KR20210085280A - Solid wireless power transmission module and charging apparatus for charging electric transportation means - Google Patents

Solid wireless power transmission module and charging apparatus for charging electric transportation means Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a three-dimensional wireless power transmission/reception module and charging device for charging an electric movement means for an electric movement means moved by an electric power such as a personal electric locomotive, an electric vehicle, and the like. Provided is the three-dimensional wireless power transmission/reception module comprising: a magnetic induction core having a three-dimensional shape in which an inner side becomes a core coil winding part and forming a magnetic induction flow path; a tubular bobbin wrapped around the core coil winding part so as to form a bobbin coil winding part and coupled to the magnetic induction core; and a transmission/reception core module formed of a coil wound around the bobbin coil winding part. Therefore, the present invention is capable of providing an effect of further significantly improving an efficiency of wireless charging.

Description

전동 이동수단 충전용 입체형 무선 전력 송수신 모듈 및 충전 장치{SOLID WIRELESS POWER TRANSMISSION MODULE AND CHARGING APPARATUS FOR CHARGING ELECTRIC TRANSPORTATION MEANS}Three-dimensional wireless power transmission/reception module and charging device for charging electric vehicles {SOLID WIRELESS POWER TRANSMISSION MODULE AND CHARGING APPARATUS FOR CHARGING ELECTRIC TRANSPORTATION MEANS}

본 발명은 전동 이동수단의 무선 충전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 개인용 전동차, 전기자동차 등의 전기 동력에 의해 이동되는 전동 이동수단을 위한 전동 이동수단 충전용 입체형 무선 전력 송수신 모듈 및 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging device for an electric mobile means, and more particularly, a three-dimensional wireless power transmission/reception module and charging device for charging an electric mobile means for an electric mobile means moved by electric power such as a personal electric vehicle or an electric vehicle is about

최근, 화석연료의 사용에 따른 지구 온난화 이상기온 등의 환경문제가 발생하고 있어, 이에 대응하기 위한 친환경 에너지 기술 개발과 함께, 전기 동력을 이용한 운송수단에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 이에 의해, 전기 동력을 이용한 운송수단의 보급 또한 활발하게 이루어지고 있다.Recently, environmental problems such as global warming and abnormal temperature due to the use of fossil fuels are occurring, and research on transportation means using electric power is actively conducted along with the development of eco-friendly energy technology to respond to this, thereby In addition, the spread of transportation means using electric power is also being actively made.

이에 따라 전동 이동수단의 동력인 전력의 충전을 용이하게 수행하는 것이 요구되었고, 이러한 요구를 충족하기 위해 RF 무선 전력 전송기술, 일 예로 자기 유도 방식에 의해 무선으로 전력을 전송하는 기술을 이용하는 무선 충전 장치들이 제공되었다.Accordingly, it has been required to easily charge the power that is the power of the electric vehicle, and in order to meet this demand, wireless charging using RF wireless power transmission technology, for example, a technology for wirelessly transmitting power by magnetic induction method. devices were provided.

상술한 자기유도방식의 무선 전력 전송 기술은 높은 충전 효율을 가지도록 설계하는 것에 유리한 것으로서, 자기유도 방식을 적용하기 위해서는 고효율의 자기장 유도 소재의 개발이 요구된다. 종래기술의 경우, 무선 전력 전송을 위한 자기장을 발생시키는 송수신 패드를 MnZn 페라이트 소재 등의 비투자율이 높은 페라이트 소재를 이용하여 판상으로 제조하였으나, 상술한 페라이트 소재의 경우, 취성이 커 가공성이 저하되고, 진동이나 충격에 의해 깨지는 단점이 있다.The above-described magnetic induction type wireless power transmission technology is advantageous in designing to have high charging efficiency, and in order to apply the magnetic induction method, it is required to develop a high-efficiency magnetic field induction material. In the case of the prior art, a transmission/reception pad that generates a magnetic field for wireless power transmission was manufactured in a plate shape using a ferrite material with high relative magnetic permeability such as MnZn ferrite material. , it has the disadvantage of being broken by vibration or impact.

이에 따라, 가공성 및 성형성이 우수하고, 주행 중 파손 염려가 없는 무선전력 송수신용 패드 제작을 위한 비 페라이트 계 또는 연자성폴리머 복합소재의 개발이 요구되고 있고, 이러한 요구에 따라 많은 연구 비용이 발생하고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a non-ferritic or soft magnetic polymer composite material for manufacturing a pad for wireless power transmission and reception that has excellent processability and moldability and does not cause damage during driving. are doing

또한, 종래기술의 자기 유도를 이용한 무선 전력 충전 장치들의 경우, 송수신 패드를 판상으로 제작하는 것에 의해 자속 집속 효율이 떨어지고, 강도가 약하여 송수신 패드 소재의 개발을 위한 노력과 비용이 더 크게 발생하는 문제점이 있었다. In addition, in the case of wireless power charging devices using magnetic induction of the prior art, the magnetic flux focusing efficiency is lowered by manufacturing the transmission/reception pad in a plate shape, and the strength is weak, resulting in greater effort and cost for developing the transmission/reception pad material there was

대한민국 공개특허 제10-2019-0023217호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0023217

따라서 본 발명의 기술적 과제는, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자속 집속 효율을 향상시키며 자기유도 방식에 의한 무선 전력 전달 효율을 향상시키는 입체 구조를 가지는 전동 이동수단 충전용 입체형 무선 전력 송수신 모듈 및 충전 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and three-dimensional wireless power for charging electric mobile means having a three-dimensional structure that improves magnetic flux focusing efficiency and improves wireless power transfer efficiency by magnetic induction method It is a task to be solved to provide a transmission/reception module and a charging device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 내측이 코어 코일권취부로 되는 입체형상을 가지며 자기유도 유로를 형성하는 자기 유도 코어; 보빈 코일권취부를 형성하도록 상기 코어 코일권취부를 감싸며 상기 자기 유도 코어에 결합되는 관형의 보빈; 및 상기 보빈 코일권취부에 권취되는 코일;로 형성된 송수신코어모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체형 무선 전력 송수신 모듈을 제공한다.In order to achieve the above technical object, an embodiment of the present invention includes a magnetic induction core having a three-dimensional shape in which the inner side is a core coil winding portion and forming a magnetic induction flow path; a tubular bobbin wrapped around the core coil winding to form a bobbin coil winding portion and coupled to the magnetic induction core; and a coil wound around the bobbin coil winding unit; provides a three-dimensional wireless power transmission/reception module, characterized in that it comprises a transmission/reception core module formed of.

상기 자기 유도 코어는, 상하의 양측 말단부가 송수신패드로 기능하고 상기 상하부 사이의 영역이 상기 코어 코일권취부로 되는 'ㄷ'자형 입체형상을 가지는 것을 특징으로 한다.The magnetic induction core is characterized in that it has a 'U'-shaped three-dimensional shape in which both upper and lower end portions function as a transmission/reception pad, and a region between the upper and lower portions serves as the core coil winding portion.

상기 자기 유도 코어는, 연자성폴리머 복합소재 자기유도코어로 제조되는 것을 특징으로 한다.The magnetic induction core is characterized in that it is made of a magnetic induction core of a soft magnetic polymer composite material.

상기 자기 유도 코어는, 상기 자기 유도 코어의 형상에 대응하는 형상으로 상기 연자성폴리머 복합소재 자기 유도 코어 내부에 위치되는 페라이트계 자기 유도 코어;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The magnetic induction core may further include a ferritic magnetic induction core positioned inside the soft magnetic polymer composite magnetic induction core in a shape corresponding to the shape of the magnetic induction core.

상기 자기 유도 코어는, 상기 자기 유도 코어의 형상을 가지도록 상기 연자성폴리머 복합 소재 자기 유도 코어의 내부에 배치되는 하나 이상의 페라이트계 블록 자기 유도 코어들;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The magnetic induction core may further include one or more ferritic block magnetic induction cores disposed inside the soft magnetic polymer composite magnetic induction core to have the shape of the magnetic induction core.

상기 전동 이동수단 입체형 무선 전력 송수신 모듈은, 상기 코어모듈이 장착되는 코어모듈 장착홈; 및 상기 코어모듈 장착홈의 양측에 위치하여 정렬 자성체가 장착된 한 쌍의 정렬 자성체 장착 홈;이 형성된 케이스를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The three-dimensional wireless power transmission/reception module of the electric moving means includes: a core module mounting groove in which the core module is mounted; and a pair of magnetic alignment body mounting grooves positioned on both sides of the core module mounting groove and mounted with an alignment magnetic body; characterized in that it further includes a case formed thereon.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는, 입체형 무선 전력 송수신모듈을 구비하여 전자기 유도에 의해 전력을 무선으로 전송하는 무선 전력 송신부; 및 상기 입체형 무선 전력 송수신모듈을 구비하여 전동 이동수단에 장착된 후 전자기 유도 작용에 의해 상기 무선 전력 송신부로부터 전력을 공급받아 충전을 수행하는 무선 전력 충전부;를 포함하고, 상기 입체형 무선 전력 송수신모듈은, 상하의 양측 말단부가 송수신패드로 기능하는 'ㄷ'자형 입체형상을 가지는 자기유도 코어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 충전 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another embodiment of the present invention is provided with a three-dimensional wireless power transmission and reception module, a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power by electromagnetic induction; and a wireless power charging unit that includes the three-dimensional wireless power transmission/reception module and receives power from the wireless power transmission unit by electromagnetic induction to perform charging after being mounted on the electric moving means, wherein the three-dimensional wireless power transmission/reception module includes: , It provides a wireless power charging device, characterized in that the upper and lower both end portions are configured to include a magnetic induction core having a 'C'-shaped three-dimensional shape functioning as a transceiver pad.

본 발명의 실시예들은, 전동 이동수단의 배터리 무선 충전 장치에 적용되는 자기유도 충전을 위한 자기 유도 코어의 입체 형상을 제어하는 것에 의해 자속 집속 효율을 향상시킴으로써, 별도의 자기유도 신소재의 개발을 수행함이 없이 고효율의 무선 전력 전송을 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.Embodiments of the present invention, by improving the magnetic flux focusing efficiency by controlling the three-dimensional shape of the magnetic induction core for magnetic induction charging applied to the battery wireless charging device of the electric mobile means, the development of a separate magnetic induction new material is performed. Without this, it provides the effect of performing high-efficiency wireless power transmission.

또한, 본 발명은 자기유도 코어의 소재로서 페라이트(ferrite) 소재와 연자성 폴리머 복합소재를 복합 적용하는 것에 의해, 페라이트계 소재의 취성의 문제를 해소함과 동시에 비 페라이트계 소재의 낮은 비투자율을 보상하여, 무선 충전 효율을 더욱 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.In addition, the present invention solves the problem of brittleness of the ferritic material and compensates for the low specific permeability of the non-ferritic material by applying a composite of a ferrite material and a soft magnetic polymer composite material as a magnetic induction core material. Thus, it provides the effect of further significantly improving the wireless charging efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 전동 이동수단 입체형 무선 전력 송수신 모듈(100)을 나타내는 도면.
도 2는 무선 전력 송수신 모듈 케이스(150)의 사시도.
도 3은 도 1의 입체형 무선 전력 송수신 모듈(100)에 구성되는 복합소재 자기유도부(111)의 소재인 Fe-Si-Al 플레이크(a) 및 복합소재 자기유도코어(110)(b)의 SEM 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 자기 유도 코어(110, 110a, 110b)들의 사시도.
도 5는 도 1 내지 도 4의 입체형 무선 전력 송수신 모듈(100)의 조립 순서를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 전동 이동수단 충전용 입체형 무선 충전 장치(20)의 기능 블록도.
도 7은 도 6의 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 충전부(300)가 거치대(10)와 전동 이동수단의 일 실시예인 EPV(400)에 장착된 상태를 나타내는 도면.
도 8은 입체형 무선 전력 충전 장치(20)의 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 충전부(300)가 근접한 상태를 나타내는 도면.
도 9는 정렬 자성체에 의해 EPV가 무선 전력 충전을 위한 위치로 정렬되는 과정을 나타내는 도면.
1 is a view showing a three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 for electric movement means according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a wireless power transmission/reception module case 150 .
3 is a SEM of the Fe-Si-Al flake (a) and the composite magnetic induction core 110 (b), which are the material of the composite magnetic induction part 111 configured in the three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 of FIG. 1 . Picture.
4 is a perspective view of magnetic induction cores 110 , 110a , 110b according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an assembly sequence of the three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 of FIGS. 1 to 4 .
Figure 6 is a functional block diagram of the three-dimensional wireless charging device 20 for charging electric transportation means according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which the wireless power transmitter 200 and the wireless power charger 300 of FIG. 6 are mounted on the cradle 10 and the EPV 400 which is an embodiment of the electric moving means.
8 is a diagram illustrating a state in which the wireless power transmitter 200 and the wireless power charger 300 of the three-dimensional wireless power charging device 20 are close to each other.
9 is a diagram illustrating a process in which an EPV is aligned to a position for wireless power charging by an alignment magnetic material.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when it is said that a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 전동 이동수단 입체형 무선 전력 송수신 모듈(100)을 나타내는 도면이고, 도 2는 무선 전력 송수신 모듈 케이스(150)의 사시도이다.1 is a diagram illustrating a three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 of an electric moving means according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a wireless power transmission/reception module case 150 .

도 1 및 도 2와 같이, 상기 무선 전력 송수신 모듈(100)은 내측이 코어 코일권취부(112)로 되는 입체형상을 가지며 자기유도 유로를 형성하는 자기 유도 코어(110)와, 보빈 코일권취부(122)를 형성하도록 상기 코어 코일권취부(112)를 감싸며 상기 자기 유도 코어에 결합되는 관형의 보빈(120) 및 상기 보빈 코일권취부(122)에 권취되는 코일(130)을 포함하는 송수신 코어모듈(201)과, 상기 송수신 코어모듈(201)이 장착되는 케이스(150)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, the wireless power transmission/reception module 100 has a three-dimensional shape in which an inner side is a core coil winding unit 112 and a magnetic induction core 110 forming a magnetic induction flow path, and a bobbin coil winding unit A transmission/reception core including a tubular bobbin 120 that surrounds the core coil winding unit 112 to form a 122 and is coupled to the magnetic induction core and a coil 130 wound around the bobbin coil winding unit 122 . It may be configured to include a module 201 and a case 150 in which the transmission/reception core module 201 is mounted.

상기 구성에서 상기 자기 유도 코어(110)의 자속 집속 효율을 높이기 위한 구조를 가지는 것으로서, 도 1과 같이, 상하의 양측 말단부가 송수신패드로 기능하고, 오목부가 코어 코일권취부(112)를 형성하는 'ㄷ'자형 입체 형상을 가지는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 자기 유도 코어(110)는 성형 중 파손 방지 등의 성형성, 운반성, 보관성 또는 조립성 등을 위하여, 분할된 구조를 가지도록 제작될 수도 있다.In the above configuration, as having a structure for increasing the magnetic flux focusing efficiency of the magnetic induction core 110, as shown in FIG. 1, both upper and lower end portions function as transmission/reception pads, and the concave portion forms the core coil winding portion 112. It is characterized in that it has a C'-shaped three-dimensional shape. In this case, the magnetic induction core 110 may be manufactured to have a divided structure for moldability, transportability, storage, or assembling property, such as preventing damage during molding.

상기 자기 유도 코어(110)는 연자성 폴리머 복합 소재를 제작될 수 있다.The magnetic induction core 110 may be made of a soft magnetic polymer composite material.

일 예로, 상기 자기 유도 코어(110)의 소재는 Fe에 대해 8.5 내지 9.5wt% Si-4.5 내지 5.8wt% Al을 포함하는 FeSiAl 플레이크와 바인더 및 분산제를 포함하여 제조되는 것에 의해 투자율을 높여 투자율을 3,000μ까지 확보할 수 있도록 구성되는 것일 수 있다.As an example, the material of the magnetic induction core 110 is manufactured by including FeSiAl flakes containing 8.5 to 9.5 wt% Si-4.5 to 5.8 wt% Al with respect to Fe, a binder, and a dispersant to increase the magnetic permeability to increase the magnetic permeability It may be configured to secure up to 3,000 μ.

도 3은 도 1의 입체형 무선 전력 송수신 모듈(100)에 구성되는 복합소재 자기유도부(111)의 소재인 FeSiAl 플레이크(a) 및 복합소재 자기유도코어(110)(b)의 SEM 사진이다.3 is an SEM photograph of FeSiAl flakes (a) and composite magnetic induction cores 110 (b), which are materials of the composite magnetic induction part 111 configured in the three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 of FIG. 1 .

도 3과 같이, 상기 자기 유도 코어(110)로 제조되는 FeSiAl 플레이크는 bal. Fe-9.1%wtSi-5.3wt%Al 조성의 샌더스트(Sendust) 합금을 분쇄하고 어트리션밀(attrition mill)에서 회전속도 400r/min, 볼 대 파우더 비(ball to powder) 10:1, 무수에탄올(anhydrous ethanol)을 용매로 사용하여 10시간 동안 밀링하여 도 3의 (a)와 같이, 두께 0.5 내지 1.5㎛의 샌더스트 플레이크 분말로 제조된다.3, the FeSiAl flakes made of the magnetic induction core 110 are bal. Grind a Sandus alloy of Fe-9.1%wtSi-5.3wt%Al composition and use an attrition mill at a rotation speed of 400r/min, a ball to powder ratio of 10:1, anhydrous ethanol (anhydrous ethanol) was used as a solvent and milled for 10 hours to prepare sandust flake powder having a thickness of 0.5 to 1.5 μm, as shown in FIG. 3 (a).

상기 샌더스트 플레이크의 일 예로는 전체 중량에 대하여 Si 9.1wt%, Al 5.3wt%,, O < 0.2wt%, C <0.08wt%, P < 0.03wt%, S < 0.002wt%, Mn < 0.08wt%, 및 나머지는 Fe(bal.)와 불가피 불순물의 조성을 가지는 것일 수 있다.An example of the sandust flakes is based on the total weight of Si 9.1 wt%, Al 5.3 wt%, O < 0.2 wt%, C <0.08 wt%, P < 0.03 wt%, S < 0.002 wt%, Mn < 0.08 wt%, and the remainder may have a composition of Fe (bal.) and unavoidable impurities.

샌더스트(Sendust)의 분말 형태에 따른 투자율 특성은 플레이크가 월등하며 본 발명의 실시예에서는 최종적으로 무선 전력 송신에 사용할 주파수 대역에서 가장 높은 투자율을 가질 수 있는 샌더스트(Sendust) 조성을 기반으로 상술한 플레이크 분말을 제조하였다. 제조된 플레이크 분말을 바인더와 용매에 혼합한 후 가열 압축 성형하여 제작된 내충격성이 우수한 복합재료를 이용하여 상기 무선 전력 송수신 모듈(110)을 제작하였다.The permeability characteristics according to the powder form of Sandust are superior to flakes, and in the embodiment of the present invention, based on the Sandust composition, which can have the highest magnetic permeability in the frequency band to be finally used for wireless power transmission, A flake powder was prepared. The wireless power transmission/reception module 110 was manufactured using a composite material having excellent impact resistance manufactured by mixing the prepared flake powder with a binder and a solvent and then heating and compression molding.

또한, 상기 연자성 폴리머 복합 소재를 구성하는 자성분말은, 센더스트(sendust), Fe-Si-Cr, Ni-Mo-Fe (molypermalloy powder, MPP) 또는 Fe-Ni를 포함할 수 있다. 그리고 바인더는 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer), NBR(acrylonitrile-butadiene rubber), ACM(advanced composite material), CPE(Chlorinated Polyethylene), 아크릴계 화합물 또는 우레탄계 화합물을 포함할 수도 있다. In addition, the magnetic powder constituting the soft magnetic polymer composite material may include sendust, Fe-Si-Cr, Ni-Mo-Fe (molypermalloy powder, MPP), or Fe-Ni. In addition, the binder may include Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), advanced composite material (ACM), chlorinated polyethylene (CPE), an acryl-based compound or a urethane-based compound.

상술한 도 1 내지 도 3의 구성의 본 발명의 일 실시예의 전동 이동수단 충전용 입체형 무선 전력 송수신 모듈(100)은, 무선 전력 송신 효율을 높이기 위해 상기 자기 유도 코어(110)가 다양한 구조를 가질 수 있다.In the three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 for charging electric mobile means of an embodiment of the present invention of the configuration of FIGS. 1 to 3 described above, the magnetic induction core 110 has various structures to increase wireless power transmission efficiency. can

도 4는 본 발명의 일 실시예의 자기 유도 코어(110, 110a, 110b)들의 사시도이다.4 is a perspective view of the magnetic induction cores 110 , 110a , 110b according to an embodiment of the present invention.

상기 자기 유도 코어(110)는 도 4의 (a)와 같이, 연자성 폴리머 복합 소재만으로 'ㄷ'자의 입체 형상을 가지는 복합 소재 자기유도 코어(111)로 제조될 수 있다. The magnetic induction core 110 may be manufactured as a composite material magnetic induction core 111 having a three-dimensional shape of a 'C' only with a soft magnetic polymer composite material, as shown in FIG. 4A .

이와 달리, 상기 자기 유도 코어는 투자율을 높이기 위하여 연자성폴리머 복합 소재 자기 유도 코어(111)의 내부에 페라이트 계 코어를 더 포함하도록 성형 제작될 수 있다.Alternatively, the magnetic induction core may be molded to further include a ferrite-based core in the soft magnetic polymer composite magnetic induction core 111 in order to increase the magnetic permeability.

구체적으로, 도 4의 (b)와 같이, 상기 자기 유도 코어는 상기 자기 유도 코어(110)의 형상에 대응하는 형상으로 상기 연자성폴리머 복합소재로 제조된 연자성폴리머 복합 소재 자기 유도 코어(111) 내부에 위치되는 페라이트계 자기 유도 코어(113)를 더 포함하는 자기 유도 코어(110b)로 구성될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 4(b), the magnetic induction core has a shape corresponding to the shape of the magnetic induction core 110, and the soft magnetic polymer composite material magnetic induction core 111 made of the soft magnetic polymer composite material. ) may be composed of a magnetic induction core (110b) further comprising a ferritic magnetic induction core (113) positioned inside.

또한, 도 4의 (c)와 같이, 상기 자기 유도 코어는, 상기 자기 유도 코어(110)의 형상을 가지도록 상기 연자성폴리머 복합 소재 자기 유도 코어(111)의 내부에 배치되는 하나 이상의 페라이트계 블록 자기 유도 코어(115)들을 포함하는 자기 유도 코어(110c)로 구성될 수도 있다.In addition, as shown in (c) of FIG. 4 , the magnetic induction core is at least one ferritic which is disposed inside the magnetic induction core 111 of the soft magnetic polymer composite material to have the shape of the magnetic induction core 110 . It may be configured as a magnetic induction core 110c including block magnetic induction cores 115 .

도 4와 같은 자기 유도 코어(110, 110a, 110b)의 복수의 이종 소재 코어 배치 구조에 의해, 연자성폴리머 복합소재가 가공성, 성형성 및 연성 등을 제공하고 페라이트계 자기 유도 코어(113) 또는 페라이트계 블록 자기 유도 코어(115)들이 연자성 폴리머 복합 소재의 낮은 비투자율을 보상하도록 높은 비투자율을 제공하게 된다.4, the soft magnetic polymer composite material provides workability, formability, ductility, and the like by a plurality of heterogeneous material core arrangement structures of the magnetic induction cores 110, 110a, and 110b as shown in FIG. 4, and the ferritic magnetic induction core 113 or The ferritic block magnetic induction cores 115 provide high relative magnetic permeability to compensate for the low relative magnetic permeability of the soft magnetic polymer composite material.

또한, 도 1 내지 도 3과 같이, 상기 자기 유도 코어(110, 110a, 110b)들은 두께의 제약을 받음이 없이 'ㄷ'자형 입체 형상을 가지며, 'ㄷ'자의 상하부 양말단으로 되는 단부에서 자속이 나오고 들어오게 되므로, 종래의 평판 패드 구조에 비해 자속의 누설이 적어지게 되고, 자속의 크기 또한 커지게 되어 무선 전력 전송 효율을 현저히 향상시킨다.In addition, as shown in FIGS. 1 to 3 , the magnetic induction cores 110 , 110a , 110b have a 'C'-shaped three-dimensional shape without being restricted in thickness, and magnetic flux at the ends of the upper and lower ends of the 'C' shape. Since the outgoing and coming in, the leakage of magnetic flux is reduced compared to the conventional flat pad structure, and the magnitude of the magnetic flux is also increased, thereby remarkably improving the wireless power transmission efficiency.

상술한 구성에서 상기 페라이트계 자기 유도 코어(113)와 페라이트계 블록 자기 유도 코어(115)의 소재는 Mn-Zn, Ni-Zn계 페라이트, 연성 또는 페라이트 등일 수 있다.In the above configuration, the material of the ferritic magnetic induction core 113 and the ferritic block magnetic induction core 115 may be Mn-Zn, Ni-Zn-based ferrite, flexible or ferrite.

상술한 바와 같은 자기 유도 코어(110, 110a, 110b)들의 입체 구조 및 페라이트계 소재와 연자성폴리머 복합 소재의 복합 적용 구조에 의해, 별도의 비투자율이 높은 신소재의 개발을 수행함이 없이, 종래 개발된 소재들을 적용하면서도 자속을 집속시키며, 비투자율을 보상하도록 함으로써, 무선 전력 전송 효율이 향상된 무선 전력 송수신 모듈을 제작할 수 있도록 한다.Due to the three-dimensional structure of the magnetic induction cores 110, 110a, and 110b as described above and the composite application structure of the ferritic material and the soft magnetic polymer composite material, without performing the development of a new material with high specific permeability, conventional development It is possible to manufacture a wireless power transmission/reception module with improved wireless power transmission efficiency by concentrating magnetic flux and compensating for non-permeability while applying the materials used.

도 5는 도 1 내지 도 4의 입체형 무선 전력 송수신 모듈(100)의 조립 순서를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an assembly sequence of the three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 of FIGS. 1 to 4 .

본 발명의 실시예의 경우, 상기 보빈(120)은 자기 유도 코어(110)의 자속 누설을 감소시키도록 자기장을 차폐하는 것으로서, 관형으로 제작되어 상기 자기 유도 코어(110)의 코어 코일권취부(112)에 결합된다. 이때, 상기 보빈(120)은 자기 유도 코어(110)와의 결합을 용이하게 하기 위해, 상하로 분할된 구조로 제작될 수 있다.In the case of the embodiment of the present invention, the bobbin 120 shields the magnetic field to reduce magnetic flux leakage of the magnetic induction core 110 , and is manufactured in a tubular shape and the core coil winding part 112 of the magnetic induction core 110 . ) is bound to In this case, the bobbin 120 may be manufactured in a vertically divided structure in order to facilitate coupling with the magnetic induction core 110 .

도 5의 (a)와 같이, 제작된 보빈(120) 중 하부 보빈(120)의 내부에 자기 유도 코어(110(110b, 110c))의 코어 코일권취부(112)를 삽입하여 장착시킨다. 이 후 도 5의 (b)와 같이, 상부 보빈(120)을 하부 보빈(120)과 결합시키는 것에 의해 자기 유도 코어(110)의 코어 코일권취부(112)를 차폐하여 코어 코일권취부(112)에서의 자속 누설을 감소시킨다. 다음으로, 도 5의 (c)와 같이, 보빈 코일권취부(122)에 코일을 권선됨으로써, 송수신코어모듈(101)이 제작된다. 제작된 송수신코어모듈(101)은 도 5의 (d)와 같이, 케이스(150)의 송수신코어모듈 장착홈(151)에 장착됨으로써 입체형 무선 전력 송수신모듈(100)로 제작된다. 이 후, 충전을 위한 정렬이 자동으로 이루어지도록 케이스(150)의 정렬 자성체 장착 홈(153) 각각에 정렬 자성체(160)를 삽입 장착한다.As shown in FIG. 5A , the core coil winding part 112 of the magnetic induction core 110 ( 110b , 110c ) is inserted and mounted in the lower bobbin 120 of the manufactured bobbin 120 . Thereafter, as shown in FIG. 5B , the core coil winding unit 112 of the magnetic induction core 110 is shielded by coupling the upper bobbin 120 with the lower bobbin 120 to shield the core coil winding unit 112 . ) to reduce magnetic flux leakage. Next, as shown in FIG. 5C , by winding the coil around the bobbin coil winding unit 122 , the transmission/reception core module 101 is manufactured. The manufactured transmission/reception core module 101 is manufactured as a three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 by being mounted in the transmission/reception core module mounting groove 151 of the case 150, as shown in FIG. Thereafter, the magnetic alignment body 160 is inserted and mounted in each of the alignment magnetic body mounting grooves 153 of the case 150 so that the alignment for charging is automatically performed.

상술한 도 1 내지 도 5의 구성을 가지는 상기 입체형 무선 전력 송수신모듈(100)은 무선충전장치의 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 충전부(300)에 각각 장착되어 무선 전력을 송수신함으로써 무선 전력 충전을 수행하는 무선 전력 충전 장치로 제작된다.The three-dimensional wireless power transmission/reception module 100 having the configuration of FIGS. 1 to 5 described above is mounted in the wireless power transmission unit 200 and the wireless power charging unit 300 of the wireless charging device, respectively, to transmit and receive wireless power to wirelessly charge power. It is manufactured as a wireless power charging device that performs

도 6은 본 발명의 일 실시예의 전동 이동수단 충전용 입체형 무선 충전 장치(20)의 기능 블록도이다.6 is a functional block diagram of the three-dimensional wireless charging device 20 for charging electric transportation means according to an embodiment of the present invention.

도 6과 본 발명의 일 실시예의 무선 전력 충전 장치(20)는, 거치대 또는 충전 기구 등에 설치되어 무선 충전 전력을 전자기 유도에 의해 전송하는 무선 전력 송신부(200) 및 전동 이동 수단에 설치되어 전자기 유도 작용에 의해 상기 무선 전력 송신부(200)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행하는 무선 전력 충전부(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.6 and the wireless power charging device 20 of an embodiment of the present invention is installed on a cradle or a charging mechanism to transmit wireless charging power by electromagnetic induction, and is installed on the wireless power transmitter 200 and the electric movement means for electromagnetic induction It is characterized in that it is configured to include a wireless power charging unit 300 that performs charging by receiving power from the wireless power transmitting unit 200 by the action.

상기 무선 전력 송신부(200)는 상용 전원을 공급받아 역률 개선 등의 보상을 수행한 후 충전용 1차 직류 전류로 변환하여 출력하는 1차 컨버터부(210)와, 상기 1차 직류 전류를 입력 받아 무선 전력 전송용 1차 교류 전류로 변환하여 출력하는 1차 인버터부(220) 및 상기 1차 인버터부(220)의 1차 교류 전력을 전자기 유도 방식으로 송신하는 무선전력송신모듈(2부(230) 및 무선 전력 송신부(200)의 구동을 제어하는 송신부제어부(201)를 포함하여 구성될 수 있다.The wireless power transmitter 200 receives commercial power and performs compensation such as power factor improvement, then converts it into a primary DC current for charging and outputs the primary converter 210, and receives the primary DC current A primary inverter unit 220 for converting and outputting primary AC current for wireless power transmission, and a wireless power transmission module (second unit 230) for transmitting the primary AC power of the primary inverter unit 220 in an electromagnetic induction method ) and a transmitter control unit 201 for controlling the operation of the wireless power transmitter 200 may be configured.

그리고 상기 무선 전력 충전부(300)는 상기 무선 전력 송신부(200)에서 전송된 충전 전력을 전자기 유도에 의해 수신하여 출력하는 무선전력수신모듈(330)과, 상기 무선전력수신모듈(330)에서 출력된 충전 전력의 전력 전달 용량 증대를 위해 LC 공진 주기가 조절되는 보상 등을 수행한 후 충전을 위한 2차 직류 전류로 변환하여 출력하는 2차 컨버터부(320) 및 상기 2차 직류 전류를 입력 받아 충전지에 대한 충전을 수행하는 충전회로부(310)를 포함하여 구성되고, 부가 적으로 일체로 형성되는 충전지(350) 또는 외부의 전동 이동수단의 충전지에 접속되어 충전을 수행할 수 있도록 하는 충전 접속부(360) 중 어느 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the wireless power charging unit 300 includes a wireless power receiving module 330 that receives and outputs the charging power transmitted from the wireless power transmitting unit 200 by electromagnetic induction, and the wireless power receiving module 330. In order to increase the power transfer capacity of the charging power, the secondary converter unit 320 converts and outputs the secondary DC current for charging after performing compensation for adjusting the LC resonance cycle, and receives the secondary DC current and receives the rechargeable battery A charging connection unit 360 configured to include a charging circuit unit 310 for performing charging, and connected to a rechargeable battery 350 that is additionally formed integrally or a rechargeable battery of an external electric moving means to perform charging. ) may be configured to further include any one of.

상기 1차 컨버터부(210)는 상용 AC 220 V 또는 380 V를 입력 받아서 충전을 위한 DC 300 V 등의 1차 직류 전류로 변환하여 출력하며, 자기 유도 방식(IPT: Inductive Wireless Power Transfer)에 의한 전력 전송에서 효율적인 전력 전송이 수행될 수 있도록 무효전력을 보상하도록 구성될 수 있다.The primary converter unit 210 receives a commercial AC 220 V or 380 V input, converts it into a primary DC current such as DC 300 V for charging, and outputs it, and uses a magnetic induction method (IPT: Inductive Wireless Power Transfer). In power transmission, it may be configured to compensate for reactive power so that efficient power transmission can be performed.

상기 1차 인터버부(220)는 상기 1차 직류 전류를 공급 받은 후 무선 전력전송을 위한 1차 교류 전류로 변환하도록 인버터 스위치와 게이트 드라이브 회로를 포함하여 구성된다.The primary inverter unit 220 is configured to include an inverter switch and a gate drive circuit to convert the primary DC current into primary AC current for wireless power transmission after receiving the primary DC current.

상기 2차 컨버터부(320)는 2차 보상회로부(330)에서 LC 공진에 의해 전력 용량이 증대된 교류 전력을 입력 받은 후 충전지의 충전을 위한 42V 등의 충전 전압을 가지는 직류 전원으로 변환하는 출력하도록 구성될 수 있다.The secondary converter unit 320 receives AC power whose power capacity is increased by LC resonance from the secondary compensation circuit unit 330 and converts it into DC power having a charging voltage such as 42V for charging the rechargeable battery. can be configured to

상기 충전회로부(310)는 내부에 과전압 또는 과전류 차단 회로 등을 포함하는 충전 보호회로와 정류회로 등을 포함하여 구성되어, 상기 2차 컨버터부(320)에서 출력되는 충전전원을 이용한 충전지(34, 450)의 충전을 제어하도록 구성된다.The charging circuit unit 310 is configured to include a charging protection circuit and a rectifying circuit including an overvoltage or overcurrent blocking circuit therein, and a rechargeable battery 34 using the charging power output from the secondary converter unit 320, 450).

상기 송신부 제어부(201)는 상기 무선 전력 송신부(200)에 구성되는 1차 컨버터부(210) 또는 1차 인버터부(220)의 출력 전력 변조(전압, 전류 변조)를 위한 스위치들의 스위칭 제어와, 회로의 이상신호 발생 시 이를 감지하고 대응하는 제어를 수행하도록 구성된다. 일 예로, 상기 송신부 제어부(201)는 출력 전력 변조를 위한 스위치들의 스위칭 제어를 수행하는 PWM 회로와 회로 이상 감지 및 대응을 위한 트립 회로를 포함하여 구성될 수 있다.The transmitter control unit 201 controls switching of switches for output power modulation (voltage, current modulation) of the primary converter unit 210 or the primary inverter unit 220 configured in the wireless power transmission unit 200, It is configured to detect the occurrence of an abnormal signal in the circuit and perform a corresponding control. For example, the transmitter control unit 201 may include a PWM circuit for performing switching control of switches for output power modulation and a trip circuit for detecting and responding to circuit abnormalities.

상기 충전부 제어부(301)는 상기 무선 전력 충전부(300)에 구성되는 2차 컨버터부(320)의 출력 전력 변조를 위한 스위치들의 스위칭 제어와, 회로의 이상신호 발생 시 이를 감지하고 대응하는 제어를 수행하도록 구성된다. 일 예로, 상기 충전부 제어부(301)는 출력 전력 변조를 위한 2차 컨버터부(320)의 스위치들의 스위칭 제어를 수행하는 PWM 회로와 회로 이상 감지 및 대응을 위한 트립 회로를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 트립 회로들은 각 전압에 대한 과전압 트립(OVT: Over Voltage Trip) 및 각 전류에 대한 과전류 트립(OCT: Over Current Trip) 회로를 포함할 수 있다.The charging unit control unit 301 performs switching control of switches for modulating the output power of the secondary converter unit 320 configured in the wireless power charging unit 300 , and detecting and corresponding control when an abnormal signal is generated in the circuit. configured to do For example, the charging unit control unit 301 may include a PWM circuit for controlling switching of the switches of the secondary converter unit 320 for output power modulation and a trip circuit for detecting and responding to circuit abnormalities. The trip circuits may include an over voltage trip (OVT) circuit for each voltage and an over current trip (OCT) circuit for each current.

상술한 구성에서 상기 무선전력송신모듈(230)과 무선전력수신모듈(330)에는 도 1 내지 도 5에서 설명된 본 발명의 일 실시예의 무선 전력 송수신 모듈(100)이 장착된다.In the above configuration, the wireless power transmission/reception module 100 according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 5 is mounted on the wireless power transmission module 230 and the wireless power reception module 330 .

도 7은 도 6의 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 충전부(300)가 거치대(10)와 본 발명의 전동 이동수단의 일 실시예로서의 EPV(400)에 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 입체형 무선 전력 충전 장치(20)의 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 충전부(300)가 근접한 상태를 나타내는 도면이며, 도 9는 정렬 자성체에 의해 EPV가 무선 전력 충전을 위한 위치로 정렬되는 과정을 나타내는 도면이다. 7 is a view showing a state in which the wireless power transmitter 200 and the wireless power charging unit 300 of FIG. 6 are mounted on the cradle 10 and the EPV 400 as an embodiment of the electric moving means of the present invention, FIG. is a diagram illustrating a state in which the wireless power transmitter 200 and the wireless power charger 300 of the three-dimensional wireless power charging device 20 are in close proximity, and FIG. 9 is a process in which the EPV is aligned to a position for wireless power charging by an alignment magnetic material It is a drawing showing

도 7과 같이, 도 6의 무선 전력 송신부(200)는 거치대(10) 등에 장착될 수 있으며, 무선 전력 충전부(300)는 충전지의 충전을 위해 EPV(400)에 장착될 수 있다.As shown in FIG. 7 , the wireless power transmitter 200 of FIG. 6 may be mounted on the cradle 10 , etc., and the wireless power charging unit 300 may be mounted on the EPV 400 for charging a rechargeable battery.

상술한 바와 같이, 장착된 상태에서 사용자가 EPV(400)를 거치대(10)에 근접 시키면, 도 8과 같이, 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 충전부(300)에 설치된 무선 전력 송수신 모듈(100)의 정렬자성체들에 의해 인력이 작용하여, EPV(400)가 거치대(100)의 충전 위치로 유도되고, 이에 의해 무선 전력 송신부(200)와 무선 전력 충전부(300)에 설치된 무선 전력 송수신 모듈(100)들이 무선 전력 송수신을 위해 위치 정렬된다.As described above, when the user approaches the EPV 400 to the cradle 10 in the mounted state, the wireless power transmission/reception module 100 installed in the wireless power transmission unit 200 and the wireless power charging unit 300 as shown in FIG. 8 . ), the attractive force acts by the aligned magnetic materials, and the EPV 400 is guided to the charging position of the cradle 100, whereby the wireless power transmission/reception module installed in the wireless power transmission unit 200 and the wireless power charging unit 300 ( 100) are aligned for wireless power transmission and reception.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일 형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 거치대
20: 입체형 무선 전력 충전 장치
100: 입체형 무선 전력 송수신 모듈
101: 송수신코어모듈
110, 110a, 110b: 자기 유도 코어
111: 연자성폴리머 복합소재 자기유도 코어
112: 코어 코일권취부
113: 페라이트계 자기 유도 코어
115: 페라이트계 블록 자기 유도 코어
120: 보빈
122: 보빈 코일귄취부
130: 코일
150: 케이스
151: 송수신코어모듈 장착 홈
153: 정렬 자성체 장착 홈
160: 정렬 자성체
200: 무선 전력 송신부
201: 송신부 제어부
210: 1차 컨버터부
220: 1차 인버터부
230: 무선전력송신모듈
300: 무선 전력 충전부
301: 충전부 제어부
310: 충전회로부
320: 2차 컨버터부
330: 무선전력수신모듈
350: 충전지
360: 충전접속부
400: 개인용 전동차(EPV: Electric Personal Vehicle)
450: EPV 충전지
10: cradle
20: three-dimensional wireless power charging device
100: three-dimensional wireless power transmission and reception module
101: transmit/receive core module
110, 110a, 110b: magnetic induction core
111: soft magnetic polymer composite material magnetic induction core
112: core coil winding part
113: ferritic magnetic induction core
115: ferritic block magnetic induction core
120: bobbin
122: bobbin coil winding portion
130: coil
150: case
151: Transceiver core module mounting groove
153: alignment magnetic body mounting groove
160: alignment magnetic material
200: wireless power transmitter
201: transmitter control unit
210: primary converter unit
220: primary inverter unit
230: wireless power transmission module
300: wireless power charging unit
301: charging part control unit
310: charging circuit unit
320: secondary converter unit
330: wireless power receiving module
350: rechargeable battery
360: charging connection
400: Electric Personal Vehicle (EPV)
450: EPV rechargeable battery

Claims (7)

내측이 코어 코일권취부로 되는 입체형상을 가지며 자기유도 유로를 형성하는 자기 유도 코어;
보빈 코일권취부를 형성하도록 상기 코어 코일권취부를 감싸며 상기 자기 유도 코어에 결합되는 관형의 보빈; 및
상기 보빈 코일권취부에 권취되는 코일;로 형성된 송수신코어모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체형 무선 전력 송수신 모듈.
a magnetic induction core having a three-dimensional shape whose inner side is a core coil winding portion and forming a magnetic induction flow path;
a tubular bobbin wrapped around the core coil winding to form a bobbin coil winding portion and coupled to the magnetic induction core; and
A three-dimensional wireless power transmission/reception module comprising a transmission/reception core module formed of a coil wound on the bobbin coil winding unit.
제1항에 있어서, 상기 자기 유도 코어는,
상하의 양측 말단부가 송수신패드로 기능하고 상기 상하부 사이의 영역이 상기 코어 코일권취부로 되는 'ㄷ'자형 입체형상을 가지는 것을 특징으로 하는 입체형 무선 전력 송수신 모듈.
According to claim 1, wherein the magnetic induction core,
A three-dimensional wireless power transmission/reception module, characterized in that it has a 'C'-shaped three-dimensional shape in which both upper and lower end portions function as transmitting/receiving pads and the region between the upper and lower portions serves as the core coil winding unit.
제1항에 있어서, 상기 자기 유도 코어는,
연자성폴리머 복합소재 자기유도코어로 제조되는 것을 특징으로 하는 입체형 무선 전력 송수신 모듈.
According to claim 1, The magnetic induction core,
A three-dimensional wireless power transmission/reception module, characterized in that it is made of a magnetic induction core of a soft magnetic polymer composite material.
제1항에 있어서, 상기 자기 유도 코어는,
상기 자기 유도 코어의 형상에 대응하는 형상으로 상기 연자성폴리머 복합소재 자기 유도 코어 내부에 위치되는 페라이트계 자기 유도 코어;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체형 무선 전력 송수신 모듈.
According to claim 1, wherein the magnetic induction core,
A three-dimensional wireless power transmission/reception module, characterized in that it further comprises; a ferritic magnetic induction core positioned inside the magnetic induction core of the soft magnetic polymer composite material in a shape corresponding to the shape of the magnetic induction core.
제1항에 있어서, 상기 자기 유도 코어는,
상기 자기 유도 코어의 형상을 가지도록 상기 연자성폴리머 복합 소재 자기 유도 코어의 내부에 배치되는 하나 이상의 페라이트계 블록 자기 유도 코어들;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체형 무선 전력 송수신 모듈.
According to claim 1, The magnetic induction core,
One or more ferritic block magnetic induction cores disposed inside the soft magnetic polymer composite material magnetic induction core to have the shape of the magnetic induction core.
제1항에 있어서,
상기 코어모듈이 장착되는 코어모듈 장착홈; 및
상기 코어모듈 장착홈의 양측에 위치하여 정렬 자성체가 장착된 한 쌍의 정렬 자성체 장착 홈;이 형성된 케이스를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입체형 무선 전력 송수신 모듈.
According to claim 1,
a core module mounting groove in which the core module is mounted; and
A three-dimensional wireless power transmission/reception module, characterized in that it further includes a case in which; a pair of alignment magnetic body mounting grooves positioned on both sides of the core module mounting groove to which the alignment magnetic body is mounted.
입체형 무선 전력 송수신모듈을 구비하여 전자기 유도에 의해 전력을 무선으로 전송하는 무선 전력 송신부; 및
상기 입체형 무선 전력 송수신모듈을 구비하여 전동 이동수단에 장착된 후 전자기 유도 작용에 의해 상기 무선 전력 송신부로부터 전력을 공급받아 충전을 수행하는 무선 전력 충전부;를 포함하고,
상기 입체형 무선 전력 송수신모듈은,
상하의 양측 말단부가 송수신패드로 기능하는 'ㄷ'자형 입체형상을 가지는 자기유도 코어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 충전 장치.
a wireless power transmission unit having a three-dimensional wireless power transmission/reception module to wirelessly transmit power by electromagnetic induction; and
A wireless power charging unit provided with the three-dimensional wireless power transmission/reception module to receive power from the wireless power transmission unit by electromagnetic induction and perform charging after being mounted on the electric moving means; and
The three-dimensional wireless power transmission/reception module,
Wireless power charging device, characterized in that the upper and lower both end portions are configured to include a magnetic induction core having a 'C'-shaped three-dimensional shape functioning as a transceiver pad.
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