KR20160121361A - Apparatus for receiving power wirelessly and power supply apparatus using the same - Google Patents
Apparatus for receiving power wirelessly and power supply apparatus using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160121361A KR20160121361A KR1020150136999A KR20150136999A KR20160121361A KR 20160121361 A KR20160121361 A KR 20160121361A KR 1020150136999 A KR1020150136999 A KR 1020150136999A KR 20150136999 A KR20150136999 A KR 20150136999A KR 20160121361 A KR20160121361 A KR 20160121361A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wireless power
- coil
- battery
- receiving coil
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H02J17/00—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H02J7/025—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 그를 이용한 전원 공급 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wireless power receiving apparatus and a power supply apparatus using the same.
무선 기술의 발전에 따라, 최근에는 비 접촉 상태에서도 전자 기기에 전력 충전이 가능한 비접촉 무선 전력 충전 기술이 개발되고 있다.
2. Description of the Related Art [0002] With the advancement of wireless technology, non-contact wireless power charging technology capable of charging electronic devices with electric power even in a non-contact state has been recently developed.
그러나 종래의 무선 전력 전송 기술은, 원활한 충전을 위해서는 제한된 요건이 다수 존재한다. 즉, 무선 전력 송수신에는 제한된 송신 거리, 제한적인 송수신 장치의 위치 관계 등에 대한 한계가 있다. However, conventional wireless power transmission technologies have a number of limited requirements for smooth charging. That is, the wireless power transmission / reception has a limitation on the limited transmission distance, limited positional relationship of the transceiver, and the like.
즉, 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 송신 장치가 서로 대향하도록 위치시켜야 무선 전력 충전의 효율을 높일 수 있는 문제가 있다.
That is, there is a problem that the efficiency of charging the wireless power can be increased by positioning the wireless power receiving device and the wireless power transmitting device so as to face each other.
한편, 무선 전력 기술은 다양한 휴대 장치에 적용되는 추세에 있으며, 이에 따라 다양한 디바이스 환경에서도 효율적으로 충전할 수 있는 무선 전력 충전 기술에 대한 요구가 발생하고 있다.
On the other hand, wireless power technology is being applied to various portable devices, and accordingly, there is a demand for a wireless power charging technology that can efficiently charge even in various device environments.
본 발명에 따른 일 실시형태의 목적은, 웨어러블 장치에서도 효과적으로 무선 충전을 수행할 수 있는 무선 전력 송신 장치를 제공하는데 있다.
An object of an embodiment according to the present invention is to provide a wireless power transmission apparatus capable of effectively performing wireless charging even in a wearable apparatus.
본 발명의 일 기술적 측면은 무선 전력 수신 장치를 제안한다. 상기 무선 전력 수신 장치는 소정 두께를 가지는 내부 부품을 포함하는 웨어러블 장치에 포함될 수 있다. 상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 내부 부품에 권취되어 형성되는 수신 코일 및 상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 웨어러블 장치에 제공하는 전력 회로부를 포함할 수 있다.
A technical aspect of the present invention proposes a wireless power receiving apparatus. The wireless power receiving apparatus may be included in a wearable apparatus including an internal component having a predetermined thickness. The wireless power receiving apparatus may include a receiving coil formed by being wound around the internal component and a power circuit portion providing the power received from the receiving coil to the wearable device.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 전원 공급 장치를 제안한다. 상기 전원 공급 장치는, 웨어러블 장치에 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리의 외부에 권취되어 형성되는 수신 코일 및 상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 배터리에 제공하는 전력 회로부를 포함할 수 있다.
Another technical aspect of the present invention proposes a power supply. The power supply device may include a battery for supplying power to the wearable device, a receiving coil wound around the battery, and a power circuit for supplying the battery with power received from the receiving coil.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
The solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention can be understood in detail with reference to specific embodiments of the following detailed description.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 전력 수신 장치는 웨어러블 장치에서도 효과적으로 무선 충전을 수행할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
The wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention can provide an effect of effectively performing wireless charging even in a wearable apparatus.
도 1은 평면형 전자 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이다.
도 7은 도 6의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이다.
도 9는 도 8의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이다.
도 11은 도 10의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a wireless power receiving apparatus and a wireless power transmitting apparatus applied to a planar electronic apparatus.
2 is a diagram illustrating an example of a wireless power receiving apparatus and a wireless power transmitting apparatus applied to a wearable device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a wireless power transmission apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing an example of a receiving coil according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view showing a receiving coil according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along the line AA 'of the receiving coil of FIG.
8 is a front view showing a receiving coil according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of the receiving coil of FIG. 8 taken along the line AA '.
10 is a front view showing a receiving coil according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view of the receiving coil of FIG. 10 taken along the line AA '.
12 is a diagram illustrating a receive coil according to another embodiment of the present invention.
13 is a view showing a receive coil according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.
도 1은 평면형 전자 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a wireless power receiving apparatus and a wireless power transmitting apparatus applied to a planar electronic apparatus.
도 1에 도시된 예에서, 무선 전력 수신 장치(20)는 스마트 폰(30)에 연결되어, 무선 전력 송신 장치(10)로부터 무선으로 전력을 수신받고, 이를 스마트 폰(30)에 제공할 수 있다.1, the wireless
무선 전력 수신 장치(20)는 스마트 폰(30)의 커버에 위치될 수 있으며, 따라서 무선 전력 송신 장치(10)와의 충전을 위한 요건을 가지기 용이하다. 즉, 무선 전력 수신 장치(20)의 수신 코일을 무선 전력 송신 장치(10)의 송신 코일과 평행하게 설정할 수 있다.The wireless
따라서, 도시된 예와 같은 경우, 무선 전력 수신 장치(20)는 스마트 폰(30)의 커버등에 형성되고 평면으로 권취된 수신 코일만으로도 전력을 용이하게 수신할 수 있다.
Therefore, in the case of the illustrated example, the wireless
한편, 웨어러블 기기에 적용되는 무선 전력 수신 장치의 경우, 웨어러블 기기에 적용 가능할 정도로 소형화되어야 하고, 또한 그러한 소형화된 구조 내에서 수신 코일을 위한 공간을 확보해야만 하는 점에서, 상술한 도 1의 무선 전력 수신 장치와는 차별적인 요구사항이 필요하다.
On the other hand, in the case of a wireless power receiving apparatus to be applied to a wearable device, the wireless power receiving apparatus must be so small as to be applicable to a wearable apparatus, and also must secure a space for the receiving coil within such a miniaturized structure. Different requirements are required from the receiving device.
이하, 도 2 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에 대하여 설명한다.
Hereinafter, a wireless power receiving apparatus according to various embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 13. FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 기기에 적용된 무선 전력 수신 장치와, 무선 전력 송신 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a wireless power receiving apparatus and a wireless power transmitting apparatus applied to a wearable device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 예에서, 웨어러블 기기의 일 예로서 스마트 시계(300)가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로서 무선 전력 수신 장치(200)는 다양한 웨어러블 기기에 적용 가능하다.In the example shown in FIG. 2, the
무선 전력 수신 장치(200)는 스마트 시계(300)의 내부에 포함될 수 있다.The wireless
스마트 시계(300)는 무선 전력 송신 장치(100) 위에 위치될 때, 흔히 무선 전력 송신 장치(100)와 스마트 시계(300)의 몸통부가 수직이 되도록 놓여질 수 있다. 즉, 도시된 예와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)와 스마트 시계(300)의 몸통부는 서로 평행하지 않도록 놓여질 수 있다.When the
도시된 예와 같이 스마트 시계(300)가 놓여지는 경우, 만약 무선 전력 수신 장치(200)의 코일이 스마트 시계(300)의 몸통부에 평행하게 형성된다면 무선 전력 수신 장치(200)의 코일과 무선 전력 송신 장치(200)의 코일은 서로 수직하게 된다. 수직하는 두 코일의 자기적 결합력은 약하므로 이러한 경우 무선 충전이 불가능하거나 또는 충전에 요구되는 시간이 증가된다.If the coil of the wireless
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같이 무선 전력 수신 장치(200)가 무선 전력 송신 장치(100)와 소정의 각도를 가지도록 놓이는 환경에서도 안정적으로 무선 충전을 수행할 수 있는 다양한 실시예를 제공한다.Therefore, the present invention provides various embodiments in which wireless charging can be stably performed even in an environment where the wireless
즉, 본 발명의 다양한 실시예들은 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 코일을 이하에서 설명할 도 4 내지 도 12에 도시된 실시예들과 같이 형성함으로써, 다양한 웨어러블 기기에서도 효율적으로 무선 충전을 수행할 수 있다.
That is, the various embodiments of the present invention can efficiently perform wireless charging in various wearable devices by forming the receiving coil of the wireless
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a wireless power transmission apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 전원 공급부(110), 송전부(120), 공진부(130), 검출부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 통신부(160)를 더 포함할 수 있다.3, the wireless
전원 공급부(110)는 무선 전력 송신 장치(100)의 각 구성요소에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(110)는 상용 교류 전원을 입력받아, 다양한 전압 레벨을 가지는 복수의 직류 전원으로 변환하여 제공하는 전원 공급 모듈일 수 있다.The
송전부(120)는 공진부(130)의 송신 코일에 연결되어 송신 코일에 전류를 제공할 수 있다. 예를 들어, 송전부(120)는 복수의 스위치를 포함하는 증폭 회로를 포함할 수 있다. 증폭 회로는 복수의 스위치에 대한 스위칭 동작을 통하여, 송신 코일에 전류를 제공할 수 있다.The
공진부(130)는 송신 코일을 포함할 수 있다. 송신 코일은 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 코일과 자기적으로 결합하여 전력을 무선으로 송신할 수 있다.The
여기에서, 송신 코일과 수신 코일에서 이루어지는 자기적인 결합은 특별한 방식으로 한정되지 아니한다. 예를 들어, 송신 코일과 수신 코일은 자기 공명 방식으로 자기적으로 결합할 수 있다. 다른 예를 들어, 송신 코일과 수신 코일은 자기 공진 방식으로 자기적으로 결합할 수도 있다.Here, the magnetic coupling between the transmitting coil and the receiving coil is not limited to a particular method. For example, the transmit coil and the receive coil can be magnetically coupled in a magnetic resonance fashion. As another example, the transmitting coil and the receiving coil may be magnetically coupled in a self-resonating manner.
검출부(140)는 송신 코일에 흐르는 전류로부터 감지 전압을 검출할 수 있다. 제어부(150)는 감지 전압의 변화량을 이용하여 송신 코일의 임피던스의 변화량을 판단할 수 있다. 제어부(150)는 임피던스 변화량을 이용하여, 무선 전력 송신 장치(100)에 무선 전력 수신 장치(200)가 인접하였는지를 판단할 수 있다.The
도시된 예에서, 검출부(140)는 송신 코일에 흐르는 전류를 감지하는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 따라서, 검출부(140)는 송전부(140)의 입력 전압을 검출하는 등과 같이 다양하게 변형되어 실시될 수 도 있다.In the illustrated example, the
제어부(150)는 송전부(120)의 동작을 제어할 수 있다.The
예를 들어, 제어부(150)는 송전부(120)를 제어하여 비콘 신호-롱 비콘 신호 또는 숏 비콘 신호-를 송출하도록 할 수 있다. 제어부(150)는 무선 통신부(160)에서 롱 비콘 신호에 대한 응답을 수신하거나, 또는 숏 비콘 신호의 임피던스 변화를 확인하여 무선 전력 수신 장치(200)가 무선 전력을 수신할 수 있는 상태인지 확인할 수 있다.For example, the
제어부(150)는 송전부(120)를 제어하여 무선으로 전력을 송신하도록 제어할 수 있다.The
제어부(150)는 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 제어부(150)는 메모리를 더 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.The
무선 통신부(160)는 무선 전력 수신 장치(200)와 근거리 무선 통신 회선을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(160)는 블루투스 방식으로 무선 전력 수신 장치(200)와 근거리 무선 통신 회선을 형성할 수 있다.
The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 도시하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
무선 전력 수신 장치(200)는 수신 코일(210)과, 코일로부터 수신된 전력을 상기 웨어러블 장치에 제공하는 전력 회로부(220)를 포함할 수 있다. The wireless
전력 회로부(220)는 공진부(221), 정류부(222), 변환부(223) 및 제어부(224)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 전력 회로부(220)는 무선 통신부(225)를 더 포함할 수 있다.The
공진부(221)는 수신 코일(210)과 연결된 공진 회로를 포함한다. 공진부(221)는 무선 전력 송신 장치(100)의 공진부(130)와 자기적으로 결합하여 무선으로 전력을 수신할 수 있다.The resonance unit 221 includes a resonance circuit connected to the
공진부(221)를 통하여 수신된 전력은 정류부(222)를 통하여 정류되고, 변환부(223)에 의하여 변환되어 웨어러블 기기-예를 들어, 웨어러블 기기의 배터리-에 제공될 수 있다. The power received through the resonance unit 221 is rectified through the rectifying
제어부(224)는 정류뷰(222) 또는 변환부(223)의 동작을 제어할 수 있다.The
제어부(224)는 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 제어부(224)는 메모리를 더 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.The
실시예에 따라, 제어부(224)는 웨어러블 기기의 제어부로 구현될 수도 있다.According to an embodiment, the
무선 통신부(250)를 포함하는 실시예의 경우, 제어부(224)는 무선 통신부(250)를 이용하여 무선 전력 송신 장치(100)와 전력 송신을 위한 통신을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 통신부(250)는 웨어러블 기기의 일 구성일 수 있다.
In the embodiment including the wireless communication unit 250, the
한편, 송신 코일과 수신 코일은 서로 평행하는 경우 가장 자기적 결합의 효율이 높고, 기울어지는 각도가 커질수록 자기적 결합의 효율이 낮아진다. 따라서, 종래의 웨어러블 기기의 경우, 수신 코일과 송신 코일의 각도가 커 자기적 결합의 효율이 낮은 문제가 있다.On the other hand, when the transmission coil and the reception coil are parallel to each other, the efficiency of magnetic coupling is highest, and as the angle of tilt increases, the efficiency of magnetic coupling decreases. Therefore, in the case of the wearable device of the related art, there is a problem that the angle of the reception coil and the transmission coil is large and the efficiency of magnetic coupling is low.
이에 이하에서는 웨어러블 기기에서도 효율적으로 자기적 결합을 가질 수 있는, 본 발명에서 적용 가능한 수신 코일의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
Hereinafter, various embodiments of the receiving coil applicable to the present invention, which can efficiently achieve magnetic coupling even in a wearable device, will be described.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일의 일 예를 도시하는 사시도이다.5 is a perspective view showing an example of a receiving coil according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 수신 코일(210)은 웨어러블 기기의 내부 부품(301)의 외부에 권선될 수 있다. Referring to FIG. 5, the receiving
내부 부품(301)은 웨어러블 기기의 몸체에 포함되는 부품이다. 일 실시예에서, 내부 부품(301)은 웨어러블 기기에 전원을 공급하는 배터리 일 수 있다.The
내부 부품(301)은 소정의 두께를 가질 수 있으므로, 내부 부품(301)의 외부에 권선되는 수신 코일(210)은 타원(또는 부품에 따라 원형)으로 권선되므로, 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일과 원활하게 자기적으로 결합할 수 있다.Since the
일 실시예에서, 내부 부품(301)은 일 방향이 더 긴 다면체일 수 있다. 여기에서, 상기 일 방향을 길이 방향이라 설명한다. 수신 코일(210)은 내부 부품(301)의 외부에서, 내부 부품(301)의 길이 방향으로 권선될 수 있다. In one embodiment, the
도시된 예의 경우, 내부 부품(301)은 가로 방향이 길이 방향인, 굴곡이 있는 육면체 형상의 배터리이다. 수신 코일(210)은 내부 부품(301)의 길이 방향으로 권선될 수 있으며, 따라서, 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100) 내의 송신 코일은 수평하거나 또는 수평에 가까운 각도로 위치할 수 있다. In the illustrated example, the
이는, 내부 부품(301)이 일 방향이 더 긴 다면체인 경우, 웨어러블 기기는 무선 전력 송신 장치(100)에 위치할 때 도시된 바와 같이 길이 방향으로 눕혀질 수 있기 때문이다. 즉, 내부 부품(301)이 일 방향이 더 긴 다면체인 경우, 웨어러블 기기 또한 일 방향이 더 긴 형상을 가질 수 있다. 따라서, 웨어러블 기기가 별도의 구조를 가지지 않는 한 길이 방향으로 세워지는 것은 불안정하므로, 길이 방향으로 눕혀질 수 있다. This is because when the
따라서, 이러한 내부 부품(301)의 길이 방향으로 권선된 수신 코일(210)은, 무선 전력 송신 장치(100) 내의 송신 코일은 수평하거나 또는 수평에 가까운 각도로 위치할 수 있다. Thus, the receiving
일 실시예에서, 내부 부품(301)은 제1 방향과 제2 방향이 서로 상응하는 길이를 가지는 다면체 일 수 있다. 이러한 실시예에서, 수신 코일(210)은 내부 부품(301)의 외부에서, 내부 부품(301)의 제1 방향으로 권선될 수 있다. 여기에서, 제1 방향은, 웨어러블 기기의 전체 형상이나 길이에 따라 결정될 수 있다.
In one embodiment, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이고, 도 7은 도 6의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.FIG. 6 is a front view showing a receive coil according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신 장치는 자성체 시트(211)를 더 포함할 수 있다.As shown in Figs. 6 and 7, the wireless power receiving apparatus may further include a
자성체 시트(211)는 내부 부품(301)의 표면에 부착될 수 있다. 수신 코일(210)은 자성체 시트(211)의 외부에 권선될 수 있다.The
자성체 시트(211)는 소정의 자성을 가지는 재질으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 분말이 함유된 수지 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예를 들어, 페라이트 시트 (NiZnCu / MnZn 계열이 포함될 수 있음), 샌더스트 계열 금속, 퍼멀로이 계열 금속, 비정질 계열의 자성체 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.The
도 7의 그림 (a)는 내부 부품(301)의 전면 및 후면에 각각 자성체 시트(211a, 211b)들이 부착된 실시예를 도시하고 있고, 그림 (b)는 내부 부품(301)의 전면, 후면(211a, 211b), 상하면(211c, 211d) 및 양 측면(미도시)에 자성체 시트를 부착한 실시예를 도시하고 있다.
7A shows an embodiment in which
도시된 자성체 시트(211, 211a 내지 211d)는 수신 코일(210)에서 형성된 자기장이 흐르는 통로로서 기능할 수 있다. 따라서, 내부 부품(301)이 배터리 등과 같이 절연성을 가지는 물체라 하더라고, 자성체 시트(211, 211a 내지 211d)를 통하여 수신 코일(210)에서 형성된 자기장이 흐를 수 있다.
The illustrated
도시된 예에서는, 자성체 시트(211)의 외부로 수신 코일(210)이 권선되는 것을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것이다. 즉, 수신 코일(210)은 실제 코일 외에도 이와 균등한 도전성 재질 일 수 있다. 예컨대, 자성체 시트(211)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) 등의 소정의 기판으로 구성될 수 있고, 수신 코일(210)은 상기 기판 상 또는 기판의 내부에 형성되는 도전성 패턴으로 형성될 수 있다.
In the illustrated example, the receiving
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이고, 도 9는 도 8의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.FIG. 8 is a front view showing a receiving coil according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 내부 부품(301)의 외부에는 자성체 시트(211)가 부착될 수 있다. 수신 코일(210)은 자성체 시트(211)의 외부에서, 내부 부품(301)의 일 측면을 중심으로 권선될 수 있다. As shown in Figs. 8 and 9, a
본 실시예는, 웨어러블 기기의 기타 형상이나 외형적인 조건에 의하여 내부 부품(301)의 타 측면에 권선이 불가능한 경우 적용될 수 있다. The present embodiment can be applied when winding on the other side of the
도 9의 그림 (a)는 내부 부품(301)의 전면 및 후면에 자성체 시트(211a, 211b)를 부착한 실시예를 도시하고 있고, 그림 (b)는 내부 부품(301)의 전면, 후면(211a, 211b), 상하면(211c, 211d) 및 양 측면(미도시)에 자성체 시트를 부착한 실시예를 도시하고 있다.
9A and 9B illustrate an embodiment in which
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 수신 코일을 도시하는 정면도이고, 도 11은 도 10의 수신 코일의 A-A' 방향의 단면도이다.FIG. 10 is a front view showing a receive coil according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 내부 부품(301)의 외부에는 자성체 시트(211)가 부착될 수 있고, 수신 코일(210)은 자성체 시트(211)의 외부에서, 내부 부품(301)의 양 측면에 권선될 수 있다. 10 and 11, a
도시된 예에서, 수신 코일은 내부 부품(301)의 상부 또는 하부의 권취 횟수가 내부 부품의 중앙부의 권취 회수보다 많다. 이러한 예에서, 내부 부품(301)의 중앙부에는 상대적으로 수신 코일(210)의 부피가 적으므로 해당 공간을 활용-예컨대, 회로를 위치시킴-할 수 있다. 따라서, 웨어러블 기기를 보다 슬림한 형상으로 만들 수 있다. In the illustrated example, the number of windings of the upper part or the lower part of the
도 11의 그림 (a)는 내부 부품(301)의 전면 및 후면에 자성체 시트(211a 내지 211d)를 부착한 실시예를 도시하고 있고, 그림 (b)는 내부 부품(301)의 전면, 후면(211a, 211b), 상하면(211c, 211d) 및 양 측면(미도시)에 자성체 시트를 부착한 실시예를 도시하고 있다.
11A and 11B illustrate an embodiment in which the
도 4 내지 도 11에 도시된 실시예들에서는, 내부 부품(301)은 곡면을 가지는 육면체의 형상으로 예시되어 있으나, 상술한 바와 같이 내부 부품(301)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
In the embodiments shown in Figs. 4 to 11, the
도 12 및 도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예들에 따른 수신 코일을 도시하는 도면으로서, 내부 부품이 타원형으로 형성된 예를 도시하고 있다. Figs. 12 and 13 are diagrams showing a receive coil according to another embodiment of the present invention, in which the inner parts are formed in an elliptical shape.
도 12에 도시된 바와 같이, 내부 부품이 타원형으로 형성된 경우라도 내부 부품의 외부에 자성체 시트(211)를 부착하고, 그 위에 수신 코일(210)을 권선할 수 있다.
As shown in FIG. 12, even when the inner parts are formed in an elliptical shape, the
또한, 상술한 바와 같이, 수신 코일(210)의 권선 방향은 웨어러블 기기의 전체 형상이나 길이에 따라 다르게 결정 될 수 있다. Also, as described above, the winding direction of the receiving
도 13 에 도시된 바와 같이, 수신 코일(210)은 타원형의 원호 부분에 집중하여 권선될 수 있다. 본 실시예와 같이 수신 코일(210)이 권선되는 경우는, 길이 방향으로 세워지는 것이 일반적인 웨어러블 기기에 적용가능하다.
As shown in Fig. 13, the receiving
도 4 내지 도 13에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에서 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일은 서로 수평하거나 또는 수평으로부터 소정 각도 내의 각도로 배치될 수 있다. 4 to 13, in various embodiments of the present invention, the transmit coil of the receive
따라서, 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일의 자기적 결합력이 보다 강해질 수 있고, 그에 따라 웨어러블 기기에서도 효율적으로 전력을 무선으로 송신 또는 수신할 수 있다. 또한, 수신 코일(210)과 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일이 보다 강한 자기적 결합력을 가질 수 있으므로, 충전 거리에 대한 자유도도 높아질 수 있다.
Therefore, the magnetic coupling force of the
상술한 설명에서는, 무선 전력 수신 장치를 웨어러블 장치와 별도의 장치로서 설명하였으나, 실시예에 따라 무선 전력 수신 장치는 웨어러블 장치의 일 구성으로서 구현될 수 있다. In the above description, the wireless power receiving apparatus has been described as a separate apparatus from the wearable apparatus, but the wireless power receiving apparatus according to the embodiment can be implemented as a configuration of the wearable apparatus.
일 실시예에서, 무선 전력 수신 장치는 웨어러블 장치의 전원 공급 장치의 일 구성일 수 있다. 이러한 일 실시예예서, 전원 공급 장치는 웨어러블 장치에 전원을 공급하는 웨어러블 장치 내의 배터리(내부 부품)와, 그의 외부에 권취되어 형성되는 수신 코일 및 수신 코일로부터 수신된 전력을 배터리에 제공하는 전력 회로부를 포함할 수 있다. 또한 이러한 무선 전력 수신 장치에도 도 4 내지 도 13을 참조하여 설명한 다양한 실시 형태들이 적용 가능하다.
In one embodiment, the wireless power receiving device may be a configuration of the power supply of the wearable device. According to one embodiment of the present invention, the power supply device includes a battery (internal component) in a wearable device that supplies power to the wearable device, a receiving coil wound and formed around the battery, and a power circuit . ≪ / RTI > Also, various embodiments described with reference to Figs. 4 to 13 are applicable to such a wireless power receiving apparatus.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 무선 전력 송신 장치
20 : 무선 전력 수신 장치
30 : 스마트폰
100 : 무선 전력 송신 장치
110 : 전원 공급부
120 : 송전부
130 : 공진부
140 : 검출부
150 : 제어부
160 : 무선 통신부
200 : 무선 전력 수신 장치
210 : 수신 코일
211 : 자성체 시트
220 : 전력 회로부
221 : 공진부
222 : 정류부
223 : 변환부
224 : 제어부
225 : 무선 통신부
300 : 웨어러블 기기
301 : 내부 부품10: Wireless power transmitter
20: Wireless power receiving device
30: Smartphone
100: Wireless power transmitting device
110: Power supply
120: All transmission
130: Resonance part
140:
150:
160:
200: Wireless power receiving device
210: Receive coil
211: Magnetic body sheet
220: Power circuit
221: resonance part
222: rectification part
223:
224:
225:
300: Wearable device
301: Internal parts
Claims (12)
상기 내부 부품에 권취되어 형성되는 수신 코일; 및
상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 웨어러블 장치에 제공하는 전력 회로부; 를 포함하는 무선 전력 수신 장치.
1. A wireless power receiving device included in a wearable device including an internal component,
A receiving coil wound around the inner part; And
A power circuit for providing the power received from the receiving coil to the wearable device; And the wireless power receiving device.
상기 내부 부품의 길이 방향으로 권선되는 무선 전력 수신 장치.
The receiver according to claim 1,
And is wound in the longitudinal direction of the internal part.
상기 내부 부품의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
상기 수신 코일의 일부 또는 전부는
상기 자성체 시트의 외부면에 권선되는 무선 전력 수신 장치.
The wireless power receiving apparatus according to claim 1,
A magnetic sheet attached to a surface of the internal component; Further comprising:
Part or all of the receiving coil
And is wound on the outer surface of the magnetic sheet.
상기 내부 부품의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
상기 수신 코일은
상기 자성체 시트의 외부면에 형성되는 도전성 패턴을 포함하는 무선 전력 수신 장치.
The wireless power receiving apparatus according to claim 1,
A magnetic sheet attached to a surface of the internal component; Further comprising:
The receiving coil
And a conductive pattern formed on an outer surface of said magnetic substance sheet.
상기 내부 부품의 상부 또는 하부의 권취 횟수가 상기 내부 부품의 중앙부의 권취 회수보다 많은 무선 전력 수신 장치.
The receiver according to claim 1,
Wherein the number of times of winding the upper part or the lower part of the inner part is greater than the number of times of winding the central part of the inner part.
상기 수신 코일과 연결된 공진 회로를 포함하는 공진부;
상기 공진부에서 제공된 전력을 정류하는 정류부; 및
상기 정류부의 출력을 변환하여 상기 웨어러블 장치에 제공하는 변환부; 를 포함하는 무선 전력 수신 장치.
The power supply circuit according to claim 1,
A resonance part including a resonance circuit connected to the reception coil;
A rectifier for rectifying the power provided by the resonator; And
A converting unit for converting the output of the rectifying unit and providing the converted output to the wearable device; And the wireless power receiving device.
상기 배터리의 외부에 권취되어 형성되는 수신 코일; 및
상기 수신 코일로부터 수신된 전력을 상기 배터리에 제공하는 전력 회로부; 를 포함하는 전원 공급 장치.
A battery for supplying power to the wearable device;
A receiving coil wound around the battery; And
A power circuit for supplying power received from the receiving coil to the battery; ≪ / RTI >
상기 배터리의 길이 방향으로 권선되는 전원 공급 장치.
8. The receiver of claim 7,
Wherein the battery is wound in the longitudinal direction of the battery.
상기 배터리의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
상기 수신 코일의 전부 또는 일부는
상기 자성체 시트의 외부면에 권선되는 전원 공급 장치.
8. The apparatus of claim 7, wherein the power supply
A magnetic sheet attached to a surface of the battery; Further comprising:
All or part of the receiving coil
And is wound on the outer surface of the magnetic sheet.
상기 배터리의 표면에 부착되는 자성체 시트; 를 더 포함하고,
상기 수신 코일은
상기 자성체 시트의 외부면에 형성되는 도전성 패턴을 포함하는 전원 공급 장치.
8. The apparatus of claim 7, wherein the power supply
A magnetic sheet attached to a surface of the battery; Further comprising:
The receiving coil
And a conductive pattern formed on an outer surface of the magnetic substance sheet.
상기 배터리의 상부 또는 하부의 권취 횟수가 상기 배터리의 중앙부의 권취 회수보다 많은 전원 공급 장치.
8. The receiver of claim 7,
Wherein the number of windings of the upper portion or the lower portion of the battery is greater than the number of windings of the central portion of the battery.
상기 수신 코일과 연결된 공진 회로를 포함하는 공진부;
상기 공진부에서 제공된 전력을 정류하는 정류부; 및
상기 정류부의 출력을 변환하여 상기 배터리에 제공하는 변환부; 를 포함하는 전원 공급 장치.
8. The power supply circuit according to claim 7, wherein the power circuit section
A resonance part including a resonance circuit connected to the reception coil;
A rectifier for rectifying the power provided by the resonator; And
A converting unit for converting the output of the rectifying unit and providing the converted output to the battery; ≪ / RTI >
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/072,967 US20160301241A1 (en) | 2015-04-09 | 2016-03-17 | Wireless power receiver and power supply apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20150050416 | 2015-04-09 | ||
KR1020150050416 | 2015-04-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160121361A true KR20160121361A (en) | 2016-10-19 |
KR101751126B1 KR101751126B1 (en) | 2017-06-27 |
Family
ID=57250882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150136999A Active KR101751126B1 (en) | 2015-04-09 | 2015-09-25 | Apparatus for receiving power wirelessly and power supply apparatus using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101751126B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140011556A (en) | 2012-07-17 | 2014-01-29 | 주식회사 이랜텍 | Wireless charging battery pack |
KR20140067185A (en) | 2012-10-30 | 2014-06-05 | 주식회사 이랜텍 | Mobile communication apparatus comprising near field communication circuit part and wireless charging circuit part |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5013019B1 (en) * | 2011-12-07 | 2012-08-29 | パナソニック株式会社 | Non-contact charging module and portable terminal equipped with the same |
JP2014017920A (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Sharp Corp | Battery pack |
JP6513895B2 (en) * | 2013-02-20 | 2019-05-15 | 日東電工株式会社 | Mobile device and its charging device, mobile device charging system |
-
2015
- 2015-09-25 KR KR1020150136999A patent/KR101751126B1/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140011556A (en) | 2012-07-17 | 2014-01-29 | 주식회사 이랜텍 | Wireless charging battery pack |
KR20140067185A (en) | 2012-10-30 | 2014-06-05 | 주식회사 이랜텍 | Mobile communication apparatus comprising near field communication circuit part and wireless charging circuit part |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101751126B1 (en) | 2017-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10020673B2 (en) | Electronic device including non-contact charging module and battery | |
US9577468B2 (en) | Wireless charging receiving device and wireless charging system using the same | |
EP2945255B1 (en) | Wireless power transmitter | |
US9558884B2 (en) | Power transmission apparatus | |
US11056918B2 (en) | System for inductive wireless power transfer for portable devices | |
US10033229B2 (en) | Power transmission apparatus, power transmission device and power reception device for power transmission apparatus | |
JP6610752B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE | |
US20160118179A1 (en) | Wireless power transfer device and wireless charging system having same | |
JP6193631B2 (en) | Wireless power transmission device, wireless power transmission system | |
JP2012143091A (en) | Remotely and wirelessly driven charger | |
US20150015080A1 (en) | Power transmission apparatus and coil device | |
KR20140108958A (en) | Electronic device, electronic vechicle, wireless power transfer apparatus | |
JP6696573B2 (en) | Wireless module, RFID system and wireless power supply device | |
US20160149305A1 (en) | Antenna device and near field communication device including the same | |
KR102579078B1 (en) | Wireless power transmission module and electronic device having the same | |
US11251656B2 (en) | Coils for wireless power systems | |
WO2015146299A1 (en) | Wireless power supply antenna system and electronic device | |
KR101222137B1 (en) | Directional wireless power transmission apparatus using magnetic resonance induction | |
KR102450606B1 (en) | Apparatus for receiving power wirelessly and power supply apparatus using the same | |
CN203871929U (en) | Power transmission apparatus, power supplying apparatus, power receiving apparatus and coil apparatus | |
KR101751126B1 (en) | Apparatus for receiving power wirelessly and power supply apparatus using the same | |
US10141772B2 (en) | Communication device | |
KR102691761B1 (en) | Wireless power transmitting device for wirelessly transmitting power | |
JP2018143058A (en) | Transmission apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150925 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20161027 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20170427 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20170620 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20170620 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200401 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210401 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220329 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20230320 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240326 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250318 Start annual number: 9 End annual number: 9 |