KR101751126B1 - 무선 전력 수신 장치 및 그를 이용한 전원 공급 장치 - Google Patents

무선 전력 수신 장치 및 그를 이용한 전원 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 무선 전력 수신 장치는 내부 부품을 포함하는 웨어러블 기기에 결합할 수 있다. 상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 내부 부품의 표면에 부착되는 자성체 시트, 및 상기 자성체 시트의 외부에서, 상기 내부 부품의 길이 방향으로 권선되는 수신 코일을 포함할 수 있다.

Description

무선 전력 수신 장치 및 그를 이용한 전원 공급 장치 {APPARATUS FOR RECEIVING POWER WIRELESSLY AND POWER SUPPLY APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 그를 이용한 전원 공급 장치에 관한 것이다.
무선 기술의 발전에 따라, 최근에는 비 접촉 상태에서도 전자 기기에 전력 충전이 가능한 비접촉 무선 전력 충전 기술이 개발되고 있다.
그러나 종래의 무선 전력 전송 기술은, 원활한 충전을 위해서는 제한된 요건이 다수 존재한다. 즉, 무선 전력 송수신에는 제한된 송신 거리, 제한적인 송수신 장치의 위치 관계 등에 대한 한계가 있다.
즉, 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 송신 장치가 서로 대향하도록 위치시켜야 무선 전력 충전의 효율을 높일 수 있는 문제가 있다.
한편, 무선 전력 기술은 다양한 휴대 장치에 적용되는 추세에 있으며, 이에 따라 다양한 디바이스 환경에서도 효율적으로 충전할 수 있는 무선 전력 충전 기술에 대한 요구가 발생하고 있다.
한국 공개특허공보 제2014-0011556호 한국 공개특허공보 제2014-0067185호
본 발명에 따른 일 실시형태의 목적은, 웨어러블 장치에서도 효과적으로 무선 충전을 수행할 수 있는 무선 전력 송신 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 기술적 측면은 무선 전력 수신 장치를 제안한다. 상기 무선 전력 수신 장치는 소정 두께를 가지는 내부 부품을 포함하는 웨어러블 장치에 포함될 수 있다. 상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 내부 부품에 권취되어 형성되는 수신 코일 및 상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 웨어러블 장치에 제공하는 전력 회로부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 전원 공급 장치를 제안한다. 상기 전원 공급 장치는, 웨어러블 장치 내에 포함되고, 상기 웨어러블 장치에 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리의 외부에 권취되어 형성되는 수신 코일 및 상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 배터리에 제공하는 전력 회로부를 포함할 수 있다.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 전력 수신 장치는 웨어러블 장치에서도 효과적으로 무선 충전을 수행할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 평면형 전자 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이다.
도 7은 도 6의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이다.
도 9는 도 8의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이다.
도 11은 도 10의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 평면형 전자 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 1에 도시된 예에서, 무선 전력 수신 장치(20)는 스마트 폰(30)에 연결되어, 무선 전력 송신 장치(10)로부터 무선으로 전력을 수신받고, 이를 스마트 폰(30)에 제공할 수 있다.
무선 전력 수신 장치(20)는 스마트 폰(30)의 커버에 위치될 수 있으며, 따라서 무선 전력 송신 장치(10)와의 충전을 위한 요건을 가지기 용이하다. 즉, 무선 전력 수신 장치(20)의 수신 코일을 무선 전력 송신 장치(10)의 송신 코일과 평행하게 설정할 수 있다.
따라서, 도시된 예와 같은 경우, 무선 전력 수신 장치(20)는 스마트 폰(30)의 커버등에 형성되고 평면으로 권취된 수신 코일만으로도 전력을 용이하게 수신할 수 있다.
한편, 웨어러블 기기에 적용되는 무선 전력 수신 장치의 경우, 웨어러블 기기에 적용 가능할 정도로 소형화되어야 하고, 또한 그러한 소형화된 구조 내에서 수신 코일을 위한 공간을 확보해야만 하는 점에서, 상술한 도 1의 무선 전력 수신 장치와는 차별적인 요구사항이 필요하다.
이하, 도 2 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 예에서, 웨어러블 기기의 일 예로서 스마트 시계(300)가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로서 무선 전력 수신 장치(200)는 다양한 웨어러블 기기에 적용 가능하다.
무선 전력 수신 장치(200)는 스마트 시계(300)의 내부에 포함될 수 있다.
스마트 시계(300)는 무선 전력 송신 장치(100) 위에 위치될 때, 흔히 무선 전력 송신 장치(100)와 스마트 시계(300)의 몸통부가 수직이 되도록 놓여질 수 있다. 즉, 도시된 예와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)와 스마트 시계(300)의 몸통부는 서로 평행하지 않도록 놓여질 수 있다.
도시된 예와 같이 스마트 시계(300)가 놓여지는 경우, 만약 무선 전력 수신 장치(200)의 코일이 스마트 시계(300)의 몸통부에 평행하게 형성된다면 무선 전력 수신 장치(200)의 코일과 무선 전력 송신 장치(200)의 코일은 서로 수직하게 된다. 수직하는 두 코일의 자기적 결합력은 약하므로 이러한 경우 무선 충전이 불가능하거나 또는 충전에 요구되는 시간이 증가된다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같이 무선 전력 수신 장치(200)가 무선 전력 송신 장치(100)와 소정의 각도를 가지도록 놓이는 환경에서도 안정적으로 무선 충전을 수행할 수 있는 다양한 실시예를 제공한다.
즉, 본 발명의 다양한 실시예들은 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 코일을 이하에서 설명할 도 4 내지 도 12에 도시된 실시예들과 같이 형성함으로써, 다양한 웨어러블 기기에서도 효율적으로 무선 충전을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 전원 공급부(110), 송전부(120), 공진부(130), 검출부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 통신부(160)를 더 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 무선 전력 송신 장치(100)의 각 구성요소에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(110)는 상용 교류 전원을 입력받아, 다양한 전압 레벨을 가지는 복수의 직류 전원으로 변환하여 제공하는 전원 공급 모듈일 수 있다.
송전부(120)는 공진부(130)의 송신 코일에 연결되어 송신 코일에 전류를 제공할 수 있다. 예를 들어, 송전부(120)는 복수의 스위치를 포함하는 증폭 회로를 포함할 수 있다. 증폭 회로는 복수의 스위치에 대한 스위칭 동작을 통하여, 송신 코일에 전류를 제공할 수 있다.
공진부(130)는 송신 코일을 포함할 수 있다. 송신 코일은 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 코일과 자기적으로 결합하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다.
여기에서, 송신 코일과 수신 코일에서 이루어지는 자기적인 결합은 특별한 방식으로 한정되지 아니한다. 예를 들어, 송신 코일과 수신 코일은 자기 공명 방식으로 자기적으로 결합할 수 있다. 다른 예를 들어, 송신 코일과 수신 코일은 자기 공진 방식으로 자기적으로 결합할 수도 있다.
검출부(140)는 송신 코일에 흐르는 전류로부터 감지 전압을 검출할 수 있다. 제어부(150)는 감지 전압의 변화량을 이용하여 송신 코일의 임피던스의 변화량을 판단할 수 있다. 제어부(150)는 임피던스 변화량을 이용하여, 무선 전력 송신 장치(100)에 무선 전력 수신 장치(200)가 인접하였는지를 판단할 수 있다.
도시된 예에서, 검출부(140)는 송신 코일에 흐르는 전류를 감지하는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 따라서, 검출부(140)는 송전부(140)의 입력 전압을 검출하는 등과 같이 다양하게 변형되어 실시될 수 도 있다.
제어부(150)는 송전부(120)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(150)는 송전부(120)를 제어하여 비콘 신호-롱 비콘 신호 또는 숏 비콘 신호-를 송출하도록 할 수 있다. 제어부(150)는 무선 통신부(160)에서 롱 비콘 신호에 대한 응답을 수신하거나, 또는 숏 비콘 신호의 임피던스 변화를 확인하여 무선 전력 수신 장치(200)가 무선 전력을 수신할 수 있는 상태인지 확인할 수 있다.
제어부(150)는 송전부(120)를 제어하여 무선으로 전력을 송신하도록 제어할 수 있다.
제어부(150)는 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 제어부(150)는 메모리를 더 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
무선 통신부(160)는 무선 전력 수신 장치(200)와 근거리 무선 통신 회선을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(160)는 블루투스 방식으로 무선 전력 수신 장치(200)와 근거리 무선 통신 회선을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 도시하는 블록도이다.
무선 전력 수신 장치(200)는 수신 코일(210)과, 코일로부터 수신된 전력을 상기 웨어러블 장치에 제공하는 전력 회로부(220)를 포함할 수 있다.
전력 회로부(220)는 공진부(221), 정류부(222), 변환부(223) 및 제어부(224)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 전력 회로부(220)는 무선 통신부(225)를 더 포함할 수 있다.
공진부(221)는 수신 코일(210)과 연결된 공진 회로를 포함한다. 공진부(221)는 무선 전력 송신 장치(100)의 공진부(130)와 자기적으로 결합하여 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
공진부(221)를 통하여 수신된 전력은 정류부(222)를 통하여 정류되고, 변환부(223)에 의하여 변환되어 웨어러블 기기-예를 들어, 웨어러블 기기의 배터리-에 제공될 수 있다.
제어부(224)는 정류뷰(222) 또는 변환부(223)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(224)는 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 제어부(224)는 메모리를 더 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(224)는 웨어러블 기기의 제어부로 구현될 수도 있다.
무선 통신부(250)를 포함하는 실시예의 경우, 제어부(224)는 무선 통신부(250)를 이용하여 무선 전력 송신 장치(100)와 전력 송신을 위한 통신을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 통신부(250)는 웨어러블 기기의 일 구성일 수 있다.
한편, 송신 코일과 수신 코일은 서로 평행하는 경우 가장 자기적 결합의 효율이 높고, 기울어지는 각도가 커질수록 자기적 결합의 효율이 낮아진다. 따라서, 종래의 웨어러블 기기의 경우, 수신 코일과 송신 코일의 각도가 커 자기적 결합의 효율이 낮은 문제가 있다.
이에 이하에서는 웨어러블 기기에서도 효율적으로 자기적 결합을 가질 수 있는, 본 발명에서 적용 가능한 수신 코일의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 수신 코일(210)은 웨어러블 기기의 내부 부품(301)의 외부에 권선될 수 있다.
내부 부품(301)은 웨어러블 기기의 몸체에 포함되는 부품이다. 일 실시예에서, 내부 부품(301)은 웨어러블 기기에 전원을 공급하는 배터리 일 수 있다.
내부 부품(301)은 소정의 두께를 가질 수 있으므로, 내부 부품(301)의 외부에 권선되는 수신 코일(210)은 타원(또는 부품에 따라 원형)으로 권선되므로, 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일과 원활하게 자기적으로 결합할 수 있다.
일 실시예에서, 내부 부품(301)은 일 방향이 더 긴 다면체일 수 있다. 여기에서, 상기 일 방향을 길이 방향이라 설명한다. 수신 코일(210)은 내부 부품(301)의 외부에서, 내부 부품(301)의 길이 방향으로 권선될 수 있다.
도시된 예의 경우, 내부 부품(301)은 가로 방향이 길이 방향인, 굴곡이 있는 육면체 형상의 배터리이다. 수신 코일(210)은 내부 부품(301)의 길이 방향으로 권선될 수 있으며, 따라서, 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100) 내의 송신 코일은 수평하거나 또는 수평에 가까운 각도로 위치할 수 있다.
이는, 내부 부품(301)이 일 방향이 더 긴 다면체인 경우, 웨어러블 기기는 무선 전력 송신 장치(100)에 위치할 때 도시된 바와 같이 길이 방향으로 눕혀질 수 있기 때문이다. 즉, 내부 부품(301)이 일 방향이 더 긴 다면체인 경우, 웨어러블 기기 또한 일 방향이 더 긴 형상을 가질 수 있다. 따라서, 웨어러블 기기가 별도의 구조를 가지지 않는 한 길이 방향으로 세워지는 것은 불안정하므로, 길이 방향으로 눕혀질 수 있다.
따라서, 이러한 내부 부품(301)의 길이 방향으로 권선된 수신 코일(210)은, 무선 전력 송신 장치(100) 내의 송신 코일은 수평하거나 또는 수평에 가까운 각도로 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 내부 부품(301)은 제1 방향과 제2 방향이 서로 상응하는 길이를 가지는 다면체 일 수 있다. 이러한 실시예에서, 수신 코일(210)은 내부 부품(301)의 외부에서, 내부 부품(301)의 제1 방향으로 권선될 수 있다. 여기에서, 제1 방향은, 웨어러블 기기의 전체 형상이나 길이에 따라 결정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이고, 도 7은 도 6의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신 장치는 자성체 시트(211)를 더 포함할 수 있다.
자성체 시트(211)는 내부 부품(301)의 표면에 부착될 수 있다. 수신 코일(210)은 자성체 시트(211)의 외부에 권선될 수 있다.
자성체 시트(211)는 소정의 자성을 가지는 재질으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 분말이 함유된 수지 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예를 들어, 페라이트 시트 (NiZnCu / MnZn 계열이 포함될 수 있음), 샌더스트 계열 금속, 퍼멀로이 계열 금속, 비정질 계열의 자성체 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 7의 그림 (a)는 내부 부품(301)의 전면 및 후면에 각각 자성체 시트(211a, 211b)들이 부착된 실시예를 도시하고 있고, 그림 (b)는 내부 부품(301)의 전면, 후면(211a, 211b), 상하면(211c, 211d) 및 양 측면(미도시)에 자성체 시트를 부착한 실시예를 도시하고 있다.
도시된 자성체 시트(211, 211a 내지 211d)는 수신 코일(210)에서 형성된 자기장이 흐르는 통로로서 기능할 수 있다. 따라서, 내부 부품(301)이 배터리 등과 같이 절연성을 가지는 물체라 하더라고, 자성체 시트(211, 211a 내지 211d)를 통하여 수신 코일(210)에서 형성된 자기장이 흐를 수 있다.
도시된 예에서는, 자성체 시트(211)의 외부로 수신 코일(210)이 권선되는 것을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것이다. 즉, 수신 코일(210)은 실제 코일 외에도 이와 균등한 도전성 재질 일 수 있다. 예컨대, 자성체 시트(211)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) 등의 소정의 기판으로 구성될 수 있고, 수신 코일(210)은 상기 기판 상 또는 기판의 내부에 형성되는 도전성 패턴으로 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이고, 도 9는 도 8의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 내부 부품(301)의 외부에는 자성체 시트(211)가 부착될 수 있다. 수신 코일(210)은 자성체 시트(211)의 외부에서, 내부 부품(301)의 일 측면을 중심으로 권선될 수 있다.
본 실시예는, 웨어러블 기기의 기타 형상이나 외형적인 조건에 의하여 내부 부품(301)의 타 측면에 권선이 불가능한 경우 적용될 수 있다.
도 9의 그림 (a)는 내부 부품(301)의 전면 및 후면에 자성체 시트(211a, 211b)를 부착한 실시예를 도시하고 있고, 그림 (b)는 내부 부품(301)의 전면, 후면(211a, 211b), 상하면(211c, 211d) 및 양 측면(미도시)에 자성체 시트를 부착한 실시예를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이고, 도 11은 도 10의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 내부 부품(301)의 외부에는 자성체 시트(211)가 부착될 수 있고, 수신 코일(210)은 자성체 시트(211)의 외부에서, 내부 부품(301)의 양 측면에 권선될 수 있다.
도시된 예에서, 수신 코일은 내부 부품(301)의 상부 또는 하부의 권취 횟수가 내부 부품의 중앙부의 권취 회수보다 많다. 이러한 예에서, 내부 부품(301)의 중앙부에는 상대적으로 수신 코일(210)의 부피가 적으므로 해당 공간을 활용-예컨대, 회로를 위치시킴-할 수 있다. 따라서, 웨어러블 기기를 보다 슬림한 형상으로 만들 수 있다.
도 11의 그림 (a)는 내부 부품(301)의 전면 및 후면에 자성체 시트(211a 내지 211d)를 부착한 실시예를 도시하고 있고, 그림 (b)는 내부 부품(301)의 전면, 후면(211a, 211b), 상하면(211c, 211d) 및 양 측면(미도시)에 자성체 시트를 부착한 실시예를 도시하고 있다.
도 4 내지 도 11에 도시된 실시예들에서는, 내부 부품(301)은 곡면을 가지는 육면체의 형상으로 예시되어 있으나, 상술한 바와 같이 내부 부품(301)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예들에 따른 수신 코일을 도시하는 도면으로서, 내부 부품이 타원형으로 형성된 예를 도시하고 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 내부 부품이 타원형으로 형성된 경우라도 내부 부품의 외부에 자성체 시트(211)를 부착하고, 그 위에 수신 코일(210)을 권선할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 수신 코일(210)의 권선 방향은 웨어러블 기기의 전체 형상이나 길이에 따라 다르게 결정 될 수 있다.
도 13 에 도시된 바와 같이, 수신 코일(210)은 타원형의 원호 부분에 집중하여 권선될 수 있다. 본 실시예와 같이 수신 코일(210)이 권선되는 경우는, 길이 방향으로 세워지는 것이 일반적인 웨어러블 기기에 적용가능하다.
도 4 내지 도 13에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에서 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일은 서로 수평하거나 또는 수평으로부터 소정 각도 내의 각도로 배치될 수 있다.
따라서, 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일의 자기적 결합력이 보다 강해질 수 있고, 그에 따라 웨어러블 기기에서도 효율적으로 전력을 무선으로 송신 또는 수신할 수 있다. 또한, 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일이 보다 강한 자기적 결합력을 가질 수 있으므로, 충전 거리에 대한 자유도도 높아질 수 있다.
상술한 설명에서는, 무선 전력 수신 장치를 웨어러블 장치와 별도의 장치로서 설명하였으나, 실시예에 따라 무선 전력 수신 장치는 웨어러블 장치의 일 구성으로서 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 무선 전력 수신 장치는 웨어러블 장치의 전원 공급 장치의 일 구성일 수 있다. 이러한 일 실시예예서, 전원 공급 장치는 웨어러블 장치에 전원을 공급하는 웨어러블 장치 내의 배터리(내부 부품)와, 그의 외부에 권취되어 형성되는 수신 코일 및 수신 코일로부터 수신된 전력을 배터리에 제공하는 전력 회로부를 포함할 수 있다. 또한 이러한 무선 전력 수신 장치에도 도 4 내지 도 13을 참조하여 설명한 다양한 실시 형태들이 적용 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
10 : 무선 전력 송신 장치
20 : 무선 전력 수신 장치
30 : 스마트폰
100 : 무선 전력 송신 장치
110 : 전원 공급부
120 : 송전부
130 : 공진부
140 : 검출부
150 : 제어부
160 : 무선 통신부
200 : 무선 전력 수신 장치
210 : 수신 코일
211 : 자성체 시트
220 : 전력 회로부
221 : 공진부
222 : 정류부
223 : 변환부
224 : 제어부
225 : 무선 통신부
300 : 웨어러블 기기
301 : 내부 부품

Claims (12)

  1. 내부 부품을 포함하는 웨어러블 장치에 포함되는 무선 전력 수신 장치로서,
    상기 내부 부품에 권취되어 형성되는 수신 코일; 및
    상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 웨어러블 장치에 제공하는 전력 회로부; 를 포함하는 무선 전력 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수신 코일은
    상기 내부 부품의 길이 방향으로 권선되는 무선 전력 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 수신 장치는
    상기 내부 부품의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
    상기 수신 코일의 일부 또는 전부는
    상기 자성체 시트의 외부면에 권선되는 무선 전력 수신 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 수신 장치는
    상기 내부 부품의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
    상기 수신 코일은
    상기 자성체 시트의 외부면에 형성되는 도전성 패턴을 포함하는 무선 전력 수신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수신 코일은
    상기 내부 부품의 상부 또는 하부의 권취 횟수가 상기 내부 부품의 중앙부의 권취 회수보다 많은 무선 전력 수신 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전력 회로부는
    상기 수신 코일과 연결된 공진 회로를 포함하는 공진부;
    상기 공진부에서 제공된 전력을 정류하는 정류부; 및
    상기 정류부의 출력을 변환하여 상기 웨어러블 장치에 제공하는 변환부; 를 포함하는 무선 전력 수신 장치.
  7. 웨어러블 장치 내에 포함되고, 상기 웨어러블 장치에 전원을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 외부에 권취되어 형성되는 수신 코일; 및
    상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 배터리에 제공하는 전력 회로부; 를 포함하는 전원 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 수신 코일은
    상기 배터리의 길이 방향으로 권선되는 전원 공급 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 전원 공급 장치는
    상기 배터리의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
    상기 수신 코일의 전부 또는 일부는
    상기 자성체 시트의 외부면에 권선되는 전원 공급 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 전원 공급 장치는
    상기 배터리의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
    상기 수신 코일은
    상기 자성체 시트의 외부면에 형성되는 도전성 패턴을 포함하는 전원 공급 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 수신 코일은
    상기 배터리의 상부 또는 하부의 권취 횟수가 상기 배터리의 중앙부의 권취 회수보다 많은 전원 공급 장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 전력 회로부는
    상기 수신 코일과 연결된 공진 회로를 포함하는 공진부;
    상기 공진부에서 제공된 전력을 정류하는 정류부; 및
    상기 정류부의 출력을 변환하여 상기 배터리에 제공하는 변환부; 를 포함하는 전원 공급 장치.
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