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KR20100088117A - Non-contact charging system of wireless power transmision - Google Patents

Non-contact charging system of wireless power transmision Download PDF

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KR20100088117A
KR20100088117A KR1020100068964A KR20100068964A KR20100088117A KR 20100088117 A KR20100088117 A KR 20100088117A KR 1020100068964 A KR1020100068964 A KR 1020100068964A KR 20100068964 A KR20100068964 A KR 20100068964A KR 20100088117 A KR20100088117 A KR 20100088117A
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contactless
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block
signal
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정춘길
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Abstract

본 발명은 무접점전력전송장치(10)의 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 1차측코어(13)에서 유도자기장이 발신되도록 구비되고, 2차측코어(32)와 연결되어 유도전류를 정류하는 정류부블럭(33)(Rectifier block)과 상기 정류부블럭(33)으로부터 공급되는 전원이 배터리셀(35)에 충전되도록 구비되는 충전회로부블럭(36)을 포함하는무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)에서 유도자기장에 의한 전력신호를 전송받아 전원이 충전되도록 구비되는 무접점충전시스템(A)에 있어서, 상기 무접점전력수신장치(30)는, 상기 2차측코어(32)를 통하여 수신되는 전력의 전압이 저전압으로 감지되는지 비교판별하는 저전압감시블럭(311)(311')과, 수신되는 전력의 전압이 고전압으로 감지되는지 비교판별하는 고전압감시블럭(312)(312')을 포함하는 수신전력감시부(31)(31'); 및 상기 정류부블럭(33), 상기 충전회로부블럭(36), 상기 수신전력감시부(31)(31')를 제어하며, ID 발생과 충전상태신호를 제어하도록 구비되는 전력수신장치제어부(39)를 더 포함하고, 상기 1차측코어(13)는 원형공심코일로 권선되어 구비되며, 상기 2차측코어(32)는 사각형태의 공심코일로 권선되어 구비되어 상기 1차측코어(13)와 커플구조를 이루고, 상기 1차측코어(13)의 지름크기와 상기 2차측코어(32)의 일측변의 길이가 3 : 2의 크기비율로 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention is provided so that an induction magnetic field is transmitted from the primary side core 13 under the control of the central control unit 21 of the contactless power transmission device 10, and is connected to the secondary side core 32 to rectify the induced current. 2 of the contactless power receiver 30 including a rectifier block 33 and a charging circuit block 36 provided to charge the battery cells 35 with power supplied from the rectifier block 33. In the contactless charging system A, which is provided to receive a power signal from an induction magnetic field by the induction magnetic field 32 and charges the power, the contactless power receiver 30 is configured to connect the secondary side core 32 to the power supply. Low voltage monitoring blocks (311, 311 ') for determining whether the voltage of the received power is detected as a low voltage and high voltage monitoring blocks (312) (312') for determining whether the voltage of the received power is detected as a high voltage. Receiving power monitoring unit 31, 31 'including; And a power receiving device controller 39 controlling the rectifier block 33, the charging circuit block 36, and the reception power monitoring units 31 and 31 ′, and controlling ID generation and a charging state signal. Further comprising, the primary side core 13 is provided is wound with a circular hollow core coil, the secondary side core 32 is provided with a winding of a hollow core coil of the rectangular shape is coupled to the primary side core 13 The diameter size of the primary side core 13 and the length of one side of the secondary side core 32 is characterized in that the size ratio of 3: 2.

Description

무접점충전시스템{NON-CONTACT CHARGING SYSTEM OF WIRELESS POWER TRANSMISION}Contactless Charging System {NON-CONTACT CHARGING SYSTEM OF WIRELESS POWER TRANSMISION}

본 발명은 무접점충전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전 플레이트에 이물질이 놓이는 경우에 전력전송이 정지되도록 하고, 충전 중에 건드리거나 움직여서 무접점전력전송장치의 충전 플레이트 상에서 무접점전력수신장치가 이동되더라도 충전작동이 연속해서 안정적인 전압으로 충전되도록 하여 충전효율이 향상되도록 하며, 1차측코어 및 2차측코어가 효율이 양호하도록 구비되는 무접점충전시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a contactless charging system, and more particularly, the power transmission is stopped when foreign matter is placed on the charging plate, touched or moved during charging, the contactless power receiver on the charging plate of the contactless power transmission device Even if moved, the charging operation is continuously charged to a stable voltage to improve the charging efficiency, and relates to a non-contact charging system that the primary and secondary side cores are provided with good efficiency.

일반적으로 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같은 휴대용 장치들은 이동하면서 사용하기 때문에 일반 가정 전원을 직접 꽂아서 전원을 공급받을 수 없어, 일회용 배터리를 장착하거나 충방전이 가능한 배터리가 장착되는 것이다.In general, mobile devices such as mobile phones, PDAs, PMPs, DMB terminals, MP3s, and laptops are used while moving, so they cannot be powered by directly plugging in general home power. will be.

그러나 이러한 휴대용 장치의 배터리에 전기를 충전시키기 위한 충전기는 일반전원으로부터 전기를 공급받아 배터리에 전원공급선 및 전원공급단자를 통하여 배터리팩에 전원을 공급하는 단자공급방식이 이용되고 있다. 하지만 이처럼 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리가 서로 결합되거나 분리될 경우, 양측의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어서 단자부분에서 순간방전현상이 발생된다. 이로써 양측 단자들에는 점점 이물질이 쌓이게 되며, 이로 인해서 화재가 발생할 우려도 있는 것이다. 또한 단자가 공기에 직접 노출되기 때문에 습기 또는 먼지가 묻어 자연 방전될 수 있는 등, 충전기 및 배터리의 수명과 성능을 저하시키는 문제점이 있다.However, the charger for charging the battery of the portable device is a terminal supply method is used to supply power to the battery pack through a power supply line and a power supply terminal to receive electricity from the general power source. However, when the power is supplied by the terminal supply method, when the charger and the battery are coupled or separated from each other, the terminals on both sides have different potentials, and thus a momentary discharge phenomenon occurs in the terminal portion. As a result, foreign materials gradually accumulate on both terminals, which may cause a fire. In addition, the terminal is directly exposed to the air, such as moisture or dust may be naturally discharged, there is a problem that decreases the life and performance of the charger and battery.

이러한 단자공급방식의 문제점을 해결하기 위하여, 무접점 충전기가 개발된 것이다. 이와 같은 종래기술에 따른 무접점 충전기는 무접점충전기의 1차코일의 상부로, 충전하고자 하는 배터리가 내재된 단말기을 위치시키면, 배터리의 2차코일에 의하여 충전이 된다. 즉 1차코일에서 발생되는 자기장에 의해 2차코일에서는 유도기전력이 발생되는 것으로, 이처럼 유도되는 전기를 충전하게 되는 것이다.In order to solve the problem of the terminal supply method, a contactless charger has been developed. Such a contactless charger according to the prior art is located on top of the primary coil of the contactless charger, the terminal is embedded with the battery to be charged, it is charged by the secondary coil of the battery. That is, induced electromotive force is generated in the secondary coil by the magnetic field generated by the primary coil, thereby charging the induced electricity.

그러나 이러한 종래의 무접점 충전기는 단지 휴대용 단말기에 전력을 공급할 뿐, 다른 이용이 한정되어 있어 실용성에 제한이 있는 것이다.However, these conventional contactless chargers only supply power to the portable terminal, and other uses are limited, thereby limiting practicality.

나아가 1차코일에서 발생되는 자기장에 대하여 금속이 놓이게 되면 자장의 변화로 인하여 1차코일에 전력손실이 상당하여 무접점충전기가 파손될 수 있는 등의 문제점이 있는 것이다. 또한 2차측코일 및 배터리팩 회로에 과전류가 흐르게 되면 발열현상이 일어나 결국 배터리팩이 과열로 인한 폭발사고가 발생할 우려가 있다.Furthermore, when the metal is placed on the magnetic field generated from the primary coil, there is a problem such that the contactless charger may be damaged due to a considerable power loss in the primary coil due to the change of the magnetic field. In addition, if an overcurrent flows in the secondary side coil and the battery pack circuit, a heat generation phenomenon may occur and eventually an explosion accident due to the overheating of the battery pack may occur.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 충전 플레이트에 이물질이 놓이는 경우에 전력전송이 정지되도록 하여 무접점전력수신장치 및 무접점전력전송장치가 손상되지 않도록 하는 장점이 있다.The present invention for solving the above problems has the advantage that the power transmission is stopped when foreign matter is placed on the charging plate so that the contactless power receiver and the contactless power transmitter are not damaged.

또한 무접점전력수신장치가 충전 중에 건드리거나 움직여서 무접점전력전송장치의 충전 플레이트 상에서 이동되더라도, 충전작동이 연속해서 안정적인 전압으로 충전되도록 하여 충전효율이 향상되도록 하는 목적이 있다.In addition, even if the contactless power receiver is moved or moved on the charging plate of the contactless power transmitter during the charging, the charging operation is to be continuously charged to a stable voltage to improve the charging efficiency.

그리고 1차측코어 및 2차측코어가 원형공심코어 및 사각형태공심코어로 구비되거나 또는 리쯔와이어로 구비되어 전력송수신 효율이 양호하도록 하는 목적이 있다.In addition, the primary side core and the secondary side core are provided with a circular core core and a square perforated core core or a Litz wire to have an object of improving power transmission and reception efficiency.

나아가 충전되는 배터리셀이 1차측코어 및 2차측코어에 의하여 발생되는 자기장으로부터 보호되어 안정적으로 충전되도록 하는 목적이 있다.
Furthermore, there is an object to ensure that the battery cells to be charged are protected from the magnetic field generated by the primary side core and the secondary side core to be stably charged.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무접점충전시스템은, 무접점전력전송장치(10)의 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 1차측코어(13)에서 유도자기장이 발신되도록 구비되고, 2차측코어(32)와 연결되어 유도전류를 정류하는 정류부블럭(33)(Rectifier block)과 상기 정류부블럭(33)으로부터 공급되는 전원이 배터리셀(35)에 충전되도록 구비되는 충전회로부블럭(36)을 포함하는무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)에서 유도자기장에 의한 전력신호를 전송받아 전원이 충전되도록 구비되는 무접점충전시스템(A)에 있어서, 상기 무접점전력수신장치(30)는, 상기 2차측코어(32)를 통하여 수신되는 전력의 전압이 저전압으로 감지되는지 비교판별하는 저전압감시블럭(311)(311')과, 수신되는 전력의 전압이 고전압으로 감지되는지 비교판별하는 고전압감시블럭(312)(312')을 포함하는 수신전력감시부(31)(31'); 및 상기 정류부블럭(33), 상기 충전회로부블럭(36), 상기 수신전력감시부(31)(31')를 제어하며, ID 발생과 충전상태신호를 제어하도록 구비되는 전력수신장치제어부(39)를 더 포함하고, 상기 1차측코어(13)는 원형공심코일로 권선되어 구비되며, 상기 2차측코어(32)는 사각형태의 공심코일로 권선되어 구비되어 상기 1차측코어(13)와 커플구조를 이루고, 상기 1차측코어(13)의 지름크기와 상기 2차측코어(32)의 일측변의 길이가 3 : 2의 크기비율로 구비되는 것을 특징으로 한다.
Contactless charging system according to the present invention for achieving the above object, is provided so that the induction magnetic field is transmitted from the primary side core 13 under the control of the central control unit 21 of the contactless power transmission apparatus 10 and Rectifier block 33 (rectifier block) connected to the secondary side core 32 to rectify the induced current and the charging circuit block block is provided so that the power supplied from the rectifier block 33 is charged in the battery cell 35 ( In the contactless charging system (A) provided to receive the power signal by the induction magnetic field from the secondary side core 32 of the contactless power receiving device 30 comprising a), the contactless power The receiving device 30 detects the low voltage monitoring blocks 311 and 311 ′ which compare and determine whether the voltage of the power received through the secondary side core 32 is detected as a low voltage, and the voltage of the received power as the high voltage. High voltage monitoring to compare Luck 312, 312 'received power monitor block 31 including the (31'); And a power receiving device controller 39 controlling the rectifier block 33, the charging circuit block 36, and the reception power monitoring units 31 and 31 ′, and controlling ID generation and a charging state signal. Further comprising, the primary side core 13 is provided is wound with a circular hollow core coil, the secondary side core 32 is provided with a winding of a hollow core coil of the rectangular shape is coupled to the primary side core 13 The diameter size of the primary side core 13 and the length of one side of the secondary side core 32 is characterized in that the size ratio of 3: 2.

또한, 본 발명에 따른 무접점충전시스템은, 무접점전력전송장치(10)의 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 1차측코어(13)에서 유도자기장이 발신되도록 구비되고, 2차측코어(32)와 연결되어 유도전류를 정류하는 정류부블럭(33)(Rectifier block)와 상기 정류부블럭(33)으로부터 공급되는 전원이 배터리셀(35)에 충전되도록 구비되는 충전회로부블럭(36)을 포함하는 무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)에서 유도자기장에 의한 전력신호를 전송받아 전원이 충전되도록 구비되는 무접점충전시스템(A)에 있어서, 상기 2차측코어(32)를 통하여 수신되는 전력의 전압이 저전압으로 감지되는지 비교판별하는 저전압감시블럭(311)(311')과, 수신되는 전력의 전압이 고전압으로 감지되는지 비교판별하는 고전압감시블럭(312)(312')을 포함하는 수신전력감시부(31)(31'); 및 상기 정류부블럭(33), 상기 충전회로부블럭(36), 상기 수신전력감시부(31)(31')를 제어하며, ID 발생과 충전상태신호를 제어하도록 구비되는 전력수신장치제어부(39)를 더 포함하고, 상기 1차측코어(13)는 복수 개의 얇은 코일이 서로 꼬여서 형성되는 리쯔와이어로 구비되며, 상기 2차측코어(32)는 복수 개의 얇은 코일이 꼬이지 않고 서로 나란하게 형성되는 리쯔아이어로 구비되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the contactless charging system according to the present invention is provided so that an induction magnetic field is transmitted from the primary side core 13 by the control of the central control unit 21 of the contactless power transmission apparatus 10, the secondary side core 32 And a rectifier block 33 (rectifier block) for rectifying the induced current and a charging circuit part block 36 provided to supply the power supplied from the rectifier block 33 to the battery cell 35. In the contactless charging system A, which is configured to receive a power signal by an induction magnetic field from the secondary side core 32 of the contact power receiver 30 so as to charge the power, the secondary core 32 receives the secondary signal through the secondary side core 32. A low voltage monitoring block (311) (311 ') for determining whether a voltage of the power to be detected is detected as a low voltage, and a high voltage monitoring block (312) (312') for comparing and discriminating whether a voltage of the received power is detected as a high voltage. Receiving power monitoring units 31 and 31 '; And a power receiving device controller 39 controlling the rectifier block 33, the charging circuit block 36, and the reception power monitoring units 31 and 31 ′, and controlling ID generation and a charging state signal. Further comprising, the primary side core 13 is provided with a ritz wire formed by twisting a plurality of thin coils, the secondary side core 32 is a plurality of thin coils formed in parallel with each other without twisting It is characterized by being provided with.

나아가 상기 무접점전력수신장치(30)의 전력수신장치제어부(39)는 상기 수신전력감시부(31)(31')에서 전송되는 수신전력의 전압에 대한 판별신호를 수신받아, 낮은 전압으로 수신되면 무접점전력전송장치(10) 측으로 승압에 대한 요청신호를 전송하도록 구비되고, 상기 무접점전력전송장치(10)의 중앙제어부(21)는 상기 무접점전력수신장치(30)로부터의 승압요청의 신호를 수신함에, 게이트드라이버모듈(23) 측으로 승압에 대한 제어신호를 발신하여, 게이트드라이버모듈(23)과 연결되는 공진형컨버터(22) 및 1차측코어(13)에서 승압에 따른 유도자기장이 발생되도록 구비될 수 있다.Furthermore, the power receiver device control unit 39 of the contactless power receiver 30 receives a determination signal for the voltage of the received power transmitted from the reception power monitoring units 31 and 31 ′, and receives the signal at a low voltage. When it is provided to the request signal for the boost to the contactless power transmission device 10 side, the central control unit 21 of the contactless power transmission device 10 is the step-up request from the contactless power reception device 30 In response to the signal, the control driver for the boost is sent to the gate driver module 23 side, the induction magnetic field according to the boost in the resonant converter 22 and the primary side core 13 is connected to the gate driver module 23 It may be provided to occur.

또한, 상기 정류부블럭(33)과 연결되어 전원을 필터링하는 필터부블럭(34)(Smoothing Filter block); 상기 충전회로부블럭(36)과 상기 배터리셀(35) 사이에 구비되어 상기 배터리셀(35)에 충전되는 전류를 검출하여 상기 배터리셀(35)의 충전상태 정보를 전력수신장치제어부(39)로 전송하며 배터리의 과전압, 부족전압(Under voltage), 과전류, 단락 등을 감지하기 위한 보호회로부블럭(37)(Protection Circuit Module block, PCM); 및 상기 전력수신장치제어부(39)에 전원을 공급하도록 구비되는 정전압레귤레이터블럭(38)을 더 포함할 수 있다.
In addition, the filter unit block (34) connected to the rectifier block 33 for filtering power; It is provided between the charging circuit unit block 36 and the battery cell 35 detects a current charged in the battery cell 35 and transfers the charging state information of the battery cell 35 to the power receiver device control unit 39. A protection circuit module block 37 for transmitting and detecting an overvoltage, an undervoltage, an overcurrent, a short circuit, and the like of the battery; And a constant voltage regulator block 38 provided to supply power to the power receiver control unit 39.

상기와 같이 구비되는 본 발명은 충전 플레이트에 이물질이 놓이는 경우에 전력전송이 정지되도록 하여 무접점전력수신장치 및 무접점전력전송장치가 손상되지 않도록 하는 효과가 있다.The present invention provided as described above has the effect that the power transmission is stopped when foreign matter is placed on the charging plate so that the contactless power receiver and the contactless power transmitter are not damaged.

또한 무접점전력수신장치가 충전 중에 건드리거나 움직여서 무접점전력전송장치의 충전 플레이트 상에서 이동되더라도, 충전작동이 연속해서 안정적인 전압으로 충전되도록 하여 충전효율이 향상되도록 하는 등의 탁월한 효과가 있다.In addition, even if the contactless power receiver is moved or moved on the charging plate of the contactless power transmitter during charging, the charging operation is continuously charged to a stable voltage, thereby improving the charging efficiency.

그리고 1차측코어 및 2차측코어가 원형공심코어 및 사각형태공심코어로 구비되거나 또는 리쯔와이어로 구비되어 전력송수신 효율이 양호하도록 하는 장점이 있다.In addition, the primary side core and the secondary side core are provided with a circular core core and a square perforated core core or a Litz wire, which has the advantage of good power transmission and reception efficiency.

나아가 충전되는 배터리셀이 1차측코어 및 2차측코어에 의하여 발생되는 자기장으로부터 보호되어 안정적으로 충전되도록 하는 효과가 있다.
Furthermore, there is an effect that the battery cell to be charged is protected from the magnetic field generated by the primary side core and the secondary side core to be stably charged.

도 1은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력전송장치에 대한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신장치에 대한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력전송방법에 대한 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신방법에 대한 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력전송방법에 대한 제어순서 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신방법에 대한 제어순서 블럭도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신장치에 대한 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 무접점전력수신장치의 구조에 대한 측단면도.
도 10 및 도 11는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 작동에 대한 예시도.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 코어에 대한 개략적인 예시도.
도 14는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에서 발신되는 자기장 분포도.
1 is a block diagram of a contactless power transmission apparatus of a contactless charging system according to the present invention.
2 is a block diagram of a contactless power receiver of a contactless charging system according to the present invention.
Figure 3 is a flow chart for a contactless power transmission method of a contactless charging system according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart for a contactless power receiving method of a contactless charging system according to the present invention.
Figure 5 is a control sequence block diagram for a contactless power transmission method of a contactless charging system according to the present invention.
Figure 6 is a control sequence block diagram for a contactless power receiving method of a contactless charging system according to the present invention.
7 and 8 is a block diagram of a contactless power receiving device of a contactless charging system according to the present invention.
Figure 9 is a side cross-sectional view of the structure of a contactless power receiver according to the present invention.
10 and 11 are exemplary views for the operation of the contactless charging system according to the present invention.
12 and 13 is a schematic illustration of the core of the contactless charging system according to the present invention.
14 is a magnetic field distribution diagram transmitted from the contactless power transmission apparatus according to the present invention.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력전송장치에 대한 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신장치에 대한 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력전송방법에 대한 흐름도, 도 4는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신방법에 대한 흐름도, 도 5는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력전송방법에 대한 제어순서 블럭도, 도 6은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신방법에 대한 제어순서 블럭도, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 무접점전력수신장치에 대한 구성도, 도 9는 본 발명에 따른 무접점전력수신장치의 구조에 대한 측단면도, 도 10 및 도 11는 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 작동에 대한 예시도, 도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 무접점충전시스템의 코어에 대한 개략적인 예시도, 그리고 도 14는 본 발명에 따른 무접점전력전송장치에서 발신되는 자기장 분포도가 각각 도시된 것이다.
1 is a block diagram of a contactless power transmission apparatus of a contactless charging system according to the present invention, Figure 2 is a block diagram of a contactless power receiving apparatus of a contactless charging system according to the present invention, Figure 3 4 is a flowchart illustrating a contactless power transmission method of a contactless charging system according to the present invention, FIG. 4 is a flowchart of a contactless power receiving method of a contactless charging system according to the present invention, and FIG. 5 is a contactless point of the contactless charging system according to the present invention. 6 is a control sequence block diagram of a power transmission method, and FIG. 6 is a control sequence block diagram of a contactless power reception method of a contactless charging system according to the present invention. 9 is a side cross-sectional view of a structure of a contactless power receiver according to the present invention, and FIGS. 10 and 11 are exemplary views illustrating an operation of a contactless charging system according to the present invention. 12 and 13 are seen A schematic illustration of the core of a contactless charging system according to the invention, and Figure 14 is a magnetic field distribution diagram transmitted from the contactless power transmission apparatus according to the present invention, respectively.

즉 본 발명에 따른 무접점충전시스템(A)은 도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 무접점전력전송장치(10)의 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 1차측코어(13)에서 유도자기장이 발신되도록 구비되고, 무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)에서 유도자기장에 의한 전력신호를 전송받아 전원이 충전되도록 구비되는 무접점충전시스템(A)에 관한 것이다.
That is, the contactless charging system A according to the present invention is guided by the primary side core 13 under the control of the central controller 21 of the contactless power transmission apparatus 10 as shown in FIGS. 1 to 14. It relates to a contactless charging system (A) is provided so that the magnetic field is transmitted, the power is charged by receiving the power signal by the induction magnetic field in the secondary side core 32 of the contactless power receiver 30.

이에 도 1에서와 같이 상기 무접점전력전송장치(10)에는 상기 무접점전력수신장치(30) 측으로 무접점 방식으로 전력신호를 전송하기 위한 공진형컨버터(22) 및 중앙제어부(21)가 내재되는 것이다.As shown in FIG. 1, the contactless power transmitter 10 includes a resonance converter 22 and a central controller 21 for transmitting a power signal in a contactless manner to the contactless power receiver 30. Will be.

그리하여 상기 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 상기 공진형컨버터(22)에 전력신호 발신을 위한 발진신호가 전송되도록 하는 게이트드라이버모듈(23)이 구비되며, 또한 상기 무접점전력수신장치(30)로부터 전송되는 신호를 처리하여 상기 중앙제어부(21)로 전송하는 수신신호처리모듈(24)이 구비되는 것이다.Thus, the gate driver module 23 is provided to transmit the oscillation signal for transmitting the power signal to the resonant converter 22 under the control of the central controller 21, and the contactless power receiver 30 is also provided. The reception signal processing module 24 for processing a signal transmitted from the transmission to the central control unit 21 is provided.

그리고 상기 무접점충전케이스(미도시됨)에는 전면에 전원 온/오프스위치, 신호입력을 위한 입력패널이 구비되고, 상기 무접점충전 플레이트 및 상기 무접점전력수신장치(30)의 충전상태를 표시하기 위한 엘씨디패널(153) 및 충전상태엘이디(154)가 구비되며, 전원공급부(25)가 내재되어 구비되는 것이다.In addition, the contactless charging case (not shown) is provided with a power on / off switch and an input panel for signal input on the front surface of the contactless charging case and displays the state of charge of the contactless charging plate and the contactless power receiver 30. The LCD panel 153 and the state of charge LED 154 is provided, and the power supply unit 25 is provided therein.

그리하여 도 1의 예시에서와 같이 무접점전력전송장치의 충전 플레이트에는 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3, UMPC 또는 노트북과 같은 휴대용 장치 또는 휴대용 장치에 탈부착이 가능한 배터리팩(즉 탈부착되어 각각 충전가능하게 이용될 수 있는 배터리팩을 세미이너팩이라 한다) 등으로 구비될 수 있는 무접점전력수신장치(30)가 놓여지는 것이고, 이에 무접점전력수신장치(30)가 놓여지면 무접점전력전송장치(10)는 이를 감지하여 충전작동을 하게 되는 것이다.Thus, as shown in the example of Figure 1, the charging plate of the contactless power transmission device is a portable battery such as a mobile phone, PDA, PMP, DMB terminal, MP3, UMPC or notebook, or a battery pack that can be attached to the portable device (that is attached to each charge The contactless power receiving device 30, which may be provided as a semi-inner pack, may be placed, and the contactless power transmission device 30 may be placed thereon. The device 10 detects this and performs charging operation.

또한 무접점전력전송장치(10)에서의 충전작동을 제어하는 상기 중앙제어부(21)의 구성을 살펴보면 도 1에서와 같이, 전원공급부(25)와 연결되어 무접점전력전송장치(10)의 전원을 공급하는 전원공급블럭(211), 상기 엘씨디패널(153) 및 상기 충전상태엘이디(154) 측으로 표시신호를 출력하는 신호출력블럭(212), 상기 게이트드라이버모듈(23)과 연결되어 상기 1차측코어(13)에서 발신되는 전력신호에 대한 제어신호를 전송하는 게이트출력신호처리블럭(213), 상기 1차측코어(13)의 일측과 연결된 수신신호처리모듈(24)과 연결되어 상기 무접점전력수신장치(30)로부터 전송되는 신호를 처리하는 수신신호처리블럭(214), 및 상기 전원공급블럭(211), 상기 신호출력블럭(212), 상기 게이트출력신호처리블럭(213), 상기 수신신호처리블럭(214) 등을 포함하는 무접점전력전송장치(10)의 부재들을 제어하는 주제어부(210)가 포함되어 구비되는 것이다.In addition, referring to the configuration of the central control unit 21 for controlling the charging operation in the contactless power transmission apparatus 10, as shown in FIG. 1, the power supply of the contactless power transmission apparatus 10 is connected to the power supply 25 A power supply block 211 for supplying a signal, a signal output block 212 for outputting a display signal to the LCD panel 153 and the state of charge LED 154, and a gate driver module 23 connected to the primary side; The contactless power is connected to the gate output signal processing block 213 for transmitting a control signal for the power signal transmitted from the core 13 and the reception signal processing module 24 connected to one side of the primary core 13. A reception signal processing block 214 for processing a signal transmitted from the reception device 30, and the power supply block 211, the signal output block 212, the gate output signal processing block 213, and the reception signal Contactless power transmission device including processing block 214 and the like Main controller 210 for controlling the members of the (10) is included is provided.

그리고 전원공급부(25)의 전원은, 컴퓨터의 USB포트의 전원, AC adapter, Cigar Jack 등으로부터 입력되는 전원이 공급될 수 있다.The power supply of the power supply unit 25 may be supplied with power input from a USB port of a computer, an AC adapter, a Cigar Jack, or the like.

또한 충전 과정 중 무접점전력전송장치(10)의 온도를 검출하는 온도검출부(26)를 구비하여, 온도검출부(26)에서 검출되는 온도에 따라 과열되는 경우에는 충전작동이 정지될 수 있고, 무접점전력전송장치(10) 전체적으로 과열되는 경우에는 전체 시스템의 작동이 일시 정지되도록 구성될 수도 있다.In addition, the charging process is provided with a temperature detector 26 for detecting the temperature of the contactless power transmission apparatus 10, when the overheating according to the temperature detected by the temperature detector 26 may stop the charging operation, no If the contact power transmission apparatus 10 is overheated as a whole, the operation of the entire system may be configured to be suspended.

나아가 전원공급부(25), 게이트드라이버모듈(23), 공진형컨버터(22) 또는 수신신호처리모듈(24) 등에는 각각 전류의 흐름을 감시하도록 하는 전류센싱부재가 함께 구비될 수 있으며, 이러한 전류센싱부재에 의하여 해당 부재들이 과전류, 과전압 상태로 되면 충전 작동을 정지하거나 시스템의 작동을 정지하도록 하고, 이에 대한 신호를 발신하도록 구성될 수 있다.
Furthermore, the power supply unit 25, the gate driver module 23, the resonant converter 22 or the reception signal processing module 24 may be provided with a current sensing member to monitor the flow of current, respectively, such a current The sensing member may be configured to stop the charging operation or to stop the operation of the system when the members are in an overcurrent or overvoltage state, and transmit a signal therefor.

그리고 무접점전력전송장치(10)로부터 전력신호를 수신받는 무접점전력수신장치(30)의 주요 구성은 도 2와 같이, 상기 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13)와 대응되어 유도전류가 발생되도록 하는 2차측코어(32); 상기 2차측코어(32)와 연결되어 유도전류를 정류하는 정류부블럭(33)(Rectifier block); 상기 정류부블럭(33)으로부터 공급되는 전원이 배터리셀(35)에 충전되도록 구비되는 충전회로부블럭(36)(Charger IC block); 및 상기 정류부블럭(33), 필터부블럭(34), 상기 충전회로부블럭(36), 보호회로부블럭(37), 정전압레귤레이터블럭(38) 등 무접점전력수신장치(30)의 부재들을 제어하며 ID 발생과 충전상태를모니터링하도록 구비되는 전력수신장치제어부(39)(Power receiver controler)가 포함되어 구비되는 것이다.The main configuration of the contactless power receiver 30 that receives the power signal from the contactless power transmitter 10 corresponds to the primary side core 13 of the contactless power transmitter 10 as shown in FIG. 2. A secondary side core 32 to generate an induced current; A rectifier block 33 connected to the secondary side core 32 to rectify an induced current; A charging circuit block block 36 (Charger IC block) provided so that the power supplied from the rectifier block 33 is charged in the battery cell 35; And control the members of the contactless power receiver 30 such as the rectifier block 33, the filter block 34, the charging circuit block 36, the protection circuit block 37, the constant voltage regulator block 38, and the like. The power receiver controller 39 (Power receiver controller) is provided to monitor the ID generation and the state of charge.

또한 상기 정류부블럭(33)과 연결되어 전원을 필터링하는 필터부블럭(34)(Smoothing Filter block); 상기 충전회로부블럭(36)과 상기 배터리셀(35) 사이에 구비되어 상기 배터리셀(35)에 충전되는 전류를 검출하여 상기 배터리셀(35)의 충전상태 정보를 전력수신장치제어부(39)로 전송하며 배터리의 과전압, 부족전압(Under voltage), 과전류, 단락 등을 감지하기 위한 보호회로부블럭(37)(Protection Circuit Module block, PCM); 상기 전력수신장치제어부(39)에 전원을 공급하도록 구비되는 정전압레귤레이터블럭(38) 등이 더 구비될 수 있다.
In addition, the filter unit block (34) connected to the rectifier block (33) to filter the power (Smoothing Filter block); It is provided between the charging circuit unit block 36 and the battery cell 35 detects a current charged in the battery cell 35 and transfers the charging state information of the battery cell 35 to the power receiver device control unit 39. A protection circuit module block 37 for transmitting and detecting an overvoltage, an undervoltage, an overcurrent, a short circuit, and the like of the battery; A constant voltage regulator block 38 or the like may be further provided to supply power to the power receiver control unit 39.

이에 더하여 무접점전력수신장치(30)는 상기 2차측코어(32)를 통하여 수신되는 전력을 감시하기 위한 수신전력감시부(31)(31')가 구비될 수 있다. 그리하여 수신되는 전력의 전압의 정도를 판별하여 안정적으로 수신되는지 판별하게 된다. 이에 수신되는 전력의 기준전압으로는 해당 무접점충전시스템(A) 및 무접점전력수신장치(30)의 선택 사양별로 다양하게 선택될 수 있는 것으로, 대체로 2 ~ 20V 정도로 설정될 수 있으며, 특히 일반적인 휴대용 장치에 적용되는 경우에는 대체로 5V 정도로 하여 설정될 수 있는 것이다.In addition, the contactless power receiving device 30 may be provided with a receiving power monitoring unit 31, 31 'for monitoring the power received through the secondary side core (32). Thus, by determining the degree of the voltage of the received power to determine whether the reception is stable. The reference voltage of the received power can be variously selected according to the options of the contactless charging system (A) and the contactless power receiver 30, can be generally set to about 2 ~ 20V, in particular general When applied to a portable device can be set to approximately 5V.

이러한 수신전력감시부(31)(31')의 세부 구성으로는 수신되는 전력의 전압이 저전압으로 감지되는지 비교판별하는 저전압감시블럭(311)(311')과, 수신되는 전력의 전압이 고전압으로 감지되는지 비교판별하는 고전압감시블럭(312)(312')이 포함되어 구비될 수 있다.The detailed configuration of the reception power monitoring unit 31 and 31 ′ includes a low voltage monitoring block 311 and 311 ′ which compares and determines whether a voltage of the received power is detected as a low voltage, and a voltage of the received power as a high voltage. A high voltage monitoring block 312 and 312 ′ may be included to determine whether the signal is detected.

그리고 이러한 저전압감시블럭(311)(311')에서 저전압의 기준이 되는 전압의 정도는 무접점충전시스템(A) 또는 무접점전력수신장치(30) 등의 세부 구성에 따라 선택적으로 설정될 수 있는 것으로, 기준전압에 대해 앞에서의 예시와 같이 5V를 예로하는 경우에는 대체로 -1.5V 내지 -0.5V 정도가 감압된 수치로 하여 설정될 수 있을 것이다.In the low voltage monitoring blocks 311 and 311 ′, the degree of the reference voltage of the low voltage may be selectively set according to the detailed configuration of the contactless charging system A or the contactless power receiver 30. In the case where 5V is taken as an example of the reference voltage, the value of -1.5V to -0.5V may be generally set as a reduced value.

마찬가지로 고전압감시블럭(312)(312')에서 고전압의 기준이 되는 전압의 정도는 무접점충전시스템(A) 또는 무접점전력수신장치(30) 등의 세부 구성에 따라 선택적으로 설정될 수 있는 경우로, 기준전압에 대해 앞에서의 예시가 5V를 예로하는 경우에는 대체로 +1.5V 내지 +0.5V 정도가 승압된 수치로 하여 설정될 수 있을 것이다.Similarly, when the degree of the voltage that is the reference of the high voltage in the high voltage monitoring blocks 312 and 312 'can be selectively set according to the detailed configuration of the contactless charging system A or the contactless power receiver 30, or the like. In the case where the previous example uses 5V for the reference voltage, it may be set to approximately + 1.5V to + 0.5V.

그리고 상기 전력수신장치제어부(39)는, 상기 필터부블럭(34)과 연결되어 상기 무접점전력전송장치(10)로부터 전송되어 수신되는 전력신호의 데이터정보에 대한 전송신호를 처리하는 전력신호처리블럭(393); 상기 충전회로부블럭(36)과 상기 보호회로부블럭(37)과 연결되어 상기 배터리셀(35)에 충전되는 충전량 및 충전상태에 대한 데이터 정보에 대한 전송신호를 처리하는 충전신호처리블럭(394); 기기컨트롤러(390)의 제어에 의하여 발신되는 상기 무접점전력전송장치(10) 측으로 발송되도록 하는 충전량 정보 및 고유 ID에 대한 데이터 정보를 처리하는 신호처리블럭(392); 고유 ID에 대한 데이터 정보가 저장되고, 보호회로부블럭(37), 충전회로부블럭(36)으로부터 전송되는 충전량 정보데이터 및 충전상태에 대한 데이터가 저장되며, 무접점전력전송장치(10)로부터 전송되는 데이터가 저장되는 기기메모리부(391); 및 기기컨트롤러(390)가 포함되어 구비되는 것이다.In addition, the power receiving device control unit 39 is connected to the filter block 34 to process the power signal for processing the transmission signal for the data information of the power signal transmitted and received from the contactless power transmission apparatus 10. Block 393; A charging signal processing block 394 connected to the charging circuit unit block 36 and the protection circuit unit block 37 to process a transmission signal for data information about the amount of charge and the state of charge charged in the battery cell 35; A signal processing block 392 processing the charge amount information and the data information for the unique ID to be sent to the contactless power transmitter 10 sent by the control of the device controller 390; Data information for the unique ID is stored, the charge information block data 37, the charge amount information data transmitted from the charging circuit block block 36 and the data on the charging state is stored, and transmitted from the contactless power transmission device 10 A device memory unit 391 in which data is stored; And a device controller 390 is included.

이에 도 7의 예시에서는 무접점전력전송장치(10)로부터 전송되는 전력의 전압을 감시하는 구성이 전력수신장치제어부(39)와 별도의 모듈인 수신전력감시부(31)로 하여 구성됨을 예시하고 있다.7 illustrates that the configuration for monitoring the voltage of the power transmitted from the contactless power transmission device 10 is configured as the reception power monitoring unit 31 which is a separate module from the power reception device control unit 39. have.

그러나 이와 같이 전력수신장치제어부(39)와는 별도의 모듈로 구성될 수도 있으며, 또한 도 8에서와 같이 수신전력감시블럭(31')이 전력수신장치제어부(39)와 일체화되어 단일 모듈로 하는 제어모듈로 하여 구성될 수도 있는 것이다. 이와 같이 수신전력감시블럭(31')(저전압감시블럭(311')과 고전압감시블럭(312'))이 포함되어 전력수신장치제어부(39)가 단일모듈로 구성되는 경우에는 무접점전력수신장치(30)의 전체 크기를 단순화할 수 있어 전체 크기를 작게 구성할 수 있도록 하는 장점이 있다. 또한 수신되는 전력에 대한 감시회선을 단순화하여 전체 회로구성이 간단하게 구성되도록 하는 장점이 있는 것이다.However, the power receiving device control unit 39 may be configured as a separate module as described above, and as shown in FIG. 8, the reception power monitoring block 31 ′ is integrated with the power receiving device control unit 39 to control a single module. It may be configured as a module. As such, the reception power monitoring block 31 '(low voltage monitoring block 311' and the high voltage monitoring block 312 ') is included in the case where the power receiving device control unit 39 is composed of a single module. The overall size of 30 can be simplified, so that the overall size can be made small. In addition, there is an advantage that the entire circuit configuration is simply configured by simplifying the monitoring line for the received power.

또한 상기의 예에서는 수신되는 전력신호에 대하여, 전압의 상한값 또는 하한값을 기준으로 하여 감시하도록 하는 구성을 보이고 있으나, 이러한 전압감시 구성에 더하여 전류의 감시구성도 함께 또는 별도로 구성될 수도 있는 것이다. 물론 회로의 안정성을 보장하기 위하여 전압과 함께 전류의 감시도 구성되도록 할 수 있으며, 설치 상황에 따라 전압감시회로 또는 전류감시회로 중 어느 하나의 감시회로만 갖출 수도 있는 것이다. 이에 이하의 실시예의 설명에서는 전압의 상한 또는 하한의 값으로 하는 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전류에 대해서도 상한 및 하한으로 하여 수신전력을 감시하여 안정적으로 전력수신이 되도록 구성될 수도 있는 것이다.
In addition, in the above example, the configuration of monitoring the received power signal based on the upper limit value or the lower limit value of the voltage, but in addition to the voltage monitoring configuration, the current monitoring configuration may be configured together or separately. Of course, in order to ensure the stability of the circuit can be configured to monitor the current together with the voltage, depending on the installation situation may be equipped with only one monitoring circuit of the voltage monitoring circuit or current monitoring circuit. Thus, in the description of the following embodiments, the embodiment is described as an example of using the upper or lower limit of the voltage. However, the present invention is not limited thereto, and the reception power is monitored to be the upper and lower limits for the current to stably receive power. It could be.

이상에서와 같이 구비되는 본 발명에 따른 무접점충전시스템(A)은 무접점전력전송장치(10)으로부터 전송되는 전력신호에 대하여 무접점전력수신장치(30)에서 안정적으로 전압이 수신되도록 하여 충전 전력전송이 최적화되도록 하는 장점이 있는 것이다.
The contactless charging system (A) according to the present invention provided as described above is charged so that the voltage is stably received in the contactless power receiver 30 for the power signal transmitted from the contactless power transmitter 10. There is an advantage to optimizing power transfer.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 무접점충전시스템(A)의 충전작동을 살펴보면 하기와 같다.Looking at the charging operation of the contactless charging system (A) according to the present invention provided as described above are as follows.

우선 무접점충전시스템(A)의 무접점전력전송장치(10)에 있어서, 중앙제어부(21)의 제어에 의하여, 게이트출력신호처리블럭(213) - 게이트드라이버모듈(23) - 공진형컨버터(22) - 1차측코어(13) 등으로 되는 게이트신호회선(234)를 통하여 주기별 전력신호가 발신되는 스탠바이모드 단계(S01)가 수행되는 것이다. 이처럼 스탠바이모드 단계(S01)에서는 주기별로 전력신호가 1차측코어(13)를 통하여 발신되도록 하되, 이러한 전력신호에는 무접점전력수신장치(30)의 고유 ID값을 호출하는 호출신호가 포함되도록 하여, 이에 대한 응답신호의 수신을 대기하게 된다.First, in the contactless power transmission device 10 of the contactless charging system A, the gate output signal processing block 213-the gate driver module 23-the resonant converter (1) under the control of the central control unit 21. 22) The standby mode step S01 in which the power signal for each cycle is transmitted through the gate signal line 234 serving as the primary side core 13 or the like is performed. As described above, in the standby mode step (S01), the power signal is transmitted through the primary core 13 for each cycle, and the power signal includes a call signal for calling a unique ID value of the contactless power receiver 30. In response to this, it waits to receive a response signal.

이후 스탠바이모드 단계(S01)를 통하여 고유 ID값 호출 신호를 발신하고 이에 대한 응답신호를 수신대기하는 중에, 1차측코어(13)를 통한 부하변조에 따른 감지신호를 수신하여 물체를 감지하게 된다. 이와 같이 감지되는 임의의 물체에 대하여, 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3플레이어, UMPC 또는 노트북과 같이 무접점 충전이 가능한 휴대용 무접점전력수신장치(30) 뿐만 아니라, 금속물질, 비금속물질 및 무접점 충전이 불가능한 일반 전자기기 등이 충전 플레이트에 근접될 수 있는 것이다. 따라서 이들과 같은 임의의 물체인 이물질들에 의하여 발생되는 부하변조에 의한 신호를 감지신호로 수신함에, 무접점전력전송장치(10)에서는 우선 물체가 근접되었는지 분별하여 물체의 유무를 판별하게 된다.Thereafter, during the standby mode step S01, while transmitting the unique ID value call signal and waiting to receive a response signal thereto, an object is detected by receiving a detection signal according to load modulation through the primary side core 13. Any object detected in this way, as well as a portable contactless power receiver 30 capable of contactless charging such as a mobile phone, PDA, PMP, DMB terminal, MP3 player, UMPC or laptop, as well as metallic, non-metallic materials and General electronic devices and the like that are not capable of contactless charging may be close to the charging plate. Therefore, when receiving a signal by the load modulation generated by the foreign matter, such as these objects as a detection signal, the contactless power transmission apparatus 10 first distinguishes whether the object is close to determine the presence or absence of the object.

이에 비금속과 같은 경우 또는 물체의 이동으로 인한 부하변조의 경우에는 특별한 문제가 발생되지 않는 경우로 하여 상기 스탠바이모드단계(S01)로 전환되도록 할 수 있다. 그러나 무접점충전이 가능한 무접점전력수신장치(30)가 아닌 경우로, 금속물체 또는 무접점충전이 불가한 전자기기와 같은 이물질의 경우에는 충전작동으로 인한 발열 및 기기작동 이상 등의 현상이 발생될 우려가 있다.In this case, such as the non-metal or in the case of the load modulation due to the movement of the object can be switched to the standby mode step (S01) in a case where no special problem occurs. However, this is not the case of the contactless power receiving device 30 capable of contactless charging. In the case of a foreign object such as a metal object or an electronic device that is not capable of contactless charging, heat generation and abnormal operation of the device may occur due to the charging operation. There is a concern.

따라서 이러한 이물질(PMD, Parasitic Metal Detection)을 감지하는 단계가 포함되도록 구비되는 것이다. 즉 물체에 의해 발생된 부하변조에 따른 감지신호에 대하여, 해당 1차측코어(13) 및 수신신호처리모듈(24)을 통하여 감지된 감지신호가 정상신호가 아닌지 여부를 판별하는 것으로, 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 발신되는 신호에 대하여 부하변조에 따른 수신신호를 비교하여 신호판별이 불가능한 정상적이지 않은 신호인지 여부를 판별하게 된다. 따라서 이처럼 이물질로 감지되는 경우에는 이물질감지상태로 전환하고, 감지된 이물질이 금속 또는 전자기기일 경우에는 엘씨디패널(153) 또는 충전상태엘이디(154)에 이물질에러표시를 하며, 충전작동으로 전환하지 않거나 충전작동을 정지하도록 작동하게 된다(PMD error, Parasitic Metal Detection error).Therefore, it is provided to include the step of detecting such foreign matter (PMD, Parasitic Metal Detection). That is, for the detection signal according to the load modulation generated by the object, it is determined whether or not the detection signal detected through the corresponding primary side core 13 and the reception signal processing module 24 is not a normal signal. By comparing the received signal according to the load modulation with respect to the signal transmitted by the control of 21) to determine whether or not the signal is not normal signal discrimination. Therefore, when it is detected as a foreign matter, it switches to a foreign matter detection state, and when the detected foreign material is a metal or an electronic device, the foreign material error is displayed on the LCD panel 153 or the state of charge LED 154, and the charging operation is not switched to. Or to stop charging (PMD error, Parasitic Metal Detection error).

그러나 감지된 수신신호가 무접점 충전이 가능한 무접점전력수신장치(30)의 고유 ID에 대한 데이터로 판별되는 경우에는, 부하변조에 의하여 감지된 신호를 분석 판별하는 고유 ID판별단계(S02)를 수행한다. 이에 상기 스탠바이모드 단계(S01)에서, 무접점전력수신장치(30) 탐색을 위한 신호를 전송함과 함께 무접점전력수신장치(30)의 고유 ID의 데이터값도 요청하는 요청신호를 함께 발신하는 것으로, 이에 대해 무접점전력수신장치(30)에서는 2차측코어(32)에 의하여 발생되는 유도전류가 정류부블럭(33)을 통하여 정류된 후, 필터부블럭(34)을 통하여 필터링 된다. 이러한 과정 중 수신된 고유 ID요청 정보는 전력수신장치제어부(39)의 기기컨트롤러(390)로 전송되며, 이에 따라 기기메모리부(391)에 저장된 해당 무접점전력수신장치(30)의 고유 ID데이터값을 신호처리블럭(392)을 통하여 무접점전력전송장치(10) 측으로 전송하게 된다. 따라서 고유 ID판별단계(S02)에서는 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13)와 연결되는 수신신호처리모듈(24)에서 부하변조에 의하여 수신된 수신신호가 처리되어 수신신호처리블럭(214)를 통하여 중앙제어부(21)의 주제어부(210)로 전송되는 것이다. 이에 주제어부(210)에서는 우선 수신된 데이터가 정상적인 무접점전력수신장치(30)의 고유 ID데이터 형태인가 여부를 판별하고, 이후 정상적인 무접점전력수신장치(30)에서 발신된 정상 고유 ID데이터 인가를 판별하는 등, 무접점충전이 가능한 정상기기인지를 판별한다.However, when the detected received signal is determined as data for the unique ID of the contactless power receiver 30 capable of contactless charging, a unique ID discrimination step (S02) of analyzing and detecting the signal detected by load modulation is performed. To perform. Accordingly, in the standby mode step (S01), while transmitting a signal for searching the contactless power receiver 30 and transmits a request signal requesting also the data value of the unique ID of the contactless power receiver 30 In contrast, in the contactless power receiver 30, the induced current generated by the secondary side core 32 is rectified through the rectifier block 33 and then filtered through the filter block 34. The unique ID request information received during this process is transmitted to the device controller 390 of the power receiver device control unit 39, and accordingly unique ID data of the contactless power receiver 30 stored in the device memory unit 391. The value is transmitted to the contactless power transmitter 10 through the signal processing block 392. Therefore, in the unique ID determination step (S02), the received signal received by load modulation is processed by the received signal processing module 24 connected to the primary side core 13 of the contactless power transmission apparatus 10 to receive the received signal processing block. It is transmitted to the main control unit 210 of the central control unit 21 through the (214). The main controller 210 first determines whether the received data is in the form of a unique ID data of the normal contactless power receiver 30, and then applies normal unique ID data sent from the normal contactless power receiver 30. Determine whether it is a normal device capable of contactless charging.

이에 무접점전력수신장치(30)로부터 정상 전송된 고유 ID로 판별되는 경우에는 게이트드라이버모듈(23)을 통하여 1차측코어(13)에서 풀파워전송전력이 발신되도록 하는 풀파워전력전송단계(S03)를 수행한다.When it is determined that the unique ID transmitted from the contactless power receiver 30 normally, the full power power transmission step of transmitting the full power transmission power from the primary core 13 through the gate driver module 23 (S03). ).

이러한 무접점전력전송장치(10)에서의 풀파워전력전송단계(S03) 과정을 보면, 중앙제어부(21)의 주제어부(210)에서 충전 플레이트에 정상적인 무접점전력수신장치(30)가 올려진 것으로 판단함에, 게이트출력신호처리블럭(213) 및 게이트신호회선(234)을 통하여 전력신호의 발신에 따른 제어신호를 발신하게 된다.Looking at the full power power transmission step (S03) process in the contactless power transmission device 10, the normal contactless power receiving device 30 is mounted on the charging plate in the main control unit 210 of the central control unit 21 The control signal according to the transmission of the power signal is transmitted through the gate output signal processing block 213 and the gate signal line 234.

이러한 전력신호 발신에 따른 제어신호는 게이트드라이버모듈(23)로 전송되어 해당 공진형컨버터(22)를 거쳐 1차측코어(13)로 전력신호가 전송되어 유도자기장 발생으로 전력신호가 무접점전력수신장치(30)로 전송되는 것이다.
The control signal according to the transmission of the power signal is transmitted to the gate driver module 23 and the power signal is transmitted to the primary core 13 through the corresponding resonant converter 22 to generate a contactless power signal due to the induction magnetic field generation. Transmitted to the device 30.

이러한 일련의 과정 중, 게이트신호회선(234) 및 게이트드라이버모듈(23)의 구성은 다음과 같은 실시예의 구성으로 구성될 수 있다.In this series of processes, the configuration of the gate signal line 234 and the gate driver module 23 may be configured in the following embodiment.

이에 주제어부(210)의 제어신호는 게이트신호회선(234)을 통하여 게이트드라이버모듈(23)로 전송되고, 이러한 게이트드라이버(23)는 게이트 신호처리하는 게이트신호변환부(232), 처리된 신호를 해당 공진형컨버터(22)로 전송하기 위한 출력드라이버(233), 그리고 게이트제어부(231) 등을 포함하여 구성될 수 있다.The control signal of the main controller 210 is transmitted to the gate driver module 23 through the gate signal line 234, the gate driver 23 is a gate signal conversion unit 232 for processing the gate signal, the processed signal It may be configured to include an output driver 233, a gate control unit 231, and the like for transmitting to the resonant converter (22).

그리고 이러한 게이트드라이버모듈(23)에서의 신호 송수신 및 신호처리를 게이트제어부(231)에서 제어하도록 구성될 수 있는 것이다. 그리하여 주제어부(210)에서 발신되는 제어신호가 해당되는 부재들에 전송되고, 이에 따른 전력신호가 발신되어 유도자기장이 안정적으로 발신되도록 구성된 것이다.In addition, the gate driver 231 may be configured to control signal transmission and reception and signal processing in the gate driver module 23. Thus, the control signal transmitted from the main control unit 210 is transmitted to the corresponding members, and the power signal is transmitted accordingly, so that the induction magnetic field is stably transmitted.

이후 충전과정 중에 무접점전력수신장치(30)로 충전상태정보를 요청하고 회신된 무접점전력수신장치(30)의 충전정보에 따라 충전정도를 조절하는 충전조절단계(S04)를 수행하는 것이다.Thereafter, the charging state information is requested to the contactless power receiver 30 during the charging process, and the charging control step S04 is performed to adjust the charging degree according to the charge information of the contactless power receiver 30 returned.

이에 무접점전력수신장치(30)에서는 풀파워전력전송단계(S03) 이후 기기컨트롤러(390)의 제어에 의하여 정류부블럭(33), 필터부블럭(34)을 통하여 공급되는 전원을 충전회로부블럭(36) 및 보호회로부블럭(37) 등에 의하여 배터리셀(35)에 충전하도록 제어하는 것이다.In the contactless power receiving device 30, the power supply through the rectifier block 33 and the filter block 34 under the control of the device controller 390 after the full power power transmission step (S03) charging circuit block ( 36) and the protection circuit block 37 to charge the battery cell 35.

이러한 충전동작에 대하여 기기컨트롤러(390)는 충전회로부블럭(36) 및 보호회로부블럭(37)을 통하여 배터리셀(35)에 충전되는 상태에 대한 정보를 입력받고, 이에 따라 충전상태 정보를 기기메모리부(391)에 저장하게 된다. 나아가 배터리셀(35)에 만충전 상태가 되는 경우에는 충전회로부블럭(36)을 제어하여 충전동작을 정지하게 되며, 또한 신호처리블럭(392)를 통해 만충전정보신호가 2차측코어(32)에서 발생되도록 구비되는 것이다. 또한 휴대용단말기 본체의 작동으로 전원이 소모되어, 충전된 배터리셀(35)에서의 전압이 일정 기준 전압보다 낮은 경우에는 다시 충전상태로 전환되어 충전작동을 계속할 수 있다. 그러나 만충전상태로 판별되면 충전상태를 종료하게 된다(No Operation).In response to the charging operation, the device controller 390 receives information about a state of being charged in the battery cell 35 through the charging circuit block 36 and the protection circuit block 37, and thus, the device controller 390 receives the charging state information. It is stored in the unit 391. Further, when the battery cell 35 is in a fully charged state, the charging circuit unit block 36 is controlled to stop the charging operation, and the full charge information signal is transmitted to the secondary side core 32 through the signal processing block 392. It will be provided to occur in. In addition, since power is consumed by the operation of the portable terminal main body, when the voltage in the charged battery cell 35 is lower than a predetermined reference voltage, the charging state may be switched again to continue the charging operation. However, if it is determined that the state of full charge, the state of charge is terminated (No Operation).

따라서 충전조절단계(S04)에서 무접점전력전송장치(10)의 주제어부(210)에서는 무접점전력수신장치(30)의 단계별 충전 정도에 대한 상태 정보를 요청하게 되고, 이에 대하여 무접점전력수신장치(30)의 기기컨트롤러(390)에서는 배터리셀(35)의 충전상태 정보데이터를 부하변조 방식을 통하여 무접점전력전송장치(10)에 전송하도록 구성되는 것이다.Therefore, in the charge control step (S04), the main control unit 210 of the contactless power transmission device 10 requests the status information on the level of charging of the contactless power receiving device 30 step by step, for this contactless power reception The device controller 390 of the device 30 is configured to transmit the charging state information data of the battery cell 35 to the contactless power transmission device 10 through a load modulation scheme.

이와 같이 무접점전력수신장치(30)로부터 전송되는 충전정보는 수신신호처리모듈(24)을 통하여 수신신호처리블럭(214)과 연결되는 주제어부(210)에 전송되는 것이다. 이러한 수신신호처리모듈(24)은 부하변조에 의하여 검출되는 신호를 입력받는 수신신호입력부(243), 부하변조에 따른 검출신호를 변환하는 수신신호처리부(242), 그리고 수신신호처리모듈(24)의 작동을 제어하는 수신신호제어부(241) 등이 포함되어 구성될 수 있다.In this way, the charging information transmitted from the contactless power receiver 30 is transmitted to the main control unit 210 connected to the reception signal processing block 214 through the reception signal processing module 24. The reception signal processing module 24 includes a reception signal input unit 243 for receiving a signal detected by load modulation, a reception signal processing unit 242 for converting a detection signal according to load modulation, and a reception signal processing module 24. It may be configured to include a reception signal control unit 241 and the like to control the operation of.

따라서 부하변조에 의하여 수신되는 무접점전력수신장치(30)의 전송정보는 수신신호처리모듈(24)에서 신호가 변환처리된 후, 수신신호처리블럭(214)를 통하여 주제어부(210)로 전송되는 것이다. 이러한 수신신호처리모듈(24)에서는 일반적으로 다수의 증폭기, LPF, OR회로 등이 내재되어 구성될 수 있는 것이다.Therefore, the transmission information of the contactless power receiver 30 received by load modulation is transmitted to the main control unit 210 through the reception signal processing block 214 after the signal is converted by the reception signal processing module 24. Will be. In the received signal processing module 24, generally, a plurality of amplifiers, LPFs, OR circuits, and the like may be configured.

즉 부하변조에 따른 신호가 수신신호입력부(243)를 통하여 전송되면, 수신신호처리부(242)에서는 각 신호를 처리한 후, 수신신호회선(244)의 회선을 통하여 주제어부(210)로 신호를 전송하게 된다.That is, when a signal according to load modulation is transmitted through the reception signal input unit 243, the reception signal processing unit 242 processes each signal and then sends a signal to the main control unit 210 through the line of the reception signal line 244. Will be sent.

그리하여 무접점전력전송장치(10)는 게이트드라이버모듈(23) 및 1차측코어(13)를 통하여 충전정도에 대한 데이터 정보를 요청하게 되고, 이에 대하여 충전작동하고 있는 무접점전력수신장치(30)에서는 충전회로부블럭(36) 및 보호회로부블럭(37) 등을 통하여 수신된 배터리셀(35)의 충전정도에 대한 데이터 정보를 전송하게 되는 것이다. 그리고 이러한 정보는 1차측코어(13) 및 수신신호처리모듈(24)을 통하여 주제어부(210)로 전송되는 것이다.Thus, the contactless power transmission apparatus 10 requests data information on the degree of charging through the gate driver module 23 and the primary side core 13, and the contactless power receiving apparatus 30 that is charged for operation thereof. In FIG. 2, data information on the charge level of the battery cell 35 received through the charging circuit block block 36 and the protection circuit block block 37 is transmitted. The information is transmitted to the main control unit 210 through the primary side core 13 and the reception signal processing module 24.

또한 무접점전력수신장치(30)에서 수신되는 전력신호에 대하여, 수신 전압을 판별하여 기준 전압보다 낮거나 높은 경우에는 이에 대한 신호를 무접점전력수신장치(10) 측으로 전송하여, 발신되는 전력신호의 전압이 조정되도록 구비될 수 있다. 즉 충전 중에 도 10에서와 같이 무접점전력전송장치(10)의 중앙부분에 놓여진 무접점전력수신장치(30)에서 양호한 상태로 충전 중에, 충전 플레이트 상에서 외측으로 무접점전력수신장치(30)가 이동하게 되면, 수신되는 전력신호의 전압이 상대적으로 낮아지게 된다. 이 때문에, 이를 보상하기 위하여 상승 전압을 요청하는 신호를 무접점전력전송장치(10) 측으로 전송하게 된다. 또한 도 11에서와 같이, 무접점전력전송장치(10)의 충전플레이트 상에서 외측에 있던 무접점전력수신장치(30)가 중앙 부분으로 이동하게 되면, 상대적으로 양호한 상태로 전력신호를 수신하기 때문에 전력신호의 전압이 상대적으로 상승하게 되며, 이에 안정적인 전력 수신을 위하여 전압 하강을 요청하는 신호를 무접점전력전송장치(10) 측으로 전송하게 된다. 즉 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13)에서의 자장분포는 도 14에서와 같이 중앙부분의 세기가 세기 때문에, 무접점전력수신장치(30)가 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13)의 중앙부분에 위치되면 전력신호가 양호하게 수신되는 반면, 가장자리로 위치되면 약한 신호의 세기로 전력신호가 수신되는 것이다. 따라서 상기의 예에서와 같이 전력수신 신호 상태에 따라 전력보정에 대한 보상요청 신호를 무접점전력전송장치(10) 측으로 전송하여, 무접점전력수신장치(30)에서 안정된 세기로 하여 전원이 충전되도록 구비되는 장점이 있다.Also, the power signal received by the contactless power receiver 30 determines the received voltage and transmits a signal for the power signal transmitted to the contactless power receiver 10 when it is lower than or higher than the reference voltage. The voltage of may be provided to be adjusted. That is, during charging in a good state in the contactless power receiver 30 placed in the center of the contactless power transmitter 10 as shown in Figure 10, the contactless power receiver 30 on the charging plate to the outside during charging When moved, the voltage of the received power signal is relatively low. Therefore, in order to compensate for this, a signal for requesting a rising voltage is transmitted to the contactless power transmission apparatus 10 side. In addition, as shown in FIG. 11, when the contactless power receiver 30 located outside on the charging plate of the contactless power transmitter 10 moves to the center portion, the power signal is received in a relatively good state. The voltage of the signal is relatively increased, thereby transmitting a signal requesting the voltage drop to the contactless power transmitter 10 for stable power reception. That is, since the magnetic field distribution in the primary side core 13 of the contactless power transmission device 10 is intensified at the center portion as shown in FIG. 14, the contactless power reception device 30 is connected to the contactless power transmission device 10. When positioned at the center portion of the primary core 13 of), the power signal is well received, while when positioned at the edge, the power signal is received at a weak signal strength. Accordingly, as in the above example, the compensation request signal for power compensation is transmitted to the contactless power transmission apparatus 10 according to the power reception signal state, so that the power is charged with a stable strength in the contactless power reception apparatus 30. There is an advantage that is provided.

이와 같은 전력 보정에 대한 일 실시예의 충전조절단계의 제어방법을 살펴보면, 무접점전력전송장치(10)에서 충전작동 중에, 상기 무접점전력수신장치(30) 측으로 충전상태정보에 대한 데이터 정보를 요청하는 충전량정보 요청단계(S041)를 수행한다. 이에 상기 무접점전력수신장치(30)에서는 전송되어지는 충전량정보 데이터 및 수신전력에 대한 전압데이터의 충전상태정보에 대한 신호를 발신하고, 따라서 무접점전력전송장치(10)에서 충전 수신 전력의 전압정보를 수신하는 충전정보데이터 수신단계(S042)를 수행한다.Looking at the control method of the charge control step of the embodiment for such a power correction, during the charging operation in the contactless power transmission device 10, requesting the data information on the state of charge information to the contactless power receiving device 30 side To perform the charge amount information request step (S041). Accordingly, the contactless power receiver 30 transmits a signal for charging state information of the charging amount information data and the voltage data for the received power, and thus the voltage of the charge receiving power in the contactless power transmitter 10. The charging information data receiving step S042 for receiving the information is performed.

그리고 상기 무접점전력수신장치(30)로부터 전송된 전력신호의 충전상태정보에 대한 데이터를 분석하여 판별하는 전력데이터판별단계(S043)를 수행하고, 상기 무접점전력수신장치(30)로부터 전송된 전력신호에 대한 전압데이터에 대하여, 전송전력을 보상하기 위하여 전력신호의 주파수를 산출하고, 보상된 주파수로 전력신호를 전송하는 보상전력신호 전송단계(S044)를 수행하게 되는 것이다.Then, a power data discrimination step (S043) of analyzing and determining data on the state of charge information of the power signal transmitted from the contactless power receiver 30 is performed, and is transmitted from the contactless power receiver 30. With respect to the voltage data of the power signal, a frequency of the power signal is calculated to compensate for the transmission power, and a compensation power signal transmission step (S044) of transmitting the power signal at the compensated frequency is performed.

이에 상기에서 기술된 예에서, 무접점전력수신장치(30)에서 기준이 되는 수신 전력신호의 전압을 5V로 예시한 바 있다. 이와 같이 기준전압이 5V로 하는 경우에, 무접점전력수신장치(30)가 이동되지 않는 경우로 가정하여, 안정적으로 5V로 수신되는 상태에서, 무접점전력수신장치(30)가 이동하여 수신되는 전력신호의 전압이 낮아지거나 또는 높아지면, 이를 보상하기 위하여 무접점전력전송장치(10)에서 발신되는 전력신호의 주파수를 변화하여, 결국 무접점전력수신장치(30)에서 안정적인 전압으로 전력신호를 수신하게 되는 것이다.Thus, in the example described above, the voltage of the received power signal, which is a reference in the contactless power receiver 30, has been exemplified as 5V. As described above, when the reference voltage is 5V, it is assumed that the contactless power receiver 30 is not moved, and the contactless power receiver 30 is moved and received while being stably received at 5V. When the voltage of the power signal is lowered or increased, the frequency of the power signal transmitted from the contactless power transmitter 10 is changed to compensate for this, and eventually the power signal is supplied at a stable voltage from the contactless power receiver 30. Will receive.

이에 발신되는 전력신호의 주파수에 대하여 보상 주파수(△f) 값은 무접점충전시스템(A), 무접점전력전송장치(10) 및 무접점전력수신장치(30) 등의 설정 상태에 따라 알맞게 설정될 수 있는 것이다. 예로 하면, 보상 주파수(△f)의 변위값을, 10Hz, 50Hz, 100Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 5KHz 등 다양하게 설치 상태에 따라 설정될 수 있는 것이다.The compensation frequency (Δf) value for the frequency of the power signal transmitted thereto is appropriately set according to the setting states of the contactless charging system A, the contactless power transmitter 10 and the contactless power receiver 30, and the like. It can be. For example, the displacement value of the compensation frequency Δf may be set according to various installation states such as 10 Hz, 50 Hz, 100 Hz, 500 Hz, 1 KHz, 2 KHz, and 5 KHz.

그리고 해당 무접점전력수신장치(30)의 충전정도에 대한 데이터에 따라, 중앙제어부(21)의 주제어부(210)에서는 신호출력블럭(212)를 통하여 엘씨디패널(153)에는 문자 또는 도형을 통하여 충전정도 또는 상태정보를 표시하고, 충전작동 중임을 충전상태엘이디(154)에서 표시되도록 제어하게 된다. 또한 충전상태엘이디(154)가 점등됨을 구별하여 표시되도록 하되, 충전상태엘이디(154)의 램프점등의 일예를 보면, 꺼져있으면 충전작동이 정지 상태이고, 점멸 점등되면 충전진행중이며, 만충전시에는 녹색등, 그리고 이물질 에러, 고유 ID에러 등의 에러시에는 적색등으로 점등되도록 구성될 수도 있는 등, 다양한 점등 방법에 따라 작동될 수 있는 것이다.Then, according to the data on the degree of charge of the contactless power receiving device 30, the main control unit 210 of the central control unit 21 through the signal output block 212 to the LCD panel 153 through the letters or figures The charging degree or status information is displayed, and the charging state LED 154 is controlled to display that the charging operation is in progress. In addition, the state of charge LED 154 is to be distinguished and displayed, but in one example of the lamp LED of the state of charge LED 154, the charging operation is stopped when it is off, the charging is in progress when the light is turned on, the green when fully charged It may be configured to operate according to various lighting methods, such as being configured to turn on a red light when an error such as a foreign material error or a unique ID error.

이러한 일련의 충전과정 중 무접점전력수신장치(30)가 충전 플레이트로부터 이동되는 경우에는 무접점전력전송장치(10)에서 발신되는 전력신호를 변화시켜 무접점전력수신장치(30)에서의 충전효율을 극대화 되도록 구성될 수 있다.When the contactless power receiver 30 is moved from the charging plate during the series of charging processes, the efficiency of charging in the contactless power receiver 30 is changed by changing the power signal transmitted from the contactless power transmitter 10. It can be configured to maximize.

이후 무접점전력수신장치(30)로부터 만충전정보를 수신하면 해당 충전블럭(14)에 해당하는 엘씨디패널(153) 또는 충전상태엘이디(154)에 만충전상태를 표시하고 충전작동을 정지하는 만충전상태단계(S06)를 수행하여 충전작동을 정지하게 된다.After receiving the full charge information from the contactless power receiver 30, the full charge state is displayed on the LCD panel 153 or the charge state LED 154 corresponding to the charging block 14, the full charge to stop the charging operation The charging operation is stopped by performing the previous state step S06.

또한 이물질감지단계에서 이물질을 감지하는 이물질에러상태, 또는 ID 에러상태로 되는 경우에는, 에러상태를 표시한 후 작동을 정지하여 무접점전력전송장치(10), 무접점전력수신장치(30) 또는 기타 다른 금속물질 및 전자기기에 대한 안전성을 확보하도록 하게 된다. 따라서 이처럼 에러발생으로 작동이 정지된 경우에도 사용자에 의하여 재 작동의 신호를 입력받게 되는 때까지 대기상태로 있도록 함이 바람직하다.In addition, in the foreign material detection step, when the foreign matter error state or ID error state that detects the foreign matter, the error state is displayed and then the operation is stopped and the contactless power transmitter 10, the contactless power receiver 30 or To ensure the safety of other metal materials and electronic devices. Therefore, even when the operation is stopped due to the error occurs, it is desirable to be in a standby state until the user receives a signal for reactivation.

물론 에러상태 또는 만충전상태에 대해서, 주기적으로 펄스신호를 발신하여 이로 인한 부하변조에 따른 신호에 의하여, 만충전된 무접점전력수신장치(30)가 제거되거나, 이물질이 제거되는 등에 의하여 에러가 해소됨을 감지한 경우에도, 정상적인 스탠바이모드단계로 전환되도록 구비될 수도 있을 것이다.
Of course, the error state or the full charge state, by sending a pulse signal periodically and the signal caused by the load modulation caused by this, the error is caused by the fully charged contactless power receiver 30 is removed, foreign matter is removed, etc. Even if it is detected that it is resolved, it may be provided to switch to the normal standby mode step.

나아가 무접점전력수신장치(30)의 기기컨트롤러(390)는 상기 무접점전력전송장치(10)로부터 수신된 요청신호에 대하여 수신되는 전력신호의 전압값에 대한 데이터값을 상기 무접점전력전송장치(10) 측으로 전송되게 제어하도록 구비될 수 있는 것이다.Furthermore, the device controller 390 of the contactless power receiver 30 receives the data value of the voltage value of the power signal received with respect to the request signal received from the contactless power transmitter 10. It may be provided to control to be transmitted to the (10) side.

이러한 무접점전력수신장치(30) 측에서의 충전에 대한 일련과정을 살펴보면, 상기 무접점전력수신장치(30)가 전력신호 수신을 위한 스탠바이모드 상태에서, 상기 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13)에서 물체감지신호와 함께 발신되는 상기 무접점전력수신장치(30)의 고유 ID값을 호출하는 호출신호를 감지하여, 무접점전력수신장치(30)의 고유 ID값에 대한 신호를 상기 무접점전력전송장치(10) 측으로 발신하는 고유 ID값 신호발신단계(S21)를 수행한다.Looking at the serial process of the charging at the contactless power receiving device 30 side, in the standby mode for receiving the power signal, the contactless power receiving device 30, the primary side of the contactless power transmission device 10 The core 13 detects a call signal calling a unique ID value of the contactless power receiver 30 transmitted with the object detection signal, and detects a signal for the unique ID value of the contactless power receiver 30. A unique ID value signal transmission step (S21) for transmitting to the contactless power transmission apparatus 10 side is performed.

그리고 상기 고유 ID값 신호발신단계(S21) 이후, 충전을 위한 충전대기모드로 전환되도록 하고, 상기 무접점전력전송장치(10)로부터 전송받아, 수신되는 전력신호를 정류하고 배터리셀(35)에 충전되도록 하는 충전단계(S22)를 수행한다.
After the unique ID value signal transmitting step (S21), it is switched to the charging standby mode for charging, and received from the contactless power transmission apparatus 10, rectifies the received power signal to the battery cell 35 The charging step (S22) to be charged is performed.

*이후 상기 무접점충전장치(10)로부터 수신되는 전력신호의 전압에 대한 요청이 있거나 또는 기기컨트롤러(390)의 제어에 의하여 수신되는 전력신호의 전압을 감시하도록 하는 감시모듈이 구성될 수 있는 것이다. 이에 의하여 전송되는 전력신호가 기준전압인가를 판별하여, 수신 전력 전압이 기준전압 이하일 경우에는 승압을 요청하거나 또는 기준전압 이상일 경우에는 감압을 요청하는 전압조정신호를 발신하는 전압조정요청단계(S23)를 수행한다.Thereafter, there is a request for the voltage of the power signal received from the contactless charging device 10 or the monitoring module may be configured to monitor the voltage of the power signal received by the control of the device controller 390. . The voltage adjustment request step (S23) determines whether the transmitted power signal is a reference voltage, and sends a voltage adjustment signal for requesting voltage increase if the received power voltage is lower than the reference voltage or for decompression if the received power voltage is lower than the reference voltage. Perform

그리하여 상기 전압조정요청단계(S23) 이후 수신되는 전압이 기준전압일 경우에는 정상수신에 대한 신호를 발신하는 정상전압신호전송단계(S24)를 수행하고, 상기 배터리셀(35)에 충전된 상태가 만충전상태인가를 판별하여, 만충전상태인 경우에는 충전을 종료하는 충전종료단계(S25)를 수행하게 된다.Thus, when the voltage received after the voltage adjustment request step (S23) is a reference voltage, the normal voltage signal transmission step (S24) for transmitting a signal for normal reception is performed, and the state in which the battery cell 35 is charged It is determined whether it is in a full charge state, and in the case of a full charge state, a charging end step (S25) of terminating charging is performed.

이에 전압조정요청단계(S23)에서는, 수신되는 전력신호의 전압의 정도를 판별할 수 있으며, 또한 배터리셀(35)에 충전되는 정도를 판별하도록 구성될 수 있는 것이다.In the voltage adjustment request step (S23), it is possible to determine the degree of the voltage of the received power signal, and may be configured to determine the degree of charge to the battery cell 35.

이에 수신되는 전력신호의 전압을 판별하는 경우에는, 도 10의 예에서와 같이, 무접점전력수신장치(30)가 무접점전력전송장치(10)의 충전 플레이트 중앙에서 외측으로 이동하게 되면, 상대적으로 1차측코어(13)의 외측에 위치되기 때문에 수신되는 전력이 일시적으로 약하게 된다. 이에 수신전력감시부(31)(31')의 저전압감시블럭(311)(311')에서 정상 수신전압을 5V로 설정되는 경우에는 대략 4.5V(-0.5V) 정도의 예로 떨어짐을 감지하게 되며, 따라서 무접점전력전송장치(10) 측으로 발신 전력의 전압이 상승되도록 하는 신호를 발신하게 된다(Power UP).In the case of determining the voltage of the received power signal, as shown in the example of FIG. 10, when the contactless power receiver 30 moves outward from the center of the charging plate of the contactless power transmitter 10, the relative As it is located outside the primary core 13, the received power is temporarily weakened. In the low voltage monitoring blocks 311 and 311 ′ of the reception power monitoring units 31 and 31 ′, when the normal reception voltage is set to 5 V, the drop is detected as an example of approximately 4.5 V (−0.5 V). Therefore, the signal is transmitted to the contactless power transmission apparatus 10 side to increase the voltage of the outgoing power (Power UP).

또한 도 11의 예에서와 같이 무접점전력수신장치(30)가 무접점전력전송장치(10)의 충전 플레이트 외측에 위치되어 있다가 중앙 부분으로 이동하게 되면, 상대적으로 1차측코어(13)의 중앙 부근에 무접점전력수신장치(30)가 위치되기 때문에, 외측에서 안정적인 수신전압인 5V 정도로 수신받다가 상승된 전압신호로 전력신호를 수신받게 되는 것이다. 따라서 대략 5.5V(+0.5V) 정도의 예로 승압됨을 감지하게 되며, 이에 무접점전력전송장치(10) 측으로 발신전력의 전압이 하강되도록 하는 신호를 발신하게 된다(Power DOWN).In addition, as shown in the example of FIG. 11, when the contactless power receiver 30 is located outside the charging plate of the contactless power transmitter 10 and moves to the center portion, the primary core 13 is relatively moved. Since the contactless power receiving device 30 is located near the center, the power signal is received as a voltage signal which is received at about 5V, which is a stable reception voltage from the outside. Therefore, it is detected that the voltage is boosted as an example of about 5.5V (+ 0.5V), and the signal is transmitted to the contactless power transmission apparatus 10 to lower the voltage of the outgoing power (Power DOWN).

그리하여 무접점전력전송장치(10) 측에서는 발신되는 전력신호의 주파수를 변화시켜 보다 안정적인 전압으로 전력신호가 수신되어 충전되도록 구성될 수 있는 것이다.Thus, the contactless power transmission apparatus 10 may be configured to receive and charge the power signal at a more stable voltage by changing the frequency of the power signal transmitted.

즉 도 7 및 도 8에서와 같이, 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13)에 의하여 전송되는 전력신호는 무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)를 통하여 전송되고, 이러한 전력신호의 입력전압 세기에 대한 정보를 기기컨트롤러(390)에서 수신받게 된다.That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the power signal transmitted by the primary side core 13 of the contactless power transmission apparatus 10 is transmitted through the secondary side core 32 of the contactless power reception apparatus 30. Then, the information on the input voltage strength of the power signal is received by the device controller 390.

이에 수신되는 전력신호의 전압(일예로 5V 정도)이 안정적인 전압으로 전송됨을 감지하면 이를 일정하게 유지하도록 구성함이 바람직하다. 이에 수신되는 전력신호의 전압이 낮은 전압으로 수신되거나 또는 너무 높은 전압으로 수신될 경우에는, 전압조정에 대한 정보를 부하변조 방식으로 무접점전력전송장치(10)로 전송하여 일정전압으로 수신되도록 구비될 수 있다. 그리하여 일정한 전압으로 조정이 되면, 무접점전력수신장치(30)의 충전회로부블럭(36)의 충전 IC의 동작을 액티브 상태로 만들어 전력을 배터리셀(35)에 충전하도록 기기컨트롤러(390)에서 제어하게 된다.If it is detected that the voltage (for example, 5V) of the received power signal is transmitted at a stable voltage, it is preferable to configure it to be kept constant. When the voltage of the received power signal is received at a low voltage or at a voltage that is too high, the voltage adjustment information is transmitted to the contactless power transmission apparatus 10 in a load modulation manner so as to be received at a constant voltage. Can be. Thus, when the voltage is adjusted to a constant voltage, the controller 390 controls the operation of the charging IC of the charging circuit block 36 of the contactless power receiver 30 to make the battery active and charges the battery cells 35 with the power. Done.

이처럼 무접점전력전송장치(10)로부터 전송되는 전력으로 무접점전력수신장치(30)의 배터리셀(35)에 충전되도록 진행하게 되면, 배터리셀(35)의 충전 진행 중에 배터리셀(35)의 안정 등을 보호회로부블럭(37)에 의하여 판별되도록 하여 안정된 충전이 진행되도록 구비되는 것이다.As such, when the battery cell 35 of the contactless power receiver 30 is charged with the power transmitted from the contactless power transmitter 10, the charging of the battery cell 35 is performed. The stability and the like are determined by the protection circuit block 37 so as to provide stable charging.

이러한 무접점전력전송장치(10) 및 무접점전력수신장치(30)로 하는 무접점충전시스템(A)의 충전작동 중에, 도 10 또는 도 11에서와 같이 무접점전력전송장치(10)의 충전 플레이트 위에 놓인 무접점전력수신장치(30)가 이동되면, 1차측코어(13)와 2차측코어(32)의 위치가 변동되어 무접점전력수신장치(30)에서 수신되는 전력신호의 수신율이 변하게 된다. 그리하여 각각 상대 코어의 중심으로부터 멀어질 수록 1차측코어(13)와 2차측코어(32)가 비효율적으로 위치되어 유도기전력이 무접점전력수신장치(30)에서 잘 발생되지 않는 것이다.During the charging operation of the contactless charging system A including the contactless power transmission device 10 and the contactless power receiving device 30, the charging of the contactless power transmission device 10 as shown in FIG. When the contactless power receiver 30 placed on the plate is moved, the positions of the primary side core 13 and the secondary side core 32 are changed so that the reception ratio of the power signal received by the contactless power receiver 30 is changed. do. Thus, as the distance from the center of the relative core, respectively, the primary side core 13 and the secondary side core 32 is inefficiently positioned, so that the induced electromotive force is less likely to be generated in the contactless power receiver 30.

따라서 본 발명의 무접점충전시스템(A)에서는 해당 충전블럭(14) 위에 놓인 무접점전력수신장치(30)로 수신되는 전력신호의 전압이 기준치보다 낮게 되거나 또는 높게 되면, 이를 보상되어 전력신호가 전송되도록 무접점전력전송장치(10)에 보상에 대한 요청신호를 전송하게 된다.Therefore, in the contactless charging system A of the present invention, when the voltage of the power signal received by the contactless power receiver 30 placed on the corresponding charging block 14 becomes lower or higher than the reference value, the power signal is compensated. The request signal for compensation is transmitted to the contactless power transmission apparatus 10 to be transmitted.

예로 기준 전압을 수신되는 전력신호의 전압을 5V로 하고, 수신 전압에 대한 기준 편차값을 ± 0.5V로 하여 가정할 경우를 보면, 도 10에서와 같이 중앙에서 외부로 무접점전력수신장치(30)가 이동하여 4.5V보다 낮은 전압으로 수신되면, 0.5V 정도 승압되어 전송되도록 무접점전력수신장치제어모듈(39)의 기기컨트롤러(390)에서 제어하며, 이에 신호처리블럭(392)를 거쳐 2차측코어(32)에서 승압요청신호가 발신되도록 한다.For example, assuming that the reference voltage is a voltage of the received power signal is 5V, and the reference deviation value with respect to the received voltage is ± 0.5V, as shown in FIG. ) Is moved and received at a voltage lower than 4.5V, controlled by the device controller 390 of the contactless power receiver control module 39 so as to be boosted by 0.5V and transmitted thereto, and then through the signal processing block 392, A boost request signal is transmitted from the vehicle core 32.

또한 도 11에서와 같이 외부에서 중앙으로 무접점전력수신장치(30)가 이동하여 5.5V보다 높은 전압으로 수신되면, 0.5V 정도 낮은 전압으로 전송되도록 무접점전력수신장치제어모듈(39)의 기기컨트롤러(390)에서 제어하며, 이에 신호처리블럭(392)를 거쳐 2차측코어(32)에서 감압요청신호가 발신되도록 한다. In addition, when the contactless power receiver 30 moves from the outside to the center as shown in FIG. 11 and is received at a voltage higher than 5.5V, the device of the contactless power receiver control module 39 to be transmitted at a voltage of about 0.5V. The controller 390 controls the pressure reduction request signal from the secondary side core 32 via the signal processing block 392.

이에 무접점전력전송장치(10)에서는 0.5V 승압 요청신호, 또는 감압요청신호에 대한 보상된 전력신호를 발신하게 된다. 즉 무접점전력전송장치(10)에서의 출력되는 발신전력을 증강하는 방식의 예로, 발진 주파수를 변화되도록 제어할 수 있다.The contactless power transmission apparatus 10 transmits the compensated power signal for the 0.5V step-up request signal or the decompression request signal. That is, as an example of a method of increasing the outgoing power output from the contactless power transmission apparatus 10, it may be controlled to change the oscillation frequency.

따라서 무접점전력전송장치(10) 및 무접점전력수신장치(30)으로 되는 무접점충전시스템(A)의 무접점 전력전송에 의하여 전원을 공급이 안정된 상태로 무접점 전송이 이뤄지는 것으로, 무접점충전시스템(A)의 무접점전력전송장치(10) 및 무접점전력수신장치(30)를 안정된 시스템으로 이용할 수 있게 된다.Therefore, the contactless power transmission is performed in a stable state by supplying power by the contactless power transmission of the contactless charging system A which is the contactless power transmission device 10 and the contactless power receiving device 30. The contactless power transmitter 10 and the contactless power receiver 30 of the charging system A can be used as a stable system.

즉 사용자가 이미 충전작동되던 무접점전력수신장치를 건드리거나, 또는 무접점전력전송장치(10)가 흔들리는 경우에는, 1차측코어와 충전중이던 무접점전력수신장치의 2차측코어의 위치가 변화될 우려가 있는 것이다. 이에 상기에서와 같은 충전전력보상에 의하여 충전중이던 무접점전력수신장치로 안정된 전압으로 충전되도록 구비되기 때문에, 해당 기기가 만충전되는 과정 중에 커다란 문제없이 충전작동이 계속될 수 있는 것이다.
That is, when the user touches the contactless power receiver which has already been charged, or the contactless power transmitter 10 is shaken, the positions of the primary core and the secondary core of the contactless power receiver being charged may be changed. There is concern. Thus, since the charging is made to be charged to a stable voltage to the contactless power receiving device that was being charged by the charge power compensation as described above, the charging operation can be continued without a significant problem during the process of full charge of the device.

나아가 본 발명에 따른 무접점전력수신장치(30)는 도 9에서와 같이 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13) 및 무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)에 의하여 발생되는 자기장으로부터 무접점전력수신장치(30) 및 배터리셀(35)을 보호하도록 하는 차폐 부재가 구비되는 것이다.
Furthermore, the contactless power receiver 30 according to the present invention includes the primary side core 13 of the contactless power transmitter 10 and the secondary side core 32 of the contactless power receiver 30 as shown in FIG. 9. A shielding member is provided to protect the contactless power receiver 30 and the battery cell 35 from the magnetic field generated by the magnetic field.

이에 더하여 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어 그리고 무접점전력수신장치(30)의 2차측코어 등에는 차폐하기 위한 차폐부재(HPES : Hanrim Postech Electro-magnetic shield)가 구비될 수도 있다.In addition, a primary member core of the contactless power transmission apparatus 10 and a secondary side core of the contactless power receiver 30 may be provided with a shielding member (HPES: Hanrim Postech Electro-magnetic shield).

이러한 차폐부재(HPES)로는 무접점전력전송장치(10) 측으로는 전송차폐패널(131)(전송HPES)이 구비될 수 있고, 또한 무접점전력수신장치(30) 측으로는 2차측코어 양면으로 수신차폐패널(수신1차폐패널(322)(수신1HPES))(수신2차폐패널(323)(수신2HPES)) 등이 구비될 수 있고, 와전류 저감을 위하여 와전류저감부재(324)가 구비될 수도 있다.The shielding member HPES may be provided with a transmission shielding panel 131 (transmission HPES) on the contactless power transmission device 10 side, and received on both sides of the secondary core on the contactless power reception device 30 side. A shielding panel (receiving first shielding panel 322 (receiving 1HPES)) (receiving second shielding panel 323 (receiving 2HPES)) and the like may be provided, and an eddy current reducing member 324 may be provided to reduce the eddy current. .

그리고 전송차폐패널(131) 또는 수신차폐패널(322)(323) 등은 센더스트 55 ~ 75 중량부에 대하여 25 ~ 55 중량부의 폴리우레탄이 포함되어 이루어져 구비될 수 있는 것이다.In addition, the transmission shielding panel 131 or the reception shielding panel 322, 323, etc. may be provided by including 25 to 55 parts by weight of polyurethane with respect to the 55 ~ 75 parts by weight Sendust.

또한 와전류저감부재(324)는 망형상으로 형성되는 폴리에스터에 와전류저감조성물이 도금되어 이루어지는 것으로, 상기 와전류저감조성물은 니켈 55 ~ 65 중량부에 대하여 35 ~ 45 중량부의 아연이 포함되어 이루어져 구비될 수 있는 것이다.In addition, the eddy current reducing member 324 is formed by plating an eddy current reducing composition on a polyester formed in a mesh shape, and the eddy current reducing composition is made of 35 to 45 parts by weight of zinc with respect to 55 to 65 parts by weight of nickel. It can be.

이에 센더스트(sendust)는 알루미늄, 규소, 철 등으로 조성되는 것으로, 고투자율 합금에 해당되는 것이다. 이러한 차폐성능이 탁월한 센더스트와 폴리우레탄을 함께 조성하여 전송차폐패널을 구비한 것이다. 이에 센더스트가 55 중량부 이하이면 차폐성능이 저하될 우려가 있고, 반면 75 중량부 이상일 경우에는 투여되는 양에 비하여 성능이 향상되지 않게 된다.Sendust (sendust) is composed of aluminum, silicon, iron, etc., and corresponds to a high permeability alloy. This shielding performance is excellent in composition with Sendust and polyurethane together with a transmission shielding panel. Therefore, if the sendust is 55 parts by weight or less, the shielding performance may be lowered. On the other hand, when 75 parts by weight or more, the performance is not improved compared to the amount administered.

이처럼 패널 형태로 이루면서 센더스트가 포함되어 이루어지는 전송차폐패널(131)에 의하여 1차측코어에서 유도되는 자기장이 효과적으로 차폐되고, 또한 수신차폐패널(322)(323)에 의하여 2차측코어에 의한 자기장이 효과적을 차폐될 수 있는 것이다.As described above, the magnetic field induced in the primary core is effectively shielded by the transmission shielding panel 131 formed in the form of a panel, and the magnetic field generated by the secondary core is received by the reception shielding panels 322 and 323. It can be shielded effective.

이에 더하여 상기 무접점전력수신장치(30)에서는 와전류가 발생될 우려가 있기 때문에, 이러한 와전류는 와전류저감부재(324)에 의하여 소멸되도록 구비될 수 있는 것이다.In addition, since the eddy current may be generated in the contactless power receiver 30, such eddy current may be provided to be extinguished by the eddy current reducing member 324.

그리고 니켈과 아연으로 되는 와전류저감조성물이 폴리에스터의 표면에 도금되는 것이기 때문에, 결국 와전류저감부재(324)는 금속망형상으로 형성되는 것으로, 자기장에 의하여 발생될 수 있는 와전류(일명 "맴돌이전류")가 와전류저감부재인 금속망의 메쉬에 의하여 소용돌이효과로 감소되도록 하여, 무접점전력수신장치(30)의 회로가 보호되도록 구비되는 것이다. 즉 이러한 와전류저감부재의 금속망의 메쉬에 의하여, 많은 수의 금속망 메쉬별로 맴돌이전류가 감소되도록 하기 때문에, 배터리팩 전체적으로는 자기장에 의한 맴돌이 전류가 감소되는 것이다. 이에 와전류저감부재는 금속망형상으로 100 메쉬 내지 200 메쉬 정도의 금속망으로, 보다 바람직하게는 135 메쉬로 이루어질 수 있다.
In addition, since the eddy current reducing composition made of nickel and zinc is plated on the surface of the polyester, the eddy current reducing member 324 is formed into a metal mesh shape, and thus the eddy current (also known as "meander current") that can be generated by a magnetic field. ) Is reduced by the eddy effect by the mesh of the metal mesh as the eddy current reducing member, so that the circuit of the contactless power receiver 30 is protected. That is, the eddy current is reduced by the mesh mesh of a large number of mesh meshes by the eddy current reducing member, the eddy current due to the magnetic field is reduced as a whole of the battery pack. The eddy current reducing member may be a metal mesh of about 100 mesh to 200 mesh in a metal mesh shape, more preferably, 135 mesh.

나아가 본 발명에 따른 무접점충전시스템(A)은 도 12 및 도 13에서와 같이 무접점전력전송장치(10)의 1차측코어(13)와 무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)가 공심코일로 구성될 수 있다. 특히 도 12에서와 같이, 상기 1차측코어(13)는 원형공심코일로 권선되어 구비되고, 상기 2차측코어(32)는 사각형태의 공심코일로 권선되어 구비되는 것이다.Furthermore, in the contactless charging system A according to the present invention, as shown in FIGS. 12 and 13, the primary side core 13 of the contactless power transmission device 10 and the secondary side core of the contactless power reception device 30 ( 32) may be composed of air core coils. In particular, as shown in Figure 12, the primary side core 13 is provided is wound with a circular hollow core coil, the secondary side core 32 is to be provided is wound with a square core core coil.

따라서 원형공심코일인 상기 1차측코어(13)와 사각형태의 공심코일인 상기 2차측코어(32)가 커플구조를 이루어, 원형공심코일의 1차측코어(13)에서 발신되는 유도자기장이 보다 넓은 각도로 발생되어 안정적인 자기장 분포도를 보이도록 구비됨이 바람직하다. 그리고 이와 대응되는 2차측코어(32)는 사각형태의 공심코일로 구비되고, 수신이 양호하도록 하기 위하여 1차측코어(13)로 지향되도록 구비됨이 바람직하다. 따라서 수신효율도 양호하도록 하고, 손실도 적어지도록 하여 구비될 수 있는 것이다.Therefore, the primary side core 13, which is a circular hollow core coil, and the secondary side core 32, which is a square core core coil, form a couple structure, so that the induced magnetic field transmitted from the primary core 13 of the circular hollow core coil is wider. It is preferably provided to show a stable magnetic field distribution is generated at an angle. The secondary side core 32 corresponding thereto is preferably provided with a hollow core coil having a rectangular shape, and is provided to be directed to the primary side core 13 so that reception is good. Therefore, the reception efficiency may be improved, and the loss may be reduced.

이에 더하여 상기 1차측코어(13)의 지름크기와 상기 2차측코어(32)의 일측변의 길이가 3 : 2의 크기비율로 구비될 수 있을 것이다. 이는 유도자기장 신호가 발신되는 1차측코어(13)가 상대적으로 크게 구비되어 자기장이 넓은 범위로 분포되도록 하고 안정된 세기로 발생되도록 하기 위한 것이다. 그리고 상대적으로 2차측코어는 작은 크기로 하여 1차측코어(13)에 의해 발생된 유도자기장 분포 영역 중 수신이 양호한 위치로 위치되어 전력신호를 수신할 수 있도록 구비될 수도 있을 것이다.In addition, the diameter size of the primary side core 13 and the length of one side of the secondary side core 32 may be provided in a size ratio of 3: 2. This is to ensure that the primary side core 13 to which the induced magnetic field signal is transmitted is relatively large so that the magnetic field is distributed in a wide range and generated with a stable intensity. In addition, the secondary core may have a relatively small size and may be provided to receive a power signal because the reception is located at a good position among the induced magnetic field distribution areas generated by the primary core 13.

이러한 1차측코어(13) 및 2차측코어(32)의 다른 실시로는 도 13에서와 같이 다수의 얇은 코일이 포함되는 리쯔와이어로 구비될 수도 있을 것이다.Other embodiments of the primary side core 13 and the secondary side core 32 may be provided with a litz wire including a plurality of thin coils as shown in FIG. 13.

즉 상기 1차측코어(13)와 상기 2차측코어(32)는 복수 개의 얇은 코일이 내재된 리쯔와이어로 구비되고, 상기 1차측코어(13)는 복수 개의 얇은 코일이 서로 꼬여서 형성되는 리쯔와이어로 구비되며, 상기 2차측코어(32)는 복수 개의 얇은 코일이 꼬이지 않고 서로 나란하게 형성되는 리쯔아이어로 구비되는 것이다.That is, the primary side core 13 and the secondary side core 32 are provided with a litz wire having a plurality of thin coils embedded therein, and the primary side core 13 is a litz wire formed by twisting a plurality of thin coils with each other. It is provided, the secondary side core 32 is a plurality of thin coils are provided with a litzair is formed parallel to each other without twisting.

특히 1차측코어(13)에서는 복수 개의 얇은 코일로 되는 리쯔와이어에서 얇은 복수 개의 코일이 꼬여서 형성됨으로써 리쯔와이어에서 발신되는 유도자기장의 세기가 안정적으로 크게 발신되도록 구비될 수 있을 것이다. 물론 2차측코어(32)에서 처럼 1차측코어(13)도 복수 개의 얇은 코일이 꼬이지 않고 서로 평행하게 구비될 수도 있을 것이다.In particular, the primary side core 13 may be provided such that a plurality of thin coils are twisted in the litz wire, which is a plurality of thin coils, so that the intensity of the induction magnetic field transmitted from the litz wire is stably transmitted. Of course, as in the secondary side core 32, the primary side core 13 may also be provided in parallel with each other without a plurality of thin coils.

반면 2차측코어(32)는 복수 개의 얇은 코일이 서로 꼬이지 않고, 서로 평행한 상태로 배열되어 구성되는 리쯔와이어로 구비될 수 있을 것이다.On the other hand, the secondary side core 32 may be provided with a ritz wire configured in which a plurality of thin coils are not twisted with each other and arranged in parallel with each other.

이는 서로 평행한 다수의 코일들이 자기장에 대하여 평행면을 형성하기 때문에 균일한 유도자기장 영역에 있을 수 있고, 이에 안정적인 유도전류가 발생될 수 있을 것이다. 또한 이와 같은 복수 개의 얇은 코일들은 도 13의 우측 단면 예시그림에서와 같이, 개별적으로 전류흐름에 대한 자기장이 형성되어 유도전류를 방해하는 와전류가 발생될 수 있을 것이다. 따라서 복수의 얇은 코일들끼리 평행하게 구성하는 경우에는 이러한 와전류가 서로 상쇄되도록 하여, 결국 유도전류의 발생이 안정적으로 되도록 구비될 수 있는 것이다.
This may be in a uniform induction magnetic field region because a plurality of coils parallel to each other form a parallel plane with respect to the magnetic field, and thus a stable induction current may be generated. In addition, such a plurality of thin coils, as shown in the cross-sectional illustration of the right side of FIG. 13, a magnetic field for the current flow may be formed separately, and an eddy current may be generated to interfere with the induced current. Therefore, when the plurality of thin coils are configured in parallel, such eddy currents are canceled with each other, so that the generation of induced currents can be provided in a stable manner.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims by those of ordinary skill in the art In the present invention can be carried out by various modifications or variations.

A : 무접점충전시스템 10 : 무접점전력전송장치
13 : 1차측코어 21 : 중앙제어부
22 : 공진형컨버터 23 : 게이트드라이버모듈
24 : 수신신호처리모듈 25 : 전원공급부
30 : 무접점전력수신장치 32 : 2차측코어
33 : 정류부블럭 34 : 필터부블럭
35 : 배터리셀 36 : 충전회로부블럭
39 : 전력수신장치제어부
A: contactless charging system 10: contactless power transmission device
13: primary side core 21: central control unit
22: resonant converter 23: gate driver module
24: receiving signal processing module 25: power supply
30: contactless power receiver 32: secondary core
33: rectifier block 34: filter block
35: battery cell 36: charging circuit block
39: power receiving device control unit

Claims (2)

무접점전력전송장치(10)의 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 1차측코어(13)에서 유도자기장이 발신되도록 구비되고, 2차측코어(32)와 연결되어 유도전류를 정류하는 정류부블럭(33)(Rectifier block)과 상기 정류부블럭(33)으로부터 공급되는 전원이 배터리셀(35)에 충전되도록 구비되는 충전회로부블럭(36)을 포함하는무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)에서 유도자기장에 의한 전력신호를 전송받아 전원이 충전되도록 구비되는 무접점충전시스템(A)에 있어서,
상기 무접점전력수신장치(30)는,
상기 2차측코어(32)를 통하여 수신되는 전력의 전압이 저전압으로 감지되는지 비교판별하는 저전압감시블럭(311)(311')과, 수신되는 전력의 전압이 고전압으로 감지되는지 비교판별하는 고전압감시블럭(312)(312')을 포함하는 수신전력감시부(31)(31'); 및
상기 정류부블럭(33), 상기 충전회로부블럭(36), 상기 수신전력감시부(31)(31')를 제어하며, ID 발생과 충전상태신호를 제어하도록 구비되는 전력수신장치제어부(39)를 더 포함하고,
상기 1차측코어(13)는 원형공심코일로 권선되어 구비되며, 상기 2차측코어(32)는 사각형태의 공심코일로 권선되어 구비되어 상기 1차측코어(13)와 커플구조를 이루고,
상기 1차측코어(13)의 지름크기와 상기 2차측코어(32)의 일측변의 길이가 3 : 2의 크기비율로 구비되는 것을 특징으로 하는 무접점충전시스템.
The rectifier block is provided to transmit an induction magnetic field from the primary side core 13 under the control of the central control unit 21 of the contactless power transmission device 10, and is connected to the secondary side core 32 to rectify the induced current. 33) a secondary side core of the contactless power receiver 30 including a rectifier block and a charging circuit unit block 36 provided to supply the power supplied from the rectifier block 33 to the battery cell 35. In the contactless charging system (A) provided to receive the power signal by the induction magnetic field in 32) to charge the power,
The contactless power receiver 30,
Low voltage monitoring blocks 311 and 311 'for comparing and determining whether a voltage of power received through the secondary side core 32 is detected as a low voltage, and a high voltage monitoring block for comparing and discriminating whether a voltage of the received power is detected as a high voltage. Reception power monitoring units 31 and 31 'including 312 and 312'; And
The rectifier block 33, the charging circuit block 36, the reception power monitoring unit 31 (31 ') and controls the power receiving device control unit 39 is provided to control the ID generation and the charging status signal. Including more,
The primary side core 13 is provided wound with a circular hollow core coil, and the secondary side core 32 is provided wound with a hollow core coil having a rectangular shape to form a coupling structure with the primary side core 13.
A contactless charging system, characterized in that the diameter size of the primary side core (13) and the length of one side of the secondary side core (32) is provided in a size ratio of 3: 2.
무접점전력전송장치(10)의 중앙제어부(21)의 제어에 의하여 1차측코어(13)에서 유도자기장이 발신되도록 구비되고, 2차측코어(32)와 연결되어 유도전류를 정류하는 정류부블럭(33)(Rectifier block)와 상기 정류부블럭(33)으로부터 공급되는 전원이 배터리셀(35)에 충전되도록 구비되는 충전회로부블럭(36)을 포함하는 무접점전력수신장치(30)의 2차측코어(32)에서 유도자기장에 의한 전력신호를 전송받아 전원이 충전되도록 구비되는 무접점충전시스템(A)에 있어서,
상기 2차측코어(32)를 통하여 수신되는 전력의 전압이 저전압으로 감지되는지 비교판별하는 저전압감시블럭(311)(311')과, 수신되는 전력의 전압이 고전압으로 감지되는지 비교판별하는 고전압감시블럭(312)(312')을 포함하는 수신전력감시부(31)(31'); 및
상기 정류부블럭(33), 상기 충전회로부블럭(36), 상기 수신전력감시부(31)(31')를 제어하며, ID 발생과 충전상태신호를 제어하도록 구비되는 전력수신장치제어부(39)를 더 포함하고,
상기 1차측코어(13)는 복수 개의 얇은 코일이 서로 꼬여서 형성되는 리쯔와이어로 구비되며,
상기 2차측코어(32)는 복수 개의 얇은 코일이 꼬이지 않고 서로 나란하게 형성되는 리쯔아이어로 구비되는 것을 특징으로 하는 무접점충전시스템.
The rectifier block is provided to transmit an induction magnetic field from the primary side core 13 under the control of the central control unit 21 of the contactless power transmission device 10, and is connected to the secondary side core 32 to rectify the induced current. 33) a secondary side core of the contactless power receiving device 30 including a rectifier block and a charging circuit block block 36 provided to charge the battery cells 35 with the power supplied from the rectifier block 33. In the contactless charging system (A) provided to receive the power signal by the induction magnetic field in 32) to charge the power,
Low voltage monitoring blocks 311 and 311 ′ for comparing and determining whether the voltage of the power received through the secondary side core 32 is detected as low voltage, and high voltage monitoring block for comparing and discriminating whether the voltage of the received power is detected as high voltage. Reception power monitoring units 31 and 31 'including 312 and 312'; And
The rectifier block 33, the charging circuit block 36, the reception power monitoring unit 31 (31 ') and controls the power receiving device control unit 39 is provided to control the ID generation and the charging status signal. Including more,
The primary side core 13 is provided with a ritz wire formed by twisting a plurality of thin coils,
The secondary side core 32 is a contactless charging system, characterized in that the plurality of thin coils are provided without the twist is formed parallel to each other.
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