KR102202104B1

KR102202104B1 - Wireless power transmitting apparatus for vehicle

Info

Publication number: KR102202104B1
Application number: KR1020140046967A
Authority: KR
Inventors: 정춘길
Original assignee: 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2021-01-14
Also published as: KR20150120807A

Abstract

본 발명은, 차량에 설치되는 서포트 몸체를 갖는, 서포트 유닛; 상기 서포트 몸체에 연결되는 충전 몸체와, 상기 충전 몸체에 외부로 노출되도록 설치되는 점착 패드와, 차량의 전원잭으로부터 입력되는 전력으로 무선전력 신호를 출력하고 상기 무선전력 신호를 상기 점착 패드에 점착 고정된 무선전력 수신장치로 전송하는 출력 모듈을 갖는, 충전 유닛; 및 상기 충전 몸체에 설치되어서 상기 점착 패드에 놓여진 상기 무선전력 수신장치를 지지하도록 형성되는 홀딩 유닛을 포함하는, 차량용 무선전력 전송장치를 제공한다.The present invention, having a support body installed in the vehicle, a support unit; A charging body connected to the support body, an adhesive pad installed to be exposed to the outside of the charging body, and outputting a wireless power signal with power input from a power jack of the vehicle, and attaching and fixing the wireless power signal to the adhesive pad A charging unit having an output module for transmitting to the wireless power receiver; And a holding unit installed on the charging body and formed to support the wireless power receiving device placed on the adhesive pad.

Description

Vehicle wireless power transmission device{WIRELESS POWER TRANSMITTING APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량에 사용되는 무선전력 전송장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wireless power transmission device used in a vehicle.

일반적으로, 이동통신단말기, PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 휴대용 전자기기에는 재충전 가능한 2차 전지(Secondary Battery)가 배터리로서 장착된다. 배터리를 충전하기 위해서는, 가정용 상용 전원을 이용하여 휴대용 전자기기의 배터리에 전기 에너지를 제공하는 별도의 충전장치가 필요하다. 이러한 충전장치는 통상 출력 단자를 구비하고 있어서, 배터리의 충전시 그의 입력 단자와 직접 접촉하게 된다. 그러나, 이와 같이 접촉 단자들이 외부에 노출되면, 접촉 단자가 외부 이물질에 오염되어 접촉 상태가 쉽게 불량해지고, 미관상으로도 좋지 않다.In general, portable electronic devices such as mobile communication terminals and PDAs (Personal Digital Assistants) are equipped with rechargeable secondary batteries as batteries. In order to charge the battery, a separate charging device that provides electric energy to the battery of a portable electronic device using a commercial household power source is required. Such a charging device usually has an output terminal, so that when the battery is charged, it directly contacts its input terminal. However, when the contact terminals are exposed to the outside as described above, the contact terminal is contaminated with an external foreign substance, so that the contact state is easily defective, and it is not good in terms of aesthetics.

이에 따라, 접촉식 충전방식의 대안으로서, 충전장치와 배터리 각각의 접촉 단자들이 서로 접촉되지 않는 방식으로 배터리가 충전되도록 전력 전달이 무선으로 이루어지는 무선 전력 충전 시스템이 제안되고 있다.Accordingly, as an alternative to the contact charging method, a wireless power charging system in which power is transmitted wirelessly has been proposed so that the battery is charged in a manner in which the charging device and the contact terminals of the battery do not contact each other.

한편, 최근에는 스마트폰 등을 이용한 네비게이션의 사용 증가로 인해, 차량 내에서도 휴대용 전자기기를 충전하고자 하는 수요가 증가하고 있다. 그러나, 이러한 수요 증가와는 달리, 현재까지 휴대용 전자기기를 간편하게 거치하여 무선으로 충전할 수 있는 별도의 차량용 구조체가 상용화되어 있지 않다.On the other hand, in recent years, due to an increase in the use of navigation using a smartphone or the like, demand for charging portable electronic devices in a vehicle is increasing. However, unlike this increase in demand, a separate vehicle structure capable of charging wirelessly by simply mounting portable electronic devices has not been commercially available until now.

아울러, 차량은 엔진의 떨림 또는 노면 요철 등을 인해 주행 중에 진동이 발생하게 된다. 이러한 진동은 차량 내부로 전달되어, 차량 내부에 설치된 무선 전력 충전 시스템과, 이에 거치된 휴대용 전자기기에도 전달될 수 있다. 이로 인해, 휴대용 전자기기는 무선 전력 충전 시스템으로부터 이탈되어 차량의 내부 바닥 등으로 떨어질 수 있다. 이 경우, 휴대용 전자기기가 브레이크 페달 측으로 굴러 들어가게 되면, 브레이크의 조작 불능 상태를 야기할 수 있어, 운전자에게 큰 위험 상황을 초래할 수 있다.In addition, the vehicle is vibrated during driving due to vibration of the engine or uneven road surface. Such vibration may be transmitted to the vehicle interior, and may be transmitted to a wireless power charging system installed inside the vehicle and a portable electronic device mounted thereto. Due to this, the portable electronic device may be separated from the wireless power charging system and fall onto the interior floor of the vehicle. In this case, when the portable electronic device is rolled into the brake pedal, it may cause an inoperable state of the brake, resulting in a serious danger situation for the driver.

또한, 휴대용 전자기기는 이러한 차량의 진동으로 인해 무선 전력 충전 시스템에 정위치되지 못할 수 있고, 이로 인해 그의 충전 효율이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 차량에 설치되는 무선 전력 충전 시스템은, 진동이 발생하는 경우에도 휴대용 전자기기를 견고하게 잡아줄 수 있게 구성될 필요가 있다.
In addition, the portable electronic device may not be properly positioned in the wireless power charging system due to the vibration of the vehicle, and thus its charging efficiency may be degraded. Accordingly, the wireless power charging system installed in the vehicle needs to be configured to be able to firmly hold the portable electronic device even when vibration occurs.

본 발명의 목적은, 무선전력 수신장치에 대한 차량 내 무선 충전이 가능할 뿐만 아니라, 무선전력 수신장치를 간편하게 거치할 수 있으면서도 안정적으로 지지할 수 있는, 차량용 무선전력 전송장치를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a wireless power transmission device for a vehicle, which not only enables wireless charging of the wireless power receiver in a vehicle, but also can easily mount the wireless power receiver and stably support the wireless power receiver.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 차량용 무선전력 전송장치는, 차량에 설치되는 서포트 몸체를 갖는, 서포트 유닛; 상기 서포트 몸체에 연결되는 충전 몸체와, 상기 충전 몸체에 외부로 노출되도록 설치되는 점착 패드와, 차량의 전원잭으로부터 입력되는 전력으로 무선전력 신호를 출력하고 상기 무선전력 신호를 상기 점착 패드에 점착 고정된 무선전력 수신장치로 전송하는 출력 모듈을 갖는, 충전 유닛; 및 상기 충전 몸체에 설치되어서 상기 점착 패드에 놓여진 상기 무선전력 수신장치를 지지하도록 형성되는 홀딩 유닛을 포함할 수 있다.A wireless power transmission device for a vehicle according to an embodiment of the present invention for realizing the above object includes a support unit having a support body installed in the vehicle; A charging body connected to the support body, an adhesive pad installed to be exposed to the outside of the charging body, and outputting a wireless power signal with power input from a power jack of the vehicle, and attaching and fixing the wireless power signal to the adhesive pad A charging unit having an output module for transmitting to the wireless power receiver; And a holding unit installed on the charging body and formed to support the wireless power receiving device placed on the adhesive pad.

여기서, 상기 홀딩 유닛은, 상기 충전 몸체의 측부에서 돌출 형성되어서 상기 무선전력 수신장치를 지지하는 클램핑 부재를 포함할 수 있다.Here, the holding unit may include a clamping member protruding from a side portion of the charging body to support the wireless power receiver.

여기서, 상기 클램핑 부재는, 상기 충전 몸체의 측부로부터 상기 충전 몸체의 중심축을 향하는 방향으로 경사지게 형성되고, 탄성을 갖는 소재로 이루어지는 제1 경사부; 및 상기 제1 경사부에서 연장되고 상기 충전 몸체의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 경사지게 형성되는 제2 경사부를 포함할 수 있다.Here, the clamping member may include: a first inclined portion formed to be inclined from a side portion of the filling body toward a central axis of the filling body and made of a material having elasticity; And a second inclined portion extending from the first inclined portion and formed to be inclined in a direction away from the central axis of the charging body.

여기서, 상기 홀딩 유닛은, 상기 클램핑 부재에서 연장되고, 상기 충전 몸체의 측부에 대해 인입 및 인출 가능하게 형성되는 슬라이딩 부재를 더 포함할 수 있다.Here, the holding unit may further include a sliding member extending from the clamping member and formed to be retracted and retracted from the side of the filling body.

여기서, 상기 슬라이딩 부재는, 상기 충전 몸체의 양 측부에 각각 설치되고, 상기 홀딩 유닛은, 상기 슬라이딩 부재 각각에 그의 길이 방향을 따라 형성되는 랙기어; 및 상기 충전 몸체에 회전 가능하게 설치되고, 상기 랙기어와 각각 맞물리도록 형성되는 피니언 기어를 포함할 수 있다.Here, the sliding member is installed on both sides of the filling body, and the holding unit includes: a rack gear formed on each of the sliding members along a length direction thereof; And a pinion gear rotatably installed on the charging body and formed to engage with the rack gear, respectively.

여기서, 상기 홀딩 유닛은, 상기 슬라이딩 부재 및 상기 충전 몸체에 그의 양단이 각각 고정되어서, 상기 슬라이딩 부재를 상기 충전 몸체를 향해 복귀되도록 하는 탄성체를 더 포함할 수 있다.Here, the holding unit may further include an elastic body that is fixed to both ends of the sliding member and the charging body, respectively, to return the sliding member toward the charging body.

여기서, 상기 홀딩 유닛은, 상기 충전 몸체의 하부에서 돌출 형성되어서 상기 무선전력 수신장치를 지지하는 받침 부재를 포함할 수 있다.Here, the holding unit may include a support member protruding from a lower portion of the charging body to support the wireless power receiver.

여기서, 상기 받침 부재는, 상기 충전 몸체의 하부에 형성되는 가이드홀; 상기 가이드홀에 대해 슬라이딩 가능하게 설치되는 가이드부; 및 상기 가이드부에서 절곡 형성되어 상기 무선전력 수신장치를 지지하는 받침대를 포함할 수 있다.Here, the support member, a guide hole formed in the lower portion of the filling body; A guide part slidably installed with respect to the guide hole; And a pedestal formed bent in the guide part to support the wireless power receiver.

여기서, 상기 받침 부재는, 상기 가이드홀의 내벽에 형성되는 걸림 돌기; 및 상기 가이드부의 외면에 그의 길이 방향을 따라 복수로 형성되어서, 상기 가이드부가 슬라이딩하는 경우에 각각 상기 걸림 돌기와 걸리도록 형성되는 걸림홈을 더 포함할 수 있다.Here, the support member includes: a locking protrusion formed on an inner wall of the guide hole; And a plurality of locking grooves formed on the outer surface of the guide part along the length direction thereof, and formed to be caught with the locking projections when the guide part slides.

여기서, 상기 서포트 유닛은, 상기 서포트 몸체에 형성되는 제1 연결부를 포함하고, 상기 충전 유닛은, 상기 충전 몸체에 설치되고, 상기 제1 연결부와 회전 가능하게 연결되는 제2 연결부를 포함할 수 있다.Here, the support unit may include a first connection part formed on the support body, and the charging unit may include a second connection part installed on the charging body and rotatably connected to the first connection part. .

여기서, 상기 서포트 유닛은, 상기 차량의 전원잭에 접속되도록 형성되는 접속잭; 및 상기 제1 연결부에 설치되며 상기 접속잭과 전기적으로 연결되는 제1 단자를 더 포함하고, 상기 충전 유닛은, 상기 제2 연결부에 설치되며 상기 제1 단자에 접속되는 제2 단자를 더 포함하며, 상기 출력 모듈은, 상기 제2 단자를 통해 상기 전력을 입력받도록 형성될 수 있다.Here, the support unit, a connection jack formed to be connected to the power jack of the vehicle; And a first terminal installed on the first connection unit and electrically connected to the connection jack, wherein the charging unit further includes a second terminal installed on the second connection unit and connected to the first terminal, , The output module may be formed to receive the power through the second terminal.

여기서, 상기 점착 패드는, 실리콘젤 및 폴리우레탄젤 중 적어도 하나의 소재로 형성될 수 있다.Here, the adhesive pad may be formed of at least one of a silicone gel and a polyurethane gel.

여기서, 상기 출력 모듈은, 상기 충전 몸체에 내장되고 상기 무선전력 신호를 발진하는 전송 코일; 및 상기 전송 코일에 의한 상기 무선전력 신호의 발진을 제어하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.Here, the output module, a transmission coil built in the charging body and oscillating the wireless power signal; And a transmission control unit controlling oscillation of the wireless power signal by the transmission coil.

여기서, 상기 서포트 몸체는, 상기 차량에 지지되는 지지면을 갖는 지지 모듈; 및 상기 지지 모듈에서 상기 제1 연결부까지 연장 형성되는 연장부를 더 포함할 수 있다.
Here, the support body, a support module having a support surface supported by the vehicle; And an extension part extending from the support module to the first connection part.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 차량용 무선전력 전송장치에 의하면, 점착 패드에 의해 무선전력 수신장치의 거치가 이루어져, 무선전력 수신장치의 거치 및 착탈이 간편할 뿐만 아니라, 거치를 위한 구조가 간단하고 제작도 용이하다. According to the wireless power transmission device for a vehicle according to the present invention configured as described above, the wireless power reception device is mounted by an adhesive pad, so that mounting and detachment of the wireless power reception device is simple, and the structure for mounting is simple. And easy to manufacture.

나아가, 출력 모듈과 무선전력 수신장치의 사이에 점착 패드 만이 개입될 수 있으므로, 양자 사이의 간격이 좁아 무선전력 수신장치에 대한 충전 효율을 향상시킬 수 있다.Further, since only the adhesive pad may be intervened between the output module and the wireless power receiver, the gap between the two is narrow, and thus charging efficiency for the wireless power receiver can be improved.

아울러, 홀딩 유닛의 구성에 의하면, 무선전력 수신장치를 보다 견고하게 잡아줄 수 있어서, 차량의 진동 발생시에도 무선전력 수신장치가 차량 바닥에 떨어져 브레이크 페달의 조작이 곤란해지는 상황을 방지할 수 있다. 또한, 홀딩 유닛이 슬라이딩 부재에 의해 너비가 가변되도록 구성되므로, 다양한 사이즈의 무선전력 수신장치를 안정적으로 고정할 수 있다.
In addition, according to the configuration of the holding unit, it is possible to more firmly hold the wireless power receiving device, and thus, it is possible to prevent a situation in which the wireless power receiving device falls to the floor of the vehicle and makes it difficult to operate the brake pedal even when vibration of the vehicle occurs. In addition, since the holding unit is configured to have a variable width by the sliding member, it is possible to stably fix the wireless power receiver of various sizes.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 전송장치(10)의 충전 유닛(200)에 무선전력 수신장치(400)가 장착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 단면도이다.
도 4는 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 홀딩 유닛(300)의 작동도이다.
도 5는 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 홀딩 유닛(300)의 작동도이다.
도 6은 도 1의 충전 유닛(200)의 출력 모듈(270)과 무선전력 수신장치(400) 사이의 무선 충전에 대해 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 무선전력 전송장치(10')의 작동도이다.
도 8 내지 도 13은 도 1 및 도 7의 차량용 무선전력 전송장치(10,10')로부터 무선전력 수신장치(400)의 배터리셀 모듈(430)이 멀어지는 정도에 따른 충전효율을 도시한 그래프이다.1 is a perspective view showing a state in which a wireless power receiver 400 is mounted to a charging unit 200 of a wireless power transmitter 10 for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the vehicle wireless power transmission device 10 of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of the vehicle wireless power transmission device 10 of FIG. 1.
4 is an operation diagram of the holding unit 300 of the wireless power transmission device 10 for a vehicle of FIG. 1.
5 is an operation diagram of the holding unit 300 of the wireless power transmission device 10 for a vehicle of FIG. 1.
FIG. 6 is a block diagram illustrating wireless charging between the output module 270 of the charging unit 200 of FIG. 1 and the wireless power receiver 400.
7 is an operation diagram of a vehicle wireless power transmission device 10' according to another embodiment of the present invention.
8 to 13 are graphs showing charging efficiency according to the degree to which the battery cell module 430 of the wireless power receiver 400 is distant from the wireless power transmission devices 10 and 10' for a vehicle of FIGS. 1 and 7 .

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 무선전력 전송장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a wireless power transmission device for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same/similar reference numerals are assigned to the same/similar configurations even in different embodiments, and the description is replaced with the first description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 무선전력 전송장치(10)의 충전 유닛(200)에 무선전력 수신장치(400)가 장착된 상태를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a state in which a wireless power receiver 400 is mounted to a charging unit 200 of a wireless power transmitter 10 for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 도면을 참조하면, 차량용 무선전력 전송장치(10)는 차량의 대쉬 보드(D) 상에 설치될 수 있다. 이를 위하여, 차량용 무선전력 전송장치(10)는, 서포트 유닛(100), 충전 유닛(200), 및 홀딩 유닛(300)을 포함할 수 있다. Referring to this drawing, the vehicle wireless power transmission device 10 may be installed on the dashboard D of the vehicle. To this end, the vehicle wireless power transmission device 10 may include a support unit 100, a charging unit 200, and a holding unit 300.

서포트 유닛(100)은 대쉬 보드(D)에 의해 지지되는 구성이다. 구체적으로, 서포트 유닛(100)은, 서포트 몸체(110)와, 접속잭(130)과, 제1 단자(150, 도 2)를 포함할 수 있다. 서포트 몸체(110)는 대쉬 보드(D)에 접촉하는 부분[지지 모듈(115, 도 2)]이 넓은 단면적을 갖고 충전 유닛(200)과 연결되는 부분이 상대적으로 좁은 단면적을 갖도록 형성될 수 있다. 접속잭(130)은 차량의 전원잭(P)과 접속되어, 차량의 전력을 입력받는 매개체가 된다. 접속잭(130)에 연결된 전선(131)은 서포트 몸체(110) 내로 연장된다. 이와 달리, 전선(131)은 충전 유닛(200)과 직접 연결될 수도 있다. 제1 단자(150)는 접속잭(130)을 통해 입력된 전력을 충전 유닛(200)로 전달하기 위한 매개체가 된다. The support unit 100 is a structure supported by a dashboard D. Specifically, the support unit 100 may include a support body 110, a connection jack 130, and a first terminal 150 (FIG. 2). The support body 110 may be formed such that a portion in contact with the dashboard D (support module 115, FIG. 2) has a wide cross-sectional area, and a portion connected to the charging unit 200 has a relatively narrow cross-sectional area. . The connection jack 130 is connected to the power jack P of the vehicle, and becomes a medium for receiving power from the vehicle. The wire 131 connected to the connection jack 130 extends into the support body 110. Alternatively, the electric wire 131 may be directly connected to the charging unit 200. The first terminal 150 serves as a medium for transferring the power input through the connection jack 130 to the charging unit 200.

충전 유닛(200)은 서포트 유닛(100)에 연결되며, 무선전력 수신장치(400)의 충전을 위한 무선전력 신호를 출력하는 구성이다. 충전 유닛(200)은 전체적으로 직육면체 형상을 가질 수 있다. 충전 유닛(200)의 주면(main surface)은 충전면(210a)이 된다. 충전면(210a)에는 무선전력 수신장치(400)가 장착될 수 있다. 구체적으로, 충전면(210a)에는 점착 패드(240)가 설치될 수 있고, 무선전력 수신장치(400)는 이 점착 패드(240)와 점착되어 충전면(210a)과 마주할 수 있다. 이러한 무선전력 수신장치(400)가 무선 충전되기 위한 구성은 도 6을 참조하여 후술한다. The charging unit 200 is connected to the support unit 100 and is configured to output a wireless power signal for charging the wireless power receiving device 400. The charging unit 200 may have a rectangular parallelepiped shape as a whole. The main surface of the charging unit 200 becomes a charging surface 210a. The wireless power receiver 400 may be mounted on the charging surface 210a. Specifically, an adhesive pad 240 may be installed on the charging surface 210a, and the wireless power receiver 400 may be adhered to the adhesive pad 240 to face the charging surface 210a. A configuration for wirelessly charging the wireless power receiver 400 will be described later with reference to FIG. 6.

홀딩 유닛(300)은 충전 몸체(210)에 설치될 수 있다. 홀딩 유닛(300)은 그의 너비 또는 길이가 가변 가능하게 구성되어서, 휴대폰이나 음악 재생기 등과 같은 다양한 사이즈의 무선전력 수신장치(400)를 지지할 수 있게 구성된다.The holding unit 300 may be installed on the charging body 210. The holding unit 300 is configured to be variable in width or length, and is configured to support various sizes of wireless power receiver 400 such as a mobile phone or a music player.

이상의 차량용 무선전력 전송장치(10)에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The above-described wireless power transmission apparatus 10 for a vehicle will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 단면도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of the vehicle wireless power transmission device 10 of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicle wireless power transmission device 10 of FIG. 1.

본 도면들을 참조하면, 차량용 무선전력 전송장치(10)는 서포트 유닛(100), 충전 유닛(200), 및 홀딩 유닛(300)을 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the vehicle wireless power transmission device 10 may include a support unit 100, a charging unit 200, and a holding unit 300.

여기서, 서포트 유닛(100)은, 앞서 설명한 바대로, 서포트 몸체(110)와, 접속잭(130)과, 제1 단자(150)를 포함할 수 있다. Here, the support unit 100, as described above, may include a support body 110, a connection jack 130, and a first terminal 150.

서포트 몸체(110)는, 제1 연결부(111)와, 지지 모듈(115)과, 연장부(129)를 포함할 수 있다. The support body 110 may include a first connection part 111, a support module 115, and an extension part 129.

제1 연결부(111)는 연장부(129)의 양단부 중에 지지 모듈(115)이 위치한 일 단부에 반대되는 타 단부 측에 위치한다. 제1 연결부(111)는 충전 유닛(200)과의 기계적 연결을 위한 구성이다. 구체적으로, 제1 연결부(111)는, 헤드부(112)와, 목부(113)를 포함할 수 있다. 헤드부(112)는 구의 형상을 가질 수 있다. 목부(113)는 헤드부(112)를 연장부(129)에 연결하는 부분으로서, 헤드부(112)의 최대 단면적부[링단자(153)가 형성된 부분] 보다 작은 단면적을 갖도록 형성된다. The first connection part 111 is located on the other end side opposite to one end where the support module 115 is located among both ends of the extension part 129. The first connection part 111 is a component for mechanical connection with the charging unit 200. Specifically, the first connection part 111 may include a head part 112 and a neck part 113. The head part 112 may have a spherical shape. The neck portion 113 is a portion that connects the head portion 112 to the extension portion 129 and is formed to have a smaller cross-sectional area than the maximum cross-sectional area portion (a portion where the ring terminal 153 is formed) of the head portion 112.

지지 모듈(115)은 차량에 지지되는 부분으로서, 서포트 몸체(110) 중에 가장 넓은 단면적을 갖도록 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 지지 모듈(115)은 차량과 접촉하는 평탄한 면인 지지면(121a)을 가질 수 있다. 지지 모듈(115)은 하우징(117), 흡착 패드(121), 중심부재(123), 조작 레버(125), 및 스프링(127)을 포함할 수 있다.The support module 115 is a part supported by the vehicle, and may be formed to have the widest cross-sectional area among the support body 110. As shown in FIG. 3, the support module 115 may have a support surface 121a that is a flat surface in contact with the vehicle. The support module 115 may include a housing 117, an adsorption pad 121, a central member 123, an operation lever 125, and a spring 127.

하우징(117)은 연장부(129)와 연결되고, 전체적으로 반구형으로 형성된다. 하우징(117)의 하단에는 개구부(118)가 형성된다. 이 개구부(118)는 원형의 단면을 갖도록 형성되므로, 개구부(118)를 형성하는 하우징(117)의 끝단부(119)도 하나의 평면 상에 원형의 폐루프를 이루도록 형성된다.The housing 117 is connected to the extension part 129 and is formed in a hemispherical shape as a whole. An opening 118 is formed at the lower end of the housing 117. Since the opening 118 is formed to have a circular cross section, the end portion 119 of the housing 117 forming the opening 118 is also formed to form a circular closed loop on one plane.

흡착 패드(121)는 실리콘 재질로 형성되며, 원판의 형상을 가질 수 있다. 흡착 패드(121)는 중앙 영역에 지지면(121a)과 소정의 간격을 두고 이격 형성되는 간극부(121b)를 가진다. 도면에 도시되어 있지는 않으나, 흡착 패드(121)의 지지면(121a)에는 차량에 대한 흡착력을 강화하기 위해 강화 플레이트가 더 구비될 수도 있다. 강화 플레이트는 흡착 패드(121) 보다 마찰 계수가 높은 재질로 형성될 수 있고, 흡착 패드(121)의 둘레 방향을 따라 원형의 링 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 강화 플레이트는 압축된 하드(hard) 타입의 스폰지 재질로 형성될 수 있다. 스폰지는 탄성이 있는 해면상의 다공질물질로서, 주로 합성수지로 형성된다. The adsorption pad 121 is formed of a silicon material and may have a shape of a disk. The adsorption pad 121 has a gap portion 121b formed to be spaced apart from the support surface 121a at a predetermined interval in the central region. Although not shown in the drawing, a reinforcing plate may be further provided on the support surface 121a of the adsorption pad 121 in order to enhance the adsorption force for the vehicle. The reinforcing plate may be formed of a material having a higher coefficient of friction than the adsorption pad 121 and may be formed in a circular ring shape along the circumferential direction of the adsorption pad 121. Such a reinforcing plate may be formed of a compressed hard type sponge material. Sponge is a sponge-like porous material with elasticity, and is mainly formed of synthetic resin.

중심부재(123)는 하우징(117)을 관통하여 흡착 패드(121)의 중앙 영역과 연결된다.The central member 123 passes through the housing 117 and is connected to the central region of the suction pad 121.

조작 레버(125)는 중심부재(123)와 회전 가능하게 연결된다. 조작 레버(125)는 하우징(117)의 외면에 지지되어 지렛대의 원리로 중심부재(123)를 잡아당길 수 있게 형성된다.The operation lever 125 is rotatably connected to the central member 123. The operation lever 125 is supported on the outer surface of the housing 117 and is formed to pull the central member 123 by the principle of a lever.

스프링(127)은 중심부재(123)를 감싸도록 형성되고, 그의 양단이 각각 하우징(117)의 내면과 흡착 패드(121)에 지지된다. 스프링(127)은 조작 레버(125)가 해제되는 경우 흡착 패드(121)를 밀어 흡착 패드(121)가 대쉬 보드(D, 도 1)와 분리되도록 한다.The spring 127 is formed to surround the central member 123, and both ends thereof are supported by the inner surface of the housing 117 and the suction pad 121, respectively. When the operation lever 125 is released, the spring 127 pushes the suction pad 121 so that the suction pad 121 is separated from the dashboard D (FIG. 1).

연장부(129)는 지지 모듈(115)에서 제1 연결부(111)까지 연장 형성되는 부분이다. 연장부(129)는 충전 유닛(200)이 차량의 대쉬 보드(D)에서 이격되어야 할 간격을 고려하여 그 길이가 결정될 수 있다. The extension part 129 is a part extending from the support module 115 to the first connection part 111. The length of the extension part 129 may be determined in consideration of an interval at which the charging unit 200 is to be separated from the dashboard D of the vehicle.

접속잭(130)은 앞서 설명한 바대로, 차량의 전력을 끌어오기 위한 구성이다. 접속잭(130)은 전선(131)을 통해 지지 모듈(115)에 연결된다. 이와 달리, 전선(131)은 충전 유닛(200)에 직접 연결될 수도 있다.As described above, the connection jack 130 is a component for drawing power from the vehicle. The connection jack 130 is connected to the support module 115 through an electric wire 131. Alternatively, the electric wire 131 may be directly connected to the charging unit 200.

제1 단자(150)는 제1 연결부(111)에 설치된다. 제1 단자(150)는 전선(131)을 통해 접속잭(130)과 전기적으로 연결된다. 제1 단자(150)는 접속잭(130)에서 입력된 전력을 충전 유닛(200) 측으로 전달하기 위한 것이다. 제1 단자(150)는, 자유단자(151)와, 링단자(153)를 포함할 수 있다. 자유단자(151)는 헤드부(112)의 자유단에 구비되는 단자이다. 자유단자(151)는 원판형의 금속일 수 있다. 이에 비하여, 링단자(153)는 헤드부(112)의 최대 단면적부의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 링단자(153)는 링 형상의 금속으로 구성될 수 있다. 이상과 달리, 제1 단자(150)는 제1 연결부(111)가 아닌 다른 구성에 설치될 수도 있다. The first terminal 150 is installed on the first connection part 111. The first terminal 150 is electrically connected to the connection jack 130 through an electric wire 131. The first terminal 150 is for transmitting power input from the connection jack 130 to the charging unit 200. The first terminal 150 may include a free terminal 151 and a ring terminal 153. The free terminal 151 is a terminal provided at the free end of the head part 112. The free terminal 151 may be a disk-shaped metal. In contrast, the ring terminal 153 may be installed along the circumference of the maximum cross-sectional area of the head portion 112. The ring terminal 153 may be formed of a ring-shaped metal. Unlike the above, the first terminal 150 may be installed in a configuration other than the first connector 111.

충전 유닛(200)은, 충전 몸체(210)와, 제2 단자(230)와, 점착 패드(240)와, 출력 모듈(270), 발광부(290)를 포함할 수 있다. The charging unit 200 may include a charging body 210, a second terminal 230, an adhesive pad 240, an output module 270, and a light emitting unit 290.

충전 몸체(210)는 대체로 넓적한 직육면체 형상을 가질 수 있다. 충전 몸체(210)는 충전면(210a)에 반대되는 설치면(210b)을 포함할 수 있다. 설치면(210b)에는 제2 연결부(211)가 형성된다. 제2 연결부(211)는 서포트 유닛(100)의 제1 연결부(111)와 기계적으로 결합되는 구성이다. 이를 위해, 제2 연결부(211)는, 리세스부(212)와, 측벽부(213)를 포함할 수 있다. 리세스부(212)는 헤드부(112)를 수용하도록 반구형으로 리세스되어 형성된다. 측벽부(213)는 리세스부(212)를 둘러싸도록 설치면(210b)에서 돌출 형성된다. 측벽부(213)의 내면에는 걸이부(213a)가 형성되고, 외면에는 외주 나사산(213b)이 형성될 수 있다. 제2 연결부(211)는, 조임관(217)을 더 구비할 수 있다. 조임관(217)은 중공부를 갖는 파이프 형태로서, 내주면에는 내주 나사산(218)이 형성된다. 조임관(217)의 외주면에는 일정 간격으로 복수의 리브(219)가 형성될 수 있다. The filling body 210 may have a generally wide rectangular parallelepiped shape. The charging body 210 may include an installation surface 210b opposite to the charging surface 210a. A second connection part 211 is formed on the installation surface 210b. The second connection part 211 is a component that is mechanically coupled to the first connection part 111 of the support unit 100. To this end, the second connection part 211 may include a recess part 212 and a side wall part 213. The recessed portion 212 is formed by being recessed in a hemispherical shape to accommodate the head portion 112. The side wall portion 213 is formed to protrude from the installation surface 210b so as to surround the recess portion 212. A hook portion 213a may be formed on the inner surface of the sidewall portion 213, and an outer peripheral thread 213b may be formed on the outer surface. The second connection part 211 may further include a tightening pipe 217. The tightening pipe 217 is a pipe shape having a hollow part, and an inner circumferential thread 218 is formed on the inner circumferential surface. A plurality of ribs 219 may be formed on the outer circumferential surface of the tightening pipe 217 at regular intervals.

제2 단자(230)는, 서포트 유닛(100)의 제1 단자(150)와 전기적으로 접속되는 구성이다. 제2 단자(230)는, 중앙단자(231)와, 내주단자(233)를 포함할 수 있다. 중앙단자(231)는 리세스부(212)의 중앙에 형성된다. 이를 위해, 중앙단자(231)는 원판 형의 금속일 수 있다. 내주단자(233)는 측벽부(213)의 내주면에 둘레 방향을 따라 형성되는 것으로서, 전체적으로 링 형상을 이루는 금속일 수 있다. 이와 달리, 제2 단자(230)는 제2 연결부(211)이 아닌 다른 구성에 설치될 수도 있다. 예를 들어, 제1 연결부(111)와 제2 연결부(211)의 기계적 연결과 별개로, 제2 단자(230)는 제1 단자(150)와 직접 전기적으로 연결될 수도 있다.The second terminal 230 is configured to be electrically connected to the first terminal 150 of the support unit 100. The second terminal 230 may include a center terminal 231 and an inner peripheral terminal 233. The center terminal 231 is formed in the center of the recess 212. To this end, the central terminal 231 may be a disk-shaped metal. The inner circumferential terminal 233 is formed along the circumferential direction on the inner circumferential surface of the side wall portion 213 and may be a metal forming a ring shape as a whole. Alternatively, the second terminal 230 may be installed in a configuration other than the second connector 211. For example, apart from the mechanical connection of the first connection part 111 and the second connection part 211, the second terminal 230 may be directly electrically connected to the first terminal 150.

점착 패드(240)는 충전 몸체(210)의 충전면(210a)에 부착된다. 구체적으로, 점착 패드(240)는 무선전력 수신장치(400)와 맞닿을 수 있도록, 충전면(210a)에서 돌출 형성된다. 아울러, 점착 패드(240)는 균일한 두께를 갖도록 형성되어, 무선전력 수신장치(400)가 후술하는 전송 코일(271)과 균일한 간격으로 이격되도록 할 수 있다. 점착 패드(240)는 점착성을 갖는 연성의 고무 소재 등으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 점착 패드(240)는 실리콘젤(silicon gel) 또는 폴리우레탄젤(polyurethane gel) 등의 소재로 형성될 수 있다.The adhesive pad 240 is attached to the charging surface 210a of the charging body 210. Specifically, the adhesive pad 240 is formed to protrude from the charging surface 210a so as to contact the wireless power receiving device 400. In addition, the adhesive pad 240 may be formed to have a uniform thickness, so that the wireless power receiver 400 may be spaced apart from the transmission coil 271 to be described later at a uniform interval. The adhesive pad 240 may be made of a soft rubber material having adhesiveness. Specifically, the adhesive pad 240 may be formed of a material such as a silicone gel or a polyurethane gel.

출력 모듈(270)은 충전 몸체(210)의 충전면(210a)과 설치면(210b) 사이에 위치하며, 제2 단자(230)를 통해 입력되는 전력으로부터 무선전력 신호를 출력하는 구성이다. 이때, 출력 모듈(270)에서 출력되는 무선전력 신호는 충전면(210a) 및 점착 패드(240)를 통과하여 진행하게 될 것이다. 출력 모듈(270)은 전송 코일(271), 자기 차폐판(275), 온도 센서(276), 및 기판(277)을 포함할 수 있다.The output module 270 is positioned between the charging surface 210a and the installation surface 210b of the charging body 210 and outputs a wireless power signal from power input through the second terminal 230. At this time, the wireless power signal output from the output module 270 will proceed through the charging surface 210a and the adhesive pad 240. The output module 270 may include a transmission coil 271, a magnetic shield plate 275, a temperature sensor 276, and a substrate 277.

전송 코일(271)은 충전 몸체(210)에 내장되고 무선전력 신호를 발진하는 구성이다. 자기 차폐판(275)은 전송 코일(271)의 일측면을 덮도록 형성된다. 온도 센서(276)는 전송 코일(271)의 전면에 배치되어서 전송 코일(271)의 온도를 측정한다. 기판(277)에는 전송 제어부(277) 등의 제어 회로가 설치된다. 기판(277)은 자기 차폐판(275)의 후면에 설치될 수 있다. 이와 달리, 기판(277)은 서포트 몸체(110)에 설치될 수도 있으며, 이 경우에는 기판(277)의 고장시 서포트 유닛(100) 만을 교체하여 충전 유닛(200)을 그대로 활용하도록 할 수 있다. 기판(277)에 설치된 전송 제어부(277)는 전송 코일(271)에 의한 무선전력 신호의 발진을 제어한다. 구체적으로, 전송 제어부(277)는 온도 센서(276)로부터 측정되는 실측 온도가 기준 온도보다 낮으면 무선전력 신호의 발진을 중지시켜, 시스템의 안정성을 높일 수 있게 구성될 수 있다. The transmission coil 271 is built in the charging body 210 and is configured to oscillate a wireless power signal. The magnetic shield plate 275 is formed to cover one side of the transmission coil 271. The temperature sensor 276 is disposed in front of the transmitting coil 271 to measure the temperature of the transmitting coil 271. A control circuit such as a transfer control unit 277 is provided on the substrate 277. The substrate 277 may be installed on the rear surface of the magnetic shield plate 275. Alternatively, the substrate 277 may be installed on the support body 110, and in this case, when the substrate 277 fails, only the support unit 100 may be replaced so that the charging unit 200 may be used as it is. The transmission control unit 277 installed on the substrate 277 controls the oscillation of the wireless power signal by the transmission coil 271. Specifically, the transmission control unit 277 may be configured to stop the oscillation of the wireless power signal when the measured temperature measured by the temperature sensor 276 is lower than the reference temperature, thereby increasing the stability of the system.

발광부(290)는 전송 제어부(277)의 제어하에 출력 모듈(270)의 전송 상태를 표시하는 구성이다. 발광부(290)는 서포트 몸체(110) 또는 충전 몸체(210)에 설치될 수 있다. 발광부(290)는 출력 모듈(270)에 의한 충전 상태를 색상 및 점광 형태를 조절하여 표시하도록 구성된다.The light emitting unit 290 is a component that displays the transmission state of the output module 270 under the control of the transmission control unit 277. The light emitting part 290 may be installed on the support body 110 or the charging body 210. The light emitting unit 290 is configured to display the state of charge by the output module 270 by adjusting the color and the point light shape.

홀딩 유닛(300)은 충전 몸체(210)에 설치될 수 있다. 이하에서는, 홀딩 유닛(300)에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.The holding unit 300 may be installed on the charging body 210. Hereinafter, the holding unit 300 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4는 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 홀딩 유닛(300)의 작동도이다.4 is an operation diagram of the holding unit 300 of the wireless power transmission device 10 for a vehicle of FIG. 1.

본 도면을 참조하면, 홀딩 유닛(300)은 충전 몸체(210)의 양 측부(210c)에 각각 배치되는 클램핑 부재(310)를 포함할 수 있다. 클램핑 부재(310)는 제1 경사부(311) 및 제2 경사부(312)를 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the holding unit 300 may include clamping members 310 respectively disposed on both side portions 210c of the charging body 210. The clamping member 310 may include a first inclined portion 311 and a second inclined portion 312.

제1 경사부(311)는 후술할 슬라이딩 부재(320)에서 연장 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 경사부(311)는 슬라이딩 부재(320)로부터 충전 몸체(210)의 중심축(X)을 향하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 아울러, 제1 경사부(311)는 탄성 소재로 구성될 수 있다. 제2 경사부(312)는 제1 경사부(311)에서 연장 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 경사부(312)는 제1 경사부(311)에서 충전 몸체(210)의 중심축(X)으로부터 멀어지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.The first inclined part 311 may be extended from the sliding member 320 to be described later. Specifically, the first inclined part 311 may be formed to be inclined in a direction from the sliding member 320 toward the central axis X of the filling body 210. In addition, the first inclined portion 311 may be made of an elastic material. The second slope 312 may extend from the first slope 311. Specifically, the second inclined portion 312 may be formed to be inclined in a direction away from the central axis X of the charging body 210 in the first inclined portion 311.

이러한 구성에 의하면, 무선전력 수신장치(400)가 제1 위치(P₁)에 배치된 상태에서 점착 패드(240)를 향해 가압되는 경우, 제2 경사부(312)가 무선전력 수신장치(400)의 가장자리와 맞닿아 자연스레 벌어지게 된다. 이에 따라, 사용자는 무선전력 수신장치(400)를 점착 패드(240)에 손쉽게 부착시킬 수 있다.According to this configuration, when the wireless power receiving device 400 is pressed toward the adhesive pad 240 in a state disposed in the first position P ₁ , the second inclined portion 312 is the wireless power receiving device 400 ), and naturally open up. Accordingly, the user can easily attach the wireless power receiver 400 to the adhesive pad 240.

아울러, 무선전력 수신장치(400)가 제2 위치(P₂)에 배치된 경우, 제1 경사부(311)는 탄성에 의해 무선전력 수신장치(400)의 가장자리를 점착 패드(240)를 향하는 방향으로 가압하게 된다. 이에 따라, 무선전력 수신장치(400)는 점착 패드(240)와 압착되어서 이로 부터 쉽게 빠져나올 수 없게 될 뿐만 아니라, 차량 운행 중 진동이 발생하는 경우에도 점착 패드(240)와 밀착되어 우수한 충전 효율을 유지할 수 있다.In addition, when the wireless power receiving device 400 is disposed in the second position (P ₂ ), the first inclined portion 311 is elastically moved the edge of the wireless power receiving device 400 toward the adhesive pad 240. Pressure in the direction. Accordingly, the wireless power receiving device 400 is compressed with the adhesive pad 240 so that it cannot be easily escaped from it, and is in close contact with the adhesive pad 240 even when vibration occurs while driving the vehicle, resulting in excellent charging efficiency. Can keep.

도 5는 도 1의 차량용 무선전력 전송장치(10)의 홀딩 유닛(300)의 작동도이다.5 is an operation diagram of the holding unit 300 of the wireless power transmission device 10 for a vehicle of FIG. 1.

본 도면을 참조하면, 홀딩 유닛(300)은 상술한 클램핑 부재(310) 이외에도, 슬라이딩 부재(320), 피니언 기어(330), 탄성체(340), 및 받침 부재(350)를 더 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the holding unit 300 may further include a sliding member 320, a pinion gear 330, an elastic body 340, and a support member 350 in addition to the clamping member 310 described above. .

슬라이딩 부재(320)는 클램핑 부재(310)에서 연장되고, 충전 몸체(210)의 양 측부(210c)에 대해 충전 몸체(210)의 측방향(D₁)을 따라 각각 인입 및 인출 가능하게 형성될 수 있다. 슬라이딩 부재(320)에는 그의 길이 방향을 따라 랙기어(321)가 형성될 수 있다.The sliding member 320 extends from the clamping member 310 and is formed to be retractable and retractable along the lateral direction (D ₁ ) of the charging body 210 with respect to both sides 210c of the charging body 210. I can. A rack gear 321 may be formed in the sliding member 320 along its longitudinal direction.

피니언 기어(330)는 충전 몸체(210)에 내장될 수 있다. 피니언 기어(330)는 충전 몸체(210)에 회전 가능하게 설치되고, 슬라이딩 부재(320)의 랙기어(321)와 각각 맞물리도록 형성될 수 있다.The pinion gear 330 may be embedded in the charging body 210. The pinion gear 330 is rotatably installed on the charging body 210 and may be formed to mesh with the rack gear 321 of the sliding member 320, respectively.

탄성체(340)는 그의 양단이 슬라이딩 부재(320) 및 충전 몸체(210)에 각각 고정되도록 구성된다. 탄성체(340)는 슬라이딩 부재(320)가 충전 몸체(210)에서 인출되었을 때, 슬라이딩 부재(320)를 잡아당겨 다시 충전 몸체(210)를 향해 복귀되도록 할 수 있다.The elastic body 340 is configured such that both ends thereof are fixed to the sliding member 320 and the filling body 210, respectively. When the sliding member 320 is withdrawn from the charging body 210, the elastic body 340 may pull the sliding member 320 and return to the charging body 210 again.

받침 부재(350)는 무선전력 수신장치(400)를 받치기 위한 구성이다. 받침 부재(350)는 가이드홀(351), 걸림 돌기(352), 가이드부(353), 받침대(354), 및 걸림홈(355)을 포함할 수 있다. 가이드홀(351)은 충전 몸체(210)의 하부(210d)에 충전 몸체(210)의 상하방향(D₂)을 따라 형성되고, 걸림 돌기(352)는 가이드홀(351)의 내벽에 형성될 수 있다. 가이드부(353)는 가이드홀(351)에 대해 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다. 받침대(354)는 가이드부(353)의 단부에서 연장 형성되어 무선전력 수신장치(400)를 지지할 수 있게 구성된다. 걸림홈(355)은 가이드부(353)의 외면에 그의 길이 방향을 따라 복수로 형성되어서, 가이드부(353)가 슬라이딩하는 경우에 각각 걸림 돌기(352)와 걸리도록 형성될 수 있다.The support member 350 is a configuration for supporting the wireless power receiver 400. The support member 350 may include a guide hole 351, a locking protrusion 352, a guide part 353, a pedestal 354, and a locking groove 355. The guide hole 351 is formed along the vertical direction (D ₂ ) of the charging body 210 in the lower portion 210d of the charging body 210, and the locking protrusion 352 is formed on the inner wall of the guide hole 351. I can. The guide part 353 may be slidably inserted into the guide hole 351. The pedestal 354 is formed to extend from the end of the guide portion 353 and is configured to support the wireless power receiver 400. The locking grooves 355 may be formed on the outer surface of the guide portion 353 in a plurality along the length direction thereof, so that when the guide portion 353 slides, each of the locking projections 352 may be caught.

이하에서는, 차량용 무선전력 전송장치(10)의 홀딩 유닛(300)의 작동 방식에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of operating the holding unit 300 of the vehicle wireless power transmission device 10 will be described.

본 실시예에서, 무선전력 수신장치(400)는 휴대폰이나 음악 재생기 등과 같은 휴대용 전자기기일 수 있으며, 그 사이즈가 다양할 수 있다. 구체적으로, 무선전력 수신장치(400)는 비교적 사이즈가 작은 음악 재생기, 그보다 큰 휴대폰, 나아가 휴대폰보다 큰 노트 패드 등일 수 있다.In this embodiment, the wireless power receiver 400 may be a portable electronic device such as a mobile phone or a music player, and may have various sizes. Specifically, the wireless power receiver 400 may be a relatively small music player, a larger mobile phone, or a larger note pad than a mobile phone.

이 경우, 슬라이딩 부재(320)는 무선전력 수신장치(400)의 사이즈에 따라 클램핑 부재(310) 사이의 너비를 가변시킴으로써, 다양한 사이즈의 무선전력 수신장치(400)에 대응할 수 있다. 여기서, 상술한 랙기어(321) 및 피니언 기어(330)의 구성에 의하면, 두 개의 슬라이딩 부재(320) 중 어느 하나를 소정 길이만큼 잡아당기게 되면, 나머지 슬라이딩 부재(320)도 측방향(D₁)을 따라 동일한 길이만큼 벌어지게 된다. 이에 따라, 클램핑 부재(310)도 충전 몸체(210)의 중심에 대하여 상호 동일한 길이만큼 벌어지게 되고, 이에 의해 무선전력 수신장치(400)를 충전 몸체(210)의 중앙 영역에 정렬되도록 할 수 있어, 다양한 사이즈를 갖는 무선전력 수신장치(400) 각각에 대해 우수한 충전 효율을 유지할 수 있다.In this case, the sliding member 320 may correspond to the wireless power receiver 400 of various sizes by varying the width between the clamping members 310 according to the size of the wireless power receiver 400. Here, according to the configuration of the rack gear 321 and the pinion gear 330 described above, when one of the two sliding members 320 is pulled by a predetermined length, the remaining sliding member 320 is also lateral (D ₁ ). ) Along the same length. Accordingly, the clamping member 310 is also spread by the same length with respect to the center of the charging body 210, thereby allowing the wireless power receiver 400 to be aligned with the central region of the charging body 210. , It is possible to maintain excellent charging efficiency for each of the wireless power receiver 400 having various sizes.

아울러, 사용자가 슬라이딩 부재(320)를 잡아당긴 후 놓게 되면, 클램핑 부재(310)가 탄성체(340)의 탄성에 의해 충전 몸체(210)를 향해 복귀되어 무선전력 수신장치(400)의 가장자리를 가압하게 된다. 이에 따라, 차량에 진동이 발생하는 경우에도 클램핑 부재(310)가 무선전력 수신장치(400)를 가압하여 점착 패드(240)에 견고하게 압착되도록 할 수 있다.In addition, when the user pulls and releases the sliding member 320, the clamping member 310 is returned toward the charging body 210 by the elasticity of the elastic body 340 and presses the edge of the wireless power receiver 400 Is done. Accordingly, even when vibration occurs in the vehicle, the clamping member 310 may press the wireless power receiver 400 to be firmly pressed against the adhesive pad 240.

또한, 상술한 받침 부재(350)의 구성에 의하면, 무선전력 수신장치(400)의 사이즈에 따라 가이드부(353)의 노출 길이를 조절함으로써, 다양한 사이즈의 무선전력 수신장치(400)에 대응할 수 있다. 구체적으로, 무선전력 수신장치(400)의 사이즈에 따라 가이드부(353)의 상하방향(D₂)에 따른 노출 길이를 조절하여, 무선전력 수신장치(400)를 충전 몸체(210)의 상하방향에 대하여 그의 중앙 영역에 정렬되도록 함으로써, 다양한 사이즈를 갖는 무선전력 수신장치(400) 각각에 대해 우수한 충전 효율을 유지할 수 있다.In addition, according to the configuration of the support member 350 described above, by adjusting the exposure length of the guide unit 353 according to the size of the wireless power receiver 400, it is possible to respond to the wireless power receiver 400 of various sizes. have. Specifically, by adjusting the exposure length according to the vertical direction (D ₂ ) of the guide unit 353 according to the size of the wireless power receiver 400, the wireless power receiver 400 in the vertical direction of the charging body 210 For each of the wireless power receiver 400 having various sizes, it is possible to maintain excellent charging efficiency by aligning it in its central area.

다음으로, 도 3의 충전 유닛(200)의 충전 몸체(210) 내에 설치되는 출력 모듈(270), 그리고 충전 유닛(200)에 대응하여 무선으로 전력신호를 공급받아 충전되는 무선전력 수신장치(400)에 대해 도 6을 참조하여 설명한다. Next, the output module 270 installed in the charging body 210 of the charging unit 200 of FIG. 3, and a wireless power receiving device 400 that is charged by receiving a power signal wirelessly corresponding to the charging unit 200 ) Will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 도 1의 충전 유닛(200)의 출력 모듈(270)과 무선전력 수신장치(400) 사이의 무선 충전에 대해 설명하기 위한 블록 구성도이다.6 is a block diagram illustrating wireless charging between the output module 270 of the charging unit 200 of FIG. 1 and the wireless power receiver 400.

본 도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예와 관련된 무선전력 충전 시스템은, 차량용 무선전력 전송장치(10)와 무선전력 수신장치(400)를 포함한다. 전자기 유도 방식에 의해, 차량용 무선전력 전송장치(10)가 무선전력 신호를 무선전력 수신장치(400)로 전송하면, 이 전력 신호를 수신한 무선전력 수신장치(400)는 무선전력 신호의 전력으로 배터리를 충전하거나, 무선전력 수신장치(400)와 연결된 전자기기에 전원을 공급하게 된다.Referring to the drawings, a wireless power charging system according to an embodiment of the present invention includes a wireless power transmission device 10 for a vehicle and a wireless power reception device 400. By the electromagnetic induction method, when the vehicle wireless power transmitter 10 transmits a wireless power signal to the wireless power receiver 400, the wireless power receiver 400 receiving this power signal uses the power of the wireless power signal. The battery is charged or power is supplied to an electronic device connected to the wireless power receiving device 400.

이하에서는, 차량용 무선전력 전송장치(10), 구체적으로는 충전 유닛(200)의 출력 모듈(270)과, 무선전력 수신장치(400) 간의 작동 관계에 대하여 각각 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation relationship between the wireless power transmitter 10 for a vehicle, specifically the output module 270 of the charging unit 200 and the wireless power receiver 400 will be described.

출력 모듈(270)은, 1차측 코일(271), 전송 제어부(277), 및 AC/DC 컨버터(283)를 포함한다. The output module 270 includes a primary coil 271, a transmission control unit 277, and an AC/DC converter 283.

1차측 코일(271)은 상술한 전송 코일(271)을 지칭한다. 1차측 코일(271)은 전력 신호를 전자기 유도 방식으로 무선전력 수신장치(400)의 2차측 코일(410)에 전송하며, 본 실시예에서는 2개의 코일[즉, 제1 코일(272) 및 제2 코일(273)]이 적용될 수 있다.The primary side coil 271 refers to the above-described transmission coil 271. The primary coil 271 transmits a power signal to the secondary coil 410 of the wireless power receiver 400 in an electromagnetic induction method, and in this embodiment, two coils (ie, the first coil 272 and the first 2 coil 273] can be applied.

1차측 코일(271)을 제어하는 전송 제어부(277)는, 객체 감지부(278), 중앙 제어부(279), 스위칭 제어부(280), 구동 드라이버(281) 및 직렬 공진형 컨버터(282)를 포함할 수 있다.The transmission control unit 277 for controlling the primary side coil 271 includes an object detection unit 278, a central control unit 279, a switching control unit 280, a drive driver 281, and a series resonant converter 282. can do.

객체 감지부(278)는 1차측 코일(271)의 부하변화를 감지하고, 해당 부하변화가 무선전력 수신장치(400)에 의한 것인지를 판단할 뿐만 아니라(즉 아이디 확인부로서의 기능을 가짐), 무선전력 수신장치(400)로부터 전송된 충전 상태 신호를 필터링하여 처리하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 1차측 코일(271)을 통해 전송되는 아이디 호출 신호의 응답신호인 아이디 신호가 수신되면, 이를 필터링 하여 처리한다. 충전 중에는, 배터리셀 모듈(430)이나 충전 전압에 관한 정보를 포함하는 충전 상태 신호가 수신되면, 이를 필터링하여 처리하는 기능을 한다.The object detection unit 278 detects a change in the load of the primary coil 271 and determines whether the corresponding load change is due to the wireless power receiving device 400 (that is, has a function as an ID confirmation unit), It performs a function of filtering and processing the charge state signal transmitted from the wireless power receiver 400. For example, when an ID signal, which is a response signal of an ID call signal transmitted through the primary coil 271, is received, it is filtered and processed. During charging, when a charging status signal including information on the battery cell module 430 or charging voltage is received, the function is filtered and processed.

중앙 제어부(279)는 객체 감지부(278)의 판단결과를 전송받아 확인하고, 1차측 코일(271)에서 수신되는 아이디 신호를 분석하여, 1차측 코일(271)을 통해 무선전력 신호를 출력하기 위한 전력 신호를 구동 드라이버(281)로 전송하는 역할을 한다. 또한, 후술하는 1차측 코일(271)로부터 충전 상태신호가 수신되면, 이에 기초하여 구동 드라이버(281)를 제어하여 무선전력 신호를 변경하는 기능을 한다. The central control unit 279 receives and checks the determination result of the object detection unit 278, analyzes the ID signal received from the primary coil 271, and outputs a wireless power signal through the primary coil 271. It serves to transmit the power signal for the driving driver (281). In addition, when a charging state signal is received from the primary coil 271 to be described later, the driving driver 281 is controlled based on the charge state signal to change the wireless power signal.

스위칭 제어부(280)는 직렬 공진형 컨버터(282)와, 제1 코일(272) 및 제2 코일(273)의 사이에 스위치의 스위칭동작을 제어하는 것이다. 본 발명에서는, 2개의 서브 코일(272 및 273)이 이용되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 하나의 코일이 적용되는 경우도 포함한다. 하나의 코일이 적용되는 경우, 스위칭 제어부(280)가 불필요하게 된다.The switching control unit 280 controls a switching operation of a switch between the series resonant converter 282 and the first coil 272 and the second coil 273. In the present invention, two sub-coils 272 and 273 are used, but the present invention is not limited thereto, and a case in which one coil is applied is also included. When one coil is applied, the switching control unit 280 is unnecessary.

구동 드라이버(281)는 중앙 제어부(279)의 제어를 통해 직렬 공진형 컨버터(282)의 동작을 제어하는 것이다.The driving driver 281 controls the operation of the series resonant converter 282 through the control of the central control unit 279.

직렬 공진형 컨버터(282)는 구동 드라이버(281)의 제어에 의해 출력하고자 하는 전력신호를 발생하기 위한 출력 전원을 생성하여 1차측 코일(271)로 공급하는 것이다. 다시 말해, 중앙 제어부(279)가 요구되는 전력 값을 갖는 전력 신호의 출력을 위한 전력 제어 신호를 구동 드라이버(281)로 전송하면, 구동 드라이버(281)는 전송된 전력 제어 신호에 대응하여 직렬 공진형 컨버터(282)의 동작을 제어하고, 직렬 공진형 컨버터(282)는 구동 드라이버(281)의 제어에 의하여 요구되는 전력 값에 대응하는 출력 전력을 1차측 코일(271)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선전력 신호가 출력되도록 하는 것이다.The series resonant converter 282 generates an output power for generating a power signal to be output under the control of the driving driver 281 and supplies it to the primary coil 271. In other words, when the central control unit 279 transmits a power control signal for outputting a power signal having a required power value to the driving driver 281, the driving driver 281 performs serial resonance in response to the transmitted power control signal. The operation of the type converter 282 is controlled, and the series resonance type converter 282 applies an output power corresponding to the power value required by the control of the driving driver 281 to the primary coil 271, It is to output the wireless power signal of intensity.

직렬 공진형 컨버터(282)는 구동 드라이버(281)의 제어에 의해 제1 코일(272) 및 제2 코일(273)을 통해 각각 제1 객체 감지 신호와 제2 객체 감지 신호를 발생하기 위한 전원을 공급하는 역할을 한다. The series resonant converter 282 supplies power for generating a first object detection signal and a second object detection signal, respectively, through the first coil 272 and the second coil 273 under the control of the driving driver 281. It serves to supply.

AC/DC 컨버터(283)는 220V 또는 110V 의 교류 전원을 소정 전압의 직류 전원으로 변경하는 장치로서, 전술한 바와 같이, 중앙 제어부(279)의 제어에 의해, 출력 전압 값이 변경된다. The AC/DC converter 283 is a device that changes AC power of 220V or 110V to DC power of a predetermined voltage, and as described above, the output voltage value is changed under the control of the central control unit 279.

전력신호를 수신하여 전력을 공급받는 무선전력 수신장치(400)는, 출력된 전력 신호에 의해 유도전력을 생성하는 2차측 코일(410), 유도된 전력을 정류하는 정류부(420), 정류된 전력으로 충전되는 배터리셀 모듈(430), 그리고, 2차측 코일(410), 정류부(420) 및 배터리셀 모듈(430)을 제어하는 수신 제어부(440)를 포함한다.The wireless power receiver 400 receiving power by receiving a power signal includes a secondary coil 410 that generates induced power by the output power signal, a rectifier 420 that rectifies the induced power, and the rectified power It includes a battery cell module 430 to be charged, and a receiving control unit 440 for controlling the secondary coil 410, the rectifier 420 and the battery cell module 430.

2차측 코일(410)은 출력 모듈(270)의 1차측 코일(271)로부터 전송되는 무선전력 신호를 수신하기 위한 구성요소이다. The secondary coil 410 is a component for receiving a wireless power signal transmitted from the primary coil 271 of the output module 270.

정류부(420)는 2차측 코일(410)로부터 수신되는 무선전력을 직류 전압으로 정류하며, 충전 개시 전까지는 충전전압으로 충전 상태를 유지하게 된다. The rectifying unit 420 rectifies the wireless power received from the secondary coil 410 to a DC voltage, and maintains a charged state at the charging voltage until charging starts.

배터리셀 모듈(430)은 수신 제어부(440)의 제어를 받아 정류부(420)로부터의 직류 전원을 통해 충전이 되는 충전 대상이 된다. 한편, 배터리셀 모듈(430)에는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성되며, 또한, 배터리셀의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함된다.The battery cell module 430 becomes a charging target that is charged through DC power from the rectifying unit 420 under the control of the reception control unit 440. Meanwhile, the battery cell module 430 includes a protection circuit such as an overvoltage and overcurrent prevention circuit, and a temperature detection circuit, and also includes a charge management module that collects and processes information such as the state of charge of the battery cell.

수신 제어부(440)는 정류부(420)에서 충전된 전원의 전류를 제어하여 배터리셀 모듈(430)로 적절한 전류가 흐르도록 하는 구성요소이다. The receiving control unit 440 is a component that controls the current of the power charged by the rectifying unit 420 to allow an appropriate current to flow to the battery cell module 430.

한편, 무선전력 수신장치(400)측으로부터 전송되는 무선전력 수신 신호의 검파를 위하여, 예를 들어 3개의 센서가 설치될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동 드라이버(281)의 직류 전류를 측정하기 위한 직류 전류 센서와 1차측 코일(271)의 교류 전류 및 교류 전압을 측정하기 위한 교류 전류 센서, 및 교류 전압 센서가 설치될 수 있다. 즉, 무선전력 수신장치(400)로부터 무선전력 수신 신호(즉, 아이디 신호 및 충전 상태 신호를 포함)가 1차측 코일(271)을 통해 수신되게 되면, 이에 따라, 1차측 코일(271)에서의 전류 및 전압과 구동 드라이버(281)에서의 전류가 변동되게 되고, 이를 감지하여 무선전력 수신 신호를 수신하게 된다. 본 발명에서는 3개의 센서를 이용하여 보다 정확한 무선전력 수신 신호의 수신이 가능하게 된다. 즉, 중앙 제어부(279)는, 교류 전류 센서, 직류 전류 센서, 교류 전압 센서로부터의 신호가 모두 에러인 경우에만 에러신호를 발생시키며, 이 중 어느 하나라도 정상 신호인 경우에는, 정상 수신된 신호에 기초하여 동작을 제어하게 된다. 만약, 2 이상의 신호가 정상신호인 경우, 이들의 전력 레벨을 측정하고, 이중 최선의 신호(전력 레벨이 가장 높은 신호)를 선택하고, 그 최선의 신호를 신호처리하여 무선 수신 신호를 획득하고, 이에 따라 무선 전력 전송을 제어하게 된다. Meanwhile, in order to detect the wireless power reception signal transmitted from the wireless power receiver 400 side, for example, three sensors may be installed. Although not shown in the drawings, according to an embodiment of the present invention, a DC current sensor for measuring the DC current of the driving driver 281 and an AC current sensor for measuring the AC current and AC voltage of the primary coil 271 , And an AC voltage sensor may be installed. That is, when a wireless power reception signal (i.e., including an ID signal and a charging state signal) from the wireless power receiver 400 is received through the primary coil 271, the primary coil 271 The current and voltage and the current in the driving driver 281 are fluctuated, and a wireless power reception signal is received by sensing this. In the present invention, it is possible to receive a more accurate wireless power reception signal by using three sensors. That is, the central control unit 279 generates an error signal only when signals from the AC current sensor, DC current sensor, and AC voltage sensor are all errors, and if any of them is a normal signal, the received signal is normally received. The operation is controlled based on. If two or more signals are normal signals, their power levels are measured, the best signal (the signal with the highest power level) is selected, and the best signal is signal-processed to obtain a wireless received signal, Accordingly, wireless power transmission is controlled.

이상과 같은 3개의 센서를 이용하여 검파함으로써, 무선전력 수신장치(400)가 충전중 위치 변동이 발생하더라도 전력 제어의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.By detecting using the above three sensors, it is possible to increase the reliability of power control even if a position change occurs while the wireless power receiver 400 is charging.

이하, 이상의 구성에 의한 차량용 무선전력 전송장치(10)의 작동에 대해 도 1 내지 도 6을 종합적으로 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the wireless power transmission device 10 for a vehicle according to the above configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 6 comprehensively.

먼저, 차량용 무선전력 전송장치(10)의 설치 구조에 대해 설명한다. First, the installation structure of the vehicle wireless power transmission device 10 will be described.

차량용 무선전력 전송장치(10)의 서포트 유닛(100)은 지지 모듈(115)을 통해 차량의 대쉬 보드(D)에 고정된다. 구체적으로, 흡착 패드(121)는 하우징(117)의 끝단부(119)와 이격 배치되므로 끝단부(119)에 의해 방해받지 않고 대쉬 보드(D)와 밀착될 수 있다. 이때, 사용자가 조작 레버(125)를 아래로 누르면 중심부재(123)가 조작 레버(125) 측으로 당겨지게 되고, 이에 의해 흡착 패드(121)와 대쉬 보드(D)의 사이에는 진공이 형성된다. 이 경우, 하우징(117)의 끝단부(119)는 상술한 것과 같이 흡착 패드(121)와 맞닿게 되고, 또한 하나의 평면 상에 원형의 폐루프를 이루도록 형성되므로, 흡착 패드(121)를 그의 둘레 방향을 따라 압박하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 흡착 패드(121)와 대쉬 보드(D)의 사이에 형성된 진공의 공간이 외부와 강하게 차단되므로, 흡착 패드(121)가 대쉬 보드(D)에 견고하게 고정되도록 할 수 있다. The support unit 100 of the vehicle wireless power transmission device 10 is fixed to the dashboard D of the vehicle through the support module 115. Specifically, since the adsorption pad 121 is spaced apart from the end portion 119 of the housing 117, it can be in close contact with the dashboard D without being disturbed by the end portion 119. At this time, when the user presses the operation lever 125 downward, the central member 123 is pulled toward the operation lever 125, thereby forming a vacuum between the suction pad 121 and the dashboard D. In this case, the end portion 119 of the housing 117 comes into contact with the adsorption pad 121 as described above, and is formed to form a circular closed loop on one plane, so that the adsorption pad 121 It is pressed along the circumferential direction. According to this configuration, since the vacuum space formed between the suction pad 121 and the dashboard D is strongly blocked from the outside, the suction pad 121 can be firmly fixed to the dashboard D.

이와 같은 서포트 유닛(100)에 대해 충전 유닛(200)을 연결하게 된다. 이는 서포트 유닛(100)의 제1 연결부(111)와, 충전 유닛(200)의 제2 연결부(211)가 서로 체결됨에 의한다. 구체적으로, 제1 연결부(111)의 헤드부(112)는 제2 연결부(211)의 리세스부(212) 내로 수용된다. 이때, 제2 연결부(211)의 측벽부(213)의 걸이부(213a)는 제1 연결부(111)의 헤드부(112)[구체적으로, 목부(113)와 이어지는 부분]에 걸리게 된다. 이렇게 서포트 유닛(100)에 대해 충전 유닛(200)에 결합된 상태에서, 충전 유닛(200)을 다양한 방향으로 회전시켜 충전 유닛(200)의 배치를 조절할 수 있다. 그에 의해, 충전 유닛(200)에 안착된 무선전력 수신장치(400)의 각도를 차량 이용자(운전자 또는 동승자)의 체형이나 기호에 따라 다양한 배치 형태 중 하나로 배치할 수 있게 된다. 예를 들어, 무선전력 수신장치(400)가 핸드폰이고 그의 디스플레이를 통해 영상을 본다면, 이용자마다 원하는 무선전력 수신장치(400)의 배치 형태는 다양할 것이다. 이때, 무선전력 수신장치(400)는 점착 패드(240)에 의해 충전 유닛(200)에 안정적으로 결합된 상태이다.The charging unit 200 is connected to the support unit 100 as described above. This is because the first connection part 111 of the support unit 100 and the second connection part 211 of the charging unit 200 are fastened to each other. Specifically, the head part 112 of the first connection part 111 is accommodated in the recess part 212 of the second connection part 211. At this time, the hook part 213a of the side wall part 213 of the second connection part 211 is caught by the head part 112 (specifically, a part connected to the neck part 113) of the first connection part 111. In this way, while the support unit 100 is coupled to the charging unit 200, the charging unit 200 may be rotated in various directions to adjust the arrangement of the charging unit 200. Thereby, the angle of the wireless power receiver 400 seated on the charging unit 200 can be arranged in one of various arrangement forms according to the body shape or preference of the vehicle user (driver or passenger). For example, if the wireless power receiver 400 is a mobile phone and an image is viewed through its display, the arrangement of the wireless power receiver 400 desired for each user may vary. At this time, the wireless power receiver 400 is in a state that is stably coupled to the charging unit 200 by the adhesive pad 240.

서포트 유닛(100)에 대해 충전 유닛(200)을 일 배치 상태에서 고정하기 위해서는, 조임관(217)을 측벽부(213)의 외주 나사산(213b)에 대해 조여서 측벽부(213)가 헤드부(112)를 유동 없이 클램핑하게 하면 된다. 조임관(217)을 다시 풀어서, 충전 유닛(200)의 위치나 각도를 조절할 수 있음은 물론이다.In order to fix the charging unit 200 with respect to the support unit 100 in one arrangement state, the tightening pipe 217 is tightened against the outer circumferential thread 213b of the side wall part 213 so that the side wall part 213 becomes the head part ( 112) can be clamped without flow. It goes without saying that it is possible to adjust the position or angle of the charging unit 200 by loosening the tightening pipe 217 again.

다음으로, 차량용 무선전력 전송장치(10)의 전기적 연결 관계 및 그를 통한 무선전력 수신장치(400)에 대한 무선 충전에 대해 설명한다.Next, the electrical connection relationship of the vehicle wireless power transmitter 10 and wireless charging for the wireless power receiver 400 through the same will be described.

접속잭(130)은 차량의 전원잭(P)에 연결되어, 차량의 전력을 공급받는다. 이러한 전력은 접속잭(130)과 연결된 제1 단자(150)로 공급된다. 제1 단자(150)의 전력은 그와 접속되는 제2 단자(230)로 공급된다. 앞서 설명한 대로, 충전 유닛(200)은 서포트 유닛(100)에 대해 다양한 각도로 회전시켜도, 제1 연결부(111)에 설치된 제1 단자(150)와 제2 연결부(211)에 설치된 제2 단자(130)는 항상 서로 통전하는 상태가 된다. The connection jack 130 is connected to the power jack P of the vehicle to receive power from the vehicle. This power is supplied to the first terminal 150 connected to the connection jack 130. Power from the first terminal 150 is supplied to the second terminal 230 connected thereto. As described above, even when the charging unit 200 rotates at various angles with respect to the support unit 100, the first terminal 150 installed on the first connection part 111 and the second terminal installed on the second connection part 211 ( 130) are always energized with each other.

제2 단자(230)로 공급된 전력은 충전 몸체(210) 내에 설치된 출력 모듈(270)의 AC/DC 컨버터(283)로 공급된다. 이러한 전력은 출력 모듈(270)에 의해 무선전력 신호로서 충전면(210a) 및 점착 패드(240)를 통과하는 방향으로 출력된다. Power supplied to the second terminal 230 is supplied to the AC/DC converter 283 of the output module 270 installed in the charging body 210. This power is output as a wireless power signal by the output module 270 in a direction passing through the charging surface 210a and the adhesive pad 240.

무선전력 신호를 수신하는 무선전력 수신장치(400)는, 도 6을 참조하여 설명한 바대로, 배터리셀 모듈(430)을 충전하게 된다.The wireless power receiver 400 for receiving the wireless power signal charges the battery cell module 430 as described with reference to FIG. 6.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 무선전력 전송장치(10')의 작동도이다.7 is an operation diagram of a vehicle wireless power transmission device 10' according to another embodiment of the present invention.

본 도면을 참조하면, 충전 유닛(200)은 점착 패드(240)를 이물질로부터 보호하기 위한 커버 모듈(250)을 더 포함할 수 있다. Referring to this drawing, the charging unit 200 may further include a cover module 250 for protecting the adhesive pad 240 from foreign substances.

커버 모듈(250)은 덮개(251), 힌지(253), 스토퍼(255), 보조 점착 패드(257), 및 이격부(259)를 포함할 수 있다. 덮개(251)는 점착 패드(240)를 덮도록 형성된다. 힌지(253)는 충전 몸체(210)의 상단에 설치된다. 힌지(253)는 덮개(251)와 충전 몸체(210)를 회전 가능하게 연결하여, 덮개(251)가 상측으로 개방되도록 한다. 스토퍼(255)는 덮개(251)를 지지하여 덮개(251)의 회전각을 제한한다. 구체적으로, 스토퍼(255)는 덮개(251)가 개방되어 점착 패드(240)와 동일한 평면을 이루는 위치까지 회전하게 될 때 덮개(251)를 지지하여 고정시킨다. 보조 점착 패드(257)는 점착 패드(240)와 마주하는 덮개(251)의 일 면에 설치된다. 이격부(259)는 덮개(251)에서 돌출 형성된다.The cover module 250 may include a cover 251, a hinge 253, a stopper 255, an auxiliary adhesive pad 257, and a spacer 259. The cover 251 is formed to cover the adhesive pad 240. The hinge 253 is installed on the top of the filling body 210. The hinge 253 rotatably connects the cover 251 and the charging body 210 so that the cover 251 is opened upward. The stopper 255 supports the cover 251 to limit the rotation angle of the cover 251. Specifically, the stopper 255 supports and fixes the cover 251 when the cover 251 is opened and rotates to a position forming the same plane as the adhesive pad 240. The auxiliary adhesive pad 257 is installed on one surface of the cover 251 facing the adhesive pad 240. The spaced portion 259 is formed to protrude from the cover 251.

이하에서는, 차량용 무선전력 전송장치(10)의 작동 방식에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of operating the wireless power transmission device 10 for a vehicle will be described.

덮개(251)는 무선전력 수신장치(400)가 거치되지 않는 경우 점착 패드(240)를 향해 접혀질 수 있다. 이에 의해, 점착 패드(240)에 먼지나 이물질이 점착되지 않도록 하여 점착 패드(240)의 점착성을 장기적으로 유지되도록 할 수 있다. 이 경우, 보조 점착 패드(257)와 점착 패드(240)는 이격부(259)에 의해 서로 이격 배치되므로, 상호 점착되지 않게 되어 사용자가 덮개(251)를 손쉽게 개방할 수 있도록 한다.The cover 251 may be folded toward the adhesive pad 240 when the wireless power receiver 400 is not mounted. As a result, dust or foreign matter is not adhered to the adhesive pad 240 so that the adhesiveness of the adhesive pad 240 can be maintained for a long time. In this case, since the auxiliary adhesive pad 257 and the adhesive pad 240 are spaced apart from each other by the spacer 259, they are not adhered to each other, so that the user can easily open the cover 251.

덮개(251)를 개방하면, 덮개(251)는 스토퍼(255)에 의해 반바퀴 회전한 상태에서 멈추게 된다. 이 경우, 보조 점착 패드(257)와 점착 패드(240)는 동일한 평면 상에 배치된다. 이러한 구성에 의하면, 무선전력 수신장치(400)와 점착될 수 있는 영역이 넓어지게 되어, 대화면의 스마트폰 또는 태블릿과 같이 사이즈가 큰 무선전력 수신장치(400)도 보다 안정적으로 고정할 수 있다.When the cover 251 is opened, the cover 251 is stopped in a state rotated half a turn by the stopper 255. In this case, the auxiliary adhesive pad 257 and the adhesive pad 240 are disposed on the same plane. According to this configuration, since the area that can be adhered to the wireless power receiver 400 is widened, the wireless power receiver 400 having a large size such as a smartphone or tablet with a large screen can be fixed more stably.

이하, 차량용 무선전력 전송장치(10,10')에 대한 무선전력 수신장치(400)의 장착 위치의 변화에 따른 충전 방식에 대해 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a charging method according to a change in the mounting position of the wireless power receiver 400 for the vehicle wireless power transmission devices 10 and 10' will be described with reference to FIGS. 6 to 11.

도 8 내지 도 13은 도 1 및 도 7의 차량용 무선전력 전송장치(10,10')로부터 무선전력 수신장치(400)의 배터리셀 모듈(430)이 멀어지는 정도에 따른 충전효율을 도시한 그래프이다.8 to 13 are graphs showing charging efficiency according to the degree to which the battery cell module 430 of the wireless power receiver 400 is distant from the wireless power transmission devices 10 and 10' for a vehicle of FIGS. 1 and 7 .

구체적으로, 출력 모듈(270)이 무선전력 수신장치(400)를 충전하기 위해 작동 중에, 차량용 무선전력 전송장치(10) 상의 무선전력 수신장치(400), 구체적으로는 배터리셀 모듈(430)이 위치를 이동[무선전력 수신장치(400)의 사이즈 차이에 따른 설정 위치로부터의 변화도 포함]하게 되어 배터리셀 모듈(430)에 전송되는 전력이 기준치보다 낮게 될 수 있다. 이때, 무선전력 수신장치(400)는 이를 보강하여 전송하도록 출력 모듈(270)에 신호를 전송하게 된다. 예로 기준 전압을 5V으로 하고 기준 편차값을 0.5V로 하여 가정할 경우, 배터리셀 모듈(430)의 이동으로 4.5V보다 낮은 전압으로 수신될 경우에는 0.5V 정도 승압되어 전송되도록 수신 제어부(440)에서 발신신호를 제어하며, 이에 대해 출력 모듈(270)에서는 0.5V 승압되어 수신되도록 1차측 코일(271)의 발신전력을 증강하여 증강된 유도자기장이 발신되도록 하며, 출력 모듈(270)에서의 출력되는 발신 전력을 증강하는 방식의 예로, 발진 주파수를 변화되도록 하는 것이다.Specifically, while the output module 270 is operating to charge the wireless power receiver 400, the wireless power receiver 400 on the wireless power transmitter 10 for a vehicle, specifically the battery cell module 430 Since the position is moved (including a change from the set position according to the size difference of the wireless power receiver 400), the power transmitted to the battery cell module 430 may be lower than the reference value. At this time, the wireless power receiving device 400 transmits a signal to the output module 270 to reinforce and transmit the signal. For example, assuming that the reference voltage is 5V and the reference deviation value is 0.5V, when the battery cell module 430 moves and receives a voltage lower than 4.5V, the reception control unit 440 is boosted by about 0.5V and transmitted. Control the transmission signal at, and in response to this, the output module 270 increases the transmission power of the primary coil 271 so that it is boosted and received by 0.5V, so that the enhanced inductive magnetic field is transmitted, and the output from the output module 270 As an example of a method of increasing the generated transmission power, the oscillation frequency is changed.

이와 같이 출력 모듈(270)로부터 전송되는 발신 전력이 변화되도록 구성됨에 따라, 출력 모듈(270)로부터 배터리셀 모듈(430)의 거리 변화에 대한 충전효율은 도 8 내지 도 13에 도시되어 있다. 즉 도 8 내지 도 11은 배터리셀 모듈(430)의 2차측 기준 전력을 2.5W 정도에서의 경우로, 수평 방향 및 상하 수직 방향으로 각각 -7 mm ~ 7 mm 사이로 이동시키면서의 출력 모듈(270)에서의 1차측 전력(W), 배터리셀 모듈(430)에서의 2차측 전력(W) 및 효율(%) 등을 나타낸 것이다. 여기서, 효율(%)은 출력 모듈(270)의 1차측 입력 전력에 대해 배터리셀 모듈(430)의 2차측으로 인가되어지는 출력측 전력에 대한 효율((2차측 전력 / 1차측 전력) * 100)로 나타낸 것이다.As the transmission power transmitted from the output module 270 is configured to change as described above, charging efficiency for a distance change of the battery cell module 430 from the output module 270 is illustrated in FIGS. 8 to 13. That is, FIGS. 8 to 11 show the case of the secondary side reference power of the battery cell module 430 at about 2.5W, and the output module 270 while moving between -7 mm to 7 mm in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. It shows the primary side power (W), the secondary side power (W) and efficiency (%) in the battery cell module 430. Here, the efficiency (%) is the efficiency for the output power applied to the secondary side of the battery cell module 430 with respect to the primary input power of the output module 270 ((secondary power / primary power) * 100) It is represented by

그리고 본 실시예에 따른 발신 전력보상이 0.5W로 하여 조절되도록 하였으며, 이에 의하여 도 8 및 도 10에서는 배터리셀 모듈(430) 측의 2차측 전력이 2 ~ 2.5 W 사이의 그래프를 보이는 것으로, 출력 모듈(270)과 배터리셀 모듈(430)의 수평거리 및 수직거리의 변화에 대해 출력 모듈(270)에서의 주파수 변화없이 충전된 경우의 충전효율을 보인 것이다. 즉 출력 모듈(270)에 대해 배터리셀 모듈(430)을 수평방향 또는 수직방향으로 이동할 경우에는 배터리셀 모듈(430)의 2차측 전력이 중심으로부터 멀어질수록 떨어져서 효율이 낮아지는 것을 볼 수 있다.In addition, the transmission power compensation according to the present embodiment was adjusted to be 0.5W. Accordingly, in FIGS. 8 and 10, the secondary side power of the battery cell module 430 shows a graph between 2 and 2.5 W. Regarding the change in the horizontal distance and the vertical distance between the module 270 and the battery cell module 430, the charging efficiency when the output module 270 is charged without changing the frequency is shown. That is, when the battery cell module 430 is moved horizontally or vertically with respect to the output module 270, it can be seen that the power of the secondary side of the battery cell module 430 decreases as the power of the secondary side of the battery cell module 430 decreases as it moves away from the center.

이에 도 8 및 도 10과 비교되는 도 9 및 도 11에서는 차량용 무선전력 전송장치(10)의 충전면(210a)로부터 배터리셀 모듈(430)이 수평방향 및 수직방향으로 각각 이동됨에 따라 배터리셀 모듈(430)에서의 수신 전력변화의 정보를 전송받아 출력 모듈(270)에서 주파수를 변화하여 전력을 제어하는 것으로, 안정적으로 전력전송되어짐을 보이며, 이에 의하여 전력전송 효율도 양호한 상태임을 알 수 있다.Accordingly, in FIGS. 9 and 11 compared with FIGS. 8 and 10, the battery cell module 430 is moved horizontally and vertically from the charging surface 210a of the wireless power transmission device 10 for a vehicle. It is shown that power is stably transmitted by changing the frequency in the output module 270 by receiving information on the change in received power at 430 and controlling power by changing the frequency, whereby it can be seen that the power transmission efficiency is also in a good state.

그리고 도 12는 수평방향 이동에 대한 효율 그래프이고, 도 13은 상하방향으로의 이동에 대한 효율 그래프로, 주파수가 없는 경우(하측의 곡선그래프, FIXED POWER) 보다, 주파수를 변화한 경우(상측의 사각점 그래프, POWER CONTROL)의 효율이 양호함을 알 수 있다.And FIG. 12 is an efficiency graph for horizontal movement, and FIG. 13 is an efficiency graph for vertical movement. When there is no frequency (lower curve graph, FIXED POWER), when the frequency is changed (upper It can be seen that the efficiency of the square dot graph, POWER CONTROL) is good.

상기와 같은 차량용 무선전력 전송장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The wireless power transmission device for a vehicle as described above is not limited to the configuration and operation method of the embodiments described above. The above embodiments may be configured so that all or a part of each of the embodiments may be selectively combined and various modifications may be made.

10: 차량용 무선전력 전송장치
100: 서포트 유닛 110: 서포트 몸체
130: 접속잭 150: 제1 단자
200: 충전 유닛 210: 충전 몸체
230: 제2 단자 240: 점착 패드
250: 커버 모듈 270: 출력 모듈
290: 발광부 300: 홀딩 유닛
310: 클램핑 부재 320: 슬라이딩 부재
330: 피니언 기어 340: 탄성체
350: 받침 부재 400: 무선전력 수신장치10: Vehicle wireless power transmission device
100: support unit 110: support body
130: connection jack 150: first terminal
200: charging unit 210: charging body
230: second terminal 240: adhesive pad
250: cover module 270: output module
290: light emitting unit 300: holding unit
310: clamping member 320: sliding member
330: pinion gear 340: elastic body
350: support member 400: wireless power receiver

Claims

A support unit having a support body installed on the vehicle;
A charging body connected to the support body, an adhesive pad installed to be exposed to the outside of the charging body, and outputting a wireless power signal with power input from a power jack of the vehicle, and attaching and fixing the wireless power signal to the adhesive pad A charging unit having an output module for transmitting to the wireless power receiver; And
It is installed on the charging body and includes a holding unit formed to support the wireless power receiver placed on the adhesive pad,
The support unit,
Including a first connection formed on the support body,
The charging unit,
A wireless power transmission device for a vehicle that is installed on the charging body and includes a second connection part rotatably connected to the first connection part.

The method of claim 1,
The holding unit,
A wireless power transmission device for a vehicle including a clamping member protruding from the side of the charging body to support the wireless power receiving device.

The method of claim 2,
The clamping member,
A first inclined portion formed from a side portion of the filling body toward a central axis of the filling body and made of a material having elasticity; And
A wireless power transmission device for a vehicle comprising a second inclined portion extending from the first inclined portion and formed to be inclined in a direction away from the central axis of the charging body.

The method of claim 2,
The holding unit,
A wireless power transmission device for a vehicle that extends from the clamping member and further comprises a sliding member formed to be retractable and retractable from the side of the charging body.

The method of claim 4,
The sliding members are installed on both sides of the filling body, respectively,
The holding unit,
A rack gear formed along the longitudinal direction of each of the sliding members; And
A wireless power transmission device for a vehicle, which is rotatably installed on the charging body and includes a pinion gear formed to mesh with the rack gear, respectively.

The method of claim 4,
The holding unit,
Each of the sliding member and the charging body are fixed to both ends thereof, further comprising an elastic body to return the sliding member toward the charging body, wireless power transmission device for a vehicle.

The method according to claim 1 or 2,
The holding unit,
A wireless power transmission device for a vehicle including a support member protruding from a lower portion of the charging body to support the wireless power receiving device.

The method of claim 7,
The support member,
A guide hole formed in the lower portion of the filling body;
A guide part slidably installed with respect to the guide hole; And
A wireless power transmission device for a vehicle including a pedestal formed bent in the guide part to support the wireless power receiving device.

The method of claim 8,
The support member,
A locking protrusion formed on the inner wall of the guide hole; And
The vehicle wireless power transmission device further comprises a locking groove formed on the outer surface of the guide part along its longitudinal direction and formed to be caught with the locking projections when the guide part slides.

delete

The method of claim 1,
The support unit,
A connection jack formed to be connected to a power jack of the vehicle; And
Further comprising a first terminal installed on the first connection portion and electrically connected to the connection jack,
The charging unit,
Further comprising a second terminal installed on the second connection portion and connected to the first terminal,
The output module,
Formed to receive the power through the second terminal, wireless power transmission device for a vehicle.

The method of claim 1,
The adhesive pad,
A wireless power transmission device for a vehicle, which is formed of at least one material of silicone gel and polyurethane gel.

The method of claim 1,
The output module,
A transmission coil built into the charging body and oscillating the wireless power signal; And
And a transmission control unit for controlling oscillation of the wireless power signal by the transmission coil.

The method of claim 1,
The support body,
A support module having a support surface supported by the vehicle; And
A wireless power transmission device for a vehicle further comprising an extension part extending from the support module to the first connection part.