WO2018131944A1 - Coil device and wireless power transmission/reception device comprising same - Google Patents

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WO2018131944A1
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Abstract

The present invention relates to a coil device and a wireless power transmission/reception device comprising same. The coil device, according to one embodiment, may comprise: a first coil arranged on a first layer; and a second coil which is the upper part of the first coil, is arranged on a second layer and extends from the first coil.

Description

코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치Wireless power transceiver including coil device and coil device
본 발명은 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission and reception device including a coil device and a coil device.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다. Portable terminals such as mobile phones and laptops include a battery that stores power and circuits for charging and discharging the battery. In order for the battery of the terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.In general, as an example of an electrical connection method between a charging device and a battery for charging power to a battery, the terminal is supplied with commercial power and converted into a voltage and a current corresponding to the battery to supply electrical energy to the battery through the terminal of the battery. Supply method. This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable (cable) or wire. Therefore, when handling a lot of terminal supply equipment, many cables occupy considerable working space, are difficult to organize, and are not good in appearance. In addition, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge phenomenon due to different potential difference between the terminals, burnout and fire caused by foreign substances, natural discharge, deterioration of battery life and performance.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다. Recently, in order to solve this problem, a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly have been proposed. In addition, since the wireless charging system was not pre-installed in some portable terminals in the past and the consumer had to separately purchase a wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system was low, but the number of wireless charging users is expected to increase rapidly. It is expected to be equipped with wireless charging function.
일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다. In general, the wireless charging system includes a wireless power transmitter for supplying electrical energy through a wireless power transmission method and a wireless power receiver for charging the battery by receiving the electrical energy supplied from the wireless power transmitter.
이러한 무선 충전 시스템은 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식(예를 들어, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 등)에 의해 전력을 전송할 수 있다. The wireless charging system may transmit power by at least one wireless power transmission method (eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.).
일 예로, 무선 전력 전송 방식은 전력 송신기 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신기 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무선 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.For example, the wireless power transmission scheme may use various wireless power transmission standards based on an electromagnetic induction scheme that generates a magnetic field in the power transmitter coil and charges using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiver coil under the influence of the magnetic field. . Here, the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and Air Fuel Alliance (formerly PMA, Power Matters Alliance).
다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 무선 전력 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 전력 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 여기서, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.As another example, the wireless power transmission method may use an electromagnetic resonance method of transmitting power to a wireless power receiver located in close proximity by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of the wireless power transmitter to a specific resonance frequency. . Here, the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of the resonance method defined in the Air Fuel Alliance (formerly A4WP, Alliance for Wireless Power) standard mechanism which is a wireless charging technology standard mechanism.
또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 전력 전송 방식이 이용될 수도 있다.As another example, the wireless power transmission method may use an RF wireless power transmission method that transmits power to a wireless power receiver located at a far distance by putting energy of low power in an RF signal.
한편, 다양한 기기에 무선 충전 기능이 탑재되고, 무선 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력의 세기가 증가됨에 따라, 무선 전력이 송수신되는 코일에서의 발열 현상이 발생되어 기기가 손상될 수 있다.On the other hand, as the wireless charging function is mounted in various devices, and as the strength of the power required by the wireless power receiver increases, heat generation may occur in a coil through which wireless power is transmitted and received, and the device may be damaged.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless power transmission and reception device including a coil device and a coil device.
또한, 본 발명은 방열 효율이 우수한 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a wireless power transmission and reception device including a coil device and a coil device having excellent heat dissipation efficiency.
또한, 본 발명은 무선전력 전송효율이 우수한 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a wireless power transmission and reception apparatus including a coil device and a coil device having excellent wireless power transmission efficiency.
또한, 본 발명은 구조가 간단한 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a wireless power transmission and reception device comprising a simple coil device and a coil device.
또한, 본 발명은 복수의 충전 방향을 구비한 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a wireless power transmission and reception device including a coil device and a coil device having a plurality of charging directions.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실시예에 따른 코일 장치는 제1 층에 배치된 제1 코일; 및 상기 제1 코일의 상부이고 제2 층에 배치되고 상기 제1 코일에서 연장된 제2 코일;을 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problem, the coil device according to the embodiment includes a first coil disposed in the first layer; And a second coil disposed above the first coil and extending from the first coil.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에 배치된 제1 접착층을 더 포함할 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment may further include a first adhesive layer disposed between the first coil and the second coil.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 접착층은 코일홀을 포함하고, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 코일홀을 통해 연결될 수 있다.In addition, in the coil device according to the embodiment, the first adhesive layer may include a coil hole, and the first coil and the second coil may be connected through the coil hole.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 접착층은 접착제 또는 접착 부재일 수 있다.In addition, in the coil device according to the embodiment, the first adhesive layer may be an adhesive or an adhesive member.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일에서 연장된 제1 연장선; 및 상기 제2 코일에서 연장된 제2 연장선을 더 포함하고, 상기 제1 연장선과 상기 제2 연장선은 동일 영역에 배치될 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment includes a first extension line extending from the first coil; And a second extension line extending from the second coil, wherein the first extension line and the second extension line may be disposed in the same area.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일은 서로 이격된 코일선을 포함하고, 기 제2 코일은 서로 이격된 코일선을 포함할 수 있다.In addition, in the coil device according to the embodiment, the first coil may include coil wires spaced apart from each other, and the second coil may include coil wires spaced apart from each other.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 교차하여 배치될 수 있다. In addition, in the coil device according to the embodiment, the first coil and the second coil may be disposed to cross.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment may be arranged so that the first coil and the second coil do not overlap.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 중첩되어 배치될 수 있다.In the coil device according to the embodiment, the first coil and the second coil may overlap each other.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 기판; 및 기 기판 상에 배치된 차폐재;를 더 포함하고, 기 제1 코일은 상기 차폐재 상에 배치될 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment includes a substrate; And a shield disposed on the substrate, wherein the first coil may be disposed on the shield.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에 배치된 차폐재를 더 포함할 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment may further include a shielding material disposed between the first coil and the second coil.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 평행하게 배치될 수 있다.In addition, in the coil device according to the embodiment, the first coil and the second coil may be disposed in parallel.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1코일 상에 배치된 제1 차폐재; 기 제1 차폐재 상에 배치된 방열시트; 및 기 방열시트 상에 배치되고 상기 제2 코일 하에 배치된 제2 차폐재;를 더 포함할 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment includes a first shielding material disposed on the first coil; A heat radiation sheet disposed on the first shielding material; And a second shielding material disposed on the heat dissipation sheet and disposed under the second coil.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 형상이 동일할 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment may have the same shape of the first coil and the second coil.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 형상이 동일하지 않을 수 있다.In addition, in the coil device according to the embodiment, the shape of the first coil and the second coil may not be the same.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 턴 수가 동일할 수 있다.In addition, the coil device according to the embodiment may have the same number of turns of the first coil and the second coil.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 턴 수가 동일하지 않을 수 있다.In addition, in the coil device according to the embodiment, the number of turns of the first coil and the second coil may not be the same.
또한, 실시예에 따른 코일 장치는 상기 제1 코일의 턴 방향과 상기 제2 코일의 턴 방향이 동일하지 않을 수 있다.In addition, in the coil device according to the embodiment, the turn direction of the first coil and the turn direction of the second coil may not be the same.
실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 제1 층에 배치된 제1 코일 및 상기 제1 코일의 상부이고 제2 층에 배치되고 상기 제1 코일에서 연장된 제2 코일을 포함하는 코일 장치; 상기 코일에 연결되는 드라이브 회로;를 포함할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission apparatus comprising: a coil device including a first coil disposed on a first layer, and a second coil disposed above and extending from the first coil on the second layer; And a drive circuit connected to the coil.
또한, 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는 제1 층에 배치된 제1 코일 및 상기 제1 코일의 상부이고 제2 층에 배치되고 상기 제1 코일에서 연장된 제2 코일을 포함하는 코일 장치; 및 상기 코일에 연결되는 제어 회로;를 포함할 수 있다.In addition, the wireless power receiver according to the embodiment includes a coil device including a first coil disposed on a first layer and a second coil on top of the first coil and extending from the first coil; And a control circuit connected to the coil.
본 발명에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치에 대한 효과에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects on the coil device and the wireless power transceiver including the coil device according to the present invention.
본 발명은 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 무선 전력 송수신 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a wireless power transmission and reception device including a coil device and a coil device.
또한, 본 발명은 방열 효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a coil device having excellent heat dissipation efficiency.
또한, 본 발명은 무선전력 전송효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a coil device having excellent wireless power transmission efficiency.
또한, 본 발명은 구조가 간단한 코일 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a coil device having a simple structure.
또한, 본 발명은 복수의 충전 방향을 구비한 코일 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a coil device having a plurality of charging directions.
또한, 본 발명은 복수개의 송신 코일을 이용하여 보다 넓은 충전 영역을 가질 수 있어, 사용자 편의성이 높다. In addition, the present invention can have a wider charging area by using a plurality of transmission coils, and thus user convenience is high.
또한, 본 발명은 복수개의 동일한 회로를 하나만 이용할 수 있어 무선 전력 송신기 자체의 크기를 줄일 수 있고, 사용되는 부품이 줄어 원가 절감할 수 있다.In addition, the present invention can use only one of a plurality of the same circuit can reduce the size of the wireless power transmitter itself, it is possible to reduce the cost of the components used.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are provided to facilitate understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention with detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute new embodiments.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment.
도 2는 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a detection signal transmission procedure in a wireless charging system according to an embodiment.
도 4는 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
도 5는 WPC(Qi) 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.5 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC (Qi) standard.
도 6은 PMA 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.6 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the PMA standard.
도 7은 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
도 8은 상기 도 7에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to FIG. 7.
도 9는 일 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for describing a coil of a coil device, according to an exemplary embodiment.
도 10은 도 9의 코일의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.10 is a cross-sectional view for describing a cross section of the coil of FIG. 9.
도 11은 도 9의 코일이 배치되는 코일 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.11 is an exploded perspective view for explaining a coil device in which the coil of FIG. 9 is disposed.
도 12는 다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for describing a coil of a coil device according to another embodiment.
도 13은 도 12의 코일의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view for describing a cross section of the coil of FIG. 12.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 분해 사시도이다.14 is an exploded perspective view illustrating a coil of a coil device according to still another embodiment.
도 15는 도 14의 코일을 설명하기 위한 평면도이다.FIG. 15 is a plan view illustrating the coil of FIG. 14.
도 16은 도 15의 코일의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the coil of FIG. 15.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 단면도이다.17 is a cross-sectional view illustrating a coil of a coil device according to still another embodiment.
도 18은 일 실시예에 따른 복수의 코일을 포함하는 무선 전력 송신기에서 풀 브릿지 인버터(Full-bridge Invertor)를 포함하는 3개의 드라이브회로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 18 is a diagram illustrating three drive circuits including a full-bridge inverter in a wireless power transmitter including a plurality of coils, according to an exemplary embodiment.
도 19는 일 실시예에 따른 복수의 코일을 포함하면서 하나의 드라이브회로를 포함하는 무선 전력 송신기를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 19 is a diagram for describing a wireless power transmitter including a plurality of coils and a single drive circuit, according to an exemplary embodiment.
도 20은 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일 중 어느 하나를 드라이브 회로와 연결하는 복수의 스위치를 설명하기 위한 도면이다.20 is a diagram for describing a plurality of switches connecting one of a plurality of transmission coils to a drive circuit according to an exemplary embodiment.
이하, 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which the embodiments are applied will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other.
이상에서, 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In the foregoing description, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, although all of the components constituting the embodiments are described as being combined or operating in combination. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing the embodiments. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of the embodiments, in the case of being described as being formed at "up (up) or down (down)", "before (front) or back (back)" of each component, "up (up) or down (Below) "and" before (before) or after (behind) "include both in which the two components are in direct contact with each other or one or more other components are formed disposed between the two components.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be included, unless otherwise stated, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components instead. All terms, including technical and scientific terms, have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms commonly used, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be construed in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to that other component, but there may be another configuration between each component. It is to be understood that the elements may be "connected", "coupled" or "connected".
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured by those skilled in the art with respect to the related well-known technology, the detailed description thereof will be omitted.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In the description of the embodiment, the apparatus for transmitting wireless power on the wireless power charging system is a wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, wireless power transmitter, transmitter, transmitter, transmitter, transmitting side for convenience of description. A wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and a wireless charging device will be used in combination. In addition, as a representation of a device for receiving the wireless power from the wireless power transmitter, for convenience of description, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, a receiver, a receiver Terminals and the like may be used interchangeably.
실시예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다. Wireless charging apparatus according to the embodiment may be configured in the form of a pad, a cradle, an access point (AP), a small base station, a stand, a ceiling buried, a wall, etc., one transmitter receives a plurality of wireless power It may also transmit power to the device.
일 예로, 무선 전력 송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 적용되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선 전력 송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다. For example, the wireless power transmitter may not only be used on a desk or a table, but also may be developed and applied to an automobile and used in a vehicle. The wireless power transmitter installed in the vehicle may be provided in the form of a cradle that can be fixed and mounted simply and stably.
실시예에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다. Terminal according to the embodiment is a mobile phone (smart phone), smart phone (smart phone), laptop computer (laptop computer), digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in small electronic devices such as a toothbrush, an electronic tag, a lighting device, a remote control, a fishing bobber, and the like, but is not limited to this. The term "terminal" or "device" may be used interchangeably. The wireless power receiver according to another embodiment may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
실시예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 전자기 유도 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다. 또한 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.The wireless power receiver according to the embodiment may be provided with at least one wireless power transmission scheme, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters. Here, the wireless power transmission method may include at least one of the electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method. In particular, the wireless power receiving means supporting the electromagnetic induction method may include electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and Air Fuel Alliance (formerly PMA, Power Matters Alliance). Can be. In addition, the wireless power receiving means supporting the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of the resonance method defined in the Air Fuel Alliance (formerly A4WP, Alliance for Wireless Power) standard mechanism of the wireless charging technology standard mechanism.
일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.In general, the wireless power transmitter and the wireless power receiver constituting the wireless power system may exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth low energy (BLE) communication. Here, in-band communication and BLE communication may be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, or the like. For example, the wireless power receiver may transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching ON / OFF the current induced through the receiving coil in a predetermined pattern. The information transmitted by the wireless power receiver may include various state information including received power strength information. In this case, the wireless power transmitter may calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power strength information.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that largely transmits power wirelessly, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 30 that receives the received power. Can be configured.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.For example, the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may perform in-band communication for exchanging information using the same frequency band as the operating frequency used for wireless power transmission. In another example, the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 perform out-of-band communication for exchanging information using a separate frequency band different from an operating frequency used for wireless power transmission. It can also be done.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.For example, the information exchanged between the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may include control information as well as status information of each other. Here, the status information and control information exchanged between the transmitting and receiving end will be more clear through the description of the embodiments to be described later.
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.The in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but are not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may provide one-way communication or half-duplex communication.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다. For example, the unidirectional communication may be performed by the wireless power receiver 20 only transmitting information to the wireless power transmitter 10, but is not limited thereto. The wireless power transmitter 10 may transmit information to the wireless power receiver 20. It may be to transmit.
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다. In the half-duplex communication method, bidirectional communication between the wireless power receiver 20 and the wireless power transmitter 10 is possible, but at one time, only one device may transmit information.
일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다. The wireless power receiver 20 according to an embodiment may obtain various state information of the electronic device 30. For example, the state information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying a running application, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, and the like. The information may be obtained from the electronic device 30 and may be utilized for wireless power control.
도 2는 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment.
일 예로, 도면 부호 200a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신단(10)에 복수의 무선 전력 수신 장치가 연결되어 무선 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 송신단(10)은 시분할 방식으로 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 일 예로, 무선 전력 송신단(10)은 무선 전력 수신 장치 별 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있다.For example, as illustrated by reference numeral 200a, the wireless power receiver 20 may be configured with a plurality of wireless power receivers, and a plurality of wireless power receivers are connected to one wireless power transmitter 10 so that the wireless Charging may also be performed. In this case, the wireless power transmitter 10 may distribute and transmit power to the plurality of wireless power receivers in a time division manner, but is not limited thereto. As another example, the wireless power transmitter 10 may be configured for each wireless power receiver. By using different allocated frequency bands, power may be distributed and transmitted to a plurality of wireless power receivers.
이때, 하나의 무선 전력 송신 장치에 연결 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수는 무선 전력 수신 장치 별 요구 전력, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량 및 무선 전력 송신 장치의 가용 전력 중 적어도 하나에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.In this case, the number of wireless power receivers that can be connected to one wireless power transmitter is adapted based on at least one of required power for each wireless power receiver, battery charge state, power consumption of the electronic device, and available power of the wireless power transmitter. Can be determined as
다른 일 예로, 도 200b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신단(10)은 복수의 무선 전력 송신 장치로 구성될 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 송신 장치와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 송신 장치들로부터 동시에 전력을 수신하여 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 수신단(20)과 연결된 무선 전력 송신 장치의 개수는 무선 전력 수신단(20)의 요구 전력, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량, 무선 전력 송신 장치의 가용 전력 등에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다. As another example, as illustrated in FIG. 200B, the wireless power transmitter 10 may include a plurality of wireless power transmitters. In this case, the wireless power receiver 20 may be connected to a plurality of wireless power transmitters at the same time, and may simultaneously receive power from the connected wireless power transmitters and perform charging. In this case, the number of wireless power transmitters connected to the wireless power receiver 20 is adaptively based on the required power of the wireless power receiver 20, the state of charge of the battery, the power consumption of the electronic device, the available power of the wireless power transmitter, and the like. Can be determined.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a detection signal transmission procedure in a wireless charging system according to an embodiment.
일 예로, 무선 전력 송신기는 3개의 송신 코일(111, 112, 113)이 장착될 수 있다. 각각의 송신 코일은 일부 영역이 다른 송신 코일과 서로 중첩될 수 있으며, 무선 전력 송신기는 각각의 송신 코일을 통해 무선 전력 수신기의 존재를 감지하기 위한 소정 감지 신호(117, 127)-예를 들면, 디지털 핑 신호-를 미리 정의된 순서로 순차적으로 송출한다.For example, the wireless power transmitter may be equipped with three transmitting coils 111, 112, and 113. Each transmission coil may overlap some other area with another transmission coil, and the wireless power transmitter may detect a predetermined detection signal 117, 127 for detecting the presence of the wireless power receiver through each transmission coil, for example, Digital ping signals are sent sequentially in a predefined order.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 도면 번호 110에 도시된 1차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(117)를 순차적으로 송출하고, 무선 전력 수신기(115)로부터 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator, 116)(또는 신호 세기 패킷)가 수신된 송신 코일(111, 112)을 식별할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 도면 번호 120에 도시된 2차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(127)를 순차적으로 송출하고, 신호 세기 지시자(126)가 수신된 송신 코일(111, 112) 중 전력 전송 효율(또는 충전 효율)-즉, 송신 코일과 수신 코일 사이의 정렬 상태-이 좋은 송신 코일을 식별하고, 식별된 송신 코일을 통해 전력이 송출되도록-즉, 무선 충전이 이루어지도록- 제어할 수 있다. As shown in FIG. 3, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signal 117 through the primary detection signal transmission procedure illustrated in FIG. 110, and receives a signal strength indicator from the wireless power receiver 115. The strength indicator 116 (or signal strength packet) may identify the received transmission coils 111, 112. Subsequently, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signal 127 through the secondary detection signal transmission procedure shown in FIG. 120, and transmits power among the transmission coils 111 and 112 where the signal strength indicator 126 is received. The efficiency (or charging efficiency)-that is, the alignment between the transmitting coil and the receiving coil-can identify a good transmitting coil and control that power can be sent through the identified transmitting coil-i.e. wireless charging is made. .
상기의 도 3에서 보여지는 바와 같이, 무선 전력 송신기가 2회의 감지 신호 송출 절차를 수행하는 이유는 어느 송신 코일에 무선 전력 수신기의 수신 코일이 잘 정렬되어 있는지를 보다 정확하게 식별하기 위함이다.As shown in FIG. 3, the reason why the wireless power transmitter performs two sensing signal transmission procedures is to more accurately identify which transmitting coil is well aligned with the receiving coil of the wireless power receiver.
만약, 상기한 도 3의 도면 번호 110 및 120에 도시된 바와 같이, 제1 송신 코일(111), 제2 송신 코일(112)에 신호 세기 지시자(116, 126)가 수신된 경우, 무선 전력 송신기는 제1 송신 코일(111)과 제2 송신 코일(112) 각각에 수신된 신호 세기 지시자(126)에 기반하여 가장 정렬이 잘된 송신 코일을 선택하고, 선택된 송신 코일을 이용하여 무선 충전을 수행한다. If the signal strength indicators 116 and 126 are received at the first transmission coil 111 and the second transmission coil 112, as shown in the reference numerals 110 and 120 of FIG. 3, the wireless power transmitter. Based on the signal strength indicator 126 received at each of the first transmitting coil 111 and the second transmitting coil 112 selects the best-aligned transmitting coil and performs wireless charging using the selected transmitting coil. .
도 4는 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
도 4를 참조하면, WPC 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 410), 핑 단계(Ping Phase, 420), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 430), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 440) 단계로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 4, power transmission from a transmitter to a receiver according to the WPC standard is largely selected from a selection phase 410, a ping phase 420, an identification and configuration phase 430, It may be divided into a power transfer phase 440.
선택 단계(410)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(410)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(420)로 천이할 수 있다(S401). 선택 단계(410)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. The selection step 410 may be a step of transitioning when a specific error or a specific event is detected while starting or maintaining the power transmission. Here, specific errors and specific events will be apparent from the following description. In addition, in the selection step 410, the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface. If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, it may transition to the ping step 420 (S401). In the selection step 410, the transmitter transmits a very short pulse of an analog ping signal, and may detect whether an object exists in an active area of the interface surface based on a change in current of a transmitting coil.
핑 단계(420)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(420)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S402). 또한, 핑 단계(420)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(410)로 천이할 수도 있다(S403).In ping step 420, when an object is detected, the transmitter activates the receiver and sends a digital ping to identify whether the receiver is a receiver that is compliant with the WPC standard. If the transmitter does not receive a response signal (for example, a signal strength indicator) from the receiver in response to the digital ping in step 420, it may transition back to the selection step 410 (S402). In addition, in the ping step 420, when the transmitter receives a signal indicating that power transmission is completed, that is, a charging completion signal, from the receiver, the transmitter may transition to the selection step 410 (S403).
핑 단계(420)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S404).When the ping step 420 is completed, the transmitter may transition to the identification and configuration step 430 for collecting receiver identification and receiver configuration and status information (S404).
식별 및 구성 단계(430)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S405).In the identification and configuration step 430, the transmitter receives an unexpected packet, a desired packet has not been received for a predefined time, a packet transmission error, or a power transmission contract. If this is not set (no power transfer contract) it may transition to the selection step (410) (S405).
수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(440)로 천이할 수 있다(S406).When identification and configuration of the receiver is completed, the transmitter may transition to a power transmission step 440 for transmitting wireless power (S406).
전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S407).In the power transfer step 440, the transmitter receives an unexpected packet, the desired packet has not been received for a predefined time, or a violation of a preset power transfer contract occurs. transfer contract violation), if the filling is completed, the transition to the selection step (410) (S407).
또한, 전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S408).In addition, in the power transmission step 440, if it is necessary to reconfigure the power transmission contract in accordance with the change in the transmitter state, the transmitter may transition to the identification and configuration step 430 (S408).
상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver. For example, the transmitter state information may include information about the maximum amount of power that can be transmitted, information about the maximum number of receivers that can be accommodated, and the receiver state information may include information about required power.
도 5는 WPC(Qi) 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.5 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC (Qi) standard.
도 5를 참조하면, WPC(Qi) 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 510), 핑 단계(Ping Phase, 520), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 530), 협상 단계(Negotiation Phase, 540), 보정 단계(Calibration Phase, 550), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 560) 단계 및 재협상 단계(Renegotiation Phase, 570)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 5, power transmission from a transmitter to a receiver according to the WPC (Qi) standard is largely selected as a selection phase 510, a ping phase 520, an identification and configuration phase, and so on. 530, a negotiation phase 540, a calibration phase 550, a power transfer phase 560, and a renegotiation phase 570.
선택 단계(510)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계-예를 들면, 도면 부호 S502, S504, S507, S510, S512일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(510)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링 할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(520)로 천이할 수 있다(S501). 선택 단계(510)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일 또는 1차 코일(Primary Coil)의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. The selection step 510 may be a transition step, for example, S502, S504, S507, S510, and S512 when a specific error or a specific event is detected while starting or maintaining power transmission. Here, specific errors and specific events will be apparent from the following description. In addition, in the selection step 510, the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface. If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, the transmitter may transition to the ping step 520 (S501). In the selection step 510, the transmitter transmits a very short pulse of an analog ping signal and an object in the active area of the interface surface based on the current change of the transmitting coil or the primary coil. Can detect the presence of
핑 단계(520)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(520)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 패킷-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(510)로 천이할 수 있다(S502). 또한, 핑 단계(520)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 패킷-을 수신하면, 선택 단계(510)로 천이할 수도 있다(S502).In ping step 520, when an object is detected, the transmitter activates the receiver and sends a digital ping to identify whether the receiver is a receiver that is compliant with the WPC standard. If the transmitter does not receive a response signal (eg, a signal strength packet) for the digital ping from the receiver in the ping step 520, it may transition back to the selection step 510 (S502). In addition, in the ping step 520, when the transmitter receives a signal indicating that power transmission is completed, that is, a charging completion packet, it may transition to the selection step 510 (S502).
핑 단계(520)가 완료되면, 송신기는 수신기를 식별하고 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(530)로 천이할 수 있다(S503).When the ping step 520 is completed, the transmitter may transition to the identification and configuration step 530 for identifying the receiver and collecting receiver configuration and status information (S503).
식별 및 구성 단계(530)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(510)로 천이할 수 있다(S504).In the identification and configuration step 530, the transmitter receives an unexpected packet, a desired packet has not been received for a predefined time, a packet transmission error, or a power transmission contract. If this is not set (no power transfer contract) it may transition to the selection step (510) (S504).
송신기는 식별 및 구성 단계(530)에서 수시된 구성 패킷(Configuration packet)의 협상 필드(Negotiation Field) 값에 기반하여 협상 단계(540)로의 진입이 필요한지 여부를 확인할 수 있다.The transmitter may determine whether entry into the negotiation step 540 is necessary based on a negotiation field value of the configuration packet received in the identification and configuration step 530.
확인 결과, 협상이 필요하면, 송신기는 협상 단계(540)로 진입하여 소정 FOD 검출 절차를 수행 및 파워 전송 계약을 할 수 있다(S505).As a result of the check, if negotiation is necessary, the transmitter may enter a negotiation step 540 to perform a predetermined FOD detection procedure and make a power transmission contract (S505).
반면, 확인 결과, 협상이 필요하지 않은 경우, 송신기는 곧바로 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다(S506).On the other hand, if it is determined that negotiation is not necessary, the transmitter may immediately enter the power transmission step 560 (S506).
협상 단계(540)에서, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 파워 전송 계약을 할 수 있다. 상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.In negotiation step 540, the wireless power transmitter and the wireless power receiver may make a power transmission contract. The power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver. For example, the transmitter state information may include information about the maximum amount of power that can be transmitted, information about the maximum number of receivers that can be accommodated, and the receiver state information may include information about required power.
또한, 파워 전송 계약은 보장된 전력을 포함할 수 있다. 파워 전송 계약의 보장된 전력은 무선 전력 송신기와 무선전력 수신기가 전력 전송 단계에서 무선 충전 시 전송하기로 정해진 전력 세기 값일 수 있다. 파워 전송 계약의 보장된 전력은 디폴트 값을 구비할 수 있다. 또한, 파워 전송 계약의 보장된 전력은 무선 전력 송신기의 보장된 전력과 무선전력 수신기의 요구 전력에 기초하여 정해 질 수 있다. 파워 전송 계약의 보장된 전력을 정하는 것에 대한 자세한 설명은 후술 한다. 파워 전송 계약의 보장된 전력과 무선 전력송신기의 보장된 전력은 차이가 있음을 주의해야 한다. 즉, 파워 전송 계약의 보장된 전력은 전력 전송 단계에서 송출되는 전력 세기 값이고, 무선 전력 송신기의 보장된 전력은 무선 전력 송신기가 송출 가능한 전력 세기 값일 수 있다. 무선 전력 송신기의 보장된 전력은 전력 송신기 능력 패킷에 기록된 정보일 수 있고, 이에 대한 자세한 설명은 후술 한다.  In addition, the power transfer agreement may include guaranteed power. The guaranteed power of the power transmission contract may be a power intensity value determined by the wireless power transmitter and the wireless power receiver to transmit during wireless charging in the power transmission phase. The guaranteed power of the power transfer agreement may have a default value. In addition, the guaranteed power of the power transmission contract can be determined based on the guaranteed power of the wireless power transmitter and the required power of the wireless power receiver. A detailed description of determining the guaranteed power of a power transmission contract will be given later. Note that there is a difference between the guaranteed power of the power transmission contract and the guaranteed power of the wireless power transmitter. That is, the guaranteed power of the power transmission contract may be a power intensity value transmitted in the power transmission step, and the guaranteed power of the wireless power transmitter may be a power intensity value that the wireless power transmitter can transmit. The guaranteed power of the wireless power transmitter may be information recorded in the power transmitter capability packet, which will be described later.
또한, 협상 단계(540)에서, 송신기는 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD(Foreign Object Detection) 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 송신기는 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 임계치를 결정할 수 있다.In addition, in the negotiation step 540, the transmitter may receive a Foreign Object Detection (FOD) status packet including a reference quality factor value. In this case, the transmitter may determine a threshold for FO detection based on the reference quality factor value.
송신기는 결정된 FO 검출을 위한 임계치 및 현재 측정된 품질 인자 값을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The transmitter may detect whether the FO exists in the charging region by using the determined threshold for FO detection and the currently measured quality factor value, and control power transmission according to the FO detection result. For example, when the FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.
FO가 검출된 경우, 송신기는 선택 단계(510)로 회귀할 수 있다(S507). 반면, FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)를 거쳐(S508) 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다(S509). 상세하게, 송신기는 FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)에서 수신단에 수신된 전력의 세기를 결정하고, 송신단에서 전송한 전력의 세기를 결정하기 위해 수신단과 송신단에서의 전력 손실을 측정할 수 있다. 즉, 송신기는 보정 단계(550)에서 송신단의 송신 파워와 수신단의 수신 파워 사이의 차이에 기반하여 전력 손실을 예측할 수 있다. 일 실시예에 따른 송신기는 예측된 전력 손실을 반영하여 FOD 검출을 위한 임계치를 보정할 수도 있다.If the FO is detected, the transmitter may return to the selection step 510 (S507). On the other hand, when the FO is not detected, the transmitter may enter the power transmission step 560 through the correction step 550 (S508) (S509). In detail, when the FO is not detected, the transmitter determines the strength of the power received at the receiving end in the correction step 550, and determines the power loss at the receiving end and the transmitting end to determine the strength of the power transmitted by the transmitting end. It can be measured. That is, the transmitter may predict the power loss based on the difference between the transmit power of the transmitter and the receive power of the receiver in the correction step 550. The transmitter according to an embodiment may correct the threshold for FOD detection by reflecting the predicted power loss.
전력 전송 단계(540)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(510)로 천이할 수 있다(S510).In power transmission step 540, the transmitter receives an unexpected packet, an outgoing desired packet for a predefined time, or a violation of a predetermined power transmission contract occurs. transfer contract violation), if the filling is complete, the transition to the selection step (510) (S510).
또한, 전력 전송 단계(540)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(570)로 천이할 수 있다(S511). In addition, in the power transmission step 540, if it is necessary to reconfigure the power transmission contract according to the change in the transmitter state, the transmitter may transition to the renegotiation step 570 (S511).
재협상 단계(570)에서, 파워 전송 계약 등 재협상이 정상적으로 완료되면, 송신기는 전력 전송 단계(560)로 회귀할 수 있다(S513). 또한, 재협상 단계(570)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(510)로 천이할 수 있다(S512).In the renegotiation step 570, if the renegotiation such as a power transmission contract is normally completed, the transmitter may return to the power transmission step 560 (S513). Further, in the renegotiation step 570, the transmitter receives an unexpected packet, a desired packet has not been received for a predefined time, or a violation of a preset power transmission contract occurs ( power transfer contract violation), if the charging is completed, the transition to the selection step (510) (S512).
도 6은 PMA 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.6 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the PMA standard.
도 6을 참조하면, PMA 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 대기 단계(Standby Phase, 610), 디지털 핑 단계(Digital Ping Phase, 620), 식별 단계(Identification Phase, 630), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 640) 단계 및 충전 완료 단계(End of Charge Phase, 650)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 6, power transmission from a transmitter to a receiver according to the PMA standard is divided into a standby phase (Standby Phase, 610), a digital ping phase (620), an identification phase (630), and a power transmission. It may be divided into a power transfer phase 640 and an end of charge phase 650.
대기 단계(610)는 파워 전송을 위한 수신기 식별 절차를 수행하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 대기 단계(610)에서 송신기는 충전 표면(Charging Surface)에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 충전 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되거나 RXID 재시도가 진행중인 경우, 디지털 핑 단계(620)로 천이할 수 있다(S601). 여기서, RXID는 PMA 호환 수신기에 할당되는 고유 식별자이다. 대기 단계(610)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping)을 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면-예를 들면, 충전 베드-의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.The waiting step 610 may be a step of transitioning when a specific error or a specific event is detected while performing a receiver identification procedure for power transmission or maintaining power transmission. Here, specific errors and specific events will be apparent from the following description. In addition, in the waiting step 610, the transmitter may monitor whether an object exists on the charging surface. If the transmitter detects that an object is placed on the charging surface or the RXID retry is in progress, the transmitter may transition to the digital ping step 620 (S601). Here, RXID is a unique identifier assigned to a PMA compatible receiver. In the standby stage 610, the transmitter transmits a very short pulse of analog ping, and an object is placed on the active surface of the interface surface-for example, the charging bed-based on the current change of the transmitting coil. You can detect if it exists.
디지털 핑 단계(620)로 천이된 송신기는 감지된 물체가 PMA 호환 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑 신호를 송출한다. 송신기가 전송한 디지털 핑 신호에 의해 수신기에 충분한 전력이 공급되는 경우, 수신기는 수신된 디지털 핑 신호를 PMA 통신 프로토콜에 따라 변조하여 소정 응답 시그널을 송신기에 전송할 수 있다. 여기서, 응답 시그널은 수신기에 수신된 전력의 세기를 지시하는 신호 세기 지시자가 포함될 수 있다. 디지털 핑 단계(620)에서 송신기는 유효한 응답 시그널이 수신되면, 식별 단계(630)로 천이할 수 있다(S602).The transmitter transitioned to the digital ping step 620 sends a digital ping signal to identify whether the detected object is a PMA compatible receiver. When sufficient power is supplied to the receiver by the digital ping signal transmitted by the transmitter, the receiver may modulate the received digital ping signal according to the PMA communication protocol to transmit a predetermined response signal to the transmitter. Here, the response signal may include a signal strength indicator indicating the strength of the power received by the receiver. If the valid ping signal is received in the digital ping step 620, the transmitter may transition to the identification step 630 (S602).
만약, 디지털 핑 단계(620)에서, 응답 시그널이 수신되지 않거나, PMA 호환 수신기가 아닌 것으로 확인되면-즉, FOD(Foreign Object Detection)인 경우-, 송신기는 대기 단계(610)로 천이할 수 있다(S603). 일 예로, FO(Foreign Object)는 동전, 키 등을 포함하는 금속성 물체일 수 있다.If, at the digital ping step 620, no response signal is received or is determined to be not a PMA compatible receiver-i.e., Foreign Object Detection (FOD)-then the transmitter can transition to the standby step 610. (S603). For example, the Foreign Object (FO) may be a metallic object including coins, keys, and the like.
식별 단계(630)에서, 송신기는 수신기 식별 절차가 실패하거나 수신기 식별 절차를 재수행하여야 하는 경우 및 미리 정의된 시간 동안 수신기 식별 절차를 완료하지 못한 경우에 대기 단계(610)로 천이할 수 있다(S604).In the identification step 630, the transmitter may transition to the waiting step 610 if the receiver identification procedure fails or the receiver identification procedure needs to be performed again and if the receiver identification procedure has not been completed for a predefined time ( S604).
송신기는 수신기 식별에 성공하면, 식별 단계(630)에서 전력 전송 단계(640)로 천이하여 충전을 개시할 수 있다(S605).If the transmitter succeeds in identifying the receiver, the transmitter transitions from the identification step 630 to the power transmission step 640 to start charging (S605).
전력 전송 단계(640)에서, 송신기는 원하는 신호가 미리 정해진 시간 이내에 수신되지 않거나(Time Out), FO가 감지되거나, 송신 코일의 전압이 미리 정의된 기준치를 초과하는 경우, 대기 단계(610)으로 천이할 수 있다(S606).In power transmission step 640, the transmitter goes to standby step 610 if the desired signal is not received within a predetermined time (Time Out), or if the FO is detected or the voltage of the transmitting coil exceeds a predefined threshold. It may transition (S606).
또한, 전력 전송 단계(640)에서, 송신기는 내부 구비된 온도 센서에 의해 감지된 온도가 소정 기준치를 초과하는 경우, 충전 완료 단계(650)로 천이할 수 있다(S607).In addition, in the power transmission step 640, when the temperature sensed by the temperature sensor provided therein exceeds a predetermined reference value, the transmitter may transition to the charging completion step 650 (S607).
충전 완료 단계(650)에서, 송신기는 수신기가 충전 표면에서 제거된 것이 확인되면, 대기 상태(610)으로 천이할 수 있다(S609).In the charging completion step 650, when it is confirmed that the receiver is removed from the charging surface, the transmitter may transition to the standby state 610 (S609).
또한, 송신기는 Over Temperature 상태에서, 일정 시간 경과 후 측정된 온도가 기준치 이하로 떨어진 경우, 충전 완료 단계(650)에서 디지털 핑 단계(620)로 천이할 수 있다(S610).In addition, the transmitter may transition from the charging completion step 650 to the digital ping step 620 when the measured temperature after a predetermined time has elapsed below the reference value in the over temperature state (S610).
디지털 핑 단계(620) 또는 전력 전송 단계(640)에서, 송신기는 수신기로부터 EOC(End Of Charge) 요청이 수신되면, 충전 완료 단계(650)로 천이할 수도 있다(S608 및 S611).In the digital pinging step 620 or the power transmission step 640, when the End Of Charge (EOC) request is received from the receiver, the transmitter may transition to the charging completion step 650 (S608 and S611).
도 7은 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
도 7을 참조하면 무선 전력 송신기(700)는 크게, 전력 변환부(710), 전력 전송부(720), 통신부(730), 제어부(740), 센싱부(750)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선 전력 송신기(700)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.Referring to FIG. 7, the wireless power transmitter 700 may largely include a power converter 710, a power transmitter 720, a communicator 730, a controller 740, and a sensor 750. . It should be noted that the configuration of the wireless power transmitter 700 is not necessarily an essential configuration and may include more or fewer components.
도 7에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(710)는 전원부(760)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 7, when power is supplied from the power supply unit 760, the power converter 710 may perform a function of converting the power into power of a predetermined intensity.
이를 위해, 전력 변환부(710)는 DC/DC 변환부(711), 증폭기(712)를 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the power converter 710 may include a DC / DC converter 711 and an amplifier 712.
DC/DC 변환부(711)는 전원부(760)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(740)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The DC / DC converter 711 may perform a function of converting DC power supplied from the power supply unit 760 into DC power of a specific intensity according to a control signal of the controller 740.
이때, 센싱부(750)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(740)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(750)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(700)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(740)에 제공할 수도 있다. 일 예로, 제어부(740)는 센싱부(750)에 의해 측정된 전압/전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(750)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(712)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(710)의 일측에는 전원부(750)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(712)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다.In this case, the sensing unit 750 may measure the voltage / current of the DC-converted power and provide the same to the control unit 740. In addition, the sensing unit 750 may measure the internal temperature of the wireless power transmitter 700 to determine whether overheating occurs, and provide the measurement result to the controller 740. For example, the controller 740 may adaptively block power supply from the power supply unit 750 or block power supply to the amplifier 712 based on the voltage / current value measured by the sensing unit 750. Can be. To this end, one side of the power converter 710 may be further provided with a predetermined power cut-off circuit for cutting off the power supplied from the power supply unit 750, or to cut off the power supplied to the amplifier 712.
증폭기(712)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(740)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(740)는 통신부(730)를 통해 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(712)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. The amplifier 712 may adjust the intensity of the DC / DC converted power according to the control signal of the controller 740. For example, the controller 740 may receive power reception state information and / or power control signal of the wireless power receiver through the communication unit 730, and may be based on the received power reception state information or (and) power control signal. Thus, the amplification factor of the amplifier 712 can be dynamically adjusted. For example, the power reception state information may include, but is not limited to, strength information of the rectifier output voltage and strength information of a current applied to the receiving coil. The power control signal may include a signal for requesting power increase, a signal for requesting power reduction, and the like.
전력 전송부(720)는 다중화기(721)(또는 멀티플렉서), 송신 코일(722)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(720)는 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.The power transmitter 720 may include a multiplexer 721 (or multiplexer) and a transmission coil 722. In addition, the power transmitter 720 may further include a carrier generator (not shown) for generating a specific operating frequency for power transmission.
반송파 생성기는 다중화기(721)를 통해 전달 받은 증폭기(712)의 출력 DC 전력을 특정 주파수를 갖는 AC 전력으로 변환하기 위한 특정 주파수를 생성할 수 있다. 이상의 설명에서는 반송파 생성기에 의해 생성된 교류 신호가 다중화기(721)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(712) 이전단 또는 이후단에 믹싱될 수도 있음을 주의해야 한다. The carrier generator may generate a specific frequency for converting the output DC power of the amplifier 712 received through the multiplexer 721 into AC power having a specific frequency. In the above description, the AC signal generated by the carrier generator is mixed with the output terminal of the multiplexer 721 to generate AC power. However, this is only one embodiment, and the other example is before the amplifier 712. Note that it may be mixed in stages or later.
일 실시예에 따른 각각의 송신 코일에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 송신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 송신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.Frequency of AC power delivered to each transmission coil according to one embodiment may be different from each other, and another embodiment each using a predetermined frequency controller with a function to adjust the LC resonance characteristics differently for each transmission coil It is also possible to set different resonant frequencies for each transmission coil.
그러나, 복수의 송신 코일 각각에서 발생되는 공진 주파수가 상이한 경우, 이를 제어하는 별도의 주파수 제어기가 필요하여 무선 전력 송신기의 크기가 커질 수 있고, 따라서, 일 실시예에서는 무선 전력 송신기가 복수의 송신 코일을 포함하더라도 동일한 공진 주파수를 이용하여 전력을 전송하는 경우를 도 25 내지 도 27에서 설명한다.However, when the resonant frequencies generated in each of the plurality of transmission coils are different, a separate frequency controller for controlling the same may be required, thereby increasing the size of the wireless power transmitter. Thus, in one embodiment, the wireless power transmitter may include the plurality of transmission coils. 25 to 27 illustrate a case in which power is transmitted using the same resonant frequency, even if including.
도 7에 도시된 바와 같이, 전력 전송부(720)는 증폭기(712)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(721)와 복수의 송신 코일(722)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 7, the power transmitter 720 includes a multiplexer 721 and a plurality of transmit coils 722-that is, a first to control the output power of the amplifier 712 to be transmitted to the transmit coil. To n-th transmission coils.
일 실시예에 따른 제어부(740)는 복수의 무선 전력 수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(700)에 3개의 무선 전력 수신기-즉, 제1 내지 3 무선 전력 수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신 코일-즉, 제1 내지 3 송신 코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(740)는 다중화기(721)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선 전력 수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(712) 증폭률을 제어하여 무선 전력 수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.When a plurality of wireless power receivers are connected, the controller 740 according to an embodiment may transmit power through time division multiplexing for each transmission coil. For example, in the wireless power transmitter 700, three wireless power receivers, i.e., the first to third wireless power receivers, are each identified through three different transmitting coils, i.e., the first to third transmitting coils. The controller 740 may control the multiplexer 721 to control power to be transmitted through a specific transmission coil in a specific time slot. In this case, the amount of power transmitted to the corresponding wireless power receiver may be controlled according to the length of the time slot allocated to each transmitting coil, but this is only one embodiment. By controlling the amplification factor of the amplifier 712 of the wireless power receiver may control the transmission power.
제어부(740)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(722)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기(721)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(740)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(755)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감지 신호 전송 시점이 도래하면, 다중화기(721)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 타이머(750)는 핑 전송 단계 동안 소정 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(740)에 송출할 수 있으며, 제어부(740)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 다중화기(721)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.The controller 740 may control the multiplexer 721 to sequentially transmit the sensing signals through the first to nth transmitting coils 722 during the first sensing signal transmitting procedure. In this case, the controller 740 may identify a time point at which the detection signal is transmitted using the timer 755. When the detection signal transmission time arrives, the control unit 740 controls the multiplexer 721 to detect the detection signal through the corresponding transmission coil. Can be controlled to be sent. For example, the timer 750 may transmit a specific event signal to the controller 740 at predetermined intervals during the ping transmission step. When the corresponding event signal is detected, the controller 740 controls the multiplexer 721 to transmit the specific event signal. The digital ping can be sent through the coil.
또한, 제어부(740)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(732)로부터 어느 송신 코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자 및 해당 송신 코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(740)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(721)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(740)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신 코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 다중화기(721)를 제어할 수도 있다. In addition, the control unit 740 may determine a predetermined transmission coil identifier and a corresponding transmission coil for identifying which transmission coil has received a signal strength indicator from the demodulator 732 during the first detection signal transmission procedure. Signal strength indicator received through the can be received. Subsequently, in the second detection signal transmission procedure, the control unit 740 controls the multiplexer 721 to transmit the detection signal only through the transmission coil (s) in which the signal strength indicator was received during the first detection signal transmission procedure. You may. As another example, the control unit 740 transmits the second sensed signal to the transmitting coil in which the signal strength indicator having the largest value is received when there are a plurality of transmit coils in which the signal strength indicator is received during the first sensed signal transmitting procedure. In the procedure, the detection signal may be determined as the transmission coil to be transmitted first, and the multiplexer 721 may be controlled according to the determination result.
변조부(731)는 제어부(740)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(721)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The modulator 731 may modulate and transmit the control signal generated by the controller 740 to the multiplexer 721. Here, the modulation scheme for modulating the control signal is a frequency shift keying (FSK) modulation scheme, a Manchester coding modulation scheme, a PSK (Phase Shift Keying) modulation scheme, a pulse width modulation scheme, a differential 2 Differential bi-phase modulation schemes may be included, but is not limited thereto.
복조부(732)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(740)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.When a signal received through the transmitting coil is detected, the demodulator 732 may demodulate the detected signal and transmit the demodulated signal to the controller 740. Here, the demodulated signal may include a signal strength indicator, an error correction (EC) indicator for controlling power during wireless power transmission, an end of charge (EOC) indicator, an overvoltage / overcurrent / overheat indicator, and the like. However, the present invention is not limited thereto, and may include various state information for identifying a state of the wireless power receiver.
또한, 복조부(732)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(740)에 제공할 수도 있다. In addition, the demodulator 732 may identify from which transmission coil the demodulated signal is received, and may provide the control unit 740 with a predetermined transmission coil identifier corresponding to the identified transmission coil.
일 예로, 무선 전력 송신기(700)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.For example, the wireless power transmitter 700 may obtain the signal strength indicator through in-band communication that communicates with the wireless power receiver using the same frequency used for wireless power transmission.
또한, 무선 전력 송신기(700)는 송신 코일(722)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(722)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(700)는 송신 코일(722)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.In addition, the wireless power transmitter 700 may transmit wireless power using the transmission coil 722 and may exchange various information with the wireless power receiver through the transmission coil 722. As another example, the wireless power transmitter 700 further includes a separate coil corresponding to each of the transmission coils 722 (that is, the first to nth transmission coils), and wireless power using the separate coils provided. Note that in-band communication with the receiver may also be performed.
이상이 도 7의 설명에서는 무선 전력 송신기(700)와 무선 전력 수신기가 인밴드 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 저전력 블루투스 통신, RFID 통신, UWB 통신, 지그비 통신 중 어느 하나일 수 있다.In the description of FIG. 7, the wireless power transmitter 700 and the wireless power receiver perform in-band communication by way of example. However, this is only one embodiment, and is a frequency band used for wireless power signal transmission. Short-range bidirectional communication may be performed through a frequency band different from that of FIG. For example, the short-range bidirectional communication may be any one of low power Bluetooth communication, RFID communication, UWB communication, and Zigbee communication.
특히, 송신 코일(722)은 후술하는 도 9 내지 도 24의 코일 및 코일의 제조 방법에 의해 생산된 코일일 수 있다.In particular, the transmitting coil 722 may be a coil produced by the coil and the manufacturing method of the coil of FIGS. 9 to 24 to be described later.
도 8은 상기 도 7에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to FIG. 7.
도 8을 참조하면, 무선 전력 수신기(800)는 수신 코일(810), 정류기(820), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 830), 부하(840), 센싱부(850), 통신부(860), 주제어부(870)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(860)는 복조부(861) 및 변조부(862) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the wireless power receiver 800 includes a receiving coil 810, a rectifier 820, a DC / DC converter 830, a load 840, a sensing unit 850, and a communication unit ( 860, the main control unit 870 may be configured. Here, the communication unit 860 may include at least one of a demodulator 861 and a modulator 862.
상기한 도 8의 예에 도시된 무선 전력 수신기(800)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 실시예에 따른 통신부(860)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다. Although the wireless power receiver 800 illustrated in the example of FIG. 8 is illustrated as being capable of exchanging information with the wireless power transmitter through in-band communication, this is only one embodiment, and in another embodiment. The communication unit 860 may provide short-range bidirectional communication through a frequency band different from the frequency band used for wireless power signal transmission.
수신 코일(810)을 통해 수신되는 AC 전력은 정류부(820)에 전달할 수 있다. 정류기(820)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(830)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(830)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(840)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(840)에 전달할 수 있다. 또한 수신 코일(810)은 복수의 수신 코일(미도시)-즉, 제1 내지 제n 수신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 각각의 수신 코일(미도시)에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 수신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.AC power received through the receiving coil 810 may be transferred to the rectifier 820. The rectifier 820 may convert AC power into DC power and transmit the DC power to the DC / DC converter 830. The DC / DC converter 830 may convert the strength of the rectifier output DC power into a specific strength required by the load 840 and then transfer the power to the load 840. In addition, the receiving coil 810 may include a plurality of receiving coils (not shown), that is, the first to nth receiving coils. Frequency of AC power delivered to each receiving coil (not shown) according to one embodiment may be different from each other, another embodiment is a predetermined frequency controller with a function to adjust the LC resonance characteristics differently for each receiving coil It is also possible to set a different resonant frequency for each receiving coil by using a.
특히, 수신 코일(810)은 후술하는 도 9 내지 도 24의 코일 및 코일의 제조 방법에 의해 생산된 코일일 수 있다.In particular, the receiving coil 810 may be a coil produced by the coil and the coil manufacturing method of FIGS. 9 to 24 to be described later.
센싱부(850)는 정류기(820) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(870)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(850)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(810)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(870)에 전송할 수도 있다. 또한, 센싱부(850)는 무선 전력 수신기(800)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(870)에 제공할 수도 있다. The sensing unit 850 may measure the intensity of the rectifier 820 output DC power and provide the same to the main controller 870. In addition, the sensing unit 850 may measure the strength of the current applied to the receiving coil 810 according to the wireless power reception, and may transmit the measurement result to the main control unit 870. In addition, the sensing unit 850 may measure the internal temperature of the wireless power receiver 800 and provide the measured temperature value to the main controller 870.
일 예로, 주제어부(870)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(862)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(862)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(810) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있다. 또한, 주제어부(870)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(862)를 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(861)는 수신 코일(810)과 정류기(820) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(820) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(870)에 제공할 수 있다. 이때, 주제어부(870)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(862)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.As an example, the main controller 870 may determine whether the overvoltage is generated by comparing the measured intensity of the rectifier output DC power with a predetermined reference value. As a result of the determination, when the overvoltage is generated, a predetermined packet indicating that the overvoltage has occurred may be generated and transmitted to the modulator 862. Here, the signal modulated by the modulator 862 may be transmitted to the wireless power transmitter through the receiving coil 810 or a separate coil (not shown). In addition, the main controller 870 may determine that the detection signal is received when the intensity of the rectifier output DC power is greater than or equal to a predetermined reference value. When the detection signal is received, a signal strength indicator corresponding to the detection signal may be modulated by the modulator 862. Can be transmitted to the wireless power transmitter. As another example, the demodulator 861 demodulates an AC power signal between the receiving coil 810 and the rectifier 820 or an output DC power signal of the rectifier 820 to identify whether a detection signal is received, and then identifies an identification result. It may be provided to the unit 870. In this case, the main controller 870 may control a signal strength indicator corresponding to the sensed signal to be transmitted through the modulator 862.
<일 <Day 실시예에Example 따른 코일 장치> According to coil device>
도 9는 일 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 9의 코일의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.9 is a diagram illustrating a coil of a coil device according to an embodiment, and FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the coil of FIG. 9.
일 실시예에 따른 코일 장치는 무선 전력 전송 장치의 송신 코일 또는 무선 전력 수신 장치의 수신 코일 중 적어도 어느 하나의 코일일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치에 제한되는 것은 아니고 유도되는 기전력을 무선으로 전달하는 코일을 이용하는 장치에 적용될 수 있다.The coil device may be at least one of a transmitting coil of a wireless power transmitter or a receiving coil of a wireless power receiver. In addition, the present invention is not limited to the wireless power transmission device, but may be applied to a device using a coil for wirelessly transferring induced electromotive force.
도 9는 일 실시예에 따른 코일 장치에 포함된 코일의 평면도이다.9 is a plan view of a coil included in a coil apparatus according to an exemplary embodiment.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 코일 장치는 복수의 층으로 배치된 코일을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, a coil device according to an embodiment may include a coil disposed in a plurality of layers.
보다 구체적으로, 코일은 제1 층에 배치된 제1 코일(910) 및 제2 층에 배치된 제2 코일(920)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 코일(910)과 제2 코일(920)을 배치된 위치에 따라 다르게 지칭하였지만 제1 코일(910)과 제2 코일(920)은 하나의 코일선 또는 하나의 코일패턴으로 형성된 하나의 코일일 수 있다. 또한, 코일은 제1 코일(910)과 제2 코일(920)의 사이에 배치되는 제1 접착층(930)을 포함할 수 있다. 제1 층은 제1 접착층(930)의 하단을 지칭할 수 있고, 제2 층은 제1 접착층(930)의 상단을 지칭할 수 있다. More specifically, the coil may include a first coil 910 disposed in the first layer and a second coil 920 disposed in the second layer. In addition, although the first coil 910 and the second coil 920 are referred to differently according to the disposed positions, the first coil 910 and the second coil 920 are formed of one coil line or one coil pattern. It may be a coil of. In addition, the coil may include a first adhesive layer 930 disposed between the first coil 910 and the second coil 920. The first layer may refer to the bottom of the first adhesive layer 930, and the second layer may refer to the top of the first adhesive layer 930.
제1 접착층(930)은 접착제일 수 있고 접착부재일 수도 있다. 또한, 제1 접착층(930)은 접착부재일 경우 플렉서블(flexible)할 수 있고, 리지드(rigid)할 수도 있다. 제1 접착층(930)은 코일선 또는 코일 패턴으로 형성된 코일, 즉 제1 코일(910) 및 제2 코일(920)의 구조를 고정시켜 코일 형상을 유지시켜 줄 수 있다. 또한, 제1 접착층(930)은 접촉하고 있는 코일, 즉 제1 코일(910) 및 제2 코일(920)에서 발생된 열을 방열시킬 수 있다. 또한, 제1 접착층(930)은 제1 코일(910)과 제2 코일(920)이 연결될 수 있도록 코일홀(931)을 포함할 수 있다.The first adhesive layer 930 may be an adhesive or an adhesive member. In addition, the first adhesive layer 930 may be flexible or rigid when it is an adhesive member. The first adhesive layer 930 may maintain the coil shape by fixing the structures of the coils formed in the coil line or the coil pattern, that is, the first coil 910 and the second coil 920. In addition, the first adhesive layer 930 may radiate heat generated from the coils that are in contact, that is, the first coil 910 and the second coil 920. In addition, the first adhesive layer 930 may include a coil hole 931 so that the first coil 910 and the second coil 920 may be connected to each other.
또한, 코일은 교류신호를 제공받거나 교류신호를 제공하기 위하여 제1 연장선(911) 또는 제2 연장선(921)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 연장선(911)은 교류신호가 입출력되는 제1 패드(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연장선(921)은 교류신호가 입출력되는 제2 패드(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 연장선(911)은 제1 패드에서 연장되어 제1 코일(910)과 연결될 수 있다. 제2 연장선(921)은 제2 패드에서 연장되어 제2 코일(920)과 연결될 수 있다. 이에, 일 실시예에 따른 코일은 입출력되는 패드를 일 영역으로 배치할 수 있으므로 구조가 간단해질 수 있다.In addition, the coil may include a first extension line 911 or a second extension line 921 to receive an AC signal or to provide an AC signal. In addition, the first extension line 911 may be electrically connected to a first pad (not shown) through which an AC signal is input / output. The second extension line 921 may be electrically connected to a second pad (not shown) through which an AC signal is input / output. In addition, the first extension line 911 may extend from the first pad and be connected to the first coil 910. The second extension line 921 may extend from the second pad to be connected to the second coil 920. Thus, the coil according to the embodiment may be arranged in one area of the input and output pads can be simplified in structure.
또한, 코일은 나선(spiral) 형상, 원 형상, 타원 형상, 레이스트랙(racetrack) 형상, 사각형 형상, 삼각(triangular) 형상, 사각 원형 형상 등으로 적어도 한번 턴(turn)하여 배치될 수 있다. 일 예로, 도 9와 같이 제1 코일(910)과 제2 코일(920)은 사각 원형 형상일 수 있다. 또한, 제1 코일(910)과 제2 코일(920)은 서로 동일한 형상으로 배치될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 제1 코일과 제2 코일은 서로 다른 형상으로 배치될 수 있다. 다른 예로, 제1 코일은 사각 원형 형상이고, 제2 코일은 원형 형상일 수 있다.In addition, the coil may be disposed at least once in a spiral shape, a circular shape, an elliptic shape, a racetrack shape, a square shape, a triangular shape, a square circular shape, or the like. For example, as illustrated in FIG. 9, the first coil 910 and the second coil 920 may have a rectangular circular shape. In addition, the first coil 910 and the second coil 920 may be disposed in the same shape with each other. The present invention is not limited thereto, and the first coil and the second coil may be disposed in different shapes. As another example, the first coil may have a rectangular circular shape, and the second coil may have a circular shape.
코일의 구조를 보다 구체적으로 설명하면, 코일은 제1 연장선(911)으로부터 연장되어 제1 접착층(930)의 하단, 즉 제1 층에서 시작하여 제1 접착층(930)의 외측 영역에서부터 제1 접착층(930)의 내측 영역 방향으로 복수 회 턴하여 제1 코일(910)이 배치되고, 제1 코일(910)이 연장하여 코일홀(931)을 관통하고 제1 접착층(930)의 상단, 즉 제2 층에서 다시 시작하여 내측 영역에서 제1 접착층(930)의 외측 영역 방향으로 복수 회 턴하여 제2 코일(920)이 배치되고, 제2 코일(920)이 다시 제2 연장선(921)까지 연장될 수 있다. 특히, 제1 코일(910)과 제2 코일(920)은 서로 코일선 또는 코일 패턴이 교차 배치되고 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 코일홀(931)을 경계로 제1 코일(910)과 제2 코일(920)로 지칭될 수 있다. 코일홀(931) 부근에서 제1 코일(910)은 제1 접착층(930) 하단에 위치하고 제2 코일(920)은 제1 접착층(930) 상단에 위치하므로 단차가 형성 될 수 있다. 일 예로, 도 9와 같이, 제1 층에서 제1 코일(910)이 2회 턴하고, 제2 층에서 제2 코일(920)이 3회 턴한 모습이다. 즉, 제1 코일(910)이 제2 코일(920)보다 턴 수가 적게 배치된 모습이다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 코일이 제2 코일보다 턴 수를 더 많이 하여 배치할 수 있다. 또한, 제1 코일과 제2 코일이 서로 턴 수가 동일하게 배치될 수 있다.In more detail, the structure of the coil extends from the first extension line 911 so that the first adhesive layer starts from the bottom of the first adhesive layer 930, that is, from the outer region of the first adhesive layer 930, starting from the first layer. The first coil 910 is disposed to be turned a plurality of times in the direction of the inner region of the 930, and the first coil 910 extends to penetrate the coil hole 931 and the upper end of the first adhesive layer 930, that is, the first coil 910. Starting again from the second layer, the second coil 920 is disposed by turning a plurality of times in the inner region toward the outer region of the first adhesive layer 930, and the second coil 920 extends back to the second extension line 921. Can be. In particular, the first coil 910 and the second coil 920 may be arranged such that the coil lines or coil patterns cross each other and do not overlap each other. Detailed description thereof will be described later. It may be referred to as a first coil 910 and a second coil 920 around the coil hole 931. Since the first coil 910 is positioned below the first adhesive layer 930 and the second coil 920 is positioned above the first adhesive layer 930 near the coil hole 931, a step may be formed. For example, as shown in FIG. 9, the first coil 910 is turned twice in the first layer and the second coil 920 is turned three times in the second layer. That is, the first coil 910 is disposed less turns than the second coil 920. The present invention is not limited thereto, and the first coil may be arranged to have a larger number of turns than the second coil. In addition, the number of turns of the first coil and the second coil may be the same.
또한, 일 실시예는 코일을 제1 코일(910) 및 제2 코일(920) 형태로 두 층으로 배치하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고 제1 코일 내지 제n 코일이 서로 n 층의 분리된 다른 층으로 배치될 수 있다(n은 2이상의 정수).In addition, in one embodiment, the coil is disposed in two layers in the form of the first coil 910 and the second coil 920, but is not limited thereto. The first coil to the nth coil may be separated from each other by n layers. Can be arranged (n is an integer of 2 or more).
도 10은 도 9의 코일의 Ⅰ 내지 Ⅰ'의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a cross section of I to I ′ of the coil of FIG. 9.
코일은 상면에서 바라보았을 때 제1 코일(910)과 제2 코일(920)이 교차하여 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 코일은 제1 코일(910)의 코일선 또는 코일패턴과 제2 코일(920)의 코일선 또는 코일패턴이 서로 다른 층에서 교차하여 배치될 수 있다. 일 예로, 도 10과 같이 제1 코일(910)은 제1 층의 최외각에 배치된 코일선 또는 코일 패턴인 제1-1 코일선(910a), 제1-1 코일선(910a)의 내측으로 이웃하게 배치된 제1-2 코일선(910b)를 포함할 수 있다. 또한 제2 코일(920)은 제2 층의 최외각에 배치된 코일선 또는 코일 패턴인 제2-1 코일선(920a), 제2-1 코일선(920a)의 내측으로 이웃하게 배치된 제2-2 코일선(920b), 최내각에 배치된 제2-3 코일선(920c)를 포함할 수 있다. 코일은 제2 층에 제2-1 코일선(920a)과 제2-2 코일선(920b)이 서로 이격되어 배치 되고, 제1 층에 제1-1 코일선(910a)이 제2-1 코일선(920a)과 제2-2 코일선(920b)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 코일은 제2 층에 제2-2 코일선(920b)과 제2-3 코일선(920c)이 서로 이격되어 배치 되고 제1 층에 제1-2 코일선(910b)이 제2-2 코일선(920b)과 제2-3 코일선(920c)의 사이에 배치될 수 있다.The coil may be disposed to cross the first coil 910 and the second coil 920 when viewed from the top surface. More specifically, the coil may be disposed to cross the coil line or coil pattern of the first coil 910 and the coil line or coil pattern of the second coil 920 in different layers. For example, as illustrated in FIG. 10, the first coil 910 may be a coil wire or a coil pattern disposed at the outermost part of the first layer, and may be formed inside the first-first coil wire 910a and the first-first coil wire 910a. The second coil wire 910b may be disposed to be adjacent to each other. In addition, the second coil 920 is formed of a coil wire disposed at the outermost portion of the second layer or a second coil coil 920a and a coil pattern 920a which are adjacent to the inner side of the second coil coil 920a. It may include a 2-2 coil wire 920b and a 2-3 coil wire 920c disposed at the innermost corner. In the coil, the second-first coil wire 920a and the second-second coil wire 920b are disposed to be spaced apart from each other, and the first-first coil wire 910a is disposed in the second layer. The coil wire 920a and the second-2 coil wire 920b may be disposed. In addition, the coil is disposed so that the second-2 coil wires 920b and the 2-3 coil wires 920c are spaced apart from each other on the second layer, and the second coil wires 910b are disposed on the second layer. It may be disposed between the two coil wires 920b and the 2-3 coil wires 920c.
일 실시예에 따른 코일 장치의 코일은 제1 코일(910)과 제2 코일(920)이 중첩 또는 오버랩 되지 않도록 교차하여 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 코일(910) 또는 제2 코일(920)의 코일선 또는 코일패턴의 선폭(a)은 소정의 길이일 수 있다. 또한, 제2-1 코일선(920a)과 제2-2 코일선(920b)은 서로 제1 이격거리(b1)만큼 이격될 수 있다. 제1-1 코일선(910a)의 선폭(a)은 제1 이격거리(b1)보다 작을 수 있다. 또한, 제1-1 코일선(910a)은 제2-1 코일선(920a)에서 제2 이격거리(b2)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제1-1 코일선(910a)는 제2-2 코일선(920b)에서 제3 이격거리(b2')만큼 이격되어 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제1-2 코일선(910b)는, 제2-2 코일선(920b)과 제2-3 코일선(920c)의 사이에 배치되며, 제2-2 코일선(920b) 및 제2-3 코일선(920c)과 이격되어 배치될 수 있다.Coils of the coil device according to an embodiment may be arranged to cross the first coil 910 and the second coil 920 so as not to overlap or overlap. More specifically, the line width a of the coil line or the coil pattern of the first coil 910 or the second coil 920 may be a predetermined length. In addition, the 2-1 coil line 920a and the 2-2 coil line 920b may be spaced apart from each other by a first separation distance b1. The line width a of the first-first coil line 910a may be smaller than the first separation distance b1. In addition, the first-first coil wire 910a may be spaced apart from the second-first coil wire 920a by a second separation distance b2. In addition, the first-first coil wire 910a may be spaced apart from the second-second coil wire 920b by a third separation distance b2 '. Similarly, the 1-2 coil wire 910b is disposed between the 2-2 coil wire 920b and the 2-3 coil wire 920c, and the 2-2 coil wire 920b and the second coil wire 910b are disposed. The coil may be spaced apart from the coil wire 920c.
따라서, 일 실시예에 따른 코일은 코일선 또는 코일 패턴이 서로 이격되어 있으므로 코일에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 코일은 하나의 코일선 또는 코일 패턴이 층을 달리하여 배치되므로 코일에서 발생하는 열이 방사될 수 있는 영역도 증가되므로 방열 효율이 증가할 수 있다.Therefore, the coil according to the exemplary embodiment may efficiently dissipate heat generated from the coil since the coil lines or the coil patterns are spaced apart from each other. In addition, since the coil according to an embodiment is arranged in a single coil wire or coil pattern in different layers, the heat radiation efficiency can be increased since the area where the heat generated from the coil can be radiated increases.
또한, 코일은 제2 코일(920)의 외측 길이(D1)가 제1 코일(910)의 외측 길이(E1)보다 클 수 있다. 이에 제한 되는 것은 아니고 제2 코일의 외측 길이를 제1 코일의 외측 길이보다 작게 하여 양 구성을 배치할 수 있다.In addition, the coil may have an outer length D1 of the second coil 920 greater than an outer length E1 of the first coil 910. The present invention is not limited thereto, and both configurations can be arranged by making the outer length of the second coil smaller than the outer length of the first coil.
또한, 일 실시예에 따른 코일은 외측에서 내측의 길이(C1)가 종래의 코일의 외측에서 내측의 길이보다 작기 때문에 무선전력 전송효율이 증가할 수 있다. 보다 구체적으로, 코일의 외측 일단에서 외측 타단까지 영역을 충전 영역이라고 가정하고, 무선 충전 신호를 최대 세기로 제공하는 코일의 외측에서 내측까지 영역을 집중 충전 영역이라고 가정한다. 이 경우, 일 실시예에 따른 코일과 종래의 코일의 권선수 또는 인덕턴스가 동일하면, 일 실시예에 따른 코일과 종래의 코일은 모두 충전 영역이 D1으로 동일 할 수 있지만 일 실시예에 따른 코일의 집중 충전 영역(C1)이 종래의 코일의 집중 충전 영역 보다 작을 수 있다. 집중 충전 영역이 작을수록 집중 충전 영역에서 제공하는 무선 충전 신호의 에너지는 증가할 수 있다. 이에, 일 실시예에 따른 코일은 충전 기기가 충전 영역에 위치하면 종래의 코일보다 무선 충전 신호의 전송효율이 증가하는 것이다.In addition, the coil according to an embodiment may increase the wireless power transmission efficiency because the length (C1) of the outer side to the inner side is smaller than the length of the inner side of the conventional coil. More specifically, it is assumed that the region from the outer end of the coil to the other end of the coil is a charging region, and the region from the outer side to the inner side of the coil that provides the wireless charging signal at the maximum intensity is the concentrated charging region. In this case, if the number of windings or inductance of the coil according to the embodiment and the conventional coil are the same, both the coil and the conventional coil according to the embodiment may have the same charging region as D1, but the coil according to the embodiment The concentrated charging region C1 may be smaller than the concentrated charging region of the conventional coil. As the concentrated charging region is smaller, the energy of the wireless charging signal provided by the concentrated charging region may increase. Accordingly, in the coil according to the embodiment, when the charging device is located in the charging region, the transmission efficiency of the wireless charging signal is increased compared to the conventional coil.
도 11은 도 9의 코일이 배치되는 코일 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.11 is an exploded perspective view for explaining a coil device in which the coil of FIG. 9 is disposed.
도 11을 참조하면, 도 9에 따른 코일 장치는 기판(960)을 포함할 수 있다. 기판(960)은 플렉서블(flexible)한 기판일 수 있고 리지드(rigid)한 기판일 수 있다. Referring to FIG. 11, the coil device of FIG. 9 may include a substrate 960. The substrate 960 may be a flexible substrate or a rigid substrate.
또한, 코일 장치는 차폐재(950)을 포함할 수 있다. 차폐재(950)은 기판(960)의 상면에 배치될 수 있다. 차폐재(950)는 상부에 배치된 코일(910, 920)에서 발생된 무선 전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있다. 또한, 차폐재(950)는 하부에 배치된 각종회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다.In addition, the coil device may include a shield 950. The shield 950 may be disposed on an upper surface of the substrate 960. The shielding material 950 may guide the wireless power generated from the coils 910 and 920 disposed thereon in the charging direction. In addition, the shield 950 may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
또한, 코일 장치는 제2 접착층(940)에 의하여 코일, 즉 제1 코일(910) 및 제2 코일(920)을 차폐재(950)에 고정할 수 있다. 제2 접착층(940)은 접착제일 수 있고 접착부재일 수도 있다. 또한, 제2 접착층(940)은 접착부재일 경우 플렉서블(flexible)할 수 있고, 리지드(rigid)할 수도 있다. 또한, 코일 장치는 도 9의 복수의 층으로 배치된 코일을 포함할 수 있다. 즉, 코일은 제1 연장선(911)에서 연장된 제1 코일(910), 코일홀(931)이 배치된 제1 접착층(930), 제2 연장선(921)에서 연장된 제2 코일(920)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 코일(910)과 제2 코일(920)은 코일홀(931)을 경계로 단차부(912)가 형성될 수 있다. 즉, 단차부(912)는 제1 코일(910)에서 제2 코일(920)로 연장되면서 제1 접착층(930)으로 인하여 형성될 수 있다. 도 9는 설명의 편의를 위하여 제1 코일(910), 단차부(921), 제2 코일(920)을 분리하여 도시하였으나, 도 9에 설명하였듯이 제1 코일(910), 단차부(921), 제2 코일(920) 모두 하나의 코일선 또는 코일 패턴으로 구성된 것으로 연결될 수 있다.In addition, the coil device may fix the coil, that is, the first coil 910 and the second coil 920, to the shielding material 950 by the second adhesive layer 940. The second adhesive layer 940 may be an adhesive or an adhesive member. In addition, in the case of the adhesive member, the second adhesive layer 940 may be flexible or rigid. In addition, the coil apparatus may include a coil disposed in a plurality of layers of FIG. 9. That is, the coil may include a first coil 910 extending from the first extension line 911, a first adhesive layer 930 on which the coil hole 931 is disposed, and a second coil 920 extending from the second extension line 921. It may include. In addition, the first coil 910 and the second coil 920 may be formed with a stepped portion 912 around the coil hole 931. That is, the stepped part 912 may be formed by the first adhesive layer 930 while extending from the first coil 910 to the second coil 920. 9 illustrates the first coil 910, the stepped part 921, and the second coil 920 separated for convenience of description, but as described in FIG. 9, the first coil 910 and the stepped part 921 are illustrated. All of the second coils 920 may be connected to one coil line or a coil pattern.
따라서, 일 실시예는 방열 효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다. 또한, 일 실시예는 무선전력 전송효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다. 또한, 일 실시예는 구조가 간단한 코일 장치를 제공할 수 있다.Therefore, an embodiment can provide a coil device having excellent heat dissipation efficiency. In addition, an embodiment may provide a coil device having excellent wireless power transmission efficiency. In addition, one embodiment may provide a coil device having a simple structure.
<다른 <Other 실시예에Example 따른 코일 장치> According to coil device>
도 12는 다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 도 12의 코일의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 12 is a diagram illustrating a coil of a coil device according to another embodiment, and FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the coil of FIG. 12.
다른 실시예에 따른 코일 장치는 무선 전력 전송 장치의 송신 코일 또는 무선 전력 수신 장치의 수신 코일 중 적어도 어느 하나의 코일일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치에 제한되는 것은 아니고 유도되는 기전력을 무선으로 전달하는 코일을 이용하는 장치에 적용될 수 있다.The coil device according to another embodiment may be at least one of a transmitting coil of the wireless power transmitter or a receiving coil of the wireless power receiver. In addition, the present invention is not limited to the wireless power transmission device, but may be applied to a device using a coil for wirelessly transferring induced electromotive force.
또한, 다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일은 도 9의 일 실시예에 따른 코일 장치의 코일과 비교하여 제1 코일과 제2 코일의 배치 관계에서 차이가 있을 수 있다. 이하, 다른 실시예에 따른 코일 장치의 설명은 상기 차이가 나는 부분을 위주로 설명한다.In addition, the coil of the coil device according to another embodiment may have a difference in the arrangement relationship between the first coil and the second coil as compared to the coil of the coil device according to the embodiment of FIG. 9. Hereinafter, description of the coil device according to another embodiment will be mainly focused on the difference.
도 12는 다른 실시예에 따른 코일 장치에 포함된 코일의 평면도이다.12 is a plan view of a coil included in a coil device according to another exemplary embodiment.
도 12를 참조하면, 다른 실시예에 따른 코일 장치는 코일을 포함할 수 있다. 코일은 제1 접착층(1030), 제1 접착층(1030)의 하단인 제1 층에 배치된 제1 코일(1010), 제1 접착층(1030)의 상단인 제2 층에 배치된 제2 코일(1020)을 포함할 수 있다. 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020)을 배치된 위치에 따라 다르게 지칭하였지만 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020)은 하나의 코일선 또는 하나의 코일패턴으로 형성된 하나의 코일일 수 있다. 또한, 제1 접착층(1030)은 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020)이 연결될 수 있도록 코일홀(1031)을 포함할 수 있다. 또한, 코일은 교류신호를 제공받거나 교류신호를 제공하기 위하여 제1 코일(1010)에서 연장된 제1 연장선(1011) 또는 제2 코일(1020)에서 연장된 제2 연장선(1021)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, a coil device according to another embodiment may include a coil. The coil may include a first adhesive layer 1030, a first coil 1010 disposed on a first layer that is a lower end of the first adhesive layer 1030, and a second coil disposed on a second layer that is an upper end of the first adhesive layer 1030 ( 1020). Although the first coil 1010 and the second coil 1020 are referred to differently according to the disposed positions, the first coil 1010 and the second coil 1020 are one coil formed of one coil line or one coil pattern. Can be. In addition, the first adhesive layer 1030 may include a coil hole 1031 so that the first coil 1010 and the second coil 1020 may be connected. In addition, the coil may include a first extension line 1011 extending from the first coil 1010 or a second extension line 1021 extending from the second coil 1020 to receive or provide an AC signal. have.
코일의 구조를 보다 구체적으로 설명하면, 코일은 제1 연장선(1011)으로부터 연장되어 제1 접착층(1030)의 하단, 즉 제1 층에서 시작하여 제1 접착층(1030)의 외측 영역에서부터 제1 접착층(1030)의 내측 영역 방향으로 복수 회 턴하여 제1 코일(1010)이 배치되고, 제1 코일(1010)이 연장하여 코일홀(1031)을 관통하고 제1 접착층(1030)의 상단, 즉 제2 층에서 다시 시작하여 내측 영역에서 제1 접착층(1030)의 외측 영역 방향으로 복수 회 턴하여 제2 코일(1020)이 배치되고, 제2 코일(1020)이 다시 제2 연장선(1021)까지 연장될 수 있다. 특히, 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020)은 서로 코일선 또는 코일 패턴이 교차 배치되고 부분적으로 중첩되어 배치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 또한, 코일홀(1031)을 경계로 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020)로 지칭될 수 있다. 코일홀(1031) 부근에서 제1 코일(1010)은 제1 접착층(1030) 하단에 위치하고 제2 코일(1020)은 제2 접착층(1030) 상단에 위치하므로 단차가 형성 될 수 있다. 일 예로, 도 12와 같이, 제1 층에서 제1 코일(1010)이 2회 턴하고, 제2 층에서 제2 코일(1020)이 3회 턴한 모습이다. 즉, 제1 코일(910)이 제2 코일(920)보다 턴 수가 적게 배치된 모습이다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 코일이 제2 코일보다 턴 수를 더 많이 하여 배치할 수 있다. 또한, 제1 코일과 제2 코일이 서로 턴 수가 동일하게 배치될 수 있다.In more detail, the structure of the coil extends from the first extension line 1011 so that the first adhesive layer starts from the lower end of the first adhesive layer 1030, that is, the first layer, starting from the outer region of the first adhesive layer 1030. The first coil 1010 is disposed a plurality of times in the direction of the inner region of the 1030, the first coil 1010 extends to penetrate the coil hole 1031, and the upper end of the first adhesive layer 1030, that is, the first coil 1010 is disposed. Starting again from the second layer, the second coil 1020 is disposed by turning a plurality of times in the inner region toward the outer region of the first adhesive layer 1030, and the second coil 1020 extends back to the second extension line 1021. Can be. In particular, the first coil 1010 and the second coil 1020 may be disposed so that coil lines or coil patterns cross each other and partially overlap each other. Detailed description thereof will be described later. In addition, the first coil 1010 and the second coil 1020 may be referred to as a boundary of the coil hole 1031. In the vicinity of the coil hole 1031, since the first coil 1010 is positioned at the bottom of the first adhesive layer 1030 and the second coil 1020 is positioned at the top of the second adhesive layer 1030, a step may be formed. For example, as shown in FIG. 12, the first coil 1010 turns twice in the first layer and the second coil 1020 turns three times in the second layer. That is, the first coil 910 is disposed less turns than the second coil 920. The present invention is not limited thereto, and the first coil may be arranged to have a larger number of turns than the second coil. In addition, the number of turns of the first coil and the second coil may be the same.
또한, 다른 실시예는 코일을 제1 코일(1010) 및 제2 코일(1020) 형태로 두 층으로 배치하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고 제1 코일 내지 제n 코일이 서로 n 층의 분리된 다른 층으로 배치될 수 있다(n은 2이상의 정수).In another embodiment, the coil is disposed in two layers in the form of the first coil 1010 and the second coil 1020, but the present invention is not limited thereto. Can be arranged (n is an integer of 2 or more).
도 13은 도 12의 코일의 Ⅱ 내지 Ⅱ'의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along II to II ′ of the coil of FIG. 12.
도 13을 참조하면, 코일은 상면에서 바라보았을 때 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020)이 교차하여 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 코일은 제1 코일(1010)의 코일선 또는 코일패턴과 제2 코일(1020)의 코일선 또는 코일패턴이 서로 다른 층에서 교차하여 배치될 수 있다. 일 예로, 도 13과 같이 제1 코일(1010)은 제1 층의 최외각에 배치된 코일선 또는 코일 패턴인 제1-1 코일선(1010a), 제1-1 코일선(1010a)의 내측으로 이웃하게 배치된 제1-2 코일선(1010b)를 포함할 수 있다. 또한 제2 코일(1020)은 제2 층의 최외각에 배치된 코일선 또는 코일 패턴인 제2-1 코일선(1020a), 제2-1 코일선(1020a)의 내측으로 이웃하게 배치된 제2-2 코일선(1020b), 최내각에 배치된 제2-3 코일선(1020c)를 포함할 수 있다. 코일은 제2 층에 제2-1 코일선(1020a)과 제2-2 코일선(1020b)이 서로 이격되어 배치 되고, 제1 층에 제1-1 코일선(1010a)이 제2-1 코일선(1020a)과 제2-2 코일선(1020b)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 코일은 제2 층에 제2-2 코일선(1020b)과 제2-3 코일선(1020c)이 서로 이격되어 배치 되고 제1 층에 제1-2 코일선(1010b)이 제2-2 코일선(1020b)과 제2-3 코일선(1020c)의 사이에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 13, when the coil is viewed from an upper surface, the first coil 1010 and the second coil 1020 may cross each other. More specifically, the coil may be disposed to cross the coil line or coil pattern of the first coil 1010 and the coil line or coil pattern of the second coil 1020 in different layers. For example, as illustrated in FIG. 13, the first coil 1010 may be a coil wire or a coil pattern disposed at the outermost side of the first layer, and may be inside the first-first coil wire 1010a and the first-first coil wire 1010a. The second coil wire 1010b may be disposed to be adjacent to each other. In addition, the second coil 1020 may be disposed adjacent to the inside of the 2-1 coil wire 1020a and the 2-1 coil wire 1020a, which are coil lines or coil patterns disposed at the outermost portion of the second layer. It may include a 2-2 coil wire 1020b and a 2-3 coil wire 1020c disposed at the innermost corner. In the coil, the 2-1 coil wire 1020a and the 2-2 coil wire 1020b are disposed to be spaced apart from each other, and the 1-1 coil wire 1010a is arranged in the first layer. It may be disposed between the coil wire 1020a and the second-2 coil wire 1020b. In addition, in the coil, the second coil coil 1020b and the second coil coil 1020c are disposed to be spaced apart from each other, and the first coil coil 1010b is disposed in the first layer. 2 may be disposed between the coil wire 1020b and the 2-3 coil wire 1020c.
다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일은 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020)이 중첩 또는 오버랩 되도록 교차하여 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 코일(1010) 또는 제2 코일(1020)의 코일선 또는 코일패턴의 선폭(a)은 소정의 길이일 수 있다. 또한, 제2-1 코일선(1020a)과 제2-2 코일선(1020b)은 서로 제1 이격거리(b3)만큼 이격될 수 있다. 제1 이격거리(b3)는 코일선 또는 코일패턴의 선폭(a)보다 작을 수 있다. 일 예로, 제 1-1코일선(1010a)은 상부에서 바라보았을 때 제2-1 코일선(1020a)과 제2-2코일선(1020b)에 중첩 또는 오버랩되어 배치될 수 있다.Coils of the coil device according to another embodiment may be arranged to cross the first coil 1010 and the second coil 1020 so as to overlap or overlap. More specifically, the line width a of the coil line or the coil pattern of the first coil 1010 or the second coil 1020 may be a predetermined length. In addition, the 2-1 coil wire 1020a and the 2-2 coil wire 1020b may be spaced apart from each other by a first separation distance b3. The first separation distance b3 may be smaller than the line width a of the coil line or the coil pattern. For example, when viewed from above, the first-first coil line 1010a may be disposed to overlap or overlap the second-first coil line 1020a and the second-second coil line 1020b.
따라서, 다른 실시예에 따른 코일은 코일선 또는 코일 패턴이 서로 이격되어 있으므로 코일에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 코일은 하나의 코일선 또는 코일 패턴이 층을 달리하여 배치되므로 코일에서 발생하는 열이 방사될 수 있는 영역도 증가되므로 방열 효율이 증가할 수 있다. 특히, 다른 실시예에 따른 코일은 일 실시예에 따른 코일 보다 코일선 또는 코일 패턴이 이격된 거리가 작으므로 일 실시예에 따른 코일 보다 방열 효과가 작을 수 있다.Therefore, the coil according to another embodiment may efficiently discharge heat generated from the coil because the coil wires or the coil patterns are spaced apart from each other. In addition, since the coil according to another embodiment has one coil line or a coil pattern arranged in different layers, an area in which heat generated from the coil may be radiated may increase, and thus heat radiation efficiency may increase. In particular, the coil according to another embodiment may have a smaller heat dissipation effect than the coil according to the embodiment since the distance between the coil line or the coil pattern is smaller than the coil according to the embodiment.
또한, 코일은 제2 코일(1020)의 외측 길이(D2)가 제1 코일(1010)의 외측 길이(E2)보다 클 수 있다. 이에 제한 되는 것은 아니고 제2 코일의 외측 길이를 제1 코일의 외측 길이보다 작게 하여 양 구성을 배치할 수 있다.In addition, the coil may have an outer length D2 of the second coil 1020 greater than an outer length E2 of the first coil 1010. The present invention is not limited thereto, and both configurations can be arranged by making the outer length of the second coil smaller than the outer length of the first coil.
또한, 다른 실시예에 따른 코일은 외측에서 내측의 길이(C2)가 종래의 코일의 외측에서 내측의 길이보다 작기 때문에 무선전력 전송효율이 증가할 수 있다. 특히, 다른 실시예에 따른 코일의 집중 충전 영역(C2)은 일 실시예에 따른 코일의 집중 충전 영역(C1) 보다 작으므로, 다른 실시예에 따른 코일의 무선 충전 신호의 에너지 크기가 더 클 수 있다.In addition, the coil according to another embodiment may increase the wireless power transmission efficiency because the length (C2) of the outer side to the inner side is smaller than the length of the inner side of the conventional coil. In particular, since the concentrated charging region C2 of the coil according to another embodiment is smaller than the concentrated charging region C1 of the coil according to an embodiment, the energy level of the wireless charging signal of the coil according to another embodiment may be larger. have.
따라서, 다른 실시예는 방열 효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다. 또한, 다른 실시예는 무선전력 전송효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다. 또한, 다른 실시예는 구조가 간단한 코일 장치를 제공할 수 있다.Therefore, another embodiment can provide a coil device excellent in heat dissipation efficiency. In addition, another embodiment may provide a coil device having excellent wireless power transmission efficiency. In addition, another embodiment may provide a coil device having a simple structure.
<또 다른 <Another 실시예에Example 따른 코일 장치> According to coil device>
도 14는 또 다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 15는 도 14의 코일을 설명하기 위한 평면도이고, 도 16은 도 15의 코일의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.14 is an exploded perspective view illustrating a coil of a coil device according to still another embodiment, FIG. 15 is a plan view illustrating the coil of FIG. 14, and FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the coil of FIG. 15. .
또 다른 실시예에 따른 코일 장치는 무선 전력 전송 장치의 송신 코일 또는 무선 전력 수신 장치의 수신 코일 중 적어도 어느 하나의 코일일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치에 제한되는 것은 아니고 유도되는 기전력을 무선으로 전달하는 코일을 이용하는 장치에 적용될 수 있다.The coil device according to another embodiment may be at least one of a transmitting coil of the wireless power transmission device or a receiving coil of the wireless power receiving device. In addition, the present invention is not limited to the wireless power transmission device, but may be applied to a device using a coil for wirelessly transferring induced electromotive force.
도 14를 참조하면, 코일 장치는 복수의 층으로 배치된 코일을 포함할 수 있다. 즉, 코일은 코일홀(2031)이 배치된 차폐재(2030), 차폐재(2030)의 하단인 제1 층에 위치하고 제1 연장선(2011)에서 연장된 제1 코일(2010), 차폐재(2030)의 상단인 제2 층에 위치하고 제2 연장선(2021)에서 연장된 제2 코일(2020)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 코일홀(2031)을 경계로 단차부(2012)가 형성될 수 있다. 즉, 단차부(2012)는 제1 코일(2010)에서 제2 코일(2020)로 연장되면서 제1 접착층(2030)으로 인하여 형성될 수 있다. 특히, 도 14에 따른 단차부(2012)는 도 11에 따른 단차부(912)보다 길이가 길 수 있다. 즉, 도 14에 따른 단차부(2012)는 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020) 사이에 배치된 차폐재(2030)의 두꼐에 대응한 길이일 수 있다. 도 11에 따른 단차부(2012)는 제1 코일(1010)과 제2 코일(1020) 사이에 배치된 제1 접착층(1030)의 두께에 대응한 길이일 수 있다. 도 14의 차폐재(2030)는 도 11의 제1 접착층(1030)보다 두꺼울 수 있다.Referring to FIG. 14, the coil device may include a coil disposed in a plurality of layers. That is, the coil is located in the shielding material 2030 in which the coil hole 2031 is disposed, the first coil 2010 and the shielding material 2030 extending from the first extension line 2011 and positioned in the first layer that is the lower end of the shielding material 2030. The second coil 2020 may be disposed on the second layer, which is an upper end, and extend from the second extension line 2021. In addition, the stepped portion 2012 may be formed on the first coil 2010 and the second coil 2020 with respect to the coil hole 2031. That is, the stepped portion 2012 may be formed by the first adhesive layer 2030 while extending from the first coil 2010 to the second coil 2020. In particular, the stepped portion 2012 shown in FIG. 14 may have a longer length than the stepped portion 912 shown in FIG. 11. That is, the stepped portion 2012 according to FIG. 14 may have a length corresponding to the thickness of the shielding material 2030 disposed between the first coil 2010 and the second coil 2020. The stepped portion 2012 according to FIG. 11 may have a length corresponding to the thickness of the first adhesive layer 1030 disposed between the first coil 1010 and the second coil 1020. The shielding material 2030 of FIG. 14 may be thicker than the first adhesive layer 1030 of FIG. 11.
또한, 도 14는 설명의 편의를 위하여 제1 코일(2010), 단차부(2021), 제2 코일(2020)을 분리하여 도시하였으나, 이하에서 설명하였듯이 제1 코일(2010), 단차부(2021), 제2 코일(2020) 모두 하나의 코일선 또는 코일 패턴으로 구성된 것으로 연결될 수 있다.In addition, although FIG. 14 illustrates the first coil 2010, the stepped portion 2021, and the second coil 2020 separately for convenience of description, the first coil 2010 and the stepped portion 2021 are described below. The second coil 2020 may be connected to one coil wire or a coil pattern.
또한, 제1 코일(2010)과 차폐재(2030) 또는 제2 코일(2020)과 차폐재(2030)의 사이에 접착층(미도시)이 배치될 수 있다. 접착층(미도시)은 접착제일 수 있고 접착부재일 수도 있다. 또한, 접착층(미도시)은 접착부재일 경우 플렉서블(flexible)할 수 있고, 리지드(rigid)할 수도 있다. 접착층(미도시)은 코일선 또는 코일 패턴으로 형성된 코일, 즉 제1 코일(2010) 및 제2 코일(2020)의 구조를 고정시켜 코일 형상을 유지시켜 줄 수 있다. 또한, 접착층(미도시)은 접촉하고 있는 코일, 즉 제1 코일(2010) 및 제2 코일(2020)에서 발생된 열을 방열시킬 수 있다. 또한, 접착층(2030)은 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)이 연결될 수 있도록 제2 코일홀을 포함할 수 있다.In addition, an adhesive layer (not shown) may be disposed between the first coil 2010 and the shield 2030 or between the second coil 2020 and the shield 2030. The adhesive layer (not shown) may be an adhesive or an adhesive member. In addition, the adhesive layer (not shown) may be flexible when the adhesive member, or may be rigid. The adhesive layer (not shown) may maintain the coil shape by fixing the structures of the coils formed in coil lines or coil patterns, that is, the first coil 2010 and the second coil 2020. In addition, the adhesive layer (not shown) may radiate heat generated from the coils that are in contact, that is, the first coil 2010 and the second coil 2020. In addition, the adhesive layer 2030 may include a second coil hole so that the first coil 2010 and the second coil 2020 may be connected to each other.
또한, 차폐재(2030)는 Fe, Ni, Co, Mn, Al, Zn, Cu, Ba, Ti, Sn, Sr, P, B, N, C, W, Cr, Bi, Li, Y, Cd 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 조합으로 이루어진 합금 또는 페라이트를 포함할 수 있다.In addition, the shielding material 2030 is made of Fe, Ni, Co, Mn, Al, Zn, Cu, Ba, Ti, Sn, Sr, P, B, N, C, W, Cr, Bi, Li, Y, Cd and the like. It may include an alloy or ferrite consisting of one or a combination of two or more elements selected from the group consisting of.
또한, 차폐재(2030)은 접촉하고 있는 코일, 즉 제1 코일(2010) 및 제2 코일(2020)에서 발생된 열을 방열시킬 수 있다.In addition, the shielding material 2030 may radiate heat generated by the coils that are in contact, that is, the first coil 2010 and the second coil 2020.
또한, 차폐재(2030)는 코일에서 발생된 무선 전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있다. 즉, 또 다른 실시예에 따른 코일 장치는 차폐재(2030)가 제1 층에 배치된 제1 코일(2010)에서 발생된 무선 전력을 차폐재(2030)에서 제1 코일(2010) 방향인 제1 방향으로 가이드하고, 차폐재(2030)가 제2 층에 배치된 제2 코일(2020)에서 발생된 무선 전력을 차폐재(2030)에서 제2 코일(2020) 방향인 제2 방향으로 가이드 할 수 있다. In addition, the shielding material 2030 may guide the wireless power generated in the coil in the charging direction. That is, in the coil device according to another embodiment, the wireless power generated by the first coil 2010 in which the shielding material 2030 is disposed in the first layer is the first direction in the direction of the first coil 2010 in the shielding material 2030. The wireless power generated by the second coil 2020 having the shielding material 2030 disposed in the second layer may be guided in the second direction, which is the direction of the second coil 2020 from the shielding material 2030.
따라서, 또 다른 실시예에 따른 코일 장치는 복수의 충전 방향을 구비할 수 있다.Therefore, the coil device according to another embodiment may have a plurality of charging directions.
또한, 차페재(2030)는 하부에 배치된 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다. In addition, the shielding material 2030 may protect various circuits disposed under the electromagnetic field.
도 15를 참조하면, 코일은 교류신호를 제공받거나 교류신호를 제공하기 위하여 제1 연장선(2011) 또는 제2 연장선(2021)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 연장선(2011)은 교류신호가 입출력되는 제1 패드(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 연장선(2021)은 교류신호가 입출력되는 제2 패드(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 연장선(2011)은 제1 패드에서 연장되어 제1 코일(2010)과 연결될 수 있다. 제2 연장선(2021)은 제2 패드에서 연장되어 제2 코일(2020)과 연결될 수 있다. 이에, 또 다른 실시예에 따른 코일은 입출력되는 패드를 일 영역으로 배치할 수 있으므로 구조가 간단해질 수 있다.Referring to FIG. 15, the coil may include a first extension line 2011 or a second extension line 2021 to receive an AC signal or to provide an AC signal. In addition, the first extension line 2011 may be electrically connected to a first pad (not shown) through which an AC signal is input / output. The second extension line 2021 may be electrically connected to a second pad (not shown) through which an AC signal is input / output. In addition, the first extension line 2011 may extend from the first pad and be connected to the first coil 2010. The second extension line 2021 may extend from the second pad to be connected to the second coil 2020. Accordingly, the coil according to another embodiment may arrange the pads input and output in one region, thereby simplifying the structure.
또한, 코일은 나선(spiral) 형상, 원 형상, 타원 형상, 레이스트랙(racetrack) 형상, 사각형 형상, 삼각(triangular) 형상, 사각 원형 형상 등으로 적어도 한번 턴(turn)하여 배치될 수 있다. 일 예로, 도 15와 같이 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 원형 형상일 수 있다. 또한, 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 서로 동일한 형상으로 배치될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 제1 코일과 제2 코일은 서로 다른 형상으로 배치될 수 있다. 다른 예로, 제1 코일은 사각 원형 형상이고, 제2 코일은 원형 형상일 수 있다.In addition, the coil may be disposed at least once in a spiral shape, a circular shape, an elliptic shape, a racetrack shape, a square shape, a triangular shape, a square circular shape, or the like. For example, as illustrated in FIG. 15, the first coil 2010 and the second coil 2020 may have a circular shape. In addition, the first coil 2010 and the second coil 2020 may be disposed in the same shape. The present invention is not limited thereto, and the first coil and the second coil may be disposed in different shapes. As another example, the first coil may have a rectangular circular shape, and the second coil may have a circular shape.
코일의 구조를 보다 구체적으로 설명하면, 코일은 제1 연장선(2011)으로부터 연장되어 차폐재(2030)의 하단, 즉 제1 층에서 시작하여 차폐재(2030)의 외측 영역에서부터 내측 영역 방향으로 복수 회 턴하여 제1 코일(2010)이 배치되고, 제1 코일(2010)이 연장하여 코일홀(2031)을 관통하고 차폐재(2030)의 상단, 즉 제2 층에서 다시 시작하여 내측 영역에서 외측 영역 방향으로 복수 회 턴하여 제2 코일(2020)이 배치되고, 제2 코일(2020)이 다시 제2 연장선(2021)까지 연장될 수 있다. 또한, 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 서로 코일선 또는 코일 패턴이 교차 배치되고 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 서로 코일선 또는 코일 패턴이 교차 배치되고 중첩되도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 평행하게 대응하여 배치되어 서로 중첩되어 배치될 수 있다. 일 예로, 도 15와 같이 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 평행하게 대응하여 배치된 모습이다. 또한, 코일홀(2031)을 경계로 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)로 지칭될 수 있다. 코일홀(2031) 부근에서 제1 코일(2010)은 차폐재(2030) 하단에 위치하고 제2 코일(2020)은 차폐재(2030) 상단에 위치하므로 단차가 형성 될 수 있다. 일 예로, 도 15와 같이, 제1 층에서 제1 코일(2010)이 4회 턴하고, 제2 층에서 제2 코일(2020)이 4회 턴한 모습이다. 즉, 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)의 턴 수를 동일하게 배치된 모습이다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 코일이 제2 코일보다 턴 수를 더 많이 하거나 적게 하여 배치할 수 있다. In more detail, the structure of the coil is extended from the first extension line 2011 to start at the bottom of the shield 2030, that is, the first layer, a plurality of turns from the outer region of the shield 2030 to the inner region. The first coil 2010 is disposed, and the first coil 2010 extends to penetrate the coil hole 2031 and start again at the upper end of the shielding material 2030, that is, the second layer, from the inner region to the outer region. The second coil 2020 may be disposed by turning a plurality of times, and the second coil 2020 may extend to the second extension line 2021. In addition, the first coil 2010 and the second coil 2020 may be disposed such that coil lines or coil patterns cross each other and do not overlap each other. In addition, the first coil 2010 and the second coil 2020 may be disposed such that coil lines or coil patterns cross each other and overlap each other. In addition, the first coil 2010 and the second coil 2020 may be disposed in parallel and overlap each other. For example, as shown in FIG. 15, the first coil 2010 and the second coil 2020 correspond to each other in parallel. In addition, the first coil 2010 and the second coil 2020 may be referred to as the coil hole 2031. In the vicinity of the coil hole 2031, since the first coil 2010 is positioned below the shield 2030 and the second coil 2020 is located above the shield 2030, a step may be formed. For example, as shown in FIG. 15, the first coil 2010 is turned four times in the first layer and the second coil 2020 is turned four times in the second layer. That is, the number of turns of the first coil 2010 and the second coil 2020 are equally arranged. The present invention is not limited thereto, and the first coil may be arranged with more or less turns than the second coil.
또한, 도시하지 않았지만 코일은 제1 코일의 턴 방향(2010)과 제2 코일(2020)의 턴 방향을 동일하게 하지 않을 수 있다. 이는 제1 코일에서 발생된 무선 전력의 방향과 제2 코일에서 발생된 무선 전력의 방향은 서로 동일하지 않기 때문에 필요에 따라 제1 코일의 턴 방향(2010)과 제2 코일(2020)의 턴 방향을 달리 배치할 수 있다.In addition, although not illustrated, the coil may not make the turn direction of the first coil 2010 and the turn direction of the second coil 2020 the same. Since the direction of the wireless power generated in the first coil and the direction of the wireless power generated in the second coil are not the same as each other, the turn direction 2010 of the first coil and the turn direction of the second coil 2020 as necessary. Can be placed differently.
또한, 또 다른 실시예는 코일을 제1 코일(2010) 및 제2 코일(2020) 형태로 두 층으로 배치하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고 제1 코일 내지 제n 코일이 서로 n 층의 분리된 다른 층으로 배치될 수 있다(n은 2이상의 정수).In another embodiment, the coil is disposed in two layers in the form of the first coil 2010 and the second coil 2020, but the present invention is not limited thereto. It can be arranged in layers (n is an integer of 2 or more).
도 16은 도 15의 코일의 Ⅲ내지 Ⅲ'의 단면을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along line III to III 'of the coil of FIG. 15.
도 16을 참조하면, 코일은 상면에서 바라보았을 때 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)이 평행하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 코일은 제1 코일(2010)의 코일선 또는 코일패턴과 제2 코일(2020)의 코일선 또는 코일패턴이 서로 다른 층에서 평행하게 될 수 있다. Referring to FIG. 16, when the coil is viewed from an upper surface, the first coil 2010 and the second coil 2020 may be disposed in parallel. More specifically, the coil may be parallel to the coil line or coil pattern of the first coil 2010 and the coil line or coil pattern of the second coil 2020 in different layers.
또한, 코일은 제1 코일(2010) 또는 제2 코일(2020)의 코일선 또는 코일패턴이 각 층에서 서로 이격되어 배치 될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 코일(2010) 또는 제2 코일(2020)의 코일선 또는 코일패턴의 선폭(a)은 소정의 길이일 수 있다. 또한, 제1 코일(2010)의 코일선 또는 코일패턴이 제1 층에서 서로 제1 이격거리(b4)만큼 이격 될 수 있다. 또한, 제2 코일(2020)의 코일선 또는 코일패턴이 제2 층에서 서로 제2 이격거리(b5)만큼 이격 될 수 있다. 보다 구체적으로 제1 이격거리(b4)와 제2 이격거리(b5)는 서로 동일할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 제1 이격거리(b4)와 제2 이격거리(b5)는 서로 동일하지 않을 수 있다.In addition, the coil may be disposed so that the coil wires or coil patterns of the first coil 2010 or the second coil 2020 are spaced apart from each other in each layer. More specifically, the line width a of the coil line or the coil pattern of the first coil 2010 or the second coil 2020 may be a predetermined length. In addition, the coil line or the coil pattern of the first coil 2010 may be spaced apart from each other by the first separation distance b4 in the first layer. In addition, coil lines or coil patterns of the second coil 2020 may be spaced apart from each other by a second separation distance b5 in the second layer. In more detail, the first separation distance b4 and the second separation distance b5 may be the same. The present invention is not limited thereto, and the first separation distance b4 and the second separation distance b5 may not be the same.
따라서, 또 다른 실시예에 따른 코일은 코일선 또는 코일 패턴이 서로 이격되어 있으므로 코일에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에 따른 코일은 하나의 코일선 또는 코일 패턴이 층을 달리하여 배치되므로 코일에서 발생하는 열이 방사될 수 있는 영역도 증가되므로 방열 효율이 증가할 수 있다.Therefore, the coil according to another embodiment may efficiently discharge heat generated from the coil because the coil wires or the coil patterns are spaced apart from each other. In addition, the coil according to another embodiment, since one coil line or coil pattern is arranged in different layers, an area in which heat generated from the coil may radiate may increase, and thus heat radiation efficiency may increase.
또한, 코일은 제2 코일(2020)의 외측 길이(D3)가 제1 코일(2010)의 외측 길이(E3)가 동일 할 수 있다. 이에 제한 되는 것은 아니고 제2 코일의 외측 길이와 제1 코일의 외측 길이는 서로 동일하지 않을 수 있다. 또한, 코일은 제2 코일(2020)의 외측에서 내측 길이(C3)가 제1 코일(2010)의 외측에서 내측 길이(C4)가 동일 할 수 있다. 이에 제한 되는 것은 아니고 제2 코일의 외측에서 내측 길이와 제1 코일의 외측에서 내측 길이는 서로 동일하지 않을 수 있다.In addition, the outer length D3 of the second coil 2020 may have the same outer length E3 of the first coil 2010 as the coil. The outer length of the second coil and the outer length of the first coil may not be the same. In addition, the coil may have the inner length C3 at the outer side of the second coil 2020 and the inner length C4 at the outer side of the first coil 2010. The inner length at the outside of the second coil and the inner length at the outside of the first coil may not be the same.
또한, 또 다른 실시예에 따른 코일은 외측에서 내측의 길이(C3 또는 C4)가 종래의 코일의 외측에서 내측의 길이보다 작기 때문에 무선전력 전송효율이 증가할 수 있다. 보다 구체적으로, 코일의 외측 일단에서 외측 타단까지 영역을 충전 영역이라고 가정하고, 무선 충전 신호를 최대 세기로 제공하는 코일의 외측에서 내측까지 영역을 집중 충전 영역이라고 가정한다. 이 경우, 또 다른 실시예에 따른 코일과 종래의 코일의 권선수 또는 인덕턴스가 동일하면, 또 다른 실시예에 따른 코일과 종래의 코일은 모두 충전 영역이 D3 또는 E3로 동일 할 수 있지만 일 실시예에 따른 코일의 집중 충전 영역(C3 또는 C4)이 종래의 코일의 집중 충전 영역 보다 작을 수 있다. 집중 충전 영역이 작을수록 집중 충전 영역에서 제공하는 무선 충전 신호의 에너지는 증가할 수 있다. 이에, 또 다른 실시예에 따른 코일은 충전 기기가 충전 영역에 위치하면 종래의 코일보다 무선 충전 신호의 전송효율이 증가하는 것이다.In addition, the coil according to another embodiment may increase the wireless power transmission efficiency because the length (C3 or C4) of the inner side from the outer side is smaller than the inner side length of the coil outside. More specifically, it is assumed that the region from the outer end of the coil to the other end of the coil is a charging region, and the region from the outer side to the inner side of the coil that provides the wireless charging signal at the maximum intensity is the concentrated charging region. In this case, if the number of windings or inductance of the coil according to another embodiment and the conventional coil is the same, both the coil and the conventional coil according to another embodiment may have the same charging region as D3 or E3. The concentrated charging region C3 or C4 of the coil may be smaller than that of the conventional coil. As the concentrated charging region is smaller, the energy of the wireless charging signal provided by the concentrated charging region may increase. Accordingly, in the coil according to another embodiment, when the charging device is located in the charging region, the transmission efficiency of the wireless charging signal is increased compared to the conventional coil.
또한, 또 다른 실시예에 따른 코일은 차폐재(2030)의 코일홀(2031)에 제1 코일(2010) 또는 제2 코일(2020)에서 연장된 단차부(2012)가 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 코일(2010)의 코일선 또는 코일 패턴이 차폐재(2030)의 저면에서 코일홀(2031) 일측으로 절곡되어 삽입 배치되고 코일홀(2031) 타측으로 빠져나와 절곡되어 차폐재(2030)의 상면에 배치될 수 있다. 이 경우, 단차부(2012)는 코일홀(2031) 내부에 배치된 코일선 또는 코일 패턴일 수 있다. 따라서, 코일은 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)이 분리되지 않고 하나의 코일선 또는 코일 패턴으로 배치될 수 있다.In addition, in the coil according to another embodiment, a stepped portion 2012 extending from the first coil 2010 or the second coil 2020 may be disposed in the coil hole 2031 of the shielding material 2030. More specifically, the coil wire or the coil pattern of the first coil 2010 is bent and inserted into one side of the coil hole 2031 at the bottom of the shielding material 2030, and exits and bends out of the coil hole 2031 to the other side of the shielding material 2030. It may be disposed on the upper surface of the). In this case, the stepped portion 2012 may be a coil line or a coil pattern disposed in the coil hole 2031. Therefore, the coil may be disposed in one coil line or coil pattern without separating the first coil 2010 and the second coil 2020.
따라서, 또 다른 실시예는 방열 효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다. 또한, 또다른 실시예는 무선전력 전송효율이 우수한 코일 장치를 제공할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예는 구조가 간단한 코일 장치를 제공할 수 있다. 또 다른 실시예는 복수의 충전 방향을 구비한 코일 장치를 제공할 수 있다.Therefore, another embodiment can provide a coil device having excellent heat dissipation efficiency. In addition, another embodiment may provide a coil device having excellent wireless power transmission efficiency. Still another embodiment can provide a coil device with a simple structure. Yet another embodiment may provide a coil device having a plurality of charging directions.
<또 다른 <Another 실시예에Example 따른 코일 장치> According to coil device>
도 17은 또 다른 실시예에 따른 코일 장치의 코일을 설명하기 위한 단면도이다.17 is a cross-sectional view illustrating a coil of a coil device according to still another embodiment.
또 다른 실시예에 따른 코일 장치는 무선 전력 전송 장치의 송신 코일 또는 무선 전력 수신 장치의 수신 코일 중 적어도 어느 하나의 코일일 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 장치에 제한되는 것은 아니고 유도되는 기전력을 무선으로 전달하는 코일을 이용하는 장치에 적용될 수 있다.The coil device according to another embodiment may be at least one of a transmitting coil of the wireless power transmission device or a receiving coil of the wireless power receiving device. In addition, the present invention is not limited to the wireless power transmission device, but may be applied to a device using a coil for wirelessly transferring induced electromotive force.
도 17에 따른 또 다른 실시예는 도 14 내지 도 16에 따른 코일 장치에서 방열시트(2150)가 추가될 수 있다. In another embodiment according to FIG. 17, a heat dissipation sheet 2150 may be added to the coil device according to FIGS. 14 to 16.
도 17을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 코일은 제1 코일(2110)과 제2 코일(2120) 사이에 제1 차폐층(2130), 제2 차폐층, 방열시트(2150)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 차폐층(2130)은 제1 코일(2110)의 상부에 위치할 수 잇다. 제2 차폐층(2140)은 제2 코일(2120)의 하부에 위치할 수 있다. 방열시트(2150)은 제1 차폐층(2130)과 제2 차폐층(2150)의 사이에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 17, a coil according to another embodiment may include a first shielding layer 2130, a second shielding layer, and a heat dissipation sheet 2150 between the first coil 2110 and the second coil 2120. Can be. More specifically, the first shielding layer 2130 may be located above the first coil 2110. The second shielding layer 2140 may be located below the second coil 2120. The heat dissipation sheet 2150 may be disposed between the first shielding layer 2130 and the second shielding layer 2150.
방열시트(2150)는 열 전도율이 높은 재질일 수 있다. 보다 구체적으로, 방열시트(2150)는 금속 재질 또는 비금속 재질을 포함할 수 있다. 일 예로 금속 재질은 Al일 수 있다. 비금속 재질은 세라믹일 수 있다. 따라서, 방열시트(2150)는 제1 코일(2110) 또는 제2 코일(2120)에서 발생한 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다.The heat dissipation sheet 2150 may be made of a material having high thermal conductivity. More specifically, the heat dissipation sheet 2150 may include a metal material or a non-metal material. For example, the metal material may be Al. The nonmetallic material may be ceramic. Therefore, the heat dissipation sheet 2150 may efficiently dissipate heat generated from the first coil 2110 or the second coil 2120.
도 18은 일 실시예에 따른 복수의 코일을 포함하는 무선 전력 송신기에서 풀 브릿지 인버터(Full-bridge Invertor)를 포함하는 3개의 드라이브회로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 18 is a diagram illustrating three drive circuits including a full-bridge inverter in a wireless power transmitter including a plurality of coils, according to an exemplary embodiment.
도 18을 참조하면, 무선 전력 송신기가 포함하는 3개의 코일 각각이 상이한 인덕턴스를 가지는 경우, 각각의 코일과 연결되는 3개의 드라이브 회로(4110)와 동일한 공진 주파수를 발생시키기 위한 커패시터를 포함하는 3개의 LC 공진 회로(4120)가 필요하다.Referring to FIG. 18, when each of the three coils included in the wireless power transmitter has different inductances, three coils including a capacitor for generating the same resonant frequency as the three drive circuits 4110 connected to each coil are included. LC resonant circuit 4120 is required.
무선 전력 송신기가 복수의 코일을 포함하더라도, 무선 전력 송신기가 전력 전송을 수행하기 위해 발생시키는 공진 주파수는 송신 코일 각각에 따라 다를 수 없고, 무선 전력 송신기가 지원하는 표준 공진 주파수에 따라야 한다. Even if the wireless power transmitter includes a plurality of coils, the resonant frequency generated by the wireless power transmitter to perform power transmission cannot be different for each of the transmitting coils, and should be in accordance with the standard resonant frequency supported by the wireless power transmitter.
LC 공진 회로(4120)에서 발생되는 공진 주파수는 코일의 인덕턴스와 커패시터의 커패시턴스에 따라 다를 수 있다.The resonant frequency generated by the LC resonant circuit 4120 may vary according to the inductance of the coil and the capacitance of the capacitor.
예를 들어, 공진 주파수(fr, resonant frequency)는 100Khz 일 수 있고, 코일과 연결되어 상기 공진 주파수를 발생시키는 커패시터의 커패시턴스(capacitance)가 200nF 인 경우, 하나의 커패시터만을 이용하려면 3개의 코일 모두 12.5uH를 만족해야 한다. 3개의 코일의 인덕턴스가 각각 상이하면 100khz의 공진 주파수를 발생시키기 위해서 각각 대응되는 서로 다른 커패시턴스를 가지는 3개의 커패시터가 필요하다. 이에 추가적으로 각각의 LC 공진 회로(4120)에서 교류 전압을 인가하기 위한 인버터를 포함하는 드라이브회로(4110) 역시 3개가 필요하다.For example, if the resonant frequency (fr, resonant frequency) may be 100Khz, and the capacitance of the capacitor connected to the coil to generate the resonance frequency is 200nF, to use only one capacitor, all three coils are 12.5. uH must be satisfied. If the inductances of the three coils are different from each other, three capacitors having different capacitances are required to generate a resonance frequency of 100 kHz. In addition, three drive circuits 4110 including an inverter for applying an alternating voltage in each LC resonant circuit 4120 are also required.
도 19는 일 실시예에 따른 복수의 코일을 포함하면서 하나의 드라이브회로를 포함하는 무선 전력 송신기를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 19 is a diagram for describing a wireless power transmitter including a plurality of coils and a single drive circuit, according to an exemplary embodiment.
도 19을 참조하면, 무선 전력 송신기의 3개의 코일의 인덕터스가 동일한 경우 무선 전력 송신기는 하나의 드라이브회로(4210)만을 포함할 수 있고, 하나의 드라이브회로(4210)와 3개의 코일 중에서 무선 전력 수신기의 코일과 전력 전송 효율이 가장 높은 무선 전력 송신기의 코일을 연결하도록 스위치(4230)를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 19, when three coils of the wireless power transmitter have the same inductance, the wireless power transmitter may include only one drive circuit 4210, and the wireless power receiver among one drive circuit 4210 and three coils. The switch 4230 may be controlled to connect the coil of the wireless power transmitter with the coil having the highest power transmission efficiency.
도 18과 비교할 때, 무선 전력 송신기는 드라이브회로(4210)를 하나만 사용함으로써 부품이 차지하는 면적을 줄일 수 있어 무선 전력 송신기 자체를 소형화할 수 있으며, 제조 시 소요되는 원 재료비를 줄일 수 있는 효과가 있다.Compared with FIG. 18, the wireless power transmitter can reduce the area occupied by components by using only one drive circuit 4210, thereby miniaturizing the wireless power transmitter itself, and reducing raw material costs required for manufacturing. .
일 실시예로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 송신기의 3개의 코일과 무선 전력 수신기의 코일 사이의 전력 전송 효율을 산출하기 위해 핑 단계에서 신호 세기 지시자를 이용할 수 있다. In one embodiment, the wireless power transmitter may use the signal strength indicator in the ping step to calculate the power transfer efficiency between the three coils of the wireless power transmitter and the coil of the wireless power receiver.
또는 다른 실시예로, 무선 전력 송신기는 송수신 코일 사이의 결합 계수를 산출하여 결합 계수가 높은 무선 전력 송신기의 코일을 선택할 수 있다. Alternatively, in another embodiment, the wireless power transmitter may select a coil of the wireless power transmitter having a high coupling coefficient by calculating a coupling coefficient between the transmission and reception coils.
또는 다른 실시예로, 무선 전력 송신기는 큐펙터(Q factor)를 산출하여 큐펙터가 높은 무선 전력 송신기의 코일을 식별하여 드라이브회로(4210)과 연결하도록 스위치(4230)를 제어할 수 있다.Alternatively, in another embodiment, the wireless power transmitter may control the switch 4230 to calculate a factor (Q factor) to identify a coil of the wireless power transmitter having a high factor and to connect with the drive circuit 4210.
도 20은 일 실시예에 따른 복수의 송신 코일 중 어느 하나를 드라이브 회로와 연결하는 복수의 스위치를 설명하기 위한 도면이다.20 is a diagram for describing a plurality of switches connecting one of a plurality of transmission coils to a drive circuit according to an exemplary embodiment.
도 20을 참조하면, 전력 전송부는 입력 전압을 변환하는 드라이브회로(4310), 드라이브회로(4310)와 LC 공진회로를 연결하는 스위치(4320), 복수의 송신 코일(4330), 무선 전력 송신기의 복수의 코일과 직렬로 연결되는 하나의 커패시터(4340) 및 스위치(4320)의 개폐를 제어하는 제어부(4350)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 20, the power transmitter includes a drive circuit 4310 for converting an input voltage, a switch 4320 for connecting the drive circuit 4310 and an LC resonant circuit, a plurality of transmission coils 4330, and a plurality of wireless power transmitters. One capacitor 4340 connected in series with the coil of the control unit 4320 may include a control unit 4350 to control the opening and closing.
제어부(4350)는 무선 전력 송신기의 복수의 코일(4330) 중 무선 전력 수신기의 코일과 전력 전송 효율이 가장 높은 무선 전력 송신기의 코일을 식별하고, 식별된 무선 전력 송신기의 코일을 드라이브회로(4310)과 연결하도록 스위치를 닫는 제어를 수행할 수 있다.The controller 4350 identifies a coil of the wireless power receiver and a coil of the wireless power transmitter having the highest power transmission efficiency among the plurality of coils 4330 of the wireless power transmitter, and drives the coil of the identified wireless power transmitter in the drive circuit 4310. Control to close the switch to connect the
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The method according to the embodiment described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution on a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape , Floppy disks, optical data storage devices, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method may be easily inferred by programmers in the art to which the embodiments belong.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

Claims (10)

  1. 제1 층에 배치된 제1 코일; 및A first coil disposed in the first layer; And
    상기 제1 코일의 상부이고 제2 층에 배치되고 상기 제1 코일에서 연장된 제2 코일;을 포함하고,A second coil that is over the first coil and disposed in a second layer and extending from the first coil;
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 교차하여 배치되는 코일 장치.The coil device, wherein the first coil and the second coil are disposed to cross.
  2. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에 배치된 제1 접착층을 더 포함하는 코일 장치.The coil device further comprises a first adhesive layer disposed between the first coil and the second coil.
  3. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 제1 접착층은 코일홀을 포함하고,The first adhesive layer includes a coil hole,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 상기 코일홀을 통해 연결되는 코일 장치.The coil device is connected to the first coil and the second coil through the coil hole.
  4. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 코일에서 연장된 제1 연장선; 및A first extension line extending from the first coil; And
    상기 제2 코일에서 연장된 제2 연장선을 더 포함하고,Further comprising a second extension line extending from the second coil,
    상기 제1 연장선과 상기 제2 연장선은 동일 영역에 배치되는 코일 장치.And the first extension line and the second extension line are disposed in the same area.
  5. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 코일은 서로 이격된 코일선을 포함하고,The first coil includes a coil wire spaced apart from each other,
    상기 제2 코일은 서로 이격된 코일선을 포함하는 코일 장치.The second coil comprises a coil wire spaced apart from each other.
  6. 제6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 중첩되지 않도록 배치되는 코일 장치.The coil device is arranged so that the first coil and the second coil do not overlap.
  7. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    기판; 및Board; And
    상기 기판 상에 배치된 차폐재;를 더 포함하고,It further comprises a shielding material disposed on the substrate,
    상기 제1 코일은 상기 차폐재 상에 배치되는 코일 장치.The coil device is disposed on the shielding material.
  8. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 형상이 동일하지 않는 코일 장치.A coil device in which the shapes of the first coil and the second coil are not the same.
  9. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일의 턴 수가 동일하지 않는 코일 장치.A coil device in which the number of turns of the first coil and the second coil is not equal.
  10. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 코일의 턴 방향과 상기 제2 코일의 턴 방향이 동일하지 않는 코일 장치.A coil device in which the turn direction of the first coil and the turn direction of the second coil are not the same.
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