WO2017217684A1 - 무선 전력 송신기 및 수신기. - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a wireless power transmitter and a wireless power receiver.
  • various electronic devices include a battery and are driven by using electric power charged in the battery.
  • the battery may be replaced or recharged.
  • the electronic device has a contact terminal for contacting an external charging device.
  • the electronic device is electrically connected to the charging device through the contact terminal.
  • the contact terminals are exposed to the outside in the electronic device, they may be contaminated by foreign matter or shorted by moisture. In this case, a poor contact occurs between the contact terminal and the charging device, so that the battery is not charged in the electronic device.
  • the wireless power transmission system is a technology that delivers power without space through a space, and maximizes the convenience of power supply to mobile devices and digital home appliances.
  • the wireless power transmission system has strengths such as saving energy through real-time power usage control, overcoming space constraints in power supply, and reducing waste battery emissions by recharging batteries.
  • Representative methods of the wireless power transmission system include a magnetic induction method and a magnetic resonance method.
  • the magnetic induction method is a non-contact energy transmission technology in which two coils are brought close to each other, current flows through one coil, and electromotive force is generated in the other coil through the magnetic flux generated. Therefore, a frequency of several hundred kHz can be used.
  • the magnetic resonance method is a magnetic resonance technique using only an electric field or a magnetic field without using an electromagnetic wave or a current, and the power transmission distance is several meters or more, and thus a band of several MHz may be used.
  • the wireless power transmission system includes a transmitter for wirelessly transmitting power and a receiver for receiving power and charging a load such as a battery.
  • a charging method of the receiving device that is, a magnetic induction method and one of the self-resonating method may be selected, and a transmission apparatus capable of wirelessly transmitting power corresponding to the charging method of the receiving device has been developed.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment of the present invention includes one sheet in which the heating sheet and the shielding sheet are chemically combined.
  • the wireless power receiver according to the embodiment of the present invention includes one sheet in which the heating sheet and the shielding sheet are chemically combined.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment of the present invention includes a shield including a plurality of protruding patterns.
  • the wireless power receiver according to the embodiment of the present invention includes a shield including a plurality of protruding patterns.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment of the present invention includes a shield including a plurality of protruding patterns.
  • the wireless power receiver according to the embodiment of the present invention includes a shield including a plurality of protruding patterns.
  • a wireless power transmitter for transmitting wireless power to a wireless power receiver includes: a control circuit for controlling the wireless power transmitter; At least one transmitting coil for transmitting the wireless power to the wireless power receiver; And a shielding material disposed between the transmitting coil and the control circuit, wherein the shielding material is a sheet in which a heating sheet and a shielding sheet are combined.
  • a wireless power receiver for receiving wireless power from a wireless power transmitter includes a control circuit for controlling the wireless power receiver; At least one receiving coil for receiving the wireless power from the wireless power transmitter; And a shielding material disposed between the receiving coil and the control circuit, wherein the shielding material is a sheet in which a heating sheet and a shielding sheet are combined.
  • a wireless power transmitter for transmitting wireless power to a wireless power receiver includes: a control circuit for controlling the wireless power transmitter; At least one transmitting coil for transmitting the wireless power to the wireless power receiver; And a shielding sheet disposed between the transmitting coil and the control circuit, wherein the shielding sheet includes a plurality of protruding patterns on at least one of an upper surface and a lower surface.
  • a wireless power receiver for transmitting wireless power to a wireless power transmitter includes a control circuit for controlling the wireless power receiver; At least one receiving coil for receiving the wireless power from the wireless power transmitter; And a shielding sheet disposed between the receiving coil and the control circuit, wherein the shielding sheet includes a plurality of protruding patterns on at least one of an upper surface and a lower surface.
  • a wireless power transmitter for transmitting wireless power to a wireless power receiver includes: a control circuit for controlling the wireless power transmitter; At least one transmitting coil for transmitting the wireless power to the wireless power receiver; And a shielding sheet disposed between the transmitting coil and the control circuit, wherein the shielding sheet has a plurality of protruding patterns on at least one of an upper surface facing the control circuit and a lower surface not facing the control circuit.
  • the area of the plurality of protruding patterns may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet.
  • a wireless power receiver for transmitting wireless power to a wireless power transmitter includes a control circuit for controlling the wireless power receiver; At least one receiving coil for receiving the wireless power from the wireless power transmitter; And a shielding sheet disposed between the receiving coil and the control circuit, wherein the shielding sheet has a plurality of protruding patterns on at least one of an upper surface facing the control circuit and a lower surface not facing the control circuit. Includes, the area of the plurality of protruding patterns may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet.
  • the wireless power transmitter and the receiver according to the embodiment of the present invention can reduce the thickness of the sheet by using one sheet in which the heating sheet and the shielding sheet are chemically combined, rather than using the heating sheet and the shielding sheet, respectively.
  • Wireless power transmitter and receiver can reduce the manufacturing cost than using the heating sheet and the shielding sheet by using a single sheet chemically combined with the heating sheet and the shielding sheet.
  • Wireless power transmitter and receiver by using a single sheet of chemically combined heat generating sheet and shielding sheet, by dissipating heat generated when transmitting or receiving wireless power wireless power transmission or reception efficiency Can be maximized.
  • Wireless power transmitter can improve the heating effect by using a shielding material including a plurality of protruding patterns.
  • the wireless power receiver according to the embodiment of the present invention can improve the heating effect by using a shielding material including a plurality of protruding patterns.
  • the wireless power transmitter includes a shielding material including a plurality of protruding patterns, and improves the heating effect by using a shielding material having an area of the plurality of protruding patterns 50% to 100% of the shielding area. You can.
  • the wireless power receiver includes a shielding material including a plurality of protruding patterns, and improves the heating effect by using a shielding material having an area of the plurality of protruding patterns 50% to 100% of the shielding area. You can.
  • 3A and 3B are block diagrams illustrating a transmission apparatus as one of sub-systems configuring a wireless power transmission system.
  • 4A and 4B are block diagrams illustrating a receiver as one of sub-systems configuring a wireless power transmission system.
  • 5 is an operation flowchart of the wireless power transmission system, and is an operation flowchart centering on an operating state of the wireless power transmission apparatus.
  • FIG. 6 illustrates a shield according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a shield according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 17 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 20 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 21 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 24 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 25 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 26 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment selectively uses various types of frequency bands from low frequency (50 kHz) to high frequency (15 MHz) for wireless power transmission, and may include a communication system capable of exchanging data and control signals for system control. .
  • the embodiment can be applied to various industrial fields such as a mobile terminal industry, a smart watch industry, a computer and laptop industry, a home appliance industry, an electric vehicle industry, a medical device industry, and a robotics industry that use a battery or use electronic devices. .
  • Embodiments may consider a system capable of transmitting power to one or more devices using one or more transmission coils.
  • a battery shortage problem may be solved in a mobile device such as a smart phone or a notebook.
  • a mobile device such as a smart phone or a notebook.
  • the battery is automatically charged and thus can be used for a long time.
  • a wireless charging pad is installed in public places such as cafes, airports, taxis, offices, restaurants, and the like, it is possible to charge various mobile devices regardless of different charging terminals for each mobile device manufacturer.
  • wireless power transmission technology is applied to household appliances such as vacuum cleaners and fans, there is no need to search for power cables, and complicated wires disappear in the home, which reduces wiring in the building and expands space utilization.
  • Wireless Power Transfer System A system that provides wireless power transfer within the magnetic field
  • Wireless Power Transfer System-Charger A device that provides wireless power transfer to a power receiver within the magnetic field and manages the entire system.
  • Receiver (Wireless Power Transfer System-Device): A device that receives wireless power transmission from a power transmitter in a magnetic field region.
  • Charging Area The area where the actual wireless power transmission takes place in the magnetic field area, and can vary according to the size of the application, required power, and operating frequency.
  • the S parameter is a ratio of input voltage to output voltage in the frequency distribution that corresponds to the ratio of input port to output port (S 21 ) or its own reflection of each input / output port, that is, its own input. The value of the output reflected back by (Reflection; S 11 , S 22 ).
  • Quality index Q In resonance, the value of Q means the quality of frequency selection. The higher the value of Q, the better the resonance characteristics.
  • the Q value is expressed as the ratio of energy stored in the resonator to energy lost.
  • the electromotive force is generated in the load inductor L l through the magnetic flux generated when the source inductor L s and the load inductor L l are close to each other and current flows in one source inductor L s .
  • Contactless energy transmission technology The magnetic resonance method combines two resonators and transmits energy wirelessly by using a resonance technique that generates electric and magnetic fields in the same wavelength range while vibrating at the same frequency due to magnetic resonance caused by natural frequencies between the two resonators. It is a technique to do.
  • a transmitter in a magnetic induction equivalent circuit, includes a source voltage (V s ), a source resistor (R s ), a source capacitor (C s ) for impedance matching, and a magnet with a receiver according to a device for supplying power. It can be implemented as a source coil (L s ) for coupling, the receiver is a load resistance (R l ) of the equivalent resistance of the receiver, a load capacitor (C l ) for impedance matching and a load for magnetic coupling with the transmitter
  • the coil L L may be implemented, and the degree of magnetic coupling between the source coil L s and the load coil L L may be represented by a mutual inductance M s l .
  • the ratio of input voltage to output voltage (S 21 ) is obtained from a magnetic induction equivalent circuit consisting solely of coils without a source capacitor (C s ) and a load capacitor (C l ) for impedance matching.
  • the maximum power transfer condition satisfies Equation 1 below.
  • the maximum power transmission is possible when the ratio of the inductance of the transmitting coil (L s ) and the source resistance (R s ) and the ratio of the inductance of the load coil (L l ) and the load resistance (R l ) are the same.
  • the self-reflection value (S 11 ) of the input / output port cannot be zero, and the mutual inductance
  • the power transfer efficiency may vary greatly.
  • a source capacitor C s may be added to the transmitter and a load capacitor C L may be added to the receiver.
  • the compensation capacitors C s and C L may be connected in series or in parallel to each of the receiving coil L s and the load coil L L.
  • passive elements such as additional capacitors and inductors may be further added to each of the transmitter and the receiver for impedance matching.
  • a transmitting unit transmits a source coil constituting a closed circuit through a series connection of a source voltage V s , a source resistor R s , and a source inductor L s .
  • the resonant coil is configured as a resonant coil which forms a closed circuit by connecting the resonant inductor L1 and the resonant capacitor C1 in series, and the receiver unit includes a load resistor R L and a load inductor L L.
  • a load coil constituting a closed circuit by a series connection and a receiving side resonant coil constituting a closed circuit by a series connection of a receiving side resonant inductor L2 and a receiving side resonant capacitor C2 are implemented as a source inductor L s ) and the transmission side resonance inductor (L1) is magnetically coupled to a coupling coefficient K01, the load inductor (L l) and the load-side resonant inductor (L2) is magnetically coupled to a coupling coefficient K23, the transmission side resonance inductor (L1) and the receiving side resonant inductor (L2) are the combination of K12 Channels are magnetically coupled.
  • the source coil and / or the load coil may be omitted, and may include only the transmitting side resonance coil and the receiving side resonance coil.
  • the self-resonant method when the resonant frequencies of the two resonators are the same, most of the energy of the resonator of the transmitter may be transferred to the resonator of the receiver, thereby improving power transmission efficiency.
  • the efficiency of the self-resonant method may satisfy Equation 2 below. When it gets better.
  • an element for impedance matching may be added, and the impedance matching element may be a passive element such as an inductor and a capacitor.
  • 3A and 3B are block diagrams illustrating a transmitter as one of sub-systems constituting a wireless power transmission system.
  • the wireless power transmission system may include a transmitter 1000 and a receiver 2000 that receives power wirelessly from the transmitter 1000.
  • the transmitter 1000 generates a magnetic field based on an AC signal output from the power converter 101 and an AC signal output from the power converter 101 to convert the input AC signal into an AC signal.
  • the controller 103 may perform impedance matching and sense impedance, voltage, and current information from the power converter 101 and the resonant circuit 102, and wirelessly communicate with the receiver 2000. can do.
  • the power converter 101 may include at least one of a power converter that converts an AC signal into a direct current, a power converter that outputs a direct current by varying the level of the direct current, and a power converter that converts a direct current into an alternating current.
  • the resonant circuit unit 102 may include a coil and an impedance matching unit that may resonate with the coil.
  • the controller 103 may include a sensing unit and a wireless communication unit for sensing impedance, voltage, and current information.
  • the transmitter 1000 includes a transmitter AC / DC converter 1100, a transmitter DC / AC converter 1200, a transmitter impedance matcher 1300, and a transmitter coil 1400. And a sender side communication and a control unit 1500.
  • the transmission-side AC / DC converter 1100 is a power converter that converts an AC signal provided from the outside into a DC signal under the control of the transmission-side communication and the controller 1500, and the transmission-side AC / DC converter 1100.
  • the sub system may include a rectifier 1110 and a transmitter DC / DC converter 1120.
  • the rectifier 1110 is a system for converting an provided AC signal into a DC signal.
  • the rectifier 1110 is a diode rectifier having a relatively high efficiency at high frequency operation, a synchronous rectifier or a one-chip capable synchronous rectifier, or a cost. And a hybrid rectifier capable of saving space and having a high degree of dead time.
  • the transmitter DC / DC converter 1120 adjusts the level of the DC signal provided from the rectifier 1110 under the control of the transmitter-side communication and the control unit 1500. It may be a buck converter, a boost converter that raises the level of the input signal, a buck boost converter or a coke converter that lowers or raises the level of the input signal.
  • the DC-to-DC converter 1120 of the transmitting side includes a switch element having a power conversion control function, an inductor and a capacitor having a power conversion mediating function or an output voltage smoothing function, and a voltage gain adjusting or electrical separation function (isolating function).
  • It may include a transformer, etc., and may function to remove the ripple component or pulsation component (AC component included in the DC signal) included in the input DC signal.
  • an error between the command value of the output signal of the transmitting side DC / DC converter 1120 and the actual output value may be adjusted through a feedback method, which may be performed by the transmitting side communication and the control unit 1500.
  • the transmitter DC / AC converter 1200 converts a DC signal output from the transmitter AC / DC converter 1100 into an AC signal under the control of the transmitter-side communication and the control unit 1500, and converts the frequency of the converted AC signal.
  • An example of implementing the system is a half bridge inverter or a full bridge inverter.
  • various amplifiers for converting direct current into alternating current may be applied. Examples include class A, B, AB, C, and E class F amplifiers.
  • the transmitter DC / AC converter 1200 may include an oscillator for generating a frequency of the output signal and a power amplifier for amplifying the output signal.
  • the transmission impedance matching unit 1300 minimizes the reflected waves at points having different impedances to improve signal flow. Since the two coils of the transmitter 1000 and the receiver 2000 are spatially separated, there is much leakage of the magnetic field, thereby improving the power transmission efficiency by correcting the impedance difference between the two connection terminals of the transmitter 1000 and the receiver 2000. You can.
  • the transmission impedance matching unit 1300 may be composed of an inductor, a capacitor, and a resistor. The impedance matching may be performed by varying the inductance of the inductor, the capacitance of the capacitor, and the resistance of the resistor under the control of the communication and control unit 1500. The impedance value can be adjusted.
  • the transmission impedance matching unit 1300 may have a series resonance structure or a parallel resonance structure, and an inductive coupling between the transmitter 1000 and the receiver 2000 is performed. Increasing the coefficient can minimize energy loss.
  • the transmission impedance matching unit 1300 may change a separation distance between the transmitter 1000 and the receiver 2000, or may have a plurality of foreign objects (FOs). It is possible to make real-time correction of impedance matching according to the change of matching impedance on the energy transmission line due to the change of the characteristics of the coil according to mutual influences by devices, etc. It may be a matching method or a method using a multi-loop.
  • the transmitting coil 1400 may be implemented by a plurality of coils or a singular coil, and when the transmitting coil 1400 is provided in plural, they may be spaced apart from each other or overlapping with each other, and they may be overlapped with each other. In this case, the overlapping area may be determined in consideration of the variation in magnetic flux density.
  • the transmitting side coil 1400 may be manufactured in consideration of the internal resistance and radiation resistance, in this case, if the resistance component is small, the quality factor (Quality factor) can be increased and the transmission efficiency can be increased.
  • the communication and control unit 1500 may include a transmitting side control unit 1510 and a transmitting side communication unit 1520.
  • the transmitter side controller 1510 may adjust the output voltage of the AC side DC / DC converter 1100 in consideration of the power requirement of the receiver 2000, the current charge amount and the wireless power scheme.
  • the power to be transmitted may be controlled by generating frequency and switching waveforms for driving the transmission DC / AC converter 1200 in consideration of the maximum power transmission efficiency.
  • the overall operation of the receiver 2000 may be controlled by using an algorithm, a program, or an application required for control read from a storage unit (not shown) of the receiver 2000.
  • the transmitting side controller 1510 may be referred to as a microprocessor, a micro controller unit, or a micom.
  • the transmitting side communicator 1520 may perform communication with the receiving side communicator 2620, and may use a short range communication scheme such as Bluetooth, NFC, or Zigbee as an example of a communication scheme.
  • the transmitter-side communication unit 1520 and the receiver-side communication unit 2620 may perform transmission and reception of charging status information and a charging control command.
  • the charging status information may include the number of the receiver 2000, the remaining battery amount, the number of charges, the usage amount, the battery capacity, the battery ratio, and the amount of transmission power of the transmitter 1000.
  • the transmitter-side communication unit 1520 may transmit a charging function control signal for controlling the charging function of the receiver 2000, and the charging function control signal controls the receiver 2000 to enable or disable the charging function. It may be a control signal that makes it disabled.
  • the transmitting-side communication unit 1520 may be communicated in an out-of-band format configured as a separate module, but is not limited thereto.
  • the receiving unit may use a power signal transmitted by the transmitting unit. Communication may be performed in an in-band format using a feedback signal transmitted to a transmitter. For example, the receiver may modulate the feedback signal and transmit information such as charge start, charge end, battery state, etc. to the transmitter through the feedback signal.
  • the transmitting side communication unit 1520 may be configured separately from the transmitting side control unit 1510, and the receiving unit 2000 may also include the receiving side communication unit 2620 in the control unit 2610 of the receiving apparatus or may be configured separately. have.
  • the transmitter 1000 of the wireless power transmission system may further include a detector 107.
  • the detection unit 107 is an input signal of the transmitting side AC / DC converter 1100, an output signal of the transmitting side AC / DC converter 1100, an input signal of the transmitting side DC / AC converter 1200, and a transmitting side.
  • the output signal of the DC / AC converter 1200, the input signal of the transmitting impedance matching unit 1300, the output signal of the transmitting impedance matching unit 1300, the input signal of the transmitting coil 1400, or the transmitting coil At least one of the signals on the 1400 may be detected.
  • the detected signal is fed back to the communication and control unit 1500, and based on this, the communication and control unit 1500 transmits an AC / DC converter 1100, a DC / AC converter 1200, and an impedance matching transmitter.
  • the unit 1300 may be controlled.
  • the communication and control unit 1500 may perform Foreign Object Detection (FOD).
  • the detected signal may be at least one of a voltage and a current.
  • the detector 107 may be configured with different hardware from the communication and control unit 1500 or may be implemented with one piece of hardware.
  • 4A and 4B are block diagrams illustrating an apparatus for receiving wireless power as one of subsystems configuring a wireless power transmission system.
  • the wireless power receiver 2000 may be referred to as a wireless power receiver or a receiver or a receiver.
  • a wireless power transmission system may include a transmitting device 1000 and a receiving device 2000 that receives power wirelessly from the transmitting device 1000.
  • the receiving device 2000 receives power of the receiving side resonant circuit 201 that receives the AC signal transmitted from the transmitting apparatus 1000 and receiving side power that converts the AC power from the receiving side resonant circuit 201 as a DC signal.
  • the receiving side power converter 202 may include a power converter for converting an AC signal into a direct current, a power converter for outputting a direct current by varying the level of the direct current, and a power converter for converting a direct current into an alternating current.
  • the wireless power transmission system may include a transmitter 1000 and a receiver 2000 wirelessly receiving power from the transmitter 1000, and the receiver 2000 may include a receiver coil unit 2100. ), A receiver impedance matching unit 2200, a receiver AC / DC converter 2300, a DC / DC converter 2400, a load 2500, and a receiver communication and control unit 2600.
  • the receiving coil unit 2100 may receive power through a magnetic induction method or a magnetic resonance method. As such, it may include at least one of an induction coil and a resonant coil according to a power reception method.
  • the receiving coil unit 2100 may be provided with a near field communication (NFC).
  • NFC near field communication
  • the receiving coil unit 2100 may be the same as the transmitting coil unit 1400, and the dimensions of the receiving antenna may vary according to electrical characteristics of the receiving unit 200.
  • the receiving impedance matching unit 2200 performs impedance matching between the transmitter 1000 and the receiver 2000.
  • the receiving AC / DC converter 2300 rectifies the AC signal output from the receiving coil unit 2100 to generate a DC signal.
  • the receiving DC / DC converter 2400 may adjust the level of the DC signal output from the receiving AC / DC converter 2300 according to the capacity of the load 2500.
  • the load 2500 may include a battery, a display, a voice output circuit, a main processor, and various sensors.
  • the receiving side communication and control unit 2600 may be activated by the wake-up power from the transmitting side communication and the control unit 1500, perform communication with the transmitting side communication and the control unit 1500, and serve as a sub-unit of the receiving unit 2000. You can control the operation of the system.
  • the receiver 2000 may be configured in singular or plural to receive energy from the transmitter 1000 at the same time wirelessly. That is, in the wireless resonant wireless power transmission system, the plurality of target receivers 2000 may receive power from one transmitter 1000.
  • the transmitter matching unit 1300 of the transmitter 1000 may adaptively perform impedance matching between the plurality of receivers 2000. The same may be applied to the case where a plurality of receiving side coil parts are independent of each other in a magnetic induction method.
  • the power reception method may be the same system or may be a different type of system.
  • the transmitter 1000 may be a system for transmitting power in a magnetic induction method or a magnetic resonance method or a system using both methods.
  • the transmitting side AC / DC converter 1100 in the transmitter 1000 is tens or hundreds of V (for example It can receive and transmit AC signal of tens or hundreds of Hz (for example, 60Hz) of 110V ⁇ 220V) and convert it into DC signal of several to tens of V and hundreds of V (for example, 10V ⁇ 20V).
  • the side DC / AC converter 1200 may receive a DC signal and output an AC signal having a KHz band (for example, 125 KHz).
  • the receiving side AC / DC converter 2300 of the receiving unit 2000 receives an AC signal having a KHz band (for example, 125 KHz) and receives a direct current of several V to several tens of V and hundreds of V (for example, 10 V to 20 V).
  • the signal may be converted into a signal and output, and the receiving side DC / DC converter 2400 may output a DC signal suitable for the load 2500, for example, a 5V DC signal, and transmit the DC signal to the load 2500.
  • the transmitting side AC / DC converter 1100 in the transmitting unit 1000 has tens or hundreds of V bands (for example, 110V to 220V) of several tens or hundreds of Hz bands (for example, It receives the AC signal of 60Hz) and converts it into a DC signal of several V to several tens of V and several hundred V (for example, 10V to 20V), and outputs the DC signal.
  • the transmitter DC / AC converter 1200 applies a DC signal.
  • AC signal in the MHz band (for example, 6.78 MHz) can be output.
  • the receiver AC / DC converter 2300 of the receiver 2000 receives an AC signal of MHz (for example, 6.78 MHz) and receives a receiver of several V to several tens of V and several hundred V (for example, 10 V to 20 V).
  • the DC signal may be converted into a DC signal and output, and the DC / DC converter 2400 may output a DC signal of, for example, 5V suitable for the load 2500 and transmit the DC signal to the load 2500.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a wireless power transmission system, focusing on an operation state of a transmitter.
  • the transmitter may have at least 1) a standby state, 2) a digital ping state, 3) an authenticated state, 4) a power delivery state, and 5) a charging termination state.
  • the transmitter 1000 When power is applied to the transmitter 1000 from the outside and the transmitter 1000 is started, the transmitter 1000 may be in a standby state.
  • the transmitter 1000 in the standby state may detect the presence of an object (eg, the receiver 2000 or the metallic foreign object FO) disposed in the charging area.
  • the transmitter 1000 may detect whether the object is removed from the charging region.
  • the method of detecting the presence of the object in the charging region by the transmitter 1000 includes monitoring the object by monitoring a change in magnetic flux, a change in capacitance between the Object and the transmitter 1000, a change in inductance, or a shift in resonance frequency. It may be detected, but is not limited thereto.
  • the transmitter 1000 may move to the next step, the digital ping state.
  • the transmitter 1000 may detect a FO such as a metallic foreign material disposed in the charging region.
  • the transmitter 1000 proceeds to the digital ping state or the authentication state to determine whether the receiver 2000 is the FO. It can be checked.
  • the transmitter 1000 is connected to the rechargeable receiver 2000 and checks whether the receiver 1000 is a valid receiver 2000 that can be charged by the wireless power provided from the transmitter 1000.
  • the transmitter 1000 may generate and output a digital ping having a preset frequency and timing in order to be connected to the rechargeable receiver 2000.
  • the receiver 2000 may respond to the digital ping by modulating the power signal according to a communication protocol. If the transmitter 1000 receives a valid signal from the receiver 2000, the transmitter 1000 may move to the authentication state without removing the power signal. If the end of charge (EOC) request is received from the receiver 2000, the transmitter 1000 may move to the end of charge state.
  • EOC end of charge
  • the transmitter 1000 may remove the power signal and return to the standby state. Therefore, if the FO is placed in the charging region, the transmitter 1000 may return to the standby state because the FO may not respond at all.
  • the transmitter 1000 transmits transmitter authentication information to the receiver 2000 to check compatibility between the transceivers 1000 and 2000. Can be.
  • the receiver 2000 may transmit authentication information to the transmitter 1000.
  • the transmitter 1000 may check receiver authentication information of the receiver 2000.
  • the transmitter 1000 may move to the power transmission state, and if the authentication fails or exceeds the preset authentication time, the transmitter 1000 may return to the standby state.
  • the communication and control unit 1500 of the transmitter 1000 may provide charging power to the receiver 2000 by controlling the transmitter 1000 based on the control data provided from the receiver 2000.
  • the transmitter 1000 may verify whether or not the deviation of the proper operation range or the stability according to the FOD is not a problem.
  • the transmitter 1000 may stop power transmission and move to the charge end state. .
  • the power signal may be removed and returned to the standby state. After the receiver 2000 is removed, when the receiver 2000 enters the charging region again, the aforementioned cycle may be performed again.
  • the charging state of the load 2500 of the receiver 2000 may be returned to the authentication state, and thus the charging power may be provided to the receiver 2000 based on the state information of the load 2500.
  • the transmitter 1000 may proceed to the end of charging.
  • the transmitter 1000 may stop power transmission and wait for a predetermined time. After a predetermined time elapses, the transmitter 1000 may enter a digital ping state in order to be connected to the receiver 2000 disposed in the charging area.
  • the transmitter 1000 may wait for a predetermined time. After a predetermined time elapses, the transmitter 1000 may enter a digital ping state in order to be connected to the receiver 2000 disposed in the charging area.
  • the transmitter 1000 may monitor whether the receiver 2000 is removed from the charging region for a predetermined time, and may return to the standby state when the receiver 2000 is removed from the charging region.
  • FIG. 6 illustrates a shield according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may include a control circuit, at least one transmitting coil, and a shield 601.
  • the shield 601 may be disposed between the transmitting coil and the control circuit.
  • the shielding material 601 according to the embodiment of the present invention may be one sheet in which the heating sheet 603 and the shielding sheet 605 are combined.
  • the heating sheet 603 may be a silicone polymer including ceramic powder.
  • the shielding sheet 605 may be a rubber including magnetic metal powder.
  • the shield 601 may be adhered to the control circuit or the transmission coil through the adhesive 601.
  • the wireless power receiver may include a control circuit, at least one receiving coil, and a shield 601.
  • the shield 601 may be disposed between the receiving coil and the control circuit.
  • the shielding material 601 according to the embodiment of the present invention may be one sheet in which the heating sheet 603 and the shielding sheet 605 are combined.
  • the heating sheet 603 may be a silicone polymer including ceramic powder.
  • the shielding sheet 605 may be a rubber including magnetic metal powder.
  • the shield 601 may be adhered to the control circuit or the receiving coil through an adhesive 607.
  • 6 illustrates that adhesive 607 is disposed at the bottom of shield 601, the adhesive 607 may be disposed on top of shield 601 in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates a shield according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may include a control circuit, at least one transmitting coil, and a shield 701.
  • the shielding material 701 may be disposed between the transmitting coil and the control circuit.
  • the shielding material 701 according to another embodiment of the present invention may be one sheet in which the heating sheets 703 and 705 and the shielding sheet 707 are combined.
  • the heating sheet according to another embodiment of the present invention may include a protective sheet 703 and a metal sheet 705.
  • the metal sheet 705 may be disposed on the shield sheet 707.
  • the protective sheet 703 may be disposed above the metal sheet 705.
  • the shielding sheet 707 may be rubber including magnetic metal powder.
  • the shielding material 701 may be attached to the control circuit or the transmission coil through an adhesive 709.
  • the wireless power receiver may include a control circuit, at least one receiving coil, and a shield 701.
  • the shielding material 701 may be disposed between the receiving coil and the control circuit.
  • the shielding material 701 according to the embodiment of the present invention may be one sheet in which the heating sheets 703 and 705 and the shielding sheet 707 are combined.
  • the heating sheet according to another embodiment of the present invention may include a protective sheet 703 and a metal sheet 705.
  • the metal sheet 705 may be disposed on the shield sheet 707.
  • the protective sheet 703 may be disposed above the metal sheet 705.
  • the shielding sheet 707 may be rubber including magnetic metal powder.
  • the shielding material 701 may be attached to the control circuit or the receiving coil through an adhesive 709. 7 illustrates that the adhesive 709 is disposed at the bottom of the shield 701, the adhesive 709 may be disposed on the top of the shield 701 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • a wireless power transmitter or a wireless power receiver may include a control circuit 801 and a shielding material.
  • the shielding material may include a shielding sheet 803.
  • the shielding sheet 803 according to another embodiment of the present invention may include a plurality of protruding patterns 805.
  • the shielding sheet 803 may increase the surface area by increasing the surface area through the plurality of protruding patterns 805.
  • the shielding sheet 803 may include a plurality of protruding patterns 805 on an upper surface facing the control circuit 801.
  • the shield sheet 803 may generate a gap or space spaced apart from the control circuit 801 due to the plurality of protruding patterns 805.
  • air may be introduced through the spaced gaps or spaces of the shielding sheet 803. Due to the air, the heating effect of the shielding sheet 803 may be increased.
  • the height of the plurality of protruding patterns 805 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 803.
  • the area of the plurality of protruding patterns 805 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 803.
  • the plurality of protruding patterns 805 may not be separated from the shielding sheet 803, but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 803 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 805.
  • the number of the plurality of protruding patterns 805 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 805 may exceed 10.
  • FIG 9 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • a wireless power transmitter or a wireless power receiver may include a control circuit 901 and a shielding material.
  • the shield may include a shield sheet 903.
  • the shielding sheet 903 according to another embodiment of the present invention may include a plurality of protruding patterns 905.
  • the shielding sheet 903 may increase the surface area by increasing the surface area through the plurality of protruding patterns 905.
  • the shielding sheet 903 may include a plurality of protruding patterns 905 on a lower surface not facing the control circuit 901.
  • the height of the plurality of protruding patterns 905 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 903.
  • the area of the plurality of protruding patterns 905 may be less than half of the area of the shielding sheet 903.
  • the plurality of protruding patterns 905 may not be separated from the shielding sheet 903 but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 903 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 905.
  • FIG. 10 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • a wireless power transmitter or a wireless power receiver may include a control circuit 1001 and a shielding material.
  • the shield may include a shield sheet 1003.
  • the shielding sheet 1003 according to another embodiment of the present invention may include a plurality of protruding patterns 1005 on an upper surface thereof.
  • the shielding sheet 1003 may include a plurality of protruding patterns 1007 on the bottom surface. The shielding sheet 1003 can increase the heat generation efficiency by extending the surface area through the plurality of protruding patterns 1005 and 1007 on the upper and lower surfaces.
  • the shield sheet 1003 may generate a gap or space spaced apart from the control circuit 1001 due to the plurality of protruding patterns 1005 on the upper surface.
  • air may be introduced through the spaced gap or space of the shielding sheet 1003. The air may increase the heating effect of the shielding sheet 1003.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1005 and 1007 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1003.
  • An area of the plurality of protruding patterns 1005 and 1007 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 1003.
  • the plurality of protruding patterns 1005 and 1007 may be manufactured in an integrated configuration at the time of injection, not in a separate configuration from the shielding sheet 1003. That is, the shielding sheet 1003 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 1005.
  • FIG. 11 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • a wireless power transmitter or a wireless power receiver may include a control circuit 1101 and a shielding material.
  • the shielding material may include a shielding sheet 1103.
  • the shielding sheet 1103 according to another embodiment of the present invention may include a plurality of protruding patterns 1105.
  • the shielding sheet 1103 may increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of protruding patterns 1105.
  • the shielding sheet 1103 may include a plurality of protruding patterns 1105 on an upper surface facing the control circuit 1101.
  • the shield sheet 1103 may generate a gap or space spaced apart from the control circuit 1101 due to the plurality of protruding patterns 1105.
  • air may flow through the spaced gaps or spaces of the shielding sheet 1103. Due to the air, the heating effect of the shielding sheet 1103 may be increased.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1105 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1103.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1105 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 1103.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1105 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 1103.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1105 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 1103.
  • the plurality of protruding patterns 1105 may be manufactured in an integrated configuration at the time of injection, not in a separate configuration from the shielding sheet 1103. That is, the shielding sheet 1103 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 1105.
  • the number of the plurality of protruding patterns 1105 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 1105 may exceed ten.
  • a cross-section of the plurality of protruding patterns 1105 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 1105 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 1105 may be triangular.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 1105 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • FIG. 12 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • a wireless power transmitter or a wireless power receiver may include a control circuit 1201 and a shielding material.
  • the shielding material may include a shielding sheet 1203.
  • the shielding sheet 1203 according to another embodiment of the present invention may include a plurality of protruding patterns 1205.
  • the shielding sheet 1203 may increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of protruding patterns 1205.
  • the shielding sheet 1203 may include a plurality of protruding patterns 1205 on a lower surface not facing the control circuit 1201.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1205 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1203.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1205 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 1203.
  • the number of the plurality of protruding patterns 1205 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 1205 may exceed 10.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1205 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 1203.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1205 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 1203.
  • the plurality of protruding patterns 1205 may be manufactured in an integrated configuration at the time of injection, not in a separate configuration from the shield sheet 1203. That is, the shielding sheet 1203 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 1205.
  • the shape of the plurality of protruding patterns 1205 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 1205 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-sections of the plurality of protruding patterns 1205 may be triangular.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 1205 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • FIG. 13 illustrates a control circuit and a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • a wireless power transmitter or a wireless power receiver may include a control circuit 1301 and a shielding material.
  • the shielding material may include a shielding sheet 1303.
  • the shielding sheet 1303 according to another embodiment of the present invention may include a plurality of protruding patterns 1305 on an upper surface thereof.
  • the shielding sheet 1303 may include a plurality of protruding patterns 1307 on the bottom surface. The shielding sheet 1303 may increase the heat generation efficiency by extending the surface area through the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 of the upper and lower surfaces.
  • the shield sheet 1303 may generate a gap or space spaced apart from the control circuit 1301 due to the plurality of protruding patterns 1305 on the upper surface.
  • air may flow through the spaced gaps or spaces of the shielding sheet 1303. Due to the air, the heating effect of the shielding sheet 1303 may be increased.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1303.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 1303.
  • the number of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may exceed ten.
  • the heights of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 1303.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 1303.
  • the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may be manufactured in an integrated configuration during injection, not in a separate configuration from the shielding sheet 1303. That is, the shielding sheet 1303 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 1305.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may vary according to various embodiments.
  • the cross sections of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-sections of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may be triangular.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 1305 and 1307 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • FIG. 14 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
  • 14A is a side view of a shielding sheet 1401 including a plurality of protruding patterns 1403 according to an embodiment of the present invention.
  • 14B is a top view of the shielding sheet 1401 including a plurality of protruding patterns 1403 according to an embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 1401 may include a plurality of protruding patterns 1403 having a wavy shape.
  • the shielding sheet 1401 may increase the heat generation efficiency by extending the surface area through the plurality of protruding patterns 1403 having a wavy shape.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1403 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1401.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1403 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 1401.
  • the plurality of protruding patterns 1403 are positioned on one surface of the shielding sheet 1401.
  • the plurality of protruding patterns 1403 may include the shielding sheet 1401. It can be placed on both sides of the.
  • 15 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 15A is a side view of a shielding sheet 1501 including a plurality of protruding patterns 1503 according to another embodiment of the present invention.
  • 15B is a top view of the shielding sheet 1501 including the plurality of protruding patterns 1503 according to another embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 1501 may include a plurality of protruding patterns 1503 having a diagonal wavy shape.
  • the shielding sheet 1501 may increase the surface area through the plurality of diagonally wavy protruding patterns 1503 to increase the heat generation efficiency.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1503 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1501.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1503 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 1501.
  • the plurality of protruding patterns 1503 are positioned on one surface of the shielding sheet 1501, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 1503 may include the shielding sheet 1501. It can be placed on both sides of the.
  • 16 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16A is a side view of a shielding sheet 1601 including a plurality of protruding patterns 1603 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16B is a top view of the shielding sheet 1601 including the plurality of protruding patterns 1603 according to another embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 1601 may include a plurality of protruding patterns 1603 having a honeycomb shape.
  • the shielding sheet 1601 may increase the surface area through the plurality of honeycomb-shaped protruding patterns 1603 to increase heat generation efficiency.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1603 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1601.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1603 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 1601.
  • FIG. 16 illustrates that the plurality of protruding patterns 1603 are positioned on one surface of the shielding sheet 1601.
  • the plurality of protruding patterns 1603 may include the shielding sheet 1601. It can be placed on both sides of the.
  • FIG. 16 illustrates that the plurality of protruding patterns 1603 are positioned on one surface of the shielding sheet 1601.
  • the plurality of protruding patterns 1603 may include the shielding sheet 1601. It can be placed on both sides of the.
  • FIG 17 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17A is a side view of a shielding sheet 1701 including a plurality of protruding patterns 1703 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17B is a top view of the shielding sheet 1701 including the plurality of protruding patterns 1703 according to the embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 1701 may include a plurality of protruding patterns 1703 having a diagonal honeycomb shape.
  • the shielding sheet 1701 may increase the surface area by increasing the surface area through the plurality of oblique honeycomb-shaped protruding patterns 1703.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1703 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1701.
  • An area of the plurality of protruding patterns 1703 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 1701.
  • FIG. 17 illustrates that the plurality of protruding patterns 1703 are positioned on one surface of the shielding sheet 1701, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 1703 may include the shielding sheet 1701. It can be placed on both sides of the.
  • the plurality of protruding patterns 1703 may not be separated from the shielding sheet 1701, but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 1701 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 1703.
  • FIG. 18 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • 18A is a side view of a shielding sheet 1801 including a plurality of protruding patterns 1803 according to another embodiment of the present invention.
  • 18B is a top view of the shielding sheet 1801 including a plurality of protruding patterns 1803 according to another embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 1801 may include a plurality of intersecting protruding patterns 1803.
  • the shielding sheet 1801 can increase the heat generation efficiency by extending the surface area through the plurality of intersecting protruding patterns 1803.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1803 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1801.
  • the area of the plurality of protruding patterns 1803 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 1801. 13 illustrates that a plurality of protruding patterns 1803 are positioned on one surface of the shielding sheet 1801, according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 1803 may include the shielding sheet 1801. It can be placed on both sides of the.
  • the plurality of protruding patterns 1803 may not be separated from the shielding sheet 1801, but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 1801 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 1803.
  • FIG. 19 illustrates a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19A is a side view of a shielding sheet 1901 including a plurality of protruding patterns 1903 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19B is a top view of the shielding sheet 1901 including the plurality of protruding patterns 1903 according to another embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 1901 may include a plurality of protruding patterns 1903 intersected by diagonal lines.
  • the shielding sheet 1901 may increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of diagonally intersecting protruding patterns 1903.
  • the height of the plurality of protruding patterns 1903 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 1901.
  • An area of the plurality of protruding patterns 1903 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 1901.
  • 19 illustrates that the plurality of protruding patterns 1903 are positioned on one surface of the shielding sheet 1901.
  • the plurality of protruding patterns 1903 may include the shielding sheet 1901. It can be placed on both sides of the.
  • the plurality of protruding patterns 1903 may not be separated from the shielding sheet 1901 but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 1901 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 1903.
  • 20 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 20A is a side view of a shielding sheet 2001 including a plurality of protruding patterns 2003 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 20B is a top view of the shielding sheet 2001 including the plurality of protruding patterns 2003 according to another embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 2001 may include a plurality of diagonally protruding patterns 2003.
  • the shielding sheet 2001 may increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of diagonally protruding patterns 2003.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2003 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2001.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2003 may be less than 1/2 of the area of the shielding sheet 2001.
  • 20 illustrates that the plurality of protruding patterns 2003 are positioned on one surface of the shielding sheet 2001.
  • the plurality of protruding patterns 2003 may include the shielding sheet 2001. It can be placed on both sides of the.
  • the plurality of protruding patterns 2003 may not be separated from the shielding sheet 2001, but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 2001 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 2003.
  • 21 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 21A is a side view of a shielding sheet 2101 including a plurality of protruding patterns 2103 according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 21B is a top view of the shielding sheet 2101 including a plurality of protruding patterns 2103 according to an embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 2101 may include a plurality of protruding patterns 2103 having a wavy shape.
  • the shielding sheet 2101 may increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of protruding patterns 2103 having a wavy shape.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2103 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2101.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2103 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 2101.
  • the plurality of protruding patterns 2103 may not be separated from the shielding sheet 2101, but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 2101 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 2103.
  • the number of the plurality of protruding patterns 2103 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 2103 may exceed ten.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2103 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 2101.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2103 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 2101.
  • FIG. 21 illustrates that the plurality of protruding patterns 2103 are positioned on one surface of the shielding sheet 2101, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 2103 may include the shielding sheet 2101. It can be placed on both sides of the.
  • a cross-section of the plurality of protruding patterns 2103 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2103 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2103 may be triangular.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2103 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • FIG. 22 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 22A is a side view of a shielding sheet 2201 including a plurality of protruding patterns 2203, according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 22B is a top view of the shielding sheet 2201 including the plurality of protruding patterns 2203, according to another exemplary embodiment.
  • the shielding sheet 2201 may include a plurality of protruding patterns 2203 having a diagonal wavy shape.
  • the shielding sheet 2201 may increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of diagonally wavy protruding patterns 2203.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2203 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2201.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2203 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 2201.
  • the number of the plurality of protruding patterns 2203 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 2203 may exceed 10.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2203 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 2201.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2203 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 2201.
  • the plurality of protruding patterns 2203 may not be separated from the shielding sheet 2201 but may be manufactured in an integrated structure during injection. That is, the shielding sheet 2201 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 2203.
  • FIG. 22 illustrates that the plurality of protruding patterns 2203 are positioned on one surface of the shielding sheet 2201.
  • the plurality of protruding patterns 2203 may include the shielding sheet 2201. It can be placed on both sides of the.
  • the shape of the plurality of protruding patterns 2203 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2203 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2203 may be triangular.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2203 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • FIG. 23 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 23A is a side view of a shielding sheet 2301 including a plurality of protruding patterns 2303, according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 23B is a top view of the shielding sheet 2301 including the plurality of protruding patterns 2303, according to another exemplary embodiment.
  • the shielding sheet 2301 may include a plurality of protruding patterns 2303 having a honeycomb shape.
  • the shielding sheet 2301 may increase the heat generating efficiency by expanding the surface area through the plurality of honeycomb-shaped protruding patterns 2303.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2303 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2301.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2303 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 2301.
  • the number of the plurality of protruding patterns 2303 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 2303 may exceed 10.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2303 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 2301.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2303 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 2301.
  • the plurality of protruding patterns 2303 may not be separated from the shielding sheet 2301, but may be manufactured in an integrated configuration during injection. That is, the shielding sheet 2301 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 2303.
  • FIG. 23 illustrates that the plurality of protruding patterns 2303 are positioned on one surface of the shielding sheet 2301, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 2303 may include the shielding sheet 2301. It can be placed on both sides of the.
  • a cross-section of the plurality of protruding patterns 2303 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2303 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2303 may be triangular.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2303 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • 24 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 24A is a side view of a shielding sheet 2401 including a plurality of protruding patterns 2403 according to another embodiment of the present invention.
  • 24B is a top view of the shielding sheet 2401 including the plurality of protruding patterns 2403 according to another embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 2401 may include a plurality of protruding patterns 2403 having a diagonal honeycomb shape.
  • the shielding sheet 2401 may increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of oblique honeycomb-shaped protruding patterns 2403.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2403 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2401.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2403 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 2401.
  • the number of the plurality of protruding patterns 2403 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 2403 may exceed ten.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2403 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 2401.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2403 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 2401.
  • the plurality of protruding patterns 2403 may be manufactured in an integrated configuration at the time of injection, not in a separate configuration from the shielding sheet 2401. That is, the shielding sheet 2401 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 2403.
  • the plurality of protruding patterns 2403 are positioned on one surface of the shielding sheet 2401, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 2403 may include the shielding sheet 2401. It can be placed on both sides of the.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2403 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2403 may be a triangle.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2403 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • 25 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 25A is a side view of a shielding sheet 2501 including a plurality of protruding patterns 2503 according to another embodiment of the present invention.
  • 25B is a top view of the shielding sheet 2501 including the plurality of protruding patterns 2503 according to another embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 2501 may include a plurality of intersecting protruding patterns 2503.
  • the shielding sheet 2501 can increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of intersecting protruding patterns 2503.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2503 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2501.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2503 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 2501.
  • the number of the plurality of protruding patterns 2503 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 2503 may exceed 10.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2503 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 2501.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2503 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 2501.
  • the plurality of protruding patterns 2503 may be manufactured in an integrated configuration at the time of injection, not in a separate configuration from the shielding sheet 2501. That is, the shielding sheet 2501 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 2503.
  • FIG. 25 illustrates that the plurality of protruding patterns 2503 are positioned on one surface of the shielding sheet 2501, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 2503 may include the shielding sheet 2501. It can be placed on both sides of the.
  • a cross-section of the plurality of protruding patterns 2503 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2503 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2503 may be triangular.
  • the cross-sections of the plurality of protruding patterns 2503 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • 26 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 26A is a side view of a shielding sheet 2601 including a plurality of protruding patterns 2603 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 26B is a top view of the shielding sheet 2601 including the plurality of protruding patterns 2603 according to the embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 2601 may include a plurality of protruding patterns 2603 intersecting diagonally.
  • the shielding sheet 2601 can increase the heat generating efficiency by extending the surface area through the plurality of diagonally intersecting protruding patterns 2603.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2603 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2601.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2603 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 2601.
  • the number of the plurality of protruding patterns 2603 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 2603 may be greater than ten.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2603 may exceed 1/2 of the height of the shielding sheet 2601.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2603 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 2601.
  • the plurality of protruding patterns 2603 may be manufactured in an integrated configuration at the time of injection, not in a separate configuration from the shielding sheet 2601. That is, the shielding sheet 2601 may be manufactured to include a plurality of protruding patterns 2603.
  • FIG. 26 illustrates that the plurality of protruding patterns 2603 are positioned on one surface of the shielding sheet 2601, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 2603 may include the shielding sheet 2601. It can be placed on both sides of the.
  • FIG. 26 illustrates a cross-section of the plurality of protruding patterns 2603 in an elliptical shape with a convex top surface, but shapes of the plurality of protruding patterns 2603 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2603 may have an elliptical shape in which an upper surface is concave.
  • the cross section of the plurality of protruding patterns 2603 may be a triangle.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2603 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • FIG. 27 is a view illustrating a pattern of a shield included in a wireless power transmitter or a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 27A is a side view of a shielding sheet 2701 including a plurality of protruding patterns 2703 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 27B is a top view of the shielding sheet 2701 including the plurality of protruding patterns 2703 according to the embodiment of the present invention.
  • the shielding sheet 2701 may include a plurality of diagonally protruding patterns 2703.
  • the shielding sheet 2701 can increase the heat generation efficiency by extending the surface area through the plurality of diagonally protruding patterns 2703.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2703 may be less than 1/2 of the height of the shielding sheet 2701.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2703 may be 50% to 100% of the area of the shielding sheet 2701.
  • the number of the plurality of protruding patterns 2703 may be 10 or less. According to various embodiments of the present disclosure, the number of the plurality of protruding patterns 2703 may be greater than ten.
  • the height of the plurality of protruding patterns 2703 may be greater than 1/2 of the height of the shielding sheet 2701.
  • the area of the plurality of protruding patterns 2703 may be less than 50% of the area of the shielding sheet 2701.
  • the plurality of protruding patterns 2703 may be manufactured in an integrated configuration at the time of injection, not in a separate configuration from the shielding sheet 2701. That is, the shielding sheet 2701 may be manufactured in a form including a plurality of protruding patterns 2703.
  • the plurality of protruding patterns 2703 are positioned on one surface of the shielding sheet 2701, but according to various embodiments of the present disclosure, the plurality of protruding patterns 2703 may include the shielding sheet 2701. It can be placed on both sides of the.
  • the shape of the plurality of protruding patterns 2703 may vary according to various embodiments.
  • a cross section of the plurality of protruding patterns 2703 may have an oval shape in which an upper surface is concave.
  • the cross section of the plurality of protruding patterns 2703 may be a triangle.
  • the cross-section of the plurality of protruding patterns 2703 may have a trapezoidal shape having a narrow upper surface.
  • one surface of the shielding material may include at least one of the plurality of patterns illustrated in FIGS. 14 to 27.
  • one surface of the shielding material may be divided into a plurality of parts.
  • the plurality of portions of one surface of the shielding material may include at least one pattern among the plurality of patterns illustrated in FIGS. 14 to 27.
  • one surface and the other surface of the shielding material may include at least one of the plurality of patterns illustrated in FIGS. 14 to 27.
  • One surface and the other surface of the shielding material may include patterns of different shapes.
  • one surface of the shielding material may have a pattern shape of FIG. 21, and the other surface of the shielding material may have a pattern shape of FIG. 22.

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Abstract

본 발명은 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에 관한 것이다. 본 발명의 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 송신기를 제어하는 제어 회로; 상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신하는 적어도 하나의 송신 코일; 및 상기 송신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐재;를 포함하고, 상기 차폐재는 발열 시트(sheet)와 차폐 시트가 결합된 하나의 시트일 수 있다.

Description

무선 전력 송신기 및 수신기.
본 발명은 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에 관한 것이다.
일반적으로 각종 전자 기기는 배터리를 구비하고, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 구동한다. 이때 전자 기기에서, 배터리는 교체될 수 있으며, 재차 충전될 수도 있다. 이를 위해, 전자 기기는 외부의 충전 장치와 접촉하기 위한 접촉 단자를 구비한다. 즉 전자 기기는 접촉 단자를 통해, 충전 장치와 전기적으로 연결된다. 그런데, 전자 기기에서 접촉 단자가 외부로 노출됨에 따라, 이물질에 의해 오염되거나 습기에 의해 단락(short)될 수 있다. 이러한 경우, 접촉 단자와 충전 장치 사이에 접촉 불량이 발생되어, 전자 기기에서 배터리가 충전되지 않는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전자 기기를 충전하기 위한 무선전력전송(wireless power transfer; WPT)이 제안되고 있다. 무선전력전송 시스템은 공간을 통하여 선 없이 전력을 전달하는 기술로써, 모바일(Mobile) 기기 및 디지털 가전 기기들에 대한 전력 공급의 편의성을 극대화한 기술이다. 무선전력전송 시스템은 실시간 전력 사용 제어를 통한 에너지 절약, 전력 공급의 공간 제약 극복 및 배터리 재충전을 이용한 폐 건전지 배출량 절감 등의 강점을 지닌다.
무선전력전송 시스템의 구현 방법으로써 대표적으로 자기유도방식과 자기공진방식이 있다. 자기유도방식은 두 개의 코일을 근접시켜 한쪽의 코일에 전류를 흘려 그에 따라 발생한 자속을 매개로 하여 다른 쪽의 코일에도 기전력이 발생하는 비접촉 에너지 전송기술로써, 수백 kHz의 주파수를 사용할 수 있다. 자기 공진 방식은 전자파나 전류를 이용하지 않고 전장 또는 자장만을 이용하는 자기 공명 기술로써 전력 전송이 가능한 거리가 수 미터 이상으로써, 수 MHz의 대역을 이용할 수 있다.
무선전력전송 시스템은 무선으로 전력을 전송하는 송신장치와 전력을 수신하여 배터리 등 부하를 충전하는 수신장치를 포함한다. 이때 수신장치의 충전 방식, 즉 자기 유도 방식과 자기 공진 방식 중 어느 하나의 충전 방식을 택할 수 있고, 수신장치의 충전 방식에 대응하여 무선으로 전력을 전달할 수 있는 송신장치가 개발되고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 발열 시트 및 차폐시트가 화학적으로 결합된 하나의 시트를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 발열 시트 및 차폐시트가 화학적으로 결합된 하나의 시트를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 송신기를 제어하는 제어 회로; 상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신하는 적어도 하나의 송신 코일; 상기 송신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐재;를 포함하고, 상기 차폐재는 발열 시트(sheet)와 차폐 시트가 결합된 하나의 시트이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신기는, 상기 무선 전력 수신기를 제어하는 제어 회로; 상기 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력을 수신하는 적어도 하나의 수신 코일; 상기 수신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐재;를 포함하고, 상기 차폐재는 발열 시트(sheet)와 차폐 시트가 결합된 하나의 시트이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 송신기를 제어하는 제어 회로; 상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신하는 적어도 하나의 송신 코일; 상기 송신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐 시트;를 포함하고, 상기 차폐 시트는 상면 및 하면 중 적어도 하나의 면에 복수개의 돌출된 패턴을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 수신기는, 상기 무선 전력 수신기를 제어하는 제어 회로; 상기 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력을 수신하는 적어도 하나의 수신 코일; 상기 수신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐 시트;를 포함하고, 상기 차폐 시트는 상면 및 하면 중 적어도 하나의 면에 복수개의 돌출된 패턴을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 송신기를 제어하는 제어 회로; 상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신하는 적어도 하나의 송신 코일; 상기 송신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐 시트;를 포함하고, 상기 차폐 시트는 상기 제어 회로와 마주하는 상면 및 상기 제어 회로와 마주하지 않는 하면 중 적어도 하나의 면에 복수개의 돌출된 패턴을 포함하고, 상기 복수개의 돌출된 패턴의 면적은 상기 차폐 시트의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 수신기는, 상기 무선 전력 수신기를 제어하는 제어 회로; 상기 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력을 수신하는 적어도 하나의 수신 코일; 상기 수신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐 시트;를 포함하고, 상기 차폐 시트는 상기 제어 회로와 마주하는 상면 및 상기 제어 회로와 마주하지 않는 하면 중 적어도 하나의 면에 복수개의 돌출된 패턴을 포함하고, 상기 복수개의 돌출된 패턴의 면적은 상기 차폐 시트의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 수신기는 발열 시트 및 차폐시트가 화학적으로 결합된 하나의 시트를 사용함으로써, 발열 시트 및 차폐 시트 각각을 사용하는 것 보다 시트의 두께를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 수신기는 발열 시트 및 차폐시트가 화학적으로 결합된 하나의 시트를 사용함으로써, 발열 시트 및 차폐 시트 각각을 사용하는 것 보다 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 수신기는 발열 시트 및 차폐시트가 화학적으로 결합된 하나의 시트를 사용함으로써, 무선 전력을 송신 또는 수신할 때 발생되는 열을 발산하여 무선 전력 송신 또는 수신 효율을 극대화할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 사용함으로써, 발열 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 사용함으로써, 발열 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 포함하고 상기 복수개의 돌출된 패턴의 면적이 상기 차폐재 면적의 50% 내지 100%인 차폐재를 사용함으로써 발열 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 복수개의 돌출된 패턴을 포함하는 차폐재를 포함하고 상기 복수개의 돌출된 패턴의 면적이 상기 차폐재 면적의 50% 내지 100%인 차폐재를 사용함으로써 발열 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 자기 유도 방식 등가회로이다.
도 2는 자기 공진 방식 등가회로이다.
도 3a 및 3b는 무선전력전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 송신장치를 나타낸 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 무선전력전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 수신부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 무선전력전송 시스템의 동작 흐름도로써, 무선 전력 송신 장치의 동작 상태를 중심으로 한 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차폐재를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차폐재를 도시한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 무선으로 전력을 전송하는 기능을 구비한 송신부와 무선으로 전력을 수신하는 수신부를 포함한 무선전력전송 시스템을 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
실시예는 무선 전력 전송을 위하여 저주파(50kHz)부터 고주파(15MHz)까지의 다양한 종류의 주파수 대역을 선택적으로 사용하며, 시스템 제어를 위하여 데이터 및 제어신호를 교환할 수 있는 통신시스템을 포함할 수도 있다.
실시예는 배터리를 사용하거나 필요로 하는 전자기기를 사용하는 휴대단말 산업, 스마트 시계 산업, 컴퓨터 및 노트북 산업, 가전기기 산업, 전기자동차 산업, 의료기기 산업, 로봇 산업 등 다양한 산업분야에 적용될 수 있다.
실시예는 하나 또는 복수개의 전송 코일을 사용하여 한 개 이상의 다수기기에 전력 전송이 가능한 시스템을 고려할 수 있다.
실시예에 따르면 스마트폰, 노트북 등 모바일 기기에서의 배터리 부족문제를 해결할 수 있고, 일 예로 테이블에 무선충전패드를 놓고 그 위에서 스마트폰, 노트북을 사용하면 자동으로 배터리가 충전되어 장시간 사용할 수 있게 된다. 또한 까페, 공항, 택시, 사무실, 식당 등 공공장소에 무선충전패드를 설치하면 모바일기기 제조사별로 상이한 충전단자에 상관없이 다양한 모바일기기를 충전할 수 있다. 또한 무선전력전송 기술이 청소기, 선풍기 등의 생활가전제품에 적용되면 전원케이블을 찾아 다닐 필요가 없게 되고 가정 내에서 복잡한 전선이 사라지면서 건물 내 배선이 줄고 공간활용 폭도 넓어질 수 있다. 또한 현재의 가정용 전원으로 전기자동차를 충전할 경우 많은 시간이 소요되지만 무선전력전송 기술을 통해서 고전력을 전송한다면 충전시간을 줄일 수 있게 되고 주차장 바닥에 무선충전시설을 설치하게 되면 전기자동차 주변에 전원케이블을 준비 해야 하는 불편함을 해소 할 수 있다.
실시예에서 사용되는 용어와 약어는 다음과 같다.
무선전력전송 시스템 (Wireless Power Transfer System): 자기장 영역 내에서 무선 전력 전송을 제공하는 시스템
송신부(Wireless Power Transfer System-Charger): 자기장 영역 내에서 전력수신기에게 무선전력전송을 제공하며 시스템 전체를 관리하는 장치.
수신부(Wireless Power Transfer System-Device): 자기장 영역 내에서 전력송신기로부터 무선전력 전송을 제공받는 장치.
충전 영역(Charging Area): 자기장 영역 내에서 실제적인 무선 전력 전송이 이루어지는 지역이며, 응용 제품의 크기, 요구 전력, 동작주파수에 따라 변할 수 있다.
S 파라미터(Scattering parameter): S 파라미터는 주파수 분포상에서 입력전압 대 출력전압의 비로 입력 포트 대 출력 포트의 비(Transmission; S21) 또는 각각의 입/출력 포트의 자체 반사값, 즉 자신의 입력에 의해 반사되어 돌아오는 출력의 값(Reflection; S11, S22).
품질 지수 Q(Quality factor): 공진에서 Q의 값은 주파수 선택의 품질을 의미하고 Q 값이 높을수록 공진 특성이 좋으며, Q 값은 공진기에서 저장되는 에너지와 손실되는 에너지의 비로 표현됨.
무선으로 전력을 전송하는 원리를 살펴보면, 무선 전력 전송 원리로 크게 자기 유도 방식과 자기 공진 방식이 있다.
자기 유도 방식은 소스 인덕터(Ls)와 부하 인덕터(Lℓ)를 서로 근접시켜 한쪽의 소스 인덕터(Ls)에 전류를 흘리면 발생하는 자속을 매개로 부하 인덕터(Lℓ)에도 기전력이 발생하는 비접촉 에너지 전송기술이다. 그리고 자기 공진 방식은 2개의 공진기를 결합하는 것으로 2개의 공진기 간의 고유 주파수에 의한 자기 공진이 발생하여 동일 주파수로 진동 하면서 동일 파장 범위에서 전기장 및 자기장을 형성시키는 공명 기법을 활용하여 에너지를 무선으로 전송하는 기술이다.
도 1은 자기 유도 방식 등가회로이다.
도 1을 참조하면, 자기 유도 방식 등가회로에서 송신부는 전원을 공급하는 장치에 따른 소스 전압(Vs), 소스 저항(Rs), 임피던스 매칭을 위한 소스 커패시터(Cs) 그리고 수신부와의 자기적 결합을 위한 소스 코일(Ls)로 구현될 수 있고, 수신부는 수신부의 등가 저항인 부하 저항(Rℓ), 임피던스 매칭을 위한 부하 커패시터(Cℓ) 그리고 송신부와의 자기적 결합을 위한 부하 코일(Lℓ)로 구현될 수 있고, 소스 코일(Ls)과 부하 코일(Lℓ)의 자기적 결합 정도는 상호 인덕턴스(Msℓ)로 나타낼 수 있다.
도 1에서 임피던스 매칭을 위한 소스 커패시터(Cs)와 부하 커패시터(Cℓ)이 없는 오로지 코일로만 이루어진 자기 유도 등가회로로부터 입력전압 대 출력전압의 비(S21)를 구하여 이로부터 최대 전력 전송 조건을 찾으면 최대 전력 전송 조건은 이하 수학식 1을 충족한다.
수학식 1
Ls/Rs=Lℓ/Rℓ
상기 수학식 1에 따라 송신 코일(Ls)의 인덕턴스와 소스 저항(Rs)의 비와 부하 코일(Lℓ)의 인덕턴스와 부하 저항(Rℓ)의 비가 같을 때 최대 전력 전송이 가능하다. 인덕턴스만 존재하는 시스템에서는 리액턴스를 보상할 수 있는 커패시터가 존재하지 않기 때문에 최대 전력 전달이 이루이지는 지점에서 입/출력 포트의 자체 반사값(S11)의 값은 0이 될 수 없고, 상호 인덕턴스(Msℓ) 값에 따라 전력 전달 효율이 크게 변화할 수 있다. 그리하여 임피던스 매칭을 위한 보상 커패시터로써 송신부에 소스 커패시터(Cs)가 부가될 수 있고, 수신부에 부하 커패시터(Cℓ)가 부가될 수 있다. 상기 보상 커패시터(Cs, Cℓ)는 예로 수신 코일(Ls) 및 부하 코일(Lℓ) 각각에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 또한 임피던스 매칭을 위하여 송신부 및 수신부 각각에는 보상 커패시터 뿐만 아니라 추가적인 커패시터 및 인덕터와 같은 수동 소자가 더 부가될 수 있다.
도 2는 자기 공진 방식 등가회로이다.
도 2를 참조하면, 자기 공진 방식 등가회로에서 송신부는 소스 전압(Vs), 소스 저항(Rs) 그리고 소스 인덕터(Ls)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 소스 코일(Source coil)과 송신측 공진 인덕터(L1)와 송신측 공진 커패시터(C1)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 송신측 공진 코일(Resonant coil)로 구현되고, 수신부는 부하 저항(Rℓ)와 부하 인덕터(Lℓ)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 부하 코일(Load coil)과 수신측 공진 인덕터(L2)와 수신측 공진 커패시터(C2)의 직렬 연결로 폐회로를 구성하는 수신측 공진 코일로 구현되며, 소스 인덕터(Ls)와 송신측 공진 인덕터(L1)는 K01의 결합계수로 자기적으로 결합되고, 부하 인덕터(Lℓ)와 부하측 공진 인덕터(L2)는 K23의 결합계수로 자기적으로 결합되고, 송신측 공진 인덕터(L1)와 수신측 공진 인덕터(L2)는 K12의 결합 계수로 자기적으로 결합된다. 또 다른 실시예의 등가회로에서는 소스 코일 및/또는 부하 코일을 생략하고 송신측 공진 코일과 수신측 공진 코일만으로 이루어질 수도 있다.
자기 공진 방식은 두 공진기의 공진 주파수가 동일할 때에는 송신부의 공진기의 에너지의 대부분이 수신부의 공진기로 전달되어 전력 전달 효율이 향상될 수 있고, 자기 공진 방식에서의 효율은 이하 수학식 2를 충족할 때 좋아진다.
수학식 2
k/Γ >> 1 (k는 결합계수, Γ 감쇄율)
자기 공진 방식에서 효율을 증가시키기 위하여 임피던스 매칭을 위한 소자를 부가할 수 있고, 임피던스 매칭 소자는 인덕터 및 커패시터와 같은 수동 소자가 될 수 있다.
이와 같은 무선 전력 전송 원리를 바탕으로 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식으로 전력을 전달하기 위한 무선전력전송 시스템을 살펴본다.
<송신부>
도 3a 및 도 3b는 무선전력전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 송신부를 나타낸 블록도이다.
도 3a를 참조하면, 실시예에 따른 무선전력전송 시스템은 송신부(1000)와 상기 송신부(1000)로부터 무선으로 전력을 전송받는 수신부(2000)를 포함할 수 있다. 상기 송신부(1000)는 입력되는 교류 신호를 전력 변환하여 교류 신호로 출력하는 전력변환부(101)와 상기 전력변환부(101)로부터 출력되는 교류 신호에 기초하여 자기장을 생성하여 충전 영역 내의 수신부(2000)에 전력을 제공하는 공진회로부(102) 및 상기 전력변환부(101)의 전력 변환을 제어하고, 상기 전력변환부(101)의 출력 신호의 진폭과 주파수를 조절하고, 상기 공진회로부(102)의 임피던스 매칭을 수행하며, 상기 전력변환부(101) 및 상기 공진회로부(102)로부터 임피던스, 전압, 전류 정보를 센싱하며, 상기 수신부(2000)와 무선 통신할 수 있는 제어부(103)를 포함할 수 있다. 상기 전력변환부(101)는 교류신호를 직류로 변환하는 전력변환부, 직류의 레벨을 가변하여 직류를 출력하는 전력변환부, 직류를 교류로 변환하는 전력변환부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 상기 공진회로부(102)는 코일과 상기 코일과 공진할 수 있는 임피던스 매칭부를 포함할 수 있다. 또한 상기 제어부(103)는 임피던스, 전압, 전류 정보를 센싱하기 위한 센싱부와 무선 통신부를 포함할 수 있다.
구체적으로 도 3b를 참조하면, 상기 송신부(1000)는 송신측 교류/직류 변환부(1100), 송신측 직류/교류 변환부(1200), 송신측 임피던스 매칭부(1300), 송신 코일부(1400) 그리고 송신측 통신 및 제어부(1500)을 포함할 수 있다.
송신측 교류/직류 변환부(1100)는 송신측 통신 및 제어부(1500)의 제어 하에 외부로부터 제공되는 교류 신호를 직류 신호로 변환하는 전력 변환부로써, 상기 송신측 교류/직류 변환부(1100)는 서브 시스템으로 정류기(1110)와 송신측 직류/직류 변환부(1120)을 포함할 수 있다. 상기 정류기(1110)는 제공되는 교류 신호를 직류 신호로 변환하는 시스템으로써 이를 구현하는 실시예로 고주파수 동작 시 상대적으로 높은 효율을 가지는 다이오드 정류기, 원-칩(one-chip)화가 가능한 동기 정류기 또는 원가 및 공간 절약이 가능하고 및 데드 타임(Dead time)의 자유도가 높은 하이브리드 정류기가 될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 교류를 직류로 변환하는 시스템이라면 적용 가능하다. 또한 상기 송신측 직류/직류 변환부(1120)는 송신측 통신 및 제어부(1500)의 제어 하에 상기 정류기(1110)으로부터 제공되는 직류 신호의 레벨을 조절하는 것으로 이를 구현하는 예로 입력 신호의 레벨을 낮추는 벅 컨버터(Buck converter), 입력 신호의 레벨을 높이는 부스트 컨버터(Boost converter), 입력 신호의 레벨을 낮추거나 높일 수 있는 벅 부스트 컨버터(Buck Boost converter) 또는 축 컨버터(Cuk converter)가 될 수 있다. 또한 상기 송신측 직류/직류 변환부(1120)는 전력 변환 제어 기능을 하는 스위치소자와 전력 변환 매개 역할 또는 출력 전압 평활 기능을 하는 인덕터 및 커패시터, 전압 이득을 조절 또는 전기적인 분리 기능(절연 기능)을 하는 트랜스 등을 포함할 수 있으며, 입력되는 직류 신호에 포함된 리플 성분 또는 맥동 성분(직류 신호에 포함된 교류 성분)을 제거하는 기능을 할 수 있다. 그리고 상기 송신측 직류/직류 변환부(1120)의 출력 신호의 지령치와 실제 출력 치와의 오차는 피드백 방식을 통해 조절될 수 있고, 이는 상기 송신측 통신 및 제어부(1500)에 의하여 이루어 질 수 있다.
송신측 직류/교류 변환부(1200)는 송신측 통신 및 제어부(1500)의 제어 하에 송신측 교류/직류 변환부(1100)으로부터 출력되는 직류 신호를 교류 신호로 변환하고, 변환된 교류 신호의 주파수를 조절할 수 있는 시스템으로 이를 구현하는 예로 하프 브릿지 인버터(Half bridge inverter) 또는 풀 브릿지 인버터(Full bridge inverter)가 있다. 그리고 무선전력전송 시스템은 직류를 교류로 변환하는 다양한 증폭기가 적용될 수 있고, 예로 A급, B급, AB급, C급, E 급 F급 증폭기가 있다. 또한 상기 송신측 직류/교류 변환부(1200)는 출력 신호의 주파수를 생성하는 오실레이터(Ocillator)와 출력 신호를 증폭하는 파워 증폭부를 포함할 수 있다.
송신측 임피던스 매칭부(1300)는 서로 다른 임피던스를 가진 지점에서 반사파를 최소화하여 신호의 흐름을 좋게 한다. 송신부(1000)와 수신부(2000)의 두 코일은 공간적으로 분리되어 있어 자기장의 누설이 많으므로 상기 송신부(1000)와 수신부(2000)의 두 연결단 사이의 임피던스 차이를 보정하여 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 송신측 임피던스 매칭부(1300)는 인덕터, 커패시터 그리고 저항 소자로 구성될 수 있고, 통신 및 제어부(1500)의 제어 하에 상기 인덕터의 인덕턴스와 커패시터의 커패시턴스 그리고 저항의 저항 값을 가변하여 임피던스 매칭을 위한 임피던스 값을 조정할 수 있다. 그리고 무선전력전송 시스템이 자기 유도 방식으로 전력을 전송하는 경우, 송신측 임피던스 매칭부(1300)는 직렬 공진 구조 또는 병렬 공진 구조를 가질 수 있고, 송신부(1000)와 수신부(2000) 사이의 유도 결합 계수를 증가시켜 에너지 손실을 최소화 할 수 있다. 그리고 무선전력전송 시스템이 자기 공진 방식으로 전력을 전송하는 경우, 송신측 임피던스 매칭부(1300)는 송신부(1000)와 수신부(2000) 간의 이격 거리가 변화되거나 금속성 이물질(FO; Foreign Object), 다수의 디바이스에 의한 상호 영향 등에 따라 코일의 특성의 변화로 에너지 전송 선로상의 매칭 임피던스 변화에 따른 임피던스 매칭의 실시간 보정을 가능하게 할 수 있고, 그 보정 방식으로써 커패시터를 이용한 멀티 매칭 방식, 멀티 안테나를 이용한 매칭 방식, 멀티 루프를 이용한 방식 등이 될 수 있다.
송신측 코일(1400)은 복수개의 코일 또는 단수개의 코일로 구현될 수 있고, 송신측 코일(1400)이 복수개로 구비되는 경우 이들은 서로 이격되어 배치되거나 서로 중첩되어 배치될 수 있고, 이들이 중첩되어 배치되는 경우 중첩되는 면적은 자속 밀도의 편차를 고려하여 결정할 수 있다. 또한 송신측 코일(1400)을 제작할 때 내부 저항 및 방사 저항을 고려하여 제작할 수 있고, 이 때 저항 성분이 작으면 품질 지수(Quality factor)가 높아지고 전송 효율이 상승할 수 있다.
통신 및 제어부(1500)는 송신측 제어부(1510)와 송신측 통신부(1520)를 포함할 수 있다. 상기 송신측 제어부(1510)는 수신부(2000)의 전력 요구량, 현재 충전량 그리고 무선 전력 방식을 고려하여 상기 송신측 교류/직류 변환부(1100)의 출력 전압을 조절하는 역할을 할 수 있다. 그리고 최대 전력 전송 효율를 고려하여 상기 송신측 직류/교류 변환부(1200)를 구동하기 위한 주파수 및 스위칭 파형들을 생성하여 전송될 전력을 제어할 수 있다. 또한 수신부(2000)의 저장부(미도시)로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 수신부(2000)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 한편 상기 송신측 제어부(1510)는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤유닛(Micro Controller Unit) 또는 마이콤(Micom)이라고 지칭할 수 있다. 상기 송신측 통신부(1520)는 수신측 통신부(2620)와 통신을 수행할 수 있고, 통신 방식의 일 예로 블루투스, NFC, Zigbee 등의 근거리 통신 방식을 이용할 수 있다. 상기 송신측 통신부(1520)와 수신측 통신부(2620)는 서로간에 충전 상황 정보 및 충전 제어 명령 등의 송수신을 진행할 수 있다. 그리고 상기 충전 상황 정보로는 수신부(2000)의 개수, 배터리 잔량, 충전 횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 그리고 송신부(1000)의 전송 전력량 등을 포함할 수 있다. 또한 송신측 통신부(1520)는 수신부(2000)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있고, 상기 충전 기능 제어 신호는 수신부(2000)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.
이처럼, 송신측 통신부(1520)는 별도의 모듈로 구성되는 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 송신부가 전송하는 전력신호를 이용하여 수신부가 송신부에 전달하는 피드백 신호를 이용하는 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 수신부는 피드백 신호를 변조하여 충전 개시, 충전 종료, 배터리 상태 등의 정보를 피드백 신호를 통해 송신기에 전달할 수도 있다. 또한 상기 송신측 통신부(1520)는 상기 송신측 제어부(1510)와 별도로 구성될 수 있고, 상기 수신부(2000) 또한 수신측 통신부(2620)가 수신 장치의 제어부(2610)에 포함되거나 별도로 구성될 수 있다.
또한 실시예에 따른 무선전력전송 시스템의 송신부(1000)는 검출부(107)를 추가로 구비할 수 있다.
상기 검출부(107)는 송신측 교류/직류 변환부(1100)의 입력 신호, 송신측 교류/직류 변환부(1100)의 출력 신호, 송신측 직류/교류 변환부(1200)의 입력 신호, 송신측 직류/교류 변환부(1200)의 출력 신호, 송신측 임피던스 매칭부(1300)의 입력 신호, 송신측 임피던스 매칭부(1300)의 출력 신호, 송신측 코일(1400)의 입력 신호 또는 송신측 코일(1400) 상의 신호 중 적어도 하나를 검출할 수 있다. 검출된 신호는 통신 및 제어부(1500)로 피드백되고 이를 기초로 상기 통신 및 제어부(1500)는 송신측 교류/직류 변환부(1100), 송신측 직류/교류 변환부(1200), 송신측 임피던스 매칭부(1300)를 제어할 수 있다. 또한 상기 검출부(1600)의 검출 결과를 기초하여 상기 통신 및 제어부(1500)는 FOD(Foreign object detection)를 수행할 수 있다. 그리고 상기 검출되는 신호는 전압 및 전류 중 적어도 하나일 수 있다. 한편 상기 검출부(107)는 통신 및 제어부(1500)와 상이한 하드웨어로 구성되거나, 하나의 하드웨어로 구현될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 무선 전력 전송 시스템을 구성하는 서브 시스템 중 하나로 무선 전력 수신 장치를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시 예에 따라, 무선 전력 수신 장치(2000)는 무선 전력 수신기 또는 수신 장치 또는 수신기로 지칭될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 송신 장치(1000)와 송신 장치(1000)로부터 무선으로 전력을 전송 받는 수신 장치(2000)을 포함할 수 있다. 수신 장치(2000)는 송신 장치(1000)으로부터 전송되는 교류 신호를 수신하는 수신측 공진 회로부(201), 수신측 공진 회로부(201)로부터의 교류 전력을 전력 변환하여 직류 신호로 출력하는 수신측 전력 변환부(202)와 수신측 전력 변환부(202)로부터 출력되는 직류 신호를 수신하여 충전되는 부하(2500) 그리고 상기 수신측 공진 회로부(201)의 전류 전압을 센싱하거나, 수신측 공진 회로부(201)의 임피던스 매칭을 수행하거나, 수신측 전력 변환부(202)의 전력 변환을 제어하고, 수신측 전력 변환부(202)의 출력 신호의 레벨을 조절하거나, 수신측 전력 변환부(202)의 입력 또는 출력 전압이나 전류를 센싱하거나, 수신측 전력 변환부(202)의 출력 신호의 부하(2500)로의 공급 여부를 제어하거나, 송신 장치(1000)와 통신할 수 있는 수신측 제어부(203)를 포함할 수 있다. 그리고 수신측 전력 변환부(202)는 교류신호를 직류로 변환하는 전력 변환부, 직류의 레벨을 가변하여 직류를 출력하는 전력 변환부, 직류를 교류로 변환하는 전력 변환부를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 무선전력전송 시스템은 송신부(1000)와 상기 송신부(1000)로부터 무선으로 전력을 전송받는 수신부(2000)를 포함할 수 있고, 상기 수신부(2000)는 수신측 코일부(2100), 수신측 임피던스 매칭부(2200), 수신측 교류/직류 변환부(2300), 직류/직류변환부(2400), 부하(2500) 및 수신측 통신 및 제어부(2600)를 포함할 수 있다.
수신측 코일부(2100)은 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 통해 전력을 수신할 수 있다. 이와 같이 전력 수신 방식에 따라서 유도 코일 또는 공진 코일 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고 수신측 코일부(2100)는 근거리 통신용 안테나(NFC: Near Field Communication)를 함께 구비할 수 있다. 그리고 상기 수신측 코일부(2100)은 송신측 코일부(1400)와 동일할 수 있고, 수신 안테나의 치수는 수신부(200)의 전기적 특성에 따라 달라질 수 있다.
수신측 임피던스 매칭부(2200)는 송신기(1000)와 수신기(2000) 사이의 임피던스 매칭을 수행한다.
상기 수신측 교류/직류 변환부(2300)는 수신측 코일부(2100)으로부터 출력되는 교류 신호를 정류하여 직류 신호를 생성한다.
수신측 직류/직류변환부(2400)는 수신측 교류/직류 변환부(2300)에서 출력되는 직류 신호의 레벨을 부하(2500)의 용량에 맞게 조정할 수 있다.
상기 부하(2500)는 배터리, 디스플레이, 음성 출력 회로, 메인 프로세서 그리고 각종 센서들을 포함할 수 있다.
수신측 통신 및 제어부(2600)는 송신측 통신 및 제어부(1500)로부터 웨이크-업 전력에 의해 활성화 될 수 있고, 상기 송신측 통신 및 제어부(1500)와 통신을 수행하고, 수신부(2000)의 서브 시스템의 동작을 제어할 수 있다.
상기 수신부(2000)는 단수 또는 복수개로 구성되어 송신부(1000)로부터 동시에 에너지를 무선으로 전달 받을 수 있다. 즉 자기 공진 방식의 무선전력전송 시스템에서는 하나의 송신부(1000)로부터 복수의 타켓 수신부(2000)가 전력을 공급받을 수 있다. 이때 상기 송신부(1000)의 송신측 매칭부(1300)는 복수개의 수신부(2000)들 사이의 임피던스 매칭을 적응적으로 수행할 수 있다. 이는 자기 유도 방식에서 서로 독립적인 수신측 코일부를 복수개 구비하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한 상기 수신부(2000)가 복수개로 구성된 경우 전력 수신 방식이 동일한 시스템이거나, 서로 다른 종류의 시스템이 될 수 있다. 이 경우, 송신부(1000)는 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식으로 전력을 전송하는 시스템이거나 양 방식을 혼용한 시스템일 수 있다.
한편 무선전력전송 시스템의 신호의 크기와 주파수 관계를 살펴보면, 자기 유도 방식의 무선 전력 전송의 경우, 송신부(1000)에서 송신측 교류/직류 변환부(1100)은 수십 또는 수백 V대(예를 들어 110V~220V)의 수십 또는 수백 Hz 대(예를 들어 60Hz)의 교류 신호를 인가 받아 수V 내지 수십V, 수백V(예를 들어 10V~20V)의 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 송신측 직류/교류 변환부(1200)는 직류 신호를 인가 받아 KHz대(예를 들어 125KHz)의 교류 신호를 출력할 수 있다. 그리고 수신부(2000)의 수신측 교류/직류 변환부(2300)는 KHz대(예를 들어 125KHz)의 교류 신호를 입력 받아 수V 내지 수십V, 수백V대(예를 들어 10V~20V)의 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 수신측 직류/직류변환부(2400)는 부하(2500)에 적합한, 예를 들어 5V의 직류 신호를 출력하여 상기 부하(2500)에 전달할 수 있다. 그리고 자기 공진 방식의 무선 전력 전송의 경우, 송신부(1000)에서 송신측 교류/직류 변환부(1100)은 수십 또는 수백 V대(예를 들어 110V~220V)의 수십 또는 수백 Hz 대(예를 들어 60Hz)의 교류 신호를 인가 받아 수V 내지 수십V, 수백V(예를 들어 10V~20V)의 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 송신측 직류/교류 변환부(1200)는 직류 신호를 인가받아 MHz대(예를 들어 6.78MHz)의 교류 신호를 출력할 수 있다. 그리고 수신부(2000)의 수신측 교류/직류 변환부(2300)는 MHz(예를 들어 6.78MHz)의 교류 신호를 입력 받아 수V 내지 수십V, 수백V (예를 들어 10V~20V)의 수신측 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 직류/직류변환부(2400)는 부하(2500)에 적합한, 예를 들어 5V의 직류 신호를 출력하여 상기 부하(2500)에 전달할 수 있다.
<송신부의 동작 상태>
도 5는 무선전력전송 시스템의 동작 흐름도로써, 송신부의 동작 상태를 중심으로 한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 송신부는 적어도 1) 대기 상태, 2) 디지털 핑 상태, 3) 인증 상태, 4) 전력 전달 상태 및 5) 충전 종료 상태를 가질 수 있다.
[대기 상태(Standby)]
(1) 송신부(1000)에 외부로부터 전원이 인가되어 상기 송신부(1000)가 시동되는 경우, 상기 송신부(1000)는 대기 상태가 될 수 있다. 대기 상태에 있는 송신부(1000)는 충전 영역에 배치된 객체(Object)(예를 들어 수신부(2000)나 금속성 이물질(FO))의 존재 여부를 검출할 수 있다. 또한 상기 송신부(1000)는 충전 영역에서 Object가 제거 되었는지 여부를 검출할 수 있다.
(2) 상기 송신부(1000)가 충전 영역에 객체의 존재를 검출하는 방법으로는 자속의 변화, Object와 송신부(1000) 사이의 커패시턴스의 변화나 인덕턴스의 변화 또는 공진 주파수의 쉬프트를 모니터링 함으로써 객체를 검출할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
(3) 송신부(1000)가 충전 영역 내의 수신부(2000)인 객체를 검출하면 다음 단계인 디지털 핑 상태로 넘어갈 수 있다.
(4) 또한 송신부(1000)는 충전 영역에 금속성 이물질과 같은 FO가 배치된 경우 이를 검출할 수 있다.
(5) 한편 대기 상태에서 송신부(1000)가 수신부(2000)와 FO 양자를 구분할 수 있을 정도의 충분한 정보를 얻지 못한 경우, 디지털 핑 상태로 넘어가거나, 인증 상태로 넘어가서 수신부(2000)인지 FO인지 확인할 수 있다.
[디지털 핑 상태(Digital ping)]
(1) 디지털 핑 상태에서 송신부(1000)는 충전 가능한 수신부(2000)와 접속되고, 송신부(1000)로부터 제공되는 무선 전력으로 충전이 가능한 유효한 수신부(2000)인지 확인한다. 그리고 송신부(1000)는 충전 가능한 수신부(2000)와 연결되기 위하여 기 설정된 주파수와 타이밍을 가진 디지털 핑을 생성하여 출력할 수 있다.
(2) 만약 디지털 핑을 위한 충분한 전력 신호를 수신부(2000)로 전달하면 상기 수신부(2000)는 통신 프로토콜에 따라 상기 전력 신호를 변조함으로써 상기 디지털 핑에 대해 응답할 수 있다. 그리고 만약 송신부(1000)가 수신부(2000)로부터 유효한 신호를 수신하면 전력 신호를 제거하지 않은 상태로 인증 상태로 넘어갈 수 있다. 그리고 만약 수신부(2000)로부터 충전 종료(EOC) 요청이 수신되는 경우 송신부(1000)는 충전 종료 상태로 넘어갈 수 있다.
(3) 또한 유효한 수신부(2000)가 검출되지 않는 경우나 디지털 핑에 대한 Object의 응답 시간이 기 설정된 시간을 초과한 경우 송신부(1000)는 전력 신호를 제거하여 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다. 따라서 만약 FO가 충전 영역에 배치된 경우, FO는 아무런 응답을 할 수 없기 때문에 송신부(1000)는 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다.
[인증 상태(Identification)]
(1) 송신부(1000)의 디지털 핑에 따른 수신부(2000)의 응답이 완료되면 상기 송신부(1000)는 송신부 인증 정보를 수신부(2000)에 전송하여 송수신부(1000, 2000) 상호간의 호환성을 확인할 수 있다. 그리고 호환성이 확인되면 수신부(2000)는 인증 정보를 송신부(1000)에 전송할 수 있다. 그리고 상기 송신부(1000)는 상기 수신부(2000)의 수신부 인증 정보를 확인할 수 있다.
(2) 송신부(1000)는 상호간의 인증이 완료되면 전력 전송 상태로 넘어가고, 인증이 실패 하였거나, 기 설정된 인증 시간을 초과한 경우에는 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다.
[전력 전송 상태(Power Transfer)]
(1) 송신부(1000)의 통신 및 제어부(1500)는 수신부(2000)로부터 제공받은 제어 데이터를 기초하여 송신부(1000)를 제어함으로써 수신부(2000)에 충전 전력을 제공할 수 있다.
(2) 나아가 송신부(1000)는 적절한 동작 범위를 벗어나지 않았는지 또는 FOD에 따른 안정성이 문제되지 않는지 검증할 수 있다.
(3) 또한 송신부(1000)는 수신부(2000)로부터 충전 종료 요청 신호를 수신하거나, 기 설정된 한계 온도치를 초과하는 경우, 송신부(1000)는 전력 전송을 중단할 수 있고 충전 종료 상태로 넘어갈 수 있다.
(4) 또한 전력을 전송하기 적당하지 않은 상황으로 변한 경우, 전력 신호는 제거되고 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다. 그리고 수신부(2000)가 제거된 후 다시 수신부(2000)가 충전 영역에 들어오면 전술한 사이클이 다시 진행할 수 있다.
(5) 또한 수신부(2000)의 부하(2500)의 충전 상태에서 따라서 다시 인증 상태로 돌아가 부하(2500)의 상태 정보를 기초로 조절된 충전 전력을 수신부(2000)에 제공할 수 있다.
[충전 종료 상태(End of Charge (EOC))
(1) 송신부(1000)는 수신부(2000)로부터 충전이 완료 되었다는 정보를 수신하거나, 상기 수신부(2000)가 기 설정된 온도 이상으로 상승했다는 정보를 수신하는 경우 충전 종료 상태로 넘어갈 수 있다.
(2) 송신부(1000)가 수신부(2000)로부터 충전 완료 정보를 수신한 경우 상기 송신부는 전력 전송을 중단할 수 있고, 일정 시간 동안 대기할 수 있다. 그리고 일정 시간이 경과된 후 송신부(1000)는 충전 영역에 배치된 수신부(2000)와 연결되기 위하여 디지털 핑 상태로 진입할 수 있다.
(3) 그리고 송신부(1000)가 수신부(2000)로부터 기 설정된 온도를 초과했다는 정보를 수신한 경우, 일정 시간 동안 대기할 수 있다. 그리고 일정 시간 경과 후 송신부(1000)는 충전 영역에 배치된 수신부(2000)와 접속되기 위하여 디지털 핑 상태로 진입 할 수 있다.
(4) 또한 송신부(1000)는 일정 시간 동안 충전 영역에서 수신부(2000)가 제거되었는지 모니터링 할 수 있고, 상기 수신부(2000)가 충전 영역으로부터 제거되면 대기 상태로 되돌아 갈 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차폐재를 도시한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 제어 회로, 적어도 하나의 송신 코일, 차폐재(601)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차폐재(601)은 상기 송신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 차폐재(601)는 발열 시트(603)와 차폐 시트(605)가 결합된 하나의 시트일 수 있다. 발열 시트(603)는 세라믹 분말(ceramic powder)이 포함된 실리콘 폴리머(silicone polymer)일 수 있다.
차폐 시트(605)는 자성 금속 분말(magnetic metal powder)이 포함된 고무(rubber)일 수 있다. 차폐재(601)는 접착제(601)를 통해 제어 회로 또는 송신 코일과 접착될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 제어 회로, 적어도 하나의 수신 코일, 차폐재(601)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차폐재(601)은 상기 수신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 차폐재(601)는 발열 시트(603)와 차폐 시트(605)가 결합된 하나의 시트일 수 있다. 상기 발열 시트(603)는 세라믹 분말(ceramic powder)이 포함된 실리콘 폴리머(silicone polymer)일 수 있다.
상기 차폐 시트(605)는 자성 금속 분말(magnetic metal powder)이 포함된 고무(rubber)일 수 있다. 상기 차폐재(601)는 접착제(607)를 통해 상기 제어 회로 또는 상기 수신 코일과 접착될 수 있다. 도 6은 접착제(607)가 차폐재(601)의 하단에 배치되도록 도시되어 있지만, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 접착제(607)는 차폐제(601)의 상단에 배치될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차폐재를 도시한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 제어 회로, 적어도 하나의 송신 코일, 차폐재(701)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차폐재(701)은 상기 송신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차폐재(701)는 발열 시트(703, 705)와 차폐 시트(707)가 결합된 하나의 시트일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 발열 시트는 보호 시트(703) 및 금속 시트(705)를 포함할 수 있다. 상기 금속 시트(705)는 상기 차폐 시트(707)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 보호 시트(703)는 상기 금속 시트(705)의 상부에 배치될 수 있다.
상기 차폐 시트(707)는 자성 금속 분말이 포함된 고무일 수 있다. 상기 차폐재(701)는 접착제(709)를 통해 상기 제어 회로 또는 상기 송신 코일과 접착될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 제어 회로, 적어도 하나의 수신 코일, 차폐재(701)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차폐재(701)은 상기 수신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 차폐재(701)는 발열 시트(703, 705)와 차폐 시트(707)가 결합된 하나의 시트일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 발열 시트는 보호 시트(703) 및 금속 시트(705)를 포함할 수 있다. 상기 금속 시트(705)는 상기 차폐 시트(707)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 보호 시트(703)는 상기 금속 시트(705)의 상부에 배치될 수 있다.
상기 차폐 시트(707)는 자성 금속 분말이 포함된 고무일 수 있다. 상기 차폐재(701)는 접착제(709)를 통해 상기 제어 회로 또는 상기 수신 코일과 접착될 수 있다. 도 7은 접착제(709)가 차폐재(701)의 하단에 배치되도록 도시되어 있지만, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 접착제(709)는 차폐제(701)의 상단에 배치될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 8의 (a)를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기는 제어 회로(801) 및 차폐재를 포함할 수 있다. 또한, 차폐재는 차폐 시트(803)를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차폐 시트(803)는 복수개의 돌출된 패턴(805)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(803)는 복수개의 돌출된 패턴(805)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다. 차폐 시트(803)는 제어 회로(801)와 마주하는 상면에 복수개의 돌출된 패턴(805)을 포함할 수 있다.
도 8의 (b)를 참고하면, 차폐 시트(803)는 복수개의 돌출된 패턴(805)으로 인해 제어 회로(801)과 이격된 틈 또는 공간이 생성될 수 있다. 도 8의 (c)를 참고하면 차폐 시트(803)의 상기 이격된 틈 또는 공간을 통해 공기가 유입될 수 있다. 상기 공기로 인해 차폐 시트(803)의 발열 효과는 증가할 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(805)의 높이는 차폐 시트(803)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(805)의 면적은 차폐 시트(803)의 면적의 1/2 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(805)은 차폐 시트(803)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(803)는 복수개의 돌출된 패턴(805)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(805)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(805)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 9의 (a)를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기는 제어 회로(901) 및 차폐재를 포함할 수 있다. 또한, 차폐재는 차폐 시트(903)를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차폐 시트(903)는 복수개의 돌출된 패턴(905)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(903)는 복수개의 돌출된 패턴(905)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다. 도 9의 (b) 및 (c)를 참고하면 차폐 시트(903)는 제어 회로(901)와 마주하지 않는 하면에 복수개의 돌출된 패턴(905)을 포함할 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(905)의 높이는 차폐 시트(903)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(905)의 면적은 차폐 시트(903)의 면적의 1/2 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(905)은 차폐 시트(903)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(903)는 복수개의 돌출된 패턴(905)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 10의 (a)를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기는 제어 회로(1001) 및 차폐재를 포함할 수 있다. 또한, 차폐재는 차폐 시트(1003)를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차폐 시트(1003)는 상면에 복수개의 돌출된 패턴(1005)을 포함할 수 있다. 또한, 차폐 시트(1003)는 하면에 복수개의 돌출된 패턴(1007)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1003)는 상면 및 하면의 복수개의 돌출된 패턴(1005, 1007)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
도 10의 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1003)는 상면의 복수개의 돌출된 패턴(1005)으로 인해 제어 회로(1001)과 이격된 틈 또는 공간이 생성될 수 있다. 도 10의 (c)를 참고하면 차폐 시트(1003)의 상기 이격된 틈 또는 공간을 통해 공기가 유입될 수 있다. 상기 공기로 인해 차폐 시트(1003)의 발열 효과는 증가할 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1005, 1007)의 높이는 차폐 시트(1003)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1005, 1007)의 면적은 차폐 시트(1003)의 면적의 1/2 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1005, 1007)은 차폐 시트(1003)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(1003)는 복수개의 돌출된 패턴(1005)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 11의 (a)를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기는 제어 회로(1101) 및 차폐재를 포함할 수 있다. 또한, 차폐재는 차폐 시트(1103)를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차폐 시트(1103)는 복수개의 돌출된 패턴(1105)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1103)는 복수개의 돌출된 패턴(1105)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다. 차폐 시트(1103)는 제어 회로(1101)와 마주하는 상면에 복수개의 돌출된 패턴(1105)을 포함할 수 있다.
도 11의 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1103)는 복수개의 돌출된 패턴(1105)으로 인해 제어 회로(1101)과 이격된 틈 또는 공간이 생성될 수 있다. 도 11의 (c)를 참고하면 차폐 시트(1103)의 상기 이격된 틈 또는 공간을 통해 공기가 유입될 수 있다. 상기 공기로 인해 차폐 시트(1103)의 발열 효과는 증가할 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 높이는 차폐 시트(1103)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 면적은 차폐 시트(1103)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 높이는 차폐 시트(1103)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 면적은 차폐 시트(1103)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1105)은 차폐 시트(1103)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(1103)는 복수개의 돌출된 패턴(1105)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1105)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
도 11은 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1105)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 12의 (a)를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기는 제어 회로(1201) 및 차폐재를 포함할 수 있다. 또한, 차폐재는 차폐 시트(1203)를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차폐 시트(1203)는 복수개의 돌출된 패턴(1205)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1203)는 복수개의 돌출된 패턴(1205)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다. 도 12의 (b) 및 (c)를 참고하면 차폐 시트(1203)는 제어 회로(1201)와 마주하지 않는 하면에 복수개의 돌출된 패턴(1205)을 포함할 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 높이는 차폐 시트(1203)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 면적은 차폐 시트(1203)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1205)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 높이는 차폐 시트(1203)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 면적은 차폐 시트(1203)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1205)은 차폐 시트(1203)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(1203)는 복수개의 돌출된 패턴(1205)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 12는 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1205)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 제어 회로 및 차폐재를 도시한다.
도 13의 (a)를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기는 제어 회로(1301) 및 차폐재를 포함할 수 있다. 또한, 차폐재는 차폐 시트(1303)를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차폐 시트(1303)는 상면에 복수개의 돌출된 패턴(1305)을 포함할 수 있다. 또한, 차폐 시트(1303)는 하면에 복수개의 돌출된 패턴(1307)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1303)는 상면 및 하면의 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
도 13의 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1303)는 상면의 복수개의 돌출된 패턴(1305)으로 인해 제어 회로(1301)과 이격된 틈 또는 공간이 생성될 수 있다. 도 13의 (c)를 참고하면 차폐 시트(1303)의 상기 이격된 틈 또는 공간을 통해 공기가 유입될 수 있다. 상기 공기로 인해 차폐 시트(1303)의 발열 효과는 증가할 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 높이는 차폐 시트(1303)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 면적은 차폐 시트(1303)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)들의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)들의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 높이는 차폐 시트(1303)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 면적은 차폐 시트(1303)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)은 차폐 시트(1303)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(1303)는 복수개의 돌출된 패턴(1305)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 13은 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(1305, 1307)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 14의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1403)을 포함하는 차폐 시트(1401)의 측면도이다. 도 14의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1403)을 포함하는 차폐 시트(1401)의 상면도이다.
도 14의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1401)은 물결 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(1403)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1401)는 물결 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(1403)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1403)의 높이는 차폐 시트(1401)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1403)의 면적은 차폐 시트(1401)의 면적의 1/2 미만일 수 있다.
도 14는 복수개의 돌출된 패턴(1403)이 차폐 시트(1401)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1403)은 차폐 시트(1401)의 양면에 배치될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 15의 (a)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1503)을 포함하는 차폐 시트(1501)의 측면도이다. 도 15의 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1503)을 포함하는 차폐 시트(1501)의 상면도이다.
도 15의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1501)은 사선형의 물결 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(1503)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1501)는 사선형의 물결 모양의 복수개의 돌출된 패턴(1503)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1503)의 높이는 차폐 시트(1501)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1503)의 면적은 차폐 시트(1501)의 면적의 1/2 미만일 수 있다.
도 15는 복수개의 돌출된 패턴(1503)이 차폐 시트(1501)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1503)은 차폐 시트(1501)의 양면에 배치될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 16의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1603)을 포함하는 차폐 시트(1601)의 측면도이다. 도 16의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1603)을 포함하는 차폐 시트(1601)의 상면도이다.
도 16의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1601)는 벌집 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(1603)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1601)는 벌집 모양의 복수개의 돌출된 패턴(1603)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1603)의 높이는 차폐 시트(1601)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1603)의 면적은 차폐 시트(1601)의 면적의 1/2 미만일 수 있다. 도 16은 복수개의 돌출된 패턴(1603)이 차폐 시트(1601)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1603)은 차폐 시트(1601)의 양면에 배치될 수 있다.
도 16은 복수개의 돌출된 패턴(1603)이 차폐 시트(1601)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1603)은 차폐 시트(1601)의 양면에 배치될 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 17의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1703)을 포함하는 차폐 시트(1701)의 측면도이다. 도 17의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1703)을 포함하는 차폐 시트(1701)의 상면도이다.
도 17의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1701)는 사선형 벌집 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(1703)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1701)는 사선형 벌집 모양의 복수개의 돌출된 패턴(1703)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1703)의 높이는 차폐 시트(1701)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1703)의 면적은 차폐 시트(1701)의 면적의 1/2 미만일 수 있다. 도 17은 복수개의 돌출된 패턴(1703)이 차폐 시트(1701)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1703)은 차폐 시트(1701)의 양면에 배치될 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1703)은 차폐 시트(1701)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(1701)는 복수개의 돌출된 패턴(1703)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 18의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1803)을 포함하는 차폐 시트(1801)의 측면도이다. 도 18의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1803)을 포함하는 차폐 시트(1801)의 상면도이다.
도 18의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1801)는 교차형의 복수개의 돌출된 패턴(1803)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1801)는 교차형의 복수개의 돌출된 패턴(1803)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1803)의 높이는 차폐 시트(1801)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1803)의 면적은 차폐 시트(1801)의 면적의 1/2 미만일 수 있다. 도 13은 복수개의 돌출된 패턴(1803)이 차폐 시트(1801)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1803)은 차폐 시트(1801)의 양면에 배치될 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1803)은 차폐 시트(1801)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(1801)는 복수개의 돌출된 패턴(1803)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 19의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1903)을 포함하는 차폐 시트(1901)의 측면도이다. 도 19의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(1903)을 포함하는 차폐 시트(1901)의 상면도이다.
도 19의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(1901)는 사선으로 교차된 복수개의 돌출된 패턴(1903)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(1901)는 사선으로 교차된 복수개의 돌출된 패턴(1903)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1903)의 높이는 차폐 시트(1901)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(1903)의 면적은 차폐 시트(1901)의 면적의 1/2 미만일 수 있다. 도 19는 복수개의 돌출된 패턴(1903)이 차폐 시트(1901)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(1903)은 차폐 시트(1901)의 양면에 배치될 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(1903)은 차폐 시트(1901)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(1901)는 복수개의 돌출된 패턴(1903)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 20의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2003)을 포함하는 차폐 시트(2001)의 측면도이다. 도 20의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2003)을 포함하는 차폐 시트(2001)의 상면도이다.
도 20의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2001)는 사선형의 복수개의 돌출된 패턴(2003)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2001)는 사선형의 복수개의 돌출된 패턴(2003)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2003)의 높이는 차폐 시트(2001)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2003)의 면적은 차폐 시트(2001)의 면적의 1/2 미만일 수 있다. 도 20은 복수개의 돌출된 패턴(2003)이 차폐 시트(2001)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2003)은 차폐 시트(2001)의 양면에 배치될 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2003)은 차폐 시트(2001)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2001)는 복수개의 돌출된 패턴(2003)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 21의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2103)을 포함하는 차폐 시트(2101)의 측면도이다. 도 21의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2103)을 포함하는 차폐 시트(2101)의 상면도이다.
도 21의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2101)은 물결 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(2103)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2101)는 물결 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(2103)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2103)의 높이는 차폐 시트(2101)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 면적은 차폐 시트(2101)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2103)은 차폐 시트(2101)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2101)는 복수개의 돌출된 패턴(2103)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2103)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 높이는 차폐 시트(2101)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 면적은 차폐 시트(2101)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
도 21은 복수개의 돌출된 패턴(2103)이 차폐 시트(2101)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2103)은 차폐 시트(2101)의 양면에 배치될 수 있다.
도 21은 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2103)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 22의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2203)을 포함하는 차폐 시트(2201)의 측면도이다. 도 22의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2203)을 포함하는 차폐 시트(2201)의 상면도이다.
도 22의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2201)은 사선형의 물결 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(2203)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2201)는 사선형의 물결 모양의 복수개의 돌출된 패턴(2203)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2203)의 높이는 차폐 시트(2201)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 면적은 차폐 시트(2201)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2203)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 높이는 차폐 시트(2201)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 면적은 차폐 시트(2201)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2203)은 차폐 시트(2201)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2201)는 복수개의 돌출된 패턴(2203)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 22는 복수개의 돌출된 패턴(2203)이 차폐 시트(2201)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2203)은 차폐 시트(2201)의 양면에 배치될 수 있다.
도 2는 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2203)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 23의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2303)을 포함하는 차폐 시트(2301)의 측면도이다. 도 23의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2303)을 포함하는 차폐 시트(2301)의 상면도이다.
도 23의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2301)는 벌집 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(2303)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2301)는 벌집 모양의 복수개의 돌출된 패턴(2303)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2303)의 높이는 차폐 시트(2301)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 면적은 차폐 시트(2301)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2303)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 높이는 차폐 시트(2301)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 면적은 차폐 시트(2301)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2303)은 차폐 시트(2301)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2301)는 복수개의 돌출된 패턴(2303)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 23은 복수개의 돌출된 패턴(2303)이 차폐 시트(2301)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2303)은 차폐 시트(2301)의 양면에 배치될 수 있다.
도 23은 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2303)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 24의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2403)을 포함하는 차폐 시트(2401)의 측면도이다. 도 24의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2403)을 포함하는 차폐 시트(2401)의 상면도이다.
도 24의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2401)는 사선형 벌집 모양을 같는 복수개의 돌출된 패턴(2403)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2401)는 사선형 벌집 모양의 복수개의 돌출된 패턴(2403)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2403)의 높이는 차폐 시트(2401)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 면적은 차폐 시트(2401)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2403)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 높이는 차폐 시트(2401)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 면적은 차폐 시트(2401)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2403)은 차폐 시트(2401)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2401)는 복수개의 돌출된 패턴(2403)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 24는 복수개의 돌출된 패턴(2403)이 차폐 시트(2401)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2403)은 차폐 시트(2401)의 양면에 배치될 수 있다.
도 24는 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2403)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 25의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2503)을 포함하는 차폐 시트(2501)의 측면도이다. 도 25의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2503)을 포함하는 차폐 시트(2501)의 상면도이다.
도 25의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2501)는 교차형의 복수개의 돌출된 패턴(2503)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2501)는 교차형의 복수개의 돌출된 패턴(2503)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2503)의 높이는 차폐 시트(2501)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 면적은 차폐 시트(2501)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2503)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 높이는 차폐 시트(2501)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 면적은 차폐 시트(2501)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2503)은 차폐 시트(2501)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2501)는 복수개의 돌출된 패턴(2503)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 25는 복수개의 돌출된 패턴(2503)이 차폐 시트(2501)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2503)은 차폐 시트(2501)의 양면에 배치될 수 있다.
도 25는 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2503)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 26의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2603)을 포함하는 차폐 시트(2601)의 측면도이다. 도 26의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2603)을 포함하는 차폐 시트(2601)의 상면도이다.
도 26의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2601)는 사선으로 교차된 복수개의 돌출된 패턴(2603)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2601)는 사선으로 교차된 복수개의 돌출된 패턴(2603)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 높이는 차폐 시트(2601)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 면적은 차폐 시트(2601)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2603)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 높이는 차폐 시트(2601)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 면적은 차폐 시트(2601)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2603)은 차폐 시트(2601)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2601)는 복수개의 돌출된 패턴(2603)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 26은 복수개의 돌출된 패턴(2603)이 차폐 시트(2601)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2603)은 차폐 시트(2601)의 양면에 배치될 수 있다.
도 26은 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2603)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 또는 무선 전력 수신기에 포함되는 차폐재의 패턴을 도시한다.
도 27의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2703)을 포함하는 차폐 시트(2701)의 측면도이다. 도 27의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 돌출된 패턴(2703)을 포함하는 차폐 시트(2701)의 상면도이다.
도 27의 (a) 및 (b)를 참고하면, 차폐 시트(2701)는 사선형의 복수개의 돌출된 패턴(2703)을 포함할 수 있다. 차폐 시트(2701)는 사선형의 복수개의 돌출된 패턴(2703)을 통해 표면적을 확장시켜 발열 효율을 증가시킬 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2703)의 높이는 차폐 시트(2701)의 높이의 1/2 미만일 수 있다. 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 면적은 차폐 시트(2701)의 면적의 50% 내지 100%일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2703)의 개수는 10개 이하일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 개수는 10개를 초과할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 높이는 차폐 시트(2701)의 높이의 1/2을 초과할 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 면적은 차폐 시트(2701)의 면적의 50% 미만일 수 있다.
복수개의 돌출된 패턴(2703)은 차폐 시트(2701)와 분리된 구성이 아니라, 사출시 일체된 구성으로 제작될 수 있다. 즉, 차폐 시트(2701)는 복수개의 돌출된 패턴(2703)을 포함하는 형태로 제조될 수 있다.
도 27은 복수개의 돌출된 패턴(2703)이 차폐 시트(2701)의 일면에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 복수개의 돌출된 패턴(2703)은 차폐 시트(2701)의 양면에 배치될 수 있다.
도 27은 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 단면은 상면이 볼록한 타원형으로 도시하고 있으나, 다양한 실시예에 따라 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 단면은 상면이 오목한 타원형으로 파인 형상일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 단면은 삼각형일 수 있다. 또한, 복수개의 돌출된 패턴(2703)의 단면은 상면이 좁은 사다리꼴 형상일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 차폐재의 일면은 도 14 내지 도 27에 도시된 복수개의 패턴 중 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차폐재의 일면은 복수개의 부분들로 분할될 수 있다. 이때, 상기 차폐재의 일면의 복수개의 부분들은 상기 도 14 내지 도 27에 도시된 복수개의 패턴 중 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 차폐재의 일면 및 타면은 도 14 내지 도 27에 도시된 복수개의 패턴 중 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있다. 상기 차폐재의 일면 및 타면은 서로 다른 형상의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차폐재의 일면은 도 21의 패턴 형상이고, 상기 차폐재의 타면은 도 22의 패턴 형상일 수 있다.
도 6 내지 도 27의 도시 및 설명은 발명에 대한 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 발명을 한정하는 것은 아니다. 즉, 다양한 실시 예에 따라, 본 발명의 차폐재의 형상, 크기, 배치, 구성들은 달라질 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선 전력 수신기로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는,
    상기 무선 전력 송신기를 제어하는 제어 회로;
    상기 무선 전력 수신기로 상기 무선 전력을 송신하는 적어도 하나의 송신 코일; 및
    상기 송신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐재;를 포함하고,
    상기 차폐재는 발열 시트(sheet)와 차폐 시트가 결합된 하나의 시트인 무선 전력 송신기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 상면 및 하면 중 적어도 하나의 면에 복수개의 돌출된 패턴을 포함하고,
    상기 발열 시트는 세라믹 분말(ceramic powder)이 포함된 실리콘 폴리머(silicone polymer)인 무선 전력 송신기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌출된 패턴의 높이는 상기 차폐 시트의 전체 높이의 1/2 미만이고,
    상기 발열 시트는 보호 시트 및 금속 시트를 포함하고,
    상기 금속 시트는 상기 차폐 시트의 상부에 배치되고,
    상기 보호 시트는 상기 금속 시트의 상부에 배치되는 무선 전력 송신기.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌출된 패턴의 면적은 상기 차폐 시트의 면적의 50% 내지 100%이고,
    상기 차폐 시트는 자성 금속 분말(magnetic metal powder)이 포함된 고무(rubber)인 무선 전력 송신기.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 상면 및 하면에 복수개의 돌출부를 포함하는 패턴을 포함하고,
    상기 차폐재는 접착제를 통해 상기 제어 회로 및 상기 송신 코일과 접착되는 무선 전력 송신기.
  6. 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 송신기는,
    상기 무선 전력 수신기를 제어하는 제어 회로;
    상기 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력을 수신하는 적어도 하나의 수신 코일; 및
    상기 수신 코일 및 상기 제어 회로 사이에 배치되는 차폐재;를 포함하고,
    상기 차폐재는 발열 시트(sheet)와 차폐 시트가 결합된 하나의 시트인 무선 전력 수신기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 상면 및 하면 중 적어도 하나의 면에 복수개의 돌출된 패턴을 포함하고,
    상기 발열 시트는 세라믹 분말(ceramic powder)이 포함된 실리콘 폴리머(silicone polymer)인 무선 전력 수신기.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌출된 패턴의 높이는 상기 차폐 시트의 전체 높이의 1/2 미만이고,
    상기 발열 시트는 보호 시트 및 금속 시트를 포함하고,
    상기 금속 시트는 상기 차폐 시트의 상부에 배치되고,
    상기 보호 시트는 상기 금속 시트의 상부에 배치되는 무선 전력 수신기.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌출된 패턴의 면적은 상기 차폐 시트의 면적의 50% 내지 100%이고,
    상기 차폐 시트는 자성 금속 분말(magnetic metal powder)이 포함된 고무(rubber)인 무선 전력 수신기.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 차폐 시트는 상면 및 하면에 복수개의 돌출부를 포함하는 패턴을 포함하고,
    상기 차폐재는 접착제를 통해 상기 제어 회로 및 상기 송신 코일과 접착되는 무선 전력 수신기.
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