WO2019022438A1 - 코일 장치 및 이를 포함하는 무선충전장치 - Google Patents
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Definitions
- the present embodiment relates to wireless charging, and more specifically, to a coil device for wireless charging and a wireless charging device including the same.
- Portable terminals such as mobile phones and laptops, include a battery for storing power and a circuit for charging and discharging the battery. In order for the battery of such a terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
- a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly are proposed.
- the wireless charging system since the wireless charging system has not been installed in some portable terminals in the past and the consumer has to purchase a separate wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system is low, but the wireless charging user is expected to increase rapidly.
- Wireless charging function is expected to be equipped basically.
- a wireless charging system comprises a wireless power transmitter for supplying electric energy in a wireless power transmission mode and a wireless power receiver for receiving electric energy supplied from a wireless power transmitter to charge the battery.
- a wireless power transmitter has a transmitting coil to transmit wireless power
- a wireless power receiver has a receiving coil to receive wireless power.
- the coils of the transmitter and the receiver are limited to a specific region in which the coils are wound by a predetermined number of times with a predetermined length to have a high efficiency for wireless power transmission and reception.
- the coils can control the efficiency for power transmission and reception by fixing the inductance and adjusting the frequency in the impedance matching circuit according to the transmitter or the receiver.
- a separate impedance matching circuit requires a control configuration and a heat generation problem may occur due to inductance matching.
- the present embodiment is designed to solve the problems of the conventional art described above, and the object of the present invention is to provide a coil device and a wireless charging device including the coil device.
- the present embodiment provides a coil device and a wireless charging device including the coil device, which can control an inductance value according to a standard for each type of coil.
- a coil device for reducing heat generation due to inductance matching of a coil and a wireless charging device including the coil device are provided.
- the present embodiment provides a coil device capable of improving the wireless charging efficiency and easily changing the performance standard of a coil in the device, and a wireless charging device including the coil device.
- a coil device comprising: a coil wound to form a hollow portion; And a shield member including a bottom portion on which the coil is disposed, an inner diameter portion corresponding to the shape of the hollow portion, and an outer diameter portion corresponding to an outer shape of the coil.
- the height of the inner diameter portion protruding from the bottom portion where the coil is disposed may have a height of 0 to 1.5 times the height of the coil.
- the inductance of the coil may range from 9.2 uH to 12.26 uH.
- the height of the inner diameter portion may vary corresponding to the inductance of the coil.
- the inner diameter portion is formed to be the same as the upper surface of the bottom portion.
- the height of the inner diameter portion ranges from 0 to 3.3 mm.
- the width of the inner diameter portion corresponds to the width of the hollow portion.
- the width of the inner diameter portion decreases as the height of the inner diameter portion increases.
- the coil is formed in a 2-layer.
- the outer diameter portion has a height corresponding to the height of the coil.
- the outer diameter portion may include a lead-out groove for drawing the coil.
- the shielding material may include ferrite.
- the wireless charging apparatus includes a shielding member including a coil wound to form a hollow portion, a bottom portion where the coil is disposed, an inner diameter portion corresponding to the shape of the hollow portion, and an outer diameter portion corresponding to the outer shape of the coil ; And a controller for controlling the height of the inner diameter portion of the coil device to be variable.
- the inner diameter portion of the coil device is varied to have a height of 0 to 1.5 times the height of the coil, and the coil inductance has a range of 9.2 uH to 12.26 uH corresponding to the height of the coil.
- the wireless charging apparatus may further include a motor unit for varying the height of the inner diameter portion.
- the height of the inner diameter portion can be changed by stacking pads corresponding to the width of the inner diameter portion.
- the width of the inner diameter portion can be reduced.
- the coil may be formed in a 2-layer.
- the outer diameter portion may have a height corresponding to the height of the coil.
- the shielding material may include ferrite.
- the wireless charging apparatus may further include a storage unit for storing information for varying the inner diameter corresponding to the inductance of the coil.
- the present embodiment provides a coil device and a wireless charging device including the coil device.
- the present embodiment has the effect that the standardization of the coils constituting the wireless charging device can be practiced and the charging efficiency of the wireless charging device can be maximized accordingly.
- the present embodiment has an effect of increasing the variety of applications by allowing the inductance value corresponding to the diversification of the coils of the wireless charging device to be adjusted.
- the present embodiment can control the inductance by using the shielding material of the coil device, thereby improving the process and material cost.
- the present embodiment can improve the miss matching of the inductance and thus have a heat reducing effect.
- FIG. 1 is a block diagram for explaining a wireless charging system according to an embodiment.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter of FIG.
- FIG. 4 is a perspective view of the coil device according to the present embodiment.
- FIG 5 is an exploded perspective view of the coil device according to the present embodiment.
- FIG. 6 is a side perspective view of the coil device according to the present embodiment.
- FIG. 7 to 10 are perspective views for explaining the variation of the shielding material for controlling the inductance value of the coil device according to the present embodiment.
- FIG. 11 is an exemplary view for explaining an inner diameter portion variable state of a shielding material according to an embodiment.
- FIG. 12 is an exemplary view for explaining an inner diameter variable state of the shielding material according to another embodiment.
- FIG. 13 is an exemplary view for explaining an inner diameter portion variable state of a shielding material according to another embodiment.
- FIG. 14 is an exemplary view for explaining the inner diameter portion variable state of the shielding material according to another embodiment.
- FIG. 14 is an exemplary view for explaining the inner diameter portion variable state of the shielding material according to another embodiment.
- first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.
- an apparatus for transmitting wireless power on a wireless power charging system includes a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, , , A wireless power transmission device, a wireless power transmitter, a wireless charging device, and the like.
- a wireless power receiving device a wireless power receiving device, a wireless power receiving device, a wireless power receiving device, a wireless power receiving device, a receiving terminal, a receiving side, a receiving device, a receiver Terminals and the like can be used in combination.
- the wireless charging device may be configured as a pad type, a cradle type, an access point (AP) type, a small base type, a stand type, a ceiling embedded type, a wall type, Power may be transmitted to the device.
- AP access point
- a wireless power receiver may include at least one wireless power transmission scheme and may receive wireless power from two or more wireless power transmitters at the same time.
- the wireless power transmission scheme may include at least one of the electromagnetic induction scheme, the electromagnetic resonance scheme, and the RF wireless power transmission scheme.
- the wireless power receiving means for supporting the electromagnetic induction method includes a wireless power consortium (WPC), which is a wireless charging technology standard organization, and an electromagnetic induction wireless charging technique defined by the Air Fuel Alliance (formerly PMA, Power Matters Alliance) .
- the wireless power receiving means supporting the electromagnetic resonance method may include a resonance wireless charging technique defined in the Air Fuel Alliance (formerly Alliance for Wireless Power) standard mechanism, a wireless charging technology standard organization.
- a wireless power transmitter and a wireless power receiver that constitute a wireless power system can exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth low energy (BLE) communication.
- the in-band communication and the BLE communication can be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, and the like.
- the wireless power receiver can transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching on / off the current induced through the reception coil in a predetermined pattern.
- the information transmitted by the wireless power receiver may include various status information including received power intensity information.
- the wireless power transmitter can calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power intensity information.
- FIG. 1 is a block diagram for explaining a wireless charging system according to an embodiment.
- the wireless charging system includes a wireless power receiving unit 10 for transmitting power wirelessly, a wireless power receiving unit 20 for receiving the transmitted power, and an electronic device 30 Lt; / RTI >
- the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 can perform in-band communication in which information is exchanged using the same frequency band as the operating frequency used for wireless power transmission.
- the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 can perform out-of-band communication in which information is exchanged using a different frequency band different from an operating frequency used for wireless power transmission.
- information exchanged between the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 may include control information as well as status information of each other.
- the in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may be provided.
- the unidirectional communication may be that the wireless power receiving terminal 20 transmits information only to the wireless power transmitting terminal 10, but the present invention is not limited thereto, and the wireless power transmitting terminal 10 may transmit information Lt; / RTI >
- bidirectional communication is possible between the wireless power receiving terminal 20 and the wireless power transmitting terminal 10, but information can be transmitted only by any one device at any time.
- the wireless power receiving terminal 20 may acquire various status information of the electronic device 30.
- the status information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying a running application, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, And is information obtainable from the electronic device 30 and available for wireless power control.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
- the wireless power transmitter 200 includes a power conversion unit 210, a power transmission unit 220, a wireless charging communication unit 230, a control unit 240, a current sensor 250, a temperature sensor 260 , A storage unit 270, a fan 280, and a timer 290.
- the configuration of the wireless power transmitter 200 described above is not necessarily an essential configuration, and may be configured to include more or less components.
- the power supply unit 100 may supply power.
- the power supply unit 100 may correspond to a battery built in the wireless power transmitter 2000 and may be an external power supply.
- the embodiment is not limited to the form of the power supply unit 100.
- the power conversion unit 210 may convert the power to a predetermined intensity.
- the power conversion unit 210 may include a DC / DC converter 211 and an amplifier 212.
- the DC / DC converting unit 211 may convert the DC power supplied from the power supply unit 260 into a DC power having a specific intensity according to a control signal of the controller 240.
- the amplifier 212 can adjust the intensity of the DC / DC-converted power according to the control signal of the controller 240.
- the control unit 240 may receive the power reception status information or the power control signal of the wireless power receiver through the wireless charging communication unit 9230.
- the amplification factor of the amplifier 212 can be dynamically adjusted based on the received power reception state information or the power control signal.
- the power reception status information may include, but is not limited to, intensity information of the rectifier output voltage, intensity information of the current applied to the reception coil, and the like.
- the power control signal may include a signal for requesting power increase, a signal for requesting power reduction, and the like.
- the current sensor 250 can measure the input current input to the driving unit 2210.
- the current sensor 92500 can provide the measured input current value to the control unit 240.
- the current sensor 250 may sense the input current input to the driving unit 221 of the power transfer unit 220 and provide the sensed voltage to the control unit 240.
- the input current may be the rail current (Ir).
- the rail current Ir may be a current flowing from the power converting unit 210 to the driving unit 2210.
- the rail current Ir may be a current flowing from the power supply unit 110 to the driving unit 221 when the driving unit 221 receives power directly from the power conversion unit 210 through the power supply unit 110 have.
- the controller 240 may determine the state of charge of the wireless power receiver based on the input current value measured by the current sensor 250. That is, the controller 240 can determine the state of charge of the wireless power receiver through the change of the input current.
- the charging state of the wireless power receiver may include a plurality of charging states.
- the charging states of the plurality of wireless power receivers may include first through fourth charging states.
- the first to sixth currents may flow in accordance with the first to fourth charging states of the input current. More specifically, the first charging state of the wireless power receiver may be wireless charging in a normal charging mode, a medium power charging mode, or a fast charging mode.
- the first charging state of the wireless power receiver may be a state in which the charging power by the wireless power receiver is not limited according to the power transmission contract.
- the input current of the wireless power transmitter in a first state of charge of the wireless power receiver may flow through a first current.
- the second charging state of the wireless power receiver may be such that the charging power is limited such that the wireless power receiver reaches a predetermined temperature below a predetermined battery charging rate.
- the input current of the wireless power transmitter may flow a second current.
- the third state of charge of the wireless power receiver may be a state where the wireless power receiver has reached a predetermined temperature above a predetermined battery charge rate and the wireless charging is interrupted.
- the input current of the wireless power transmitter may flow a third current.
- the fourth state of charge of the wireless power receiver may be a state in which the wireless power receiver has phased the charge power as the battery charge reaches a predetermined charge rate close to the buffer.
- the input current of the wireless power transmitter in the fourth charging state of the wireless power receiver may flow in the fourth through sixth current sequences.
- control unit 240 can control the variable of the shielding material for varying the inductance of the transmission coil 222 of the wireless power transmitter 200.
- the control unit 240 may generate a control signal for adjusting the width or height of the inner diameter portion of the shielding member based on the coil inductance value stored in the storage unit 270 and the control value of the shielding member.
- the present invention may include a driving unit, such as a motor unit (not shown), which can control the height or width of the shield. Accordingly, the control unit may generate a control signal for controlling the driving unit.
- the temperature sensor 260 may measure the internal temperature of the wireless power transmitter 200 and provide the measurement result to the control unit 240. More specifically, the temperature sensor 260 may include one or more temperature sensors. One or more temperature sensors may be arranged corresponding to the transmission coil 223 of the power transmission unit 220 to measure the temperature of the transmission coil 223.
- the control unit 240 may adaptively cut off the power supply from the power supply unit 100 or block the power supply to the amplifier 212 based on the temperature value measured by the temperature sensor 260. To this end, a power cutoff circuit may be further provided at one side of the power conversion unit 210 to cut off power supplied from the power supply unit 100 or to cut off power supplied to the amplifier 212.
- the control unit 240 may adjust the intensity of the power supplied to the power transfer unit 220 based on the temperature value measured by the temperature sensor 260.
- the power transmitting unit 220 transmits the power signal output from the power converting unit 210 to the wireless power receiver.
- the power transmitting unit 220 may include a driving unit 221, a selecting unit 222, and one or more transmitting coils 223.
- the driving unit 221 may generate an AC power signal having an AC component having a specific frequency inserted into the DC power signal output from the power conversion unit 210 and transmit the generated AC power signal to the transmission coil 223.
- the frequencies of the AC power signals transmitted to the plurality of transmission coils included in the transmission coil 223 may be the same or different from each other.
- the selecting unit 222 may receive the AC power signal having the specific frequency from the driving unit 221 and may transmit the AC power signal to the transmitting coil selected from among the plurality of transmitting coils.
- the coil selector 222 may control the AC power signal to be transmitted to the transmission coil selected by the controller 240 according to a predetermined control signal of the maker 240.
- the selection unit 222 may include a switch 222 for connecting LC resonance circuits corresponding to the plurality of transmission coils 223. [ The selection unit 222 may be omitted from the power transmission unit 220 when the transmission coil 223 is composed of one transmission coil.
- the transmitting coil 223 may include at least one transmitting coil and may transmit the AC power signal received from the selecting unit 222 to the receiver through the corresponding transmitting coil.
- the transmission coil 223 may include first to n-th transmission coils.
- the selection unit 222 may be implemented with a switch or a remote flexor (not shown).
- the transmitting coil according to the present embodiment is wound so as to form a hollow portion, and an inner diameter portion of the shielding material corresponding to the hollow portion may be formed. At this time, the inner diameter portion is varied in height or width under the control of the controller 240, The inductance of the transmission coil can be varied.
- the modulation unit 231 may modulate the control signal generated by the control unit 240 and transmit the modulated control signal to the driving unit 221.
- the modulation scheme for modulating the control signal includes a frequency shift keying (FSK) modulation scheme, a Manchester coding modulation scheme, a phase shift keying (PSK) modulation scheme, a pulse width modulation scheme, A differential bi-phase modulation method, and the like.
- the demodulator 232 can demodulate the detected signal and transmit the demodulated signal to the controller 240 when a signal received through the transmission coil is detected.
- the demodulated signal may include a signal strength indicator, an error correction (EC) indicator for power control during wireless power transmission, an end of charge indicator (EOC), an overvoltage / overcurrent / overheat indicator, but is not limited to, various status information for identifying the status of the wireless power receiver.
- the demodulating unit 232 may identify which of the transmitting coils the demodulated signal is received and may provide the controlling unit 240 with a predetermined transmitting coil identifier corresponding to the identified transmitting coil.
- the wireless power transmitter 200 may obtain the signal strength indicator through in-band communication that uses the same frequency used for wireless power transmission to communicate with the wireless power receiver.
- the wireless power transmitter 200 can transmit wireless power using the transmission coil 223, as well as exchange various information with the wireless power receiver through the transmission coil 223.
- the wireless power transmitter 200 may further include a separate coil corresponding to each of the transmission coils 223 (i.e., first through n-th transmission coils) It should be noted that it may also perform in-band communication with the receiver.
- the storage unit 270 stores the input current value of the wireless power transmitter according to the charging state of the wireless power receiver, the charging power intensity, the charging stop state, the temperature of the wireless power transmitter for charging restart, Can be stored.
- the storage unit 270 may store the variable height information of the inner diameter portion for varying the inductance of the transmission coil according to the embodiment.
- a variable value (height, width) capable of varying the height or width of the inner diameter portion of the shielding material can be stored according to the inductance value required by the transmission coil.
- the fan 280 may be rotated by the motor to cool the superheated wireless power transmitter 200.
- the fan 280 may be arranged in correspondence with a configuration in which the degree of overheating is severe.
- the fan 280 may be disposed corresponding to the power transmitting unit 220. More specifically, the fan 280 may be disposed corresponding to the transmission coil 223 of the power transmission unit 220.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter of FIG.
- the wireless power receiver 300 includes a receiving coil 310, a rectifier 320, a DC / DC converter 330, a load 340, a sensing unit 350, 360, and a main control unit 370.
- the communication unit 360 may include at least one of a demodulation unit 361 and a modulation unit 362.
- the wireless power receiver 300 shown in the example of FIG. 3 is shown as being capable of exchanging information with a wireless power transmitter through in-band communication, this is only one embodiment, and in another embodiment
- the communication unit 360 may provide short-range bidirectional communication through a frequency band different from the frequency band used for wireless power signal transmission.
- the AC power received through the receiving coil 310 may be transmitted to the rectifying unit 320.
- the rectifier 320 may convert the AC power to DC power and transmit it to the DC / DC converter 330.
- the DC / DC converter 330 may convert the intensity of the rectifier output DC power to a specific intensity required by the load 340 and then deliver it to the load 340.
- the receiving coil 310 may include a plurality of receiving coils (not shown), that is, first through n-th receiving coils.
- the frequency of the AC power transmitted to each of the reception coils (not shown) may be different from each other, and another embodiment may include a predetermined frequency controller having a function of adjusting LC resonance characteristics for different reception coils
- the resonance frequencies of the respective reception coils can be set differently.
- the receiving coil 310 is wound to include the hollow portion, and the inner diameter portion of the shielding material is formed corresponding to the hollow portion, so that the inductance can be varied by varying the inner diameter portion.
- the sensing unit 350 may measure the intensity of the DC power output from the rectifier 320 and may provide the measured DC power to the main control unit 370. Also, the sensing unit 350 may measure the intensity of the current applied to the receiving coil 310 according to the wireless power reception, and may transmit the measurement result to the main control unit 370. Also, the sensing unit 350 may measure the internal temperature of the wireless power receiver 300 and provide the measured temperature value to the main control unit 370.
- the main controller 370 may compare the measured rectifier output DC power with a predetermined reference value to determine whether an overvoltage is generated. As a result of the determination, if an overvoltage occurs, a predetermined packet indicating that an overvoltage has occurred can be generated and transmitted to the modulator 362.
- the signal modulated by the modulating unit 362 may be transmitted to the wireless power transmitter through the receiving coil 310 or a separate coil (not shown).
- the main control unit 370 may determine that the sensing signal is received when the intensity of the rectifier output DC power is equal to or greater than a predetermined reference value. When receiving the sensing signal, the signal intensity indicator corresponding to the sensing signal is received by the modulating unit 362 To be transmitted to the wireless power transmitter.
- the demodulation unit 361 demodulates the AC power signal between the reception coil 310 and the rectifier 320 or the DC power signal output from the rectifier 320 to identify whether or not the detection signal is received, (370). At this time, the main control unit 370 can control the signal strength indicator corresponding to the detection signal to be transmitted through the modulator 362.
- the main control unit 370 is provided with the receiving coil 310 for varying the inductance of the receiving coil 310 and a control for varying the inner diameter of the shielding material disposed corresponding to the hollow portion of the receiving coil 310.
- the wireless power receiver may include a driving unit, such as a motor unit (not shown), that can vary the size of the inner diameter part. Therefore, the main control unit 370 can generate an operation signal of the motor unit to control the width or height of the inner diameter part. At this time, the main controller 370 can control the operation of the driving unit based on the inductance of the receiving coil 310 stored in the storing unit (not shown) and the variable information of the inner diameter corresponding thereto.
- FIG. 4 is a perspective view of the coil device according to the present embodiment
- FIG. 5 is an exploded perspective view of the coil device according to the present embodiment
- FIG. 6 is a side perspective view of the coil device according to the present embodiment.
- the coil device 400 includes a coil 440 and a shield member 40 on which the coil 440 is disposed.
- the coil 440 may be wound N times to form a hollow 442.
- the coil 440 may be wound 6.5 times to form a 2-layer.
- the diameter di of the hollow portion 442 of the coil 440 may be about 20.5 mm to about 21.5 mm and the diameter of the coil 400 may be about 39 mm to about 43 mm. have.
- the size of the coil 440 is not limited, and may be variously set according to the embodiment or the standard.
- the shield member 40 disposed to receive the coil 440 includes a bottom 410 on which the coil 440 is disposed, an inner diameter portion 430 corresponding to the shape of the hollow portion 442 of the coil 440, And an outer diameter portion 420 corresponding to the outer shape of the coil 440.
- the shielding member 40 may form a bottom portion 410 where the coil 440 is disposed, and the bottom portion 410 may be formed in a shape in which the coil 440 is wound.
- the shield member 40 may be formed with an outer diameter portion 420 along an outer region or an edge region of the bottom portion 410.
- the outer diameter portion 420 may extend from the bottom portion 410 and may have a height covering an outer region of the coil 440.
- the outer diameter portion 420 may be formed to surround the bottom portion 410 such that the outer diameter portion 420 is spaced apart from the outer region of the coil 440 by a critical distance so as not to contact the outer region of the coil 440.
- the outer diameter portion 420 can form a lead-out groove 422 so that one side of the coil 440 can be drawn out.
- the shielding member 40 may include an inner diameter portion 430 formed at a position corresponding to the hollow portion 442 of the coil 440.
- the inner diameter portion 430 may protrude vertically from the bottom portion 410 where the coil 440 is disposed, and may be formed at a position corresponding to the hollow portion 442 of the coil 440.
- the inner diameter portion 430 may be formed to have a height HI of 0 to 1.5 times corresponding to the height Hc of the coil 440. That is, the inner diameter portion 430 may be variable in height to vary the inductance of the coil 440 according to the wireless charging efficiency.
- the inductance of the coil 440 varying in accordance with the height HI of the inner diameter portion 430 may be 9.2 uH to 12.26 uH. That is, when the height HI of the inner diameter portion 430 increases from 0 to 1.5 times the height Hc of the coil 440, the coil 440 (corresponding to the height HI of the inner diameter portion 430) ) Can increase from 9.2 uH to 12.26 uH. At this time, when the height HI of the inner diameter portion 430 is 0 times the height Hc of the coil 440, the inner diameter portion 430 is not formed. And the upper surface of the inner diameter portion 430 is disposed on one plane with the upper surface of the bottom portion 410. That is, the upper surface of the inner diameter portion 430 and the upper surface of the bottom portion 410 may be horizontally aligned.
- FIG. 7 to 10 are perspective views for explaining the variation of the shielding material for controlling the inductance value of the coil device according to the present embodiment.
- Table 1 below shows the relationship between the inductance and the resistance value according to the inner diameter portion height of the shielding material.
- the coil has a height Hc of approximately 2.2 mm and a height of the inner diameter portion Hi is approximately 0 mm to approximately 3.3 mm, for example.
- the shielding material has a coil 740 disposed on the bottom portion 710,
- the outer diameter portion 720 may be formed to correspond to the height of the coil 740.
- the inner diameter portion 720 may be formed in the hollow portion 742 of the coil 740 as shown in FIG. In this case, the inner diameter portion Hi is 0 mm, and since the inner diameter portion height is not formed, the inductance of the coil 740 may be 9.2 uH.
- FIG 8 is an exemplary view showing a case where the height of the inner diameter portion of the shielding material is lower than the height of the coil, and the height of the inner diameter portion is approximately 1.3 mm.
- the shielding member has a coil 840 disposed at a bottom portion 810 and an outer diameter portion 820 extending from the bottom portion 810 to correspond to the height of the coil 840.
- the inner diameter portion 830 is formed in the hollow portion 842 of the coil 840 as shown in FIG. 8 (b).
- the inner diameter portion 830 may extend from the bottom portion 810 of the shielding member and protrude from the upper portion of the shielding member.
- the height Hi of the inner diameter portion 830 is approximately 1.3 mm and may be less than approximately 2.2 mm which is the height Hc of the coil 840. At this time, the inductance of the coil 840 according to the height Hi of the inner diameter portion 830 may be 10.35uH.
- FIG. 9 is a diagram showing an example in which the height of the inner diameter portion is approximately 2.3 mm when the height of the inner diameter portion of the shielding material is similar to the coil.
- a shield 940 has a coil 940 disposed at the bottom 910 and an outer diameter 920 extending from the bottom 910 to correspond to the height of the coil 940.
- the inner diameter portion 930 may be formed in the hollow portion 942 of the coil 940 as shown in FIG. 9 (b).
- the inner diameter portion 930 may extend from the bottom portion 910 of the shielding member and protrude from the upper portion of the shielding member.
- the height Hi of the inner diameter portion 930 is approximately 2.3 mm and may be formed to be approximately 2.2 mm which is the height Hc of the coil 940.
- the inductance of the coil 940 according to the height (Hi) of the inner diameter portion 930 may be 11.08 uH.
- Fig. 10 is an illustration showing a case where the height of the inner diameter portion of the shielding material is higher than that of the coil, and the height of the inner diameter portion is approximately 3.3 mm.
- the shield member may include a coil 1040 disposed at a bottom portion 1010 and an outer diameter portion 1020 extending from the bottom portion 1010 to correspond to the height of the coil 1040.
- the inner diameter portion 1030 may be formed in the hollow portion 1042 of the coil 1040 as shown in FIG. 10 (b).
- the inner diameter portion 103 may extend from the bottom portion 1010 of the shielding member and protrude from the top of the shielding member.
- the height Hi of the inner diameter portion 1030 is approximately 3.3 mm and may be formed to be higher than approximately 2.2 mm which is the height Hc of the coil 1040. At this time, the inductance of the coil 940 according to the height Hi of the inner diameter portion 930 may be 12.26uH.
- the inner diameter portion formed in the shielding material to be inserted into the hollow portion of the coil is formed to have a height of 0 to 1.5 times corresponding to the height of the coil, and the inductance of the coil corresponding to the height of the inner diameter portion is Can be varied.
- the height of the inner diameter portion according to the height of the coil and the height of the coil is defined.
- this specification is not limited, and it can be defined that the inductance of the coil can be varied by making the inner diameter portion vary in accordance with the height of the coil in the shield material having the inner diameter portion.
- FIG. 11 various embodiments in which the inner diameter portion is varied according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 11 to 14.
- FIG. 11 various embodiments in which the inner diameter portion is varied according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 11 to 14.
- FIG. 11 is an exemplary view for explaining an inner diameter portion variable state of a shielding material according to an embodiment.
- the inner diameter portion 1110 of FIG. 11 is operated by a driving unit (not shown) such as a motor for changing the height of the inner diameter portion 1110.
- a driving unit such as a motor for changing the height of the inner diameter portion 1110.
- 11 (a) is an example of a case where the inner diameter portion 1110 is 0 mm in height, and the upper surface of the inner diameter portion can be formed like the upper surface of the bottom portion of the hearth.
- the inner diameter portion 1120 is elevated to a predetermined height in comparison with the example (a), and the height of the inner diameter portion can be raised by driving the driving portion.
- the height at which the inner diameter portion rises can be varied to a predetermined height corresponding to the inductance of the coil to be varied.
- FIG. 11 (c) shows a case in which a predetermined height is increased to the upper portion in addition to the height of the inner diameter portion 1120 of the example shown in FIG. 11 (b).
- the increased inner diameter portion 1130 may increase to a predetermined height corresponding to the inductance of the coil.
- the height of the inner diameter portion is increased, but the width of the inner diameter portion may be the same, or may be increased or decreased. In the example of FIG. 11 (c), the width decreases as the height of the inner diameter portion increases.
- FIG. 12 is an exemplary view for explaining an inner diameter variable state of the shielding material according to another embodiment.
- the inner diameter variable according to another embodiment is a case in which pads equal to the width of the inner diameter portion are stacked and varied.
- the pad is made of the same material as the inner diameter portion.
- the pad can be stacked according to the height of the inner diameter portion.
- (a) is an example of a case where the height of the inner diameter portion 1210 is 0 mm, and the upper surface of the inner diameter portion may be formed like the upper surface of the bottom portion of the shielding material.
- FIG. 12 (b) shows a structure in which pads corresponding to the inner diameter portion 1220 are stacked when the inner diameter portion 1220 rises to a predetermined height in comparison with (a).
- the height of the inner diameter portion 1220 may be stacked at a preset height corresponding to the inductance of the coil.
- FIG. 12C shows an example in which a predetermined height is increased to the top in addition to the height of the inner diameter portion 1220 in the example shown in FIG. 12B.
- the raised inner diameter portion 1230 may increase to a predetermined height corresponding to the inductance of the coil.
- the present invention is not limited thereto, and pads having a width and a height may be laminated to form the inner diameter portion.
- the hollow portion of the inner diameter portion is formed to be the air core.
- the hollow portion of the inner diameter portion is formed into a cylindrical shape without an air core.
- FIG. 13 is an exemplary view for explaining a variable state of the inner diameter portion of the shielding material according to still another embodiment.
- (a) is an example of a case where the inner diameter portion 1310 is 0 mm in height, and the upper surface of the inner diameter portion may be formed like the upper surface of the bottom portion of the shielding material.
- (B) and (c) illustrate the case where the inner diameter portions 1320 and 1330 are laminated in a cylindrical shape and the height of the inner diameter portion is variable.
- the inner diameter portion has a cylindrical shape and the height is variable has been described.
- the inner diameter portion may have various shapes as shown in FIG.
- FIG. 14 is an exemplary view for explaining the inner diameter portion variable state of the shielding material according to another embodiment.
- FIG. 14 is an exemplary view for explaining the inner diameter portion variable state of the shielding material according to another embodiment.
- the inner diameter portion of the shielding material may be formed in various shapes such as the shape of a cone rather than the cylindrical shape described above.
- (a) is an example of a case where the inner diameter portion 1410 is 0 mm in height, and the upper surface of the inner diameter portion may be formed like the upper surface of the bottom portion of the shielding material.
- the inner diameter portion 1420 and the inner diameter portion 1430 may have a height decreasing in width as in a conical shape.
- the inner diameter portion is formed in correspondence with the hollow region of the coil wound to form the hollow portion, and the height of the inner diameter portion is varied to vary the inductance of the coil. Therefore, it is possible to easily change the standard required for wireless power transmission / reception.
- the method according to the above-described embodiments may be implemented as a program to be executed by a computer and stored in a computer-readable recording medium.
- the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD- , A floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).
- the computer readable recording medium may be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And, functional program, code, and code segments for implementing the above-described method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the embodiment belongs.
- Embodiments can be applied to the field of wireless charging.
Landscapes
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Abstract
본 실시 예는 코일 장치 및 이를 포함하는 무선충전 장치에 관한 것이다. 본 실시 예에 따른 코일장치는 중공부가 형성되도록 권선된 코일; 상기 코일이 배치되는 바닥부, 상기 중공부의 형상에 대응하는 내경부 및 상기 코일의 외주 형상에 대응하는 외경부를 포함하는 차폐재;를 포함한다. 상기 코일이 배치되는 바닥부로부터 돌출된 상기 내경부의 높이는 상기 코일의 높이의 0 내지 1.5배의 높이를 가질 수 있다. 상기 코일의 인덕턴스는 9.2uH 내지 12.26uH의 범위를 가질 수 있다.
Description
본 실시 예는 무선충전에 관한 것으로 구체적으로 무선충전을 위한 코일 장치 및 이를 포함하는 무선충전장치에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.
일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자 공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.
일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다.
한편, 무선 전력을 송신하기 위하여 무선 전력 송신기는 송신 코일을 구비하고, 무선 전력을 수신하기 위하여 무선 전력 수신기는 수신 코일을 구비한다. 이러한 송신기와 수신기의 코일은 일정한 길이에 코일이 임계 횟수로 권선되어 상기 코일이 권선되는 특정 영역에 한정하여 무선전력 송수신에 대한 높은 효율을 가지게 된다.
일반적으로 코일은 송신기 또는 수신기에 따라 임피던스 매칭회로에서 인덕턴스를 고정하고 주파수를 조절함으로써, 전력 송신 및 수신에 대한 효율을 제어할 수 있다. 이러한 경우 별도의 임피던스 매칭회로에 의한 제어구성이 요구되며 인덕턴스 매칭에 따른 발열 문제가 발생할 수 있다.
본 실시 예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 본 실시 예의 목적은 코일장치 및 이를 포함하는 무선충전장치를 제공한다.
또한 본 실시 예는 코일의 타입 별로 규격에 맞는 인덕턴스 값을 제어할 수 있도록 하는 코일장치 및 이를 포함하는 무선충전장치를 제공한다.
또한 본 실시 예에서는 코일의 인덕턴스 매칭에 의한 발열을 저감하기 위한 코일장치 및 이를 포함하는 무선충전장치를 제공한다.
또한 본 실시 예에서는 무선충전효율을 향상시키고, 장치 내에서 용이하게 코일의 성능 규격을 가변할 수 있는 코일장치 및 이를 포함하는 무선충전장치를 제공한다.
본 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 실시 예에 따른 코일장치는 중공부가 형성되도록 권선된 코일; 및 상기 코일이 배치되는 바닥부, 상기 중공부의 형상에 대응하는 내경부 및 상기 코일의 외주 형상에 대응하는 외경부를 포함하는 차폐재;를 포함한다. 상기 코일이 배치되는 바닥부로부터 돌출된 상기 내경부의 높이는 상기 코일의 높이의 0 내지 1.5배의 높이를 가질 수 있다. 상기 코일의 인덕턴스는 9.2uH 내지 12.26uH의 범위를 가질 수 있다.
상기 내경부의 높이는 상기 코일의 인덕턴스에 대응하게 가변할 수 있다.
상기 내경부의 높이가 0이면 상기 내경부는 상기 바닥부의 상면과 동일하게 형성된다.
상기 내경부의 높이는 0 내지 3.3mm의 범위를 가진다.
상기 내경부의 폭은 상기 중공부의 폭에 대응한다.
상기 내경부의 폭은 상기 내경부의 높이가 높아질수록 감소한다.
상기 코일은 2-Layer로 형성된다.
상기 외경부는 상기 코일의 높이에 대응하는 높이를 가진다.
상기 외경부는 상기 코일이 인출되도록 인출홈을 포함할 수 있다.
상기 차폐재는 페라이트를 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선충전장치는 중공부가 형성되도록 권선된 코일과 상기 코일이 배치되는 바닥부, 상기 중공부의 형상에 대응하는 내경부 및 상기 코일의 외주 형상에 대응하는 외경부를 포함하는 차폐재를 포함하는 코일장치; 및 상기 코일장치의 내경부의 높이를 가변하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 코일장치의 내경부는 상기 코일의 높이의 0 내지 1.5배의 높이를 가지도록 가변되고, 상기 코일의 높이에 대응하게 상기 코일 인덕턴스는 9.2uH 내지 12.26uH의 범위를 가진다.
본 실시 예에 따른 무선충전장치는 상기 내경부의 높이를 가변하는 모터부;를 더 포함할 수 있다.
상기 내경부의 높이는 상기 내경부의 폭과 대응하는 패드를 적층하여 가변할 수 있다.
상기 내경부의 높이가 가변되면 상기 내경부의 폭이 감소할 수 있다.
상기 코일은 2-Layer로 형성될 수 있다.
상기 외경부는 상기 코일의 높이에 대응하는 높이를 가질 수 있다.
상기 차폐재는 페라이트를 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 무선충전장치는 상기 코일의 인덕턴스 가변에 대응하는 상기 내경부의 가변을 위한 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 코일장치 및 이를 포함하는 무선충전장치에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 실시 예는 코일장치 및 이를 포함하는 무선충전장치를 제공한다.
본 실시 예는 무선충전장치에 구성되는 코일의 규격화를 실형하고, 그에 따른 무선충전장치의 충전 효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.
본 실시 예는 무선충전장치의 코일의 다양화에 대응하는 인덕턴스값을 조절할 수 있도록 함으로써, 적용의 다양성을 증대 시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.
본 실시 예는 코일장치의 차폐재를 이용하여 인덕턴스를 제어할 수 있도록 함으로써, 공정 및 재료비 개선 효과를 가질 수 있다.
본 실시 예는 인덕턴스의 miss matching을 개선하고 그에 따른 발열 저감 효과를 가질 수 있다.
본 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예 의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른 무선전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 상기 도 2에 따른 무선전력 송신기와 연동되는 무선전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 실시 예에 따른 코일장치의 사시도이다.
도 5는 본 실시 예에 따른 코일장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 실시 예에 따른 코일장치의 측면 사시도이다.
도 7 내지 도 10은 본 실시 예에 따른 코일장치의 인덕턴스 값 제어를 위한 차폐재의 가변을 설명하기 위한 사시도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 13은 또 다른 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 실시 예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤) "에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤) "는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A,B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결","결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요 소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다.
또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
실시 예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스탠드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다.
실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 전자기 유도 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다. 또한 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.
일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 무선 충전시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선전력 수신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선전력 수신단(20) 및 수신되 전력을 공급받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.
일 예로, 무선전력 송신단(10)과 무선전력 수신단(20)은 무선전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드 통신을 수행할 수 있다. 다른 일 예로 무선전력 송신단(10)과 무선전력 수신단(20)은 무선전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외 통신을 수행할 수 있다.
일 예로, 무선전력 송신단(10)과 무선전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다.
여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시 예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시 예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10)사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.
실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.
도 2는 실시 예에 따른 무선전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선전력 송신기(200)는 크게 전력 변환부(210), 전력 전송부(220), 무선충전 통신부(230), 제어부(240), 전류센서(250), 온도센서(260), 저장부(270), 팬(280), 타이머(290)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선전력 송신기(200)의 구성은 반드시 필수적이 구성이 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 전원부(100)는 공급 전력을 제공할 수 있다. 전원부(100)는 무선전력 송신기(2000에 내장된 배터리에 해당할 수 있고, 외부 전원일 수도 있다. 실시 예는 전원부(100)의 형태에 제한되지 않는다.
전력 변환부(210)는 전원부(260)로부터 전원이 공급되면 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해 전력 변환부(210)는 DC/DC변환부(211), 증폭기(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
DC/DC변환부(211)는 전원부(260)로부터 공급된 DC전력을 제어부(240)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
증폭기(212)는 DC/DC변환된 전력의 세기를 제어부(240)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(240)는 무선충전 통신부9230)를 통해 무선전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는 전력 제어 신호를 수신할 수 있다. 또한, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(212)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다.
전류센서(250)는 구동부(2210)에 입력되는 입력 전류를 측정할 수 있다. 전류센서92500는 측정된 입력 전류 값을 제어부(240)에 제공할 수 있다. 보다 구체적으로 전류 센서(250)는 전력전송부(220)의 구동부(221)에 입력되는 입력 전류를 센싱하여 센싱된 전압을 제어부(240)에 제공할 수 있다. 입력 전류는 레일 전류(Ir)일 수 있다. 레일 전류(Ir)는 전력 변환부(210)에서 구동부(2210)로 흐르는 전류일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 레일 전류(Ir)는 구동부(221)가 전원부(110)를 통하여 전력 변환부(210)로부터 직접 전력을 공급 받는 경우 전원부(110)에서 구동부(221)로 흐르는 전류일 수 있다.
제어부(240)는 전류센서(250)에 의해 측정된 입력 전류 값에 기반하여 무선 전력 수신기의 충전 상태를 판단할 수 있다. 즉, 제어부(240)는 입력 전류의 변화를 통하여 무선 전력 수신기의 충전 상태를 판단할 수 있다. 무선 전력 수신기의 충전 상태는 복수의 충전 상태를 포함할 수 있다. 복수의 무선 전력 수신기의 충전 상태는 제1 내지 제4 충전 상태를 포함할 수 있다. 또한, 입력전류는 제1 내지 제4 충전 상태에 따라 제1 내지 제6 전류가 흐를 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 수신기의 제1 충전 상태는 일반 충전 모드, 미디움 전력 충전 모드 또는 고속 충전 모드로 무선 충전이 진행될 수 있다.
즉, 무선 전력 수신기의 제1 충전 상태는 전력 전송 계약에 따라 무선 전력 수신기에 의한 충전 전력이 제한되지 않은 상태일 수 있다. 무선 전력 수신기의 제1 충전 상태에서 무선 전력 송신기의 입력 전류는 제1 전류가 흐를 수 있다.
무선 전력 수신기의 제2 충전 상태는 무선 전력 수신기가 소정의 배터리 충전률 이하에서 소정의 온도에 도달하여 충전 전력이 제한되는 상태일 수 있다. 무선 전력 수신기의 제2 충전 상태에서 무선 전력 송신기의 입력 전류는 제2 전류가 흐를 수 있다.
무선 전력 수신기의 제3 충전 상태는 무선 전력 수신기가 소정의 배터리 충전률 이상에서 소정의 온도에 도달하여 무선 충전이 중단되는 상태일 수 있다. 무선 전력 수신기의 제3 충전 상태에서 무선 전력 송신기의 입력 전류는 제3 전류가 흐를 수 있다.
무선 전력 수신기의 제4 충전 상태는 무선 전력 수신기가 배터리 충전이 완충에 가까운 소정의 충전률에 도달하여 충전 전력을 단계적으로 조절하는 상태일 수 있다. 무선 전력 수신기의 제4 충전 상태에서 무선 전력 송신기의 입력 전류는 제4 내지 제6 전류 순서로 흐를 수 있다.
또한 본 실시 예에 따른 제어부(240)는 무선전력 송신기(200)의 송신 코일(222)의 인덕턴스를 가변하기 위한 차폐재의 가변을 제어할 수 있다. 제어부(240)는 저장부(270)에 저장되는 코일의 인덕턴스 값 및 차폐재의 제어값을 기초하여 차폐재를 구성하는 내경부의 넓이 또는 높이를 조절하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 특히 본원발명에서는 모터부(미도시)와 같이 상기 차폐부의 높이 또는 폭의 가변을 제어할 수 있는 구동부를 포함할 수 있다. 따라서 제어부는 상기 구동부에 제어를 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
온도센서(260)는 무선전력 송신기(200)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(240)에 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 온도센서(260)는 하나 이상의 온도센서를 구비할 수 있다. 하나 이상의 온도 센서는 전력 전송부(220)의 송신 코일(223)에 대응하여 배치하여 송신 코일(223)의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 제어부(240)는 온도센서(260)에 의해 측정된 온도 값에 기반하여 적응적으로 전원부(100)로부터의 전원 공급을 차단하거나 증폭기(212)에전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해 전력 변환부(210)의 일측에는 전원부(100)로부터 공급되는 전원을 차단하거나 증폭기(212)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단회로가 더 구비될 수 있다. 다른 예로, 제어부(240)는 온도센서(260)에 의해 측정된 온도 값에 기반하여 전력 전송부(220)에 제공되는 전력의 세기를 조절할 수 있다.
전력전송부(220)는 전력 변환부(210)로부터 출력되는 전력 신호를 무선전력 수신기로 전송하는 역할을 한다. 이를 위해 전력 전송부(220)는 구동부(221), 선택부(222) 및 하나 이상의 송신 코일(223)을 포함할 수 있다.
구동부(221)는 전력 변환부(210)로부터 출력되는 DC전력 신호에 특정 주파수를 갖는 교류(AC) 성분이 삽입된 AC전력 신호를 생성하여 송신코일(223)로 전송할 수 있다. 이때 송신 코일(223)에 포함된 복수의 송신 코일에 전달되는 AC전력 신호의 주파수는 동일하거나 서로 상이할 수 있다.
선택부(222)는 특정 주파수를 갖는 AC전력 신호를 구동부(221)로부터 받아서 복수의 송신 코일 중에서 선택된 송신 코일로 AC전력 신호를 전달 할 수 있다. 여기서, 코일 선택부(222)는 제업(240)의 소정 제어 신호에 따라 제어부(240)에 의해 선택된 송신 코일로 AC전력 신호가 전달될 수 있도록 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 선택부(222)는 복수의 송신 코일(223)에 대응하여 LC공진회로를 연결하는 스위치(222)를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고 선택부(222)는 송신 코일(223)이 하나의 송신 코일로 구성될 경우 전력 전송부(220)에서 제외될 수 있다.
송신 코일(223)은 적어도 하나의 송신 코일을 포함할 수 있으며, 선택부(222)로부터 수신된 AC 전력 신호를 해당 송신 코일을 통해 수신기로 송출할 수 있다. 송신 코일이 복수인 경우, 송신 코일(223)은 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 복수의 송신 코일 중에서 '해당하는 송신 코일'을 선택하기 위해, 선택부(222)는 스위치로 구현되거나 멀리플렉서(미도시)로 구현될 수 있다.
본 실시 예에 따른 송신 코일은 중공부가 형성되도록 권선되고, 상기 중공부에 대응하도록 차폐재의 내경부가 형성될 수 있다 이때 내경부는 제어부(240)의 제어에 의해 높이 또는 폭이 가변되고 그에 따라 상기 송신코일의 인덕턴스가 가변될 수 있다.
변조부(231)는 제어부(240)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 구동부(221)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
복조부(232)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(240)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.
또한, 복조부(232)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(240)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신기(200)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기(200)는 송신 코일(223)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(223)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(200)는 송신 코일(223)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.
저장부(270)는 무선전력 수신기의 충전 상태에 따른 무선전력 송신기의 입력 전류값, 충전 전력 세기, 충전 중단 여부, 충전 재시작을 위한 무선전력 송신기의 온도, 충전 재시작을 위한 충전 중단 후 시간 등을 저장할 수 있다. 특히 저장부(270)는 실시 예에 따라 송신 코일의 인덕턴스 가변을 위한 내경부의 가변 높이 정보를 저장할 수 있다. 구체적으로 송신 코일에서 요구하는 인덕턴스값에 따라 차폐재의 내경부 높이 또는 폭을 가변할 수 있는 가변 값(높이, 폭)을 저장할 수 있다.
팬(280)은 모터에 의해 회전하여 과열된 무선 전력 송신기(200)를 냉각 시킬 수 있다. 팬(280)은 과열 정도가 심한 구성에 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 팬(280)은 전력 전송부(220)에 대응하여 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 팬(280)은 전력 전송부(220)의 송신 코일(223)에 대응하여 배치될 수 있다.
도 3은 상기 도2에 따른 무선전력 송신기와 연동되는 무선전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 수신기(300)는 수신 코일(310), 정류기(320), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 330), 부하(340), 센싱부(350), 통신부(360), 주제어부(370)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(360)는 복조부(361) 및 변조부(362) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 도 3의 예에 도시된 무선전력 수신기(300)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 일 실시 예에 따른 통신부(360)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다.
수신 코일(310)을 통해 수신되는 AC 전력은 정류부(320)에 전달할 수 있다. 정류기(320)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(330)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(330)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(340)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(340)에 전달할 수 있다. 또한 수신 코일(310)은 복수의 수신 코일(미도시)-즉, 제1 내지 제n 수신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른 각각의 수신 코일(미도시)에 전달되는 AC전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시 예는 LC 공진 특성을 수신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.
특히 본 실시 예에 따른 수신 코일(310)은 중공부를 포함하도록 권선되고, 중공부에 대응하게 차폐재의 내경부가 형성되어, 상기 내경부의 가변에 의해 인덕턴스가 가변될 수 있다.
센싱부(350)는 정류기(320) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(350)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(310)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(370)에 전송할 수도 있다. 또한, 센싱부(350)는 무선 전력 수신기(300)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(370)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 주제어부(370)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(362)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(362)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(310) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있다. 또한, 주제어부(370)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(361)는 수신 코일(310)과 정류기(320) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(320) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 이때, 주제어부(370)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.
또한 주제어부(370)는 수신 코일(310)의 인덕턴스 가변을 위하여 상기 수신 코일(310)이 배치되고, 상기 수신코일(310)의 중공부에 대응하게 배치되는 차폐재의 내경부를 가변하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 특히 무선전력 수신기는 모터부(미도시)와 같이 내경부의 규격을 가변할 수 있는 구동부를 포함할 수 있다. 따라서 주제어부(370)는 상기 모터부의 동작 신호를 생성하여 상기 내경부의 폭 또는 높이를 가변하기 위한 제어를 할 수 있다. 이때 주제어부(370)는 저장부(미도시)에 저장되는 수신코일(310)의 인덕턴스 및 그에 대응하는 내경부의 가변 정보를 기초하여 상기 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 실시 예에 따라 무선전력 송신기 및 무선전력 수신기를 포함하는 무선충전장치 내에 배치되는 코일 장치의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 실시 예에 따른 코일장치의 사시도이고, 도 5는 본 실시 예에 따른 코일장치의 분해 사시도이고, 도 6은 본 실시 예에 따른 코일장치의 측면 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 코일장치(400)는 코일(440), 상기 코일(440)이 배치되는 차폐재(40)을 포함한다. 예컨대, 코일(440)은 중공부(442)가 형성되도록 N회 권선될 수 있다. 예컨대, 코일(440)은 6.5회 권선되어 2-Layer로 형성될 수 있다. 또한 상기 코일(440)의 중공부(442)의 지름(di)은 대략 20.5mm 내지 대략 21.5mm로 형성될 수 있고, 코일(400)의 지름(do)은 대략 39mm 내지 대략 43mm으로 형성될 수 있다. 그러나 상기한 코일(440)의 규격은 제한적이지 않으며, 실시 형태 또는 표준 규격에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기 코일(440)이 수용되게 배치되는 차폐재(40)는 상기 코일(440)이 배치되는 바닥부(410), 상기 코일(440)의 중공부(442) 형상에 대응하는 내경부(430) 및 상기 코일(440)의 외주 형상에 대응하는 외경부(420)를 포함할 수 있다.
예컨대, 차폐재(40)는 코일(440)이 배치되는 바닥부(410)를 형성하고, 상기 바닥부(410)는 코일(440)이 권선된 형상으로 형성될 수 있다.
차폐재(40)는 상기 바닥부(410)의 외곽 영역 또는 가장자리 영역을 따라 외경부(420)가 형성될 수 있다. 상기 외경부(420)는 상기 바닥부(410)로부터 연장되어 코일(440)의 외곽영역을 커버하는 높이로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 외경부(420)는 코일(440)의 외곽 영역에 접촉되지 않도록 코일(440)의 외곽 영역으로부터 임계거리로 이격되어 상기 바닥부(410)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또한 외경부(420)는 일측으로 상기 권선된 코일(440)의 일측이 인출될 수 있도록 인출홈(422)을 형성할 수 있다.
차폐재(40)는 상기 코일(440)의 중공부(442)에 대응하는 위치에 형성되는 내경부(430)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 내경부(430)는 코일(440)이 배치되는 바닥부(410)으로부터 수직으로 돌출되어, 상기 코일(440)의 중공부(442)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 내경부(430)는 코일(440)의 높이(Hc)에 대응하게 0 내지 1.5배의 높이(HI)를 가지도록 형성될 수 있다. 즉 내경부(430)는 무선충전 효율에 따라 코일(440)의 인덕턴스를 가변하기 위하여 높이가 가변될 수 있다.
예컨대, 내경부(430)의 높이(HI) 가변에 대응하게 가변하는 코일(440)의 인덕턴스는 9.2uH 내지 12.26uH일 수 있다. 즉, 내경부(430)의 높이(HI)가 코일(440)의 높이(Hc)에 0 내지 1.5배로 증가할 때, 상기 가변되는 내경부(430)의 높이(HI)에 대응하게 코일(440)의 인덕턴스는 9.2uH 내지 12.26uH로 증가할 수 있다. 이때 내경부(430)의 높이(HI)가 코일(440)의 높이(Hc)에 0배인 경우는 상기 내경부(430)가 형성되지 않은 때이다. 상기 내경부(430)의 상면이 바닥부(410)의 상면과 일 평면상에 배치되는 경우이다. 즉, 상기 내경부(430)의 상면과 바닥부(410)의 상면이 수평으로 일치될 수 있다.
이하 도 7 내지 도 10을 참조하여 차폐재(40)의 내경부(430) 높이에 따른 코일(440)의 인덕턴스 가변에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7 내지 도 10은 본 실시 예에 따른 코일장치의 인덕턴스 값 제어를 위한 차폐재의 가변을 설명하기 위한 사시도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 도 7내지 도 10은 차폐재의 내경부 높이((Hi)가 코일의 높이(Hc)의 0 내지 1.5배로 가변될 때 상기 내경부 높이(Hi)에 대응하는 인덕턴스의 가변을 나타낸다.
하기 표 1은 차폐재의 내경부 높이에 따른 인덕턴스 및 저항 값의 관계를 나타낸다. 본 실시 예에서는 단선 코일의 높이가 대략 1.1mm이고, 상기 단선 코일이 2-Layer로 적층된 코일로써, 코일의 높이(Hc)는 대략 2.2mm이고, 내경부의 높이(Hi)는 0mm 내지 대략 3.3mm인 경우로 예를 들어 설명한다.
도면 | 내경부 높이(H1)(mm) | 100KHz | |
인덕턴스(L)(uH) | 저항(R)(Ω) | ||
도 7 | 0 | 9.20 | 0.033 |
도 8 | 1.3 | 10.35 | 0.034 |
도 9 | 2.3 | 11.08 | 0.032 |
도 10 | 3.3 | 12.26 | 0.031 |
도 7은 차폐재의 내경부 높이가 코일의 높이((Hc)의 0배, 즉 0mm인 경우를 나타낸 예시도이다. 차폐재는 바닥부(710)에 코일(740)이 배치되고, 상기 바닥부(710)로부터 연장되어 상기 코일(740) 높이에 대응하게 외경부(720)가 형성될 수 있다. 도 7 예시도(b)에 도시된 바와 같이 코일(740)의 중공부(742)에는 내경부가 형성되지 않는다. 이때는 내경부 높이(Hi)가 0mm이며, 상기 내경부 높이가 형성되지 않음에 따라 코일(740)의 인덕턴스는 9.2uH일 수 있다.
또한 도 8은 차폐재의 내경부 높이가 코일의 높이보다 낮은 경우로 상기 내경부의 높이가 대략 1.3mm인 경우를 나타낸 예시도이다.
차폐재는 바닥부(810)에 코일(840)이 배치되고, 상기 바닥부(810)로부터 연장되어 상기 코일(840) 높이에 대응하게 외경부(820)가 형성된다. 도 8(b)에 도시된 바와 같이 코일(840)의 중공부(842)에는 내경부(830)가 형성된다. 상기 내경부(830)는 차폐재의 바닥부(810)로부터 연장되어 차폐재의 상부로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 내경부(830)의 높이(Hi)는 대략 1.3mm로써, 코일(840)의 높이(Hc)인 대략 2.2mm보다 낮게 형성될 수 있다. 이때 내경부(830)의 높이(Hi)에 따른 코일(840)의 인덕턴스는 10.35uH일 수 있다.
또한 도 9는 차폐재의 내경부 높이가 코일과 유사한 경우로 상기 내경부의 높이가 대략 2.3mm인 경우를 나타낸 예시도이다.
차폐재는 바닥부(910)에 코일(940)이 배치되고, 상기 바닥부(910)로부터 연장되어 상기 코일(940) 높이에 대응하게 외경부(920)가 형성된다. 도 9(b)에 도시된 바와 같이 코일(940)의 중공부(942)에는 내경부(930)가 형성될 수 있다. 상기 내경부(930)는 차폐재의 바닥부(910)로부터 연장되어 차폐재의 상부로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 내경부(930)의 높이(Hi)는 대략 2.3mm로써, 코일(940)의 높이(Hc)인 대략 2.2mm와 유사하게 형성될 수 있다. 이때 내경부(930) 높이(Hi)에 따른 코일(940)의 인덕턴스는 11.08uH일 수 있다.
또한 도 10은 차폐재의 내경부 높이가 코일보다 높은 경우로 상기 내경부의 높이가 대략 3.3mm인 경우를 나타낸 예시도이다.
차폐재는 바닥부(1010)에 코일(1040)이 배치되고, 상기 바닥부(1010)로부터 연장되어 상기 코일(1040) 높이에 대응하게 외경부(1020)가 형성될 수 있다. 도 10(b)에 도시된 바와 같이 코일(1040)의 중공부(1042)에는 내경부(1030)가 형성될 수 있다. 상기 내경부(103)는 차폐재의 바닥부(1010)로부터 연장되어 차폐재의 상부로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 내경부(1030)의 높이(Hi)는 대략 3.3mm로써, 코일(1040)의 높이(Hc)인 대략 2.2mm보다 높게 형성될 수 있다. 이때 내경부(930) 높이(Hi)에 따른 코일(940)의 인덕턴스는 12.26uH일 수 있다.
상기한 바와 같이 차폐재에 형성되어, 상기 코일의 중공부에 삽입되게 형성되는 내경부는 코일의 높이에 대응하게 0 내지 1.5배의 높이로 형성되고, 상기 내경부의 높이에 대응하게 코일의 인덕턴스는 가변될 수 있다. 본 실시 예에서는 코일의 높이와 상기 코일의 높이에 따른 내경부의 높이를 정의하여 설명하였다. 그러나 이러한 규격은 한정되지 않으며, 내경부를 갖는 차폐재에서 상기 내경부가 코일의 높이에 대응하여 가변되도록 함으로써, 코일의 인덕턴스를 가변할 수 있도록 정의될 수 있다.
이하 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 실시 예에 따라 내경부가 가변되는 다양한 실시 형태를 상세하게 설명한다.
도 11은 일 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11을 참조하면, 도 11의 내경부(1110)는 상기 내경부(1110)의 높이 가변을 위하여 모터와 같은 구동부(미도시)에 의한 구동에 의해 동작하는 경우를 설명한다.
구체적으로 도 11 (a) 예시도는 내경부(1110) 높이가 0mm인 경우의 예로써, 차페재의 바닥부 상면과 동일하게 내경부의 상면이 형성될 수 있다.
한편, 도 11(b) 예시도는 내경부(1120)가 (a) 예시도와 비교하여 소정 높이로 상승한 경우로써, 구동부의 구동에 의해 내경부의 높이가 상승될 수 있다. 상기 내경부가 상승하는 높이는 코일의 가변하고자 하는 인덕턴스에 대응하게 기 설정된 높이로 가변될 수 있다.
또한 도 11(c) 예시도는 (b) 예시도의 내경부(1120)의 높이에 부가하여 상부로 소정 높이가 증가한 경우이다. 이때 상승한 내경부(1130)는 코일의 인덕턴스에 대응하여 기 설정된 높이로 증가할 수 있다. 특히 내경부의 높이는 상승하되, 상기 내경부의 폭은 동일하거나, 증가 또는 감소할 수 있다. 도 11(c)예시도에서는 내경부의 높이가 증가할수록 폭은 감소하는 경우를 예를 들어 도시하였다.
한편 도 12에서는 내경부의 높이를 가변하기 위한 다른 실시 예를 설명한다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 12를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 내경부 가변은 내경부의 폭과 동일한 패드를 적층하여 가변하는 경우이다. 상기 패드는 내경부와 동일한 물질로써, 코일의 인덕턴스에 따라 내경부의 높이를 가변하고자 하는 경우 상기 내경부의 높이에 따라 패드가 적층될 수 있다.
구체적으로 (a) 예시도는 내경부(1210) 높이가 0mm인 경우의 예로써, 차폐재의 바닥부 상면과 동일하게 내경부의 상면이 형성될 수 있다.
한편 도 12(b) 예시도는 내경부(1220)가 (a) 예시도와 비교하여 소정 높이로 상승한 경우로써, 내경부(1220)에 대응하는 폭의 패드가 적층되는 구조를 나타낸다. 상기 내경부(1220)의 높이는 코일이 가변하고자 하는 인덕턴스에 대응하게 기 설정된 높이로 적층될 수 있다.
또한 도 12(c) 예시도는 (b) 예시도의 내경부(1220)의 높이에 부가하여 상부로 소정 높이가 증가한 경우이다. 이때 상승한 내경부(1230)는 코일의 인덕턴스에 대응하여 기 설정된 높이로 증가할 수 있다. 특히 다른 실시 예에서는 내경부의 높이가 상승 시 동일한 내경부의 폭으로 높이만 가변하는 경우를 설명한다. 그러나, 이는 한정되지 않으며, 폭이 상이고 높이를 가지는 패드가 적층되어 내경부로 형성될 수 있다.
또한 도 12에서는 내경부의 중공부가 공심이 되도록 형성된 경우를 설명하였으나, 도 13에서는 내경부의 중공부가 공심이 없이 원통형으로 형성된 경우를 도시하고 있다.
구체적으로 도 13은 또 다른 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 13을 참조하면, (a) 예시도는 내경부(1310) 높이가 0mm인 경우의 예로써, 차폐재의 바닥부 상면과 동일하게 내경부의 상면이 형성될 수 있다.
한편, (b) (c) 예시도에서는 내경부(1320, 1330)가 원통형으로 적층되어 내경부의 높이가 가변되는 경우를 도시하였다.
상기 도 11 내지 도 13에서는 내경부가 원통형을 가지는 형상으로 높이가 가변되는 경우를 설명하였다 그러나 이는 한정되지 않으며 도 14에서와 같이 다양한 형상의 내경부가 형성될 수 있다.
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 차폐재의 내경부 가변 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 14를 참조하면, 또 다른 실시 에에서는 차폐재의 내경부가 상술한 원통형상이 아닌 원뿔 형상과 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있음을 설명한다.
구체적으로 (a) 예시도는 내경부(1410) 높이가 0mm인 경우의 예로써, 차폐재의 바닥부 상면과 동일하게 내경부의 상면이 형성될 수 있다.
한편 도 14(b), (c)예시도에서는 내경부의 높이를 가변 시 원뿔 형상과 같이 내경부(1420, 1430)의 높이는 증가하면서도 폭은 감소하는 형상을 가질 수 있다.
이와 같이 본 실시 예는 중공부를 형성하게 권선된 코일의 중공부 영역에 대응하게 내경부를 형성하고, 상기 내경부의 높이를 가변하여 코일의 인턱턴스가 가변되는 효과를 얻을 수 있다. 따라서 무선 전력 송수신 시 요구되는 규격을 용이하게 가변할 수 있도록 하는 효과를 가질 수 있다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
실시예는 무선 충전 분야에 적용될 수 있다.
Claims (19)
- 중공부가 형성되도록 권선된 코일; 및상기 코일이 배치되는 바닥부, 상기 중공부의 형상에 대응하는 내경부 및 상기 코일의 외주 형상에 대응하는 외경부를 포함하는 차폐재;를 포함하고,상기 코일이 배치되는 상기 바닥부로부터 돌출된 상기 내경부는 상기 코일의 높이의 0 내지 1.5배의 높이를 가지고,상기 코일의 인덕턴스는 9.2uH 내지 12.26uH의 범위를 가지는 코일장치.
- 제1항에 있어서,상기 내경부의 높이는 상기 코일의 인덕턴스에 대응하게 가변하는 코일 장치.
- 제1항에 있어서,상기 내경부의 높이가 0이면 상기 내경부는 상기 바닥부의 상면과 동일하게 형성되는 코일장치.
- 제1항에 있어서,상기 내경부의 높이는 0 내지 3.3mm의 범위를 가지는 코일장치.
- 제1항에 있어서,상기 내경부의 폭은 상기 중공부의 폭에 대응하는 코일장치.
- 제5항에 있어서,상기 내경부의 폭은 상기 내경부의 높이가 높아질수록 감소하는 코일장치.
- 제1항에 있어서,상기 코일은 2-Layer로 형성되는 코일장치.
- 제1항에 있어서,상기 외경부는 상기 코일의 높이에 대응하는 높이를 가지는 코일 장치.
- 제8항에 있어서,상기 외경부는 상기 코일이 인출되기 위한 인출홈을 포함하는 코일장치.
- 제1항에 있어서,상기 차폐재는 페라이트를 포함하는 코일장치.
- 중공부가 형성되도록 권선된 코일과 상기 코일이 배치되는 바닥부, 상기 중공부의 형상에 대응하는 내경부 및 상기 코일의 외주 형상에 대응하는 외경부를 포함하는 차폐재를 포함하는 코일장치; 및상기 코일장치의 상기 내경부의 높이를 가변하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 코일장치의 상기 내경부는 상기 코일의 높이의 0 내지 1.5배의 높이를 가지도록 가변되고,상기 코일의 높이에 대응하게 상기 코일 인덕턴스는 9.2uH 내지 12.26uH의 범위를 가지는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 내경부의 높이를 가변하는 모터부;를 더 포함하는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 내경부의 높이는 상기 내경부의 폭과 대응하는 패드를 적층하여 가변하는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 내경부의 높이가 가변되면 상기 내경부의 폭이 감소하는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 코일은 2-Layer로 형성되는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 외경부는 상기 코일의 높이에 대응하는 높이를 가지는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 차폐재는 페라이트를 포함하는 무선충전장치.
- 제11항에 있어서,상기 코일의 인덕턴스의 가변에 대응하는 상기 내경부의 가변을 위한 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하는 무선충전장치.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3679639A4 (en) * | 2017-09-06 | 2021-06-02 | Wireless Advanced Vehicle Electrification, Inc. | WIRELESS POWER TRANSFER PAD WITH FERRITE CHIMNEY |
US11437855B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-09-06 | Wireless Advanced Vehicle Electrification, Llc | Wireless power transfer pad with multiple windings and magnetic pathway between windings |
US20230113818A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-13 | Nucurrent, Inc. | Wireless Power Transmitters For Transmitting Power At Extended Separation Distances With Magnetic Connectors |
US20230115971A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-13 | Nucurrent, Inc. | Wireless Power Transmitter With Removable Magnetic Connector Panel For Vehicular Use |
US20230111931A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-13 | Nucurrent, Inc. | Wireless Power Transmitter With Removable Magnetic Connector Panel |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11498437B2 (en) * | 2018-11-05 | 2022-11-15 | Mahle International Gmbh | Inductive charging system with modular underground protection |
US11271430B2 (en) * | 2019-07-19 | 2022-03-08 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transfer system with extended wireless charging range |
DE102019132815A1 (de) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | Paragon Gmbh & Co. Kgaa | Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung elektrischer Energie |
KR20210069930A (ko) * | 2019-12-04 | 2021-06-14 | 에스케이씨 주식회사 | 전기자동차용 무선전력 송수신장치 및 수신장치 |
US11482890B2 (en) | 2020-04-30 | 2022-10-25 | Nucurrent, Inc. | Surface mountable wireless power transmitter for transmission at extended range |
US11310934B2 (en) | 2020-04-30 | 2022-04-19 | Nucurrent, Inc. | Multi-channel cooling for extended distance wireless power transmitter |
US11239709B2 (en) | 2020-04-30 | 2022-02-01 | Nucurrent, Inc. | Operating frequency based power level altering in extended range wireless power transmitters |
US11476722B2 (en) | 2020-04-30 | 2022-10-18 | Nucurrent, Inc. | Precision power level control for extended range wireless power transfer |
US11469629B2 (en) * | 2020-08-12 | 2022-10-11 | Energous Corporation | Systems and methods for secure wireless transmission of power using unidirectional communication signals from a wireless-power-receiving device |
US11476711B2 (en) | 2020-12-23 | 2022-10-18 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitters and associated base stations for through-structure charging |
US11637459B2 (en) | 2020-12-23 | 2023-04-25 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitters for transmitting power at extended separation distances utilizing T-Core shielding |
US11757311B2 (en) * | 2020-12-23 | 2023-09-12 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitters and associated base stations for transmitting power at extended separation distances |
US11387684B1 (en) | 2020-12-23 | 2022-07-12 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitters and associated base stations for transmitting power at extended separation distances |
US11387674B1 (en) | 2020-12-23 | 2022-07-12 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitters for transmitting power at extended separation distances utilizing concave shielding |
US20220247217A1 (en) * | 2021-02-02 | 2022-08-04 | Nucurrent, Inc. | Wireless Power Transmitters And Associated Base Stations For Transmitting Power Over Varying Horizontal Position |
US11482891B1 (en) | 2021-04-20 | 2022-10-25 | Nucurrent, Inc. | Timing verification in precision power level control systems for wireless power transmission |
US11539247B2 (en) | 2021-04-30 | 2022-12-27 | Nucurrent, Inc. | Power capability detection in precision power level control systems for wireless power transmission |
US11942799B2 (en) | 2021-04-30 | 2024-03-26 | Nucurrent, Inc. | False notification suppression in wireless power transfer system |
US11532956B2 (en) | 2021-04-30 | 2022-12-20 | Nucurrent, Inc. | Power capability detection with verification load in power level control systems for wireless power transmission |
US11791667B2 (en) | 2021-04-30 | 2023-10-17 | Nucurrent, Inc. | Power capability detection for wireless power transmission based on receiver power request |
WO2023064402A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitters for transmitting power at extended separation distances with magnetic connectors |
JP2024064821A (ja) * | 2022-10-28 | 2024-05-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電力伝送装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120135737A (ko) * | 2011-06-07 | 2012-12-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 공진 코일 및 이를 이용한 무선 전력 전송 장치 |
JP2014027880A (ja) * | 2013-11-08 | 2014-02-06 | Panasonic Corp | 非接触充電モジュール及び非接触充電機器 |
KR20150115271A (ko) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선 전력 송신 장치 |
KR20160055004A (ko) * | 2014-11-07 | 2016-05-17 | 주식회사 아모센스 | 무선충전기용 송신장치 |
US9647483B1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-05-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Closed magnetic wireless power transfer system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0732914U (ja) * | 1993-12-02 | 1995-06-16 | 富士電気化学株式会社 | 高周波コイルおよびその調整用ドライバ |
JP3754406B2 (ja) | 2002-09-13 | 2006-03-15 | 富士通株式会社 | 可変インダクタおよびそのインダクタンス調整方法 |
US8169185B2 (en) * | 2006-01-31 | 2012-05-01 | Mojo Mobility, Inc. | System and method for inductive charging of portable devices |
JP5721001B2 (ja) * | 2011-04-07 | 2015-05-20 | 日立金属株式会社 | コイル部品並びにそれを用いた給電装置及び充電装置 |
KR101874641B1 (ko) | 2011-08-08 | 2018-07-05 | 삼성전자주식회사 | 동일 평면에 무선충전 코일과 안테나 소자를 구비하는 휴대용 단말기 |
CN103827997B (zh) * | 2011-09-28 | 2016-08-17 | 丰田自动车株式会社 | 受电装置、送电装置和电力传输*** |
JP2013197988A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Advantest Corp | 無線通信装置および無線通信システム |
JP2015065632A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-04-09 | デクセリアルズ株式会社 | アンテナ装置、複合アンテナ装置、及びこれらを用いた電子機器 |
KR102155199B1 (ko) * | 2013-12-23 | 2020-09-11 | 삼성전자주식회사 | Nfc 장치의 매칭 회로, nfc 장치 및 전자 시스템 |
US10230269B2 (en) * | 2014-02-28 | 2019-03-12 | Denso Corporation | Contactless power supply system supplying power using power supply pad in contact less manner |
JP6454941B2 (ja) * | 2015-03-12 | 2019-01-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非接触給電装置および非接触給電システム |
JP6706623B2 (ja) * | 2015-09-24 | 2020-06-10 | 株式会社Fuji | 非接触給電システム |
KR102523627B1 (ko) | 2015-12-23 | 2023-04-19 | 주식회사 아모센스 | 가변인덕터를 갖는 무선전력 전송모듈 |
-
2017
- 2017-07-25 KR KR1020170093955A patent/KR102441498B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-07-19 CN CN201880062198.2A patent/CN111149178B/zh active Active
- 2018-07-19 US US16/633,682 patent/US11217382B2/en active Active
- 2018-07-19 WO PCT/KR2018/008182 patent/WO2019022438A1/ko active Application Filing
-
2022
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120135737A (ko) * | 2011-06-07 | 2012-12-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 공진 코일 및 이를 이용한 무선 전력 전송 장치 |
JP2014027880A (ja) * | 2013-11-08 | 2014-02-06 | Panasonic Corp | 非接触充電モジュール及び非接触充電機器 |
KR20150115271A (ko) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선 전력 송신 장치 |
KR20160055004A (ko) * | 2014-11-07 | 2016-05-17 | 주식회사 아모센스 | 무선충전기용 송신장치 |
US9647483B1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-05-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Closed magnetic wireless power transfer system |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3679639A4 (en) * | 2017-09-06 | 2021-06-02 | Wireless Advanced Vehicle Electrification, Inc. | WIRELESS POWER TRANSFER PAD WITH FERRITE CHIMNEY |
US11437855B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-09-06 | Wireless Advanced Vehicle Electrification, Llc | Wireless power transfer pad with multiple windings and magnetic pathway between windings |
US11764613B2 (en) | 2017-12-22 | 2023-09-19 | Wireless Advanced Vehicle Electrification, Llc | Wireless power transfer pad with multiple windings and magnetic pathway between windings |
US20230113818A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-13 | Nucurrent, Inc. | Wireless Power Transmitters For Transmitting Power At Extended Separation Distances With Magnetic Connectors |
US20230115971A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-13 | Nucurrent, Inc. | Wireless Power Transmitter With Removable Magnetic Connector Panel For Vehicular Use |
US20230111931A1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-13 | Nucurrent, Inc. | Wireless Power Transmitter With Removable Magnetic Connector Panel |
US11637448B1 (en) * | 2021-10-12 | 2023-04-25 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitter with removable magnetic connector panel for vehicular use |
US11967830B2 (en) * | 2021-10-12 | 2024-04-23 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transmitters for transmitting power at extended separation distances with magnetic connectors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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