KR20190078056A - 듀얼타입 무선 전력송신장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선으로 전력을 송신하기 위해 설계된 제1 송신코일; 주변의 무선 전력수신장치의 수신코일이 상기 제1 송신코일에 접근함에 따라 발생하는 임피던스 변화를 감지하는 임피던스 감지부; 및 상기 감지 결과에 따라 제1 송신코일과 수신코일의 무선 결합에 의한 매칭을 제어하는 전력전송 제어부를 포함하는 무선 전력송신장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 하나의 무선 전력송신장치를 이용하여 스마트 디바이스 및 이와 연동하는 웨어러블 디바이스를 충전할 수 있다.

Description

듀얼타입 무선 전력송신장치 및 방법{DUAL TYPE WIRELESS POWER TRANSFER APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 듀얼타입 무선 전력송신장치 및 방법에 관한 것으로, 하나의 무선 전력송신장치에서 2개의 송신 코일을 이용하여 스마트 디바이스와 웨어러블 디바이스에 전력전송이 가능한 무선 전력송신장치 및 방법에 관한 것이다.

무선 전력 송수신 기술은 유선을 통하여 전력을 전송하는 기존의 방식 대신, 전력을 대기를 통해 무선으로 전송하여 기기에 전력을 공급하거나 충전하는 방식을 말한다. 무선전력 송수신 기술은 현재 스마트 디바이스 무선충전, 전동칫솔 무선충전 등 모바일 디바이스의 무선충전에 널리 사용되고 있다.

특히, 스마트 디바이스를 비롯하여 일상생활에서 자주 사용되는 전자제품의 경우 전력 에너지를 유선으로 공급하는 불편함을 제고하는 무선 전력 송수신 기술은 그 중요성이 부각되고 있다.

그러나 종래의 기술에 따르면 하나의 송신 코일을 사용하여 이와 결합되는 하나의 수신 코일에 전력을 전송하므로, 스마트 디바이와 연동하여 동작하는 웨어러블 디바이스를 충전하기 위한 송신 장치를 부가적으로 구비해야 했다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하나의 무선 전력송신장치를 이용하여 스마트 디바이스 및 이와 연동하는 웨어러브 디바이스를 충전할 수 있는 무선 전력송신장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 무선 전력송신장치와 전력수신장치와의 통신과 함께 장치들 간의 접근 거리를 통해서도 서로를 매칭할 수 있는 무선 전력송신장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력송신장치는, 무선으로 전력을 송신하기 위해 설계된 제1 송신코일; 주변의 무선 전력수신장치의 수신코일이 상기 제1 송신코일에 접근함에 따라 발생하는 임피던스 변화를 감지하는 임피던스 감지부; 및 상기 감지 결과에 따라 제1 송신코일과 수신코일의 무선 결합에 의한 매칭을 제어하는 전력전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 무선 전력전송 장치는, 상기 제1 송신코일 및 상기 매칭을 수행하는 제1 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 TX 공진기는, 상기 제1 송신코일이 형성된 면의 배면에 무선으로 전력을 송신하기 위해 설계된 제2 송신코일; 및 상기 제2 송신코일과 수신코일 간의 매칭을 수행하는 제2 매칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 무선 전력전송 장치는, 상기 제1 코일 및 제2 코일 사이에서 각 코일에서 발생하는 전자기장의 간섭을 공통으로 방지하는 차폐 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전력전송 제어부는, 상기 감지 결과에 따라 제1 송신코일 또는 제2 송신코일과 수신코일의 무선 결합에 의한 매칭을 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 무선 전력송신장치는, 상기 TX 공진기를 통해 전송할 전력을 공급하는 전원부; 및 상기 전력을 증폭하는 전력 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 무선 전력송신장치는, 상기 무선 전력수신장치와 통신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 전력전송 제어부는, 상기 통신을 통해 제1 매칭부 및 제2 매칭부로부터 피드백되는 통신 신호를 감지하고 제1 송신코일 또는 제2 송신코일과 수신코일의 무선 결합을 위해 상기 제1 매칭부 또는 제2 매칭부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 차폐 유닛은, 상기 제1 코일과 타 회로, 상기 제2 코일과 타 회로 및 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 간의 전자기장 간섭을 억제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력전송방법은, 제1 코일과 제2 코일을 포함하는 무선 전력송신장치에서 임피던스 변화 감지 및/또는 통신 교환에 의해 무선 전력수신장치와의 매칭 과정을 통해 전력을 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 하나의 무선 전력송신장치를 이용하여 스마트 디바이스 및 이와 연동하는 웨어러블 디바이스를 충전할 수 있다.

또한, 전력송신장치와 전력수신장치 간의 통신과 함께 전력수신장치의 전근을 감지하여 장치들을 매칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 다른 무선 전력송신장치의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력송신장치의 일부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력송신장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력송신방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력송신방법의 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 무선 전력송신장치 및 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력송신장치에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력전송 장치(100)는 전원 공급부(110), 전력전송 제어부(120), 전력 증폭부(130), 임피던스 감지부(140), 통신부(150), TX 공진기(160) 및 차폐 유닛(170)을 포함한다.

또한, TX 공진기(160)는 제1 매칭부(161), 제1 송신코일(162), 제2 매칭부(163) 및 제2 송신코일(164)을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 문선 전력전송 방법은 도 4 및 도 5의 흐름도에 따라 기술될 수 있다.

이처럼, 본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 무선 전력송신장치를 이용하여 스마트 디바이스 및 이와 연동하는 웨어러블 디바이스를 충전할 수 있다.

또한, 전력송신장치와 전력수신장치 간의 통신과 함께 전력수신장치의 전근을 감지하여 장치들을 매칭할 수 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

100: 무선 전력송신장치

Claims (9)

1. 무선으로 전력을 송신하기 위해 설계된 제1 송신코일;
   주변의 무선 전력수신장치의 수신코일이 상기 제1 송신코일에 접근함에 따라 발생하는 임피던스 변화를 감지하는 임피던스 감지부; 및
   상기 감지 결과에 따라 제1 송신코일과 수신코일의 무선 결합에 의한 매칭을 제어하는 전력전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 무선 전력전송 장치는,
   상기 제1 송신코일 및 상기 매칭을 수행하는 제1 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는, TX 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 TX 공진기는,
   상기 제1 송신코일이 형성된 면의 배면에 무선으로 전력을 송신하기 위해 설계된 제2 송신코일; 및
   상기 제2 송신코일과 수신코일 간의 매칭을 수행하는 제2 매칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 무선 전력전송 장치는,
   상기 제1 코일 및 제2 코일 사이에서 각 코일에서 발생하는 전자기장의 간섭을 공통으로 방지하는 차폐 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 전력전송 제어부는,
   상기 감지 결과에 따라 제1 송신코일 또는 제2 송신코일과 수신코일의 무선 결합에 의한 매칭을 제어하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 무선 전력송신장치는,
   상기 TX 공진기를 통해 전송할 전력을 공급하는 전원부; 및
   상기 전력을 증폭하는 전력 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 무선 전력송신장치는,
   상기 무선 전력수신장치와 통신하는 통신부를 더 포함하고,
   상기 전력전송 제어부는,
   상기 통신을 통해 제1 매칭부 및 제2 매칭부로부터 피드백되는 통신 신호를 감지하고 제1 송신코일 또는 제2 송신코일과 수신코일의 무선 결합을 위해 상기 제1 매칭부 또는 제2 매칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 무선전력 송신장치.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 차폐 유닛은,
   상기 제1 코일과 타 회로, 상기 제2 코일과 타 회로 및 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 간의 전자기장 간섭을 억제하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신장치.
9. 제1 코일과 제2 코일을 포함하는 무선 전력송신장치에서 임피던스 변화 감지 및/또는 통신 교환에 의해 무선 전력수신장치와의 매칭 과정을 통해 전력을 송신하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력송신방법.

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