KR101438888B1 - Apparatus for transmitting wireless power and system for transmitting wireless power - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치는 전원 공급부와 상기 전원 공급부로부터 공급된 전력을 수신하는 송신 유도 코일 및 상기 송신 유도 코일과 유도 결합되어 전달받은 전력을 공진을 이용하여 상기 무선전력 수신장치에 전송하는 송신 공진 코일을 포함하며, 상기 송신 공진 코일은 수평면과 일정한 각도를 갖도록 기울어져 배치된 것을 특징으로 한다.A wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power to a wireless power receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a power supply unit, a transmission induction coil for receiving power supplied from the power supply unit, And a transmitting resonant coil for transmitting power to the wireless power receiving apparatus using resonance, wherein the transmitting resonant coil is inclined to have a certain angle with the horizontal plane.

Description

Translated fromKorean

무선전력 송신장치 및 무선전력 전송 시스템{APPARATUS FOR TRANSMITTING WIRELESS POWER AND SYSTEM FOR TRANSMITTING WIRELESS POWER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system,

본 발명은 무선전력 전송 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 무선전력 송신장치의 구조를 개선하여 전력 전송 효율을 증가시킬 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 전송 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to wireless power transmission techniques. More particularly, the present invention relates to a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system capable of improving a structure of a wireless power transmission apparatus to increase power transmission efficiency.

무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 무선전력전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도 되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. 전자기 유도는 도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상을 말한다. 전자기 유도 방식은 소형 기기를 중심으로 상용화가 빠르게 진행되고 있으나, 전력의 전송 거리가 짧은 문제가 있다.In the 1800s, electric motors and transformers using electromagnetic induction principles began to be used, and then radio waves and lasers were used to transmit the electric energy to the desired devices wirelessly. A method of transmitting electrical energy by radiating the same electromagnetic wave has also been attempted. Our electric toothbrushes and some wireless shavers are actually charged with electromagnetic induction. Electromagnetic induction is a phenomenon in which a voltage is induced and a current flows when a magnetic field is changed around a conductor. The electromagnetic induction method is rapidly commercialized mainly in small-sized devices, but there is a problem in that the transmission distance of electric power is short.

현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 전자기 유도 이외에 공진및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.Up to now, the energy transmission method using a wireless method includes a resonance method in addition to electromagnetic induction and a remote transmission technique using a short wavelength radio frequency.

최근에는 이와 같은 무선 전력 전송 기술 중 자기 공진을 이용한 에너지 전달 방식이 많이 사용되고 있다.In recent years, among such wireless power transmission techniques, energy transmission using self resonance is widely used.

자기 공진을 이용한 무선전력 전송 시스템은 송신 측과 수신 측에 형성된 전기신호가 코일을 통해 무선으로 전달되기 때문에 사용자는 휴대용 기기와 같은 전자기기를 손쉽게 충전할 수 있다.In the wireless power transmission system using self-resonance, since the electric signals formed on the transmission side and the reception side are wirelessly transmitted through the coil, the user can easily charge electronic devices such as portable devices.

그러나, 종래에는 송신 측과 수신 측 간 품질지수(Q: Quality factor) 및 전력 전송 효율을 높이는데 한계가 있었다.However, conventionally, there has been a limit in increasing the quality factor (Q) and power transmission efficiency between the transmitting side and the receiving side.

본 발명은 무선전력 송신장치와 무선전력 수신장치 간 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 전송 시스템의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system capable of maximizing power transmission efficiency between a wireless power transmission apparatus and a wireless power reception apparatus.

본 발명은 무선전력 송신장치의 구성요소 간 배치간격을 조절하여 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 전송 시스템의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system capable of maximizing a power transmission efficiency by adjusting the arrangement interval between components of a wireless power transmission apparatus.

본 발명은 무선전력 송신장치의 제1 기판과 제2 기판의 배치를 통해 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 전송 시스템의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system capable of maximizing power transmission efficiency through arrangement of a first substrate and a second substrate of a wireless power transmission apparatus.

본 발명은 송신 공진 코일을 일정한 각도를 갖도록 배치하여 전력 전송 효율을 높일 수 있는 무선전력 송신장치 및 무선전력 전송 시스템의 제공을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wireless power transmission apparatus and a wireless power transmission system capable of increasing power transmission efficiency by disposing a transmission resonance coil at a certain angle.

본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치는 전원 공급부와 상기 전원 공급부와 연결된 송신 유도 코일 및 상기 송신 유도 코일과 유도 결합되어 전달받은 전력을 공진을 이용하여 상기 무선전력 수신장치에 전송하는 송신 공진 코일을 포함하며, 상기 송신 공진 코일은 수평면과 일정한 각도를 갖도록 기울어져 배치된 것을 특징으로 한다.A wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power to a wireless power receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a power supply unit, a transmission induction coil connected to the power supply unit, And a transmitting resonant coil for transmitting the transmitting resonant coil to the wireless power receiving apparatus, wherein the transmitting resonant coil is inclined to have a certain angle with the horizontal plane.

상기 송신 공진 코일은 일 측이 사용하고자 하는 충전 영역으로 기설정된 각도를 갖도록 기울어져 배치되는 것을 특징으로 한다.And the transmission resonance coil is arranged so that one side thereof is inclined to have a predetermined angle to a charging region to be used.

상기 일정한 각도는 0.1도 내지 30도의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.And the constant angle is in the range of 0.1 to 30 degrees.

상기 무선전력 송신장치는 상기 전원 공급부로부터 공급된 전력을 공진을 위한 주파수를 가지는 전력으로 변환하는 송신 회로부를 더 포함하고, 상기 송신 회로부는 상기 송신 공진 코일과 수직으로 이격하여 배치된 것을 특징으로 한다.The wireless power transmission apparatus may further include a transmission circuit unit that converts power supplied from the power supply unit to power having a frequency for resonance, and the transmission circuit unit is disposed so as to be vertically spaced from the transmission resonance coil .

상기 송신 회로부와 상기 송신 공진 코일의 수직거리는 0.1mm 내지 25mm 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.And the vertical distance between the transmission circuit and the transmission resonance coil ranges from 0.1 mm to 25 mm.

상기 무선전력 송신장치는 상기 송신 유도 코일을 배치하기 위한 제1 기판 및 상기 제1 기판과 수직으로 이격되고, 상기 송신 회로부를 배치하기 위한 제2 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The wireless power transmission apparatus may further include a first substrate for disposing the transmission induction coil, and a second substrate spaced vertically from the first substrate and for disposing the transmission circuit.

상기 송신 공진 코일은 동축 나선형의 구조이고, 상기 제2 기판은 윗면이 개방된 원통형의 구조인 것을 특징으로 한다.The transmission resonance coil is a coaxial spiral structure, and the second substrate is a cylindrical structure with an open top surface.

상기 제2 기판의 밑면 지름과 상기 송신 공진 코일이 형성하는 지름의 비율은 3:8인 것을 특징으로 한다.And a ratio of a bottom diameter of the second substrate to a diameter of the transmission resonance coil is 3: 8.

상기 무선전력 송신장치는 상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 상기 송신 회로부로 전달하는 전원 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The wireless power transmission apparatus may further include a power connection unit that receives power from the power supply unit and transmits the power to the transmission circuit unit.

상기 전원 연결부는 상기 제1 기판 위에 배치되는 것을 특징으로 한다.And the power connection part is disposed on the first substrate.

상기 제1 기판 및 제2 기판은 인쇄회로기판인 것을 특징으로 한다.The first substrate and the second substrate are printed circuit boards.

상기 제1 기판은 원형의 형태이고, 상기 수신 유도 코일은 상기 제1 기판의 외곽선을 따라 배치되는 것을 특징으로 한다.The first substrate may have a circular shape, and the reception induction coil may be disposed along an outline of the first substrate.

상기 무선전력 송신장치는 상기 송신 공진 코일에서 형성되는 자속의 방향을 변경시키는 차폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The wireless power transmission apparatus may further include a shielding portion for changing a direction of a magnetic flux formed in the transmission resonance coil.

상기 제2 기판 및 상기 송신 회로부를 수용하는 받침부를 더 포함하고, 상기 받침부는 적어도 하나 이상의 지지대에 의해 상기 제1 기판과 연결되는 것을 특징으로 한다.And a receiving portion for receiving the second substrate and the transmitting circuit portion, wherein the receiving portion is connected to the first substrate by at least one supporting rod.

상기 송신 유도 코일은 상기 제1 기판 상의 급전선을 통해 상기 송신 공진 코일의 캐패시터와 연결된 것을 특징으로 한다.And the transmission induction coil is connected to the capacitor of the transmission resonance coil through the feed line on the first substrate.

상기 무선전력 송신장치는 전자기기에 장착된 상기 무선전력 수신장치에 전력을 송신하는 것을 특징으로 한다.And the wireless power transmission apparatus transmits power to the wireless power receiving apparatus mounted on the electronic apparatus.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to various embodiments of the present invention, there are the following effects.

첫째, 무선전력 송신장치의 구성요소 간 배치간격을 조절하여 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있다.First, it is possible to maximize the power transmission efficiency by adjusting the arrangement interval between the components of the wireless power transmission apparatus.

둘째, 무선전력 송신장치의 송신 공진 코일과 제2 기판의 배치를 통해 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있다.Second, the power transmission efficiency can be maximized through the arrangement of the transmission resonance coil and the second substrate of the wireless power transmission device.

셋째, 무선전력 송신장치가 일정한 각도를 갖도록 배치되어 수신 측으로의 전력 전송 효율을 높일 수 있다.Third, the wireless power transmission apparatus can be arranged so as to have a certain angle, and the power transmission efficiency to the receiving side can be increased.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.Meanwhile, various other effects will be directly or implicitly disclosed in the detailed description according to the embodiment of the present invention to be described later.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신 유도 코일(210)의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 소스(100)와 무선전력 송신장치(200)의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 구조도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 송신 공진 코일과 제2 기판과의 수직거리에 따른 Q 값 및 전력전송 효율의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 구조도 이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 전력 전송 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 전력 전송 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)를 사용한 경우, 전력 전송 효율을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram of atransmission induction coil 210 according to an embodiment of the present invention.
3 is an equivalent circuit diagram of apower source 100 and a wirelesspower transmission device 200, in accordance with an embodiment of the invention.
4 is an equivalent circuit diagram of a wirelesspower receiving apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.
5 is a structural diagram of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention.
6 is a front view of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention.
7 is a structural diagram of a wireless power transmission apparatus according to a second embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a change in a Q value and a power transmission efficiency according to a vertical distance between a transmission resonance coil and a second substrate of a wireless power transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention.
9 is a structural diagram of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to a third embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining a power transmission process of the wirelesspower transmission apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention.
11 and 12 are diagrams for explaining a power transmission process of the wirelesspower transmission apparatus 400 according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for explaining power transmission efficiency when the wirelesspower transmission apparatus 400 according to the third embodiment of the present invention is used.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be easily understood by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 무선전력 전송 시스템은 전력 공급 장치(100), 무선전력 송신장치(200), 무선전력 수신장치(300), 부하(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless power transmission system may include apower supply 100, a wirelesspower transmission device 200, a wirelesspower reception device 300, and aload 400.

일 실시 예에서 전력 공급 장치(100)는 무선전력 송신장치(200)에 포함될 수 있다.In one embodiment, thepower supply 100 may be included in the wirelesspower transmission device 200.

무선전력 송신장치(200)는 송신 유도 코일(210) 및 송신 공진 코일(220)을 포함할 수 있다.The wirelesspower transmission apparatus 200 may include atransmission induction coil 210 and atransmission resonance coil 220.

무선전력 수신장치(300)는 수신 공진 코일(310), 수신 유도 코일(320), 정류부(330), 부하(400)을 포함할 수 있다.The wirelesspower receiving apparatus 300 may include a receivingresonant coil 310, a receivinginduction coil 320, a rectifyingunit 330, and aload 400.

전력 공급 장치(100)의 양단은 송신 유도 코일(210)의 양단과 연결된다.Both ends of thepower supply device 100 are connected to both ends of thetransmission induction coil 210.

송신 공진 코일(220)은 송신 유도 코일(210)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.The transmissionresonant coil 220 may be disposed at a certain distance from thetransmission induction coil 210.

수신 공진 코일(310)은 수신 유도 코일(320)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.The receptionresonant coil 310 may be disposed at a certain distance from thereception induction coil 320. [

수신 유도 코일(320)의 양단은 정류부(330)의 양단과 연결되고, 부하(400)는 정류부(330)의 양단에 연결된다. 일 실시 예에서 부하(400)는 무선전력 수신장치(300)에 포함될 수 있다.Both ends of thereception induction coil 320 are connected to both ends of therectification part 330 and theload 400 is connected to both ends of therectification part 330. In one embodiment, theload 400 may be included in the wirelesspower receiving device 300.

전력 공급 장치(100)에서 생성된 전력은 무선전력 송신장치(200)로 전달되고, 무선전력 송신장치(200)로 전달된 전력은 공진 현상에 의해 무선전력 송신장치(200)와 공진을 이루는 즉, 공진 주파수 값이 동일한 무선전력 수신장치(300)로 전달된다.The power generated by thepower supply apparatus 100 is transmitted to the wirelesspower transmission apparatus 200 and the power transmitted to the wirelesspower transmission apparatus 200 is resonated with the wirelesspower transmission apparatus 200 And transmitted to the wirelesspower receiving apparatus 300 having the same resonance frequency value.

이하에서는 보다 구체적으로 전력전송 과정을 설명한다.More specifically, the power transmission process will be described below.

전력 공급 장치(100)는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 무선전력 송신장치(200)에 전달한다.Thepower supply apparatus 100 generates and transmits AC power having a predetermined frequency to the wirelesspower transmission apparatus 200.

송신 유도 코일(210)과 송신 공진 코일(220)은 유도 결합되어 있다. 즉, 송신 유도 코일(210)는 전력 공급 장치(100)로부터 공급받은 전력에 의해 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격 되어 있는 송신 공진 코일(220)에도 교류 전류가 유도된다.Thetransmission induction coil 210 and thetransmission resonance coil 220 are inductively coupled. That is, when the alternating current flows by the electric power supplied from thepower supply device 100, thetransmission induction coil 210 induces an alternating current also in thetransmission resonance coil 220 which is physically separated by the electromagnetic induction.

그 후, 송신 공진 코일(220)로 전달된 전력은 공진에 의해 무선전력 송신장치(200)와 공진 회로를 이루는 무선전력 수신장치(300)로 전달된다.Thereafter, the power transmitted to the transmissionresonant coil 220 is transmitted to the wirelesspower receiving apparatus 300 which forms a resonant circuit with the wirelesspower transmitting apparatus 200 by resonance.

임피던스가 매칭된 2개의 LC 회로 사이는 공진에 의해 전력이 전송될 수 있다. 이와 같은 공진에 의한 전력 전송은 전자기 유도에 의한 전력 전송보다 더 먼 거리까지 더 높은 효율로 전력 전달이 가능하게 한다.Power can be transmitted by resonance between two LC circuits whose impedance is matched. Such resonance-based power transmission enables power transmission to be carried out farther than the power transmission by electromagnetic induction with higher efficiency.

수신 공진 코일(310)은 송신 공진 코일(220)로부터 공진에 의해 전력을 수신한다. 수신된 전력으로 인해 수신 공진 코일(310)에는 교류 전류가 흐른다. 수신 공진 코일(310)로 전달된 전력은 전자기 유도에 의해 수신 공진 코일(310)과 유도 결합된 수신 유도 코일(320)로 전달된다. 수신 유도 코일(320)로 전달된 전력은 정류부(330)를 통해 정류되어 부하(400)로 전달된다.Thereception resonance coil 310 receives power from thetransmission resonance coil 220 by resonance. An AC current flows in the receptionresonant coil 310 due to the received power. The power transmitted to thereception resonance coil 310 is transmitted to thereception induction coil 320 inductively coupled to thereception resonance coil 310 by electromagnetic induction. The power transmitted to thereception induction coil 320 is rectified through the rectifyingpart 330 and transferred to theload 400.

무선전력 송신장치(200)의 송신 공진 코일(220)은 자기장을 통해 무선전력 수신장치(300)의 수신 공진 코일(310)에 전력을 전송할 수 있다.The transmittingresonant coil 220 of the wirelesspower transmitting apparatus 200 can transmit power to the receivingresonant coil 310 of the wirelesspower receiving apparatus 300 through a magnetic field.

구체적으로, 송신 공진 코일(220)과 수신 공진 코일(310)은 공진 주파수에서 동작하도록 공진 결합되어 있다.Specifically, the transmittingresonant coil 220 and the receivingresonant coil 310 are resonantly coupled to operate at a resonant frequency.

송신 공진 코일(220)과 수신 공진 코일(310)의 공진 결합으로 인해, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 전력 전송 효율은 크게 향상될 수 있다.The power transmission efficiency between the wirelesspower transmission apparatus 200 and the wirelesspower reception apparatus 300 can be greatly improved due to the resonance coupling between thetransmission resonance coil 220 and thereception resonance coil 310.

무선전력 전송에서 품질 지수(Quality Factor)와 결합계수(Coupling Coefficient)는 중요한 의미를 갖는다. 즉, 전력 전송 효율은 품질 지수 및 결합계수가 큰 값을 가질수록 향상될 수 있다.In wireless power transmission, quality factor and coupling coefficient have important meaning. That is, the power transmission efficiency can be improved as the quality index and coupling coefficient have larger values.

품질 지수(Quality Factor)는 무선전력 송신장치 또는 무선전력 수신장치 부근에 축척할 수 있는 에너지의 지표를 의미할 수 있다.The Quality Factor may refer to an index of energy that can be scaled in the vicinity of a wireless power transmission device or a wireless power receiving device.

품질 지수(Quality Factor)는 동작 주파수(w), 코일의 형상, 치수, 소재 등에 따라 달라질 수 있다. 수식으로는 Q=w*L/R로 표현될 수 있다. L은 코일의 인덕턴스이고, R은 코일자체에서 발생하는 전력손실의 양에 해당하는 저항을 의미한다.The quality factor may vary depending on the operating frequency (w), the shape of the coil, the dimensions, and the material. The formula can be expressed as Q = w * L / R. L is the inductance of the coil, and R is the resistance corresponding to the amount of power loss occurring in the coil itself.

품질 지수(Quality Factor)는 0에서 무한대의 값을 가질 수 있다.The Quality Factor can have a value from zero to infinity.

결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일 간 자기적 결합의 정도를 의미하는 것으로 0에서 1의 범위를 갖는다.Coupling coefficient means the degree of magnetic coupling between the transmitting coil and the receiving coil, and ranges from 0 to 1.

결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일의 상대적인 위치나 거리 등에 따라 달라질 수 있다.
The coupling coefficient may vary depending on the relative position or distance between the transmitting coil and the receiving coil.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 송신 유도 코일(210)의 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of atransmission induction coil 210 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 송신 유도 코일(210)은 인덕터(L1)와 캐패시터(C1)로 구성될 수 있으며, 이들에 의해 적절한 인덕턴스와 캐패시턴스 값을 갖는 회로를 구성하게 된다.As shown in FIG. 2, thetransmission induction coil 210 may be formed of an inductor L1 and a capacitor C1, thereby constituting a circuit having an appropriate inductance and a capacitance value.

송신 유도 코일(210)은 인덕터(L1)의 양단이 캐패시터(C1)의 양단에 연결된 등가회로로 구성될 수 있다. 즉, 송신 유도 코일(210)은 인턱터(L1)와 캐패시터(C1)가 병렬로 연결된 등가회로로 구성될 수 있다.Thetransmission induction coil 210 may be constituted by an equivalent circuit in which both ends of the inductor L1 are connected to both ends of the capacitor C1. That is, thetransmission induction coil 210 may be composed of an equivalent circuit in which the inductor L1 and the capacitor C1 are connected in parallel.

캐패시터(C1)는 가변 캐패시터일 수 있으며, 가변 캐패시터를 조절하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 송신 공진 코일(220), 수신 공진 코일(310), 수신 유도 코일(320)의 등가 회로도 도 2에 도시된 것과 동일할 수 있다.
The capacitor C1 may be a variable capacitor, and an impedance matching may be performed by adjusting the variable capacitor. The equivalent circuits of the transmissionresonant coil 220, the receptionresonant coil 310, and thereception induction coil 320 may be the same as those shown in Fig.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력 공급 장치(100)와 무선전력 송신장치(200)의 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of apower supply 100 and a wirelesspower transmission apparatus 200, according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 송신 유도 코일(210)과 송신 공진 코일(220)은 각각 소정 인덕턴스 값과 캐패시턴스 값을 갖는 인덕터(L1, L2)와 캐패시터(C1, C2)로 구성될 수 있다.
3, thetransmission induction coil 210 and thetransmission resonance coil 220 may include inductors L1 and L2 and capacitors C1 and C2 having a predetermined inductance value and a capacitance value, respectively.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of a wirelesspower receiving apparatus 300 according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 수신 공진 코일(310)과 수신 유도 코일(320)은 각각 소정 인덕턴스 값과 캐패시턴스 값을 갖는 인덕터(L3, L4)와 캐패시터(C3, C4)로 구성될 수 있다.4, the receptionresonant coil 310 and thereception induction coil 320 may include inductors L3 and L4 and capacitors C3 and C4 having a predetermined inductance value and a capacitance value, respectively.

정류부(330)는 다이오드(D1)와 정류 캐패시터(C5)로 구성될 수 있으며, 교류 전력을 직류 전력을 변환하여 출력할 수 있다.Therectification unit 330 may include a diode D1 and a rectification capacitor C5, and may convert AC power into DC power and output the AC power.

정류부(330)는 정류기와 평활 회로를 포함할 수 있다. 정류기의 정류소자로서 실리콘 정류기가 사용될 수 있다.Therectification part 330 may include a rectifier and a smoothing circuit. A silicon rectifier may be used as the rectifier of the rectifier.

평활 회로는 정류 출력을 매끄럽게 하는 역할을 한다.The smoothing circuit smoothes the rectified output.

부하(400)는 직류 전력을 필요로 하는 임의의 충전지 또는 장치일 수 있다. 예를 들어, 부하(400)는 배터리를 의미할 수 있다.Theload 400 may be any rechargeable battery or device requiring direct current power. For example, load 400 may refer to a battery.

무선전력 수신장치(300)는 휴대폰, 노트북, 마우스 등 전력이 필요한 전자기기에 장착될 수 있다.The wirelesspower receiving apparatus 300 may be mounted on an electronic apparatus requiring power such as a mobile phone, a notebook computer, and a mouse.

무선전력 송신장치(200)는 무선전력 수신장치(300)와 인밴드(In band) 통신을 이용하여 무선전력 수신장치(300)로 전달되는 전력을 조절할 수 있다.The wirelesspower transmission apparatus 200 can adjust power to be transmitted to the wirelesspower reception apparatus 300 using in-band communication with the wirelesspower reception apparatus 300.

인밴드(In band) 통신은 무선전력 전송에 사용되는 주파수를 갖는 신호를 이용하여 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 정보를 교환하는 통신을 의미할 수 있다. 무선전력 수신장치(300)는 스위칭 동작을 통해 무선전력 송신장치(200)에서 송신되는 전력을 수신하거나, 수신하지 않을 수 있다. 이에 따라, 무선전력 송신장치(200)는 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력량을 검출하여 무선전력 수신장치(300)의 온 또는 오프 신호를 인식할 수 있다.In band communication may refer to a communication in which information is exchanged between a wirelesspower transmission apparatus 200 and a wirelesspower reception apparatus 300 using a signal having a frequency used for wireless power transmission. The wirelesspower receiving apparatus 300 may receive or not receive the power transmitted from the wirelesspower transmitting apparatus 200 through the switching operation. Accordingly, the wirelesspower transmission apparatus 200 can detect the amount of power consumed in the wirelesspower transmission apparatus 200 and recognize the ON or OFF signal of the wirelesspower reception apparatus 300. [

구체적으로, 무선전력 수신장치(300)는 저항과 스위치를 이용해 저항에서 흡수하는 전력량을 변화시켜 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력을 변경시킬 수 있다. 무선전력 송신장치(200)는 상기 소모되는 전력의 변화를 감지하여 무선전력 수신장치(300)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 스위치와 저항은 직렬로 연결될 수 있다.Specifically, the wirelesspower receiving apparatus 300 can change the power consumed in the wirelesspower transmitting apparatus 200 by changing the amount of power absorbed by the resistor using the resistor and the switch. The wirelesspower transmission apparatus 200 can detect the change in the consumed power and obtain the status information of the wirelesspower reception apparatus 300. [ The switch and resistor can be connected in series.

더 구체적으로 설명하면, 스위치가 개방되면, 저항이 흡수하는 전력은 0이 되고, 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력도 감소한다.More specifically, when the switch is opened, the power absorbed by the resistor becomes zero, and the power consumed by the wirelesspower transmission apparatus 200 also decreases.

스위치가 단락되면, 저항이 흡수하는 전력은 0보다 크게 되고, 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력은 증가한다. 무선전력 수신장치는 이와 같은 동작을 반복하면, 무선전력 송신장치(200)는 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력을 검출하여 무선전력 수신장치(300)와 디지털 통신을 수행할 수 있다.If the switch is shorted, the power absorbed by the resistor is greater than zero, and the power consumed by the wirelesspower transmission apparatus 200 increases. When the wireless power receiving apparatus repeats the above operation, the wirelesspower transmitting apparatus 200 can detect the power consumed in the wirelesspower transmitting apparatus 200 and perform digital communication with the wirelesspower receiving apparatus 300.

무선전력 송신장치(200)는 위와 같은 동작에 따라 무선전력 수신장치(300)의 상태 정보를 수신하고, 그에 적합한 전력을 송신할 수 있다.The wirelesspower transmitting apparatus 200 can receive the status information of the wirelesspower receiving apparatus 300 according to the above operation, and can transmit appropriate power.

이와는 반대로, 무선전력 송신장치(200) 측에 저항과 스위치를 구비하여 무선전력 송신장치(200)의 상태 정보를 무선전력 수신장치(300)에 전송하는 것도 가능하다.
Conversely, it is also possible to transmit the state information of the wirelesspower transmission apparatus 200 to the wirelesspower reception apparatus 300 by providing a resistor and a switch on the wirelesspower transmission apparatus 200 side.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 구조도이다.5 is a structural diagram of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)는 수신 측이 무선전력 송신장치(400)의 위가 아닌 측면에 위치한 경우에 보다 효과적인 전력 전송을 수행할 수 있다.The wirelesspower transmission apparatus 400 according to an embodiment of the present invention can perform a more effective power transmission when the receiving side is located on the side of the wirelesspower transmission apparatus 400,

도 5를 참고하면, 무선전력 송신장치(400)는 전원 연결부(401), 제1 기판(403), 송신 유도 코일(405), 송신 공진 코일(407), 제2 기판(409), 차폐부(411), 송신 회로부(413), 받침부(415), 지지대(417)를 포함한다.5, the wirelesspower transmission apparatus 400 includes apower connection unit 401, afirst substrate 403, atransmission induction coil 405, atransmission resonance coil 407, asecond substrate 409, Atransmission circuit section 413, a receivingsection 415, and a support table 417. [

전원 공급부(10)는 무선전력 송신장치(400)에 직류 전력을 공급할 수 있다.Thepower supply unit 10 can supply DC power to the wirelesspower transmission apparatus 400. [

전원 공급부(10)는 무선전력 송신장치(400)에 포함될 수도 있다.Thepower supply unit 10 may be included in the wirelesspower transmission apparatus 400. [

전원 연결부(401)는 전원 공급부(10)에서 공급된 전원을 송신 유도 코일(405)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에서 전원 연결부(401)는 후술할 송신 공진 코일(407)의 측면에 인접하게 배치될 수 있다.Thepower connection unit 401 may transmit the power supplied from thepower supply unit 10 to thetransmission induction coil 405. In one embodiment, thepower connection portion 401 may be disposed adjacent to the side of thetransmission resonance coil 407, which will be described later.

일 실시 예에서 전원 연결부(401)는 제1 기판(403) 상에 배치될 수 있다. 이에 대해서는 도 7에서 상세히 설명한다.In one embodiment, thepower connection part 401 may be disposed on thefirst substrate 403. This will be described in detail in Fig.

제1 기판(403)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다.Thefirst substrate 403 may be a printed circuit board (PCB).

송신 유도 코일(405)은 제1 기판(403) 상에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 제1 기판(403)이 원형의 형태를 갖는 경우, 송신 유도 코일(405)은 제1 기판(403)의 외곽선을 따라 배치될 수 있다. 여기서, 제1 기판(403)이 원형의 형태를 갖는 것은 예시에 불과하고, 제1 기판(403)은 사각형 등 다각형의 형태를 포함할 수 있다. 제1 기판(403)의 형태에 따라 제1 기판(403) 상에 배치되는 송신 유도 코일(405)의 형태도 달라질 수 있다.Thetransmission induction coil 405 may be disposed on thefirst substrate 403. In one embodiment, if thefirst substrate 403 has a circular shape, thetransmission induction coil 405 may be disposed along the outline of thefirst substrate 403. [ Here, thefirst substrate 403 has a circular shape only by way of example, and thefirst substrate 403 may include a polygonal shape such as a square. The shape of thetransmission induction coil 405 disposed on thefirst substrate 403 may vary depending on the shape of thefirst substrate 403. [

송신 유도 코일(405)은 하나의 도선이 복수 번 권선되고, 제1 기판(403) 상에 일정한 패턴을 형성하여 배치될 수 있다.Thetransmission induction coil 405 can be arranged by winding a single wire several times and forming a certain pattern on thefirst substrate 403. [

송신 유도 코일(405)은 전원 공급부(10)로부터 받은 전력을 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신 공진 코일(407)에 전달할 수 있다.Thetransmission induction coil 405 can transmit the power received from thepower supply unit 10 to thetransmission resonance coil 407 physically spaced by electromagnetic induction.

송신 유도 코일(405)은 제1 기판(403) 상의 급전선을 통해 송신 공진 코일(407)의 캐패시터(408)와 연결될 수 있다.Thetransmission induction coil 405 may be connected to thecapacitor 408 of thetransmission resonance coil 407 through a feed line on thefirst substrate 403. [

송신 공진 코일(407)은 송신 유도 코일(405)로부터 전자기 유도에 의해 전력을 전달받을 수 있다.Thetransmission resonance coil 407 can receive electric power from thetransmission induction coil 405 by electromagnetic induction.

송신 공진 코일(407)은 송신 유도 코일(405)에 수직으로 배치될 수 있다. 송신 공진 코일(407)과 송신 유도 코일(405)은 소정의 수직거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.Thetransmission resonance coil 407 may be disposed perpendicular to thetransmission induction coil 405. [ Thetransmission resonance coil 407 and thetransmission induction coil 405 may be spaced apart from each other by a predetermined vertical distance.

송신 유도 코일(405) 및 송신 공진 코일(407)에 대한 내용은 도 1에서 설명한 송신 유도 코일(210) 및 송신 공진 코일(220)의 내용을 모두 포함할 수 있다.The contents of thetransmission induction coil 405 and thetransmission resonance coil 407 may include the contents of thetransmission induction coil 210 and thetransmission resonance coil 220 described in FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에서 송신 공진 코일(407)은 하나의 도선이 복수 번 권선되어 적층된 구조를 가질 수 있다. 송신 공진 코일(407)은 소정의 지름을 갖는 원통형, 스파이럴형 등 다양한 형태를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, in one embodiment, thetransmission resonance coil 407 may have a structure in which one conductor is wound a plurality of times so as to be stacked. Thetransmission resonance coil 407 may include various shapes such as a cylindrical shape having a predetermined diameter, a spiral shape, and the like.

송신 공진 코일(407)은 자기 공진을 이용하여 무선전력 수신장치(미도시)의 수신 공진 코일(미도시)에 전력을 전송할 수 있다.Thetransmission resonance coil 407 can transmit electric power to a reception resonance coil (not shown) of a wireless power receiving apparatus (not shown) using self resonance.

받침부(415) 위에는 차폐부(411), 제2 기판(409), 송신 회로부(413)가 아래에서부터 위로 차례대로 배치될 수 있다.The shieldingportion 411, thesecond substrate 409, and thetransmission circuit portion 413 may be arranged in order from bottom to top on thesupport portion 415.

송신 회로부(413)는 전원 공급부(10)로부터 공급된 전력을 통해 자기 공진을 위한 주파수를 가지는 전력으로 변환할 수 있다.Thetransmission circuit section 413 can convert the power supplied from thepower supply section 10 into power having a frequency for self-resonance.

송신 회로부(413)는 직류 직류 변환기, 발진기, 변환부 등을 포함할 수 있다.Thetransmission circuit section 413 may include a DC / DC converter, an oscillator, a converter, and the like.

직류 직류 변환기는 전원 공급부(10)로부터 받은 전원을 원하는 출력 전원으로 변환할 수 있다.DC direct current converter can convert the power received from thepower supply unit 10 into a desired output power.

발진기는 자기 공진을 위한 주파수를 갖는 교류전력을 생성할 수 있다.The oscillator may generate alternating current power having a frequency for self resonance.

변환부는 직류 직류 변환기로부터 수신한 직류전원과 발진기로부터 수신한 교류전력을 이용해 증폭된 교류전력을 출력한다. 출력된 교류전력은 송신 유도 코일(405)에 전달된다.The converting unit outputs the AC power amplified by the DC power received from the DC-DC converter and the AC power received from the oscillator. The output AC power is transmitted to thetransmission induction coil 405.

송신 회로부(413)는 제2 기판(409) 상에 배치될 수 있다. 송신 회로부(413)는 칩(Chip)형태일 수 있고, 복수의 칩으로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 기판(409)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 일 실시 예에서 제2 기판(409)은 윗면이 개방된 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.The transmittingcircuit portion 413 may be disposed on thesecond substrate 409. [ Thetransmission circuit section 413 may be in the form of a chip, and may be composed of a plurality of chips. Here, thesecond substrate 409 may be a printed circuit board (PCB). In an embodiment, thesecond substrate 409 may have a cylindrical shape with an opened top surface, but is not limited thereto.

제2 기판(409)이 원통형인 경우, 제2 기판(409)의 밑면 위에 송신 회로부(413)가 배치될 수 있다.When thesecond substrate 409 is cylindrical, thetransmission circuit 413 may be disposed on the bottom surface of thesecond substrate 409.

이하에서는, 제2 기판(409)이 윗면이 개방된 원통형의 형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, the case where thesecond substrate 409 has a cylindrical shape whose top surface is opened will be described as an example.

제2 기판(409)의 밑면 지름과 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름은 소정의 비율을 가질 수 있다. 일 실시 예에서 제2 기판(409)의 밑면 지름과 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름은 3:8의 비율을 가질 수 있다. 여기서, 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름은 송신 공진 코일(407)이 동축 나선형의 구조를 갖는 경우, 송신 공진 코일(407)의 중심을 관통한 가장 외곽에 배치된 도선의 일점과 타점 사이의 거리를 의미할 수 있다.The bottom surface diameter of thesecond substrate 409 and the diameter formed by thetransmission resonance coil 407 may have a predetermined ratio. In one embodiment, the bottom surface diameter of thesecond substrate 409 and the diameter formed by thetransmission resonance coil 407 may have a ratio of 3: 8. Here, the diameter formed by thetransmission resonance coil 407 is a distance between one and two points of a conductor disposed at the outermost portion passing through the center of thetransmission resonance coil 407 when thetransmission resonance coil 407 has a coaxial spiral structure Of the distance.

또한, 제2 기판(409)의 밑면과 송신 공진 코일(407)은 소정의 수직거리를 가지고, 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 상기 수직거리는 바람직하게는 15mm 이상일 수 있다.Further, the bottom surface of thesecond substrate 409 and thetransmission resonance coil 407 can be arranged with a predetermined vertical distance. In one embodiment, the vertical distance may preferably be at least 15 mm.

제2 기판(409)의 밑면 지름과 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름의 비율, 제2 기판(409)의 밑면과 송신 공진 코일(407)과의 수직거리는 품질 인자(Quality factor) 및 전력전송 효율과 연관된다. 품질 인자(Quality factor)는 무선전력 전송 시스템의 단위시간 당 에너지 손실의 역수로, Q값이 클수록 무선전력 전송 시스템의 성능이 좋은 것으로 평가된다. 전력전송 효율은 무선전력 송신장치(400)에서 전송하는 전력과 무선전력 수신장치가 수신하는 전력의 비율을 의미할 수 있다.The vertical distance between the bottom surface of thesecond substrate 409 and thetransmission resonance coil 407 and the bottom surface of thesecond substrate 409 and thetransmission resonance coil 407 are the quality factor and the power Transmission efficiency. Quality factor is the reciprocal of the energy loss per unit time of the wireless power transmission system. The higher the Q value, the better the performance of the wireless power transmission system. The power transmission efficiency may mean a ratio of power transmitted from the wirelesspower transmitting apparatus 400 to power received by the wireless power receiving apparatus.

제2 기판(409)의 밑면 지름과 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름의 비율이 3:8인 상태에서 제2 기판(409)의 밑면과 송신 공진 코일(407)과의 수직거리가 변함에 따라 Q값 및 전력전송 효율은 달라질 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The vertical distance between the bottom surface of thesecond substrate 409 and thetransmission resonance coil 407 changes in a state where the ratio of the bottom surface diameter of thesecond substrate 409 to the diameter of thetransmission resonance coil 407 is 3: The Q value and the power transmission efficiency can be changed depending on the power consumption. A detailed description thereof will be described later.

받침부(415)는 차폐부(411), 제2 기판(409), 송신 회로부(413)를 수용할 수 있다. 일 실시 예에서 받침부(415)는 밑면이 소정의 지름을 갖는 원통형의 형상을 가질 수 있다.The receivingportion 415 can receive the shieldingportion 411, thesecond substrate 409, and the transmittingcircuit portion 413. In one embodiment, the receivingportion 415 may have a cylindrical shape whose bottom surface has a predetermined diameter.

적어도 하나 이상의 지지대(417)는 제1 기판(403)과 받침부(415)를 수직으로 연결할 수 있다.At least onesupport 417 may vertically connect thefirst substrate 403 and the receivingunit 415. [

차폐부(411)는 송신 공진 코일(407)에서 형성된 자속의 방향을 변경시킬 수 있다. 즉, 차폐부(411)는 송신 공진 코일(407)에서 형성된 자속의 방향을 무선전력 수신장치가 위치한 곳으로 변경시킬 수 있다. 이로 인해, 송신 공진 코일(407)에서 형성된 자속은 보다 집중적으로 무선전력 수신장치 측에 전달될 수 있다. 바람직하게, 무선전력 수신장치가 무선전력 송신장치(400)의 측면에 배치된 경우, 차폐부(411)는 송신 공진 코일(407)에서 형성된 자속의 방향을 변경시켜 무선전력 수신장치 측으로 자속을 전달할 수 있다.Shielding portion 411 can change the direction of the magnetic flux formed intransmission resonance coil 407. [ That is, theshielding unit 411 can change the direction of the magnetic flux formed by thetransmission resonance coil 407 to the position where the wireless power receiving apparatus is located. As a result, the magnetic flux formed by thetransmission resonance coil 407 can be transmitted more intensively to the wireless power receiving apparatus side. Preferably, when the wireless power receiving apparatus is disposed on the side of the wirelesspower transmitting apparatus 400, theshielding unit 411 changes the direction of the magnetic flux formed in the transmittingresonant coil 407 to transmit the magnetic flux to the wireless power receiving apparatus side .

차폐부(411)는 제2 기판(409)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 즉, 차폐부(411)는 제2 기판(409)과 동일한 형상을 가질 수 있다.The shieldingportion 411 may have a shape that surrounds thesecond substrate 409. That is, the shieldingportion 411 may have the same shape as thesecond substrate 409.

차폐부(411)는 송신 공진 코일(407)에서 형성된 자속의 방향을 변경시켜 송신 회로부(413)의 오작동을 방지할 수 있다. 송신 공진 코일(407)에서 형성된 자속은 송신 회로부(413)에 전송되어, 송신 회로부(413)에 전달되어 영향을 끼칠 수 있기 때문에, 차폐부(411)는 이를 방지하여 송신 회로부(413)를 보호할 수 있다.
The shieldingportion 411 can prevent the malfunction of thetransmission circuit portion 413 by changing the direction of the magnetic flux formed by thetransmission resonance coil 407. [ The magnetic flux formed by thetransmission resonance coil 407 is transmitted to thetransmission circuit section 413 and may be transmitted to and influenced by thetransmission circuit section 413 so that theshielding section 411 prevents this and protects thetransmission circuit section 413 can do.

다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 구성요소 간 배치관계를 살펴보기로 한다.
Next, the arrangement relationship among the components of the wirelesspower transmission apparatus 400 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 정면도이다.6 is a front view of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참고하면, 무선전력 송신장치(400)는 전원 연결부(401), 제1 기판(403), 송신 유도 코일(405), 송신 공진 코일(407), 제2 기판(409), 차폐부(411), 송신 회로부(413), 지지대(417)를 포함한다.6, the wirelesspower transmission apparatus 400 includes apower connection unit 401, afirst substrate 403, atransmission induction coil 405, atransmission resonance coil 407, asecond substrate 409, Atransmission circuit section 413, and a support table 417. [

무선전력 송신장치(400)의 각 구성요소의 기능은 도 5에서 설명한 것과 같으므로 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 각 구성요소의 배치를 중심으로 설명한다.Since the functions of the respective components of the wirelesspower transmission apparatus 400 are the same as those described with reference to FIG. 5, a detailed description thereof will be omitted. In the following, the arrangement of each component will be mainly described.

무선전력 송신장치(400)의 가장 아랫단에는 제1 기판(403)이 배치된다.Thefirst substrate 403 is disposed at the bottom of the wirelesspower transmission apparatus 400.

제1 기판(403) 상에는 송신 유도 코일(405)이 일정한 패턴을 가지고 형성되어 있다.On thefirst substrate 403, atransmission induction coil 405 is formed with a certain pattern.

송신 공진 코일(407)은 송신 유도 코일(405)의 수직방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 배치된다.Thetransmission resonance coil 407 is disposed at a predetermined distance in the vertical direction of thetransmission induction coil 405.

송신 공진 코일(407)은 하나의 도선이 복수 번 권선되어, 적층된 구조를 갖는다.Thetransmission resonance coil 407 has a laminated structure in which one conductor is wound a plurality of times.

송신 공진 코일(407)이 형성하는 높이는 10mm일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.The height formed by thetransmission resonance coil 407 may be 10 mm, but this is merely an example.

송신 공진 코일(407)의 일단에는 전원 연결부(401)가 도시되어 있다. 전원 연결부(401)의 높이는 5m 일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.Apower connection unit 401 is shown at one end of thetransmission resonance coil 407. The height of thepower connection unit 401 may be 5 m, but this is only an example.

제2 기판(409)은 송신 공진 코일(407)과 일정한 수직거리만큼 이격된 곳에 배치될 수 있다. 제2 기판(409)과 송신 공진 코일(407)과의 수직거리는 15mm일 수 있다. 여기서, 15mm는 예시에 불과하다.Thesecond substrate 409 may be spaced apart from thetransmission resonance coil 407 by a predetermined vertical distance. The vertical distance between thesecond substrate 409 and the transmittingresonant coil 407 may be 15 mm. Here, 15 mm is only an example.

제2 기판(409) 상에는 복수의 칩을 포함하는 송신 회로부(413)가 배치될 수 있다.On thesecond substrate 409, atransmission circuit portion 413 including a plurality of chips may be disposed.

제2 기판(409)은 윗면이 개방된 원통형의 형태일 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 원형의 형태를 가질 수 있다.Thesecond substrate 409 may be in the form of a cylinder having an opened top surface, but is not limited thereto, and may have a circular shape.

차폐부(411)는 제2 기판(409)을 둘러싸고 있고, 제2 기판(409)과 같은 형상을 가지고 있다.The shieldingportion 411 surrounds thesecond substrate 409 and has the same shape as thesecond substrate 409.

받침부(415)는 차폐부(411) 아랫단에 인접하여 배치된다.The receivingportion 415 is disposed adjacent to the lower end of the shieldingportion 411.

받침부(415)는 제1 기판(403)과 복수의 지지대(417)를 통해 연결될 수 있다.Thesupport portion 415 may be connected to thefirst substrate 403 through a plurality ofsupports 417.

복수의 지지대(417)는 제1 기판(403)과 받침부(415)를 연결하고, 지지하는 역할을 한다.The plurality ofsupport rods 417 serve to connect and support thefirst substrate 403 and thesupport portion 415.

제2 기판(409)의 밑면이 원형인 경우, 제2 기판(409)의 밑면 지름은 30mm 이고, 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름은 80mm 일 수 있으나, 이는 예시에 불과하고, 제2 기판(409)의 밑면 지름과 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름은 그 비율이 3:8이 되는 어떠한 수치든지 가능할 수 있다.
When the bottom surface of thesecond substrate 409 is circular, the bottom surface diameter of thesecond substrate 409 is 30 mm, and the diameter of thetransmission resonance coil 407 may be 80 mm. However, this is only an example, The bottom surface diameter of thesubstrate 409 and the diameter formed by thetransmission resonance coil 407 may be any value at which the ratio is 3: 8.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 구조도이다.7 is a structural diagram of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to a second embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)는 전원 연결부(401), 제1 기판(403), 송신 유도 코일(405), 송신 공진 코일(407), 제2 기판(409)을 포함한다. 물론, 무선전력 송신장치(400)는 이외에도 도 5에서 설명한 구성요소들을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, a wirelesspower transmission apparatus 400 according to a second embodiment of the present invention includes apower connection unit 401, afirst substrate 403, atransmission induction coil 405, atransmission resonance coil 407, And asecond substrate 409. Of course, the wirelesspower transmission apparatus 400 may further include the components described in Fig.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)는 도 5와 비교하여 전원 연결부(401)의 위치가 변경된 구조를 갖는다.The wirelesspower transmission apparatus 400 according to the second embodiment of the present invention has a structure in which the position of thepower connection unit 401 is changed as compared with that of FIG.

구체적으로, 도 5의 무선전력 송신장치(400)의 전원 연결부(401)는 송신 공진 코일(407)의 제1 기판(403)의 측면에 배치되나, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 전원 연결부(401)는 제1 기판(403)의 윗면에 배치된다.5 is disposed on the side of thefirst substrate 403 of thetransmission resonance coil 407. However, thepower connection unit 401 of the wirelesspower transmission apparatus 400 of FIG. Thepower connection part 401 of thetransmission device 400 is disposed on the upper surface of thefirst substrate 403.

전원 연결부(401)가 제1 기판(403)의 측면에 배치되는 경우, 송신 공진 코일(407)에서 형성되어 수신 측으로 전달되는 일부 자속은 전원 연결부(401)에 의해 흡수 또는 차단되어 전력전송 효율에 영향을 끼칠 수 있다.When thepower connection part 401 is disposed on the side surface of thefirst substrate 403, some of the magnetic fluxes formed in thetransmission resonance coil 407 and transmitted to the reception side are absorbed or blocked by thepower connection part 401, It can have an effect.

전원 연결부(401)가 제1 기판(403)의 윗면에 배치되면, 송신 공진 코일(407)에서 형성되어 수신 측으로 전달되는 자속은 전원 연결부(401)에 의해 흡수 또는 차단되지 않을 수 있다. 즉, 도 7과 같은 전원 연결부(401)의 배치로 인해, 전력 전송 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.When thepower connection part 401 is disposed on the upper surface of thefirst substrate 403, the magnetic flux formed in thetransmission resonance coil 407 and transmitted to the reception side may not be absorbed or blocked by thepower connection part 401. That is, the arrangement of thepower connection unit 401 as shown in FIG. 7 has an advantage that the power transmission efficiency can be increased.

구체적으로, 도 7의 무선전력 송신장치(400)의 전원 연결부(401) 배치는 도 5의 무선전력 송신장치(400)의 전원 연결부(401) 배치에 비해 전력전송 효율이 3%정도 증가하고, 품질 지수는 120만큼 높아지는 효과를 갖는다.
Thepower transmission unit 401 of the wirelesspower transmission apparatus 400 of FIG. 7 has a power transmission efficiency of about 3% as compared with thepower connection unit 401 of the wirelesspower transmission apparatus 400 of FIG. 5, The quality index is increased by 120.

도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 송신 공진 코일(407)과 제2 기판(409)과의 수직거리에 따른 Q 값 및 전력전송 효율의 변화를 설명하기 위한 도면이다.8 is a graph illustrating the change of the Q value and the power transmission efficiency according to the vertical distance between thetransmission resonance coil 407 and thesecond substrate 409 of the wirelesspower transmission apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention FIG.

제2 기판(409)의 밑면 지름은 30mm 이고, 송신 공진 코일(407)이 형성하는 지름은 80mm 임을 가정한다.It is assumed that the bottom surface diameter of thesecond substrate 409 is 30 mm, and the diameter formed by thetransmission resonance coil 407 is 80 mm.

도 8을 참고하면, 송신 공진 코일(407)과 제2 기판(409)과의 수직거리가 0mm 인 경우, Q값은 560이고, 수직거리가 증가함에 따라 Q값이 증가한다.Referring to FIG. 8, when the vertical distance between thetransmission resonance coil 407 and thesecond substrate 409 is 0 mm, the Q value is 560, and the Q value increases as the vertical distance increases.

그러다가, 송신 공진 코일(407)과 제2 기판(409)과의 수직거리가 15mm 인 경우, Q값이 최대인 700이 되고, 그 후, 수직거리가 증가함에 따라 Q값은 미세하게 증가한다.If the vertical distance between thetransmission resonance coil 407 and thesecond substrate 409 is 15 mm, the Q value reaches 700, which is the maximum, and then the Q value increases finely as the vertical distance increases.

또한, 송신 공진 코일(407)과 제2 기판(409)과의 수직거리가 0mm인 경우, 30mm 외곽에 위치한 수신 측에 전달하는 전력전송 효율이 18%이라고 하면, 수직거리가 증가함에 따라 전력전송 효율이 증가한다.When the vertical distance between thetransmission resonance coil 407 and thesecond substrate 409 is 0 mm, if the power transmission efficiency to be transmitted to the reception side located outside the 30 mm is 18%, as the vertical distance increases, Efficiency increases.

그러다가, 송신 공진 코일(407)과 제2 기판(409)과의 수직거리가 15mm 인 경우, 30mm 외곽에 위치한 수신 측에 전달하는 전력전송 효율은 22%가 되고, 그 후, 수직거리가 증가함에 따라 전력전송 효율은 미세하게 증가한다.When the vertical distance between thetransmission resonance coil 407 and thesecond substrate 409 is 15 mm, the power transmission efficiency to be transmitted to the reception side located outside the 30 mm is 22%, and then the vertical distance increases Accordingly, the power transmission efficiency is slightly increased.

이와 같이 송신 공진 코일(407)과 제2 기판(409)과의 수직거리가 증가함에 따라 일정 범위 이내에서는 Q 값 및 전력전송 효율이 증가함을 확인할 수 있다.
As the vertical distance between the transmittingresonant coil 407 and thesecond substrate 409 increases, the Q value and the power transmission efficiency increase within a certain range.

다음으로 도 9 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400) 및 전력 전송 효율에 대해 설명한다.Next, with reference to FIG. 9 to FIG. 13, a wirelesspower transmission apparatus 400 and a power transmission efficiency according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 구조도이고, 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 전력 전송 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)의 전력 전송 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(400)를 사용한 경우, 전력 전송 효율을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a structural diagram of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to a third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of a wirelesspower transmission apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention. 11 and 12 are diagrams for explaining a power transmission process of the wirelesspower transmission apparatus 400 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram for explaining the wirelesspower transmission apparatus 400 according to the third embodiment of the present invention. And is a diagram for explaining the power transmission efficiency when the transmittingapparatus 400 is used.

먼저, 도 9를 참조하면, 무선전력 송신장치(400)는 전원 연결부(401), 제1 기판(403), 송신 유도 코일(405), 송신 공진 코일(407), 제2 기판(409), 차폐부(411), 송신 회로부(413), 받침부(415), 지지대(417)를 포함할 수 있다. 상기 각 구성요소들은 도 5에서 설명한 내용과 본질적으로 동일하다.9, a wirelesspower transmission apparatus 400 includes apower connection unit 401, afirst substrate 403, atransmission induction coil 405, atransmission resonance coil 407, asecond substrate 409, A shieldingportion 411, a transmittingcircuit portion 413, a receivingportion 415, and a supportingmember 417. [ Each of the above components is essentially the same as that described in FIG.

송신 공진 코일(407)은 수평면의 수평선을 기준으로 일정한 각도로 기울어져 있을 수 있다. 보다, 구체적으로 송신 공진 코일(407)은 무선전력 송신장치(400)가 놓여있는 면의 수평선과 임의의 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 바람직하게 송신 공진 코일(407)과 수평선이 이루는 각도는 0도 내지 30사이 일 수 있다.Thetransmission resonance coil 407 may be inclined at a constant angle with respect to the horizontal line of the horizontal plane. More specifically, thetransmission resonance coil 407 can be arranged at an arbitrary angle to the horizontal line on the side where the wirelesspower transmission device 400 is placed. Preferably, the angle formed by the transmissionresonant coil 407 and the horizontal line may be between 0 and 30 degrees.

송신 공진 코일(407)은 일 측이 사용하고자 하는 충전 영역으로 기 설정된 각도를 갖도록 기울어져 배치될 수 있다.송신 공진 코일(407)이 수평선을 기준으로 기 설정된 각도를 이루는 것은 충전 영역에 위치한 무선전력 수신장치(300)에 높은 효율로 전력 전송을 가능케 하기 위함이다.Thetransmission resonance coil 407 may be inclined so as to have a predetermined angle to the charging region to be used by the one side. The reason that thetransmission resonance coil 407 forms a predetermined angle with respect to the horizontal line is that the wireless So as to enable power transmission to thepower receiving apparatus 300 with high efficiency.

도 10은 송신 공진 코일(407)과 수평선이 이루는 각도가 0도인 경우, 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 자기장의 자기력선을 보여주고 있고, 도 11은 송신 공진 코일(407)과 수평선이 이루는 각도가 10도인 경우, 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 자기장의 자기력선을 보여주고 있고, 도 12는 송신 공진 코일(407)과 수평선이 이루는 각도가 20도인 경우, 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 자기장의 자기력선을 보여주고 있다.10 shows a magnetic force line of a magnetic field generated by thetransmission resonance coil 407 when the angle formed by thetransmission resonance coil 407 and the horizontal line is 0 degree, and FIG. 11 shows an angle formed by thetransmission resonance coil 407 and thehorizontal line 12 shows a case where the angle formed by thetransmission resonance coil 407 and the horizontal line is 20 degrees. In the case where thetransmission resonance coil 407 and thetransmission resonance coil 407 are at 10 degrees, It shows the magnetic field lines of the magnetic field.

도 10 내지 도 12에서, 전자기기(600)는 도 1 내지 도 4에서 설명한 무선전력 수신장치(300)를 포함할 수 있고, 송신 공진 코일(407)로부터 자기장을 이용해 전력을 수신할 수 있다. 전자기기(600)는 휴대폰, 노트북, 마우스 일 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 무선전력 송신장치(400)로부터 전력을 수신할 수 있는 모든 기기를 포함할 수 있다.10 to 12, theelectronic device 600 may include the wirelesspower receiving apparatus 300 described with reference to Figs. 1 to 4, and may receive power from the transmittingresonant coil 407 using a magnetic field. Theelectronic device 600 may be, but is not limited to, a cellular phone, a notebook, and a mouse, and may include any device capable of receiving power from the wirelesspower transmission device 400.

또한, 도 10 내지 도 12에서, 각 전력 전송 효율의 비교를 위해 송신 공진 코일(407)과 전자기기(600) 간 거리(d)는 일정하고, 전자기기(600)는 송신 공진 코일(407)의 우 측면에 위치하는 것으로 가정한다.10 to 12, the distance d between thetransmission resonance coil 407 and theelectronic device 600 is constant and theelectronic device 600 is connected to thetransmission resonance coil 407 in order to compare the respective power transmission efficiencies. As shown in FIG.

또한, 도 10 내지 도 12에서, 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 자기력선이 전자기기(600)를 관통하면, 전자기기(600)에 전력이 전송되는 것으로 볼 수 있고, 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 자기장의 자기력선이 전자기기(600)를 관통하지 않으면, 전자기기(600)에 전력이 전송되지 않는 것으로 볼 수 있다.10 to 12, when a magnetic force line generated by thetransmission resonance coil 407 passes through theelectronic device 600, it can be regarded that electric power is transmitted to theelectronic device 600. When thetransmission resonance coil 407 is driven, It can be seen that no electric power is transmitted to theelectronic device 600 unless the magnetic field lines of the magnetic field generated in theelectronic device 600 pass through theelectronic device 600.

도 10을 참조하면, 송신 공진 코일(407)과 수평선이 이루는 각도가 0도이다. 이 때, 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 복수의 자기력선 중 일부는 전자기기(600)를 관통하지만, 일부는 전자기기(600)를 관통하지 않을 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 것처럼 자기력선(A) 및 자기력선(B)는 전자기기(600)를 관통하지 않는다.Referring to FIG. 10, the angle between thetransmission resonance coil 407 and the horizontal line is 0 degrees. At this time, a part of a plurality of lines of magnetic force generated in thetransmission resonance coil 407 pass through theelectronic device 600, but some of them may not pass through theelectronic device 600. That is, the magnetic force lines A and B do not penetrate theelectronic device 600 as shown in FIG.

반면, 도 11을 참조하면, 송신 공진 코일(407)과 전자기기(600)가 이루는 각도가 10도이다. 이 때, 도 10에서 전자기기(600)를 관통하지 않았던 자기력선(A)은 전자기기(600)를 관통한다. 이는, 송신 공진 코일(407)이 전자기기(600) 측으로 기울어짐에 따라 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 자기력선들 중 전자기기(600) 측을 향하는 자기력선이 많아지기 때문이다.11, the angle between thetransmission resonance coil 407 and theelectronic device 600 is 10 degrees. At this time, the magnetic force line A, which did not pass through theelectronic device 600 in FIG. 10, passes through theelectronic device 600. This is because as thetransmission resonance coil 407 is inclined toward theelectronic device 600, the magnetic force lines toward theelectronic device 600 side among the magnetic force lines generated in thetransmission resonance coil 407 are increased.

또한, 도 12를 참조하면, 송신 공진 코일(407)과 전자기기(600)가 이루는 각도가 20도이다. 도 10 및 도 11에서 전자기기(600)를 관통하지 않았던 자기력선(B)은 전자기기(600)를 관통한다. 이는, 도 11에 비해 송신 공진 코일(407)이 전자기기 측으로 더 기울어짐에 따라 송신 공진 코일(407)에서 발생하는 자기력선 중 전자기기(600) 측을 향하는 자기력선이 더 많아지기 때문이다.Referring to FIG. 12, the angle formed between thetransmission resonance coil 407 and theelectronic device 600 is 20 degrees. 10 and 11, the magnetic line of force B that does not pass through theelectronic device 600 passes through theelectronic device 600. [ This is because themagnetic resonance coil 407 is more inclined toward the electronic device than the case of FIG. 11, and the magnetic force lines toward theelectronic device 600 side among the magnetic force lines generated by thetransmission resonance coil 407 are increased.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따라 송신 공진 코일(407)의 각도를 0도에서 21도 까지 변경시킴에 따른 전력 전송 효율을 정리한 표이다. 전자기기(600)는 송신 공진 코일(407)의 우 측면에 위치하고, 송신 공진 코일(407)은 전자기기(600) 측으로 기울어지면서 각도가 변경된다. 전력 전송 효율은 무선전력 송신장치(400)에서 송신한 전력량 중 전자기기(600)에 장착된 무선전력 수신장치(300)가 수신한 전력량의 비율일 수 있다. 또한, 전력 전송 효율이 증가하면, 송신 공진 코일(407)과 전자기기(600)에 포함된 수신 공진 코일(310)간 결합계수(Coupling Coefficient)가 증가하는 것을 의미할 수 있다.13 is a table summarizing the power transmission efficiency according to the third embodiment of the present invention when the angle of thetransmission resonance coil 407 is changed from 0 degrees to 21 degrees. Theelectronic device 600 is located on the right side of thetransmission resonance coil 407 and thetransmission resonance coil 407 is inclined toward theelectronic device 600 to change its angle. The power transmission efficiency may be a ratio of the amount of power received by the wirelesspower receiving apparatus 300 mounted on theelectronic device 600 among the amount of power transmitted from the wirelesspower transmitting apparatus 400. If the power transmission efficiency is increased, it may mean that the coupling coefficient between the transmittingresonant coil 407 and the receivingresonant coil 310 included in theelectronic device 600 is increased.

우 측면에서의 전력 전송 효율은 도 10 내지 도 12에서 도시한 바와 같이, 무선전력 송신장치(400)의 우측에 전자기기(600)가 위치했을 때의 전력 전송 효율이고, 전(후)면에서의 전력 전송 효율은 무선전력 송신장치(400)의 전면 또는 후면에 전자기기(600)가 위치했을 때의 전력 전송 효율이고, 좌 측면에서의 전력 전송 효율은 무선전력 송신장치(400)의 좌측에 전자기기(600)가 위치했을 때의 전력 전송 효율이다.As shown in FIGS. 10 to 12, the power transmission efficiency on the right side is the power transmission efficiency when theelectronic device 600 is located on the right side of the wirelesspower transmission device 400, Is a power transmission efficiency when theelectronic device 600 is placed on the front or rear surface of the wirelesspower transmission device 400 and the power transmission efficiency on the left side is the power transmission efficiency when theelectronic device 600 is located on the left side of the wirelesspower transmission device 400 Is the power transmission efficiency when theelectronic device 600 is located.

송신 공진 코일(407)의 우 측면, 전(후) 면, 좌 측면에 위치한 전자기기(600)와 송신 공진 코일(407)간의 거리는 같음을 가정한다.It is assumed that the distances between theelectronic device 600 and thetransmission resonance coil 407 located on the right side, the front side, and the left side of thetransmission resonance coil 407 are equal to each other.

도 13을 참조하면, 송신 공진 코일(407)이 수평선과 이루는 각도가 0도인 경우, 송신 공진 코일(407)의 우 측면, 전(후) 면, 좌 측면에 위치한 전자기기(600)와의 전력 전송 효율은 25%이다.Referring to FIG. 13, when thetransmission resonance coil 407 has an angle of 0 degrees with respect to the horizontal line, power transmission with respect to theelectronic device 600 located on the right side, the front side (rear side), and the left side of thetransmission resonance coil 407 The efficiency is 25%.

또한, 전자기기(600)가 송신 공진 코일(407)의 우 측면, 전(후)면, 좌 측면에 위치한 경우 모두, 송신 공진 코일(407)이 수평선과 이루는 각도가 커질수록 전력 전송 효율이 증가함을 확인할 수 있다.In the case where theelectronic device 600 is located on the right side, the front side (rear side), and the left side of thetransmission resonance coil 407, as the angle formed by thetransmission resonance coil 407 with the horizontal line becomes larger, .

또한, 송신 공진 코일(407)의 우 측면에 전자기기(600)가 위치한 경우, 송신 공진 코일(407)이 수평선과 이루는 각도가 커질수록 전(후)면 및 좌 측면에 위치한 경우에 비해 전력 전송 효율이 증가함을 확인할 수 있다. 다만, 이 경우, 송신 공진 코일(407)이 수평선과 이루는 각도는 무선전력 송신장치(400)의 전체적인 사이즈를 고려해 볼 때, 0도에서 30도 사이가 바람직하다.
When theelectronic device 600 is located on the right side of thetransmission resonance coil 407, as the angle between thetransmission resonance coil 407 and the horizontal line increases, the power transmission It can be confirmed that the efficiency is increased. However, in this case, the angle formed by thetransmission resonance coil 407 with the horizontal line is preferably between 0 and 30 degrees, considering the overall size of the wirelesspower transmission device 400. [

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 전력 소스
200: 무선전력 송신장치
210: 송신 유도 코일
220: 송신 공진 코일
300: 무선전력 수신장치
310: 수신 공진 코일
320: 수신 유도 코일
330: 정류회로
340: 부하
400: 무선전력 송신장치
401: 전원 연결부
403: 제1 기판
405: 송신 유도 코일
407: 송신 공진 코일
408: 커패시터
409: 제2 기판
411: 차폐부
413: 송신 회로부
415: 받침부
417: 지지대
600: 전자기기100: Power source
200: Wireless power transmitting device
210: transmission induction coil
220: transmission resonance coil
300: Wireless power receiving device
310: Receive resonant coil
320: reception induction coil
330: rectifier circuit
340: Load
400: wireless power transmission device
401: Power connection
403: first substrate
405: Transmission induction coil
407: Transmission resonance coil
408: Capacitor
409: second substrate
411:
413:
415:
417: Support
600: Electronic device

Claims (16)

Translated fromKorean

전자기기에 장착된 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치에 있어서,
전원 공급부;
상기 전원 공급부와 연결된 송신 유도 코일;
상기 송신 유도 코일과 유도 결합되어 전달받은 전력을 공진을 이용하여 상기 무선전력 수신장치에 전송하는 송신 공진 코일;
상기 송신 공진 코일에서 형성되는 자속의 방향을 변경시키는 차폐부;
상기 전원 공급부로부터 공급된 전력을 공진을 위한 주파수를 가지는 전력으로 변환하는 송신 회로부;
상기 송신 유도 코일을 배치하기 위한 제1 기판; 및
상기 제1 기판과 수직으로 이격되고, 상기 송신 회로부를 배치하기 위한 제2 기판을 포함하고,
상기 송신 공진 코일은 수평면과 일정한 각도를 갖도록 기울어져 배치되며,
상기 송신 회로부는 상기 송신 공진 코일과 수직으로 이격하여 배치된 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치.A wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power to a wireless power receiving apparatus mounted on an electronic device,
Power supply;
A transmission induction coil connected to the power supply;
A transmission resonance coil for transmitting the power received inductively coupled to the transmission induction coil to the wireless power reception apparatus using resonance;
A shield for changing a direction of a magnetic flux formed in the transmission resonance coil;
A transmission circuit for converting power supplied from the power supply unit into power having a frequency for resonance;
A first substrate for arranging the transmission induction coil; And
And a second substrate spaced vertically from the first substrate for arranging the transmission circuit portion,
Wherein the transmission resonance coil is tilted so as to have a certain angle with the horizontal plane,
Wherein the transmission circuit section is disposed so as to be vertically spaced from the transmission resonance coil.제1항에 있어서,
상기 송신 공진 코일은 일 측이 사용하고자 하는 충전 영역으로 기설정된 각도를 갖도록 기울어져 배치되는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
Wherein the transmission resonance coil is disposed such that one side thereof is tilted so as to have a predetermined angle to a charging region to be used.제1항에 있어서,
상기 일정한 각도는,
0.1도 내지 30도의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
The constant angle
And has a range of 0.1 to 30 degrees.삭제delete제1항에 있어서,
상기 송신 회로부와 상기 송신 공진 코일의 수직거리는 0.1mm 내지 25mm 범위를 갖는 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
Wherein the vertical distance between the transmission circuit section and the transmission resonance coil has a range of 0.1 mm to 25 mm.삭제delete제1항에 있어서,
상기 송신 공진 코일은 동축 나선형의 구조이고, 상기 제2 기판은 윗면이 개방된 원통형의 구조인 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
Wherein the transmission resonant coil is a coaxial spiral structure, and the second substrate is a cylindrical structure with an open top surface.제7항에 있어서,
상기 제2 기판의 밑면 지름과 상기 송신 공진 코일이 형성하는 지름의 비율은 3:8인 무선전력 송신장치.8. The method of claim 7,
Wherein the ratio of the bottom surface diameter of the second substrate to the diameter of the transmission resonance coil is 3: 8.제1항에 있어서,
상기 전원 공급부로부터 전원을 공급받아 상기 송신 회로부로 전달하는 전원 연결부를 더 포함하는 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
And a power connection unit that receives power from the power supply unit and transmits the power to the transmission circuit unit.제9항에 있어서,
상기 전원 연결부는,
상기 제1 기판 위에 배치되는 무선전력 송신장치.10. The method of claim 9,
The power connection unit includes:
And the second substrate is disposed on the first substrate.제1항에 있어서,
상기 제1 기판 및 제2 기판은 인쇄회로기판인 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
Wherein the first substrate and the second substrate are printed circuit boards.제1항에 있어서,
상기 제1 기판은 원형의 형태이고,
상기 송신 유도 코일은 상기 제1 기판의 외곽선을 따라 배치되는 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
The first substrate has a circular shape,
Wherein the transmission induction coil is disposed along an outline of the first substrate.삭제delete제1항에 있어서,
상기 제2 기판 및 상기 송신 회로부를 수용하는 받침부를 더 포함하고,
상기 받침부는 적어도 하나 이상의 지지대에 의해 상기 제1 기판과 연결되는 무선전력 송신장치.The method according to claim 1,
Further comprising a receiving portion for receiving the second substrate and the transmitting circuit portion,
Wherein the support portion is connected to the first substrate by at least one support.제1항에 있어서,
상기 송신 유도 코일은 상기 제1 기판 상의 급전선을 통해 상기 송신 공진 코일의 캐패시터와 연결된 무선전력 송신장치.



The method according to claim 1,
Wherein the transmission induction coil is connected to a capacitor of the transmission resonance coil via a feed line on the first substrate.



삭제delete

Images