RU2578205C2 - Device of wireless energy transmission and its system for wireless energy transmission - Google Patents

Device of wireless energy transmission and its system for wireless energy transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2578205C2
RU2578205C2 RU2013136380/07A RU2013136380A RU2578205C2 RU 2578205 C2 RU2578205 C2 RU 2578205C2 RU 2013136380/07 A RU2013136380/07 A RU 2013136380/07A RU 2013136380 A RU2013136380 A RU 2013136380A RU 2578205 C2 RU2578205 C2 RU 2578205C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power transmission
magnetic field
wireless power
conductive wire
moreover
Prior art date
Application number
RU2013136380/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013136380A (en
Inventor
Сунг-Дзин ЧОИ
Канг-Хиун ЙИ
Еун-Ил ЧО
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority claimed from PCT/KR2012/000024 external-priority patent/WO2012093823A2/en
Publication of RU2013136380A publication Critical patent/RU2013136380A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578205C2 publication Critical patent/RU2578205C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/0072—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks of microelectro-mechanical resonators or networks
    • H03H3/0076—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks of microelectro-mechanical resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficients
    • H03H3/0077—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks of microelectro-mechanical resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficients by tuning of resonance frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to wireless energy transmission. A device and a system of wireless energy transmission are presented. A device of wireless energy transmission includes the main body and a support, which is arranged on the side surface of the main body, besides, the main body includes a block of a transmitting resonator, which develops the first magnetic field of horizontal direction in respect to earth surface and the second magnetic field of vertical direction in respect to earth surface.
EFFECT: increased efficiency of wireless charging.
15 cl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Способы и устройства согласно примерным вариантам осуществления относятся к устройству беспроводной передачи энергии и его системе беспроводной передачи энергии, а более конкретно, к устройству беспроводной передачи энергии, которое заряжает внешнее устройство беспроводным образом с использованием резонатора, и его системе беспроводной передачи энергии.The methods and devices according to exemplary embodiments relate to a wireless power transmission device and its wireless power transmission system, and more particularly, to a wireless power transmission device that charges an external device wirelessly using a resonator, and its wireless power transmission system.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

В последние годы устройство отображения предоставляет не только двухмерное (2D) изображение, но также и стереоскопическое трехмерное (3D) изображение. В частности, устройство отображения для просмотра стереоскопического 3D изображения может быть устройством отображения типа очков, использующим специальные очки, или устройством отображения не типа очков, которое не использует специальные очки.In recent years, the display device has provided not only a two-dimensional (2D) image, but also a stereoscopic three-dimensional (3D) image. In particular, a display device for viewing a stereoscopic 3D image may be a glasses type display device using special glasses, or a non-glasses display device that does not use special glasses.

В устройстве отображения типа очков, использующем способ затворных очков, стекло левого глаза и стекло правого глаза 3D очков должны быть включены или выключены поочередно согласно сигналу синхронизации, передаваемому из устройства отображения, чтобы обеспечить стереоскопическое 3D изображение. То есть, чтобы обеспечить 3D изображение, необходимо, чтобы в 3D очки подавалась энергия.In a glasses type display device using the shutter glasses method, the left eye glass and the right eye glass of the 3D glasses must be turned on or off alternately according to a synchronization signal transmitted from the display device to provide a stereoscopic 3D image. That is, in order to provide a 3D image, it is necessary that energy is supplied to the 3D glasses.

Чтобы подать энергию в 3D очки, предоставляется способ одноразовой батареи, который использует одноразовую батарею, и способ зарядки, который использует перезаряжаемую батарею. В способе одноразовой батареи одноразовая батарея часто заменяется, поскольку истощается, и таким образом может быть дорогой. В случае способа зарядки требуется кабель, чтобы заряжать 3D очки, и таким образом он неудобен, и также данный способ имеет недостаток с точки зрения эстетического вида.To supply energy to the 3D glasses, a disposable battery method that uses a disposable battery and a charging method that uses a rechargeable battery are provided. In the disposable battery method, the disposable battery is often replaced because it is depleted, and thus can be expensive. In the case of the charging method, a cable is required to charge the 3D glasses, and thus it is inconvenient, and also this method has a disadvantage in terms of aesthetic appearance.

Соответственно, существует потребность в более простом и более эффективном способе зарядки 3D очков.Accordingly, there is a need for a simpler and more efficient way to charge 3D glasses.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧАTECHNICAL PROBLEM

Один или более примерный вариант осуществления предоставляет устройство беспроводной передачи энергии, которое заряжает 3D очки более просто и более эффективно, и его систему беспроводной передачи энергии.One or more exemplary embodiments provides a wireless power transmission device that charges 3D glasses more simply and more efficiently, and its wireless power transmission system.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИTHE SOLUTION OF THE PROBLEM

В соответствии с аспектом примерного варианта осуществления, предоставляется устройство беспроводной передачи энергии, включающее в себя основной корпус; и подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса, причем основной корпус включает в себя блок передающего резонатора, который создает горизонтальное магнитное поле по отношению к поверхности земли и вертикальное магнитное поле по отношению к поверхности земли.In accordance with an aspect of an exemplary embodiment, a wireless power transmission apparatus including a main body is provided; and a stand, which is located on the side surface of the main body, the main body including a transmitting resonator unit that creates a horizontal magnetic field with respect to the surface of the earth and a vertical magnetic field with respect to the surface of the earth.

Блок передающего резонатора может включать в себя передающую проводящую проволочную рамку, которая предоставляет вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, размещенному на основном корпусе, и второе устройство приема энергии может включать в себя вторую принимающую проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна вертикальному магнитному полю.The transmitting resonator unit may include a transmitting conductive wire frame that provides a vertical magnetic field to a second energy receiving device located on the main body, and a second energy receiving device may include a second receiving conductive wire frame in which the surface of the frame is perpendicular to the vertical magnetic field .

Основной корпус может иметь цилиндрическую форму.The main body may have a cylindrical shape.

Подставка может иметь форму диска.The stand may be in the form of a disk.

Передающая проводящая проволочная рамка может иметь цилиндрическую форму.The transmitting conductive wire frame may have a cylindrical shape.

Передающая проводящая проволочная рамка может быть выполнена в цилиндрической форме путем сгибания по кругу.The transmitting conductive wire frame can be made in a cylindrical shape by bending in a circle.

Блок передающего резонатора может дополнительно включать в себя резонансный конденсатор и питающую проводящую проволочную рамку, которая индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке.The transmit resonator unit may further include a resonant capacitor and a supply conductive wire frame that induces an electric current in the transfer conductive wire frame.

Устройство беспроводной передачи энергии может иметь эффективность передачи, которая пропорциональна корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии.A wireless power transmission device may have a transmission efficiency that is proportional to the square root of (Qs * Qd), where Qs is the quality factor of the power transmission device and Qd is the quality factor of the power receiving device.

Блок передающего резонатора может иметь резонансную частоту в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.The transmitting resonator block may have a resonant frequency in the range from 1 MHz to 30 MHz.

Блок передающего резонатора может иметь переменную резонансную частоту.The transmit resonator unit may have a variable resonant frequency.

Блок РЧ усилителя может иметь переменную рабочую частоту.The RF amplifier unit may have a variable operating frequency.

Передающая проводящая проволочная рамка может находиться в контакте с внутренним краем основного корпуса.The transmitting conductive wire frame may be in contact with the inner edge of the main body.

Передающая проводящая проволочная рамка может создавать вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле одновременно.The transmitting conductive wire frame can create a vertical magnetic field and a horizontal magnetic field at the same time.

Устройство беспроводной передачи энергии может дополнительно включать в себя экранирующий элемент между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.The wireless power transmission device may further include a shield element between the RF amplifier unit and the transmit resonator unit.

Экранирующий элемент может представлять собой ферритовую пластину.The shielding element may be a ferrite plate.

Блок РЧ усилителя может быть заключен в экранирующий корпус.The RF amplifier unit can be enclosed in a shielding enclosure.

Экранирующий корпус может быть сформирован путем лужения.The shielding housing may be formed by tinning.

Устройство беспроводной передачи энергии может быть выполнено с возможностью иметь предопределенный зазор между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.The wireless power transmission device may be configured to have a predetermined gap between the RF amplifier unit and the transmit resonator unit.

Первое устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.The first power receiving device may be one of a 3D glasses, a mobile phone and a remote control.

Второе устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.The second power receiving device may be one of the 3D glasses, a mobile phone and a remote control.

В соответствии с аспектом другого примерного варианта осуществления, предоставляется система беспроводной передачи энергии, включающая в себя: устройство передачи энергии, которое создает вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле по отношению к поверхности земли; первое устройство приема энергии, которое включает в себя первую принимающую проводящую проволочную рамку, которая активируется горизонтальным магнитным полем для зарядки первого устройства приема энергии; и второе устройство приема энергии, которое включает в себя вторую принимающую проводящую проволочную рамку, которая активируется вертикальным магнитным полем для заряда второго устройства приема энергии.In accordance with an aspect of another exemplary embodiment, a wireless power transmission system is provided, including: a power transmission device that generates a vertical magnetic field and a horizontal magnetic field with respect to the surface of the earth; a first energy receiving device, which includes a first receiving conductive wire frame that is activated by a horizontal magnetic field to charge the first energy receiving device; and a second energy receiving device, which includes a second receiving conductive wire frame that is activated by a vertical magnetic field to charge the second energy receiving device.

Устройство передачи энергии может включать в себя: основной корпус, который включает в себя передающий резонатор; и подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса, и передающий резонатор может предоставлять горизонтальное магнитное поле первому устройству приема энергии, расположенному на подставке.An energy transfer device may include: a main body that includes a transmit resonator; and a stand, which is located on the side surface of the main body, and the transmitting resonator can provide a horizontal magnetic field to the first energy receiving device located on the stand.

Передающий резонатор может предоставлять вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, расположенному на основном корпусе.The transmitting resonator may provide a vertical magnetic field to a second energy receiving device located on the main body.

Устройство передачи энергии может включать в себя цилиндрическую передающую проводящую проволочную рамку.The power transfer device may include a cylindrical transmitting conductive wire frame.

Устройство передачи энергии может включать в себя передающую проводящую проволочную рамку, которая выполнена в цилиндрической форме путем сгибания по кругу.The energy transfer device may include a transmitting conductive wire frame, which is made in a cylindrical shape by bending in a circle.

Устройство передачи энергии может дополнительно включать в себя резонансный конденсатор и питающую проводящую проволочную рамку, которая индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке.The energy transfer device may further include a resonant capacitor and a supply conductive wire frame that induces an electric current in the transfer conductive wire frame.

Система беспроводной передачи энергии может иметь эффективность передачи, которая пропорциональна корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии.A wireless power transmission system may have a transmission efficiency that is proportional to the square root of (Qs * Qd), where Qs is the quality factor of the power transmission device and Qd is the quality factor of the power receiving device.

Устройство передачи энергии может иметь резонансную частоту в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.An energy transfer device may have a resonant frequency in the range of 1 MHz to 30 MHz.

Устройство передачи энергии может иметь переменную резонансную частоту.The power transfer device may have a variable resonant frequency.

Устройство передачи энергии может включать в себя блок РЧ усилителя, имеющий переменную рабочую частоту.The power transfer device may include an RF amplifier unit having a variable operating frequency.

Устройство передачи энергии может дополнительно включать в себя: блок РЧ усилителя; передающую проводящую проволочную рамку; и экранирующий элемент, расположенный между блоком РЧ усилителя и передающей проводящей проволочной рамкой.The power transmission device may further include: an RF amplifier unit; transmitting conductive wire frame; and a shielding element located between the RF amplifier unit and the transmitting conductive wire frame.

Экранирующий элемент может представлять собой ферритовую пластину.The shielding element may be a ferrite plate.

Блок РЧ усилителя может быть заключен в экранирующий корпус.The RF amplifier unit can be enclosed in a shielding enclosure.

Экранирующий корпус может быть сформирован путем лужения.The shielding housing may be formed by tinning.

Устройство передачи энергии может быть выполнено с возможностью иметь предопределенный зазор между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.The power transmission device may be configured to have a predetermined gap between the RF amplifier unit and the transmitting resonator unit.

Первое устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.The first power receiving device may be one of a 3D glasses, a mobile phone and a remote control.

Второе устройство приема энергии может быть одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.The second power receiving device may be one of the 3D glasses, a mobile phone and a remote control.

Устройство передачи энергии может включать в себя дисковую подставку, чтобы размещать первое устройство приема энергии.The power transmitting device may include a disk stand to accommodate the first power receiving device.

ПОЛЕЗНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯUSEFUL RESULTS OF THE INVENTION

Как описано выше, множество устройств приема энергии (3D очки, пульт дистанционного управления и мобильный телефон) заряжаются с помощью единственного устройства передачи энергии, и таким образом пользователь может заряжать различные устройства более просто и более эффективно.As described above, a plurality of power receiving devices (3D glasses, a remote control and a mobile phone) are charged using a single power transmission device, and thus the user can charge various devices more simply and more efficiently.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

ФИГ. 1 представляет собой вид, иллюстрирующий систему беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления;FIG. 1 is a view illustrating a wireless power transmission system according to an exemplary embodiment;

ФИГ. 2 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую систему беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления;FIG. 2 is a block diagram illustrating a wireless power transmission system according to an exemplary embodiment;

ФИГ. 3 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую блок передающего резонатора согласно примерному варианту осуществления;FIG. 3 is a block diagram illustrating a transmitter resonator unit according to an exemplary embodiment;

ФИГ. 4 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую блок приемного резонатора согласно примерному варианту осуществления;FIG. 4 is a block diagram illustrating a receiver cavity unit according to an exemplary embodiment;

ФИГ. 5 представляет собой вид, иллюстрирующий устройство беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления;FIG. 5 is a view illustrating a wireless power transmission apparatus according to an exemplary embodiment;

ФИГ. 6-8 представляют собой виды для объяснения магнитных полей устройства беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления; иFIG. 6-8 are views for explaining magnetic fields of a wireless power transmission apparatus according to an exemplary embodiment; and

ФИГ. 9 представляет собой вид для объяснения экранирующей структуры устройства беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления.FIG. 9 is a view for explaining a shielding structure of a wireless power transmission apparatus according to an exemplary embodiment.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

В дальнейшем примерные варианты осуществления будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

В последующем описании одни и те же условные обозначения используются для одних и тех же элементов, когда они изображены на разных чертежах. Вопросы, определенные в описании, такие как подробная конструкция и элементы, предоставлены, чтобы содействовать всестороннему пониманию примерных вариантов осуществления. Таким образом, очевидно, что примерные варианты осуществления могут быть получены без этих конкретно определенных вопросов. Также функции или элементы, известные в связанной области техники, не описаны подробно, поскольку они затруднили бы понимание примерных вариантов осуществления из-за ненужных деталей.In the following description, the same conventions are used for the same elements when they are depicted in different drawings. Issues defined in the description, such as detailed design and elements, are provided to facilitate a comprehensive understanding of exemplary embodiments. Thus, it is apparent that exemplary embodiments can be obtained without these specific questions. Also, functions or elements known in the related art are not described in detail since they would make it difficult to understand exemplary embodiments due to unnecessary details.

ФИГ. 1 представляет собой вид, иллюстрирующий систему беспроводной передачи энергии согласно примерному варианту осуществления. Система 10 беспроводной передачи энергии, согласно примерному варианту осуществления, включает в себя устройство 100 передачи энергии, первое устройство 200 приема энергии и второе устройство 300 приема энергии.FIG. 1 is a view illustrating a wireless power transmission system according to an exemplary embodiment. The wireless power transmission system 10 according to an exemplary embodiment includes a power transmission device 100, a first power receiving device 200, and a second power receiving device 300.

Устройство 100 передачи энергии передает магнитную энергию первому устройству 200 беспроводного приема энергии и второму устройству 300 беспроводного приема энергии беспроводным образом, используя передающий резонатор (описанный более подробно ниже со ссылкой на ФИГ. 2 и 3).The power transmitting device 100 transmits magnetic energy to the first wireless power receiving device 200 and the second wireless power receiving device 300 wirelessly using a transmit resonator (described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3).

Более конкретно, устройство 100 передачи энергии создает магнитное поле горизонтального направления и магнитное поле вертикального направления по отношению к поверхности земли, используя передающий резонатор, который выполнен в цилиндрической форме. Устройство 100 передачи энергии заряжает первое устройство 200 приема энергии, размещенное на подставке 140 устройства 100 передачи энергии, используя магнитное поле горизонтального направления, и заряжает второе устройство 300 приема энергии, размещенное на верхней поверхности 170 основного корпуса 130 устройства 100 передачи энергии, используя магнитное поле вертикального направления.More specifically, the power transfer device 100 generates a horizontal magnetic field and a vertical magnetic field with respect to the surface of the earth using a transmission resonator that is cylindrical. The power transmitting device 100 charges a first power receiving device 200 located on a stand 140 of the power transmitting device 100 using a horizontal magnetic field, and charges a second power receiving device 300 located on an upper surface 170 of a main body 130 of the power transmitting device 100 using a magnetic field vertical direction.

В частности, цилиндрический основной корпус 130 включает в себя передающий резонатор, включающий в себя цилиндрическую передающую проводящую проволочную рамку для создания магнитного поля горизонтального направления и магнитного поля вертикального направления одновременно.In particular, the cylindrical main body 130 includes a transmitting resonator including a cylindrical transmitting conductive wire frame for creating a horizontal magnetic field and a vertical magnetic field at the same time.

Первое устройство 200 приема энергии заряжается с использованием магнитной энергии, переданной из устройства 100 передачи энергии, с использованием приемного резонатора (описанного более подробно ниже со ссылкой на ФИГ. 2 и 4). Более конкретно, первое устройство 200 приема энергии заряжается с использованием магнитного поля горизонтального направления, созданного передающим резонатором устройства 100 передачи энергии. Приемный резонатор первого устройства 200 приема энергии включает в себя первую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна магнитному полю горизонтального направления. Здесь поверхность рамки представляет собой поверхность, сформированную приемной проводящей проволочной рамкой.The first power receiving device 200 is charged using magnetic energy transmitted from the power transmitting device 100 using a receiving resonator (described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 4). More specifically, the first power receiving device 200 is charged using a horizontal magnetic field created by the transmitting resonator of the power transmitting device 100. The receiving resonator of the first energy receiving device 200 includes a first receiving conductive wire frame in which the surface of the frame is perpendicular to the horizontal magnetic field. Here, the surface of the frame is a surface formed by a receiving conductive wire frame.

Первое устройство 200 приема энергии может быть 3D очками, но не ограничено этим. Например, первое устройство 200 приема энергии может быть пультом дистанционного управления или мобильным телефоном. Если пульт дистанционного управления или мобильный телефон помещен на подставку 140, пульт дистанционного управления или мобильный телефон заряжается путем размещения поверхности рамки приемной проводящей проволочной рамки пульта дистанционного управления или мобильного телефона перпендикулярно магнитному полю горизонтального направления.The first power receiving device 200 may be 3D glasses, but is not limited to this. For example, the first power receiving device 200 may be a remote control or a mobile phone. If the remote control or mobile phone is placed on the stand 140, the remote control or mobile phone is charged by placing the surface of the frame of the receiving conductive wire frame of the remote control or mobile phone perpendicular to the horizontal magnetic field.

Второе устройство 300 приема энергии заряжается с использованием магнитной энергии, переданной из устройства 100 передачи энергии, с использованием приемного резонатора. Более конкретно, второе устройство 300 приема энергии заряжается с использованием магнитного поля горизонтального направления, созданного передающим резонатором устройства 100 передачи энергии. Приемный резонатор второго устройства 300 приема энергии включает в себя вторую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна магнитному полю вертикального направления.The second power receiving device 300 is charged using magnetic energy transmitted from the power transmitting device 100 using a receiving resonator. More specifically, the second power receiving device 300 is charged using a horizontal magnetic field created by the transmitting resonator of the power transmitting device 100. The receiving resonator of the second energy receiving device 300 includes a second receiving conductive wire frame, in which the surface of the frame is perpendicular to the magnetic field of the vertical direction.

Второе устройство 300 приема энергии может быть пультом дистанционного управления или мобильным телефоном, но не ограничено этим. Например, второе устройство 300 приема энергии может быть 3D очками. Если 3D очки помещены на верхнюю поверхность основного корпуса, 3D очки заряжаются путем размещения поверхности рамки приемной проводящей проволочной рамки 3D очков перпендикулярно магнитному полю вертикального направления.The second power receiving device 300 may be, but is not limited to, a remote control or a mobile phone. For example, the second power receiving device 300 may be 3D glasses. If the 3D glasses are placed on the upper surface of the main body, the 3D glasses are charged by placing the surface of the frame of the receiving conductive wire frame of the 3D glasses perpendicular to the vertical magnetic field.

Устройство 100 передачи энергии, первое устройство 200 приема энергии и второе устройство 300 приема энергии могут иметь высокорезонансный коэффициент добротности. Это происходит потому, что эффективность приема энергии увеличивается по мере увеличения коэффициента добротности устройства 100 передачи энергии и устройств 200 и 300 приема энергии. В частности, система 10 беспроводной передачи энергии может иметь эффективность передачи, пропорциональную корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии. Кроме того, устройство 100 передачи энергии и устройства 200 и 300 приема энергии могут включать в себя петлевой резонатор, чтобы иметь высокий коэффициент добротности, и могут быть выполнены как конденсатор с высоким качеством и низкими потерями (то есть конденсатор с вводом низкого сопротивления). Кроме того, поскольку добротность резко уменьшается, когда устройство 100 передачи энергии и устройства 200 и 300 приема энергии находятся рядом с металлическим материалом, устройство 100 передачи энергии и устройства 200 и 300 приема энергии могут включать в себя экранирующую структуру.The power transmitting device 100, the first power receiving device 200 and the second power receiving device 300 may have a high resonance quality factor. This is because the energy reception efficiency increases as the quality factor of the energy transmission device 100 and the energy reception devices 200 and 300 increase. In particular, the wireless power transmission system 10 may have a transmission efficiency proportional to the square root of (Qs * Qd), where Qs is the quality factor of the power transmission device and Qd is the quality factor of the power receiving device. In addition, the power transmitting device 100 and the power receiving devices 200 and 300 may include a loop resonator to have a high Q factor, and can be configured as a capacitor with high quality and low losses (i.e., a low impedance input capacitor). In addition, since the quality factor decreases sharply when the power transmitting device 100 and the power receiving device 200 and 300 are adjacent to the metal material, the power transmitting device 100 and the power receiving device 200 and 300 may include a shielding structure.

Ниже способ для беспроводной зарядки системы 10 беспроводной передачи энергии будет объяснен со ссылкой на ФИГ. 2, 3 и 4.Below, a method for wirelessly charging a wireless power transmission system 10 will be explained with reference to FIG. 2, 3 and 4.

Как было описано выше, система 10 беспроводной передачи энергии включает в себя устройство 100 передачи энергии и первое устройство 200 приема энергии. Устройство 100 передачи энергии включает в себя блок 110 радиочастотного (РЧ, RF) усилителя и блок 120 передающего резонатора.As described above, the wireless power transmission system 10 includes a power transmission device 100 and a first power receiving device 200. The power transfer device 100 includes a radio frequency (RF) amplifier unit 110 and a transmit resonator unit 120.

Блок 110 РЧ усилителя создает сигнал переменного тока (AC) высокой частоты с использованием напряжения постоянного тока (DC), переданного из блока питания (не показан), и создает магнитное поле, сконцентрированное на резонансной частоте. Также блок 110 РЧ усилителя создает сигнал AC высокой частоты (уровень МГц) и подает сигнал AC в блок 120 передающего резонатора. В это время блок 110 РЧ усилителя имеет определенную рабочую частоту, которая является переменной.The RF amplifier unit 110 generates a high frequency alternating current (AC) signal using a direct current voltage (DC) transmitted from a power supply (not shown) and generates a magnetic field concentrated at the resonant frequency. Also, the RF amplifier unit 110 generates a high frequency AC signal (MHz level) and provides an AC signal to the transmit resonator unit 120. At this time, the RF amplifier unit 110 has a specific operating frequency, which is variable.

Определенная рабочая частота блока 110 РЧ усилителя идентична резонансной частоте магнитного поля, созданного в блоке 120 передающего резонатора, и рабочая частота блока 110 РЧ усилителя может быть, например, 13,95 МГц. Однако это лишь пример, и рабочая частота блока 110 РЧ усилителя может находиться в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц. Если устройство 100 передачи энергии имеет рабочую частоту 1-30 МГц, то устройство 100 передачи энергии может иметь небольшой резонатор и высокий коэффициент добротности, а если устройство 100 передачи энергии имеет рабочую частоту не составляющую 1-30 МГц, эффективность передачи резко снижается из-за ограничения элемента питания, и, таким образом, устройство 100 передачи энергии является неэффективным.The determined operating frequency of the RF amplifier unit 110 is identical to the resonant frequency of the magnetic field created in the transmitting resonator unit 120, and the operating frequency of the RF amplifier unit 110 may be, for example, 13.95 MHz. However, this is just an example, and the operating frequency of the RF amplifier unit 110 may range from 1 MHz to 30 MHz. If the power transmission device 100 has an operating frequency of 1-30 MHz, then the energy transmission device 100 may have a small resonator and a high Q factor, and if the energy transmission device 100 has an operating frequency not of 1-30 MHz, the transmission efficiency is sharply reduced due to battery limitations, and thus, the power transfer device 100 is inefficient.

Как показано на ФИГ. 3, блок 120 передающего резонатора создает магнитную энергию, которая должна быть передана в первое устройство 200 приема энергии. Более конкретно, блок 120 передающего резонатора включает в себя питающую проводящую проволочную рамку 126, передающую проводящую проволочную рамку 125 и резонансный конденсатор 127.As shown in FIG. 3, the transmit resonator unit 120 generates magnetic energy, which must be transmitted to the first power receiving device 200. More specifically, the transmit resonator unit 120 includes a supply conductive wire frame 126, a transfer conductive wire frame 125, and a resonant capacitor 127.

Питающая проводящая проволочная рамка 126 индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке 125, которая соединена в виде индуктивной связи, и вызывает создание магнитного поля, сконцентрированного на резонансной частоте. В это время резонансная частота может быть 13,95 МГц, как описано выше. Однако это лишь пример, и рабочая частота блока 110 РЧ усилителя может находиться в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.The supply conductive wire frame 126 induces an electric current in the transfer conductive wire frame 125, which is connected in the form of an inductive coupling, and causes the creation of a magnetic field concentrated at the resonant frequency. At this time, the resonant frequency may be 13.95 MHz, as described above. However, this is just an example, and the operating frequency of the RF amplifier unit 110 may range from 1 MHz to 30 MHz.

Передающая проводящая проволочная рамка 125 создает магнитное поле, сконцентрированное на резонансной частоте. В это время передающая проводящая проволочная рамка 125 может быть выполнена в цилиндрической форме, чтобы создавать магнитное поле, параллельное поверхности земли, и магнитное поле, перпендикулярное поверхности земли. В частности, передающая проводящая проволочная рамка может быть выполнена путем сгибания по кругу. Передающая проводящая проволочная рамка 125 может быть сформирована в контакте с внутренним краем или поверхностью основного корпуса 130. Магнитное поле, созданное передающей проводящей проволочной рамкой 125, будет объяснено ниже со ссылкой на ФИГ. 6-8.The transmitting conductive wire frame 125 creates a magnetic field concentrated at the resonant frequency. At this time, the transmitting conductive wire frame 125 may be made in a cylindrical shape to create a magnetic field parallel to the surface of the earth, and a magnetic field perpendicular to the surface of the earth. In particular, the transmitting conductive wire frame can be made by bending in a circle. The transmitting conductive wire frame 125 may be formed in contact with an inner edge or surface of the main body 130. The magnetic field created by the transmitting conductive wire frame 125 will be explained below with reference to FIG. 6-8.

Блок 120 передающего резонатора представляет собой LC резонатор и изменяет резонансную частоту путем изменения значений резонансного конденсатора и катушки индуктивности.The transmit resonator unit 120 is an LC resonator and changes the resonant frequency by changing the values of the resonant capacitor and inductance coil.

Устройство 100 передачи энергии может включать в себя экранирующий элемент, чтобы предотвратить явление вихревого поля, при котором коэффициент добротности резко уменьшается, если устройство 100 передачи энергии находится рядом с металлическим материалом. Экранирующий элемент устройства 100 передачи энергии будет объяснен ниже со ссылкой на ФИГ. 5.The power transfer device 100 may include a shielding element to prevent the occurrence of a vortex field in which the quality factor decreases sharply if the power transfer device 100 is adjacent to a metal material. The shielding element of the power transmission device 100 will be explained below with reference to FIG. 5.

Как описано выше, устройство 100 передачи энергии беспроводным образом передает магнитную энергию, созданную блоком передающего резонатора, в устройства 200 и 300 приема энергии.As described above, the power transmitting device 100 wirelessly transmits the magnetic energy generated by the transmitting resonator unit to the power receiving devices 200 and 300.

Кроме того, устройство 200 приема энергии включает в себя блок 210 приемного резонатора, блок 220 выпрямителя, блок 230 преобразователя DC/DC и блок 240 зарядки, как показано на ФИГ. 2.In addition, the power receiving device 200 includes a receiving resonator unit 210, a rectifier unit 220, a DC / DC converter unit 230, and a charging unit 240, as shown in FIG. 2.

Блок 210 приемного резонатора принимает магнитную энергию, сконцентрированную на определенной частоте. Более конкретно, как показано на ФИГ. 4, блок 210 приемного резонатора включает в себя приемную проводящую проволочную рамку 215, сформированную на краю устройства 200 приема энергии (например, 3D очков), резонансный конденсатор 216, соединенный с приемной проводящей проволочной рамкой, и снимающую проводящую проволочную рамку 217. Например, если устройство 200 приема энергии представляет собой 3D очки, приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована в оправе 3D очков, а если устройство 200 приема энергии представляет собой пульт дистанционного управления или мобильный телефон, приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована на краю пульта дистанционного управления или мобильного телефона. Однако это лишь пример, и приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована в различных местоположениях 3D очков, пульта дистанционного управления и мобильного телефона. Приемная проводящая проволочная рамка 215 может быть сформирована с использованием печатной платы (ПП, PCB) или пленочной ПП.The receiver resonator unit 210 receives magnetic energy concentrated at a specific frequency. More specifically, as shown in FIG. 4, the receiving resonator unit 210 includes a receiving conductive wire frame 215 formed on the edge of the power receiving device 200 (for example, 3D glasses), a resonant capacitor 216 connected to the receiving conductive wire frame, and removing the conductive wire frame 217. For example, if the power receiving device 200 is a 3D glasses, the receiving conductive wire frame 215 may be formed in the frame of 3D glasses, and if the power receiving device 200 is a remote control or a mobile phone a lefon, a receiving conductive wire frame 215 may be formed on the edge of a remote control or a mobile phone. However, this is just an example, and the receiving conductive wire frame 215 can be formed at various locations of the 3D glasses, the remote control, and the mobile phone. The receiving conductive wire frame 215 may be formed using a printed circuit board (PCB) or film PP.

Блок 210 приемного резонатора активируется магнитным полем резонансной частоты, созданным блоком 120 передающего резонатора, так что электрический ток протекает в приемной проводящей проволочной рамке 215. В это время приемная проводящая проволочная рамка 215 активируется путем размещения перпендикулярно магнитному полю горизонтального направления или магнитному полю вертикального направления, созданному блоком 120 передающего резонатора. Более конкретно, если устройство 200 приема энергии размещено на подставке 140, то приемная проводящая проволочная рамка 215 активируется путем размещения перпендикулярно магнитному полю горизонтального направления, созданному блоком 120 передающего резонатора. Кроме того, если устройство 200 приема энергии размещено на верхней поверхности 170 основного корпуса 130, то приемная проводящая проволочная рамка 215 активируется путем размещения перпендикулярно магнитному полю вертикального направления, созданному блоком 120 передающего резонатора.The receiving resonator unit 210 is activated by a resonant frequency magnetic field created by the transmitting resonator unit 120, so that an electric current flows in the receiving conductive wire frame 215. At this time, the receiving conductive wire frame 215 is activated by placing perpendicularly to the horizontal magnetic field or the vertical magnetic field, created by the block 120 of the transmitting resonator. More specifically, if the power receiving device 200 is placed on the stand 140, then the receiving conductive wire frame 215 is activated by placing perpendicularly to the horizontal magnetic field created by the transmitting resonator unit 120. In addition, if the power receiving device 200 is located on the upper surface 170 of the main body 130, then the receiving conductive wire frame 215 is activated by placing perpendicularly to the vertical magnetic field created by the transmitting resonator unit 120.

Снимающая проводящая проволочная рамка 217 индуцирует электрический ток, созданный в приемной проводящей проволочной рамке 215, и предоставляет электрический ток в блок 220 выпрямителя.The conductive wire stripping frame 217 induces an electric current created in the receiving conductive wire frame 215 and provides electric current to the rectifier unit 220.

Блок 220 выпрямителя выпрямляет напряжение переменного тока (AC), переданное из снимающей проводящей проволочной рамки, в напряжение постоянного тока (DC). Блок 220 выпрямителя может включать в себя диодный мост, включающий в себя четыре диода, и конденсатор, служащий в качестве фильтра, как известно в связанной области техники. Однако это лишь пример, и блок 220 выпрямителя может быть реализован с использованием другой схемы, выпрямляющей входной сигнал переменного тока (AC) в выходной сигнал постоянного тока (DC).A rectifier unit 220 rectifies an alternating current (AC) voltage transmitted from the removal conductive wire frame to a direct current (DC) voltage. The rectifier unit 220 may include a diode bridge including four diodes and a capacitor serving as a filter, as is known in the related art. However, this is just an example, and the rectifier unit 220 can be implemented using another circuit that rectifies the input of an alternating current (AC) signal to an output signal of direct current (DC).

Поскольку напряжение постоянного тока (DC), выпрямленное блоком 220 выпрямителя, не поддерживает постоянное напряжение, блок 230 преобразователя DC/DC регулирует напряжение постоянного тока (DC) так, чтобы оно было постоянным.Since the direct current (DC) voltage rectified by the rectifier unit 220 does not support a constant voltage, the DC / DC converter unit 230 controls the direct current (DC) voltage so that it is constant.

Блок 240 зарядки заряжает батарею с помощью выпрямленного постоянного напряжения. В частности, блок 240 зарядки может включать в себя интегральную схему (ИС, IC) зарядки и батарею для управления операцией зарядки с использованием выходного напряжения блока 220 выпрямителя.The charging unit 240 charges the battery using a rectified DC voltage. In particular, charging unit 240 may include a charging integrated circuit (IC) and a battery for controlling a charging operation using the output voltage of rectifier unit 220.

Ниже устройство 100 передачи энергии будет подробно объяснено со ссылкой на ФИГ. 5-8.Below, the power transmission device 100 will be explained in detail with reference to FIG. 5-8.

ФИГ. 5 представляет собой вид, иллюстрирующий внешнюю конфигурацию устройства 100 передачи энергии согласно примерному варианту осуществления. Как показано на ФИГ. 5, устройство 100 передачи энергии включает в себя основной корпус 130, подставку 140, блок 150 отображения и блок 160 кнопки питания.FIG. 5 is a view illustrating an external configuration of an energy transfer apparatus 100 according to an exemplary embodiment. As shown in FIG. 5, the power transfer device 100 includes a main body 130, a stand 140, a display unit 150, and a power button unit 160.

Основной корпус 130 вмещает блок 120 передающего резонатора устройства 100 передачи энергии. В частности, как показано на ФИГ. 5, основной корпус 130 может быть выполнен в цилиндрической форме, чтобы вместить цилиндрический блок 120 приемного резонатора. Основной корпус 130 включает в себя плоскую верхнюю поверхность 170, на которой размещено второе устройство 300 приема энергии. Соответственно, второе устройство 300 приема энергии размещено на верхней поверхности основного корпуса 130, так что второе устройство 300 приема энергии может быть заряжено магнитным полем вертикального направления беспроводным образом.The main body 130 accommodates the block 120 of the transmitting resonator of the power transmission device 100. In particular, as shown in FIG. 5, the main body 130 may be made in a cylindrical shape to accommodate a cylindrical receiver resonator block 120. The main body 130 includes a flat upper surface 170 on which a second power receiving device 300 is disposed. Accordingly, the second power receiving device 300 is located on the upper surface of the main body 130, so that the second power receiving device 300 can be wirelessly charged by the vertical magnetic field.

Подставка 140 сформирована на боковой поверхности основного корпуса 130. Как показано на ФИГ. 5, край подставки 140 включает в себя блок 150 отображения, чтобы информировать о включенном/выключенном состоянии устройства 100 передачи энергии. Подставка 140 может иметь форму диска, чтобы вместить первое устройство 200 приема энергии. Соответственно, первое устройство 200 приема энергии размещено на подставке 140, так что первое устройство 200 приема энергии может быть беспроводным образом заряжено магнитным полем горизонтального направления.A stand 140 is formed on a side surface of the main body 130. As shown in FIG. 5, the edge of the stand 140 includes a display unit 150 to inform about the on / off state of the power transmission device 100. The stand 140 may be disk-shaped to accommodate the first power receiving device 200. Accordingly, the first power receiving device 200 is placed on the stand 140, so that the first power receiving device 200 can be wirelessly charged by a horizontal magnetic field.

Кроме того, устройство 100 приема энергии включает в себя блок 160 кнопки питания, чтобы управлять подачей питания в соответствии с тем, заряжены или нет устройства 200 и/или 300 приема энергии.In addition, the power receiving device 100 includes a power button unit 160 to control power supply in accordance with whether or not the power receiving device 200 and / or 300 is charged.

ФИГ. 6-8 представляют собой виды, иллюстрирующие магнитные поля, создаваемые устройством 100 передачи энергии согласно примерному варианту осуществления.FIG. 6-8 are views illustrating magnetic fields generated by an energy transfer apparatus 100 according to an exemplary embodiment.

Как показано на ФИГ. 6, цилиндрическое устройство 100 передачи энергии создает магнитное поле 430 вертикального направления и магнитное поле 440 горизонтального направления. Соответственно, магнитное поле 430 вертикального направления перпендикулярно поверхности 410 рамки приемной проводящей рамки второго устройства 300 приема энергии, так что второе устройство 300 приема энергии заряжается. Кроме того, магнитное поле 440 горизонтального направления перпендикулярно поверхности 420 рамки приемной проводящей рамки первого устройства 200 приема энергии, так что первое устройство 200 приема энергии заряжается.As shown in FIG. 6, the cylindrical power transmission device 100 generates a vertical magnetic field 430 and a horizontal magnetic field 440. Accordingly, a vertical magnetic field 430 perpendicular to the surface 410 of the frame of the receiving conductive frame of the second power receiving device 300, so that the second power receiving device 300 is charged. In addition, the horizontal magnetic field 440 is perpendicular to the surface 420 of the frame of the receiving conductive frame of the first power receiving device 200, so that the first power receiving device 200 is charged.

ФИГ. 7 представляет собой вид, иллюстрирующий блок 120 передающего резонатора, включенный в устройство 100 передачи энергии, показанное на ФИГ. 6. Как описано выше, блок 120 передающего резонатора включает в себя передающую проводящую проволочную рамку 125, выполненную в цилиндрической форме, чтобы устройство 100 передачи энергии создавало магнитное поле 430 вертикального направления и магнитное поле 440 горизонтального направления.FIG. 7 is a view illustrating a transmission resonator unit 120 included in the power transmission device 100 shown in FIG. 6. As described above, the transmitting resonator unit 120 includes a cylindrical transmitting wire frame 125 so that the power transfer device 100 generates a vertical magnetic field 430 and a horizontal magnetic field 440.

ФИГ. 8 представляет собой вид, иллюстрирующий магнитное поле цилиндрического блока 120 передающего резонатора. Как показано на ФИГ. 8, магнитное поле цилиндрического блока 120 передающего резонатора сформировано в направлении, перпендикулярном верхней поверхности и боковой поверхности.FIG. 8 is a view illustrating a magnetic field of a cylindrical block 120 of a transmitting resonator. As shown in FIG. 8, the magnetic field of the cylindrical block 120 of the transmitting resonator is formed in a direction perpendicular to the upper surface and the side surface.

Если устройство 100 передачи энергии размещено на металлическом столе, возникает эффект вихревого тока, при котором резонансная частота блока 120 передающего резонатора сдвигается, или коэффициент добротности уменьшается из-за металлического стола. Соответственно, устройство 100 передачи энергии может включать в себя экранирующую структуру, чтобы предотвратить явление, при котором эффективность зарядки устройства 100 передачи энергии ухудшается из-за металлического стола. Ниже экранирующая структура устройства 100 передачи энергии будет объяснена со ссылкой на ФИГ. 9.If the power transfer device 100 is placed on a metal table, an eddy current effect occurs in which the resonant frequency of the transmitting resonator unit 120 is shifted, or the quality factor decreases due to the metal table. Accordingly, the power transfer device 100 may include a shielding structure to prevent a phenomenon in which the charging efficiency of the power transfer device 100 is deteriorated due to the metal table. Below, the shielding structure of the power transmission device 100 will be explained with reference to FIG. 9.

ФИГ. 9 представляет собой вид, иллюстрирующий устройство 100 передачи энергии, включающее в себя экранирующую структуру согласно примерному варианту осуществления. Блок 110 РЧ усилителя и блок 120 передающего резонатора, показанные на ФИГ. 9, являются такими же, как и описанные выше со ссылкой на ФИГ. 2.FIG. 9 is a view illustrating an energy transfer apparatus 100 including a shielding structure according to an exemplary embodiment. An RF amplifier unit 110 and a transmit resonator unit 120 shown in FIG. 9 are the same as those described above with reference to FIG. 2.

Блок 110 РЧ усилителя устройства 100 передачи энергии заключен в экранирующий корпус 113, чтобы предотвратить эффект вихревого тока. Экранирующий корпус 113 может быть сформирован путем лужения.The RF block 110 of the amplifier of the power transmission device 100 is enclosed in a shielding housing 113 to prevent the effect of eddy current. The shield body 113 may be formed by tinning.

Устройство 100 передачи энергии может дополнительно включать в себя экранирующий элемент 115 между блоком 110 РЧ усилителя и блоком 120 передающего резонатора. Экранирующий элемент 115 может быть реализован ферритовой пластиной. Экранирующий элемент 115 гарантирует путь с низким сопротивлением, тем самым компенсируя большинство коэффициентов добротности.The power transfer device 100 may further include a shield element 115 between the RF amplifier unit 110 and the transmit resonator unit 120. The shield element 115 may be implemented with a ferrite plate. The shielding element 115 guarantees a path with a low resistance, thereby compensating for most of the quality factors.

Также предопределенный зазор 117 может быть предоставлен между блоком 110 РЧ усилителя и блоком 120 передающего резонатора, чтобы препятствовать тому, чтобы резонансная частота изменилась заранее.Also, a predetermined gap 117 may be provided between the RF amplifier unit 110 and the transmitting resonator unit 120 to prevent the resonant frequency from being changed in advance.

Явление вихревого тока, при котором резонансная частота меняется, и коэффициент добротности уменьшается, предотвращается экранирующим корпусом 113, экранирующим элементом 115 и зазором 117.The phenomenon of eddy current, at which the resonant frequency changes, and the quality factor decreases, is prevented by the shielding housing 113, the shielding element 115 and the gap 117.

В описанном выше варианте осуществления приемная проводящая проволочная рамка перпендикулярна магнитному полю, созданному в блоке 120 передающего резонатора. Однако это лишь пример, и приемная проводящая проволочная рамка может быть размещена под другим углом. То есть, приемная проводящая проволочная рамка, перпендикулярная магнитному полю, лишь означает, что эффективность приема энергии наивысшая. Идея изобретения может быть реализована под другим углом (близким к прямому углу).In the embodiment described above, the receiving conductive wire frame is perpendicular to the magnetic field created in the transmission resonator unit 120. However, this is just an example, and the receiving conductive wire frame can be placed at a different angle. That is, a receiving conductive wire frame perpendicular to the magnetic field only means that the energy reception efficiency is the highest. The idea of the invention can be realized at a different angle (close to a right angle).

Как описано выше, множество устройств приема энергии (3D очки, пульт дистанционного управления и мобильный телефон) заряжаются с помощью единственного устройства передачи энергии, и таким образом пользователь может заряжать различные устройства более просто и более эффективно.As described above, a plurality of power receiving devices (3D glasses, a remote control and a mobile phone) are charged using a single power transmission device, and thus the user can charge various devices more simply and more efficiently.

Вышеизложенные примерные варианты осуществления и преимущества являются всего лишь примерными и не должны толковаться в качестве ограничивающих настоящую идею изобретения. Примерные варианты осуществления могут быть без труда применены к другим типам устройств. Кроме того, описание примерных вариантов осуществления предназначено быть иллюстративным, и не ограничивать объем формулы изобретения, и многие альтернативы, модификации и вариации будут понятны специалистам в данной области техники.The above exemplary embodiments and advantages are merely exemplary and should not be construed as limiting the present inventive concept. Exemplary embodiments can be easily applied to other types of devices. In addition, the description of exemplary embodiments is intended to be illustrative, and not to limit the scope of the claims, and many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art.

Claims (15)

1. Устройство беспроводной передачи энергии, содержащее:
блок радиочастотного (РЧ) усилителя;
основной корпус, который содержит блок передающего резонатора; и
подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса,
причем блок передающего резонатора предоставляет горизонтальное магнитное поле первому устройству приема энергии, расположенному на подставке, используя передающую проводящую проволочную рамку, и
при этом первое устройство приема энергии содержит первую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна горизонтальному магнитному полю.1. A wireless power transmission device comprising:
radio frequency (RF) amplifier unit;
the main body, which contains a block of the transmitting resonator; and
stand, which is located on the side surface of the main body,
moreover, the block of the transmitting resonator provides a horizontal magnetic field to the first power receiving device located on the stand using a transmitting conductive wire frame, and
wherein the first energy receiving device comprises a first receiving conductive wire frame, in which the surface of the frame is perpendicular to the horizontal magnetic field. 2. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок передающего резонатора предоставляет вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, расположенному на основном корпусе, используя передающую проводящую проволочную рамку,
причем второе устройство приема энергии содержит вторую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна вертикальному магнитному полю.2. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the transmitting resonator unit provides a vertical magnetic field to a second energy receiving device located on the main body using a transmitting conductive wire frame,
moreover, the second device for receiving energy contains a second receiving conductive wire frame, in which the surface of the frame is perpendicular to the vertical magnetic field. 3. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем основной корпус имеет цилиндрическую форму,
причем подставка имеет форму диска,
причем передающая проводящая проволочная рамка имеет цилиндрическую форму.3. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the main body has a cylindrical shape,
moreover, the stand has the shape of a disk,
moreover, the transmitting conductive wire frame has a cylindrical shape. 4. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок передающего резонатора дополнительно содержит резонансный конденсатор и питающую проводящую проволочную рамку, которая индуцирует электрический ток в передающей проводящей проволочной рамке.4. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the block of the transmitting resonator further comprises a resonant capacitor and a supply conductive wire frame, which induces an electric current in the transmitting conductive wire frame. 5. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем устройство беспроводной передачи энергии имеет эффективность передачи, которая пропорциональна корню квадратному из (Qs*Qd), где Qs представляет собой добротность устройства передачи энергии, а Qd представляет собой добротность устройства приема энергии.5. The wireless power transmission device according to claim 1,
wherein the wireless power transmission device has a transmission efficiency that is proportional to the square root of (Qs * Qd), where Qs is the quality factor of the power transmission device, and Qd is the quality factor of the power receiving device. 6. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок передающего резонатора имеет переменную резонансную частоту и имеет резонансную частоту в диапазоне от 1 МГц до 30 МГц.6. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the block of the transmitting resonator has a variable resonant frequency and has a resonant frequency in the range from 1 MHz to 30 MHz. 7. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок РЧ усилителя имеет переменную рабочую частоту.7. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the RF amplifier unit has a variable operating frequency. 8. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
в котором передающая проводящая проволочная рамка находится в контакте с внутренним краем основного корпуса.8. The wireless power transmission device according to claim 1,
in which the transmitting conductive wire frame is in contact with the inner edge of the main body. 9. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем передающая проводящая проволочная рамка создает вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле одновременно.9. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the transmitting conductive wire frame creates a vertical magnetic field and a horizontal magnetic field at the same time. 10. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
дополнительно содержащее экранирующий элемент между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора,
причем экранирующий элемент представляет собой ферритовую пластину.10. The wireless power transmission device according to claim 1,
further comprising a shielding element between the RF amplifier unit and the transmitting resonator unit,
moreover, the shielding element is a ferrite plate. 11. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем блок РЧ усилителя заключен в экранирующий корпус,
причем экранирующий корпус сформирован путем лужения.11. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the RF amplifier unit is enclosed in a shielding housing,
moreover, the shielding housing is formed by tinning. 12. Устройство беспроводной передачи энергии по п.1,
причем устройство беспроводной передачи энергии выполнено с возможностью иметь предопределенный зазор между блоком РЧ усилителя и блоком передающего резонатора.12. The wireless power transmission device according to claim 1,
moreover, the wireless power transmission device is configured to have a predetermined gap between the RF amplifier unit and the transmitting resonator unit. 13. Устройство беспроводной передачи энергии по п.2,
причем первое устройство приема энергии является одним из трехмерных (3D) очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления,
причем второе устройство приема энергии является одним из 3D очков, мобильного телефона и пульта дистанционного управления.13. The device for wireless power transmission according to claim 2,
moreover, the first energy receiving device is one of three-dimensional (3D) glasses, a mobile phone and a remote control,
wherein the second power receiving device is one of the 3D glasses, a mobile phone and a remote control. 14. Система беспроводной передачи энергии, содержащая:
устройство передачи энергии, которое создает вертикальное магнитное поле и горизонтальное магнитное поле одновременно;
первое устройство приема энергии, которое содержит первую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна горизонтальному магнитному полю; и
второе устройство приема энергии, которое содержит вторую приемную проводящую проволочную рамку, в которой поверхность рамки перпендикулярна вертикальному магнитному полю.14. A wireless power transmission system comprising:
an energy transfer device that creates a vertical magnetic field and a horizontal magnetic field at the same time;
a first energy receiving device that comprises a first receiving conductive wire frame, in which the surface of the frame is perpendicular to the horizontal magnetic field; and
a second energy receiving device, which comprises a second receiving conductive wire frame, in which the surface of the frame is perpendicular to the vertical magnetic field. 15. Система беспроводной передачи энергии по п.14,
в которой устройство передачи энергии содержит:
основной корпус, который содержит передающий резонатор; и
подставку, которая расположена на боковой поверхности основного корпуса,
причем передающий резонатор предоставляет горизонтальное магнитное поле первому устройству приема энергии, расположенному на подставке, и предоставляет вертикальное магнитное поле второму устройству приема энергии, расположенному на основном корпусе. 15. The wireless power transmission system of claim 14,
wherein the energy transfer device comprises:
a main body that contains a transmitting resonator; and
stand, which is located on the side surface of the main body,
moreover, the transmitting resonator provides a horizontal magnetic field to the first energy receiving device located on the stand, and provides a vertical magnetic field to the second energy receiving device located on the main body.
RU2013136380/07A 2011-01-03 2012-01-02 Device of wireless energy transmission and its system for wireless energy transmission RU2578205C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161429294P 2011-01-03 2011-01-03
US61/429,294 2011-01-03
KR10-2011-0020504 2011-03-08
KR1020110020504A KR101777221B1 (en) 2011-01-03 2011-03-08 Wireless power transmission apparatus and System for wireless power transmission thereof
PCT/KR2012/000024 WO2012093823A2 (en) 2011-01-03 2012-01-02 Wireless power transmission apparatus and system for wireless power transmission thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013136380A RU2013136380A (en) 2015-02-10
RU2578205C2 true RU2578205C2 (en) 2016-03-27

Family

ID=46712158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013136380/07A RU2578205C2 (en) 2011-01-03 2012-01-02 Device of wireless energy transmission and its system for wireless energy transmission

Country Status (5)

Country Link
KR (1) KR101777221B1 (en)
AU (1) AU2012205088A1 (en)
BR (1) BR112013017053A2 (en)
MX (1) MX2013007747A (en)
RU (1) RU2578205C2 (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101701027B1 (en) * 2014-08-01 2017-02-01 삼성전기주식회사 Wireless power transmitter
CN105322664B (en) 2014-08-01 2018-04-10 三星电机株式会社 wireless power transmitter
KR101691552B1 (en) 2014-11-04 2016-12-30 삼성전자주식회사 Energy harvester
KR102332095B1 (en) * 2015-01-21 2021-11-30 삼성전자주식회사 Wireless charging device
KR101701045B1 (en) 2015-06-09 2017-01-31 삼성전기주식회사 Coil structure for wireless power transfer and wireless power transmitter comprising thereof
KR102483060B1 (en) 2015-07-28 2023-01-03 삼성전자주식회사 Wireless power transmitter
KR101745609B1 (en) 2015-09-01 2017-06-09 한국과학기술원 System and Method for Monitoring Unreachable Area using Hybrid Wireless Power Transmission
KR101744590B1 (en) * 2015-10-26 2017-06-09 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Wireless power transmission and charging device using vertical type of power transmission method
US11476725B2 (en) 2020-06-28 2022-10-18 Nucurrent, Inc. Wireless power transmitter for high fidelity communications and high power transfer
US11476724B2 (en) 2020-06-28 2022-10-18 Nucurrent, Inc. Higher power high frequency wireless power transfer system
US11469626B2 (en) 2020-06-28 2022-10-11 Nucurrent, Inc. Wireless power receiver for receiving high power high frequency transfer
US11005308B1 (en) 2020-06-28 2021-05-11 Nucurrent, Inc. Wireless power transmitter for high fidelity communications and high power transfer
US11404918B2 (en) 2020-07-21 2022-08-02 Nucurrent, Inc. Wireless charging in eyewear with enhanced positional freedom
US11489555B2 (en) 2021-01-28 2022-11-01 Nucurrent, Inc. Wireless power transmitter for high fidelity communications with amplitude shift keying
US11722179B2 (en) 2021-01-28 2023-08-08 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission systems and methods for selectively signal damping for enhanced communications fidelity
US11711112B2 (en) 2021-01-28 2023-07-25 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission systems and methods with selective signal damping active mode
US11483032B2 (en) 2021-01-28 2022-10-25 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission systems and methods with selective signal damping at periodic active mode windows
US11695449B2 (en) 2021-01-28 2023-07-04 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission systems and methods with signal damping operating modes
US11476897B2 (en) 2021-01-28 2022-10-18 Nucurrent, Inc. Wireless power transmitter for high fidelity communications at high power transfer
KR20240120940A (en) * 2023-02-01 2024-08-08 조현경 A wireless power transmitter and a wireless power receiver, and a wireless power transmission system including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2342761C1 (en) * 2007-09-07 2008-12-27 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Method and device for electric energy transmission (versions)
JP2010063245A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Sony Corp Non-contact feeder system
RU2400932C2 (en) * 2005-05-10 2010-09-27 Майкрософт Корпорейшн Protocol of wireless communication of game terminal for peripheral devices
RU2403154C2 (en) * 2005-05-24 2010-11-10 РИЭРДЕН, ЭлЭлСи System and method for vehicle power supply using rf-band generators

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009069844A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Chun-Kil Jung Multiple non-contact charging system of wireless power transmision and control method thereof
US8878393B2 (en) * 2008-05-13 2014-11-04 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer for vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2400932C2 (en) * 2005-05-10 2010-09-27 Майкрософт Корпорейшн Protocol of wireless communication of game terminal for peripheral devices
RU2403154C2 (en) * 2005-05-24 2010-11-10 РИЭРДЕН, ЭлЭлСи System and method for vehicle power supply using rf-band generators
RU2342761C1 (en) * 2007-09-07 2008-12-27 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Method and device for electric energy transmission (versions)
JP2010063245A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Sony Corp Non-contact feeder system

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012205088A1 (en) 2013-07-11
RU2013136380A (en) 2015-02-10
BR112013017053A2 (en) 2019-09-24
KR101777221B1 (en) 2017-09-26
MX2013007747A (en) 2014-01-31
KR20120078995A (en) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2578205C2 (en) Device of wireless energy transmission and its system for wireless energy transmission
US9306633B2 (en) Wireless power transmission apparatus and system for wireless power transmission thereof
US11056918B2 (en) System for inductive wireless power transfer for portable devices
EP3198677B1 (en) Antenna designs for communication between a wirelessly powered implant to an external device outside the body
KR20220146597A (en) Accessories with magnetic relay structures for wireless power transfer
US8922161B2 (en) Three-dimensional glasses and system for wireless power transmission
EP3360233B1 (en) Resonant power transfer systems having efficiency optimization based on receiver impedance
CN107690742B (en) Wireless power transfer using direct field penetrating metal object
KR20110109703A (en) Wireless power receiving apparatus with shielding film
EP3408915B1 (en) Wireless power transfer in an electronic device having a tuned metallic body
KR20210129208A (en) Coils for wireless power systems
TWI751120B (en) Electronic device and method for wireless power transfer
US20170155282A1 (en) Enhanced coupling in a wearable resonator
CN108599394A (en) The wireless charging system and its wireless charging method of energy funneling effect can be achieved
JP2017005952A (en) Non-contact power transmission device, non-contact power reception device, and non-contact power transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190103