KR20160104403A - 무선 충전 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 기판과, 상기 기판에 실장되는 메인 코일, 및 상기 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 상기 메인 코일과 전기적으로 연결되는 다수 개의 보조 코일들을 포함하여, 상기 다수 개의 보조 코일들의 공진 작용에 의해서 수용한 무선 전력을 상기 메인 코일로 전달할 수 있다. 다른 실시예가 가능하다.

Description

무선 충전 방법 및 그 전자 장치{METHOD FOR CHARGING WITH WIRELESS AND ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명의 실시예는 전자 장치에서 무선 충전을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트 폰과 같은 휴대용 전자 장치를 중심으로 무선 충전 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 무선 충전 방식으로는 자기 유도(magnetic inductive) 방식 또는 자기 공진(magnetic resonance) 방식 등으로 대별된다.
자기 유도 방식은 자기 유도의 원리를 이용하여 충전을 하는 방식이다. 이러한 자기 유도 방식은 고효율 및 대전력 전송이 가능하나, 전력 송신 코일과 전력 수신 코일 간의 거리가 수 밀리미터(millimeter) 이내로 자기 유도가 가능할 정도로 가까워야만 한다는 단점이 있다. 또한, 자기 유도 방식은 전력의 전송 효율을 극대화하기 위해 전력 송신 코일과 전력 수신 코일 간의 정렬이 필요하다.
자기 공진 방식은 특정 주파수에서 큰 진폭으로 진동하는 공명 현상을 이용하는 방식이다. 이러한 자기 공진 방식은 두 개의 코일 중 어느 하나에 전원을 연결하고 나머지 하나는 전자 장치에 연결하여 공명에 의해 발생되는 전류를 이용하여 전력을 전달하는 방식이다. 자기 공진 방식은 전력 송신 코일과 전력 수신 코일 간의 거리가 1 내지 2 미터가 되어도 전력 송신이 가능하다.
전자 장치는 충전형 배터리를 사용하고 있다. 이러한 배터리는 전자 장치의 전기적 접촉을 이용한 유선 충전 방식 또는 코일을 활용한 무선 충전 방식에 의해 충전되고 있다. 무선 충전 방식의 경우, 전자 장치는 무선 충전을 위한 무선 전력 전송용 코일을 설치하기 위하여 충분한 크기의 면적이 필요하다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에서 두 개 이상의 보조 코일을 활용하여 무선 충전하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 기판과, 상기 기판에 실장되는 메인 코일, 및 상기 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 상기 메인 코일과 전기적으로 연결되는 다수 개의 보조 코일들을 포함하여, 상기 다수 개의 보조 코일들의 공진 작용에 의해서 수용한 무선 전력을 상기 메인 코일로 전달할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 기판과, 상기 기판에 실장되는 메인 코일, 및 상기 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 상기 메인 코일과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 보조 코일을 포함하되, 상기 메인 코일은, 상기 적어도 하나의 보조 코일에 의해 형성된 전자기장을 수용하는 코일일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에서 다수 개의 보조 공진 코일들에서 수용한 전력을 메인 공진 코일에 전달함으로써, 전자 장치의 무선 충전효율을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에서 메인 코일이 적어도 하나의 보조 공진 코일에 의해 형성된 전자기장을 유도하여 전력을 수용함으로써, 전자 장치의 무선 충전효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자기 공진 방식의 무선충전 원리를 도시한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 자기 공진 방식을 이용하여 무선 충전하는 전자 장치를 도시한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 3의 전자 장치의 무선 충전을 위한 회로 구성을 도시한다.
도 5는 종래의 전자 장치에서 공진 방식의 무선 충전효율을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치에서 공진 방식의 무선 충전효율을 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용하여 무선충전하는 전자 장치를 도시한다.
도 8은 종래의 전자 장치에서 자기 공진 방식을 이용하기 위한 공진 코일과 무선충전 패드의 공진 코일을 도시한다.
도 9는 도 8의 전자 장치에서 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전효율을 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치에서 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용하기 위한 보조 코일, 메인 코일과 무선충전 패드의 공진 코일을 도시한다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 10의 전자 장치의 무선충전을 위한 회로 구성을 도시한다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치에서 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용하기 위한 보조 코일들, 메인 코일과 무선충전 패드의 공진 코일을 도시한다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 12의 전자 장치의 무선충전을 위한 회로 구성을 도시한다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 13의 전자 장치에서 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용한 무선 충전효율을 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 “포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예에서 “또는” 또는 “A 또는/및 B 중 적어도 하나”등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, “A 또는 B” 또는 “A 또는/및 B 중 적어도 하나” 각각은, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용된 “제1,”“제2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 본 발명의 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치와 제2 전자 장치는 모두 전자 장치이며, 서로 다른 전자 장치를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 통신 기능이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 보청기, 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smartwatch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들어, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글TV™), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 또는 산업용 또는 가정용 로봇 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 대해서 살펴본다. 다양한 실시예에서 이용되는 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치에서 무선 전력 충전을 위한 기술에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성을 도시한다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(140), 디스플레이(150), 통신 인터페이스(160) 및 무선 충전 모듈(170)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 충전 모듈(170)은 프로세서(120)에 포함되어 동작하거나, 또는 별도의 모듈에 포함되어 프로세서(120)와 연동될 수 있다.
버스(110)는 전술한 구성요소들을 서로 연결하고, 전술한 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지)을 전달하는 회로일 수 있다.
프로세서(120)는 버스(110)를 통해 전술한 다른 구성요소들(예: 메모리(130), 입출력 인터페이스(140), 디스플레이(150), 통신 인터페이스(160), 또는 무선 충전 모듈(170) 등)으로부터 명령을 수신하여, 수신된 명령을 해독하고, 해독된 명령에 따른 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는 프로세서(120) 또는 다른 구성요소들(예: 입출력 인터페이스(140), 디스플레이(150), 통신 인터페이스(160), 또는 무선 충전 모듈(170) 등)으로부터 수신되거나, 프로세서(120) 또는 다른 구성요소들에 의해 생성된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(130)는 예를 들어, 커널(131), 미들웨어(132), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface)(133) 또는 어플리케이션(134) 등의 프로그래밍 모듈들을 포함할 수 있다. 전술한 각각의 프로그래밍 모듈들은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 커널(131)은 나머지 다른 프로그래밍 모듈들, 예를 들면, 미들웨어(132), API(133) 또는 어플리케이션(134))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120) 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(131)은 미들웨어(132), API(133) 또는 어플리케이션(134)에서 전자 장치(100)의 개별 구성요소에 접근하여 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 미들웨어(132)는 API(133) 또는 어플리케이션(134)이 커널(131)과 통신하여 데이터를 주고 받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(132)는 어플리케이션(134)으로부터 수신된 작업 요청들과 관련하여, 예를 들면, 어플리케이션(134) 중 적어도 하나의 어플리케이션에 전자 장치(100)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120) 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 배정하는 등의 방법을 이용하여 작업 요청에 대한 제어(예: 스케쥴링 또는 로드 밸런싱)를 수행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, API(133)는 어플리케이션(134)이 커널(131) 또는 미들웨어(132)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 화상 처리 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 어플리케이션(134)은 SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 달력 어플리케이션, 알람 어플리케이션, 알람 어플리케이션, 건강 관리(health care) 어플리케이션(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정하는 어플리케이션) 또는 환경 정보 어플리케이션(예: 기압, 습도 또는 온도 정보 등을 제공하는 어플리케이션) 등을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 어플리케이션(134)은 전자 장치(100)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 사이의 정보 교환과 관련된 어플리케이션일 수 있다. 이러한 정보 교환과 관련된 어플리케이션은, 예를 들어, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 입출력 인터페이스(140)는 입출력 장치(예: 센서, 키보드 또는 터치 스크린)를 통하여 사용자로부터 입력된 명령 또는 데이터를, 예를 들면, 버스(110)를 통해 프로세서(120), 메모리(130), 통신 인터페이스(160) 또는 무선 충전 모듈(170)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 입출력 인터페이스(140)는 터치 스크린을 통하여 입력된 사용자의 터치에 대한 데이터를 프로세서(120)로 제공할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(140)는 예를 들면, 버스(110)를 통해 프로세서(120), 메모리(130), 통신 인터페이스(160), 또는 무선 충전 모듈(170)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 입출력 장치(예: 스피커 또는 디스플레이)를 통하여 출력할 수 있다. 예를 들면, 입출력 인터페이스(140)는 프로세서(120)를 통하여 처리된 음성 데이터를 스피커를 통하여 사용자에게 출력할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 디스플레이(150)는 사용자에게 각종 정보(예: 멀티미디어 데이터 또는 텍스트 데이터 등)을 표시할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 통신 인터페이스(160)는 전자 장치(100)와 외부 장치(예: 전자 장치(104) 또는 서버(106)) 간의 통신을 연결할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(160)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치와 통신할 수 있다. 무선 통신은, 예를 들어, Wifi(wireless fidelity), BT(Bluetooth), NFC(near field communication), GPS(global positioning system) 또는 cellular 통신(예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard 232) 또는 POTS(plain old telephone service) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 네트워크(162)는 통신 네트워크(telecommunications network)일 수 있다. 통신 네트워크는 컴퓨터 네트워크(computer network), 인터넷(internet), 사물 인터넷(internet of things) 또는 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)와 외부 장치 간의 통신을 위한 프로토콜(예: transport layer protocol, data link layer protocol 또는 physical layer protocol)은 어플리케이션(134), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(133), 미들웨어(132), 커널(131) 또는 통신 인터페이스(160) 중 적어도 하나에서 지원될 수 있다.
무선 충전 모듈(170)은 무선전력 공급장치(예: 무선충전 패드)로부터 전력을 제공받기 위한 모듈일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선 충전 모듈(170)은 자기 공진(magnetic resonance) 방식을 이용하여 무선충전 패드로부터 전력을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 모듈(170)은 메인 코일을 포함할 수 있으며, 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 메인 코일과 전기적으로 연결되는 다수 개의 보조 코일들을 포함할 수 있다. 여기서, 다수 개의 보조 코일들 및 메인 코일은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있다. 예를 들어, 다수 개의 보조 코일들은 커플링을 통해 무선충전 패드의 적어도 하나의 공진 코일로부터 고주파 전력을 수용할 수 있으며, 다수 개의 보조 코일들에서 수용한 전력을 메인 코일로 전달할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선 충전 모듈(170)은 자기 공진(magnetic resonance) 방식에 의하여 보조 코일에 유도된 전력을 무선충전 패드로부터 전달받을 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 모듈(170)은 메인 코일을 포함할 수 있으며, 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 메인 코일과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 보조 코일을 포함할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 보조 코일은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있으며, 메인 코일은 공진 코일에서 유기된 자기를 수용하는 코일이 될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 보조 코일은 커플링을 통해 무선충전 패드의 적어도 하나의 공진 코일로부터 고주파 전력을 수용할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 보조 코일과 무선충전 패드의 적어도 하나의 공진 코일에 의해 전자기장이 형성될 수 있으며, 메인 코일은 이러한 전자기장을 수용할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 서버(106)는 전자 장치(100)에서 구현되는 동작(또는, 기능)들 중 적어도 하나의 동작을 수행함으로써, 전자 장치(100)의 구동을 지원할 수 있다. 예를 들면, 서버(106)는 전자 장치(100)에 구현된 무선 충전 모듈(170)을 지원할 수 있는 무선 충전 서버 모듈(108)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 충전 서버 모듈(108)은 무선 충전 모듈(170)의 적어도 하나의 구성요소를 포함하여, 무선 충전 모듈(170)이 수행하는 동작들 중 적어도 하나의 동작을 수행(예: 대행)할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선 충전 모듈(170)은 다른 구성요소들(예: 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(140), 또는 통신 인터페이스(160) 등)으로부터 획득된 정보 중 적어도 일부를 처리하고, 이를 다양한 방법으로 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 모듈(170)은 프로세서(120)를 이용하여 또는 이와는 독립적으로, 전자 장치(100)가 다른 전자 장치(예: 전자 장치(104), 서버(106))와 연동하도록 전자 장치(100)의 적어도 일부 기능을 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 충전 모듈(170)의 적어도 하나의 구성은 서버(106)(예: 무선 충전 서버 모듈(108))에 포함될 수 있으며, 서버(106)로부터 무선 충전 모듈(170)에서 구현되는 적어도 하나의 동작을 지원받을 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 자기 공진 방식의 무선충전 원리를 도시한다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(예: 전자 장치(100))는 자기 공진(magnetic resonance) 방식을 이용하여 무선충전 패드(송전부)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 자기 공진 방식은 서로 떨어져 있는 공진기 간에 비방사형 전자파 에너지를 전달하는 것으로, 자기 유도 방식과 비슷하나 1~2m 정도의 무선전력전송을 할 수 있다. 자기 공진 방식은 에너지 증폭 및 전달을 위해서 공진 회로를 사용할 수 있다.
한 실시예에 따른 자기 공진 방식은, 송신 및 수신 회로(200, 210)의 구성요소로 코일 방식을 이용할 수 있다. 예를 들어, 자기 공진 방식은 전계 또는 자계의 공진을 사용할 수 있다. 자기 공진 방식은 코일 배열 조건에 의해서 전송효율이 크게 좌우되지만, 비교적 자기 유도에 비해 코일의 정렬이 유연하고, 중계방식을 이용하여 이용 범위를 확장할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선충전 패드는 고주파 전원과, 적어도 하나의 공진 코일을 포함할 수 있다. 고주파 전원은, 예를 들어 수 MHz 정도의 고주파 전력을 출력할 수 있다. 고주파 전원에는 적어도 하나의 공진 코일이 전기적으로 연결될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 다수 개의 보조 코일과, 메인 코일과, 정류기 또는 컨버터를 포함할 수 있다. 여기서, 다수 개의 보조 코일들 및 메인 코일은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있다. 예를 들어, 다수 개의 보조 코일들은, 커플링을 통해 무선충전 패드의 적어도 하나의 공진 코일로부터 고주파 전력을 수용할 수 있다. 예를 들어, 다수 개의 보조 코일들은, 무선충전 패드로부터 수취한 고주파 전력을 커플링을 통해 메인 코일로 다시 전달할 수 있다. 따라서, 메인 코일은 상술한 다수 개의 보조 코일에서 수취한 고주파 전력을 전달받을 수 있다.
한 실시예에 따르면, 메인 코일은 전자 장치(100)의 기판에 실장될 수 있으며, 커플링을 통해 다수 개의 보조 코일들과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 코일은 정류기와 전기적으로 연결될 수 있으며, 메인 코일에서 수취한 고주파 전력은 정류기를 통해 직류로 변환되고, 정류기에 의해 만들어진 직류는 스위칭 회로를 통해 부하(전지)에 전달될 수 있다. 이러한 방식으로 전자 장치(100)는 무선충전 패드로부터 배터리를 충전할 수 있으며, 무선충전 컨트롤러를 통해 무선충전을 관리할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 자기 공진 방식을 이용하여 무선 충전하기 위한 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 송수전 전송효율 차이는 각 공진 코일(202, 212)의 LC 간의 공진강도 Q와 코일 간의 결합계수 k의 관계로 판단할 수 있다. 예를 들어, 자계 또는 전계 공진형의 전송효율은 전송거리(A)와 코일 직경(D), 코일 간 각도 상태 등에 기반할 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 자기 공진 방식을 이용하여 무선 충전하는 전자 장치를 도시한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 3의 전자 장치의 무선충전을 위한 회로 구성을 도시한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전자 장치(100)는 무선충전 패드(50)로부터 전력을 수취하기 위한 다수 개의 보조 코일들(10, 20)과 메인 코일(30)을 포함할 수 있다. 여기서, 보조 코일들(10, 20) 및 메인 코일(30)은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 무선충전 패드(50)와 근접하여 고주파 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 무선충전 패드(50)는 공진 코일(60)에서 공진 주파수로 진동하여 자계를 형성하고, 이에 반응하여 동일한 공진 주파수를 갖는 전자 장치(100)의 보조 코일들(10, 20)이 함께 공진함으로써 유도 전력을 제공받을 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 외관을 형성하는 케이스 프레임(40)과, 케이스 프레임(40)의 내부에 배치되는 다수 개의 보조 코일들(10, 20)과, 메인 코일(30)과, 기판과, 스위칭 회로와, 정류기 또는 컨버터 등을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 보조 코일들(10, 20)은 도시된 바와 같이 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은, 메인 코일(30)과 일정 간격 이격 배치될 수 있으며, 케이스 프레임(40)에 부착되는 방식으로 배치될 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 케이스 프레임(40)의 내측면에 부착될 수 있으며, 케이스 프레임(40)에 인서트 몰딩 방식으로 배치될 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)의 면적은 메인 코일(30)의 면적보다 적어도 크게 형성될 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 동일한 면적을 가질 수 있으며, 수직 방향으로 중첩되는 위치에 동심원을 갖도록 배치될 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 스파이럴 형상을 가질 수 있으나 이에 국한되지는 않는다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 박막(thin-flim) 형태로 케이스 프레임(40)의 양내측면에 스티커 방식으로 배치될 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 케이스 프레임(40)의 내측면에 인쇄 또는 증착될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 메인 코일(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 메인 코일(30)은 기판상에 실장되거나 인쇄 도금 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 메인 코일(30)이 FPCB로 구현될 경우, 메인 코일(30)은 메인 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 메인 코일(30)은 보조 코일들(10, 20)의 면적과 서로 다른 면적을 가질 수 있으며, 보조 코일들(10, 20)과 수직 방향으로 중첩되는 위치에 동축(coaxially)하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 메인 코일(30)은 보조 코일들(10, 20) 사이의 중앙에 배치될 수 있다. 메인 코일(30)의 면적은, 보조 코일들(10, 20)의 면적보다 작게 형성될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)와 무선충전 패드(50)가 일정 거리 근접하게 되는 경우, 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)과 전자 장치(100)의 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 동일한 공진 주파수로 공진할 수 있다. 예를 들어, 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 커플링을 통해 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)로부터 고주파 전력을 수용할 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)로부터 수취한 고주파 전력을 커플링을 통해 메인 코일(30)로 다시 전달할 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 충전 패드(50)로부터 전자기장을 메인 코일(30) 방향으로 집중시킬 수 있다. 따라서, 메인 코일(30)은 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)에서 수취한 고주파 전력을 전달받을 수 있다.
한 실시예에 따르면, 메인 코일(30)은 기판에 실장될 수 있으며, 커플링을 통해 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 코일(30)은 정류기와 전기적으로 연결될 수 있으며, 메인 코일(30)에서 수취한 고주파 전력은 정류기를 통해 직류로 변환되고, 정류기에 의해 만들어진 직류는 스위칭 회로를 통해 부하(전지)에 저장될 수 있다. 이러한 방식으로 전자 장치(100)는 무선충전 패드(50)로부터 배터리를 충전할 수 있으며, 무선충전 컨트롤러를 통해 무선충전을 관리할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상술한 무선충전 패드(50) 및 전자 장치(100)는 공진 방식의 무선충전을 위한 다양한 구성요소를 더 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 제1 보조 코일(10)과, 제2 보조 코일(20) 및 메인 코일(30)은 동일한 주파수로 공진하도록 설계될 수 있다. 이러한 주파수를 의미하는 fres값은, 하기 <수학식 1>에 의해 계산될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, fres는 각 코일(10, 20, 30)의 동일한 공진 주파수를 나타내고, L은 각 코일(10, 20, 30)의 인덕턴스이며, C는 각 코일(10, 20, 30)의 캐패시턴스이다. 따라서, 상술한 3개의 코일들(10, 20, 30)은 동일 주파수로 공진할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)의 보조 코일들로써 두 개의 공진 코일들을 도시하고 설명하였으나 이에 국한되지는 않는다. 예를 들어, 두 개 이상의 공진 코일이 적용될 수 있다.
도 5는 종래의 전자 장치에서 공진 방식의 무선 충전효율을 보여주는 그래프이다. 도 5는 하나의 메인 코일과 하나의 보조 코일을 이용하여 무선 충전하는 종래의 무선 충전 방식에 따른 무선 충전효율을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치에서 공진 방식의 무선 충전효율을 보여주는 그래프이다. 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 하나의 메인 코일과 두 개의 보조 코일들을 이용하여 무선 충전하는 본 발명의 무선 충전 방식에 따른 무선 충전 효율을 나타낸다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 공진 방식의 무선 충전효율은 약 -14dB로 측정되었으며, 본 발명의 실시예에 따른 공진 방식의 무선 충전효율은 약 -8dB로 측정되는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 무선 충전효율을 의미하는 S(2,1)에 대한 그래프 값은, 전력 수신측(S2)에서 출력되는 전력을, 송신측(S1)에서 입력되는 전력으로 나눈 값을 의미할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 기존의 무선 충전효율보다 약 6dB의 무선 충전효율 이득을 가져올 수 있다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용하여 무선 충전하는 전자 장치를 도시한다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(100)는 무선충전 패드(50)로부터 전력을 수취하기 위한 적어도 하나의 보조 코일들(10, 20)과 메인 코일(30)을 포함할 수 있다. 여기서, 보조 코일들(10, 20)은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있으며, 메인 코일(30)은 자기 유도를 위한 자기 유도 코일이 될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선충전 패드(50)는 무선충전 패드(50)의 공진 코일에서 공진 주파수로 진동하여 전자기장을 형성하고, 이에 반응하여 동일한 공진 주파수를 갖는 전자 장치(100)의 보조 공진 코일들(10, 20)이 함께 공진할 수 있다. 예를 들어, 메인 코일(30)은 무선충전 패드(50)의 공진 코일과 전자 장치(100)의 보조 공진 코일들(10, 20)에 의해 형성된 전자기장을 유도하여 고주파 전력을 전달받을 수 있다. 또한, 메인 코일(30)은 무선충전 패드(50)의 공진 코일로부터 유도된 전자기장을 일부 수용할 수 있다. 여기서, 메인 코일(30)은 보조 공진 코일들(10, 20)이 공진하는 주파수와는 다른 주파수로 동작할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 외관을 형성하는 하우징(40)과, 하우징(40)의 내부에 배치되는 적어도 하나의 보조 코일들(10, 20)과, 메인 코일(30)과, 기판과, 스위칭 회로와, 정류기 또는 컨버터 등을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 보조 코일들(10, 20)은 도시된 바와 같이 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은, 메인 코일(30)과 일정 간격으로 이격 배치될 수 있으며, 하우징(40)에 부착되는 방식으로 배치될 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 하우징(40)의 내측면에 부착될 수 있으며, 하우징(302)에 인서트 몰딩 방식으로 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있으며, 메인 코일(30)은 자기 유도를 위한 자기 유도 코일이 될 수 있다. 여기서, 메인 코일(30)은, 제1보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)과 무선충전 패드(50)의 공진 코일에 의해 형성된 전자기장을 유도하는 방식으로 전력을 수취할 수 있다. 메인 코일(30)은 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)의 면적보다 같거나 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 보조 코일(10), 제2 보조 코일(20) 및 메인 코일(30)은 서로 동일한 면적을 가질 수 있으며, 수직 방향으로 중첩되는 위치에 동심원을 갖도록 배치될 수 있다. 제1 보조 코일(10), 제2 보조 코일(20) 또는 메인 코일(30)은 스파이럴 형상을 가질 수 있으나 이에 국한되지는 않는다.
한 실시예에 따르면, 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 박막(thin-flim) 형태로 하우징(40)의 양내측면에 스티커 방식으로 배치될 수 있다. 제1 보조 코일(10) 및 제2 보조 코일(20)은 하우징(40)의 내측면에 인쇄 또는 증착될 수 있다.
도 8은 종래의 전자 장치에서 자기 공진 방식을 이용하기 위한 공진 코일과 무선충전 패드의 공진 코일을 도시한다.
도 9는 도 8의 전자 장치에서 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전효율을 보여주는 그래프이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(70)는 자기 공진 방식을 이용하여 무선충전을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(70)는 자기 공진을 위한 공진 코일(80)을 포함할 수 있다. 전자 장치(70)의 공진 코일(80)은 커플링을 통해 무선충전 패드(50)에 설치된 공진 코일(60)로부터 고주파 전력을 수취할 수 있다. 이러한 방식을 기반으로 무선 충전효율 시뮬레이션 결과, 도 9에 도시한 바와 같이 전자 장치(70)에서 하나의 공진 코일(80)을 사용한 종래의 공진 방식의 무선 충전효율은 6.9MHz 주파수 근처에서 약 -16.3dB가 되는 것을 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치에서 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용하기 위한 보조 코일 및 메인 코일과 무선충전 패드의 공진 코일을 도시한다. 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 10의 전자 장치의 무선충전을 위한 회로 구성을 도시한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 전자 장치(100)의 무선충전을 위한 회로는 보조 코일(10), 메인 코일(30), 스위칭 회로, 정류기 또는 컨버터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 무선충전 패드(50)로부터 전력을 수취하기 위한 보조 코일(10)과 메인 코일(30)을 포함할 수 있다. 여기서, 보조 코일(10)은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있으며, 메인 코일(30)은 자기 유도를 위한 자기 유도 코일이 될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선충전 패드(50)는 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)에서 공진 주파수로 진동하여 전자기장을 형성하고, 이에 반응하여 동일한 공진 주파수를 갖는 전자 장치(100)의 보조 코일(10)이 함께 공진할 수 있다. 메인 코일(30)은 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)과 전자 장치(100)의 보조 코일(10)에 의해 형성된 전자기장을 유도하여 고주파 전력을 수용할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)의 메인 코일(30)은 보조 코일(10)과 가깝게 배치되기 때문에, 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)과 전자 장치(100)의 보조 코일(10)에 의해 형성된 전자기장을 유도하기가 용이하다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)와 무선충전 패드(50)가 일정 거리 근접하게 되는 경우, 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)과 전자 장치(100)의 보조 코일(10)은 동일한 공진 주파수로 공진할 수 있다. 보조 코일(10)은 커플링을 통해 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)로부터 고주파 전력을 수용할 수 있다. 메인 코일(30)은 보조 코일(10)과 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)에 의해 형성된 전자기장을 유도하여 고주파 전력을 수취할 수 있다. 메인 코일(30)은 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)로부터 유도된 전자기장을 일부 수용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자 장치에서 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용하기 위한 보조 코일 및 메인 코일과 무선충전 패드의 공진 코일을 도시한다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 12의 전자 장치의 무선충전을 위한 회로 구성을 도시한다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 13의 전자 장치에서 자기 공진 방식 및 자기 유도 방식을 이용한 무선전력 전송효율을 보여주는 그래프이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 전자 장치(100)의 무선충전을 위한 회로는 두 개의 보조 코일들(10, 20), 메인 코일(30), 스위칭 회로, 정류기 또는 컨버터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 무선충전 패드(50)로부터 전력을 수취하기 위한 보조 코일들(10, 20)과 메인 코일(30)을 포함할 수 있다. 여기서, 보조 코일들(10, 20)은 자기 공진을 위한 자기 공진 코일이 될 수 있으며, 메인 코일(30)은 자기 유도를 위한 자기 유도 코일이 될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 무선충전 패드(50)는 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)에서 공진 주파수로 진동하여 전자기장을 형성하고, 이에 반응하여 동일한 공진 주파수를 갖는 전자 장치(100)의 보조 코일들(10, 20)이 함께 공진할 수 있다. 메인 코일(30)은 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)과 전자 장치(100)의 보조 코일들(10, 20)에 의해 형성된 전자기장을 유도하여 고주파 전력을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)의 메인 코일(30)은 보조 코일들(10, 20)과 가깝게 배치되기 때문에, 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)과 전자 장치(100)의 보조 코일들(10, 20)에 의해 형성된 전자기장을 유도하기가 용이하다.
한 실시예에 따르면, 메인 코일(30)은 보조 코일들(10, 20)의 면적보다 같거나 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 보조 코일들(10, 20) 및 메인 코일(30)은 서로 동일한 면적을 가질 수 있으며, 수직 방향으로 중첩되는 위치에 동심원을 갖도록 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)와 무선충전 패드(50)가 일정 거리 근접하게 되는 경우, 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)과 전자 장치(100)의 보조 코일들(10, 20)은 동일한 공진 주파수로 공진할 수 있다. 보조 코일들(10, 20)은 커플링을 통해 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)으로부터 고주파 전력을 수용할 수 있다. 메인 코일(30)은 보조 코일들(10, 20)과 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)에 의해 형성된 전자기장을 메인 코일(30)로 유도하여 고주파 전력을 수취할 수 있다. 메인 코일(30)은 무선충전 패드(50)의 공진 코일(60)로부터 유도된 전자기장을 일부 수용할 수 있다.
이러한 충전 방식을 기반으로, 무선 충전효율 시뮬레이션 결과, 도 14에 도시한 바와 같이 전자 장치(100)의 2개의 보조 코일(10, 20)과 1개의 메인 코일(30)을 사용한 본 발명에 따른 무선 충전효율은 6.9MHz 주파수 근처에서 약 -0.03dB가 되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 기존의 무선 충전효율보다 약 16dB의 무선 충전효율의 이득을 가져올 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 기판과, 상기 기판에 실장되는 메인 코일, 및 상기 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 상기 메인 코일과 전기적으로 연결되는 다수 개의 보조 코일들을 포함하여, 상기 다수 개의 보조 코일들의 공진 작용에 의해서 수용한 무선 전력을 상기 메인 코일로 전달할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 박막(thin-flim) 형태로 부착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 상기 하우징의 적어도 두 개의 내면에 각각 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 전자 장치의 하우징에 인서트 몰딩될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 메인 코일의 면적보다 적어도 크게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 일정 간격으로 두 개가 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 기판과, 상기 기판에 실장되는 메인 코일, 및 상기 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 상기 메인 코일과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 보조 코일을 포함하되, 상기 메인 코일은, 상기 적어도 하나의 보조 코일에 의해 형성된 전자기장을 수용하는 코일일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 박막(thin-flim) 형태로 부착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 상기 하우징의 적어도 두 개의 내면에 각각 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 전자 장치의 하우징에 인서트 몰딩될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 메인 코일은, 상기 적어도 하나의 보조 코일의 면적보다 적어도 크게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 보조 코일이 다수 개가 존재하는 경우, 상기 다수 개의 코일들은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 일정 간격으로 두 개가 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 사용된 용어 “모듈”은, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. “모듈”은 예를 들어, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component) 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. “모듈”은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. “모듈”은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. “모듈”은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 “모듈”은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 다양한 실시예들은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 전자 장치에 있어서,
    기판;
    상기 기판에 실장되는 메인 코일; 및
    상기 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 상기 메인 코일과 전기적으로 연결되는 다수 개의 보조 코일들을 포함하여,
    상기 다수 개의 보조 코일들의 공진 작용에 의해서 수용한 무선 전력을 상기 메인 코일로 전달하는 전자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 배치되는 전자 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 박막(thin-flim) 형태로 부착되는 전자 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 상기 하우징의 적어도 두 개의 내면에 각각 배치되는 전자 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 전자 장치의 하우징에 인서트 몰딩되는 전자 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 메인 코일의 면적보다 적어도 크게 형성되는 전자 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 보조 코일들은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 일정 간격으로 두 개가 배치되는 전자 장치.
  8. 전자 장치에 있어서,
    기판;
    상기 기판에 실장되는 메인 코일; 및
    상기 메인 코일의 주변에 배치되어 커플링을 통해 상기 메인 코일과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 보조 코일을 포함하되,
    상기 메인 코일은, 상기 적어도 하나의 보조 코일에 의해 형성된 전자기장을 수용하는 코일인 전자 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 배치되는 전자 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 전자 장치의 하우징의 내면에 박막(thin-flim) 형태로 부착되는 전자 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 상기 하우징의 적어도 두 개의 내면에 각각배치되는 전자 장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조 코일은, 상기 전자 장치의 하우징에 인서트 몰딩되는 전자 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 메인 코일은, 상기 적어도 하나의 보조 코일의 면적보다 적어도 크게 형성되는 전자 장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조 코일이 다수 개가 존재하는 경우, 상기 다수 개의 코일들은, 상기 메인 코일을 사이에 두고 일정 간격으로 두 개가 배치되는 전자 장치.
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