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KR101221997B1 - Power Supply System capable of providing the electronic device attached to a rotary shaft with the power by wireless - Google Patents

Power Supply System capable of providing the electronic device attached to a rotary shaft with the power by wireless Download PDF

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KR101221997B1
KR101221997B1 KR1020100064514A KR20100064514A KR101221997B1 KR 101221997 B1 KR101221997 B1 KR 101221997B1 KR 1020100064514 A KR1020100064514 A KR 1020100064514A KR 20100064514 A KR20100064514 A KR 20100064514A KR 101221997 B1 KR101221997 B1 KR 101221997B1
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power
high frequency
wireless
rotating body
loop antenna
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이기범
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

본 발명은 회전체에 탑재된 전자기기에 무선으로 전원을 공급하기 위한 전력 공급 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 전력 공급 시스템은, 회전체와 이격하여 배치되도록 설치되며 입력되는 전원을 고주파 전력으로 증폭시켜 공진 코일 및 루프 안테나에 의해 전자기감응공명을 이용하여 무선으로 방출하는 무선전력 전송장치, 및 회전체에 전자기기와 연결되게 탑재되며 무선전력 전송장치로부터 방출되는 전력을 공진 코일 및 루프 안테나에 의해 전자기감응공명을 이용하여 수신하고 수신한 전력을 회전체에 탑재된 전자기기에 공급하는 무선전력 수신장치를 포함하여 구성되며, 이에 의해, 회전체에 탑재된 전자기기에 전원을 공급하기 위해 회전체에 접촉할 필요가 없어 편리한 전원 공급이 가능하고 전자기기의 동작여부와 상관없이 자유롭게 필요 전원을 공급할 수 있는 장점이 있다. The present invention relates to a power supply system for wirelessly supplying power to an electronic device mounted on a rotating body. The power supply system of the present invention is installed to be spaced apart from the rotating body and amplifies the input power to high frequency power. And a wireless power transmitter for wirelessly emitting by electromagnetic resonance resonance by a resonant coil and a loop antenna, and mounted on the rotor to be connected to an electronic device, and the power emitted from the wireless power transmitter by the resonant coil and loop antenna. And a wireless power receiver for receiving and receiving the received power using electromagnetic sensitive resonance and supplying the received power to the electronic device mounted on the rotating body, whereby the rotating body is used to supply power to the electronic body mounted on the rotating body. No need to touch the power supply for convenient power supply There is an advantage that can supply power.

Description

회전체에 탑재된 전자기기에 무선으로 전원 공급이 가능한 전력 공급 시스템{Power Supply System capable of providing the electronic device attached to a rotary shaft with the power by wireless}Power supply system capable of providing the electronic device attached to a rotary shaft with the power by wireless}

본 발명은 전력 공급 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 회전 운동을 하는 회전체에 탑재되어 입력되는 임무를 수행하는 전자기기에 임무 수행을 위해 필요한 전원을 무선으로 공급하는 것이 가능한 전력 공급 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a power supply system, and more particularly, to a power supply system capable of wirelessly supplying power necessary for performing a task to an electronic device mounted on a rotating body that performs a rotational movement and performing an input task. It is about.

산업이 발달하면서 인간의 생활에 편리함을 주는 새로운 전자기기들에 대한 연구와 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그 중에서도 몸체가 회전하는 회전체에 탑재되어 필요한 동작을 수행하는 전자기기에 전원을 공급하는 방법에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 회전 특성을 갖는 회전체에 탑재된 전자기기에 전원을 공급하는 것은 고정체의 전자기기에 전원을 공급하는 것과 다른 방법으로 전원을 공급하는 것이 일반적이다. As the industry develops, research and development of new electronic devices that provide convenience to human life is being actively conducted. Among them, research on a method of supplying power to an electronic device that is mounted on a rotating body for performing a required operation is being actively conducted. The power supply to the electronics mounted on the rotating body having the rotational characteristics is generally different from the power supply to the electronics of the stationary body.

도 1은 종래의 회전체에 탑재된 전자기기에 전원을 공급하는 예를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an example of supplying power to an electronic device mounted on a conventional rotating body.

도시된 바와 같이, 회전체(10)에 탑재된 전자기기(5)에 전원을 공급하기 위해 회전체(10)의 둘레에 도전체 링(3)이 설치된다. 이때 전원 공급부(1)에서 공급되는 전원을 도전체 링(3)에 전달하기 위해, 브러쉬(2)가 전도체 링(3)에 접촉된다. 이때 브러쉬(2)와 전도체 링(3)은 슬라이딩 형태로 접촉된다. As shown, a conductor ring 3 is installed around the rotor 10 to supply power to the electronic device 5 mounted on the rotor 10. At this time, the brush 2 is in contact with the conductor ring 3 to transfer the power supplied from the power supply 1 to the conductor ring 3. At this time, the brush 2 and the conductor ring 3 are in sliding contact.

이에 따라 전원 공급부(1)에서 공급되는 전원은 브러쉬(2)를 통해 전도체 링(3)에 공급되고, 전도체 링(3)에 연결된 전원 수신부(4)는 회전체에 탑재되어 전도체 링(3)에 수신된 전원은 전자기기(5)에 공급된다. Accordingly, the power supplied from the power supply 1 is supplied to the conductor ring 3 through the brush 2, and the power receiver 4 connected to the conductor ring 3 is mounted on the rotating body so that the conductor ring 3 is provided. The power received at is supplied to the electronic device 5.

이러한 방식으로 회전체(10)에 탑재된 전자기기(5)에 전원을 공급하는 경우, 브러쉬(2)와 전도체 링(3) 간에는 반드시 접촉이 되어 있는 상태여야 한다. 이에 따라, 회전체(10)의 회전에 의해 브러쉬(2)가 마모되어 사용 수명에 한계가 있는 단점이 있다. 또한, 브러쉬(2)가 마모된 상태에서는 브러쉬(2)가 전도체 링(3)에 접촉이 불안정할 우려가 있어, 회전체(10)에 탑재된 전자기기(5)에 전원을 공급하는 것이 불안정한 단점이 있다.
When power is supplied to the electronic device 5 mounted on the rotating body 10 in this way, the brush 2 and the conductor ring 3 must be in contact with each other. Accordingly, the brush 2 is worn by the rotation of the rotating body 10 has a disadvantage in that the service life is limited. In addition, when the brush 2 is worn out, the brush 2 may be unstable in contact with the conductor ring 3, and it is unstable to supply power to the electronic device 5 mounted on the rotating body 10. There are disadvantages.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 접촉 방식으로 회전체에 탑재된 전자기기에 전원을 공급함에 따른 불안정한 전원 공급의 단점을 극복할 수 있는 전력 공급 시스템을 제공하는 데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a power supply system that can overcome the disadvantages of unstable power supply by supplying power to the electronic device mounted on the rotating body in a contact manner.

본 발명의 다른 목적은, 회전체가 회전 운동을 하는 중에 회전체에 탑재된 전자기기에 보다 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 전력 공급 시스템을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a power supply system capable of more stably supplying power to an electronic device mounted on a rotating body while the rotating body is rotating.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 회전체에 탑재된 전자기기에 전원을 공급하기 위한 전력 공급 시스템은, 상기 회전체와 이격하여 설치되며, 입력되는 전원으로부터 고주파 전력을 발생시키며 전자기감응공명에 의해 무선으로 방출하는 무선전력 전송장치; 및 상기 회전체에 탑재되도록 설치되며, 상기 무선전력 전송장치로부터 방출되는 상기 전력을 상기 전자기감응공명에 의해 수신하여 상기 전자기기에 공급하는 적어도 하나의 무선전력 수신장치; 를 포함하여 구성된다. Power supply system for supplying power to the electronic device mounted on the rotating body according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, is installed spaced apart from the rotating body, and generates a high frequency power from the input power And wireless power transmission device for wirelessly emitting by electromagnetic sensitive resonance; And at least one wireless power receiver installed on the rotating body and receiving the power emitted from the wireless power transmitter by the electromagnetic sensitive resonance and supplying the electronic device to the electronic device. .

본 실시예에서 상기 무선전력 전송장치는, 입력되는 상기 전원으로부터 상기 고주파 전력을 발생시키는 고주파 발생부; 상기 고주파 전력을 증폭시키는 고주파 증폭부; 및 증폭된 상기 고주파 전력을 상기 전자기감응공명에 의해 무선으로 상기 회전체로 방출하는 무선 전송부; 를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 무선 전송부는, 상기 고주파 증폭부에서 증폭된 상기 고주파 전력을 수신하여 방출하는 제1 루프 안테나; 및 상기 제1 루프 안테나의 내부 또는 외부에 이웃하게 배치되며, 상기 제1 루프 안테나로부터 방출된 상기 고주파 전력을 이용하여 상기 회전체가 위치하는 방향을 향해 공진 주파수를 발생시키는 제1 공진 코일; 을 포함하여 구성되고, 상기 제1 루프 안테나는 상기 제1 공진 코일에서 발생된 상기 공진 주파수를 이용하여 상기 고주파 전력을 상기 회전체가 위치하는 방향으로 전송하는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the wireless power transmission apparatus, the high frequency generator for generating the high frequency power from the input power; A high frequency amplifier for amplifying the high frequency power; And a wireless transmitter configured to wirelessly emit the amplified high frequency power to the rotating body by the electromagnetic sensitive resonance. . Here, the wireless transmission unit, the first loop antenna for receiving and emitting the high frequency power amplified by the high frequency amplifier; And a first resonant coil disposed adjacent to the inside or the outside of the first loop antenna and generating a resonant frequency toward a direction in which the rotor is located by using the high frequency power emitted from the first loop antenna. And the first loop antenna transmits the high frequency power in a direction in which the rotating body is located by using the resonance frequency generated by the first resonance coil.

또한, 상기 무선전력 수신장치는, 상기 무선 전송부로부터 상기 전자기감응공명에 의해 무선으로 전송된 상기 고주파 전력을 상기 전자기감응공명에 의해 수신하는 무선 수신부; 및 수신된 상기 고주파 전력으로부터 임피던스 매칭을 통해 상기 전원을 추출하여 상기 전자기기로 공급하는 전원 수신부; 를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 무선 수신부는, 상기 제1 공진 코일에서 전송된 상기 공진 주파수에 대응하여 상기 공진 주파수를 공진시켜 상기 공진 주파수에 의해 전송되는 상기 고주파 전력을 수신하여 방출하는 제2 공진 코일; 및 상기 제2 공진 코일의 내부 또는 외부에 이웃하게 배치되며, 상기 제2 공진 코일로부터 방출되는 상기 고주파 전력을 수신하는 제2 루프 안테나; 를 포함하여 구성된다. The wireless power receiver may further include a wireless receiver configured to receive, by the electromagnetic sensitive resonance, the high frequency power wirelessly transmitted from the wireless transmitter by the electromagnetic sensitive resonance; And a power receiver configured to extract the power through impedance matching from the received high frequency power and supply the power to the electronic device. . The wireless receiver may include: a second resonant coil configured to resonate the resonant frequency corresponding to the resonant frequency transmitted from the first resonant coil to receive and emit the high frequency power transmitted by the resonant frequency; And a second loop antenna disposed adjacent to the inside or outside of the second resonant coil and receiving the high frequency power emitted from the second resonant coil. .

본 실시예에서 상기 제1 또는 제2 공진 코일은 원통형 또는 달팽이형 구조를 갖는다.
In the present embodiment, the first or second resonant coil has a cylindrical or snail shaped structure.

본 발명에 따르면, 기존에 브러쉬 접촉식에 의해 회전체에 전원을 공급하는 방식을 개선하기 위하여, 무선전력 전송장치가 전자기감응공명 기술을 이용하여 회전체에 탑재된 전자기기에 무선으로 전력을 송신하고 회전체에 탑재된 무선전력 수신장치가 무선전력 전송장치로부터 송신된 전력을 전자기감응공명 기술을 이용하여 수신하여 회전체에 탑재된 전자기기에 공급함으로써, 기존의 접촉식 전원 공급에 따른 브러쉬 마모 걱정이 없으며 보다 안정된 전력 공급이 가능한 장점이 있다. 또한 다양한 구조의 회전체에 탑재된 전자기기에 유선으로 전원을 공급할 수 없는 특수한 상황에서도 무선으로 전원을 안정되게 공급할 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, in order to improve the conventional method of supplying power to the rotating body by brush contact, the wireless power transmitter wirelessly transmits electric power to the electronic device mounted on the rotating body using electromagnetic sensitive resonance technology. The wireless power receiver mounted on the rotating body receives the electric power transmitted from the wireless power transmission device by using electromagnetic sensitive resonance technology and supplies the electronic device mounted on the rotating body so that the wear of the brush according to the existing contact power supply is applied. There is no worry and there is an advantage of more stable power supply. In addition, there is an advantage that can provide a stable wireless power supply in a special situation that can not supply power to the electronic devices mounted on the rotating body of various structures.

도 1은 종래의 회전체에 탑재된 전자기기에 전원을 공급하는 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전체에 탑재된 전자기기에 무선으로 전원을 공급하는 것이 가능한 무선 전력 공급 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자기감응공명 기술을 이용한 무선 전력 송수신을 위해 무선 전송부 및 무선 수신부에 설치되는 공진 코일의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 무선 전송부 및 무선 수신부에 설치되는 루프 안테나와 공진 코일의 배치 예를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an example of supplying power to an electronic device mounted on a conventional rotating body.
2 is a diagram illustrating a wireless power supply system capable of wirelessly supplying power to an electronic device mounted on a rotating body according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a structure of a resonant coil installed in a wireless transmitter and a wireless receiver for wireless power transmission and reception using electromagnetic sensitive resonance technology according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an arrangement example of a loop antenna and a resonant coil installed in a wireless transmitter and a wireless receiver according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명은 무접촉 상태에서 무선으로 전력을 회전체의 전자기기에 공급할 수 있는 방법을 제안한다. 본 발명에서 회전체에 탑재된 전자기기에 무선으로 전력을 공급하기 위한 방법으로는 전자기 유도에 의한 비접촉식 무선전력전송과 전자기감응공명에 의한 근거리 무선전력전송 방식을 제안할 수 있다. 이때, 비접촉식 무선전력전송 방식은 전자기 유도 방식으로 수mm 이하의 거리에서 적용이 가능하다. 반면, 본 발명에서 실시예로 기술하고자 하는 전자기감응공명 방식의 무선전력전송 기법은 수십m 이내에서 대전력을 전송할 수 있는 발명으로, 회전체의 축진동에도 무관하고, 회전체가 회전 중에도 전력공급이 끊이지 않는 연속적으로 공급할 수 있는 고효율의 무선전력전송 방식이다. The present invention proposes a method of wirelessly supplying electric power to an electronic device of a rotating body in a contactless state. In the present invention, as a method for wirelessly supplying electric power to an electronic device mounted on a rotating body, a non-contact wireless power transmission by electromagnetic induction and a short range wireless power transmission method by electromagnetic sensitive resonance may be proposed. In this case, the non-contact wireless power transmission method may be applied at a distance of several mm or less by an electromagnetic induction method. On the other hand, the wireless power transmission technique of the electromagnetic sensitive resonance method described in the present invention is a invention that can transmit a large power within several tens of meters, irrespective of the axial vibration of the rotating body, the power supply is supplied even while the rotating body is rotating It is a high-efficiency wireless power transmission system that can be continuously supplied continuously.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회전체에 탑재된 전자기기에 무선으로 전원을 공급하는 것이 가능한 무선 전력 공급 시스템을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a wireless power supply system capable of wirelessly supplying power to an electronic device mounted on a rotating body according to a preferred embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 무선 전력 공급 시스템은 무선전력 전송장치와 적어도 하나의 무선전력 수신장치를 포함하여 구성될 수 있다. 무선전력 전송장치는 회전체(100)와 비접촉된 상태에서 근거리에 설치되어 무선으로 전력을 전송하고, 무선전력 수신장치는 회전체(100)에 전자기기(330)가 연결되게 설치되어 무선전력 전송장치로부터 전송되는 전력을 수신한다. 본 실시예에서 전자기기(330)의 예로는 모터 회전코일, 센서 등이 적용될 수 있다. As shown, the wireless power supply system may include a wireless power transmitter and at least one wireless power receiver. The wireless power transmitter is installed at a short distance in a non-contact state with the rotor 100 to transmit power wirelessly, and the wireless power receiver is installed to connect the electronic device 330 to the rotor 100 to transmit wireless power. Receive power transmitted from the device. As an example of the electronic device 330 in this embodiment, a motor rotation coil, a sensor, or the like may be applied.

본 발명은 무선전력 전송장치를 이용하여 회전체(100)에 탑재된 전자기기(330)에 전력을 무선으로 자동 공급하기 위해 전자기감응공명(Electromagnetic Coupled Resonance; ECR) 기술을 이용한다. 전자기감응공명 기술은 수십m 거리 이내에 있는 무선전력 수신장치에 대전력을 전송할 수 있는 기법이다. The present invention uses Electromagnetic Coupled Resonance (ECR) technology to wirelessly automatically supply power to the electronic device 330 mounted on the rotor 100 using a wireless power transmitter. Electromagnetic sensitive resonance technology is a technique that can transmit large power to a wireless power receiver within a few tens of meters.

도시된 무선전력 전송장치는 고주파 발생부(210), 고주파 증폭부(220), 및 무선 전송부(230)를 포함하여 구성된다. The illustrated wireless power transmitter includes a high frequency generator 210, a high frequency amplifier 220, and a wireless transmitter 230.

고주파 발생부(210)는 입력되는 전원으로부터 고주파 전력을 발생시켜 고주파 증폭부(220)로 출력한다. 고주파 증폭부(220)는 고주파 발생부(210)에서 발생된 고주파 전력을 증폭시켜 무선 전송부(230)로 출력한다. 무선 전송부(230)는 고주파 증폭부(220)에서 증폭된 고주파 전력을 전자기감응공명 기술을 이용하여 무선으로 방출한다. The high frequency generator 210 generates high frequency power from an input power source and outputs the high frequency power to the high frequency amplifier 220. The high frequency amplifier 220 amplifies the high frequency power generated by the high frequency generator 210 and outputs it to the wireless transmitter 230. The wireless transmitter 230 wirelessly emits the high frequency power amplified by the high frequency amplifier 220 using electromagnetic sensitive resonance technology.

무선 전송부(230)는 공진 코일(232) 및 루프 안테나(234)를 포함하여 구성된다. 루프 안테나(234)는 고주파 증폭부(220)에서 증폭된 고주파 전력을 공진 코일(232)로 방출한다. 공진 코일(232)은 루프 안테나(234)로부터 방출된 고주파 전력을 이용하여 커플링 코일을 통해 특정 방향으로 감쇠파(Evanescent wave)인 공진 주파수를 발생시킨다. 루프 안테나(234)는 공진 코일(134)의 중심부에 위치하여 공진 코일(232)에서 발생된 공진 주파수를 이용하여 고주파 증폭부(220)에서 증폭된 고주파 전력을 방출한다. 이러한 구성을 갖는 무선 전송부(230)로부터 송신되는 감쇠파 특성을 갖는 고주파 전력은 최대 수십m까지 방출된다. The wireless transmitter 230 includes a resonant coil 232 and a loop antenna 234. The loop antenna 234 emits the high frequency power amplified by the high frequency amplifier 220 to the resonant coil 232. The resonant coil 232 generates a resonant frequency which is an emissive wave in a specific direction through the coupling coil by using the high frequency power emitted from the loop antenna 234. The loop antenna 234 is positioned at the center of the resonant coil 134 and emits high frequency power amplified by the high frequency amplifier 220 using the resonant frequency generated by the resonant coil 232. The high frequency power having the attenuation wave characteristic transmitted from the wireless transmitter 230 having such a configuration is emitted up to several tens of meters.

회전체(100)에 탑재된 무선전력 수신장치는 전자기감응공명 기법으로 무선전원송신장치로부터 전송된 전력을 수신하여 전자기기(330)에 공급하게 된다. 무선으로 전력을 공급 받은 전자기기(330)는 자체 전원으로 사용하거나 또는 탑재된 배터리에 충전하는데 사용하게 된다. The wireless power receiver mounted on the rotating body 100 receives the power transmitted from the wireless power transmitter by the electromagnetic sensitive resonance technique and supplies it to the electronic device 330. The electronic device 330, which is wirelessly powered, may be used as its own power source or used to charge a mounted battery.

본 실시예의 무선 전력 전송 방식을 통해서 하나의 무선전력 전송장치를 통해 적어도 복수의 무선전력 수신장치로 전력을 전송할 수 있다. Through the wireless power transmission method of the present embodiment, power may be transmitted to at least a plurality of wireless power receivers through one wireless power transmitter.

이와 같이, 본 발명의 시스템은 회전체(100)에 탑재된 전자기기(330)에 전원을 공급하기 위하여 전원 케이블을 연결시키거나 브러쉬 등을 이용한 접촉 방식으로 전원을 공급하는 번거로움이 없고, 전자기기(330)가 동작 중 또는 정지 여부에 상관없이 자동으로 전원이 공급되는 장점이 있다. As such, the system of the present invention has no hassle of connecting power cables or supplying power in a contact manner using a brush or the like to supply power to the electronic device 330 mounted on the rotating body 100, An advantage is that the device 330 is automatically powered regardless of whether it is in operation or stopped.

한편, 전자기감응공명을 이용하여 전력을 수신하기 위한, 무선전력 수신장치는 무선 수신부(310) 및 전원 수신부(320)를 포함하여 구성된다. On the other hand, the wireless power receiver for receiving power using electromagnetic sensitive resonance comprises a wireless receiver 310 and a power receiver 320 is configured.

무선 전송부(230)에서 방출된 고주파 전력은 회전체(100)에 탑재된 무선 수신부(310)로 전자기감응공명 방식으로 전달된다. The high frequency power emitted from the wireless transmitter 230 is transmitted to the wireless receiver 310 mounted on the rotating body 100 in an electromagnetic sensitive resonance method.

무선 수신부(310)는 무선으로 전송된 고주파 전력을 전자기감응공명 방식으로 자동 수신한다. 이를 위해, 무선 수신부(310)는 공진 코일(312) 및 루프 안테나(314)를 포함하여 구성된다. 공진 코일(312)은 무선 전송부(230)에서 발생되는 공진 주파수로 공진시키고, 공진 주파수를 통해 전송되는 고주파 전력을 수신하여 루프 안테나(314)로 방출한다. 루프 안테나(314)는 공진 코일(312)의 중심부에 위치하며, 공진 코일(312)로부터 방출되는 고주파 전력을 수신한다. The wireless receiver 310 automatically receives the high frequency power wirelessly transmitted in an electromagnetic sensitive resonance method. To this end, the wireless receiver 310 includes a resonant coil 312 and a loop antenna 314. The resonant coil 312 resonates with a resonant frequency generated by the wireless transmitter 230, receives high frequency power transmitted through the resonant frequency, and emits the high frequency power to the loop antenna 314. The loop antenna 314 is located at the center of the resonant coil 312 and receives the high frequency power emitted from the resonant coil 312.

전원 수신부(320)는 수신된 전력에 대해 임피던스를 매칭시켜 최대 값을 갖는 전원을 추출하여 전자기기(330)로 공급한다. 이에 따라, 전자기기(330)는 전원 수신부(320)로부터 공급된 전력을 이용하여 필요한 동작을 수행하게 된다. The power receiver 320 extracts power having a maximum value by matching impedance with respect to the received power and supplies the extracted power to the electronic device 330. Accordingly, the electronic device 330 performs a necessary operation by using the power supplied from the power receiver 320.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자기감응공명 기술을 이용한 무선 전력 송수신을 위해 무선 전송부 및 무선 수신부에 설치되는 공진 코일의 구조를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a structure of a resonant coil installed in a wireless transmitter and a wireless receiver for wireless power transmission and reception using electromagnetic sensitive resonance technology according to an embodiment of the present invention.

도시된 바에 따르면, 회전체(100)의 주변에 설치되는 공진코일(232) 및 회전체(100)의 표면에 탑재되어 설치되는 공진코일(312)은, 도 3의 a와 같이 원통형 구조(232a)로 제작될 수도 있고, 도 6의 b와 같이 달팽이형 구조(234b)로 제작될 수도 있다. As shown, the resonant coil 232 provided around the rotor 100 and the resonant coil 312 mounted on the surface of the rotor 100 are cylindrical structures 232a as shown in FIG. ) May be manufactured, or may be made of a snail-like structure (234b) as shown in b of FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 무선 전송부 및 무선 수신부에 설치되는 루프 안테나와 공진 코일의 배치 예를 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating an arrangement example of a loop antenna and a resonant coil installed in a wireless transmitter and a wireless receiver according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 실시예에서 루프 안테나(234,314)는 공진코일(232,312)의 내부 또는 외부에 설치가 가능하다. In this embodiment, the loop antennas 234 and 314 may be installed inside or outside the resonant coils 232 and 312.

도시된 바에 따르면, 공진코일(232,312)이 원통형 구조(232a)인 경우에는 도 7의 a와 같이 루프 안테나(234,314)가 공진코일(232,312)의 내부에 배치되도록 설치할 수도 있고, 도 7의 b와 같이 루프 안테나(234,314)가 공진코일(232,312)의 외부에 배치되도록 설치할 수도 있다. As shown, when the resonant coils 232 and 312 have a cylindrical structure 232a, the loop antennas 234 and 314 may be disposed inside the resonant coils 232 and 312 as shown in FIG. Likewise, the loop antennas 234 and 314 may be installed to be disposed outside the resonance coils 232 and 312.

또한, 공진코일(232,312)이 달팽이형 구조(232b)인 경우에서도, 루프 안테나(234,314)가 공진코일(232,312)의 내부에 배치되도록 설치할 수도 있고, 루프 안테나(234,314)가 공진코일(232,312)의 외부에 배치되도록 설치할 수도 있다. Also, in the case where the resonant coils 232 and 312 are the snail-shaped structure 232b, the loop antennas 234 and 314 may be disposed inside the resonant coils 232 and 312, and the loop antennas 234 and 314 may be disposed in the resonant coils 232 and 312. It can also be installed to be placed outside.

이상에서는 본 발명에서 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and equivalents without departing from the gist of the present invention attached to the claims. Other implementations may be possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

100: 회전체 210: 고주파 발생부
220: 고주파 증폭부 230: 무선 전송부
232,312: 공진코일 234,314: 루프 안테나
310: 무선 수신부 320: 전원 수신부
330: 전자기기100: rotating body 210: high frequency generator
220: high frequency amplifier 230: wireless transmission unit
232,312: resonant coil 234,314: loop antenna
310: wireless receiver 320: power receiver
330: electronics

Claims (6)

회전체에 탑재된 전자기기에 전원을 공급하기 위한 전력 공급 시스템에 있어서,
입력되는 전원으로부터 고주파 전력을 발생시키는 고주파 발생부; 상기 고주파 전력을 증폭시키는 고주파 증폭부; 및 증폭된 상기 고주파 전력을 전자기감응공명에 의해 무선으로 상기 회전체로 방출하는 무선 전송부; 를 포함하고 상기 회전체와 이격하여 설치되는 무선전력 전송장치; 및
상기 무선 전송부로부터 상기 전자기감응공명에 의해 무선으로 전송된 상기 고주파 전력을 상기 전자기감응공명에 의해 수신하는 무선 수신부; 및 수신된 상기 고주파 전력으로부터 임피던스 매칭을 통해 상기 전원을 추출하여 상기 전자기기로 공급하는 전원 수신부; 를 포함하고, 상기 회전체의 표면에 탑재되도록 설치되는 적어도 하나의 무선전력 수신장치; 로 이루어지되,
상기 무선 전송부는, 상기 고주파 증폭부에서 증폭된 상기 고주파 전력을 수신하여 방출하는 제1 루프 안테나; 및 상기 제1 루프 안테나가 중심부에 위치하도록 상기 제1 루프 안테나의 외부에 배치되며, 상기 제1 루프 안테나로부터 방출된 상기 고주파 전력을 이용하여 상기 회전체가 위치하는 방향을 향해 공진 주파수를 발생시키는 납작한 형태의 나선형(Spiral coil) 구조를 갖는 제1 공진 코일; 을 포함하여 구성되고,
상기 무선 수신부는, 상기 회전체 표면에 배치되어 상기 제1 공진 코일에서 발생된 상기 공진 주파수에 대응하여 상기 공진 주파수를 공진시키고, 상기 공진 주파수에 의해 전송되는 상기 고주파 전력을 수신하여 방출하는 납작한 형태의 나선형(Spiral coil) 구조를 갖는 제2 공진 코일; 및 상기 제2 공진 코일의 내부에 배치되며, 상기 제2 공진 코일에서 방출되는 상기 고주파 전력을 수신하는 제2 루프 안테나; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 공급 시스템. In the power supply system for supplying power to the electronics mounted on the rotating body,
A high frequency generator generating high frequency power from an input power source; A high frequency amplifier for amplifying the high frequency power; And a wireless transmitter for wirelessly emitting the amplified high frequency power to the rotating body by electromagnetic sensitive resonance. A wireless power transmission device including a spaced apart from the rotating body; And
A wireless receiver for receiving the high frequency power wirelessly transmitted by the electromagnetic sensitive resonance from the wireless transmitter by the electromagnetic sensitive resonance; And a power receiver configured to extract the power through impedance matching from the received high frequency power and supply the power to the electronic device. At least one wireless power receiver including a; is installed to be mounted on the surface of the rotating body; Lt; / RTI >
The wireless transmitter may include: a first loop antenna configured to receive and emit the high frequency power amplified by the high frequency amplifier; And a first loop antenna disposed outside the first loop antenna such that the first loop antenna is located at a central portion, and generating a resonance frequency toward a direction in which the rotor is located by using the high frequency power emitted from the first loop antenna. A first resonant coil having a flat spiral structure; It is configured to include,
The wireless receiver is arranged on the surface of the rotating body to resonate the resonant frequency corresponding to the resonant frequency generated by the first resonant coil, the flat form for receiving and emitting the high frequency power transmitted by the resonant frequency A second resonant coil having a spiral coil structure; And a second loop antenna disposed inside the second resonant coil and configured to receive the high frequency power emitted from the second resonant coil. Power supply system characterized in that comprises a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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