KR20200017071A - 차폐장치 및 무선충전장치 - Google Patents

차폐장치 및 무선충전장치 Download PDF

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KR20200017071A KR1020180092229A KR20180092229A KR20200017071A KR 20200017071 A KR20200017071 A KR 20200017071A KR 1020180092229 A KR1020180092229 A KR 1020180092229A KR 20180092229 A KR20180092229 A KR 20180092229A KR 20200017071 A KR20200017071 A KR 20200017071A
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    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields

Abstract

차폐장치는 제1 차폐부재와, 제1 차폐부재 상에 배치되는 제2 차폐부재를 포함한다. 제1 차폐부재는 복수의 제1 차폐라인과, 복수의 제1 차폐라인과 교차하는 복수의 제2 차폐라인과, 제1 차폐라인과 제2 차폐라인에 의해 둘러싸인 개구를 포함할 수 있다.

Description

차폐장치 및 무선충전장치{Shielding device and wireless charging device}
실시예는 차폐장치 및 무선충전장치에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.
일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 “무선충전시스템”이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선충전시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선충전시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.
무선충전장치에서는 다양한 전자기 신호가 발생된다. 이러한 전자기 신호는 코일이나 회로기판에 영향을 준다. 예컨대, 코일에서 발생되는 자기장은 회로기판에 실장된 전자부품의 동작에 영향을 주어 오동작과 같은 불량을 유발한다. 예컨대, 회로기판의 전자부품에서 발생된 전자파는 코일에 영향을 주어, 무선 전력 전송 효율을 저하시킨다.
종래의 무선충전장치에서는 회로기판의 전자기 간섭을 차폐시키는 못하는 문제점이 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 새로운 구조를 갖는 차폐장치 및 무선충전장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 자기장 차폐뿐만 아니라 전자기 간섭 차폐도 가능한 차폐장치 및 무선충전장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 플렉서블 자유도를 증진시킬 수 있는 차폐장치 및 무선충전장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 비용이 저렴한 차폐장치 및 무선충전장치를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 두께가 얇은 차폐장치 및 무선충전장치를 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 차폐장치는, 제1 차폐부재; 및 상기 제1 차폐부재 상에 배치되는 제2 차폐부재;를 포함한다. 상기 제1 차폐부재는, 복수의 제1 차폐라인; 상기 복수의 제1 차폐라인과 교차하는 복수의 제2 차폐라인; 및 상기 제1 차폐라인과 상기 제2 차폐라인에 의해 둘러싸인 개구를 포함할 수 있다.
실시예의 다른 측면에 따르면, 무선충전장치는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 제1 차폐부재; 상기 제1 차폐부재 상에 배치되는 제2 차폐부재; 및 상기 제2 차폐부재 상에 배치되는 코일;를 포함한다. 상기 제1 차폐부재는, 복수의 제1 차폐라인; 상기 복수의 제1 차폐라인과 교차하는 복수의 제2 차폐라인; 및 상기 제1 차폐라인과 상기 제2 차폐라인에 의해 둘러싸인 개구를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 차폐장치 및 무선충전장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 차폐부재와 제2 차폐부재를 포함하는 차폐장치가 구비되어 코일에 의해 발생된 자기장뿐만 아니라 제1 기판에 실장된 전자부품에서 발생된 전자파를 차단하여 줌으로써, 다양한 차폐가 가능하여 제품 성능을 강화시킬 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 차폐부재가 미세한 제1 및 제2 차폐라인과 이들 차폐라인들에 의해 둘러싸인 개구를 포함하는 직물 구조를 가지므로, 플렉서블 자유도가 증진되어 플렉서블 제품 제조가 용이하다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 차폐부재와 제2 차폐부재를 적층시킨 차폐장치가 구비됨으로써, 제품의 두께를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 차폐부재와 제2 차폐부재를 적층시킨 차폐장치가 구비됨으로써, 전자기 간섭을 차폐하기 위한 장치를 별도로 구비할 필요가 없어 제품 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1 차폐부재의 개구를 통해 제2 차폐부재의 제1 차폐층과 제2 차폐층이 부착되어, 부착 면적이 극대화되어 제1 차폐부재의 분리를 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 무선전력송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2에 따른 무선전력송신기와 연동되는 무선전력수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 실시예에 따른 무선전력송신기의 분해사시도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 평면도이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 단면도이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 평면도이다.
도 8은 제3 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 평면도이다.
도 9는 실시예에 따른 차폐장치의 제조 공정을 설명하는 순서도이다.
도 10은 실시예에 따른 차폐장치의 제조 공정에서 캐스팅 공정을 보여준다.
도 11은 종래에 전자기 간섭의 차폐 실험 결과를 보여준다.
도 12는 실시예에 따른 전자기 간섭의 차폐 실험 결과를 보여준다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “B 및(와) C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선전력송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선전력송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선전력수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선전력수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
실시예에 따른 무선전력수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선전력송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선전력송신기와 무선전력수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선전력수신기는 수신코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선전력송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선전력수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 무선전력송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.
<무선 충전 시스템>
도 1은 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.
실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.
<무선전력송신기>
도 2는 실시예에 따른 무선전력송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면 무선전력송신기(200)는 크게, 전력 변환부(210), 전력 전송부(220), 통신부(230), 제어부(240), 센싱부(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선전력송신기(200)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(210)는 전원부(260)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해, 전력 변환부(210)는 전원부(260)로부터 공급된 전력을 무선 송신용 전력으로 변환할 수 있다.
전력 전송부(220)는 다중화기(221)(또는 멀티플렉서), 송신 코일(222)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(220)는 전력 전송을 위한 특정 동작주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전력 전송부(220)는 전력변환부(210)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(221)와 복수의 송신 코일(222)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따른 제어부(240)는 복수의 무선전력수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선전력송신기(200)에 3개의 무선전력수신기-즉, 제1 내지 3 무선전력수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신 코일-즉, 제1 내지 3 송신 코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(240)는 다중화기(221)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선전력수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(212) 증폭률을 제어하여 무선전력수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.
제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(222)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(232)로부터 어느 송신 코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자 및 해당 송신 코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신 코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 다중화기(221)를 제어할 수도 있다.
변조부(231)는 제어부(240)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(221)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
복조부(232)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(240)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선전력수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.
또한, 복조부(232)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(240)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 무선전력송신기(200)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선전력수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.
또한, 무선전력송신기(200)는 송신 코일(222)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(222)을 통해 무선전력수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선전력송신기(200)는 송신 코일(222)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선전력수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.
이상이 도 2의 설명에서는 무선전력송신기(200)와 무선전력수신기가 인밴드 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 저전력 블루투스 통신, RFID 통신, UWB 통신, 지그비 통신 중 어느 하나일 수 있다.
<무선전력수신기>
도 3은 도 2에 따른 무선전력송신기와 연동되는 무선전력수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 무선전력수신기(300)는 수신코일(310), 정류기(320), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 330), 부하(340), 통신부(360), 주제어부(370)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(360)는 복조부(361) 및 변조부(362) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 도 3의 예에 도시된 무선전력수신기(300)는 인밴드 통신을 통해 무선전력송신기와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 실시예에 따른 통신부(360)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다.
수신코일(310)을 통해 수신되는 AC 전력은 정류부(320)에 전달할 수 있다. 정류기(320)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(330)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(330)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(340)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(340)에 전달할 수 있다. 또한 수신코일(310)은 복수의 수신코일(미도시)-즉, 제1 내지 제n 수신코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 각각의 수신코일(미도시)에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 수신코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.
센싱부(350)는 정류기(320) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 또는, 센싱부(350)는 무선 전력 수신에 따라 수신코일(310)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(370)에 전송할 수도 있다.
일 예로, 센싱부(350)는 무선전력수신기(300)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(370)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 주제어부(370)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(362)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(362)에 의해 변조된 신호는 수신코일(310) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선전력송신기에 전송될 수 있다. 또한, 주제어부(370)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 무선전력송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(361)는 수신코일(310)과 정류기(320) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(320) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 주제어부(370)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 무선전력송신기의 분해사시도이다.
실시예에 따른 무선전력송신기는 도 1에 도시된 무선전력송신기(10)이나 도 2에 도시된 무선전력송신기(200) 일 수 있다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 무선전력송신기는 제1 브라켓(400), 제1 기판(500), 제2 브라켓(600), 차폐부(670), 송신코일(610) 및 제2 기판(700)을 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 무선전력송신기의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.
제1 및 제2 기판(500, 700)은 회로기판(PCB) 또는 플렉서블 회로기판(FPCB)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 브라켓(400)은 제2 브라켓(600)과 체결될 수 있다. 즉, 나사와 같은 볼트류를 이용하여 제1 브라켓(400)과 제2 브라켓(600)이 체결될 수 있다.
제1 기판(500)은 제1 브라켓(400) 상에 위치될 수 있다. 제1 기판(500)은 제1 브라켓(400) 및/또는 제2 브라켓(600)에 체결될 수 있다. 예컨대, 나사가 제1 브라켓(400)과 제1 기판(500)을 관통하여 제2 브라켓(600)에 체결될 수 있다.
제1 기판(500)의 하면에는 송신코일(610)을 구동하거나 제어하기 위한 각 종 회로부가 실장될 수 있다. 예컨대, 회로부로는 도 2에 도시된 다중화기(221), 무선충전통신부(230), 타이머(255), 센싱부(250), 제어부(240)가 있고, 도 3에 도시된 무선충전통신부(360), 주제어부(370), 센싱부(350)가 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 기판(500)은 리지드(rigid)한 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 따라서, 제1 기판(500)은 상면에 배치되는 차폐부(670), 송신코일(610) 등을 지지할 수 있다. 또한, 제1 기판(500)의 면적은 송신코일(610)의 면적, 차폐부(670)의 면적 보다 클 수 있다. 제1 기판(500)의 일측에는 단자부(660)를 포함할 수 있다. 단자부를 이용하여 제1 기판(500)의 회로부는 송신코일(610) 및 제2 기판(700)의 회로부에 전기적으로 접속될 수 있다. 단자부는 복수의 핀이나 패드로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
차폐부(670) 상에 송신코일(610)이 배치될 수 있다. 송신코일(610)은 하나 이상의 송신코일(620 내지 640)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 송신코일(620 내지 640)은 무선전력송신기의 하나 이상의 송신코일이거나 무선전력수신기의 하나 이상의 수신코일일 수 있다. 또한, 송신코일(610)이 복수일 경우, 각각의 송신코일(620 내지 640)은 동일한 턴 수로 감겨있을 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 턴 수로 감겨 있을 수 있다. 또한, 복수의 송신코일(620 내지 640)은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다. 또한, 복수의 송신코일(620 내지 640)은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 송신코일(620 내지 640)은 제1 내지 제3 송신코일(620 내지 640)을 포함할 수 있다. 제2 송신코일(630)과 제3 송신코일(640)은 동일한 층 즉, 제1 층에 서로 나란하게 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1 송신코일(620)은 제1 층과 상이한 제2 층에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 송신코일(620)의 일부 영역은 제2 송신코일(630)의 일부 영역과 중첩되고 다른 영역은 제3 송신코일(640)의 일부 영역과 중첩되도록 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이와 같이, 복수의 송신코일(620 내지 640)을 서로 다른 층에 배치하여 무선전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전영역을 확장시킬 수 있다. 특히, 제1 송신코일(620)은 기판(400)과 동일한 층에 배치될 수 있다.
송신코일(610)은 외면에 절연 물질로 코팅되거나 절연층으로 피복될 수 있다.
예컨대, 차폐부(670) 의 상면과 제2 및 제3 송신코일(630, 640)의 하면 사이에는 접착제 또는 접착부재(미도시)가 배치되어 차폐부(670)에 제2 및 제3 송신코일(630, 640)이 고정될 수 있다. 차폐부(670)는 상부에 배치된 송신코일(610)에서 발생된 무선전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있고, 제1 기판(500)의 아래에 실장되는 각종 회로부를 전자기장으로부터 보호할 수 있다.
송신코일(610) 또는 제2 브라켓(600) 상에는 제2 기판(700)이 배치될 수 있다. 제2 기판(700)은 나사와 같은 볼트류를 이용하여 제2 브라켓(600)에 체결될 수 있다.
예컨대, 송신코일(610)이 제1 층에 배치되는 제2 및 제3 송신코일(630, 640)과 제1 층 위의 제2 층에 제1 송신코일(620)이 배치되는 경우, 제1 층과 제2 층의 전체 두께가 제2 브라켓(600)의 두께보다 클 수 있다. 이를 위해, 제2 브라켓(600)의 양단의 일부 영역은 상부로 돌출된 제1 및 제2 돌출부(602, 604)를 가질 수 있다. 따라서, 제2 기판(700)은 제2 브라켓(600)의 양단에 돌출된 제1 및 제2 돌출부에 체결됨으로써, 적어도 제1 송신코일(620)의 상면이 제2 기판(700)의 하면과 접촉되지 않게 되어, 제2 기판(700)의 하면과의 접촉으로 인한 제1 송신코일(620)의 파손을 방지할 수 있다.
제2 기판(700)의 상면에는 예컨대, 도 2 또는 도 3에 도시된 근거리통신부(270, 380)과 같은 회로부가 실장될 수 있다. 또한, 제2 기판(700)의 상면에는 무선통신코일(280, 390)이 패턴으로 배치될 수 있다. 무선통신코일(280, 390)은 적어도 1회 이상의 턴수를 가질 수 있다. 도시되지 않았지만, 무선통신코일(280, 390)의 양단은 비아홀을 통해 근거리통신부(270, 380)와 같은 회로부와 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 제2 기판(700)의 회로부는 예컨대, 케이블이나 버스라인을 이용하여 제1 기판(500)에 실장된 제어부(도 2의 240)나 주제어부(도 3의 370)에 전기적으로 접속될 수 있다.
이하에서 차폐부를 상세히 설명하기로 한다.
(제1 실시예)
도 5는 제1 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 평면도이고, 도 6은 제1 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 차폐장치는 도 4에 도시된 차폐부(670)일 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 제1 실시예에 따른 차폐장치(670)는 제1 기판(500)과 송신코일(610) 사이에 배치될 수 있다. 제1 기판(500)은 차폐장치(670)의 하면 상에 배치되고, 송신코일(610)은 차폐장치(670)의 상면 상에 배치될 수 있다.
제1 기판(500)에는 제어, 관리 및/또는 저장을 담당하는 다수의 전자부품이 실장될 수 있다. 이러한 전자부품은 전자파가 발생되고, 이러한 전자파에 의해 송신코일(610)에 영향을 줄 수 있다.
송신코일(610)에 흐르는 전류에 의해 자기장이 발생되고, 이러한 자기장에 의해 제1 기판(500)의 전자부품에 영향을 줄 수 있다.
제1 실시예에 따른 차폐장치(670)는 제1 기판(500)의 전자부품에 기인한 전자기 간섭을 차폐하는 동시에 송신코일(610)에서 발생된 자기장을 차폐할 수 있다. 즉, 차폐장치(670)는 제1 기판(500)의 전자부품에서 발생된 전자파가 송신코일(610)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 차폐장치(670)는 송신코일(610)에서 발생된 자기장이 제1 기판(500)으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.
제1 실시예에 따른 차폐장치(670)는 제1 차폐부재(671)를 포함할 수 있다. 제1 차폐부재(671)는 직물 구조(textile structure)를 가질 수 있다. 직물 구조는 그물 망 구조로 명명될 수 있다.
제1 차폐부재(671)는 제1 방향을 따라 배치되는 다수의 제1 차폐라인(671a)과 제1 차폐라인(671a)과 교차하고 제2 방향을 따라 배치되는 다수의 제2 차폐라인(671b)을 포함할 수 있다.
제1 차폐라인(671a)과 제2 차폐라인(671b)에 의해 둘러싸인 개구(671c)가 형성될 수 있다. 예컨대, 개구(671c)는 인접하는 2개의 제1 차폐라인(671a)과 인접하는 2개의 제2 차폐라인(671b)에 의해 형성될 수 있다. 개구(671c)는 수직으로 오픈된 홀일 수 있다. 개구(671c)는 위에서 보았을 때 마름모 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 및 제2 차폐라인(671a, 671b) 각각은 직선 라인일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제1 방향과 제2 방향은 서로 상이한 대각선 방향일 있다. 예컨대, 제1 방향은 좌상측에서 우하측으로 진행되는 방향일 수 있다. 예컨대, 제2 방향은 좌하측에서 우상측으로 진행되는 방향일 수 있다.
제1 차폐라인(671a) 또는 제2 차폐라인(671b)의 폭(w)은 인접하는 제1 차폐라인(671a) 사이 또는 인접하는 제2 차폐라인(671b) 간의 거리(d)보다 작을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제1 차폐라인(671a) 또는 제2 차폐라인(671b)의 폭(w)은 인접하는 제1 차폐라인(671a) 사이 또는 인접하는 제2 차폐라인(671b) 간의 거리(d)의 1/50배 내지 1/10배일 수 있다. 제1 차폐라인(671a) 또는 제2 차폐라인(671b)의 폭(w)은 제1 기판(500)의 전자부품에서 발생되는 전자파의 주파수에 따라 달라질 수 있다.
다른 실시예로서, 제1 차폐부는 도 5에 도시된 제1 차폐라인(671a), 제2 차폐라인(671b) 및 개구(671c)가 형성되지 않고, 제1 차폐라인(671a) 또는 제2 차폐라인(671b)으로 이루어진 플레이트 형상을 가질 수 있다.
제1 차폐부재(671)의 두께(t1)는 제1 기판(500)의 전자부품에 발생된 전자파가 송신코일(610)로 전달되는 것을 차단하기 위한 최소 두께일 수 있다. 제1 차폐부재(671)의 두께(t1)는 0.05mm 이상일 수 있다. 즉, 제1 차폐라인(671a) 또는 제2 차폐라인(671b)의 두께(t1)는 0.05mm 이상일 수 있다. 제1 차폐라인(671a)과 제2 차폐라인(671b)은 동일한 두께(t1)를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 차폐부재(671)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 차폐라인(671a) 또는 제2 차폐라인(671b)은 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
제1 차폐부재(671)는 차폐층으로 명명될 수 있다.
제1 실시예에 따른 차폐장치(670)는 제2 차폐부재(673)을 포함할 수 있다. 제1 차폐부재(671)는 제2 차폐부재(673)에 삽입될 수 있다. 제2 차폐부재(673)는 제1 차폐부재(671)의 상면 상에 배치될 수 있다. 제2 차폐부재(673)는 제1 차폐부재(671)의 하면 상에 배치될 수 있다. 제2 차폐부재(673)는 제1 차폐부재(671)의 상면 및 하면 상에 배치될 수 있다.
제2 차폐부재(673)는 제1 차폐층(675)을 포함할 수 있다. 제1 차폐층(675)은 제1 차폐부재(671)의 상면 상에 배치될 수 있다. 제1 차폐층(675)은 제1 차폐부재(671)의 개구(671c)에 배치될 수 있다. 제1 차폐층(675)은 제1 차폐부재(671)의 상면에 접할 수 있다. 제1 차폐층(675)은 제1 차폐부재(671)의 개구(671c)의 측면에 접할 수 있다.
제2 차폐부재(673)는 제2 차폐층(677)을 포함할 수 있다. 제2 차폐층(677)은 제1 차폐부재(671)의 하면 상에 배치될 수 있다. 제1 차폐층(675)은 제1 차폐부재(671)의 개구(671c)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제2 차폐층(677)은 제1 차폐부재(671)의 개구(671c)에 배치되지 않을 수 있다.
다른 예로서, 제1 차폐부재(671)의 다수의 개구(671c) 중 일부 개구(671c)에는 제1 차폐층(675)이 배치되고, 다른 일부 개구(671c)에는 제2 차폐층(677)이 배치될 수 있다. 다수의 개구(671c)에 제1 차폐층(675) 또는 제2 차폐층(677)가 랜덤하게 배치될 수 있다.
일 예로서, 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)이 제1 차폐부재(671)의 상면 상에 배치되고, 제2 차폐부재(673)의 제2 차폐층(677)이 제1 차폐부재(671)의 하면 상에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)이 제1 차폐부재(671)의 개구(671c)를 통해 제2 차폐부재(673)의 제2 차폐층(677)의 상면과 접할 수 있다.
다른 예로서, 제2 차폐부재(673)의 제2 차폐층(677)이 제1 차폐부재(671)의 개구(671c)를 통해 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)의 하면과 접할 수 있다.
제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)과 제2 차폐층(677) 사이에 제1 차폐부재(671)가 삽입될 수 있다. 이러한 경우, 아래에서 보거나 위에서 보았을 때, 제1 차폐부재(671)는 외부에 노출되지 않을 수 있다. 측면에서 보았을 때, 제1 차폐부재(671)의 측면은 외부에 노출될 수 있다. 이와 달리, 측면에서 보았을 때, 제1 차폐부재(671)가 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)과 제2 차폐층(677)에 의해 둘러싸여, 제1 차폐부재(671)의 측면이 외부에 노출되지 않을 수 있다.
제2 차폐부재(673)는 제1 차폐부재(671)와 상이한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)과 제2 차폐층(677)은 동일한 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675) 및/또는 제2 차폐층(677)은 페라이트 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675) 및/또는 제2 차폐층(677)은 Fe, Ni, Co, Mo, Si, Al 및 B 중 선택되는 원소 중 한 가지 또는 두 가지 이상 원소의 조합으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675) 및/또는 제2 차폐층(677)은 망간-아연(Mn-Zn) 계열 페라이트 재질이나 니켈-아연(Ni-Zn) 계열 페라이트 재질로 이루어질 수 있다.
제1 차폐부재(671)의 두께(t1)는 제2 차폐부재(673)의 두께(t2+t3)보다 작을 수 있다. 제1 차폐부재(671)의 두께(t1)는 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)의 두께(t2)보다 작을 수 있다. 제1 차폐부재(671)의 두께(t1)는 제2 차폐부재(673)의 제2 차폐층(677)의 두께(t3)보다 작을 수 있다. 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)의 두께(t2)와 제2 차폐층(677)의 두께(t3)는 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 차폐부재(673)의 두께(t2+t3)는 송신코일(610)에서 발생된 자기장이 제1 기판(500)으로 전달되는 것을 차단하기 위한 최소 두께일 수 있다. 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)는 송신코일(610)에서 발생된 자기장이 제1 기판(500)으로 전달되는 것을 차단하기 위한 최소 두께일 수 있다. 제2 차폐부재(673)의 제2 차폐층(677)는 송신코일(610)에서 발생된 자기장이 제1 기판(500)으로 전달되는 것을 차단하기 위한 최소 두께일 수 있다. 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)의 두께(t2) 또는 제2 차폐층(677)의 두께(t3)는 적어도 0.5mm 이상일 수 있다.
제1 차폐부재(671)의 두께(t1)와 제2 차폐부재(673)의 두께(t2+t3)의 합은 0.8mm 내지 1.3mm일 수 있다.
제1 실시예에 따른 차폐장치(670)의 사이즈는 송신코일(610)의 제1 내지 제3 송신코일(610)의 전체 사이즈보다 클 수 있다. 제1 실시예에 따른 차폐장치(670)의 사이즈는 제1 기판(500)의 사이즈와 동일할 수 있다. 제1 실시예에 따른 차폐장치(670)의 사이즈는 제1 기판(500)에 실장된 다수의 전자부품의 전체 사이즈보다 클 수 있다.
한편, 도시되지 않았지만, 제1 실시예에 따른 차폐장치(670)에서, 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675) 사이 그리고 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)의 제2 차폐층(677) 사이에 접착부재가 배치될 수 있다. 접착부재는 열경화성 에폭시수지, 고무 바인더, 경화제 및 난연제를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
한편, 도 11은 종래에 전자기 간섭의 차폐 실험 결과를 보여주고, 도 12는 실시예에 따른 전자기 간섭의 차폐 실험 결과를 보여준다. 도 11 및 도 12에 도시된 기준선은 전자파 간섭의 차폐를 위한 표준 기준치로서, 34dB로 설정된다. 즉, 기준치인 34dB 이하로 전자파의 세기가 검출되는 경우, 전자파 간섭이 차폐된 것으로 간주될 수 있다. AM 주파수 대역은 예컨대, 530kHz 내지 1800kHz일 수 있다. AM 주파수 대역은 무선충전장치에 채택된 전자부품에서 발생되는 전자파의 주파수 대역을 의미할 수 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 1800kHz 이상의 대역은 FM 주파수 대역으로 정의될 수 있다. 이러한 FM 주파수 대역에서 발생되는 전자파는 캐패시터 소자와 같은 필터에 의해 낮아지거나 제거될 수 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 종래의 경우(제1 실시예의 제1 차폐부재(671)가 없는 경우), AM 주파수 대역에서 최대 40.1dB의 전자파의 세기가 검출되었다. 종래의 경우, AM 주파수 대역에서 기준선을 초과한 세기가 검출되었다. 이로부터 종래의 경우에는 전자파 간섭이 차폐되지 못함을 알 수 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 실시예의 경우(제1 실시예의 제1 차폐부재(671)가 구비된 경우), AM 주파수 대역에서 최대 28dB로서, 기준선 이내의 세기가 검출되었다. 이로부터 실시예의 경우에는 전자파 간섭이 완전하게 차폐됨을 알 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 실험 결과로부터, 종래에 비해 실시예에서는 AM 주파수 대역에서 발생되는 전자파가
제1 실시예에 따르면, 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)를 포함하는 차폐장치(670)가 구비되어 코일에 의해 발생된 자기장뿐만 아니라 제1 기판(500)에 실장된 전자부품에서 발생된 전자파를 차단하여 줌으로써, 다양한 차폐가 가능하여 제품 성능을 강화시킬 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 제1 차폐부재(671)가 미세한 제1 및 제2 차폐라인과 이들 차폐라인들에 의해 둘러싸인 개구를 포함하는 직물 구조를 가지므로, 플렉서블 자유도가 증진되어 플렉서블 제품 제조가 용이하다.
제1 실시예에 따르면, 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)를 적층시킨 차폐장치(670)가 구비됨으로써, 제품의 두께를 줄일 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)를 적층시킨 차폐장치(670)가 구비됨으로써, 전자기 간섭을 차폐하기 위한 장치를 별도로 구비할 필요가 없어 제품 비용을 절감할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 제1 차폐부재(671)의 개구(671c)를 통해 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675)과 제2 차폐층(677)이 부착되어, 부착 면적이 극대화되어 제1 차폐부재(671)의 분리를 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
(제2 실시예)
도 7은 제2 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 평면도이다. 도 7에 도시된 차폐장치(680)은 도 4에 도시된 차폐부(670)일 수 있다.
제2 실시예는 제1 차폐부재(681)의 형상을 제외하고 제1 실시예와 동일하다. 즉, 제1 차폐부재(681)에서 개구(681c)는 사각 형상을 가질 수 있다. 제2 실시예에서 제1 실시예와 동일한 기능, 형상 및 구조를 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다. 따라서, 제2 실시예는 제1 차폐부재(681)의 형상을 상세히 설명하고, 이하에서 누락된 설명은 제1 실시예의 설명을 참조하면 용이하게 이해될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 실시예에 따른 차폐장치(680)는 제1 차폐부재(681)과 제2 차폐부재(673)을 포함할 수 있다. 제1 차폐부재(681)는 제2 차폐부재(673)에 삽입될 수 있다.
제2 차폐부재(673)는 제1 차폐층(685)과 제2 차폐층(677)을 포함할 수 있다. 제1 차폐부재(681)는 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(685)과 제2 차폐층(677) 사이에 배치될 수 있다. 제1 차폐층(685)은 제1 차폐부재(681)의 상면 상에 배치되고, 제2 차폐층(677)은 제1 차폐부재(681)의 하면 상에 배치될 수 있다.
제1 차폐부재(681)는 제1 방향을 따라 배치되는 다수의 제1 차폐라인(681a)과 제1 차폐라인(681a)과 교차하고 제2 방향을 따라 배치되는 다수의 제2 차폐라인(681b)을 포함할 수 있다.
제1 차폐라인(681a)과 제2 차폐라인(681b)에 의해 둘러싸인 개구(681c)가 형성될 수 있다. 제1 차폐부재(681)의 개구(681c)는 격자 구조로 배열될 수 있다. 예컨대, 개구(681c)는 인접하는 2개의 제1 차폐라인(681a)과 인접하는 2개의 제2 차폐라인(681b)에 의해 형성될 수 있다. 개구(681c)는 수직으로 오픈된 홀일 수 있다. 개구(681c)는 위에서 보았을 때 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 및 제2 차폐라인(681a, 681b) 각각은 직선 라인일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제1 방향은 세로 방향이고, 제2 방향은 가로 방향일 수 있다.
(제3 실시예)
도 8은 제3 실시예에 따른 차폐장치를 도시한 평면도이다. 도 8에 도시된 차폐장치(690)는 도 4에 도시된 차폐부(670)일 수 있다.
제3 실시예는 제1 차폐부재(691)의 형상을 제외하고 제1 또는 제2 실시예와 동일하다. 즉, 제1 차폐부재(691)에서 개구(691g)는 육각 형상을 가질 수 있다. 제3 실시예에서 제1 또는 제2 실시예와 동일한 기능, 형상 및 구조를 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다. 따라서, 제3 실시예는 제1 차폐부재(691)의 형상을 상세히 설명하고, 이하에서 누락된 설명은 제1 또는 제2 실시예의 설명을 참조하면 용이하게 이해될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제3 실시예에 따른 차폐장치(690)는 제1 차폐부재(691)과 제2 차폐부재(673)을 포함할 수 있다. 제1 차폐부재(691)는 제2 차폐부재(673)에 삽입될 수 있다.
제2 차폐부재(673)는 제1 차폐층(695)과 제2 차폐층(677)을 포함할 수 있다. 제1 차폐부재(691)는 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(695)과 제2 차폐층(677) 사이에 배치될 수 있다. 제1 차폐층(695)은 제1 차폐부재(691)의 상면 상에 배치되고, 제2 차폐층(677)은 제1 차폐부재(691)의 하면 상에 배치될 수 있다.
제1 차폐부재(691)는 제1 내지 제6 차폐라인(691a 내지 691f)를 포함할 수 있다. 제1 차폐라인(691a)의 일측은 제2 차폐부재(673)의 일측과 연결되고, 제2 차폐라인(691b)의 타측은 제3 차폐라인(691c)의 일측과 연결될 수 있다. 제3 차폐라인(691c)의 타측은 제4 차폐라인(691d)의 일측과 연결되고, 제4 차폐라인(691d)의 타측은 제5 차폐라인(691e)의 일측과 연결될 수 있다. 제5 차폐라인(691e)의 타측은 제6 차폐라인(691f)의 일측과 연결되고, 제6 차폐라인(691f)의 타측은 제1 차폐라인(691a)의 타측과 연결될 수 있다. 제1 차폐라인(691a)은 제4 차폐라인(691d)과 평행하게 배치되고, 제2 차폐라인(691b)은 제5 차폐라인(691e)과 평행하게 배치되고, 제3 차폐라인(691c)은 제6 차폐라인(691f)과 평행하게 배치될 수 있다.
제1 내지 제6 차폐라인(691a 내지 691f)에 의해 둘라싸인 개구(691g)가 형성될 수 있다. 개구(691g)는 위에서 보았을 때, 육각 형상을 가질 수 있다. 개구(691g)는 벌집 모양으로 형성될 수 있다.
(제조 공정)
도 9는 실시예에 따른 차폐장치의 제조 공정을 설명하는 순서도이다.
도 9에 도시된 제조 공정은 상술된 제1 내지 제3 실시예에 따른 차폐장치(670, 680, 6790)를 제고하는데 사용될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 실시예에 따른 차폐장치(670)를 예로서 설명하고 있지만, 제2 및 제3 실시예 또한 이하의 제조 공정에 의해 동일하게 제조될 수 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, Fe, Ni, Co, Mo, Si, Al 및 B 중 선택되는 원소 중 한 가지 또는 두 가지 이상 원소를 파우더 상태로 혼합하여 제1 차폐막(675a)와 제2 차폐막(677a)이 마련될 수 있다(S910).
제3 차폐막(671a)이 마련될 수 있다. 제3 차폐막(671a)는 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)로 이루어진 직물 구조를 가질 수 있다.
제1 차폐막(675a)와 제2 차폐막(677a) 사이에 제3 차폐막(671a)가 위치되도록 한 다음 캐스팅 장치(10)를 이용하여, 이들 제1 내지 제3 차폐막(675a, 677a, 671a)를 압축시켜 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)를 포함하는 차폐장치(670)가 제조될 수 있다(S920). 캐스팅 장치에 주입되기 전에, 제1 차폐막(675a)와 제3 차폐막(671a) 사이 그리고 제3 차폐막(671a)와 제2 차폐막(677a) 사이에 접착 물질이 게재될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 이러한 경우, 제조된 차폐장치(670)에서 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)의 제1 차폐층(675) 사이 그리고 제1 차폐부재(671)와 제2 차폐부재(673)의 제2 차폐층(677) 사이에 접착부재가 배치될 수 있다. 접착부재는 열경화성 에폭시수지, 고무 바인더, 경화제 및 난연제를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이후, 펀칭 공정을 이용하여 차폐장치(670)가 원하는 모양으로 절단될 수 있다(S930).
이후, 소성 공정을 이용하여 차폐장치(670)가 고온으로 가열될 수 있다(S940).
이후, 차폐장치(670)의 상면 및/또는 하면 상에 필름이 부착되고(950), 차폐장치(670)의 형상에 대응되도록 필름이 절단될 수 있다(S960). 필름은 차폐장치(670)를 보호하는 이형필름일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 무선충전장치에 채택될 때, 차폐장치(670)로부터 필름이 제거될 수 있다. 즉, 차폐장치(670)로부터 필름이 제거된 후, 차폐장치(670)가 도 4에 도시된 프레임(603) 상에 배치되고, 차폐장치(670) 상에 송신코일(610)이 배치될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
400, 600: 브라켓
500, 700: 기판
610: 송신코일
660: 단자부
670: 차폐부
671, 681, 691: 제1 차폐부재
673: 제2 차폐부재
671a, 681a, 691a: 제1 차폐라인
671b, 681b, 691b: 제2 차폐라인
691c: 제3 차폐라인
691d: 제4 차폐라인
691e: 제5 차폐라인
691f: 제6 차폐라인
671c, 681c, 691g: 개구
675, 685, 695: 제1 차폐층
677: 제2 차폐층

Claims (17)

  1. 제1 차폐부재; 및
    상기 제1 차폐부재 상에 배치되는 제2 차폐부재;
    를 포함하고,
    상기 제1 차폐부재는,
    복수의 제1 차폐라인;
    상기 복수의 제1 차폐라인과 교차하는 복수의 제2 차폐라인; 및
    상기 제1 차폐라인과 상기 제2 차폐라인에 의해 둘러싸인 개구를 포함하는 차폐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 차폐부재는,
    상기 제1 차폐부재와 상기 코일 사이에 배치되는 제1 차폐층;을 포함하는 차폐장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 차폐부재와 상기 기판 사이에 배치되는 제2 차폐층;을 더 포함하는 차폐장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 차폐부재의 상기 제1 차폐층은 상기 제1 차폐부재의 상기 개구에 배치되는 차폐장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 차폐부재의 상기 제1 차폐층은 상기 제1 차폐부재의 상기 개구에서 상기 제2 차폐부재의 상기 제2 차폐층의 상면과 접하는 차폐장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 차폐라인 및 상기 제2 차폐라인 중 하나의 폭은 인접하는 제1 차폐라인 사이 또는 인접하는 제2 차폐라인 간의 거리의 1/50배 내지 1/10배인 차폐장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 차폐부재의 두께는 0.05mm 이상인 차폐장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 차폐부재의 상기 제1 차폐층의 두께는 0.05mm 이상인 차폐장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 개구는 마름모 형상, 사각 형상 및 육각 형상 중 하나를 갖는 차폐장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차폐부재는 AM 주파수 대역의 전자파를 차폐시키는 차폐장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 AM 주파수 대역은 530kHz 내지 1800kHz인 차폐장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차폐부재는 상기 제2 차폐부재에 삽입되는 차폐장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차폐부재는 금속 재질을 포함하는 차폐장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 차폐부재는 페라이트 재질을 포함하는 차폐장치.
  15. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 제1 차폐부재;
    상기 제1 차폐부재 상에 배치되는 제2 차폐부재; 및
    상기 제2 차폐부재 상에 배치되는 코일;
    를 포함하고,
    상기 제1 차폐부재는,
    복수의 제1 차폐라인;
    상기 복수의 제1 차폐라인과 교차하는 복수의 제2 차폐라인; 및
    상기 제1 차폐라인과 상기 제2 차폐라인에 의해 둘러싸인 개구를 포함하고,
    상기 제2 차폐부재는,
    상기 제1 차폐부재와 상기 코일 사이에 배치되는 차폐층;을 포함하고,
    상기 차폐층은 상기 제1 차폐부재의 상기 개구에 배치되는 무선충전장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 차폐부재의 두께는 0.05mm 이상인 무선충전장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 차폐부재는 금속 재질을 포함하고,
    상기 제2 차폐부재는 페라이트 재질을 포함하는 무선충전장치.
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