KR20200100375A - 무선 전력 공급 장치 - Google Patents

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한보현
나원산
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주식회사 아모센스
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Abstract

복수의 수신 코일을 상호 이격 배치하고, 복수의 수신 코일을 다층으로 적층하여 이동체의 이동시에도 전력 전송이 가능하면서 회로 구성을 간략화하도록 한 무선 전력 공급 장치를 제시한다. 제시된 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 공급 장치는 차량의 내부에 실장된 가이드 레일에 배치되고, 전력을 무선 전송하는 무선 전력 전송 모듈 및 상치 차량의 차량용 시트에 배치되고, 무선 전력 전송 모듈에서 무선 전송된 전력을 수신하여 내부 기기로 인가하는 무선 전력 수신 모듈을 포함하고, 무선 전력 전송 모듈은 복수의 전송 코일을 포함하고, 무선 전력 수신 모듈은 복수의 수신 코일을 포함한다.

Description

무선 전력 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING WIRELESS POWER}
본 발명은 무선 전력 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 시트 등과 같이 동선을 따라 이동하는 이동체에 전력을 공급하는 무선 전력 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 시트는 차량의 실내 바닥면에 설치된 레일을 따라 전방 및 후방으로 이동한다. 차량용 시트는 메모리 시트, 통풍, 열선 등과 같이 다양한 편의 기능을 제공하기 위해 열선, 모터 등과 같이 전력을 필요로 하는 기기가 실장된다.
종래의 차량용 시트는 전력 케이블을 통해 차량 전원과 연결된다. 차량용 시트는 전력 케이블을 통해 전력을 공급받아 내부의 기기로 전달한다. 차량용 시트에 실장된 기기들은 전력이 공급됨에 따라 동작하여 사용자에게 메모리 시트, 통풍, 열선 등과 같이 다양한 편의 기능을 제공한다.
하지만, 종래의 차량용 시트는 내부의 기기와 차량 전원을 전력 케이블로 직접 연결하기 때문에 차량용 시트가 이동하는 과정에서 전력 케이블의 파손이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 차량용 시트는 제조 공정에서 전력 케이블 연결을 위한 공정이 추가되기 때문에 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2015-0130542호(명칭: 차량에서 무선 전력 전송)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 이동체에 설치된 무선 전력 수신 모듈과 이동 가이드에 설치된 무선 전력 전송 모듈 사이의 무선 전력 전송을 통해 이동체에 전력을 공급하도록 한 무선 전력 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 수신 코일을 상호 이격 배치하고, 복수의 수신 코일을 다층으로 적층하여 이동체의 이동시에도 전력 전송이 가능하면서 회로 구성을 간략화하도록 한 무선 전력 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 차량의 내부에 실장된 가이드 레일에 배치되고, 전력을 무선 전송하는 무선 전력 전송 모듈 및 상치 차량의 차량용 시트에 배치되고, 무선 전력 전송 모듈에서 무선 전송된 전력을 수신하여 내부 기기로 인가하는 무선 전력 수신 모듈을 포함하고, 무선 전력 전송 모듈은 가이드 레일에 배치된 복수의 전송 코일을 포함하고, 무선 전력 수신 모듈은 차량용 시트에 배치된 복수의 수신 코일을 포함한다. 이때, 무선 전력 수신 모듈은 3개 이상의 수신 코일을 포함할 수 있다.
복수의 전송 코일 중에서 인접한 두 전송 코일 사이의 이격 간격은 복수의 수신 코일 중 최외각에 배치된 두 수신 코일의 외주 사이의 거리보다 짧거나, 복수의 수신 코일 중 최외각에 배치된 두 수신 코일의 중심점 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
또 다른 한편, 무선 전력 수신 모듈은 차량용 시트의 하부에 배치되고, 제1 수신 레이어를 구성하는 제1 수신 코일과 제2 수신 코일 및 제1 수신 레이어에 배치되어 제2 수신 레이어를 구성하는 제3 수신 코일을 포함할 수 있다.
이때, 제3 수신 코일은 제1 수신 코일 및 제2 수신 코일과 적어도 일부가 중첩되고, 복수의 전송 코일 중에서 인접한 두 전송 코일 사이의 이격 간격은 제1 수신 코일 및 제2 수신 코일의 외주 사이의 거리보다 짧거나, 제1 수신 코일의 중심점과 제2 수신 코일의 중심점 사이의 거리보다 짧을 수 있다.
여기서, 제1 수신 코일 및 제2 수신 코일은 장축 및 단축을 갖는 타원형 형상이고, 제1 수신 코일 및 제2 수신 코일은 장축이 서로 평행하도록 배치되고, 제3 수신 코일은 장축 및 단축을 갖는 타원형 형상이고, 단축이 제1 수신 코일 및 제2 수신 코일의 장축과 평행하도록 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선 전력 공급 장치는 이동체에 설치된 무선 전력 수신 모듈과 이동 가이드에 설치된 무선 전력 전송 모듈 사이의 무선 전력 전송을 통해 이동체에 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 전송을 통해 이동체에 전력을 공급함으로써, 전력 케이블을 연결하여 전력을 공급하는 종래기술에서 전력 케이블의 파손에 의한 문제점을 해결함과 동시에 제조 공정을 최소화하여 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선 전력 공급 장치는 전송 코일을 다층으로 적층하고, 제1 전송 코일 및 제2 전송 코일이 교대로 배치함으로써, 차량용 시트가 이동하는 과정에서 무선 전력 전송 효율이 저하되는 구간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선 전력 공급 장치는 수신 코일을 복수개로 구성함으로써, 이동체의 이동 거리 증가에 따른 전송 코일의 증가를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선 전력 공급 장치는 이동체의 이동 거리 증가에 따른 전송 코일의 증가를 최소화함으로써, 상대적으로 복잡한 구성의 인버터 회로의 증가를 최소화하여 회로 구성을 간략화하고, 제조 단가 및 무게를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 이동체인 차량용 시트(10)로 전력을 무선으로 공급하기 위해 무선 전력 전송 모듈(100) 및 무선 전력 수신 모듈(200)을 포함하여 구성된다.
무선 전력 전송 모듈(100)은 이동체의 이동을 가이드하는 이동 가이드에 설치된다. 즉, 무선 전력 전송 모듈(100)은 차량 내부에 설치된 가이드 레일(20)에 배치된다. 이때, 가이드 레일(20)은 차량 내부의 바닥면에 설치되며, 차량용 시트(10)의 이동 경로를 형성한다.
무선 전력 전송 모듈(100)은 무선 전력 수신 모듈(200)과의 정렬을 위해 이동 가이드의 상부에 배치된다. 무선 전력 전송 모듈(100)은 이동 가이드의 상부에 노출된 상태로 배치된 경우 이동체의 이동시 발생하는 마찰에 의해 손상될 수 있으므로, 이동 가이드의 내부에 배치될 수도 있다.
무선 전력 수신 모듈(200)은 이동체의 하부에 설치된다. 즉, 무선 전력 수신 모듈(200)은 차량용 시트(10)에 배치된다. 이때, 차량용 시트(10)는 가이드 레일(20)에 결합되어, 가이드 레일(20)이 형성한 이동 경로를 따라 이동한다.
무선 전력 수신 모듈(200)은 무선 전력 전송 모듈(100)과 정렬되어 무선으로 전력을 수신하기 위해서 차량용 시트(10)의 하부에 배치된다. 무선 전력 수신 모듈(200)은 이동체의 하부에 노출된 상태로 배치된 경우 이동체의 이동시 발생하는 마찰에 의해 손상될 수 있으므로, 이동체의 내부에 배치될 수도 있다.
일례로, 차량용 시트(10)는 차량의 내부 바닥면에 설치된 가이드 레일(20)을 따라 전방 또는 후방으로 이동한다. 이때, 무선 전력 수신 모듈(200)은 가이드 레일(20)에 결합되는 차량용 시트(10)의 하부에 배치되고, 무선 전력 수신 모듈(200)은 가이드 레일(20)의 상부에 배치된 것을 일례로 한다.
무선 전력 공급 장치는 무선 전력 전송 모듈(100) 및 무선 전력 수신 모듈(200)을 통해 무선 전력 전송을 수행하여 차량용 시트(10)로 전력을 공급한다. 여기서, 도 1에서는 본 발명의 실시 예를 용이하게 설명하기 위해서 차량용 시트(10)로 전력을 공급하는 무선 전력 공급 장치를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 이동체와 이동체의 이동을 가이드하는 이동 가이드로 구성된 장치라면 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치를 적용할 수 있다.
이에, 무선 전력 공급 장치는 이동체에 설치된 무선 전력 수신 모듈(200)과 이동 가이드에 설치된 무선 전력 전송 모듈(100) 사이의 무선 전력 전송을 통해 이동체에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 전송을 통해 이동체에 전력을 공급함으로써, 전력 케이블을 연결하여 전력을 공급하는 종래기술에서 전력 케이블의 파손에 의한 문제점을 해결함과 동시에 제조 공정을 최소화하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 복수의 전송 코일(110)을 구비하는 무선 전력 전송 모듈(100) 및 하나의 수신 코일(210)을 구비하는 무선 전력 수신 모듈(200)을 포함한다. 이때, 복수의 전송 코일(110)과 하나의 수신 코일(210)을 서로 마주하도록 배치된다.
무선 전력 전송 모듈(100)은 도전성 와이어를 권취축을 중심으로 복수회 권취한 루프 형상으로 형성된 복수의 전송 코일(110)을 구비한다. 복수의 전송 코일(110)은 가이드 레일(20)의 상부에 배치된다. 이때, 복수의 전송 코일(110)은 페라이트 등의 자성 재질의 시트(미도시, 이하, 자성 시트) 상에 배치될 수 있다.
복수의 전송 코일(110)은 가이드 레일(20)의 상부에서 소정 간격 이격되어 배치된다. 이때, 전송 코일(110)들 사이의 이격 간격은 후술할 수신 코일(210)의 폭 미만인 것을 일례로 한다. 여기서, 이격 간격은 인접한 두 전송 코일(110)들 사이의 거리 중 최단 거리인 것을 일례로 한다.
무선 전력 수신 모듈(200)은 도전성 와이어를 권취축을 중심으로 복수회 권취한 루프 형상의 수신 코일(210)을 구비한다. 수신 코일(210)은 차량용 시트(10)의 하부에 배치된다. 이때, 수신 코일(210)은 페라이트 등의 자성재질의 시트 상에 배치될 수 있다.
수신 코일(210)은 차량용 시트(10)의 이동시에도 항상 전송 코일(110)과 적어도 일부 중첩된다. 즉, 수신 코일(210)의 폭은 전송 코일(110)의 이격 간격보다 크게 형성된다. 이에, 수신 코일(210)은 차량용 시트(10)의 이동에도 항상 전송 코일(110)과 적어도 일부가 중첩된다. 여기서, 수신 코일(210)의 폭은 타원형 형상인 경우 단축 길이 및 장축 길이 중 하나 일 수 있다.
다만, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 차량용 시트(10)가 이동하는 과정에서 수신 코일(210)과 전송 코일(110)의 중첩 면적이 감소하여 무선 전력 전송 효율이 저하되는 구간이 발생한다. 이때, 전송 코일(110)의 이격 간격을 최소화하여 무선 전력 전송 효율이 저하되는 구간을 줄일 수 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 두 전송 코일(110)을 밀착시켜 이격 간격을 제로(0)로 하더라도 두 전송 코일(110) 사이를 이동하는 과정에서 전송 코일(110)과 수신 코일(210)의 중첩 영역이 감소하여 무선 전력 전송 효율이 저하되는 구간을 줄이는데 한계가 있다.
이에, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 복수의 전송 코일(120)을 다층(multi-layer)으로 적층하여 구성된 무선 전력 전송 모듈(100)을 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 모듈(100)은 복수의 제1 전송 코일(122) 및 복수의 제2 전송 코일(124)을 포함한다.
복수의 제1 전송 코일(122)은 제1 전송 레이어(TL1)를 구성한다. 복수의 제1 전송 코일(122)은 자성 시트의 일면에 나란히 배치되어 제1 전송 레이어(TL1)를 구성한다.
복수의 제1 전송 코일(122)은 자성 시트의 일면에서 서로 중첩되지 않도록 배치된다. 즉, 제1 전송 코일(122)은 인접 배치된 다른 제1 전송 코일(122)과 소정 간격 이격되도록 배치된다. 제1 전송 코일(122)의 외주 중 일부는 인접한 다른 제1 전송 코일(122)의 외주에 맞닿도록 배치될 수 있다.
복수의 제2 전송 코일(124)은 제1 전송 레이어(TL1)의 상부에 배치되어 제2 전송 레이어(TL2)를 구성한다. 즉, 복수의 제2 전송 코일(124)은 복수의 제1 전송 코일(122) 상부에 배치되어 제2 전송 레이어(TL2)를 구성한다.
복수의 제2 전송 코일(124)은 제1 전송 레이어(TL1)의 상부에서 서로 중첩되지 않도록 배치된다. 즉, 제2 전송 코일(124)은 인접 배치된 다른 제2 전송 코일(124)과 소정 간격 이격되도록 배치된다. 제2 전송 코일(124)의 외주 중 일부는 인접한 다른 제2 전송 코일(124)의 외주에 맞닿도록 배치될 수 있다.
복수의 제1 전송 코일(122) 및 복수의 제2 전송 코일(124)은 장축 및 단축을 갖는 타원형 형상으로 형성될 수 있다. 복수의 제1 전송 코일(122) 및 복수의 제2 전송 코일(124)은 가로 길이와 세로 길이가 다른 직사각형 형상으로 형성될 수도 있다.
복수의 제1 전송 코일(122)은 장축이 서로 평행하도록 배치되어 제1 전송 레이어(TL1)를 형성한다. 복수의 제2 전송 코일(124)은 단축이 서로 평행하도록 배치되어 제2 전송 레이어(TL2)를 형성한다. 이때, 복수의 제2 전송 코일(124)은 단축이 제1 전송 코일(122)의 장축과 평행하도록 배치된다. 제2 전송 코일(124)은 인접한 두 개의 제1 전송 코일(122)과 일부가 중첩되도록 배치된다.
이를 통해, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 전송 코일(120)을 다층 구조로 적층하고, 제1 전송 코일(122) 및 제2 전송 코일(124)이 교대로 배치되기 때문에 차량용 시트(10)가 이동하는 과정에서 무선 전력 전송 효율이 저하되는 구간을 최소화할 수 있다.
다만, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 차량용 시트(10)의 이동 거리가 증가함에 따라 전송 코일(120)의 개수도 증가한다.
무선 전력 전송 모듈(100)은 복수의 전송 코일(120) 각각에 연결된 인버터 회로(132), 부스트(Boost) DC/DC 컨버터 회로(134) 및 EMI 필터 회로(136)를 포함한다. 이때, 인버터 회로(132)는 게이트 드라이버 및 풀 브리지 회로를 포함하여 구성된다.
무선 전력 수신 모듈(200)은 정류 회로 (232, Rectifier) 및 벅(Buck) DC/DC 컨버터 회로(234)를 포함한다. 이때, 정류 회로(232)는 복수의 다이오드로 구성된다. 무선 전력 수신 모듈(200)은 정류 회로(232) 및 벅 DC/DC 컨버터 회로(234)를 통해 정류 및 컨버팅된 전력을 차량용 시트(10)의 내부 기기(즉, 부하(300))로 인가한다.
이에, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 전송 코일(120)의 개수가 증가함에 따라 그에 상응하는 개수만큼 인버터 회로(132)가 추가되기 때문에 회로 구성이 복잡해지게 된다.
일례로, 이동 거리가 대략 50cm 정도이고, 코일의 크기가 대략 5cm 정도인 경우, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 19개 정도의 전송 코일(120) 및 인버터 회로(132)와 1개의 수신 코일(220) 및 정류 회로(232)로 구성된다.
또한, 복수의 전송 코일(120)은 각각 하나의 인버터 회로(132)를 필요로 하며, 인버터 회로(132)는 게이트 드라이버 및 풀 브리지 회로로 구성되기 때문에, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 차량용 시트(10)의 이동 거리가 증가함에 따라 회로 구성이 복잡해지고, 그에 따른 제조 비용 및 무게가 증가한다.
이에, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 차량용 시트(10)의 이동 거리가 증가함에 따라 추가되는 전송 코일(140)의 개수를 최소화하면서, 회로 구성을 간단하게 하는 것을 목적으로 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 전송 모듈(100) 및 무선 전력 수신 모듈(200)을 포함한다.
무선 전력 전송 모듈(100)은 복수의 전송 코일(140)을 구비한다. 복수의 전송 코일(140)은 도전성 와이어를 권취축을 중심으로 복수회 권취한 루프 형상으로 형성된다. 여기서, 전송 코일(140)은 페라이트 등의 자성재질의 시트 상에 배치될 수 있다.
복수의 전송 코일(140)은 소정 간격 이격되어 배치된다. 이때, 전송 코일(140)들 사이의 이격 간격은 후술할 수신 코일(240)의 폭 미만인 것을 일례로 한다. 여기서, 이격 간격은 인접한 두 전송 코일(140)들 사이의 거리 중 최단 거리인 것을 일례로 한다.
무선 전력 수신 모듈(200)은 복수의 수신 코일(240)을 구비한다. 이때, 무선 전력 수신 모듈(200)은 3개 이상의 수신 코일(240)을 구비한다.
이때, 복수의 전송 코일(140) 중에서 인접한 두 전송 코일(140) 사이의 이격 간격은 복수의 수신 코일(240) 중 최외각에 배치된 두 수신 코일(240)의 외주 사이의 거리보다 짧게 형성된다.
다만, 두 전송 코일(140) 사이의 이격 간격이 복수의 수신 코일(240) 중 최외각에 배치된 두 수신 코일(240)의 외주 사이의 거리보다 짧게 형성되는 경우, 전송 코일(140)과 수신 코일(240)의 중첩 영역이 좁아지는 구간이 발생하여 전송 효율이 저하될 수 있다.
이에, 복수의 전송 코일(140) 중에서 인접한 두 전송 코일(140) 사이의 이격 간격은 복수의 수신 코일(240) 중 최외각에 배치된 두 수신 코일(240)의 중심점 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다.
일례로, 무선 전력 수신 모듈(200)은 다층으로 적층된 제1 수신 코일(242), 제2 수신 코일(244) 및 제3 수신 코일(246)을 구비한다.
제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)은 제1 수신 레이어(RL1)를 구성한다. 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)은 자성 시트의 일면에 나란히 배치되어 제1 수신 레이어(RL1)를 구성한다.
이때, 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)은 서로 중첩되지 않도록 배치된다. 즉, 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)을 서로 소정 간격 이격되도록 배치된다. 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)은 외주 중 일부가 서로 맞닿도록 배치될 수도 있다.
제3 수신 코일(246)은 제1 수신 레이어(RL1)의 상부에 배치되어 제2 수신 레이어(RL2)를 구성한다. 즉, 제3 수신 코일(246)은 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)의 상부에 배치되어 제2 수신 레이어(RL2)를 구성한다. 이때, 제3 수신 코일(246)의 일부는 제1 수신 코일(242)과 중첩되고, 다른 일부는 제2 수신 코일(244)과 중첩된다.
제1 수신 코일(242), 제2 수신 코일(244) 및 제3 수신 코일(246)은 장축 및 단축을 갖는 타원형 형상으로 형성될 수 있다. 제1 수신 코일(242), 제2 수신 코일(244) 및 제3 수신 코일(246)은 가로 길이와 세로 길이가 다른 직사각형 형상으로 형성될 수도 있다.
제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)은 장축이 서로 평행하도록 배치되어 제1 수신 레이어(RL1)를 형성한다. 제3 수신 코일(246)은 단축이 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)의 장축과 평행하도록 배치되어 제2 레이어를 형성한다. 이때, 제3 수신 코일(246)은 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된다.
이때, 수신 코일(240)의 폭은 전송 코일(140)의 이격 간격을 초과한다. 다시 말해, 전송 코일(140)의 이격 간격은 수신 코일(240)의 폭 미만이다.
여기서, 수신 코일(240)의 폭은 제1 수신 코일(242)의 외주와 제2 수신 코일(244)의 외주 사이의 거리를 의미한다.
다시 말해, 수신 코일(240)의 폭은 제1 수신 코일(242)의 단축 길이와 제2 수신 코일(244)의 단축 길이 및 제1 수신 코일(242)과 제2 수신 코일(244)의 이격 간격을 합산한 값이다.
다만, 두 전송 코일(140) 사이의 이격 간격이 제1 수신 코일(242) 및 제2 수신 코일(244)의 외주 사이의 거리보다 짧게 형성되는 경우, 전송 코일(140)과 수신 코일(240)의 중첩 영역이 좁아지는 구간이 발생하여 전송 효율이 저하될 수 있다.
이에, 복수의 전송 코일(140) 중에서 인접한 두 전송 코일(140) 사이의 이격 간격은 제1 수신 코일(242)의 중심점과 제2 수신 코일(244)의 중심점 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다.
일례로, 도 10 및 도 11을 참조하면, 이동 거리가 대략 50cm 정도이고, 코일의 크기가 대략 5cm 정도인 경우, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 6개 정도의 전송 코일(140) 및 인버터 회로와 3개의 수신 코일(240) 및 정류 회로로 구성된다.
이에, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 전송 코일(140)을 다층으로 구성하는 제2 실시 예의 무선 전력 공급 장치에 비해 차량용 시트(10)의 이동 거리 증가에 따른 전송 코일(140)의 증가를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 전송 코일(140)의 증가를 최소화함으로써, 상대적으로 복잡한 구성의 인버터 회로(132)의 증가를 최소화하여 제2 실시 예의 무선 전력 공급 장치에 비해 상대적으로 간단하게 회로를 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 수신 코일(240)이 증가하기 때문에 제2 실시 예의 무선 전력 공급 장치에 비해 정류 회로가 증가한다.
하지만, 정류 회로(232)는 다이오드로만 구성되기 때문에 게이트 드라이버 및 풀 브리지 회로로 구성되는 인버터 회로(132)에 비해 회로 구성을 간단하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 전력 공급 장치는 회로 구성이 간단해짐에 따라 제조 단가 및 무게를 최소화할 수 있는 부수적인 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 차랑용 시트 20: 가이드 레일
100: 무선 전력 전송 모듈 110, 120, 140: 전송 코일
122: 제1 전송 코일 124: 제2 전송 코일
132: 인버터 회로 200: 무선 전력 수신 모듈
210, 220, 240: 수신 코일 232: 정류 회로
242; 제1 수신 코일 244: 제2 수신 코일
246: 제3 수신 코일

Claims (10)

  1. 차량의 내부에 실장된 가이드 레일에 배치되고, 전력을 무선 전송하는 무선 전력 전송 모듈; 및
    상치 차량의 차량용 시트에 배치되고, 상기 무선 전력 전송 모듈에서 무선 전송된 전력을 수신하여 내부 기기로 인가하는 무선 전력 수신 모듈을 포함하고,
    상기 무선 전력 전송 모듈은 상기 가이드 레일에 배치된 복수의 전송 코일을 포함하고,
    상기 무선 전력 수신 모듈은 상기 차량용 시트에 배치된 복수의 수신 코일을 포함하는 무선 전력 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 모듈은 3개 이상의 수신 코일을 포함하는 무선 전력 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전송 코일 중에서 인접한 두 전송 코일 사이의 이격 간격은 상기 복수의 수신 코일 중 최외각에 배치된 두 수신 코일의 외주 사이의 거리보다 짧은 무선 전력 공급 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전송 코일 중에서 인접한 두 전송 코일 사이의 이격 간격은 상기 복수의 수신 코일 중 최외각에 배치된 두 수신 코일의 중심점 사이의 거리보다 짧은 무선 전력 공급 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 모듈은,
    상기 차량용 시트의 하부에 배치되고, 제1 수신 레이어를 구성하는 제1 수신 코일과 제2 수신 코일; 및
    상기 제1 수신 레이어에 배치되어 제2 수신 레이어를 구성하는 제3 수신 코일을 포함하는 무선 전력 공급 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 수신 코일은 상기 제1 수신 코일 및 상기 제2 수신 코일과 적어도 일부가 중첩된 무선 전력 공급 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 전송 코일 중에서 인접한 두 전송 코일 사이의 이격 간격은 상기 제1 수신 코일 및 상기 제2 수신 코일의 외주 사이의 거리보다 짧은 무선 전력 공급 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 전송 코일 중에서 인접한 두 전송 코일 사이의 이격 간격은 상기 제1 수신 코일의 중심점과 상기 제2 수신 코일의 중심점 사이의 거리보다 짧은 무선 전력 공급 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1 수신 코일 및 상기 제2 수신 코일은 장축 및 단축을 갖는 타원형 형상이고,
    상기 제1 수신 코일 및 상기 제2 수신 코일은 장축이 서로 평행하도록 배치된 무선 전력 공급 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 수신 코일은 장축 및 단축을 갖는 타원형 형상이고,
    단축이 상기 제1 수신 코일 및 상기 제2 수신 코일의 장축과 평행하도록 배치된 무선 전력 공급 장치.
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