KR20200001040A - Panel for forming transmitting coil, wireless charger using the same and method thereof - Google Patents

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KR20200001040A KR1020180073495A KR20180073495A KR20200001040A KR 20200001040 A KR20200001040 A KR 20200001040A KR 1020180073495 A KR1020180073495 A KR 1020180073495A KR 20180073495 A KR20180073495 A KR 20180073495A KR 20200001040 A KR20200001040 A KR 20200001040A
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Abstract

The present invention relates to a transmission coil forming panel, a wireless charging apparatus using the same and a method thereof. According to the present invention, a transmission coil forming panel includes a first structure in which a first n-type semiconductor is respectively stacked at upper/lower/left/right sides of the top surface (antenna layer) of a p-type semiconductor located on a circuit layer, and a second n-type semiconductor which is stacked on center of a lower surface of the p-type semiconductor, wherein the transmission coil forming panel has cells, where a second n-type semiconductor of a first structure and a second n-type semiconductor of a second structure are connected, arranged in a matrix form and has a structure where the cells are coupled to each other with a second structure having the same structure with the first structure and a conductor as media. The wireless charging apparatus measures charging efficiency of a portable terminal while forming a transmission coil by predetermined area on the transmission coil forming panel and measures charging efficiency of a portable terminal while forming a transmission coil having a plurality of patterns in an area where maximum charging efficiency is measured to detect an optimal transmission coil forming location, thereby maximizing charging efficiency of a portable terminal in charging the portable terminal. To this end, in a wireless charging apparatus using a transmission coil forming panel, the present invention includes: a transmission coil forming panel which forms transmission coils of various patterns; and a control unit which controls the transmission coil forming panel to form a transmission coil of a certain pattern and performs charging of a portable terminal by using the formed transmission coil of the certain pattern.

Description

송신코일 형성 패널과 이를 이용한 무선충전장치 및 그 방법{PANEL FOR FORMING TRANSMITTING COIL, WIRELESS CHARGER USING THE SAME AND METHOD THEREOF}Transmitting coil forming panel, wireless charging device using same and method thereof {PANEL FOR FORMING TRANSMITTING COIL, WIRELESS CHARGER USING THE SAME AND METHOD THEREOF}

본 발명은 송신코일 형성 패널과 이를 이용한 무선충전장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀 어레이 구조의 패널상에서 휴대용 단말기의 충전효율이 최대가 되는 위치에 송신코일을 형성하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a transmitting coil forming panel, a wireless charging apparatus using the same, and a method thereof, and more particularly, to a technique of forming a transmitting coil in a position where the charging efficiency of a portable terminal is maximized on a panel of a cell array structure. .

이동통신 및 모바일 단말기는 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북, 핸드핼드 단말기 등 다양한 모바일 장치를 위한 근거리 무선전력전송(WPT, Wireless Power Transfer)를 사용하는 무선 충전 제품이 출시되고 있다.For mobile communication and mobile terminals, wireless charging products using short-range wireless power transfer (WPT) for various mobile devices such as mobile phones, tablet PCs, laptops, and handheld terminals have been released.

무선전력전송 시스템은 크게 자기유도방식과 자기공진방식으로 구분된다.Wireless power transmission system is largely divided into magnetic induction method and magnetic resonance method.

도 1 은 전자기 유도 방식 무선전력 전송(Magnetic inductive coupling WPT) 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a magnetic inductive coupling WPT system.

자기유도 방식은 수 cm 이내의 근거리에서 동작한다. 송신코일에 시변 전류를 인가할 경우 이 시변 전류와 같은 주파수로 발생하는 비 방사형 전자기파에 의해 수신코일에 동일한 주파수로 유도전류가 발생하게 된다. 이러한 'Inductive Coupling'에 의해 동작하는 자기유도방식은 구현이 쉽고 비교적 자성체가 아닌 물질에 대한 투과력이 매우 우수하여 지중 또는 수중에서도 활용 가능한 장점이 있지만, 전송거리가 매우 짧고 코일 간의 정렬시 자유도가 낮은 단점이 있다.Magnetic induction works at close distances within a few cm. When time-varying current is applied to the transmitting coil, non-radial electromagnetic waves generated at the same frequency as the time-varying current generate induced current at the same frequency in the receiving coil. Magnetic induction method operated by 'Inductive Coupling' is easy to implement and has very good permeability to non-magnetic material, so it can be used in underground or underwater, but it has very short transmission distance and low degree of freedom in alignment between coils. There are disadvantages.

자기유도 방식은 WPC(Wireless Power Consortium)의 Qi 규정에 따라 모바일 기기의 무선 충전 기술이 상용화되고 있으며, 교통카드, RFID, NFC 시스템의 동작원리에 적용되고, 하나의 수신 안테나에 대하여 하나의 송신 안테나가 필요하며, 전력 송수신부가 수 cm 이상 떨어지거나 또는 송신 안테나의 송신 코일과 수신 안테나의 수신 코일이 중심이 정확히 일치하지 않으면, 무선 전력 전송 효율이 떨어지고, 충전 효율과 충전 시간이 늘어나는 단점이 있다.The magnetic induction method is commercially available for wireless charging technology of mobile devices according to the Qi regulations of the Wireless Power Consortium (WPC), and applied to the operation principle of traffic cards, RFID, and NFC systems, and one transmitting antenna for one receiving antenna. If the power transceiver is more than a few cm away or the transmission coil of the transmitting antenna and the receiving coil of the receiving antenna is not exactly the center, the wireless power transmission efficiency is lowered, there is a disadvantage that the charging efficiency and charging time increases.

2007년 MIT Marin Soljacic 교수 팀이 공명의 원리를 적용한 자기공진 방식(자기공명 방식)을 사용한 WPT 시스템은 수 m까지 무선으로 전력을 전송하며, 자기유도 방식에 비해 무선 전력 전송거리가 크게 증가한다. 자기공진 방식은 1차 코일의 공진 주파수와 2차 코일의 공진 주파수가 동일하게 제작되고 1차 코일에서 발생한 에너지가 2차 코일로 전달되며, 공진기의 높은 Q-factor 값을 유지하기 위해 송신 안테나의 공진코일(1차 코일)과 수신 안테나의 공진 코일(2차 코일)의 각 코일의 크기가 크게 제작해야 되는 단점이 있다.In 2007, MIT Marin Soljacic's team applied a magnetic resonance method (Magnetic Resonance Method), which applied the principle of resonance, transmits power wirelessly to several meters, and the wireless power transmission distance is greatly increased compared to the magnetic induction method. In the magnetic resonance method, the resonant frequency of the primary coil and the resonant frequency of the secondary coil are made the same, the energy generated from the primary coil is transferred to the secondary coil, and in order to maintain the high Q-factor of the resonator, There is a disadvantage that the size of each coil of the resonant coil (primary coil) and the resonant coil (secondary coil) of the receiving antenna should be large.

도 2 는 자기공진 방식(Magnetic resonant coupling WPT) 시스템의 구성도이다. 자기공진 방식은 송신부와 수신부 사이의 Magnetic resonant coupling에 의해 동작하게 된다. 송신 안테나의 경우 소스코일(Source coil)에서 인가된 시변 전류에 의해 발생한 자기장이 inductive coupling에 의해 송신 안테나의 공진코일(Resonance coil)에 인가된다. 그리고 같은 공진주파수를 갖는 송신 안테나와 수신 안테나의 공진코일 사이에 Magnetic resonant coupling이 발생하며, 이는 다시 로드코일(Load coil)에 inductive coupling을 일으켜 부하(load)에 전류를 인가한다. 자기공진방식은 자기유도방식에 비해 수 m 거리까지 전력을 전송할 수 있으며, 하나의 무선충전기 본체에 여러 단말기들의 다중 충전이 가능하고 코일의 중심이 정확히 일치 않더라도 충전이 가능하다.2 is a block diagram of a magnetic resonant coupling WPT system. Magnetic resonance is operated by the magnetic resonant coupling between the transmitter and the receiver. In the case of a transmitting antenna, a magnetic field generated by a time-varying current applied from a source coil is applied to a resonance coil of the transmitting antenna by inductive coupling. In addition, magnetic resonant coupling occurs between the resonant coils of the transmitting antenna and the receiving antenna having the same resonant frequency, which induces an inductive coupling to the load coil and applies a current to the load. Magnetic resonance method can transmit power up to several meters distance than the magnetic induction method, it is possible to charge multiple terminals in one wireless charger body, even if the center of the coil is not exactly match.

자기공진방식 무선전력전송 시스템의 국제연합인 A4WP(Alliance for Wireless Power)는 Rezence Ver 1.0에 대한 시스템 규격을 발표하였다. Rezence 규격 내의 규정 주파수 6.78 MHz에서 동작하는 자기공진방식 무선전력전송 안테나는 다수의 턴(turn) 구조를 갖는 루프(loop) 안테나로 설계되고, 안테나의 공진 코일의 인덕턴스(Inductance), 저항(Resistance) 값에 따라 6.78 MHz의 자기공진주파수를 위한 정합소자를 가진다. 자기공진방식 무선전력전송 안테나의 최대 전력전송 거리는 안테나의 공진코일 반지름의 약 8배 내외로 가능하며, 하나의 송신안테나를 사용하여 다수의 수신안테나로 전력 전송이 가능하다. 안테나를 통해 전송되는 전력의 양은 입력되는 전력과 송수신 안테나의 효율에 따라 결정된다.Alliance for Wireless Power (A4WP), the United Nations of self-resonant wireless power transfer systems, has announced a system specification for Rezence Ver 1.0. The magnetic resonance wireless power transmission antenna operating at the specified frequency of 6.78 MHz in the Rezence standard is designed as a loop antenna having a plurality of turn structures, and the inductance and resistance of the resonance coil of the antenna Depending on the value, it has a matching element for a self-resonant frequency of 6.78 MHz. The maximum power transmission distance of the magnetic resonance wireless power transmission antenna can be about 8 times the radius of the resonance coil of the antenna, and power can be transmitted to a plurality of reception antennas by using one transmission antenna. The amount of power transmitted through the antenna is determined by the power input and the efficiency of the transmit / receive antenna.

한편, 자기유도 방식이든 자기공진 방식이든 충전효율을 최대화하기 위해서는 송신부의 코일과 수신부의 코일 간의 정렬이 필수적으로 요구되기 때문에 사용자는 무선충전 패드상의 지정된 위치에 휴대용 단말기를 거치해야 한다.On the other hand, in order to maximize charging efficiency, whether magnetic induction or magnetic resonance, alignment between the coil of the transmitter and the coil of the receiver is required. Therefore, the user must mount the portable terminal at a designated position on the wireless charging pad.

그러나 사용자가 휴대용 단말기를 무선충전 패드상의 지정된 위치에 놓더라도 충전이 진행되는 도중에 충격 등에 의해 휴대용 단말기의 위치가 변경될 수 있고, 그때마다 사용자는 휴대기기를 무선충전 패드상의 지정된 위치로 이동시켜야 하는 불편함이 있다.However, even if the user places the portable terminal at a designated position on the wireless charging pad, the position of the portable terminal may be changed due to an impact during charging, and each time the user must move the portable device to the designated position on the wireless charging pad. There is discomfort.

이를 해결하기 위한 종래의 기술로서, 차량 내 무선충전 패드상의 휴대용 단말기를 복수의 기준위치로 순차적으로 이동시키고, 각 기준위치에서 측정된 유도전압에 기초하여 무선충전 패드상에서 최적의 충전위치를 검출하며, 상기 최적의 충전위치로 휴대용 단말기를 이동시킴으로써, 최적의 충전효율을 유지하면서 휴대용 단말기를 충전할 수 있는 자동 정렬 기능을 가지는 무선 충전 장치가 제안되었으나, 차량의 경우 공간적 제약으로 인해 설치가 어려운 문제점이 있다.In order to solve this problem, a portable terminal on a wireless charging pad in a vehicle is sequentially moved to a plurality of reference positions, and an optimum charging position is detected on the wireless charging pad based on an induced voltage measured at each reference position. In addition, a wireless charging device having an automatic alignment function capable of charging a portable terminal while maintaining an optimal charging efficiency by moving the portable terminal to the optimal charging position has been proposed, but it is difficult to install a vehicle due to space limitations. There is this.

대한민국등록특허 제10-1704264호Korea Patent Registration No. 10-1704264

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 송신코일 형성 패널상에서 소정의 영역별로 송신코일을 형성하면서 휴대용 단말기의 충전효율을 측정하고, 최대의 충전효율이 측정된 영역 내에서 복수의 패턴을 가지는 송신코일을 형성해 가면서 휴대용 단말기의 충전효율을 측정하여 송신코일의 최적의 형성위치를 검출함으로써, 휴대용 단말기 충전시 충전효율을 극대화할 수 있는 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention measures the charging efficiency of the portable terminal while forming the transmission coil for each predetermined area on the transmission coil forming panel, a plurality of within the area where the maximum charging efficiency is measured Wireless charging apparatus and method using a transmission coil forming panel that can maximize the charging efficiency when charging the portable terminal by detecting the optimum forming position of the transmission coil by measuring the charging efficiency of the portable terminal while forming a transmission coil having a pattern The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 회로층에 위치한 p형 반도체의 상부면(안테나층) 상/하/좌/우측에 제1 n형 반도체가 각각 적층되고 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제1 구조체와, 상기 제1 구조체와 동일 구조를 갖는 제2 구조체를 전도체를 매개로 하여 제1 구조체의 제2 n형 반도체와 제2 구조체의 제2 n형 반도체가 연결된 셀들이 매트릭스 형태로 배열되고 아울러 상호 연결된 구조를 갖는 송신코일 형성 패널을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, according to the present invention, first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of an upper surface (antenna layer) of a p-type semiconductor positioned in a circuit layer, and a second n-type semiconductor is formed at the center of a lower surface of the p-type semiconductor. Matrix is formed by connecting a first structure having a stacked structure and a second structure having the same structure as that of the first structure, via a conductor, to the second n-type semiconductor of the first structure and the second n-type semiconductor of the second structure. Another object is to provide a transmission coil forming panel that is arranged in a shape and has an interconnected structure.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned above can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전장치에 있어서, 다양한 패턴의 송신코일을 형성하는 송신코일 형성 패널; 및 특정 패턴의 송신코일을 형성하도록 상기 송신코일 형성 패널을 제어하고, 상기 형성된 특정 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 제어부를 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object, the wireless charging device using a transmission coil forming panel, the transmission coil forming panel for forming a transmission coil of various patterns; And a controller configured to control the transmission coil forming panel to form a transmission coil having a specific pattern and to charge the portable terminal using the transmission coil having the specific pattern.

여기서, 상기 제어부는 상기 송신코일 형성 패널의 각 영역별로 송신코일을 형성하여 충전효율을 측정하고, 충전효율이 최대가 되는 영역에 형성된 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 송신코일 형성 패널의 가운데 영역에 가장 먼저 송신코일을 형성할 수 있다.Here, the control unit may form a transmission coil for each area of the transmission coil forming panel to measure charging efficiency, and perform charging of the portable terminal using the transmission coil formed in the region where the charging efficiency is maximum. In this case, the controller may first form a transmission coil in a center region of the transmission coil forming panel.

또한, 상기 제어부는 상기 충전효율이 최대가 되는 영역내에서 송신코일의 패턴을 변경해 가면서 충전효율을 측정하여 충전효율이 최대가 되는 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 충전효율이 최대가 되는 영역의 가운데 영역을 중심으로 하는 송신코일을 가장 먼저 형성할 수 있다.In addition, the controller may perform charging of the portable terminal by using a transmission coil having a pattern in which the charging efficiency is maximized by measuring the charging efficiency while changing the pattern of the transmission coil in the region where the charging efficiency is maximum. In this case, the controller may first form a transmission coil centered on a center region of the region where the charging efficiency is maximum.

또한, 상기 제어부는 상기 송신코일의 주변에 상기 송신코일을 흐르는 전류의 방향과 반대로 전류가 흐르는 차폐구조를 더 형성할 수도 있다.The control unit may further form a shielding structure in which a current flows in a direction opposite to a direction of a current flowing in the transmission coil around the transmission coil.

또한, 상기 송신코일 형성 패널은 사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제1 구조체; 사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제2 구조체; 및 상기 제1 구조체와 상기 제2 구조체에 선택적으로 전원을 인가하여 송신코일을 형성하는 제어회로를 포함하되, 상기 제1 구조체의 제2 n형 반도체와 상기 제2 구조체의 제2 n형 반도체가 상호 연결되어 단위 셀을 형성하며 상기 단위 셀이 매트릭스 형태로 배열되고 상호 연결된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In the transmission coil forming panel, first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, respectively, and a second n-type semiconductor is stacked on the bottom surface of the p-type semiconductor. First structure; A second structure in which first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, respectively, and a second n-type semiconductor is stacked at the center of the bottom surface of the p-type semiconductor; And a control circuit for selectively applying power to the first structure and the second structure to form a transmission coil, wherein the second n-type semiconductor of the first structure and the second n-type semiconductor of the second structure include: The unit cells are interconnected to form a unit cell, and the unit cells are arranged in a matrix and have interconnected structures.

여기서, 상기 각 셀의 제1 구조체는 송신코일의 역할을 수행하고, 상기 각 셀의 제2 구조체는 송신코일에 흐르는 전류의 출력단자 역할을 수행한다.Here, the first structure of each cell serves as a transmission coil, and the second structure of each cell serves as an output terminal of a current flowing through the transmission coil.

또한, 상기 제1 구조체의 p형 반도체는 회로층에 위치하고, 상기 제1 구조체의 제1 n형 반도체는 안테나층에 위치한다.The p-type semiconductor of the first structure is located in the circuit layer, and the first n-type semiconductor of the first structure is located in the antenna layer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전방법에 있어서, 송신코일 형성 패널이 특정 패턴의 송신코일을 형성하는 단계; 제어부가 상기 형성된 특정 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 단계를 포함한다.The method of the present invention for achieving the above object, in the wireless charging method using a transmission coil forming panel, the transmitting coil forming panel to form a transmission coil of a specific pattern; The control unit performs the charging of the portable terminal using the formed transmission coil of the specific pattern.

여기서, 상기 충전을 수행하는 단계는 상기 송신코일 형성 패널의 각 영역별로 송신코일을 형성하여 충전효율을 측정하는 제 1 단계; 및 충전효율이 최대가 되는 영역에 형성된 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 제 2 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 충전효율을 측정하는 단계는 상기 송신코일 형성 패널의 가운데 영역에 가장 먼저 송신코일을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 2 단계는 상기 충전효율이 최대가 되는 영역내에서 송신코일의 패턴을 변경해 가면서 충전효율을 측정하는 제 2-1 단계; 및 충전효율이 최대가 되는 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 제 2-2 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 2-1 단계는 상기 충전효율이 최대가 되는 영역의 가운데 영역을 중심으로 하는 송신코일을 가장 먼저 형성할 수 있다.Here, the performing of the charging may include forming a transmission coil for each area of the transmission coil forming panel to measure charging efficiency; And a second step of charging the portable terminal using the transmission coil formed in the region where the charging efficiency is maximized. In this case, in the measuring of the charging efficiency, the transmission coil may be first formed in the center region of the transmission coil forming panel. In addition, the second step is a step 2-1 of measuring the charging efficiency while changing the pattern of the transmission coil in the region of the maximum charging efficiency; And a step 2-2 of charging the portable terminal using a transmission coil having a pattern in which charging efficiency is maximized. In this case, step 2-1 may first form a transmission coil centered on a center region of the region where the charging efficiency is maximum.

또한, 본 발명의 방법은 송신코일의 주변에 상기 송신코일을 흐르는 전류의 방향과 반대로 전류가 흐르는 차폐구조를 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In addition, the method of the present invention may further comprise the step of forming a shielding structure in which the current flows in the opposite direction of the current flowing through the transmission coil in the vicinity of the transmission coil.

한편, 본 발명의 다른 장치는 송신코일 형성 패널에 있어서, 사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제1 구조체; 사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제2 구조체; 및 상기 제1 구조체와 상기 제2 구조체에 선택적으로 전원을 인가하여 송신코일을 형성하는 제어회로를 포함하되, 상기 제1 구조체의 제2 n형 반도체와 상기 제2 구조체의 제2 n형 반도체가 상호 연결되어 단위 셀을 형성하며 상기 단위 셀이 매트릭스 형태로 배열되고 상호 연결된 구조를 갖는다.In another apparatus of the present invention, in the transmission coil forming panel, first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, respectively, and in the center of a bottom surface of the p-type semiconductor. A first structure in which a second n-type semiconductor is stacked; A second structure in which first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, respectively, and a second n-type semiconductor is stacked at the center of the bottom surface of the p-type semiconductor; And a control circuit for selectively applying power to the first structure and the second structure to form a transmission coil, wherein the second n-type semiconductor of the first structure and the second n-type semiconductor of the second structure include: The unit cells are interconnected to form unit cells, and the unit cells are arranged in a matrix and have interconnected structures.

여기서, 상기 각 셀의 제1 구조체는 송신코일의 역할을 수행하고, 상기 각 셀의 제2 구조체는 송신코일에 흐르는 전류의 출력단자 역할을 수행한다.Here, the first structure of each cell serves as a transmission coil, and the second structure of each cell serves as an output terminal of a current flowing through the transmission coil.

또한, 상기 제1 구조체의 p형 반도체는 회로층에 위치하고, 상기 제1 구조체의 제1 n형 반도체는 안테나층에 위치할 수 있다.The p-type semiconductor of the first structure may be located in the circuit layer, and the first n-type semiconductor of the first structure may be located in the antenna layer.

상기와 같은 본 발명은, 송신코일 형성 패널상에서 소정의 영역별로 송신코일을 형성해 가면서 휴대용 단말기의 충전효율을 검추측정하고, 최대의 충전효율이 측정된 영역 내에서 복수의 패턴을 가지는 송신코일을 형성해 가면서 휴대용 단말기의 충전효율을 측정하여 송신코일의 최적의 형성위치를 검출함으로써, 휴대용 단말기 충전시 충전효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by measuring the charging efficiency of the portable terminal while forming the transmission coil for each predetermined area on the transmission coil forming panel, and forming a transmission coil having a plurality of patterns in the region where the maximum charging efficiency is measured By measuring the charging efficiency of the portable terminal while detecting the optimum formation position of the transmission coil, there is an effect that can maximize the charging efficiency when charging the portable terminal.

또한, 본 발명은 복수의 패턴을 가지는 송신코일을 형성할 수 있는 송신코일 형성 패널을 제공함으로써, 복수의 송신코일을 구비할 필요도 없고 휴대용 단말기의 위치를 이동시킬 필요도 없이 휴대용 단말기의 위치에 상관 없이 충전효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a transmission coil forming panel capable of forming a transmission coil having a plurality of patterns, thereby eliminating the need for a plurality of transmission coils and moving the location of the portable terminal. Regardless, there is an effect that can maximize the charging efficiency.

도 1 은 전자기 유도 방식 무선전력 전송(Magnetic inductive coupling WPT) 시스템의 구성도,
도 2 는 자기공진 방식(Magnetic resonant coupling WPT) 시스템의 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 구성하는 단위 셀의 구조를 나타내는 일실시예 평면도,
도 4 는 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 구성하는 단위 셀의 구조를 나타내는 일실시예 정면도,
도 5 는 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널의 구조를 나타내는 일예시도,
도 6a 및 도6b 는 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용하여 송신코일을 형성 과정을 설명하기 위한 일예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용하여 생성한 송신코일의 일예시도,
도 8 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전장치의 일실시예 구성도,
도 9 는 본 발명에 따른 송신코일을 형성하는 과정에 대한 일예시도,
도 10 은 본 발명에 따른 무선충전장치가 형성한 송신코일과 차폐구조에 대한 일예시도,
도 11 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
1 is a configuration diagram of a magnetic inductive coupling WPT system;
2 is a block diagram of a magnetic resonant coupling WPT system,
3 is a plan view of an embodiment showing the structure of a unit cell constituting a transmission coil forming panel according to the present invention;
4 is a front view of an embodiment showing the structure of a unit cell constituting a transmission coil forming panel according to the present invention;
5 is an exemplary view showing the structure of a transmission coil forming panel according to the present invention;
6A and 6B are exemplary views for explaining a process of forming a transmission coil using the transmission coil forming panel according to the present invention;
7 is an exemplary view of a transmission coil generated using the transmission coil forming panel according to the present invention;
8 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless charging apparatus using a transmission coil forming panel according to the present invention;
9 is an exemplary view illustrating a process of forming a transmission coil according to the present invention;
10 is an exemplary view of a transmission coil and a shielding structure formed by the wireless charging device according to the present invention;
11 is a flowchart illustrating an embodiment of a wireless charging method using a transmission coil forming panel according to the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function disturbs the understanding of the embodiments of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

도 3 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 구성하는 단위 셀의 구조를 나타내는 일실시예 평면도로서, 실제 평면도상에서 제2 구조체(320)는 제1 구조체(310)에 가려져 보이지 않지만 이해를 돕기 위해 함께 나타내었다. 즉, 제1 구조체(310)와 제2 구조체(320)는 동일한 구조(크기, 형태, 재질 등)를 갖는다.3 is a plan view showing an example of a structure of a unit cell constituting a transmission coil forming panel according to the present invention. In the actual plan view, the second structure 320 is hidden by the first structure 310, but is shown for clarity. Shown together. That is, the first structure 310 and the second structure 320 have the same structure (size, shape, material, etc.).

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 구성하는 단위 셀은 제1 구조체(310)와 제2 구조체(320)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the unit cell constituting the transmission coil forming panel according to the present invention includes a first structure 310 and a second structure 320.

제1 구조체(310)는 사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 제1 n형 반도체가 각각 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 구조를 갖는다. 이때, 제1 구조체(310)의 좌측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(311)를 통해 타 구조체의 우측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결되고, 제1 구조체(310)의 우측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(312)를 통해 타 구조체의 좌측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결되며, 제1 구조체(310)의 상측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(313)를 통해 타 구조체의 하측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결되며, 제1 구조체(310)의 하측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(314)를 통해 타 구조체의 상측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결된다.In the first structure 310, first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, and a second n-type semiconductor is stacked on a center of the bottom surface of the p-type semiconductor. Has a structure. In this case, the first n-type semiconductor located on the left side of the first structure 310 is connected to the first n-type semiconductor located on the right side of the other structure through the conductor 311 in the panel configuration, and the right side of the first structure 310. The first n-type semiconductor located at is connected to the first n-type semiconductor located at the left side of the other structure through the conductor 312 in the panel configuration, and the first n-type semiconductor located at the upper side of the first structure 310 is the panel configuration. The first n-type semiconductor located below the other structure is connected through the visual conductor 313, and the first n-type semiconductor located below the first structure 310 is connected to the first n-type semiconductor through the conductor 314 in the panel configuration. It is connected to the first n-type semiconductor located on the upper side.

제2 구조체(320) 역시 제1 구조체(310)와 동일한 구조를 갖지만, 도 4에 도시된 바와 같이 단위 셀을 구성하기 위해서 제2 구조체(320)는 수평선을 기준으로 180도 회전된 상태에서 제2 구조체(320)의 제2 n형 반도체는 제1 구조체(310)의 제2 n형 반도체와 연결된다. 이때, 제2 구조체(320)의 좌측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(321)를 통해 타 구조체의 우측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결되고, 제2 구조체(320)의 우측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(322)를 통해 타 구조체의 좌측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결되며, 제2 구조체(320)의 상측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(323)를 통해 타 구조체의 하측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결되며, 제2 구조체(320)의 하측에 위치한 제1 n형 반도체는 패널 구성시 전도체(324)를 통해 타 구조체의 상측에 위치한 제1 n형 반도체와 연결된다.The second structure 320 also has the same structure as the first structure 310, but as shown in FIG. 4, the second structure 320 is rotated 180 degrees with respect to the horizontal line to form a unit cell. The second n-type semiconductor of the second structure 320 is connected to the second n-type semiconductor of the first structure 310. In this case, the first n-type semiconductor located on the left side of the second structure 320 is connected to the first n-type semiconductor located on the right side of the other structure through the conductor 321 in the panel configuration, and the right side of the second structure 320. The first n-type semiconductor located at is connected to the first n-type semiconductor located at the left side of the other structure through the conductor 322 in the panel configuration, and the first n-type semiconductor located at the upper side of the second structure 320 is the panel configuration. The first n-type semiconductor is disposed below the other structure through the visual conductor 323, and the first n-type semiconductor located below the second structure 320 is connected to the other n through the conductor 324 in the panel configuration. It is connected to the first n-type semiconductor located on the upper side.

여기서, 각 전도체(311 내지 314, 321 내지 324)는 브릿지 역할을 수행하고, 각 p형 반도체는 게이트 역할을 수행한다.Here, each of the conductors 311 to 314 and 321 to 324 serves as a bridge, and each p-type semiconductor serves as a gate.

도 4 는 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 구성하는 단위 셀의 구조를 나타내는 일실시예 정면도로서, 실제 정면도상에서 제1 구조체(310)의 제1 n형 반도체와 연결된 전도체(314), 및 제2 구조체(320)의 제1 n형 반도체와 연결된 전도체(324)가 표시되어야 하나 이해를 돕기 위해 나타내지 않았다.4 is a front view illustrating an example of a structure of a unit cell constituting a transmission coil forming panel according to an embodiment of the present invention, in which a conductor 314 connected to a first n-type semiconductor of a first structure 310 is formed on an actual front view, and FIG. The conductor 324 connected to the first n-type semiconductor of the structure 320 should be shown but is not shown for ease of understanding.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 구조체(310)의 회로층에 위치한 p형 반도체의 상부면 좌측에 제1 n형 반도체가 적층되고 우측에 제1 n형 반도체가 적층된다. 즉, 제1 n형 반도체는 안테나층에 위치한다. 이때, 회로층은 제어회로(제어부)로부터 선택적으로 전원(Vcc)이 공급되는 라인이 위치하는 레이어를 의미한다.As shown in FIG. 4A, the first n-type semiconductor is stacked on the left side of the upper surface of the p-type semiconductor located on the circuit layer of the first structure 310, and the first n-type semiconductor is stacked on the right side of the p-type semiconductor. That is, the first n-type semiconductor is located in the antenna layer. In this case, the circuit layer means a layer in which a line to which a power supply Vcc is selectively supplied from a control circuit (control unit) is located.

제2 구조체(320)는 평면형태의 패널 상에서 전류의 출력단자(output) 역할을 수행한다. 즉, 송신코일을 형성하기 위해서는 전류가 입력단에 입력되어 출력단에서 출력되어야 하는데 제2 구조체(320)가 이러한 역할을 수행한다.The second structure 320 serves as an output terminal of the current on the planar panel. That is, in order to form a transmission coil, a current must be inputted to an input terminal and output at an output terminal, and the second structure 320 plays this role.

제1 구조체(310)의 하부면 중앙에 적층된 제2 n형 반도체는 제2 구조체(320)의 하부면(현재 제2 구조체(320)는 수평선을 기준으로 180도 회전된 상태임)에 적측된 제2 n형 반도체와 전도체(410)를 통해 연결된다.The second n-type semiconductor stacked on the center of the lower surface of the first structure 310 is stacked on the lower surface of the second structure 320 (currently, the second structure 320 is rotated 180 degrees with respect to the horizontal line). The second n-type semiconductor and the conductor 410.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, P형 반도체에 전원(Vcc)을 인가되면 브릿지 간에 전류가 흐르게 된다. 이는 npn형 트랜지스터의 기본 원리이므로 구체적인 설명은 생략한다. 여기서, P형 반도체에 전원(Vcc)이 인가되는 지점은 설계자의 의도에 따라 변경 가능하다.As shown in FIG. 4B, when a power source Vcc is applied to the P-type semiconductor, current flows between the bridges. Since this is the basic principle of the npn type transistor, a detailed description thereof will be omitted. Here, the point where the power supply (Vcc) is applied to the P-type semiconductor can be changed according to the designer's intention.

도 5 는 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널의 구조를 나타내는 일예시도이다.5 is an exemplary view showing the structure of a transmission coil forming panel according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널은 단위 셀들이 매트릭스 형태로 배열되고 아울러 각 셀들이 상호 연결된 구조를 갖는다. 이때, 제어회로(510)는 선택적으로 특정 셀에 전원을 인가할 수 있다. 따라서 송신코일을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 5, the transmission coil forming panel according to the present invention has a structure in which unit cells are arranged in a matrix and each cell is interconnected. In this case, the control circuit 510 may selectively apply power to a specific cell. Therefore, the transmission coil can be formed.

도 5에서는 이해를 돕기 위해 3×4 구조의 송신코일 형성 패널을 일례로 들어 설명하였지만, 송신코일 형성 패널을 구성하는 셀의 개수는 설계자의 의도에 따라 결정될 수 있으며 아울러 본 발명에 아무런 영향을 미치지 않는다.In FIG. 5, for the sake of understanding, a transmission coil forming panel having a 3 × 4 structure has been described as an example. However, the number of cells constituting the transmission coil forming panel may be determined according to a designer's intention and may not affect the present invention. Do not.

도 6a 및 도6b 는 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용하여 송신코일을 형성 과정을 설명하기 위한 일예시도이다.6A and 6B are exemplary views for explaining a process of forming a transmission coil using the transmission coil forming panel according to the present invention.

도 6a에 도시된 바와 같이, 송신코일 형성 패널의 각 셀에 식별번호를 부여하고, (0,0),(0,1),(0,…),(0,N), (N,0),(N,1),(N,…),(N,N), (1,N),(…,N)에 전원을 인가하면 도 6b에 도시된 바와 같은 송신코일이 형성된다.As shown in Fig. 6A, an identification number is assigned to each cell of the transmission coil forming panel, and (0,0), (0,1), (0, ...), (0, N), (N, 0). When power is applied to (N, 1), (N, ...), (N, N), (1, N), (..., N), a transmission coil as shown in FIG. 6B is formed.

도 7 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용하여 생성한 송신코일의 일예시도로서, 제1 구조체(310)만이 표시되어 있지만 그 후면에는 제2 구조체(320)가 구비되어 있다.7 illustrates an example of a transmission coil generated by using the transmission coil forming panel according to the present invention. Although only the first structure 310 is displayed, a second structure 320 is provided on a rear surface thereof.

특정 셀에 전원을 인가하여 도 7에 도시된 바와 같은 송신코일을 형성하였고, 종착 셀(720)의 제2 구조체(310)에 전원을 인가하여 시작 셀(710)의 제1 구조체(310)부터 종착 셀(720)의 제1 구조체(310)까지 전류가 흐르게 한다. 즉 송신코일에 전류가 흐르게 한다.A power supply was applied to a specific cell to form a transmission coil as shown in FIG. 7, and power was applied to the second structure 310 of the destination cell 720 to start from the first structure 310 of the start cell 710. The current flows to the first structure 310 of the terminal cell 720. That is, current flows through the transmission coil.

도 8 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전장치의 일실시예 구성도이다.8 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless charging device using a transmission coil forming panel according to the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전장치는, 송신코일 형성 패널(810), 통신부(820), 및 제어부(830)를 포함할 수 있다. 본 발명을 실시하는 방식에 따라서 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구비될 수 있으며, 발명을 실시하는 방식에 따라서 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.As shown in FIG. 8, the wireless charging apparatus using the transmission coil forming panel according to the present invention may include a transmission coil forming panel 810, a communication unit 820, and a controller 830. According to the method of implementing the present invention, each component may be combined with each other and provided as one, and some of the components may be omitted according to the method of practicing the invention.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 송신코일 형성 패널(810)은 도 5에 도시된 바와 같은 구조를 갖으며, 제어부(830)의 제어하에 다양한 패턴의 송신코일을 형성할 수 있다.Referring to each of the above components, first, the transmission coil forming panel 810 has a structure as shown in FIG. 5, and may form various types of transmission coils under the control of the controller 830.

통신부(820)는 충전의 대상이 되는 휴대용 단말기와 근거리 무선통신(일례로 블루투스 통신 등)을 통해 통신한다. 즉, 통신부(820)는 휴대용 단말기로부터 충전 과정에서 발생하는 각종 정보를 획득할 수 있다. 특히, 통신부(820)는 휴대용 단말기의 충전효율정보 또는 충전효율 측정에 필요한 각종 데이터를 획득할 수 있다.The communication unit 820 communicates with the portable terminal to be charged through short-range wireless communication (for example, Bluetooth communication). That is, the communication unit 820 may obtain various information generated in the charging process from the portable terminal. In particular, the communication unit 820 may obtain various types of data for charging efficiency information or charging efficiency measurement of the portable terminal.

제어부(830)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(830)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있으며, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로도 존재할 수 있다. 바람직하게는, 제어부(830)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The controller 830 performs overall control so that each of the above components can normally perform its function. The controller 830 may be implemented in the form of hardware or software, or may be present in a combination of hardware and software. Preferably, the controller 830 may be implemented as a microprocessor, but is not limited thereto.

또한, 제어부(830)는 송신코일 형성 패널(810)상에 거치된 휴대용 단말기의 위치에 최적화된 송신코일을 형성하기 위해 송신코일 형성 패널(810)의 영역을 소정의 개수로 구분한 후 각 영역별로 충전효율을 측정한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 송신코일 형성 패널(810)의 일례로 3개의 영역(①,②,③)으로 나누고 순차적으로 충전효율을 측정한다. 이때, 보통 휴대용 단말기는 송신코일 형성 패널(810)의 가운데 부분에 거치되므로 송신코일 형성 패널(810)의 가운데 부분을 ① 영역으로 결정하는 것이 바람직하다.In addition, the controller 830 divides the area of the transmission coil forming panel 810 into a predetermined number to form a transmission coil optimized for the position of the portable terminal mounted on the transmission coil forming panel 810, and then each area. Measure the charging efficiency. That is, as shown in FIG. 9, the transmission coil forming panel 810 is divided into three regions ①, ②, and ③, and the charging efficiency is sequentially measured. At this time, since the portable terminal is usually mounted on the center portion of the transmission coil forming panel 810, it is preferable to determine the center portion of the transmission coil forming panel 810 as the region ①.

이후, 제어부(830)는 최대의 충전효율이 측정된 영역 내에서 송신코일의 세부 위치를 조정하기 위해 복수의 패턴을 가지는 송신코일을 형성해 가면서 휴대용 단말기의 충전효율을 측정한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 최대 충전효율이 측정된 영역이 ②영역인 경우, ②영역을 일례로 6등분(2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6)한 후 순차적으로 송신코일의 중심을 이동해 가면서 송신코일을 형성하고 그때마다 충전효율을 측정하여 최대의 충전효율을 갖는 송신코일을 결정한다. 이때, 휴대용 단말기가 위치할 가능성이 가장 높은 2.1영역에서 가장 먼저 수행한다.Thereafter, the controller 830 measures the charging efficiency of the portable terminal while forming a transmission coil having a plurality of patterns to adjust the detailed position of the transmission coil in the region where the maximum charging efficiency is measured. That is, as shown in FIG. 9, when the area where the maximum charging efficiency is measured is the ② area, the ② area is divided into six equal parts (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6) as an example, and the center of the transmission coil is sequentially Transmitting coil to form a transmission coil and measuring the charging efficiency each time to determine the transmission coil having the maximum charging efficiency. At this time, the first operation is performed in the 2.1 area where the portable terminal is most likely located.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 2.1영역의 (1,1) 셀이 송신코일의 중심이 되도록 송신코일을 생성한 후 충전효율을 측정하고, 이후, (1,2) 셀이 송신코일의 중심이 되도록 송신코일을 생성한 후 충전효율을 측정한다. 그 순서를 나타내는 스캔라인은 도 9에 도시된 바와 같다. 이때, 스캔라인은 설계자의 의도에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 홀수열에서만 수행할 수도 있고, 홀수행만 수행할 수도 있으며, 2.1영역의 중심셀을 시작으로 주변 셀로 확장할 수도 있다.In more detail, after generating a transmission coil so that the (1,1) cell of the 2.1 region becomes the center of the transmission coil, the charging efficiency is measured, and then the transmission is performed so that the (1,2) cell is the center of the transmission coil. After generating the coil, the charging efficiency is measured. The scan line showing the order is as shown in FIG. In this case, the scanline may be implemented in various ways according to the designer's intention. That is, it may be performed only in odd columns, only odd rows, and may be extended to neighboring cells starting from the center cell of region 2.1.

이러한 과정을 통해 제어부(830)는 최대의 충전효율을 갖는 송신코일을 형성할 수 있다.Through this process, the controller 830 may form a transmission coil having a maximum charging efficiency.

한편, 제어부(830)는 도 10에 도시된 바와 같이 송신코일의 주변에 차폐구조를 더 형성할 수도 있다. 이때, 차폐구조는 흐르는 전류의 방향은 송신코일을 흐르는 전류의 방향과 반대가 된다. 이러한 차폐구조는 횡방향 노이즈를 저감할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, the control unit 830 may further form a shielding structure around the transmission coil as shown in FIG. At this time, the shielding structure is reversed in the direction of the current flowing through the transmission coil. Such a shielding structure has an effect of reducing lateral noise.

도 11 은 본 발명에 따른 송신코일 형성 패널을 이용한 무선충전방법에 대한 일실시예 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating an embodiment of a wireless charging method using a transmission coil forming panel according to the present invention.

먼저, 송신코일 형성 패널(810)이 특정 패턴의 송신코일을 형성한다(1101).First, the transmission coil forming panel 810 forms a transmission coil of a specific pattern (1101).

이후, 제어부(830)가 상기 형성된 특정 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행한다(1102).Thereafter, the controller 830 performs charging of the portable terminal using the formed transmission coil of the specific pattern (1102).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

310 : 제1 구조체
320 : 제2 구조체
810 : 송신코일 형성 패널
820 : 통신부
830 : 제어부
310: first structure
320: second structure
810 Transmission coil forming panel
820: communication unit
830 control unit

Claims (18)

다양한 패턴의 송신코일을 형성하는 송신코일 형성 패널; 및
특정 패턴의 송신코일을 형성하도록 상기 송신코일 형성 패널을 제어하고, 상기 형성된 특정 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 제어부
를 포함하는 무선충전장치.
A transmission coil forming panel forming a transmission coil of various patterns; And
Control unit for controlling the transmission coil forming panel to form a transmission coil of a specific pattern, and charging the portable terminal using the transmission coil of the specific pattern formed
Wireless charging device comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 송신코일 형성 패널의 각 영역별로 송신코일을 형성하여 충전효율을 측정하고, 충전효율이 최대가 되는 영역에 형성된 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 1,
The control unit,
Wireless charging apparatus, characterized in that for forming the transmission coil for each area of the transmission coil forming panel to measure the charging efficiency, and to charge the portable terminal using the transmission coil formed in the region of the maximum charging efficiency.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 송신코일 형성 패널의 가운데 영역에 가장 먼저 송신코일을 형성하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 2,
The control unit,
Wireless charging device, characterized in that to form the first transmission coil in the center region of the transmission coil forming panel.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 충전효율이 최대가 되는 영역내에서 송신코일의 패턴을 변경해 가면서 충전효율을 측정하여 충전효율이 최대가 되는 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 2,
The control unit,
Wireless charging apparatus, characterized in that the charging efficiency is measured by changing the pattern of the transmission coil in the region of the maximum charging efficiency by using the transmission coil of the pattern to maximize the charging efficiency.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 충전효율이 최대가 되는 영역의 가운데 영역을 중심으로 하는 송신코일을 가장 먼저 형성하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 4, wherein
The control unit,
Wireless charging device characterized in that the first forming the transmission coil centered on the center of the area of the maximum charging efficiency.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 송신코일의 주변에 상기 송신코일을 흐르는 전류의 방향과 반대로 전류가 흐르는 차폐구조를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 1,
The control unit,
And a shielding structure in which a current flows in a direction opposite to a direction of a current flowing through the transmission coil in the vicinity of the transmission coil.
제 1 항에 있어서,
상기 송신코일 형성 패널은,
사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제1 구조체;
사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제2 구조체; 및
상기 제1 구조체와 상기 제2 구조체에 선택적으로 전원을 인가하여 송신코일을 형성하는 제어회로를 포함하되,
상기 제1 구조체의 제2 n형 반도체와 상기 제2 구조체의 제2 n형 반도체가 상호 연결되어 단위 셀을 형성하며 상기 단위 셀이 매트릭스 형태로 배열되고 상호 연결된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 1,
The transmission coil forming panel,
A first structure in which first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, and a second n-type semiconductor is stacked in the center of the bottom surface of the p-type semiconductor;
A second structure in which first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, respectively, and a second n-type semiconductor is stacked at the center of the bottom surface of the p-type semiconductor; And
A control circuit for selectively applying power to the first structure and the second structure to form a transmission coil,
Wireless charging, characterized in that the second n-type semiconductor of the first structure and the second n-type semiconductor of the second structure are interconnected to form a unit cell, the unit cells are arranged in a matrix form and have an interconnected structure. Device.
제 7 항에 있어서,
상기 각 셀의 제1 구조체는 송신코일의 역할을 수행하고, 상기 각 셀의 제2 구조체는 송신코일에 흐르는 전류의 출력단자 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 7, wherein
The first structure of each cell serves as a transmission coil, the second structure of each cell serves as an output terminal of the current flowing through the transmission coil.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 구조체의 p형 반도체는 회로층에 위치하고, 상기 제1 구조체의 제1 n형 반도체는 안테나층에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선충전장치.
The method of claim 7, wherein
And the p-type semiconductor of the first structure is located in the circuit layer, and the first n-type semiconductor of the first structure is located in the antenna layer.
송신코일 형성 패널이 특정 패턴의 송신코일을 형성하는 단계;
제어부가 상기 형성된 특정 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 단계
를 포함하는 무선충전방법.
Forming a transmission coil of a specific pattern by the transmission coil forming panel;
Performing charging by the controller using the transmission coil of the specific pattern;
Wireless charging method comprising a.
제 10 항에 있어서,
상기 충전을 수행하는 단계는,
상기 송신코일 형성 패널의 각 영역별로 송신코일을 형성하여 충전효율을 측정하는 제 1 단계; 및
충전효율이 최대가 되는 영역에 형성된 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 제 2 단계
를 포함하는 무선충전방법.
The method of claim 10,
Performing the charging,
A first step of measuring a charging efficiency by forming a transmission coil for each area of the transmission coil forming panel; And
The second step of charging the portable terminal using the transmission coil formed in the region of the maximum charging efficiency
Wireless charging method comprising a.
제 11 항에 있어서,
상기 충전효율을 측정하는 단계는,
상기 송신코일 형성 패널의 가운데 영역에 가장 먼저 송신코일을 형성하는 것을 특징으로 하는 무선충전방법.
The method of claim 11,
Measuring the charging efficiency,
Wireless charging method, characterized in that to form the first transmission coil in the center region of the transmission coil forming panel.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 단계는,
상기 충전효율이 최대가 되는 영역내에서 송신코일의 패턴을 변경해 가면서 충전효율을 측정하는 제 2-1 단계; 및
충전효율이 최대가 되는 패턴의 송신코일을 이용하여 휴대용 단말기의 충전을 수행하는 제 2-2 단계
를 포함하는 무선충전방법.
The method of claim 11,
The second step,
A second step of measuring charging efficiency while changing a pattern of a transmission coil in a region where the charging efficiency is maximum; And
Step 2-2 of performing charging of the portable terminal using a transmission coil having a pattern of maximum charging efficiency
Wireless charging method comprising a.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2-1 단계는,
상기 충전효율이 최대가 되는 영역의 가운데 영역을 중심으로 하는 송신코일을 가장 먼저 형성하는 것을 특징으로 하는 무선충전방법.
The method of claim 13,
The second step 1-1,
Wireless charging method characterized in that the first to form a transmission coil centered on the center of the area of the maximum charging efficiency.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부가 상기 송신코일의 주변에 상기 송신코일을 흐르는 전류의 방향과 반대로 전류가 흐르는 차폐구조를 형성하는 단계
를 더 포함하는 무선충전방법.
The method of claim 10,
Forming a shielding structure in which the current flows in a direction opposite to the direction of the current flowing in the transmission coil, around the transmission coil;
Wireless charging method further comprising.
사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제1 구조체;
사각의 p형 반도체의 상부면 상/하/좌/우측에 각각 제1 n형 반도체가 적층되고, 상기 p형 반도체의 하부면 중앙에 제2 n형 반도체가 적층된 제2 구조체; 및
상기 제1 구조체와 상기 제2 구조체에 선택적으로 전원을 인가하여 송신코일을 형성하는 제어회로를 포함하되,
상기 제1 구조체의 제2 n형 반도체와 상기 제2 구조체의 제2 n형 반도체가 상호 연결되어 단위 셀을 형성하며 상기 단위 셀이 매트릭스 형태로 배열되고 상호 연결된 구조를 갖는 송신코일 형성 패널.
A first structure in which first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, and a second n-type semiconductor is stacked in the center of the bottom surface of the p-type semiconductor;
A second structure in which first n-type semiconductors are stacked on top, bottom, left, and right sides of a quadrangular p-type semiconductor, respectively, and a second n-type semiconductor is stacked at the center of the bottom surface of the p-type semiconductor; And
A control circuit for selectively applying power to the first structure and the second structure to form a transmission coil,
And a second n-type semiconductor of the first structure and a second n-type semiconductor of the second structure are interconnected to form a unit cell, wherein the unit cells are arranged in a matrix form and have a interconnected structure.
제 16 항에 있어서,
상기 각 셀의 제1 구조체는 송신코일의 역할을 수행하고, 상기 각 셀의 제2 구조체는 송신코일에 흐르는 전류의 출력단자 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 송신코일 형성 패널.
The method of claim 16,
And a first structure of each cell serves as a transmission coil, and a second structure of each cell serves as an output terminal of a current flowing through the transmission coil.
제 16 항에 있어서,
상기 제1 구조체의 p형 반도체는 회로층에 위치하고, 상기 제1 구조체의 제1 n형 반도체는 안테나층에 위치하는 것을 특징으로 하는 송신코일 형성 패널.
The method of claim 16,
And the p-type semiconductor of the first structure is located in the circuit layer, and the first n-type semiconductor of the first structure is located in the antenna layer.
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