WO2019190091A1 - 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치 - Google Patents

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WO2019190091A1
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wireless charging
coil
charging coil
wireless
disposed
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임성현
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363—Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters

Definitions

  • This embodiment relates to a wireless charging device having a wireless communication coil.
  • Portable terminals such as mobile phones and laptops include a battery that stores power and circuits for charging and discharging the battery. In order for the battery of the terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
  • 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 portable terminals in the past and the consumer had to separately purchase a wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system was low, but the number of wireless charging users is expected to increase rapidly. It is expected to be equipped with wireless charging function.
  • 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.
  • NFC Near Field Communication
  • the design technology of the wireless charging device has been developed in such a manner that simultaneously providing the above-described NFC function to the wireless communication coil with a wireless charging coil having a wireless charging function.
  • the present embodiment is devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present embodiment is to provide a wireless charging device having a wireless communication coil.
  • the present embodiment is to provide a wireless charging device having a wireless communication coil capable of wireless communication and wireless charging.
  • the present embodiment is to provide a wireless charging device having a miniaturized wireless communication coil.
  • This embodiment is to improve the wireless charging device having a simple wireless communication coil structure.
  • This embodiment is to provide a wireless charging device having a wireless communication coil with a simplified manufacturing process.
  • the present embodiment is to provide a wireless charging device having a wireless communication coil to reduce the manufacturing cost.
  • the present embodiment provides a wireless charging device having a wireless communication coil having a high recognition rate while having fairness and reliability.
  • the present embodiment provides a wireless charging device having a wireless communication coil having improved permeability and a compromised permeability according to a wireless communication coil and a wireless charging coil.
  • This embodiment is to provide a wireless charging device having a wireless communication coil with improved heat dissipation.
  • Wireless charging device comprises a heat dissipation sheet; A shielding material disposed on the heat dissipation sheet; A wireless charging coil module disposed on the shield; And a wireless communication coil wound by being stacked vertically on a side surface to surround the shielding material.
  • Wireless charging device comprises a heat dissipation sheet; A shielding material disposed on the heat dissipation sheet; A wireless charging module module disposed on the shield; And a wireless communication coil disposed on the shielding material, the wireless communication coil being wound a plurality of times in a horizontal direction to surround the wireless charging coil module.
  • Wireless charging device includes a substrate; A shield disposed on the substrate; A wireless charging coil module disposed on the shield; And a wireless communication coil disposed on the shield and wound a plurality of times in a horizontal direction to surround the wireless charging coil module, wherein the shield has a magnetic permeability of 720 ⁇ to 880 ⁇ .
  • the wireless charging device with a wireless communication coil according to the present embodiment can simplify the manufacturing process according to the configuration of the wireless communication coil.
  • the efficiency for wireless communication and wireless charging can be maximized.
  • the wireless communication coil By configuring the wireless communication coil in a helical form, it is possible to maximize the efficiency for wireless communication and wireless charging.
  • Wireless charging device having a wireless communication coil according to the present embodiment can improve the heating effect and shielding effect.
  • the wireless charging device having a wireless communication coil according to the present embodiment can maintain the recognition rate while reducing the manufacturing cost.
  • the wireless charging device having a wireless communication coil according to the present embodiment may have an effect of having an excellent inductance value while reducing the resistance value of the coil.
  • the wireless charging device including the wireless communication coil according to the present embodiment implements the wireless charging coil and the wireless communication coil on the shielding material, thereby reducing the manufacturing cost, realizing the simplification of the manufacturing process, and the small and thin wireless charging device. It can have an effect that can be implemented.
  • the wireless charging device having the wireless communication coil according to the present embodiment may have the effect of maintaining the reliability of the wireless charging coil and the wireless communication coil and miniaturizing the wireless charging device according to the compromise and improvement of the magnetic permeability according to a single shielding material. .
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of a wireless charging device according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a rear perspective view of the wireless charging device according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a side view illustrating a cross section taken along line AA ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 7 is a side view illustrating a cross section taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a side view illustrating a cross section taken along line AA ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a side view illustrating a cross section taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 9.
  • FIG. 12 is a side view illustrating a cross section taken along line CC ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 15 is a side view illustrating a cross section taken along line AA ′ of the wireless charging device of FIG. 14.
  • FIG. 16 is a side view illustrating a cross section taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 19 is a rear perspective view of the wireless charging device according to the embodiment.
  • FIG. 20 is a side view illustrating a cross section taken along line AA ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 17.
  • FIG. 21 is a side view illustrating a cross section taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 22 is a side view illustrating a cross section taken along line CC ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 24 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 25 is a side view illustrating a cross section taken along line AA ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 24.
  • FIG. 26 is a side view illustrating a cross section taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 24.
  • FIG. 27 is a side view illustrating a cross section taken along line CC ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 24.
  • FIG. 28 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • 29 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 30 is a side view illustrating a cross section taken along line AA ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 29.
  • FIG. 31 is a side view illustrating a cross section taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 29.
  • FIG. 32 is a side view illustrating a cross section taken along line CC ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 29.
  • FIG 33 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 34 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 35 is a side view illustrating A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. 34.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 37 is a side view illustrating C-C ′ of the wireless charging device shown in FIG. 34.
  • FIG. 38 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 39 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 40 is a side view illustrating A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. 39.
  • FIG. 41 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of the wireless charging device shown in FIG. 39.
  • FIG. 42 is a side view illustrating C-C ′ of the wireless charging device shown in FIG. 38.
  • FIG. 43 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment.
  • FIG. 44 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 45 is a side view illustrating A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. 44.
  • FIG. 46 is a side view illustrating BB ′ of the wireless charging device shown in FIG. 44.
  • FIG. 48 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 49 is a side view illustrating A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. 48.
  • FIG. 50 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 51 is a side view illustrating C-C ′ of the wireless charging device shown in FIG. 48.
  • the device for transmitting wireless power on the wireless power charging system is a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter 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, a receiver, 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.
  • Terminal is a mobile phone (smart phone), smart phone (smart phone), laptop computer (laptop computer), digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in small electronic devices such as a toothbrush, an electronic tag, a lighting device, a remote control, a fishing bobber, and the like, but is not limited to this.
  • the term “terminal” or “device” may be used interchangeably.
  • the wireless power receiver according to another embodiment may be mounted in a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone, or the like.
  • 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.
  • a wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that largely transmits power wirelessly, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 30 that receives the received contribution. 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 may 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. have.
  • 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 status information and control information exchanged between the transmitting and receiving end will be more clear through the description of the embodiments to be described later.
  • 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.
  • the unidirectional communication may be the wireless power receiver 20 transmitting information only to the wireless power transmitter 20, but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter 10 may transmit the 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 can 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. If not, information that can be obtained from the electronic device 30 and can be utilized for wireless power control is sufficient.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
  • the wireless power transmitter 200 includes a power converter 210, a power transmitter 220, a wireless charging communication unit 230, a controller 240, a current sensor 250, and a temperature sensor 260.
  • the storage unit 270 may include a fan 280, a timer 290, a short range communication unit 201, and a wireless communication coil 202.
  • the configuration of the wireless power transmitter 200 is not necessarily required, and may include more or fewer components.
  • the power supply unit 100 may provide supply power.
  • the power supply unit 100 may correspond to a battery built in the wireless power transmitter 200 or may be an external power source.
  • the embodiment is not limited to the shape of the power supply unit 100.
  • the power converter 210 may perform a function of converting the power into power of a predetermined intensity.
  • the power converter 210 may include a DC / DC converter 211 and an amplifier 212.
  • the DC / DC converter 211 may perform a function of converting DC power supplied from the power supply unit 100 into DC power having a specific intensity according to a control signal of the controller 240.
  • the amplifier 212 may adjust the intensity of the DC / DC converted power according to the control signal of the controller 240.
  • the controller 240 may receive the power reception state information or the power control signal of the wireless power receiver through the wireless charging communication unit 230, and the amplifier 212 based on the received power reception state information or the power control signal.
  • the amplification factor of can be adjusted dynamically.
  • the power reception state information may include, but is not limited to, strength information of the rectifier output voltage and strength information of a current applied to the receiving coil.
  • the power control signal may include a signal for requesting power increase, a signal for requesting power reduction, and the like.
  • the current sensor 250 may measure an input current input to the driver 210.
  • the current sensor 250 may provide the measured input current value to the controller 240.
  • the control unit 240 may adaptively block the power supply from the power supply unit 100 or block the power supply to the amplifier 212 based on the input current value measured by the current sensor 250.
  • the temperature sensor 260 may measure the internal temperature of the wireless power transmitter 200 and provide the measurement result to the controller 240.
  • the temperature sensor 260 may include one or more temperature sensors.
  • One or more temperature sensors may be disposed in correspondence with the transmission coil 2230 of the power transmitter 220 to measure the temperature of the transmission coil 223.
  • the controller 240 may adaptively block power supply from the power supply unit 100 or block power from being supplied to the amplifier 212 based on the temperature value measured by the temperature sensor 260.
  • the power converter 210 and one side may further include a predetermined power cut-off circuit for cutting off the power supplied from the power supply unit 100 or cutting off the power supplied to the amplifier 212.
  • the controller 240 may adjust the intensity of power provided to the power transmitter 220 based on the temperature value measured by the temperature sensor 260. Accordingly, the wireless power transmitter according to the embodiment can prevent the internal circuit from being damaged due to overheating.
  • the power transmitter 220 transmits the power signal output from the power converter 210 to the wireless power receiver.
  • the power transmitter 220 may include a driver 221, a selector 222, and one or more transmission coils 223.
  • the driver 221 may generate an AC power signal in which an interference component having a specific frequency is inserted into the DC power signal output from the power converter 210 and transmit the generated AC power signal to the transmission coil 223.
  • the frequencies of the AC power signals transmitted to the plurality of transmission coils included in the transmission coil 2230 may be the same or different from each other.
  • the selector 222 may receive an AC power signal having a specific frequency from the driver 221 and transmit the AC power signal to a transmission coil selected from a plurality of transmission coils.
  • the coil selector 222 may transmit the C power signal to the transmission coil selected by the controller 240 according to a predetermined control signal of the controller 240.
  • the coil selector 222 may control the AC power signal to be transmitted to the coil selected by the controller @ 40 according to a predetermined control signal of the controller 240.
  • the selector 222 may include a switch (not shown) that connects the LC resonant circuit to the plurality of transmission coils 2230. The selector 222 may be excluded from the power transmitter 220 when the transmitter coil 223 is configured as one transmitter coil.
  • the transmitting coil 223 may include at least one transmitting coil, and may transmit the AC power signal received from the selector 222 to the receiver through the corresponding transmitting coil. When there are a plurality of transmitting coils, the transmitting coils may be transmitted to the receiver. When there are a plurality of transmitting coils, the transmitting coil 2230 may include first to nth transmitting coils.
  • the selector 222 may be implemented as a switch or a multiplexer to select a corresponding transmission coil from a plurality of transmission coils.
  • the transmitting coil 223 may include one capacitor (not shown) connected in series with the plurality of transmitting coils to implement the LC resonant circuit.
  • the capacitor may be connected to the transmitting coil 223, and the other end thereof may be connected to the driving unit 221.
  • the "corresponding transmission coil” may refer to a transmission coil having a state that can be coupled by an electromagnetic field and a reception coil of a wireless power receiver to which kwrur is provided to receive power wirelessly.
  • the control unit 240 dynamically modulates a transmission coil to be used for wireless power transmission among a plurality of transmission coils provided based on a signal strength indicator received in response to a digital ping signal transmitted for each transmission coil. Can be selected.
  • the controller 240 may control the selector 222 or the multiplexer so that the sensing signals may be sequentially transmitted through the first to nth transmitting coils 2230 during the first sensing signal transmitting procedure.
  • the controller 240 may identify a time point at which the detection signal is transmitted by using the timer 290.
  • the control unit 240 controls the selection unit 222 or the multiplexer to sense the time through the corresponding transmission coil. It can be controlled to send out a signal.
  • the timer 290 may transmit a specific event signal to the controller 240 at a predetermined period during the ping transmission step.
  • the controller 240 controls the selector 222 or the multiplexer to control the corresponding event signal.
  • the digital ping can be controlled through the transmitting coil.
  • the modulator 231 may modulate the control signal generated by the controller 240 and transmit the modulated control signal to the driver 2210.
  • the modulation scheme for modulating the control signal is a frequency shift keying (FSK) modulation scheme, a Manchester coding modulation scheme, a PSK (Phase Shift Keying) modulation scheme, a pulse width modulation scheme, a differential 2 Differential bi-phase modulation may be included, but is not limited thereto.
  • the demodulator 232 may demodulate the detected signal and transmit the demodulated signal to the controller 240.
  • the demodulated signal may include a signal strength indicator, an error correction (EC) indicator for controlling power during wireless power transmission, an end of charge (DOC) indicator, an overvoltage / overcurrent / overheat indicator, and the like.
  • EC error correction
  • DOC end of charge
  • the present invention is not limited thereto, and may include various state information for identifying a state of the wireless power receiver.
  • the demodulator 232 may identify from which transmission coil the demodulated signal is a signal, and may provide the control unit 240 with a predetermined transmission coil identifier corresponding to the identified transmission coil.
  • the wireless power transmitter 200 may obtain the signal strength indicator through in-band communication that communicates with the wireless power receiver using the same frequency used for wireless power transmission.
  • the wireless power transmitter 200 may transmit wireless power using the transmission coil 223 and may exchange various information with the wireless power receiver through the transmission coil 223.
  • the wireless power transmitter 200 may further include a separate coil corresponding to each of the transmitting coils, that is, the first to nth transmitting coils, and may be connected to the wireless power receiver using the provided separate coils. Band communication may be performed.
  • the storage unit 270 is an input current value of the wireless power transmitter according to the charging state of the wireless power receiver, the charging power strength, whether the charging is stopped, the temperature of the wireless power transmitter for charging restart, the time after the charging stop for charging restart, the fan You can save the operation status, fan RPM, etc.
  • the fan 280 may rotate the motor to cool the wireless power transmitter 200 that is overheated.
  • the fan 280 may be disposed to correspond to a configuration in which the degree of overheating is severe.
  • the fan 280 may be disposed to correspond to the power transmitter 220.
  • the fan 280 may be disposed to correspond to the transmission coil 223 of the power transmitter 220.
  • the controller 240 may operate the fan 280 according to the charging state of the wireless power receiver.
  • the short range communication unit 201 may perform short range bidirectional communication through a frequency band different from a frequency band used for wireless power signal transmission.
  • the near-field bidirectional communication may be Near Field Communication (NFC).
  • NFC is one of Radio Frequency Identification (RFID) technologies, which uses a frequency of 13.56 MGz to exchange various wireless data within a short distance of 10 cm.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the wireless communication coil 202 may transmit / receive a signal used in short-distance bidirectional communication with a wireless power receiver.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the wireless charging device according to an embodiment
  • Figure 4 is a perspective view of the wireless charging device according to an embodiment
  • Figure 5 is a rear perspective view of the wireless charging device according to an embodiment
  • Figure 6 3 is a side view showing a cross section taken along the line A-A 'of the wireless charging device shown in Figure 3
  • Figure 7 is a side view showing a cross section taken along the line B-B' of the wireless charging device shown in FIG. .
  • the wireless charging device includes a heat dissipation sheet 300, a substrate 400, a first shielding material 500, a wireless communication coil 600, a second shielding material 700, and The wireless charging coil module 800 may be included.
  • the heat dissipation sheet 300 may radiate heat to the outside of the wireless charging device when heat generated from the wireless charging coil module 800 is directly transmitted through the shielding material or transmitted through the heat dissipation hole of the shielding material.
  • the heat dissipation sheet 300 may be made of a material having high thermal conductivity or high thermal emissivity. For example, it may include aluminum. However, the present invention is not limited thereto and may include various heat dissipating materials.
  • the heat dissipation sheet 300 may support the first shielding material 500, the second shielding material 700, and the wireless charging coil module 800.
  • the area of the heat radiation sheet 300 may be larger than the areas of the first shielding material 500 and the second shielding material 700 disposed thereon.
  • the heat dissipation sheet 300 may include a first hole h1, a second hole h2, a third hole h3, and a fourth hole h4.
  • the first through fourth holes h1 through h4 formed in the heat dissipation sheet 300 may be connected to other substrates (not shown) or the case (not shown) by a fastening member (not shown).
  • the heat dissipation sheet 300 may form a receiving groove 310 so that the substrate 400 is disposed on one side.
  • one side of the heat dissipation sheet 300 forms an accommodating groove from the outside to the inside, and the accommodating groove 310 may correspond to the size, shape, and position where the substrate 400 may be accommodated.
  • the substrate 400 accommodated in the accommodation groove 310 formed in the heat dissipation sheet 300 may be rigid.
  • the substrate 400 may include a plurality of pin holes (Ph).
  • Connection pins P1 to P24 are inserted into the pin holes Ph so as to extend from the top surface 400a of the substrate 400 to the bottom surface 400b.
  • Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • the lower surface of the substrate 400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • PS connection pin supporter
  • the connection pin supporter Ps may allow the plurality of connection pins to be firmly fixed to the substrate 400, and protect the plurality of connection pins P1 to P24.
  • connection pin supporter Ps may be disposed on the bottom surface of the substrate 400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the area of the connection pin supporter Ps may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 400 may include one or more temperature sensors 900: 910. 920. 930.
  • One or more temperature sensors may be disposed on the upper surface 400a of the substrate 400.
  • the plurality of temperature sensors 900 may include first to third temperature sensors 910, 920, and 930.
  • the first to third temperature sensors 910, 920, and 930 may be connected to and correspond to the wireless charging coils 810, 820, and 830 of the wireless charging coil module 800.
  • the first temperature sensor 910 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to be connected to one side of the first wireless charging coil 810.
  • the second temperature sensor 920 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to be connected to one side of the second wireless charging coil 820.
  • the third temperature sensor 930 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to be connected to one side of the third wireless charging coil 830.
  • the first to third temperature sensors 910, 920, and 930 are through holes 510: 511, 512, and 513 of the first shielding material 500, and through holes 710: 711, of the second shielding material 700, respectively. 712 and 713 may be disposed.
  • the first temperature sensor 910 is disposed on the upper surface 400a of the substrate to correspond to the first through hole 511 of the first shielding material 500 and the first through hole 711 of the second shielding material 700.
  • the second temperature sensor 920 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to correspond to the second through hole 512 of the first shielding material 500 and the second through hole 712 of the second shielding material 700. have.
  • the third temperature sensor 930 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate in correspondence with the third through hole 513 of the first shielding material 500 and the third through hole 713 of the second shielding material 700. .
  • one or more temperature sensors 900: 910. 920. 930 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 800.
  • the one or more temperature sensors 900: 910. 920. 930 are disposed under a separate substrate (not shown), and thus, the temperature may be measured adjacent to the wireless charging coil module 800.
  • each of the temperature sensors 910, 920, and 930 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 910 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 920 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 930 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 910, 920, and 930 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the first shielding material 500 may be disposed on the heat dissipation sheet 300.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) may be disposed and fixed to the first shielding material 500 and the heat dissipation sheet 300.
  • the first shielding material 500 may include through-holes 510 (511, 512, 513) at positions, sizes, and shapes corresponding to the temperature sensors 900 disposed on the substrate 400.
  • the first shielding material 500 supports a second shielding material 700 disposed on the first shielding material 500, and a function for improving performance of the wireless communication coil 600 wound around the second shielding material 700. Can be performed. That is, the first shielding member 500 may be formed larger than the size of the second shielding member 700.
  • the first shielding member 500 may be formed to a size that allows all four directions to protrude to twice or more than the thickness of the wireless communication coil wound to the outer surface of the second shielding member 700.
  • the wireless communication coil 600 may be disposed to be wound a plurality of times so as to surround the side surface of the second shielding material 700 in a helical form.
  • the helical form refers to the coils being wound while overlapping in the height (vertical) direction. That is, it refers to a wireless communication coil wound by vertically stacked.
  • the wireless communication coil 600 may be formed of a cotton yarn, a Litz wire, an enameled copper wire, or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • the recognition rate can be improved because the resistance is lower than the coil pattern, and the cost is low, it can have a material cost reduction effect.
  • the second shielding member 700 is disposed on the first shielding member 500 and the substrate 400 and supports the wireless charging coil module 800.
  • the first shielding member 500 may be disposed below the second shielding member 700
  • the wireless charging coil module 800 may be disposed above the second shielding member 700.
  • the first shielding material 500, the substrate 400, and the wireless charging coil module 800 may be fixed to upper and lower portions of the second shielding material 700 by adhesives or adhesive members, respectively.
  • the second shielding member 700 may be disposed on a lower surface of the wireless charging coil module 800 to support the wireless charging coil module 800.
  • the second shielding material 700 may be disposed on the bottom surfaces of the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830. have.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) is disposed between the upper surface of the second shielding member 700 and the lower surface of the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830, so that the shielding member 700 and the second and The third wireless charging coils 820 and 830 may be fixed.
  • the second shielding material 700 may guide the wireless power generated from the wireless charging coil module 800 disposed in the upper direction in the charging direction, and may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the second shielding member 700 may include first to third through holes 710: 711, 712, and 713.
  • the first through third through holes 711, 712, and 713 of the second shielding material 700 may be formed in sizes, shapes, and positions corresponding to temperature sensors disposed in the substrate 400, respectively.
  • the second shielding member 700 may be formed with a cable access portion 720 of the recess structure. The cable access part 720 of the second shielding material 700 may secure a space of the charging coil connection part when the charging coil connection part of the wireless charging coil is connected to the connection pin disposed on the substrate 400.
  • the second shielding member 700 may be wound with a wireless communication coil 600 along a side surface thereof.
  • the second shielding member 700 and the wireless communication coil 600 may be fixed by an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the wireless communication coil 600 may be wound N times to surround the side surface of the second shielding material 700. 6 and 7, the wireless communication coil 600 is formed by winding the second shielding material three times.
  • the wireless communication coil 600 is formed to surround the side surface of the second shielding material 700, and is formed at positions spaced apart from the heights of the second shielding material 700 by the threshold values T1 and T2, respectively. Can be. Specifically, the wireless communication coil 600 has a thickness of 0.5 mm (T3_1, T3_2, T3_3), and the winding height of the wireless communication coil wound around the second shielding material 700 by winding the wireless communication coil of 0.5 mm three times ( T3) may be formed to 1.5 mm. At this time. The wireless communication coil 600 may be wound at a position spaced at least 0.5 mm (T1) from the top of the second shielding material 700 and at least 0.5 mm (T2) from the bottom.
  • T1 0.5 mm
  • the first turned wireless communication coil 610 is formed at a position spaced 0.5 mm (T1) or more from an upper portion of the second shielding material 700, and is sequentially wound in a downward direction to the third turned wireless communication coil (
  • the 630 may be formed at a position spaced at least 0.5 mm (T2) from the lower portion of the second shielding material 700. Therefore, the height T4 of the second shielding member 700 may be formed to have at least 2.5mm or more.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 600 may be connected to the connection pin (P), respectively.
  • one side of the wireless communication coil 600 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. Can be.
  • the wireless charging coil module 800 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto, and may be wound at different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include first wireless charging coils 810 to third wireless charging coils 830.
  • the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830 may be disposed on the first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 810 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830. Therefore, the charging region can be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transfer the wireless power.
  • the distance between the wireless communication coil 500 and the wireless charging coil module 700 may be based on the second wireless charging coil 720 and the third wireless charging coil 730 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wires or cables coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 810 may include a first-first charging coil connection 811 and a second-second charging coil connection 812.
  • the first-first charging coil connection unit 811 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 810.
  • the 1-2 charging coil connection part 812 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 810.
  • the second wireless charging coil 820 may include a 2-1 charging coil connector 821 and a 2-2 charging coil connector 822.
  • the 2-1 charging coil connection unit 821 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 820.
  • the second-2 charging coil connection unit 822 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 820.
  • the third wireless charging coil 830 may include a 3-1 charging coil connector 831 and a 3-2 charging coil connector 832.
  • the 3-1 charging coil connection unit 831 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 830.
  • the third-2 charging coil connection unit 832 may extend from a coil line disposed inside the third wireless charging coil 830.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may extend in the direction of the cable access part 720 disposed on one side of the second shielding material 700.
  • the 3-1 charging coil connection part 831 and the 3-2 charging coil connection part 832 of the 821, the 2-2 charging coil connection part 822, and the third wireless charging coil 830 are respectively shielded materials 700.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 811 to 832 is disposed in the recess formed by the cable access part 720 to solder the connection pins P1 to P24. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface 400a of the substrate 400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as shown in FIG. 7, when there are a plurality of wireless charging coils, the second wireless charging coil 820, the first wireless charging coil 810, and the third wireless charging coil 830 may be arranged in the order.
  • the second-second charging coil connection part 822 of the second wireless charging coil 820 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 821 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection part 812 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 811 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the third-second charging coil connection part 832 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 th charging coil connection part 831 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection parts 811, 812, 821, 822, 831, and 832 connected to each connection pin P are spaced apart from the substrate 400 by a predetermined interval (T5_1, T5_2, T5_3, and T5_4) when they are connected between the connection pins. , T5_5 and T5_6) may be disposed.
  • each charging coil connection part 811, 812, 821, 822, 831, and 832 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pin. .
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connecting pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is suspended from the substrate 400 by a predetermined interval (T5_1 to T5_6).
  • the wireless charging device configures a first shielding material for a wireless communication coil and a second shielding material for a wireless charging coil.
  • a first shielding material for a wireless communication coil and a second shielding material for a wireless charging coil.
  • the wireless communication coil may have an effective characteristic according to the decrease in the directional resistance and the improvement of the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • Figure 9 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • Figure 10 is cut along the line A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. 11 is a cross-sectional view showing one cross section
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 9,
  • FIG. 12 is a C-C of the wireless charging device shown in FIG. Is a cross-sectional view taken along the section
  • another wireless charging device includes a heat dissipation sheet 300, a substrate 400, a first shielding material 500, a wireless communication coil 600, a second shielding material 700, and The wireless charging coil module 800 may be included.
  • the heat dissipation sheet 300 may directly transfer heat generated from the wireless charging coil module 800 through the shielding material, or may transmit heat to the outside of the wireless charging device when it is transmitted through the heat dissipation hole of the shielding material.
  • the heat dissipation sheet 300 may be made of a material having high thermal conductivity or high thermal emissivity. For example, it may include aluminum. However, the present invention is not limited thereto and may include various heat dissipating materials.
  • the heat dissipation sheet 300 may support the first shielding material 500, the second shielding material 700, and the wireless charging coil module 800.
  • the area of the heat radiation sheet 300 may be larger than the areas of the first shielding material 500 and the second shielding material 700 disposed thereon.
  • the heat dissipation sheet 300 may include a first hole h1, a second hole h2, a third hole h3, and a fourth hole h4.
  • the first through fourth holes h1 through h4 formed in the heat dissipation sheet 300 may be connected to other substrates (not shown) or the case (not shown) by a fastening member (not shown).
  • the heat dissipation sheet 300 may form a receiving groove 1310 so that the substrate 400 is disposed on one side.
  • the heat dissipation sheet 300 forms an accommodation groove from the outside to the inside on one side, and the accommodation groove 1310 may correspond to the size, shape, and position where the substrate 400 may be accommodated.
  • the substrate 400 accommodated in the receiving recess 91110 formed in the heat dissipation sheet 300 may be rigid.
  • the substrate 400 may include a plurality of pin holes (Ph).
  • Connection pins P1 to P24 are inserted into the pin holes Ph to extend from the top surface to the bottom surface of the substrate 400.
  • Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • the lower surface of the substrate 400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • PS connection pin supporter
  • the connection pin supporter Ps allows the plurality of connection pins to be firmly lowered and lowered on the substrate 400, and protects the plurality of connection pins P1 to P24.
  • connection pin supporter Ps may be disposed on the bottom surface of the substrate 400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the area of the connection pin supporter Ps may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 400 may include one or more temperature sensors 900: 1910. 1920. 1930.
  • the one or more temperature sensors 900 may include first to third temperature sensors 1910, 1920, and 1930.
  • the first to third temperature sensors 1010, 1920. 1930 may be arranged to be connected to the outer charging coils 1810, 1820, 1830 of the wireless charging coil module 800.
  • the first temperature sensor 1910 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate 400 to be connected to one side of the first wireless charging coil 800.
  • the second temperature sensor 920 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate 400 to be connected to one side of the second wireless charging coil 820.
  • the third temperature sensor 930 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate 400 to be connected to one side of the third wireless charging coil 830.
  • the first to third temperature sensors 910, 920, and 930 are disposed corresponding to the through holes 510: 511, 512, 513 of the first shielding material 500, and the through holes 1710: 711, 712, 713 of the second shielding material 700, respectively.
  • the first temperature sensor 910 corresponds to the top surface 400a of the substrate 400 to correspond to the first through hole 511 of the first shielding material 500 and the first through hole 711 of the second shielding material 700.
  • the second temperature sensor 920 corresponds to the second through hole 512 of the first shielding material 500 and the second through hole 712 of the second shielding material 700.
  • the third temperature sensor 930 corresponds to the upper surface 400a of the substrate 400 in correspondence with the third through hole 513 of the first shielding material 500 and the third through hole 713 of the second shielding material 700. Can be deployed.
  • one or more temperature sensors 900: 910, 920, and 930 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 800.
  • one or more temperature sensors 900: 1910. 1920. 1930 may be disposed under a separate substrate (not shown), and thus, may measure a temperature adjacent to the wireless charging coil module 800.
  • each of the temperature sensors 910, 920, and 930 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 910 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 920 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 930 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 910, 920, and 930 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the first shielding material 500 may be disposed on the heat dissipation sheet 300.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) may be disposed and fixed to the first shielding material 500 and the heat dissipation sheet 300.
  • the first shielding material 500 may include through-holes 510: 511.512.513 corresponding to the position, size, and shape corresponding to the temperature sensor 900 disposed on the substrate 400.
  • the first shielding material 500 supports a second shielding material 700 disposed on the first shielding material 500, and a function for improving performance of the wireless communication coil 600 wound around the second shielding material 700. Can be performed.
  • the first shielding material 500 supports the second shielding material 700 disposed on the first shielding material 500 and improves the performance of the wireless communication coil 600 wound around the second shielding material 700.
  • the first shielding member 500 may include a bottom portion 501 and a shielding wall 502.
  • the first shielding material 500 may include a bottom portion 501 adhered to the second shielding material 700 and a shielding wall 502 formed to surround the outer region of the first shielding material 500.
  • the shielding wall 502 may form an open area 520 on one side. The open area may be formed in a direction and a space in which each coil connection portion of the wireless charging coil may be drawn out.
  • the open area 520 is not an essential configuration, the open area 520 is not formed, the shielding wall 502 may be formed in a closed loop shape.
  • the bottom part 501 of the first shielding material 500 may form a connection part through hole (not shown).
  • the connection part through hole may be formed to correspond to the wireless charging coil connection part to penetrate the coil connection part of the wireless charging coil.
  • the shielding wall 502 may be formed to the height of the second shielding material 700. Specifically, referring to FIGS. 10 and 11, the height T7 of the shielding wall 502 may extend to the height T6 of the second shielding material 700.
  • the wireless communication coil 600 may be disposed to be wound a plurality of times so as to surround the side surface of the second shielding material 700 in a helical form.
  • the helical form refers to the coils being wound while overlapping in the height (vertical) direction. That is, it refers to a wireless communication coil wound by vertically stacked.
  • the wireless communication coil 600 may be formed of a cotton yarn, a Litz wire, an enameled copper wire, or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • the recognition rate can be improved because the resistance is lower than the coil pattern, and the cost is low, it can have a material cost reduction effect.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 600 may be connected to the connection pin (P), respectively.
  • one side of the wireless communication coil 600 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. Can be.
  • the second shielding member 700 is disposed on the first shielding member 500 and the substrate 400 and supports the wireless charging coil module 800.
  • the first shielding member 500 may be disposed below the second shielding member 700
  • the wireless charging coil module 800 may be disposed above the second shielding member 700.
  • the first shielding material 500, the substrate 400, and the wireless charging coil module 800 may be fixed to the upper and lower portions of the second shielding material 700 by adhesives or adhesive members, respectively.
  • the second shielding member 700 may be disposed on a lower surface of the wireless charging coil module 800 to support the wireless charging coil module 800.
  • the second shielding material 700 may be disposed on the bottom surfaces of the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) is disposed between the upper surface of the second shielding member 700 and the lower surface of the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830, so that the shielding member 700 and the second and The third wireless charging coils 820 and 830 may be fixed.
  • the second shielding material 700 may guide the wireless power generated from the wireless charging coil module 800 disposed in the upper direction in the charging direction, and may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the second shielding member 700 may include first to third through holes 1710: 711, 712, and 713.
  • the first to third through holes 711, 712, and 713 of the second shielding material 700 may be formed to correspond to the position, size, and shape corresponding to the temperature sensor 900 disposed on the substrate 400.
  • the second shielding member 700 may be formed with a cable access portion 720 of the recess structure. The cable access part 720 of the second shielding material 700 may secure a space of the charging coil connection part when the charging coil connection part of the wireless charging coil is connected to the connection pin disposed on the substrate 400.
  • the second shielding member 700 may be wound around the wireless communication coil 600.
  • the second shielding member 700 and the wireless communication coil 600 may be fixed by an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the wireless communication coil 600 may be wound N times to surround the side surface of the second shielding material 700.
  • the wireless communication coil 600 is formed by winding the second shielding material three times.
  • the wireless communication coil 600 may be formed to surround the side surface of the second shielding material 700, and may be formed at positions spaced apart by thresholds T1 and T2 from the height of the second shielding material 700, respectively. have. Specifically, the wireless communication coil 600 has a thickness of 0.5 mm (T3_1, T3_2, and T3_3), and the winding height T3 of the wireless communication coil in which the 0.5 mm wireless communication coil is wound three times and wound around the second shielding material 700. ) May be formed to 1.5 mm. In this case, the wireless communication coil 600 may be wound at a position spaced at least 0.5 mm (T1) from the top of the second shielding material 700 and at least 0.5 mm (T2) from the bottom.
  • T1 0.5 mm
  • T2 0.5 mm
  • the first turned wireless communication coil 1610 is formed at a position spaced 0.5 mm (T1) or more from the upper portion of the second shielding material 700, and is sequentially wound in a downward direction to the third turned wireless communication coil (
  • the 1630 may be formed at a position spaced at least 0.5 mm (T2) from the lower portion of the second shielding material 700. Therefore, the height T6 of the second shielding member 700 may be formed to have at least 2.5mm or more.
  • the wireless charging coil module 800 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto, and may be wound at different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include first wireless charging coils 810 to third wireless charging coils 830.
  • the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830 may be disposed on the first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 810 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830. Accordingly, the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transfer the wireless power.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wires or cables coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 810 may include a first-first charging coil connection 811 and a second-second charging coil connection 812.
  • the first-first charging coil connection unit 811 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 810.
  • the 1-2 charging coil connection part 812 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 810.
  • the second wireless charging coil 820 may include a 2-1 charging coil connector 821 and a 2-2 charging coil connector 822.
  • the 2-1 charging coil connection unit 821 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 820.
  • the second-2 charging coil connection unit 822 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 820.
  • the third wireless charging coil 830 may include a 3-1 charging coil connector 831 and a 3-2 charging coil connector 1832.
  • the 3-1 charging coil connection unit 831 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 830.
  • the third-2 charging coil connection unit 832 may extend from a coil line disposed inside the third wireless charging coil 830.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 811 to 832 is disposed in the recess formed by the cable access part 720 to solder the connection pins P1 to P24. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil extends in the direction of the cable entry part 720 disposed on one side of the second shielding material 700 and the open area 520 of the first shielding material 500.
  • the first-first charging coil connection part 811 and the second-second charging coil connection part 812 of the first wireless charging coil 810, and the second-first charging coil connection part of the second wireless charging coil 820 are examples.
  • the 3-1 charging coil connection unit 1831 and the 3-2 charging coil connection unit 1832 of the 1821, the second-2 charging coil connection unit 1822, and the third wireless charging coil 1830 may each have a second shielding material.
  • the cable access part 1720 disposed on one side of the 700 and the first shielding material 500 may extend in an open area 1520 direction.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface 400a of the substrate 400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as shown in FIG. 12, when there are a plurality of wireless charging coils, the second wireless charging coil 820, the first wireless charging coil 810, and the third wireless charging coil 830 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection part 822 of the second wireless charging coil 820 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 821 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection part 812 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 811 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the third-second charging coil connection part 832 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 th charging coil connection part 831 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection parts 811, 812, 821, 822, 831, 832 connected to each connection pin P may be disposed at positions spaced apart from the substrate 400 by a predetermined distance (T8_1, T8_2, T8_3, T8_4, T8_5, T8_6) from the substrate 400. Can be.
  • each charging coil connection part 811, 812, 821, 822, 831, 832 performs a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pin when soldered to each connection pin P.
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connecting pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is suspended from the substrate 400 by a predetermined interval (T8_1 to T8_6).
  • the wireless charging device comprises a first shielding material for the wireless communication coil and a second shielding material for the wireless charging coil.
  • a shielding wall on the first shielding material, and by winding the wireless communication coil to the second shielding material in a helical manner, it is possible to increase the inductance of the radio communication coil and reduce the resistance value, thereby improving the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 14 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 15 is A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. Therefore, it is sectional drawing which shows the cross section cut
  • a wireless charging device includes a heat dissipation sheet 300, a substrate 400, a shielding material 700, a wireless communication coil 600, and a wireless charging coil module 800. It may include.
  • the heat dissipation sheet 300 may radiate heat to the outside of the wireless charging device when heat generated from the wireless charging coil module 800 is directly transmitted through the shielding material or transmitted through the heat dissipation hole of the shielding material.
  • the heat dissipation sheet 300 may be made of a material having high thermal conductivity or high thermal emissivity. An example may include aluminum, but is not limited thereto, and may include various heat dissipating materials.
  • the heat dissipation sheet 300 may support the shielding material 700, the wireless communication coil 600, and the wireless charging coil module 800. An area of the heat dissipation sheet 300 may be larger than an area of the shielding material 700 disposed thereon.
  • the heat dissipation sheet 300 may include a first hole h1, a second hole h2, a third hole h3, and a fourth hole h4.
  • the first through fourth holes h1 through h4 formed in the heat dissipation sheet 300 may be connected to other substrates (not shown) or the case (not shown) by a fastening member (not shown).
  • the heat dissipation sheet 300 may form a receiving groove 2310 so that the substrate 400 is disposed on one side.
  • one side of the heat dissipation sheet 300 forms an accommodating groove from the outside to the inside, and the accommodating groove 2310 may correspond to the size, shape, and position where the substrate 400 may be accommodated.
  • the substrate 400 accommodated in the accommodation groove 2310 formed in the heat dissipation sheet 300 may be rigid.
  • the substrate 400 may include a plurality of pin holes (Ph). Connection pins P1 to P24 are inserted into each pin hole Ph so as to extend from the upper surface 400a of the substrate 300 to the lower surface.
  • the wireless charging coil module may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • the lower surface of the substrate 400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • PS connection pin supporter
  • the connection pin supporter PS may allow the plurality of connection pins to be firmly fixed to the substrate 400, and protect the plurality of connection pins P1 to P24.
  • connection pin supporter PS may be disposed on the bottom surface of the substrate 400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the area of the connection pin supporter PS2 may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 400 may include one or more temperature sensors 900: 910 and 920. 930.
  • One or more temperature sensors may be disposed on the upper surface 400a of the substrate 400.
  • the plurality of temperature sensors 900 may include first to third temperature sensors 910, 920, and 930.
  • the first to third temperature sensors 910, 920, and 930 may be connected to and correspond to the wireless charging coils 810, 820, and 830 of the wireless charging coil module 800.
  • the first temperature sensor 910 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to be connected to one side of the first wireless charging coil 810.
  • the second temperature sensor 920 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to be connected to one side of the second wireless charging coil 820.
  • the third temperature sensor 930 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to be connected to one side of the third wireless charging coil 830.
  • the second to third temperature sensors 910, 920, and 930 may be disposed to correspond to the through holes 710: 711, 712, 713 of the shielding material 700, respectively.
  • the first temperature sensor 910 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to correspond to the first through hole 711 of the shielding material 700.
  • the second temperature sensor 920 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to correspond to the second through hole 712 of the shielding material 700.
  • the third temperature sensor 930 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate in response to the third through hole 713 of the shielding material 700.
  • one or more temperature sensors 900: 910. 920. 930 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 800.
  • the one or more temperature sensors 900: 910. 920. 930 are disposed under a separate substrate (not shown), and thus, the temperature may be measured adjacent to the wireless charging coil module 800.
  • each of the temperature sensors 910, 920, and 930 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 910 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 920 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 930 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 910, 920, and 930 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the wireless communication coil 600 may be disposed to be wound a plurality of times so as to surround the side surface of the shielding material 700 in a helical form.
  • the helical form refers to the coils being wound while overlapping in the height (vertical) direction. That is, it refers to a wireless communication coil wound by vertically stacked.
  • the wireless communication coil 600 is a cotton yarn, a Litz wire. It may be formed of an enameled copper wire or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • a separate PCB substrate is not required, so that the overall thickness of the wireless charger can be reduced.
  • the recognition rate can be improved because the resistance is lower than that of the coil pattern, and the cost can be reduced, thereby reducing the material cost.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 600 may be connected to the connection pin (P), respectively.
  • one side of the wireless communication coil 600 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. Can be.
  • the shielding material 700 may be disposed on the heat dissipation sheet 300.
  • the shielding material 700 and the heat dissipation sheet 300 may be fixed by placing an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the shield also supports the wireless charging coil module 800.
  • the shielding member 700 may include through holes 2710: 2711, 2712, and 2713 having positions, sizes, and shapes corresponding to the temperature sensors 800 disposed on the substrate 400.
  • the shield member 700 may be formed with a cable access portion 720 of the recess structure.
  • the cable access part 720 of the shielding material 700 may secure a space of the charging coil connection part when the charging coil connection part of the wireless charging coil is connected to the connection pin disposed on the substrate 400.
  • the wireless communication coil 600 may be wound along the side surface of the shielding material 700.
  • the shielding material 700 and the wireless communication coil 600 may be fixed by an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the wireless communication coil 600 may be formed by winding N times to surround the side of the shielding material 700.
  • the wireless communication coil 600 is formed by winding the shielding material 3 times.
  • the wireless communication coil 600 may be formed to surround the side surface of the shielding material 700.
  • the wireless communication coil 600 may be formed at a position spaced apart from the upper and lower portions of the shielding material 700 by threshold values T1 and T2, respectively.
  • the wireless communication coil 600 has a thickness of 0.5 mm (T3_1), and the winding height T3 of the wireless communication coil in which the 0.5 mm wireless communication coil is wound three times and wound on the shielding material 700 is formed to be 1.5 mm.
  • the wireless communication coil 600 may be wound at a position spaced at least 0.5 mm (T1) from the top of the shielding material 700 and at least 0.5 mm (T2) from the bottom.
  • the first turned wireless communication coil 2610 is formed at a position spaced 0.5 mm (T1) or more from the upper portion of the shielding material 700, and sequentially wound in the lower direction, the third turned wireless communication coil 2630 is a shielding material It may be formed at a position spaced at least 0.5mm (T2) from the bottom of the 700. Therefore, the height T4 of the shielding member 700 may be formed to have at least 2.5mm or more.
  • the wireless charging coil module 800 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto and may be wound around different turns. In addition, the wireless charging coil may have the same inductance. The present invention is not limited thereto and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include first wireless charging coils 810 to third wireless charging coils 830.
  • the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830 may be disposed on the first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 810 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 820 and the third wireless charging coil 830. Accordingly, the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wires or cables coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 810 may include a first-first charging coil connection 2811 and a second-second charging coil connection 2812.
  • the first-first charging coil connection unit 2811 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 810.
  • the 1-2 charging coil connection unit 2812 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 810.
  • the second wireless charging coil 820 may include a 2-1 charging coil connector 2812 and a 2-2 charging coil connector 2822.
  • the 2-1 charging coil connection unit 2812 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 820.
  • the second-2 charging coil connection unit 2822 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 820.
  • the third wireless charging coil 830 may include a 3-1 charging coil connector 2831 and a 3-2 charging coil connector 2832.
  • the 3-1 charging coil connection unit 2831 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 830.
  • the 3-2 charging coil connection unit 2832 may extend from a coil line disposed inside the third wireless charging coil 830.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may extend in the direction of the cable access part 720 disposed on one side of the shielding material 700.
  • the 3-1 charging coil connection part 831 and the 3-2 charging coil connection part 832 of the 2821, the second-2 charging coil connection part 822, and the third wireless charging coil 830 may be shielded material 700.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 811 to 832 is disposed in the recess formed by the cable access part 720 to solder the connection pins P1 to P24. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface 400a of the substrate 400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as shown in FIG. 16, when there are a plurality of wireless charging coils, the second wireless charging coil 820, the first wireless charging coil 810, and the third wireless charging coil 830 may be arranged in the order.
  • the second-second charging coil connection part 822 of the second wireless charging coil 820 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 821 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection unit 2812 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 811 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the third-second charging coil connection unit 8 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 charging coil connection unit 2831 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins (P19, P20).
  • Charging coil connection parts 811, 812, 821, 822, 831 and 832 connected to each connection pin P may be disposed at positions spaced apart from the substrate 400 by a predetermined distance (T5_1, T5_2, T5_3, T5_4, T5_5, T5_6) from the substrate 400. .
  • each charging coil connection part 811, 812, 821, 822, 831, 832 performs a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pin when soldered to each connection pin P.
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connecting pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is spaced apart from the substrate 400 at a predetermined interval (T5_1, T5_2, T5_3, T5_4) for ease of process and soldering reliability. , T5_5, T5_6) to support the soldering.
  • the wireless charging device constitutes a single shielding material, and is configured by winding the wireless communication coil in a helical form on the side of the shielding material, thereby having a thin thickness and having an effect of improving directivity, resistance reduction, and recognition rate. Can be.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • Table 1 below shows the electrical characteristics of the improved wireless charging device according to the embodiment and the other embodiment.
  • the inductance increases and the resistance decreases according to the structural characteristics of the wireless communication coil and the structural characteristics of the shielding material according to the present embodiment. Also. As the vertical recognition distance is improved, the electrical performance may be improved as compared with a wireless communication coil configured in a printed pattern form on a conventional substrate.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • Figure 18 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • Figure 19 is a rear perspective view of the wireless charging device according to an embodiment
  • Figure 20 Is a side view showing a cross section taken along the line A-A 'of the wireless charging device shown in Figure 17
  • Figure 21 is a side view showing a cross section taken along the line B-B' of the wireless charging device shown in FIG.
  • FIG. 22 is a side view illustrating a cross section taken along line CC ′ of the wireless charging device illustrated in FIG. 7.
  • the heat dissipation sheet 1300 is wirelessly charged when heat generated from the wireless charging coil module 1700 is directly transmitted through the shielding material 1600 or through the heat dissipation hole of the shielding material 1600. It can release heat to the outside of the device.
  • the heat dissipation sheet 1300 may be made of a material having high thermal conductivity or high thermal emissivity. For example, it may include aluminum. However, the present invention is not limited thereto and may include various heat dissipating materials.
  • the heat dissipation sheet 1300 may support the shielding material 600, the wireless communication coil 1500, and the wireless charging coil module 1700.
  • the area of the heat dissipation sheet 1300 may be larger than the area of the shielding material 1600 disposed thereon.
  • the heat dissipation sheet 1300 may include a first hole h1, a second hole h2, a third hole h3, and a fourth hole h4.
  • the first to fourth holes h1 to h4 formed in the heat dissipation sheet 1300 may be connected to other substrates (not shown) or the case (not shown) by a fastening member (not shown).
  • the heat dissipation sheet 1300 may form an accommodating groove 1310 so that the substrate 1400 is disposed at one side.
  • one side of the heat dissipation sheet 1300 may form an accommodation groove from the outside to the inside, and the accommodation groove 310 may correspond to the size, shape, and position at which the substrate 1400 may be accommodated.
  • the substrate 1400 accommodated in the accommodation groove 310 formed in the heat dissipation sheet 1300 may be rigid.
  • the substrate 1400 may include a plurality of pin holes (Ph).
  • Connection pins P1 to P24 are inserted into each pin hole Ph so as to extend from the upper surface 1400a of the substrate 1400 to the lower surface 1400b.
  • Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • a lower surface of the substrate 1400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • PS connection pin supporter
  • the connection pin supporter Ps may allow the plurality of connection pins to be firmly fixed to the substrate 1400, and protect the plurality of connection pins P1 to P24.
  • connection pin supporter Ps may be disposed on the bottom surface of the substrate 1400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the area of the connection pin supporter Ps may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 1400 may include one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, 1830.
  • One or more temperature sensors may be disposed on the top surface 1400a of the substrate 1400.
  • the plurality of temperature sensors 800 may include first to third temperature sensors 1810, 1820, and 1830.
  • the first to third temperature sensors 1810, 1820, 1830 may be connected to and disposed in correspondence with the wireless charging coils 1710, 1720, 1730 of the wireless charging coil module 1700.
  • the first temperature sensor 1810 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to measure the temperature of one side of the first wireless charging coil 1710.
  • the second temperature sensor 1820 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to measure the temperature of one side of the second wireless charging coil 1720.
  • the third temperature sensor 1830 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to measure the temperature of one side of the third wireless charging coil 1730.
  • the first to third temperature sensors 1810, 1820, 1830 may be disposed corresponding to the through holes 1610: 1611, 1612, and 1613 of the shielding material 1600, respectively.
  • the first temperature sensor 1810 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to correspond to the first through hole 1611 of the shielding material 1500.
  • the second temperature sensor 1820 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to correspond to the second through hole 1612 of the shielding material 1600.
  • the third temperature sensor 1830 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate in correspondence with the third through hole 1613 of the shielding material 1600.
  • one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, 1830 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 1700.
  • one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, 1830 are disposed under a separate substrate (not shown), and have an advantage of measuring temperature adjacent to the wireless charging coil module 1700.
  • each of the temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 1400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 1810 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 1820 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 1830 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the shielding material 1600 may be disposed on the heat dissipation sheet 1300.
  • the shielding material 1600 and the heat dissipation sheet 1300 may be fixed by placing an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the shielding material 1600 may include through holes 1610: 1611, 1612, and 1613 having positions, sizes, and shapes corresponding to the temperature sensors 1800 disposed on the substrate 1400.
  • the shielding material 1600 supports the wireless communication coil 1500 and the wireless charging module 1700 disposed on the upper surface of the shielding material 1600 and improves the performance of the wireless communication coil 1500 and the wireless charging coil module 1700. Function can be performed.
  • the shielding material 1600 may guide the wireless power generated from the wireless charging coil module 1700 in the charging direction, and may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the wireless charging coil module 1700 may be disposed on the shielding material 1600, and the wireless communication coil 1500 may be wound and disposed to surround the wireless charging coil module 700.
  • the size of the shielding material 1600 may be formed to a size that the four directions can protrude to twice or more than the thickness of the wireless communication coil wound in a plane on the shielding material 1600.
  • the shielding member 1600 may be formed with a cable entry portion 1620 having a recess structure.
  • the cable access part 1620 of the shielding material 1600 may secure a space of the charging coil connection part when the charging coil connection part of the wireless charging coil is connected to the connection pin disposed on the substrate 1400.
  • the wireless communication coil 1500 may be disposed to be wound horizontally a plurality of times in a spiral shape to surround the wireless charging coil module 1700 on the upper surface of the shielding material 1600.
  • Spiral form refers to the winding while overlapping in the horizontal (horizontal) direction. That is, it refers to a wireless communication coil formed by winding a plurality of horizontally.
  • the wireless communication coil 1500 may be formed of a cotton yarn, a Litz wire, an enameled copper wire, or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil 1500 may be adhered and fixed by the shielding material 1600 and an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the wireless communication coil 1500 may be formed to be wound horizontally to surround the wireless charging coil module 1700. That is, the wireless communication coil 1500 may be formed to be disposed in the outer region of the shielding material 1600 in a spiral form on the plane of the shielding material 1600.
  • the wireless communication coil 1500 has a thickness T2 of the threshold.
  • the thickness of the wireless communication coil 1500 may be 0.5 mm.
  • a wireless communication coil wound around the wireless charging coil module 1700 on the upper surface of the shielding material 1600 and surrounding the wireless charging coil module 1700 is wound three times.
  • the width T4 of the wireless communication coil wound in a spiral shape on the plane of the shielding material 1600 may be 1.5 mm.
  • the thickness and the number of turns of the wireless communication coil as described above is not limited and may be configured in various sizes and widths according to the embodiment.
  • the wireless communication coil 1500 may be spaced apart from the wireless charging coil module 1700 by a threshold distance. That is, the wireless communication coil 1500 may be spaced apart from the wireless charging coil module by a distance T1 as shown in FIG. 7.
  • the separation distance T1 may be disposed two times or more than a thickness of the wireless communication coil 1500 to prevent leakage current. Therefore, the separation distance between the wireless charging coil module and the wireless communication coil may be preferably 1 mm or more.
  • the separation distance as described above is not limited, and may be implemented in various ranges according to wireless communication and wireless charging efficiency and performance.
  • the wireless communication coil 1500 may have the separation distances T1 ′ and T2 ′ from the outside to the inside of the shielding material 1600.
  • the separation distances T1 ′ and T2 ′ may be spaced at least twice or more than a thickness of the wireless communication coil 1500. Therefore, the wireless communication coil 1500 may be spaced at least 1 mm from the outside of the shielding material 1600.
  • the separation distance as described above is not limited, and may be implemented in various ranges according to wireless communication and wireless charging efficiency and performance.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 1500 may be connected to the connection pin (P), respectively. Specifically, one side of the wireless communication coil 1500 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. Can be.
  • the wireless charging coil module 1700 disposed to surround the wireless communication coil 1500 disposed on the shielding material 1600 may include one or more wireless charging coils.
  • each wireless charging coil may be wound in the same number of turns.
  • the present invention is not limited thereto and may be wound around different turns.
  • the plurality of wireless charging coils may have the same inductance.
  • the present invention is not limited thereto, and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include the first wireless charging coil 1710 to the third wireless charging coil 1730.
  • the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 may be disposed on the first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 1710 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730.
  • the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power.
  • the distance between the wireless communication coil 1500 and the wireless charging coil module 1700 may be based on the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wire or cable coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 1710 may include a 1-1 charging coil connection unit 1711 and a 1-2 charging coil connection unit 1712.
  • the first-first charging coil connection unit 1711 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 1710.
  • the 1-2 charging coil connection unit 1712 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 1710.
  • the second wireless charging coil 1720 may include a 2-1 charging coil connector 1721 and a 2-2 charging coil connector 1722.
  • the 2-1 charging coil connection unit 1721 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 1720.
  • the 2-2 charging coil connection unit 1722 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 1720.
  • the third wireless charging coil 1730 may include a 3-1 charging coil connector 1731 and a 3-2 charging coil connector 1732.
  • the 3-1 charging coil connection unit 1731 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 1730.
  • the 3-2 charging coil connection unit 1732 may extend from a coil wire disposed inside the third wireless charging coil 1730.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • the wireless charging coil may extend in a direction of the cable access part 1620 disposed on one side of each shielding member 1600.
  • the 3171 charging coil connection unit 1731 and the 3-2 charging coil connection unit 1732 of the 2721 charging coil connection unit 1722 and the third wireless charging coil 1730 are respectively shielded materials 1600.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 1711 to 1732 is disposed in the recess formed by the cable access part 1620 so that the soldering process with the connection pins P1 to P24 is performed. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface 1400a of the substrate 1400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as illustrated in FIG. 22, when there are a plurality of wireless charging coils, the wireless charging coils 1720, the first wireless charging coils 1710, and the third wireless charging coils 1730 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection unit 1722 of the second wireless charging coil 1720 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 721 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection unit 1712 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 711 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the third-second charging coil connection unit 1732 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 charging coil connection unit 1731 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection units 1711, 172, 1721, 1722, 1731, and 1732 connected to the connection pins P may be disposed at a predetermined distance from the substrate 1400 when they are connected between the connection pins.
  • each of the charging coil connection parts 1711, 172, 1721, 1722, 1731, and 1732 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pins. .
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connection pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is floated from the substrate 1400 at a predetermined interval to be soldered.
  • the wireless charging device constitutes a shielding material.
  • the wireless communication coil in a spiral manner on the upper surface of the shielding material, it can have an effective characteristic according to the reduction in the directional resistance and the improvement of the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • Figure 23 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • Figure 24 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • Figure 25 is A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. Therefore, it is a side view showing a cut section
  • Figure 26 is a side view showing a cut along the line B-B 'of the wireless charging device shown in Figure 24
  • Figure 27 is a view of the wireless charging device shown in Figure 24 It is a side view which shows the cross section cut along C-C '.
  • a wireless charging device includes a heat dissipation sheet 1300, a substrate 1400, a first shielding material 1900, a wireless communication coil 1500, a second shielding material 1600, and The wireless charging coil module 1700 may be included.
  • the heat dissipation sheet 1300 is heat transferred to the outside of the wireless charging device when heat generated from the wireless charging coil module 1700 is directly transmitted through the shielding materials 1600 and 1900 or transmitted through the heat dissipation holes of the shielding materials 1600 and 1900. Can be released.
  • the heat dissipation sheet 1300 may be made of a material having high thermal conductivity or high thermal emissivity. For example, it may include aluminum. However, the present invention is not limited thereto and may include various heat dissipating materials.
  • the heat dissipation sheet 1300 may support the shielding materials 1600 and 1900, the wireless communication coil 1500, and the wireless charging coil module 1700.
  • An area of the heat dissipation sheet 1300 may be larger than an area of the first shielding material 1900 disposed at an upper portion thereof.
  • the heat dissipation sheet 1300 may include a first hole h1, a second hole h2, a third hole h3, and a fourth hole h4.
  • the first to fourth holes h1 to h4 formed in the heat dissipation sheet 1300 may be connected to other substrates (not shown) or the case (not shown) by a fastening member (not shown).
  • the heat dissipation sheet 1300 may form an accommodating groove 1310 so that the substrate 1400 is disposed at one side. Specifically, one side of the heat dissipation sheet 1300 is formed in the receiving groove from the outside to the inside, the receiving groove 1310 may correspond to the size, shape, position that can accommodate the substrate 1400.
  • the substrate 1400 accommodated in the accommodation groove 1310 formed in the heat dissipation sheet 1300 may be rigid.
  • the substrate 1400 may include a plurality of pin holes (Ph).
  • Connection pins P1 to P24 are inserted into the pin holes Ph so as to extend from the top surface 1400a of the substrate 400 to the bottom surface 1400b.
  • Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • a lower surface of the substrate 1400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • PS connection pin supporter
  • the connection pin supporter Ps may allow the plurality of connection pins to be firmly lowered to the substrate 1400 and protect the plurality of connection pins P1 to P24.
  • connection pin supporter PS may be disposed on the bottom surface of the substrate 1400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the area of the connection pin supporter PS may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 1400 may include one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, 1830.
  • One or more temperature sensors may be disposed on the top surface 1400a of the substrate 1400.
  • the plurality of temperature sensors 1800 may include first to third temperature sensors 1810, 1820, and 1830.
  • the first to third temperature sensors 1810, 1820, 1830 may be connected to and disposed in correspondence with the wireless charging coils 1710, 1720, 1730 of the wireless charging coil module 1700.
  • the first temperature sensor 1810 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to measure the temperature of one side of the first wireless charging coil 1710.
  • the second temperature sensor 1820 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to measure the temperature of one side of the second wireless charging coil 1720.
  • the third temperature sensor 1830 may be disposed on the upper surface 400a of the substrate to measure the temperature of one side of the third wireless charging coil 1730.
  • the first to third temperature sensors 1810, 1820, 1830 may include through holes 1900: 1911, 1912, and 1913 of the first shielding member 1900, and through holes 1610: 1611, of the second shielding member 1600, respectively. 1612 and 1613.
  • the first temperature sensor 910 is disposed on the upper surface 1400a of the substrate to correspond to the first through hole 1911 of the first shielding material 1900 and the first through hole 1611 of the second shielding material 1500. Can be.
  • the second temperature sensor 1820 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to correspond to the second through hole 1912 of the first shielding material 1900 and the second through hole 1612 of the second shielding material 1600. have.
  • the third temperature sensor 1830 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate in correspondence with the second through hole 1913 of the first shielding material 1900 and the third through hole 1613 of the second shielding material 1600. .
  • one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, 1830 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 1700.
  • one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, 1830 are disposed under a separate substrate (not shown), and have an advantage of measuring temperature adjacent to the wireless charging coil module 1700.
  • each of the temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 1400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 1810 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 1820 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 1830 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the first shielding material 1900 may be disposed on the heat dissipation sheet 1300.
  • the first shielding material 1900 and the heat dissipation sheet 1300 may be fixed by disposing an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the first shielding material 1900 may include through holes 1900: 1911, 1912, and 1913 at positions and sizes corresponding to the temperature sensors 1800 disposed on the substrate 1400.
  • the first shielding material 1900 supports the second shielding material 1600 disposed on the first shielding material 1900 and performs a function for improving performance of the wireless communication coil 1900 and the wireless charging coil module 1700. can do. That is, the upper surface of the first shielding material 1900 may support the wireless communication coil 1900 formed to surround the side of the second shielding material 1600 and perform a function for improving performance.
  • the wireless communication coil 1500 may be disposed to be wound a plurality of times horizontally to surround the side surface of the second shielding material 1600 in a spiral form.
  • Spiral form refers to the winding while overlapping in the horizontal (horizontal) direction. That is, it refers to a wireless communication coil formed by winding a plurality of horizontally.
  • the wireless communication coil 1500 may be formed of a cotton yarn, a Litz wire, an enameled copper wire, or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil 1500 may be bonded and fixed by the first shielding member 1900 and the second shielding member 1600 with an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the wireless communication coil 1500 extends from one side of the second shielding member 1600 to surround the side of the second shielding member 1600 on the upper surface of the first shielding member 1900 to cover all sides of the second shielding member 1600. It may be formed to be wound to wrap.
  • the wireless communication coil 1500 has a thickness T3 of the threshold.
  • the thickness of the wireless communication coil 500 may be 0.5 mm.
  • a wireless communication coil, which is wound on the upper surface of the first shielding material 1900 to contact the side surface of the second shielding material 1600 and surrounds the second shielding material 1600, is wound three times. do. Accordingly, the width T4 of the wireless communication coil wound in a spiral shape on the plane of the first shielding material 1900 may be 1.5 mm.
  • the thickness and the number of turns of the wireless communication coil as described above is not limited, and may be configured in various sizes and widths according to the embodiment.
  • the wireless communication coil 1500 may have the separation distances T5 ′ and T5 ′ from the outside to the inside of the shielding material 1600.
  • the separation distances T1 ′ and T2 ′ may be spaced at least two times or more than the thickness of the wireless communication coil 500. Therefore, the wireless communication coil 1500 may be spaced at least 1 mm from the outside of the shielding material 1600.
  • the separation distance as described above is not limited, and may be implemented in various ranges according to wireless communication and wireless charging efficiency and performance.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 1500 may be connected to the connection pin (P), respectively. Specifically, one side of the wireless communication coil 1500 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. Can be.
  • the second shielding member 1600 is disposed on the first shielding member 1900 and the substrate 1400 and supports the wireless charging coil module 1700.
  • the first shielding member 1900 may be disposed below the second shielding member 1600, and the wireless charging coil module 1700 may be disposed above the second shielding member 1600.
  • the first shielding member 1900, the substrate 1400, and the wireless charging coil module 1700 may be fixed to the upper and lower portions of the second shielding member 1600 by an adhesive or an adhesive member, respectively.
  • the second shielding material 1600 may be disposed on a lower surface of the wireless charging coil module 1700 to support the wireless charging coil module 1700.
  • the second shielding member 1600 may be disposed on the bottom surfaces of the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730. have.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) is disposed between the upper surface of the second shielding member 1600 and the lower surface of the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 to form the second shielding member 1600 and the second.
  • the wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 may be fixed.
  • the second shielding member 1600 may guide the wireless power generated from the wireless charging coil module 1700 disposed above the charging direction, and protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the second shielding material 1600 may include first to third through holes 1610: 1611, 1612, and 1613.
  • the second shielding member 1600 may be formed in a size and shape position corresponding to the temperature sensor 1800 disposed in the substrate 1400 of the first through third through holes 1611, 1612, and 1613, respectively.
  • the second shielding member 1600 may have a cable access portion 1620 having a recess structure.
  • the cable access part 1620 of the second shielding material 1620 may secure a space of the charging coil connection part when the charging coil connection part of the wireless charging coil is connected to the connection pin disposed on the substrate 1400.
  • the wireless charging coil module 1700 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto, and may be wound in different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include the first wireless charging coil 1710 to the third wireless charging coil 1730.
  • the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 may be disposed on the first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 1710 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730.
  • the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power.
  • the distance between the wireless communication coil 1500 and the wireless charging coil module 1700 may be based on the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wires or cables coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 1710 may include a first-first charging coil connection unit 1711 and a second-second charging coil connection unit 712.
  • the first-first charging coil connection unit 1711 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 1710.
  • the 1-2 charging coil connection unit 1712 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 1710.
  • the second wireless charging coil 1720 may include a 2-1 charging coil connector 1721 and a 2-2 charging coil connector 1722.
  • the 2-1 charging coil connection unit 721 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 1720.
  • the second-second charging coil connection unit 722 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 1720.
  • the third wireless charging coil 1730 may include a 3-1 charging coil connector 1731 and a 3-2 charging coil connector 1732.
  • the 3-1 charging coil connection unit 731 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 1730.
  • the 3-2 charging coil connection unit 1732 may extend from a coil wire disposed inside the third wireless charging coil 1730.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 1711 to 1732 is disposed in the recess formed by the cable access part 1620 so that the soldering process with the connection pins P1 to P24 is performed. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • the wireless charging coil may extend in a direction of the cable access part 1620 disposed on one side of each shielding member 1600.
  • the 3171 charging coil connection unit 1731 and the 3-2 charging coil connection unit 1732 of the 2721 charging coil connection unit 1722 and the third wireless charging coil 1730 may respectively be shielded material 1600. It may be disposed extending in the direction of the cable access (1620) disposed on one side of the.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface 1400a of the substrate 1400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as illustrated in FIG. 8, when there are a plurality of wireless charging coils, the second wireless charging coil 720, the first wireless charging coil 1710, and the third wireless charging coil 1730 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection unit 1722 of the second wireless charging coil 1720 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection unit 1721 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection unit 1712 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection unit 1711 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the third-second charging coil connection unit 1732 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 charging coil connection unit 1731 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection units 1711, 1712, 1721, 1722, 1731, and 1732 connected to the connection pins P may be disposed at positions spaced apart from the substrate 400 by a predetermined distance when connected between the connection pins.
  • each of the charging coil connection parts 1711, 1712, 1721, 1722, 1731, and 1732 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pins. .
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connection pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is floated from the substrate 1400 at a predetermined interval to be soldered.
  • the wireless charging device comprises a first shielding material for the wireless communication coil and a second shielding material for the wireless charging coil.
  • a first shielding material for the wireless communication coil for the wireless communication coil
  • a second shielding material for the wireless charging coil for the wireless charging coil.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • FIG. 28 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 29 is a perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 30 is A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. Therefore, it is a side view showing a cut section
  • Figure 31 is a side view showing a cut along the line B-B 'of the wireless charging device shown in Figure 29
  • Figure 32 is a C- of the wireless charging device shown in Figure 29 It is a side view which shows the cross section cut along C '.
  • a wireless charging device may include a heat dissipation sheet 1300, a substrate 1400, a first shielding material 1900, a wireless communication coil 1500, and a second shielding material 1600. And a wireless charging coil module 1700.
  • the heat dissipation sheet 1300 is directly transferred through the shielding materials 1600 and 1900 through the heat generated from the wireless charging coil module 700 or through the heat dissipation holes of the shielding materials 1600 and 1900. Can be released.
  • the heat dissipation sheet 1300 may be made of a material having high thermal conductivity or high thermal emissivity. For example, it may include aluminum. However, the present invention is not limited thereto and may include various heat dissipating materials.
  • the heat dissipation sheet 1300 may support the shielding materials 1600 and 1900, the wireless communication coil 1500, and the wireless charging coil module 1700.
  • An area of the heat dissipation sheet 1300 may be larger than an area of the first shielding material 1900 disposed at an upper portion thereof.
  • the heat dissipation sheet 1300 may include a first hole h1, a second hole h2, a third hole h3, and a fourth hole h4.
  • the first to fourth holes h1 to h4 formed in the heat dissipation sheet 1300 may be connected to other substrates (not shown) or the case (not shown) by a fastening member (not shown).
  • the heat dissipation sheet 1300 may form an accommodating groove 1310 so that the substrate 1400 is disposed at one side. Specifically, one side of the heat dissipation sheet 1300 is formed in the receiving groove from the outside to the inside, the receiving groove 1310 may correspond to the size, shape, position that can accommodate the substrate 1400.
  • the substrate 1400 accommodated in the accommodation groove 1310 formed in the heat dissipation sheet 1300 may be rigid.
  • the substrate 1400 may include a plurality of pin holes (Ph).
  • Connection pins P1 to P24 are inserted into each pin hole Ph so as to extend from the upper surface 1400a of the substrate 1400 to the lower surface 1400b.
  • Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • a lower surface of the substrate 1400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • PS connection pin supporter
  • the connection pin supporter Ps may allow the plurality of connection pins to be firmly fixed to the substrate 1400, and protect the plurality of connection pins P1 to P24.
  • connection pin supporter PS may be disposed on the bottom surface of the substrate 1400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the area of the connection pin supporter PS may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 1400 may include one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, and 1830.
  • One or more temperature sensors may be disposed on the top surface 1400a of the substrate 1400.
  • the plurality of temperature sensors 1800 may include first to third temperature sensors 1810, 1820, and 1830.
  • the first to third temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may be connected to and correspond to the wireless charging coils 1710 1720 and 1730 of the wireless charging coil module 1700.
  • the first temperature sensor 1810 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to be connected to one side of the first wireless charging coil 1710.
  • the second temperature sensor 1820 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to be connected to one side of the second wireless charging coil 1720.
  • the third temperature sensor 1830 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to be connected to one side of the third wireless charging coil 1730.
  • the first to third temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may respectively include through holes 1910: 1911, 1912, and 1913 of the first shielding member 1900, and through holes 1610: 1611, of the second shielding member 1600. 1612, 1613.
  • the first temperature sensor 1810 is disposed on the upper surface 1400a of the substrate to correspond to the first through hole 1911 of the first shielding material 1900 and the first through hole 1611 of the second shielding material 1500. Can be.
  • the second temperature sensor 1820 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate to correspond to the second through hole 1912 of the first shielding material 1900 and the second through hole 1612 of the second shielding material 1600. have.
  • the third temperature sensor 1830 may be disposed on the upper surface 1400a of the substrate in correspondence with the second through hole 1913 of the first shielding material 1900 and the third through hole 1613 of the second shielding material 1600. .
  • one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, and 1830 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 700.
  • one or more temperature sensors 1800: 1810, 1820, and 1830 may be disposed under a separate substrate (not shown), and thus, may measure the temperature adjacent to the wireless charging coil module 700.
  • each of the temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 1400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 1810 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 1820 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 1830 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 1810, 1820, and 1830 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the first shielding material 1900 may be disposed on the heat dissipation sheet 300.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) may be disposed and fixed to the first shielding member 1900 and the heat dissipation sheet 1300.
  • the first shielding material 1900 may include through holes 1910: 1911, 1912, and 1913 at positions and sizes corresponding to the temperature sensors 1800 disposed on the substrate 1400.
  • the first shielding material 2900 supports the second shielding material 1600 disposed on the first shielding material 2900 and performs a function for improving performance of the wireless communication coil 2900 and the wireless charging coil module 1700. can do. That is, the upper surface of the first shielding material 1900 may support the wireless communication coil 1900 formed to surround the side of the second shielding material 1600 and perform a function for improving performance.
  • the first shielding member 1900 may be formed larger than the size of the second shielding member 1600.
  • the first shielding member 1900 may be formed to such an extent that all four directions may protrude to twice or more than the thickness of the wireless communication coil wound to the outside of the second shielding member 1600.
  • the first shielding material 1900 may be configured to include a bottom portion 1901 and a shielding wall 1902.
  • the first shielding member 1900 may include a bottom portion 901 adhered to the second shielding member 1600 and a shielding wall 1902 formed to surround the outer region of the first shielding member 1900.
  • the shielding wall 1902 may form an open area 1920 on one side.
  • the open area may be formed in a direction and a space in which each coil connection portion of the wireless charging coil may be drawn out.
  • the open area 1920 is not an essential configuration, the open area is not formed, and the shielding wall 1902 may be formed in a closed loop shape.
  • connection part through hole may be formed to correspond to the wireless charging coil connection part to penetrate the coil connection part of the wireless charging coil.
  • the shielding wall 1902 may be formed up to the height of the second shielding material 1600. Specifically, referring to FIGS. 29 and 30, the height T8 of the shielding wall 1902 may extend to the height T7 of the second shielding material 1600.
  • the wireless communication coil 1500 may be disposed to be wound a plurality of times horizontally to surround the side surface of the second shielding material 600 in a spiral form.
  • Spiral form refers to the winding while overlapping in the horizontal (horizontal) direction. That is, it refers to a wireless communication coil formed by winding a plurality of horizontally.
  • the wireless communication coil 1500 may be formed of a cotton yarn, a Litz wire, an enameled copper wire, or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a feature that is thin in thickness, excellent in fairness and reliability, compared to a wireless communication coil pattern printed on a PCB substrate.
  • the wireless communication coil 1500 may be bonded and fixed by the first shielding member 1900 and the second shielding member 1600 with an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the wireless communication coil 500 extends from one side of the second shielding member 1600 so as to surround the side of the second shielding member 1600 on the upper surface of the first shielding member 1900 to cover all sides of the second shielding member 600. It may be formed to be wound to wrap.
  • the wireless communication coil 1 500 has a thickness T3 of the threshold.
  • the thickness of the wireless communication coil 1500 may be 0.5 mm.
  • a wireless communication coil, which is wound on the upper surface of the first shielding material 1900 to contact the side surface of the second shielding material 1600 and surrounds the second shielding material 1600, is wound three times. do. Accordingly, the width T4 of the wireless communication coil wound in a spiral shape on the plane of the first shielding material 1900 may be 1.5 mm.
  • the thickness and the number of turns of the wireless communication coil as described above is not limited, and may be configured in various sizes and widths according to the embodiment.
  • the shielding wall 1902 may be spaced apart by a threshold distance T6 from the wireless communication coil 1530 in which the wireless communication coil 1500 is wound and turned three times.
  • the threshold distance T6 of the wireless communication coil 1530 and the shielding wall 1902 may be disposed two times or more than the thickness T3 of the wireless communication coil 530. T6) may be configured to 1 mm or more.
  • the threshold distance is not limited and may vary according to the thickness or performance and effect of the wireless communication coil.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 1500 may be connected to the connection pin (P), respectively. Specifically, one side of the wireless communication coil 1500 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. Can be.
  • the second shielding member 1600 is disposed on the first shielding member 1900 and the substrate 1400 and supports the wireless charging coil module 1700.
  • the first shielding member 1900 may be disposed below the second shielding member 1600, and the wireless charging coil module 1700 may be disposed above the second shielding member 1600.
  • the first shielding member 1900, the substrate 1400, and the wireless charging coil module 1700 may be fixed to the upper and lower portions of the second shielding member 1600 by an adhesive or an adhesive member, respectively.
  • the second shielding material 1600 may be disposed on a lower surface of the wireless charging coil module 1700 to support the wireless charging coil module 1700.
  • the second shielding member 1600 may be disposed on the bottom surfaces of the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730. have.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) is disposed between the upper surface of the second shielding member 1600 and the lower surface of the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 to form the second shielding member 1600 and the second.
  • the wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 may be fixed.
  • the second shielding member 1600 may guide the wireless power generated from the wireless charging coil module 1700 disposed above the charging direction, and protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the second shielding material 1600 may include first to third through holes 1610: 1611, 1620, and 1630.
  • the second shielding member 1600 may be formed in a size and shape position corresponding to the temperature sensor 1800 disposed in the substrate 1400 of the first through third through holes 1611, 1612, and 1613, respectively.
  • the cable shield 620 may be formed in the second shielding material 1600.
  • the cable access part 1620 of the second shielding material 1620 may secure a space of the charging coil connection part when the charging coil connection part of the wireless charging coil is connected to the connection pin disposed on the substrate 400.
  • the wireless charging coil module 1700 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto, and may be wound in different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include the first wireless charging coil 1710 to the third wireless charging coil 1730.
  • the second wireless charging coil 720 and the third wireless charging coil 1730 may be disposed on the first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 1710 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730. Accordingly, the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power.
  • the distance between the wireless communication coil 1500 and the wireless charging coil module 1700 may be based on the second wireless charging coil 1720 and the third wireless charging coil 1730 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wires or cables coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 1710 may include a 1-1 charging coil connection unit 1711 and a 1-2 charging coil connection unit 1712.
  • the first-first charging coil connection unit 1711 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 1710.
  • the 1-2 charging coil connection unit 1712 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 1710.
  • the second wireless charging coil 1720 may include a 2-1 charging coil connector 1721 and a 2-2 charging coil connector 722.
  • the 2-1 charging coil connection unit 1721 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 1720.
  • the 2-2 charging coil connection unit 1722 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 1720.
  • the third wireless charging coil 1730 may include a 3-1 charging coil connector 1731 and a 3-2 charging coil connector 1732.
  • the 3-1 charging coil connection unit 1731 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 1730.
  • the 3-2 charging coil connection unit 1732 may extend from a coil wire disposed inside the third wireless charging coil 1730.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 1711 to 1732 is disposed in the recess formed by the cable access part 1620 so that the soldering process with the connection pins P1 to P24 is performed. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • the wireless charging coil may extend in the direction of the cable entry / exit 620 disposed on one side of each shielding member 1600.
  • the 3171 charging coil connection unit 1731 and the 3-2 charging coil connection unit 1732 of the 2721 charging coil connection unit 1722 and the third wireless charging coil 1730 may respectively be shielded material 1600. It may be disposed extending in the direction of the cable access (1620) disposed on one side of the.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface 1400a of the substrate 1400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as illustrated in FIG. 22, when there are a plurality of wireless charging coils, the wireless charging coils 1720, the first wireless charging coils 1710, and the third wireless charging coils 1730 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection unit 1722 of the second wireless charging coil 1720 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 721 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection unit 1712 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection unit 1711 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the third-second charging coil connection unit 1732 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 charging coil connection unit 1731 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection units 1711, 1712, 1721, 1722, 1731, and 1732 connected to the connection pins P may be disposed at positions spaced apart from the substrate 1400 by a predetermined distance when connected between the connection pins.
  • each of the charging coil connection parts 1711, 1712, 1721, 1722, 1731, and 1732 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pins. .
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connection pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is floated from the substrate 1400 at a predetermined interval to be soldered.
  • the wireless charging device comprises a first shielding material for the wireless communication coil and a second shielding material for the wireless charging coil.
  • a shielding wall on the first shielding material, and by winding the wireless communication coil in a spiral form on the second shielding material, it can have an effective characteristic according to the lowering of the directional resistance and improved recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • Table 2 below shows the electrical characteristics of the improved wireless charging device according to the embodiments.
  • the inductance increases and the resistance decreases according to the structural characteristics of the wireless communication coil and the structural characteristics of the shielding material according to the present embodiment. Also. As the vertical recognition distance is improved, the electrical performance may be improved as compared with a wireless communication coil configured in a printed pattern form on a conventional substrate.
  • FIG. 33 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 34 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG. 33
  • FIG. 35 shows A-A ′ of the wireless charging device shown in FIG. 34
  • 36 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 34
  • FIG. 37 is a side view showing C-C' of the wireless charging device shown in FIG.
  • a wireless charging device may include a shielding material 2300, a substrate 2400, a wireless communication coil 2500, and a wireless charging coil module 2600.
  • the substrate 400 supports the shielding material 2300, the wireless communication coil 2500, and the wireless charging coil module 2600.
  • the substrate 2400 may be disposed on one bottom surface of the shielding material 2300. That is, the area of the substrate 2400 may be smaller than the area of the shielding material 2300.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) may be formed on the lower surfaces of the substrate 2400 and the shielding material 2300 to attach and fix the substrate 2400 and the shielding material 2300.
  • the substrate 2400 may include a plurality of pin holes (Ph). Connection pins P1 to P24 are inserted into each pin hole Ph so as to extend from an upper surface to a lower surface of the substrate 400. Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • a lower surface of the substrate 2400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • the connection pin supporter PS may allow the plurality of connection pins to be firmly fixed to the substrate 400, and protect the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the connection pin supporter PS may be disposed on the bottom surface of the substrate 400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24. In addition, the area of the connection pin supporter PS may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 2400 may include one or more temperature sensors 2700: 2710, 2720, and 2730.
  • One or more temperature sensors 2700 may be disposed on an upper surface of the substrate 2400.
  • the plurality of temperature sensors 2700 may include first to third temperature sensors 2710, 2720, and 2730.
  • the first to third temperature sensors 2710, 2720, and 2730 may be connected to and correspond to the wireless charging coils 2610, 2620, and 2630 of the wireless charging coil module 2600.
  • the first temperature sensor 2710 may be disposed on an upper surface of the substrate 2400 to measure the temperature of one side of the first wireless charging coil 2610.
  • the second temperature sensor 2720 may be disposed on an upper surface of the substrate 2400 to measure a temperature of one side of the second wireless charging coil 2620.
  • the third temperature sensor 2730 may be disposed on the upper surface of the substrate 2400 to measure the temperature of one side of the third wireless charging coil 2630.
  • the first to third temperature sensors 2710, 2720, and 2730 may be disposed corresponding to the through holes 2310: 2311, 2312, and 2313 of the shielding material 300.
  • the first temperature sensor 710 may be disposed on the upper surface of the substrate 2400 to correspond to the first through hole 2311 of the shielding material 2300.
  • the second temperature sensor 720 may be disposed on the upper surface of the substrate 2400 to correspond to the second through hole 2312 of the shielding material 2300.
  • the third temperature sensor 2730 may be disposed on the upper surface of the substrate 2400 to correspond to the third through hole 2313 of the shielding material 2300.
  • one or more temperature sensors 2700: 2710, 2720, and 2730 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 2600.
  • the one or more temperature sensors 2700: 2710, 2720, and 2730 may be disposed under a separate substrate (not shown), and thus, may measure the temperature adjacent to the wireless charging coil module 2600.
  • each of the temperature sensors 2710, 2720, and 2730 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 2400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 2710 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 2720 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 2730 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 2710, 2720, and 2730 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the shielding material 2300 may be disposed on the substrate 2400.
  • the shielding material 2300 may support the wireless communication coil 2500 and the wireless charging coil module 2600 and perform a function for improving the performance of the wireless communication coil 2500 and the wireless charging coil module 2600.
  • the shielding material 2300 may guide the wireless power generated in the wireless charging coil module 2600 in the charging direction, and may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the area of the shielding material 2300 may be larger than that of the wireless communication coil 500 disposed thereon.
  • the shielding member 2300 may have a cable entry part 2320 having a recess structure.
  • the cable access part 2320 of the shielding material 2300 may secure a space of the charging coil connection part when connecting the connection pin P of the wireless charging coil connection part of the wireless charging coil to the substrate 2400.
  • cable entry 2320 is not a required component.
  • the cable entry part 2320 may not be formed in the shielding material 2300.
  • the shielding material 2300 may include through holes 2310: 2311, 2312, and 2313 having sizes, shapes, and positions corresponding to the temperature sensors 2700 disposed on the substrate 2400.
  • the wireless charging coil module 2600 may be disposed on the shielding material 2300, and the wireless communication coil 2500 may be wound to be spaced apart from the wireless charging coil module 2600 to surround the wireless charging coil module 2600. have.
  • the size of the shielding material 2300 may be formed to such a size that the four directions may protrude to twice or more than the thickness of the wireless communication coil 2500 wound in a plane on the shielding material 2300.
  • the shielding material 2300 may have a permeability in a range suitable for a wireless communication coil but not affecting wireless charging.
  • a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless charging coil, and a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless communication coil and a low permeability shielding material should be used.
  • the permeability of the shielding material according to the present embodiment may have a range of 800 ⁇ W 10%. That is, in the case of the shielding material 2300 supporting the wireless communication coil and the wireless charging coil according to the present embodiment can be configured to have a magnetic permeability of 720 ⁇ to 880 ⁇ .
  • the wireless communication coil 500 may be disposed to be wound a plurality of times horizontally in an outer region of the shielding material 2300 in a spiral form on a plane of the shielding material 2300.
  • Spiral form refers to the winding while overlapping in the horizontal (horizontal) direction. That is, it refers to a wireless communication coil formed by winding a plurality of horizontally.
  • the wireless communication coil 2500 may be formed of a cotton yarn, a Litz wire, an enameled copper wire, or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • the shielding material 2300 since it is formed on the shielding material 2300 to be located at the side of the wireless charging coil, a separate PCB substrate is not required, so that the overall thickness of the wireless charging device can be reduced.
  • the recognition rate can be improved because the resistance is lower than the coil pattern, and the cost is low, which can reduce the material cost.
  • the wireless communication coil 2500 may be attached and fixed to the top surface of the shielding material 2300 by an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) for attaching and fixing the wireless communication coil 2500 to the upper surface of the shielding material 2300 may be formed in a region where the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300 contact each other.
  • the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300 may be formed in a part of an area in contact with each other.
  • an adhesive or an adhesive member may be applied to a portion of the area where the wireless communication coil 2500 is wound and bent or a portion of the area where the wireless communication coil 2500 is horizontally wound, among the areas where the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300 are in contact with each other. Can be formed.
  • the configuration is not limited, and various adhesives or adhesive members may be formed in areas or locations for elaborate fixing of the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300.
  • the wireless communication coil 2500 has threshold thicknesses T1_1, T1_2, T1_3.
  • the thickness T1_1 of the wireless communication coil 2500 may be 0.5 mm.
  • a wireless communication coil which is spaced apart from the wireless charging coil module 2600 on the upper surface of the shielding material 2300 and wound around the wireless charging coil module 2600, is wound three times.
  • the width T1 of the wireless communication coil wound in a spiral shape on the plane of the shielding material 2300 may be 1.5 mm.
  • the thickness and the number of turns of the wireless communication coil as described above is not limited and may be configured in various sizes and widths according to the embodiment.
  • the wireless communication coil 2500 may be spaced apart from the wireless charging coil module 2600 by a threshold distance. That is, the wireless communication coil 2500 may be spaced apart from the wireless charging coil module by a distance T3 as shown in FIG. 6.
  • the separation distance T3 may be disposed two times or more than a thickness of the wireless communication coil 2500 to prevent leakage current. Therefore, the separation distance between the wireless charging coil module 2600 and the wireless communication coil 2500 may be preferably 1 mm or more. More preferably, the separation distance T3 of the wireless charging coil module 2600 and the wireless communication coil 2500 may be 1.5 mm or more.
  • the wireless communication coil 2500 may have a separation distance T4 from the outside to the inside of the shielding material 2300.
  • the separation distance T4 may be disposed two or more times or more than a thickness of the wireless communication coil 2500. Therefore, the wireless communication coil 2500 may be spaced apart by at least 1 mm from the outside of the shielding material 2300. More preferably, the distance T4 spaced apart from the outside of the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300 may be 1.5 mm or more.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 2500 may be connected to the connection pin (P), respectively.
  • one side of the wireless communication coil 2500 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. Can be.
  • the wireless charging coil module 2600 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto and may be wound around different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto, and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include first wireless charging coil 2610 to third wireless charging coil 2630. The second wireless charging coil 2620 and the third wireless charging coil 2630 may be disposed on the first layer disposed on the same layer. The first wireless charging coil 2610 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 2620 and the third wireless charging coil 2630. Accordingly, the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power. In addition, the distance between the wireless communication coil 2500 and the wireless charging coil module 2600 may be based on the second wireless charging coil 2620 and the third wireless charging coil 2630 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wires or cables coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 610 may include a first-first charging coil connection 2611 and a second-second charging coil connection 2612.
  • the first-first charging coil connection unit 2611 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 2610.
  • the 1-2 charging coil connection part 2612 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 2610.
  • the second wireless charging coil 2620 may include a 2-1 charging coil connector 2621 and a 2-2 charging coil connector 2622.
  • the 2-1 charging coil connection unit 2621 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 2620.
  • the 2-2 charging coil connecting unit 2622 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 2620.
  • the third wireless charging coil 2630 may include a 3-1 charging coil connector 2632 and a 3-2 charging coil connector 2632.
  • the 3-1 charging coil connection 2263 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 2630.
  • the 3-2 charging coil connection unit 2632 may extend from a coil wire disposed inside the third wireless charging coil 2630.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • each connection portion of the wireless charging coil may be disposed to extend in the direction of the cable access part 2320 disposed on one side of the shielding material 2300.
  • the 3221 charging coil connector 2263 and the 3-2 charging coil connector 2632 of the 2621 and the 2-2 charging coil connector 2622 and the third wireless charging coil 2630 are shielding materials 2300.
  • It may be disposed extending in the direction of the cable access portion 2320 disposed on one side of the.
  • soldering process with the connecting pins (P1 to P24) is performed so that a part of the first to third charging coil connection parts 611 to 632 is disposed inside the recess formed by the cable access part 2320. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface of the substrate 2400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as shown in FIG. 37, when there are a plurality of wireless charging coils, the second wireless charging coil 2620, the first wireless charging coil 2610, and the third wireless charging coil 2630 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection part 622 of the second wireless charging coil 2620 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 621 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection part 2612 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 2611 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the 3-2 charging coil connection part 2632 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 th charging coil connection part 2263 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection parts 2611, 2612, 2621, 2622, 2631, and 2632 connected to each connection pin P are spaced apart from the substrate 400 by a predetermined distance (T3_1, T3_2, T3_3, T3_4, T3_5, and T3_6).
  • each charging coil connection part 2611, 2612, 2621, 2622, 2631, and 2632 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pin. .
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connecting pin, and the soldering jig is removed. , T3_5, T3_6) to support the soldering.
  • the wireless charging device constitutes a single shielding material.
  • the wireless charging coil module and the wireless communication coil in a spiral manner on a single shielding material, directivity, resistance reduction, recognition rate improvement, and manufacturing cost can be reduced.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • FIG. 38 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 39 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG. 38
  • FIG. 40 shows A-A ′ of the wireless charging device shown in FIG. 39
  • 41 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 39
  • FIG. 42 is a side view showing the C-C' of the wireless charging device shown in FIG.
  • a wireless charging device may include a shielding material 2300, a substrate 2400, a wireless communication coil 2500, and a wireless charging coil module 2600.
  • the substrate 2400 supports the shielding material 2300, the wireless communication coil 2500, and the wireless charging coil module 2600.
  • the substrate 2400 may be disposed on one bottom surface of the shielding material 2300. That is, the substrate 2400 may be formed smaller than the size of the shielding material 2300.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) may be formed on the lower surfaces of the substrate 2400 and the shielding material 2300 to attach and fix the substrate 2400 and the shielding material 2300.
  • the substrate 2400 may include a plurality of pin holes (Ph). Connection pins P1 to P24 are inserted into each pin hole Ph so as to extend from the top surface to the bottom surface of the substrate 2400. Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • the slope of the substrate 2400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • the connection pin supporter PS may be disposed on the bottom surface of the substrate 2400 in response to the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the area of the connection pin supporter PS may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 2400 may include one or more temperature sensors 2700, 2710, 2720, and 2730.
  • One or more temperature sensors 2700 may be disposed on an upper surface of the substrate 2400.
  • the plurality of temperature sensors 2700 may include first to third temperature sensors 2710, 2720, and 2730.
  • the first to third temperature sensors 2710, 2720. 2730 may be connected to and correspond to the wireless charging coils 2610, 2620, and 2630 of the wireless charging coil module 600.
  • the first temperature sensor 2710 may be disposed on an upper surface of the substrate 2400 to measure the temperature of one side of the first wireless charging coil 2610.
  • the second temperature sensor 2720 may be disposed on an upper surface of the substrate 2400 to measure a temperature of one side of the second wireless charging coil 2620.
  • the third temperature sensor 2730 may be disposed on the upper surface of the substrate 2400 to measure the temperature of one side of the third wireless charging coil 2630.
  • the first to third temperature sensors 2710, 2720, and 2730 may be disposed corresponding to the through-holes 2310: 2311, 2312, and 2313 of the shielding material 2300.
  • the first temperature sensor 2710 may be disposed on the upper surface of the substrate 2400 to correspond to the first through hole 2311 of the shielding material 2300.
  • the second temperature sensor 2720 may be disposed on an upper surface of the substrate 2400 to correspond to the second through hole 2312 of the shielding material 2300.
  • the third temperature sensor 2730 may be disposed on the upper surface of the substrate 2400 to correspond to the third through hole 2313 of the shielding material 2300.
  • one or more temperature sensors 2700: 2710, 2720, and 2730 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 2600.
  • the one or more temperature sensors 2700: 2710, 2720, and 2730 may be disposed under a separate substrate (not shown), and thus, may measure the temperature adjacent to the wireless charging coil module 2600.
  • each of the temperature sensors 2710, 2720, and 2730 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 2400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 2710 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 2720 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 2730 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 2710, 2720, and 2730 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the shielding material 2300 may be disposed on the substrate 2400.
  • the shielding material 2300 may support the wireless communication coil 2500 and the wireless charging coil module 2600 and perform a function for improving the performance of the wireless communication coil 500 and the wireless charging coil module 2600.
  • the shielding material 2300 may guide the wireless power generated in the wireless charging coil module 2600 in the charging direction, and may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the area of the shielding material 2300 may be larger than that of the wireless communication coil 2500 disposed thereon.
  • the shielding member 2300 may have a cable entry part 2320 having a recess structure.
  • the cable access part 2320 of the shielding material 2300 may secure a space of the charging coil connection part when connecting the connection pin P of the wireless charging coil connection part of the wireless charging coil to the substrate 2400.
  • cable entry 2320 is not a required component.
  • the cable entry part 2320 may not be formed in the shielding material 2300.
  • the shielding material 2300 may include through-holes 2310: 2311, 2312, and 2313 having sizes, shapes, and positions corresponding to the temperature sensors 2700 disposed on the substrate 2400.
  • the wireless charging coil module 2600 may be disposed on the shielding material 2300, and the wireless communication coil 2500 may be wound to be spaced apart from the wireless charging coil module 2600 to surround the wireless charging coil module 2600.
  • the size of the shielding material 2300 may be formed to such a size that the four directions may protrude to twice or more than the thickness of the wireless communication coil 2500 wound in a plane on the shielding material 2300.
  • the shielding material 2 300 may include a bottom portion 2301 and a shielding wall 2302.
  • the shielding material 2300 may include a bottom portion 2301 to be bonded to the wireless communication coil 2500 and the wireless charging coil module 2600 and a shielding wall 2302 formed to surround the outer region of the shielding material 2300.
  • the bottom portion 2301 and the shielding wall 2302 of the shielding material 2300 may be integrally formed.
  • the bottom portion 2301 and the shielding wall 2302 may be formed in a separate configuration.
  • the shielding wall 2302 may be bonded and fixed by the bottom portion 301 and an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the shielding wall 2302 may include an open area 2320 on one side.
  • the open area 2320 may be formed in a direction and a space in which each coil connection portion of the wireless charging coil may be drawn out.
  • the open area is not an essential configuration and no open area is formed, and the shielding wall 2302 may be formed in a closed loop shape.
  • the bottom portion 2301 of the shielding material 2300 may form a connection part through hole (not shown).
  • the connection part through hole may be formed to correspond to the wireless charging coil connection part to penetrate the coil connection part of the wireless charging coil and the coil connection part of the wireless communication coil.
  • the shielding wall 2302 may be formed up to a height T2 of the wireless communication coil 2500.
  • the shielding wall 2302 may be formed to a part of the height of the wireless communication coil module 2600.
  • the height T6 of the shielding wall 2302 may be formed up to the height T2 of the wireless communication coil 2500 disposed on the bottom portion 2301 of the shielding material 2300.
  • the height may be greater than or equal to the height T2 of the wireless communication coil 500.
  • the wireless charging coil module 2600 may be formed to a height of about the height of the second wireless charging coil 2620 or the third wireless charging coil 2630 configured on the first floor.
  • the height of the shielding wall 2302 is not limited, and is formed at least as high as the height T2 of the wireless communication coil 2500 and preferably has a height for improving the performance of the wireless communication or wireless charging function.
  • the shielding material 2300 may have permeability within a range suitable for a wireless communication coil but not affecting wireless charging. Specifically, a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless charging coil, and a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless communication coil and a low permeability shielding material should be used. However, in this embodiment, a compromise value for each of the different permeability is required by implementing the wireless communication coil and the wireless charging coil on a single shield. As an example, the permeability of the shielding material according to the present embodiment may have a range of 800 ⁇ W 10%. That is, the shielding material 300 supporting the wireless communication coil and the wireless charging coil according to the present embodiment may be configured to have a magnetic permeability of 720 ⁇ to 880 ⁇ .
  • the shielding wall 2302 has been described as an example surrounding the outer region of the shielding material 2300.
  • a second shielding wall (not shown) may be added and configured.
  • an additional shielding wall (not shown) may be configured between the wireless communication coil 2500 and the wireless charging coil module 2600 to reduce interference between the wireless charging coil and the wireless communication coil.
  • the wireless communication coil 2500 may be disposed to be wound a plurality of times horizontally in an outer region of the shielding material 2300 in a spiral form on a plane of the shielding material 2300.
  • Spiral form refers to the winding while overlapping in the horizontal (horizontal) direction. That is, it refers to a wireless communication coil formed by winding a plurality of horizontally.
  • the wireless communication coil 500 may be formed of a cotton yarn, a Litz wire, an enameled copper wire, or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment Pd has excellent features of fairness and reliability as compared to the wireless communication coil pattern printed on the PCB substrate.
  • the shielding material 2300 since it is formed on the shielding material 2300 to be located at the side of the wireless charging coil, a separate PCB substrate is not required, so that the overall thickness of the wireless charging device can be reduced.
  • the recognition rate can be improved because the resistance is lower than the coil pattern, and the cost is low, which can reduce the material cost.
  • the wireless communication coil 2500 may be attached and fixed to the top surface of the shielding material 2300 by an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) for attaching and fixing the wireless communication coil 2500 to the upper surface of the shielding material 2300 may be formed in a region where the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300 contact each other.
  • the wireless communication coil 500 and the shielding material 2300 may be formed in a part of an area in contact with each other.
  • an adhesive or adhesive may be applied to a portion of the region in which the wireless communication coil 2500 is wound and bent or a portion of the region in which the wireless communication coil 2500 is horizontally wound among the areas where the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300 contact each other. It can be made to form a member.
  • the configuration is not limited, and various adhesives or adhesive members may be formed in areas or locations for elaborate fixing of the wireless communication coil 2500 and the shielding material 2300.
  • the wireless communication coil 2500 has threshold thicknesses T1_1, T1_2, T1_3.
  • the thickness T1_1 of the wireless communication coil 500 may be 0.5 mm.
  • a wireless communication coil spaced apart from the wireless charging coil module 2600 on the upper surface of the shielding material 2300 and wound to surround the wireless charging coil module 2600 will be described. . Therefore, according to the present embodiment, the width T1 of the wireless communication coil wound in a spiral shape on the plane of the shielding material 2300 may be 1.5 mm.
  • the wireless communication coil 2500 may be spaced apart from the wireless charging coil module 600 by a threshold distance. That is, the wireless communication coil 2500 may be spaced apart from the wireless charging coil module by a distance T3 as shown in FIG. 11.
  • the separation distance T3 may be disposed two times or more than a thickness of the wireless communication coil 2500 to prevent the leakage current. Therefore, the separation distance between the wireless charging coil module 2600 and the wireless communication coil 2500 may be preferably 1 mm or more. More preferably, the separation distance T3 of the wireless charging coil module 600 and the wireless communication coil 2500 may be 1.5 mm or more.
  • the wireless communication coil 2500 may be disposed to have a distance T4 from the shielding wall 2302 of the shielding material 2600.
  • the separation distance T4 may be disposed two or more times or more than a thickness of the wireless communication coil 2500. Therefore, the wireless communication coil 2500 may be spaced at least 1 mm from the inside of the shielding wall 2302 of the shielding material 2300. More preferably, the distance T4 between the wireless communication coil 2500 and the shielding wall 2302 may be 1.5 m or more.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 2500 may be connected to the connection pin (P), respectively.
  • one side of the wireless communication coil 2500 may be soldered and connected between the twenty-first and twenty-second connecting pins P21 and P22, and the other side may be soldered and connected between the twenty-third and twenty-fourth connecting pins P23 and P24. have.
  • the wireless charging coil module 2600 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto, and may be wound at different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include first wireless charging coil 2610 to third wireless charging coil 2630. The second wireless charging coil 2620 and the third wireless charging coil 2630 may be disposed on the first layer disposed on the same layer. The first wireless charging coil 2610 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 2620 and the third wireless charging coil 2630. Accordingly, the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power. In addition, the distance between the wireless communication coil 2500 and the wireless charging coil module 2600 may be based on the second wireless charging coil 2620 and the third wireless charging coil 2630 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wire or cable coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 610 may include a first-first charging coil connection 2611 and a second-second charging coil connection 2612.
  • the first-first charging coil connection unit 2611 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 2610.
  • the 1-2 charging coil connection part 2612 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 2610.
  • the second wireless charging coil 2620 may include a 2-1 charging coil connector 2621 and a 2-2 charging coil connector 2622.
  • the 2-1 charging coil connection unit 621 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 2620.
  • the 2-2 charging coil connecting unit 2622 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 2620.
  • the third wireless charging coil 2630 may include a 3-1 charging coil connection 2263 and a 3-2 charging coil connection 632.
  • the 3-1 charging coil connection 2263 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 2630.
  • the third-2 charging coil connection unit 2632 may extend from a coil line disposed inside the third wireless charging coil 630.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • each connection portion of the wireless charging coil may be disposed to extend in the direction of the cable access part 2320 disposed on one side of the shielding material 2300.
  • the 3221 charging coil connector 2263 and the 3-2 charging coil connector 2632 of the 2621 and the 2-2 charging coil connector 2622 and the third wireless charging coil 2630 are shielding materials 2300.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 2611 to 2632 is disposed in the recess formed by the cable access part 2320 to solder the connection pins P1 to P24. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface of the substrate 2400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as shown in FIG. 37, when there are a plurality of wireless charging coils, the second wireless charging coil 2620, the first wireless charging coil 2610, and the third wireless charging coil 2630 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection part 2622 of the second wireless charging coil 2620 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 2621 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection part 2612 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 2611 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the 3-2 charging coil connection part 2632 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 th charging coil connection part 2263 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection parts 2611, 2612, 2621, 2622, 2631, and 2632 connected to each connection pin P are spaced apart from the substrate 2400 by a predetermined distance (T7_1, T7_2, T7_3, T7_4, T7_5, and T7_6).
  • each charging coil connection part 2611, 2612, 2621, 2622, 2631, and 2632 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pin.
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connecting pin, and the soldering jig is removed. , T7_5, T7_6) to support the soldering.
  • the wireless charging device constitutes a single shielding material including a shielding wall.
  • a single shielding material including a shielding wall.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • FIG. 43 is an exploded perspective view of the wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 44 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG. 43
  • FIG. 45 is a view of A-A 'of the wireless charging device shown in FIG. 44
  • 46 is a side view
  • FIG. 46 is a side view illustrating B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 44.
  • a wireless charging device may include a shielding material 3300, a substrate 3400, a wireless communication coil 3500, and a wireless charging coil module 3600.
  • the substrate 3400 supports the shielding material 3300, the wireless communication coil 3500, and the wireless charging coil module 3600.
  • the substrate 3400 may be disposed on one lower surface of the shielding material 3300. That is, the area of the substrate 3400 may be smaller than the area of the shielding material 3300.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) may be formed on the lower surfaces of the substrate 3400 and the shielding material 3300 to attach and fix the substrate 3400 and the shielding material 3300.
  • the substrate 1400 may include a plurality of pin holes (Ph). Connection pins P1 to P24 are inserted into each pin hole Ph so as to extend from the top surface to the bottom surface of the substrate 3400. Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • the lower surface of the substrate 3400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • the connection pin supporter PS allows the plurality of connection pins to be firmly fixed to the substrate 3400 and protects the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the connection pin supporter PS may be disposed on the bottom surface of the substrate 3400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24. In addition, the area of the connection pin supporter PS may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 3400 may include one or more temperature sensors 3700, 3710, 3720, and 3730.
  • One or more temperature sensors 3700 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400.
  • the plurality of temperature sensors 3700 may include first to third temperature sensors 3710, 3720, and 3730.
  • the first to third temperature sensors 1710, 1720, and 1730 may be connected to and correspond to the wireless charging coils 3610, 3620, and 3630 of the wireless charging coil module 3600.
  • the first temperature sensor 3710 may be disposed on an upper surface of the substrate 1400 to measure the temperature of one side of the first wireless charging coil 3610.
  • the second temperature sensor 3720 may be disposed on an upper surface of the substrate 1400 to measure the temperature of one side of the second wireless charging coil 3620.
  • the third temperature sensor 3730 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400 to measure the temperature of one side of the third wireless charging coil 1630.
  • the first to third temperature sensors 3710, 3720, and 3730 may be disposed to correspond to the through-holes 310 (3311, 3312, 3313) of the shielding material 3300.
  • the first temperature sensor 3710 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400 to correspond to the first through hole 3311 of the shielding material 3300.
  • the second temperature sensor 3720 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400 to correspond to the second through hole 3312 of the shielding material 1300.
  • the third temperature sensor 3730 may be disposed on the upper surface of the substrate 3400 to correspond to the third through hole 3313 of the shielding material 3300.
  • one or more temperature sensors 3700, 3710, 3720, and 3730 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 3700.
  • the one or more temperature sensors 3700, 3710, 3720, and 3730 may be disposed under a separate substrate (not shown), and thus, may measure the temperature adjacent to the wireless charging coil module 3600.
  • each of the temperature sensors 3710, 3720, and 3730 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 3400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 3710 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 3720 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 3730 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 3710, 3720, and 3730 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the shield 3300 may be disposed on the substrate 3400.
  • the shielding material 3300 may support the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 3600 and perform a function for improving the performance of the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 1600.
  • the shielding material 3300 may guide the wireless power generated in the wireless charging coil module 3600 in the charging direction, and may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the area of the shield 3300 may be larger than the area of the wireless communication coil 3500 disposed thereon.
  • the shield 3300 may be formed with a cable entry part 3320 having a recess structure.
  • the cable access part 3320 of the shielding material 3300 may secure a space of the charging coil connection part when connecting the connection pin P of the wireless charging coil connection part of the wireless charging coil to the substrate 3400.
  • the cable entry part 3320 is not an essential component, and the cable entry part 3320 may not be formed in the shielding material 3300.
  • the shield 3300 may include through-holes 3310: 3311. 3312. 3313 having a size, a shape, and a position corresponding to the temperature sensor 3700 disposed on the substrate 3400.
  • the shielding material 3300 may have a permeability within a range suitable for the wireless communication coil but not affecting the wireless charging. Specifically, a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless charging coil, and a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless communication coil and a low permeability shielding material should be used. However, in the present embodiment, as the wireless communication coil and the wireless charging coil are implemented on a single shield, a compromise value for each of the above different permeability is required. As an example, the permeability of the shielding material according to the present embodiment may have a range of 800 ⁇ W 10%. That is, the shielding material 3300 supporting the wireless communication coil and the wireless charging coil according to the present embodiment may be configured to have a magnetic permeability of 720 ⁇ to 880 ⁇ .
  • the wireless communication coil 3500 may be disposed to be wound a plurality of times so as to surround the side surface of the shielding material 3300 in a helical form.
  • the helical form refers to the coils being wound while overlapping in the height (vertical) direction. That is, it refers to a wireless communication coil wound by vertically stacked.
  • the wireless communication coil 3500 is a cotton yarn, a Litz wire. It may be formed of an enameled copper wire or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • the shielding material 3700 is formed on the side, a separate PCB substrate is not required, so that the overall thickness of the wireless charger can be reduced.
  • the recognition rate can be improved because the resistance is lower than that of the coil pattern, and the cost can be reduced, thereby reducing the material cost.
  • the wireless communication coil 3500 is attached and fixed to the side of the shielding material 3300 by an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • An adhesive or adhesive member (not shown) for winding and attaching and fixing the wireless communication coil 3500 to the side of the shielding material 3300 may be formed in an area where the wireless communication coil 3500 and the shielding material 3300 are in contact with each other. have.
  • an adhesive or an adhesive member may be applied to a portion of the region where the wireless communication coil 3500 is wound and bent or a portion of the region where the wireless communication coil 3500 is horizontally wound among the areas where the wireless communication coil 3500 and the shielding material 3300 are in contact with each other. Can be formed.
  • the configuration is not limited, and various adhesives or adhesive members may be formed in areas or locations for elaborate fixing of the wireless communication coil 3500 and the shielding material 3300.
  • the wireless communication coil 3500 has threshold thicknesses T11_1, T11_2, and T12_3.
  • the thickness T11_1 of the wireless communication coil 3500 may be 0.5 mm.
  • the thickness T11_1 of the wireless communication coil 3500 is 0.5 mm and the side surfaces of the shielding material 1300 are vertically laminated and wrapped so that the wireless communication coil having a thickness of 0.5 mm is wound three times.
  • the wireless communication coil 3500 may be wound at a position spaced apart from the upper portion of the shielding material 3300 by 0.5 mm (T12_1) and 0.5 mm (T12_1) from the bottom.
  • the first turned wireless communication coil 3510 is formed at a position spaced 0.5 mm (T12_1) or more from the upper portion of the shielding material 3300, and the wireless communication coil 3530 having a third turn is sequentially wound downward.
  • the shield member 3300 may be formed at a position spaced apart from the lower portion of the shield member 3300 by 0.5 mm ( ⁇ 12_2_ or more). Therefore, the height T12 of the shield member 3300 may be formed to have at least 2.5 mm or more.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 3500 may be connected to the connection pin (P), respectively. Specifically, one side of the wireless communication coil 3500 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14, and the other side may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16. Can be.
  • the wireless charging coil module 3600 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto and may be wound around different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto, and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include the first wireless charging coil 3610 to the third wireless charging coil 3630.
  • the second wireless charging coil 3620 and the third wireless charging coil 3630 may be disposed on a first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 3610 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 3620 and the third wireless charging coil 3630.
  • the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power.
  • the distance between the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 3600 may be based on the second wireless charging coil 3620 and the third wireless charging coil 1630 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wire or cable coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 3610 may include a 1-1 charging coil connection part 3611 and a 1-2 charging coil connection part 3612.
  • the first-first charging coil connection part 3611 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 3610.
  • the 1-2 charging coil connection part 3612 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 3610.
  • the second wireless charging coil 3620 may include a 2-1 charging coil connector 3621 and a 2-2 charging coil connector 3622.
  • the 2-1 charging coil connection unit 1621 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 3620.
  • the 2-2 charging coil connection unit 1622 may extend from a coil wire disposed inside the second wireless charging coil 3620.
  • the third wireless charging coil 3630 may include a 3-1 charging coil connection part 3611 and a 3-2 charging coil connection part 3632.
  • the 3-1 charging coil connection part 3613 may extend from a coil wire disposed outside the third wireless charging coil 3630.
  • the third-2 charging coil connection part 3632 may extend from a coil wire disposed inside the third wireless charging coil 3630.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • each connection portion of the wireless charging coil may be disposed to extend in the direction of the cable access part 3320 disposed on one side of the shielding material 3300.
  • the first-first charging coil connection part 3611 and the first-second charging coil connection part 3612 of the first wireless charging coil 3610 and the second-first charging coil connection part of the second wireless charging coil 3620 are provided.
  • the 3-1 2nd charging coil connection part 3632 and the 3-1 charging coil connection part 3331 and the 3-2 charging coil connection part 3632 of the third wireless charging coil 3316 may be shielded material 3300.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 3611 to 3632 is disposed in a recess formed by the cable access part 3320 to be soldered with the connecting pins P1 to P24. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface of the substrate 3400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as illustrated in FIG. 46, when there are a plurality of wireless charging coils, the wireless charging coils 3620, the first wireless charging coils 3610, and the third wireless charging coils 3630 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection part 3622 of the second wireless charging coil 1620 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 3621 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection unit 1612 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 3611 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the 3-2 charging coil connection part 3632 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 charging coil connection part 3613 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection parts 3611, 3612, 3621, 3622, 3631, and 3632 connected to the connection pins P are spaced apart from the substrate 1400 by a predetermined distance (T13_1, T13_2, T13_3, T13_4, T13_5, and T13_6).
  • each charging coil connection part 3611, 3612, 3621, 3622, 3631, and 3632 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pin. .
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connecting pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is spaced from the substrate 3400 at a predetermined interval (T13_1, T13_2, T13_3, T13_4) for ease of process and soldering reliability. , T13_5, T13_6) to support the soldering.
  • the wireless charging device constitutes a single shielding material.
  • the wireless charging coil module and the wireless communication coil in a helical manner on a single shielding material, directivity, resistance reduction, recognition rate improvement, and manufacturing cost can be reduced.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • FIG. 47 is an exploded perspective view of a wireless charging device according to another embodiment
  • FIG. 48 is a perspective view of the wireless charging device shown in FIG. 47
  • FIG. 49 shows A-A ′ of the wireless charging device shown in FIG. 48
  • 50 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the wireless charging device shown in FIG. 48
  • FIG. 51 is a side view showing C-C' of the wireless charging device shown in FIG.
  • a wireless charging device may include a shielding material 3300, a substrate 3400, a wireless communication coil 3500, and a wireless charging coil module 3600.
  • the substrate 3400 supports the shielding material 3300, the wireless communication coil 3500, and the wireless charging coil module 3600.
  • the substrate 3400 may be disposed on one lower surface of the shield 3300. That is, the substrate 3400 may be formed smaller than the size of the shielding material 3300.
  • An adhesive or an adhesive member (not shown) may be formed on the lower surfaces of the substrate 3400 and the shielding material 3300 to attach and fix the substrate 3400 and the shielding material 3300.
  • the substrate 3400 may include a plurality of pin holes (Ph). Connection pins P1 to P24 are inserted into each pin hole Ph so as to extend from the top surface to the bottom surface of the substrate 3400. Wireless charging coil modules may be electrically connected by the connection pins P1 to P24.
  • the lower surface of the substrate 3400 may include a connection pin supporter (PS) for fixing the connection pins P1 to P24.
  • the connection pin supporter PS may allow the plurality of connection pins to be firmly fixed to the substrate 400, and protect the plurality of connection pins P1 to P24.
  • the connection pin supporter PS may be disposed on the bottom surface of the substrate 3400 corresponding to the plurality of connection pins P1 to P24. In addition, the area of the connection pin supporter PS may be larger than the area in which the plurality of connection pins are disposed.
  • the substrate 3400 may include one or more temperature sensors 3700, 3710, 3720, and 3730.
  • One or more temperature sensors 3700 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400.
  • the plurality of temperature sensors 3700 may include first to third temperature sensors 3710, 3720, and 3730.
  • the first to third temperature sensors 3710, 3720. 3730 may be connected to and correspond to the wireless charging coils 3610, 3620, 3630 of the wireless charging coil module 3600.
  • the first temperature sensor 1710 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400 to measure the temperature of one side of the first wireless charging coil 3610.
  • the second temperature sensor 3720 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400 to measure the temperature of one side of the second wireless charging coil 1620.
  • the third temperature sensor 3730 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400 to measure the temperature of one side of the third wireless charging coil 1630.
  • the first to third temperature sensors 3710, 3720, and 3730 may be disposed to correspond to the through holes 3310, 3311, 3312, and 3313 of the shielding material 3300.
  • the first temperature sensor 3710 may be disposed on an upper surface of the substrate 3400 to correspond to the first through hole 3311 of the shielding material 3300.
  • the second temperature sensor 3720 may be disposed on the upper surface of the substrate 3400 to correspond to the second through hole 3312 of the shielding material 3300.
  • the third temperature sensor 3730 may be disposed on the upper surface of the substrate 3400 to correspond to the third through hole 3313 of the shielding material 3300.
  • one or more temperature sensors 3700, 3710, 3720, and 3730 may be disposed on a separate substrate (not shown) disposed on the wireless charging coil module 3700.
  • the one or more temperature sensors 3700, 3710, 3720, and 3730 may be disposed under a separate substrate (not shown), and thus, may measure the temperature adjacent to the wireless charging coil module 3600.
  • each of the temperature sensors 3710, 3720, and 3730 may be connected to a connection pin P formed on the substrate 3400.
  • the connection part (not shown) extending from the first temperature sensor 3710 may be soldered and connected between the first and second connection pins P1 and P2.
  • the connection part (not shown) extending from the second temperature sensor 3720 may be soldered and connected between the third and fourth connection pins P3 and P4.
  • the connection part (not shown) extending from the third temperature sensor 3730 may be soldered and connected between the fifth and sixth connection pins P5 and P6.
  • a connection part (not shown) extending from a ground (not shown) commonly connected to each of the temperature sensors 3710, 3720, and 3730 may be soldered and connected between the seventh and eighth connection pins P7 and P8.
  • the shield 3300 may be disposed on the substrate 3400.
  • the shielding material 3300 may support the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 3600 and perform a function for improving performance of the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 3600.
  • the shielding material 3300 may guide the wireless power generated in the wireless charging coil module 3600 in the charging direction, and may protect various circuits disposed below from the electromagnetic field.
  • the area of the shielding material 3300 may be larger than the area of the wireless communication coil 3500 disposed thereon.
  • the shield 3300 may be formed with a cable entry part 3320 having a recess structure.
  • the cable access part 3320 of the shielding material 3300 may secure a space of the charging coil connection part when connecting the connection pin P of the wireless charging coil connection part of the wireless charging coil to the substrate 3400.
  • the cable entry part 3320 is not an essential component, and the cable entry part 3320 may not be formed in the shielding material 3300.
  • the shield 3300 may include through-holes 3310: 3311, 3312, and 3313 having sizes, shapes, and positions corresponding to those of the temperature sensor 3700 disposed on the substrate 3400.
  • the wireless charging coil module 3600 may be disposed on the shielding material 3300, and the wireless communication coil 3500 may be wound while being spaced apart from the wireless charging coil module 3600 by a critical distance. Therefore, the size of the shielding material 3300 may be formed to such a size that all four directions may protrude to twice or more than the thickness of the wireless communication coil 3500 that is vertically wound on the shielding material 3300. .
  • the shielding material 3300 may include a bottom portion 3301 and a shielding wall 3302.
  • the shielding material 3300 may include a bottom portion 3301 to be bonded to the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 3600 and a shielding wall 3302 formed to surround the outer region of the shielding material 3300.
  • the bottom portion 3301 and the shielding wall 3302 of the shielding material 3300 may be integrally formed.
  • the bottom portion 3301 and the shielding wall 3302 may be formed in a separate configuration.
  • the shielding wall 3302 may be bonded and fixed by the bottom portion 3301 and an adhesive or an adhesive member (not shown).
  • the shield wall 2302 may include an open area 3320 on one side.
  • the open area 3320 may be formed in a direction and a space in which each coil connection portion of the wireless charging coil may be drawn out.
  • the open area is not an essential configuration and the open wall is not formed, and the shielding wall 1302 may be formed in a closed loop shape.
  • the bottom part 3301 of the shielding material 3300 may form a connection part through hole (not shown).
  • the connection part through hole may be formed to correspond to the wireless charging coil connection part to penetrate the coil connection part of the wireless charging coil and the coil connection part of the wireless communication coil.
  • the shielding wall 2302 may be formed up to a height T11 of the wireless communication coil 3500.
  • the height T14 of the shield wall 3302 may be formed up to the height T11 of the wireless communication coil 3500 which is disposed by being stacked vertically on the bottom portion 1301 of the shielding material 3300. Can be.
  • the height of the wireless communication coil 3500 may be greater than or equal to T11.
  • the shielding material 3300 may have a permeability within a range suitable for the wireless communication coil but not affecting the wireless charging. Specifically, a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless charging coil, and a high permeability shielding material should be used in the case of a wireless communication coil and a low permeability shielding material should be used. However, in the present embodiment, as the wireless communication coil and the wireless charging coil are implemented on a single shield, a compromise value for each of the above different permeability is required. As an example, the permeability of the shielding material according to the present embodiment may have a range of 800 ⁇ W 10%. That is, the shielding material 3300 supporting the wireless communication coil and the wireless charging coil according to the present embodiment may be configured to have a magnetic permeability of 720 ⁇ to 880 ⁇ .
  • the shielding wall 1302 has been described as an example surrounding the outer region of the shielding material 3300.
  • a second shielding wall (not shown) may be added and configured.
  • an additional shielding wall (not shown) may be configured between the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 3600 to reduce interference between the wireless charging coil and the wireless communication coil.
  • the wireless communication coil 3500 may be disposed to be wound a plurality of times so as to be stacked vertically from the bottom portion 1301 of the shielding material 3300 in a helical form.
  • the helical form refers to the coils being wound while overlapping in the height (vertical) direction. That is, it refers to a wireless communication coil wound by vertically stacked.
  • the wireless communication coil 3500 is a cotton yarn, a Litz wire. It may be formed of an enameled copper wire or the like.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has excellent features of fairness and reliability compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate.
  • the shielding material is formed on the side of the 2700, a separate PCB substrate is not required, so that the overall thickness of the wireless charger can be reduced.
  • the recognition rate can be improved because the resistance is lower than that of the coil pattern, and the cost can be reduced, thereby reducing the material cost.
  • the wireless communication coil 3500 is spaced apart from the wireless charging coil module 3600 by a critical distance T15_1 at the bottom 3301 of the shielding material 3300, and is spaced apart from the shield wall 3302 by a critical distance T15_2. It can be attached and fixed by an adhesive member (not shown).
  • the adhesive or adhesive member (not shown) for attaching and fixing the wireless communication coil 3500 to the bottom surface 3301 of the shielding material 3300 is the bottom portion 1301 of the wireless communication coil 3500 and the shielding material 3300. All may be formed in the region in which. Alternatively, the wireless communication coil 3500 and the bottom portion 3301 of the shielding material 3300 may be formed in a portion of the contact area.
  • an adhesive or an adhesive member may be formed on a portion of the region where the wireless communication coil 3500 is bent or a portion of the region where the wireless communication coil 3500 is horizontally wound among the areas where the wireless communication coil 3500 and the shielding material 3300 contact each other. You can do that.
  • the configuration is not limited, and the adhesive or the adhesive member may be formed in various areas or locations for precise fixing of the wireless communication coil 500 and the shield 3300.
  • the wireless communication coil 3500 is spaced apart from the wireless charging coil module 3600 by a threshold distance (T15_1), and separated from the shielding wall (3302) by a critical distance (T15_2) as the independent wireless communication coil 3500 A configuration that can be fixed and supported is required.
  • an adhesive or an adhesive member may be added to a portion of the wireless communication coil 3500 that is vertically stacked and wound.
  • an adhesive or an adhesive member may be formed on each bent portion in which the wireless communication coil 3500 is bent or a part of an area wound vertically to fix and support the wireless communication coil 3500.
  • the critical distances T15_1 and T15_2 at which the wireless communication coil 3500 is spaced apart from the wireless charging coil module 3600 and the shielding wall 1302 respectively are twice the thicknesses T11_1, T11_2, and T11_3 of the wireless communication coil 3500. It may be arranged more or more spaced apart. Preferably, the separation distances T15_1 and T15_2 may be spaced apart by 1 mm or more. More preferably, the distances T15_1 and T15_2 spaced apart from the wireless communication coil 3500 and the shielding wall 3302 or the wireless charging coil module 3600 may be 1.5 mm or more.
  • the wireless communication coil 3500 has threshold thicknesses T11_1, T11_2, and T12_3.
  • the thickness T11_1 of the wireless communication coil 3500 may be 0.5 mm.
  • the thickness T11_1 of the wireless communication coil 3500 may be formed by vertically stacking the wireless communication coil having a thickness of 0.5 mm and winding three times.
  • One side and the other side of the wireless communication coil 3500 may be connected to the connection pin (P), respectively. Specifically, one side of the wireless communication coil 3500 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14, and the other side may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16. Can be.
  • the wireless charging coil module 3600 may include one or more wireless charging coils. When there are a plurality of wireless charging coils, each wireless charging coil may be wound in the same number of turns. The present invention is not limited thereto and may be wound around different turns. In addition, the plurality of wireless charging coils may have the same inductance. The present invention is not limited thereto, and may have different inductances.
  • the plurality of wireless charging coils may be arranged in one or more layers. More specifically, the plurality of wireless charging coils may include the first wireless charging coil 3610 to the third wireless charging coil 3630.
  • the second wireless charging coil 3620 and the third wireless charging coil 3630 may be disposed on a first layer disposed on the same layer.
  • the first wireless charging coil 3610 may be disposed on the second layer and disposed on the second wireless charging coil 3620 and the third wireless charging coil 3630.
  • the charging region may be extended to arrange the plurality of wireless charging coils in different layers to efficiently transmit wireless power.
  • the distance between the wireless communication coil 3500 and the wireless charging coil module 3600 may be based on the second wireless charging coil 3620 and the third wireless charging coil 3630 disposed on the first floor.
  • the one or more wireless charging coils may also include first and second connections through which an AC signal is input or output.
  • the first and second connections may be wire or cable coated with a sheath.
  • the first wireless charging coil 3610 may include a 1-1 charging coil connection part 3611 and a 1-2 charging coil connection part 3612.
  • the first-first charging coil connection part 3611 may extend to a coil wire disposed outside the first wireless charging coil 3610.
  • the 1-2 charging coil connection part 3612 may extend from a coil line disposed inside the first wireless charging coil 3610.
  • the second wireless charging coil 3620 may include a 2-1 charging coil connector 3621 and a 2-2 charging coil connector 3622.
  • the 2-1 charging coil connection part 3621 may extend from a coil line disposed outside the second wireless charging coil 3620.
  • the 2-2 charging coil connection part 3622 may extend from a coil line disposed inside the second wireless charging coil 3620.
  • the third wireless charging coil 1630 may include a 3-1 charging coil connection part 3611 and a 3-2 charging coil connection part 3632.
  • the 3-1 charging coil connection part 3613 may extend from a coil line disposed outside the third wireless charging coil 13630.
  • the third-2 charging coil connection part 3632 may extend from a coil wire disposed inside the third wireless charging coil 3630.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be disposed extending from each wireless charging coil in the same direction of one side of the wireless charging device.
  • each connection portion of the wireless charging coil may be disposed to extend in the direction of the cable access part 3320 disposed on one side of the shielding material 3300.
  • 3321 and 3-2 charging coil connection portion 3622 and 3-2 charging coil connection portion 3632 and 3-2 charging coil connection portion 3632 of third wireless charging coil 3630 are shielded material 3300.
  • a part of the first to third charging coil connection parts 3611 to 3632 is disposed in a recess formed by the cable access part 3320 to be soldered with the connecting pins P1 to P24. Space can be secured, and defect reduction and fairness can be improved.
  • each of the first and second connection lines of the wireless charging coil may be electrically connected through a connection pin P formed on the upper surface of the substrate 3400. More specifically, the first and second connection lines of each of the wireless charging coils may be soldered and connected to each of the plurality of connection pins P. In addition, the first and second connection lines may be connected to the plurality of connection pins in the order in which one or more wireless charging coils are arranged. For example, as illustrated in FIG. 46, when there are a plurality of wireless charging coils, the wireless charging coils 3620, the first wireless charging coils 3610, and the third wireless charging coils 3630 may be arranged in this order.
  • the second-second charging coil connection part 3622 of the second wireless charging coil 3620 may be soldered and connected between the ninth and tenth connection pins P9 and P10.
  • the 2-1 charging coil connection part 3621 may be soldered and connected between the eleventh and twelfth connection pins P11 and P12.
  • the 1-2 charging coil connection part 3612 may be soldered and connected between the thirteenth and fourteenth connection pins P13 and P14.
  • the first-first charging coil connection part 3611 may be soldered and connected between the fifteenth and sixteenth connection pins P15 and P16.
  • the 3-2 charging coil connection unit 1632 may be soldered and connected between the seventeenth and eighteenth connection pins P17 and P18.
  • the 3-1 charging coil connection part 3613 may be soldered and connected between the 19th and 20th connection pins P19 and P20.
  • the charging coil connection parts 3611, 3612, 3621, 3622, 3631, and 3632 connected to the connection pins P are spaced apart from the substrate 3400 by a predetermined distance (T16_1, T16_2, T16_3, T16_4, T16_5, and T16_6.
  • each charging coil connection part 3611, 3612, 3621, 3622, 3631, and 3632 is soldered to each of the connection pins P to perform a soldering process for electrically connecting the charging coil connection part and the connection pin. .
  • the soldering jig is used to solder the charging coil connection part and the connection pin, and the soldering jig is removed.
  • the charging coil connection part is spaced from the substrate 3400 at a predetermined interval (T16_1, T16_2, T16_3, T16_4). , T16_5, T16_6) to support the soldering.
  • the wireless charging device constitutes a single shielding material including a shielding wall.
  • the wireless charging coil module and the wireless communication coil in a helical manner on a single shielding material, directivity, resistance reduction, recognition rate improvement, and manufacturing cost can be reduced.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has an effect of increasing the recognition rate because the resistance is low compared to the wireless communication coil pattern formed by being printed on the PCB substrate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment has a low price compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the recognition rate.
  • the wireless communication coil according to the embodiment does not need a separate PCB substrate compared to the wireless communication coil pattern formed by printing on the PCB substrate has the effect of reducing the thickness of the entire wireless charger.
  • Table 3 below shows the electrical characteristics of the improved wireless charging device according to the embodiments.
  • the inductance increases and the resistance decreases according to the structural characteristics of the wireless communication coil and the structural characteristics of the shielding material according to the present embodiment. Also. As the vertical recognition distance is improved, the electrical performance may be improved as compared with a wireless communication coil configured in a printed pattern form on a conventional substrate.

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Abstract

본 실시 예는 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치에 관한 것이다. 본 실시 예에 따른 무선충전장치는 방열시트; 상기 방열시트 상에 배치되는 차폐재; 상기 차폐재 상에 배치되는 무선 충전 코일 모듈; 및 상기 차폐재를 둘러싸도록 측면에 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일;을 포함한다.

Description

무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치
본 실시 예는 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.
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.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.
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.
또한, 휴대용 단말은 이동 통신 및 정보처리 기술의 발전으로 인하여 화상 통화뿐만 아니라, 컨텐츠 서비스와 같은 다양 한 무선 인터넷 서비스를 제공한다. 이러한 휴대용 단말은 전술한 서비스를 제공하고자 NFC(Near Field Communication) 기술을 적용하고 있다. NFC 기술은 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선 통신으로서, 10cm 이내의 가까운 거리에 있는 단말기들 사이에서 쌍방향으로 데이터를 전송하는 통신 기술을 의미한다.
아울러, 최근의 휴대용 단말은 사용자 편의성을 증대시키기 위하여 전술한 NFC 기능을 무선 통신 코일에 무선 충전 기능을 가진 무선 충전 코일을 동시에 제공하는 형태로 무선충전장치의 설계 기술이 발전하고 있다.
본 실시 예는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 본 실시 예의 목적은 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예는 무선 통신과 무선 충전이 가능한 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예는 소형화된 무선 통신코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예는 구조가 단순한 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제고하는 것이다.
본 실시 예는 제조 공정이 간소화된 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예는 제조 비용이 절약되는 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예는 공정성 및 신뢰성을 가지면서도 인식률이 높은 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예는 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일에 따른 투자율 개선 및 절충된 투자율을 가지는 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예는 방열 기능이 개선된 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
본 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시 예에 따른 무선충전장치는 방열시트; 상기 방열시트 상에 배치되는 차폐재; 상기 차폐재 상에 배치되는 무선 충전 코일 모듈; 및 상기 차폐재를 둘러싸도록 측면에 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일;을 포함한다.
본 실시 예에 따른 무선충전장치는 방열시트; 상기 방열시트 상에 배치되는 차폐재; 상기 차폐재 상에 배치되는 무선 충전 모일 모듈; 및 상기 차폐재 상에 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈을 둘러싸도록 수평 방향으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일;을 포함한다.
본 실시 예에 따른 무선충전장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 차폐재; 상기 차폐재 상에 배치되는 무선 충전 코일 모듈; 및 상기 차폐재 상에 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈을 둘러싸도록 수평 방향으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일;을 포함하고, 상기 차폐재는 720μ 내지 880μ의 투자율을 가진다.
본 실시 예에 따른 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 실시 예에 따른 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치는 무선 통신 코일의 구성에 따른 제조 공정이 간소화할 수 있다.
무선 통신 코일을 스파이럴 형태로 구성함으로써, 무선 통신 및 무선 충전에 대한 효율성을 극대화할 수 있다.
무선 통신 코일을 헬리컬 형태로 구성함으로써, 무선 통신 및 무선 충전에 대한 효율성을 극대화 할 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치는 발열 효과 및 차폐 효과를 개선할 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치는 제조 비용이 절약되면서도 인식률을 우수하게 유지할 수 있도록 할 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치는 코일의 저항 값을 감소시키면서도, 인덕턴스 값을 우수하게 가질 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치는 차폐재 상에 무선 충전 코일 및 무선 통신 코일을 구현함으로써, 제조 비용을 절감하고, 제조 공정의 간소화를 실현하며, 소형 및 박형 무선충전장치를 구현할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선 통신 코일을 구비한 무선충전장치는 단일 차폐재에 따른 투자율 절충 및 개선에 따라 무선 충전 코일 및 무선 통신 코일의 신뢰성 유지 및 소형화된 무선충전장치를 구현할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 무선충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른 무선전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 무선충전장치의 배면 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 12는 도 9에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 13은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 다라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 16은 도 14에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 17은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이다.
도 19는 실시 예에 따른 무선충전장치의 배면 사시도이다.
도 20은 도 17에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 21은 도 7에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 22는 도 7에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 23은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 24는 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이다.
도 25는 도 24에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 26은 도 24에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 27은 도 24에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 28은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 29는 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이다.
도 30은 도 29에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 31은 도 29에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 32은 도 29에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 33은 또 다른실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 34는 도 33에 도시된 무선충전장치의 사시도이다.
도 35는 도 34에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이다.
도 36은 도 34에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면도이다.
도 37은 도 34에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 도시한 측면도이다.
도 38은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 39는 도 38에 도시된 무선충전장치의 사시도이다.
도 40은 도 39에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이다.
도 41은 도 39에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면도이다.
도 42는 도 38에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 도시한 측면도이다.
도 43은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 44는 도 43에 도시된 무선충전장치의 사시도이다.
도 45는 도 44에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이다.
도 46은 도 44에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 도시한 측면도이다.
도 47은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이다.
도 48은 도 47에 도시된 무선충전장치의 사시도이다.
도 49는 도 48에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이다.
도 50은 도 48에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면도이다.
도 51은 도 48에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 도시한 측면도이다.
이하, 실시 예들이 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.
이상에서, 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 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, 실시 예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
실시 예의 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.
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.
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.
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.
실시 예의 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.
실시 예에 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.
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.
실시 예에 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 실시 예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다.
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.
도 1은 실시 예에 따른 무선충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선전력 수신단(20) 및 수신된 전려을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.
일 예로, 무선전력 송신단(10)과 무선전력 수신단(20)은 무선전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band)통신을 수행할 수 있다. 다른 일 예로 무선전력 송신단(10)과 무선전력 수신단(20)은 무선전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out0of-Band)통신을 수행할 수도 있다.
일 예로, 무선전력 송신단(10)과 무선전력 수신단(20)사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시 예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시 예에 있어서는 단반향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수 deh dlTek.
일 예로 단방향 통신은 무선전력 수신단(20)이 무선전력 송신단(20)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선전력 송신단(10)이 무선전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.
반이중 통신 방식은 무선전력 수신단(20)과 무선전력 송신단(10) 상이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.
실시 예에 따른 무선전력 수신단(20)은 전자기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자기기(30)의 상태정보는 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, 전자기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.
도 2는 실시 예에 따른 무선전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선전력 송신기(200)는 전력 변환부(210), 전력 전송부(220), 무선충전 통신부(230), 제어부(240), 전류센서(250), 온도센서(260), 저장부(270), 팬(280), 타이머(290), 근거리 통신부(201), 무선 통신 코일(202)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선전력 송신기(200)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 전원부(100)는 공급 전력을 제공할 수 있다. 전원부(100)는 무선전력 송신기(200)에 내장된 배터리에 해당할 수도 있고, 외부 전원일 수도 있다. 실시 예는 전원부(100)의 형태에 제한되지 않는다.
전력 변환부(210)는 전원부(100)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해 전력 변환부(210)는 DC/DC변환부(211), 증폭기(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
DC/DC변환부(211)는 전원부(100)로부터 공급된 DC전력을 제어부(240)의 제어신호에 따라 특정 세기의 DC전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
증폭기(212)는 DC/DC변환된 전력의 세기를 제어부(240)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로 제어부(240)는 무선충전 통신부(230)를 통해 무선전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(212)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다.
전류센서(250)는 구동부(210)에 입력되는 입력 전류를 측정할 수 있다. 전류센서(250)는 측정된 입력 전류 값을 제어부(240)에 제공할 수 있다. 일 예로 제어부(240)는 전류센서(250)에 의해 측정된 입력 전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(100)로부터 전원의 공급을 차단하거나 증폭기(212)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다.
온도센서(260)는 무선전력 송신기(200)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(240)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 온도센서(260)는 하나 이상의 온도 센서를 구비할 수 있다. 하나 이상의 온도센서는 전력 전송부(220)의 송신 코일(2230)에 대응하여 배치하여 송신 코일(223)의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 제어부(240)는 온도센서(260)에 의해 측정된 온도 값에 기반하여 적응적으로 전원부(100)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(212)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해 전력 변환부(210)와 일측에는 전원부(100)로부터 공급되는 전원을 차단하거나 증폭기(212)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 더 구비될 수도 있다. 다른 에로, 제어부(240)는 온도센서(260)에 의해 측정된 온도 값에 기반하여 전력 전송부(220)에 제공되는 전력의 세기를 조절할 수 있다. 이에 실시 예에 따른 무선전력 송신기는 과열로 인해 내부 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
전력 전송부(220)는 전력 변환부(210)로부터 출력되는 전력 신호를 무선전력 수신기로 전송하는 역할을 한다. 이를 위해 전력 전송부(220)는 구동부(221), 선택부(222) 및 하나 이상의 송신 코일(223)을 포함할 수 있다.
구동부(221)는 전력 변환부(210)로부터 출력되는 DC전력 신호에 특정 주파수를 갖는 교루 성분이 삽입된 AC전력 신호를 생성하여 송신 코일(223)로 전송할 수 있다. 이때, 송신 코일(2230)에 포함된 복수의 송신 코일에 전달되는 AC전력 신호의 주파수는 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
선택부(222)는 특정 주파수를 갖는 AC전력 신호를 구동부(221)로부터 받아서, 복수의 송신 코일 중에서 선택된 송신 코일로 AC전력 신호를 전달할 수 있다. 여기서, 코일 선택부(222)는 제어부(240)의 소정 제어 신호에 다라 제어부(240)에 의해 선택된 송신 코일로 C 전력 신호를 전달할 수 있다. 여기서, 코일 선택부(222)는 제어부(240)의 소정 제어 신호에 따라 제어부(@40)에 의해 선택된 코일로 AC전력 신호가 전달될 수 있도록 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 선택부(222)는 복수의 송신 코일(2230)에 대응하여 LC공진회로를 연결하는 스위치(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것이 아니고, 선택부(222)는 송신 코일(223)이 하나의 송신 코일로 구성될 경우 전력 전송부(220)에서 제외될 수 있다
송신 코일(223)은 적어도 하나의 송신 코일을 포함할 수 있으며, 선택부(222)로부터 수신된 AC전력 신호를 해당 송신 코일을 통해 수신기로 송출할 수 있다. 송신 코일이 복수인 경우 송신 코일을 통해 수신기로 송출할 수 있다. 송신 코일이 복수인 경우 송신 코일(2230)은 제1 내지 제n송신 코일을 포함하여 구성될 수 있다. 복수의 송신 코일 중에서 "해당하는 송신 코일"을 선택하기 위해 선택부(222)는 스위치로 구현되거나 멀티플렉서로 구현될 수 있다. 또한 송신 코일(223)은 LC공진회로를 구현하기 위하여 복수의 송신 코일과 직렬로 연결되는 하나의 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 커패시터는 일단이 송신 코일(223)과 연결되고, 타단이 구동부(221)와 연결될 수 있다. 여기서 "해당하는 송신 코일"이란 무선으로 전력을 받을 수 있도록 kwrur이 부여된 무선전력 수신기의 수신 코일과 전자기장에 의해 결합될 수 잇는 상태를 갖는 송신 코일을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 의하면 제어부(240)는 송신 코일 별 전송한 디지털 핑 신호에 대응하여 수신된 시그널 세기 지시자(Signal Strength Indicator)에 기반하여 구비된 복수의 송신 코일 중 무선전력 전송에 사용할 송신 코일을 동적으로 선택할 수 있다.
제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(2230)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 선택부(222) 또는 다중화기를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(240)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(290)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감지 신호 전송 시점이 도래하면, 선택부(222) 또는 다중화기를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로 타이머(290)는 핑 전송 단계 동안 소정 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(240)에 송출할 수 있으며, 제어부(240)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 선택부(222) 또는 다중화기를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.
변조부(231)는 제어부(240)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 구동부(2210)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying)변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation)방식, 차등 2단계(Differential bi-phase)변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
복조부(232)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(240)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction)지시자, 충전 완료(DOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.
또한 복조부(232)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(240)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 무선전력 송신기(200)는 무선전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-band)통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.
또한 무선전력 송신기(200)는 송신 코일(223)을 이용하여 무선전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(223)을 통해 무선전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선전력 송신기(200)는 송신 코일-즉, 제1 내지 제n송신 코일-에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있다.
저장부(270)는 무선전력 수신기의 충전 상태에 따른 무선전력 송신기의 입력 전류 값, 충전 전력 세기, 충전 중단 여부, 충전 재시작을 위한 무선전력 송신기의 온도, 충전 재시작을 위한 충전 중단 후 시간, 팬 동작 여부, 팬 RPM등을 저장할 수 있다.
팬(280)은 모터에 의해 회전하여 과열된 무선전력 송신기(200)를 냉각 시킬 수 있다. 팬(280)은 과열 정도가 심한 구성에 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들어 팬(280)은 전력 전송부(220)에 대응하여 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 팬(280)은 전력 전송부(220)의 송신 코일(223)에 대응하여 배치될 수 있다. 제어부(240)는 무선전력 수신기의 충전 상태에 따라 팬(280)을 동작 시킬 수 있다.
근거리 통신부(201)는 무선전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 NFC(Near Field Communication)방식일 수 있다. NFC는 전파 식별(Radio Frequency Identification: RFID)기술 중의 하나로 13.56MGz의 주파수를 이용하여 10cm 내의 가까움 거리에서 다양한 무선 데이터를 주고받는 무선통신 기술이다.
무선통신 코일(202)은 무선전력 수신기와 근거리 양방향 통신할 경우 이용하는 신호를 송수신할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 무선충전장치의 배면 사시도이고, 도 6은 도 3에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이고, 도 7은 도 3에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선충전장치는 방열시트(300), 기판(400), 제1 차폐재(500), 무선 통신 코일(600), 제2 차폐재(700) 및 무선 충전 코일 모듈(800)을 포함할 수 있다.
방열시트(300)는 무선 충전 코일 모듈(800)에서 발생되는 열이 차폐재를 통해 직접 전달되거나, 차폐재의 방열홀을 통해 전달되면 무선충전장치의 외부로 열을 방출 시킬 수 있다. 방열시트(300)는 열 전도율 또는 열 방사율이 높은 재질일 수 있다. 일 예로, 알루미늄을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 다양한 방열 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
방열시트(300)는 제1 차폐재(500), 제2 차폐재(700) 및 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지할 수 있다. 또한 방열시트(300)의 면적은 상부에 배치되는 제1 차폐재(500), 제2 차폐재(700)의 면적보다 클 수 있다. 또한 방열시트(300)에는 제1 홀(h1), 제2 홀(h2), 제3 홀(h3) 및 제4 홀(h4)을 포함할 수 있다. 방열시트(300)에 형성되는 제1 홀 내지 제4홀(h1 내지 h4)은 체결 부재(미도시)에 의하여 다른 기판들(미도시) 또는 케이스(미도시)와 연결될 수 있다.
방열시트(300)는 일측에 기판(400)이 배치되도록 수용홈(310)를 형성할 수 있다. 구체적으로 방열시트(300)의 일측에는 외측에서 내측으로 수용홈을 형성하고, 상기 수용홈(310)은 기판(400)이 수용될 수 있는 크기, 모양, 위치와 대응될 수 있다.
방열시트(300)에 형성된 수용홈(310)에 수용되는 기판(400)은 리지드할 수 있다. 기판(400)은 복수의 핀홀(Ph: Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(400)의 상면(400a)으로부터 하면(400b)으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS:Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀이 기판(400)에 견고하게 고정될 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(Ps)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(400)에는 하나 이상의 온도 센서(900:910. 920. 930)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서는 기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 일 예로 온도센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(900)는 제1 내지 제3 온도센서(910, 920, 930)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(910, 920, 930)는 무선 충전 코일 모듈(800)의 무선 충전 코일(810, 820, 830)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 온도센서(910)는 제1 무선 충전 코일(810)의 일측과 연결되게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(920)는 제2 무선 충전 코일(820)의 일측과 연결되게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(930)는 제3 무선 충전 코일(830)의 일측과 연결되게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(910, 920, 930)은 각각 제1 차폐재(500)의 관통홀(510:511, 512, 513) 및 제2 차폐재(700)의 관통홀(710:711, 712, 713)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(910)는 제1 차폐재(500)의 제1 관통홀(511) 및 제2 차폐재(700)의 제1 관통홀(711)에 대응하게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(920)는 제1 차폐재(500)의 제2 관통홀(512) 및 제2 차폐재(700)의 제2 관통홀(712)에 대응하게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(930)는 제1 차폐재(500)의 제3 관통홀(513) 및 제2 차폐재(700)의 제3 관통홀(713)에 대응하여 기판의 상면(400a)배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(900:910. 920. 930)는 무선 충전 코일 모듈(800) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(900:910. 920. 930)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(800)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(910, 920, 930)은 기판(400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(910)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(920)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(930)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(910, 920, 930)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
제1 차폐재(500)는 방열시트(300)상에 배치될 수 있다. 제1 차폐재(500)와 방열시트(300)는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어 고정될 수 있다. 또한, 제1 차폐재(500)는 기판(400)에 배치되는 온도 센서(900)와 대응하는 위치, 크기, 모양에 관통홀(510: 511, 512, 513)을 포함할 수 있다. 제1 차폐재(500)는 상기 제1 차폐재(500) 상에 배치되는 제2 차폐재(700)를 지지하고, 상기 제2 차폐재(700)에 권선되는 무선 통신 코일(600)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 차폐재(500)는 제2 차폐재(700)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 차폐재(500)는 제2 차폐재(700)의 외측면으로 권선되는 무선 통신 코일의 두께보다 2배 또는 그 이상의 크기로 네 방향이 모두 돌출될 수 있는 크기의 정도로 형성될 수 있다.
무선 통신 코일(600)은 헬리컬 형태로 제2 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 헬리컬 형태는 코일이 높이(세로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire), 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 제2 차폐재(700)의 측면에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가질 수 있다.
제2 차폐재(700)는 제1 차폐재(500) 및 기판(400) 상에 배치되고, 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지한다. 구체적으로 제2 차폐재(700)의 하부에는 제1 차폐재(500)가 배치되고, 상부에는 무선 충전 코일 모듈(800)이 배치될 수 있다. 이때, 제2 차폐재(700)의 상부와 하부에는 각각 접착제 또는 접착부재에 의해 제1 차폐재(500) 및 기판(400)과 무선 충전 코일 모듈(800)이 고정될 수 있다.
제2 차폐재(700)는 무선 충전 코일 모듈(800) 하면에 배치되어, 상기 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지할 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일 모듈(800)을 구성하는 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 차폐재(700)는 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)의 하면에 배치될 수 있다. 제2 차폐재(700)의 상면과 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)의 하면 사이에는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어, 차폐재(700)와 제2 및 제3 무선 충전 코일(820, 830)이 고정될 수 있다. 제2 차폐재(700)는 상부에 배치되는 무선 충전 코일 모듈(800)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다.
또한 제2 차폐재(700)는 제1 내지 제3 관통홀(710:711,712,713)을 포함할 수 있다. 제2 차폐재(700)의 제1 내지 제3 관통홀(711, 712, 713)은 기판(400)에 배치되는 온도 센서에 각각 대응하는 크기, 모양, 위치에 형성할 수 있다. 또한 제2 차폐재(700)는 리세스 구조의 케이블 출입부(720)가 형성될 수 있다. 제2 차폐재(700)의 케이블 출입부(720)는 무선 충전 코일의 충전 코일 연결부가 기판(400)에 배치되는 연결핀과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다.
제2 차폐재(700)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 측면을 따라서 무선 통신 코일(600)이 권선될 수 있다. 제2 차폐재(700)와 무선 통신 코일(600)은 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 고정될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 제2 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 N회 권선되어 형성될 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 예에서는 무선 통신 코일(600)이 제2 차폐재(700)를 3회 권선하여 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다.
무선 통신 코일(600)은 제2 차페재(700)의 측면을 감싸도록 형성되며 이때, 제2 차폐재(700)의 높이에서 상부와 하부에 각각 임계값(T1, T2)으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 구체적으로, 무선 통신 코일(600)은 두께가 0.5mm(T3_1, T3_2, T3_3)이며, 0.5mm의 무선 통신 코일이 3회 권선되어 제2 차폐재(700)에 권선되는 무선 통신 코일의 권선 높이(T3)는 1.5mm로 형성될 수 있다. 이때. 무선 통신 코일(600)은 제2 차폐재(700)의 상부로부터 0.5mm(T1)이상, 하부로부터 0.5mm(T2) 이상 이격된 위치에서 권선될 수 있다. 즉, 제1 턴되는 무선 통신 코일(610)은 제2 차폐재(700)의 상부로부터 0.5mm(T1) 이상 이격된 위치에 형성되며, 순차적으로 하부 방향으로 권선되어 제3 턴되는 무선 통신 코일(630)은 제2 차폐재(700)의 하부로부터 0.5mm(T2) 이상 이격된 위치에 형성될 수 있다. 따라서 제2 차폐재(700)의 높이(T4)는 적어도 2.5mm 이상을 가지도록 형성될 있다.
무선 통신 코일(600)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(800)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 턴 수로 감겨 있을 수 있다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(810) 내지 제3 무선 충전 코일(830)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(810)은 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(500)이 무선 충전 코일 모듈(700)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(720) 및 제3 무선 충전 코일(730)을 기준으로 할 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 또는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(810)은 제1-1 충전 코일 연결부(811) 및 제1-2 충전 코일 연결부(812)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(811)는 제1 무선 충전 코일(810)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(812)는 제1 무선 충전 코일(810)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)은 제2-1 충전 코일 연결부(821) 및 제2-2 충전 코일 연결부(822)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(821)는 제2 무선 충전 코일(820)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(822)는 제2 무선 충전 코일(820)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(830)은 제3-1 충전 코일 연결부(831) 및 제3-2 충전 코일 연결부(832)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(831)은 제3 무선 충전 코일(830)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(832)는 제3 무선 충전 코일(830)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 제2 차폐재(700)의 일측에 배치된 케이블 출입부(720)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(810)의 제1-1 충전 코일 연결부(811) 와 제1-2 충전 코일 연결부(812), 제2 무선 충전 코일(820)의 제2-1 충전 코일 연결부(821)와 제2-2 충전 코일 연결부(822) 및 제3 무선 충전 코일(830)의 제3-1 충전 코일 연결부(831)와 제3-2 충전 코일 연결부(832)는 각각 차폐재(700)의 일측에 배치된 케이블 출입부(720) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(811 내지 832)의 일부가 케이블 출입부(720)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(400)의 상면(400a)에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(820), 제1 무선 충전 코일(810), 제3 무선 충전 코일(830) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)의 제2-2 충전 코일 연결부(822)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(821)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(812)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(811)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(832)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(831)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(811, 812, 821, 822, 831, 832)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(400)으로부터 일정 간격 이격(T5_1, T5_2, T5_3, T5_4, T5_5, T5_6)된 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(811, 812, 821, 822, 831, 832)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(400)으로부터 일정 간격(T5_1 내지 T5_6) 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 일 실시 예에 따른 무선충전장치는 무선 통신 코일을 위한 제1 차폐재와 무선 충전 코일을 위한 제2 차폐재를 구성한다. 또한 제2 차폐재에 무선 통신 코일을 헬리컬 형식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성 저항 저하 및 인식률 향상에 따른 효과적 특성을 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 9는 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이고, 도 11은 도 9에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이고, 도 12는 도 9에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다
도 8 내지 도 12를 참조하면, 다른 실시 예에 다른 무선충전장치는 방열시트(300), 기판(400), 제1 차폐재(500), 무선 통신 코일(600), 제2 차폐재(700) 및 무선 충전 코일 모듈(800)을 포함할 수 있다.
방열시트(300)는 무선 충전 코일 모듈(800)에서 발생되는 열을 차폐재를 통해 직접 전달되거나, 차폐재의 방열홀을 통해 전달되면 무선충전장치의 외부로 열을 방출 시킬 수 있다. 방열시트(300)는 열 전도율 또는 열 방사율이 높은 재질일 수 있다. 일 예로, 알루미늄을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 다양한 방열 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
방열시트(300)는 제1 차폐재(500), 제2 차폐재(700) 및 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지할 수 있다. 또한 방열시트(300)의 면적은 상부에 배치되는 제1 차폐재(500), 제2 차폐재(700)의 면적보다 클 수 있다. 또한 방열시트(300)는 제1 홀(h1), 제2 홀(h2), 제3 홀(h3) 및 제4 홀(h4)을 포함할 수 있다. 방열시트(300)에 형성되는 제1 홀 내지 제4홀(h1 내지 h4)은 체결 부재(미도시)에 의하여 다른 기판들(미도시) 또는 케이스(미도시)와 연결될 수 있다.
방열시트(300)는 일측에 기판(400)이 배치되도록 수용홈(1310)을 형성할 수 있다. 구체적으로 방열시트(300)는 일측에 외측에서 내측으로 수용홈을 형성하고, 상기 수용홈(1310)은 기판(400)이 수용될 수 있는 크기, 모양, 위치와 대응될 수 있다.
방열시트(300)에 형성된 수용홈91310)에 수용되는 기판(400)은 리지드할 수 있다. 기판(400)은 복수의 핀홀(Ph: Pin Hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(400)의 상면으로부터 하면으로 연장되게 삽입되는 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS:Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀이 기판(400)에 견고하게 고저오딜 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(Ps)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(400)에는 하나 이상의 온도센서(900:1910. 1920. 1930)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서(900)는 제1 내지 제3 온도센서(1910, 1920, 1930)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(1010, 1920. 1930)는 무선 충전 코일 모듈(800)의 뭇너 충전 코일(1810, 1820, 1830)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다, 구체적을, 제1 온도센서(1910)는 제1 무선 충전 코일(800)의 일측과 연결되게 기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(920)는 제2 무선 충전 코일(820)의 일측과 연결되게 기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(930)는 제3 무선 충전 코일(830)의 일측과 연결되게기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(910,920,930)은 각각 제1 차폐재(500)의 관통홀(510:511,512,513) 및 제2 차폐재(700)의 관통홀(1710: 711, 712, 713)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(910)는 제1 차폐재(500)의 제1 관통홀(511) 및 제2 차폐재(700)의 제1 관통홀(711)에 대응하게 기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(920)는 제1 차패재(500)의 제2 관통홀(512) 및 제2 차폐재(700)의 제2 관통홀(712)에 대응하게 기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(930)는 제1 차폐재(500)의 제3 관통홀(513) 및 제2 차폐재(700)의 제3 관통홀(713)에 대응하여 기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(900:910,920,930)는 무선 충전 코일 모듈(800) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(900:1910. 1920. 1930)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(800)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(910,920,930)은 기판(400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(910)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(920)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(930)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(910,920,930)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
제1 차폐재(500)는 방열시트(300) 상에 배치될 수 있다. 제1 차폐재(500)와 방열시트(300)는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어 고정될 수 있다. 또한 제1 차폐재(500)는 기판(400)에 배치되는 온도센서(900)와 대응하는 위치, 크기, 모양에 대응하게 관통홀(510:511.512.513)을 포함할 수 있다. 제1 차폐재(500)는 상기 제1 차폐재(500) 상에 배치되는 제2 차폐재(700)를 지지하고, 상기 제2 차폐재(700)에 권선되는 무선 통신 코일(600)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 차폐재(500)는 상기 제1 차폐재(500) 상에 배치되는 제2 차폐재(700)를 지지하고, 상기 제2 차폐재(700)에 권선되는 무선 통신 코일(600)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 차폐재(500)는 제2 차폐재(700)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 차폐재(500)는 제2 차폐재(700)의 외측면으로 권선되는 무선 통신 코일의 두께보다 2배 또는 그 이상의 크기로 네 방향이 모두 돌출될 수 있는 크기의 정도로 형성될 수 있다.
특히 제1 차폐재(500)는 바닥부(501)와 차폐월(502)을 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로 제1 차폐재(500)는 제2 차폐재(700)와 접착되는 바닥부(501)와 제1 차폐재(500)의 외곽 영역을 둘러싸도록 형성되는 차폐월(502)을 포함할 수 있다. 이때 차폐월(502)는 일측에 오픈 영역(520)을 형성할 수 있다. 상기 오픈 영역은 무선 충전 코일의 각 코일 연결부가 인출될 수 있는 방향 및 공간으로 형성될 수 있다. 또한 상기 오픈 영역(520)은 필수 구성이 아니며, 오픈 영역(520)이 형성되지 않고, 상기 차폐월(502)이 폐루프 형태로 형성될 수 있다. 차폐월(502)의 오픈 영역이 존재하지 않은 경우 제1 차폐재(500)의 바닥부(501)은 연결부 관통홀(미도시)를 형성할 수 있다. 상기 연결부 관통홀은 무선 충전 코일의 코일 연결부가 관통하도록 상기 무선 충전 코일 연결부에 대응하게 형성될 수 있다.
차폐월(502)은 제2 차폐재(700)의 높이까지 형성될 수 있다. 구체적으로 도 10 및 도 11을 참조하면, 차폐월(502)의 높이(T7)은 제2 차폐재(700)의 높이(T6)까지 연장될 수 있다.
무선 통신 코일(600)은 헬리컬 형태로 제2 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 헬리컬 형태는 코일이 높이(세로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire), 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판 에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 제2 차폐재(700)의 측면에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가질 수 있다.
무선 통신 코일(600)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
제2 차폐재(700)는 제1 차폐재(500) 및 기판(400) 상에 배치되고, 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지한다. 구체적으로 제2 차폐재(700)의 하부에는 제1 차폐재(500)가 배치되고, 상부에는 무선 충전 코일 모듈(800)이 배치될 수 있다. 이때 제2 차폐재(700)의 상부와 하부에는 각각 접착제 또는 접착부재에 의해 제1 차폐재(500) 및 기판(400)과 무선 충전 코일 모듈(800)이 고정될 수 있다.
제2 차폐재(700)는 무선 충전 코일 모듈(800) 하면에 배치되어, 상기 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 코일 모듈(800)을 구성하는 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 차폐재(700)는 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)의 하면에 배치될 수 있다. 제2 차폐재(700)의 상면과 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)의 하면 사이에는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어, 차폐재(700)와 제2 및 제3 무선 충전 코일(820,830)이 고정될 수 있다. 제2 차폐재(700)는 상부에 배치되는 무선 충전 코일 모듈(800)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다.
또한, 제2 차폐재(700)는 제1 내지 제3 관통홀(1710:711, 712, 713)을 포함할 수 있다. 제2 차폐재(700)의 제1 내지 제3 관통홀(711,712,713)은 기판(400)에 배치되는 온도센서(900)와 대응하는 위치, 크기, 모양에 대응하게 형성될 수 있다. 또한 제2 차폐재(700)는 리세스 구조의 케이블 출입부(720)가 형성될 수 있다. 제2 차폐재(700)의 케이블 출입부(720)는 무선 충전 코일의 충전 코일 연결부가 기판(400)에 배치되는 연결핀과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다.
제2 차폐재(700)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 측면을 따라서 무선 통신 코일(600)이 권선될 수 있다. 제2 차폐재(700)와 무선 통신 코일(600)은 접착제 또는 접착부재(미도시)에 의해 고정될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 제2 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 N회 권선되어 형성될 수 있다. 본 실시 예에서는 무선 통신 코일(600)이 제2 차폐재(700)를 3회 권선하여 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다.
무선 통신 코일(600)은 제2 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 형성되며 이때 제2 차폐재(700)의 높이에서 상부와 하부에 각각 임계값(T1, T2)으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 두께가 0.5mm(T3_1, T3_2, T3_3)이며, 0.5mm의 무선 통신 코일이 3회 권선되어 제2 차폐재(700)에 권선되는 무선 통신 코일의 권선 높이(T3)는 1.5mm로 형성될 수 있다. 이때 무선 통신 코일(600)은 제2 차폐재(700)의 상부로부터 0.5mm(T1) 이상, 하부로부터 0.5mm(T2) 이상 이격된 위치에 권선될 수 있다. 즉, 제1 턴되는 무선 통신 코일(1610)은 제2 차폐재(700)의 상부로부터 0.5mm(T1) 이상 이격된 위치에 형성되며, 순차적으로 하부 방향으로 권선되어 제3 턴되는 무선 통신 코일(1630)은 제2 차폐재(700)의 하부로부터 0.5mm(T2) 이상 이격된 위치에 형성될 수 있다. 따라서 제2 차폐재(700)의 높이(T6)는 적어도 2.5mm 이상을 가지도록 형성될 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(800)은 하나 이상 의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 턴 수로 감겨 있을 수 있다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(810) 내지 제3 무선 충전 코일(830)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(810)은 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 잇도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 또는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(810)은 제1-1 충전 코일 연결부(811) 및 제1-2 충전 코일 연결부(812)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(811)는 제1 무선 충전 코일(810)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(812)는 제1 무선 충전 코일(810)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)은 제2-1 충전 코일 연결부(821) 및 제2-2 충전 코일 연결부(822)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(821)는 제2 무선 충전 코일(820)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(822)는 제2 무선 충전 코일(820)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(830)은 제3-1 충전 코일 연결부(831) 및 제3-2 충전 코일 연결부(1832)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(831)은 제3 무선 충전 코일(830)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(832)는 제3 무선 충전 코일(830)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(811 내지 832)의 일부가 케이블 출입부(720)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 제2 차폐재(700)의 일측에 배치된 케이블 출입부(720) 및 제1 차폐재(500)의 오픈 영역(520) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(810)의 제1-1 충전 코일 연결부(811) 와 제1-2 충전 코일 연결부(812), 제2 무선 충전 코일(820)의 제2-1 충전 코일 연결부(1821)와 제2-2 충전 코일 연결부(1822) 및 제3 무선 충전 코일(1830)의 제3-1 충전 코일 연결부(1831)와 제3-2 충전 코일 연결부(1832)는 각각 제2 차폐재(700)의 일측에 배치된 케이블 출입부(1720) 및 제1 차폐재(500)의 오픈 영역(1520) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(400)의 상면(400a)에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(820), 제1 무선 충전 코일(810), 제3 무선 충전 코일(830) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)의 제2-2 충전 코일 연결부(822)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(821)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(812)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(811)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(832)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(831)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(811,812,821,822,831,832)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(400)으로부터 일정 간격 이격(T8_1, T8_2, T8_3, T8_4, T8_5, T8_6)된 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(811,812,821,822,831,832)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(400)으로부터 일정 간격(T8_1 내지 T8_6) 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 무선 통신 코일을 위한 제1 차폐재와 무선 충전 코일을 위한 제2 차폐재를 구성한다. 또한 제1 차폐재에 차폐월을 형성하고, 제2 차폐재에 무선 통신 코일을 헬리컬 방식으로 권선하여 구성함으로써, 무선 통신 코일의 인덕턴스를 증가시키고, 저항 값을 감소시킴으로써 인식률을 향상하는 효과를 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 13은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 14는 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이고, 도 15는 도 14에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 다라서 절단한 단면을 도시한 단면도이고, 도 16은 도 14에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 방열시트(300), 기판(400), 차폐재(700), 무선 통신 코일(600) 및 무선 충전 코일 모듈(800)을 포함할 수 있다.
방열시트(300)는 무선 충전 코일 모듈(800)에서 발생하는 열이 차폐재를 통해 직접 전달되거나, 차폐재의 방열홀을 통해 전달되면 무선충전장치의 외부로 열을 방출시킬 수 있다. 방열시트(300)는 열 전도율 또는 열 방사율이 높은 재질일 수 있다. 일 예로 알루미늄을 포함할 수 있다 그러나 이에 한정되지 않으며 다양한 방열 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
방열시트(300)는 차폐재(700), 무선 통신 코일(600) 및 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지할 수 있다. 방열시트(300)의 면적은 상부에 배치되는 차폐재(700)의 면적보다 클 수 있다. 또한 방열시트(300)는 제1홀(h1), 제2홀(h2), 제3홀(h3) 및 제4홀(h4)을 포함할 수 있다. 방열시트(300)에 형성되는 제1 홀 내지 제4홀(h1 내지 h4)은 체결 부재(미도시)에 의하여 다른 기판들(미도시) 또는 케이스(미도시)와 연결될 수 있다.
방열시트(300)는 일측에 기판(400)이 배치되도록 수용홈(2310)을 형성할 수 있다. 구체적으로 방열시트(300)의 일측에는 외측에서 내측으로 수용홈을 형성하고, 상기 수용홈(2310)은 기판(400)이 수용될 수 있는 크기, 모양, 위치와 대응될 수 있다.
방열시트(300)에 형성된 수용홈(2310)에 수용되는 기판(400)은 리지드할 수 있다. 기판(400)은 복수의 핀홀(Ph: Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(300)의 상면(400a)으로부터 하면으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)을 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS:Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀이 기판(400)에 견고하게 고정될 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(PS2)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(400)에는 하나 이상의 온도센서(900:910, 920. 930)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서는 기판(400)의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 일 예로 온도센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(900)는 제1 내지 제3 온도센서(910, 920, 930)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(910, 920, 930)는 무선 충전 코일 모듈(800)의 무선 충전 코일(810, 820, 830)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(910)는 제1 무선 충전 코일(810)의 일측과 연결되게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(920)는 제2 무선 충전 코일(820)의 일측과 연결되게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(930)는 제3 무선 충전 코일(830)의 일측과 연결되게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 또한 제2 내지 제3 온도센서(910, 920, 930)은 각각 차폐재(700)의 관통홀(710:711,712,713)에 대응하게 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(910)는 차폐재(700)의 제1 관통홀(711)에 대응하게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(920)는 차폐재(700)의 제2 관통홀(712)에 대응하게 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(930)는 차폐재(700)의 제3 관통홀(713)에 대응하여 기판의 상면(400a)배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(900:910. 920. 930)는 무선 충전 코일 모듈(800) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(900:910. 920. 930)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(800)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(910, 920,930)은 기판(400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(910)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(920)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(930)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(910, 920, 930)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
무선 통신 코일(600)은 헬리컬 형태로 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 복수 번 권선되어 배치될 수 있다. 헬리컬 형태는 코일이 높이(세로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire). 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB 기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 차폐재(700)의 측면에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가지 수 있다.
무선 통신 코일(600)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
차폐재(700)는 방열시트(300) 상에 배치될 수 있다. 차폐재(700)와 방열시트(300)는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어 고정될 수 있다. 또한 차폐재는 무선 충전 코일 모듈(800)을 지지한다. 차폐재(700)는 기판(400)에 배치되는 온도센서(800)와 대응하는 위치, 크기, 모양의 관통홀(2710: 2711, 2712, 2713)을 포함할 수 있다. 또한 차폐재(700)는 리세스 구조의 케이블 출입부(720)가 형성될 수 있다. 차폐재(700)의 케이블 출입부(720)는 무선 충전 코일의 충전 코일 연결부가 기판(400)에 배치되는 연결핀과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해 줄 수 있다.
차폐재(700)에는 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 측면을 따라서 무선 통신 코일(600)이 권선될 수 있다. 차폐재(700)와 무선 통신 코일(600)은 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 고정될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 N회 권선되어 형성될 수 있다. 본 실시 예에서는 무선 통신 코일(600)이 차폐재(700)를 3회 권선하여 형성되는 것을 예를 들어 설명한다.
무선 통신 코일(600)은 차폐재(700)의 측면을 감싸도록 형성되며, 이때 차폐재(700)의 높이에서 상부와 하부에 각각 임계값(T1, T2)으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(600)은 두께가 0.5mm(T3_1)이며, 0.5mm의 무선 통신 코일이 3회 권선되어 차폐재(700)에 권선되는 무선 통신 코일의 권선 높이(T3)는 1.5mm로 형성될 수 있다. 이때 무선 통신 코일(600)은 차폐재(700)의 상부로부터 0.5mm(T1) 이상, 하부로부터 0.5mm(T2) 이상 이격된 위치에 권선될 수 있다. 제1 턴되는 무선 통신 코일(2610)은 차폐재(700)의 상부로부터 0.5mm(T1) 이상 이격된 위치에 형성되며, 순차적으로 하부 방향으로 권선되어 제3 턴되는 무선 통신 코일(2630)은 차폐재(700)의 하부로부터 0.5mm(T2) 이상 이격된 위치에 형성될 수 있다. 따라서 차폐재(700)의 높이(T4)는 적어도 2.5mm 이상을 가지도록 형성될 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(800)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 턴 수로 감겨있을 수 있다. 또한 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(810) 내지 제3 무선 충전 코일(830)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(810)은 제2 무선 충전 코일(820)과 제3 무선 충전 코일(830)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 또는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(810)은 제1-1 충전 코일 연결부(2811) 및 제1-2 충전 코일 연결부(2812)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(2811)는 제1 무선 충전 코일(810)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(2812)는 제1 무선 충전 코일(810)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)은 제2-1 충전 코일 연결부(2821) 및 제2-2 충전 코일 연결부(2822)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(2821)는 제2 무선 충전 코일(820)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(2822)는 제2 무선 충전 코일(820)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(830)은 제3-1 충전 코일 연결부(2831) 및 제3-2 충전 코일 연결부(2832)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(2831)은 제3 무선 충전 코일(830)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(2832)는 제3 무선 충전 코일(830)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 차폐재(700)의 일측에 배치된 케이블 출입부(720)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(810)의 제1-1 충전 코일 연결부(2811) 와 제1-2 충전 코일 연결부(812), 제2 무선 충전 코일(820)의 제2-1 충전 코일 연결부(2821)와 제2-2 충전 코일 연결부(822) 및 제3 무선 충전 코일(830)의 제3-1 충전 코일 연결부(831)와 제3-2 충전 코일 연결부(832)는 차폐재(700)의 일측에 배치된 케이블 출입부(720) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(811 내지 832)의 일부가 케이블 출입부(720)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(400)의 상면(400a)에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 16에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(820), 제1 무선 충전 코일(810), 제3 무선 충전 코일(830) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(820)의 제2-2 충전 코일 연결부(822)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(821)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(2812)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(811)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(8)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(2831)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(811,812,821,822,831,832)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(400)으로부터 일정 간격(T5_1, T5_2, T5_3, T5_4, T5_5, T5_6) 이격된 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(811,812,821,822,831,832)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(400)으로부터 일정 간격(T5_1, T5_2, T5_3, T5_4, T5_5, T5_6) 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 단일 차폐재를 구성하고, 차폐재의 측면에 무선 통신 코일을 헬리컬 형식으로 권선하여 구성함으로써, 두께가 얇고 지향성, 저항 저하 및 인식률 향상에 따른 효과를 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다. 하기의 표 1에서는 본 일 실시 예 및 다른 실시 예에 따라 개선된 무선 충전 장치의 전기적 특성을 나타낸다.
Inductance Resister 인식거리 Center to Center 기준 인식 범위
PCB 타입 NFC 0.87 0.32 25 ±21mm
헬리컬 NFC(without 차폐월) 0.92 0.13 34 ±30mm
헬리컬 NFC(with 차폐월) 1.03 0.11 42 ±27mm
[표 1]에서와 같이 본 실시 예에 따른 무선 통신 코일의 구조적 특성 및 차폐재의 구조적 특성에 따라 인덕턴스는 증가하고, 저항은 감소되는 것을 알 수 있다. 또한. 수직 인식 거리가 향상됨에 따라 종래의 기판에 인쇄 패턴 형식으로 구성되는 무선 통신 코일과 비교하여 전기적 성능 개선 효과를 가질 수 있다.
도 17은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 18은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이고, 도 19는 실시 예에 따른 무선충전장치의 배면 사시도이고, 도 20은 도 17에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이고, 도 21은 도 7에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이고, 도 22는 도 7에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 17 내지 도 22를 참조하면, 방열시트(1300)는 무선 충전 코일 모듈(1700)에서 발생되는 열이 차폐재(1600)를 통해 직접 전달되거나, 차폐재(1600)의 방열홀을 통해 전달되면 무선충전장치의 외부로 열을 방출시킬 수 있다. 방열시트(1300)는 열 전도율 또는 열 방사율이 높은 재질일 수 있다. 일 예로, 알루미늄을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 다양한 방열 물질을 포함할 수 있다.
방열시트(1300)는 차폐재(600), 무선 통신 코일(1500) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)을 지지할 수 있다. 방열시트(1300)의 면적은 상부에 배치되는 차폐재(1600)의 면적보다 클 수 있다. 또한 방열시트(1300)는 제1홀(h1), 제2 홀(h2), 제3 홀(h3), 제4 홀(h4)을 포함할 수 있다. 방열시트(1300)에 형성되는 제1홀 내지 제4홀(h1 내지 h4)은 체결 부재(미도시)에 의하여 다른 기판들(미도시) 또는 케이스(미도시)와 연결될 수 있다.
방열시트(1300)는 일측에 기판(1400)이 배치되도록 수용홈(1310)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 방열시트(1300)의 일측에는 외측에서 내측으로 수용홈을 형성하고, 상기 수용홈(310)은 기판(1400)이 수용될 수 있는 크기, 모양, 위치와 대응될 수 있다.
방열시트(1300)에 형성된 수용홈(310)에 수용되는 기판(1400)은 리지드할 수 있다. 기판(1400)은 복수의 핀홀(Ph:Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(1400)의 상면(1400a)으로부터 하면(1400b)으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(1400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS: Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀이 기판(1400)에 견고하게 고정될 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(1400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(Ps)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(1400)에는 하나 이상의 온도센서(1800:1810,1820,1830)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서는 기판(1400)의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 일 예로 온도센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(800)는 제1 내지 제3 온도센서(1810,1820,1830)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(1810,1820,1830)는 무선 충전 코일 모듈(1700)의 무선충전 코일(1710,1720,1730)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(1810)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록, 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(1820)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(1830)는 제3 무선 충전 코일(1730)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(1810,1820,1830)은 각각 차폐재(1600)의 관통홀(1610:1611,1612,1613)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(1810)는 차폐재(1500)의 제1 관통홀(1611)에 대응하게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(1820)는 차폐재(1600)의 제2 관통홀(1612)에 대응하게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(1830)는 차폐재(1600)의 제3 관통홀(1613)에 대응하여 기판의 상면(1400a)배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(1800:1810,1820,1830)는 무선 충전 코일 모듈(1700) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(1800:1810,1820,1830)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(1700)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(1810,1820,1830)은 기판(1400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(1810)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(1820)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(1830)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(1810,1820,1830)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
차폐재(1600)는 방열시트(1300) 상에 배치될 수 있다. 차폐재(1600)와 방열시트(1300)는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어 고정될 수 있다. 또한 차폐재(1600)는 기판(1400)에 배치되는 온도 센서(1800)와 대응하는 위치, 크기, 모양의 관통홀(1610:1611,1612,1613)을 포함할 수 있다. 차폐재(1600)는 차폐재(1600)의 상면에 배치되는 무선 통신 코일(1500) 및 무선 충전 모듈(1700)을 지지하고, 무선 통신 코일(1500) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 또한, 차폐재(1600)는 무선 충전 코일 모듈(1700)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다. 차폐재(1600) 상에는 무선 충전 코일 모듈(1700)이 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈(700)을 둘러싸도록 무선 통신 코일(1500)이 권선되어 배치될 수 있다. 차폐재(1600)의 크기는 상기 차폐재(1600)상에 평면으로 권선되는 무선 통신 코일의 두께보다 2배 또는 그 이상의 크기로 네 방향이 모두 돌출될 수 있는 크기의 정도로 형성될 수 있다.
또한 차폐재(1600)는 리세스 구조의 케이블 출입부(1620)가 형성될 수 있다. 차폐재(1600)의 케이블 출입부(1620)는 무선 충전 코일의 충전 코일 연결부가 기판(1400)에 배치되는 연결핀과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 차폐재(1600)의 상면에 무선 충전 코일 모듈(1700)을 둘러싸도록 스파이럴 형태로 복수번 수평으로 권선되어 배치될 수 있다. 스파이럴 형태는 수평(가로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수평으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(1500)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire), 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 무선 충전 코일의 측면에 위치하도록 차폐재(600)의 상에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가질 수 있다. 무선 통신 코일(1500)은 차폐재(1600)와 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 접착 및 고정될 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 상기 무선 충전 코일 모듈(1700)를 주변을 둘러 싸도록 수평으로 권선되어 형성될 수 있다. 즉, 무선 통신 코일(1500)은 차폐재(1600)의 평면에 스파이럴 형태로 차폐재(1600)의 외곽 영역에 배치되도록 형성될 수 있다. 무선 통신 코일(1500)은 임계값의 두께(T2)를 가진다. 일 예로 무선 통신 코일(1500)의 두께는 0.5mm일 수 있다. 본 실시 예에 따라 차폐재(1600)의 상면에 무선 충전 코일 모듈(1700)과 이격되어 상기 무선 충전 코일 모듈(1700)을 둘러싸도록 권선되는 무선 통신 코일은 3회 권선되는 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서, 본 실시 예에 따라 차폐재(1600)의 평면에 스파이럴 형태로 권선되는 무선 통신 코일의 폭(T4)은 1.5mm로 형성될 수 있다. 그러나 상기와 같은 무선 통신 코일의 두께 및 권선횟수는 한정되지 않으며 실시 형태에 따라 다양한 크기 및 폭으로 구성될 수 있다.
또한 무선 통신 코일(1500)은 무선 충전 코일 모듈(1700)과 임계 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 무선 통신 코일(1500)은 도 7에 도시된 바와 같이 T1 거리만큼 무선 충전 코일 모듈과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 이격거리(T1)는 누설 전류 방지를 위하여 무선 통신 코일(1500)의 두께의 2배 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 무선 충전 코일 모듈과 무선 통신 코일의 이격 거리는 바람직하게 1mm 이상 일 수 있다. 상기와 같은 이격 거리는 한정되지 않으며, 무선 통신 및 무선 충전 효율 및 성능에 따라 다양한 범위로 가변되게 구현될 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(1500)은 차폐재(1600)의 외측으로부터 내측으로도 이격 거리(T1', T2')를 가질 수 있다. 상기 이격 거리(T1', T2')는 무선 통신 코일(1500)의 두께의 2배 이상 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 무선 통신 코일(1500)은 차폐재(1600)의 외측으로부터 1mm이상 이격되어 배치될 수 있다. 상기와 같은 이격 거리는 한정되지 않으며, 무선 통신 및 무선 충전 효율 및 성능에 따라 다양한 범위로 가변되게 구현될 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(1500)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
차폐재(1600)에 배치되는 무선 통신 코일(1500)이 둘러싸도록 배치되는 무선 충전 코일 모듈(1700)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 턴 수로 감겨있을 수 있다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(1710) 내지 제3 무선 충전 코일(1730)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)과 제3 무선 충전 코일(1730)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(1710)은 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(1500)이 무선 충전 코일 모듈(1700)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)을 기준으로 할 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 또는케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(1710)은 제1-1 충전 코일 연결부(1711) 및 제1-2 충전 코일 연결부(1712)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(1711)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(1712)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)은 제2-1 충전 코일 연결부(1721) 및 제2-2 충전 코일 연결부(1722)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(1721)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(1722)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(1730)은 제3-1 충전 코일 연결부(1731) 및 제3-2 충전 코일 연결부(1732)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(1731)은 제3 무선 충전 코일(1730)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(1732)는 제3 무선 충전 코일(1730)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 차폐재(1600)의 일측에 배치된 케이블 출입부(1620)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(810)의 제1-1 충전 코일 연결부(1711) 와 제1-2 충전 코일 연결부(1712), 제2 무선 충전 코일(1720)의 제2-1 충전 코일 연결부(1721)와 제2-2 충전 코일 연결부(1722) 및 제3 무선 충전 코일(1730)의 제3-1 충전 코일 연결부(1731)와 제3-2 충전 코일 연결부(1732)는 각각 차폐재(1600)의 일측에 배치된 케이블 출입부(1620) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(1711 내지 1732)의 일부가 케이블 출입부(1620)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(1400)의 상면(1400a)에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 22에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(1720), 제1 무선 충전 코일(1710), 제3 무선 충전 코일(1730) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)의 제2-2 충전 코일 연결부(1722)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(721)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(1712)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(711)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(1732)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(1731)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(1711,172,1721,1722,1731,1732)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(1400)으로부터 일정 간격 이격 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(1711,172,1721,1722,1731,1732)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(1400)으로부터 일정 간격 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 일 실시 예에 따른 무선충전장치는 차폐재를 구성한다. 또한 차폐재 상면에 무선 통신 코일을 스파이럴 방식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성 저항 저하 및 인식률 향상에 따른 효과적 특성을 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 복수의 차폐재를 구성하는 실시 예의 무선충전장치에 대하여 도 23 내지 도 27을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 23은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 24는 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이고, 도 25는 도 24에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다이고, 도 26은 도 24에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이고, 도 27은 도 24에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 23 내지 도 27을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 방열시트(1300), 기판(1400), 제1 차폐재(1900), 무선 통신 코일(1500), 제2 차폐재(1600) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)을 포함할 수 있다.
방열시트(1300)는 무선 충전 코일 모듈(1700)에서 발생되는 열이 차폐재(1600,1900)를 통해 직접 전달되거나, 차폐재(1600,1900)의 방열홀을 통해 전달되면 무선충전장치의 외부로 열을 방출시킬 수 있다. 방열시트(1300)는 열 전도율 또는 열 방사율이 높은 재질일 수 있다. 일 예로, 알루미늄을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 다양한 방열 물질을 포함할 수 있다.
방열시트(1300)는 차폐재(1600,1900), 무선 통신 코일(1500) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)을 지지할 수 있다. 방열시트(1300)의 면적은 상부에 배치되는 제1차폐재(1900)의 면적보다 클 수 있다. 또한 방열시트(1300)는 제1홀(h1), 제2 홀(h2), 제3 홀(h3), 제4 홀(h4)을 포함할 수 있다. 방열시트(1300)에 형성되는 제1홀 내지 제4홀(h1 내지 h4)은 체결 부재(미도시)에 의하여 다른 기판들(미도시) 또는 케이스(미도시)와 연결될 수 있다.
방열시트(1300)는 일측에 기판(1400)이 배치되도록 수용홈(1310)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 방열시트(1300)의 일측에는 외측에서 내측으로 수용홈을 형성하고, 상기 수용홈(1310)은 기판(1400)이 수용될 수 있는 크기, 모양, 위치와 대응될 수 있다.
방열시트(1300)에 형성된 수용홈(1310)에 수용되는 기판(1400)은 리지드할 수 있다. 기판(1400)은 복수의 핀홀(Ph: Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(400)의 상면(1400a)으로부터 하면(1400b)으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(1400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS: Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀이 기판(1400)에 견고하게 고저오딜 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(1400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(PS)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(1400)에는 하나 이상의 온도센서(1800:1810,1820,1830)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서는 기판(1400)의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 일 예로 온도센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(1800)는 제1 내지 제3 온도센서(1810,1820,1830)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(1810,1820,1830)는 무선 충전 코일 모듈(1700)의 무선충전 코일(1710,1720,1730)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(1810)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록, 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(1820)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(1830)는 제3 무선 충전 코일(1730)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판의 상면(400a)에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(1810,1820,1830)은 각각 제1 차폐재(1900)의 관통홀(1900:1911,1912,1913) 및 제2 차폐재(1600)의 관통홀(1610:1611,1612,1613)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(910)는 제1 차폐재(1900)의 제1 관통홀(1911) 및 제2 차폐재(1500)의 제1 관통홀(1611)에 대응하게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(1820)는 제1 차폐재(1900)의 제2 관통홀(1912) 및 제2 차폐재(1600)의 제2 관통홀(1612)에 대응하게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(1830)는 제1 차폐재(1900)의 제2 관통홀(1913) 및 제2 차폐재(1600)의 제3 관통홀(1613)에 대응하여 기판의 상면(1400a)배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(1800:1810,1820,1830)는 무선 충전 코일 모듈(1700) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(1800:1810,1820,1830)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(1700)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(1810,1820,1830)은 기판(1400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(1810)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(1820)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(1830)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(1810,1820,1830)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 제1 차폐재(1900)는 방열시트(1300) 상에 배치될 수 있다. 제1 차폐재(1900)와 방열시트(1300)는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배채되어 고정될 수 있다. 또한 제1 차폐재(1900)는 기판(1400)에 배치되는 온도 센서(1800)와 대응하는 위치, 크기 모양에 관통홀(1900:1911, 1912,1913)을 포함할 수 있다. 제1 차폐재(1900)는 상기 제1 차폐재(1900) 상에 배치되는 제2 차폐재(1600)를 지지하고, 무선 통신 코일(1900) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 차폐재(1900)의 상면에는 제2 차폐재(1600)의 측면을 둘러싸도록 형성되는 무선 통신 코일(1900)을 지지하고, 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 스파이럴 형태로 제2 차폐재(1600)의 측면을 둘러싸도록 수평으로 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 스파이럴 형태는 수평(가로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수평으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(1500)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire), 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 무선 충전 코일의 측면에 위치하도록 제2 차폐재(1600)의 상에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가질 수 있다. 무선 통신 코일(1500)은 제1 차폐재(1900) 및 제2 차폐재(1600)와 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 접착 및 고정될 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 제1 차폐재(1900)의 상면에서 제2 차폐재(1600)의 측면을 둘러싸도록 제2 차폐재(1600)의 일측면으로부터 연장되어 제2 차폐재(1600)의 각 측면을 모두 감싸도록 권선되어 형성될 수 있다. 무선 통신 코일(1500)은 임계값의 두께(T3)을 가진다. 일 예로 무선 통신 코일(500)의 두께는 0.5mm일 수 있다. 본 실시 예에 따라 제1 차폐재(1900)의 상면에 제2 차폐재(1600)의 측면에 접촉되어 상기 제2 차폐재(1600)를 둘러싸도록 권선되는 무선 통신 코일은 3회 권선되는 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서 본 실시 예에 따라 제1 차폐재(1900)의 평면에 스파이럴 형태로 권선되는 무선 통신 코일의 폭(T4)은 1.5mm로 형성될 수 있다. 그러나 상기와 같은 무선 통신 코일의 두께 및 권선횟수는 한정되지 않으며, 실시 형태에 따라 다양한 크기 및 폭으로 구성될 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(1500)은 차폐재(1600)의 외측으로부터 내측으로도 이격 거리(T5', T5')를 가질 수 있다. 상기 이격 거리(T1', T2')는 무선 통신 코일(500)의 두께의 2배 이상 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 무선 통신 코일(1500)은 차폐재(1600)의 외측으로부터 1mm이상 이격되어 배치될 수 있다. 상기와 같은 이격 거리는 한정되지 않으며, 무선 통신 및 무선 충전 효율 및 성능에 따라 다양한 범위로 가변되게 구현될 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(1500)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
제2 차폐재(1600)는 제1 차폐재(1900) 및 기판(1400) 상에 배치되고, 무선 충전 코일 모듈(1700)을 지지한다. 구체적으로, 제2 차폐재(1600)의 하부에는 제1 차폐재(1900)가 배치되고, 상부에는 무선 충전 코일 모듈(1700)이 배치될 수 있다. 이때, 제2 차폐재(1600)의 상부와 하부에는 각각 접착제 또는 접착부재에 의해 제1 차폐재(1900) 및 기판(1400)과 무선 충전 코일 모듈(1700)이 고정될 수 있다.
제2 차페재(1600)는 무선 충전 코일 모듈(1700)의 하면에 배치되어, 상기 무선 충전 코일 모듈(1700)을 지지할 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일 모듈(1700)을 구성하는 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 차폐재(1600)는 제2 무선 충전 코일(1720)과 제3 무선 충전 코일(1730)의 하면에 배치될 수 있다. 제2 차폐재(1600)의 상면과 제2 무선 충전 코일(1720)과 제3 무선 충전 코일(1730)의 하면 사이에는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어 제2 차폐재(1600)와 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)이 고정될 수 있다. 제2 차폐재(1600)는 상부에 배치되는 무선 충전 코일 모듈(1700)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다.
또한 제2 차폐재(1600)는 제1 내지 제3 관통홀(1610:1611,1612,1613)을 포함할 수 있다. 제2 차폐재(1600)이 제1 내지 제3 관통홀(1611,1612,1613) 기판(1400)에 배치되는 온도센서(1800)에 각각 대응하는 크기, 모양 위치에 형성할 수 있다.
또한 제2 차폐재(1600)는 리세스 구조의 케이블 출입부(1620)가 형성될 수 있다. 제2 차폐재(1620)의 케이블 출입부(1620)는 무선 충전 코일의 충전 코일 연결부가 기판(1400)에 배치되는 연결핀과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(1700)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 턴수로 감겨 있을 수 잇다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(1710) 내지 제3 무선 충전 코일(1730)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)과 제3 무선 충전 코일(1730)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(1710)은 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(1500)이 무선 충전 코일 모듈(1700)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)을 기준으로 할 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 또는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(1710)은 제1-1 충전 코일 연결부(1711) 및 제1-2 충전 코일 연결부(712)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(1711)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(1712)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)은 제2-1 충전 코일 연결부(1721) 및 제2-2 충전 코일 연결부(1722)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(721)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(722)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(1730)은 제3-1 충전 코일 연결부(1731) 및 제3-2 충전 코일 연결부(1732)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(731)은 제3 무선 충전 코일(1730)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(1732)는 제3 무선 충전 코일(1730)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(1711 내지 1732)의 일부가 케이블 출입부(1620)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 차폐재(1600)의 일측에 배치된 케이블 출입부(1620)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(1810)의 제1-1 충전 코일 연결부(1711) 와 제1-2 충전 코일 연결부(1712), 제2 무선 충전 코일(1720)의 제2-1 충전 코일 연결부(1721)와 제2-2 충전 코일 연결부(1722) 및 제3 무선 충전 코일(1730)의 제3-1 충전 코일 연결부(1731)와 제3-2 충전 코일 연결부(732)는 각각 차폐재(1600)의 일측에 배치된 케이블 출입부(1620) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(1400)의 상면(1400a)에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(720), 제1 무선 충전 코일(1710), 제3 무선 충전 코일(1730) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)의 제2-2 충전 코일 연결부(1722)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(1721)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(1712)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(1711)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(1732)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(1731)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(1711, 1712, 1721, 1722, 1731, 1732)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(400)으로부터 일정 간격 이격된 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(1711, 1712, 1721, 1722, 1731, 1732)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(1400)으로부터 일정 간격 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 무선 통신 코일을 위한 제1 차폐재와 무선 충전 코일을 위한 제2 차폐재를 구성한다. 또한 제2 차폐재에 무선 통신 코일을 스파이럴 형식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성 저항 저하 및 인식률 향상에 따른 효과적 특성을 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 상기 일 실시 예에 따른 무선충전장치에 차폐월을 부가하여 구성하는 다른 실시 예의 무선충전장치에 대하여 도 18 내지 도 32를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 28은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 29는 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 사시도이고, 도 30은 도 29에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이고, 도 31은 도 29에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이고 도 32은 도 29에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 따라서 절단한 단면을 도시한 측면도이다.
도 28 내지 도 32를 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 방열시트(1300), 기판(1400), 제1 차폐재(1900), 무선 통신 코일(1500), 제2 차폐재(1600) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)을 포함할 수 있다.
방열시트(1300)는 무선 충전 코일 모듈(700)에서 발생되는 열이 차폐재(1600, 1900)를 통해 직접 전달되거나, 차폐재(1600,1900)의 방열홀을 통해 전달되면 무선충전장치의 외부로 열을 방출시킬 수 있다. 방열시트(1300)는 열 전도율 또는 열 방사율이 높은 재질일 수 있다. 일 예로, 알루미늄을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 다양한 방열 물질을 포함할 수 있다.
방열시트(1300)는 차폐재(1600,1900), 무선 통신 코일(1500) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)을 지지할 수 있다. 방열시트(1300)의 면적은 상부에 배치되는 제1차폐재(1900)의 면적보다 클 수 있다. 또한 방열시트(1300)는 제1홀(h1), 제2 홀(h2), 제3 홀(h3), 제4 홀(h4)을 포함할 수 있다. 방열시트(1300)에 형성되는 제1홀 내지 제4홀(h1 내지 h4)은 체결 부재(미도시)에 의하여 다른 기판들(미도시) 또는 케이스(미도시)와 연결될 수 있다.
방열시트(1300)는 일측에 기판(1400)이 배치되도록 수용홈(1310)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 방열시트(1300)의 일측에는 외측에서 내측으로 수용홈을 형성하고, 상기 수용홈(1310)은 기판(1400)이 수용될 수 있는 크기, 모양, 위치와 대응될 수 있다.
방열시트(1300)에 형성된 수용홈(1310)에 수용되는 기판(1400)은 리지드할 수 있다. 기판(1400)은 복수의 핀홀(Ph: Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(1400)의 상면(1400a)으로부터 하면(1400b)으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(1400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS: Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(Ps)는 복수의 연결핀이 기판(1400)에 견고하게 고정될 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(1400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(PS)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(1400)에는 하나 이상의 온도센서(1800:1810, 1820, 1830)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서는 기판(1400)의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 일 예로 온도센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(1800)는 제1 내지 제3 온도센서(1810, 1820, 1830)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(1810, 1820, 1830)는 무선 충전 코일 모듈(1700)의 무선충전 코일(1710 1720, 1730)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(1810)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 일측과 연결되게, 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(1820)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 일측과 연결되게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(1830)는 제3 무선 충전 코일(1730)의 일측과 연결되게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(1810, 1820, 1830)은 각각 제1 차폐재(1900)의 관통홀(1910:1911, 1912, 1913) 및 제2 차폐재(1600)의 관통홀(1610:1611, 1612, 1613)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(1810)는 제1 차폐재(1900)의 제1 관통홀(1911) 및 제2 차폐재(1500)의 제1 관통홀(1611)에 대응하게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(1820)는 제1 차폐재(1900)의 제2 관통홀(1912) 및 제2 차폐재(1600)의 제2 관통홀(1612)에 대응하게 기판의 상면(1400a)에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(1830)는 제1 차폐재(1900)의 제2 관통홀(1913) 및 제2 차폐재(1600)의 제3 관통홀(1613)에 대응하여 기판의 상면(1400a)배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(1800:1810, 1820, 1830)는 무선 충전 코일 모듈(700) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(1800:1810, 1820, 1830)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(700)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(1810, 1820, 1830)은 기판(1400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(1810)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(1820)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(1830)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(1810, 1820, 1830)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
제1 차폐재(1900)는 방열시트(300) 상에 배치될 수 있다. 제1 차폐재(1900)와 방열시트(1300)는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어 고정될 수 있다. 또한 제1 차폐재(1900)는 기판(1400)에 배치되는 온도 센서(1800)와 대응하는 위치, 크기 모양에 관통홀(1910:1911, 1912, 1913)을 포함할 수 있다. 제1 차폐재(2900)는 상기 제1 차폐재(2900) 상에 배치되는 제2 차폐재(1600)를 지지하고, 무선 통신 코일(2900) 및 무선 충전 코일 모듈(1700)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 차폐재(1900)의 상면에는 제2 차폐재(1600)의 측면을 둘러싸도록 형성되는 무선 통신 코일(1900)을 지지하고, 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 차폐재(1900)는 제2 차폐재(1600)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 차폐재(1900)는 제2 차폐재(1600)의 외측으로 권선되는 무선 통신 코일의 두께보다 2배 또는 그 이상의 크기로 네 방향이 모두 돌출될 수 있는 크기의 정도로 형성될 수 있다.
특히, 제1 차폐재(1900)는 바닥부(1901)와 차폐월(1902)을 포함하여 구성될 있다. 구체적으로 제1 차폐재(1900)는 제2 차폐재(1600)와 접착되는 바닥부(901)와 제1 차폐재(1900)의 외곽 영역을 둘러싸도록 형성되는 차폐월(1902)을 포함할 수 있다. 이때 차폐월(1902)은 일측에 오픈 영역(1920)을 형성할 수 있다. 상기 오픈 영역은 무선 충전 코일의 각 코일 연결부가 인출될 수 있는 방향 및 공간으로 형성될 수 있다. 또한 오픈 영역(1920)은 필수 구성이 아니며, 오픈 영역이 형성되지 않고, 상기 차폐월(1902)이 폐루프 형태로 형성될 수 있다. 차폐월(1902)의 오픈 영역이 존재하지 않은 경우 제1 차폐재(1900)의 바닥부(1901)는 연결부 관통홀(미도시)를 형성할 수 있다. 상기 연결부 관통홀은 무선 충전 코일의 코일 연결부가 관통하도록 상기 무선 충전 코일 연결부에 대응하게 형성될 수 있다.
차폐월(1902)은 제2 차폐재(1600)의 높이까지 형성될 수 있다. 구체적으로 도 29 및 도 30을 참조하면, 차폐월(1902)의 높이(T8)는 제2 차폐재(1600)의 높이(T7)까지 연장될 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 스파이럴 형태로 제2 차폐재(600)의 측면을 둘러싸도록 수평으로 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 스파이럴 형태는 수평(가로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수평으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(1500)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire), 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 두께가 얇고 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 무선 충전 코일의 측면에 위치하도록 제2 차폐재(1600)의 상에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가질 수 있다. 무선 통신 코일(1500)은 제1 차폐재(1900) 및 제2 차폐재(1600)와 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 접착 및 고정될 수 있다.
무선 통신 코일(500)은 제1 차폐재(1900)의 상면에서 제2 차폐재(1600)의 측면을 둘러싸도록 제2 차폐재(1600)의 일측면으로부터 연장되어 제2 차폐재(600)의 각 측면을 모두 감싸도록 권선되어 형성될 수 있다. 무선 통신 코일1(500)은 임계값의 두께(T3)을 가진다. 일 예로 무선 통신 코일(1500)의 두께는 0.5mm일 수 있다. 본 실시 예에 따라 제1 차폐재(1900)의 상면에 제2 차폐재(1600)의 측면에 접촉되어 상기 제2 차폐재(1600)를 둘러싸도록 권선되는 무선 통신 코일은 3회 권선되는 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서 본 실시 예에 따라 제1 차폐재(1900)의 평면에 스파이럴 형태로 권선되는 무선 통신 코일의 폭(T4)은 1.5mm로 형성될 수 있다. 그러나 상기와 같은 무선 통신 코일의 두께 및 권선횟수는 한정되지 않으며, 실시 형태에 따라 다양한 크기 및 폭으로 구성될 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(1500)이 권선되어 3턴되는 무선 통신 코일(1530)으로부터 차폐월(1902)은 임계 거리(T6)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(1530)과 차폐월(1902)의 임계 거리(T6)는 무선 통신 코일(530)의 두께(T3)의 2배 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다 즉, 상기 임계 거리(T6)는 1mm 이상으로 구성될 수 있다. 그러나 상기 임계 거리는 한정되지 않으며, 무선 통신 코일의 두께 또는 성능 및 효과에 따라 가변될 수 있다.
무선 통신 코일(1500)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(1500)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
제2 차폐재(1600)는 제1 차폐재(1900) 및 기판(1400) 상에 배치되고, 무선 충전 코일 모듈(1700)을 지지한다. 구체적으로, 제2 차폐재(1600)의 하부에는 제1 차폐재(1900)가 배치되고, 상부에는 무선 충전 코일 모듈(1700)이 배치될 수 있다. 이때, 제2 차폐재(1600)의 상부와 하부에는 각각 접착제 또는 접착부재에 의해 제1 차폐재(1900) 및 기판(1400)과 무선 충전 코일 모듈(1700)이 고정될 수 있다.
제2 차페재(1600)는 무선 충전 코일 모듈(1700)의 하면에 배치되어, 상기 무선 충전 코일 모듈(1700)을 지지할 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일 모듈(1700)을 구성하는 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 차폐재(1600)는 제2 무선 충전 코일(1720)과 제3 무선 충전 코일(1730)의 하면에 배치될 수 있다. 제2 차폐재(1600)의 상면과 제2 무선 충전 코일(1720)과 제3 무선 충전 코일(1730)의 하면 사이에는 접착제 또는 접착 부재(미도시)가 배치되어 제2 차폐재(1600)와 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)이 고정될 수 있다. 제2 차폐재(1600)는 상부에 배치되는 무선 충전 코일 모듈(1700)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다.
또한 제2 차폐재(1600)는 제1 내지 제3 관통홀(1610:1611, 1620, 1630)을 포함할 수 있다. 제2 차폐재(1600)이 제1 내지 제3 관통홀(1611, 1612, 1613) 기판(1400)에 배치되는 온도센서(1800)에 각각 대응하는 크기, 모양 위치에 형성할 수 있다. 또한 제2 차폐재(1600)는 케이블 출입부(620)가 형성될 수 있다. 제2 차폐재(1620)의 케이블 출입부(1620)는 무선 충전 코일의 충전 코일 연결부가 기판(400)에 배치되는 연결핀과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(1700)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 턴수로 감겨 있을 수 잇다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(1710) 내지 제3 무선 충전 코일(1730)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(720)과 제3 무선 충전 코일(1730)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(1710)은 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(1500)이 무선 충전 코일 모듈(1700)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(1720) 및 제3 무선 충전 코일(1730)을 기준으로 할 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 또는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(1710)은 제1-1 충전 코일 연결부(1711) 및 제1-2 충전 코일 연결부(1712)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(1711)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(1712)는 제1 무선 충전 코일(1710)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)은 제2-1 충전 코일 연결부(1721) 및 제2-2 충전 코일 연결부(722)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(1721)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(1722)는 제2 무선 충전 코일(1720)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(1730)은 제3-1 충전 코일 연결부(1731) 및 제3-2 충전 코일 연결부(1732)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(1731)은 제3 무선 충전 코일(1730)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(1732)는 제3 무선 충전 코일(1730)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(1711 내지 1732)의 일부가 케이블 출입부(1620)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 차폐재(1600)의 일측에 배치된 케이블 출입부(620)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(1810)의 제1-1 충전 코일 연결부(1711) 와 제1-2 충전 코일 연결부(1712), 제2 무선 충전 코일(1720)의 제2-1 충전 코일 연결부(1721)와 제2-2 충전 코일 연결부(1722) 및 제3 무선 충전 코일(1730)의 제3-1 충전 코일 연결부(1731)와 제3-2 충전 코일 연결부(732)는 각각 차폐재(1600)의 일측에 배치된 케이블 출입부(1620) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(1400)의 상면(1400a)에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 22에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(1720), 제1 무선 충전 코일(1710), 제3 무선 충전 코일(1730) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1720)의 제2-2 충전 코일 연결부(1722)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(721)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(1712)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(1711)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(1732)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(1731)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(1711, 1712, 1721, 1722, 1731, 1732)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(1400)으로부터 일정 간격 이격된 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(1711, 1712, 1721, 1722, 1731, 1732)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(1400)으로부터 일정 간격 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 무선 통신 코일을 위한 제1 차폐재와 무선 충전 코일을 위한 제2 차폐재를 구성한다. 또한 제1 차폐재에 차폐월을 형성하고, 제2 차폐재에 무선 통신 코일을 스파이럴 형식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성 저항 저하 및 인식률 향상에 따른 효과적 특성을 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
하기의 [표 2]에서는 본 실시 예들에 따라 개선된 무선 충전 장치의 전기적 특성을 나타낸다.
Inductance Resister 인식거리 Center to Center 기준 인식 범위
PCB 타입 NFC 0.87 0.32 25 ±21mm
헬리컬 NFC(without 차폐월) 0.94 0.12 32 ±42mm
헬리컬 NFC(with 차폐월) 1.01 0.11 41 ±34mm
[표 2]에서와 같이 본 실시 예에 따른 무선 통신 코일의 구조적 특성 및 차폐재의 구조적 특성에 따라 인덕턴스는 증가하고, 저항은 감소되는 것을 알 수 있다. 또한. 수직 인식 거리가 향상됨에 따라 종래의 기판에 인쇄 패턴 형식으로 구성되는 무선 통신 코일과 비교하여 전기적 성능 개선 효과를 가질 수 있다.
도 33은 또 다른실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 34는 도 33에 도시된 무선충전장치의 사시도이고, 도 35는 도 34에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이고, 도 36은 도 34에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면도이고, 도 37은 도 34에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 도시한 측면도이다.
도 33 내지 도 37을 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선충전장치는 차폐재(2300), 기판(2400), 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)을 포함할 수 있다.
기판(400)은 차폐재(2300), 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)을 지지한다. 기판(2400)은 차폐재(2300)의 일측 하면에 배치될 수 있다. 즉, 기판(2400)의 면적은 차폐재(2300)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 상기 기판(2400)과 차폐재(2300)의 하면에는 접착제 또는 접착 부재(미도시)를 형성하여 기판(2400)과 차폐재(2300)를 부착 및 고정할 수 있다.
기판(2400)은 복수의 핀홀(Ph: Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(400)의 상면으로부터 하면으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(2400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS: Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀이 기판(400)에 견고하게 고정될 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(PS)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(2400)에는 하나 이상의 온도 센서(2700:2710, 2720, 2730)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서(2700)는 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 일 예로 온도 센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(2700)는 제1 내지 제3 온도센서(2710, 2720, 2730)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(2710, 2720. 2730)는 무선 충전 코일 모듈(2600)의 무선 충전 코일(2610, 2620, 2630)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(2710)는 제1 무선 충전 코일(2610)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(2720)는 제2 무선 충전 코일(2620)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(2730)는 제3 무선 충전 코일(2630)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(2710, 2720, 2730)는 차폐재(300)의 관통홀(2310:2311, 2312, 2313)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(710)는 차폐재(2300)의 제1 관통홀(2311)에 대응하게 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(720)는 차폐재(2300)의 제2 관통홀(2312)에 대응하게 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(2730)는 차폐재(2300)의 제3 관통홀(2313)에 대응하게 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(2700:2710, 2720, 2730)는 무선 충전 코일 모듈(2600) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(2700:2710, 2720, 2730)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(2600)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(2710, 2720, 2730)은 기판(2400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(2710)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(2720)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(2730)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(2710, 2720, 2730)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
차폐재(2300)는 기판(2400) 상에 배치될 수 있다. 차폐재(2300)는 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)을 지지하고, 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 또한 차폐재(2300)는 무선 충전 코일 모듈(2600)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다. 차폐재(2300)의 면적은 상부에 배치되는 무선 통신 코일(500)의 면적보다 클 수 있다. 차폐재(2300)는 리세스 구조의 케이블 출입부(2320)가 형성될 수 있다. 차폐재(2300)의 케이블 출입부(2320)는 무선 충전 코일의 무선 충전 코일 연결부가 기판(2400)에 배치되는 연결핀(P)과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다. 그러나 케이블 출입부(2320)는 필수 구성요소가 아니며. 차폐재(2300)에는 케이블 출입부(2320)를 형성하지 않을 수 있다. 또한 차폐재(2300)는 기판(2400)에 배치되는 온도센서(2700)와 대응하는 크기, 모양, 위치의 관통홀(2310:2311, 2312, 2313)을 포함할 수 있다.
차폐재(2300) 상에는 무선 충전 코일 모듈(2600)이 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈(2600)을 둘러싸도록 상기 무선 충전 코일 모듈(2600)로부터 이격되어 무선 통신 코일(2500)이 권선되어 배치될 수 있다. 차폐재(2300)의 크기는 상기 차폐재(2300)상에 평면으로 권선되는 무선 통신 코일(2500)의 두께보다 2배 또는 그 이상의 크기로 네 방향이 모두 돌출될 수 있는 크기의 정도로 형성될 수 있다.
또한 차폐재(2300)는 무선 통신 코일에 적합하면서도 무선 충전에 영향을 주지 않는 범위의 투자율(permeability)을 가질 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 경우 고투자율의 차폐재를 사용해야 하고, 무선 통신 코일의 경우 사용 주파수 대역이 높아 고투자율 차폐재 사용이 불가하여 저투자율의 차폐재를 사용해야 한다. 그러나, 본 실시 예에서는 단일 차폐재 상에 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 구현함에 따라 상기의 각각 상이한 투자율에 대한 절충값이 요구된다. 일 예로 본 실시 예에 따른 차폐재의 투자율은 800μㅁ10%의 범위를 가질 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따라 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 지지하는 차폐재(2300)의 경우 720μ 내지 880μ의 투자율을 가지도록 구성할 수 있다.
무선 통신 코일(500)은 차폐재(2300)의 평면에 스파이럴 형태로 차폐재(2300)의 외곽 영역에 수평으로 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 스파이럴 형태는 수평(가로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수평으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(2500)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire), 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한 무선 충전 코일의 측면에 위치하도록 차폐재(2300) 상에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요하지 않아 무선충전장치의 전체 두께를 감소시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가질 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 차폐재(2300)의 상면에 부착 및 고정될 수 있다. 무선 통신 코일(2500)을 차폐재(2300)의 상면에 부착 및 고정하기 위한 접착제 또는 접착 부재(미도시)는 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)가 접촉하는 영역에 모두 형성될 수 있다. 또는 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)가 접촉하는 영역 중 일부의 영역에 형성되도록 할 수 있다. 또는 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)가 접촉하는 영역 중 무선 통신 코일(2500)이 권선되어 절곡되는 영역 또는 무선 통신 코일(2500)이 수평으로 권선되는 영역의 일부 등에 접착제 또는 접착 부재를 형성하도록 할 수 있다. 그러나 이러한 구성은 한정되지 않으며, 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)의 정교한 고정을 위한 영역 또는 위치에 다양하게 접착제 또는 접착 부재를 형성할 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 임계값의 두께(T1_1, T1_2, T1_3)를 가진다. 일 예로 무선 통신 코일(2500)의 두께(T1_1)는 0.5mm일 수 있다. 본 실시 예에 따라 차폐재(2300)의 상면에 무선 충전 코일 모듈(2600)과 이격되고 상기 무선 충전 코일 모듈(2600)을 둘러싸도록 권선되는 무선 통신 코일은 3회 권선되는 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서, 본 실시 예에 따라 차폐재(2300)의 평면에 스파이럴 형태로 권선되는 무선 통신 코일의 폭(T1)은 1.5mm로 형성될 수 있다. 그러나 상기와 같은 무선 통신 코일의 두께 및 권선횟수는 한정되지 않으며 실시 형태에 따라 다양한 크기 및 폭으로 구성될 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 무선 충전 코일 모듈(2600)과 임계 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 무선 통신 코일(2500)은 도 6에 도시된 바와 같이 T3 거리만큼 무선 충전 코일 모듈과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 이격거리(T3)는 누설 전류 방지를 위하여 무선 통신 코일(2500)의 두께의 2배 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 무선 충전 코일 모듈(2600)과 무선 통신 코일(2500)의 이격 거리는 바람직하게 1mm 이상 일 수 있다. 더 바람직하게 상기 무선 충전 코일 모듈(2600)과 무선 통신 코일(2500)의 이격 거리(T3)는 1.5mm 이상일 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(2500)은 차폐재(2300)의 외측으로부터 내측으로도 이격 거리(T4)를 가질 수 있다. 상기 이격 거리(T4)는 무선 통신 코일(2500) 두께의 2배 이상 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 무선 통신 코일(2500)은 차폐재(2300)의 외측으로부터 1mm이상 이격되어 배치될 수 있다. 더 바람직하게 상기 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)의 외측으로부터 이격된 거리(T4)는 1.5mm이상일 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(2500)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(2600)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 턴 수로 감겨있을 수 있다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(2610) 내지 제3 무선 충전 코일(2630)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(2620)과 제3 무선 충전 코일(2630)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(2610)은 제2 무선 충전 코일(2620) 및 제3 무선 충전 코일(2630)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(2500)이 무선 충전 코일 모듈(2600)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(2620) 및 제3 무선 충전 코일(2630)을 기준으로 할 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 또는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(610)은 제1-1 충전 코일 연결부(2611) 및 제1-2 충전 코일 연결부(2612)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(2611)는 제1 무선 충전 코일(2610)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(2612)는 제1 무선 충전 코일(2610)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(2620)은 제2-1 충전 코일 연결부(2621) 및 제2-2 충전 코일 연결부(2622)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(2621)는 제2 무선 충전 코일(2620)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(2622)는 제2 무선 충전 코일(2620)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(2630)은 제3-1 충전 코일 연결부(2631) 및 제3-2 충전 코일 연결부(2632)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(2631)은 제3 무선 충전 코일(2630)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(2632)는 제3 무선 충전 코일(2630)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 연결부는 차폐재(2300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(2320)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(2610)의 제1-1 충전 코일 연결부(2611) 와 제1-2 충전 코일 연결부(2612), 제2 무선 충전 코일(2620)의 제2-1 충전 코일 연결부(2621)와 제2-2 충전 코일 연결부(2622) 및 제3 무선 충전 코일(2630)의 제3-1 충전 코일 연결부(2631)와 제3-2 충전 코일 연결부(6232)는 차폐재(2300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(2320) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(611 내지 632)의 일부가 케이블 출입부(2320)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(2400)의 상면에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 37에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(2620), 제1 무선 충전 코일(2610), 제3 무선 충전 코일(2630) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(2620)의 제2-2 충전 코일 연결부(622)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(621)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(2612)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(2611)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(2632)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(2631)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(2611, 2612, 2621, 2622, 2631, 2632)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(400)으로부터 일정 간격 이격 위치(T3_1, T3_2, T3_3, T3_4, T3_5, T3_6)에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(2611, 2612, 2621, 2622, 2631, 2632)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(400)으로부터 일정 간격(T3_1, T3_2, T3_3, T3_4, T3_5, T3_6) 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 일 실시 예에 따른 무선충전장치는 단일 차폐재를 구성한다. 또한 단일 차폐재 상에 무선 충전 코일 모듈 및 무선 통신 코일을 스파이럴 방식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성, 저항 저하 및 인식률 향상, 제조 비용 절감 효과를 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 상기 일 실시 예에 따른 무선충전장치에 차폐월을 부가하여 구성하는 다른 실시 예의 무선충전장치에 대하여 도 38내지 도 42를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 38은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 39는 도 38에 도시된 무선충전장치의 사시도이고, 도 40은 도 39에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이고, 도 41은 도 39에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면도이고, 도 42는 도 38에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 도시한 측면도이다.
도 38 내지 도 42를 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 차폐재(2300), 기판(2400), 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)을 포함할 수 있다.
기판(2400)은 차폐재(2300), 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)을 지지한다. 기판(2400)은 차폐재(2300)의 일측 하면에 배치될 수 있다. 즉, 기판(2400)은 차폐재(2300)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 상기 기판(2400)과 차폐재(2300)의 하면에는 접착제 또는 접착부재(미도시)를 형성하여 기판(2400)과 차폐재(2300)를 부착 및 고정할 수 있다.
기판(2400)은 복수의 핀 홀(Ph: Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(2400)의 상면으로부터 하면으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(2400)의 사면에는 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS: Pin Supporter)를 포함할 수 있다. . 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(2400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(PS)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(2400)에는 하나 이상의 온도 센서(2700: 2710, 2720, 2730)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서(2700)는 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 일 예로 온도 센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(2700)는 제1 내지 제3 온도센서(2710, 2720, 2730)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(2710, 2720. 2730)는 무선 충전 코일 모듈(600)의 무선 충전 코일(2610, 2620, 2630)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(2710)는 제1 무선 충전 코일(2610)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(2720)는 제2 무선 충전 코일(2620)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(2730)는 제3 무선 충전 코일(2630)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(2710, 2720, 2730)는 차폐재(2300)의 관통홀(2310:2311, 2312, 2313)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(2710)는 차폐재(2300)의 제1 관통홀(2311)에 대응하게 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(2720)는 차폐재(2300)의 제2 관통홀(2312)에 대응하게 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(2730)는 차폐재(2300)의 제3 관통홀(2313)에 대응하게 기판(2400)의 상면에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(2700:2710, 2720, 2730)는 무선 충전 코일 모듈(2600) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(2700:2710, 2720, 2730)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(2600)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(2710, 2720, 2730)은 기판(2400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(2710)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(2720)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(2730)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(2710, 2720, 2730)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
차폐재(2300)는 기판(2400) 상에 배치될 수 있다. 차폐재(2300)는 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)을 지지하고, 무선 통신 코일(500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 또한 차폐재(2300)는 무선 충전 코일 모듈(2600)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다. 차폐재(2300)의 면적은 상부에 배치되는 무선 통신 코일(2500)의 면적보다 클 수 있다. 차폐재(2300)는 리세스 구조의 케이블 출입부(2320)가 형성될 수 있다. 차폐재(2300)의 케이블 출입부(2320)는 무선 충전 코일의 무선 충전 코일 연결부가 기판(2400)에 배치되는 연결핀(P)과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다. 그러나 케이블 출입부(2320)는 필수 구성요소가 아니며. 차폐재(2300)에는 케이블 출입부(2320)를 형성하지 않을 수 있다. 또한 차폐재(2300)는 기판(2400)에 배치되는 온도센서(2700)와 대응하는 크기, 모양, 위치의 관통홀(2310: 2311, 2312, 2313)을 포함할 수 있다.
차폐재(2300) 상에는 무선 충전 코일 모듈(2600)이 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈(2600)을 둘러싸도록 무선 충전 코일 모듈(2600)로부터 이격되어 무선 통신 코일(2500)이 권선되어 배치될 수 있다. 차폐재(2300)의 크기는 상기 차폐재(2300)상에 평면으로 권선되는 무선 통신 코일(2500)의 두께보다 2배 또는 그 이상의 크기로 네 방향이 모두 돌출될 수 잇는 크기의 정도로 형성될 수 있다.
특히 다른 실시 예에 따른 차폐재2(300)는 바닥부(2301)와 차폐월(2302)을 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로 차폐재(2300)는 무선 통신 코일(2500) 및 무선 충전 코일 모듈(2600)과 접착되는 바닥부(2301)와 차폐재(2300)의 외곽 영역을 둘러싸도록 형성되는 차폐월(2302)을 포함할 수 있다. 차폐재(2300)의 바닥부(2301)와 차폐월(2302)은 일체로 형성될 수 있다. 또는 바닥부(2301)와 차폐월(2302)은 별도의 구성으로 형성될 수 있다. 이때 차폐월(2302)은 바닥부(301)와 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 접착 및 고정될 수 있다. 차폐월(2302)은 일측에 오픈 영역(2320)을 포함할 수 있다. 오픈 영역(2320)은 무선 충전 코일의 각 코일 연결부가 인출될 수 있는 방향 및 공간으로 형성될 수 있다. 오픈 영역은 필수 구성이 아니며 오픈 영역이 형성되지 않고, 상기 차폐월(2302)이 폐루프 형태로 형성될 수 있다. 차폐월(2302)의 오픈 영역이 존재하지 않는 경우 차폐재(2300)의 바닥부(2301)는 연결부 관통홀(미도시)를 형성할 수 있다. 연결부 관통홀은 무선 충전 코일의 코일 연결부 및 무선 통신 코일의 코일 연결부가 관통하도록 무선 충전 코일 연결부에 대응하게 형성될 수 있다.
차폐월(2302)은 무선 통신 코일(2500)의 높이(T2)까지 형성될 수 있다. 또는 차폐월(2302)은 무선 통신 코일 모듈(2600)의 일부 높이까지 형성될 수 있다. 구체적으로 도 11을 참조하면, 차폐월(2302)의 높이(T6)는 차폐재(2300)의 바닥부(2301)에 배치되는 무선 통신 코일(2500)의 높이(T2)까지 형성될 수 있다. 또는 무선 통신 코일(500)의 높이(T2) 이상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 무선 충전 코일 모듈(2600)에서 1층에 구성되는 제2 무선 충전 코일(2620) 또는 제3 무선 충전 코일(2630)의 높이 정도까지 형성될 수 있다. 그러나 상기 차폐월(2302)의 높이는 한정되지 않으며, 적어도 무선 통신 코일(2500)의 높이(T2)이상의 정도로 형성되며 무선 통신 또는 무선 충전 기능의 성능 향상을 위한 정도의 높이를 가지는 것이 바람직하다.
차폐재(2300)는 무선 통신 코일에 적합하면서도 무선 충전에 영향을 주지 않는 범위의 투자율(permeability)을 가질 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 경우 고투자율의 차폐재를 사용해야 하고, 무선 통신 코일의 경우 사용 주파수 대역이 높아 고투자율 차폐재 사용이 불가하여 저투자율의 차폐재를 사용해야 한다. 그러나 본 실시 예에서는 단일 차폐재 상에 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 구현함에 따라 상기 각각의 상이한 투자율에 대한 절충값이 요구된다. 일 예로 본 실시 예에 따른 차폐재의 투자율은 800μㅁ10%의 범위를 가질 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따라 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 지지하는 차폐재(300)의 경우 720μ 내지 880μ의 투자율을 가지도록 구성할 수 있다.
본 실시 예에서는 차폐월(2302)이 차폐재(2300)의 외곽 영역을 둘러싸는 형태를 예를 들어 설명하였다. 이에 부가하여 제2 차폐월(미도시)를 추가하여 구성할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(2500)과 무선 충전 코일 모듈(2600) 사이에 추가의 차폐월(미도시)을 구성하여 무선 충전 코일과 무선 통신 코일 간의 간섭을 저감할 수 있도록 할 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 차폐재(2300)의 평면에 스파이럴 형태로 차폐재(2300)의 외곽 영역에 수평으로 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 스파이럴 형태는 수평(가로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수평으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(500)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire), 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 Pd에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한 무선 충전 코일의 측면에 위치하도록 차폐재(2300) 상에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요하지 않아 무선충전장치의 전체 두께를 감소시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가질 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 차폐재(2300)의 상면에 부착 및 고정될 수 있다. 무선 통신 코일(2500)을 차폐재(2300)의 상면에 부착 및 고정하기 위한 접착제 또는 접착 부재(미도시)는 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)가 접촉하는 영역에 모두 형성될 수 있다. 또는 무선 통신 코일(500)과 차폐재(2300)가 접촉하는 영역 중 일부의 영역에 형성되도록 할 수 있다. 일 예로, 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)가 접촉하는 영역 중 무선 통신 코일(2500)이 권선되어 절곡되는 영역 또는 무선 통신 코일(2500)이 수평으로 권선되는 영역의 일부 등에 접착제 또는 접착 부재를 형성하도록 할 수 있다. 그러나 이러한 구성은 한정되지 않으며, 무선 통신 코일(2500)과 차폐재(2300)의 정교한 고정을 위한 영역 또는 위치에 다양하게 접착제 또는 접착 부재를 형성할 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 임계값의 두께(T1_1, T1_2, T1_3)를 가진다. 일 예로 무선 통신 코일(500)의 두께(T1_1)는 0.5mm일 수 있다. 본 실시 예에 따라 차폐재(2300)의 상면에 무선 충전 코일 모듈(2600)과 이격되고, 상기 무선 충전 코일 모듈(2600)을 둘러싸도록 권선되는 무선 통신 코일은 3회 권선되는 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서 본 실시 예에 따라 차폐재(2300)의 평면에 스파이럴 형태로 권선되는 무선 통신 코일의 폭(T1)은 1.5mm로 형성될 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 무선 충전 코일 모듈(600)과 임계 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 무선 통신 코일(2500)은 도 11에 도시된 바와 같이 T3 거리만큼 무선 충전 코일 모듈과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 이격 거리(T3)는 누석 전류 방지를 위하여 무선 통신 코일(2500)의 두께의 2배 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 무선 충전 코일 모듈(2600)과 무선 통신 코일(2500)의 이격 거리는 바람직하게 1mm이상일 수 있다. 더 바람직하게 상기 무선 충전 코일 모듈(600)과 무선 통신 코일(2500)의 이격 거리(T3)는 1.5mm이상일 수 있다.
또한 무선 통신 코일(2500)은 차폐재(2600)의 차폐월(2302)로부터 이격 거리(T4)를 가지고 배치될 수 있다. 상기 이격 거리(T4)는 무선 통신 코일(2500) 두께의 2배 이상 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 무선 통신 코일(2500)은 차폐재(2300)의 차폐월(2302) 내측으로부터 1mm이상 이격되어 배치될 수 있다. 더 바람직하게 상기 무선 통신 코일(2500)과 차폐월(2302)의 이격 거리(T4)는 1.5m이상일 수 있다.
무선 통신 코일(2500)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(2500)의 일측은 제21 및 제22 연결핀(P21, P22) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며 타측은 제23 및 제24 연결핀(P23, P24) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(2600)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 턴수로 감겨있을 수 있다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 잇다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(2610) 내지 제3 무선 충전 코일(2630)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(2620)과 제3 무선 충전 코일(2630)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(2610)은 제2 무선 충전 코일(2620) 및 제3 무선 충전 코일(2630)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(2500)이 무선 충전 코일 모듈(2600)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(2620) 및 제3 무선 충전 코일(2630)을 기준으로 할 수 있다
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 도는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(610)은 제1-1 충전 코일 연결부(2611) 및 제1-2 충전 코일 연결부(2612)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(2611)는 제1 무선 충전 코일(2610)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(2612)는 제1 무선 충전 코일(2610)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(2620)은 제2-1 충전 코일 연결부(2621) 및 제2-2 충전 코일 연결부(2622)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(621)는 제2 무선 충전 코일(2620)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(2622)는 제2 무선 충전 코일(2620)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(2630)은 제3-1 충전 코일 연결부(2631) 및 제3-2 충전 코일 연결부(632)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(2631)은 제3 무선 충전 코일(2630)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(2632)는 제3 무선 충전 코일(630)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 연결부는 차폐재(2300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(2320)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(2610)의 제1-1 충전 코일 연결부(2611) 와 제1-2 충전 코일 연결부(2612), 제2 무선 충전 코일(2620)의 제2-1 충전 코일 연결부(2621)와 제2-2 충전 코일 연결부(2622) 및 제3 무선 충전 코일(2630)의 제3-1 충전 코일 연결부(2631)와 제3-2 충전 코일 연결부(2632)는 차폐재(2300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(2320) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(2611 내지 2632)의 일부가 케이블 출입부(2320)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(2400)의 상면에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 37에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(2620), 제1 무선 충전 코일(2610), 제3 무선 충전 코일(2630) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(2620)의 제2-2 충전 코일 연결부(2622)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(2621)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(2612)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(2611)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(2632)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(2631)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(2611, 2612, 2621, 2622, 2631, 2632)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(2400)으로부터 일정 간격 이격 위치(T7_1, T7_2, T7_3, T7_4, T7_5, T7_6)에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(2611, 2612, 2621, 2622, 2631, 2632)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(400)으로부터 일정 간격(T7_1, T7_2, T7_3, T7_4, T7_5, T7_6) 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 차폐월을 포함하는 단일 차폐재를 구성한다. 또한 단일 차폐재 상에 무선 충전 코일 모듈 및 무선 통신 코일을 스파이럴 방식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성, 저항 저하 및 인식률 향상, 제조 비용 절감 효과를 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 상기 일 실시 예 및 다른 실시 예에서 설명한 무선 통신 코일과 상이한 형태의 무선 통신 코일로 구성되는 무선충전장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 43은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 44는 도 43에 도시된 무선충전장치의 사시도이고, 도 45는 도 44에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이고, 도 46은 도 44에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 도시한 측면도이다.
도 42 내지 도 46을 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 차폐재(3300), 기판(3400), 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)을 포함할 수 있다.
기판(3400)은 차폐재(3300), 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)을 지지한다. 기판(3400)은 차폐재(3300)의 일측 하면에 배치될 수 있다. 즉 기판(3400)의 면적은 차폐재(3300)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 상기 기판(3400)과 차폐재(3300)의 하면에는 접착제 또는 접착 부재(미도시)를 형성하여 기판(3400)과 차폐재(3300)를 부착 및 고정할 수 있다.
기판(1400)은 복수의 핀홀(Ph:Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(3400)의 상면으로부터 하면으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(3400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS: Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀이 기판(3400)에 견고하게 고정될 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(3400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(PS)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(3400)에는 하나 이상의 온도 센서(3700: 3710, 3720, 3730)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서(3700)는 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 일 예로 온도 센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(3700)는 제1 내지 제3 온도센서(3710, 3720, 3730)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(1710, 1720. 1730)는 무선 충전 코일 모듈(3600)의 무선 충전 코일(3610, 3620, 3630)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(3710)는 제1 무선 충전 코일(3610)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(1400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(3720)는 제2 무선 충전 코일(3620)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(1400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(3730)는 제3 무선 충전 코일(1630)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(3710, 3720, 3730)는 차폐재(3300)의 관통홀(310: 3311, 3312, 3313)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(3710)는 차폐재(3300)의 제1 관통홀(3311)에 대응하게 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(3720)는 차폐재(1300)의 제2 관통홀(3312)에 대응하게 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(3730)는 차폐재(3300)의 제3 관통홀(3313)에 대응하게 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(3700: 3710, 3720, 3730)는 무선 충전 코일 모듈(3700) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(3700: 3710, 3720, 3730)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(3600)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(3710, 3720, 3730)은 기판(3400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(3710)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(3720)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(3730)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(3710, 3720, 3730)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
차폐재(3300)는 기판(3400) 상에 배치될 수 있다. 차폐재(3300)는 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)을 지지하고, 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(1600)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 또한 차폐재(3300)는 무선 충전 코일 모듈(3600)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다. 차폐재(3300)의 면적은 상부에 배치되는 무선 통신 코일(3500)의 면적보다 클 수 있다. 차폐재(3300)는 리세스 구조의 케이블 출입부(3320)가 형성될 수 있다. 차폐재(3300)의 케이블 출입부(3320)는 무선 충전 코일의 무선 충전 코일 연결부가 기판(3400)에 배치되는 연결핀(P)과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다. 그러나 케이블 출입부(3320)는 필수 구성요소가 아니며, 차폐재(3300)에는 케이블 출입부(3320)를 형성하지 않을 수 있다. 또한 차폐재(3300)는 기판(3400)에 배치되는 온도센서(3700)와 대응하는 크기, 모양, 위치의 관통홀(3310:3311. 3312. 3313)을 포함할 수 있다.
또한 차폐재(3300)는 무선 통신 코일에 적합하면서도 무선 충전에 영향을 주지 않는 범위의 투자율(permeability)을 가질 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 경우 고투자율의 차폐재를 사용해야 하고, 무선 통신 코일의 경우 사용 주파수 대역이 높아 고투자율 차폐재 사용이 불가하여 저투자율의 차폐재를 사용해야 한다. 그러나, 본 실시 예에서는 단일 차폐재 상에 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 구현함에 따라 상기의 각각 상이한 투자율에 대한 절충값이 요구된다. 일 예로 본 실시 예에 따른 차폐재의 투자율은 800μㅁ10%의 범위를 가질 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따라 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 지지하는 차폐재(3300)의 경우 720μ 내지 880μ의 투자율을 가지도록 구성할 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 헬리컬 형태로 차폐재(3300)의 측면을 감싸도록 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 헬리컬 형태는 코일이 높이(세로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(3500)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire). 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB 기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 차폐재(3700)의 측면에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가지 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 차폐재(3300)의 측면에 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의하여 접착 및 고정된다. 무선 통신 코일(3500)을 차폐재(3300)의 측면에 권선되어 부착 및 고정하기 위한 접착제 또는 접착 부재(미도시)는 무선 통신 코일(3500)과 차폐재(3300)가 접촉하는 영역에 모두 형성될 수 있다. 또는 무선 통신 코일(3500)과 차폐재(3300)가 접촉하는 영역 중 무선 통신 코일(3500)이 권선되어 절곡되는 영역 또는 무선 통신 코일(3500)이 수평으로 권선되는 영역의 일부 등에 접착제 또는 접착 부재를 형성하도록 할 수 있다. 그러나 이러한 구성은 한정되지 않으며 무선 통신 코일(3500)과 차폐재(3300)의 정교한 고정을 위한 영역 또는 위치에 다양하게 접착제 또는 접착 부재를 형성할 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 임계값의 두께(T11_1, T11_2, T12_3)를 가진다. 일 예로 무선 통신 코일(3500)의 두께(T11_1)는 0.5mm일 수 있다. 구체적으로 본 실시 예에서는 무선 통신 코일(3500)의 두께(T11_1)가 0.5mm이며 0.5mm의 두께를 가지는 무선 통신 코일이 3회 권선되도록 차폐재(1300)의 측면을 수직으로 적층하여 감싸도록 형성할 수 있다. 이때 무선 통신 코일(3500)은 차폐재(3300)의 상부로부터 0.5mm(T12_1), 하부로부터 0.5mm(T12_1)이상 이격되는 위치에서 권선될 수 있다. 즉 제1 턴되는 무선 통신 코일(3510)은 차폐재(3300)의 상부로부터 0.5mm(T12_1)이상 이격된 위치에 형성되며, 순차적으로 하부 방향으로 권선되어 제3 턴 되는 무선 통신 코일(3530)은 차폐재(3300)의 하부로부터 0.5mm(ㅆ12_2_이상 이격된 위치에 형성될 수 있다. 따라서 차폐재(3300)의 높이(T12)는 적어도 2.5mm이상을 가지도록 형성할 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(3500)의 일측은 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(3600)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 턴 수로 감겨있을 수 있다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(3610) 내지 제3 무선 충전 코일(3630)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(3620)과 제3 무선 충전 코일(3630)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(3610)은 제2 무선 충전 코일(3620) 및 제3 무선 충전 코일(3630)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(3500)이 무선 충전 코일 모듈(3600)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(3620) 및 제3 무선 충전 코일(1630)을 기준으로 할 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 도는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(3610)은 제1-1 충전 코일 연결부(3611) 및 제1-2 충전 코일 연결부(3612)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(3611)는 제1 무선 충전 코일(3610)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(3612)는 제1 무선 충전 코일(3610)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(3620)은 제2-1 충전 코일 연결부(3621) 및 제2-2 충전 코일 연결부(3622)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(1621)는 제2 무선 충전 코일(3620)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(1622)는 제2 무선 충전 코일(3620)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(3630)은 제3-1 충전 코일 연결부(3631) 및 제3-2 충전 코일 연결부(3632)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(3631)은 제3 무선 충전 코일(3630)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(3632)는 제3 무선 충전 코일(3630)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 연결부는 차폐재(3300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(3320)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(3610)의 제1-1 충전 코일 연결부(3611) 와 제1-2 충전 코일 연결부(3612), 제2 무선 충전 코일(3620)의 제2-1 충전 코일 연결부(3621)와 제2-2 충전 코일 연결부(3622) 및 제3 무선 충전 코일(31630)의 제3-1 충전 코일 연결부(3631)와 제3-2 충전 코일 연결부(3632)는 차폐재(3300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(3320) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(3611 내지 3632)의 일부가 케이블 출입부(3320)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(3400)의 상면에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 46에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(3620), 제1 무선 충전 코일(3610), 제3 무선 충전 코일(3630) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(1620)의 제2-2 충전 코일 연결부(3622)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(3621)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(1612)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(3611)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(3632)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(3631)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(3611, 3612, 3621, 3622, 3631, 3632)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(1400)으로부터 일정 간격 이격 위치(T13_1, T13_2, T13_3, T13_4, T13_5, T13_6)에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(3611, 3612, 3621, 3622, 3631, 3632)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(3400)으로부터 일정 간격(T13_1, T13_2, T13_3, T13_4, T13_5, T13_6) 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 일 실시 예에 따른 무선충전장치는 단일 차폐재를 구성한다. 또한 단일 차폐재 상에 무선 충전 코일 모듈 및 무선 통신 코일을 헬리컬 방식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성, 저항 저하 및 인식률 향상, 제조 비용 절감 효과를 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 상기 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치에 차폐월을 부가하여 구성하는 다른 실시 예의 무선충전장치에 대하여 도 47내지 도 51를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 47은 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치의 분해 사시도이고, 도 48은 도 47에 도시된 무선충전장치의 사시도이고, 도 49는 도 48에 도시된 무선충전장치의 A-A'를 도시한 측면도이고, 도 50은 도 48에 도시된 무선충전장치의 B-B'를 따라서 절단한 단면도이고, 도 51은 도 48에 도시된 무선충전장치의 C-C'를 도시한 측면도이다.
도 47 내지 도 48을 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 차폐재(3300), 기판(3400), 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)을 포함할 수 있다.
기판(3400)은 차폐재(3300), 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)을 지지한다. 기판(3400)은 차폐재(3300)으 일측 하면에 배치될 수 있다. 즉, 기판(3400)은 차폐재(3300)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 상기 기판(3400)과 차폐재(3300)의 하면에는 접착제 또는 접착 부재(미도시)를 형성하여 기판(3400)과 차폐재(3300)를 부착 및 고정할 수 있다.
기판(3400)은 복수의 핀홀(Ph:Pin hole)을 포함할 수 있다. 각 핀홀(Ph)에는 기판(3400)의 상면으로부터 하면으로 연장되게 연결핀(Pin: P1 내지 P24)이 삽입된다. 상기 연결핀(P1 내지 P24)에 의해 무선 충전 코일 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 기판(3400)의 하면에는 상기 연결핀(P1 내지 P24)를 고정하기 위한 연결핀 서포터(PS: Pin Supporter)를 포함할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀이 기판(400)에 견고하게 고정될 수 있도록 하고, 복수의 연결핀(P1 내지 P24)를 보호할 수 있다. 연결핀 서포터(PS)는 복수의 연결핀(P1 내지 P24)에 대응하여 기판(3400)의 하면에 배치될 수 있다. 또한 연결핀 서포터(PS)의 면적은 복수의 연결핀이 배치된 면적보다 클 수 있다.
기판(3400)에는 하나 이상의 온도 센서(3700: 3710, 3720, 3730)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도센서(3700)는 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 일 예로 온도 센서가 복수인 경우 복수의 온도센서(3700)는 제1 내지 제3 온도센서(3710, 3720, 3730)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 온도센서(3710, 3720. 3730)는 무선 충전 코일 모듈(3600)의 무선 충전 코일(3610, 3620, 3630)에 대응하게 연결되어 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(1710)는 제1 무선 충전 코일(3610)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(3720)는 제2 무선 충전 코일(1620)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(3730)는 제3 무선 충전 코일(1630)의 일측의 온도를 측정할 수 있도록 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 온도센서(3710, 3720, 3730)는 차폐재(3300)의 관통홀(3310: 3311, 3312, 3313)에 대응하여 배치될 수 있다. 구체적으로 제1 온도센서(3710)는 차폐재(3300)의 제1 관통홀(3311)에 대응하게 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 온도센서(3720)는 차폐재(3300)의 제2 관통홀(3312)에 대응하게 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다. 제3 온도센서(3730)는 차폐재(3300)의 제3 관통홀(3313)에 대응하게 기판(3400)의 상면에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 하나 이상의 온도 센서(3700: 3710, 3720, 3730)는 무선 충전 코일 모듈(3700) 상에 배치되는 별도의 기판(미도시)에 배치될 수 있다. 이 때, 하나 이상의 온도 센서(3700: 3710, 3720, 3730)는 별도의 기판(미도시) 하부에 배치되어, 무선 충전 코일 모듈(3600)과 인접하여 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 각각의 온도 센서(3710, 3720, 3730)은 기판(3400)에 형성되는 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 제1 온도 센서(3710)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제1 및 제2 연결핀(P1, P2) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제2 온도 센서(3720)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제3 및 제4 연결핀(P3, P4)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3 온도 센서(3730)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제5 및 제6 연결핀(P5, P6)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 각 온도센서(3710, 3720, 3730)와 공통으로 연결되는 접지(미도시)로부터 연장되는 연결부(미도시)는 제7 및 제8 연결핀(P7, P8) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
차폐재(3300)는 기판(3400) 상에 배치될 수 있다. 차폐재(3300)는 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)을 지지하고, 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)의 성능 향상을 위한 기능을 수행할 수 있다. 또한 차폐재(3300)는 무선 충전 코일 모듈(3600)에서 발생하는 무선 전력을 충전 방향으로 가이드할 수 있고, 하부에 배치되는 각종 회로들을 전자기장으로부터 보호할 수 있다. 차폐재(3300)의 면적은 상부에 배치되는 무선 통신 코일(3500)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 차폐재(3300)는 리세스 구조의 케이블 출입부(3320)가 형성될 수 있다. 차폐재(3300)의 케이블 출입부(3320)는 무선 충전 코일의 무선 충전 코일 연결부가 기판(3400)에 배치되는 연결핀(P)과 연결 시 충전 코일 연결부의 공간을 확보해줄 수 있다. 그러나 케이블 출입부(3320)는 필수 구성요소가 아니며, 차폐재(3300)에는 케이블 출입부(3320)를 형성하지 않을 수 있다. 또한 차폐재(3300)는 기판(3400)에 배치되는 온도센서(3700)와 대응하는 크기, 모양, 위치의 관통홀(3310:3311, 3312, 3313)을 포함할 수 있다.
차폐재(3300) 상에는 무선 충전 코일 모듈(3600)이 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈(3600)로부터 임계 거리 이격되어 상기 무선 통신 코일(3500)이 권선되어 배치될 수 있다. 따라서 차폐재(3300)의 크기는 상기 차폐재(3300) 상에 수직으로 권선되는 무선 통신 코일(3500)의 두께 보다 2배 또는 그 이상의 크기로 네 방향이 모두 돌출될 수 있는 크기의 정도로 형성될 수 있다.
특히 다른 실시 예에 따른 차폐재(3300)는 바닥부(3301)와 차폐월(3302)를 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로 차폐재(3300)는 무선 통신 코일(3500) 및 무선 충전 코일 모듈(3600)과 접착되는 바닥부(3301)와 차폐재(3300)의 외곽 영역을 둘러싸도록 형성되는 차폐월(3302)을 포함할 수 있다. 차폐재(3300)의 바닥부(3301)와 차폐월(3302)은 일체로 형성될 수 있다. 또는 바닥부(3301)와 차폐월(3302)은 별도의 구성으로 형성될 수 있다. 이때 차폐월(3302)은 바닥부(3301)와 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 접착 및 고정될 수 있다. 차폐월(2302)은 일측에 오픈 영역(3320)을 포함할 수 있다. 오픈 영역(3320)은 무선 충전 코일의 각 코일 연결부가 인출될 수 있는 방향 및 공간으로 형성될 수 있다. 오픈 영역은 필수 구성이 아니며 오픈 영역이 형성되지 않고 상기 차폐월(1302)이 폐루프 형태로 형성될 수 있다. 차폐월(2302)의 오픈 영역이 존재하지 않는 경우 차폐재(3300)의 바닥부(3301)는 연결부 관통홀(미도시)를 형성할 수 있다. 연결부 관통홀은 무선 충전 코일의 코일 연결부 및 무선 통신 코일의 코일 연결부가 관통하도록 무선 충전 코일 연결부에 대응하게 형성될 수 있다.
차폐월(2302)은 무선 통신 코일(3500)의 높이(T11)까지 형성될 수 있다. 구체적으로 도 50을 참조하면, 차페월(3302)의 높이(T14)는 차폐재(3300)의 바닥부(1301)에 수직으로 적층하여 배치되는 무선 통신 코일(3500)의 높이(T11)까지 형성될 수 있다. 또는 무선 통신 코일(3500)의 높이(T11)이상으로 형성될 수 있다.
또한 차폐재(3300)는 무선 통신 코일에 적합하면서도 무선 충전에 영향을 주지 않는 범위의 투자율(permeability)을 가질 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 경우 고투자율의 차폐재를 사용해야 하고, 무선 통신 코일의 경우 사용 주파수 대역이 높아 고투자율 차폐재 사용이 불가하여 저투자율의 차폐재를 사용해야 한다. 그러나, 본 실시 예에서는 단일 차폐재 상에 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 구현함에 따라 상기의 각각 상이한 투자율에 대한 절충값이 요구된다. 일 예로 본 실시 예에 따른 차폐재의 투자율은 800μㅁ10%의 범위를 가질 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따라 무선 통신 코일 및 무선 충전 코일을 지지하는 차폐재(3300)의 경우 720μ 내지 880μ의 투자율을 가지도록 구성할 수 있다.
본 실시 예에서는 차폐월(1302)이 차폐재(3300)의 외곽 영역을 둘러싸는 형태를 예를 들어 설명하였다. 이에 부가하여 제2 차폐월(미도시)를 추가하여 구성할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(3500)과 무선 충전 코일 모듈(3600) 사이에 추가의 차폐월(미도시)을 구성하여 무선 충전 코일과 무선 통신 코일 간의 간섭을 저감할 수 있도록 할 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 헬리컬 형태로 차폐재(3300)의 바닥부(1301)로부터 수직으로 적층하게 복수번 권선되어 배치될 수 있다. 헬리컬 형태는 코일이 높이(세로) 방향으로 겹쳐지면서 권선되는 것을 말한다. 즉, 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일을 말한다. 구체적으로 무선 통신 코일(3500)은 면사, 리츠 와이어(Litz wire). 애나멜 동선 등으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB 기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 공정성 및 신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다. 또한, 차폐재(2700)의 측면에 형성되기 때문에 별도의 PCB기판이 필요 하지 않아 무선충전기 전체 두께를 감소 시킬 수 있다. 또한 코일 패턴에 비해 저항이 낮아 인식률이 향상될 수 있으며, 가격이 저렴하여 재료비 절감 효과를 가지 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 차페재(3300)의 바닥부(3301)에 무선 충전 코일 모듈(3600)로부터 임계 거리(T15_1) 이격되고, 차폐월(3302)로부터 임계 거리(T15_2) 이격되어 접착제 또는 접착 부재(미도시)에 의해 부착 및 고정될 수 있다. 이때 무선 통신 코일(3500)을 차폐재(3300)의 바닥면(3301)에 부착 및 고정하기 위한 접착제 또는 접착 부재(미도시)는 무선 통신 코일(3500)과 차폐재(3300)의 바닥부(1301)가 접촉하는 영역에 모두 형성될 수 있다. 또는 무선 통신 코일(3500)과 차폐재(3300)의 바닥부(3301)가 접촉하는 영역 중 일부 영역에 형성되도록 할 수 있다. 일 예로 무선 통신 코일(3500)과 차폐재(3300)가 접촉하는 영역 중 무선 통신 코일(3500)이 절곡되는 영역 또는 무선 통신 코일(3500)이 수평으로 권선되는 영역의 일부 등에 접착제 또는 접착 부재를 형성하도록 할 수 있다. 그러나 이러한 구성은 한정되지 않으며, 무선 통신 코일(500)과 차폐재(3300)의 정교한 고정을 위한 영역 또는 위치에 다양하게 접착제 또는 접착 부재를 형성할 수 있다.
또한 무선 통신 코일(3500)은 무선 충전 코일 모듈(3600)로부터 임계 거리(T15_1) 이격되고, 차폐월(3302)로부터 임계 거리(T15_2) 이격되어 독립적으로 배치됨에 따라 상기 무선 통신 코일(3500)을 고정 및 지지할 수 있는 구성이 요구된다. 무선 통신 코일(3500)을 고정하기 위한 구성으로는 수직으로 적층되어 권선되는 무선 통신 코일(3500)의 일부 영역에 접착제 또는 접착 부재(미도시)를 부가할 수 있다. 일 예로 무선 통신 코일(3500)이 절곡되는 각각의 절곡부 또는 수직으로 권선되는 영역의 일부 등에 접착제 또는 접착부재(미도시)를 형성하여 무선 통신 코일(3500)을 고정 및 지지할 수 있다.
무선 통신 코일(3500)이 무선 충전 코일 모듈(3600) 및 차폐월(1302)로부터 각각 이격되는 임계 거리(T15_1, T15_2)는 무선 통신 코일(3500)의 두께(T11_1, T11_2, T11_3)의 2배 이상 또는 그 이상 이격되어 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 이격 거리(T15_1, T15_2)는 1mm 이상 이격되어 배치될 수 있다. 더 바람직하게 상기 무선 통신 코일(3500)과 차폐월(3302) 또는 무선 충전 코일 모듈(3600)과 각각 이격되는 거리(T15_1, T15_2)는 1.5mm이상일 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 임계값의 두께(T11_1, T11_2, T12_3)를 가진다. 일 예로 무선 통신 코일(3500)의 두께(T11_1)는 0.5mm일 수 있다. 구체적으로 본 실시 예에서는 무선 통신 코일(3500)의 두께(T11_1)가 0.5mm이며 0.5mm의 두께를 가지는 무선 통신 코일이 3회 권선되도록 수직으로 적층하여 형성할 수 있다.
무선 통신 코일(3500)은 일측 및 타측이 각각 연결핀(P)에 연결될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 코일(3500)의 일측은 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있으며, 타측은 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다.
무선 충전 코일 모듈(3600)은 하나 이상의 무선 충전 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 코일이 복수일 경우 각각의 무선 충전 코일은 동일한 턴수로 감겨있을 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 턴 수로 감겨있을 수 있다. 또한 복수의 무선 충전 코일은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다.
또한 복수의 무선 충전 코일은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 무선 충전 코일은 제1 무선 충전 코일(3610) 내지 제3 무선 충전 코일(3630)을 포함할 수 있다. 제2 무선 충전 코일(3620)과 제3 무선 충전 코일(3630)은 동일한 층에 배치된 제1 층에 배치될 수 있다. 제1 무선 충전 코일(3610)은 제2 무선 충전 코일(3620) 및 제3 무선 충전 코일(3630)의 상부에 배치되어 제2 층에 배치될 수 있다. 따라서 복수의 무선 충전 코일을 서로 다른 층에 배치하여 무선 전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 무선 통신 코일(3500)이 무선 충전 코일 모듈(3600)과 이격되는 거리는 1층에 배치되는 제2 무선 충전 코일(3620) 및 제3 무선 충전 코일(3630)을 기준으로 할 수 있다.
또한 하나 이상의 무선 충전 코일은 교류 신호가 입력 또는 출력되는 제1 및 제2 연결부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연결부는 피복으로 코팅된 전선 도는 케이블일 수 있다. 예를 들어 무선 충전 코일이 복수인 경우 제1 무선 충전 코일(3610)은 제1-1 충전 코일 연결부(3611) 및 제1-2 충전 코일 연결부(3612)를 포함할 수 있다. 제1-1 충전 코일 연결부(3611)는 제1 무선 충전 코일(3610)의 외측에 배치된 코일선에 연장될 수 있다. 제1-2 충전 코일 연결부(3612)는 제1 무선 충전 코일(3610)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(3620)은 제2-1 충전 코일 연결부(3621) 및 제2-2 충전 코일 연결부(3622)를 포함할 수 있다. 제2-1 충전 코일 연결부(3621)는 제2 무선 충전 코일(3620)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제2-2 충전 코일 연결부(3622)는 제2 무선 충전 코일(3620)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3 무선 충전 코일(1630)은 제3-1 충전 코일 연결부(3631) 및 제3-2 충전 코일 연결부(3632)를 포함할 수 있다. 제3-1 충전 코일 연결부(3631)은 제3 무선 충전 코일(13630)의 외측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다. 제3-2 충전 코일 연결부(3632)는 제3 무선 충전 코일(3630)의 내측에 배치된 코일선에서 연장될 수 있다.
또한 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 무선충전장치의 일측면의 동일한 방향으로 각 무선 충전 코일에서 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 무선 충전 코일의 각 연결부는 차폐재(3300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(3320)방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 무선 충전 코일(3610)의 제1-1 충전 코일 연결부(3611) 와 제1-2 충전 코일 연결부(1612), 제2 무선 충전 코일(3620)의 제2-1 충전 코일 연결부(3621)와 제2-2 충전 코일 연결부(1622) 및 제3 무선 충전 코일(3630)의 제3-1 충전 코일 연결부(3631)와 제3-2 충전 코일 연결부(3632)는 차폐재(3300)의 일측에 배치된 케이블 출입부(3320) 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 제1-1 내지 제3-2 충전 코일 연결부(3611 내지 3632)의 일부가 케이블 출입부(3320)가 형성하는 리세스 내부에 배치되도록 하여 연결핀(Pin: P1 내지 P24)과의 솔더링 공정 시에 필요한 공간을 확보 할 수 있으며, 불량 감소 및 공정성이 향상될 수 있다.
또한, 무선 충전 코일의 각 제1 및 제2 연결선은 기판(3400)의 상면에 형성되는 연결핀(P)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 무선 충전 코일 각각의 제1 및 제2 연결선은 하나 복수의 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 연결선은 하나 이상의 무선 충전 코일이 배치된 순서대로 복수의 연결핀과 연결될 수 있다. 예를 들어 도 46에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일이 복수인 경우 제2 무선 충전 코일(3620), 제1 무선 충전 코일(3610), 제3 무선 충전 코일(3630) 순서로 배치될 수 있다. 제2 무선 충전 코일(3620)의 제2-2 충전 코일 연결부(3622)는 제9 및 제10 연결핀(P9, P10) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제2-1 충전 코일 연결부(3621)는 제11 및 제12 연결핀(P11, P12) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한, 제1-2 충전 코일 연결부(3612)는 제13 및 제14 연결핀(P13, P14) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제1-1 충전 코일 연결부(3611)는 제15 및 제16 연결핀(P15, P16)사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-2 충전 코일 연결부(1632)는 제17 및 제18 연결핀(P17, P18) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 또한 제3-1 충전 코일 연결부(3631)은 제19 및 제20 연결핀(P19, P20) 사이에 솔더링되어 연결될 수 있다. 이때, 각 연결핀(P)에 연결되는 충전 코일 연결부(3611, 3612, 3621, 3622, 3631, 3632)는 연결핀 사이에 연결될 때 기판(3400)으로부터 일정 간격 이격 위치(T16_1, T16_2, T16_3, T16_4, T16_5, T16_6)에 배치될 수 있다. 구체적으로 각 충전 코일 연결부(3611, 3612, 3621, 3622, 3631, 3632)는 연결핀(P) 각각에 솔더링되어 연결될 때 상기 충전 코일 연결부와 연결핀을 전기적으로 연결하기 위한 솔더링 과정을 수행하게 된다. 이때 솔더링 지그를 이용하여 충전 코일 연결부와 연결핀을 솔더링 하고, 상기 솔더링 지그를 제거하게 되는데 공정의 용이성 및 솔더링 신뢰성을 위하여 충전 코일 연결부를 기판(3400)으로부터 일정 간격(T16_1, T16_2, T16_3, T16_4, T16_5, T16_6) 부양하여 솔더링되도록 한다.
상기와 같이 또 다른 실시 예에 따른 무선충전장치는 차폐월을 포함하는 단일 차폐재를 구성한다. 또한 단일 차폐재 상에 무선 충전 코일 모듈 및 무선 통신 코일을 헬리컬 방식으로 권선하여 구성함으로써, 지향성, 저항 저하 및 인식률 향상, 제조 비용 절감 효과를 가질 수 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 저항이 낮아 인식률이 증가 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 가격이 낮아 인식률이 감소 되는 효과가 있다.
실시 예에 따른 무선 통신 코일은 PCB기판에 인쇄되어 형성되는 무선 통신 코일 패턴에 비교하여 별도의 PCB 기판이 필요하지 않아 무선충전기 전체의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
하기의 표 3에서는 본 실시 예들에 따라 개선된 무선 충전 장치의 전기적 특성을 나타낸다.
Inductance Resister 인식거리 Center to Center 기준 인식 범위
종래 PCB 타입 NFC 0.87 0.32 25 ±21mm
스파이럴 NFC(with 차폐월) 0.92 0.12 32 ±42mm
스파이럴 NFC(without 차폐월) 1.0 0.11 41 ±34mm
헬리컬 NFC(with 차폐월) 0.94 0.12 32 ±42mm
헬리컬 NFC(without 차폐월) 1.01 0.11 41 ±34mm
[표 3]에서와 같이 본 실시 예에 따른 무선 통신 코일의 구조적 특성 및 차폐재의 구조적 특성에 따라 인덕턴스는 증가하고, 저항은 감소되는 것을 알 수 있다. 또한. 수직 인식 거리가 향상됨에 따라 종래의 기판에 인쇄 패턴 형식으로 구성되는 무선 통신 코일과 비교하여 전기적 성능 개선 효과를 가질 수 있다.
본 실시 예는 본 실시 예의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 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.

Claims (10)

  1. 방열시트;
    상기 방열시트 상에 배치되는 차폐재;
    상기 차폐재 상에 배치되는 무선 충전 코일 모듈; 및
    상기 차폐재를 둘러싸도록 측면에 수직으로 적층하여 권선된 무선 통신 코일;을 포함하는 무선충전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열시트는 일측에 수용홈을 포함하고,
    상기 수용홈에 수용되는 기판;을 더 포함하는 무선충전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판에는 상기 무선 충전 코일 모듈의 무선 충전 코일에 대응하는 온도센서를 포함하는 무선충전장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판에는 복수의 핀홀을 포함하고,
    상기 핀홀에는 상기 기판의 상부로부터 하부를 관통하는 연결핀이 삽입되고,
    상기 연결핀은 상기 기판의 하부에 연결된 커넥터에 의해 고정되는 무선충전장치
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 코일은 상기 차폐재의 측면에 상부 및 하부에 각각 이격부를 형성하여 권선되는 무선충전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이격부는 0.5mm인 무선충전장치.
  7. 방열시트;
    상기 방열시트 상에 배치되는 차폐재;
    상기 차폐재 상에 배치되는 무선 충전 모일 모듈; 및
    상기 차폐재 상에 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈을 둘러싸도록 수평 방향으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일;을 포함하는 무선충전장치.
  8. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 차폐재;
    상기 차폐재 상에 배치되는 무선 충전 코일 모듈; 및
    상기 차폐재 상에 배치되고, 상기 무선 충전 코일 모듈을 둘러싸도록 수평 방향으로 복수번 권선되어 형성되는 무선 통신 코일;을 포함하고,
    상기 차폐재는 720μ 내지 880μ의 투자율을 가지는 무선충전장치.
  9. 1항에 있어서,
    상기 기판은 복수의 핀홀을 포함하고,
    상기 핀홀에는 상기 기판의 상부로부터 하부를 관통하는 연결핀이 삽입되고,
    상기 연결핀은 상기 기판의 하부에 연결핀 서포터에 의해 고정되는 무선충전장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 차폐재는
    각 측면이 상기 무선 통신 코일의 두께의 2배 이상 돌출되는 크기를 가지는 무선충전장치.
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