KR20190108543A - Apparatus and method for wireless charging - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a charging device and a method thereof. More specifically, the present invention relates to a charging device through a wireless power supply and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, the wireless charging device comprises: a reception unit receiving a surface electromagnetic wave spread through a surface of metal; and a voltage generation unit generating voltage corresponding to the surface electromagnetic wave and providing the voltage as charging voltage of a robot.

Description

무선 충전 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WIRELESS CHARGING}Wireless charging device and method {APPARATUS AND METHOD FOR WIRELESS CHARGING}

충전 장치 및 방법에 연관되며, 보다 특정하게는 무선 전력 공급을 통한 충전 장치 및 방법에 연관된다.It relates to a charging device and method, and more particularly to a charging device and method via wireless power supply.

로봇을 충전하기 위하여 유선으로 전력 공급이 이루어지기 때문에, 전력 공급 장치의 위치 및 유선 케이블의 길이에 따라 로봇의 배터리를 충전할 수 있는 공간적인 제한이 있다.Since power is supplied in a wired line to charge the robot, there is a space limitation for charging the battery of the robot according to the location of the power supply and the length of the wired cable.

이러한 제한으로 인해 항시 로봇의 배터리 양을 체크해야 하고, 유선으로 전력 공급이 이루어지기 때문에 케이블의 유지 및 보수 등의 관리가 필요하다.Due to this limitation, the amount of battery of the robot must be checked at all times, and since the power is supplied by wires, it is necessary to manage the maintenance and repair of cables.

일측에 따르면, 무선 충전 장치는 금속의 표면을 통해 전파되는 표면 전자기파를 수신하는 수신부 및 상기 표면 전자기파에 대응하는 전압을 생성하여 상기 전압을 로봇의 충전 전압으로 제공하는 전압 생성부를 포함할 수 있다.According to one side, the wireless charging device may include a receiver for receiving surface electromagnetic waves propagating through the surface of the metal and a voltage generator for generating a voltage corresponding to the surface electromagnetic waves to provide the voltage as a charging voltage of the robot.

일실시예에 따르면, 상기 수신부는, 전도성 물질로 이루어진 박막 구조이며, 내부에 적어도 하나 이상의 홀을 형성하고 있는 제1 레이어, 유전체 물질로 이루어진 박막 구조이며, 상기 제1 레이어에 접하여 위치하는 제2 레이어 및 박막 구조로 이루어진 접지체이며, 상기 제2 레이어의 상기 제1 레이어가 인접한 면의 반대 측 면에 접하여 위치하는 제3 레이어를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the receiver is a thin film structure made of a conductive material, a first layer having at least one hole formed therein, a thin film structure made of a dielectric material, and a second layer contacting the first layer. A ground body formed of a layer and a thin film structure, and the first layer of the second layer may include a third layer positioned in contact with the opposite side of the adjacent surface.

다른 일실시예에 따르면, 상기 수신부는 상기 수신부와 병렬로 연결되는 모노폴 안테나를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, the receiver may further include a monopole antenna connected in parallel with the receiver.

또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어 및 상기 제3 레이어는 동일한 길이, 너비 및 두께로 형성될 수 있다.According to another embodiment, the first layer, the second layer and the third layer may be formed in the same length, width and thickness.

또 다른 일실시예에 따르면, 전력을 공급받아 상기 전력에 대응하는 표면 전자기파를 생성하고, 상기 금속의 상기 표면으로 상기 표면 전자기파를 전파하는 송신부를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, the power supply may further include a transmitter configured to generate surface electromagnetic waves corresponding to the power and to propagate the surface electromagnetic waves to the surface of the metal.

또 다른 일실시예에 따르면, 임피던스 정합부를 더 포함하고,According to yet another embodiment, the method further includes an impedance matching unit.

상기 임피던스 정합부는 상기 송신부에서 반사된 전압을 측정하여 기준 전압과 크기를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 전력에 대해 임피던스 정합을 수행하고, 상기 임피던스 정합이 수행된 상기 전력을 상기 송신부에 제공할 수 있다.The impedance matching unit may measure the voltage reflected from the transmitter, compare the magnitude with a reference voltage, perform impedance matching on the power according to a comparison result, and provide the power on which the impedance matching is performed to the transmitter. have.

다른 일측에 따르면, 전력을 공급받아 상기 전력에 대응하는 표면 전자기파를 생성하고, 금속의 표면으로 상기 표면 전자기파를 전파하는 송신부를 포함하는 무선 충전 장치에 있어서, 상기 송신부는 전도성 물질로 이루어진 박막 구조이며, 내부에 적어도 하나 이상의 홀을 형성하고 있는 제1 레이어 유전체 물질로 이루어진 박막 구조이며, 상기 제1 레이어에 접하여 위치하는 제2 레이어 및 박막 구조로 이루어진 접지체이며, 상기 제2 레이어의 상기 제1 레이어가 인접한 면의 반대 측 면에 접하여 위치하는 제3 레이어를 포함할 수 있다.According to the other side, the wireless charging device comprising a transmitter for receiving the electric power to generate the surface electromagnetic waves corresponding to the power, and to propagate the surface electromagnetic waves to the surface of the metal, the transmitting unit is a thin film structure made of a conductive material And a thin film structure made of a first layer dielectric material forming at least one hole therein, and a ground body formed of a second layer and a thin film structure positioned in contact with the first layer, and the first layer of the second layer. The layer may include a third layer positioned in contact with an opposite side of the adjacent face.

일실시예에 따르면, 상기 송신부는 상기 송신부와 병렬로 연결되는 모노폴 안테나를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the transmitter may further include a monopole antenna connected in parallel with the transmitter.

다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어 및 상기 제3 레이어는 동일한 길이, 너비 및 두께로 형성될 수 있다.According to another embodiment, the first layer, the second layer and the third layer may be formed in the same length, width and thickness.

또 다른 일측에 따르면, 금속의 표면을 통해 전파되는 표면 전자기파를 수신하는 단계 및 상기 표면 전자기파에 대응하는 전압을 생성하여 상기 전압을 로봇의 충전 전압으로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the method may include receiving surface electromagnetic waves propagating through the surface of the metal and generating a voltage corresponding to the surface electromagnetic waves to provide the voltage as a charging voltage of the robot.

일실시예에 따르면, 전력을 공급받아 상기 전력에 대응하는 표면 전자기파를 생성하고, 상기 금속의 상기 표면으로 상기 표면 전자기파를 전파하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the method may further include generating surface electromagnetic waves corresponding to the electric power by receiving power, and propagating the surface electromagnetic waves to the surface of the metal.

다른 일실시예에 따르면, 상기 전파하는 단계는, 상기 충전 전압 중 반사된 전압의 크기를 측정하여 상기 충전 전압과 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 충전 전압에 대해 임피던스 정합을 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 임피던스 정합이 수행된 상기 충전 전압에 대응하는 표면 전자기파를 생성하여, 상기 금속의 상기 표면으로 정합된 상기 표면 전자기파를 전파할 수 있다.According to another embodiment, the propagating may include measuring the magnitude of the reflected voltage among the charging voltages, comparing the magnitudes with the charging voltages, and performing impedance matching with respect to the charging voltages according to a comparison result. The electronic device may further include generating surface electromagnetic waves corresponding to the charging voltage on which the impedance matching is performed, and propagating the surface electromagnetic waves matched to the surface of the metal.

또 다른 일측에 따르면, 전력을 공급받아 상기 전력에 대응하는 표면 전자기파를 생성하는 단계 및 금속의 표면으로 상기 표면 전자기파를 전파하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the method may include receiving surface power to generate surface electromagnetic waves corresponding to the power and propagating the surface electromagnetic waves to a surface of a metal.

도 1은 일실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 도시한 블록도를 나타낸다.
도 2는 일실시예에 따른 송신부 및 수신부를 측면에서 바라본 모습을 도시한다.
도 3은 일실시예에 따른 송신부 및 수신부를 상부에서 바라본 모습을 도시한다.
도 4는 일실시예에 따른 표면 전자기파가 송신 및 수신되는 금속의 표면을 나타낸다.
도 5는 일실시예에 따라 금속의 표면과 표면 전자기파의 상호 작용으로 표면파가 금속 표면을 타고 흐르는 모습을 도시한다.
도 6은 다른 일실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 도시한 블록도를 나타낸다.
도 7은 일실시예에 따라 금속 표면파를 이용하여 로봇의 충전하기 위한 무선 충전 장치를 도시한다.
도 8은 일실시예에 따라 송신부가 모노폴 안테나를 더 포함하는 구성을 나타낸다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless charging apparatus according to an embodiment.
2 illustrates a side view of a transmitter and a receiver according to an exemplary embodiment.
3 illustrates a view of a transmitter and a receiver from the top according to an embodiment;
4 illustrates a surface of a metal on which surface electromagnetic waves are transmitted and received according to an embodiment.
5 illustrates a surface wave flowing through a metal surface due to an interaction between a surface of a metal and surface electromagnetic waves according to an embodiment.
6 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless charging device according to another embodiment.
7 illustrates a wireless charging device for charging a robot using a metal surface wave according to an embodiment.
8 illustrates a configuration in which the transmitter further includes a monopole antenna according to an embodiment.

이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 권리범위는 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of rights is not limited or limited by these embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terminology used in the description below has been selected to be general and universal in the art to which it relates, although other terms may vary depending on the development and / or change in technology, conventions, and preferences of those skilled in the art. Therefore, the terms used in the following description should not be understood as limiting the technical spirit, and should be understood as exemplary terms for describing the embodiments.

또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.In addition, in certain cases, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning thereof will be described in detail in the corresponding description. Therefore, the terms used in the following description should be understood based on the meanings of the terms and the contents throughout the specification, rather than simply the names of the terms.

도 1은 일실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 도시한 블록도를 나타낸다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless charging apparatus according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 무선 충전 장치(100)는 송신부(110), 수신부(120) 및 전압 생성부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the wireless charging device 100 may include a transmitter 110, a receiver 120, and a voltage generator 130.

송신부(110)는 금속의 표면에 부착될 수 있으며, 공급받는 전력으로부터 표면 전자기파를 생성할 수 있다. 표면 전자기파는 금속의 표면을 통해 전자기파가 전파되는 것으로, 별도의 유선이 없이 전자기파의 전송이 가능할 수 있다. 송신부(110)가 생성하는 표면 전자기파는 금속의 표면을 통해 전파될 수 있다. 송신하는 표면 전자기파는 방향성이 있는 경우 및 방향성이 없는 경우 모두에 해당할 수 있다.The transmitter 110 may be attached to the surface of the metal and may generate surface electromagnetic waves from the electric power received. Surface electromagnetic waves are electromagnetic waves propagating through the surface of the metal, it may be possible to transmit the electromagnetic waves without a separate wire. Surface electromagnetic waves generated by the transmitter 110 may propagate through the surface of the metal. The surface electromagnetic waves to transmit may correspond to both directional and non-directional.

수신부(120)는 송신부(110)와 이격될 수 있고, 금속의 표면에 부착되어, 송신부(110)로부터 전파되는 표면 전자기파를 수신할 수 있다. 전압 생성부(130)는 수신부(120)로부터 표면 전자기파를 전송받아 표면 전자기파에 대응하는 충전 전압을 생성할 수 있다.The receiver 120 may be spaced apart from the transmitter 110 and attached to a surface of the metal to receive surface electromagnetic waves propagated from the transmitter 110. The voltage generator 130 may receive the surface electromagnetic waves from the receiver 120 and generate a charging voltage corresponding to the surface electromagnetic waves.

로봇을 충전하기 위해 공급받는 전압은 로봇의 충전에 적합하지 않은 전압일 수 있다. 따라서 전압 생성부(130)는 표면 전자기파로부터 생성한 전압을 로봇의 충전에 적절한 전압의 크기 등으로 변환시킬 수 있다.The voltage supplied to charge the robot may be a voltage that is not suitable for charging the robot. Therefore, the voltage generator 130 may convert the voltage generated from the surface electromagnetic wave into a magnitude of a voltage suitable for charging the robot.

송신부(110)와 수신부(120)는 금속의 표면에 부착되어, 금속의 표면으로 전파되는 표면 전자기파를 통해 송신 및 수신이 이루어지므로, 별도의 유선이 필요하지 않을 수 있다.The transmitter 110 and the receiver 120 are attached to the surface of the metal, so that the transmission and reception is performed through the surface electromagnetic waves propagated to the surface of the metal, a separate wire may not be required.

일실시예에 따라 송신부(130)는 모노폴 안테나와 병렬로 연결될 수 있다. 모노폴 안테나는 송신부(130)로부터 금속의 표면으로 전파되는 표면 전자기파 이 외에, 공기 중으로 전자기파를 전파하는 역할을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the transmitter 130 may be connected in parallel with the monopole antenna. The monopole antenna may serve to propagate electromagnetic waves into the air, in addition to the surface electromagnetic waves propagated from the transmitter 130 to the surface of the metal.

또한 일실시예에 따라 수신부(150)는 모노폴 안테나와 병렬로 연결될 수 있다. 모노폴 안테나는 금속의 표면을 타고 전파되는 표면 전자기파가 공기 중으로 이탈되어 전파되는 경우, 공기 중으로 전파되는 전자기파를 포획하여 수신할 수 있다. In addition, according to an embodiment, the receiver 150 may be connected in parallel with a monopole antenna. The monopole antenna may capture and receive electromagnetic waves propagating in the air when the surface electromagnetic waves propagating on the surface of the metal are separated and propagated in the air.

도 2는 일실시예에 따른 송신부 및 수신부를 측면에서 바라본 모습을 도시한다.2 illustrates a side view of a transmitter and a receiver according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면, 일실시예에 따른 송신부 및 수신부는 도시된 바와 같은 표면파 안테나(200)의 형상을 나타낼 수 있다. 이 표면파 안테나(200)는 제1 레이어(210), 제2 레이어(220) 및 제3 레이어(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the transmitter and the receiver according to an embodiment may represent the shape of the surface wave antenna 200 as shown. The surface wave antenna 200 may include a first layer 210, a second layer 220, and a third layer 230.

제1 레이어(210)는 전도성 물질로 이루어질 수 있고, 박막 구조를 가질 수 있다. 또한, 내부에 복수의 홀(240)을 형성하여 그물망 형태를 가질 수 있다. 제1 레이어(210)는 구리 재질로 이루어질 수 있으나, 반드시 구리로 한정되는 것은 아니며, 다른 전도성 물질로 이루어질 수 있다.The first layer 210 may be made of a conductive material and may have a thin film structure. In addition, a plurality of holes 240 may be formed therein to have a mesh shape. The first layer 210 may be made of copper, but is not necessarily limited to copper and may be made of another conductive material.

제1 레이어(210)의 하부에 위치하는 제2 레이어(220)는 유전체 물질로 이루어질 수 있고, 박막 구조를 가질 수 있다. 제2 레이어(220)는 제1 레이어(210)와 동일한 두께를 가질 수 있으며, 탄소 섬유나 폴리카보네이트(PC)로 이루어질 수 있다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 유전체 물질로 이루어질 수 있다.The second layer 220 disposed below the first layer 210 may be formed of a dielectric material and may have a thin film structure. The second layer 220 may have the same thickness as the first layer 210 and may be made of carbon fiber or polycarbonate (PC). Of course, the present invention is not limited thereto, and may be made of another dielectric material.

제2 레이어(220)의 하부에 위치하는 제3 레이어(230)는 접지체일 수 있으며, 박막 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 레이어(210) 및 제2 레이어(220)와 동일한 두께를 가질 수 있다.The third layer 230 disposed below the second layer 220 may be a ground body and may have a thin film structure. In addition, the first layer 210 and the second layer 220 may have the same thickness.

제1 레이어(210), 제2 레이어(220) 및 제3 레이어(230)는 동일한 길이, 너비 및 두께를 가질 수 있다.The first layer 210, the second layer 220, and the third layer 230 may have the same length, width, and thickness.

이러한 제1 레이어(210), 제2 레이어(220) 및 제3 레이어(230)로 이루어진 표면파 안테나(200)는 표면 전자기파를 발생시킬 수 있다. 표면파 안테나(200)는 송신부 및 수신부를 구성하며, 송신부의 표면파 안테나(200)에서 금속의 표면을 통해 송신한 표면 전자기파를 수신부의 표면파 안테나(200)가 수신할 수 있다. 금속 표면을 통해 송신 및 수신되는 표면 전자기파는 20MHz ~ 150MHz의 범위일 수 있다.The surface wave antenna 200 including the first layer 210, the second layer 220, and the third layer 230 may generate surface electromagnetic waves. The surface wave antenna 200 includes a transmitter and a receiver, and the surface wave antenna 200 of the receiver may receive surface electromagnetic waves transmitted from the surface wave antenna 200 of the transmitter through the metal surface. Surface electromagnetic waves transmitted and received through the metal surface may range from 20 MHz to 150 MHz.

도 3은 일실시예에 따른 송신부 및 수신부를 상부에서 바라본 모습을 도시한다.3 illustrates a view of a transmitter and a receiver from the top according to an embodiment;

도 3을 참조하면, 일실시예에 따른 송신부 및 수신부는 표면파 안테나로 구성될 수 있다. 예시적으로, 그러나 한정되지 않게, 제1 레이어 및 제3 레이어 중 하나 이상에서, 각각은 3 X 3 배열을 갖는 9개의 홀(240)을 포함할 수 있다. 그러나 홀(240)의 개수는 응용에 따라, 또는 통신 환경에 따라 다르게 결정될 수 있다. 따라서, 제1 레이어 또는 제3 레이어 중 하나 이상은 하나 또는 복수의 홀을 가질 수도 있으나, 경우에 따라서는 홀을 갖지 않을 수도 있다. 홀의 형태는 원형 또는 다각형이 될 수 있고, 그 크기는 금속 표면에 자기장이 도미넌트한 전자기장을 형성시켜 충분한 에너지가 전달되도록 결정된다.Referring to FIG. 3, a transmitter and a receiver according to an embodiment may be configured as a surface wave antenna. By way of example, but not limitation, in one or more of the first and third layers, each may include nine holes 240 having a 3 × 3 arrangement. However, the number of holes 240 may be determined differently depending on the application or the communication environment. Therefore, one or more of the first layer or the third layer may have one or a plurality of holes, but in some cases, may not have the holes. The shape of the hole can be circular or polygonal, the size of which is determined to form a magnetic field dominant electromagnetic field on the metal surface so that sufficient energy is transferred.

각 레이어의 두께는 파장과 스킨 뎁스(skin depth)를 고려하여 금속 표면에 자기장이 도미넌트한 전자기장을 형성시켜 충분한 에너지가 전달되도록 결정된다. 제1 레이어 또는 제3 레이어에는 전기적 특성이 다른 또 다른 레이어가 제2 레이어와 접하지 않은 다른 면에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 레이어 윗층에 다른 유전층을 추가하여 강한 전자기장의 형성을 유도할 수 있다. 또 다른 예에서는 부도체를 제1 레이어 윗층에 추가하여 금속 표면과의 전기적 연결을 방지할 수 있다.The thickness of each layer is determined so that sufficient energy is transferred by forming a magnetic field dominant electromagnetic field on the metal surface in consideration of the wavelength and skin depth. Another layer having different electrical characteristics may be included in the first layer or the third layer on another surface not in contact with the second layer. For example, another dielectric layer may be added over the first layer to induce the formation of a strong electromagnetic field. In another example, an insulator may be added to the upper layer to prevent electrical connection with the metal surface.

제1 레이어와 제3 레이어의 사이에 배치되는 제2 레이어는 유전체 또는 부도체로 구성될 수 있다. 예시적으로 그러나 한정되지 않게, 제2 레이어는 탄소섬유, 아크릴 및 폴리카보네이트 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 혹은 페인트(도료), 종이, 고분자수지 필름 등 다른 재질을 포함할 수도 있다. 또한 제2 레이어는 특성이 다른 여러 층, 복수의 유전체 또는 부도체를 포함할 수 있다.The second layer disposed between the first layer and the third layer may be made of a dielectric or an insulator. By way of example but not limitation, the second layer may comprise at least one material of carbon fiber, acrylic and polycarbonate. Alternatively, other materials such as paint (paper), paper, and polymer resin film may be included. In addition, the second layer may include several layers having different properties, a plurality of dielectrics or insulators.

이러한 제1 레이어(210), 제2 레이어, 제3 레이어 및 홀(240)을 포함하고 있는 표면파 안테나는 금속의 표면을 통해 송신 및 수신되는 표면 전자기파를 발생시킬 수 있다.The surface wave antenna including the first layer 210, the second layer, the third layer, and the hole 240 may generate surface electromagnetic waves transmitted and received through the metal surface.

도 4는 일실시예에 따른 표면 전자기파가 송신 및 수신되는 금속의 표면을 나타낸다.4 illustrates a surface of a metal on which surface electromagnetic waves are transmitted and received according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 금속의 표면(400)은 돌출부(410, 413, 416) 및 함몰부(420, 425)를 포함할 수 있다. 이러한 금속의 표면(400)과 금속의 표면(400)을 타고 흐르는 표면 전자기파의 상호 작용을 통해, 표면파 안테나가 감지할 수 있는 표면파가 형성될 수 있다. 표면파는 표면 전자기파와 같은 성질을 갖는 것으로 볼 수 있다.Referring to FIG. 4, the surface 400 of metal may include protrusions 410, 413, 416 and depressions 420, 425. Through the interaction between the surface 400 of the metal and the surface electromagnetic waves flowing through the surface 400 of the metal, a surface wave that can be detected by the surface wave antenna may be formed. Surface waves can be seen to have the same properties as surface electromagnetic waves.

또한, 금속의 표면(400)의 돌출부(410, 413, 416) 및 함몰부(420, 425)는 돌출 및 함몰 지점에 대해 각각 특정 길이의 주기를 가지고 형성되어, 표면 전자기파와의 상호 작용을 통한 표면파 생성을 보다 용이하게 하도록 할 수 있다. 이러한 금속의 표면(400)과 표면 전자기파의 상호작용에 의한 표면파 전달에 대해 도 5에서 보다 상세히 설명하도록 하겠다.In addition, the protrusions 410, 413, 416 and the depressions 420, 425 of the surface 400 of the metal are formed with periods of a specific length with respect to the protrusion and the depression points, respectively, and interact with the surface electromagnetic waves. It is possible to make surface wave generation easier. Surface wave transmission due to the interaction between the surface 400 of the metal and the surface electromagnetic waves will be described in more detail with reference to FIG. 5.

도 5는 일실시예에 따라 금속의 표면과 표면 전자기파의 상호 작용으로 표면파가 금속 표면을 타고 흐르는 모습을 도시한다.5 illustrates a surface wave flowing through a metal surface due to an interaction between a surface of a metal and surface electromagnetic waves according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 각각 금속의 표면(510), Evanescent 표면 전자기파 층(520), 표면파(530) 및 표면파 전반사 지점(500)을 나타낸다. 금속의 표면에는 도 4에 도시된 바와 같이 돌출부 및 함몰부가 포함되어있을 수 있다.Referring to FIG. 5, a metal surface 510, an Evanescent surface electromagnetic wave layer 520, a surface wave 530, and a surface wave total reflection point 500 are shown. The surface of the metal may include protrusions and depressions as shown in FIG. 4.

송신부의 표면파 안테나로부터 금속의 표면을 향해 표면 전자기파를 송신하면, 이 표면 전자기파로부터 금속의 표면 주변으로 Evanescent 표면 전자기파 층(520)이 형성되며, 이 표면 전자기파 층(520)과 금속의 표면(510) 사이에서 전반사(500)를 일으키며, 금속의 표면(510)을 타고 흐르는 표면파(530)가 형성될 수 있다. 즉, 표면파는 표면 전자기파라고 볼 수 있다.When the surface electromagnetic wave is transmitted from the surface wave antenna of the transmitter toward the surface of the metal, an Evanescent surface electromagnetic wave layer 520 is formed from the surface electromagnetic wave around the surface of the metal, and the surface electromagnetic wave layer 520 and the surface 510 of the metal are formed. The total reflection 500 is generated between the surface waves 530 flowing through the surface 510 of the metal. In other words, the surface wave may be regarded as a surface electromagnetic wave.

금속의 표면(510)의 일정 길이의 주기를 가지고 형성되는 돌출부 및 함몰부에 따라, 표면파(530)의 금속의 표면(510)과 Evanescent 표면 전자기파 층(520) 사이에서의 전반사(500)가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.Depending on the protrusions and depressions formed with a certain length of period of the surface 510 of the metal, the total reflection 500 between the surface 510 of the metal of the surface wave 530 and the evanescent surface electromagnetic wave layer 520 is more. It can be done easily.

이렇게 송신부의 표면파 안테나가 금속의 표면을 향해 표면 전자기파를 송신하면, 표면 전자기파는 Evanescent 표면 전자기파 층(520)과 표면파(530)를 형성할 수 있고, 표면파(530)는 금속의 표면(510)과 표면 전자기파 층(520) 사이에서 전반사(500)를 일으킬 수 있으며 금속의 표면(510)을 타고 흐르게 되어 수신부의 표면파 안테나가 이를 수신하게 될 수 있다.When the surface wave antenna of the transmitter transmits the surface electromagnetic wave toward the surface of the metal, the surface electromagnetic wave may form the Evanescent surface electromagnetic wave layer 520 and the surface wave 530, and the surface wave 530 may be formed of the surface 510 of the metal. The total reflection 500 may be generated between the surface electromagnetic wave layers 520, and may flow along the surface 510 of the metal to be received by the surface wave antenna of the receiver.

도 6은 다른 일실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 도시한 블록도를 나타낸다.6 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless charging device according to another embodiment.

도 6을 참조하면, 무선 충전 장치는 전원 공급부(610) 및 임피던스 정합부(620)를 더 포함할 수 있다. 전원 공급부(610)는 송신부(630)에 전력을 공급할 수 있다. 임피던스 정합부(620)는 송신부(630)에서 반사된 전압을 측정하여, 기준 전압과 비교하고, 비교 결과에 따라 임피던스 정합을 수행할 수 있다. 이 정보를 전원 공급부(610)가 수신하여, 전원 공급부(610)는 임피던스 정합된 전압을 송신부(630)에 제공할 수 있다.Referring to FIG. 6, the wireless charging device may further include a power supply unit 610 and an impedance matching unit 620. The power supply unit 610 may supply power to the transmitter 630. The impedance matching unit 620 may measure the voltage reflected by the transmitter 630, compare the voltage with the reference voltage, and perform impedance matching according to the comparison result. The power supply unit 610 may receive this information, and the power supply unit 610 may provide an impedance matched voltage to the transmitter 630.

송신부(630)에 임피던스 정합되는 전압을 공급함으로써, 무선 충전 장치는 전력 및 전파 전송 효율을 향상시킬 수 있고, 공급 가능한 최대의 전력을 제공하는 효과를 얻을 수 있다.By supplying the impedance matching voltage to the transmitter 630, the wireless charging device can improve the power and radio wave transmission efficiency, and can obtain the effect of providing the maximum power that can be supplied.

송신부(630)는 임피던스 정합되는 전압으로부터, 표면 전자기파를 생성하여 금속의 표면을 통해 전파할 수 있다. 수신부(640)는 금속의 표면을 통해 전파되는 표면 전자기파를 수신할 수 있다. 충전 장치(650)는 수신되는 표면 전자기파에 대응하는 충전 전압을 생성하여, 로봇에 공급할 수 있다.The transmitter 630 may generate surface electromagnetic waves and propagate through the metal surface from the impedance matched voltage. The receiver 640 may receive surface electromagnetic waves propagating through the surface of the metal. The charging device 650 may generate a charging voltage corresponding to the received surface electromagnetic waves and supply the charging voltage to the robot.

도 7은 일실시예에 따라 금속 표면파를 이용하여 로봇의 충전하기 위한 무선 충전 장치를 도시한다.7 illustrates a wireless charging device for charging a robot using a metal surface wave according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 로봇(700, 710, 720)에 수신부(120)가 장착되어 있고, 로봇(700, 710, 720)의 금속 표면(740)으로 수신부(120)로부터 전압 생성부(130)까지 금속 표면(740)을 통한 금속 표면파의 전달이 가능하여 무선 충전 장치의 구현이 가능할 수 있다. 전압 생성부(130)는 수신부(120)로부터 전달받은 표면 전자기파에 대응하여 생성하는 충전 전압이 로봇의 충전에 적합하지 않은 경우, 적합한 전압으로 전압의 크기 등을 변환시킬 수 있다.Referring to FIG. 7, the receivers 120 are mounted on the robots 700, 710, and 720, and the voltage generator 130 is provided from the receiver 120 to the metal surface 740 of the robots 700, 710, and 720. Until the metal surface wave can be transmitted through the metal surface 740, it may be possible to implement a wireless charging device. When the charging voltage generated in response to the surface electromagnetic wave received from the receiver 120 is not suitable for charging the robot, the voltage generator 130 may convert the magnitude of the voltage into a suitable voltage.

이 경우에, 송신부(110)는 표면 전자기파를 송신할 수 있는 표면파 안테나를 추가적으로 포함할 수 있다. 송신부(110)는 공급받은 전력으로부터 표면 전자기파를 생성하여 로봇(700, 710, 720)의 금속 표면(740)을 향해 표면 전자기파를 송신하고, 수신부(120)는 금속 표면(740)을 타고 흐르는 표면 전자기파를 수신할 수 있다.In this case, the transmitter 110 may further include a surface wave antenna capable of transmitting surface electromagnetic waves. The transmitter 110 generates surface electromagnetic waves from the supplied power to transmit surface electromagnetic waves toward the metal surface 740 of the robot 700, 710, and 720, and the receiver 120 flows on the metal surface 740. It can receive electromagnetic waves.

금속의 표면을 타고 흐르는 표면 전자기파를 이용한 무선 충전 장치를 활용하는 경우, 기존의 무선 송/수신 방식처럼 공기 중으로 전자기파를 방사하지 않기 때문에 공기 중에서 손실되는 전력을 줄일 수 있으며, 금속의 표면을 따라 전자기파가 이동하기 때문에 송신기 및 수신기의 안테나 방향을 서로 일치시킬 필요성이 없어 송신기 및 수신기를 배치시키는 자유도가 크다고 볼 수 있다.When using a wireless charging device using surface electromagnetic waves flowing through the surface of metal, it does not radiate electromagnetic waves into the air as in the conventional wireless transmission / reception method, thereby reducing the power lost in the air. Since there is no need to match the antenna directions of the transmitter and the receiver because of the movement, the degree of freedom in arranging the transmitter and the receiver can be considered to be large.

또한 외관 상 케이블이 제거되기 때문에 공간의 활용성이 증대하며, 케이블의 고장으로 인한 유지 보수 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, since the cable is removed in appearance, the utilization of space is increased and the maintenance cost due to the failure of the cable can be reduced.

도 8은 일실시예에 따라 송신부가 모노폴 안테나를 더 포함하는 구성을 나타낸다. 도 8을 참조하면, 송신부(800)는 표면파 안테나(820) 및 모노폴 안테나(810)를 더 포함할 수 있다. 모노폴 안테나(810)는 표면파 안테나(820)와 서로 병렬로 연결될 수 있다.8 illustrates a configuration in which the transmitter further includes a monopole antenna according to an embodiment. Referring to FIG. 8, the transmitter 800 may further include a surface wave antenna 820 and a monopole antenna 810. The monopole antenna 810 may be connected to the surface wave antenna 820 in parallel with each other.

모노폴 안테나(810)는 일반적인 모노폴 안테나로 이해할 수 있으며, 무한한 대지면이나 완전 도체에 수직으로 세워지는 모노폴의 길이가 송신 및 수신되는 파장의 약 1/4 파장일 때 공진하는 특성을 이용하는 안테나이다.The monopole antenna 810 may be understood as a general monopole antenna, and is an antenna that uses a characteristic of resonating when the length of the monopole perpendicular to the infinite ground or the perfect conductor is about 1/4 wavelength of the transmitted and received wavelength.

표면파 안테나(820)에서 송신 및 수신되며 차량 금속 차체의 표면을 타고 흐르는 표면 전자기파는 차량 금속 차체의 표면의 굴곡 등으로 인해, 굴곡 면에서 공기 중으로 퍼질 수 있으며, 모노폴 안테나(810)는 이러한 공기 중으로 퍼지는 전자기파를 수신하는 것으로 이해할 수 있다.Surface electromagnetic waves transmitted and received by the surface wave antenna 820 and flowing on the surface of the vehicle metal body may be spread in the air in the curved surface due to the bending of the surface of the vehicle metal body, and the monopole antenna 810 may enter the air. Fuzzy can be understood as receiving electromagnetic waves.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments may be, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors, microcomputers, field programmable arrays (FPAs), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of explanation, one processing device may be described as being used, but one of ordinary skill in the art will appreciate that the processing device includes a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and configure the processing device to operate as desired, or process it independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device in order to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

Claims (9)

금속의 표면을 통해 전파되는 자기장이 도미넌트한 전자기장을 수신하는 수신부; 및
상기 전자기장에 대응하는 전압을 생성하여 상기 전압을 로봇의 충전 전압으로 제공하는 전압 생성부
를 포함하고,
상기 금속의 표면은 돌출부 및 함몰부를 포함한 자성체이고,
상기 전자기장에 대응하는 표면 전자기파 층이 상기 금속의 표면 주변으로 형성되며,
상기 표면 전자기파 층과 상기 금속 표면 사이에서 상기 돌출부 및 상기 함몰부를 따라 전반사가 일어나, 상기 금속의 표면을 타고 흐르는 표면파가 형성되고,
상기 수신부는 상기 수신부와 병렬로 연결되는 모노폴 안테나를 더 포함하며,
전도성 물질로 이루어진 박막 구조이며, 내부에 적어도 하나 이상의 홀을 형성하고 있는 제1 레이어;
유전체 물질로 이루어진 박막 구조이며, 상기 제1 레이어에 접하여 위치하는 제2 레이어; 및
박막 구조로 이루어진 접지체이며, 상기 제2 레이어의 상기 제1 레이어가 인접한 면의 반대 측 면에 접하여 위치하는 제3 레이어
를 포함하며,
송신부의 제1 레이어와 제2 레이어가 제3 레이어에 상기 표면 전자기파를 형성시킴으로써 상기 금속 표면에 형성된 자기장이 주된 표면 전자기파를 수신하는
무선 충전 장치.A receiver for receiving an electromagnetic field dominant of the magnetic field propagating through the surface of the metal; And
A voltage generator that generates a voltage corresponding to the electromagnetic field and provides the voltage as a charging voltage of the robot.
Including,
The surface of the metal is a magnetic body including protrusions and depressions,
A surface electromagnetic wave layer corresponding to the electromagnetic field is formed around the surface of the metal,
Total reflection occurs between the protruding portion and the depression between the surface electromagnetic wave layer and the metal surface to form a surface wave flowing through the surface of the metal,
The receiver further comprises a monopole antenna connected in parallel with the receiver,
A first layer formed of a conductive material and having at least one hole formed therein;
A second layer formed of a dielectric material, the second layer being in contact with the first layer; And
A ground layer formed of a thin film structure and having a first layer in which the first layer of the second layer is in contact with an opposite side of an adjacent surface
Including;
The first layer and the second layer of the transmitting unit form the surface electromagnetic waves in the third layer to receive the surface electromagnetic waves whose main magnetic field is formed on the metal surface.
Wireless charging device. 제1항에 있어서,
상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어 및 상기 제3 레이어는 동일한 길이, 너비 및 두께로 형성되는 무선 충전 장치.The method of claim 1,
The first layer, the second layer and the third layer is a wireless charging device having the same length, width and thickness. 제1항에 있어서,
전력을 공급받아 상기 전력에 대응하는 자기장이 도미넌트한 전자기장을 생성하고, 상기 금속의 상기 표면으로 상기 전자기장을 전파하는 송신부를 더 포함하는 무선 충전 장치.The method of claim 1,
And a transmitter configured to receive electric power to generate an electromagnetic field in which the magnetic field corresponding to the electric power is dominant, and to propagate the electromagnetic field to the surface of the metal. 제3항에 있어서,
임피던스 정합부를 더 포함하고,
상기 임피던스 정합부는 상기 송신부에서 반사된 전압을 측정하여 기준 전압과 크기를 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 전력에 대해 임피던스 정합을 수행하고,
상기 임피던스 정합이 수행된 상기 전력을 상기 송신부에 제공하는 무선 충전 장치.The method of claim 3,
Further comprising an impedance matching unit,
The impedance matching unit measures the voltage reflected from the transmitting unit, compares the magnitude with a reference voltage, and performs impedance matching with respect to the power according to a comparison result.
And providing the power to the transmitter to which the impedance matching has been performed. 전력을 공급받아 상기 전력에 대응하는 자기장이 도미넌트한 전자기장을 생성하고, 금속의 표면으로 상기 전자기장을 전파하는 송신부를 포함하는 무선 충전 장치에 있어서,
상기 금속의 표면은 돌출부 및 함몰부를 포함한 자성체이고,
상기 전자기장에 대응하는 표면 전자기파 층이 상기 금속의 표면 주변으로 형성되며,
상기 표면 전자기파 층과 상기 금속 표면 사이에서 상기 돌출부 및 상기 함몰부를 따라 전반사가 일어나, 상기 금속의 표면을 타고 흐르는 표면파가 형성되고,
상기 송신부는 상기 송신부와 병렬로 연결되는 모노폴 안테나를 더 포함하며,
전도성 물질로 이루어진 박막 구조이며, 내부에 적어도 하나 이상의 홀을 형성하고 있는 제1 레이어;
유전체 물질로 이루어진 박막 구조이며, 상기 제1 레이어에 접하여 위치하는 제2 레이어;
박막 구조로 이루어진 접지체이며, 상기 제2 레이어의 상기 제1 레이어가 인접한 면의 반대 측 면에 접하여 위치하는 제3 레이어; 및
를 포함하고,
상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어는 상기 제3 레이어에 상기 표면 전자기파를 형성시킴으로써, 상기 금속 표면에 자기장이 주된 표면 전자기파를 형성하는
무선 충전 장치.A wireless charging device comprising a transmitter configured to receive an electric power, generate an electromagnetic field dominant in a magnetic field corresponding to the electric power, and propagate the electromagnetic field to a surface of a metal.
The surface of the metal is a magnetic body including protrusions and depressions,
A surface electromagnetic wave layer corresponding to the electromagnetic field is formed around the surface of the metal,
Total reflection occurs between the protruding portion and the depression between the surface electromagnetic wave layer and the metal surface to form a surface wave flowing through the surface of the metal,
The transmitter further includes a monopole antenna connected in parallel with the transmitter,
A first layer formed of a conductive material and having at least one hole formed therein;
A second layer formed of a dielectric material, the second layer being in contact with the first layer;
A third layer formed of a thin film structure and having a first layer of the second layer in contact with an opposite side of an adjacent surface; And
Including,
The first layer and the second layer forms the surface electromagnetic wave in the third layer, thereby forming the surface electromagnetic wave with a main magnetic field on the metal surface.
Wireless charging device. 제5항에 있어서,
상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어 및 상기 제3 레이어는 동일한 길이, 너비 및 두께로 형성되는 무선 충전 장치.The method of claim 5,
The first layer, the second layer and the third layer is a wireless charging device having the same length, width and thickness. 금속의 표면을 통해 전파되는 자기장이 도미넌트한 전자기장을 수신하는 단계;
모노폴 안테나가 상기 금속의 표면에서 공기중으로 퍼지는 상기 전자기장을 를 수신하는 단계; 및
상기 전자기장에 대응하는 전압을 생성하여 상기 전압을 로봇의 충전 전압으로 제공하는 단계
를 포함하고,
상기 금속의 표면은 돌출부 및 함몰부를 포함한 자성체이고,
상기 전자기장에 대응하는 표면 전자기파 층이 상기 금속의 표면 주변으로 형성되며,
상기 표면 전자기파 층과 상기 금속 표면 사이에서 상기 돌출부 및 상기 함몰부를 따라 전반사가 일어나, 상기 금속의 표면을 타고 흐르는 표면파가 형성되고,
상기 수신하는 단계는,
전도성 물질로 이루어진 박막 구조이며, 내부에 적어도 하나 이상의 홀을 형성하고 있는 제1 레이어;
유전체 물질로 이루어진 박막 구조이며, 상기 제1 레이어에 접하여 위치하는 제2 레이어; 및
박막 구조로 이루어진 접지체이며, 상기 제2 레이어의 상기 제1 레이어가 인접한 면의 반대 측 면에 접하여 위치하는 제3 레이어
를 포함하는 수신부를 통해 송신부의 제1 레이어와 제2 레이어가 제3 레이어에 상기 표면 전자기파를 형성시킴으로써 상기 금속 표면에 형성된 자기장이 주된 표면 전자기파를 수신하는 단계를 포함하는
무선 충전 방법.Receiving an electromagnetic field where a magnetic field propagating through the surface of the metal is dominant;
Receiving, by a monopole antenna, the electromagnetic field spreading into the air at the surface of the metal; And
Generating a voltage corresponding to the electromagnetic field and providing the voltage as a charging voltage of the robot;
Including,
The surface of the metal is a magnetic body including protrusions and depressions,
A surface electromagnetic wave layer corresponding to the electromagnetic field is formed around the surface of the metal,
Total reflection occurs between the protruding portion and the depression between the surface electromagnetic wave layer and the metal surface to form a surface wave flowing through the surface of the metal,
The receiving step,
A first layer formed of a conductive material and having at least one hole formed therein;
A second layer formed of a dielectric material, the second layer being in contact with the first layer; And
A ground layer formed of a thin film structure and having a first layer in which the first layer of the second layer is in contact with an opposite side of an adjacent surface
Receiving the surface electromagnetic waves, the main magnetic field formed on the metal surface by the first layer and the second layer of the transmitter to form the surface electromagnetic waves in the third layer through a receiving unit comprising a;
Wireless charging method. 제7항에 있어서,
전력을 공급받아 상기 전력에 대응하는 자기장이 도미넌트한 전자기장을 생성하고, 상기 금속의 상기 표면으로 상기 전자기장을 전파하는 단계
를 더 포함하는 무선 충전 방법.The method of claim 7, wherein
Receiving electric power to generate an dominant electromagnetic field, and propagating the electromagnetic field to the surface of the metal
Wireless charging method further comprising. 제8항에 있어서,
상기 전파하는 단계는,
상기 충전 전압 중 반사된 전압의 크기를 측정하여 상기 충전 전압과 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 충전 전압에 대해 임피던스 정합을 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 임피던스 정합이 수행된 상기 충전 전압에 대응하는 표면 전자기파를 생성하여, 상기 금속의 상기 표면으로 정합된 상기 표면 전자기파를 전파하는 무선 충전 방법.The method of claim 8,
The propagating step,
Measuring the magnitude of the reflected voltage among the charging voltages and comparing the magnitudes with the charging voltages, and performing impedance matching with respect to the charging voltages according to a comparison result;
And generating surface electromagnetic waves corresponding to the charging voltage on which the impedance matching is performed, and propagating the surface electromagnetic waves matched to the surface of the metal.
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