KR101161836B1 - Non-contact power transferring device, non-contact power charge device, non-contact charge system and method for wireless power transferring using the same - Google Patents
Non-contact power transferring device, non-contact power charge device, non-contact charge system and method for wireless power transferring using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101161836B1 KR101161836B1 KR1020090122678A KR20090122678A KR101161836B1 KR 101161836 B1 KR101161836 B1 KR 101161836B1 KR 1020090122678 A KR1020090122678 A KR 1020090122678A KR 20090122678 A KR20090122678 A KR 20090122678A KR 101161836 B1 KR101161836 B1 KR 101161836B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- contactless
- power
- primary coil
- coil
- state
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 50
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 5
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001499740 Plantago alpina Species 0.000 description 1
- 208000006930 Pseudomyxoma Peritonei Diseases 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- MSHXTAQSSIEBQS-UHFFFAOYSA-N s-[3-carbamoylsulfanyl-2-(dimethylamino)propyl] carbamothioate;hydron;chloride Chemical compound [Cl-].NC(=O)SCC([NH+](C)C)CSC(N)=O MSHXTAQSSIEBQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- 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
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
수신측 부하 전력 상태에 따라 전자기 유도에 의한 전력전송 및 무접점 충전을 수행하는 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법을 제공한다. 무접점 전력전송장치는 유도 결합을 위한 2차 코일 및 충전 가능한 배터리를 포함하는 수신측 무접점 충전장치에 무접점으로 결합되는 송신측 무접점 전력전송장치로서, 2차 코일에 충전 전력을 유도하는 1차 코일과, 1차 코일을 구동시키는 구동부와, 1차 코일에 공급되는 전력량을 조절하는 PWM 제어부, 및 수신측 부하 전력의 상태에 따라 PWM 제어부를 제어하여 수신측으로 전송되는 전력량에 대한 제어가 이루어지도록 하는 중앙제어부를 포함한다.
전자기 유도, 무접점, 충전, 전력전송
Provided are a contactless power transmitter, a contactless charging device, a contactless charging system, and a wireless power transmission method using the same, which perform power transmission and contactless charging by electromagnetic induction according to a load load state of a receiver. The contactless power transmitter is a transmitter-side contactless power transmitter coupled in a contactless manner to a receiver contactless charger including a secondary coil and a rechargeable battery for inductive coupling, and induces charging power to the secondary coil. Control of the primary coil, the drive unit for driving the primary coil, the PWM controller to adjust the amount of power supplied to the primary coil, and the PWM controller in accordance with the state of the load on the receiving side to control the amount of power transmitted to the receiving side It comprises a central control unit to be made.
Electromagnetic Induction, Solid State, Charging, Power Transmission
Description
본 발명은 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수신측 부하 전력 상태에 따라 전자기 유도에 의한 전력전송 및 무접점 충전을 수행하는 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법에 관한 것이다.The present invention relates to a contactless power transmitter, a contactless charging device, a contactless charging system and a wireless power transmission method using the same. More particularly, the present invention relates to power transmission and contactless charging by electromagnetic induction according to the load power state of the receiver. The present invention relates to a contactless power transmitter, a contactless charging device, a contactless charging system, and a wireless power transmission method using the same.
일반적으로 PDA, PMP, MP3 등과 같은 휴대용 장치는 이동하면서 사용되기 때문에 일반 가정 전원을 직접 연결하여 전원을 공급받을 수 없고 일회용 배터리를 장착하거나 충방전이 가능한 배터리가 장착되어 사용된다. 이러한 휴대용 장치의 배터리에 전기를 충전시키기 위한 충전기는 단자공급방식으로 배터리팩에 전원을 공급하고 있다.In general, portable devices such as PDAs, PMPs, and MP3s are used while moving, and thus, power cannot be directly connected to a general home power source, and a disposable battery or a battery capable of charging and discharging is used. The charger for charging the battery of the portable device supplies power to the battery pack by a terminal supply method.
그러나 충전기와 배터리가 서로 결합되거나 분리될 경우, 양측의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어서 단자부분에서 순간방전현상이 발생될 수 있다. 따라서 시간이 지남에 따라 양측 단자에 이물질이 쌓일 수 있고, 이로 인한 화재 발생 및 습기 또는 먼지로 인한 자연 방전, 충전기 및 배터리의 수명 단축 및 성능 저하를 초래하게 된다. 종래에는 이러한 단자공급방식의 문제점을 해결하기 위해 무접점 충전기가 제공되고 있다.However, when the charger and the battery are coupled to or separated from each other, the terminals on both sides have different potentials, and thus a momentary discharge phenomenon may occur at the terminal portion. As a result, foreign materials may accumulate on both terminals as time passes, resulting in fires, natural discharges caused by moisture or dust, and shortening the lifespan and degrading performance of chargers and batteries. Conventionally, a contactless charger is provided to solve the problem of the terminal supply method.
도 1은 종래 무접점 충전 시스템에 있어서 송신측과 수신측의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a transmitting side and a receiving side in a conventional contactless charging system.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 무접점 충전기를 통한 충전 방식은 송신측 무접점 충전기의 1차 코일(1) 상부에 충전하고자 하는 배터리가 내재된 단말기를 위치시키면 수신측 배터리의 2차 코일(2)에 의하여 충전이 이루어지는 방식이다. As shown in FIG. 1, in the conventional charging method using a contactless charger, when a terminal having a battery to be charged is placed on the upper part of the
이때, 전력을 송신하는 송신측의 전자계 발생을 위해서 풀 브리지(Full bridge) 또는 하프 브리지(Half bridge) 구성을 사용하는 LC직렬공진방식을 사용하여 전자계를 발생시키는 종래의 방식은, 통신과 제어 등을 고려하여 공진점을 벗어나 공진의 우반면 일정 지점을 기준으로 제어를 수행하므로, 전력전송 효율이 떨어질 수 있다. 또한, LC공진을 위해서 고가의 제약된 특성의 콘덴서가 사용되어야 하는 문제점이 있다.At this time, the conventional method of generating an electromagnetic field using the LC series resonant method using a full bridge or half bridge configuration for generating the electromagnetic field of the transmitting side transmitting power, communication and control, etc. In consideration of this, since the control is performed based on a predetermined point on the right side of the resonance out of the resonance point, power transmission efficiency may be reduced. In addition, there is a problem in that an expensive constrained capacitor must be used for LC resonance.
그리고, LC공진을 이용한 무선전력전송의 경우, 전력을 전송하는 송신측과 충전을 수행하는 수신측의 상태를 파악하기 위하여 전자계방식의 상호 통신 또는 포토 커플러(photo coupler) 등을 이용한 통신을 통해 수신측의 상태가 송수신된다. And, in the case of wireless power transmission using LC resonance, in order to grasp the state of the transmitting side transmitting power and the receiving side performing charging, it is received through communication using an electromagnetic system or a photo coupler. The state of the side is transmitted and received.
여기서 전자계의 강도에 따라 통신 신호를 구분할 수 없는 영역에서는 전력 전송이 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 송수신측 간에 특정화된 통신이 사용되어 배타적인 결합 관계로 이루어져 있으므로 특정하게 설계된 전용 ASIC(Application Specific IC)가 사용되어야 하는 한계가 있다. Here, power transmission may not be performed in an area where communication signals cannot be distinguished according to the strength of the electromagnetic field. In addition, there is a limit that a specific ASIC (Application Specific IC) specifically designed is used because the communication specified by the transmitting and receiving side is used to constitute an exclusive coupling relationship.
본 발명은 수신측 부하 전력의 상태를 감지하여 수신측 상태에 따라 효율적인 전력 전송 및 충전이 이루어지도록 하는 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention provides a contactless power transmission device, a contactless charging device, a contactless charging system and a wireless power transmission method using the same to sense the state of the load power of the receiving side to enable efficient power transmission and charging according to the receiving state. Its purpose is to.
또한, 본 발명은 센터탭을 갖는 평면공심코일을 1차 코일 및 2차 코일 중 적어도 하나에 구성하고 1차 코일의 평면공심코일에 소정 개수의 센싱코일을 구비함으로써 수신측의 부하 전력의 상태를 보다 효과적으로 감지하여 무선전력 전송이 이루어지도록 하는 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.In addition, the present invention configures the planar core core coil having the center tap in at least one of the primary coil and the secondary coil, and includes a predetermined number of sensing coils in the planar core core coil of the primary coil so that the state of the load power on the receiving side can be improved. It is an object of the present invention to provide a contactless power transmitter, a contactless charging device, a contactless charging system, and a wireless power transmission method using the same, so that the wireless power transmission is more effectively detected.
또한, 본 발명은 수신측 무접점 충전장치의 충전 상태에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 제어, PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어 또는 이를 혼합한 방식으로 효과적으로 무접점 충전장치로 전송되는 전력을 제어하는 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.In addition, the present invention is to effectively control the power transmitted to the contactless charging device in a pulse width modulation (PWM) control, a pulse frequency modulation (PFM) control or a mixture thereof according to the charging state of the receiving contactless charging device. An object of the present invention is to provide a contact power transmitter, a contactless charging device, a contactless charging system, and a wireless power transmission method using the same.
또한, 본 발명은 충전이 완료 되어가는 시점이 되어 부하 전력이 감소하여 설정된 기준치 이하가 되었다고 판단되면, PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어가 이루어지도록 하여 수신측 배터리에 소전력의 미세 제어를 통한 만충전이 이루어지도록 하는 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.In addition, in the present invention, when it is determined that the charging time is completed and the load power decreases to be lower than the set reference value, PFM (Pulse Frequency Modulation) control is performed so that the full charge is performed by fine control of small power to the receiving battery. It is an object of the present invention to provide a contactless power transmitter, a contactless charging device, a contactless charging system and a wireless power transmission method using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무접점 전력전송장치는 유도 결합을 위한 2차 코일 및 충전 가능한 배터리를 포함하는 수신측 무접점 충전장치에 무접점으로 결합되는 송신측 무접점 전력전송장치로서, 2차 코일에 충전 전력을 유도하는 1차 코일과, 1차 코일을 구동시키는 구동부와, 1차 코일에 공급되는 전력량을 조절하는 PWM 제어부, 및 수신측 부하 전력의 상태에 따라 PWM 제어부를 제어하여 수신측으로 전송되는 전력량에 대한 제어가 이루어지도록 하는 중앙제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a contactless power transmitter according to an embodiment of the present invention is a contactless contactless coupled to a receiving side contactless charging device including a secondary coil and a rechargeable battery for inductive coupling. A power transmission device, comprising: a primary coil for inducing charging power to a secondary coil, a driving unit for driving the primary coil, a PWM controller for adjusting the amount of power supplied to the primary coil, and a state of the load load on the receiving side And a central controller configured to control the PWM controller to control the amount of power transmitted to the receiver.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무접점 충전장치는 송신측 무접점 전력전송장치로부터 무접점 충전 전력을 공급받아 배터리에 충전하는 수신측 무접점 충전장치로서, 충전 전력을 유도하는 송신측 1차 코일에 자기적으로 결합되어 유도 기전력을 생성하고 송신측 펄스 신호에 응답하여 부하 전력의 상태를 나타내는 응답 신호를 송신측으로 전달하는 2차 코일과, 2차 코일에서 생성된 유도 기전력을 전력으로 생성하는 전파정류회로, 및 전파정류회로로부터 공급되는 전력으로 배터리를 충전시키는 충전회로를 포함한다.In addition, the contactless charging device according to an embodiment of the present invention is a receiving-side contactless charging device that receives the contactless charging power from the transmission-side contactless power transmission device to charge the battery, the transmission-side primary to induce charging power A secondary coil magnetically coupled to the coil to generate an induced electromotive force and transmitting a response signal indicating a state of the load power to the transmitting side in response to the pulse signal of the transmitting side, and generating induced electromotive force generated from the secondary coil as electric power And a charging circuit for charging the battery with power supplied from the full-wave rectifying circuit.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무접점 충전 시스템은 수신측 무접점 충전장 치의 충전 상태에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 제어, PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어 또는 이를 혼합한 방식으로 무접점 충전장치로 전송되는 전력을 제어하는 송신측 무접점 전력전송장치, 및 무접점 전력전송장치로부터 수신된 신호에 응답하여 수신측의 충전 상태를 응답신호로 무접점 전력전송장치에 전송하고, 무접점 전력전송장치로부터 수신한 전력을 배터리에 충전하는 무접점 충전장치를 포함한다.In addition, the contactless charging system according to an embodiment of the present invention is a contactless charging device in a pulse width modulation (PWM) control, a pulse frequency modulation (PFM) control or a mixture thereof according to the charging state of the receiving contactless charging device A contactless contactless power transmitter for controlling the power transmitted to the transmitter, and in response to a signal received from the contactless power transmitter, transmits the charging state of the receiver to the contactless power transmitter as a response signal, and transmits contactless power. And a contactless charging device for charging the battery with the power received from the device.
본 발명의 무접점 전력전송장치, 무접점 충전장치, 무접점 충전 시스템 및 이를 이용한 무선 전력전송방법에 따르면 다음과 같은 장점이 있다. According to the present invention, a contactless power transmitter, a contactless charging device, a contactless charging system, and a wireless power transmission method using the same have the following advantages.
첫째, 본 발명은 수신측 부하 전력의 상태를 감지하여 수신측 상태에 따라 효율적인 전력 전송 및 충전이 이루어지도록 하는 장점이 있다.First, the present invention has the advantage of detecting the state of the load power of the receiving side to enable efficient power transmission and charging according to the receiving state.
둘째, 본 발명은 센터탭을 갖는 평면공심코일을 1차 코일 및 2차 코일 중 적어도 하나에 구성하고 1차 코일의 평면공심코일에 소정 개수의 센싱코일을 구비함으로써 수신측의 부하 전력의 상태를 보다 효과적으로 감지하여 무선전력 전송이 이루어지도록 하는 장점도 있다.Second, the present invention configures a planar air core having a center tap on at least one of the primary coil and the secondary coil, and includes a predetermined number of sensing coils in the plane air core coil of the primary coil to adjust the state of the load power at the receiving side. It also has the advantage of more efficient sensing and wireless power transfer.
셋째, 본 발명은 수신측 무접점 충전장치의 충전 상태에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 제어, PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어 또는 이를 혼합한 방식으로 효과적으로 무접점 충전장치로 전송되는 전력을 제어하는 장점도 있다.Third, the present invention has the advantage of effectively controlling the power transmitted to the contactless charging device in a pulse width modulation (PWM) control, pulse frequency modulation (PFM) control or a mixture thereof according to the charging state of the receiving contactless charging device There is also.
넷째, 본 발명은 충전이 완료 되어가는 시점이 되어 부하 전력이 감소하여 설정된 기준치 이하가 되었다고 판단되면, PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어 가 이루어지도록 하여 수신측 배터리에 소전력의 미세 제어를 통한 만충전이 이루어지도록 하는 장점도 있다.Fourth, when it is determined that the load power is reduced to be less than the set reference value when the charging is completed, the present invention allows PFM (Pulse Frequency Modulation) control to be performed so that full charging is performed through fine control of small power to the receiving battery. There is also the advantage of making it happen.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무접점 전력전송장치 및 무접점 충전장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a contactless power transmission device and a contactless charging device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 송신측 무접점 전력전송장치(100)는 수신측 무접점 충전장치(200)로 최적의 전력전송 및 충전이 이루어지도록 한다. 이때, 무접점 전력전송장치(100)로부터 발생되는 유도 자기장으로 인하여 유도 전력이 발생하고 이를 무접점 충전장치(200)가 충전하여 휴대용 장치로 전원이 공급되도록 한다. 이하, 무접점 전력전송장치(100) 및 무접점 충전장치(200)의 동작 및 구성요소에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.As shown in FIG. 2, the transmitter-side
무접점 전력전송장치(100)는 중앙제어부(110), PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(120), 구동부(130), 전류 검출부(140), Tx 검출부(150), 비교제어부(160), 표시부(170), 및 온도센서(180)를 포함한다. The
중앙제어부(110)는 전력전송 및 데이터 송수신이 정상적으로 이루어지도록 무접점 전력전송장치(100)의 각 구성요소들을 제어한다. 예컨대, 중앙제어부(110)는 무접점 충전장치(200)의 수신상태를 체크하기 위한 펄스 신호를 발생시키고, 수신측으로부터 해당 펄스 신호에 대한 응답 신호를 수신하여 처리하고 이를 통해 수신측 부하 전력의 상태를 인지할 수 있다. The
이때, 응답 신호는 물질의 고유 공진 특성에 따라 생성될 수 있다. 그리고, 중앙제어부(110)는 비교제어부(160)로부터 응답 신호에 따른 제어신호를 수신하고 이를 통해 무접점 충전장치(200)에 이물질이 포함되어 있거나 전력을 수신하기에 정상적인 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 중앙제어부(110)는 판단 결과에 따라 PWM 제어부(120)를 제어하여 1차 코일에 공급되는 전력량을 조절할 수 있다.In this case, the response signal may be generated according to the intrinsic resonance characteristic of the material. In addition, the
보다 구체적으로, 중앙제어부(110)는 무접점 충전장치(200)에 이물질이 포함되어 있거나 전력을 수신하기에 비정상적인 상태로 판단된 경우 PWM 제어부(120)를 제어하여 전력전송을 차단하고 수신측의 상태를 모니터링하는 모드로 변경할 수 있다. 그리고, 중앙제어부(110)는 무접점 충전장치(200)가 전력을 수신하기에 정상적인 상태인 경우 수신측에서 소요로 하는 전력이 공급되도록 PWM 제어부(120)를 제어할 수 있다.More specifically, the
PWM 제어부(120)는 1차 코일(10)에 공급되는 전력의 강도를 조절한다. 즉, PWM 제어부(120)는 중앙제어부(110)의 제어 명령에 따라 수신측에서 소요로 하는 전력이 공급되도록 1차 코일(10)에 공급되는 전력의 강도를 조절할 수 있다. 이때, PWM 제어부(120)는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식, PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어 방식, 또는 이를 혼합한 방식에 따라 1차 코일(10)에 공급되는 전류의 양을 조절할 수 있다. PWM 제어 방식은 펄스의 폭을 이용해 전압을 제어하는 방법을 나타내며, PFM 제어 방식은 주파수를 이용해 전압을 제어하는 방법을 나타낸다.The
구동부(130)는 1차 코일(10)을 구동시킨다. 이때, 구동부(130)는 1차 코일(10)에 전자계를 발생시키는 프리드라이버(pre-driver)(130a) 및 푸쉬풀(push pull) 드라이버(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(130)는 PWM 제어부(120)로부터 제어신호를 수신하면 1차 코일(10)을 구동시키게 된다.The
전류 검출부(140)는 1차 코일(10)에 유입되는 전류 상태를 감지한다. 전류 검출부(140)는 1차 코일(10)에 유입되는 전류 흐름을 감지하여 수신측의 전류 공급이 완료되어 만충전 상태로 판단되면 중앙제어부(110)로 신호를 전송하여 수신측으로의 전력전송이 중단되도록 요청할 수 있다. 이러한, 전류 검출부(140)는 선터탭에 공급되는 전원 라인에 설치된 제어 소자(Q3)(143), 및 제어 소자의 드레인과 소스간에 연결된 센서저항(Rs)(145)을 포함할 수 있다. The
이때, 전류 검출부(140)는 제어 소자(143)의 동작에 따라 1차 코일(10)에 유입되는 전류 흐름을 감지하게 된다. 여기서, 제어 소자(143)로서 FET 전압 제어 소자가 사용될 수 있으며, 전류 검출부(140)는 평상시 제어 소자(143)를 온상태로 유지시키다가 중앙제어부(110)로부터 소정 신호를 수신하면 제어 소자(143)를 오픈시켜 1차 코일(10)의 전류 상태를 확인할 수 있다. 이러한, 전류 검출부(140)는 PFM 제어가 이루어질 때 동작되어 미세 전류의 흐름 감지에 이용될 수 있다.In this case, the
Tx 검출부(150)는 수신측 전력 상태에 대한 신호를 수신한다. 예컨대, Tx 검출부(150)는 수신측으로부터 부하 전력의 상태, 및 이물질 유무 중 적어도 하나를 체크하기 위한 상술된 펄스 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다. 또한, Tx 검출부(150)는 Tx 검출 회로(150a)를 포함하고, Tx 검출 회로(150a)를 통해 센터탭을 포함하는 평면공심코일로 구성된 1차 코일(10)의 양단 또는 일단의 출력값을 복수개의 다이오드를 통해 전파정류하고, 전파정류된 출력값을 적분수단을 통해 적분하여 해당 적분치에 대한 신호를 비교제어부(160)로 전송할 수 있다. The
또한, Tx 검출부(150)는 1차 코일(10)에 구성된 센싱코일을 통하여 1차 코일(10)의 양단 또는 어느 한쪽 단의 출력값을 복수개의 다이오드를 통해 전파정류하고, 전파정류된 출력값을 적분수단을 통해 적분하여 해당 적분치에 대한 신호를 비교제어부(160)로 전송할 수 있다. 여기서, 1차 코일(10)은 센터탭을 갖는 평면공심코일로 구성될 수 있고, 1차 코일(10)의 평면공심코일은 리쯔형태의 권선 중 복수개의 권선이 센싱코일로 구비될 수 있다.In addition, the
또한, Tx 검출부(150)는 1차 코일(10)에서 과전류 및 과전압이 검출되면 중앙제어부(110)로 신호를 전송하여 1차 코일(10)의 전류 흐름을 차단하거나 조절하도록 할 수 있다. 여기서, 중앙제어부(110)는 해당 신호를 통해 PWM 제어부(120)를 제어하여 1차 코일(10)의 전력량을 조절하게 된다.In addition, when the overcurrent and the overvoltage are detected in the
비교제어부(160)는 Tx 검출부(150)로부터 수신된 적분치에 대한 신호를 설정된 기준치와 비교하고, 비교된 결과치를 통해 수신측 부하의 전력 상태에 따른 제어신호를 생성한다. 또한, 비교제어부(160)는 PWM 제어 또는 PFM 제어가 이루어지도록 중앙제어부(110)로 제어신호를 송출한다. 이때, 중앙제어부(110)는 비교제어부(160)로부터 수신된 제어신호에 따라 PWM 제어부(120)를 제어하여 PWM 제어 또는 PFM 제어가 이루어지도록 한다. The
표시부(170)는 수신측 또는 송신측의 동작 상태, 충전 상태 등을 표시한다. 또한, 표시부(170)는 과전압, 과전류 등의 상태가 발생하면 이에 대한 신호를 표시할 수 있다. 그리고, 온도센서(180)는 1차 코일(10)의 온도를 검출하고, 설정된 기준치를 초과한 온도가 검출된 경우 중앙제어부(110)를 통해 전력전송이 차단되도록 할 수 있다.The
한편, 무접점 충전장치(200)는 전파정류회로(210), 및 부하(250)를 포함하며, 부하(250)는 용도에 따라 배터리(240)를 충전시키는 충전회로(230)와 배터리 충전외에 기타 모바일 기기의 전원의 용도로 사용될 수 있는 정전압회로(220)로 구분될 수 있으며, 각각은 최종 부하인 배터리(240) 또는 일반 부하(251)로 연결되도록 구성될 수 있다. 정전압회로(220)는 레귤레이터(Regulator)로 구성될 수 있다.On the other hand, the
수신측에 있어서 센터탭을 가진 2차 코일(20)을 통해 무선전력수신 또는 무접점 충전이 가능하게 된다.On the receiving side, wireless power reception or contactless charging is possible through the
무접점 전력전송장치(100)에서 발생되는 유도자기장을 수신받은 2차 코일(20)에서 유도전류가 발생되며, 전파정류회로(210)는 2차 코일(20)에서 얻어진 전력을 직류로 변환시킨다. 즉, 전파정류회로(210)는 2차 코일(20)에서 생성된 유도 기전력으로 배터리(240)를 충전시킬 정전압과 정전류를 생성할 수 있다. 그리고 충전회로(230)는 전파정류회로(210)로부터 공급되는 전력이 배터리(240)에 충전되도록 한다. Induction current is generated in the
또한, 정전압회로(220)는 전파정류회로(210)로부터 공급되는 전력을 배터리(240) 충전외에 기타의 용도로 사용하기 위한 정전압으로 출력한다. 이때, 정전압회로(220)는 불안정한 직류전압을 인가받아 일정하게 안정된 직류전압으로 출력할 수 있다. In addition, the
한편, 상술된 1차 코일(10) 및 2차 코일(20) 중 적어도 하나는 센터탭을 포함하는 평면공심코일로 구현될 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 7에서는 이러한 평면공심코일에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. On the other hand, at least one of the above-described
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센터탭을 포함하는 평면공심코일의 구조를 도시한다. 3 illustrates a structure of a planar core core coil including a center tap according to an exemplary embodiment of the present invention.
종래에는 센터탭이 없이 단선 또는 리쯔 형태의 전선을 이용하여 단권으로 감아나가는 방법으로 공심코일이 구성된다. 이에 반해, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서 센터탭(CT)을 갖는 평면공심코일은 리쯔(litz) 형태, 직조(mesh)형태, 또는 단선 형태의 전선을 구비한다. Conventionally, the air core coil is constructed by winding a single winding using a single wire or a Litz-shaped wire without a center tap. In contrast, as shown in FIG. 3, in the present invention, the planar core core coil having the center tap CT includes an electric wire having a litz, a mesh, or a single wire.
그리고 평면공심코일은 전선(A(30), B(40))을 동일 평면상에서 나선형으로 감아서 제1 전선(A(30))의 인출선(A2(32))과 제2 전선(B(40))의 인입선(B2(42))을 회로적으로 결합하여 센터탭으로 형성하고, 제1 전선(A(30))의 인입선(A1(31))과 제2 전선(B(40))의 인출선(B1(41))을 공심코일의 입출력선으로 형성한 형태일 수 있다.In addition, the planar hollow core coil spirally wound the wires A (30) and B (40) on the same plane so that the lead wires A2 (32) and the second wire (B () of the first wire A (30) are spirally wound. 40) and the lead wire (B2 (42)) of the circuit is coupled to form a center tap, the lead wire (A1 (31)) and the second wire (B (40)) of the first wire (A 30) The lead wire B1 (41) may be formed as an input / output line of an air core coil.
그리고, 평면공심코일은 리쯔 형태의 동선을 2중 또는 다중의 회선을 같은 방향으로 나선형으로 감아서 형성된 다중의 센터탭을 갖는 나선형 평면공심코일일 수 있다. 여기서, 1차 코일의 평면공심코일은 리쯔형태의 다수(m)개의 권선 중 일부 n개의 권선을 센싱코일로 구비할 수 있고, 해당 센싱코일은 별도의 색상 처리로 구별될 수 있다. The planar core core coil may be a spiral planar core coil having a plurality of center taps formed by spirally winding a double or multiple line in the same direction as a litz-type copper wire. Here, the planar hollow core coil of the primary coil may include some n windings among the plurality (m) windings of the Litz type as a sensing coil, and the sensing coils may be distinguished by separate color processing.
도 4는 도 3의 센터탭을 갖는 평면공심코일의 등가회로를 도시한다. 도 5는 센터탭을 갖는 평면공심코일에 의해 생성되는 자계의 방향을 도시한다.FIG. 4 shows an equivalent circuit of a flat air core coil having a center tap of FIG. 3. Fig. 5 shows the direction of the magnetic field generated by the planar air core coil with the center tap.
이어서 설명하자면, 도 4는 도 3에 도시된 센터탭(70)을 갖는 평면공심코일의 등가회로를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이 PWM 제어부(120)에 의해 생성된 제어신호는 구동부(130)의 프리드라이버(130a)를 통해 최종 드라이버인 Q1(133)과 Q2(135)의 입력부인 게이트 G1(131)과 G2(132)에 입력된다.4, the equivalent circuit of the flat air core coil with the
그리고, 제어신호에 의해 1차 코일(10)은 센터탭(70)을 중심으로 하여 푸쉬풀 형태로 동작하게 된다. 즉, Q1(133)의 입력단에 제어신호가 입력되면 1차 코일(10)의 Tx1 방향으로 전류 I1이 흐르고, Q2(135)의 입력단에 제어신호가 입력되면 1차 코일(10)의 Tx2 방향으로 전류 I2가 흐르게 된다. And, by the control signal, the
이와 같이 푸쉬풀로 작동하는 전류는 도 3 형태의 평면공심코일에서 서로 같은 방향의 전류가 된다. 이때 도 5에 도시된 바와 같이, 같은 방향의 상하부로 자계가 발생하게 된다. 그리고, 이러한 자계 상에 2차 코일(20)이 존재하게 되면 적절한 유도 결합에 의해 소전의 수신전력이 발생된다. 이하, 도 6에서 제1 전선(A(30)) 또는 제2 전선(B(40))이 리쯔 코일이고, 이중 일부가 센싱(또는 센서) 코일인 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.As such, the currents acting as push-pulls become currents in the same direction in the planar air core coil of FIG. 3. At this time, as shown in Figure 5, the magnetic field is generated up and down in the same direction. And, when the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면공심코일의 등가 회로를 도시한다.6 illustrates an equivalent circuit of a planar core core coil according to an embodiment of the present invention.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 1차 코일의 평면공심코일은 복수개의 센싱코일이 권선된 센터탭을 가진 평면공심코일 형태로 구성될 수 있다. 이때, 평면공심코일을 구성하는 리쯔권선은 m개의 주 권선과 n개의 센싱코일로 구성되어 여러 가닥의 코일들이 나선형으로 감아진 형태일 수 있다. As shown in FIG. 6 (a), the planar air core coil of the primary coil may be configured in the form of a plane air core coil having a center tap wound around a plurality of sensing coils. At this time, the Ritz winding constituting the planar air core coil is composed of m main windings and n sensing coils may have a form in which coils of several strands are wound in a spiral shape.
이때, n개의 센싱코일에 대해서는 다른 코일과 구별될 수 있도록 별도의 색상 처리가 이루어질 수 있다. 그리고, 바람직하게는 n<<m의 관계를 갖도록 하여 센싱코일(60)에 비해 리쯔 코일(주 권선)의 개수가 많도록 구성될 수 있다.In this case, the n sensing coils may be subjected to a separate color process so as to be distinguished from other coils. In addition, the number of Litz coils (main windings) may be larger than that of the sensing coils 60 so as to have a relationship of n << m.
도 6의 (b)는 이러한 평면공심코일의 등가 회로를 도시한다. 센싱코일을 구비한 평면공심코일이 1차 코일(10)에 적용된 경우, 상술된 Tx 검출부(150)는 센싱코일(60)의 출력값에 대해서 다이오드 D1 및 D2를 통하여 전파정류하고, 전파정류된 값의 적분치에 의해 수신측측의 상태에 대한 데이터를 검출할 수 있다. 그리고, 이러한 적분치에 대한 신호는 비교제어부(160)로 전송된다.Fig. 6B shows an equivalent circuit of this planar core coil. When the planar air core coil having the sensing coil is applied to the
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 1차 코일의 상부 또는 하부에 박형의 센싱코일을 구비한 구조의 평면공심코일의 예를 도시한다.FIG. 7 illustrates an example of a planar core core coil having a thin sensing coil disposed on an upper portion or a lower portion of a primary coil according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
도 7에 도시된 바와 같이, 1차 코일(10)의 상부 또는 하부에 박형의 센싱코일(50a, 50b)이 구성된 경우, Tx 검출부(150)는 해당 센싱코일(50a, 50b)에서 유기되는 전력의 변화를 감지하여 비교제어부(160)로 수신측의 충전상태에 대한 신호를 전송한다. As shown in FIG. 7, when the
또한, Tx 검출부(150)는 센터탭을 포함하는 평면공심코일에서 1차 코일(10)의 한쪽 단의 출력(Tx1 또는 Tx2)에 대해서 다이오드 D1 또는 D2를 통하여 전압을 검출하고 검출된 값에 대한 적분치를 구하여 비교제어부(160)로 그에 따른 신호를 출력한다.In addition, the
그리고, 비교제어부(160)는 해당 신호와 기준치를 비교하여 부하(250)의 전력 상태에 따른 제어신호를 중앙제어부(110)로 전송한다. 그러면, 중앙제어부(110)는 PWM 제어부(120)를 제어하여 1차 코일(10)에 공급되는 전력을 제어하여 수신측에 일정 전력을 공급할 수 있도록 한다. 여기서, 비교제어부(160)는 Tx 검출부(150)로부터 수신된 전압값을 기준치와 비교 및 증폭하고 그 결과치를 시정수 값으로 적분하고 적분된 값을 상술된 제어신호로 변환하여 중앙제어부(110)로 전송할 수 있다.In addition, the
이하, 도 8에 있어서, 상술된 내용을 기초로 도 2에서 설명된 각 구성요소들을 보다 유기적으로 설명하고, 수신측의 상태에 따라 전력전송이 이루어지는 과정에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, in FIG. 8, the components described in FIG. 2 will be described more organically based on the above description, and the process of performing power transmission according to the state of the receiver will be described in detail.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신측의 상태를 감지하여 전력전송이 이루어지는 과정을 도시한다.8 and 9 illustrate a process of performing power transmission by detecting a state of a receiving side according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 송신측 무접점 전력전송장치(100)에 직류전원(Vcc)이 인가되면 중앙제어부(110)는 PWM 제어부(120) 및 구동부(130)에 수신측의 부하(250) 전력 상태를 체크하기 위한 펄스 신호를 발생시킨다(S801). 구체적으로, 해당 펄스 신호를 통해 수신측의 충전상태, 금속 이물질 유무 상태 등을 포함 하는 부하(250) 전력 상태에 대한 체크가 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 8, when a DC power supply (Vcc) is applied to the transmitter-side
다음으로, 펄스 신호는 1차 코일(10)에서 2차 코일(20)로 전달되고, 해당 펄스 신호에 대해서 수신측의 부하(250) 전력 상태를 나타내는 응답 신호가 2차 코일(20)을 통해 1차 코일(10)로 유기된다(S811). 여기서, 해당 펄스 신호에 대한 응답 신호는 물질의 고유 공진 특성에 따른 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 부하(250)의 전력 상태에 대한 정보에는 수신측의 전류흐름상태, 충전상태, 이물질 유무 상태 등에 대한 정보가 포함될 수 있다.Next, the pulse signal is transmitted from the
다음으로, 송신측 Tx 검출부(150)는 1차 코일(10)이 수신한 응답 신호를 검출하여 비교제어부(160)로 전송한다(S821). 그러면, 비교제어부(160)는 검출된 신호를 기준치와 비교하여 부하의 전력 상태에 따라 기준치에 적합한 제어신호로 변환하여 중앙제어부(110)로 전송한다(S831). 여기서, S805 및 S807에 있어서, 응답 신호는 Tx 검출부(150)에 포함된 적분수단을 통해 적분되고 해당 적분치에 대한 신호가 비교제어부(160)로 전송될 수 있다. 또한, 다른 실시 예에서는 비교제어부(160)에 포함된 적분수단을 통해 해당 응답 신호에 대한 적분이 이루어지고 이에 대한 비교가 이루어질 수도 있음은 물론이다.Next, the transmitting
다음으로, 중앙제어부(110)는 수신된 제어신호를 통해 수신측의 충전상태, 금속 등의 이물질이 존재하는 지 여부를 체크하고 이를 통해 수신측의 상태가 전력전송을 받기에 정상적인 수신 상태인지를 판단한다(S841). 만약, 초기 판단 결과, 수신측의 (수신) 상태가 정상적인 상태인 경우, 중앙제어부(110)는 송신측의 각 구성요소들을 구동시키고, PWM 제어에 의해 부하(250)의 전력 상태에 따른 전력 전송 이 이루어지도록 한다(S851). Next, the
만약, 초기 판단 결과, 수신측의 수신 상태가 비정상적인 상태인 경우, 중앙제어부(110)는 체크모드로 들어가서 Tx 검출부(150) 및 비교제어부(160)를 통해 수신측의 상태를 지속적으로 감시하게 된다(S861). 여기서, 비정상적인 상태란 이물질이 감지되거나 비정상적인 전력의 변동, 과전압, 과전류 등의 상태를 포함할 수 있다.If, as a result of the initial determination, if the reception state of the receiving side is an abnormal state, the
한편, 상술된 펄스 신호를 통해 수신측의 상태를 체크한 이후, 발명의 구성에 따라 중앙제어부(110)는 PWM 제어 주파수를 변화시켜서 수신측으로 전달하고, 물질에 따른 주파수 특성이 다른 것을 이용하여 그 반향 결과를 통해 수신측의 수신 상태를 체크할 수도 있다. 또한, 중앙제어부(110)는 이러한 주파수 특성 및 상기 물질의 고유 공진 특성을 조합하여 수신측의 상태를 체크될 수도 있음은 물론이다.On the other hand, after checking the state of the receiving side through the above-described pulse signal, according to the configuration of the invention, the
이하, 도 9에서는 이어서 수신측의 수신 상태가 정상인 경우 충전이 이루어지는 과정에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of charging is performed when the reception state of the receiving side is normal in FIG. 9.
배터리(240) 충전의 경우에는 최대전력 또는 소정의 전력(또는 전류)에서 충전을 시작하여 일정 시간이 경과함에 따라 감소하는 특성을 유지한다. 따라서, 이러한 출력의 변화를 감지하여 충전 정도에 대한 상태가 송신측에 의해 검출 되어 송신측의 송출 전력이 제어될 수 있다. 또한, PWM 제어가 이루어져 전력 전송이 이루어지고 있는 상태에서 충전이 완료 되어가는 시점이 되면, 전력이 감소하여 소정치 이하로 된다. In the case of charging the
또한, 수신측에 공급될 수 있는 최대 전력은 송신측의 내부 설정된 값(예를 들어 5V/800mA=4W)으로 제어되며, 설정된 값 이상의 전력이 수신측에서 인출될 경우에는 Tx 검출부(150)를 통하여 검출된 결과치에 의해 전력전송이 차단될 수 있다.In addition, the maximum power that can be supplied to the receiving side is controlled by the internally set value (for example, 5V / 800mA = 4W) of the transmitting side, and when the power higher than the set value is drawn from the receiving side, the
도 9에 도시된 바와 같이, Tx 검출부(150)는 수신측의 상태를 검출하기 위해 1차 코일(10)의 양단 또는 어느 한쪽 단의 출력값을 복수개의 다이오드를 통해 전파정류하고 전파정류된 출력값을 적분수단을 통해 적분하여 해당 적분치에 대한 적분신호를 생성한다(S901). 여기서 적분신호는 부하(250) 전력의 상태에 따라 일정한 비례 또는 반비례한 함수 곡선으로 나타날 수 있으며, 또한 특정 함수 곡선으로 나타날 수 있다.As illustrated in FIG. 9, the
다음으로, 비교제어부(160)는 Tx 검출부(150)로부터 수신된 적분신호를 설정된 기준치와 비교하고, 비교된 결과치를 통해 수신측 부하(250)의 전력 상태에 따른 제어신호를 생성한다(S911). 그리고, 중앙제어부(110)는 비교제어부(160)로부터 제어신호를 수신하여 부하(250) 전력의 상태를 인지하고, PWM 제어부(120)를 통해 부하(250) 전력의 상태에 따라 1차 코일(10)에 적절한 전력이 전송되도록 제어한다(S921). 여기서, PWM 제어부(120)를 통해 PWM 제어가 이루어질 수 있다.Next, the
여기서, 중앙제어부(110)는 Tx 검출부(150) 및 비교제어부(160)를 통해 충전이 완료 되어가는 시점이 되어 부하 전력이 감소하여 기준치 이하가 되었다고 판단되면(S931), PWM 제어부(120)를 통해 PFM 제어가 이루어지도록 한다(S941). 따라서, PFM 제어에 의해 소전력의 미세 제어가 가능하게 되어 배터리(240)의 충전을 만충전의 상태가 될 수 있도록 할 수 있다.Here, when the
다음으로, 수신측의 배터리(240) 충전이 완료되면(S951), 표시부(170)에 의해 충전완료상태가 표시된다(S961). 그리고 이후 송신측은 지속적으로 수신측의 상태에 따라 트리클(Trickle) 충전 또는 수신측의 충전상태에 따른 전력을 송신하게 된다. Next, when charging of the
한편, 상술된 중앙제어부(110)는 Tx 검출부(150)에 의해 검출된 신호에 의해 수신측의 부하(250) 전력이 설정된 기준치 이하로 감소하거나 배터리 충전이 완료되었다고 판단되면, 송신측의 전류 검출부(140)를 통해 제어 소자(Q3)(143)를 오픈하고 1차 코일(10)에 유입되는 전류 상태를 체크할 수 있다. 그리고, 중앙제어부(110)는 해당 전류 상태에 대한 데이터를 기초로 전력전송에 대한 미세 제어가 수행되도록 할 수 있다.On the other hand, if the above-described
또한, 수신측의 부하(250) 전력이 증가하는 경우에는 1차 코일(10)측의 송신 전력이 증가된다. 그리고, 중앙제어부(110)는 Tx 검출부(150)에서 모니터링된 신호를 통해 부하(250) 전류의 변화를 판단하고, 그 이상 유무에 따라 전력전송을 지속시키거나 중단할 수 있다.In addition, when the power of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
도 1은 종래 무접점 충전 시스템에 있어서 송신측과 수신측의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a transmitting side and a receiving side in a conventional contactless charging system.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무접점 전력전송장치 및 무접점 충전장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a contactless power transmission device and a contactless charging device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센터탭을 포함하는 평면공심코일의 구조를 도시한다.3 illustrates a structure of a planar core core coil including a center tap according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 센터탭을 갖는 평면공심코일의 등가회로를 도시한다. FIG. 4 shows an equivalent circuit of a flat air core coil having a center tap of FIG. 3.
도 5는 센터탭을 갖는 평면공심코일에 의해 생성되는 자계의 방향을 도시한다.Fig. 5 shows the direction of the magnetic field generated by the planar air core coil with the center tap.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면공심코일의 등가 회로를 도시한다.6 illustrates an equivalent circuit of a planar core core coil according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 1차 코일의 상부 또는 하부에 박형의 센싱코일을 구비한 구조의 평면공심코일의 예를 도시한다.FIG. 7 illustrates an example of a planar core core coil having a thin sensing coil disposed on an upper portion or a lower portion of a primary coil according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신측의 상태를 감지하여 전력전송이 이루어지는 과정을 도시한다.8 and 9 illustrate a process of performing power transmission by detecting a state of a receiving side according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
110: 중앙제어부 120: PWM 제어부110: central control unit 120: PWM control unit
130: 구동부 140: 전류 검출부130: driver 140: current detector
150: Tx 검출부 160: 비교제어부150: Tx detection unit 160: comparison control unit
170: 표시부 180: 온도센서170: display unit 180: temperature sensor
210: 전파정류회로 220: 정전압회로210: full-wave rectifier circuit 220: constant voltage circuit
230: 충전회로 240: 배터리230: charging circuit 240: battery
250: 부하250: load
Claims (23)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090122678A KR101161836B1 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Non-contact power transferring device, non-contact power charge device, non-contact charge system and method for wireless power transferring using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090122678A KR101161836B1 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Non-contact power transferring device, non-contact power charge device, non-contact charge system and method for wireless power transferring using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110065969A KR20110065969A (en) | 2011-06-16 |
| KR101161836B1 true KR101161836B1 (en) | 2012-07-03 |
Family
ID=44398989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090122678A KR101161836B1 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Non-contact power transferring device, non-contact power charge device, non-contact charge system and method for wireless power transferring using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101161836B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015125148A1 (en) * | 2014-02-22 | 2015-08-27 | Humavox Ltd. | A wireless charging device and methods of use |
| CN105556795A (en) * | 2013-09-23 | 2016-05-04 | 高通股份有限公司 | Low power detection of wireless power devices |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101309825B1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-09-23 | 정관옥 | Wireless sterilizer |
| KR101448024B1 (en) * | 2012-05-15 | 2014-10-07 | 스미다 코포레이션 가부시키가이샤 | Contactless power transmission system and transmission coil for contactless power transmission |
| KR102044807B1 (en) | 2013-03-18 | 2019-11-15 | 삼성전자주식회사 | Wireless power transmission control apparatus and wireless power transmission control method |
| KR101987315B1 (en) | 2013-12-24 | 2019-09-30 | 삼성전자주식회사 | Wireless power transfer device and energy charging device |
| JP6299738B2 (en) | 2015-12-24 | 2018-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | Non-contact power transmission device and power transmission system |
| KR102220909B1 (en) * | 2018-06-04 | 2021-02-25 | 엘지전자 주식회사 | Wireless power transmitting system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11146569A (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Staff Kk | Noncontact power transmission system |
| KR100896104B1 (en) * | 2007-04-25 | 2009-05-07 | 엘에스전선 주식회사 | Contact-less chargeable battery in capable of load modulation and Battery charging set having the same |
-
2009
- 2009-12-10 KR KR1020090122678A patent/KR101161836B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11146569A (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Staff Kk | Noncontact power transmission system |
| KR100896104B1 (en) * | 2007-04-25 | 2009-05-07 | 엘에스전선 주식회사 | Contact-less chargeable battery in capable of load modulation and Battery charging set having the same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105556795A (en) * | 2013-09-23 | 2016-05-04 | 高通股份有限公司 | Low power detection of wireless power devices |
| CN105556795B (en) * | 2013-09-23 | 2018-09-25 | 高通股份有限公司 | The low electric power of wireless power device detects |
| WO2015125148A1 (en) * | 2014-02-22 | 2015-08-27 | Humavox Ltd. | A wireless charging device and methods of use |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110065969A (en) | 2011-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101161836B1 (en) | Non-contact power transferring device, non-contact power charge device, non-contact charge system and method for wireless power transferring using the same | |
| US11757309B2 (en) | Apparatus and method for detecting foreign objects in wireless power transmission system | |
| KR102051682B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| US9130380B2 (en) | Contactless power transmitting system having overheat protection function and method thereof | |
| KR102154306B1 (en) | Wireless power transmission device which enables to simultaneously charge | |
| EP2784908A1 (en) | Non-contact power supply apparatus and non-contact power supply system | |
| KR102198935B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| KR102653290B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| JP2014124019A (en) | Wireless power transmission system | |
| KR102230682B1 (en) | Wireless power transmission device which enables to simultaneously charge | |
| KR101261338B1 (en) | Charger non-contact and contact charger and controlling method thereof | |
| KR102549869B1 (en) | Low heat wireless power receiving device | |
| KR102390286B1 (en) | Wireless power transmission device which enables to simultaneously charge | |
| KR102205359B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| KR101213087B1 (en) | Method for controlling received power in wireless power receiving device and wireless power receiving device thereof | |
| KR102136667B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| KR102272743B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| KR102285416B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| KR102282862B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| KR102211665B1 (en) | Apparatus and method for detecting foreign object in wireless power transmitting system | |
| KR20220057493A (en) | Wireless power transmission device which enables to simultaneously charge | |
| KR20180099585A (en) | Non-contact power transmission syatem with overheat protection and method thereof | |
| KR20170124987A (en) | Non-contact power transmission syatem with overheat protection and method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150521 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160810 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180725 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190615 Year of fee payment: 8 |