KR102457541B1

KR102457541B1 - 코일 모듈, 무선 충전 방출 장치, 수신 장치, 시스템 및 단말

Info

Publication number: KR102457541B1
Application number: KR1020207029853A
Authority: KR
Inventors: 창성 페이; 융파 주; 즈챵 쩡; 샤오웨이 천
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2022-10-20
Anticipated expiration: 2039-01-07
Also published as: EP3761329A4; EP3761329A1; KR20200131321A; CN108565102A; EP3761329B1; US20210012959A1; WO2019184548A1; US11837877B2; CN108565102B

Abstract

본 출원은 무선 충전 기술 분야에 속하고, 코일 모듈을 개시한다. 상기 모듈은 절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제1 부분, 제2 부분, 및 제1 연결부를 포함하고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제3 부분, 제4 부분, 및 제2 연결부를 포함한다. 본 출원에서, 제1 연결부는 제1 부분의 외측부와 제2 부분의 내측부를 연결하도록 구성되고, 제2 연결부는 제3 부분의 내측부와의 제4 부분의 외측부를 연결하도록 구성되고, 절연 층의 평면 상의 제1 연결부의 투영과 절연 층의 평면 상의 제2 연결부의 투영 사이에 중첩이 있다. 이에 대응하여, 본 출원은 또한 코일 모듈이 사용되는, 무선 충전 전송 장치, 수신 장치, 시스템과, 무선 충전 시스템이 사용되는 단말을 개시한다.

Description

코일 모듈, 무선 충전 방출 장치, 수신 장치, 시스템 및 단말

본 출원은 무선 충전 기술 분야에 관한 것으로, 특히 코일 모듈, 무선 충전 전송 장치, 수신 장치, 시스템, 및 단말에 관한 것이다.

삭제

현재 무선 충전 기술을 이용한 전자 기기 충전이 점차 대중화되고 있다. 무선 충전 기술을 구현하는 장치를 무선 충전기라고한다. 특정 구현 동안에, 무선 충전기에는 전송기 코일이 제공되고, 전자 기기에는 수신기 코일이 제공되며, 무선 충전기 내의 전송기 코일에 의해 운반되는 교류 전류는 자기장을 발생시키고, 전자 기기 내의 수신기 코일은 전자 기기를 충전시키기 위해, 자기 커플링을 통해 전압을 발생시킨다.

무선 충전은 전송기 코일과 수신기 코일 사이의 자기 커플링을 통해 에너지를 전송하는 것이기 때문에, 전송기 코일과 수신기 코일 사이의 자기장은 매우 강하다. 이 경우, 무선 충전 코일의 코일 권선이 상대적으로 넓으면, 자기장이 코일 권선을 통과할 때 상대적으로 큰 와류 전류 손실이 코일 권선 내에 발생된다. 이 문제를 해결하기 위해, 도 1에 도시된 대로, 기존의 무선 충전 코일은 코일 권선 및 절단 홈(cutting groove)을 포함하고, 절단 홈은 코일 권선을 상대적으로 작은 폭의 두 개의 작은 권선으로 분할한다. 각각의 작은 권선의 폭이 분할되지 않은 코일 권선의 폭보다 작기 때문에, 코일 권선의 와류 전류 손실이 감소될 수 있다.

하지만, 절단 홈이 코일 권선을 상대적으로 작은 폭을 갖는 두 개의 작은 권선으로 분할한 후, 도 2에 도시된 대로, 전류 I가 코일 권선을 통해 흐를 때, 동일한 방향의 전류 I₁ 및 전류 I₂가 각각 두 개의 작은 권선을 통해 흐른다. 이 경우, 자기장이 절단 홈을 통과하면, 서로 다른 방향의 유도 전류 I_E가 전자기 유도로 인해 절단 홈 양측 상의 두 개의 작은 권선 내에 각각 발생된다. 결과적으로, 순환 전류 손실이 코일 권선 내에 발생되고, 무선 충전 효율이 저하된다.

본 출원은 코일 모듈을 제공하고, 거기에는 투영 교차 구조(projection cross structure)가 있고, 코일 모듈의 순환 전류 손실이 투영 교차 구조를 사용하여 감소된다. 이에 대응하여, 본 출원은 무선 충전 전송 장치, 무선 충전 수신 장치, 무선 충전 시스템, 및 코일 모듈이 사용되는 이동 단말을 더 제공한다. 코일 모듈의 순환 전류 손실이 감소되기 때문에, 무선 충전 전송 장치, 무선 충전 수신 장치, 무선 충전 시스템, 및 코일 모듈이 사용되는 이동 단말의 충전 효율이 향상된다.

제1 측면에 따르면, 본 출원은 코일 모듈을 제공한다. 코일 모듈은 절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함한다. 제1 평면 코일 권선은 절연 층의 일측 상에 있고, 제2 평면 코일 권선은 절연 층의 타측 상에 있고, 제1 평면 코일 권선과 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴(turn of coil)을 포함한다.

제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제1 부분, 제2 부분, 및 제1 연결부를 포함한다는 것에 주의해야 한다. 제1 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제1 절단 개구가 제공되고, 제1 부분은 제1 절단 개구에 의해 분리된, 제1 외측부 및 제1 내측부를 포함한다. 제2 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제2 절단 개구가 제공되고, 제2 부분은 제2 절단 개구에 의해 분리된, 제2 외측부 및 제2 내측부를 포함한다. 제1 연결부는 제1 외측부와 제2 내측부 사이에 배치된다.

또한, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제3 부분, 제4 부분, 및 제2 연결부를 포함한다는 것에 주의해야 한다. 제3 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제3 절단 개구가 제공되고, 제3 부분은 제3 절단 개구에 의해 분리된, 제3 외측부 및 제3 내측부를 포함한다. 제4 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제4 절단 개구가 제공되고, 제4 부분은 제4 절단 개구에 의해 분리된, 제4 외측부 및 제4 내측부를 포함한다. 제2 연결부는 제3 내측부와 제4 외측부 사이에 배치된다.

절연 층의 평면 상의 제1 연결부의 투영과 절연 층의 평면 상의 제2 연결부의 투영 사이에 중첩이 있다. 더 나아가, 제1 외측부와 제3 외측부는 병렬로 연결되고, 제1 내측부와 제3 내측부는 병렬로 연결되고, 제2 외측부와 제4 외측부는 병렬로 연결되고, 제2 내측부와 제4 내측부는 병렬로 연결된다.

상기 설명을 통해 알 수 있는 것은, 교류 자속(flux)이 코일 모듈 내의 제1 절단 개구를 통과할 때, 반대 방향의 유도 전류가 전자기 유도로 인해 제1 부분의 제1 외측부 및 제1 내측부 내에 발생한다는 것이다. 유사하게, 반대 방향의 유도 전류는 제2 외측부 및 제2 내측부, 제3 외측부 및 제3 내측부, 제4 외측부 및 제4 내측부에서도 발생된다. 본 실시예에서, 제1 외측부, 제2 외측부, 제3 외측부, 및 제4 외측부에서 발생되는 유도 전류는 동일한 방향이고, 제1 내측부, 제2 내측부, 제3 내측부, 및 제4 내측부에서 발생되는 유도 전류는 동일한 방향이라는 것에 주의해야 한다. 더 나아가, 제1 외측부와 제3 외측부는 병렬로 연결되고, 제1 내측부와 제3 내측부는 병렬로 연결되고, 제2 외측부와 제4 외측부는 병렬로 연결되고, 제2 내측부와 제4 내측부는 병렬로 연결된다. 제1 외측부와 제3 외측부에서 발생되는 유도 전류의 합은 I₁이고, 제1 내측부와 제3 내측부에서 발생되는 유도 전류의 합은 I₂이고, 제2 외측부와 제4 외측부에서 발생되는 유도 전류의 합은 I₃이고, 제2 내측부와 제4 내측부에서 발생되는 유도 전류의 합은 I₄인 것으로 가정한다. I₁, I₂, I₃, 및 I₄는 본 실시예에서 제공되는 제1 연결부 및 제2 연결부를 사용함으로써 적어도 부분적으로 상쇄된다. 코일 모듈 내의 유도 전류가 적어도 부분적으로 상쇄되기 때문에, 코일 모듈 내부의 순환 전류 손실이 감소된다.

제1 측면을 참조하면, 제1 가능한 구현에서, 제1 평면 코일 권선 또는 제2 평면 코일 권선의 복수의 코일 중 적어도 하나의 코일 턴의 폭은 다른 코일 턴의 폭과 다를 수 있다.

전류가 코일 모듈을 통과할 때, 서로 다른 크기의 자기장이 코일 모듈의 서로 다른 위치에 있는 코일 주위에 발생된다. 코일 주변의 자기장은 코일을 통과하는 전류의 크기와 관련될 뿐만 아니라 코일의 폭과도 관련된다. 그러므로, 코일 주변에서 발생하는 자기장은 코일의 폭을 조절함으로써 조절될 수 있다.

선택적으로, 제1 평면 코일 권선 또는 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 코일 턴의 폭은 가장 안쪽 코일 턴에서 가장 바깥쪽 코일 턴으로 오름차순으로 된다.

대안으로, 제1 평면 코일 권선 또는 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 코일 턴의 폭은 먼저 오름차순으로 되고, 그 다음 가장 안쪽 코일 턴에서 가장 바깥쪽 코일 턴으로 내림차순으로 된다.

제1 측면 또는 제1 측면의 가능한 제1 구현을 참조하여, 제2 가능한 구현에서, 절연 층의 평면 상의 제1 평면 코일 권선의 투영은 절연 층의 평면 상의 제2 평면 코일 권선의 투영과 중첩하거나 또는 실질적으로 중첩한다.

선택적으로, 제1 평면 코일 권선 내에 포함된 코일 턴의 수량은 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 코일 턴의 수량과 같으며, 가장 안쪽 턴에서 가장 바깥쪽 턴의 순서대로, 제1 평면 코일 권선 내의 P 번째 코일 턴의 폭은 제2 평면 코일 권선 내의 P 번째 코일 턴의 폭과 같다.

제1 측면, 또는 제1 측면의 제1 가능한 구현, 또는 제1 측면의 제2 가능한 구현을 참조하여, 제3 가능한 구현에서, 절연 층의 평면 상의 제1 연결부의 투영 및 절연 층 평면 상의 제2 연결부의 투영은 교차하거나 또는 접합한다. 선택적으로, 교차는 X 모양이다.

제1 측면 또는 제1 측면의 제1 가능한 구현 내지 제3 가능한 구현 중 임의의 하나를 참조하여, 제4 가능한 구현에서, 제1 연결부의 일단은 제2 외측부에 가까운 제1 외측부의 일단과 접촉하고 있고, 제1 연결부의 타단이 제1 내측부에 가까운 제2 내측부의 일단과 접촉하고 있고; 제2 연결부의 일단은 제4 내측부에 가까운 제3 내측부의 일단과 접촉하고 있고, 제2 연결부의 타단은 제3 외측부에 가까운 제4 외측부의 일단과 접촉하고 있다. 그러므로, 절연 층 평면 상의 제1 연결부의 투영 및 절연 층 평면 상의 제2 연결부의 투영은 교차하거나 또는 접합할 수 있다.

제1 측면 또는 제1 측면의 제1 가능한 구현 내지 제4 가능한 구현을 참조하여, 제5 가능한 구현에서, 제1 외측부의 제1 단은 제1 내측부의 제1 단으로부터 분리되고, 제1 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 제1 외측부의 제2 단은 제1 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 제1 내측부의 제2 단과 통해 있고, 여기서 제1 외측부의 제1 단은 제2 외측부에 가까운 제1 외측부의 단이고, 제1 내측부의 제1 단은 제2 내측부에 가까운 제1 내측부의 단이다.

제2 외측부의 제1 단은 제2 내측부의 제1 단으로부터 분리되고, 제2 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 제2 외측부의 제2 단은 제2 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 제2 내측부의 제2 단과 통해 있고, 여기서 제2 외측부의 제1 단은 제1 외측부에 가까운 제2 외측부의 단이고, 제2 내측부의 제1 단은 제1 내측부에 가까운 제2 내측부의 단이다.

제3 외측부의 제1 단은 제3 내측부의 제1 단으로부터 분리되고, 제3 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 제3 외측부의 제2 단은 제3 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 제3 내측부의 제2 단과 통해 있고, 여기서, 제3 외측부의 제1 단은 제4 외측부에 가까운 제3 외측부의 단이고, 제3 내측부의 제1 단은 제4 내측부에 가까운 제3 내측부의 단이다.

제4 외측부의 제1 단은 제4 내측부의 제1 단으로부터 분리되고, 제4 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 제4 외측부의 제2 단은 제4 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 제4 내측부의 제2 단과 통해 있고, 여기서, 제4 외측부의 제1 단은 제3 외측부에 가까운 제4 외측부의 단이고, 제4 내측부의 제1 단은 제3 내측부에 가까운 제4 내측부의 단이다.

그러므로, 제1 외측부와 제3 외측부가 병렬로 연결되고, 제1 내측부와 제3 내측부가 병렬로 연결되고, 제2 외측부와 제4 외측부가 병렬로 연결되고, 제2 내측부와 제4 내측부가 병렬로 연결된 후, 경로는 제1 연결부와 제2 연결부를 사용하여 형성될 수 있다.

제1 측면 또는 제1 측면의 제1 가능한 구현 내지 제5 가능한 구현을 참조하여, 제6 가능한 구현에서, 제1 외측부 및 제3 외측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결되고; 제1 내측부 및 제3 내측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결되고; 제2 외측부와 제4 외측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결되고; 제2 내측부와 제4 내측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결된다. 비아 기술은 비교적 성숙하기 때문에, 병렬 연결이 비아를 사용하여 구현되면 기술 구현이 쉽고 비용이 저렴하다.

비아의 내벽이 금속으로 도금되어 있기 때문에, 병렬로 연결된 두 개의 구조가 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결될 수 있다는 것에 주의해야 한다.
제1 측면의 제6 가능한 구현을 참조하여, 제7 가능한 구현에서, 관통하는 제1 비아가 제1 외측부의 제1 단 및 제3 외측부의 제1 단에 제공되고, 다른 관통하는 제1 비아는 제1 외측부의 제2 단과 제3 외측부의 제2 단에 제공되고, 제1 외측부와 제3 외측부는 제1 비아를 사용하여 병렬로 연결된다.

관통하는 제2 비아는 제1 내측부의 제1 단 및 제3 내측부의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제2 비아가 제1 내측부의 제2 단 및 제3 내측부의 제2 단에 제공되고, 제1 내측부 및 제3 내측부는 제2 비아를 사용하여 병렬로 연결된다.

관통하는 제3 비아는 제2 외측부의 제1 단 및 제4 외측부의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제3 비아는 제2 외측부의 제2 단 및 제4 외측부의 제2 단에 제공되고, 제2 외측부 및 제4 외측부는 제3 비아를 사용하여 병렬로 연결된다.

관통하는 제4 비아는 제2 내측부의 제1 단과 제4 내측부의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제4 비아는 제2 내측부의 제2 단 및 제4 내측부의 제2 단에 제공되고, 제2 내측부 및 제4 내측부는 제4 비아를 사용하여 병렬로 연결된다.

제1 외측부의 제1 단 및 제2 단, 제1 내측부의 제1 단 및 제2 단, 제2 외측부의 제1 단 및 제2 단, 제2 내측부의 제1 단 및 제2 단, 제3 외측부의 제1 단 및 제2 단, 제3 내측부의 제1 단 및 제2 단, 제4 외측부의 제1 단 및 제2 단, 및 제4 내측부의 제1 단 및 제2 단에 대한 앞서 설명한 구현에서의 설명이 참조된다는 것에 주의해야 한다. 세부사항은 여기서 다시 설명되지 않는다.

제1 측면의 제6 가능한 구현 또는 제7 가능한 구현을 참조하여, 제8 가능한 구현에서, 제1 외측부의 제2 단이 제1 내측부의 제2 단과 통해 있고, 제3 외측부의 제2 단이 제3 내측부의 제2 단과 통해 있을 때, 제1 외측부의 제2 단 및 제3 외측부의 제2 단을 관통하는 제1 비아는 또한 제1 내측부의 제2 단 및 제3 내측부의 제2 단을 관통하는 제2 비아이다 이 설계는 비아의 수량을 줄일 수 있고, 기술 구현의 복잡성을 줄이기 위해 사용될 수 있다.

제1 측면의 제6 가능한 구현 내지 제8 가능한 구현 중 어느 하나를 참조하여, 제9 가능한 구현에서, 제2 외측부의 제2 단이 제2 내측부의 제2 단과 통해 있고, 제4 외측부의 제2 단이 제4 내측부의 제2 단과 통해 있을 때, 제2 외측부의 제2 단 및 제4 외측부의 제2 단을 관통하는 제3 비아는 또한 제2 내측부의 제2 단 및 제4 내측부의 제2 단을 관통하는 제4 비아이다. 이 설계는 비아의 수량을 줄일 수 있고, 기술 구현의 복잡성을 줄이기 위해 사용될 수 있다.

제1 측면 또는 제1 측면의 제1 가능한 구현 내지 제9 가능한 구현 중 어느 하나를 참조하여, 제10 가능한 구현에서, 제1 절단 개구의 개구 영역과 제3 절단 개구의 개구 영역의 합은 제2 절단 개구의 개구 영역과 제4 절단 개구의 개구 영역의 합과 같거나 또는 그에 가깝다. 개방 영역 사이의 관계를 제한하는 것은 여기서 제1 내지 제4 외측부 및 제1 내지 제4 내측부 내에서 발생되는 유도 전류를 더 잘 상쇄하는 것임을 알아야한다. 이상적인 상태에서, 제1 절단 개구의 개구 영역과 제3 절단 개구의 개구 영역의 합은 제2 절단 개구의 개구 영역과 제4 절단 개구의 개구 영역의 합과 동일하여서, 제1 내지 제4 외측부 및 제1 내지 제4 내측부에서 발생되는 유도 전류가 완전히 상쇄될 수 있다. 소위 "가까운"은 이상적인 상태에 가까워지는 것이 더 낫다는 것을 의미한다. 기술 구현 오류로 인해 정확히 일치하는 것은 불가능한 것으로 알려져 있다. 그러므로, 여기서 한정된 "가까운"은 실제 기술 구현을 참조하여 획득될 수 있는 최상의 상태를 의미한다. 달리 말하면, "가까운"은 당업자의 관점에서 이해되어야 한다.

선택적으로, 제1 절단 개구의 개구 영역과 제3 절단 개구의 개구 영역의 합이 A1이고, 제2 절단 개구의 개구 영역과 제4 절단 개구의 개구 영역의 합이 A2라고 가정할 때, A1/A2의 값은 70%에서 130%이다.

제1 측면 또는 제1 측면의 제1 가능한 구현 내지 제10 가능한 구현을 참조하여, 제11 가능한 구현에서, 코일 모듈은 제1 와이어 및 제2 와이어를 더 포함한다. 제1 와이어의 일단은 제1 평면 코일 권선의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부와 일치하고, 제1 와이어의 타단은 모듈의 상기 모듈의 제1 단이다. 제2 와이어의 일단은 제2 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 제2 와이어의 타단은 상기 모듈의 제2 단이다. 상기 모듈의 제1 단이 인입단일 때, 상기 모듈의 제2 단은 인출단이고, 상기 모듈의 제1 단이 인출단일때, 상기 모듈의 제2 단은 인입단이라는 것에 주의해야 한다.

제1 측면의 제11 가능한 구현을 참조하여, 제12 가능한 구현에서, 제1 와이어는 서로 부분적으로 분리되거나 또는 완전히 분리된 제1 가지 및 제2 가지를 포함하고, 제1 가지 및 제2 가지 모두 제1 와이어의 연장 방향을 따라 연장한다. 본 실시예는 제1 와이어에 대해 두 개의 서로 다른 설계를 제공하여서, 제1 와이어의 설계 유연성이 향상된다.

선택적으로, 제1 가지 및 제2 가지가 완전히 분리될 때, 제1 가지 및 제2 가지 각각의 일단은 제1 평면 코일 권선의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부와 일치하거나 또는 그에 연결되고, 제1 가지의 타단과 제2 가지의 타단은 모듈의 제1 단을 형성하기 위해 단자에 의해 접합된다.

선택적으로, 제1 가지 및 제2 가지가 부분적으로 분리될 때, 제1 와이어는 제1 공통부를 더 포함하고, 제1 가지 및 제2 가지 각각의 일단은 제1 공통부와 일치하고, 제1 가지와 제2 가지의 타단은 상기 모듈의 제1 단을 형성하기 위해 단자에 의해 접합된다.

제1 측면의 제11 가능한 구현 또는 제12 가능한 구현을 참조하여, 제13 가능한 구현에서, 제2 와이어는 서로 부분적으로 분리되거나 또는 완전히 분리된 제3 가지 및 제4 가지를 포함하고, 제3 가지 및 제4 가지는 모두 제2 와이어의 연장 방향을 따라 연장된다. 본 실시예는 제2 와이어에 대해 두 개의 서로 다른 디자인을 제공하여서, 제2 와이어의 설계 유연성이 향상된다. 선택적으로, 제3 가지 및 제4 가지가 완전히 분리될 때, 제3 가지 및 제4 가지 각각의 일단은 제2 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 단부와 일치하거나 또는 그에 연결되고, 제1 가지의 타단과 제2 가지의 타단은 상기 모듈의 제2 단을 형성하기 위해 단자에 의해 접합된다.

선택적으로, 제3 가지 및 제4 가지가 부분적으로 분리될 때, 제2 와이어는 제2 공통부를 더 포함하고, 제3 가지 및 제4 가지 각각의 일단은 제2 공통부와 일치하고, 제1 가지와 제2 가지의 타단은 상기 모듈의 제2 단을 형성하기 위해 단자에 의해 접합된다.

제1 측면의 가능한 제11 구현을 참조하여, 제14 가능한 구현에서, 제2 와이어는 제5 부분 및 제6 부분을 포함한다. 제5 부분의 일단은 제2 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 제5 부분의 타단은 제2 평면 코일 권선의 M 번째 코일 턴에 있고, 여기서 M 번째 코일 턴은 가장 안쪽의 코일 턴과 가장 바깥쪽의 코일 턴을 제외한 제2 평면 코일 권선의 임의의 코일 턴이다. 제6 부분의 일단은 제1 평면 코일 권선의 N 번째 코일 턴에 있고, 제6 부분의 타단은 상기 모듈의 제2 단이고, 여기서 N 번째 코일 턴은 가장 안쪽 코일 턴과 가장 바깥쪽 코일 턴을 제외한 제1 평면 코일 권선 내의 임의의 코일 턴이다.

절연 층의 두께 방향을 따라, 절연 층의 평면 상의 N 번째 코일 턴의 투영과 절연 층의 평면 상의 M 번째 코일 턴의 투영 사이에 중첩이 있고, 여기서 중첩은 비아를 사용하여 연결된다는 것에 주의해야 한다. 본 실시예는 제2 와이어에 대한 설계 방식을 제공한다. 본 실시예에서, 제2 와이어는 두 개의 부분을 포함하고, 부분들은 관통 구멍(through hole)을 사용하여 전기적으로 연결된다.

제1 측면의 제11 가능한 구현을 참조하여, 제15 가능한 구현에서, 제2 와이어는 제5 부분 및 제6 부분을 더 포함한다. 제5 부분의 일단은 제1 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 제6 부분의 일단은 제2 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이다. 제5 부분의 타단과 제6 부분의 타단은 상기 모듈의 제2 단을 형성하기 위해 접합된다.

절연 층의 두께 방향을 따라, 절연 층 평면 상의 제5 부분의 투영과 절연 층 평면 상의 제6 부분의 투영 사이에 교차가 있고, 교차는 절연 층의 평면 상의 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선의 투영들의 지역 내에 있다. 본 실시예는 제2 와이어에 대한 또 다른 설계 방식을 제공한다는 것을 알 수 있다. 본 실시예에서, 제2 와이어는 또한 두 부분을 포함하지만, 앞서 설명한 실시예와의 차이는, 두 부분의 타단이 서로 통해 있다는 것이다.

제1 측면의 앞서 설명한 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제16 가능한 구현에서, 상기 모듈은 자기 전도 피스를 더 포함한다. 제1 평면 코일 권선 또는 제2 평면 코일 권선은 자기 전도 피스 상에 있으며 자기 전도 피스와 절연되어 있다.

제2 측면에 따르면, 본 발명은 다른 코일 모듈을 제공한다. 코일 모듈은 절연 층의 일측 상에 배치된 제1 평면 코일 권선과 절연 층의 타측 상에 배치된 제2 평면 코일 권선을 포함한다. 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다.

제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분을 포함하고, 제1 연결부는 복수의 부분 중 두 개의 인접한 부분 사이에 배치된다. 각 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제1 절단 개구가 제공되고, 제1 절단 개구에 의해 분리된, 제1 외측부 및 제1 내측부를 포함한다. 제1 연결부는 두 개의 인접한 부분 중 하나의 제1 내측부와 두 개의 인접한 부분 중 다른 하나의 제1 외측부를 연결한다.

제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분을 포함하고, 제2 연결부는 복수의 부분의 두 개의 인접한 부분 사이에 배치된다. 각 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제2 절단 개구가 제공되고, 제2 절단 개구에 의해 분리된, 제2 외측부 및 제2 내측부를 포함한다. 제2 연결부는 두 개의 인접한 부분 중 하나의 제2 내측부와 두 개의 인접한 부분 중 다른 하나의 제2 외측부를 연결한다.

절연 층의 평면 상의 제1 연결부의 투영과 절연 층의 평면 상의 제2 연결부의 투영 사이에 중첩이 있고, 제1 외측부 및 제2 외측부는 병렬로 연결되고, 제1 내측부와 제2 내측부는 병렬로 연결된다는 것에 주의해야 한다.

이 구현의 유익한 효과에 대해, 제1 측면의 유익한 효과에 대한 앞선 설명이 참조되고, 이 구현의 유익한 효과는 제1 측면의 유익한 효과와 유사하다. 달리 말하면, 제1 외측부, 제1 내측부, 제2 외측부, 및 제2 내측부에서 발생하는 유도 전류가 제1 연결부와 제2 연결부를 배치함으로써 부분적으로 상쇄될 수 있어서, 코일 모듈의 순환 전류 손실이 감소된다.

제2 측면을 참조하면, 제1 가능한 구현에서, 절연 층의 평면 상의 제1 연결부의 투영 및 절연 층의 평면 상의 제2 연결부의 투영은 교차하거나 또는 결합한다.

제2 측면 또는 제2 측면의 제1 가능한 구현을 참조하여, 제2 가능한 구현에서, 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 K 번째 코일 턴이고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 L 번째 코일 턴이다. 절연 층의 두께 방향을 따라, 절연 층의 평면 상의 K 번째 코일 턴의 투영은 절연 층의 평면 상의 L 번째 코일 턴의 투영과 적어도 부분적으로 중첩된다. K 번째 코일 턴 및 L 번째 코일 턴은 각각 R개의 부분을 포함하고, 여기서 R은 2보다 크거나 또는 같은 정수이다.

K 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S1이다. K 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S2이다. L 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S3이다. L 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S4이다. S1과 S3의 합은 S2와 S4의 합과 같거나 또는 합에 가깝다.

짝수 부분은 R개의 부분이 R개의 부분의 연결 순서로 정렬된 후 R개의 부분의 짝수 위치에 있는 부분이고, 홀수 부분은 R개의 부분이 R개의 부분의 연결 순서로 정렬된 후 R개의 부분의 홀수 위치에 있는 부분이라는 것에 주의해야 한다.

교류 플럭스가 절단 개구를 통과한 후, 유도 전류가 절단 개구의 양 측 상의 부분 내에 발생된다. 더 나아가, 절단 개구의 양 측 상의 부분 내에서 발생되는 유도 전류의 크기는 절단 개구의 개구 영역의 크기와 관련이 있다. 그러므로, S1과 S3의 합이 S2와 S4의 합과 같거나 또는 합에 가까울 때, 네 개의 절단 개구의 양 측 상의 제1 외측부, 제3 외측부, 제2 내측부, 및 제4 내측부에서 발생되는 유도 전류는 완전히 또는 부분적으로 상쇄되고, 네 개의 절단 개구의 양 측 상의 제1 내측부, 제3 내측부, 제2 외측부, 및 제4 외측부에서 발생되는 유도 전류는 완전히 또는 부분적으로 상쇄된다.

선택적으로, S1과 S3의 합이 B1이고 S2와 S4의 합이 B2라고 가정하면, B1/B2의 값은 70%에서 130%까지이다.

제3 측면에 따르면, 본 출원은 무선 충전 전송 장치를 제공한다. 상기 장치는 직류/교류 변환 회로, 제어 유닛, 및 제1 측면의 구현 중 어느 하나 또는 제2 측면의 구현 중 어느 하나의 코일 모듈을 포함한다. 직류/교류 변환 회로의 입력단은 직류 전원에 연결된다. 제어 유닛의 제어 하에, 직류/교류 변환 회로는 직류 전원에 의해 입력되는 직류 신호를 교류 신호로 변환하고, 교류 신호를 코일 모듈에게 전송하여서, 코일 모듈은 교류 신호를 전송할 수 있다.

코일 모듈에 대한 앞선 설명을 통해, 본 출원에서 제공되는 코일 모듈의 순환 전류 손실이 상대적으로 작다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 코일 모듈이 사용되는 무선 충전 전송 장치에 의한 전기 신호 전송 효율이 상대적으로 높다.

선택적으로, 직류/교류 변환 회로의 출력단은 코일 모듈에 연결되고, 제어 유닛의 제어단은 직류/교류 변환 회로의 제어된 단에 연결된다.

제3 측면을 참조하면, 제1 가능한 구현에서, 제어 유닛의 제1 전압 감지단은 직류 전원에 연결되고, 제어 유닛의 제2 전압 감지단은 코일 모듈에 연결되고, 제1 전류 제어 유닛의 감지단은 직류 전원에 연결되고, 제어 유닛의 제2 전류 감지단은 코일 모듈에 연결된다. 본 실시예에 따르면, 직류 전원 또는 코일의 결함으로 인한 무선 충전 전송 장치의 이상을 방지하기 위해, 문제점이 직류 전원 및 코일 모듈을 감지하여 적시에 발견될 수 있다. 달리 말하면, 본 실시예에 따르면, 무선 충전 전송 장치의 작업 신뢰성이 향상될 수 있다.

제3 측면 또는 제3 측면의 제1 가능한 구현을 참조하여, 제2 가능한 구현에서, 상기 장치는 정합 회로를 더 포함한다. 정합 회로는 직류/교류 변환 회로와 코일 모듈 사이에 연결되고, 코일 모듈과의 공진 발진을 발생시키도록 구성되어서, 직류/교류 변환 회로에 의해 출력되는 교류 신호가 효율적으로 코일 모듈에게 전송될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 무선 충전 전송 장치에 의한 전기 신호 전송 효율이 향상될 수 있음을 알 수 있다.

제3 측면의 제2 가능한 구현을 참조하여, 제3 가능한 구현에서, 제어 유닛의 제어단은 정합 회로의 제어된 단에 연결된다.

제4 측면에 따르면, 본 발명은 무선 충전 수신 장치를 제공한다. 상기 장치는 교류/직류 변환 회로, 제어 유닛, 부하, 및 제1 측면의 구현 중 어느 하나 또는 제2 측면의 구현 중 어느 하나의 코일 모듈을 포함한다. 코일 모듈은 교류/직류 변환 회로의 입력단에 연결된다. 코일 모듈은 교류 신호를 수신하고, 교류 신호를 교류/직류 변환 회로에게 전송한다. 제어 유닛의 제어 하에, 교류/직류 변환 회로는 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 부하에 전력을 공급하기 위해, 직류 신호를 부하로 출력한다.

코일 모듈에 대한 앞선 설명에 기반하여, 본 출원에서 제공하는 코일 모듈의 순환 전류 손실이 상대적으로 작다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 코일 모듈이 사용되는 무선 충전 수신 장치에 의한 전기 신호의 수신 효율이 상대적으로 높다.

선택적으로, 교류/직류 변환 회로의 출력단은 부하에 연결되고, 제어 유닛의 제어단은 교류/직류 변환 회로의 제어된 단에 연결된다.

제4 측면을 참조하면, 제1 가능한 구현에서, 제어 유닛의 제1 전압 감지단은 코일 모듈에 연결되고, 제어 유닛의 제2 전압 감지단은 부하에 연결되고, 제어 유닛의 제1 전류 감지단은 코일 모듈에 연결되고, 제어 유닛의 제2 전류 감지단은 부하에 연결된다. 이 해결 방안에 따르면, 무선 충전 수신 장치의 작업 신뢰성이 향상될 수 있다.

제4 측면 또는 제4 측면의 제1 가능한 구현을 참조하여, 제2 가능한 구현에서, 상기 장치는 정합 회로를 더 포함한다.

정합 회로는 코일 모듈과 교류/직류 변환 회로 사이에 연결되며, 코일 모듈과 공진 발진을 발생하도록 구성되어서, 코일 모듈에 의해 출력되는 교류 신호가 교류/직류 변환 회로에게 효율적으로 전송될 수 있다. 이 해결 방안에 따르면, 무선 충전 수신 장치의 전기 신호 수신 효율이 향상될 수 있다.

제4 측면의 제2 가능한 구현을 참조하여, 제3 가능한 구현에서, 제어 유닛의 제어단은 정합 회로의 제어된 단에 연결된다.

제5 측면에 따르면,본 출원은 무선 충전 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 제3 측면의 임의의 구현에서의 무선 충전 전송 장치 및 제4 측면의 임의의 구현에서의 무선 충전 수신 장치를 포함한다. 무선 충전 전송 장치는 무선 충전 수신 장치를 무선으로 충전하도록 구성된다.

무선 충전 전송 장치의 코일 모듈에 의해 전송되는 교류 신호는 자기장을 생성하고, 무선 충전 수신 장치 내의 코일 모듈은 자기 커플링을 통해 전압을 생성할 수 있어서, 무선 충전 전송 장치는 장치는 무선 충전 수신 장치의 부하를 무선으로 충전할 수 있다.

본 실시예에서, 코일 모듈의 순환 전류 손실이 상대적으로 작기 때문에, 코일 모듈이 사용되는 무선 충전 전송 장치 및 무선 충전 수신 장치는 상대적으로 높은 작업 효율을 가질 수 있다. 그러므로, 무선 충전 전송 장치와 무선 충전 수신 장치가 사용되는 무선 충전 시스템은 상대적으로 높은 충전 효율을 가질 수 있다.

제6 측면에 따르면, 본 출원은 이동 단말을 더 제공한다. 이동 단말은 작업부하 회로, 교류/직류 변환 회로, 충전 제어 유닛, 및 제1 측면의 실시예 및 제2 측면의 실시예 중 어느 하나의 코일 모듈을 포함한다. 코일 모듈은 교류/직류 변환 회로의 입력단에 연결된다. 코일 모듈은 교류 신호를 수신하고, 교류 신호를 교류/직류 변환 회로에게 전송한다. 충전 제어 유닛의 제어 하에, 교류/직류 변환 회로는 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 직류 신호를 작업부하 회로에 출력한다.

본 출원의 본 실시예에서, 이동 단말은 앞서 설명한 실시예들의 코일 모듈을 포함한다. 코일 모듈은 상대적으로 낮은 순환 전류 손실을 갖기 때문에, 코일 모듈이 사용되는 이동 단말은 상대적으로 높은 충전 효율을 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술의 무선 충전 코일의 개략적인 구조도이다;
도 2는 종래 기술의 소형 권선에서의 유도 전류의 개략도이다;
도 3a는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제1 개략적 구조도이다;
도 3b는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제2 개략적 구조도이다;
도 3c는 본 출원의 일 실시예에 따른 외측부와 내측부 사이의 교차 연결의 개략도이다;
도 3d는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제3 개략적 구조도이다;
도 3e는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제4 개략적 구조도이다;
도 3f는 본 출원의 일 실시예에 따른 자기장 분포의 개략도이다;
도 3g는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 내의 유도 전류의 개략도이다;
도 3h는 본 출원의 일 실시예에 따른 외측부와 내측부 사이의 교차의 제1 개략도이다;
도 3ia는 본 출원의 일 실시예에 따른 외측부와 내측부 사이의 교차의 제2 개략도이다;
도 3ib는 본 출원의 일 실시예에 따른 외측부와 내측부 사이의 교차의 제3 개략도이다;
도 3ic는 본 출원의 일 실시예에 따른 외측부와 내측부 사이의 교차의 제4 개략도이다;
도 3id는 본 출원의 일 실시예에 따른 외측부와 내측부 사이의 교차의 제5 개략도이다;
도 3ie는 본 출원의 일 실시예에 따른 외측부와 내측부 사이의 교차의 제6 개략도이다;
도 4a는 본 출원의 일 실시예에 따른 제1 평면 코일 권선의 개략적인 구조도이다;
도 4b는 본 출원의 일 실시예에 따른 제1 평면 코일 권선의 다른 개략적인 구조도이다;
도 4c는 본 출원의 일 실시예에 따른 제1 평면 코일 권선의 또 다른 개략적인 구조도이다;
도 4d는 본 출원의 일 실시예에 따른 제1 평면 코일 권선의 또한 다른 개략적인 구조도이다;
도 4e는 본 출원의 일 실시예에 따른 제2 평면 코일 권선의 개략적인 구조도이다;
도 4f는 본 출원의 일 실시예에 따른 제2 평면 코일 권선의 다른 개략적인 구조도이다;
도 4g는 본 출원의 일 실시예에 따른 제2 평면 코일 권선의 또 다른 개략적인 구조도이다;
도 4h는 본 출원의 일 실시예에 따른 제2 평면 코일 권선의 또한 다른 개략적인 구조도이다;
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 연결부의 개략적인 구조도이다;
도 6a는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제5 개략적 구조도이다;
도 6b는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제6 개략적 구조도이다;
도 6c는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제7 개략적 구조도이다;
도 6d는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제8 개략적 구조도이다;
도 6e는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제9 개략적 구조도이다;
도 6f는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제10 개략적 구조도이다;
도 6g는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제11 개략적 구조도이다;
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제12 개략적 구조도이다;
도 8a는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제13 개략적 구조도이다;
도 8ba 및 도 8bb는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 제14 개략적 구조도이다;
도 8ca는 본 출원의 일 실시예에 따른 R개의 부분의 제1 개략도이다;
도 8cb는 본 출원의 일 실시예에 따른 R개의 부분의 제2 개략도이다;
도 8cc는 본 출원의 일 실시예에 따른 R개의 부분의 제3 개략도이다;
도 8cd는 본 출원의 일 실시예에 따른 R개의 부분의 제4 개략도이다;
도 9a는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 전송 장치의 제1 개략적 구조도이다;
도 9b는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 전송 장치의 제2 개략적 구조도이다;
도 9c는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 전송 장치의 제3 개략적 구조도이다;
도 9d는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 전송 장치의 제4 개략적 구조도이다;
도 10a는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신 장치의 제1 개략적 구조도이다;
도 10b는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신 장치의 제2 개략적 구조도이다;
도 10c는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신 장치의 제3 개략적 구조도이다;
도 10d는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신 장치의 제4 개략적 구조도이다;
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 개략적인 구조도이다;
도 12a는 본 출원의 일 실시예에 따른 이동 단말의 제1 개략적 구조도이다; 그리고
도 12b는 본 출원의 일 실시예에 따른 이동 단말의 제2 개략적 구조도이다.
도면에서 참조 번호는 다음과 같다.
10: 절연 층;
11: 제1 평면 코일 권선, 111: 제1 부분, 112: 제2 부분, 113: 제1 연결부, 211: 제1 외측부, 212: 제1 내측부, 213: 제1 절단 개구, 221: 제2 외측부, 222: 제2 내측부, 223: 제2 절단 개구, 114: 제7 부분, 115: 제8 부분, 116: 제3 연결부, 251: 제5 외측부, 252: 제5 내측부, 253: 제5 절단 개구, 261: 제6 외측부, 262: 제6 내측부, 263: 제6 절단 개구;
12: 제2 평면 코일 권선, 121: 제3 부분, 122: 제4 부분, 123: 제2 연결부, 231: 제3 외측부, 232: 제3 내측부, 233: 제3 절단 개구, 241: 제4 외측부, 242: 제4 내측부, 243: 제4 절단 개구, 124: 제9 부분, 125: 제10 부분, 126: 제4 연결부, 271: 제7 외측부, 272: 제7 내측부, 273: 제7 절단 개구, 281: 제8 외측부, 282: 제8 내측부, 283: 제8 절단 개구;
D1: 제1 와이어, d11: 제1 가지(branch), d12: 제2 가지, D2: 제2 와이어, d21: 제3 가지, d22: 제4 가지, d31: 제5 부분, d32: 제6 부분, D3: 제3 와이어, D4: 제4 와이어;
13: 자기 전도 피스(magnetic conduction piece);
91: 직류 전원, 92: 직류/교류 변환 회로, 93: 제어 유닛, 94: 코일 모듈, 95: 정합 회로;
101: 직류/교류 변환 회로, 102: 제어 유닛, 103: 부하, 104: 코일 모듈, 105: 정합 회로;
1101: 무선 충전 전송 장치, 1102: 무선 충전 수신 장치;
1201: 작업부하(workload) 회로, 1202: 교류/직류 변환 회로, 1203: 충전 제어 유닛, 1204: 코일 모듈.

본 출원의 목적, 기술적 해결방안 및 장점을 더 명확하게 하기 위해, 아래에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 구현을 상세히 설명한다.

도 3a는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 개략적인 구조도이다. 도 3a를 참조하면, 코일 모듈은 절연 층(insulation layer)(10), 제1 평면 코일 권선(planar coil winding)(11), 및 제2 평면 코일 권선(12)을 포함한다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제1 평면 코일 권선(11)은 절연 층(10)의 일측 상에 있고, 제2 평면 코일 권선(12)은 절연 층(10)의 타측 상에 있고, 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)은 각각 복수의 코일 턴(turn of coil)을 포함한다.

제1 평면 코일 권선(11)의 코일의 적어도 하나의 코일 턴은 제1 부분(portion)(111), 제2 부분(112) 및 제1 연결부(connection part)(113)를 포함한다는 것에 주의해야 한다. 제1 부분(111)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제1 절단 개구(cutting opening)(213)가 제공되고, 제1 부분(111)은 제1 절단 개구(213)에 의해 분리된, 제1 외측부(outer side part)(211) 및 제1 내측부(inner side part)(212)를 포함한다. 제2 부분(112)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제2 절단 개구(223)가 제공되고, 제2 부분(112)은 제2 절단 개구(223)에 의해 분리된, 제2 외측부(221) 및 제2 내측부(222)를 포함한다. 제1 연결부(113)는 제1 외측부(211)와 제2 내측부(222) 사이에 배치된다.

제2 평면 코일 권선(12)의 적어도 하나의 코일 턴은 제3 부분(121), 제4 부분(122), 및 제2 연결부(123)를 포함한다. 제3 부분(121)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제3 절단 개구(233)가 제공되고, 제3 부분(121)은 제3 절단 개구(233)에 의해 분리된, 제3 외측부(231) 및 제3 내측부(232)를 포함한다. 제4 부분(122)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제4 절단 개구(243)가 제공되고, 제4 부분(122)은 제4 절단 개구(243)에 의해 분리된, 제4 외측부(241) 및 제4 내측부(242)를 포함한다. 제2 연결부(123)는 제3 내측부(232)와 제4 외측부(241) 사이에 배치된다.

절연 층(10)의 평면 상의 제1 연결부(113)의 투영(projection)와 절연 층(10)의 평면 상의 제2 연결부(123)의 투영 사이에 중첩이 있다. 제1 외측부(211)와 제3 외측부(231)는 병렬로 연결되고, 제1 내측부(212)와 제3 내측부(232)는 병렬로 연결되고, 제2 외측부(221)와 제4 외측부(241)는 병렬로 연결되고, 제2 내측부(222)와 제4 내측부(242)는 병렬로 연결된다.

절연 층(10)은 제1 평면 코일 권선(11)과 제2 평면 코일 권선(12) 사이의 절연 재료 층이고, 제1 평면 코일 권선(11)을 제2 평면 코일 권선(12)으로부터 격리시키도록 구성되어서, 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)의 연결 부분 이외의 부분은 절연 상태로 유지될 수 있다는 것에 주의해야 한다..

게다가, 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)은 각각 도체에 의해 권선된 전도성 패턴(conductive pattern)이다. 전도성 패턴은 고리형, 타원형 등일 수 있다. 제1 평면 코일 권선(11) 또는 제2 평면 코일 권선(12) 내의 복수의 코일 턴 중 적어도 하나의 코일 턴의 폭은 다른 코일 턴의 폭과 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 코일 턴의 코일의 폭은 점차적으로 증가할 수 있거나 또는 먼저 증가하고 이후 가장 안쪽 코일 턴에서 가장 바깥쪽 코일 턴으로 감소할 수 있다.

제1 평면 코일 권선(11) 또는 제2 평면 코일 권선(12)의 각 부분에 제공되는 절단 개구는 절연 층(10)의 두께 방향을 따라 상기 부분을 관통한다는 것에 주의해야 한다. 구체적으로는, 제1 부분(111)에 제공되는 제1 절단 개구(213)는 절연 층(10)의 두께 방향을 따라 제1 부분(111)을 관통하여, 제1 부분(111)을 서로 격리되어 있는 제1 외측부(211) 및 제1 내측부(212)로 분할할 수 있다. 제2 부분(112)에 제공되는 제2 절단 개구(223)는 절연 층(10)의 두께 방향을 따라 제2 부분(112)을 관통하여, 제2 부분(112)을 서로 격리되어 있는 제2 외측부(221) 및 제2 내측부(222)로 분할할 수 있다. 제3 부분(121)에 제공되는 제3 절단 개구(233)는 절연 층(10)의 두께 방향을 따라 제3 부분(121)을 관통하여, 제3 부분(121)을 서로 격리되어 있는 제3 외측부(231) 및 제3 내측부(232)로 분할할 수 있다. 제4 부분(122)에 제공되는 제4 절단 개구(243)는 절연 층(10)의 두께 방향을 따라 제4 부분(122)을 관통하여, 제4 부분(122)을 서로 격리되어 있는 제4 외측부(241) 및 제4 내측부(242)로 분할할 수 있다.

게다가, 제1 평면 코일 권선(11) 또는 제2 평면 코일 권선(12)의 각 부분 내에 포함되는 외측부의 것이면서 또한 다른 인접 부분에 가까운 일단은, 제1 평면 코일 권선(11) 또는 제2 평면 코일 권선(12)의 상기 부분 내에 포함되는 내측부의 것이면서 또한 다른 인접 부분에 가까운 일단으로부터 분리된다. 구체적으로, 제1 부분(111) 내에 포함된 제1 외측부(211)의 제1 단은 제1 부분(111) 내에 포함된 제1 내측부(212)의 제1 단으로부터 분리되고, 여기서 제1 외측부(211)의 제1 단은 제2 부분(112)에 가까운 제1 외측부(211)의 단(end)이고, 제1 내측부(212)의 제1 단은 제2 부분(112)에 가까운 제1 내측부(212)의 단이다. 제2 부분(112) 내에 포함된 제2 외측부(221)의 제1 단은 제2 부분(112) 내에 포함된 제2 내측부(222)의 제1 단으로부터 분리되고, 여기서 제2 외측부(221)의 제1 단은 제1 부분(111)에 가까운 제2 외측부(221)의 단이고, 제2 내측부(222)의 제1 단은 제1 부분(111)에 가까운 제2 내측부(222)의 단이다. 제3 부분(121) 내에 포함된 제3 외측부(231)의 일단은 제3 부분(121) 내에 포함된 제3 내측부(232)의 제1 단으로부터 분리되고, 여기서 제3 외측부(231)의 제1 단은 제4 부분(122)에 가까운 제3 외측부(231)의 단이고, 제3 내측부(232)의 제1 단은 제4 부분(122)에 가까운 제3 내측부(232)의 단이다. 제4 부분(122) 내에 포함된 제4 외측부(241)의 일단은 제4 부분(122) 내에 포함된 제4 내측부(242)의 제1 단으로부터 분리되고, 여기서 제4 외측부(241)의 제1 단은 제3 부분(121)에 가까운 제4 내측부(241)의 단이고, 제4 내측부(242)의 제1 단은 제3 부분(121)에 가까운 제4 내측부(242)의 단이다.

더 나아가, 제1 평면 코일 권선(11) 또는 제2 평면 코일 권선(12)의 각 부분 내에 포함되는 외측부의 것이면서 또한 다른 인접 부분으로부터 떨어진 일단은, 제1 평면 코일 권선(11) 또는 제2 평면 코일 권선(12)의 부분 내에 포함된 내측부의 것이면서 또한 다른 인접 부분에서 떨어진 일단에 연결되고, 연결 위치는 가장 안쪽 코일 턴의 단부, 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부, 각 코일 턴 내에 있으면서 또한 절단 개구를 갖지 않는 부분, 코일 모듈 및 외부 회로 사이의 연결 단자 등에 있을 수 있다. 구체적으로, 제1 부분(111) 내에 포함된 제1 외측부(211)의 제2 단은 제1 부분(111) 내에 포함된 제1 내측부(212)의 제2 단에 연결되고, 여기서 제1 외측부(211)의 제2 단은 제2 부분(112)으로부터 떨어진 제1 외측부(211)의 단이고, 제1 내측부(212)의 제2 단은 제2 부분(112)으로부터 떨어진 제1 내측부(212)의 단이다. 제2 부분(112) 내에 포함된 제2 외측부(221)의 제2 단은 제2 부분(112) 내에 포함된 제2 내측부(222)의 제2 단에 연결되고, 여기서 제2 외측부(221)의 제2 단은 제1 부분(111)으로부터 떨어진 제2 외측부(221)의 단이고, 제2 내측부(222)의 제2 단은 제1 부분(111)으로부터 떨어진 제2 내측부(222)의 단이다. 제3 부분(121) 내에 포함된 제3 외측부(231)의 제2 단은 제3 부분(121) 내에 포함된 제3 내측부(232)의 제2 단과 연결되고, 여기서 제3 외측부(231)의 제2 단은 제4 부분(122)으로부터 떨어진 제3 외측부(231)의 단이고, 제3 내측부(232)의 제2 단은 제4 부분(122)으로부터 떨어진 제3 내측부(232)의 단이다. 제4 부분(122) 내에 포함된 제4 외측부(241)의 제2 단은 제4 부분(122) 내에 포함된 제4 내측부(242)의 제2 단과 연결되고, 여기서 제4 외측부(241)의 제2 단은 제3 부분(121)으로부터 떨어진 제4 외측부(241)의 단이고, 제4 내측부(242)의 제2 단은 제3 부분(121)으로부터 떨어진 제4 내측부(242)의 단이다.

도 3c를 참조하면, 제1 외측부(211), 제3 외측부(231), 제2 내측부(222), 및 제4 내측부(242)는 제1 타깃 와이어(target wire)를 형성하고; 제1 내측부(212), 제3 내측부(232), 제2 외측부(221), 및 제4 외측부(241)는 제2 타깃 와이어를 형성하고; 제1 타깃 와이어와 제2 타깃 와이어는 제1 연결부(113) 및 제2 연결부(123)를 사용하여 전기적 연결없이 교차한다. 이 경우, 자기장이 제1 절단 개구(213), 제2 절단 개구(223), 제3 절단 개구(233), 및 제4 절단 개구(243)를 통과할 때 제1 타깃 와이어와 제2 타깃 와이어 내에 발생되는 유도 전류 I_E는 서로 상쇄되어서, 제1 평면 코일 권선(11) 내의 순환 전류 손실 및 제2 평면 코일 권선(12)의 순환 전류 손실이 효과적으로 감소될 수 있다.

절연 층(10)의 평면 상의 제1 연결부(113)의 투영 및 절연 층(10)의 평면 상의 제2 연결부(123)의 투영 사이에 중첩이 있을 때, 절연 층(10)의 평면 상의 제1 연결부(113)의 투영 및 절연 층(10)의 평면 상의 제2 연결부(123)의 투영은 교차하거나 또는 합쳐질 수 있고, 여기서 합류점(junction) 또는 이음매(joint)는 중첩된다.

제1 연결부(113)가 제1 외측부(211)와 제2 내측부(222) 사이에 배치될 때, 제1 연결부(113)의 일단은 제2 외측부(221)에 가까운 제1 외측부(211)의 일단과 접촉하고 있고, 제1 연결부(113)의 타단은 제1 내측부(212)에 가까운 제2 내측부(222)의 일단과 접촉하고 있다.

제2 연결부(123)가 제3 내측부(232)와 제4 외측부(241) 사이에 배치될 때, 제2 연결부(123)의 일단은 제4 내측부(242)에 가까운 제3 내측부(232)의 일단과 접촉하고 있고, 제2 연결부(123)의 타단은 제3 외측부(231)에 가까운 제4 외측부(241)의 일단과 접촉하고 있다.

제1 평면 코일 권선(11)의 부분 내에 포함된 외측부 및 내측부와, 제2 평면 코일 권선(12)의 부분 내에 포함된 외측부와 내측부 사이의 평행 연결(parallel connection)은 비아(via)를 사용하여 구현될 수 있다. 구체적으로는, 제1 외측부(211)와 제3 외측부(231)는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결될 수 있고, 제1 내측부(212)와 제3 내측부(232)는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결될 수 있고, 제2 외측부(221) 및 제4 외측부(241)는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결될 수 있고, 제2 내측부(222)와 제4 내측부(242)는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결될 수 있다.

구체적으로, 관통하는 제1 비아는 제1 외측부(211)의 제1 단 및 제3 외측부(231)의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제1 비아는 제1 외측부(211)의 제1 단으로부터 떨어진 제1 외측부(211)의 제2 단 및 제3 외측부(231)의 제1 단으로부터 떨어진 제3 외측부(231)의 제2 단에 제공되고, 제1 외측부(211) 및 제3 외측부(232)는 제1 비아를 사용하여 병렬로 연결되고; 관통하는 제2 비아는 제1 내측부(212)의 제1 단 및 제3 내측부(232)의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제2 비아는 제1 내측부(212)의 제1 단으로부터 떨어진 제1 내측부(212)의 제2 단 및 제3 내측부(232)의 제1 단으로부터 떨어진 제3 내측부(232)의 제2 단에 제공되고, 제1 내측부(212) 및 제3 내측부(232)는 제2 비아를 사용하여 병렬로 연결되고; 관통하는 제3 비아는 제2 외측부(221)의 제1 단 및 제4 외측부(241)의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제3 비아는 제2 외측부(221)의 제1 단으로부터 떨어진 제2 외측부(221)의 제2 단 및 제4 외측부(241)의 제1 단으로부터 떨어진 제4 외측부(241)의 제2 단에 제공되고, 제2 외측부(221) 및 제4 외측부(241)는 제3 비아를 사용하여 병렬로 연결되고; 관통하는 제4 비아는 제2 내측부(222)의 제1 단 및 제4 내측부(242)의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제4 비아는 제2 내측부(222)의 제1 단으로부터 떨어진 제2 내측부(222)의 제2 단 및 제4 내측부(242)의 제1 단으로부터 떨어진 제4 내측부(242)의 제2 단에 제공되고, 제2 내측부(222) 및 제4 내측부(242)는 제4 비아를 사용하여 병렬로 연결된다.

제1 외측부(211)의 제2 단이 제1 내측부(212)의 제2 단과 통해 있고, 제3 외측부(231)의 제2 단이 제3 내측부(232)의 제2 단과 통해 있을 때, 제1 외측부(211)의 제2 단 및 제3 외측부(231)의 제2 단을 관통하는 제1 비아는 또한 제1 내측부(212)의 제2 단 및 제3 내측부(232)의 제2 단을 관통하는 제2 비아라는 것에 주의해야 한다.

제2 외측부(221)의 제2 단이 제2 내측부(222)의 제2 단과 통해 있고, 제4 외측부(241)의 제2 단이 제4 내측부(242)의 제2 단과 통해 있을 때, 제2 외측부(221)의 제2 단 및 제4 외측부(241)의 제2 단을 관통하는 제3 비아는 또한 제2 내측부(222)의 제2 단 및 제4 내측부(242)의 제2 단을 관통하는 제4 비아라는 것을 주의해야 한다.

앞서 설명한 구조에 기반하여, 무선 충전 효율은 다음의 세부 구조를 사용하여 더욱 향상될 수 있다. 물론, 무선 충전 효율은 다른 세부 구조를 사용함으로써 대안적으로 더 향상될 수 있다. 이는 본 출원의 본 실시예에서 한정되지 않는다.

첫 번째 세부 구조에서, 도 3d 또는 도 3e를 참조하면, 제1 평면 코일 권선(11)의 적어도 하나의 코일 턴 및 제2 평면 코일 권선(12)의 적어도 하나의 코일 턴은 적어도 두 개의 교차 구조를 형성할 수 있다.

도 3d를 참조하면, 적어도 두 개의 교차 구조 각각은 제1 부분(111), 제2 부분(112), 제1 연결부(113), 제3 부분(121), 제4 부분(122), 및 제2 연결부(123)를 포함할 수 있다는 것을 주의해야 한다.

대안으로, 도 3e를 참조하면, 적어도 두 개의 교차 구조 중 적어도 하나는, 제1 부분(111), 제2 부분(112), 제1 연결부(113), 제3 부분(121), 제4 부분(122), 및 제2 연결부(123)를 포함하고; 각 나머지 교차 구조는 제1 평면 코일 권선(11)의 적어도 하나의 코일 턴에 포함되는, 제7 부분(114), 제8 부분(115), 및 제3 연결부(116)와, 제2 평면 코일 권선(12)의 적어도 하나의 코일 턴에 포함되는, 제9 부분(124), 제10 부분(125), 및 제4 연결부(126)를 포함할 수 있다. 제7 부분(114)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제5 절단 개구(253)가 제공된다. 제7 부분(114)은 제5 절단 개구(253)에 의해 분리된, 제5 외측부(251) 및 제5 내측부(252)를 포함한다. 제8 부분(115)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제6 절단 개구(263)가 제공된다. 제8 부분(115)은 제6 절단 개구(263)에 의해 분리된, 제6 외측부(261) 및 제6 내측부(262)를 포함한다. 제3 연결부(116)는 제5 내측부(252)와 제6 외측부(261) 사이에 배치된다.

제9 부분(124)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제7 절단 개구(273)가 제공된다. 제9 부분(124)은 제7 절단 개구(273)에 의해 분리된, 제7 외측부(271) 및 제7 내측부(272)를 포함한다. 제10 부분(125)에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제8 절단 개구(283)가 제공된다. 제10 부분(125)은 제8 절단 개구(283)에 의해 분리된, 제8 외측부(281) 및 제8 내측부(282)를 포함한다. 제4 연결부(126)는 제7 외측부(271)와 제8 내측부(282) 사이에 배치된다.

절연 층(10)의 평면 상의 제3 연결부(116)의 투영과 절연 층(10)의 평면 상의 제4 연결부(126)의 투영 사이에 중첩이 있고, 제5 외측부(251)와 제7 외측부(271)는 병렬로 연결되고, 제5 내측부(252)와 제7 내측부(272)는 병렬로 연결되고, 제6 외측부(261)와 제8 외측부(281)는 병렬로 연결되고, 제6 내측부(262)와 제8 내측부(282)는 병렬로 연결된다.

도 3f를 참조하면, 실제 응용에서, 전송기 코일 모듈 및 수신기 코일 모듈이 반드시 완전히 정렬되는 것은 아니며, 어느 정도 서로 차이가 날 수 있는 것에 주의해야 한다. 그 결과, 전송기 코일 모듈과 수신기 코일 모듈 사이의 자기장이 불균일하게 분산된다. 이 경우, 동일한 코일 턴에서 절단 개구 A와 절단 개구 B를 통해 흐르는 자속이 서로 다르다. 결과적으로, 절단 개구 A의 양 측 상의 코일 내의 유도 전류의 크기는 절단 개구 B의 양 측 상의 코일 내의 유도 전류와 서로 다르다. 이 경우, 제1 평면 코일 권선(11)의 적어도 하나의 코일 턴 및 제2 평면 코일 권선(12)의 적어도 하나의 코일 턴이 하나의 교차 구조만을 형성하면, 유도 전류는, 교차 구조의 양 측 상의 유도 전류의 크기가 서로 다르기 때문에, 완전히 상쇄되지 않을 수 있다. 그러므로, 제1 평면 코일 권선(11)의 적어도 하나의 코일 턴 및 제2 평면 코일 권선(12)의 적어도 하나의 코일 턴은 적어도 두 개의 교차 구조를 형성할 수 있다. 이 경우, 적어도 두 개의 교차 구조 각각의 양 측 상의 유도 전류의 크기가 상대적으로 가까워서, 유도 전류를 상쇄하는 효과가 효과적으로 개선할 수 있어, 무선 충전 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

두 번째 세부 구조에서, 제1 절단 개구(213)의 개구 영역과 제3 절단 개구(233)의 개구 영역의 합은 제2 절단 개구(223)의 개구 영역과 제4 절단 개구(243)의 개구 영역의 합과 같거나 또는 그 합에 가깝다.

구체적으로는, 자기장이 제1 절단 개구(213)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제3 절단 개구(233)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합은 자기장이 제2 절단 개구(223)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제4 절단 개구(243)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합과 같거나 또는 그 합에 가깝다.

제1 절단 개구(213)의 개구 영역과 제3 절단 개구(233)의 개구 영역의 합은 제2 절단 개구(223)의 개구 영역과 제4 절단 개구(243)의 개구 영역의 합에 가깝다는 것은, 제1 절단 개구(213)의 개구 영역과 제3 절단 개구(233)의 개구 영역의 합 및 제2 절단 개구(223)의 개구 영역과 제4 절단 개구(243)의 개구 영역의 합 사이의 차이가 제1 사전 설정 값(preset value)보다 작거나 또는 같다는 것을 의미한다는 것을 주의해야 한다. 제1 사전 설정 값은 미리 설정될 수 있고, 제1 사전 설정 값은 상대적으로 작은 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 사전 설정 값은 제1 절단 개구(213)의 개구 영역과 제3 절단 개구(233)의 개구 영역의 합의 30%로 설정되거나, 또는 제2 절단 개구(223)의 개구 영역과 제4 절단 개구(243)의 개구 영역의 합의 30%로 설정될 수 있다. 물론, 제1 사전 설정 값은 대안으로 다른 값으로 설정될 수 있다. 이는 본 출원의 본 실시예에서 한정되지 않는다.

게다가, 자기장이 제1 절단 개구(213)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제3 절단 개구(233)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합이 자기장이 제2 절단 개구(223)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제4 절단 개구(243)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합에 가깝다는 것은, 자기장이 제1 절단 개구(213)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제3 절단 개구(233)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합 및 자기장이 제2 절단 개구(223)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제4 절단 개구(243)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합 사이의 차이가 제2 사전 설정 값보다 작거나 또는 같다는 것을 의미한다. 제2 사전 설정 값은 미리 설정될 수 있고, 제2 사전 설정 값은 비교적 작은 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 사전 설정 값은 자기장이 제1 절단 개구(213)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제3 절단 개구(233)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합의 30%일 수 있거나, 또는 자기장이 제2 절단 개구(223)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제4 절단 개구(243)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합의 30%일 수 있다. 물론, 제2 사전 설정 값은 대안으로 다른 값으로 설정될 수 있다. 이는 본 출원의 본 실시예에서 한정되지 않는다.

도 3g는 A-A'를 따라 자른 도 3a의 단면도임에 주의해야 한다. 도 3g에 도시된 대로, 자기장이 각 부분 내의 절단 개구를 통과할 때, 거의 동일한 크기의 것이면서 또한 반대 방향의 유도 전류가 절단 개구의 양 측 상의 코일 내에 발생된다. 그러므로, 제1 절단 개구(213)의 개구 영역과 제3 절단 개구(233)의 개구 영역의 합이 제2 절단 개구(223)의 개구 영역과 제4 절단 개구(243)의 개구 영역의 합과 같거나 또는 합에 가까울 때, 자기장이 제1 절단 개구(213)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제3 절단 개구(233)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합이 자기장이 제2 절단 개구(223)를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 제4 절단 개구(243)를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합과 동일하거나 또는 합에 가까울 수 있어서, 유도 전류를 상쇄하는 효과가 효과적으로 개선될 수 있고, 무선 충전 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

세 번째 세부 구조에서, 도 3h를 참조하면, 제1 절단 개구(213)에 추가하여, 또 다른 절단 개구 및 다른 부분이 제1 외측부(211) 및 제1 내측부(212) 사이에 존재할 수 있고; 제2 절단 개구(223)에 추가하여, 또 다른 절단 개구 및 다른 부분이 제2 외측부(221) 및 제2 내측부(222) 사이에 존재할 수 있고; 제3 절단 개구(233) 에 추가하여, 또 다른 절단 개구 및 다른 부분이 제3 외측부(231)와 제3 내측부(232) 사이에 존재할 수 있고; 제4 절단 개구(243)에 추가하여, 또 다른 절단 개구 및 다른 부분이 제4 외측부(241)와 제4 내측부(242) 사이에 존재할 수 있다.

구체적으로, 제1 부분(111)은 적어도 두 개의 절단 개구를 포함하고, 제1 부분(111)은 적어도 두 개의 절단 개구에 의해 적어도 세 부분으로 분할되고, 적어도 두 개의 절단 개구는 제1 절단 개구(213)를 포함하고, 적어도 세 개의 부분은 제1 외측부(211) 및 제1 내측부(212)를 포함한다. 제2 부분(112)은 적어도 두 개의 절단 개구를 포함하고, 제2 부분(112)은 적어도 두 개의 절단 개구에 의해 적어도 세 부분으로 분할되고, 적어도 두 개의 절단 개구는 제2 절단 개구(223)를 포함하고, 적어도 세 부분은 제2 외측부(221) 및 제2 내측부(222)를 포함한다. 제3 부분(121)은 적어도 두 개의 절단 개구를 포함하고, 제3 부분(121)은 적어도 두 개의 절단 개구에 의해 적어도 세 부분으로 분할되고, 적어도 두 개의 절단 개구는 제3 절단 개구(233)를 포함하고, 적어도 세 부분은 제3 외측부(231) 및 제3 내측부(232)를 포함한다. 제4 부분(122)은 적어도 두 개의 절단 개구를 포함하고, 제4 부분(122)은 적어도 두 개의 절단 개구에 의해 적어도 세 부분으로 분할되고, 적어도 두 개의 절단 개구는 제4 절단 개구(243)를 포함하고, 적어도 세 부분은 제4 외측부(241) 및 제4 내측부(242)를 포함한다.

이 경우, 제1 부분(111)과 제3 부분(121)을 분할함으로써 획득된 부분들(parts) 및 제2 부분(112)과 제4 부분(122)을 분할함으로써 획득된 부분들은 연결부를 사용하여 교차 연결될 수 있어서, 부분(portion) 내에 포함된 부분들 내의 유도 전류를 상쇄하는 효과가 효과적으로 개선할 수 있다. 그러므로, 제1 부분(111), 제3 부분(121), 제2 부분(112), 및 제4 부분(122)의 폭이 감소되고, 와류 전류(eddy current) 손실이 감소되고; 더 나아가, 제1 부분(111), 제3 부분(121), 제2 부분(112), 및 제4 부분(122)의 순환 전류 손실이 감소될 수 있어서, 무선 충전 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 제1 부분(111), 제2 부분(112), 제3 부분(121), 및 제4 부분(122) 각각이 세 개의 부분들로 분할될 때, 부분들은 도 3ia 또는 도 3ib에 도시된 대로 교차 연결될 수 있다. 도 3ia의 교차 구조는 세 개의 연결부를 사용하여 구현된다. 이 경우, 연결부 사이에 전기적 연결이 없음을 보장하기 위해, 코일 모듈은 세 개의 평면 코일 권선을 포함할 수 있고, 여기서 세 개의 평면 코일 권선은 각각 연결부를 포함한다. 이 경우, 세 개의 평면 코일 권선 중 임의의 두 개는 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)일 수 있어서, 교차 구조가 코일 모듈 내에 형성될 수 있다. 도 3ib의 교차 구조는 세 개의 연결부를 사용하여 구현된다. 이 경우, 연결부 사이에 전기적 연결이 없음을 보장하기 위해, 코일 모듈은 두 개 또는 세 개의 평면 코일 권선을 포함할 수 있다. 코일 모듈이 두 개의 평면 코일 권선을 포함할 때, 두 개의 평면 코일 권선 중 하나는 두 개의 병렬 연결부를 포함할 수 있고, 다른 평면 코일 권선은 나머지 연결부를 포함할 수 있다. 이 경우, 두 개의 평면 코일 권선은 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)일 수 있어서, 교차 구조가 코일 모듈 내에 형성될 수 있다. 코일 모듈이 세 개의 평면 코일 권선을 포함할 때, 세 개의 평면 코일 권선은 각각 연결부를 포함한다. 이 경우, 세 개의 평면 코일 권선 중 두 개는 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)일 수 있어서, 교차 구조가 코일 모듈 내에 형성될 수 있다.

다른 예를 들면, 제1 부분(111), 제2 부분(112), 제3 부분(121), 및 제4 부분(122) 각각이 네 개로 분할될 때, 부분들은 도 3ic, 또는 도 3id, 또는 도 3ie에 도시된 대로 교차 연결될 수 있다. 유사하게, 도 3ic의 교차 구조는 코일 모듈 내에 포함된 적어도 두 개의 평면 코일 권선을 사용하여 구현될 수 있고, 여기서 적어도 두 개의 평면 코일 권선 중 임의의 두 개는 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)일 수 있고; 도 3id의 교차 구조는 코일 모듈 내에 포함된 적어도 두 개의 평면 코일 권선을 사용하여 구현될 수 있고, 여기서 적어도 두 개의 평면 코일 권선 중 임의의 두 개는 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)일 수 있고; 도 3ie의 교차 구조는 코일 모듈 내에 포함된 적어도 네 개의 평면 코일 권선을 사용하여 구현될 수 있고, 여기서 적어도 네 개의 평면 코일 권선 중 임의의 두 개는 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)일 수 있다.

다음은 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12) 내의 복수의 코일 턴의 구조를 설명한다.

제1 평면 코일 권선(11)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부와 제1 평면 코일 권선(11)의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부 사이의 부(part)는 제1 코일부(coil part)이고, 제1 코일부 내의 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부는 복수의 부분을 포함한다. 각 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 절단 개구가 제공된다. 복수의 부분 내의 절단 개구의 전체 길이는 적어도 하나의 코일 턴에서 연결부 이외의 부의 전체 길이보다 작거나 또는 같다.

구체적으로, 도 4a 또는 도 4b에 도시된 대로, 적어도 하나의 코일 턴이 제1 코일부 내의 모든 코일 턴일 때, 그리고 복수의 부분 내의 절단 개구의 전체 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 전체 길이와 같을 때, 제1 코일부는 올컷 구조(all-cut structure)이다. 도 4c에 도시된 대로, 적어도 하나의 코일 턴이 제1 코일부 내의 모든 코일 턴일 때, 그리고 복수의 부분 내의 절단 개구의 총 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 전체 길이보다 작을 때, 제1 코일부는 부분컷 구조(partially-cut structure)이다. 이 경우, 제1 코일부 내의 모든 코일 턴은 절단된다. 예를 들어, 일부 코일 턴은 모두 절단되고, 일부 코일 턴은 부분적으로 절단되거나, 또는 모든 코일 턴이 부분적으로 절단된다. 도 4d에 도시된 대로, 적어도 하나의 코일 턴이 제1 코일부의 코일의 일부 턴일 때, 그리고 복수의 부분의 절단 개구의 총 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 총 길이와 같을 때, 제1 코일부는 부분컷 구조이다. 이 경우, 제1 코일부 내의 일부 코일 턴은 모두 절단되고, 나머지 코일 턴은 절단되지 않는다. 적어도 하나의 코일 턴이 제1 코일부 내의 일부 코일 턴이고, 복수의 부분의 절단 개구의 총 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 총 길이보다 작을 때, 제1 코일부는 부분컷 구조이다. 이 경우, 제1 코일부 내의 일부 코일 턴은 절단되지 않고, 나머지 코일 턴 중 일부는 모두 절단되고, 일부 코일 턴은 부분적으로 절단되거나, 또는 나머지 코일 턴의 전부가 부분적으로 절단된다.

제2 평면 코일 권선(12)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부와 제2 평면 코일 권선(12)의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부 사이의 부(part)가 제2 코일부이고, 제2 코일부 내의 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부는 복수의 부분을 포함한다. 각 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 절단 개구가 제공된다. 복수의 부분 내의 절단 개구의 전체 길이는 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 전체 길이보다 작거나 또는 같다.

구체적으로, 도 4e 또는 도 4f에 도시된 대로, 적어도 하나의 코일 턴이 제2 코일부 내의 모든 코일 턴일 때, 그리고 복수의 부분 내의 절단 개구의 전체 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 전체 길이와 같을 때, 제2 코일부는 올컷 구조이다. 도 4g에 도시된 대로, 적어도 하나의 코일 턴이 제2 코일부 내의 모든 코일 턴이고, 복수의 부분 내의 절단 개구의 총 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 총 길이보다 작을 때, 제2 코일부는 부분컷 구조이다. 이 경우, 제2 코일부 내의 모든 코일이 절단된다. 예를 들어, 일부 코일 턴은 모두 절단되고, 일부 코일 턴은 부분적으로 절단되거나, 또는 모든 코일 턴이 부분적으로 절단된다. 도 4h에 도시된 대로, 적어도 하나의 코일 턴이 제2 코일부 내의 일부 코일 턴일 때, 그리고 복수의 부분 내의 절단 개구의 총 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 총 길이와 같을 때, 제2 코일부는 부분컷 구조이다. 이 경우, 제2 코일부 내의 일부 코일 턴은 모두 절단되고, 나머지 코일 턴은 절단되지 않는다. 적어도 하나의 코일 턴이 제2 코일부 내의 일부 코일 턴이고, 복수의 부분 내의 절단 개구의 총 길이가 적어도 하나의 코일 턴의 연결부 이외의 부의 총 길이보다 작을 때, 제2 코일부는 부분컷 구조이다. 이 경우, 제2 코일부 내의 일부 코일 턴은 절단되지 않고, 나머지 코일 턴의 일부는 모두 절단되고, 일부 코일 턴은 부분적으로 절단되거나, 또는 나머지 코일 턴의 전부가 부분적으로 절단된다.

도 5에 도시된 대로,, 실제 응용에서, 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12) 내에 포함된 연결부(제1 연결부(113), 제2 연결부(123), 제3 연결부(116), 및 제4 연결부(126)와 같은)의 코일 폭은, 직류 저항을 감소시키고 연결부의 전류 전도 능력을 향상시키기 위해, 적절히 증가될 수 있어서, 코일 모듈의 무선 충전 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

더 나아가, 코일 모듈은 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)을 외부 회로에 연결하는 인입단(lead-in end) 및 인출단(lead-out end)을 더 포함한다. 외부 회로는 인입단과 인출단을 사용함으로써 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)에 전기 에너지를 제공할 수 있거나, 또는 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)은 인입단과 인출단을 사용하여 외부 회로로 전기 에너지를 출력할 수 있다. 구체적으로, 코일 모듈의 인입단과 인출단은 다음과 같은 두 가지 구조를 포함할 수 있다.

첫 번째 인입/인출 구조에서, 도 4b, 도 4f, 및 도 6a를 참조하면, 또는 도 4c, 도 4g, 및 도 6b를 참조하면, 또는 도 4d, 도 4h, 및 도 6c를 참조하면, 코일 모듈은 제1 와이어(D1) 및 제2 와이어(D2)를 더 포함하고; 제1 와이어(D1)의 일단은 제1 평면 코일 권선(11)의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부와 일치하고, 제1 와이어(D1)의 타단은 코일 모듈의 제1 단이고; 제2 와이어(D2)의 일단은 제2 평면 코일 권선(12)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 제2 와이어(D2)의 타단은 코일 모듈의 제2 단이다.

코일 모듈의 제1 단이 인입단일 때, 코일 모듈의 제2 단이 인출단이고, 코일 모듈의 제1 단이 인출단일 때, 코일 모듈의 제2 단은 인입단임에 주의해야 한다.

게다가, 제1 와이어(D1)의 일단은 비아를 사용하여 제2 평면 코일 권선(12)의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부에 또한 연결될 수 있고; 제2 와이어(D2)의 일단은 비아를 사용하여 제1 평면 코일 권선(11)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부에 또한 연결될 수 있다.

더 나아가, 도 4a, 도 4e, 및 도 6d를 참조하면, 제1 와이어(D1)는 부분적으로 분리되거나 또는 완전히 분리된 제1 가지(branch)(d11) 및 제2 가지(d12)를 포함하고, 제1 가지(d11) 및 제2 가지(d12)는 모두 제1 와이어(D1)의 연장 방향을 따라 연장되고; 제2 와이어(D2)는 부분적으로 분리되거나 또는 완전히 분리된 제3 가지(d21) 및 제4 가지(d22)를 포함하고, 제3 가지(d21) 및 제4 가지(d22)는 모두 제2 와이어(D2)의 연장 방향을 따라 연장된다.

제1 가지(d11)와 제2 가지(d12)가 부분적으로 분리될 때, 제1 와이어(D1)는 제1 공통부(common part)를 더 포함하고, 제1 가지(d11) 및 제2 가지(d12) 각각의 일단은 제1 공통부와 일치하고, 제1 가지(d11)의 타단과 제2 가지(d12)의 타단은 단자에 의해 접합되어 코일 모듈의 제1 단을 형성한다는 것에 주의해야 한다. 제1 가지(d11)와 제2 가지(d12)가 완전히 분리될 때, 제1 가지(d11) 및 제2 가지(d12) 각각의 일단은 제1 평면 코일 권선(11)의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부와 일치하거나 또는 그에 연결되고, 제1 가지(d11)의 타단과 제2 가지(d12)의 타단은 단자에 의해 접합되어 코일 모듈의 제1 단을 형성한다.

게다가, 제3 가지(d21)와 제4 가지(d22)가 부분적으로 분리될 때, 제2 와이어(D2)는 제2 공통부를 더 포함하고, 제3 가지(d21) 및 제4 가지(d22)의 일단은 제2 공통부와 일치하고, 제3 가지(d21)의 타단과 제4 가지(d22)의 타단은 단자에 의해 접합되어 코일 모듈의 제2 단을 형성한다. 제3 가지(d21)와 제4 가지(d22)가 완전히 분리될 때, 제3 가지(d21) 및 제4 가지(d22) 각각의 일단은 제2 평면 코일 권선(12)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부와 일치하거나 또는 그에 연결되고, 제3 가지(d21)의 타단과 제4 가지(d22)의 타단은 단자에 의해 접합되어 코일 모듈의 제2 단을 형성한다.

제1 가지(d11)와 제2 가지(d12)가 완전히 분리될 때, 제1 코일부가 올컷 구조이면, 제1 평면 코일 권선(11)은 올컷 구조인 것에 주의해야 한다. 제3 가지(d21)와 제4 가지(d22)가 완전히 분리될 때, 제2 코일부가 올컷 구조이면, 제2 평면 코일 권선(12)은 올컷 구조인 것에 주의해야 한다.

더 나아가, 도 6e를 참조하면, 제2 와이어(D2)는 제5 부분(d31) 및 제6 부분(d32)을 포함하고; 제5 부분(d31)의 일단은 제2 평면 코일 권선(12)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 제5 부분(d31)의 타단은 제2 평면 코일 권선(12)의 M 번째 코일 턴(12_M) 내에 있고, 여기서, M 번째 코일 턴(12_M)은 가장 안쪽 코일 턴 및 가장 바깥쪽 코일 턴을 제외한 제2 평면 코일 권선(12)의 임의의 코일 턴이고; 제6 부분(d32)의 일단은 제1 평면 코일 권선(11)의 의 N 번째 코일 턴(11_N) 내에 있고, 제6 부분(d32)의 타단은 코일 모듈의 제2 단이며, 여기서 의 N 번째 코일 턴(11_N)은 가장 안쪽 코일 턴 및 가장 바깥쪽 코일 턴을 제외한 제1 평면 코일 권선(11)의 임의의 코일 턴이고; 절연 층(10)의 두께 방향을 따라, 절연 층(10)의 평면 상의 N 번째 코일 턴(11_N)의 투영과 절연 층의 평면 상의 M 번째 코일 턴(12_M)의 투영 사이에 중첩이 있고, 여기서 상기 중첩은 비아를 사용하여 연결된다.

두 번째 인입/인출 구조에서, 도 6f를 참조하면, 코일 모듈은 제5 부분(d31) 및 제6 부분(d32)을 더 포함하고; 제5 부분(d31)의 일단은 제1 평면 코일 권선(11)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 제6 부분(d32)의 일단은 제2 평면 코일 권선(12)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 제5 부분(d31)의 타단과 제6 부분(d32)의 타단은 코일 모듈의 제2 단을 형성하고; 절연 층(10)의 두께 방향을 따라, 절연 층(10)의 평면 상의 제5 부분(d31)의 투영과 절연 층(10)의 평면 상의 제6 부분(d32)의 투영 사이에 교차가 있고, 상기 교차는 절연 층(10)의 평면 상의 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)의 투영들의 지역 내에 있다.

코일 모듈의 제2 단은 코일 모듈의 인입단 또는 인출단이 될 수 있음에 주의해야 한다.

게다가, 절연 층(10)의 평면 상의 제5 부분(d31)의 투영과 절연 층(10)의 평면 상의 제6 부분(d32)의 투영 사이에 교차가 있고, 제5 부분(d31) 및 제6 부분(d32)의 유도 전류는 서로 상쇄될 수 있어서, 제5 부분(d31) 및 제6 부분(d32) 내의 순환 전류 손실기 감소될 수 있고, 이에 따라 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

본 출원의 본 실시예에서, 인입단 및 인출단의 구조가 앞서 설명한 두 개의 인입/인출 구조만을 예시로 사용하여 설명되고, 실제 응용에서, 코일 모듈의 인입단 및 인출단의 구조는 대안으로 앞서 설명한 두 개의 인입/인출 구조의 조합일 수 있거나, 또는 구조가 외부 회로와 제1 평면 코일 모듈(11) 및 제2 평면 코일 모듈(12) 사이의 전기 에너지 전송을 구현할 수 있다면, 두 개의 인입/인출 구조와 다른 구조일 수 있다. 예를 들어, 코일 모듈의 인입단 및 인출단 중 하나는 첫 번째 인입/인출 구조에서의 제1 와이어(D1)의 타단일 수 있고, 코일 모듈의 인입단 및 인출단 중 다른 하나는 두 번째 인출/인출 구조에서의 제5 부분(d31)의 타단과 제6 부분(d32)의 타단에 의해 형성된 단일 수 있다. 대안으로, 도 6g에 도시된 대로, 코일 모듈은 제3 와이어(D3) 및 제4 와이어(D4)를 더 포함할 수 있다. 첫 번째 인입/인출 구조를 기반으로, 제3 와이어(D3)의 일단은 제1 평면 코일 권선(11)의 가장 안쪽 코일 턴의 단부와 일치하고, 제3 와이어(D3)의 타단은 코일 모듈의 제2 단이고, 제4 와이어(D4)의 일단은 제2 평면 코일 권선(12)의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부이고, 제4 와이어(D4)의 타단은 코일 모듈의 코일의 제1 단이다. 이 경우, 코일 모듈의 제1 단은 제1 와이어(D1)의 타단과 제4 와이어(D4)의 타단에 의해 형성되고, 코일 모듈의 제2 단은 제2 와이어(D2)의 타단과 제3 와이어(D3)의 타단에 의해 형성된다.

더 나아가, 도 7을 참조하면, 코일 모듈은 자기 전도 피스(magnetic conduction piece)(13)를 더 포함한다. 제1 평면 코일 권선(11) 또는 제2 평면 코일 권선(12)은 자기 전도 피스(13) 상에 있고, 자기 전도 피스(13)로부터 절연된다.

코일 모듈이 정상적으로 위치될 때, 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12) 중 하나는 다른 평면 코일 권선 위에 있고, 자기 전도 피스(13)는 다른 평면 코일 권선의 아래에 있을 수 있다는 것에 주의해야 한다. 자기 전도 피스(13)는 자기 전도 기능을 가지며, 제1 평면 코일 권선(11)의 인덕턴스 값 및 제2 평면 코일 권선(12)의 인덕턴스 값을 향상시킬 수 있고, 자기장이 자기 전도 피스(13)의 아래 공간으로 누출되는 것을 방지할 수 있어서, 자기 전도 피스(13) 아래의 공간이 효과적으로 차폐된다. 자기 전도 피스(13)는, 페라이트(ferrite), 비정질 물질(amorphous material), 및 나노 결정질(nanocrystalline)과 같은 적어도 하나의 자성 물질로 만들어 질 수 있다. 이는 본 출원의 본 실시예에서 한정되지 않는다.

본 출원의 본 실시예에서, 코일 모듈은 절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서 제1 평면 코일 권선은 절연 층의 일측 상에 있고, 제2 평면 코일 권선은 절연 층의 타측 상에 있으며, 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다. 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제1 부분, 제2 부분, 및 제1 연결부를 포함하고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제3 부분, 제4 부분, 및 제2 연결부를 포함한다. 제1 부분의 외측부와 제2 부분의 내측부 및 제3 부분의 외측부와 제4 부분의 내측부는 제1 연결부와 제2 연결부를 사용하여 교차 연결되어서, 자기장이 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 및 제4 부분 내의 절단 개구를 통과할 때, 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 및 제4 부분의 외측부 및 내측부에서 발생되는 유도 전류가 서로 상쇄될 수 있어서, 제1 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실과 제2 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 코일 모듈의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

도 8a는 본 출원의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 개략적인 구조도이다. 도 8a를 참조하면, 코일 모듈은 절연 층(10)의 일측 상에 배치된 제1 평면 코일 권선(11) 및 절연 층(10)의 타측 상에 배치된 제2 평면 코일 권선(12)을 포함한다. 도 8a, 도 8ba, 및 도 8bb를 참조하면, 제1 평면 코일 권선(11) 및 제2 평면 코일 권선(12)은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다.

제1 평면 코일 권선(11)의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분을 포함하고, 제1 연결부(113)는 복수의 부분 중 두 개의 인접한 부분 사이에 배치된다. 각 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제1 절단 개구(213)가 제공되고, 제1 절단 개구(213)에 의해 분리된, 제1 외측부(211) 및 제1 내측부(212)를 포함한다. 제1 연결부(113)는 두 개의 인접한 부분 중 하나의 제1 내측부(212)와 두 개의 인접한 부분 중 다른 하나의 제1 외측부(211)를 연결한다. 제2 평면 코일 권선(12)의 코일의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분을 포함하고, 제2 연결부(123)는 복수의 부분 중 두 개의 인접한 부분 사이에 배치된다. 각 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제2 절단 개구(223)가 제공되고, 제2 절단 개구(223)에 의해 분리된, 제2 외측부(221) 및 제2 내측부(222)를 포함한다. 제2 연결부(123)는 두 개의 인접한 부분 중 하나의 제2 내측부(222) 및 두 인접 부분 중 다른 하나의 제2 외측부(221)에 연결된다.

절연 층(10)의 평면 상의 제1 연결부(113)의 투영과 절연 층(10)의 평면 상의 제2 연결부(123)의 투영 사이에 중첩이 있다. 제1 외측부(211)와 제2 외측부(221)는 병렬로 연결되고, 제1 내측부(212)와 제2 내측부(222)는 병렬로 연결된다.

절연 층(10)의 평면 상의 제1 연결부(113)의 투영과 절연 층(10)의 평면 상의 제2 연결부(123)의 투영 사이에 중첩이 있을 때, 절연 층(10)의 평면 상의 제1 연결부(113)의 투영과 절연 층(10)의 평면 상의 제2 연결부(123)의 투영은 교차하거나 또는 합쳐질 수 있고, 여기서 합류점(junction) 또는 이음매(joint)는 중첩된다.

제1 연결부(113)와 제2 연결부(123)를 사용하여 제1 평면 코일 권선(11)의 적어도 하나의 코일 턴 내에 포함된 복수의 부분 중 임의의 부분 및 제2 평면 코일 권선(12)의 적어도 하나의 코일 턴 내에 포함된 복수의 부분 중 임의의 부분에 의해 형성된 교차 구조에 대해서, 도 3a 내지 도 7의 앞서 설명한 실시예의 설명이 참조된다는 것에 주의해야 한다. 세부 사항은 본 출원의 본 실시예에서 다시 설명되지 않는다.

제1 평면 코일 권선(11)의 적어도 하나의 코일 턴은 K 번째 코일 턴이고, 제2 평면 코일 권선(12)의 적어도 하나의 코일 턴은 L 번째 코일 턴이다. 절연 층의 두께 방향을 따라, 절연 층(10)의 평면 상의 K 번째 코일 턴의 투영은 절연 층(10)의 평면 상의 L 번째 코일 턴의 투영과 적어도 부분적으로 중첩한다. K 번째 코일 턴과 L 번째 코일 턴은 각각 R개의 부분을 포함하고, 여기서 R은 2 보다 크거나 또는 같은 정수이다.

K 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S1이고, K 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S2이고, L 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S3이고, L 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S4이면, S1과 S3의 합은 S2 및 S4의 합과 동일하거나 또는 합에 가깝다.

구체적으로는, 자기장이 K 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합은, 자기장이 K 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합과 같거나 또는 합에 가깝다.

짝수 부분은 R개의 부분이 R개의 부분의 연결 순서로 정렬된 후 R개의 부분의 짝수 위치에 있는 부분이고, 홀수 부분은 R개의 부분이 R개의 부분의 연결 순서로 정렬된 후 R개의 부분의 홀수 위치에 있는 부분이라는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, R개의 부분은 각각 부분 1, 부분 2, 부분 3, 및 부분 4이다. R개의 부분이 R개의 부분의 연결 순서로 정렬된 후, R개의 부분의 순서는, 부분 3-부분 1-부분 2-부분 4라고 가정한다. 그러므로, R개의 부분의 짝수 부분은 짝수 위치에 있는 부분 1 및 부분 4이고, R개의 부분의 홀수 부분은 홀수 위치에 있는 부분 3 및 부분 2이다.

게다가, S1과 S3의 합이 S2와 S4의 합에 가깝다는 것은 S1과 S3의 합과 S2와 S4의 합 사이의 차이가 제1 사전 설정 값보다 작거나 또는 같다는 것을 의미한다. 제1 사전 설정 값은 미리 설정될 수 있고, 제1 사전 설정 값은 상대적으로 작은 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 사전 설정 값은 S1과 S3의 합의 30%로 설정되거나, 또는 S2와 S4의 합의 30%로 설정될 수 있다. 물론, 제1 사전 설정 값은 대안으로 다른 값으로 설정될 수 있다. 이는 본 출원의 본 실시예에서 한정되지 않는다.

게다가, 자기장이 K 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합이 자기장이 K 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합에 가깝다는 것은, 자기장이 K 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합 및 자기장이 K 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합 사이의 차이가 제2 사전 설정 값보다 작거나 또는 같다는 것을 의미한다. 제2 사전 설정 값은 미리 설정될 수 있고, 제2 사전 설정 값은 비교적 작은 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 사전 설정 값은 자기장이 K 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합의 30%이거나, 또는 자기장이 K 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류와 자기장이 L 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구를 통과한 후 발생되는 유도 전류의 합의 30 %일 수 있다. 물론, 제2 사전 설정 값은 대안으로 다른 값으로 설정될 수 있다. 이는 본 출원의 본 실시예에서 한정되지 않는다.

예를 들어, 도 8ca에 도시된 대로, R은 2이다. 제1 평면 코일 권선(11)의 K 번째 코일 턴(11_K)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 1이고, 홀수 부분은 부분 2이다. 부분 1 내의 절단 개구의 개구 영역은 S1이고, 부분 2 내의 절단 개구의 개구 영역은 S2이다. 제2 평면 코일 권선(12)의 L 번째 코일 턴(12_L)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 3이고, 홀수 부분은 부분 4이다. 부분 3 내의 절단 개구의 개구 영역은 S3이고, 부분 4 내의 절단 개구의 개구 영역은 S4이다. 그러므로, S1과 S3의 합은 S2와 S4의 합과 같거나 또는 그에 가깝다.

다른 예를 들어, 도 8cb에 도시된 대로, R은 3이다. 제1 평면 코일 권선(11)의 K 번째 코일 턴(11_K)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 1이고, 홀수 부분은 부분 2와 부분 6이다. 부분 1의 절단 개구의 개구 영역은 S1이고, 부분 2 및 부분 6의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S2이다. 제2 평면 코일 권선(12)의 L 번째 코일 턴(12_L)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 3이고, 홀수 부분은 부분 4 및 부분 7이다. 부분 3의 절단 개구의 개구 영역은 S3이고, 부분 4 및 부분 7의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S4이다. 그러므로, S1과 S3의 합은 S2와 S4의 합과 같거나 또는 합에 가깝다.

또 다른 예를 들면, 도 8cc에 도시된 대로, R은 4이다. 제1 평면 코일 권선(11)의 K 번째 코일 턴(11_K)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 1 및 부분 8이고, 홀수 부분은 부분 2 및 부분 6이다. 부분 1 및 부분 8의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S1이고, 부분 2 및 부분 6의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S2이다. 제2 평면 코일 권선(12)의 L 번째 코일 턴(12_L)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 3 및 부분 5이고, 홀수 부분은 부분 4 및 부분 7이다. 부분 3 및 부분 5의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S3이고, 부분 4 및 부분 7의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S4이다. 그러므로, S1과 S3의 합은 S2와 S4의 합과 같거나 또는 그에 가깝다.

또 다른 예를 들면, 도 8cd에 도시된 대로, R은 5이다. 제1 평면 코일 권선(11)의 K 번째 코일 턴(11_K)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 1과 부분 8이고, 홀수 부분은 부분 2, 부분 6, 및 부분 11이다. 부분 1과 부분 8의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S1이고, 부분 2, 부분 6, 및 부분11의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S2이다. 제2 평면 코일 권선(12)의 L 번째 코일 턴(12_L)의 R개의 부분의 짝수 부분은 부분 3 및 부분 5이고, 홀수 부분은 부분 4, 부분 7, 및 부분 10이다. 부분 3과 부분 5의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S3이고, 부분 4, 부분 7, 및 부분 10의 절단 개구의 개구 영역의 합은 S4이다. 그러므로, S1과 S3의 합은 S2와 S4의 합과 같거나 또는 그에 가깝다.

자기장이 각 부분의 절단 개구를 통과할 때, 거의 동일한 크기이면서 또한 반대 방향의 유도 전류가 절단 개구의 양 측 상의 코일 내에 발생된다는 것에 주의해야 한다. 그러므로, S1과 S3의 합이 S2와 S4의 합과 같거나 또는 그에 가까울 때, 그리고 자기장이 K 번째 코일 턴 및 L 번째 코일 턴 내에 포함된 부분 내의 절단 개구를 통과할 때, K 번째 코일 턴 및 L 번째 코일 턴 내에 포함된 짝수 부분 내에서 발생되는 유도 전류의 합은 K 번째 코일 턴 및 L 번째 코일 턴 내에 포함된 홀수 부분에서 발생되는 유도 전류의 합에 매우 가까워서, 유도 전류를 상쇄하는 효과가 효과적으로 개선될 수 있고, 무선 충전 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

본 출원의 본 실시예에서, 코일 모듈은 절연 층의 일측에 배치된 제1 평면 코일 권선 및 절연 층의 타측에 배치된 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다. 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제1 연결부를 포함하고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제2 연결부를 포함한다. 제1 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부와, 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부는 제1 연결부 및 제2 연결부를 사용하여 교차 연결되어서, 자기장이 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분 내의 절단 개구를 통해 통과할 때, 복수의 부분의 외측부 및 내측부에서 발생하는 유도 전류는 서로 상쇄될 수 있고, 이로써 제1 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실 및 제2 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실을 효과적으로 감소시키고, 코일 모듈의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

도 9a는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 전송 장치의 개략적인 구조도이다. 도 9a를 참조하면, 무선 충전 전송 장치는 직류/교류 변환 회로(92), 제어 유닛(93), 및 도 3a내지 도 8cd 중 어느 하나에 도시된 코일 모듈(94)을 포함한다.

직류/교류 변환 회로(92)의 입력단(input end)은 직류 전원(91)에 연결된다. 제어 유닛(93)의 제어 하에, 직류/교류 변환 회로(92)는 직류 전원(91)에 의해 입력된 직류 신호를 교류 신호로 변환하고, 교류 신호를 코일 모듈(94)에게 전송하여서, 코일 모듈(94)은 교류 신호를 전송할 수 있다.

직류/교류 변환 회로(92)의 출력단(output end)은 코일 모듈(94)에 연결되고, 제어 유닛(93)의 제어단(control end)은 직류/교류 변환 회로(92)의 제어된 단에 연결된다.

무선 충전 전송 장치는 무선 충전 수신 장치를 무선으로 충전할 수 있다는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, 무선 충전 전송 장치는 무선 충전기일 수 있다.

무선 충전 전송 장치가 무선 충전 수신 장치를 무선 충전할 필요가 있을 때, 제어 유닛(93)은, 직류/교류 변환 회로(92)가 작동을 시작할 수 있도록, 직류/교류 변환 회로(92)의 스위치가 켜지도록 제어하고, 직류 전원(91)에 의해 입력된 직류 신호를 교류 신호로 변환한다.

더 나아가, 도 9b를 참조하면, 제어 유닛(93)의 제1 전압 감지단(voltage detection end)은 직류 전원(91)에 연결되고, 제어 유닛(93)의 제2 전압 감지단은 코일 모듈(94)에 연결되고, 제어 유닛(93)의 제1 전류 감지단(current detection end)은 직류 전원(91)에 연결되고, 제어 유닛(93)의 제2 전류 감지단은 코일 모듈(94)에 연결된다.

이 경우, 제어 유닛(93)은 직류 전원(91)의 전압 및 전류를 감지할 수 있고, 코일 모듈(94)의 전압 및 전류를 감지할 수 있으며, 이후 감지된 전압 및 전류에 기반하여 직류/교류 변환 회로(92)를 제어할 수 있다.

더 나아가, 도 9c를 참조하면, 무선 충전 전송 장치는 정합 회로(95)를 더 포함한다. 정합 회로(95)는 직류/교류 변환 회로(92)와 코일 모듈(94) 사이에 연결되며, 코일 모듈(94)과 공진 발진을 발생시키도록 구성되어서, 직류/교류 변환 회로(92)에 의해 출력되는 교류 신호는 코일 모듈(94)에게 효율적으로 전송될 수 있다.

더 나아가, 도 9d를 참조하면, 제어 유닛(93)의 제어단은 정합 회로(95)의 제어단에 연결된다.

이 경우, 무선 충전 전송 장치가 무선 충전 수신 장치를 무선 충전시킬 필요가 있을 때, 제어 유닛(93)은, 정합 회로(95)가 작동을 시작하도록, 정합 회로(95)의 스위치가 켜지도록 제어하고, 코일 모듈(94)과 공진 발진을 발생시킨다.

본 출원의 본 실시예에서, 무선 충전 전송 장치는 코일 모듈을 포함하고, 코일 모듈은 절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서 제1 평면 코일 권선은 절연 층의 일측 상에 있고, 제2 평면 코일 권선은 절연 층의 타측 상에 있고, 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다. 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제1 연결부를 포함하고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제2 연결부를 포함한다. 제1 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부와, 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부는 제1 연결부 및 제2 연결부를 사용하여 교차 연결되어서, 자기장이 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분 내의 절단 개구를 통해 통과할 때, 복수의 부분의 외측부 및 내측부에서 발생하는 유도 전류는 서로 상쇄될 수 있고, 이로써 제1 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실 및 제2 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실을 효과적으로 감소시키고, 코일 모듈의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

도 10a는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 수신 장치의 개략적인 구조도이다. 도 10a를 참조하면, 무선 충전 수신 장치는 교류/직류 변환 회로(101), 제어 유닛(102), 부하(103), 및 도 3a 내지 도 8cd 중 어느 하나에 도시된 코일 모듈(104)을 포함한다.

코일 모듈(104)은 교류/직류 변환 회로(101)의 입력단에 연결된다. 코일 모듈(104)은 교류 신호를 수신하고, 교류 신호를 교류/직류 변환 회로(101)에게 전송한다. 제어 유닛(102)의 제어 하에, 교류/직류 변환 회로(101)는 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 부하(103)에 전력을 공급하기 위해, 직류 신호를 부하(103)로 출력한다.

교류/직류 변환 회로(101)의 출력단은 부하(103)에 연결되고, 제어 유닛(102)의 제어단은 교류/직류 변환 회로(101)의 제어된 단에 연결된다.

무선 충전 수신 장치는 무선 충전 전송 장치를 사용하여 무선으로 충전될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 예를 들어, 무선 충전 수신 장치는 이동 전화 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 전자 기기일 수 있다.

무선 충전 수신 장치가 무선 충전 전송 장치를 사용하여 무선 충전될 필요가 있을 때, 제어 유닛(102)은, 교류/직류 변환 회로(101)는 작동을 시작할 수 있도록, 교류/직류 변환 회로(101)의 스위치가 켜지도록 제어하고, 코일 모듈(104)에 의해 입력된 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 직류 신호를 부하(103)로 출력한다.

더 나아가, 도 10b를 참조하면, 제어 유닛(102)의 제1 전압 감지단은 코일 모듈(104)에 연결되고, 제어 유닛(102)의 제2 전압 감지단은 부하(103)에 연결되고, 제어 유닛(102)의 제1 전류 감지단은 코일 모듈(104)에 연결되며, 제어 유닛(102)의 제2 전류 감지단은 부하(103)에 연결된다.

이 경우, 제어 유닛(102)은 코일 모듈(104)의 전압 및 전류를 감지하고 부하(103)의 전압 및 전류를 감지하며, 이후 감지된 전압 및 전류에 따라 교류/직류 변환 회로(101)를 제어할 수 있다.

더 나아가, 도 10c를 참조하면, 무선 충전 수신 장치는 정합 회로(105)를 더 포함한다. 정합 회로(105)는 코일 모듈(104)과 교류/직류 변환 회로(101) 사이에 연결되고, 코일 모듈(104)과 공진 발진을 발생시키도록 구성되어서, 코일 모듈(104)에 의해 출력되는 교류 신호가 교류/직류 변환 회로(101)에게 효율적으로 전송될 수 있다.

더 나아가, 도 10d를 참조하면, 제어 유닛(102)의 제어단은 정합 회로(105)의 제어된 단에 연결된다.

이 경우, 무선 충전 수신 장치가 무선 충전 전송 장치를 사용하여 무선 충전될 필요가 있을 때, 제어 유닛(102)은, 정합 회로(105)의 작동을 시작할 수 있도록, 정합 회로(105)의 스위치가 켜지도록 제어하고, 코일 모듈(104)과 공진 발진을 발생시킨다.

본 출원의 본 실시예에서, 무선 충전 수신 장치는 코일 모듈을 포함하고, 코일 모듈은 절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서 제1 평면 코일 권선은 절연 층의 일측 상에 있고, 제2 평면 코일 권선은 절연 층의 타측 상에 있고, 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다. 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제1 연결부를 포함하고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제2 연결부를 포함한다. 제1 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부와, 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부는 제1 연결부 및 제2 연결부를 사용하여 교차 연결되어서, 자기장이 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분 내의 절단 개구를 통해 통과할 때, 복수의 부분의 외측부 및 내측부에서 발생하는 유도 전류는 서로 상쇄될 수 있고, 이로써 제1 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실 및 제2 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실을 효과적으로 감소시키고, 코일 모듈의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 개략적인 구조도이다. 도 11를 참조하면, 무선 충전 시스템은 도 9a 내지 도 9d 중 어느 하나에 도시된 무선 충전 전송 장치(1101) 및 도 10a 내지 도 10d 중 어느 하나에 도시된 무선 충전 수신 장치(1102)를 포함한다. 무선 충전 전송 장치(1101)는 무선 충전 수신 장치(1102)를 무선으로 충전하도록 구성된다.

무선 충전 전송 장치(1101)의 코일 모듈에 의해 전송되는 교류 신호는 자기장을 생성하고, 무선 충전 수신 장치(1102) 내의 코일 모듈은 자기 커플링(magnetic coupling)을 통해 전압을 생성할 수 있어서, 무선 충전 전송 장치(1101)는 무선 충전 수신 장치(1102)의 부하를 무선으로 충전할 수 있다.

본 출원의 본 실시예에서, 무선 충전 시스템은 무선 충전 전송 장치 및 무선 충전 수신 장치를 포함하고, 무선 충전 전송 장치 내의 코일 모듈 및 무선 충전 수신 장치 내의 코일 모듈은 각각 절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서 제1 평면 코일 권선은 절연 층의 일측 상에 있고, 제2 평면 코일 권선은 절연 층의 타측 상에 있고, 제1 평면 코일 권선과 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다. 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제1 연결부를 포함하고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제2 연결부를 포함한다. 제1 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부와, 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부는 제1 연결부 및 제2 연결부를 사용하여 교차 연결되어서, 자기장이 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분 내의 절단 개구를 통해 통과할 때, 복수의 부분의 외측부 및 내측부에서 발생하는 유도 전류는 서로 상쇄될 수 있고, 이로써 제1 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실 및 제2 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실을 효과적으로 감소시키고, 코일 모듈의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

도 12a(또는 도 12b)는 본 출원의 일 실시예에 따른 이동 단말의 개략적인 구조도이다. 도 12a(또는 도 12b)를 참조하면, 이동 단말은 작업부하 회로(1201), 교류/직류 변환 회로(1202), 충전 제어 유닛(1203), 및 도 3a 내지 도 8cd 중 어느 하나에 도시된 코일 모듈(1204)을 포함한다. 코일 모듈(1204)은 교류/직류 변환 회로(1202)의 입력단에 연결된다. 코일 모듈(1204)은 교류 신호를 수신하고, 교류 신호를 교류/직류 변환 회로(1202)에게 전송한다. 충전 제어 유닛(1203)의 제어 하에, 교류/직류 변환 회로(1202)는 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 직류 신호를 작업부하 회로(1201)에 출력한다.

교류/직류 변환 회로(1202)의 출력단은 작업부하 회로(1201)에 연결되고, 충전 제어 유닛(1203)의 제어단은 교류/직류 변환 회로(1202)의 제어된 단에 연결된다.

이동 단말은 이동 전화 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 전자 기기일 수 있음에 주의해야 한다.

이동 단말이 무선 충전기를 사용하여 무선 충전될 필요가 있을 때, 충전 제어 유닛(1203)은, 교류/직류 변환 회로(1202)가 작동을 시작할 수 있도록, 교류/직류 변환 회로(1202)의 스위치가 켜지도록 제어하고, 코일 모듈(1204)에 의해 입력된 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 직류 신호를 작업부하 회로(1201)에 출력한다.

더 나아가, 도 12b를 참조하면, 충전 제어 유닛(1203)의 제1 전압 감지단은 코일 모듈(1204)에 연결되고, 충전 제어 유닛(1203)의 제2 전압 감지단은 작업부하 회로(1201)에 연결되고, 충전 제어 유닛(1203)의 제1 전류 감지단은 코일 모듈(1204)에 연결되고, 충전 제어 유닛(1203)의 제2 전류 감지단은 작업부하 회로(1201)에 연결된다.

이 경우, 충전 제어 유닛(1203)은 코일 모듈(1204)의 전압 및 전류를 감지하고, 작업부하 회로(1201)의 전압 및 전류를 감지하며, 이후 감지된 전압 및 전류에 기반하여 교류/직류 변환 회로(1202)를 제어할 수 있다.

더 나아가, 도 10c 및 도 12b를 참조하면, 이동 단말은 정합 회로(105)를 더 포함한다. 정합 회로(105)는 코일 모듈(1204)과 교류/직류 변환 회로(1202) 사이에 연결되고, 코일 모듈(1204)과 공진 발진을 발생시키도록 구성되어서, 코일 모듈(1204)에 의해 출력되는 교류 신호는 교류/직류 변환 회로(1202)에게 효율적으로 전송될 수 있다.

더 나아가, 도 10d 및 도 12b를 참조하면, 충전 제어 유닛(1203)의 제어단은 정합 회로(105)의 제어된 단에 연결된다.

이 경우, 이동 단말이 무선 충전기를 사용하여 무선으로 충전될 필요가 있을 때, 충전 제어 유닛(1203)은, 정합 회로(105)가 작동을 시작할 수 있도록, 정합 회로(105)의 스위치가 켜지도록 제어고, 코일 모듈(1204)과 공진 발진을 발생시킨다.

본 출원의 본 실시예에서, 이동 단말은 코일 모듈을 포함하고, 코일 모듈은 절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서 제1 평면 코일 권선은 절연 층 일측 상에 있고, 제2 평면 코일 권선은 절연 층의 타측 상에 있고, 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴을 포함한다. 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제1 연결부를 포함하고, 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분 및 제2 연결부를 포함한다. 제1 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부와, 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분의 외측부와 내측부는 제1 연결부 및 제2 연결부를 사용하여 교차 연결되어서, 자기장이 제1 평면 코일 권선 및 제2 평면 코일 권선 내에 포함된 복수의 부분 내의 절단 개구를 통해 통과할 때, 복수의 부분의 외측부 및 내측부에서 발생하는 유도 전류는 서로 상쇄될 수 있고, 이로써 제1 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실 및 제2 평면 코일 권선 내의 순환 전류 손실을 효과적으로 감소시키고, 코일 모듈의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

앞선 설명은 단지 본 출원의 실시예일 뿐이고, 본 출원을 한정하려 의도되지 않았다. 본 출원의 사상과 원리을 벗어나지 않고서 이루어진 수정, 동등한 대체, 또는 개선은 본 출원의 보호 범위로 되어야 한다.

Claims

코일 모듈로서,
절연 층, 제1 평면 코일 권선, 및 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서
상기 제1 평면 코일 권선은 상기 절연 층의 일측 상에 있고, 상기 제2 평면 코일 권선은 상기 절연 층의 타측 상에 있고, 상기 제1 평면 코일 권선과 상기 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴(turn of coil)을 포함하고;
상기 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제1 부분, 제2 부분, 및 제1 연결부를 포함하고; 상기 제1 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제1 절단 개구가 제공되고, 상기 제1 부분은 상기 제1 절단 개구에 의해 분리된 제1 외측부 및 제1 내측부를 포함하고; 상기 제2 부분에는 상기 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제2 절단 개구가 제공되고, 상기 제2 부분은 상기 제2 절단 개구에 의해 분리된 제2 외측부 및 제2 내측부를 포함하고; 제1 연결부는 상기 제1 외측부와 상기 제2 내측부 사이에 배치되고;
상기 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 제3 부분, 제4 부분, 및 제2 연결부를 포함하고; 상기 제3 부분에는 상기 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제3 절단 개구가 제공되고, 상기 제3 부분은 상기 제3 절단 개구에 의해 분리된 제3 외측부 및 제3 내측부를 포함하고; 상기 제4 부분에는 상기 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제4 절단 개구가 제공되고, 상기 제4 부분은 상기 제4 절단 개구에 의해 분리된 제4 외측부 및 제4 내측부를 포함하고; 상기 제2 연결부는 상기 제3 내측부와 상기 제4 외측부 사이에 배치되고;
상기 절연 층의 평면 상의 상기 제1 연결부의 투영(projection)과 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제2 연결부의 투영 사이에 중첩이 있고, 상기 제1 외측부 및 상기 제3 외측부는 병렬로 연결되고, 상기 제1 내측부와 상기 제3 내측부는 병렬로 연결되고, 상기 제2 외측부와 상기 제4 외측부는 병렬로 연결되며, 상기 제2 내측부와 상기 제4 내측부는 병렬로 연결되는, 코일 모듈.
제1항에 있어서,
상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제1 연결부의 상기 투영과 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제2 연결부의 상기 투영은 교차하거나 또는 합쳐지는, 코일 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 연결부의 일단은 상기 제2 외측부와 가까운 상기 제1 외측부의 일단과 접촉하고 있고, 상기 제1 연결부의 타단은 상기 제1 내측부와 가까운 상기 제2 내측부의 일단과 접촉하고 있고;
상기 제2 연결부의 일단은 상기 제4 내측부와 가까운 상기 제3 내측부의 일단과 접촉하고 있고, 상기 제2 연결부의 타단은 상기 제3 외측부와 가까운 상기 제4 외측부의 일단과 접촉하고 있는, 코일 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 외측부 및 상기 제3 외측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결되고;
상기 제1 내측부 및 상기 제3 내측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결되고;
상기 제2 외측부 및 상기 제4 외측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결되고;
상기 제2 내측부 및 상기 제4 내측부는 적어도 두 개의 비아를 사용하여 병렬로 연결되는, 코일 모듈.
제4항에 있어서,
관통하는 제1 비아는 상기 제1 외측부의 제1 단 및 상기 제3 외측부의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제1 비아는 상기 제1 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제1 외측부의 제2 단 및 상기 제3 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제3 외측부의 제2 단에 제공되고, 상기 제1 외측부 및 상기 제3 외측부는 상기 제1 비아를 사용하여 병렬로 연결되고;
관통하는 제2 비아는 상기 제1 내측부의 제1 단 및 상기 제3 내측부의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제2 비아는 상기 제1 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제1 내측부의 제2 단 및 상기 제3 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제3 내측부의 제2 단에 제공되고, 상기 제1 내측부 및 상기 제3 내측부는 상기 제2 비아를 사용하여 병렬로 연결되고;
관통하는 제3 비아는 상기 제2 외측부의 제1 단 및 상기 제4 외측부의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제3 비아는 상기 제2 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제2 외측부의 제2 단 및 상기 제4 외측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제4 외측부의 제2 단에 제공되고, 상기 제2 외측부 및 상기 제4 외측부는 상기 제3 비아를 사용하여 병렬로 연결되고;
관통하는 제4 비아는 상기 제2 내측부의 제1 단 및 상기 제4 내측부의 제1 단에 제공되고, 또 다른 관통하는 제4 비아는 상기 제2 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제2 내측부의 제2 단 및 상기 제4 내측부의 제1 단으로부터 떨어진 상기 제4 내측부의 제2 단에 제공되고, 상기 제2 내측부 및 제4 내측부는 상기 제4 비아를 사용하여 병렬로 연결되는, 코일 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제1 외측부의 제2 단이 상기 제1 내측부의 제2 단과 통해 있고, 상기 제3 외측부의 제2 단이 상기 제3 내측부의 제2 단과 통해 있을 때, 상기 제1 외측부의 제2 단 및 상기 제3 외측부의 제2 단을 관통하는 상기 제1 비아는 또한 상기 제1 내측부의 제2 단 및 상기 제3 내측부의 제2 단을 관통하는 상기 제2 비아인, 코일 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제2 외측부의 제2 단이 상기 제2 내측부의 제2 단과 통해 있고, 상기 제4 외측부의 제2 단이 상기 제4 내측부의 제2 단과 통해 있을 때, 상기 제2 외측부의 제2 단 및 상기 제4 외측부의 제2 단을 관통하는 상기 제3 비아는 또한 상기 제2 내측부의 제2 단 및 상기 제4 내측부의 제2 단을 관통하는 상기 제4 비아인, 코일 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 절단 개구의 개구 영역과 상기 제3 절단 개구의 개구 영역의 합은 상기 제2 절단 개구의 개구 영역과 상기 제4 절단 개구의 개구 영역의 합과 같은, 코일 모듈.
제1항에 있어서,
상기 코일 모듈은 제1 와이어 및 제2 와이어를 더 포함하고, 여기서
상기 제1 와이어의 일단은 상기 제1 평면 코일 권선의 가장 바깥쪽 코일 턴의 단부와 일치하고, 상기 제1 와이어의 타단은 상기 코일 모듈의 제1 단이고; 상기 제2 와이어의 일단은 상기 제2 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고, 상기 제2 와이어의 타단은 상기 코일 모듈의 제2 단이고; 상기 코일 모듈의 상기 제1 단이 인입단(lead-in end)일 때, 상기 코일 모듈의 제2 단은 인출단(lead-out end)이고, 상기 코일 모듈의 상기 제1 단이 인출단일 때, 상기 코일 모듈의 상기 제2 단은 인입단인, 코일 모듈.
제9항에 있어서,
상기 제2 와이어는 제5 부분 및 제6 부분을 포함하고, 여기서
상기 제5 부분의 일단은 상기 제2 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 상기 단부이고, 상기 제5 부분의 타단은 상기 제2 평면 코일 권선의 M 번째 코일 턴에 있고, 여기서 상기 M 번째 코일 턴은 상기 가장 안쪽 코일 턴 및 상기 가장 바깥쪽 코일 턴을 제외한 상기 제2 평면 코일 권선 내의 임의의 코일 턴이고,
상기 제6 부분의 일단은 제1 평면 코일 권선의 N 번째 코일 턴에 있고, 상기 제6 부분의 타단은 상기 코일 모듈의 상기 제2 단이고, 여기서 상기 N 번째 코일 턴은 상기 가장 안쪽 코일 턴 및 상기 가장 바깥쪽 코일 턴을 제외한 상기 제1 평면 코일 권선 내의 임의의 코일 턴이고;
상기 절연 층의 두께 방향을 따라, 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 N 번째 코일 턴의 투영(projection)과 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 M 번째 코일 턴의 투영 간에 중첩이 있고, 여기서 상기 중첩에 대응하는 상기 N 번째 코일 턴의 부분과 상기 중첩에 대응하는 상기 M 번째 코일 턴의 부분은 비아를 사용하여 연결되는, 코일 모듈.
제9항에 있어서,
상기 제2 와이어는 제5 부분 및 제6 부분을 포함하고, 여기서
상기 제5 부분의 일단은 상기 제1 평면 코일 권선의 가장 안쪽 코일 턴의 단부이고;
상기 제6 부분의 일단은 상기 제2 평면 코일 권선의 상기 가장 안쪽 코일 턴의 상기 단부이고;
상기 제5 부분의 상기 타단과 상기 제6 부분의 상기 타단은 상기 코일 모듈의 상기 제2 단을 형성하기 위해 접합되고;
상기 절연 층의 두께 방향을 따라, 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제5 부분의 투영과 상기 절연 층 상기 평면 상의 상기 제6 부분의 투영 사이에 교차가 있고, 상기 교차는 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제1 평면 코일 권선 및 상기 제2 평면 코일 권선의 투영들의 지역 내에 있는, 코일 모듈.
코일 모듈으로서,
절연 층의 일측 상에 배치된 제1 평면 코일 권선 및 상기 절연 층의 타측 상에 배치된 제2 평면 코일 권선을 포함하고, 여기서
상기 제1 평면 코일 권선 및 상기 제2 평면 코일 권선은 각각 복수의 코일 턴(turn of coil)을 포함하고;
상기 제1 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분을 포함하고, 제1 연결부는 상기 복수의 부분 중 두 개의 인접한 부분 사이에 배치되고; 각 부분에는 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제1 절단 개구가 제공되고, 상기 제1 절단 개구에 의해 분리된 제1 외측부 및 제1 내측부를 포함하고; 상기 제1 연결부는 상기 두 개의 인접한 부분 중 하나의 제1 내측부와 상기 두 개의 인접한 부분 중 다른 하나의 제1 외측부를 연결하고;
상기 제2 평면 코일 권선의 적어도 하나의 코일 턴은 복수의 부분을 포함하고, 제2 연결부는 상기 복수의 부분 중 두 개의 인접한 부분 사이에 배치되고; 각 부분에는 상기 코일 연장 방향을 따라 연장하는 제2 절단 개구가 제공되고, 상기 제2 절단 개구에 의해 분리된 제2 외측부 및 제2 내측부를 포함하고; 상기 제2 연결부는 상기 두 개의 인접한 부분 중 하나의 제2 내측부와 상기 두 개의 인접한 부분 중 다른 하나의 제2 외측부를 연결하고;
상기 절연 층의 평면 상의 상기 제1 연결부의 투영과 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제2 연결부의 투영 사이에 중첩이 있고, 상기 제1 외측부 및 상기 제2 외측부는 병렬로 연결되고, 상기 제1 내측부 및 상기 제2 내측부는 병렬로 연결되는, 코일 모듈.
제12항에 있어서,
상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제1 연결부의 투영과 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 제2 연결부의 투영은 합쳐지거나 또는 교차하는, 코일 모듈.
제12항에 있어서,
상기 제1 평면 코일 권선의 상기 적어도 하나의 코일 턴은 K 번째 코일 턴이고, 상기 제2 평면 코일 권선의 상기 적어도 하나의 코일 턴은 L 번째 코일 턴이고; 상기 절연 층의 두께 방향을 따라, 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 K 번째 코일 턴의 투영은 상기 절연 층의 상기 평면 상의 상기 L 번째 코일 턴의 투영과 적어도 부분적으로 중첩하고; 상기 K 번째 코일 턴 및 상기 L 번째 코일 턴은 각각 R개의 부분을 포함하고, 여기서 R은 2보다 크거나 또는 같은 정수이고;
상기 K 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S1이고, 상기 K 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S2이고, 상기 L 번째 코일 턴의 짝수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S3이고, 상기 L 번째 코일 턴의 홀수 부분 내의 절단 개구의 개구 영역의 합이 S4이면, S1과 S3의 합은 S2 및 S4의 합과 동일한, 코일 모듈.
무선 충전 전송 장치로서,
직류/교류 변환 회로, 제어 유닛, 및 제1항에 따른 상기 코일 모듈을 포함하고, 여기서
상기 직류/교류 변환 회로의 입력단은 직류 전원에 연결되고;
상기 제어 유닛의 제어 하에, 상기 직류/교류 변환 회로는 상기 직류 전원으로부터 입력된 직류 신호를 교류 신호로 변환하고, 상기 코일 모듈이 상기 교류 신호를 전송할 수 있도록, 상기 교류 신호를 코일 모듈에게 전송하는, 무선 충전 전송 장치.
제15항에 있어서,
상기 무선 충전 전송 장치는 정합 회로를 더 포함하고, 여기서
상기 정합 회로는 상기 직류/교류 변환 회로 및 상기 코일 모듈 사이에 연결되고, 상기 코일 모듈과 공진 발진을 발생시키도록 구성된, 무선 충전 전송 장치.
무선 충전 수신 장치로서,
교류/직류 변환 회로, 제어 유닛, 부하, 및 제1항에 따른 코일 모듈을 포함하고, 여기서
상기 코일 모듈은 상기 교류/직류 변환 회로의 입력단에 연결되고;
상기 코일 모듈은 교류 신호를 수신하고, 상기 교류 신호를 교류/직류 변환 회로에게 전송하고; 상기 제어 유닛의 제어 하에 상기 교류/직류 변환 회로는 상기 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 상기 부하에 전력을 공급하기 위해, 상기 직류 신호를 상기 부하에 출력하는, 무선 충전 수신 장치.
제17항에 있어서,
상기 무선 충전 수신 장치는 정합 회로를 더 포함하고, 여기서
상기 정합 회로는 상기 코일 모듈과 상기 교류/직류 변환 회로 사이에 연결되고, 상기 코일 모듈과 공진 발진을 발생시키도록 구성된, 무선 충전 수신 장치.
무선 충전 시스템으로서,
상기 무선 충전 시스템은 제15항에 따른 상기 무선 충전 전송 장치 및 제17항에 따른 상기 무선 충전 수신 장치를 포함하고, 상기 무선 충전 전송 장치는 상기 무선 충전 수신 장치를 무선으로 충전하도록 구성된, 무선 충전 시스템.
이동 단말로서,
상기 이동 단말은 작업 부하 회로, 교류/직류 변환 회로, 충전 제어 유닛, 및 제1항에 따른 코일 모듈을 포함하고, 여기서
상기 코일 모듈은 상기 교류/직류 변환 회로의 입력단에 연결되고;
상기 코일 모듈은 교류 신호를 수신하고, 상기 교류 신호를 교류/직류 변환 회로에게 전송하고; 상기 충전 제어 유닛의 제어 하에, 상기 교류/직류 변환 회로는 상기 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 상기 직류 신호를 작업 부하 회로로 출력하는, 이동 단말.