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KR102045085B1 - Wireless power receiving apparatus which enables to supply power to pluality of external devices via cable - Google Patents

Wireless power receiving apparatus which enables to supply power to pluality of external devices via cable Download PDF

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KR102045085B1
KR102045085B1 KR1020130031962A KR20130031962A KR102045085B1 KR 102045085 B1 KR102045085 B1 KR 102045085B1 KR 1020130031962 A KR1020130031962 A KR 1020130031962A KR 20130031962 A KR20130031962 A KR 20130031962A KR 102045085 B1 KR102045085 B1 KR 102045085B1
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connector
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정춘길
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지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨
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Abstract

본 발명은, 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하여 교류 전력을 발생시키는 수신 코일; 상기 교류 전력을 정류하는 정류부; 및 상기 정류부로부터의 직류전원을 외부 장치로 전달하기 위하여 구성되는 복수의 커넥터부를 포함하는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present invention includes a receiving coil for generating an AC power by receiving a wireless power signal from the wireless power transmission device; Rectifier for rectifying the AC power; And a plurality of connector units configured to transfer DC power from the rectifying unit to an external device.

Description

다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치{WIRELESS POWER RECEIVING APPARATUS WHICH ENABLES TO SUPPLY POWER TO PLUALITY OF EXTERNAL DEVICES VIA CABLE}WIRELESS POWER RECEIVING APPARATUS WHICH ENABLES TO SUPPLY POWER TO PLUALITY OF EXTERNAL DEVICES VIA CABLE}

본 발명은, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by wire.

본 발명은, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by wire.

일반적으로 배터리팩(Battery pack)은 외부의 충전기로부터 전력(전기에너지)을 공급받아 충전한 상태에서 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기에너지를 충전하는 배터리셀과 상기 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로 등이 구성되어 있다.In general, a battery pack is a battery pack for supplying power for operation of a portable terminal (cell phone, PDA, etc.) while receiving power (electrical energy) from an external charger and charging the battery pack. A circuit for charging and discharging the cell and the battery cell (supplying electrical energy to the portable terminal) is configured.

이러한 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적 연결방식에는. 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식이 있다.In the electrical connection method of the charger and the battery pack for charging the electrical energy to the battery pack used in the portable terminal. There is a terminal supply method of supplying electrical energy to the battery pack through the terminal of the battery pack by converting the voltage and current corresponding to the battery pack by receiving a commercial power supply.

그러나, 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리할 경우, 양측의 단자(배터리팩의 단자 및 충전기의 단자)들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어, 순간방전현상을 초래하는 문제점이 있었다.However, when the power is supplied by the terminal supply method, when the charger and the battery pack are contacted or separated, the terminals on both sides (the terminals of the battery pack and the terminals of the charger) have different potential differences, resulting in a momentary discharge phenomenon. There was a problem.

특히, 이러한 순간방전현상 등으로 인하여 양측의 단자들에 이물질이 쌓이게 되면 화재 등이 발생할 우려가 있었다.In particular, when the foreign matter accumulated in the terminals of both sides due to the instant discharge phenomenon, there was a risk of fire.

또한, 습기 등으로 인하여 배터리팩에 충전된 전기에너지가 배터리팩의 단자를 통해 외부로 자연방전되는 등의 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.In addition, there is a problem that the electrical energy charged in the battery pack due to moisture, such as a natural discharge to the outside through the terminal of the battery pack, and of course, there is a disadvantage that causes a reduction in the life and performance of the battery pack.

최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력전송방식을 이용한 무접점 방식의 충전시스템과 제어방법들이 제시되고 있다. Recently, in order to solve the above problems, a contactless charging system and a control method using a wireless power transmission method has been proposed.

이러한 무접점 충전 시스템이 적용되기 위해서는 사용자는 무선 충전 장치 뿐만 아니라 자신이 기존에 사용하고 있는 단말기(스마트폰, 타블릿 PC, MP3 플레이어, 네비게이션 등)에도 무선 전력 수신 장치를 구비하여야 한다. 공공 장소에 무선 충전 장치가 비치되어 있는 경우, 자신의 단말기에 무선 전력 수신 기능이 없다면, 충전이 불가능하다 문제점이 있다.
In order to apply such a contactless charging system, a user must have a wireless power receiver as well as a wireless charging device as well as a terminal (smartphone, tablet PC, MP3 player, navigation, etc.) that he or she is using. If a wireless charging device is provided in a public place, it may be impossible to charge the device if its own terminal does not have a wireless power reception function.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 무선 전력 수신 기능이 없는 단말기도 전원 공급이 가능한, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치를 제공하기 위한 것이다.
The present invention is to provide a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices, which can be supplied power to a terminal without a wireless power reception function in order to solve the above problems.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하여 교류 전력을 발생시키는 수신 코일; 상기 교류 전력을 정류하는 정류부; 및 상기 정류부로부터의 직류전원을 외부 장치로 전달하기 위하여 구성되는 복수의 커넥터부를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external apparatuses, which is an embodiment of the present invention, receives a wireless power signal from a wireless power transmitter to generate AC power. coil; Rectifier for rectifying the AC power; And a plurality of connector units configured to transfer the DC power from the rectifying unit to an external device.

여기서, 상기 커넥터부는, 5핀 단자, 18핀 단자. USB 단자, 20 핀단자, 24 핀 단자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the connector portion, 5 pin terminal, 18 pin terminal. It may include at least one of a USB terminal, a 20 pin terminal, a 24 pin terminal.

여기서, 상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 커넥터부로 연결되는 상기 외부 장치를 인식하고, 상기 외부 장치에 맞는 전력을 공급하도록 상기 커넥터부로의 출력 전압을 제어하는 수신 제어부를 더 포함할 수 있다.The wireless power receiver may further include a reception controller configured to recognize the external device connected to the connector and to control an output voltage to the connector to supply power suitable for the external device.

여기서, 상기 수신 제어부는, 상기 커넥터부를 통해 유선으로 상기 외부 장치로부터의 충전 상태 정보에 기초하여 상기 출력 전압을 제어할 수 있다.Here, the reception control unit may control the output voltage based on the charging state information from the external device through the connector unit in a wired manner.

여기서, 상기 정류부 및 상기 수신 제어부는 상기 무선 전력 전송 장치에 설치될 수 있다.Here, the rectifying unit and the receiving control unit may be installed in the wireless power transmission device.

여기서, 상기 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치는, 상기 수신 제어부 및 상기 정류부와 상기 커넥터부를 유선으로 연결하는 케이블을 더 포함할 수 있다.Here, the wireless power receiver capable of supplying power to the plurality of external devices by wire may further include a cable connecting the reception control unit and the rectifying unit and the connector unit by wire.

여기서, 상기 케이블은, 양극선, 그라운드선 및 데이터선을 포함할 수 있다.Here, the cable may include an anode line, a ground line and a data line.

여기서, 상기 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치는, 상기 무선 전력 전송 장치와 회전가능하게 체결되기 위한 힌지부를 더 포함할 수 있다.
Here, the wireless power receiver capable of supplying power to the plurality of external devices by wires may further include a hinge part rotatably coupled to the wireless power transmitter.

상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 전력 수신 기능이 없는 단말기에 대하여 무선 전력 전송 장치를 이용하여 전원 공급이 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, power supply may be performed by using a wireless power transmission apparatus for a terminal having no wireless power reception function.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 전력 수신 장치에 제어부를 무선 전력 전송 장치에 설치함으로써, 무선 전력 수신 장치의 박형화 및 경량화를 이룰 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by installing the control unit in the wireless power receiver, the wireless power receiver can be made thinner and lighter.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 전송장치를 힌지 결합시킴으로써, 무선 전력 수신 기능을 구비한 단말기의 충전 및 무선 전력 수신 기능이 없는 단말기에 대하여 편리하게 선택적으로 충전할 수 있게 되며, 무선 전력 수신 장치의 분실 우려가 줄어든다.
In addition, according to an embodiment of the present invention, by hinge-binding the wireless power receiver and the wireless power transmitter, the charging of the terminal having the wireless power reception function and the selective charging for the terminal without the wireless power reception function conveniently This can reduce the risk of loss of the wireless power receiver.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치의 외관을 설명하기 위한 도면들.
도 4는 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치의 내부 구조를 설명하기 위한 투시 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.1 to 3 are views for explaining the external appearance of a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective perspective view for explaining the internal structure of a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices in an embodiment of the present invention by wire.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an electronic configuration of a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by one embodiment of the present invention.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other.

이하, 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a wireless power receiver capable of supplying power by wire to a plurality of external devices according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3는 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치의 외관을 설명하기 위한 도면들이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명과 관련된 무선 전력 전송 시스템은, 무선 전력 전송 장치(100), 다수의 외부 장치(200:여기서, 스마트폰인 이동 단말기)에 대하여 유선으로 전원 공급을 할 수 있는 무선 전력 수신 장치(300) 및 외부 장치인 이동 단말기(200)를 포함할 수 있다.1 to 3 are views for explaining the appearance of a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices in accordance with one embodiment of the present invention. 1 and 2, the wireless power transmission system according to the present invention, the wireless power transmission device 100, a plurality of external devices (200: here, a mobile terminal that is a smartphone) power supply by wire. It may include a wireless power receiving apparatus 300 and a mobile terminal 200 which is an external device.

상기 이동 단말기(200)에는 무선 전력 신호를 수신하는 기능이 없다. 상기 이동 단말기(200)는 무선 전력 전송 장치에서 발생되는 무선 전력 신호를 수신하지 못하므로, 무선 전력 전송 장치(100)에 의하여 단독으로는 충전이 불가능하다. 이에 본 발명에서는, 무선 전력 전송 장치(100)에 회동 가능하게 연결되고, 다수의 유선 커넥터부(310)를 구비하는 무선 전력 수신 장치(300)를 제안한 것이다. 이에 의하면, 무선 전력 전송 장치(100)에서의 무선 전력 신호를 무선 전력 전송 장치와 힌지부(400)에 의해 힌지결합되어 있는 무선 전력 수신 장치(300)가 수신하여 이를 통해 직류 전원을 생성하고, 이 직류전원을 무선 전력 수신 장치(300)의 각 측면에 설치된 복수의 커낵터부(310)를 통해 이동 단말기로 공급하게 되는 것이다. 여기서, 커넥터부(310)는, 5핀 단자, 18핀 단자. USB 단자, 20 핀단자, 24 핀 단자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 상기 커넥터부(310)는 설치를 설명하기 위하여 케이블에 의하여 인출되어 있는 형태를 도시하고 있으나, 이 커넥터부(310)는 무선 전력 수신 장치(300)의 내부로 삽입되어 있다가 필요에 따라 인출되는 형태로 사용할 수도 있다.The mobile terminal 200 does not have a function of receiving a wireless power signal. Since the mobile terminal 200 does not receive the wireless power signal generated by the wireless power transmitter, charging by the wireless power transmitter 100 may not be possible. Accordingly, the present invention proposes a wireless power receiver 300 that is rotatably connected to the wireless power transmitter 100 and includes a plurality of wired connector units 310. According to this, the wireless power signal received from the wireless power transmitter 100 and the wireless power transmitter 300 hinged by the hinge unit 400 receives the wireless power signal from the wireless power transmitter 100 to generate a DC power through this, The DC power is supplied to the mobile terminal through a plurality of connector units 310 installed on each side of the wireless power receiver 300. Here, the connector part 310 is a 5-pin terminal and an 18-pin terminal. It may include at least one of a USB terminal, a 20 pin terminal, a 24 pin terminal. In the illustrated example, the connector 310 is drawn out by a cable to explain the installation, but the connector 310 is inserted into the wireless power receiver 300. It can also be used in the form of withdrawal as needed.

만약 이동 단말기(200)에 무선 전력 수신 기능이 있다면(즉 무선 전력 수신 장치가 내장된 이동 단말기), 상기 무선 전력 수신 장치(300)를 회동시켜 무선 전력 전송 장치(100)의 충전면(P)을 개방시키고, 이 충전면(P) 위에 이동 단말기(200)를 올려놓음으로써, 이동 단말기(200)에 대한 충전 동작이 이루어질 수 있게 된다.If the mobile terminal 200 has a wireless power reception function (ie, a mobile terminal having a built-in wireless power receiver), the wireless power receiver 300 is rotated so that the charging surface P of the wireless power transmitter 100 is rotated. By opening and by placing the mobile terminal 200 on the charging surface (P), the charging operation for the mobile terminal 200 can be made.

여기서, 상기 무선 전력 수신 장치(300)의 형상은 직각 사각형이나, 원형, 다각형 등으로 당업자의 설계 및 필요에 따라 변경 실시될 수 있음이 이해되어야 한다.Here, it is to be understood that the shape of the wireless power receiver 300 may be modified according to the design and needs of those skilled in the art, such as a rectangular quadrangle, a circle, a polygon, or the like.

또한, 상기 무선 전력 수신 장치의 표면에는 광고 문구 또는 이미지가 표시된 코팅부가 부착될 수 있다. 이에 따라, 상술한 구성의 무선 전력 전송 시스템이 공항이나 기차역, 버스 터미널과 같은 공공 장소에 비치되는 경우, 광고 효롸를 극대화하고, 새로운 이익 창출원으로 작용할 수 있게 된다.
In addition, a coating unit displaying advertisement text or an image may be attached to a surface of the wireless power receiver. Accordingly, when the wireless power transmission system having the above-described configuration is provided in a public place such as an airport, a train station, or a bus terminal, the advertisement efficiency can be maximized and a new source of profit can be generated.

한편, 상기 무선 전력 수신 장치의 제어 회로(330)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수신코일이 있는 모듈(300':무선 전력 수신 모듈)과 별도로 제작되어서 무선 전력 전송 장치(100)의 일측에 부착되고, 이 수신 제어회로(330)와 그 모듈(300')은 유선으로 연결될 수 있다. 즉, 도 3에서는 제어 회로(330)를 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신 모듈(300')과는 별도로 제작한 후, 무선 전력 수신 모듈(300')과 유선으로 연결하도록 하였다. 따라서, 무선 전력 수신 모듈(300')에는 별도의 제어 회로가 전혀 설치될 필요가 없으므로, 모듈 자체의 경량화 및 박형화를 이룰 수 있게 된다. 더욱이, 수리를 자주 요하는 제어 회로를 별도로 장착함으로써 유지관리가 편하게 될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the control circuit 330 of the wireless power receiver is manufactured separately from the module 300 '(wireless power receiver module) having a receiving coil so that one side of the wireless power transmitter 100 is provided. The reception control circuit 330 and the module 300 'may be connected by wire. That is, in FIG. 3, the control circuit 330 is manufactured separately from the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver module 300 ′ and then connected to the wireless power receiver module 300 ′ by wire. Therefore, since a separate control circuit does not need to be installed at all in the wireless power receiving module 300 ', the module itself can be made lighter and thinner. Moreover, maintenance can be facilitated by separately mounting control circuits that require frequent repairs.

한편, 도 3에서 커넥터(310)는 무선 전력 수신 모듈(300')에 부착되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 제어회로(330)에 부착되어서 외부 기기에 전원을 공급할 수도 있다.
Meanwhile, although the connector 310 is attached to the wireless power receiving module 300 ′ in FIG. 3, the connector 310 is not limited thereto and may be attached to the control circuit 330 to supply power to an external device.

도 4는 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치의 내부 구조를 설명하기 위한 투시 사시도이다, 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신 장치의 내부에는, 수신 코일(301)과, 이 수신코일(301)로부터 발생되는 자기장을 차폐하기 위한 차폐코어부(301-1)가 하우징(H)의 내부 수용 공간에 배치되고, 하우징(H)의 각 측면에는 커넥터(310)가 연결되어 있다. 수신 코일(301)은 차폐 코어부(301-1)의 리세스부에 배치된다. 상기 차폐 코어부(301-1)는 페라이트 소재로 이루어져, 수신 코일(301)에서 발생되는 자기장을 흡수 또는 반사하는 기능을 가진다.4 is a perspective perspective view for explaining an internal structure of a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by one embodiment of the present invention. As shown in the drawing, a receiving coil is provided inside the wireless power receiver. 301 and a shielding core portion 301-1 for shielding the magnetic field generated from the receiving coil 301 are disposed in the inner accommodating space of the housing H, and each side of the housing H has a connector ( 310 is connected. The receiving coil 301 is disposed in the recess portion of the shielding core portion 301-1. The shield core part 301-1 is made of a ferrite material, and has a function of absorbing or reflecting a magnetic field generated by the receiving coil 301.

그리고, 무선 전력 수신 장치(300)의 제어를 위한 수신 제어 회로( 330: 도 4 참조 )은 상기 무선 전력 수신 장치(300)에 설치될 수도 있고, 무선 전력 전송 장치(100)에 설치되고, 이와 유선으로 코일(301)과 연결될 수도 있다. 이와 같이 제어 회로를 무선 전력 전송 장치에 설치하게 되면, 무선전력 수신 장치 자체의 박형화에 도움이 될 뿐 아니라, 무선 전력 수신 장치가 회동함에 따라 발생되는 충격에 의해 제어 회로가 고장나는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과를 가지게 된다. In addition, a reception control circuit 330 ( see FIG. 4 ) for controlling the wireless power receiver 300 may be installed in the wireless power receiver 300, or may be installed in the wireless power transmitter 100. It may be connected to the coil 301 by wire. If the control circuit is installed in the wireless power transmission device as described above, it not only helps to reduce the thickness of the wireless power receiver itself, but also prevents the control circuit from failing due to the shock generated when the wireless power receiver is rotated. Will have the effect.

이하에서는 상술한 구성을 가진 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템을 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, a wireless power transmission system including the wireless power receiver having the above-described configuration will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 5는 본 발명의 일실시예인 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템은, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(300)를 포함한다. 즉, 전자기 유도 방식에 의해, 무선 전력 전송 장치(100)가 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 장치(300)로 전송하면, 이 전력 신호를 수신한 무선 전력 수신 장치(300)는 상기 무선 전력 신호의 전력을 이용하여 직류전원으로 변경하고 커넥터부(310)를 통해 다수의 외부 장치(스마트폰, 휴대 전화, MP3 플레이어, 타블릿 PC등)에 전원을 공급하게 된다. 이 때, 무선 전력 전송 장치(100)는 전송 코일(101)을 구비하며, 무선 전력 수신 장치(300)가 상기 충전 위치(P) 놓여지면, 전송 제어부는 전송 코일을 무선 전력 신호를 발신하게 하고, 이에 따라 무선 전력 수신 장치(300)에 전원이 공급되게 된다. FIG. 5 is a block diagram illustrating an electronic configuration of a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by one embodiment of the present invention. As shown, the wireless power transmission system includes a wireless power transmission apparatus 100 and a wireless power receiving apparatus 300. That is, when the wireless power transmitter 100 transmits the wireless power signal to the wireless power receiver 300 by the electromagnetic induction method, the wireless power receiver 300 that has received the power signal receives the wireless power signal. The power is changed to a DC power source and the power is supplied to a plurality of external devices (smartphone, mobile phone, MP3 player, tablet PC, etc.) through the connector unit 310. In this case, the wireless power transmitter 100 includes a transmission coil 101, and when the wireless power receiver 300 is placed in the charging position P, the transmission controller causes the transmission coil to transmit a wireless power signal. Accordingly, power is supplied to the wireless power receiver 300.

이하에서는, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(300)의 구성에 대하여 각각 설명하도록 한다.Hereinafter, the configurations of the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 300 will be described.

본 발명의 일시시예인 무선 전력 전송 장치(100)는, 전송 코일(101)과 중앙 전송 제어부(120)를 포함한다. 여기서, 전송 코일(101)(1차측 코일)은 전력 신호를 전자기 유도 방식으로 전력 수신 장치(300)의 수신 코일(301)에 전송하기 위한 장치이다.The wireless power transmitter 100, which is a temporary example of the present invention, includes a transmission coil 101 and a central transmission control unit 120. Here, the transmitting coil 101 (primary side coil) is a device for transmitting a power signal to the receiving coil 301 of the power receiving device 300 in an electromagnetic induction method.

도 5를 참조하면, 상기 복수의 전송 코일(101)와 별개로 설치되는 중앙 전송 제어부(120)는, 객체 감지부(121), 공진형컨버터(122), 구동드라이버(123), 및 전송 제어부(124)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the central transmission controller 120, which is installed separately from the plurality of transmission coils 101, includes an object detector 121, a resonant converter 122, a driver driver 123, and a transmission controller. 124 may include.

상기 객체 감지부(121)는 상기 1차측 코일인 전송 코일(101)의 부하변화를 감지하고, 해당 부하변화가 무선 전력 수신 장치(300)에 의한 것인지를 판단할 뿐만 아니라(즉 아이디 확인부로서의 기능을 가짐), 무선 전력 수신 장치(300)로부터 전송된 응답 신호를 필터링하여 처리하는 기능을 수행한다. 즉, 전송 코일(101)을 통해 전송되는 객체 감지 신호의 응답신호인 객체 응답신호가 수신되면, 이를 필터링하여 처리하는 기능을 한다. 또한, 무선 전력 수신 장치(300)의 2차측 코일인 수신 코일(301)을 통해 전송되는 충전 검출 신호(즉, 정류부(303)에서 측정되는 정류 전압 정보를 포함하는 신호)를 처리하는 기능을 한다. 즉, 객체 감지부(121)는 무선 전력 수신 장치(300)로부터의 아이디 신호 및 충전 상태 신호를 수신하는 기능을 한다.The object detecting unit 121 detects a load change of the transmitting coil 101, which is the primary coil, and determines whether the corresponding load change is caused by the wireless power receiver 300 (that is, as an ID check unit). Function) to filter and process the response signal transmitted from the wireless power receiver 300. That is, when an object response signal, which is a response signal of the object detection signal transmitted through the transmitting coil 101, is received, it functions to filter and process the object response signal. In addition, a function of processing a charge detection signal (that is, a signal including the rectified voltage information measured by the rectifier 303) transmitted through the receiving coil 301 which is a secondary coil of the wireless power receiver 300. . That is, the object detecting unit 121 functions to receive an ID signal and a charging state signal from the wireless power receiver 300.

상기 공진형 컨버터(122)는 구동 드라이버(123)의 제어에 의해 송출하고자 하는 전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 전송 코일(101)로 공급하는 것이다. 다시 말해, 전송 제어부(124)가 요구되는 전력값을 갖는 전력 신호의 송출을 위한 전력 제어 신호를 구동 드라이버(123)로 전송하면, 상기 구동 드라이버(123)는 전송된 전력제어신호에 대응하여 공진형 컨버터(122)의 동작을 제어하고, 상기 공진형 컨버터(122)는 구동 드라이버(123)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 전송 코일(101)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선 전력 신호가 송출되도록 하는 것이다.The resonant converter 122 generates a power supply for generating a power signal to be transmitted by the control of the driving driver 123 and supplies it to the transmission coil 101. In other words, when the transmission control unit 124 transmits a power control signal for transmitting a power signal having a required power value to the driving driver 123, the driving driver 123 resonates in response to the transmitted power control signal. The resonant converter 122 controls the operation of the type converter 122, and the resonant converter 122 applies the output power corresponding to the power value required by the control of the driving driver 123 to the transmitting coil 101, thereby providing the required intensity. Is to allow the wireless power signal to be sent.

또한, 상기 공진형 컨버터(122)는 구동 드라이버(123)의 제어에 의해 전송 코일들을 통해 각각 객체 감지 신호를 발생하기 위한 전원을 공급하는 역할을 한다. In addition, the resonant converter 122 serves to supply power for generating the object sensing signal through the transmission coils under the control of the driving driver 123.

상기 구동 드라이버(123)는 전송 제어부(124)의 제어를 통해 공진형 컨버터(122)의 동작을 제어하는 것이다.The driving driver 123 controls the operation of the resonant converter 122 through the control of the transmission controller 124.

전송 제어부(124)는 상기 객체 감지부(121)의 판단결과를 전송받아 확인하여 복수의 전송 코일(101) 중 무선 전력 수신 장치가 위치한 전송 코일을 선정하고, 상기 스위칭부를 제어하여 선정된 선정 코일부로 구동 신호를 전달하도록 스위칭부를 제어하는 기능을 한다. 또한, 상기 선정 전송 코일(101)를 통해 무선전력신호를 송출하기 위한 전력 신호를 상기 구동 드라이버(123)로 전송하는 역할을 한다. The transmission control unit 124 receives and confirms the determination result of the object detecting unit 121, selects a transmission coil in which the wireless power receiver is located among the plurality of transmission coils 101, and controls the switching unit to select the selected nose. As a part, the switching unit controls the switching unit to transmit the driving signal. In addition, it serves to transmit a power signal for transmitting a wireless power signal through the selection transmission coil 101 to the drive driver 123.

즉, 상기 전송 제어부(124)는 상기 객체 감지부(121)에서 수신되는 데이터신호(아이디 신호, 충전 상태신호)를 분석처리하고, 이에 대응하여 구동 드라이버(123)를 제어하게 된다. 또한, 객체 감지 신호 생성하여 이를 전송 코일(101)을 통해 무선 전력 수신 장치(300)로 전송하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 객체 감지부(121)로부터의 객체 감지신호를 수신하면, 상기 선정 전송 코일로 아이디 요청신호를 전송하고, 이에 따라 무선 전력 수신 장치(300)로부터 아이디 신호를 수신하면, 이에 따라 상기 무선 전력 신호를 전송하도록 상기 구동 드라이버(123) 및 상기 공진형 컨버터(122)를 제어하는 기능을 한다.
That is, the transmission controller 124 analyzes the data signal (ID signal, charge state signal) received from the object detector 121, and controls the driving driver 123 in response thereto. In addition, to generate the object detection signal and transmits it to the wireless power receiver 300 through the transmission coil 101. That is, upon receiving the object detection signal from the object detecting unit 121, the ID request signal is transmitted to the selected transmission coil, and accordingly receiving the ID signal from the wireless power receiver 300, accordingly the wireless The driving driver 123 and the resonant converter 122 are controlled to transmit a power signal.

그리고, 전력신호를 수신하여 전력을 공급받는 무선 전력 수신 장치(300)는, 상기 송출된 전력 신호에 의해 유도전력을 생성하는 수신 코일(301)과, 유도된 전력을 정류하는 정류부(303) 및 정류부(303)를 제어하여 적절한 직류 전력을 커낵터부(310)로 전달하도록 제어하는 수신 제어부(305)를 포함할 수 있다. 커낵터부(310)는 케이블에 의해 연결되는데(도 1 및 2 참조), 이 케이블은 양극선, 그라운드선 및 데이터선을 포함할 수 있다. 이에 의하여, 상기 커넥터부(310)로 연결되는 상기 외부 장치(200)를 인식하고, 상기 외부 장치(200)에 맞는 전력을 공급하도록 상기 커넥터부(310)로의 출력 전압을 제어하게 된다. 즉, 양극선과 그라운드 선을 통해 전력이 공급되고, 데이터선을 통해 이동 단말기의 아이디 신호 및 충전 상태 신호를 수신하게 된다. 그러면, 수신 제어부(305)는, 이동 단말기(200)의 아이디 신호 및 충전 상태 신호를 수신 코일(301)을 통해 무선 전력 전송 장치(100)로 전송하게 되고, 이에 따라 무선 전력 신호가 변경될 수 있게 된다.In addition, the wireless power receiver 300 that receives the power signal and is supplied with power includes a receiving coil 301 that generates induced power by the transmitted power signal, a rectifier 303 that rectifies the induced power, and It may include a reception control unit 305 for controlling the rectifier 303 to transfer the appropriate DC power to the connector 310. The connector unit 310 is connected by a cable (see FIGS. 1 and 2), which may include a positive line, a ground line and a data line. As a result, the external device 200 connected to the connector unit 310 is recognized, and the output voltage to the connector unit 310 is controlled to supply power suitable for the external device 200. That is, power is supplied through the anode line and the ground line, and receives the ID signal and the charge state signal of the mobile terminal through the data line. Then, the reception controller 305 transmits the ID signal and the charging state signal of the mobile terminal 200 to the wireless power transmitter 100 through the reception coil 301, and thus the wireless power signal may be changed. Will be.

이상의 구성에 따라, 무선 전력 수신 장치(300)는 유선으로 연결된 외부 장치에 대하여 충전이 가능하게 된다. According to the above configuration, the wireless power receiver 300 may be charged with respect to an external device connected by wire.

상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 전력 수신 기능이 없는 단말기에 대하여 무선 전력 전송 장치를 이용하여 전원 공급이 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, power supply may be performed by using a wireless power transmission apparatus for a terminal having no wireless power reception function.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 전력 수신 장치에 제어부를 무선 전력 전송 장치에 설치함으로써, 무선 전력 수신 장치의 박형화 및 경량화를 이룰 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by installing the control unit in the wireless power receiver, the wireless power receiver can be made thinner and lighter.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 전송장치를 힌지 결합시킴으로써, 무선 전력 수신 기능을 구비한 단말기의 충전 및 무선 전력 수신 기능이 없는 단말기에 대하여 편리하게 선택적으로 충전할 수 있게 되며, 무선 전력 수신 장치의 분실 우려가 줄어든다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by hinge-binding the wireless power receiver and the wireless power transmitter, the charging of the terminal having the wireless power reception function and the selective charging for the terminal without the wireless power reception function conveniently This can reduce the risk of loss of the wireless power receiver.

상기와 같이 설명된 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
The wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices as described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be modified in various ways. All or some of the embodiments may be optionally combined.

100 : 무선 전력 전송 장치
101 : 전송 코일
120 : 중앙 전송 제어부
121 : 객체 감지부
122 : 공진형 컨버터
123 : 구동 드라이버
124 : 전송 제어부
200 : 외부 장치(이동 단말기)
300 : 무선 전력 수신 장치
301 : 수신 코일
303 : 수신 정류부
305 : 수신 제어부
310 : 커넥터부
330 : 수신 제어 회로
400 : 힌지100: wireless power transmission device
101: transmission coil
120: central transmission control unit
121: object detection unit
122: resonant converter
123: drive driver
124: transmission control unit
200: external device (mobile terminal)
300: wireless power receiver
301: receiving coil
303: receiving rectifier
305: reception control unit
310: connector
330: reception control circuit
400: hinge

Claims (8)

무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하여 교류 전력을 발생시키는 수신 코일;
상기 교류 전력을 정류하는 정류부;
상기 정류부로부터의 직류전원을 외부 장치로 전달하기 위하여 구성되는 복수의 커넥터부; 및
상기 무선 전력 전송 장치와 회전가능하게 체결되기 위한 힌지부를 포함하는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치.
A receiving coil that receives the wireless power signal from the wireless power transmission device and generates AC power;
Rectifier for rectifying the AC power;
A plurality of connector units configured to transfer DC power from the rectifying unit to an external device; And
A wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by a wire, including a hinge part rotatably coupled to the wireless power transmitter.
제 1 항에 있어서,
상기 커넥터부는,
5핀 단자, 18핀 단자, USB 단자, 20 핀단자, 24 핀 단자 중 적어도 하나를 포함하는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 1,
The connector unit,
A wireless power receiver capable of wired powering a plurality of external devices, including at least one of a 5-pin terminal, an 18-pin terminal, a USB terminal, a 20-pin terminal, and a 24-pin terminal.
제 1 항에 있어서,
상기 커넥터부로 연결되는 상기 외부 장치를 인식하고, 상기 외부 장치에 맞는 전력을 공급하도록 상기 커넥터부로의 출력 전압을 제어하는 수신 제어부를 더 포함하는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 1,
Recognizing the external device connected to the connector unit, and further comprising a receiving control unit for controlling the output voltage to the connector to supply power for the external device, wireless power capable of supplying power to a plurality of external devices by wires Receiving device.
제 3 항에 있어서,
상기 수신 제어부는,
상기 커넥터부를 통해 유선으로 상기 외부 장치로부터의 충전 상태 정보에 기초하여 상기 출력 전압을 제어하는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 3, wherein
The reception control unit,
A wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices in a wired manner by controlling the output voltage based on the charging state information from the external device through the connector.
제 3 항에 있어서,
상기 정류부 및 상기 수신 제어부는 상기 무선 전력 전송 장치에 설치되는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 3, wherein
The rectifier and the reception control unit are installed in the wireless power transmission apparatus, a wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by wire.
제 3 항에 있어서,
상기 수신 제어부 및 상기 정류부와 상기 커넥터부를 유선으로 연결하는 케이블을 더 포함하는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 3, wherein
And a cable connecting the reception control unit and the rectifying unit to the connector unit by wire.
제 6 항에 있어서,
상기 케이블은,
양극선, 그라운드선 및 데이터선을 포함하는, 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 6,
The cable,
A wireless power receiver capable of supplying power to a plurality of external devices by wires, including a positive line, a ground line, and a data line.
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