WO2018190509A1 - Wireless power transmitter comprising plurality of overlappingly arranged wireless power antennas - Google Patents

Wireless power transmitter comprising plurality of overlappingly arranged wireless power antennas Download PDF

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WO2018190509A1
WO2018190509A1 PCT/KR2018/002364 KR2018002364W WO2018190509A1 WO 2018190509 A1 WO2018190509 A1 WO 2018190509A1 KR 2018002364 W KR2018002364 W KR 2018002364W WO 2018190509 A1 WO2018190509 A1 WO 2018190509A1
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wireless power
power antenna
antenna
transmitter
antennas
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PCT/KR2018/002364
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임성현
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엘지이노텍(주)
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H02J50/402Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices the two or more transmitting or the two or more receiving devices being integrated in the same unit, e.g. power mats with several coils or antennas with several sub-antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • HELECTRICITY
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    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24Inductive coupling
    • H04B5/26Inductive coupling using coils
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer

Definitions

  • the present invention relates to a wireless power transmitter, and more particularly, to a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas arranged in overlap.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the wireless charging system was not pre-installed in some 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 a charging function.
  • 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.
  • 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.).
  • wireless power transmission method eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.
  • 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.
  • the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include an electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) or / and the Power Matters Alliance (PMA).
  • 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.
  • the electromagnetic resonance method may include a wireless charging technology of a resonance method defined in an A4WP (Alliance for Wireless Power) standard device, which is a wireless charging technology standard device.
  • 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.
  • a plurality of wireless power antennas may be mounted in the wireless power transmitter for reasons of securing a wider charging area.
  • the plurality of wireless power antennas may be disposed to overlap each other so that an unchargeable area does not occur.
  • One of the plurality of wireless power antennas overlappingly disposed may be disposed below, and the other may be disposed above.
  • the step difference caused by the multi-layer arrangement may affect the electrical characteristics between the plurality of wireless power antennas in relation to the shielding material, and may cause difficulty in radiating heat generated from the wireless power antennas arranged above. Can be.
  • the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas arranged in an overlapping manner.
  • the present invention provides a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas, in which a wireless power antenna is additionally disposed in an empty space generated in a multi-layer arrangement, or a filler filling the empty space is provided.
  • a wireless power antenna assembly comprising a top wireless power antenna, two side wireless power antenna and a bottom wireless power antenna; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly;
  • the two side wireless power antennas disposed to be spaced apart from each other are overlapped with the upper wireless power antenna and disposed at the bottom, and the winding length of the lower wireless power antenna is the inductance of the upper wireless power antenna and the It may be determined by the inductance difference of the side wireless power antenna.
  • the winding length of the lower wireless power antenna may be a difference between the winding length of the upper wireless power antenna and the winding length of the side wireless power antenna.
  • the bottom wireless power antenna may be located between the two side wireless power antennas spaced apart from each other.
  • the filler filling the step with the top wireless power antenna on the top of the side wireless power antenna; It may further include.
  • the filler may include silicon.
  • a wireless power antenna assembly including a plurality of wireless power antennas disposed to overlap each other; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly;
  • the wireless power antenna assembly includes: a plurality of sub wireless power antennas disposed on an upper portion of a second wireless power antenna positioned below or below a first wireless power antenna positioned at an upper portion thereof; It may include.
  • the sub-wireless power antenna may fill a step between the first wireless power antenna and the second wireless power antenna.
  • the sum of the winding lengths of the first wireless power antenna and the first sub-wireless power antenna positioned below the first wireless power antenna is located above the second wireless power antenna and the second wireless power antenna. It may be equal to the sum of the winding lengths of the second sub wireless power antenna.
  • an inductance of a first combination of the first wireless power antenna and the first sub-wireless power antenna positioned below the first wireless power antenna is an upper portion of the second wireless power antenna and the second wireless power antenna. It may be equal to the inductance of the second combination of the second sub-wireless power antenna located at.
  • a wireless power transmitter including a first wireless power antenna, a second wireless power antenna and a third wireless power antenna; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly;
  • the first wireless power antenna, the second wireless power antenna and the third wireless power antenna each may be a multi-layer wireless power antenna including a lower layer wireless power antenna and an upper layer wireless power antenna.
  • the second wireless power antenna and the third wireless power antenna may be symmetrically disposed about the first wireless power antenna.
  • winding lengths of the first wireless power antenna, the second wireless power antenna, and the third wireless power antenna may be the same.
  • an embodiment may adjust an electrical characteristic, for example, an inductance value, through a plurality of wireless power antennas arranged in two layers.
  • an injection molding using a separate mold for a mounting frame for mounting a wireless power antenna is unnecessary by eliminating a step through a plurality of wireless power antennas arranged in two layers.
  • the thermal diffusion structure is improved, so that heat can be effectively radiated to the outside.
  • durability can be improved due to a filling material filling the empty space generated by the step of the plurality of wireless power antennas.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
  • 4A to 4C are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including three wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
  • 5A to 5D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a bottom wireless power antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a wireless power antenna assembly including a filler according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A to 7E are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a plurality of multilayer wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
  • 8A through 8D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including two wireless power antennas.
  • a wireless power transmitter includes: a wireless power antenna assembly including an upper wireless power antenna, two side wireless power antennas, and a lower wireless power antenna; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly; The two side wireless power antennas disposed to be spaced apart from each other are overlapped with the upper wireless power antenna and disposed at the bottom, and the winding length of the lower wireless power antenna is the inductance of the upper wireless power antenna and the It may be determined by the inductance difference of the side wireless power antenna.
  • 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.
  • a wireless power receiver, 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.
  • Wireless charging apparatus 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.
  • AP access point
  • AP small base station
  • stand a stand
  • ceiling buried
  • wall etc.
  • 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.
  • the terminal according to the present invention is a mobile phone, smart phone, 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 toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controls, fishing bobbers, and the like, but is not limited thereto.
  • the term “terminal” or “device” may be used interchangeably.
  • the wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
  • the wireless power receiver may be provided with at least one wireless power transmission scheme, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters.
  • the wireless power transmission method may include at least one of the electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method.
  • the wireless power receiving means supporting the electromagnetic induction method may include a wireless charging technology of the electromagnetic induction method defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and the Power Matters Alliance (PMA) which are wireless charging technology standard organizations.
  • WPC Wireless Power Consortium
  • PMA Power Matters Alliance
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the wireless power transmitter may calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power strength information.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that wirelessly transmits power wirelessly, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 20 that receives the received power. Can be configured.
  • 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.
  • the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 perform out-of-band communication in which information is exchanged using a separate frequency band different from an operating frequency used for wireless power transmission. It can also be done.
  • 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.
  • the state information and control information exchanged between the wireless power transceivers may establish an out-of-band communication link between the wireless power transceivers and transmit its static state information through the established out-of-band communication link.
  • the static state information of the wireless power receiver 20 may include category information, hardware and software version information, maximum rectifier output power information, initial reference parameter information for power control, information on a required voltage or power, and whether a power regulation function is installed. It may include at least one of information for identifying the information, information on the supportable out-of-band communication scheme, information on the supportable power control algorithm, preferred voltage value of the rectifier stage initially set in the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter 10 may transmit the static state information of the wireless power transmitter 10 to the wireless power receiver through an out-of-band communication link.
  • the static state information of the wireless power transmitter 10 may include transmitter power information, class information, hardware and software version information, information on the maximum number of supportable wireless power receivers, and / or information about the number of wireless power receivers currently connected. It may be configured to include at least one of the information.
  • the wireless power receiver 20 monitors its real-time power reception state and charging state, and may transmit dynamic state information to the wireless power transmitter 10 when a periodic or specific event occurs.
  • the dynamic state information of the wireless power receiver 20 includes information on the rectifier output voltage and current, information on the voltage and current applied to the load, information on the internal measurement temperature of the wireless power receiver (overheating information), power control It may be configured to include at least one of reference parameter change information (rectified voltage minimum value, rectified voltage maximum value, initially set preferred rectifier terminal voltage change value), charging status information, system error information, alarm information for.
  • the wireless power transmitter 10 may perform power adjustment by changing a setting value included in the existing static state information when receiving the reference parameter change information for power control.
  • the wireless power transmitter 10 may transmit a predetermined control command through the out-of-band communication link to control the wireless power receiver 20 to start charging. Can be.
  • the wireless power transmitter 10 may dynamically control the transmission power by receiving the dynamic state information from the wireless power receiver 20.
  • the wireless power receiver may transmit the dynamic state information to the wireless power transmitter including data for identifying the system error and / or data indicating that the charging is completed ( S617).
  • the system error may include an overcurrent, an overvoltage, an overheating state, and the like.
  • the wireless power receiver 20 may transmit a predetermined message indicating the occurrence of overheating to the wireless power transmitter 10.
  • the wireless power receiver may reduce the heat generated internally by driving the provided cooling fan.
  • the wireless power transmitter 10 may also monitor the occurrence of overheating of the internal temperature and transmit it to the wireless power receiver 20, and may perform an operation for resolving the overheating state.
  • 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.
  • unidirectional communication may be the wireless power receiver 20 to transmit information only 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.
  • 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.
  • the wireless power receiver 20 may obtain various state information of the electronic device 30.
  • 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.
  • the wireless power transmitter 10 may transmit a predetermined packet indicating whether to support fast charging to the wireless power receiver 20.
  • the wireless power receiver 20 may notify the electronic device 30 when it is determined that the connected wireless power transmitter 10 supports the fast charging mode.
  • the electronic device 30 may indicate that fast charging is possible through predetermined display means provided, for example, it may be a liquid crystal display.
  • the user of the electronic device 30 may control the wireless power transmitter 10 to operate in the fast charge mode by selecting a predetermined fast charge request button displayed on the liquid crystal display means.
  • the electronic device 30 may transmit a predetermined fast charge request signal to the wireless power receiver 20.
  • the wireless power receiver 20 may generate a charging mode packet corresponding to the received fast charging request signal and transmit the charging mode packet to the wireless power transmitter 10 to convert the normal low power charging mode into the fast charging mode.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
  • 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.
  • the wireless power transmitter 10 may distribute and transmit power to a plurality of wireless power receivers in a time division manner, but is not limited thereto.
  • 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.
  • the number of wireless power receivers that can be connected to one wireless power transmitter 10 may include at least one of a required power amount for each wireless power receiver, a battery charge state, power consumption of an electronic device, and available power amount of the wireless power transmitter. Can be adaptively determined based on the
  • the wireless power transmitter 10 may be configured with a plurality of wireless power transmitters.
  • the wireless power receiver 20 may be simultaneously connected to a plurality of wireless power transmitters, and may simultaneously receive power from the connected wireless power transmitters and perform charging.
  • the number of wireless power transmitters connected to the wireless power receiver 20 may be adaptively based on the required power amount of the wireless power receiver 20, the state of charge of the battery, the power consumption of the electronic device, the available power amount of the wireless power transmitter, and the like. Can be determined.
  • a plurality of wireless power antennas may be disposed in one wireless power transmitter 10.
  • the amount of power delivered to the wireless power receiver 20 in the area where the wireless power antenna is arranged is preferably uniform in any of the areas where power transmission is performed.
  • the wireless power receiver 20 preferably receives the same amount of power in a region where power can be received.
  • each of the plurality of wireless power antennas included in the wireless power transmitter 10 requires the same electrical characteristics.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter 300 includes a wireless power antenna coil 310 mounted with a wireless power antenna assembly, a wireless power antenna assembly 320 including a plurality of wireless power antennas, and wireless power.
  • the terminal plate 350 may be included.
  • the components shown in FIG. 3 are not essential, such that a wireless power transmitter 300 with more or fewer components may be implemented.
  • Wireless power antenna assembly 320 is a collection of a plurality of wireless power antenna, the present invention is not limited to the number of wireless power antenna included in the wireless power antenna assembly 320, embodiments of the present invention is a plurality of wireless power
  • the arrangement of the antenna is not limited. The arrangement of the plurality of wireless power antennas will be described together in FIGS. 4A to 8D below.
  • the wireless power transmitter 300 may arrange the shielding material 330 adjacent to the wireless power antenna assembly 320 to block or reflect the electromagnetic wave generated from the wireless power antenna assembly 320.
  • the wireless power signal generated from the wireless power antenna assembly 320 may act as electromagnetic interference (EMI) to other circuit devices therein.
  • EMI electromagnetic interference
  • the shield 330 may block the influence of the current or voltage of the circuit device by blocking electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly 320 from reaching the circuit device mounted to the wireless power transmitter.
  • the shield 330 may be a planar shield, and the planar shield is easy to be disposed adjacent to the wireless power antenna assembly 320 that generates heat as a flat plate shield.
  • the terminal plate 350 may include a plurality of input / output terminals.
  • the terminal board 350 may be a printed circuit board (PCB) or a board including electrical wiring for connecting circuit components included in the wireless power transmitter 300.
  • the terminal plate 350 may be mechanically fixed through pins while electrically connecting circuit components.
  • FIGS. 4A to 4C are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including three wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
  • 4A is a perspective view of the wireless power antenna assembly
  • FIG. 4B is a surface view by the orthographic projection method of the wireless power antenna assembly
  • FIG. 4C is a front view of the wireless power antenna assembly.
  • the wireless power antenna assemblies 400, 400a-400c may include a first wireless power antenna 410, a second wireless power antenna 420, and a third wireless power antenna 430. Can be.
  • the number of wireless power antennas included in the wireless power antenna assembly 400 of the present invention is not limited to the number shown in the drawings, and the arrangement of the wireless power antennas is not limited to the arrangement shown in the drawings.
  • the wireless power transmitter 10 may include a capacitive sensing sensor (not shown) capable of sensing whether the wireless power receiver 20 is located on the wireless power transmitter 10, and thus sensing It is possible to selectively activate the wireless power antenna disposed in the area.
  • the first wireless power antenna 410, the second wireless power antenna 420, and the third wireless power antenna 430 may be disposed on the shielding material 440 by overlapping each other in some areas.
  • the second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 of the plurality of overlapping wireless power antennas may be disposed below, and the first wireless power antenna 410 may be a second wireless power antenna ( 420 and the third wireless power antenna 430 may be disposed on the upper layer to include an area overlapping with each other.
  • the second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 disposed on the lower layer may be symmetrically disposed with respect to the central axis 415 crossing the first wireless power antenna 420.
  • the second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 may be spaced apart from each other by a distance 425.
  • the step generated by such a multi-layer arrangement may affect the electrical characteristics between the plurality of wireless power antennas in relation to the shield 440. For example, a difference may occur between the inductance measured on the first wireless power antenna 410 and the inductance of the second wireless power antenna 420 or the third wireless power antenna 430. This may be due to a difference in absorption or reflection of electromagnetic waves by the shielding material 440 since the first wireless power antenna 410 is spaced apart from the shielding material 440 by the height of the second wireless power antenna 420. .
  • the step generated by the multilayer arrangement may cause difficulty in radiating heat generated from the plurality of wireless power antennas to the outside in relation to the shielding material 440.
  • the second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 may be disposed to directly contact the surface of the shielding material 440 to facilitate heat transfer generated from each wireless power antenna.
  • heat is not directly transferred to the second wireless power antenna 420 or the third wireless power antenna 430. Can be delivered via.
  • 5A to 5D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a bottom wireless power antenna according to an embodiment of the present invention.
  • 5A is a perspective view of the wireless power antenna assembly
  • FIG. 5B is a surface view by the orthographic projection method of the wireless power antenna assembly
  • FIG. 5C is a front view of the wireless power antenna assembly
  • FIG. 5D is a side view of the wireless power antenna assembly.
  • the wireless power antenna assemblies 500, 500a-500d are spaced between the top wireless power antenna 510, the two side wireless power antennas 520, 530, and the two side wireless power antennas. And a bottom wireless power antenna 540 with a short width (see FIG. 4A, 425).
  • the wireless power antenna assembly 500 may be disposed on the shield 550.
  • the two side wireless power antennas 520 and 530 which are spaced apart from each other may overlap the upper wireless power antenna 510 in some areas and be disposed at the bottom thereof.
  • the upper wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 may be manufactured according to the specifications of the coils defined in the WPC or the PMA, and within the range in which the respective physical characteristics are allowed. May be the same.
  • the wireless power antenna may have a standard as shown in Table 1 below.
  • Table 1 is a specification for the A13 type transmission coil defined in the WPC, and in one embodiment, the top wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 are the outer length and the inner side defined in Table 1. It can be produced in length, outer width, inner width, thickness and number of turns. Preferably, by the same manufacturing process, the upper wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 may have the same physical characteristics within an error range.
  • each of the upper wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 may have different inductances depending on the arrangement position due to the arrangement with the shielding material 550. It can have a value.
  • the two side wireless power antennas 520 and 530 satisfy the specification of Table 1 and have an inductance of 12.5 uH, and the upper wireless power antenna 510 has a distance of 2 by the shielding material 550.
  • the antenna may have an inductance (eg, 11.5 uH) smaller than 12.5 uH.
  • uniform power transmission is preferably performed throughout the charging region in which the plurality of wireless power antennas are arranged.
  • the amount of power transmission may be small in the region where the upper wireless power antenna is located.
  • the lower wireless power antenna 540 may be disposed below the upper wireless power antenna 510 to compensate for the difference in inductance between the side wireless power antennas 520 or 530 in the upper wireless power antenna 510.
  • the inductance of the top wireless power antenna 510 and the inductance of the side wireless power antenna 520 or 530 may have the same value within the error range by the bottom wireless power antenna 540.
  • the winding length of the lower wireless power antenna 540 may be determined by the difference between the inductance of the upper wireless power antenna 510 and the inductance of the side wireless power antenna 520 or 530.
  • the winding length of the lower wireless power antenna 540 may be a difference between the winding length of the upper wireless power antenna 510 and the winding length of the side wireless power antenna 520 or 530.
  • the bottom wireless power antenna 540 may be located between the two side wireless power antennas 520, 530, and the short width of the bottom wireless power antenna 540 is between the two side wireless power antennas 520, 530. It can be included in the separation distance.
  • the lower wireless power antenna 540 may transfer heat generated from the upper wireless power antenna 510 to the outside through the shielding material 550. In a situation where the lower wireless power antenna 540 is not disposed, heat generated from the upper wireless power antenna 510 may be transferred to the shielding material 550 through the side wireless power antennas 520 and 530.
  • the lower wireless power antenna 540 is a medium in which heat generated from the upper wireless power antenna 510 may move directly to the shielding material 550 so that heat generated from the upper wireless power antenna 510 may be transferred to the outside. . As the thermal diffusion structure of the wireless power antenna assembly 500 is changed by the lower wireless power antenna 540, efficiency in heat dissipation may be improved.
  • FIG. 6 is a view for explaining a wireless power antenna assembly including a filler according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power antenna assembly 600 includes a lower wireless power antenna that increases inductance of the upper wireless power antenna 610, the two side wireless power antennas 620 and 630, and the upper wireless power antenna 610. 640 and filler 660 filling the step 615 by the height of the top wireless power antenna 610.
  • the filler 660 may be disposed on top of each of the two side wireless power antennas 620 and 630, and the step difference between the side wireless power antennas 620 and 630 and the upper wireless power antenna 610 by the filler 660. 615 may be compensated.
  • the filler 660 may be silicon, and the empty space may be filled with silicon to improve durability of the wireless power antenna assembly 600.
  • the filler 660 may be filled so that the top surface of the wireless power antenna assembly 600 is flat and bordered at the edges of the two side wireless power antennas 620 and 630.
  • FIG. 7A to 7E are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a plurality of multilayer wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a perspective view of the wireless power antenna assembly
  • FIG. 7B is an exploded view of each layer of the wireless power antenna arranged in multiple layers
  • FIG. 7C is a surface view by the orthographic projection method of the wireless power antenna assembly
  • FIG. I is a front view of the antenna assembly
  • FIG. 7E is a side view of the wireless power antenna assembly.
  • the wireless power antenna assemblies 700, 700a-700e each include a first wireless power antenna 710, a second wireless power antenna 720, and a third wireless, including two layers. It may include a power antenna 730.
  • the first wireless power antenna 710 may be disposed in the center area of the shielding material 740, and each of the second wireless power antenna 720 and the third wireless power antenna 730 may be connected to the first wireless power antenna 710. It may be arranged symmetrically about the center.
  • Each of the first wireless power antenna 710, the second wireless power antenna 720, and the third wireless power antenna 730 may include a lower layer wireless power antenna and a higher layer wireless power antenna.
  • the upper layer wireless power antennas 713, 723, and 733 and the lower layer wireless power antennas 715, 725, and 735 may be arranged in layers and overlapped with each other (hereinafter, referred to as a "multilayer arrangement").
  • the wireless power antenna including the lower layer wireless power antenna and the upper layer wireless power antenna may be referred to as a multilayer wireless power antenna.
  • the winding length of the wireless power antenna may have the greatest influence on the inductance of the wireless power antenna, so that the windings of each of the first wireless power antenna 710, the second wireless power antenna 720, and the third wireless power antenna 730 may be different.
  • the length may be the same, and accordingly, inductances of the first wireless power antenna 710, the second wireless power antenna 720, and the third wireless power antenna 730 may also be the same.
  • the sum of the winding lengths of the first upper layer wireless power antenna 713 and the first lower layer wireless power antenna 715 is the sum of the winding lengths of the second upper layer wireless power antenna 723 and the second lower layer wireless power antenna 725. May be the same as Similarly, the sum of the winding lengths of the second upper wireless power antenna 723 and the second lower wireless power antenna 725 is equal to the sum of the winding lengths of the third upper wireless power antenna 733 and the third lower wireless power antenna 735. May be the same.
  • the long dow of the second lower layer wireless power antenna 725 may be the same as the long dow of the second upper layer wireless power antenna 723, but the second lower layer wireless power antenna 725 may be the same. ) May be half of the short width (first dol) of the second upper layer wireless power antenna 713.
  • the multiple duplex wireless power antennas do not generate a step, and thus the wireless power antenna mounting frame on which the wireless power antenna assembly including the multiple duplex wireless power antennas is mounted does not need a separate injection molding having a complicated shape using a mold. You may not. In other words, a flat plate may be sufficient without using a separate mold generated in consideration of the shape of each of the wireless power antennas.
  • the multilayer wireless power antenna may have a larger inductance than a general wireless power antenna of the same size (a wireless power antenna composed of only one layer), so that the size of the multilayer wireless power antenna itself that meets the inductance required by the WPC or PMA It may be smaller than a typical wireless power antenna.
  • a multi-layered wireless power antenna may be mounted on a wearable device (eg, smart-watch, smart-glasses, etc.) requiring miniaturization.
  • a wearable device eg, smart-watch, smart-glasses, etc.
  • 8A through 8D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including two wireless power antennas.
  • the wireless power antenna assemblies 800 and 800a to 800c may include a first wireless power antenna 810 and a second wireless power antenna 820.
  • Each of the first wireless power antenna 810 and the second wireless power antenna 820 may include a main wireless power antenna 813 and 823 and a sub wireless power antenna 815 and 825.
  • the first main wireless power antenna 813 and the second main wireless power antenna 823 may overlap each other in some areas, and the first main wireless power antenna 813 may be disposed above the overlapping area.
  • the second main wireless power antenna 823 may be disposed below the overlapping area. An empty space may be generated below the first main wireless power antenna 813, and an empty space may be generated above the second main wireless power antenna 823.
  • Steps generated by the multi-layer arrangement generate empty spaces, which can affect the inductance and heat dissipation of the wireless power antenna.
  • a first sub wireless power antenna 815 and a second sub wireless power antenna 825 may be disposed in each empty space.
  • the sub-wireless power antennas 815 and 825 may fill the step between the first main wireless power antenna 813 and the second wireless power antenna 823.
  • the size specifications of the first main wireless power antenna 813 and the second main wireless power antenna 823 may be the same, and the first sub wireless power antenna 815 and the second sub wireless power antenna ( The size specification of 825 may be the same.
  • the long width of the first main wireless power antenna 813 may be the same as the long width of the first sub wireless power antenna 815, but the short width of the first sub wireless power antenna 815 (second dol ) May be half of the short width (first dol) of the first main wireless power antenna 813.
  • the sum of the winding lengths of the first main wireless power antenna 813 and the first sub wireless power antenna 815 may be the windings of the second main wireless power antenna 823 and the second sub wireless power antenna 825.
  • inductances of the first wireless power antenna 810 and the second wireless power antenna 820 may be the same.
  • the present invention relates to a wireless charging technology, and can be applied to a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas.

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Abstract

The present invention relates to a wireless power transmitter comprising a plurality of overlappingly arranged wireless power antennas. A wireless power transmitter/receiver, according to one embodiment of the present invention, comprises: a wireless power antenna assembly comprising a plurality of wireless power antennas arranged so as to overlap with each other; and a shielding material for reflecting an electromagnetic wave generated from the wireless power antenna assembly, wherein the wireless power antenna assembly may comprise a plurality of sub-wireless power antennas arranged at the lower part of a first wireless power antenna positioned at the upper end of the assembly, or at the upper part of a second wireless power antenna positioned at the lower end of the assembly.

Description

중첩되어 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기Wireless power transmitter comprising a plurality of wireless power antennas arranged in overlap
본 발명은 무선 전력 송신기에 관한 것으로, 상세하게 중첩되어 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmitter, and more particularly, to a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas arranged in overlap.
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 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 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 a 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 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 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) 또는/및 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) or / and the Power Matters Alliance (PMA).
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 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 a resonance method defined in an A4WP (Alliance for Wireless Power) standard device, which is a wireless charging technology standard device.
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, 보다 넓은 충전 영역 확보 등을 이유로 복수의 무선 전력 안테나가 무선 전력 송신기에 장착될 수 있다. 복수의 무선 전력 안테나가 배치되는 경우, 충전 불가 영역이 발생되지 않기 위해 복수의 무선 전력 안테나는 상호간에 중첩되어 배치될 수 있다.On the other hand, a plurality of wireless power antennas may be mounted in the wireless power transmitter for reasons of securing a wider charging area. When a plurality of wireless power antennas are arranged, the plurality of wireless power antennas may be disposed to overlap each other so that an unchargeable area does not occur.
중첩 배치되는 복수의 무선 전력 안테나 중 어느 하나는 아래층에 배치될 수 있고, 다른 하나는 위층에 배치될 수 있다. 이러한 복층 배치에 의해 발생되는 단차는 차폐재와의 관계에서 복수의 무선 전력 안테나 사이의 전기적 특성에 영향을 줄 수 있으며, 위층에 배치되는 무선 전력 안테나에서 발생되는 열이 외부로 방열시키는데 어려움을 발생시킬 수 있다.One of the plurality of wireless power antennas overlappingly disposed may be disposed below, and the other may be disposed above. The step difference caused by the multi-layer arrangement may affect the electrical characteristics between the plurality of wireless power antennas in relation to the shielding material, and may cause difficulty in radiating heat generated from the wireless power antennas arranged above. Can be.
따라서, 복수의 무선 전력 안테나가 중첩되어 배치되는 경우 충전 영역 전반에서 동일한 전기적 특성을 가지며, 무선 전력 안테나서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 방열시킬 수 있는 배치 구조가 필요하다.Therefore, when a plurality of wireless power antennas are overlapped and arranged, there is a need for an arrangement structure having the same electrical characteristics throughout the charging region and effectively dissipating heat generated from the wireless power antenna to the outside.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 중첩되어 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas arranged in an overlapping manner.
본 발명은 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기에 있어서, 복층 배치에서 발생되는 비어 있는 공간에 무선 전력 안테나를 추가로 배치하거나 비어 있는 공간을 메우는 충전재를 배치시키는 무선 전력 송신기를 제공한다.The present invention provides a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas, in which a wireless power antenna is additionally disposed in an empty space generated in a multi-layer arrangement, or a filler filling the empty space is provided.
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, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는, 상단 무선 전력 안테나, 2개의 사이드 무선 전력 안테나 및 하단 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리; 상기 무선 전력 안테나 어셈블리로부터 발생되는 전자파를 반사시키는 차폐재; 를 포함하며, 상호간에 이격 되어 배치되는 상기 2개의 사이드 무선 전력 안테나는 상기 상단 무선 전력 안테나와 중첩되어 하단에 배치되며, 상기 하단 무선 전력 안테나의 권선 길이는, 상기 상단 무선 전력 안테나의 인덕턴스와 상기 사이드 무선 전력 안테나의 인덕턴스 차이에 의해 결정될 수 있다.In order to solve the above technical problem, a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention, a wireless power antenna assembly comprising a top wireless power antenna, two side wireless power antenna and a bottom wireless power antenna; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly; The two side wireless power antennas disposed to be spaced apart from each other are overlapped with the upper wireless power antenna and disposed at the bottom, and the winding length of the lower wireless power antenna is the inductance of the upper wireless power antenna and the It may be determined by the inductance difference of the side wireless power antenna.
실시예에 따라, 상기 하단 무선 전력 안테나의 권선 길이는 상기 상단 무선 전력 안테나의 권선 길이와 상기 사이드 무선 전력 안테나의 권선 길이 차이일 수 있다.In some embodiments, the winding length of the lower wireless power antenna may be a difference between the winding length of the upper wireless power antenna and the winding length of the side wireless power antenna.
실시예에 따라, 상기 하단 무선 전력 안테나는 상기 이격 되어 배치되는 상기 2개의 사이드 무선 전력 안테나 사이에 위치할 수 있다.According to an embodiment, the bottom wireless power antenna may be located between the two side wireless power antennas spaced apart from each other.
실시예에 따라, 상기 사이드 무선 전력 안테나의 상부에 상기 상단 무선 전력 안테나와의 단차를 메우는 충전재; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the filler filling the step with the top wireless power antenna on the top of the side wireless power antenna; It may further include.
실시예에 따라, 상기 충전재는 실리콘을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the filler may include silicon.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는, 상호간에 중첩되어 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리; 상기 무선 전력 안테나 어셈블리로부터 발생되는 전자파를 반사시키는 차폐재; 를 포함하며, 상기 무선 전력 안테나 어셈블리는, 상단에 위치하는 제1 무선 전력 안테나의 하부 또는 하단에 위치하는 제2 무선 전력 안테나의 상부에 배치되는 복수의 서브 무선 전력 안테나; 를 포함할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention, a wireless power antenna assembly including a plurality of wireless power antennas disposed to overlap each other; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly; The wireless power antenna assembly includes: a plurality of sub wireless power antennas disposed on an upper portion of a second wireless power antenna positioned below or below a first wireless power antenna positioned at an upper portion thereof; It may include.
실시예에 따라, 상기 서브 무선 전력 안테나는, 상기 제1 무선 전력 안테나와 상기 제2 무선 전력 안테나의 단차를 메울 수 있다.In some embodiments, the sub-wireless power antenna may fill a step between the first wireless power antenna and the second wireless power antenna.
실시예에 따라, 상기 제1 무선 전력 안테나와 상기 제1 무선 전력 안테나 하부에 위치하는 제1 서브 무선 전력 안테나의 권선 길이 합은, 상기 제2 무선 전력 안테나와 상기 제2 무선 전력 안테나 상부에 위치하는 제2 서브 무선 전력 안테나의 권선 길이 합과 동일할 수 있다.In an embodiment, the sum of the winding lengths of the first wireless power antenna and the first sub-wireless power antenna positioned below the first wireless power antenna is located above the second wireless power antenna and the second wireless power antenna. It may be equal to the sum of the winding lengths of the second sub wireless power antenna.
실시예에 따라, 상기 제1 무선 전력 안테나와 상기 제1 무선 전력 안테나 하부에 위치하는 제1 서브 무선 전력 안테나의 제1 결합체의 인덕턴스는, 상기 제2 무선 전력 안테나와 상기 제2 무선 전력 안테나 상부에 위치하는 제2 서브 무선 전력 안테나의 제2 결합체의 인덕턴스와 동일할 수 있다.In some embodiments, an inductance of a first combination of the first wireless power antenna and the first sub-wireless power antenna positioned below the first wireless power antenna is an upper portion of the second wireless power antenna and the second wireless power antenna. It may be equal to the inductance of the second combination of the second sub-wireless power antenna located at.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는, 제1 무선 전력 안테나, 제2 무선 전력 안테나 및 제3 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리; 상기 무선 전력 안테나 어셈블리로부터 발생되는 전자파를 반사시키는 차폐재; 를 포함하며, 상기 제1 무선 전력 안테나, 상기 제2 무선 전력 안테나 및 상기 제3 무선 전력 안테나 각각은 아래층 무선 전력 안테나 및 위층 무선 전력 안테나를 포함하는 복층 무선 전력 안테나일 수 있다.In addition, a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention, a wireless power antenna assembly including a first wireless power antenna, a second wireless power antenna and a third wireless power antenna; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly; The first wireless power antenna, the second wireless power antenna and the third wireless power antenna each may be a multi-layer wireless power antenna including a lower layer wireless power antenna and an upper layer wireless power antenna.
실시예에 따라, 제2 무선 전력 안테나 및 제3 무선 전력 안테나는, 상기 제1 무선 전력 안테나를 중심으로 대칭되어 배치될 수 있다.In some embodiments, the second wireless power antenna and the third wireless power antenna may be symmetrically disposed about the first wireless power antenna.
실시예에 따라, 제1 무선 전력 안테나, 제2 무선 전력 안테나 및 제3 무선 전력 안테나 각각의 권선 길이는 동일할 수 있다.In some embodiments, winding lengths of the first wireless power antenna, the second wireless power antenna, and the third wireless power antenna may be the same.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The above aspects of the present invention are only some of the preferred embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected will be described in detail below by those skilled in the art. Can be derived and understood.
일 실시예에 따른 중첩되어 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.An effect of a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas that are disposed in an overlapping manner according to an embodiment will be described below.
첫째, 일 실시예는 복층 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 통해 전기적 특성, 예를 들어 인덕턴스 값을 조정할 수 있다.First, an embodiment may adjust an electrical characteristic, for example, an inductance value, through a plurality of wireless power antennas arranged in two layers.
둘째, 일 실시예는 복층 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 통해 단차를 해소함으로써 무선 전력 안테나를 거치하는 거치틀을 위한 별도의 금형을 이용한 사출물이 불필요하다.Secondly, in one embodiment, an injection molding using a separate mold for a mounting frame for mounting a wireless power antenna is unnecessary by eliminating a step through a plurality of wireless power antennas arranged in two layers.
셋째, 일 실시예는 복수의 무선 전력 안테나의 단차가 해소되어 차폐재와의 접촉 면적이 증가함에 따라 열확산 구조가 개선되어 외부로 열이 효과적으로 방열될 수 있다.Third, in one embodiment, as the step difference of the plurality of wireless power antennas is eliminated and the contact area with the shielding material is increased, the thermal diffusion structure is improved, so that heat can be effectively radiated to the outside.
넷째, 일 실시예는 복수의 무선 전력 안테나의 단차에 의해 생성되는 비어 있는 공간을 메우는 충전재로 인해 내구성이 향상될 수 있다.Fourth, in one embodiment, durability can be improved due to a filling material filling the empty space generated by the step of the plurality of wireless power antennas.
실시예에서 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 embodiments are not limited to the effects mentioned above, 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 together with the 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 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram illustrating a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.4A to 4C are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including three wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 하단 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.5A to 5D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a bottom wireless power antenna according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전재를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a wireless power antenna assembly including a filler according to an embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 복층 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.7A to 7E are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a plurality of multilayer wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
도 8a 내지 도 8d는 2개의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.8A through 8D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including two wireless power antennas.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는, 상단 무선 전력 안테나, 2개의 사이드 무선 전력 안테나 및 하단 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리; 상기 무선 전력 안테나 어셈블리로부터 발생되는 전자파를 반사시키는 차폐재; 를 포함하며, 상호간에 이격 되어 배치되는 상기 2개의 사이드 무선 전력 안테나는 상기 상단 무선 전력 안테나와 중첩되어 하단에 배치되며, 상기 하단 무선 전력 안테나의 권선 길이는, 상기 상단 무선 전력 안테나의 인덕턴스와 상기 사이드 무선 전력 안테나의 인덕턴스 차이에 의해 결정될 수 있다.In accordance with an aspect of the present invention, a wireless power transmitter includes: a wireless power antenna assembly including an upper wireless power antenna, two side wireless power antennas, and a lower wireless power antenna; A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly; The two side wireless power antennas disposed to be spaced apart from each other are overlapped with the upper wireless power antenna and disposed at the bottom, and the winding length of the lower wireless power antenna is the inductance of the upper wireless power antenna and the It may be determined by the inductance difference of the side wireless power antenna.
이하, 본 발명의 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 embodiments of the present invention 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, 본 발명의 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, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In the above description, all elements constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operating in combination, but the present invention is not necessarily limited to the embodiments. 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 embodiments of the present invention. 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.
본 발명에 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 present invention 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.
본 발명에 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 본 발명에 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. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다.The terminal according to the present invention is a mobile phone, smart phone, 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 toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controls, fishing bobbers, and the like, but is not limited thereto. The term "terminal" or "device" may be used interchangeably. The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
본 발명의 일 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 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.The wireless power receiver according to an embodiment of the present invention 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 a wireless charging technology of the electromagnetic induction method defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and the Power Matters Alliance (PMA) which are wireless charging technology standard organizations.
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 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신기(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신기(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(20)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that wirelessly transmits power wirelessly, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 20 that receives the received power. Can be configured.
일 예로, 무선 전력 송신기(10)과 무선 전력 수신기(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(10)과 무선 전력 수신기(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. As another example, the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 perform out-of-band communication in which information is exchanged using a separate frequency band different from an operating frequency used for wireless power transmission. It can also be done.
일 예로, 무선 전력 송신기(10)과 무선 전력 수신기(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다.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.
상세하게, 무선 전력 송수신기 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 무선 전력 송수신기 사이에 대역외 통신 링크를 설정하고, 설정된 대역외 통신 링크를 통해 자신의 정적 상태 정보를 전송할 수 있다.In detail, the state information and control information exchanged between the wireless power transceivers may establish an out-of-band communication link between the wireless power transceivers and transmit its static state information through the established out-of-band communication link.
여기서, 무선 전력 수신기(20)의 정적 상태 정보는 카테고리 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 최대 정류기 출력 전력 정보, 전력 제어를 위한 초기 기준 파라메터 정보, 요구 전압 또는 전력에 관한 정보, 전력 조절 기능 탑재 여부를 식별하기 위한 정보, 지원 가능한 대역외 통신 방식에 관한 정보, 지원 가능한 전력 제어 알고리즘에 관한 정보, 무선전력수신기에 초기 설정된 선호 정류기단 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the static state information of the wireless power receiver 20 may include category information, hardware and software version information, maximum rectifier output power information, initial reference parameter information for power control, information on a required voltage or power, and whether a power regulation function is installed. It may include at least one of information for identifying the information, information on the supportable out-of-band communication scheme, information on the supportable power control algorithm, preferred voltage value of the rectifier stage initially set in the wireless power receiver.
무선 전력 송신기(10)는 무선 전력 수신기(20)의 정적 상태 정보가 수신되면, 무선 전력 송신기(10)의 정적 상태 정보를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다.When the static state information of the wireless power receiver 20 is received, the wireless power transmitter 10 may transmit the static state information of the wireless power transmitter 10 to the wireless power receiver through an out-of-band communication link.
여기서, 무선 전력 송신기(10)의 정적 상태 정보는 송신기 전력 정보, 클래스 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능한 무선 전력 수신기의 최대 개수에 관한 정보 및/또는 현재 접속된 무선 전력 수신기의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the static state information of the wireless power transmitter 10 may include transmitter power information, class information, hardware and software version information, information on the maximum number of supportable wireless power receivers, and / or information about the number of wireless power receivers currently connected. It may be configured to include at least one of the information.
이 후, 무선 전력 수신기(20)는 자신의 실시간 전력 수신 상태 및 충전 상태를 모니터링하며, 주기적 또는 특정 이벤트 발생 시 동적 상태 정보를 무선 전력 송신기(10)에 전송할 수 있다.Thereafter, the wireless power receiver 20 monitors its real-time power reception state and charging state, and may transmit dynamic state information to the wireless power transmitter 10 when a periodic or specific event occurs.
여기서, 무선 전력 수신기(20)의 동적 상태 정보는 정류기 출력 전압 및 전류에 관한 정보, 부하에 인가되는 전압 및 전류에 관한 정보, 무선 전력 수신기의 내부 측정 온도에 관한 정보(과열 정보), 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보(정류 전압 최소 값, 정류 전압 최대 값, 초기 설정된 선호 정류기단 전압 변경 값), 충전 상태 정보, 시스템 오류 정보, 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 무선 전력 송신기(10)는 상기 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보 수신 시 기존 정적 상태 정보에 포함된 설정 값을 변경하여 전력 조절을 수행할 수 있다.Here, the dynamic state information of the wireless power receiver 20 includes information on the rectifier output voltage and current, information on the voltage and current applied to the load, information on the internal measurement temperature of the wireless power receiver (overheating information), power control It may be configured to include at least one of reference parameter change information (rectified voltage minimum value, rectified voltage maximum value, initially set preferred rectifier terminal voltage change value), charging status information, system error information, alarm information for. The wireless power transmitter 10 may perform power adjustment by changing a setting value included in the existing static state information when receiving the reference parameter change information for power control.
또한, 무선 전력 송신기(10)는 무선 전력 수신기(20)를 충전하기 위한 충분한 전력이 준비되면, 대역외 통신 링크를 통해 소정 제어 명령을 송출하여 무선 전력 수신기(20)가 충전을 개시하도록 제어할 수 있다.In addition, when sufficient power for charging the wireless power receiver 20 is ready, the wireless power transmitter 10 may transmit a predetermined control command through the out-of-band communication link to control the wireless power receiver 20 to start charging. Can be.
이 후, 무선 전력 송신기(10)는 무선 전력 수신기(20)로부터 동적 상태 정보를 수신하여 송출 전력을 동적으로 제어할 수 있다.Thereafter, the wireless power transmitter 10 may dynamically control the transmission power by receiving the dynamic state information from the wireless power receiver 20.
또한, 무선 전력 수신기는 내부 시스템 오류가 감지되거나 충전이 완료된 경우, 동적 상태 정보에 해당 시스템 오류를 식별하기 위한 데이터 및/또는 충전이 완료되었음을 지시하는 데이터를 포함하여 무선 전력 송신기에 전송할 수도 있다(S617). 여기서, 시스템 오류는 과전류, 과전압, 과열 상태 등을 포함할 수 있다.In addition, when an internal system error is detected or the charging is completed, the wireless power receiver may transmit the dynamic state information to the wireless power transmitter including data for identifying the system error and / or data indicating that the charging is completed ( S617). Here, the system error may include an overcurrent, an overvoltage, an overheating state, and the like.
일 예로, 과열에 따라 시스템 오류 상태로 천이된 경우, 무선 전력 수신기(20)는 과열 발생을 알리는 소정 메시지를 무선 전력 송신기(10)에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신기는 구비된 냉각팬 등을 구동하여 내부 발생된 열을 감소시킬 수도 있다. 반대로, 무선 전력 송신기(10)도 내부 온도의 과열 발생을 모니터링 하여 무선 전력 수신기(20)에 전송할 수 있고, 과열 상태를 해결하기 위한 동작을 수행할 수 있다.For example, when the system error state is changed due to overheating, the wireless power receiver 20 may transmit a predetermined message indicating the occurrence of overheating to the wireless power transmitter 10. In this case, the wireless power receiver may reduce the heat generated internally by driving the provided cooling fan. On the contrary, the wireless power transmitter 10 may also monitor the occurrence of overheating of the internal temperature and transmit it to the wireless power receiver 20, and may perform an operation for resolving the overheating state.
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 수신기(20)이 무선 전력 송신기(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신기(10)이 무선 전력 수신기(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다. For example, unidirectional communication may be the wireless power receiver 20 to transmit information only 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 수신기(20)과 무선 전력 송신기(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.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기(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 of the present invention 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.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(10)은 고속 충전 지원 여부를 지시하는 소정 패킷을 무선 전력 수신기(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기(20)은 접속된 무선 전력 송신기(10)이 고속 충전 모드를 지원하는 것으로 확인된 경우, 이를 전자 기기(30)에 알릴 수 있다. 전자 기기(30)는 구비된 소정 표시 수단-예를 들면, 액정 디스플레이일 수 있음-을 통해 고속 충전이 가능함을 표시할 수 있다.In particular, the wireless power transmitter 10 according to an embodiment of the present invention may transmit a predetermined packet indicating whether to support fast charging to the wireless power receiver 20. The wireless power receiver 20 may notify the electronic device 30 when it is determined that the connected wireless power transmitter 10 supports the fast charging mode. The electronic device 30 may indicate that fast charging is possible through predetermined display means provided, for example, it may be a liquid crystal display.
또한, 전자 기기(30) 사용자는 액정 표시 수단에 표시된 소정 고속 충전 요청 버튼을 선택하여 무선 전력 송신기(10)이 고속 충전 모드로 동작하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 전자 기기(30)는 사용자에 의해 고속 충전 요청 버튼이 선택되면, 소정 고속 충전 요청 신호를 무선 전력 수신기(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기(20)은 수신된 고속 충전 요청 신호에 상응하는 충전 모드 패킷을 생성하여 무선 전력 송신기(10)에 전송함으로써, 일반 저전력 충전 모드를 고속 충전 모드로 전환시킬 수 있다.In addition, the user of the electronic device 30 may control the wireless power transmitter 10 to operate in the fast charge mode by selecting a predetermined fast charge request button displayed on the liquid crystal display means. In this case, when the quick charge request button is selected by the user, the electronic device 30 may transmit a predetermined fast charge request signal to the wireless power receiver 20. The wireless power receiver 20 may generate a charging mode packet corresponding to the received fast charging request signal and transmit the charging mode packet to the wireless power transmitter 10 to convert the normal low power charging mode into the fast charging mode.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
일 예로, 도면 부호 200a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신기(20)은 복수의 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신기(10)에 복수의 무선 전력 수신 장치가 연결되어 무선 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 송신기(10)은 시분할 방식으로 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(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 a 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 장치(10)에 연결 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수는 무선 전력 수신 장치 별 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량 및 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 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 10 may include at least one of a required power amount for each wireless power receiver, a battery charge state, power consumption of an electronic device, and available power amount of the wireless power transmitter. Can be adaptively determined based on the
다른 일 예로, 도 200b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(10)은 복수의 무선 전력 송신 장치로 구성될 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 수신기(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 수신기(20)과 연결된 무선 전력 송신 장치의 개수는 무선 전력 수신기(20)의 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량, 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 등에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.As another example, as illustrated in FIG. 200B, the wireless power transmitter 10 may be configured with a plurality of wireless power transmitters. In this case, the wireless power receiver 20 may be simultaneously connected to a plurality of wireless power transmitters, 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 may be adaptively based on the required power amount of the wireless power receiver 20, the state of charge of the battery, the power consumption of the electronic device, the available power amount of the wireless power transmitter, and the like. Can be determined.
한편, 하나의 무선 전력 송신기(10)에 복수의 무선 전력 안테나가 배치될 수도 있다. 복수의 무선 전력 안테나가 무선 전력 송신기에 배치될 때, 무선 전력 안테나가 배치된 영역에서 무선 전력 수신기(20)로 전달되는 전력량은 전력 전송이 수행되는 영역 중 어떠한 영역이든 균일한 것이 바람직하다.Meanwhile, a plurality of wireless power antennas may be disposed in one wireless power transmitter 10. When a plurality of wireless power antennas are arranged in the wireless power transmitter, the amount of power delivered to the wireless power receiver 20 in the area where the wireless power antenna is arranged is preferably uniform in any of the areas where power transmission is performed.
다시 말해서, 무선 전력 수신기(20)는 전력 수신이 가능한 영역에서는 동일한 전력량을 수신 받는 것이 바람직하고, 이를 위해 무선 전력 송신기(10)에 포함된 복수의 무선 전력 안테나 각각은 동일한 전기적 특성이 요구된다.In other words, the wireless power receiver 20 preferably receives the same amount of power in a region where power can be received. For this purpose, each of the plurality of wireless power antennas included in the wireless power transmitter 10 requires the same electrical characteristics.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram illustrating a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송신기(300)는 무선 전력 안테나 어셈블리가 거치되는 무선 전력 안테나 거치틀(coil frame, 310), 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리(320), 무선 전력 안테나 어셈블리(320)로부터 발생되는 전자파를 흡수 또는 반사시키는 차폐재(330, ferrite), 차폐재(330)를 덮는 금속 기판(340) 및 복수의 무선 전력 안테나 각각으로부터 발생되는 전기 신호를 위한 입출력 단자를 포함하는 단자판(350)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성 요소들을 갖는 무선 전력 송신기(300)가 구현될 수도 있다.Referring to FIG. 3, the wireless power transmitter 300 includes a wireless power antenna coil 310 mounted with a wireless power antenna assembly, a wireless power antenna assembly 320 including a plurality of wireless power antennas, and wireless power. A shielding material 330 for absorbing or reflecting electromagnetic waves generated from the antenna assembly 320, a metal substrate 340 covering the shielding material 330, and input / output terminals for electrical signals generated from each of the plurality of wireless power antennas. The terminal plate 350 may be included. The components shown in FIG. 3 are not essential, such that a wireless power transmitter 300 with more or fewer components may be implemented.
무선 전력 안테나 어셈블리(320)는 복수의 무선 전력 안테나의 집합체로서, 본 발명은 무선 전력 안테나 어셈블리(320)에 포함되는 무선 전력 안테나의 개수에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 복수의 무선 전력 안테나의 배치에 대해 한정되지 않는다. 복수의 무선 전력 안테나의 배치에 관하여 이하 도 4a 내지 도 8d에서 함께 설명한다.Wireless power antenna assembly 320 is a collection of a plurality of wireless power antenna, the present invention is not limited to the number of wireless power antenna included in the wireless power antenna assembly 320, embodiments of the present invention is a plurality of wireless power The arrangement of the antenna is not limited. The arrangement of the plurality of wireless power antennas will be described together in FIGS. 4A to 8D below.
무선 전력 송신기(300)는 무선 전력 안테나 어셈블리(320)로부터 발생되는 전자기파를 차단 또는 반사시키는 차폐재(330)를 무선 전력 안테나 어셈블리(320)와 인접시켜 배치할 수 있다. 무선 전력 안테나 어셈블리(320)로부터 발생되는 무선 전력 신호는 내부의 다른 회로 장치에 전자 방해 잡음(EMI, Electro Magnetic Interference)로 작용할 수 있다.The wireless power transmitter 300 may arrange the shielding material 330 adjacent to the wireless power antenna assembly 320 to block or reflect the electromagnetic wave generated from the wireless power antenna assembly 320. The wireless power signal generated from the wireless power antenna assembly 320 may act as electromagnetic interference (EMI) to other circuit devices therein.
차폐재(330)는 무선 전력 안테나 어셈블리(320)로부터 발생되는 전자기파가 무선 전력 송신기에 장착되는 회로 장치에 도달하는 것을 차단함으로써 회로 장치의 전류 또는 전압의 영향을 막을 수 있다.The shield 330 may block the influence of the current or voltage of the circuit device by blocking electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly 320 from reaching the circuit device mounted to the wireless power transmitter.
차폐재(330)는 면상 차폐재일 수 있으며, 면상 차폐재는 평평한 평판 차폐제로서 열이 발생되는 무선 전력 안테나 어셈블리(320) 인접시켜 배치되기에 용이하다.The shield 330 may be a planar shield, and the planar shield is easy to be disposed adjacent to the wireless power antenna assembly 320 that generates heat as a flat plate shield.
단자판(350)은 복수 개의 입출력 단자를 포함할 수 있다. 단자판(350)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있으며, 무선 전력 송신기(300)에 포함되는 회로 부품을 접속하는 전기 배선이 포함된 기판일 수 있다. 단자판(350)은 회로 부품들을 전기적으로 연결시키면서 핀을 통해 기계적으로 고정시킬 수 있다.The terminal plate 350 may include a plurality of input / output terminals. The terminal board 350 may be a printed circuit board (PCB) or a board including electrical wiring for connecting circuit components included in the wireless power transmitter 300. The terminal plate 350 may be mechanically fixed through pins while electrically connecting circuit components.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다. 도 4a는 무선 전력 안테나 어셈블리의 사시도이며, 도 4b는 무선 전력 안테나 어셈블리의 정투상도법에 의한 표면도이며, 도 4c는 무선 전력 안테나 어셈블리의 정면도이다.4A to 4C are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including three wireless power antennas according to an embodiment of the present invention. 4A is a perspective view of the wireless power antenna assembly, FIG. 4B is a surface view by the orthographic projection method of the wireless power antenna assembly, and FIG. 4C is a front view of the wireless power antenna assembly.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 무선 전력 안테나 어셈블리(400, 400a 내지 400c)는 제1 무선 전력 안테나(410), 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 무선 전력 안테나 어셈블리(400)가 포함하는 무선 전력 안테나의 수는 도면에 도시된 개수에 한정되지 않으며, 무선 전력 안테나의 배치는 도면에 도시된 배치에 한정되지 않는다.4A-4C, the wireless power antenna assemblies 400, 400a-400c may include a first wireless power antenna 410, a second wireless power antenna 420, and a third wireless power antenna 430. Can be. However, the number of wireless power antennas included in the wireless power antenna assembly 400 of the present invention is not limited to the number shown in the drawings, and the arrangement of the wireless power antennas is not limited to the arrangement shown in the drawings.
무선 전력 수신기(도1 참조, 20)가 무선 전력 송신기(도1 참조, 10)의 어느 영역에 위치하는지 여부에 따라 제1 무선 전력 안테나(410), 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430) 중 적어도 어느 하나의 무선 전력 안테나가 활성화될 수 있다. 무선 전력 송신기(10)는 무선 전력 송신기(10) 상에 무선 전력 수신기(20)가 위치하는지 감지할 수 있는 정전식 감응(Capacitive Sensing) 센서(도면 미도시)를 포함할 수 있고, 이에 따라 감지되는 영역에 배치된 무선 전력 안테나를 선택적으로 활성화시킬 수 있다.The first wireless power antenna 410, the second wireless power antenna 420, and the third, depending on which region of the wireless power transmitter (see FIG. 1, 20) is located in the wireless power transmitter (see FIG. 1, 10). At least one of the wireless power antennas 430 may be activated. The wireless power transmitter 10 may include a capacitive sensing sensor (not shown) capable of sensing whether the wireless power receiver 20 is located on the wireless power transmitter 10, and thus sensing It is possible to selectively activate the wireless power antenna disposed in the area.
제1 무선 전력 안테나(410), 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430)는 상호간에 일부 영역에서 중첩되어 차폐재(440) 상에 배치될 수 있다.The first wireless power antenna 410, the second wireless power antenna 420, and the third wireless power antenna 430 may be disposed on the shielding material 440 by overlapping each other in some areas.
중첩 되어 배치되는 복수의 무선 전력 안테나 중 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430)은 아래층에 배치될 수 있고, 제1 무선 전력 안테나(410)는 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430) 각각과 중첩되는 영역을 포함하도록 위층에 배치될 수 있다.The second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 of the plurality of overlapping wireless power antennas may be disposed below, and the first wireless power antenna 410 may be a second wireless power antenna ( 420 and the third wireless power antenna 430 may be disposed on the upper layer to include an area overlapping with each other.
아래층에 배치되는 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430)는 제1 무선 전력 안테나(420)를 가로지르는 중심축(415)을 기준으로 대칭되어 배치될 수 있다.The second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 disposed on the lower layer may be symmetrically disposed with respect to the central axis 415 crossing the first wireless power antenna 420.
또한, 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430)는 상호간에 이격 거리(425)만큼 떨어져 배치될 수 있다.In addition, the second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 may be spaced apart from each other by a distance 425.
이러한 복층 배치에 의해 발생되는 단차는 차폐재(440)와의 관계에서 복수의 무선 전력 안테나 사이의 전기적 특성에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 전력 안테나(410) 상에서 측정되는 인덕턴스와 제2 무선 전력 안테나(420) 또는 제3 무선 전력 안테나(430)의 인덕턴스는 차이가 발생할 수 있다. 이는 제1 무선 전력 안테나(410)가 제2 무선 전력 안테나(420)의 높이만큼 차폐재(440)와 이격되어 배치됨으로써 차폐재(440)에 의한 전자기파의 흡수 또는 반사에서 차이가 있음에 기인할 수 있다.The step generated by such a multi-layer arrangement may affect the electrical characteristics between the plurality of wireless power antennas in relation to the shield 440. For example, a difference may occur between the inductance measured on the first wireless power antenna 410 and the inductance of the second wireless power antenna 420 or the third wireless power antenna 430. This may be due to a difference in absorption or reflection of electromagnetic waves by the shielding material 440 since the first wireless power antenna 410 is spaced apart from the shielding material 440 by the height of the second wireless power antenna 420. .
또한, 복층 배치에 의해 발생되는 단차는 차폐재(440)와의 관계에서 복수의 무선 전력 안테나에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는데 어려움을 발생시킬 수 있다. 제2 무선 전력 안테나(420) 및 제3 무선 전력 안테나(430)의 경우 차폐재(440)와 직접 면을 접촉하도록 배치되어 각각의 무선 전력 안테나에서 발생되는 열의 전달이 용이할 수 있다. 이에 반해, 제1 무선 전력 안테나(410)의 경우, 차폐재(440)와 일정 높이만큼 떨어져 배치됨에 따라, 직접 열이 전달되지 않고 제2 무선 전력 안테나(420) 또는 제3 무선 전력 안테나(430)을 통해 전달될 수 있다.In addition, the step generated by the multilayer arrangement may cause difficulty in radiating heat generated from the plurality of wireless power antennas to the outside in relation to the shielding material 440. The second wireless power antenna 420 and the third wireless power antenna 430 may be disposed to directly contact the surface of the shielding material 440 to facilitate heat transfer generated from each wireless power antenna. On the contrary, in the case of the first wireless power antenna 410, as the shielding material 440 is disposed apart by a predetermined height, heat is not directly transferred to the second wireless power antenna 420 or the third wireless power antenna 430. Can be delivered via.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 하단 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다. 도 5a는 무선 전력 안테나 어셈블리의 사시도이며, 도 5b는 무선 전력 안테나 어셈블리의 정투상도법에 의한 표면도이며, 도 5c는 무선 전력 안테나 어셈블리의 정면도이며, 도 5d는 무선 전력 안테나 어셈블리의 측면도이다.5A to 5D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a bottom wireless power antenna according to an embodiment of the present invention. 5A is a perspective view of the wireless power antenna assembly, FIG. 5B is a surface view by the orthographic projection method of the wireless power antenna assembly, FIG. 5C is a front view of the wireless power antenna assembly, and FIG. 5D is a side view of the wireless power antenna assembly.
도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 무선 전력 안테나 어셈블리(500, 500a 내지 500d)는 상단 무선 전력 안테나(510), 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530) 및 2개의 사이드 무선 전력 안테나 사이의 이격 거리(도 4a 참조, 425)를 짧은 폭으로 하는 하단 무선 전력 안테나(540)를 포함할 수 있다. 무선 전력 안테나 어셈블리(500)는 차폐재(550) 상에 배치될 수 있다. 상호간에 이격 되어 배치되는 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530)는 상단 무선 전력 안테나(510)와 일부 영역에서 중첩되어 하단에 배치될 수 있다.5A-5D, the wireless power antenna assemblies 500, 500a-500d are spaced between the top wireless power antenna 510, the two side wireless power antennas 520, 530, and the two side wireless power antennas. And a bottom wireless power antenna 540 with a short width (see FIG. 4A, 425). The wireless power antenna assembly 500 may be disposed on the shield 550. The two side wireless power antennas 520 and 530 which are spaced apart from each other may overlap the upper wireless power antenna 510 in some areas and be disposed at the bottom thereof.
한편, 상단 무선 전력 안테나(510) 및 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530)는 WPC 또는 PMA에서 정의한 코일의 규격대로 제조될 수 있고, 각각의 물리적 특성이 허용될 수 있는 정도의 범위 내에서 동일할 수 있다.Meanwhile, the upper wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 may be manufactured according to the specifications of the coils defined in the WPC or the PMA, and within the range in which the respective physical characteristics are allowed. May be the same.
예를 들어, 무선 전력 안테나는 하기 표 1과 같은 규격을 가질 수 있다.For example, the wireless power antenna may have a standard as shown in Table 1 below.
Figure PCTKR2018002364-appb-T000001
Figure PCTKR2018002364-appb-T000001
표 1은 WPC에 정의된 A13 타입의 송신 코일에 대한 규격이며, 일 실시예로 상단 무선 전력 안테나(510) 및 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530)는 표 1에 정의된 외측 길이, 내측 길이, 외측 너비, 내측 너비, 두께 및 권선수로 제조될 수 있다. 바람직하게, 동일한 제조 공정에 의해 상단 무선 전력 안테나(510) 및 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530)는 오차 범위 내에서 물리적 특성이 동일할 수 있다.Table 1 is a specification for the A13 type transmission coil defined in the WPC, and in one embodiment, the top wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 are the outer length and the inner side defined in Table 1. It can be produced in length, outer width, inner width, thickness and number of turns. Preferably, by the same manufacturing process, the upper wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 may have the same physical characteristics within an error range.
다만, 도 4a 내지 도 4c에서와 같이 차폐재(550)와의 배치 관계에 의해 상단 무선 전력 안테나(510) 및 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530) 각각은 배치되는 위치에 따라 측정되는 인덕턴스가 다른 값을 가질 수 있다.However, as shown in FIGS. 4A to 4C, each of the upper wireless power antenna 510 and the two side wireless power antennas 520 and 530 may have different inductances depending on the arrangement position due to the arrangement with the shielding material 550. It can have a value.
예를 들어, 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530)는 상기 표 1의 규격을 만족하며12.5uH의 인덕턴스를 가지는데, 상단 무선 전력 안테나(510)는 차폐재(550)와의 이격 거리에 의해 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530)와 달라 12.5uH 보다 작은 인덕턴스(예를 들어, 11.5uH)를 가질 수 있다.For example, the two side wireless power antennas 520 and 530 satisfy the specification of Table 1 and have an inductance of 12.5 uH, and the upper wireless power antenna 510 has a distance of 2 by the shielding material 550. Unlike the two side wireless power antennas 520 and 530, the antenna may have an inductance (eg, 11.5 uH) smaller than 12.5 uH.
바람직하게는 복수의 무선 전력 안테나가 배치되는 충전 영역 전반에 균일한 전력 전송이 수행되는 것이 바람직하나, 인덕턴스의 차이에 의해 상단 무선 전력 안테나가 위치하는 영역에서 전력 전송량이 적을 수 있다.Preferably, uniform power transmission is preferably performed throughout the charging region in which the plurality of wireless power antennas are arranged. However, due to the difference in inductance, the amount of power transmission may be small in the region where the upper wireless power antenna is located.
이에 따라, 하단 무선 전력 안테나(540)는 상단 무선 전력 안테나(510) 하단에 배치되어 상단 무선 전력 안테나(510)에 사이드 무선 전력 안테나(520 또는 530)사이의 인덕턴스의 차이를 보상할 수 있다. 결과적으로, 하단 무선 전력 안테나(540)에 의해 상단 무선 전력 안테나(510)의 인덕턴스와 사이드 무선 전력 안테나(520 또는 530)의 인덕턴스는 오차 범위 내에서 동일한 값을 가질 수 있다.Accordingly, the lower wireless power antenna 540 may be disposed below the upper wireless power antenna 510 to compensate for the difference in inductance between the side wireless power antennas 520 or 530 in the upper wireless power antenna 510. As a result, the inductance of the top wireless power antenna 510 and the inductance of the side wireless power antenna 520 or 530 may have the same value within the error range by the bottom wireless power antenna 540.
하단 무선 전력 안테나(540)의 권선 길이는 상단 무선 전력 안테나(510)의 인덕턴스와 사이드 무선 전력 안테나(520 또는 530)의 인덕턴스 차이에 의해 결정될 수 있다.The winding length of the lower wireless power antenna 540 may be determined by the difference between the inductance of the upper wireless power antenna 510 and the inductance of the side wireless power antenna 520 or 530.
인덕턴스는 권선 길이에 의존적이므로 하단 무선 전력 안테나(540)의 권선 길이는 상단 무선 전력 안테나(510)의 권선 길이와 사이드 무선 전력 안테나(520 또는 530)의 권선 길이 차이일 수 있다.Since the inductance is dependent on the winding length, the winding length of the lower wireless power antenna 540 may be a difference between the winding length of the upper wireless power antenna 510 and the winding length of the side wireless power antenna 520 or 530.
하단 무선 전력 안테나(540)가 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530) 사이에 위치할 수 있고, 하단 무선 전력 안테나(540)의 짧은 폭은 2개의 사이드 무선 전력 안테나(520, 530) 사이의 이격 거리에 포함될 수 있다.The bottom wireless power antenna 540 may be located between the two side wireless power antennas 520, 530, and the short width of the bottom wireless power antenna 540 is between the two side wireless power antennas 520, 530. It can be included in the separation distance.
또한, 하단 무선 전력 안테나(540)는 상단 무선 전력 안테나(510)에서 발생되는 열을 차폐재(550)을 통해 외부로 전달할 수 있다. 하단 무선 전력 안테나(540)가 배치되지 않는 상황에서 상단 무선 전력 안테나(510)에서 발생되는 열은 사이드 무선 전력 안테나(520, 530)을 통해 차폐재(550)으로 전달될 수 있었다. 하단 무선 전력 안테나(540)는 상단 무선 전력 안테나(510)에서 발생되는 열이 차폐재(550)로 직접 이동할 수 있는 매질로서 상단 무선 전력 안테나(510)에서 발생되는 열이 외부로 전달될 수 있도록 한다. 하단 무선 전력 안테나(540)에 의해 무선 전력 안테나 어셈블리(500)의 열확산 구조가 변경됨에 따라 방열에 있어 효율성이 향상될 수 있다.In addition, the lower wireless power antenna 540 may transfer heat generated from the upper wireless power antenna 510 to the outside through the shielding material 550. In a situation where the lower wireless power antenna 540 is not disposed, heat generated from the upper wireless power antenna 510 may be transferred to the shielding material 550 through the side wireless power antennas 520 and 530. The lower wireless power antenna 540 is a medium in which heat generated from the upper wireless power antenna 510 may move directly to the shielding material 550 so that heat generated from the upper wireless power antenna 510 may be transferred to the outside. . As the thermal diffusion structure of the wireless power antenna assembly 500 is changed by the lower wireless power antenna 540, efficiency in heat dissipation may be improved.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전재를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a wireless power antenna assembly including a filler according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 무선 전력 안테나 어셈블리(600)는 상단 무선 전력 안테나(610), 2개의 사이드 무선 전력 안테나(620, 630), 상단 무선 전력 안테나(610)의 인덕턴스를 증가시키는 하단 무선 전력 안테나(640) 및 상단 무선 전력 안테나(610)의 높이만큼의 단차(615)를 메우는 충전재(660)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the wireless power antenna assembly 600 includes a lower wireless power antenna that increases inductance of the upper wireless power antenna 610, the two side wireless power antennas 620 and 630, and the upper wireless power antenna 610. 640 and filler 660 filling the step 615 by the height of the top wireless power antenna 610.
충전재(660)는 2개의 사이드 무선 전력 안테나(620, 630) 각각의 상부에 배치될 수 있고, 충전재(660)에 의해 사이드 무선 전력 안테나(620, 630)과 상단 무선 전력 안테나(610)의 단차(615)는 보상될 수 있다.The filler 660 may be disposed on top of each of the two side wireless power antennas 620 and 630, and the step difference between the side wireless power antennas 620 and 630 and the upper wireless power antenna 610 by the filler 660. 615 may be compensated.
충전재(660)는 실리콘일 수 있으며, 비어 있는 공간을 실리콘으로 메워져 무선 전력 안테나 어셈블리(600)의 내구성이 향상될 수 있다.The filler 660 may be silicon, and the empty space may be filled with silicon to improve durability of the wireless power antenna assembly 600.
충전재(660)는 무선 전력 안테나 어셈블리(600)의 상부 표면이 평평하도록 채워질 수 있으며, 2개의 사이드 무선 전력 안테나(620, 630)의 모서리를 경계로 채워질 수 있다.The filler 660 may be filled so that the top surface of the wireless power antenna assembly 600 is flat and bordered at the edges of the two side wireless power antennas 620 and 630.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 복층 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다. 도 7a는 무선 전력 안테나 어셈블리의 사시도이며, 도 7b는 복층으로 배치된 무선 전력 안테나의 각층에 대한 분해도이며, 도 7c는 무선 전력 안테나 어셈블리의 정투상도법에 의한 표면도이며, 도 7d는 무선 전력 안테나 어셈블리의 정면도이며, 도 7e는 무선 전력 안테나 어셈블리의 측면도이다.7A to 7E are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including a plurality of multilayer wireless power antennas according to an embodiment of the present invention. FIG. 7A is a perspective view of the wireless power antenna assembly, FIG. 7B is an exploded view of each layer of the wireless power antenna arranged in multiple layers, FIG. 7C is a surface view by the orthographic projection method of the wireless power antenna assembly, and FIG. Is a front view of the antenna assembly, and FIG. 7E is a side view of the wireless power antenna assembly.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 무선 전력 안테나 어셈블리(700, 700a 내지 700e)는 2개의 층을 포함하는 각각의 제1 무선 전력 안테나(710), 제2 무선 전력 안테나(720) 및 제3 무선 전력 안테나(730)을 포함할 수 있다.7A-7D, the wireless power antenna assemblies 700, 700a-700e each include a first wireless power antenna 710, a second wireless power antenna 720, and a third wireless, including two layers. It may include a power antenna 730.
제1 무선 전력 안테나(710)는 차폐재(740)의 가운데 영역에 배치될 수 있고, 제2 무선 전력 안테나(720) 및 제3 무선 전력 안테나(730) 각각은 제1 무선 전력 안테나(710)를 중심으로 좌우 대칭되어 배치될 수 있다.The first wireless power antenna 710 may be disposed in the center area of the shielding material 740, and each of the second wireless power antenna 720 and the third wireless power antenna 730 may be connected to the first wireless power antenna 710. It may be arranged symmetrically about the center.
제1 무선 전력 안테나(710), 제2 무선 전력 안테나(720) 및 제3 무선 전력 안테나(730) 각각은 아래층 무선 전력 안테나 및 위층 무선 전력 안테나를 한 쌍으로 포함할 수 있다. 위층 무선 전력 안테나(713, 723, 733) 및 아래층 무선 전력 안테나(715, 725, 735)는 일정 영역에서 중첩되어 층을 두고 배치(이를, "복층 배치"라 칭함.)될 수 있다. 아래층 무선 전력 안테나 및 위층 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나는 복층 무선 전력 안테나로 지칭될 수 있다.Each of the first wireless power antenna 710, the second wireless power antenna 720, and the third wireless power antenna 730 may include a lower layer wireless power antenna and a higher layer wireless power antenna. The upper layer wireless power antennas 713, 723, and 733 and the lower layer wireless power antennas 715, 725, and 735 may be arranged in layers and overlapped with each other (hereinafter, referred to as a "multilayer arrangement"). The wireless power antenna including the lower layer wireless power antenna and the upper layer wireless power antenna may be referred to as a multilayer wireless power antenna.
무선 전력 안테나의 권선 길이는 무선 전력 안테나의 인덕턴스에 가장 큰 영향을 줄 수 있어, 제1 무선 전력 안테나(710), 제2 무선 전력 안테나(720) 및 제3 무선 전력 안테나(730) 각각의 권선 길이는 동일할 수 있으며, 이에 따라 제1 무선 전력 안테나(710), 제2 무선 전력 안테나(720) 및 제3 무선 전력 안테나(730) 각각의 인덕턴스도 동일할 수 있다.The winding length of the wireless power antenna may have the greatest influence on the inductance of the wireless power antenna, so that the windings of each of the first wireless power antenna 710, the second wireless power antenna 720, and the third wireless power antenna 730 may be different. The length may be the same, and accordingly, inductances of the first wireless power antenna 710, the second wireless power antenna 720, and the third wireless power antenna 730 may also be the same.
이에 따라, 제1 위층 무선 전력 안테나(713) 및 제1 아래층 무선 전력 안테나(715)의 권선 길이 합은 제2 위층 무선 전력 안테나(723) 및 제2 아래층 무선 전력 안테나(725)의 권선 길이 합과 동일할 수 있다. 마찬가지로, 제2 위층 무선 전력 안테나(723) 및 제2 아래층 무선 전력 안테나(725)의 권선 길이 합은 제3 위층 무선 전력 안테나(733) 및 제3 아래층 무선 전력 안테나(735)의 권선 길이 합과 동일할 수 있다.Accordingly, the sum of the winding lengths of the first upper layer wireless power antenna 713 and the first lower layer wireless power antenna 715 is the sum of the winding lengths of the second upper layer wireless power antenna 723 and the second lower layer wireless power antenna 725. May be the same as Similarly, the sum of the winding lengths of the second upper wireless power antenna 723 and the second lower wireless power antenna 725 is equal to the sum of the winding lengths of the third upper wireless power antenna 733 and the third lower wireless power antenna 735. May be the same.
실시예에 따라, 제2 아래층 무선 전력 안테나(725)의 긴 폭(dow)은 제2 위층 무선 전력 안테나(723)의 긴 폭(dow)과 동일할 수 있으나, 제2 아래층 무선 전력 안테나(725)의 짧은 폭(제2 dol)은 제2 위층 무선 전력 안테나(713)의 짧은 폭(제1 dol)의 절반일 수 있다.According to an embodiment, the long dow of the second lower layer wireless power antenna 725 may be the same as the long dow of the second upper layer wireless power antenna 723, but the second lower layer wireless power antenna 725 may be the same. ) May be half of the short width (first dol) of the second upper layer wireless power antenna 713.
복수의 복층 무선 전력 안테나는 단차를 발생시키지 않고, 이에 따라 복수의 복층 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리가 거치되는 무선 전력 안테나 거치틀이 금형을 이용한 복잡한 형태를 갖는 별도의 사출물이 필요하지 않을 수 있다. 다시 말해서, 무선 전력 안테나 각각의 형상을 고려하여 생성되는 별도의 금형을 이용하지 않고, 평평한 면상 판이면 족할 수 있다.The multiple duplex wireless power antennas do not generate a step, and thus the wireless power antenna mounting frame on which the wireless power antenna assembly including the multiple duplex wireless power antennas is mounted does not need a separate injection molding having a complicated shape using a mold. You may not. In other words, a flat plate may be sufficient without using a separate mold generated in consideration of the shape of each of the wireless power antennas.
또한, 단차가 발생하지 않게 됨에 따라 무선 전력 안테나 어셈블리의 주위에 배치되는 차폐재 및 무선 전력 안테나 거치틀에 접촉면적이 증가됨에 따라 무선 전력 안테나 어셈블리에서 발생되는 열이 직접 차폐재 및 무선 전력 안테나 거치틀로 전달되어 외부로의 방열 효율이 높아질 수 있다.In addition, as the contact area increases with the shielding material disposed around the wireless power antenna assembly and the wireless power antenna mounting frame as the step is not generated, heat generated from the wireless power antenna assembly is directly transferred to the shielding material and the wireless power antenna mounting frame. The heat transfer efficiency to the outside can be increased.
복층 무선 전력 안테나는 동일한 크기의 일반적인 무선 전력 안테나(하나의 층으로만 구성되는 무선 전력 안테나)보다 인덕턴스가 클 수 있으며, 따라서 WPC 또는 PMA에서 요구하는 인덕턴스에 부합하는 복층 무선 전력 안테나 자체의 크기는 일반적인 무선 전력 안테나보다 작을 수 있다.The multilayer wireless power antenna may have a larger inductance than a general wireless power antenna of the same size (a wireless power antenna composed of only one layer), so that the size of the multilayer wireless power antenna itself that meets the inductance required by the WPC or PMA It may be smaller than a typical wireless power antenna.
따라서, 소형화를 요구하는 웨어러블 디바이스(예를 들어, 스마트워치(smart-watch), 스마트글래스(smart-glasses) 등)에 복층 무선 전력 안테나가 장착될 수 있다.Therefore, a multi-layered wireless power antenna may be mounted on a wearable device (eg, smart-watch, smart-glasses, etc.) requiring miniaturization.
도 8a 내지 도 8d는 2개의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.8A through 8D are diagrams for describing a wireless power antenna assembly including two wireless power antennas.
도 8a 내지 도 8c을 참조하면, 무선 전력 안테나 어셈블리(800, 800a 내지 800c)는 제1 무선 전력 안테나(810) 및 제2 무선 전력 안테나(820)를 포함할 수 있다.8A to 8C, the wireless power antenna assemblies 800 and 800a to 800c may include a first wireless power antenna 810 and a second wireless power antenna 820.
제1 무선 전력 안테나(810) 및 제2 무선 전력 안테나(820) 각각은 메인 무선 전력 안테나(813, 823) 및 서브 무선 전력 안테나(815, 825)를 포함할 수 있다.Each of the first wireless power antenna 810 and the second wireless power antenna 820 may include a main wireless power antenna 813 and 823 and a sub wireless power antenna 815 and 825.
제1 메인 무선 전력 안테나(813)와 제2 메인 무선 전력 안테나(823)는 일부 영역에서 중첩되어 배치될 수 있으며, 제1 메인 무선 전력 안테나(813)는 중첩되는 영역의 위층에 배치될 수 있으며 제2 메인 무선 전력 안테나(823)는 중첩되는 영역의 아래층에 배치될 수 있다. 이러한 복층 배치에 의해 제1 메인 무선 전력 안테나(813)의 하부에 비어 있는 공간이 발생될 수 있으며, 제2 메인 무선 전력 안테나(823)의 상부에 비어 있는 공간이 발생될 수 있다.The first main wireless power antenna 813 and the second main wireless power antenna 823 may overlap each other in some areas, and the first main wireless power antenna 813 may be disposed above the overlapping area. The second main wireless power antenna 823 may be disposed below the overlapping area. An empty space may be generated below the first main wireless power antenna 813, and an empty space may be generated above the second main wireless power antenna 823.
복층 배치에 의해 발생되는 단차는 비어 있는 공간을 발생시키고, 비어 있는 공간은 무선 전력 안테나의 인덕턴스 및 방열에 영향을 줄 수 있다.Steps generated by the multi-layer arrangement generate empty spaces, which can affect the inductance and heat dissipation of the wireless power antenna.
도 8b를 참조하면, 각각의 비어 있는 공간에 제1 서브 무선 전력 안테나(815) 및 제2 서브 무선 전력 안테나(825)가 배치될 수 있다. 다시 말해서, 서브 무선 전력 안테나(815, 825)는 제1 메인 무선 전력 안테나(813)와 제2 무선 전력 안테나(823)의 단차를 메울 수 있다.Referring to FIG. 8B, a first sub wireless power antenna 815 and a second sub wireless power antenna 825 may be disposed in each empty space. In other words, the sub-wireless power antennas 815 and 825 may fill the step between the first main wireless power antenna 813 and the second wireless power antenna 823.
실시예에 따라, 제1 메인 무선 전력 안테나(813) 및 제2 메인 무선 전력 안테나(823)의 크기 규격은 동일할 수 있고, 제1 서브 무선 전력 안테나(815) 및 제2 서브 무선 전력 안테나(825)의 크기 규격은 동일할 수 있다.According to an embodiment, the size specifications of the first main wireless power antenna 813 and the second main wireless power antenna 823 may be the same, and the first sub wireless power antenna 815 and the second sub wireless power antenna ( The size specification of 825 may be the same.
이 때, 제1 메인 무선 전력 안테나(813)의 긴 폭은 제1 서브 무선 전력 안테나(815)의 긴 폭과 동일할 수 있으나, 제1 서브 무선 전력 안테나(815)의 짧은 폭(제2 dol)은 제1 메인 무선 전력 안테나(813)의 짧은 폭(제1 dol)의 절반일 수 있다.In this case, the long width of the first main wireless power antenna 813 may be the same as the long width of the first sub wireless power antenna 815, but the short width of the first sub wireless power antenna 815 (second dol ) May be half of the short width (first dol) of the first main wireless power antenna 813.
실시예에 따라, 제1 메인 무선 전력 안테나(813)와 제1 서브 무선 전력 안테나(815)의 권선 길이 합은 제2 메인 무선 전력 안테나(823)와 제2 서브 무선 전력 안테나(825)의 권선 길이 합과 동일하여, 제1 무선 전력 안테나(810)과 제2 무선 전력 안테나(820)의 인덕턴스는 동일할 수 있다.According to an embodiment, the sum of the winding lengths of the first main wireless power antenna 813 and the first sub wireless power antenna 815 may be the windings of the second main wireless power antenna 823 and the second sub wireless power antenna 825. As the sum of lengths, inductances of the first wireless power antenna 810 and the second wireless power antenna 820 may be the same.
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.
본 발명은 무선 충전 기술에 관한 것으로서, 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 송신기에 적용될 수 있다.The present invention relates to a wireless charging technology, and can be applied to a wireless power transmitter including a plurality of wireless power antennas.

Claims (10)

  1. 상단 무선 전력 안테나, 2개의 사이드 무선 전력 안테나 및 하단 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리; A wireless power antenna assembly comprising an upper wireless power antenna, two side wireless power antennas, and a lower wireless power antenna;
    상기 무선 전력 안테나 어셈블리로부터 발생되는 전자파를 반사시키는 차폐재;A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly;
    를 포함하며, Including;
    상호간에 이격 되어 배치되는 상기 2개의 사이드 무선 전력 안테나는 상기 상단 무선 전력 안테나와 중첩되어 하단에 배치되며,The two side wireless power antennas spaced apart from each other are disposed at the bottom overlapping with the upper wireless power antenna,
    상기 하단 무선 전력 안테나의 권선 길이는,The winding length of the lower wireless power antenna is,
    상기 상단 무선 전력 안테나의 인덕턴스와 상기 사이드 무선 전력 안테나의 인덕턴스 차이에 의해 결정되는 The difference between the inductance of the upper wireless power antenna and the inductance of the side wireless power antenna
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 하단 무선 전력 안테나의 권선 길이는 The winding length of the lower wireless power antenna is
    상기 상단 무선 전력 안테나의 권선 길이와 상기 사이드 무선 전력 안테나의 권선 길이 차이인The difference between the winding length of the upper wireless power antenna and the winding length of the side wireless power antenna
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 하단 무선 전력 안테나는 상기 이격 되어 배치되는 상기 2개의 사이드 무선 전력 안테나 사이에 위치하는The lower wireless power antenna is positioned between the two side wireless power antennas spaced apart from each other.
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 사이드 무선 전력 안테나의 상부에 상기 상단 무선 전력 안테나와의 단차를 메우는 충전재;A filling material filling a step with the upper wireless power antenna on the side wireless power antenna;
    를 더 포함하는Containing more
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 충전재는 실리콘을 포함하는The filler comprises silicon
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  6. 상호간에 중첩되어 배치되는 복수의 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리; A wireless power antenna assembly including a plurality of wireless power antennas disposed to overlap each other;
    상기 무선 전력 안테나 어셈블리로부터 발생되는 전자파를 반사시키는 차폐재;A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly;
    를 포함하며, Including;
    상기 무선 전력 안테나 어셈블리는,The wireless power antenna assembly,
    상단에 위치하는 제1 무선 전력 안테나의 하부 또는 하단에 위치하는 제2 무선 전력 안테나의 상부에 배치되는 복수의 서브 무선 전력 안테나;A plurality of sub-wireless power antennas disposed above or below a second wireless power antenna positioned at a lower portion of the first wireless power antenna;
    를 포함하는Containing
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 서브 무선 전력 안테나는,The sub wireless power antenna,
    상기 제1 무선 전력 안테나와 상기 제2 무선 전력 안테나의 단차를 메우는Filling a step between the first wireless power antenna and the second wireless power antenna;
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  8. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제1 무선 전력 안테나와 상기 제1 무선 전력 안테나 하부에 위치하는 제1 서브 무선 전력 안테나의 권선 길이 합은,The sum of the winding lengths of the first sub power antenna and the first sub power antenna positioned below the first wireless power antenna and the first wireless power antenna,
    상기 제2 무선 전력 안테나와 상기 제2 무선 전력 안테나 상부에 위치하는 제2 서브 무선 전력 안테나의 권선 길이 합과 동일한The sum of the winding lengths of the second sub power antenna and the second sub power antenna positioned above the second wireless power antenna and the second wireless power antenna.
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  9. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제1 무선 전력 안테나와 상기 제1 무선 전력 안테나 하부에 위치하는 제1 서브 무선 전력 안테나의 제1 결합체의 인덕턴스는,Inductance of the first combination of the first wireless power antenna and the first sub-wireless power antenna positioned below the first wireless power antenna,
    상기 제2 무선 전력 안테나와 상기 제2 무선 전력 안테나 상부에 위치하는 제2 서브 무선 전력 안테나의 제2 결합체의 인덕턴스와 동일한Inductance of the second combination of the second wireless power antenna and the second sub-wireless power antenna positioned above the second wireless power antenna
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
  10. 제1 무선 전력 안테나, 제2 무선 전력 안테나 및 제3 무선 전력 안테나를 포함하는 무선 전력 안테나 어셈블리; A wireless power antenna assembly comprising a first wireless power antenna, a second wireless power antenna, and a third wireless power antenna;
    상기 무선 전력 안테나 어셈블리로부터 발생되는 전자파를 반사시키는 차폐재;A shielding material for reflecting electromagnetic waves generated from the wireless power antenna assembly;
    를 포함하며, Including;
    상기 제1 무선 전력 안테나, 상기 제2 무선 전력 안테나 및 상기 제3 무선 전력 안테나 각각은 아래층 무선 전력 안테나 및 위층 무선 전력 안테나를 포함하는 복층 무선 전력 안테나인Each of the first wireless power antenna, the second wireless power antenna, and the third wireless power antenna is a multilayer wireless power antenna including a lower layer wireless power antenna and an upper layer wireless power antenna.
    무선 전력 송신기.Wireless power transmitter.
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