KR102085647B1

KR102085647B1 - 차량용 무선 전력 송신장치

Info

Publication number: KR102085647B1
Application number: KR1020180080586A
Authority: KR
Inventors: 황승재
Original assignee: 주식회사 아모그린텍
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-03-06
Also published as: US11688542B2; KR20190008810A; US20200161040A1; JP7126284B2; EP3657517A1; EP3657517A4; JP2020530976A; EP3657517B1; CN110892493A; CN110892493B; JP2022003864A; EP3657517C0

Abstract

차량용 무선전력 송신장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치는 무선 전력을 송출하기 위한 적어도 하나의 무선전력 송신용 안테나와, 상기 무선전력 송신용 안테나의 일면에 배치되는 자기장 차폐시트를 포함하는 무선전력 송신모듈; 상기 무선전력 송신모듈이 일측에 결합되고, 상기 무선전력 송신모듈을 구동하기 위한 적어도 하나의 회로기판이 내장되며, 열원에서 발생된 열을 방출하고 상기 회로기판에서 발생된 전자파를 흡수할 수 있도록 금속재질로 이루어진 방열케이스; 상기 무선전력 송신모듈과 방열케이스 사이에 배치되고, 상기 무선전력 송신용 안테나에서 발생된 열을 분산시키는 방열플레이트; 상기 방열플레이트의 일면에 배치되되 상기 방열플레이트가 상기 방열케이스와 직접 접촉되는 것을 방지하여 상기 방열플레이트와 방열케이스 상호간의 열이동을 차단하는 단열층; 상기 방열케이스에 착탈가능하게 결합되는 커버; 및 상기 방열케이스와 차량의 차체를 연결하여 상기 방열케이스에 흡수된 전자파를 차량의 차체 측으로 이동시키는 접지케이블;을 포함하며, 상기 방열케이스는 상기 접지케이블의 단부가 체결될 수 있도록 상기 방열케이스에 형성되는 체결공을 포함한다.

Description

차량용 무선 전력 송신장치{wireless power transmission apparatus for car}

본 발명은 무선 전력 전송에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 차량용 무선 전력 송신장치에 관한 것이다.

최근 들어 외부의 전력으로 배터리를 재충전하는 전기기기, 예컨대 휴대폰이나 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assis, PMP(Portable Multimedia Player) 및 내비게이션 등과 같은 이동단말기의 사용이 증가하고 있다. 이러한 이동단말기는 차량과 같은 동적인 공간에서도 빈번하게 사용된다.

이에 따라, 차량 측에는 차량의 전원에서 공급되는 전기에너지를 무선 전송방식으로 송출하는 차량용 무선전력 송신장치가 매립되고 있다. 이를 통해, 상기 이동단말기는 상기 차량용 무선전력 송신장치로부터 송출되는 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.

이러한 무접점 방식의 일례로서 자기유도방식에 의한 충전방식이 많이 사용되고 있다. 즉, 자기유도방식에 의한 충전방식은 이동단말기가 차량 내에 매립된 차량용 무선전력 송신장치에 근접할 경우 차량용 무선전력 송신장치에 포함된 1차 코일과 무선전력 수신모듈에 포함된 2차 코일 간의 유도결합에 의해 이동단말기의 배터리가 충전되는 방식이다.

이때, 상기 차량용 무선전력 송신장치는 차량 내의 매립설치를 위하여 외부케이스 및 외부케이스와 결합되는 커버를 포함하며, 외부케이스는 방열을 위하여 알루미늄재질이 사용된다.

그러나 상기 외부케이스가 알루미늄 재질로 이루어지더라도 어느 정도의 방열효과는 기대할 수 있으나 이동단말기가 직접 접촉하는 커버의 표면온도를 낮추는 데는 한계가 있다.

KR

10-2015-0159465

A

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 단열층을 통하여 열적 이동을 차단함으로써 커버의 표면온도를 낮출 수 있는 차량용 무선전력 송신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무선 전력을 송출하기 위한 적어도 하나의 무선전력 송신용 안테나와, 상기 무선전력 송신용 안테나의 일면에 배치되는 자기장 차폐시트를 포함하는 무선전력 송신모듈; 상기 무선전력 송신모듈이 일측에 결합되고, 상기 무선전력 송신모듈을 구동하기 위한 적어도 하나의 회로기판이 내장되며, 열원에서 발생된 열을 방출하고 상기 회로기판에서 발생된 전자파를 흡수할 수 있도록 금속재질로 이루어진 방열케이스; 상기 무선전력 송신모듈과 방열케이스 사이에 배치되고, 상기 무선전력 송신용 안테나에서 발생된 열을 분산시키는 방열플레이트; 상기 방열플레이트의 일면에 배치되되 상기 방열플레이트가 상기 방열케이스와 직접 접촉되는 것을 방지하여 상기 방열플레이트와 방열케이스 상호간의 열이동을 차단하는 단열층; 상기 방열케이스에 착탈가능하게 결합되는 커버; 및 상기 방열케이스와 차량의 차체를 연결하여 상기 방열케이스에 흡수된 전자파를 차량의 차체 측으로 이동시키는 접지케이블;을 포함하며, 상기 방열케이스는 상기 접지케이블의 단부가 체결될 수 있도록 상기 방열케이스에 형성되는 체결공을 포함하는 차량용 무선전력 송신장치를 제공한다.

또한, 상기 단열층은 중공실리카 입자가 포함된 단열시트, 미세 기공을 갖는 나노섬유웹 및 상기 방열플레이트의 적어도 일면에 열반사물질이 코팅된 코팅층 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 방열플레이트는 금속재질로 이루어지고 판상으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 방열플레이트는 구리 및 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속판일 수 있다.

또한, 상기 방열플레이트는 체결부재를 매개로 상기 방열케이스의 일면에 고정될 수 있다.

삭제

또한, 상기 방열케이스는 외부면에 도포되는 방열코팅층을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 무선전력 송신용 안테나는 코일부재일 수 있으며, 상기 코일부재는 평판형 코일일 수 있다.

본 발명에 의하면, 단열층을 통하여 코일부와 회로기판부의 간의 열적 이동을 차단함으로써 커버의 표면온도를 효율적으로 낮출 수 있으며, 체결성 및 발열 문제를 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 저면도,
도 3은 도 1에서 커버를 제거한 상태를 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 분리도,
도 5는 도 1의 A-A방향단면도,
도 6은 본 발명에 적용될 수 있는 방열케이스의 일례로서, 금속플레이트가 매립된 방열플라스틱으로 구현되는 경우 본체의 일부를 절개한 상태를 나타낸 도면, 그리고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치가 차량에 설치된 상태를 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 방열케이스(120) 및 커버(150)를 포함할 수 있으며, 무선전력 송신모듈, 방열플레이트(130) 및 단열층(140)이 상기 방열케이스(120) 및 커버(150) 사이에 배치될 수 있다.

상기 무선전력 송신모듈은 충전대상인 전자기기 측으로 무선전력을 송출할 수 있다. 이를 위해, 상기 무선전력 송신모듈은 적어도 하나의 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)와 자기장 차폐시트(114)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)는 전원공급시 무선전력을 송출하는 1차코일의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 상기 전자기기 측에는 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)와 대응되는 별도의 수신용 안테나(일례로, 2차코일(Rx coil))가 내장될 수 있다. 더불어, 상기 전자기기는 휴대폰, PDA, PMP, 테블릿, 멀티미디어 기기 등과 같은 휴대용 전자기기일 수 있다.

이에 따라, 상기 2차코일은 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)로부터 송출된 무선 전력을 수신할 수 있으며, 상기 전자기기는 상기 2차코일을 통해 수신된 무선 전력을 이용하여 메인배터리를 충전할 수 있다.

본 발명에서, 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)는 Qi 방식, PMA 방식 또는 A4WP 방식 중 어느 하나의 방식으로 작동할 수 있으며, 접근하는 무선전력 수신모듈의 작동방식에 따라 Qi 방식, PMA 방식 및 A4WP 방식 중 두 개 이상의 방식이 전환되는 형태로 작동될 수도 있다.

이와 같은 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)는 소정 길이의 도전성부재가 시계방향 또는 반시계방향으로 복수 회 권선된 코일부재일 수 있으며, 양단부가 한 쌍의 연결단자(111a,112a,113a)의 역할을 수행할 수 있다. 더불어, 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)는 하나일 수도 있고 복수 개로 구비될 수도 있다. 더하여, 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)는 원형, 타원형 또는 사각형상을 갖는 평판형 코일일 수도 있고, 솔레노이드 형태의 코일일 수도 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)가 복수 개의 평판형 코일로 구비되는 경우 상기 복수 개의 평판형 코일은 적어도 일부가 서로 중첩되도록 적층될 수 있다. 일례로, 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)는 3개의 평판형 코일로 구비될 수 있다.

이와 같은 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 3개의 코일부재(111,112,113) 중 어느 하나의 코일부재(111)는 나머지 두 개의 코일부재(112,113)와 서로 일부 중첩되도록 나머지 두 개의 코일부재(112,113)의 상부측에 배치될 수 있다.

그러나 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)의 개수 및 배치관계를 이에 한정하는 것은 아니며 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)의 배치관계 및 전체개수는 설계조건에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

더불어, 도면과 설명에는 무선전력을 송출하는 1차코일로서 코일부재(111,112,113)를 예시하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 1차코일은 회로기판의 일면에 동박이나 전도성 잉크를 이용하여 패턴형성된 안테나패턴일 수도 있다.

상기 자기장 차폐시트(114)는 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)의 일면에 배치될 수 있으며, 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)에서 발생되는 자기장을 차폐함과 아울러 소요의 방향으로 집속시킬 수 있다.

이와 같은 자기장 차폐시트(114)는 소정 면적을 갖는 판상의 부재로 형성될 수 있다. 이때, 상기 자기장 차폐시트(114)는 자기장을 차폐함과 아울러 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

일례로, 상기 자기장 차폐시트(114)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 박판의 리본시트, 페라이트 시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다.

여기서, 상기 비정질 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금이 사용될 수 있으며, 상기 페라이트 시트는 Mn-Zn 페라이트 및 Ni-Zn 페라이트 중 1종 이상을 포함하는 소결 페라이트 시트일 수 있다.

더불어, 상기 자기장 차폐시트(114)는 플레이크 처리되어 복수 개로 분리형성될 수 있으며, 복수 개의 시트가 다층으로 적층된 다층시트일 수도 있다.

이와 같은 자기장 차폐시트(114)는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 차폐시트로서 통상적으로 사용되는 공지의 재료가 모두 사용될 수 있다. 더불어, 상기 자기장 차폐시트(114)는 소정의 길이를 갖는 바형상일 수도 있으며, 상기 자기장 차폐시트(114)는 전체적인 형상이 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)의 형상에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

상기 방열케이스(120)는 내부에 적어도 하나의 회로기판(161,162)이 수용될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 회로기판(161,162)은 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)와 전기적으로 연결됨으로써 무선전력 송신모듈의 전반적인 구동을 제어할 수 있다.

여기서, 상기 회로기판(161,162)은 상기 무선전력 송신모듈의 전반적인 구동을 제어하기 위한 각종 회로소자가 실장될 수 있고, 상기 회로기판은 복수 개로 구비될 수도 있고 하나로 구비될 수도 있다.

일례로, 상기 방열케이스(120)는 회로기판(161,162)이 내장될 수 있도록 상부가 개방된 수용공간을 갖는 함체형상의 본체(121)를 포함할 수 있으며, 상기 수용공간의 개방된 상부는 소정 면적을 갖는 판상의 형태로 제공되는 덮개판(122)을 통해 덮어질 수 있다.

이와 같은 덮개판(122)은 체결부재(128)를 매개로 상기 본체(121)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 또한, 상기 무선전력 송신모듈은 상기 덮개판(122)의 일면에 고정될 수 있다.

이때, 상기 방열케이스(120)는 구동시 회로기판(161,162)과 같은 열원에서 발생된 열을 외부로 방출할 수 있도록 열전도도가 우수한 재질로 이루어질 수 있다.

일례로, 상기 방열케이스(120)는 구리 또는 알루미늄과 같은 금속재질로 이루어질 수 있다.

대안으로, 상기 방열케이스(120)는 방열 플라스틱 재질로 이루어질 수도 있다. 본 발명에서, 상기 방열 플라스틱 재질은 그라파이트 복합체를 포함하는 방열부재 형성 조성물을 이용하여 사출된 사출물일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 방열성을 갖는 공지의 방열플라스틱이 모두 적용될 수 있다.

또 다른 대안으로, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 방열케이스(120)는 구리 또는 알루미늄과 같은 판상의 금속플레이트(D)가 그라파이트 복합체를 포함하는 방열부재 형성 조성물(C)과 인서트 사출을 통해 일체화된 형태일 수도 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 구동시 상기 회로기판(161,162)과 같은 열원에서 발생된 열이 상기 방열케이스(120) 측으로 전달될 수 있으며, 상기 방열케이스(120)로 전달된 열은 외부로 방출될 수 있다.

이와 같은 방열케이스(120)는 일측이 상기 커버(150)와 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 상기 커버(150)는 일측이 개방된 함체형상일 수 있으며, 상기 커버(150)는 개방된 부분이 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)의 상부를 덮도록 방열케이스(120)에 결합될 수 있다. 이를 통해, 상기 방열케이스(120)의 일면에 배치된 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)는 상기 커버(150)를 통해 외부노출이 방지될 수 있다.

일례로, 상기 방열케이스(120)는 외부면에 형성되는 적어도 하나의 걸림턱(123)을 포함할 수 있으며, 상기 커버(150)는 개방된 부분의 테두리 측이 상기 걸림턱(123)을 통해 걸림설치될 수 있다. 이를 통해, 상기 커버(150)는 상기 방열케이스(120)에 착탈가능하게 결합될 수 있다.

상기 방열플레이트(130)는 소정의 면적을 갖는 판상의 부재일 수 있으며, 상기 자기장 차폐시트(114)의 일면에 배치될 수 있다. 이와 같은 방열플레이트(130)는 열전도성 성분을 포함하는 접착층(미도시)을 매개로 상기 자기장 차폐시트(114)의 일면에 부착될 수 있다.

이때, 상기 방열플레이트(130)는 체결부재(128)가 통과하는 적어도 하나의 조립공(132)이 관통형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 방열플레이트(130)는 볼트부재와 같은 체결부재(128)를 매개로 상기 방열케이스(120)에 체결될 수 있다.

한편, 상기 방열플레이트(130)는 구리나 알루미늄과 같이 열전도도가 우수한 금속재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 방열플레이트(130)는 상기 자기장 차폐시트(114)를 지지하는 지지체로서의 역할과 상기 자기장 차폐시트(114)의 일면에 고정된 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)로부터 발생되는 열을 분산시키는 역할을 모두 수행할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 자기장 차폐시트(114)가 페라이트 시트나 폴리머 시트와 같이 강도가 약하거나 플렉서블한 시트로 구비되는 경우 상기 자기장 차폐시트(114)는 소정의 강도를 갖는 금속재질로 이루어진 방열플레이트(130)를 통해 지지될 수 있다.

이를 통해, 상기 자기장 차폐시트(114)가 페라이트 시트나 폴리머 시트와 같이 강도가 약하거나 플렉서블한 시트로 구비되더라도 상기 자기장 차폐시트(114)와 방열케이스(120)의 조립시 조립성 및 체결성이 향상될 수 있다.

더불어, 상기 방열플레이트(130)는 상기 자기장 차폐시트(114)의 일면에 배치됨으로써 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)에서 발생된 열이 자기장 차폐시트(114)를 통해 방열플레이트(130) 측으로 전달된 후 분산될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 작동시 상기 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)에서 열이 발생하는 경우 상기 무선전력 송신용 안테나에서 발생된 열과 상기 커버(150)의 내부에 존재하는 공기의 열교환량이 줄어들 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 방열플레이트(130)를 포함하지 않는 형태와 비교할 때 상기 커버(150)의 내부에 존재하는 공기의 온도가 상대적으로 더 낮은 온도를 가질 수 있다.

이로 인해, 상기 커버(150)의 내부에 존재하는 공기를 통해 커버(150) 측으로 전달되는 열의 양은 줄어들 수 있으며, 결과적으로 커버(150)의 표면온도는 상기 방열플레이트(130)를 포함하지 않는 형태에 비하여 상대적으로 낮아질 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 방열플레이트(130)의 일면에 단열층(140)이 배치될 수 있다.

이와 같은 단열층(140)은 상기 방열플레이트(130)와 방열케이스(120) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 방열플레이트(130)가 상기 방열케이스(120)와 접촉되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 상기 방열플레이트(130)와 방열케이스(120)는 상기 단열층(140)을 통해 상호간의 열적 이동이 차단될 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 구동시 회로기판(161,162)과 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)에서 서로 다른 온도의 열이 각각 발생하는 경우, 열적 평형을 위하여 상대적으로 고온인 부분에서 저온인 부분으로의 열이동이 차단될 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상술한 바와 같이 상기 무선전력 송신용 안테나에서 발생된 열은 상기 방열플레이트(130)를 통해 분산될 수 있고, 상기 회로기판(161,162)에서 발생된 열은 방열케이스(120)를 통해 외부로 방출될 수 있다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 회로기판(161,162)에서 상기 무선전력 송신용 안테나보다 상대적으로 고온의 열이 발생함으로써 상기 단열층(140)의 양측에 온도차가 존재하더라도 열의 이동은 상기 단열층(140)을 통해 차단될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상대적으로 고온인 방열케이스(120)로부터 상대적으로 저온인 방열플레이트(130) 측으로의 열전달이 원천적으로 방지될 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 회로기판에서 발생된 열은 상기 단열층(140)을 통해 상기 커버(150) 측으로 이동하는 것이 차단됨으로써 전도 및 대류를 통하여 상기 방열케이스(120)의 측으로만 전달될 수 있고, 상기 회로기판 측에서 발생된 열을 통해 데워진 방열케이스(120) 내부의 공기는 방열케이스(120)의 내부에서만 유동될 수 있다.

이에 따라, 상기 회로기판 측에서 발생된 열이 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)에서 발생된 열보다 상대적으로 고온이라 하더라도 상기 커버(150)의 내부에 존재하는 공기의 온도를 상승시킬 수 있는 영향을 최소화하거나 원천적으로 차단할 수 있다. 이를 통해, 상기 커버(150)의 표면온도는 회로기판에서 발생된 열에 의해 상승하는 것이 방지될 수 있다.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 커버(150)의 내부에 존재하는 공기가 회로기판에서 발생된 열보다 상대적으로 저온인 무선전력 송신용 안테나(111,112,113)에서 발생된 열 중 일부의 열에 의해서만 가열되므로 상기 커버(150)의 표면온도가 상승되는 것을 저감시킬 수 있다.

이와 같은 단열층(140)은 판상의 시트 또는 필름 형태로 구비될 수도 있고, 상기 방열플레이트(130)의 일면에 코팅되는 코팅층일 수도 있다.

구체적인 일례로써, 상기 단열층(140)은 중공실리카 입자가 포함된 단열시트일 수 있다. 대안으로, 상기 단열층(140)은 고분자 수지로 이루어진 나노섬유를 통해 미세 기공을 갖도록 형성된 나노섬유웹일 수 있다. 또 다른 대안으로, 상기 단열층(140)은 상기 방열플레이트(130)의 적어도 일면에 열반사물질이 코팅된 코팅층으로 형성될 수도 있다.

그러나 상기 단열층(140)을 이에 한정하는 것은 아니며, 단열을 위한 목적으로 사용되는 공지의 단열재 또는 단열시트가 모두 사용될 수 있으며, 상기 단열층(140)은 절연층의 역할을 겸할 수 있다.

한편, 본 발명에 적용될 수 있는 방열케이스(120)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 더욱 우수한 방열성을 구현할 수 있도록 방열코팅층(180)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 충전대상인 전자기기가 놓여지는 커버(150)의 표면온도를 더욱 낮출 수 있다.

즉, 상기 방열코팅층(180)은 상기 방열케이스(120)의 표면에 소정의 두께로 도포되는 코팅층으로 형성됨으로써 상기 방열케이스(120)의 전체적인 방열성을 더욱 높여줄 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 작동시 열원에서 발생되는 열을 통해 승온하는 커버(150)의 표면온도를 더욱 낮출 수 있다.

이로 인해, 상기 커버(150)가 고온으로 승온되지 않음으로써 상기 커버(150)의 표면에 사용자의 신체가 접촉되더라도 사용자는 고온에서 느낄 수 있는 불쾌감이 줄어들 수 있다.

비제한적인 일례로써, 상기 방열코팅층(180)은 주제수지를 포함하는 코팅층 형성성분, 카본계 필러 및 방열성과 부착성 향상을 위한 물성증진성분을 포함할 수 있다.

그러나 상기 방열코팅층(180)을 이에 한정하는 것은 아니며, 방열을 위하여 사용되는 공지의 방열코팅층이 모두 적용될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 방열케이스(120)의 바닥면에 배치되는 열전달부재(170)를 포함할 수 있다.

이와 같은 열전달부재(170)는 일면이 상기 방열케이스(120)의 바닥면에 접하도록 배치될 수 있으며, 타면이 상기 방열케이스(120)의 내부에 배치되는 회로기판(162)과 접하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 회로기판(162)에서 발생된 열은 상기 열전달부재(170)를 통해 상기 방열케이스(120) 측으로 원활하게 전달될 수 있다.

이때, 상기 열전달부재(170)는 상기 회로기판(162) 상에 실장되는 IC칩 등과 같은 발열소자와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 열전달부재(170)는 상기 발열소자에서 발생된 열을 방열케이스(120) 측으로 원활하게 전달할 수 있다.

이와 같은 열전달부재(170)는 열전도성 필러 및 상변이 화합물(Phase change materials) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 방열형성조성물이 고화된 패드 형태일 수 있다. 또한, 상기 열전달부재(170)는 상기 방열케이스(120)의 바닥면에 상변이 화합물 및 열전도성 필러 중 어느 하나 이상을 포함하는 방열형성조성물을 소정의 두께로 직접 도포된 후 고화된 형태일 수도 있다.

상술한 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 방열케이스(120)와 결합된 커버(150)의 일면이 외부로 노출되도록 차량에 매립될 수 있다. 일례로, 상기 차량용 무선전력 송신장치(100)는 차량의 기어박스 측에 매립될 수 있다.

이때, 상기 방열케이스(120)는 도 7에 도시된 바와 같이 접지케이블(10)을 매개로 금속재질로 이루어진 차량의 차체(20)와 연결될 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 방열케이스(120)가 금속재질을 포함하는 경우 상기 회로기판(161,162)에서 발생된 전자파가 상기 방열케이스(120)에 흡수될 수 있으며, 상기 방열케이스(120)에 흡수된 전자파는 상기 접지케이블(10)을 통해 차량의 차체(20) 측으로 이동될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 회로기판(161,162)에서 발생된 전자파를 차폐하는 차폐성능이 향상될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)는 상기 회로기판(161,162)에서 발생된 전자파에 의하여 충전효율이 저하되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.

이를 위해, 상기 방열케이스(120)는 본체(121)의 바닥부에 형성되는 체결공(124)을 포함할 수 있으며, 상기 접지케이블(10)은 단부가 상기 체결공(124)에 체결될 수 있다.

이를 통해, 상기 접지케이블(10)은 일단부측이 상기 본체(121)의 체결공(124)에 고정될 수 있고 타단부 측이 상기 차량의 차체(20)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 접지케이블(10)은 상기 방열케이스(120)의 바닥부와 차량의 차체(20)를 연결할 수 있다.

그러나 상기 접지케이블(10)과 방열케이스(120)의 연결관계를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 접지케이블(10)과 연결되는 방열케이스(120)의 위치는 설계조건에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 송신장치(100)의 일형태로서, 상기 방열케이스(120)가 상부가 개방된 함체형상의 본체(121)와 덮개판(122)을 포함하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 덮개판(122)은 생략될 수도 있다. 이와 같은 경우, 상기 단열층(140)을 포함하는 상술한 방열플레이트(130)는 상기 덮개판(122)을 대체할 수 있으며, 상기단열층(140)을 포함하는 방열플레이트(130)가 상기 본체(121)의 개방된 상부를 덮는 형태일 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100 : 차량용 무선전력 송신장치
111,112,113 : 평판형 코일 114 : 자기장 차폐시트
120 : 방열케이스 121 : 본체
122 : 덮개판 123 : 걸림턱
124 : 체결공 128 : 체결부재
130 : 방열플레이트 132 : 조립공
140 : 단열층 150 : 커버
161,162 : 회로기판 170 : 열전달부재

Claims

무선 전력을 송출하기 위한 적어도 하나의 무선전력 송신용 안테나와, 상기 무선전력 송신용 안테나의 일면에 배치되는 자기장 차폐시트를 포함하는 무선전력 송신모듈;
상기 무선전력 송신모듈이 일측에 결합되고, 상기 무선전력 송신모듈을 구동하기 위한 적어도 하나의 회로기판이 내장되며, 열원에서 발생된 열을 방출하고 상기 회로기판에서 발생된 전자파를 흡수할 수 있도록 금속재질로 이루어진 방열케이스;
상기 무선전력 송신모듈과 방열케이스 사이에 배치되고, 상기 무선전력 송신용 안테나에서 발생된 열을 분산시키는 방열플레이트;
상기 방열플레이트의 일면에 배치되되 상기 방열플레이트가 상기 방열케이스와 직접 접촉되는 것을 방지하여 상기 방열플레이트와 방열케이스 상호간의 열이동을 차단하는 단열층;
상기 방열케이스에 착탈가능하게 결합되는 커버; 및
상기 방열케이스와 차량의 차체를 연결하여 상기 방열케이스에 흡수된 전자파를 차량의 차체 측으로 이동시키는 접지케이블;을 포함하며,
상기 방열케이스는 상기 접지케이블의 단부가 체결될 수 있도록 상기 방열케이스에 형성되는 체결공을 포함하는 차량용 무선전력 송신장치.
제 1항에 있어서,
상기 단열층은 중공실리카 입자가 포함된 단열시트, 미세 기공을 갖는 나노섬유웹 및 상기 방열플레이트의 적어도 일면에 열반사물질이 코팅된 코팅층 중 어느 하나인 차량용 무선전력 송신장치.
제 1항에 있어서,
상기 방열플레이트는 금속재질로 이루어지고 판상으로 형성되는 차량용 무선전력 송신장치.
제 3항에 있어서,
상기 방열플레이트는 구리 및 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 차량용 무선전력 송신장치.
제 1항에 있어서,
상기 방열플레이트는 체결부재를 매개로 상기 방열케이스의 일면에 고정되는 차량용 무선전력 송신장치.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 방열케이스는 외부면에 도포되는 방열코팅층을 더 포함하는 차량용 무선전력 송신장치.
제 1항에 있어서,
상기 무선전력 송신용 안테나는 코일부재인 차량용 무선전력 송신장치.
제 9항에 있어서,
상기 코일부재는 평판형 코일인 차량용 무선전력 송신장치.