 형성면은 전자파 방사방향의 가로방향을 따라 배치된다.
PCB(20)는 도체 패턴(1025)의 양 단부 및 캐패시터(103)를 연결한다. 이 경우 캐패시터(103)가 도체 패턴(1025)의 양 단부와 직접 연결되는 것이 아니라, PCB(20) 상의 패턴을 이용하여 연결된다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 폐루프 형태의 코일을 와이어를 이용하여 제작하는 대신 FPCB(22) 상에 코일에 대응하는 도체 패턴(1025)을 형성하는 방법으로도 구현할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB 및 PCB를 이용한 필터부의 구성을 도시한 예이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 필터부(101)는 복수의 도체 패턴(1025)과, 복수의 도체 패턴(1025)이 형성된 FPCB(22), FPCB(22)와 연결되는 PCB(20), 및 캐패시터(103)로 구성된다. 또한, FPCB(22)와 PCB(20)를 연결하기 위한 구성으로서, FPCB(22)의 양 단부에 마련되는 한 쌍의 커넥터연결부(221)와, PCB(20)의 양 단부에 마련되는 한 쌍의 커넥터(203)를 더 포함한다.
도시된 예에서, 복수의 도체 패턴(1025)는 도 12의 구성 중 복수의 와이어(1021, 1022, 1023, 1024)로 이루어진 코일(102)에 대응하는 구성으로, FPCB(22) 상에 복수의 와이어(1021, 1022, 1023, 1024)에 대응하는 패턴을 형성한 것이다. 본 실시예에서 도체 패턴(1025)의 형성면은 전자파 방사방향을 따라 배치된다.
한 쌍의 커넥터연결부(221)는 복수의 도체 패턴(1025)의 양 단부에 형성되고, FPCB(22)를 PCB(20)과 연결하기 위해 PCB(20) 상에 마련된 한 쌍의 커넥터(203)와 연결된다.
PCB(20)는 한 쌍의 커넥터(203)의 각 단자를 연결하기 위한 연결패턴(202)를 형성한다.
캐패시터(103)는 PCB(20) 상에 형성된 연결패턴(202) 중 어느 하나에 연결되도록 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 폐루프 형태의 코일을 FPCB(22) 상에 복수의 와이어에 대응하는 도체 패턴(1025)을 형성하는 방법으로도 구현할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전장치 거치대의 표면에 형성한 필터부의 구성을 도시한 예이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 필터부(101)는 무선충전장치(12)가 설치되는 자동차의 내부 구조물, 예컨대 무선충전장치 거치대(130)의 둘레부(1010)에 형성된다. 즉, 필터부(101)는 무선충전장치 거치대(130)의 둘레부(1010)에 장착되는 방식이 아닌, 둘레부(1010)의 표면 또는 안쪽에 직접 도체 패턴(1025)을 형성하는 방식으로 구현된다. 본 실시예에서 도체 패턴(1025)의 형성면은 전자파 방사방향을 따라 배치된다.
이 때, 필터부(101)는 폐루프 형태의 코일에 대응하는 도체 패턴(1025)과 도체 패턴(1025)의 양 단부를 연결하는 캐패시터(103)를 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 무선충전장치가 설치되는 구조물 자체의 둘레면의 외부 또는 내부에 폐루프 형태의 코일에 대응하는 도체 패턴을 직접 형성하여 동일한 전자파 감쇄 효과를 제공할 수 있다
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 필터부의 구성을 도시한 예이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 전자파 감쇄장치(10)는 다중 필터부(140)를 이용하여 구현될 수 있다. 다중 필터부(140)는 복수의 코일을 포함하는 다중 코일(142)과, 복수의 캐패시터를 포함하는 다중 캐패시터(143)을 포함한다. 본 실시예에서 도체 패턴(1025)의 형성면은 전자파 방사방향을 따라 또는 전자파 방사방향의 가로방향을 따라 배치된다. 또한 다중 필터부(140)의 다중 코일(142) 및 다중 캐패시터(143)를 형성하는 각 코일 및 캐패시터는 도 10 내지 도 15의 각 실시예에 따른 코일 및 캐패시터 또는 이들을 조합하여 채용할 수 있다.
이 경우, 다중 필터부(140)의 구성을 이용하여 보다 넓고 다양한 주파수 대역의 전자파를 감쇄할 수 있는 효과가 있다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 필터부에 의한 전자파의 주파수 대역별 임피던스 그래프(150)를 도시한 예이다. 도시된 그래프는 필터부(101)가 하나의 코일 및 하나의 캐패시터로 구성된 경우에 있어 전자파의 주파수 대역별 임피던스(impedance)를 측정한 것이다. 이 경우, 전체 주파수 대역 중 제1주파수 대역(151)에 있어 임피던스의 크기가 감소하고 있음을 보여준다. 즉, 하나의 코일 및 하나의 캐패시터로 구성된 필터부(101)를 사용하는 경우 특정 주파수 대역에서 전자파의 감쇄 효과를 기대할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 필터부에 의한 전자파의 주파수 대역별 임피던스 그래프(160)를 도시한 예이다. 도시된 그래프는 다중 코일(142)과 다중 캐패시터(143)을 포함하는 다중 필터부(140)로 구성된 경우에 있어 전자파의 주파수 대역별 임피던스를 측정한 것이다. 이 경우, 전체 주파수 대역 중 제1주파수 대역(161), 제2주파수 대역(162), 제3주파수 대역(163), 제4주파수 대역(164)에 있어 임피던스의 크기가 감소하고 있음을 보여준다. 즉, 다중 코일(142)과 다중 캐패시터(143)로 구성된 다중 필터부(140)를 사용하는 경우 하나의 코일 및 하나의 캐패시터를 사용하는 경우에 비해 보다 넓고 다양한 주파수 대역에서 전자파의 감쇄 효과를 기대할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
1: 자동차
10: 전자파 감쇄장치
11: 바디
12: 무선충전장치
13: 무선통신기기
1010: 둘레부
101: 필터부
102: 코일
103: 캐패시터
104: 제어부
128: 절연체 케이스
129: 충전 패드
140: 다중 필터부
142: 다중 코일
143: 다중 캐패시터
20: PCB
22: FPCB

Claims (13)

  1. 무선충전장치를 구비한 자동차용 전자파 감쇄장치에 있어,
    상기 자동차의 내부에 설치된 상기 무선충전장치의 충전 동작시 발생되는 전자파의 방사방향에 대응하도록 상기 무선충전장치가 설치된 자동차 바디의 일 영역을 감싸고 상기 방사방향의 가로방향에 형성되는 둘레부와;
    상기 둘레부를 갖는 다른 영역에 장착되고, 폐루프 형상을 가지는 코일과, 상기 코일의 양 단부를 연결하는 캐패시터를 포함하는 필터부를 갖고,
    상기 필터부는, 상기 발생되는 전자파의 크기를 측정하기 위한 전자파의 주파수 범위를 설정하고, 상기 설정된 주파수 범위 동안 측정되는 상기 전자파의 크기가 소정 레벨 이하가 되도록 상기 코일의 인덕턴스 및 상기 캐패시터의 용량 범위가 조절된 상태로 장착되는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  2. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 무선충전장치로부터 소정 거리 이내에 위치한 상기 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성되는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  3. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 무선충전장치가 설치된 평면에 대해 0° 내지 90° 이내의 각을 이루는 위치에 장착되는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  4. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 무선충전장치의 코일 위에 덮이는 절연체 케이스의 외곽 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성되는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  5. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 무선충전장치의 절연체 케이스 위의 미끄럼 방지용 패드의 외곽 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성되는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  6. 제1항에 있어,
    상기 코일의 인덕턴스를 측정하고, 상기 측정된 코일의 인덕턴스에 기초하여 상기 코일의 폐루프의 크기 및 형태를 결정하기 위한 정보를 제공하는 제어부를 더 포함하는 상기 자동차용 전자파 감쇄장치.
  7. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 코일의 양 단부 및 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함하는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  8. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 코일이 복수의 와이어로 이루어진 경우 상기 복수의 와이어의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터를 더 포함하고,
    상기 캐패시터는, 상기 한 쌍의 커넥터에 연결된 상기 복수의 와이어 중 어느 하나의 와이어에 연결되는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  9. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 코일이 복수의 와이어로 이루어진 경우 상기 복수의 와이어의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터와;
    상기 한 쌍의 커넥터 및 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함하는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  10. 제1항에 있어,
    상기 코일은 상기 코일에 대응하는 도체 패턴이며,
    상기 필터부는, 상기 도체 패턴을 포함하는 연성기판과;
    상기 도체 패턴의 양 단부 및 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함하는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  11. 제1항에 있어,
    상기 코일은 상기 코일에 대응하는 도체 패턴이며,
    상기 필터부는, 상기 도체 패턴과 상기 도체 패턴의 양 단부에 연결되는 한 쌍의 커넥터연결부를 포함하는 연성기판과;
    상기 커넥터연결부에 대응하는 한 쌍의 커넥터와 상기 캐패시터를 연결하기 위한 기판을 더 포함하는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  12. 제1항에 있어,
    상기 필터부는, 상기 코일에 대응하는 도체 패턴을 상기 둘레부에 외장 또는 내장하여 형성되는 자동차용 전자파 감쇄장치.
  13. 무선충전장치를 구비한 자동차에 있어,
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 자동차용 전자파 감쇄장치를 포함하는 무선충전장치를 구비한 자동차.
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