KR102570062B1

KR102570062B1 - Wireless charge apparatus and vehicle including of the same

Info

Publication number: KR102570062B1
Application number: KR1020160135446A
Authority: KR
Inventors: 이희훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2023-08-23
Anticipated expiration: 2036-10-19
Also published as: KR20180042902A

Abstract

본 발명은 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 발명으로서, 사용자 단말이 놓이는 패드와 상기 패드 하부에 배치되는 커버와 상기 커버 하부에 배치되고 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 자성체와 상기 커버에 부착되고 상기 유도 코일에 의하여 발생된 자기장의 방향을 조절하는 가이드 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 경우 무선 충전 장치 상단에 부착된 가이드 패턴을 이용하여 무선 충전 장치에 의해 발생 되는 자기장의 방향이 외부로 향하지 않도록 할 수 있어 차량 내의 다른 전자 장치에 전기전자적인 간섭을 줄일 수 있는 효과가 존재한다.The present invention relates to a wireless charging device and a vehicle including the same, wherein a pad on which a user terminal is placed, a cover disposed under the pad, a magnetic body disposed under the cover and including at least one induction coil, and attached to the cover and a guide pattern for adjusting the direction of the magnetic field generated by the induction coil.
In the case of the present invention, the direction of the magnetic field generated by the wireless charging device can be prevented from being directed to the outside by using the guide pattern attached to the top of the wireless charging device, thereby reducing electrical and electronic interference to other electronic devices in the vehicle. exist.

Description

Wireless charging device and vehicle including the same {WIRELESS CHARGE APPARATUS AND VEHICLE INCLUDING OF THE SAME}

본 발명은 무선 충전 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 방법으로서, 보다 상세하게는 무선 충전 장치 커버에 형성된 가이드 패턴을 이용하여 무선 충전 장치에 의해 발생되는 자기장의 방향을 조절하여 무선 충전 장치에 의해 발생되는 자기장 노이즈를 감소시키는 기술에 관한 발명이다. The present invention relates to a wireless charging device and a method related to a vehicle including the same, and more particularly, by using a guide pattern formed on a cover of the wireless charging device to adjust the direction of a magnetic field generated by the wireless charging device to be generated by the wireless charging device. It is an invention related to a technique for reducing magnetic field noise.

현대 사회에서 자동차는 가장 보편적인 이동 수단으로서 자동차를 이용하는 사람들의 수는 증가하고 있다. 자동차 기술의 발전으로 인해 장거리의 이동이 용이하고, 생활이 편해지는 등 생활에 많은 변화가 발생하고 있다.In modern society, automobiles are the most common means of transportation, and the number of people using automobiles is increasing. BACKGROUND OF THE INVENTION Due to the development of automobile technology, many changes are occurring in life such as easy long-distance movement and comfortable living.

차량은 운전자의 편의를 위해 핸즈프리 장치, GPS 수신기, 블루투스 장치 및 하이패스 장치 등의 전자 장치 등이 많이 개발되고 있으며, 더 나아가 차량에는 사용자 단말기와 통신을 하는 통신 장치 및 사용자 단말기의 충전을 위한 충전 장치 등이 많이 탑재되고 있다. Vehicles are being developed with many electronic devices such as hands-free devices, GPS receivers, Bluetooth devices and high-pass devices for the driver's convenience. Many devices and the like are installed.

기존의 충전 장치는 유선 방식의 충전 장치로, 차량과 사용자 단말기가 케이블에 의해 연결되면 케이블을 통하여 사용자 단말기로 충전을 위한 전력을 공급하였다.A conventional charging device is a wired charging device, and when a vehicle and a user terminal are connected by a cable, power for charging is supplied to the user terminal through the cable.

이러한 유선 방식의 충전 장치는, 사용자가 손으로 사용자 단말기를 케이블을 통해 연결해야 하는 불편함이 있었고 유선으로 인해 공간의 제약이 있는 등 많은 불편함이 존재하였다.Such a wired charging device has many inconveniences, such as the inconvenience of requiring a user to manually connect a user terminal through a cable, and limitations of space due to wired charging.

따라서, 최근에는 선을 필요로 하지 않는 무선 방식의 충전 장치가 활발히 개발되고 있는데 무선 충전 기술(Wireless Charging Technology)은 전원 코드나 충전용 커넥터를 사용하지 않고, 무선으로 전력을 전송하는 기술을 의미한다. 종래에는 진동 칫솔이나 전동 공구 등의 전력을 충전하는 한정적인 용도에 머물러 있었지만 최근에는 차량에 많이 탑재되고 있다.Therefore, in recent years, wireless charging devices that do not require wires are being actively developed. Wireless Charging Technology refers to a technology that transmits power wirelessly without using a power cord or connector for charging. . In the past, it was limited to charging electric power for vibrating toothbrushes or electric tools, but recently, it has been widely used in vehicles.

무선 충전 기술은 전기 에너지를 공급하는 무선 충전 장치와 전기 에너지를 공급받는 무선 전력 수신 장치를 포함한다. 구체적으로 무선 전력 수신장치, 예를 들어 사용자 단말 등은 유선으로 전기 에너지를 공급받는다.Wireless charging technology includes a wireless charging device that supplies electrical energy and a wireless power receiving device that receives electrical energy. Specifically, a wireless power receiver, for example, a user terminal, receives electric energy through a wire.

무선 전력 전송을 통해 전기 에너지를 공급받는 무선 전력 수신장치는 수신된 무선 전력에 의해서 직접 구동되거나, 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전하고, 충전된 전력에 의해서 구동된다. A wireless power receiver receiving electric energy through wireless power transmission is directly driven by the received wireless power, or charges a battery using the received wireless power and is driven by the charged power.

무선 충전 장치는 무선 전력 전송(Wireless Power Transmission)을 통해 무선 전력 수신장치로 전기 에너지를 공급한다. 무선 전력 전송방식은 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling)을 이용하거나, 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling)을 이용한다. 이러한 무선 전력 전송방식은 모두 충전 중 무선 즉, 전파 신호를 발생하게 된다.The wireless charging device supplies electrical energy to the wireless power receiving device through wireless power transmission. The wireless power transmission method uses inductive coupling based on magnetic induction or magnetic resonance coupling based on electromagnetic resonance. All of these wireless power transmission methods generate radio signals during charging.

그러나 종래의 무선 충전 장치의 경우, 코일에 의해 발생되는 자기장의 지향성이 충전하려고 하는 외부 단말기에 집중되지 않고 측면으로 향하는 부분이 많아 무선 충전 장치 측면에 존재하는 전자 장치에 전기전자적인 간섭을 주는 문제가 존재하였다.However, in the case of a conventional wireless charging device, the directivity of the magnetic field generated by the coil is not concentrated on the external terminal to be charged, but has many parts directed to the side, causing electrical and electronic interference to the electronic device on the side of the wireless charging device. existed.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같이 종래 기술이 가지고 있던 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 무선 충전 장치 상단에 형성된 가이드 패턴을 이용하여 무선 충전 장치에 의해 발생되는 자기장의 방향을 조절하여 보다 효율적으로 무선 충전을 함과 동시에 무선 충전 장치에 의해 발생되는 자기장 노이즈를 감소시키기 위함이다.Therefore, the present invention is an invention designed to solve the problems of the prior art as described above, and more efficiently by adjusting the direction of the magnetic field generated by the wireless charging device using the guide pattern formed on the top of the wireless charging device. This is to reduce magnetic field noise generated by the wireless charging device while performing wireless charging.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치는 사용자 단말이 놓이는 패드와 상기 패드 하부에 배치되는 커버와 상기 커버 하부에 배치되는 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 자성체와 상기 커버에 부착되고 상기 유도 코일에 의하여 발생된 자기장의 방향을 조절하는 가이드 패턴을 포함할 수 있다.A wireless charging device according to an embodiment of the present invention includes a pad on which a user terminal is placed, a cover disposed below the pad, and a magnetic body including at least one induction coil disposed below the cover and attached to the cover, and the induction coil It may include a guide pattern for adjusting the direction of the magnetic field generated by the.

상기 가이드 패턴은, 상기 유도 코일에 의해 발생된 자기장이 상기 무선 충전 장치의 측면으로 향하지 않도록 상기 커버에 부착될 수 있다.The guide pattern may be attached to the cover so that the magnetic field generated by the induction coil is not directed to the side of the wireless charging device.

상기 가이드 패턴은 상기 커버의 적어도 일 측면에 부착될 수 있다.The guide pattern may be attached to at least one side surface of the cover.

상기 가이드 패턴은 상기 커버의 외주면을 따라 폐루프 형식으로 부착될 수 있다.The guide pattern may be attached in a closed loop form along an outer circumferential surface of the cover.

상기 가이드 패턴은, 상기 커버의 측면에 대칭적으로 부착될 수 있다.The guide pattern may be symmetrically attached to a side surface of the cover.

상기 가이드 패턴은, 상기 유도 코일에 의해 발생된 자기장이 통과하는 적어도 하나의 공극로를 포함할 수 있다.The guide pattern may include at least one air gap through which a magnetic field generated by the induction coil passes.

상기 가이드 패턴은, 상기 유도 코일보다 자기 저항이 낮은 물질을 포함할 수 있다.The guide pattern may include a material having lower magnetic resistance than the induction coil.

상기 자성체는, 상기 가이드 패턴과 상기 자성체를 연결하는 적어도 하나의 연결부를 더 포함할 수 있다.The magnetic body may further include at least one connection portion connecting the guide pattern and the magnetic body.

상기 연결부는, 상기 자성체보다 자기 저항이 낮은 물질을 포함할 수 있다.The connection part may include a material having lower magnetic resistance than the magnetic material.

상기 가이드 패턴은, 조절하고자 하는 상기 자기장의 방향에 기초하여 상기 가이드 패턴의 물성, 높이 및 두께 중 적어도 하나가 변할 수 있다.At least one of physical properties, height, and thickness of the guide pattern may be changed based on a direction of the magnetic field to be controlled.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량은 사용자 단말이 놓이는 패드와 상기 패드 하부에 배치되는 커버와 상기 커버 하부에 배치되는 적어도 하나의 코일을 포함하는 자성체와 상기 커버에 부착되고 상기 유도 코일에 의하여 발생된 자기장의 방향을 조절하는 가이드 패턴을 포함하는 무선 충전 장치를 포함할 수 있다.In a vehicle according to an embodiment of the present invention, a magnetic substance including a pad on which a user terminal is placed, a cover disposed under the pad, and at least one coil disposed under the cover, and a magnetic body attached to the cover and generated by the induction coil It may include a wireless charging device including a guide pattern for adjusting the direction of the magnetic field.

상기 가이드 패턴은, 상기 커버의 적어도 일 측면에 부착될 수 있다.The guide pattern may be attached to at least one side surface of the cover.

상기 가이드 패턴은, 상기 커버의 외주면을 따라 폐루프 형식으로 부착될 수 있다.The guide pattern may be attached in a closed loop form along an outer circumferential surface of the cover.

본 발명의 경우 무선 충전 장치 상단에 부착된 가이드 패턴을 이용하여 무선 충전 장치에 의해 발생되는 자기장의 방향이 외부로 향하지 않도록 할 수 있어 차량 내의 다른 전자 장치에 전기전자적인 간섭을 줄일 수 있는 효과가 존재한다.In the case of the present invention, the direction of the magnetic field generated by the wireless charging device can be prevented from being directed to the outside by using the guide pattern attached to the top of the wireless charging device, thereby reducing electrical and electronic interference to other electronic devices in the vehicle. exist.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 외부 모습을 도시한 외관도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 내부 모습을 도시한 내부도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 설치된 무선 충전 장치의 외부 모습을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치와 무선 전력 수신 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 무선 충전 장치와 무선 전력 수신장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 무선 충전 장치가 무선 전력을 전송하는 방법을 나태낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 내부 구성을 분해한 분해 사시도이다.
도 8은 가이드 패턴이 무선 충전 장치에 부착되지 않은 경우 코일에 의해 발생되는 자기장의 방향을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 가이드 패턴이 무선 충전 장치에 부착된 경우 코일에 의해 발생되는 자기장의 방향을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라, 가이드 패턴의 다양한 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 가이드 패턴의 다양한 모습을 도시한 도면이다.1 is an external view showing an external appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is an internal view showing the inside of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an external appearance of a wireless charging device installed in a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a wireless charging device and a wireless power receiving device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining the operation of a wireless charging device and a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a method for a wireless charging device to transmit wireless power according to an embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view of an internal configuration of a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a direction of a magnetic field generated by a coil when a guide pattern is not attached to a wireless charging device.
9 is a diagram illustrating a direction of a magnetic field generated by a coil when a guide pattern is attached to a wireless charging device according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating various aspects of a guide pattern according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram showing various aspects of a guide pattern according to another embodiment of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The configurations shown in the embodiments and drawings described in this specification are preferred examples of the disclosed invention, and there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings in this specification at the time of filing of the present application.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, terms used in this specification are used to describe embodiments, and are not intended to limit and/or limit the disclosed invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.In this specification, terms such as "include", "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or the existence or addition of more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not excluded in advance.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제 1", "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. Also, terms including ordinal numbers such as “first” and “second” used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 외부 모습을 도시한 외관도이고 도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 내부 모습을 도시한 내부도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 차량 내부에 마련된 무선 충전 장치를 보다 구체적으로 도시한 도면이다. 이하에서는 설명의 중복을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.1 is an exterior view showing an external appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an internal view showing an internal appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a drawing showing in more detail the wireless charging device provided inside the vehicle according to the present invention. Hereinafter, descriptions will be made together to prevent duplication of description.

도 1을 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하는 차체(80), 차량(1)을 이동시키는 차륜(93, 94)를 포함한다. 차체(80)는 후드(81), 프런트 휀더(82), 도어(84), 트렁크 리드(85), 및 쿼터 패널(86) 등을 포함한다. 또한, 차체(80)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 선샤인 루프(Sunshine Roof, 97)가 마련될 수 있다. 선샤인 루프(97)는 선루프라 하기도 하며, 이하에서는 설명의 편의상 선루프라 하기로 한다.Referring to FIG. 1 , a vehicle 1 includes a body 80 forming an exterior of the vehicle 1 and wheels 93 and 94 for moving the vehicle 1 . The vehicle body 80 includes a hood 81, a front fender 82, a door 84, a trunk lid 85, a quarter panel 86, and the like. In addition, as shown in FIG. 1 , the vehicle body 80 may be provided with a sunshine roof 97 . The sunshine roof 97 is also referred to as a sunroof, and hereinafter, it will be referred to as a sunroof for convenience of explanation.

또한, 차체(80)의 외부에는 차체(80)의 전방 측에 설치되어 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도(87), 측면의 시야를 제공하는 사이드 윈도(88), 도어(84)에 설치되어 차량(200) 후방 및 측면의 시야를 제공하는 사이드 미러(91, 92), 및 차체(80)의 후방 측에 설치되어 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도(90)가 마련될 수 있다.In addition, outside the vehicle body 80, a front window 87 installed on the front side of the vehicle body 80 to provide a front view of the vehicle 1, a side window 88 to provide a side view, and a door 84 Side mirrors 91 and 92 installed on the vehicle 200 to provide a view of the rear and side of the vehicle 200, and a rear window 90 installed on the rear side of the vehicle body 80 to provide a view of the rear of the vehicle 1 can be provided.

또한, 차체(80)의 외부에는 차량(1)의 전방 측에 설치되어, 차량(1) 전방 시야를 확보하기 위해 전조등, 즉 헤드라이트(headlight)를 조사하는 헤드 램프(head lamp, 95, 96)가 마련될 수 있다. In addition, head lamps 95 and 96 are installed on the front side of the vehicle 1 outside the vehicle body 80 and irradiate the headlights, that is, the headlights, to secure the front view of the vehicle 1. ) can be provided.

뿐만 아니라, 차체(80)의 외부에는 차량(1)의 후방 측에 설치되어, 차량(1) 후방 시야의 확보 또는 후방에 위치한 차량에게 차량(1)의 위치 파악을 돕기 위해 후미등, 즉 테일라이트(taillight)를 방출하는 테일 램프(tail lamp, 미도시)가 마련될 수 있다. 여기서, 차량(1)의 선루프(97), 헤드램프(95, 96), 테일램프 등의 동작은 사용자의 제어 명령에 기초하여 제어될 수 있다. 이하에서는 차량(1)의 내부에 대해 설명하도록 한다.In addition, a rear light, that is, a tail light, is installed on the rear side of the vehicle 1 outside the body 80 to help secure a rear view of the vehicle 1 or to help a vehicle located at the rear determine the location of the vehicle 1. A tail lamp (not shown) emitting a taillight may be provided. Here, operations of the sunroof 97, the headlamps 95 and 96, the tail lamp, and the like of the vehicle 1 may be controlled based on a user's control command. Hereinafter, the interior of the vehicle 1 will be described.

차량(1)의 내부에는 공조장치(150)가 마련될 수 있다. 이하에서 설명되는 공조장치(150)는 차량(1)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 사용자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다. 예를 들어, 차량(1)에는 공조장치(150)가 마련되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(151)를 통해 배출하여 차량(1) 내부의 온도를 제어할 수 있다.An air conditioner 150 may be provided inside the vehicle 1 . The air conditioner 150 described below automatically controls the air conditioning environment including indoor/outdoor environmental conditions of the vehicle 1, air intake/exhaust, circulation, cooling/heating conditions, etc., or responds to a user's control command. means a device that is controlled by For example, an air conditioner 150 may be provided in the vehicle 1 to perform both heating and cooling, and the temperature inside the vehicle 1 may be controlled by discharging heated or cooled air through a vent 151. can

또한, 차량(1)의 내부에는 내비게이션 단말(170)이 마련될 수 있다. 여기서, 내비게이션 단말(170)은 사용자에게 목적지까지의 경로를 제공하는 내비게이션 기능을 제공할 수 있는 장치를 의미한다. In addition, a navigation terminal 170 may be provided inside the vehicle 1 . Here, the navigation terminal 170 refers to a device capable of providing a navigation function for providing a route to a destination to a user.

이외에도, 내비게이션 단말(170)은 오디오, 및 비디오 기능을 통합적으로 제공할 수도 있다. 또한, 내비게이션 단말(170)은 각종 입력 장치를 통해 입력 받은 사용자의 제어 명령에 따라 제어 신호를 생성하여, 차량(1) 내 기기를 제어하는 역할을 할 수도 있다. In addition, the navigation terminal 170 may integrally provide audio and video functions. In addition, the navigation terminal 170 may play a role of controlling devices in the vehicle 1 by generating control signals according to user control commands received through various input devices.

예를 들어, 내비게이션 단말(170)은 디스플레이(171)를 통해 오디오 화면, 비디오 화면 및 내비게이션 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1)의 제어와 관련된 각종 제어 화면을 표시할 수도 있다.For example, the navigation terminal 170 may selectively display at least one of an audio screen, a video screen, and a navigation screen through the display 171, and display various control screens related to control of the vehicle 1. You may.

디스플레이(171)는 대시 보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아(11)에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(201)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한하지 않는다. The display 171 may be located in the center fascia 11, which is a central area of the dashboard 10. According to an embodiment, the display 201 may be implemented as a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), a cathode ray tube (CRT), or the like. may, but is not limited to

디스플레이(171)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 디스플레이(171)는 터치, 클릭, 드래그 등과 같은 다양한 터치 조작을 통해 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다. When the display 171 is implemented as a touch screen type, the display 171 may receive various control commands from the user through various touch manipulations such as touch, click, and drag.

한편, 센터 콘솔(40)에는 죠그 셔틀 타입 또는 하드 키 타입의 센터 입력부(43)가 마련될 수 있다. 센터 콘솔(40)은 운전석 시트(21)와 조수석 시트(22) 사이에 위치하여 기어조작 레버(41)와 트레이(42)가 형성된 부분을 의미한다. Meanwhile, a jog shuttle type or hard key type center input unit 43 may be provided in the center console 40 . The center console 40 is located between the driver's seat 21 and the front passenger's seat 22 and means a portion where the gear control lever 41 and the tray 42 are formed.

한편, 차량(1)의 내부에는 클러스터(144)가 마련될 수 있다. 클러스터(144)는 계기판이라고도 하나, 이하에서는 설명의 편의상 클러스터(144)라 하기로 한다. 클러스터(144)에는 차량의 주행속도, 엔진 회전수(Revolution Per Minute, RPM), 연료량 등이 표시된다.Meanwhile, a cluster 144 may be provided inside the vehicle 1 . The cluster 144 is also referred to as an instrument panel, but hereinafter, it will be referred to as the cluster 144 for convenience of description. The cluster 144 displays driving speed of the vehicle, engine revolutions per minute (RPM), fuel amount, and the like.

또한, 차량(1) 내에는 음성 입력부(190)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 음성 입력부(190)는 마이크로폰(Microphone)을 통해 구현될 수 있다. In addition, a voice input unit 190 may be provided in the vehicle 1 . For example, the voice input unit 190 may be implemented through a microphone.

효과적인 음성의 입력을 위하여, 음성 입력부(190)는 도 2에 도시된 바와 같이 헤드라이닝(13)에 장착될 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 대시보드(10) 위에 장착되거나 스티어링 휠(12)에 장착되는 것도 가능하다. For effective voice input, the voice input unit 190 may be mounted on the headlining 13 as shown in FIG. 2, but the embodiment is not limited thereto, and is mounted on the dashboard 10 or on the steering wheel ( 12) is also possible.

또한, 차량(1)의 내부에는 음향을 출력할 수 있는 스피커(143)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 차량(1)은 스피커(143)를 통해 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 음향을 출력할 수 있다.In addition, a speaker 143 capable of outputting sound may be provided inside the vehicle 1 . Accordingly, the vehicle 1 may output sound necessary for performing an audio function, a video function, a navigation function, and other additional functions through the speaker 143 .

한편, 전술한 내비게이션 입력부(102), 센터 입력부(43) 외에도, 차량(1)의 내부에는 전술한 기기들에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있는 다양한 입력 장치들이 마련될 수 있다.Meanwhile, in addition to the aforementioned navigation input unit 102 and the center input unit 43, various input devices capable of receiving control commands for the aforementioned devices may be provided inside the vehicle 1.

기어조작 레버(41)와 트레이(42) 사이에는 사용자 단말의 배터리를 충전하는 무선 충전 장치(100) 가 마련될 수 있다.A wireless charging device 100 for charging a battery of a user terminal may be provided between the gear control lever 41 and the tray 42 .

도 3을 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 주행 중인 상태에서도 사용자 단말이 안전하게 수납될 수 있게끔 오목한 형상으로 구현될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 다르게 사용자가 사용자 단말기를 거치하기 쉬운 영역이라면, 차량(1) 내부 어디에도 마련될 수 있으며, 제한은 없다.Referring to FIG. 3 , the wireless charging device 200 may be implemented in a concave shape so that the user terminal can be safely accommodated even in a driving state. In addition, as long as it is an area where the user can easily mount the user terminal unlike shown in FIG. 3, it can be provided anywhere inside the vehicle 1, and there is no limitation.

이하에서 설명되는 사용자 단말은 휴대 가능하며, 배터리가 내장되어 있어 외부전원에 연결되어 있지 않더라도 동작하는 모든 전자장치를 포함한다. The user terminal described below is portable and includes all electronic devices that operate even when not connected to an external power source because of a built-in battery.

예를 들어, 사용자 단말은 스마트 폰, 또는 안경, 시계 형태의 웨어러블 디바이스를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the user terminal includes, but is not limited to, a smart phone, or a wearable device in the form of eyeglasses or a watch.

이하에서는 무선 충전 장치(200)에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다Hereinafter, the wireless charging device 200 will be described in more detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치(200) 및 무선 전력 수신 장치(300)의 구성을 나타낸 블럭도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a wireless charging device 200 and a wireless power receiving device 300 according to an embodiment of the present invention.

무선 충전 장치(200)는 무선 충전 장치(200)의 전반을 제어하는 무선 충전 제어부(210), 무선 전력 수신 장치(300)와 상호 신호를 전달받는 무선 충전 통신부(220) 및 무선 충전 제어부(210)의 제어에 기초하여 전력을 송신하는 전력 변환부(230)를 포함할 수 있다.The wireless charging device 200 includes a wireless charging control unit 210 that controls the entirety of the wireless charging device 200, a wireless charging communication unit 220 that receives mutual signals from the wireless power receiver 300, and a wireless charging control unit 210. ) may include a power converter 230 that transmits power based on the control.

무선 충전 제어부(210)는 무선 충전 장치(200)내에 포함된 구성을 제어할 수 있다. 구체적으로 무선 충전 제어부(210)는 무선 충전 통신부(220) 및 전력 변환부(230) 및 기타 무선 충전 장치(200)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다.The wireless charging controller 210 may control components included in the wireless charging device 200 . Specifically, the wireless charging control unit 210 may control the wireless charging communication unit 220, the power conversion unit 230, and other components included in the wireless charging device 200.

또한, 무선 충전 통신부(220)는 유선 통신을 수행하는 것 이외에도 무선 전력 수신 장치(300)와 데이터를 주고 받는 무선 통신을 수행할 수 있다.In addition, the wireless charging communication unit 220 may perform wireless communication for exchanging data with the wireless power receiver 300 in addition to performing wired communication.

이러한 무선 통신의 일 예로 무선 전력 수신 장치(300)는 무선 전력 통신부(220)로 전력 제어 메시지를 전송할 수 있다. 전력 제어 메시지는 무선 충전 제어부(210)로 무선 전력의 전달 개시를 요청하거나 종료하도록 지시하는 데이터일 수 있다. 또한, 전력 제어 메시지는 무선 충전 과정에서 생성되는 무선 전력 신호의 특성, 주파수 대역 또는 채널 코딩 정보를 포함할 수 있다.As an example of such wireless communication, the wireless power receiver 300 may transmit a power control message to the wireless power communication unit 220 . The power control message may be data instructing the wireless charging control unit 210 to request or terminate transmission of wireless power. In addition, the power control message may include characteristics of a wireless power signal generated in a wireless charging process, frequency band, or channel coding information.

무선 충전 통신부(220)가 무선 전력 수신 장치(300)와 무선 통신을 통해 데이터를 주고받는 과정은 도 5와 도6을 통해서 자세히 설명하도록 한다.A process in which the wireless charging communication unit 220 exchanges data with the wireless power receiver 300 through wireless communication will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6 .

전력 변환부(230)는 차량(1) 내부 배터리(Battery) 등의 전력원에서 공급되는 전력을 무선 전력 신호(Wireless Power Signal)로 변환하여 무선 전력 수신장치(300)로 전달할 수 있다.The power conversion unit 230 may convert power supplied from a power source such as a battery inside the vehicle 1 into a wireless power signal and transmit the converted power to the wireless power receiver 300 .

여기서 무선 전력 신호는 진동(Oscillation)하는 특성을 지닌 자기장(Magnetic Field) 또는 전자기장(Electro-Magnetic Field)의 형태로 형성된다. 즉, 전력 변환부(230)는 자기장 또는 전자기장 발생을 위한 코일을 포함할 수 있다.Here, the wireless power signal is formed in the form of a magnetic field or an electro-magnetic field having an oscillation characteristic. That is, the power converter 230 may include a coil for generating a magnetic field or an electromagnetic field.

한편, 전력 변환부(230)는 여러 방식을 통해서 무선으로 전력을 전달할 수 있다. Meanwhile, the power converter 230 may transmit power wirelessly through various methods.

구체적으로, 전력 변환부(230)는 유도 결합 방식에 따라 무선 전력 수신 장치(300)가 포함하고 있는 2차 코일에 전류를 유도시키기 위한 1차 유도 코일(231)을 포함할 수 있다. 또한, 전력 변환부(230)는 공진 결합 방식에 따라 무선 전력 수신 장치(300)에 공진 현상을 발생시키기 위하여 특정 공진 주파수를 가진 자기장을 형성시키는 코일(또는 안테나)을 포함할 수 있다.Specifically, the power conversion unit 230 may include a primary induction coil 231 for inducing current to a secondary coil included in the wireless power receiver 300 according to an inductive coupling method. In addition, the power converter 230 may include a coil (or antenna) that forms a magnetic field having a specific resonance frequency in order to generate a resonance phenomenon in the wireless power receiver 300 according to a resonance coupling method.

전력 변환부(230)가 전력을 변환하여 무선 전력 수신 장치(300)로 전달하는 결합 방식에 관한 자세한 설명은 도 5를 통해서 설명하도록 한다.A detailed description of a coupling method in which the power conversion unit 230 converts power and transfers it to the wireless power receiver 300 will be described with reference to FIG. 5 .

무선 전력 수신 장치(300)는 휴대가 가능한 사용자 단말(301) 또는 멀티 미디어 기기(302)를 포함한다.The wireless power receiver 300 includes a portable user terminal 301 or a multimedia device 302 .

무선 전력 수신 장치(300)도 무선 충전 통신부(220)와 무선 신호를 송수신하는 안테나 및 송신기(Transmitter)를 포함하는 무선 통신 인터페이스(미 도시)를 포함할 수 있다.The wireless power receiver 300 may also include a wireless communication interface (not shown) including an antenna and a transmitter for transmitting and receiving wireless signals to and from the wireless charging communication unit 220 .

또한, 무선 전력 수신 장치(300)는 무선 통신 인터페이스를 통해 출력된 디지털 제어 신호를 아날로그 형태의 무선 신호로 변조하는 신호 변환 모듈(미 도시)을 더 포함할 수도 있다.In addition, the wireless power receiver 300 may further include a signal conversion module (not shown) for modulating a digital control signal output through a wireless communication interface into an analog type wireless signal.

한편, 휴대용 사용자 단말기(301)는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.On the other hand, the portable user terminal 301 is, for example, a wireless communication device that ensures portability and mobility, PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Communication System) Handyphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), WiBro (Wireless Broadband Internet) terminal, All kinds of handheld-based wireless communication devices such as smart phones, watches, rings, bracelets, anklets, necklaces, glasses, contact lenses, or head-mounted devices (HMD) ) and the like.

휴대용 멀티 미디어 기기(302)는 PDA(Personal Digital Assistants) , PMP(Portable Multimedia Player)와, 태블릿(tablet) 등 음성이나 영상, 도형과 이미지 등으로 이루어진 다양한 정보를 처리하는 매체를 의미한다.The portable multimedia device 302 refers to a medium that processes various information such as voice, video, figure and image, such as PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), and tablet.

즉, 무선 전력 수신 장치(300)는 전원 코드나 충전용 커넥터를 통해서 전력을 공급받는 것 뿐만 아니라 무선으로 전력을 수신할 수 있는 장치이면 충분하고 제한이 없다.That is, the wireless power receiving device 300 is not limited as long as it is a device capable of receiving power wirelessly as well as being supplied with power through a power cord or a connector for charging.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 충전 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining the operation of the wireless charging device 200 and the wireless power receiving device 300 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 도 4에서 설명한 무선 충전 제어부(210), 전력 변환부(230)를 포함하고, 변복조부(240)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the wireless charging device 200 includes the wireless charging control unit 210 and the power conversion unit 230 described in FIG. 4 , and may further include a modulation/demodulation unit 240 .

또한, 무선 전력 수신장치(300)는 무선 전력 수신제어부(310), 전력 수신부(330) 및 제 2변복조부(340)을 포함할 수 있다. 구분을 위해서 무선 충전 장치(200)의 변복조부는 제 1 변복조부(240)로 무선 전력 수신장치(300)의 변복조부는 제 2 변복조부(340)로 설명한다.In addition, the wireless power receiver 300 may include a wireless power reception controller 310, a power receiver 330, and a second modulation/demodulation unit 340. For classification, the modulation/demodulation unit of the wireless charging device 200 will be described as the first modulation/demodulation unit 240 and the modulation/demodulation unit of the wireless power receiver 300 will be referred to as the second modulation/demodulation unit 340.

무선 충전 제어부(210)는 전력 변환부(230)를 제어하여, 무선 전력을 전달할 수 있다. 이 경우 무선 충전 제어부(210)는 무선 전력 신호의 변조(Modulation) 및 복조(Demodulation)를 통하여 무선 충전 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300) 사이에 패킷(Packet)을 송수신할 수 있다.The wireless charging control unit 210 may transmit wireless power by controlling the power conversion unit 230 . In this case, the wireless charging control unit 210 may transmit and receive packets between the wireless charging device 200 and the wireless power receiving device 300 through modulation and demodulation of the wireless power signal.

무선 충전 장치(200)에 포함된 전력 변환부(230)는 무선 전력 신호를 형성한다. 무선 전력 신호는 전력 변환부(230)에 포함된 전송 코일(231)을 통해 형성될 수 있다.The power converter 230 included in the wireless charging device 200 forms a wireless power signal. A wireless power signal may be formed through a transmission coil 231 included in the power converter 230 .

전력 변환부(230)에 의해 형성된 무선 전력 신호(100a)가 무선 전력 수신 장치(300)에 도달하면, 무선 전력 수신 장치(300)의 전력 수신부(330)가 무선 전력 신호(100a)를 수신할 수 있다. 구체적으로 무선 전력 신호(100a)는 전력 수신부(330)의 수신 코일(331)에 의해 수신될 수 있다.When the wireless power signal 100a formed by the power converter 230 reaches the wireless power receiver 300, the power receiver 330 of the wireless power receiver 300 receives the wireless power signal 100a. can In detail, the wireless power signal 100a may be received by the receiving coil 331 of the power receiver 330.

무선 전력 수신 장치(300)의 무선 전력 수신 제어부(310)는 전력 수신부(330)와 연결된 제 2 변복조부(340)를 제어하여, 무선 전력 신호(100a)를 수신하는 중에 무선 전력 신호(100a)를 변조할 수 있다. 무선 전력 신호(100a)는 자기장(Magnetic Field) 또는 전자기장(Electro Magnetic Field) 내에서 폐루프(Closed-Loop)를 형성하므로 무선 전력 수신 장치(300)가 무선 전력 신호를 변조하는 경우, 무선 충전 장치(200)는 변조된 무선 전력 신호(100b)를 감지할 수 있다. The wireless power reception controller 310 of the wireless power receiver 300 controls the second modulation/demodulation unit 340 connected to the power receiver 330 to generate the wireless power signal 100a while receiving the wireless power signal 100a. can be tampered with. Since the wireless power signal 100a forms a closed-loop in a magnetic field or an electromagnetic field, when the wireless power receiver 300 modulates the wireless power signal, the wireless charging device 200 may detect the modulated wireless power signal 100b.

제 1변복조부(240)는 감지된 무선 전력 신호(100b)를 복조하고, 복조된 무선 전력 신호로부터 패킷을 디코드(Decode)할 수 있다.The first modulation/demodulation unit 240 may demodulate the sensed wireless power signal 100b and decode a packet from the demodulated wireless power signal.

즉, 무선 충전 장치(200)는 무선 전력 수신 장치(300)로 전력을 무선으로 공급하는 경우, 변복조를 통해서 패킷, 즉 데이터를 함께 전달하는 무선 통신을 수행할 수 있다.That is, when wirelessly supplying power to the wireless power receiver 300, the wireless charging device 200 may perform wireless communication in which packets, that is, data are transmitted together through modulation and demodulation.

이러한 패킷에 포함된 데이터는 도 4에서 설명한 전력 제어 메시지를 포함할 수 있다. 전력 제어 메시지는 무선 전력의 전달 개시를 요청하거나 종료하도록 지시하는 데이터를 포함할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(300)가 현재 충전한 수치를 표현하는 데이터일 수도 있다.Data included in these packets may include the power control messages described in FIG. 4 . The power control message may include data instructing to start or terminate transmission of wireless power, or may be data representing a value currently charged by the wireless power receiver 300 .

한편, 무선 충전 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)간의 통신에서 사용하는 변조 방법은 진폭 변조(Amplitude Modulation)일 수 있다. 진폭 변조 방식은 전력 변환부(230)가 형성한 무선 전력 신호(100a)의 진폭을 무선 전력 수신장치(300)의 변복조부(340)가 변경시켜 무선 충전 장치(200)의 변복조부(240)가 변조된 무선 전력 신호(100b)의 진폭을 검출하는 백스캐터 변조(Backscatter Modulation) 방식일 수 있다.Meanwhile, a modulation method used in communication between the wireless charging device 200 and the wireless power receiver 300 may be amplitude modulation. In the amplitude modulation method, the modulation/demodulation unit 340 of the wireless power receiver 300 changes the amplitude of the wireless power signal 100a formed by the power converter 230, and the modulation/demodulation unit 240 of the wireless charging device 200 It may be a backscatter modulation method for detecting the amplitude of the modulated wireless power signal 100b.

한편, 도 5에서 설명한 구성은 설명의 편의를 위한 구성이므로, 다른 구성을 포함하거나 변경될 수 있음은 물론이고, 제한은 없다.Meanwhile, since the configuration described in FIG. 5 is for convenience of description, other configurations may be included or changed, and there is no limitation.

도 6은 무선 충전 장치(200)가 무선 전력을 전송하는 방법에 대해 명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for instructing how the wireless charging device 200 transmits wireless power.

구체적으로 일 예에 따른 무선 충전 장치(200)는 유도 결합 방식 또는 공진 결합 방식으로 무선 전력 수신장치(300)에 전력을 공급할 수 있다.Specifically, the wireless charging device 200 according to an example may supply power to the wireless power receiver 300 in an inductive coupling method or a resonant coupling method.

먼저, 도 6(a)를 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 유도 결합 방식에 의해서 전력을 공급할 수 있다. 구체적으로 도 5에서 설명한 전력 변환부(230a)는 도 6 (a)의 230a의 회로로 간략하게 도시될 수 있다. 도 6의 230a의 회로는 1차 유도 코일(231a)를 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 6 (a), the wireless charging device 200 may supply power by an inductive coupling method. Specifically, the power converter 230a described in FIG. 5 may be briefly illustrated as the circuit 230a of FIG. 6 (a). The circuit of 230a of FIG. 6 may include a primary induction coil 231a.

만약, 1 차 유도 코일(231a)에 흐르는 전류의 세기가 변화하면, 그 변화되는 전류에 의해서 1차 유도 코일(231a)을 통과하는 자기장이 변화한다. 이와 같은 자기장은 무선 전력 수신 장치(300)의 전력 수신부(330) 내의 2차 유도 코일(331a) 측에 유도 기전력을 발생시킨다.If the strength of the current flowing through the primary induction coil 231a changes, the magnetic field passing through the primary induction coil 231a changes due to the changed current. Such a magnetic field generates an induced electromotive force on the side of the secondary induction coil 331a within the power receiver 330 of the wireless power receiver 300.

이 방식에 따르면, 1차 유도 코일(231a)은 전송 코일(Tx-Coil)이 되고, 2차 유도 코일(331a)은 수신 코일(Rx-Coil)이 된다.According to this method, the primary induction coil 231a becomes a transmitting coil (Tx-Coil), and the secondary induction coil 331a becomes a receiving coil (Rx-Coil).

일 예에 따라 차량(1)에 탑승한 운전자는 무선 충전 장치(200)의 패드(240)에 충전하고자 하는 사용자 단말(301)을 올려놓을 수 있다. 이는 전송 유도 코일(231a)과 수신 유도 코일(331a)이 근접하도록 무선 충전 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)를 배치한 것을 의미한다. According to an example, a driver in the vehicle 1 may place the user terminal 301 to be charged on the pad 240 of the wireless charging device 200 . This means that the wireless charging device 200 and the wireless power receiving device 300 are disposed such that the transmission induction coil 231a and the reception induction coil 331a are close to each other.

그 후 무선 충전 제어부(210)가 전송 유도 코일(231a)에 흐르는 전류를 변화하도록 제어하면, 무선 전력 수신장치(300)는 전력 수신부(330)의 수신 유도 코일(331a)에 유도된 기전력을 이용하여 전력을 공급받을 수 있다.Then, when the wireless charging controller 210 controls the current flowing in the transmission induction coil 231a to change, the wireless power receiver 300 uses the electromotive force induced in the reception induction coil 331a of the power receiver 330. so that power can be supplied.

한편, 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은 주파수 특성 뿐만 아니라 각 코일을 포함하는 무선 충전 장치(200) 및 무선 전력 수신 장치(300) 사이의 배열(Alignment) 또는 거리(Distance)의 영향을 받을 수 있다.On the other hand, the efficiency of wireless power transfer by inductive coupling is affected not only by the frequency characteristics but also by the alignment or distance between the wireless charging device 200 and the wireless power receiving device 300 including each coil. can receive

한편, 유도 결합 방식에 의 한 무선 전력 전달을 위하여 무선 충전 장치(200)는 평평한 표면(Flat Surface) 형태의 인터페이스 표면(Interface Surface)을 포함하도록 구성될 수 있다. 인터페이스 표면의 상부에는 하나 이상의 무선 전력 수신 장치(300)가 놓일 수 있으며, 인터페이스 표면의 하부에는 전송 코일(231a)이 장착될 수 있다.Meanwhile, for wireless power transmission by inductive coupling, the wireless charging device 200 may be configured to include an interface surface in the form of a flat surface. One or more wireless power receivers 300 may be placed on the upper part of the interface surface, and a transmission coil 231a may be mounted on the lower part of the interface surface.

인터페이스 표면의 하부에는 장착된 전송 코일(231a)과 인터페이스 표면의 상부에 위치한 무선 전력 수신장치 (300) 의 수신 코일(331a) 사이의 수직 공간(Vertical Spacing) 이 작게 형성될 수 있다. 코일들간의 거리는 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달이 효율적으로 이루어 질 수 있도록 충분히 작게 된다.A small vertical space may be formed between the transmission coil 231a mounted on the lower part of the interface surface and the receiving coil 331a of the wireless power receiver 300 located on the upper part of the interface surface. The distance between the coils is sufficiently small so that wireless power transfer by inductive coupling can be efficiently performed.

한편, 일 예에 따른 무선 충전 장치(200)는 반드시 하나의 전송 코일(231a)만을 포함하는 것은 아니며, 복수 개의 코일을 포함할 수 있다. 또한, 복수 개의 코일의 배열을 다양하게 하여 전력 전송의 효율을 높일 수도 있다.Meanwhile, the wireless charging device 200 according to an example does not necessarily include only one transmission coil 231a, and may include a plurality of coils. In addition, the efficiency of power transmission may be increased by varying the arrangement of the plurality of coils.

도 6의 (b)를 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 공진 결합 방식에 의해서도 전력을 공급할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 6, the wireless charging device 200 may also supply power by a resonance coupling method.

공진(Resonance, 또는 공명)이란, 진동계가 그 고유 진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 말한다. 공진은 역학적 진동 및 전기적 진동 등 모든 진동에서 일어나는 현상이다. 일반적으로 외부에서 진동계에 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때, 그 진동계의 고유 진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면, 그 진동은 심해지고 진폭도 커진다.Resonance (or resonance) refers to a phenomenon in which the vibration system receives an external force having the same frequency as its natural frequency periodically and the amplitude increases significantly. Resonance is a phenomenon that occurs in all vibrations, such as mechanical vibration and electrical vibration. In general, when a force capable of vibrating a vibrating system is applied from the outside, if the natural frequency of the vibrating system and the frequency of the force applied from the outside are the same, the vibration becomes severe and the amplitude also increases.

같은 원리로, 일정 거리 내에서 떨어져 있는 복수의 진동체들이 서로 동일한 주파수로 진동하는 경우, 복수의 진동체들은 상호 공진하며, 복수의 진동체들 간에 저항은 감소하게 된다. 전기 회로에서는 인덕터(Inductor)와 커패시터(Capacitor)를 사용하여 공진 회로(LC 회로)를 만들 수 있다.In the same principle, when a plurality of vibrating bodies spaced apart within a certain distance vibrate at the same frequency, the plurality of vibrating bodies resonate with each other, and resistance between the plurality of vibrating bodies decreases. In an electric circuit, a resonant circuit (LC circuit) can be made using an inductor and a capacitor.

일 예에 따른 무선 충전 장치(200)가 공진 결합 방식을 따르는 경우, 도 4의 전력 변환부(230)는 교류 전원에 의해서 특정한 진동 주파수를 가진 자기장을 형성한다. 형성된 자기장에 의해서 무선 전력 수신 장치(300)에서 공진 현상이 일어나는 경우, 무선 전력 수신 장치(300)는 공진 현상을 이용하여 전력을 전달받는다. 공진 주파수는 아래 수학식 1에 의해서 결정될 수 있다.When the wireless charging device 200 according to an example follows the resonance coupling method, the power conversion unit 230 of FIG. 4 forms a magnetic field having a specific vibration frequency by an AC power source. When a resonance phenomenon occurs in the wireless power receiver 300 due to the formed magnetic field, the wireless power receiver 300 receives power using the resonance phenomenon. The resonant frequency may be determined by Equation 1 below.

여기서, 공진 주파수(f)는 회로 내 인덕턴스(L) 및 커패시터(C)에 의해서 결정된다. 코일을 사용하여 자기장을 형성하는 회로에서 인덕턴스(L)는 코일의 회전 수에 의해서 결정되고, 커패시턴스는 코일의 간격, 면적 등에 의해서 결정될 수 있다. 또한, 공진 주파수를 결정하기 위해서 회로는 코일 이외에 공진 회로가 연결되도록 구성될 수 있다.Here, the resonant frequency (f) is determined by the inductance (L) and capacitor (C) in the circuit. In a circuit that uses a coil to form a magnetic field, inductance (L) is determined by the number of revolutions of the coil, and capacitance can be determined by the spacing and area of the coil. Also, in order to determine the resonant frequency, the circuit may be configured such that a resonant circuit is connected in addition to the coil.

도 6을 다시 참조하면, 공진 결합 방식에 의해서 무선 전력을 공급하는 무선 충전 장치(200)의 전력 변환부(230)는 자기장을 형성하는 전송 코일(231b) 및 전송 코일(231b)이 연결되고, 특정한 진동 주파수를 결정하기 위한 공진 회로(232)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 6, in the power converter 230 of the wireless charging device 200 that supplies wireless power by a resonance coupling method, a transmission coil 231b forming a magnetic field and a transmission coil 231b are connected, It may include a resonant circuit 232 for determining a specific vibration frequency.

공진 회로(232)는 용량성 회로(capacitors)를 이용하여 구현될 수 있으며, 전송 코일(231b)의 인덕턴스 및 공진 회로(232)의 커패시턴스를 기초로 특정한 진동 주파수가 결정된다.The resonance circuit 232 may be implemented using capacitive circuits, and a specific vibration frequency is determined based on the inductance of the transmission coil 231b and the capacitance of the resonance circuit 232.

무선 전력 수신 장치(300)의 전력 수신부(330)는 무선 충전 장치(200)에서 형성된 자기장에 의해서 공진이 일어날 수 있는 공진 회로(332) 및 수신 코일(331b)을 포함할 수 있다.The power receiving unit 330 of the wireless power receiving device 300 may include a resonance circuit 332 and a receiving coil 331b in which resonance may occur by a magnetic field formed in the wireless charging device 200 .

여기서 공진 회로(332)도 용량성 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 공진 회로(232)는 수신 코일(331b)의 인덕턴스와 공진 회로(332)의 커패시턴스에 기초하여 결정되는 공진 주파수가 무선 충전 장치(200)에서 형성된 공진 주파수와 일치하도록 구성된다.Here, the resonant circuit 332 may also be implemented using a capacitive circuit, and the resonant circuit 232 has a resonant frequency determined based on the inductance of the receiving coil 331b and the capacitance of the resonant circuit 332 of the wireless charging device. It is configured to match the resonant frequency formed in (200).

공진 주파수가 일치하는 경우, 무선 전력 수신 장치(200)에서는 공진이 일어나고, 무선 전력 수신 장치(200)는 전력을 공급받을 수 있다. 공진 결합 방식에 의한 무선 전력 전달 효율은 주파수 특성에 큰 영향을 받을 수 있다.When the resonant frequencies match, resonance occurs in the wireless power receiver 200, and the wireless power receiver 200 can receive power. The efficiency of wireless power transfer by the resonant coupling method may be greatly affected by frequency characteristics.

한편, 도 6에서 도시된 회로 소자의 구성은 개시된 무선 충전 방식을 설명하기 위한 일 예에 불과하며, 개시된 무선 충전 장치(200)는 유도 결합 또는 주파수 공진이 일어날 수 있는 다양한 형태를 포함할 수 있으며, 제한은 없다.On the other hand, the configuration of the circuit element shown in FIG. 6 is only an example for explaining the disclosed wireless charging method, and the disclosed wireless charging device 200 may include various forms in which inductive coupling or frequency resonance may occur, , there is no limit.

지금까지 본 발명의 작동 원리에 대해 알아보았다. 이하 도면을 통하여 본 발명의 내부 구조에 대해 알아본다.So far, the operating principle of the present invention has been studied. The internal structure of the present invention will be described through the following drawings.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 충전 장치(200)의 내부 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 7 is an exploded perspective view illustrating an exploded internal configuration of a wireless charging device 200 according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 사용자 단말이 놓일 수 있는 패드(Pad, 240)와 패드(240) 하부에 위치하는 커버(Cover, 250)와 커버(250) 하부에 위치하고 적어도 하나의 유도 코일(231)을 포함하는 자성체(260)와 무선 충전 장치(200)에 전원을 공급하고 CAN 통신을 할 수 있는 인쇄회로기판(270) 및 무선 충전 장치(200)를 외부로부터 보호해주는 하우징(Housing, 280) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the wireless charging device 200 includes at least one pad (Pad, 240) on which a user terminal can be placed, a cover (Cover, 250) located under the pad (240), and a cover (250) located below. A housing that supplies power to the magnetic body 260 including the induction coil 231 and the wireless charging device 200 and protects the printed circuit board 270 capable of CAN communication and the wireless charging device 200 from the outside. (Housing, 280) and the like.

패드(240)는 사용자가 사용자 단말을 무선 충전 하려는 경우 사용자 단말이 놓이는 부분으로서, 사용자 단말이 안전하게 위치할 수 있도록 미끌림 방지 재질이 포함될 수 있다. 또한, 형상에 따라 다양한 음각 및 패턴이 포함될 수 있으며 트레이(Tray) 재질에 따라 형상이 변경될 수 도 있다. The pad 240 is a part on which the user terminal is placed when the user wants to charge the user terminal wirelessly, and may include a non-slip material so that the user terminal can be safely positioned. In addition, various intaglios and patterns may be included according to the shape, and the shape may be changed according to the material of the tray.

커버(250)는 패드(240) 하부에 배치되며 유도 코일(231)과 자성체(260)를 보호하는 역할을 할 수 있다. The cover 250 is disposed below the pad 240 and may serve to protect the induction coil 231 and the magnetic body 260 .

또한, 커버(250)는 유도 코일(231)에 의해 발생되는 자기장의 방향을 변경하는 가이드 패턴(251)을 포함할 수 있다.In addition, the cover 250 may include a guide pattern 251 that changes the direction of the magnetic field generated by the induction coil 231 .

가이드 패턴(251)은 도 7에 도시된 바와 같이 커버(250)의 측면에 부착될 수 있으며, 폐루프 형식으로 커버(250)의 모든 측면에 부착되거나 적어도 일 측면에 부착될 수 있다. As shown in FIG. 7 , the guide pattern 251 may be attached to the side of the cover 250 and may be attached to all or at least one side of the cover 250 in a closed loop format.

가이드 패턴(251)은 조절하고자 하는 자기장의 방향에 따라 다양한 위치에 다양한 형태로 부착될 수 있다. 가이드 패턴(251)에 의해 변하는 자기장의 방향은 도 9를 통하여 자세히 설명하도록 한다.The guide pattern 251 may be attached in various forms at various locations according to the direction of the magnetic field to be controlled. The direction of the magnetic field changed by the guide pattern 251 will be described in detail with reference to FIG. 9 .

자성체(260)는 커버(250) 하부에 배치되며 적어도 하나의 유도 코일(Induction Coil, 251)을 포함할 수 있다. The magnetic body 260 is disposed below the cover 250 and may include at least one induction coil 251 .

유도 코일(251)은 전자기 유도 현상을 이용해서 고전압을 얻을 수 있는 코일을 말하며 감응 코일로 부르기도 한다. 일반적으로 연철심 주위에 굵을 도선을 감아 코일을 만든다.The induction coil 251 refers to a coil capable of obtaining a high voltage by using an electromagnetic induction phenomenon, and is also referred to as a sensitive coil. In general, a coil is made by winding a thick wire around a soft iron core.

무선 전력 변환부(230a)는 유도 코일(231)에 전류를 공급할 수 있는데, 무선 전력 변환부(230a) 의해 유도 코일(231)에 흐르는 전류의 세기가 변화하면, 그 변화되는 전류에 의해서 유도 코일을 통과하는 자기장이 변화한다. 이와 같은 자기장은 무선 전력 수신 장치(300)의 전력 수신부(330) 내에 존재하는 또 다른 유도 코일에 기전력을 발생시켜며, 이러한 기전력을 이용하여 사용자 단말기를 배터리를 충전시킬 수 있다.The wireless power conversion unit 230a may supply current to the induction coil 231. When the intensity of the current flowing through the induction coil 231 is changed by the wireless power conversion unit 230a, the current changes to the induction coil 231. The magnetic field passing through changes. Such a magnetic field generates electromotive force in another induction coil existing in the power receiver 330 of the wireless power receiver 300, and the battery of the user terminal can be charged using this electromotive force.

인쇄회기로기판(270)은 자성체(260) 하부에 배치되며, 무선 충전 장치(200)에 안정적인 전원 공급 역할을 하는 동시에 차량(1)과 CAN(Controller Area Netwrok) 통신을 할 수 있다.The printed circuit board 270 is disposed under the magnetic body 260, and serves as a stable power supply to the wireless charging device 200, and at the same time can perform CAN (Controller Area Network) communication with the vehicle 1.

따라서, 인쇄회로기판(270)은 상기 설명한 전원 변환부(230a) 등이 이에 포함될 수 있으며, 차량과 무선 통신을 하기 위한 각종 장치 및 회로가 포함될 수 있다.Accordingly, the printed circuit board 270 may include the above-described power converter 230a and the like, and may include various devices and circuits for wireless communication with the vehicle.

하우징(280)은 무선 충전 장치(200)의 최하단부에 배치되며, 무선 충전 장치를 보호하는 역할을 할 수 있다. The housing 280 is disposed at the lowermost part of the wireless charging device 200 and may serve to protect the wireless charging device.

따라서, 하우징(280)은 외부로부터의 열을 차단하긴 위한 방열 재질을 포함할 수 있으며, 다른 전자 장치에서 발생되는 노이즈 즉, EMI(Electro Magnetic Interference)를 차단하기 위한 각종 물질 등이 포함될 수 있다.Accordingly, the housing 280 may include a heat dissipation material for blocking heat from the outside, and may include various materials for blocking noise generated from other electronic devices, that is, EMI (Electro Magnetic Interference).

또한, 하우징(280) 내부는 상기 설명한 패드(240), 커버(250), 자성체(260) 및 인쇄회로기판(270)이 하우징(280) 내부에 적층되는 구조로 쌓일 수 있다.In addition, the inside of the housing 280 may be stacked in a structure in which the pad 240, the cover 250, the magnetic material 260, and the printed circuit board 270 described above are stacked inside the housing 280.

지금까지 본 발명의 내부 구조에 대해 알아보았다. 이하 본 발명의 도면을 통하여 본 발명의 작동 원리에 대해 알아본다.So far, the internal structure of the present invention has been studied. Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described through the drawings of the present invention.

도 8은 가이드 패턴이 무선 충전 장치에 부착되지 않은 경우, 즉 종래 기술에 의한 무선 충전 장치에서 코일에 의해 발생되는 자기장의 방향을 도시한 도면이고 도 9는 가이드 패턴(251)이 부착된 무선 충전 장치(200)에서 유도 코일(231)에 의해 발생되는 자기장의 방향을 도시한 도면이다. 8 is a view showing the direction of a magnetic field generated by a coil in a case where a guide pattern is not attached to a wireless charging device, that is, in a prior art wireless charging device, and FIG. 9 is a wireless charging with a guide pattern 251 attached thereto. A diagram showing the direction of the magnetic field generated by the induction coil 231 in the device 200.

도 8을 참조하면, 종래 기술에 의한 무선 충전 장치의 경우 유도 코일에 의해 발생되는 자기장은 사용자 단말기를 충전 시키는 무선 충전 장치의 상단 방향 뿐만 아니라 그 특성상 무선 충전 장치의 측면으로도 자기장이 발생한다.Referring to FIG. 8 , in the case of a wireless charging device according to the prior art, a magnetic field generated by an induction coil is generated not only in the upper direction of the wireless charging device for charging the user terminal, but also in the side of the wireless charging device due to its characteristics.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 자기장은 무선 충전 장치의 상단 방향으로 발생하는 자기장(200c, 200d)과 측면 방향으로 발생하는 자기장(200a, 200b, 200c, 200d)이 존재한다. 그리고 이러한 측면 방향으로 발생하는 자기장(200a, 200b, 200c, 200d)은 사용자 단말기의 충전 효율을 저해시킬 뿐 만 아니라, 무선 충전 장치 주변에 존재하는 다른 전자 장치 전기전자적인 간섭을 일으키는 문제가 발생한다.That is, as shown in FIG. 8, there are magnetic fields 200c and 200d generated in the top direction of the wireless charging device and magnetic fields 200a, 200b, 200c and 200d generated in the side direction. And the magnetic fields (200a, 200b, 200c, 200d) generated in these lateral directions not only impair the charging efficiency of the user terminal, but also cause electrical and electronic interference with other electronic devices around the wireless charging device. .

그러나 본 발명에 의한 무선 충전 장치(200)는 커버(250) 측면에 자기장의 방향을 변화시킬 수 있는 가이드 패턴(251)이 존재하기 때문에 측면으로 향하는 자기장을 최소화 시킬 수 있는 장점이 존재한다.However, since the guide pattern 251 capable of changing the direction of the magnetic field exists on the side of the cover 250, the wireless charging device 200 according to the present invention has the advantage of minimizing the magnetic field directed to the side.

도 9를 참조하여 설명하면, 유도 코일(231)에 의해 발생된 자기장은 자기 저항이 작은 방향으로 흐르는 특성을 갖고 있기 때문에 가이드 패턴(251)에 커버(250)나 자성체(260)보다 자기 저항이 작은 물질을 포함시키는 경우 자기장의 방향을 변화시킬 수 있다. Referring to FIG. 9 , since the magnetic field generated by the induction coil 231 has a characteristic of flowing in a direction with a small magnetic resistance, the guide pattern 251 has a higher magnetic resistance than the cover 250 or the magnetic material 260. Inclusion of small materials can change the direction of the magnetic field.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 자기 저항이 작은 물질이 가이드 패턴(251)에 포함되어 있는 경우, 유도 코일(231)에 의해 발생된 자기장(200a, 200b, 200c, 200d)은 가이드 패턴(251)의 영향을 받아 무선 충전 장치(200)의 측면으로 향하지 않고 내부로 향할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 9 , when a material with low magnetic resistance is included in the guide pattern 251, the magnetic fields 200a, 200b, 200c, and 200d generated by the induction coil 231 are ), it may be directed inside rather than toward the side of the wireless charging device 200.

따라서, 가이드 패턴(251)은 조절하고자 하는 자기장의 방향에 따라 다양하게 구성 성분을 포함할 수 있고 다양한 위치에 배치될 수 있다.Accordingly, the guide pattern 251 may include various components and may be disposed in various positions according to the direction of the magnetic field to be controlled.

즉, 유도 코일(231)과 가이드 패턴(251)의 배율 또는 이격 거리, 가이드 패턴(251)의 물성 등을 조절하거나 가이드 패턴(251)의 부착 위치를 조절하여 유도 코일(231)에 의해 발생되는 자기장의 방향을 변화시킬 수 있다. That is, by adjusting the magnification or separation distance between the induction coil 231 and the guide pattern 251, the physical properties of the guide pattern 251, or the attachment position of the guide pattern 251, the induction coil 231 generates The direction of the magnetic field can be changed.

또한, 가이드 패턴(251)은 도 9에 도시된 바와 같이 커버(250)의 측면에 4개의 가이드 패턴(251a, 251b, 251c, 251d)이 배치될 수 있는데 이러한 경우 각각의 가이드 패턴(251) 사이에 공극이 발생할 수 있다. 이러한 공극은 자기장이 통과할 수 있는 공극로(252a, 252b, 252c, 2512)가 될 수 있으므로 공극로(252a, 252b, 252c, 2512)를 이용하여 자기장의 방향을 원하는 방향으로 조절할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9, four guide patterns 251a, 251b, 251c, and 251d may be disposed on the side of the cover 250, and in this case, between the guide patterns 251 voids may occur. Since these air gaps can be air gaps 252a, 252b, 252c, and 2512 through which a magnetic field can pass, the direction of the magnetic field can be adjusted to a desired direction using the air gaps 252a, 252b, 252c, and 2512.

또한, 도 9에서는 커버(250)의 측면에 4개의 가이드 패턴(251a, 251b, 251c, 251d)이 배치되는 것으로 도시하였지만 가이드 패턴(251)의 개수 및 부착되는 위치는 이제 한정되는 것은 아니고 조절하고자 하는 자기장의 방향에 기초하여 다양하게 배치될 수 있다. In addition, although FIG. 9 shows that four guide patterns 251a, 251b, 251c, and 251d are disposed on the side of the cover 250, the number and attachment positions of the guide patterns 251 are not limited now and are to be adjusted. It can be arranged in various ways based on the direction of the magnetic field.

즉, 가이드 패턴(251)은 커버(250)의 일 측면에서 부착될 수 도 있으며, 하나의 가이드 패턴(251)을 이용하여 커버(250)의 외주면을 따라 페루프(Close-Loop) 형태로 배치될 수 있다. That is, the guide pattern 251 may be attached to one side of the cover 250, and disposed along the outer circumferential surface of the cover 250 in a close-loop form using one guide pattern 251. It can be.

또한, 자성체(260)는 가이드 패턴(251)과 자성체(260)와의 연결을 용이하게 도와주는 적어도 한 개의 연결부(261)를 포함할 수 있다.In addition, the magnetic body 260 may include at least one connection portion 261 that facilitates connection between the guide pattern 251 and the magnetic body 260 .

연결부(261)는 도 9에 도시된 바와 같이 4개의 가이드 패턴(251a, 251b, 251c, 251d)에 대응하여 각각 두 개씩, 총 8개의 연결부(261a, 261b, 261c, 261d, 261e, 261f, 261g, 261h)가 마련될 수 있으나, 조절하고자 하는 자기장의 방향에 따라 다양한 위치에 다양한 개수로 마련될 수 있다.As shown in FIG. 9, the connection part 261 has a total of eight connection parts 261a, 261b, 261c, 261d, 261e, 261f, 261g, two each corresponding to the four guide patterns 251a, 251b, 251c, and 251d. , 261h) may be provided, but may be provided in various numbers at various locations according to the direction of the magnetic field to be controlled.

또한, 연결부(261)는 자성체(260)보다 자기 저항이 적은 물질을 포함할 수 있다. 이러한 경우 좀 더 용이하게 자기장의 방향을 조절할 수 있는 장점이 존재한다.Also, the connection part 261 may include a material having less magnetic resistance than the magnetic material 260 . In this case, there is an advantage of being able to more easily control the direction of the magnetic field.

도 10과 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라, 가이드 패턴(251)의 다양한 모습을 도시한 도면이다. 가이드 패턴(251)의 정확한 위치를 이해하기 위해 커버(250)는 생략하여 도시하였다.10 and 11 are diagrams illustrating various aspects of the guide pattern 251 according to an embodiment of the present invention. In order to understand the exact location of the guide pattern 251, the cover 250 is omitted.

도 10의 (a)는 도 9에서 도시된 가이드 패턴(251)을 도시한 모습으로서, 4개의 가이드 패턴(251a, 251b, 251c, 251d)을 각각 배치한 경우를, 도 10의 (b)는 하나의 가이드 패턴(251)을 부착한 경우를, 도 12는 무선 충전 장치(200)의 일 측면에 대칭적으로 가이드 패턴(251)을 부착한 경우를 도시한 도면이다. Figure 10 (a) is a view showing the guide pattern 251 shown in Figure 9, the case where four guide patterns (251a, 251b, 251c, 251d) are arranged, respectively, Figure 10 (b) When one guide pattern 251 is attached, FIG. 12 is a diagram showing a case where the guide pattern 251 is symmetrically attached to one side of the wireless charging device 200.

도 10의 (a) 처럼 가이드 패턴(251)을 배치하는 경우 각각의 가이드 패턴(251a, 251b, 251c, 251d)의 배치, 물성, 높이, 두께 등을 달리하여 자기장의 방향을 다양하게 조절할 수 있다. 어느 한 측면의 자기장이 강하게 발생한다면 강하게 발생하는 부분의 가이드 패턴(251)을 다르게 조절하여 사용자가 원하는 방향으로 자기장을 조절할 수 있다. When the guide pattern 251 is arranged as shown in (a) of FIG. 10, the direction of the magnetic field can be adjusted in various ways by changing the arrangement, physical properties, height, thickness, etc. of each guide pattern 251a, 251b, 251c, 251d. . If the magnetic field on one side is strongly generated, the magnetic field can be adjusted in a direction desired by the user by differently adjusting the guide pattern 251 of the strongly generated portion.

또한, 이러한 경우 도 9에서 설명하였듯이 공극로(252a, 252b, 252c, 252d)를 이용하여 자기장의 방향을 조절할 수 도 있으며 자성체(260)와 가이드 패턴(251) 사이의 거의(d) 및 가이드 패턴(251)의 높이(h) 중 적어도 하나를 조절하여 자기장의 방향을 원하는 방향으로 조절할 수 있다.In addition, in this case, as described in FIG. 9, the direction of the magnetic field may be adjusted using the air gaps 252a, 252b, 252c, and 252d, and a gap (d) between the magnetic body 260 and the guide pattern 251 and the guide pattern At least one of the heights h of 251 may be adjusted to adjust the direction of the magnetic field to a desired direction.

또한, 도 11에 도시된 것처럼 가이드 패턴(251)을 부착하는 경우에는 문제가 되는 부분의 자기장만 부분적으로 조절할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the case of attaching the guide pattern 251 as shown in FIG. 11, there is an advantage in that only the magnetic field of the problematic portion can be partially adjusted.

일반적으로 저주파 자기장의 영향은 거리에 반비례하며, 차량의 모양은 일반적으로 직사각형이므로 주로 차량의 측면 부분에 자기장의 문제가 많이 발생한다. 따라서, 이러한 경우 문제가 되는 부분에만 가이드 패턴(251)을 부착하여 자기장의 방향을 조절할 수 있으며, 가이드 패턴(251)에 의한 상단 자기장의 손실을 최소화할 수 있고 제조 비용을 줄일 수 있는 효과 또한 존재한다.In general, the effect of the low-frequency magnetic field is inversely proportional to the distance, and since the shape of a vehicle is generally rectangular, problems with the magnetic field occur mainly at the side of the vehicle. Therefore, in this case, the direction of the magnetic field can be adjusted by attaching the guide pattern 251 only to the problematic part, and the loss of the upper magnetic field by the guide pattern 251 can be minimized and the manufacturing cost can be reduced. do.

지금까지 본 발명의 특징 및 효과에 대해 도면을 통하여 자세히 알아보았다. 종래의 무선 충전 장치의 경우, 코일에 의해 발생되는 자기장의 지향성이 충전하려고 하는 외부 단말기에 집중되지 않고 측면으로 향하는 부분이 많아 무선 충전 장치 측면에 존재하는 전자 장치에 전기전자적인 간섭을 주는 문제가 존재하였다.So far, the characteristics and effects of the present invention have been studied in detail through drawings. In the case of a conventional wireless charging device, the directivity of the magnetic field generated by the coil is not concentrated on the external terminal to be charged, but has many parts directed to the side, causing electrical and electronic interference to electronic devices on the side of the wireless charging device. existed.

그러나, 본 발명의 경우 무선 충전 장치 상단에 부착된 가이드 패턴을 이용하여 무선 충전 장치에 의해 발생되는 자기장의 방향이 외부로 향하지 않도록 할 수 있어 차량 내의 다른 전자 장치에 전기전자적인 간섭을 줄일 수 있는 효과가 존재한다.However, in the case of the present invention, by using a guide pattern attached to the top of the wireless charging device, the direction of the magnetic field generated by the wireless charging device can be prevented from being directed to the outside, thereby reducing electrical and electronic interference to other electronic devices in the vehicle. effect exists.

지금까지 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Although the embodiments so far have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other embodiments and equivalents of the claims are also within the scope of the following claims.

200: 무선 충전 장치
210: 무선 충전 제어부
220: 무선 충전 통신부
230: 전력 변환부
231: 유도 코일
240: 패드(Pad)
250: 커버(Cover)
260: 자성체200: wireless charging device
210: wireless charging control unit
220: wireless charging communication unit
230: power conversion unit
231 induction coil
240: Pad
250: Cover
260: magnetic body

Claims

a pad on which a user terminal is placed;
a cover disposed below the pad;
a magnetic body disposed below the cover and including at least one induction coil; and
A guide pattern attached to the cover and adjusting the direction of the magnetic field generated by the induction coil;
The magnetic field whose direction is controlled by the guide pattern is a magnetic field adjacent to the guide pattern among the magnetic fields traveling in the upper direction of the induction coil.

According to claim 1,
The guide pattern,
Wireless charging device attached to the cover so that the magnetic field generated by the induction coil is not directed to the side of the wireless charging device.

According to claim 1,
The guide pattern,
A wireless charging device attached to at least one side of the cover.

According to claim 1,
The guide pattern,
A wireless charging device attached in a closed loop along the outer circumferential surface of the cover.

According to claim 3,
The guide pattern,
A wireless charging device symmetrically attached to the side of the cover.

According to claim 3,
The guide pattern,
A wireless charging device comprising at least one air gap through which the magnetic field generated by the induction coil passes.

According to claim 1,
The guide pattern,
A wireless charging device comprising a material having lower magnetic resistance than the induction coil.

According to claim 1,
The magnetic body,
Wireless charging device further comprising at least one connecting portion for connecting the guide pattern and the magnetic body.

According to claim 8,
The connection part,
A wireless charging device comprising a material having lower magnetic resistance than the magnetic material.

According to claim 1,
The guide pattern,
Wireless charging device in which at least one of the physical properties, height and thickness of the guide pattern is changed based on the direction of the magnetic field to be adjusted.

a pad on which a user terminal is placed;
a cover disposed below the pad;
a magnetic body disposed below the cover and including at least one induction coil; and
A wireless charging device including a guide pattern attached to the cover and adjusting a direction of a magnetic field generated by the at least one induction coil,
The magnetic field whose direction is controlled by the guide pattern is a magnetic field adjacent to the guide pattern among magnetic fields traveling in the direction of an upper end of the induction coil.

According to claim 11,
The guide pattern,
A vehicle attached to the cover so that the magnetic field generated by the induction coil is not directed to the side of the wireless charging device.

According to claim 11,
The guide pattern,
A vehicle attached to at least one side of the cover.

According to claim 13,
The guide pattern,
A vehicle attached in a closed loop along the outer circumferential surface of the cover.

According to claim 14,
The guide pattern,
A vehicle comprising at least one air gap through which the magnetic field generated by the induction coil passes.

According to claim 13,
The guide pattern,
A vehicle that is symmetrically attached to the side of the cover.

According to claim 11,
The guide pattern,
A vehicle including a material having lower magnetic resistance than the induction coil.

According to claim 11,
The magnetic body,
A vehicle further comprising at least one connecting portion connecting the guide pattern and the magnetic body.

According to claim 18,
The connection part,
A vehicle including a material having lower magnetic resistance than the magnetic material.

According to claim 11,
The guide pattern,
A vehicle in which at least one of physical properties, height, and thickness of the guide pattern is changed based on the direction of the magnetic field to be controlled.