KR20140077801A - 무선전력 송신장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치는 자기장을 통해 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 송신 코일과 상기 송신 코일의 일측에 배치되고, 상기 송신 코일 측으로 공기를 유입시키는 공기 유입부 및 상기 공기 유입부로부터 유입된 공기의 이동 경로를 변경시켜 상기 송신 코일에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 방열 수단을 포함할 수 있다.

Description

무선전력 송신장치{WIRELESS POWER TRANSMITTER}
본 발명은 무선전력 전송 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 무선으로 전력을 송신하는 무선전력 송신장치에 관한 것이다.
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.
현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 전자기 유도 이외에 공진 및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.
최근에는 이와 같은 무선 전력 전송 기술 중 전자기 유도 및 공진을 이용한 에너지 전달 방식이 많이 사용되고 있다.
전자기 유도 및 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.
그러나, 기존의 무선전력 송신장치에 구비된 송신 코일은 저항 성분으로 인해 전류가 흐르면 열이 발생되어 무선전력 송신장치의 열화를 초래하는 문제가 있었다. 이로 인해, 무선전력 송신장치 상에 놓여진 무선전력 수신장치에도 열이 전달되어 무선전력 수신장치의 열화가 발생되는 문제가 있었다.
이와 관련된 선행특허문헌으로는 제10-2007-0080057호(특허공개번호, 발명의 명칭: 열방출 수단을 구비한 무접점 충전 시스템 및 그 충전 유닛)가 있다.
본 발명은 송신 코일을 방열시켜 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 열화를 방지할 수 있는 무선전력 송신장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치는 자기장을 통해 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 송신 코일과 상기 송신 코일의 일측에 배치되고, 상기 송신 코일 측으로 공기를 유입시키는 공기 유입부 및 상기 공기 유입부로부터 유입된 공기의 이동 경로를 변경시켜 상기 송신 코일에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 방열 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 송신 코일을 방열시켜 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 송신 코일 내측에 배치된 자석을 통해 송신 코일과 무선전력 수신장치에 구비된 수신 코일 간의 배치를 효과적으로 정렬시킬 수 있어 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 전송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 전송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 유도 코일의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치와 무선전력 송신장치의 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선전력 수신장치의 등가 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 평면 투영도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 무선전력 송신장치에서 발생된 열을 방출시키는 과정을 무선전력 송신장치의 평면투영도 상에서 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 사용유무에 따라 송신 코일 주위의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 구성요소들의 특성을 보여주기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 사용유무에 따라 전력 공급 장치 주위의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 무선전력 전송 시스템(10)은 전력 공급 장치(100), 무선전력 송신장치(200), 무선전력 수신장치(300), 부하(400)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 무선전력 전송 시스템은 무선전력 송신장치(200)가 공진을 통해 무선전력 수신장치(300)에 무선으로 전력을 전송하는 시스템일 수 있다.
일 실시 예에서 전력 공급 장치(100)는 무선전력 송신장치(200)에 포함될 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 송신 유도 코일(210) 및 송신 공진 코일(220)을 포함할 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 수신 공진 코일(310), 수신 유도 코일(320), 정류부(330)를 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(100)의 양단은 송신 유도 코일(210)의 양단과 연결된다.
송신 공진 코일(220)은 송신 유도 코일(210)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.
수신 공진 코일(310)은 수신 유도 코일(320)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.
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.
전력 공급 장치(100)에서 생성된 전력은 무선전력 송신장치(200)로 전달되고, 무선전력 송신장치(200)로 전달된 전력은 공진을 통해 무선전력 송신장치(200)와 공진을 이루는 즉, 공진 주파수 값이 동일한 무선전력 수신장치(300)로 전달된다.
일 실시 예에서 무선전력 송신장치(200)에서 무선전력 수신장치(300)로 전송되는 전력의 주파수 대역은 6.78MHz일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
이하에서는 보다 구체적으로 전력전송 과정을 설명한다.
전력 공급 장치(100)는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 무선전력 송신장치(200)에 전달한다.
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.
그 후, 송신 공진 코일(220)로 전달된 전력은 공진에 의해 무선전력 송신장치(200)와 공진 회로를 이루는 무선전력 수신장치(300)로 전달된다.
무선전력 송신장치(200)의 송신 공진 코일(220)은 자기장을 통해 무선전력 수신장치(300)의 수신 공진 코일(310)에 전력을 전송할 수 있다.
구체적으로, 송신 공진 코일(220)과 수신 공진 코일(310)은 공진 주파수에서 동작하도록 공진 결합되어 있다. 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.
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.
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.
일 실시 예에서 송신 유도 코일(210), 송신 공진 코일(220), 수신 공진 코일(310), 수신 유도 코일(320)은 일 실시 예에서 송신 유도 코일(210) 및 수신 유도 코일(320)은 평면 나선 형태의 스파이럴 구조, 입체 나선 형태의 헬리컬 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
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.
품질 지수(Quality Factor)는 무선전력 송신장치(200) 또는 무선전력 수신장치(300) 부근에 축척할 수 있는 에너지의 지표를 의미할 수 있다.
품질 지수(Quality Factor)는 동작 주파수(w), 코일의 형상, 치수, 소재 등에 따라 달라질 수 있다. 품질 지수는 수식으로 Q=w*L/R 와 같이 표현될 수 있다. L은 코일의 인덕턴스이고, R은 코일자체에서 발생하는 전력손실량에 해당하는 저항을 의미한다.
품질 지수(Quality Factor)는 0에서 무한대의 값을 가질 수 있고, 품질지수가 클수록 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 전력 전송 효율이 향상될 수 있다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일 간 자기적 결합의 정도를 의미하는 것으로 0에서 1의 범위를 갖는다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일의 상대적인 위치나 거리 등에 따라 달라질 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 무선전력 수신장치(300)와 인밴드(In band) 또는 아웃 오브 밴드(out of band) 통신을 이용하여 정보를 교환할 수 있다.
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 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 스위치의 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)에 포함된 스위치의 온 또는 오프 신호를 인식할 수 있다.
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. 일 실시 예에서 무선전력 수신장치(300)의 상태 정보는 무선전력 수신장치(300)의 현재 충전량, 충전량 추이에 대한 정보를 포함할 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 스위치가 개방되면, 저항이 흡수하는 전력은 0이 되고, 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력도 감소한다.
스위치가 단락되면, 저항이 흡수하는 전력은 0보다 크게 되고, 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력은 증가한다. 무선전력 수신장치에서 이와 같은 동작을 반복하면, 무선전력 송신장치(200)는 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력을 검출하여 무선전력 수신장치(300)와 디지털 통신을 수행할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 위와 같은 동작에 따라 무선전력 수신장치(300)의 상태 정보를 수신하고, 그에 적합한 전력을 송신할 수 있다.
이와는 반대로, 무선전력 송신장치(200) 측에 저항과 스위치를 구비하여 무선전력 송신장치(200)의 상태 정보를 무선전력 수신장치(300)에 전송하는 것도 가능하다. 일 실시 예에서 무선전력 송신장치(200)의 상태 정보는 무선전력 송신장치(200)가 전송할 수 있는 최대공급 전력량, 무선전력 송신장치(200)가 전력을 제공하고 있는 무선전력 수신장치(300)의 개수 및 무선전력 송신장치(200)의 가용 전력량에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다음으로, 아웃 오브 밴드 통신에 대해 설명한다.
아웃 오브 밴드 통신은 무선전력 전송에서 사용되는 주파수 대역이 아닌 별도의 주파수 대역을 이용하여 전력 전송에 필요한 정보를 교환하는 통신을 말한다. 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)는 아웃 오브 밴드 통신 모듈을 장착하여 전력 전송에 필요한 정보를 교환할 수 있다. 상기 아웃 오브 밴드 통신 모듈은 전력 공급 장치에 장착될 수도 있다. 일 실시 예에서 아웃 오브 밴드 통신 모듈은 블루투스, 지그비, 무선랜, NFC(Near Field Communication)와 같은 근거리 통신 방식을 사용할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 전송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 에에 따른 무선전력 전송 시스템(20)은 전력 공급 장치(100), 무선전력 송신장치(200), 무선전력 수신장치(300) 및 부하(400)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 무선전력 전송 시스템은 무선전력 송신장치(200)가 전자기 유도를 통해 무선전력 수신장치(300)에 무선으로 전력을 전송하는 시스템일 수 있다.
일 실시 예에서 전력 공급 장치(100)는 무선전력 송신장치(200)에 포함될 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 송신 유도 코일(210)을 포함할 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 수신 유도 코일(320) 및 정류부(330)를 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(100)의 양단은 송신 유도 코일(210)의 양단에 연결된다.
송신 유도 코일(210)은 수신 유도 코일(320)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 전력 공급 장치(100)로부터 제공받은 전력을 전자기 유도를 이용하여 무선전력 수신장치(300)에 전송할 수 있다.
이하에서는 보다 구체적으로 전력전송 과정을 설명한다.
전력 공급 장치(100)는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 무선전력 송신장치(200)에 전달한다.
무선전력 송신장치(200)에 구비된 송신 유도 코일(210)과 무선전력 수신장치(300)에 구비된 수신 유도 코일(320)은 유도 결합되어 있다. 즉, 전력 공급 장치(100)로부터 공급받은 전력에 의해 송신 유도 코일(210)에 교류 전류가 흐르면, 송신 유도 코일(210)에 자기장이 형성되고, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격 되어 있는 수신 유도 코일(320)에도 교류 전류가 유도되어 자기장이 형성된다. 즉, 송신 유도 코일(210)과 수신 유도 코일(320) 간 전력 전송은 자기장을 통해 수행될 수 있다.
일 실시 예에서 무선전력 송신장치(200)에서 무선전력 수신장치(300)로 전송되는 전력의 주파수 대역은 110 내지 205KHz일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
수신 유도 코일(320)로 전달된 전력은 정류부(330)를 통해 정류되어 부하(400)로 전달된다. 여기서, 수신 유도 코일(320)로 전달된 전력은 교류전력이다.
일 실시 예에서 송신 유도 코일(210) 및 수신 유도 코일(320)은 평면 나선 형태의 스파이럴 구조, 입체 나선 형태의 헬리컬 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 전송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 전송 시스템(30)은 무선전력 송신장치(200)가 전자기 유도 또는 공진을 통해 무선으로 전력을 전송하는 시스템일 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 전송 시스템(30)은 전력 공급 장치(100), 무선전력 송신장치(200), 무선전력 수신장치(300) 및 부하(400)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 전력 공급 장치(100)는 무선전력 송신장치(200)에 포함될 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 송신 유도 코일(210) 및 송신 공진 코일(220)을 포함할 수 있다.
송신 유도 코일(210)의 양단은 전력 공급 장치(100)의 양단에 연결될 수 있다.
송신 공진 코일(220)은 송신 유도 코일(210)과 일정한 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 수신 코일(340) 및 정류부(330)를 포함할 수 있다.
수신 코일(340)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 수도 있다.
무선전력 송신장치(200)는 전력 공급 장치(100)로부터 제공받은 전력을 무선전력 수신장치(300)에 전자기 유도 또는 공진를 이용하여 무선전력 수신장치(300)로 전송할 수 있다.
이하에서는, 보다 구체적으로 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간의 전력전송 과정을 설명한다.
전력 공급 장치(100)는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 무선전력 송신장치(200)의 송신 유도 코일(210)에 전달한다. 송신 유도 코일(210)로 전달된 교류 전력은 전자기 유도를 통해 송신 공진 코일(220)로 전달될 수 있다. 즉, 송신 유도 코일(210)과 송신 공진 코일(220)은 유도 결합되어 있다.
전력 공급 장치(100)로부터 공급받은 교류 전력에 의해 송신 유도 코일(210)에 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신 공진 코일(220)에도 교류 전류가 유도되어 송신 공진 코일(220)에 교류 전력이 전달될 수 있다.
송신 공진 코일(220)은 송신 유도 코일(210)로부터 전달받은 교류전력을 공진 또는 전자기 유도를 이용하여 무선전력 수신장치(300)의 수신 코일(340)에 전송할 수 있다.
송신 공진 코일(220)이 공진을 이용하여 수신 코일(340)에 전력을 전송하는 경우, 송신 공진 코일(220)과 수신 코일(340)은 공진 주파수 대역에서 동작하도록 공진 결합되어 있다. 송신 공진 코일(220)과 수신 코일(340)의 공진 결합으로 인해, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 전력 전송 효율은 크게 향상될 수 있다.
송신 공진 코일(220)이 공진을 이용하여 수신 코일(340)에 전력을 전송하는 경우와 송신 공진 코일(220)이 전자기 유도를 이용하여 수신 코일(340)에 전력을 전송하는 경우, 전송되는 전력이 갖는 주파수 대역은 서로 다를 수 있다.
일 실시 예에서 송신 공진 코일(220)이 공진을 이용하여 수신 코일(340)에 전력을 전송하는 경우, 전송되는 전력이 갖는 주파수 대역은 6.78MHz일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
일 실시 예에서 송신 공진 코일(220)이 전자기 유도를 이용하여 수신 코일(340)에 전력을 전송하는 경우, 전송되는 전력이 갖는 주파수 대역은 110 내지 205MHz일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 유도 코일(210)의 등가 회로도이다.
도 4에 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.
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.
캐패시터(C1)는 가변 캐패시터일 수 있으며, 캐패시터(C1)의 캐패시턴스가 조절됨에 따라 임피던스 매칭이 수행될 수 있다. 도 1 내지 도 3에서 설명한 송신 공진 코일(220), 수신 공진 코일(310), 수신 유도 코일(320)의 등가 회로도 또한, 도 4에 도시된 것과 동일할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)와 무선전력 송신장치(200)의 등가 회로도이다. 도 5는 도 1 및 도 3에 도시된 무선전력 송신장치(200)의 등가회로도이고, 도 2에 도시된 무선전력 송신장치(200)의 경우에는 도 5에 도시된 송신 공진 코일(220)의 구성을 포함하지 않는다.
도 5에 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.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도이다.
도 6에 도시된 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도는 도 1에 도시된 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도이고, 도 1 및 도 2의 무선전력 수신장치(300)의 경우에는 도 6의 수신 유도 코일(320)의 구성을 포함하지 않는다.
도 6에 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.
정류부(330)는 수신 유도 코일(320)로부터 전달받은 교류 전력을 직류 전력을 변환하여 변환된 직류 전력을 부하(400)에 전달할 수 있다.
구체적으로, 정류부(330)는 정류기와 평활 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 정류기는 실리콘 정류기가 사용될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 다이오드(D1)로 등가화 될 수 있다.
정류기는 수신 유도 코일(320)로부터 전달받은 교류 전력을 직류 전력을 변환할 수 있다.
평활 회로는 정류기에서 변환된 직류 전력에 포함된 교류 성분을 제거하여 매끄러운 직류 전력을 출력할 수 있다. 일 실시 예에서 평활 회로는 도 4에 도시된 바와 같이, 정류 캐패시터(C5)가 사용될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
부하(400)는 직류 전력을 필요로 하는 임의의 충전지 또는 장치일 수 있다. 예를 들어, 부하(400)는 배터리를 의미할 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 휴대폰, 노트북, 마우스 등 전력이 필요한 전자기기에 장착될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
전력 공급 장치(100)는 교류전력을 생성하여 생성된 교류전력을 도 1 내지 도 3에서 설명한 무선전력 송신장치(200)에 공급할 수 있다.
도 7을 참고하면, 전력 공급 장치(100)는 전원 공급부(110), 스위치(120), 직류 직류 변환기(130), 전류 센서부(140), 발진기(150), 교류 전력 생성부(160), 제어부(170), 저장부(180)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 전력 공급 장치(100)의 각 구성요소에 직류전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(110)는 전력 공급 장치(100)와 별도로 구비될 수도 있다.
스위치(120)는 전원 공급부(110)와 직류 직류 변환기(130)를 연결하거나 분리시킬 수 있다. 스위치(120)는 제어부(180)의 개방 신호 또는 단락 신호에 의해 개방되거나 단락될 수 있다. 일 실시 예에서 스위치(120)는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 전력 전송 상태에 따라 제어부(180)의 동작에 의해 개방 또는 단락될 수 있다.
직류 직류 변환기(DC-DC converter)(130)는 전원 공급부(110)로부터 공급받은 직류전압을 이용하여 소정의 전압 값을 갖는 직류전압으로 변환하여 출력할 수 있다.
직류 직류 변환기(DC-DC converter)(130)는 전원 공급부(110)에서 출력된 직류전압을 교류전압으로 변환한 다음, 변환된 교류전압을 승압 또는 강압하고 정류하여 소정의 전압 값을 갖는 직류전압을 출력할 수 있다.
직류-직류 변환기(DC-DC converter)(130)로 스위칭 레귤레이터(Switching regulator) 또는 리니어 레귤레이터(Linear regulator)가 사용될 수 있다.
리니어 레귤레이터(Linear regulator)는 입력전압을 받아 필요한 만큼 출력전압을 내보내고, 나머지 전압은 열로 방출하는 변환기이다.
스위칭 레귤레이터(Switching regulator)는 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation)를 이용하여 출력전압을 조절할 수 있는 변환기이다.
전류 센서부(140)는 전력 공급 장치(100)의 내부에 흐르는 전류를 감지하여 감지된 전류의 세기를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서 전류 센서부(140)는 직류 직류 변환기(130)에서 출력된 직류전압이 교류 전력 생성부(160)에 인가될 때, 흐르는 전류의 세기를 측정할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 교류 전력 생성부(160)에서 출력되는 전류의 세기를 측정할 수도 있다.
일 실시 예에서 전류 센서부(140)는 변류기(CT: Current Transformer)가 사용될 수 있다. 일 실시 예에서 교류 전력 생성부(160)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 근접해 있는 근접거리를 알아내는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서 교류 전력 생성부(160)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300) 간 결합상태를 나타내는 척도가 될 수 있다. 상기 결합상태는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 결합계수(Coupling Coefficient)를 알아내는데 사용될 수 있다.
전류 센서부(140)는 상기 감지된 전류의 세기에 대한 신호를 제어부(180)로 전달할 수 있다.
도 7에서 전류 센서부(140)는 제어부(180)와 별도의 구성요소로 도시되어 있지만, 제어부(180)안에 포함될 수도 있다.
발진기(Oscillator)(150)는 소정의 주파수를 갖는 교류신호를 생성하여 교류 전력 생성부(160)에 인가할 수 있다.
교류 전력 생성부(160)는 직류 직류 변환기(130)로부터 전달받은 직류전압과 상기 교류 신호를 이용하여 교류 전력을 생성할 수 있다.
교류 전력 생성부(160)는 발진기(150)에서 생성된 교류신호를 증폭할 수 있다. 교류신호의 증폭량은 직류-직류 변환기(DC-DC converter)(130)를 통해 인가되는 직류전압의 크기에 따라 가변될 수 있다.
일 실시 예에서 교류 전력 생성부(160)는 푸쉬 풀 타입(push-pull type)의 듀얼 모스펫(Dual MOSFET)이 사용될 수 있다.
제어부(180)는 전력 공급 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(180)는 미리 정해진 직류전압이 교류 전력 생성부(160)에 인가되도록 직류 직류 변환기(130)를 제어할 수 있다.
제어부(180)는 전류 센서부(140)로부터 직류 직류 변환기(130)에서 출력된 직류전압이 교류 전력 생성부(160)에 인가될 때, 흐르는 전류의 세기에 대한 신호를 수신하고, 수신된 전류의 세기에 대한 신호를 이용해 직류 직류 변환기(130)에서 출력되는 직류전압 및 발진기(150)에서 출력하는 교류신호의 주파수를 조절할 수 있다.
제어부(180)는 교류 전력 생성부(160)에 인가되는 전류의 세기에 대한 신호를 전류 센서부(140)로부터 수신하여 무선전력 수신장치(300)의 존재 여부를 판단할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 교류 전력 생성부(160)에 인가되는 전류의 세기를 이용해 무선전력 송신장치(200)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선전력 수신장치(300)의 존재 여부를 확인할 수 있다.
제어부(180)는 소정의 주파수를 갖는 교류신호를 생성하도록 발진기(150)를 제어할 수 있다. 소정의 주파수는 공진을 이용하여 전력 전송이 이루어지는 경우, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)의 공진 주파수를 의미할 수 있다.
저장부(170)는 교류 전력 생성부(160)에 인가되는 전류의 세기, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)의 결합계수 및 직류 직류 변환기(130)에서 출력하는 직류전압을 대응시켜 저장하고 있을 수 있다. 즉, 저장부(170)에는 상기 3가지 값이 룩업 테이블의 형태로 저장되어 있을 수 있다.
제어부(180)는 교류 전력 생성부(160)에 인가되는 전류의 세기와 대응되는 결합계수, 직류 직류 변환기(130)에서 출력하는 직류전압을 저장부(170)에서 검색하고, 검색된 직류전압을 출력하도록 직류 직류 변환기(130)를 제어할 수 있다.
다음으로 본 발명의 또 다른 무선전력 송신장치(200)의 실시 예를 도 1 내지 도 7에 결부시켜 설명한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 평면 투영도이다.
먼저, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)는 전력 공급 장치(100), 송신 코일(230), 자석(240), 송신 코일 수용부(250), 차폐부(260), 공기 유입부(270), 케이스(280) 및 방열 시트(290)를 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(100)는 교류전력을 생성하여 생성된 교류전력을 송신 코일(230)에 제공할 수 있다. 일 실시 예에서 전력 공급 장치(100)는 도 7에서 설명한 구성을 모두 포함할 수 있고, 전력 공급 장치(100)의 구성요소들은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에 배선층을 형성하여 배치될 수 있다.
더 구체적으로, 전력 공급 장치(100)는 직류 직류 변환기(130)의 역할을 수행하는 파워 인덕터, 송신 코일(230)에 전송되는 전력의 주파수를 매칭하기 위한 매칭 커패시터, 도 7에서 설명한 구성요소를 포함하는 송신 회로를 포함할 수 있고, 파워 인덕터, 매칭 커패시터 및 송신 회로는 인쇄회로기판 상에 배선층으로 형성될 수 있다.
송신 코일(230)은 전력 공급 장치(100)로부터 제공받은 전력을 무선전력 수신장치(미도시)에 무선으로 전송할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)가 무선전력 수신장치(미도시)에 전자기 유도를 통해 전력을 전송하는 경우, 송신 코일(230)은 도 2에 도시된 송신 유도 코일(210)에 대응될 수 있고, 무선전력 송신장치(200)가 무선전력 수신장치(미도시)에 공진을 통해 전력을 전송하는 경우, 송신 코일(230)은 도 1에 도시된 송신 공진 코일(220)에 대응될 수 있고, 송신 코일(230)에 인접한 일측에 송신 유도 코일(210)이 더 배치될 수 있다.
일 실시 예에서 송신 코일(230)은 스파이럴 또는 헬리컬 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
자석(240)은 송신 코일(230)의 내측에 배치되어 송신 코일(230)과 무선전력 수신장치에 구비된 수신 코일 간의 배치를 정렬시킬 수 있다. 이 경우, 무선전력 수신장치에도 자석이 구비될 수 있고, 상기 자석 간 자기력에 의해 송신 코일(230)이 수신 코일 쉽게 인접하여 배치될 수 있다.
일예로, 사용자가 무선전력 수신장치가 구비된 단말기를 무선전력 송신장치(200) 상에 배치하여 충전하고자 하는 경우, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치에 구비된 자석의 자기력에 의해 송신 코일(230)과 수신 코일이 인접하게 배치될 수 있어, 사용자는 높은 전력 전송 효율로 단말기를 충전시킬 수 있다.
수용부(250)는 후술할 하단 케이스에 배치되어 송신 코일(230) 및 자석(240)을 수용할 수 있다. 즉, 수용부(250)는 송신 코일(230)을 수용할 수 있는 송신 코일 수용부(251) 및 자석을 수용할 수 있는 자석 수용부(253)를 포함할 수 있다.
도 8에서 도시된 바와 같이, 송신 코일 수용부(251) 및 자석 수용부(253)는 상 측이 개방된 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 송신 코일(230) 및 자석(240)의 형태에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
차폐부(260)는 수용부(250)의 하 측에 배치될 수 있고, 송신 코일(230)에서 형성되는 자기장의 방향을 측방으로 변경시켜 무선전력 수신장치에 자기장이 집중적으로 전달될 수 있게 한다.
또한, 차폐부(260)는 송신 코일(230)에서 형성되는 자기장의 일부를 흡수하여 흡수된 자기장을 열로 방출시킴에 따라 외부로 누출되는 자기장의 양을 감소시킬 수 있다. 차폐부(260)로 인해 송신 코일(230)에서 형성된 자기장 중 일부 자기장이 외부로 누출되는 것을 막아 인체에 유해한 영향을 끼칠 수 있는 자기장의 누출을 최소화할 수 있다.
일 실시 예에서 차폐부(260)는 폐라이트, 샌더스트 타입의 자성체 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
공기 유입부(270)는 송신 코일(230)의 일측에 배치되어 송신 코일(230) 측에 공기를 유입시켜 송신 코일(270)에서 발생한 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
공기 유입부(270)는 주기적으로 송신 코일(230)측에 공기를 유입시켜 송신 코일(270)에서 발생한 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 즉, 송신 코일(230)은 저항 성분을 포함하고 있어, 송신 코일(230)에 전류가 흐름에 따라 상기 저항 성분에 의해 열이 발생하게 되는데, 공기 유입부(270)는 송신 코일(230)의 저항 성분에 의해 발생된 열을 외부로 방출시키는 역할을 수행한다.
일 실시 예에서 공기 유입부(270)는 펌핑을 통해 강제적으로 발생된 공기를 송신 코일(230)에 유입시키는 블로워(blower)일 수 있다.
일 실시 예에서 공기 유입부(270)는 날개차(impeller)를 통해 공기를 송신 코일(230)에 유입시키는 팬(fan)일 수 있다.
공기 유입부(270)를 통해 송신 코일(230)에서 발생한 열을 외부로 방출시키는 과정에 대해서는 후술한다.
케이스(280)는 하단 케이스(281) 및 상단 케이스(283)를 포함할 수 있다.
하단 케이스(281)에는 전력 공급 장치(100), 송신 코일(230), 자석(240), 수용부(250), 공기 유입부(270) 및 방열시트(290)가 배치될 수 있다.
상단 케이스(283)는 하단 케이스(281)와 결착될 수 있다. 구체적으로, 상단 케이스는 제1 공기 유입 홈(283a) 및 제2 공기 유입 홈(283b)을 포함할 수 있고, 상단 케이스(283)의 제1 공기 유입 홈(283a)과 하단 케이스(281)의 송신 코일 수용부(251)의 결착을 통해 상단 케이스(283)와 하단 케이스(281)가 결착될 수 있다.
제1 공기 유입 홈(283a)이 형성하는 면적은 송신 코일 수용부(251)가 형성하는 면적에 대응될 수 있다.
제1 공기 유입 홈(283a)은 송신 코일(230)의 외곽을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다.
제1 공기 유입 홈(283a)의 일측에는 공기 유입부(270)로부터 공기를 유입하기 위한 유입부(A)가 형성될 수 있고, 제1 공기 유입 홈(283a)의 타측에는 상기 유입부(A)에서 유입된 공기를 제2 공기 유입 홈(283b)으로 방출시키는 방출부(B)가 형성될 수 있다.
제2 공기 유입 홈(283b)은 상기 방출부(B)와 연결되고, 방출부(B)로부터 흘러 나온 공기를 무선전력 송신장치(200)의 외부로 방출시킬 수 있다.
제2 공기 유입 홈(283b)은 직선 형태의 홈일 수 있다.
제2 공기 유입 홈(283b)은 후술할 방열시트(290)에서 분산된 열을 외부로 방출할 수도 있다.
방열시트(290)는 전력 공급 장치(100)의 상측에 배치되어 전력 공급 장치(100)에서 발생된 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 구체적으로, 방열시트(290)는 전력 공급 장치(100)의 면적에 대응하는 면적을 가질 수 있고, 전력 공급 장치(100)에서 발생된 열을 x,y 평면으로 분산시켜 분산된 열을 상단 케이스(283)의 제2 공기 유입 홈(283b)으로 유도시킬 수 있다. 상기 방열시트(290)를 통해 분산된 열은 상단 케이스(283)의 제2 공기 유입 홈(283b)으로 유도되어 외부로 방출될 수 있다.
방열시트(290)는 상단 케이스(283)의 제2 공기 유입 홈(283b)의 형상에 대응하는 요홈(291)이 형성될 수 있다. 즉, 전력 공급 장치(100)에서 발생되어 분산된 열은 요홈(291)으로 유입될 수 있고, 요홈(291)으로 유입된 열은 제2 공기 유입 홈(283b)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
일 실시 예에서 방열시트(290)는 흑연, 질화 붕소, 실리콘 중 어느 하나를 포함하는 재질로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)는 패드형태로 제작될 수 있고, 패드형태로 제작된 무선전력 송신장치(200) 상에 무선전력 수신장치가 구비된 단말기를 위치시키면, 단말기에 내장된 배터리를 손쉽게 충전시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)가 내부에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 과정을 도 8 및 도 9의 내용에 결부시켜 구체적으로 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 무선전력 송신장치에서 발생된 열을 방출시키는 과정을 무선전력 송신장치(200)의 평면투영도 상에서 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 공기 유입부(270)를 통해 제1 공기 유입 홈(283a)의 유입부(A)에 공기가 유입된다. 공기 유입부(270)는 주기적으로 제1 공기 유입 홈(283a)의 유입부(A)에 공기를 유입시킬 수 있다.
유입부(A)에 유입된 공기는 제1 공기 유입 홈(283a)을 따라 제1 공기 유입 홈(283a)의 방출부(B)로 흘러 들어가고, 방출부(B)로부터 방출된 열은 제2 공기 유입 홈(283b)을 통해 외부로 흘러 나간다. 이 과정에서 송신 코일(230)에서 발생된 열은 제1 공기 유입 홈(283a)에 유입될 수 있고, 유입된 열은 제1 공기 유입 홈(283a)의 방출부(B)와 연결된 제2 공기 유입 홈(283b)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
또한, 전력 공급 장치(100)에서 발생되어 방열시트(290)를 통해 분산된 열은 방열시트(290)의 요홈(291)으로 흘러 들어갈 수 있고, 요홈(291)으로 흘러 들어간 열 또한, 제2 공기 유입 홈(283b)에 유입되어 외부로 방출될 수 있다.
이와 같이, 무선전력 송신장치(200)는 공기의 이동 경로를 통해 송신 코일(230) 및 전력 공급 장치(100)에서 발생된 열을 방출시켜 무선전력 송신장치(200)의 내부 온도를 낮출 수 있고, 무선전력 송신장치(200)의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 패드형태로 제작된 무선전력 송신장치(200) 상에 무선전력 수신장치가 구비된 단말기를 충전시킬 경우, 무선전력 송신장치(200)에서 발생된 열로 인해 단말기에 열이 전달되는 것이 방지될 수 있다.
다음으로, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따라 무선전력 송신장치(200)의 내부의 온도가 감소됨을 설명한다.
먼저, 도 11을 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)의 사용유무에 따라 송신 코일(230) 주위의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용하지 않은 경우, 송신 코일(230) 근처의 온도를 보여주는 실험 결과이고, 도 11의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용한 경우, 송신 코일(230) 근처의 온도를 보여주는 실험 결과이다.
도 11의 실험 결과는 송신 코일(230)이 전자기 유도를 이용하여 수신 측에 전력을 전송할 시 얻어진 실험결과이다.
또한, 기본 실험 전제 조건으로 송신 코일(230)의 발열량은 230000 Watt/m3, 파워 인덕터(FET)의 발열량은 200000 Watt/m3, 송신 회로의 발열량은 100000 Watt/m3, 매칭 커패시터의 발열량은 50000 Watt/m3, 케이스(280)의 자연대류계수는 5Watt/(m2K)이고, 외부 온도는 25도이다.
또한, 무선전력 송신장치(200)의 구성 요소들의 물성치는 도 12를 통해 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)의 구성요소들의 특성을 보여주기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 무선전력 송신장치(200)의 각 구성요소의 재질(Material)과 열 전도성(Thermal Conductivity)이 나타나 있다.
다시 도 11을 설명한다.
도 11의 (a)와 도 11의 (b)를 비교해보면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용하지 않은 경우, 송신 코일(230) 근처의 온도는 62.1도 이나, 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용한 경우, 송신 코일(230) 근처의 온도는 47.1도로 약 15도 정도의 온도가 감소했다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)의 구성으로 인해 송신 코일(230)에서 발생된 열이 외부로 많이 방출되어, 송신 코일(230) 근처의 온도가 많이 감소될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)의 사용유무에 따라 전력 공급 장치(100) 주위의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 13의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용하지 않은 경우, 전력 공급 장치(100) 근처의 온도를 보여주는 실험 결과이고, 도 13의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용한 경우, 전력 공급 장치(100) 근처의 온도를 보여주는 실험 결과이다.
도 13의 실험 조건은 도 11 내지 도 12에서 설명한 것과 같으므로 자세한 설명은 생략한다.
도 13의 (a)와 도 13의 (b)를 비교해보면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용하지 않은 경우, 전력 공급 장치(100) 근처의 온도는 40도 이나, 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)를 사용한 경우, 전력 공급 장치(100) 근처의 온도는 29도로 약 11도 정도의 온도가 감소했다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(200)의 구성으로 인해 전력 공급 장치(100)에서 발생된 열이 외부로 많이 방출되어, 전력 공급 장치(100) 근처의 온도가 많이 감소될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 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.
100: 전력 공급 장치
200: 무선전력 송신장치
210: 송신 유도 코일
220: 송신 공진 코일
230: 송신 코일
240: 자석
250: 수용부
260: 차폐부
270: 공기 유입부
280: 케이스
290: 방열시트
300: 무선전력 수신장치
310: 수신 공진 코일
320: 수신 유도 코일
330: 정류부
400: 부하

Claims (15)

  1. 자기장을 통해 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 송신 코일;
    상기 송신 코일의 일측에 배치되고, 상기 송신 코일 측으로 공기를 유입시키는 공기 유입부; 및
    상기 공기 유입부로부터 유입된 공기의 이동 경로를 변경시켜 상기 송신 코일에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 방열 수단을 포함하는
    무선전력 송신장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 수단은
    상기 공기 유입부로부터 유입된 공기의 이동 경로를 상기 송신 코일을 둘러싸는 방향으로 변경시켜 상기 송신 코일에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열 수단은
    상기 공기 유입부로부터 유입된 공기의 이동 경로를 상기 송신 코일의 외곽을 둘러싸는 방향으로 변경시켜 상기 송신 코일에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 제1 공기 유입 홈이 형성된 케이스 인 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 공기 유입 홈은
    상기 제1 공기 유입 홈의 개방된 일 측을 통해 상기 공기 유입부로부터 유입된 공기의 이동 경로를 상기 제1 공기 유입 홈의 타 측으로 변경시켜 상기 송신 코일에서 발생된 열을 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송신 코일에 교류전력을 제공하는 전력 공급 장치에서 발생된 열을 외부로 방출시키는 방열 시트를 더 포함하는
    무선전력 송신장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방열시트에는
    상기 전력 공급 장치에서 발생된 열을 외부로 방출시키기 위한 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 공기 유입 홈이 형성하는 면적은 상기 송신 코일의 면적에 대응하는 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 케이스는
    하단 케이스 및 상단 케이스를 포함하고,
    상기 하단 케이스는
    상기 공기 유입부 및 상기 송신 코일을 수용하고,
    상기 제1 공기 유입 홈은 상기 상단 케이스에 형성된 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 케이스는
    상기 제1 공기 유입 홈의 타 측으로 변경된 공기의 이동 경로를 상기 무선전력 송신장치의 외부로 변경시키는 제2 공기 유입 홈을 더 포함하는
    무선전력 송신장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 공기 유입 홈은
    상기 제1 공기 유입 홈의 타 측과 연결되고, 직선 형태의 홈을 갖는 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 송신 코일을 수용하도록 상기 송신 코일의 면적에 대응하는 면적을 갖는 송신 코일 수용부를 더 포함하는
    무선전력 송신장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 송신 코일 수용부는
    상기 케이스에 형성된 제1 공기 유입 홈과 결착 가능한 형태로 제작된 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 공기 유입부는
    블로워(blower) 또는 팬 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 송신 코일은
    스파이럴 또는 헬리컬 구조 중 어느 하나의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 무선전력 송신장치는
    패드 형태로 제작된 것을 특징으로 하는
    무선전력 송신장치.
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