[go: up one dir, main page]

WO2018174597A1 - 복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템 - Google Patents

복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2018174597A1
WO2018174597A1 PCT/KR2018/003362 KR2018003362W WO2018174597A1 WO 2018174597 A1 WO2018174597 A1 WO 2018174597A1 KR 2018003362 W KR2018003362 W KR 2018003362W WO 2018174597 A1 WO2018174597 A1 WO 2018174597A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wireless power
power transmission
antenna
module
transmission system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/003362
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
진병수
한보현
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amosense Co Ltd
Original Assignee
Amosense Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amosense Co Ltd filed Critical Amosense Co Ltd
Priority claimed from KR1020180033257A external-priority patent/KR102122396B1/ko
Publication of WO2018174597A1 publication Critical patent/WO2018174597A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment

Definitions

  • the present invention relates to a wireless power transmission system, and more particularly, to a hybrid wireless power transmission system in which the antenna for wireless power transmission is configured in different forms.
  • Wireless power transmission technology is a technology for wirelessly transmitting electrical energy to the desired device.
  • Such wireless power transmission technology has already been applied to electric motors and transformers using electromagnetic induction principle in the 1800s, and since then, a method of transmitting electric energy by radiating electromagnetic waves such as radio waves and lasers has been attempted.
  • the wireless power transmission technology described above is very convenient because it does not need to use a separate wired cable for charging. Accordingly, attempts to apply the wireless power transmission technology to various electronic devices are increasing. However, in the wireless power transmission technology, the smooth power transmission is performed only when the wireless power transmission module and the wireless power reception module are aligned with each other.
  • the conventional wireless power transmission technology has a problem that the charging freedom is very limited. Accordingly, in order to wirelessly charge a battery of an unmanned aerial vehicle such as a drone, it is urgent to develop a form suitable for this.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a hybrid wireless power transmission system and a wireless power transmission system for an unmanned aerial vehicle capable of increasing the degree of freedom of charging.
  • the present invention provides a wireless power transmission module including a wireless power transmission antenna for wirelessly transmitting power supplied from a power supply unit; And a wireless power receiving module having a wireless power receiving antenna for receiving wireless power transmitted from the wireless power transmitting module, wherein the wireless power transmitting antenna is a flat antenna in which a conductive member is wound in a loop shape,
  • the wireless power reception antenna provides a hybrid wireless power transmission system which is a solenoid antenna wound along the length direction so that a conductive member surrounds a circumferential surface of a magnetic core having a predetermined length.
  • the wireless power transmission antenna may be an antenna pattern formed in a loop shape on one surface of a circuit board.
  • the wireless power transmission antenna may be a flat coil wound around the conductive member in a loop shape.
  • the magnetic core may be disposed at an empty space side of which one end is formed in a central area of the antenna for wireless power transmission.
  • the present invention is capable of vertically descending and vertically rising through a plurality of power generating unit driven by using the power of the battery, the unmanned flying device with a built-in wireless power receiving module for receiving a wireless power for charging the battery; And a station having a built-in wireless power transmission module for wirelessly transmitting power supplied from a power supply unit so that the battery can be charged when the unmanned aerial vehicle is landed.
  • the wireless power receiving module may include a solenoid type wireless power receiving antenna, and the wireless power transmitting module may include a flat type wireless power transmitting antenna.
  • the station the control module; And at least one movable member moving along the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other through the control of the control module.
  • the wireless power transmission module may be fixed to one side of the movable member. Accordingly, the wireless power transmission module may be changed to an alignment state with the wireless power receiving module by changing its position through the movement of the movable member.
  • the position of the wireless power transmission module can be changed to the alignment state for implementing the optimal charging efficiency with the wireless power receiving module.
  • the station may further include a rotating member rotatably coupled to the movable member.
  • the wireless power transmission module may be changed in alignment with the wireless power receiving module through linear movement and rotation.
  • the wireless power transmission antenna is provided as a flat antenna and the wireless power reception antenna is provided as a solenoid antenna, so that the influence of the angle during alignment for wireless charging can be excluded.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a hybrid wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing another form of an antenna for wireless power transmission that can be applied to a hybrid wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention
  • 3 is a view for explaining charge freedom of the hybrid wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a wireless power transmission system for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view showing a method of changing the wireless power transmission module from the initial position to the alignment position in the wireless power transmission system for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a wireless power transmission system for an unmanned aerial vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a method of changing the wireless power transmission module from the initial position to the alignment position in the wireless power transmission system for an unmanned aerial vehicle according to another embodiment of the present invention.
  • Hybrid wireless power transmission system (100,200) according to an embodiment of the present invention includes a wireless power transmission module 110,210 and a wireless power receiving module 120 as shown in Figs.
  • the wireless power transmission module 110 and 210 may generate a magnetic field using power supplied through a power supply source, and may transmit power in a wireless manner together with the magnetic field.
  • the wireless power receiving module 120 may generate the power required by using the induced electromotive force by receiving the power transmitted from the wireless power transmission module (110, 210).
  • the power supply source may be commercial power supplied through a power line, or may be a known battery.
  • the hybrid wireless power transmission system 100,200 is a wireless power transmission antenna 111 of the wireless power transmission module 110,210 for transmitting wireless power and wireless for receiving wireless power.
  • the wireless power reception antenna 121 of the power receiving module 120 may be configured in different forms.
  • the wireless power transmission module 110 and 210 may include a wireless power transmission antenna 111 for transmitting wireless power and a shielding sheet 112 disposed on one surface of the wireless power transmission antenna 111.
  • the wireless power transmission antenna 111 may be a flat antenna wound in a loop shape.
  • the wireless power receiving module 120 is a bar-shaped magnetic core 122 having a predetermined length, and a conductive member is formed around the circumferential surface of the magnetic core 122 along the longitudinal direction of the magnetic core 122 It may include a wireless power receiving antenna 121 wound a plurality of times to wrap, the wireless power receiving antenna 121 is a solenoid wound a plurality of times along the longitudinal direction of the magnetic core 122 as described above It may be an antenna.
  • the wireless power transmission antenna 111 may be a flat coil in which a conductive member is wound a plurality of times by a predetermined number of turns, or as illustrated in FIG. 2.
  • the antenna pattern may be a patterned conductive member such as copper foil on at least one side of the.
  • the drawing shows that the wireless power transmission antenna 111 is configured as one, but is not limited thereto, and the wireless power transmission antenna 111 may be configured in plural.
  • the number of turns of the conductive member wound along the longitudinal direction of the magnetic core 122 may be appropriately changed according to a desired transmission power, and the materials of the magnetic core 122 and the shielding sheet 112 may be used. It can be changed according to the frequency.
  • the magnetic core 122 and / or the shielding sheet 112 may have a high permeability, a low permeability, and a high Q value.
  • the magnetic core 122 and / or the shielding sheet 112 may be a material having a high saturation magnetic flux density.
  • the magnetic core 122 and / or the shielding sheet 112 may be made of a magnetic material including at least one or more of Ni—Zn ferrite, Mn—Zn ferrite, polymer, and amorphous ribbon.
  • the shielding sheet 112 may be flake-processed to be separated into a plurality of fine pieces to improve the flexibility or to suppress the generation of eddy current.
  • the magnetic core 122 and / or the shielding sheet 112 may have a form in which a plate-shaped magnetic sheet having a predetermined area is stacked in multiple layers.
  • the material of the magnetic material is not limited thereto, and it is understood that all known magnetic materials that can be used in the wireless power transmission technology can be appropriately used.
  • wireless power transmission may be performed when the wireless power transmission modules 110 and 210 and the wireless power reception module 120 are aligned with each other.
  • the wireless power reception module 120 has one end side of the magnetic core 122 for the wireless power transmission antenna ( It may be disposed on one side of the wireless power transmission module (110, 210) to be located in the empty space (S) side of the 111.
  • the wireless power receiving module 120 is such that the one end side of the magnetic core 122 is located at the central portion O side of the empty space portion of the wireless power transmitting antenna 111 (the wireless power transmitting module ( 110, 210 may be disposed on one side.
  • the magnetic field emitted from the wireless power transmission antenna 111 implemented as a flat antenna can be smoothly induced to the wireless power reception antenna 121 implemented as a solenoid antenna.
  • the flat antenna may have a path of the main magnetic field formed on the side of the empty space formed at the center of the antenna, and the path of the main magnetic field may be formed at the end of the magnetic core disposed inside the solenoid type antenna. Can be.
  • one end side of the magnetic core 122 may have an empty space S side of the wireless power transmission antenna 111.
  • the main magnetic field emitted from the wireless power transmission antenna 111 which is a flat panel antenna, may overlap with the direction of the main magnetic field of the wireless power reception antenna 121, which is a solenoid type antenna.
  • the main magnetic field emitted from the wireless power transmission antenna 111 may be smoothly induced to the wireless power reception antenna 121 side.
  • the magnetic core 122 is arbitrary with respect to the X axis or the Y axis. Even when disposed in an inclined state of the magnetic core 122, one end of the magnetic core 122 may be positioned within the empty space S of the wireless power transmission antenna 111 to obtain an optimal wireless charging efficiency.
  • one end of the magnetic core 122 may be formed without considering an angle formed between the longitudinal direction of the magnetic core 122 and the radial or width direction of the wireless power transmission antenna 111.
  • the empty space (S) of the wireless power transmission antenna 111 can be aligned in a state that can obtain the optimal wireless charging efficiency.
  • the hybrid wireless power transmission system (100,200) according to an embodiment of the present invention to consider the angle between the longitudinal direction of the magnetic core 122 and the radial or width direction of the wireless power transmission antenna 111. Optimal charging efficiency can be achieved without the need to increase charging freedom.
  • the wireless power transmission antenna 111 is implemented as a flat antenna so that wireless power transmission through the wireless power transmission antenna 111 is performed. Large area can be achieved. Accordingly, the wireless power transmission antenna 111 may be capable of large capacity transmission of kW.
  • the wireless power transmission antenna 111 is composed of a flat antenna having a large area to increase the heat dissipation performance to increase the charging efficiency or charging time Can be shortened.
  • the above-described hybrid wireless power transmission system 100,200 may constitute a charging system for charging the battery 315 built in the drone 310, such as a known drone.
  • the wireless power transmission system 300, 400 for an unmanned aerial vehicle may include an unmanned aerial vehicle 310 and a station 320, 420, as shown in FIGS. 4 and 6.
  • the unmanned aerial vehicle 310 may have a wireless power receiving module 120 for receiving wireless power, and the wireless power transmitting module 110 for transmitting wireless power may be provided on the stations 320 and 420, respectively. It can be built in.
  • the battery 315 embedded in the unmanned aerial vehicle 310 may be charged in a wireless manner using power provided from the stations 320 and 420.
  • the wireless power transmission module 110 may generate a magnetic field by using the power supplied through the power supply source 327 and transmit power in a wireless manner together with the magnetic field, and the wireless power receiving module ( 120 may generate the induced electromotive force by receiving the power transmitted from the wireless power transmission module 110. Accordingly, the wireless power receiving module 120 may produce power for charging the battery 315 built in the unmanned aerial vehicle 310 through the induced electromotive force.
  • the wireless power transmission module 110 and the wireless power receiving module 120 is a wireless power transmission module and a wireless power receiving module constituting the above-described hybrid wireless power transmission system (100,200) shown in Figs. This can be applied as it is.
  • the configuration and operation relationship of the wireless power transmission module 110 and the wireless power receiving module 120 is the same as described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the power supply source 327 may be commercial power supplied through a power line, or may be a separate battery built in the stations 320 and 420.
  • the power supply source 327 may be controlled by the control module 326 embedded in the stations 320 and 420 so that power may be supplied to the wireless power transmission module 110 or the supply of power may be cut off.
  • the unmanned aerial vehicle 310 may be a drone of a helicopter or quadcopter method that can vertically descend and vertically rise.
  • the unmanned aerial vehicle 310 may include a body 311, a power generator 312, and a landing gear 313 as shown in FIGS. 4 and 6.
  • the body 311 may be mounted with various electronic units suitable for the purpose of use, and a battery 315 for driving various electronic units may be built therein.
  • the shape of the body portion 311 may be appropriately changed, and various known shapes may be applied.
  • the battery 315 may be a rectangular battery or a known flexible battery.
  • the battery 315 is illustrated as being embedded in the body portion 311, the position of the battery 315 is not limited thereto, and it may be known that the battery 315 may be appropriately changed according to design conditions.
  • the power generator 312 may be connected to the body portion 311 and may generate power for flying the body portion 311 when power is supplied.
  • the power generator 312 may be a method in which a propeller rotates through driving of a motor.
  • the power generating unit 312 may be one, but may be provided in plurality so as to be free to change direction, the overall driving can be controlled through a controller (not shown) built in the body portion 311. .
  • each of the power generators 312 is provided in plurality.
  • the flight direction may vary depending on the output difference of the power generators 312.
  • the controller embedded in the body 311 may control the overall operation and driving of the unmanned aerial vehicle 310.
  • the controller may be in the form of a chipset mounted on a circuit board (not shown).
  • the controller may be a microprocessor.
  • the landing gear 313 may be a structure for supporting the weight of the body portion 311 when the unmanned flying apparatus 310 is taken off and landed or moored on the station 320 or 420 side.
  • the landing gear 313 may include a plurality of leg portions 313a extending from the body portion 311 and a connection portion 313b connecting the lower end side of the leg portion.
  • the landing gear 313 may be provided as one, or a plurality of landing gears 313 may be spaced apart from each other.
  • the unmanned aerial vehicle 310 may include at least one camera unit 314 for capturing an image of the ground or the surroundings, and collects various information about the state of the unmanned aerial vehicle 310 and the surrounding environment. Or may include various sensors (not shown) for sensing.
  • the sensors may be various known sensors such as a gyro sensor, a geomagnetic sensor, a gravity sensor, an altitude sensor, a tilt sensor, a humidity sensor, a wind sensor, an air flow sensor, a temperature sensor, an acoustic sensor, an illuminance sensor, and the like.
  • the sensors may be properly installed according to the purpose of use of the unmanned aerial vehicle 310.
  • Such camera unit 314 and sensors can be controlled through the control unit.
  • the controller may further include a communication module for transmitting an image captured by the camera unit 314 or transmitting and receiving data such as flight information of the unmanned aerial vehicle 310 or a control command transmitted from the outside. have.
  • the unmanned flying apparatus 310 is not limited to the above-described structure, and various electronic equipments applied to a known unmanned flying apparatus may be additionally mounted. Various units that may be applied to the unmanned aerial vehicle may be additionally mounted. In addition, the unmanned aerial vehicle 310 may be used for various purposes such as leisure, surveillance, industrial, information collection, etc., at least one wing for generating lift may be fixedly coupled to the streamlined body. have.
  • the wireless power receiving module 120 may be embedded in the landing gear 313 side of the unmanned aerial vehicle 310.
  • the wireless power receiving module 120 may be driven through a control unit included in the body portion 311, and may be electrically connected to a battery 315 embedded in the body portion 311. Accordingly, the power produced by the wireless power receiving module 120 may be supplied to the battery 315, and the battery 315 may be recharged using the power supplied from the wireless power receiving module 120. Can be.
  • the wireless power receiving module 120 embedded in the landing gear 313 may be one, or may be a plurality.
  • the weight of the unmanned aerial vehicle 310 is balanced to one side without bias In order to be able to have the same number of wireless power receiving module 120 on both sides based on the center of gravity of the unmanned aerial vehicle 310 may be built.
  • the wireless power receiving module 120 when the unmanned flying apparatus 310 includes two landing gears 313 spaced apart from each other, the wireless power receiving module 120 includes the two landings.
  • Each of the gears 313 may be built in.
  • the plurality of wireless power transmitting modules 110 may also be embedded in the station 420.
  • the total number of the wireless power transmission module 110 and the total number of the wireless power receiving module 120 may be the same number. Accordingly, the wireless power transmission module 110 and the wireless power receiving module 120 may be matched one-to-one with each other.
  • the wireless power receiving module 120 embedded in the landing gear 313 has a bar-shaped magnetic core 122 having a predetermined length and a conductive member along the longitudinal direction of the magnetic core 122. It may include a wireless power receiving antenna 121 wound a plurality of times to surround the circumferential surface of the magnetic core 122, the wireless power receiving antenna 121 is a plurality of along the longitudinal direction of the magnetic core 122 It may be a once wound solenoid antenna.
  • the wireless power receiving module 120 has a state in which one surface of the magnetic core 122 is parallel to one surface of the stations 320 and 420 while the unmanned aerial vehicle 310 lands on one surface of the stations 320 and 420. It may be embedded in the connection portion 313b side of the landing gear 313.
  • the wireless power transmission module 110 may be embedded in the stations 320 and 420 to be disposed on a plane parallel to one surface of the stations 320 and 420.
  • the unmanned aerial vehicle 310 is in a landing state or standby state on one surface of the stations 320 and 420, and the wireless power receiving module 120 and the wireless power transmitting module 110 are aligned in the above-described embodiment.
  • the wireless power reception module 120 embedded in the landing gear 313 may receive the wireless power transmitted from the wireless power transmission module 110 built in the stations 320 and 420.
  • the battery 315 embedded in the body 311 may be charged using power generated from the wireless power receiving module 120.
  • the wireless power transmission module 110 may be embedded in the station (320, 420) to be movable along the X-axis and Y-axis direction orthogonal to each other.
  • the wireless power transmission module 110 moves in the X-axis and / or Y-axis directions.
  • the position may be changed to be aligned with the wireless power receiving module 120 embedded in the landing gear 313 through.
  • the ends of the magnetic core 122 may be aligned to be located in the empty space (S) side of the wireless power transmission antenna 111.
  • the wireless power transmission system 300,400 for an unmanned aerial vehicle can implement the optimal charging efficiency with the wireless power receiving module 120 through the position movement of the wireless power transmission module 110.
  • the battery 315 built into the unmanned aerial vehicle 310 may be always charged at an optimal charging efficiency by changing to an aligned state.
  • the wireless power transmission system 300,400 for an unmanned aerial vehicle is such that the wireless power transmission antenna 111, which is a planar antenna, is disposed on a plane parallel to one surface of the station 320,420.
  • the magnetic core 122, which is embedded in the stations 320 and 420 and the wireless power reception antenna 121, which is a solenoid type antenna, is wound on the landing gear 313 so that the magnetic core 122 is parallel to one surface of the stations 320 and 420. Can be.
  • the wireless power transmission system 300, 400 for an unmanned aerial vehicle when the unmanned aerial vehicle 310 lands on the stations 320, 420, the wireless power transmission antenna 111 is the magnetic material. It may be always in parallel with one surface of the core 122.
  • the position of the wireless power transmission module 110 is maintained.
  • the position of one end of the magnetic core 122 can be easily changed into the empty space (S) of the wireless power transmission antenna 111.
  • the wireless power transmission is a longitudinal antenna and a flat antenna of the magnetic core 122. If one end of the magnetic core 122 is changed to be located in the empty space S of the wireless power transmission antenna 111 without having to consider the angle formed by the radial or width directions of the credit antenna 111, the optimal wireless It can be arranged in a state to obtain a charging efficiency.
  • the wireless power transmission system 300,400 for the unmanned aerial vehicle can increase the charge freedom.
  • the wireless power transmission antenna 111 is implemented as a flat antenna, wireless power transmission through the wireless power transmission antenna 111. This can be done in large areas. Accordingly, the wireless power transmission antenna 111 may be capable of large capacity transmission of kW. In addition, the wireless power transmission antenna 111 is composed of a flat antenna having a large area to increase the heat dissipation performance can increase the charging efficiency or shorten the charging time.
  • the wireless power transmission system 300,400 for an unmanned aerial vehicle is the size of the landing gear 313 by the wireless power transmission module 110 built in the landing gear 313 is configured in the form of a solenoid. It can be easily built without changing. As a result, the size of the landing gear 313 may be prevented from increasing in the process of applying the wireless power transmission module 110, thereby preventing an increase in air resistance due to an increase in size.
  • the stations 320 and 420 may drive the housing 321, the movable members 322 and 323 embedded in the housing 321 to be movable along the X and Y axis directions, and the movable members 322 and 323. It may include a control module 326.
  • the wireless power transmission module 110 may be fixed to the movable member 323 side. Accordingly, when the movable member 323 is moved by the control module 326, the position of the wireless power transmission module 110 may be changed together with the movable member 323.
  • the housing 321 may be formed to have a horizontal plane having at least one surface having a predetermined area so that the unmanned aerial vehicle 310 can land, and may be a part or the whole embedded in the ground or the horizontal plane It may be fixed to another structure so as to be exposed to the outside.
  • the movable members 322 and 323 may include a first slider 322 reciprocated along the X axis and a second slider 323 reciprocated along the Y-axis direction, and the first slider 322 and Any one of the second sliders 323 may be coupled to reciprocally move in a direction perpendicular to the movement direction of the other.
  • the wireless power transmission module 110 may be selectively fixed to any one of the first slider 322 and the second slider 323.
  • the first slider 322 and the second slider 323 may be reciprocated by driving the motors M1 and M2 controlled by the control module 326.
  • various known methods such as a pulley method, a screw method, and a gear method may be applied. have.
  • the first slider 322 reciprocates along the first guide 324 disposed in a direction parallel to the X axis with respect to the bottom surface of the housing 321 through the driving of the first motor M1. It may be arranged to be movable.
  • the second slider 323 is capable of reciprocating by driving the second motor M2 along the second guide 325 disposed in a direction parallel to the Y axis with respect to the first slider 322.
  • the wireless power transmission module 110 may be fixedly installed on an upper surface of the second slider 323.
  • the first motor (M1) and the second motor (M2) can be controlled overall operation through the control module 326, the wireless power transmission module 110 is also electrically connected with the control module (326) The overall drive can be controlled.
  • the control module 326 may include a general circuit element for driving the wireless power transmission module 110.
  • the positions of the first slider 322 and the second slider 323 may be changed by the control of the control module 326. Accordingly, one end of the magnetic core 122 of the wireless power receiving module 120 embedded in the landing gear 313 may be changed to be located in the empty space S of the wireless power transmitting antenna 111. .
  • the second slider 323 alternates a predetermined distance between the X-axis direction and the Y-axis direction by driving the control module 326 in the housing 321.
  • the wireless power transmission module 110 may be changed to a position aligned with the wireless power receiving module 120 by moving the position.
  • the battery 315 built in the unmanned aerial vehicle 310 may be charged at the optimal charging efficiency.
  • the movement path of the second slider 323 is not limited thereto, and it may be understood that the second slider 323 may be moved in various paths.
  • the second slider 323 or the wireless power transmission module 110 side may include a sensing unit (not shown) for detecting the alignment state with the magnetic core 122, the sensing unit the control module 326 Can be controlled.
  • control module 326 adjusts the position of the second slider 323 based on the information detected by the sensing unit to align the wireless power transmission module 110 and the wireless power reception module 120. It may be.
  • the sensing unit may be an infrared sensor for checking the end position of the magnetic core 122 through infrared rays, or may be a magnetic field sensor for detecting the magnitude of the magnetic field induced in the wireless power reception antenna 121. .
  • the sensing unit is not limited thereto, and various known sensors may be applied to the second slider 323 and one end of the magnetic core 122.
  • the position of the wireless power transmission module 110 is changed through the two sliders 322 and 323 through the control of the control module 326.
  • the present invention is not limited thereto and the position is changed in the two axis directions perpendicular to each other. It should be noted that all known manners may be applied.
  • the station 420 may further include a rotating member 328 rotatably coupled to the movable member as shown in FIGS. 6 and 7.
  • the rotating member 328 may be rotatably coupled to one surface of the second slider 323.
  • the wireless power receiving module 120 may be embedded in two landing gears 313 spaced apart from each other in the unmanned aerial vehicle 310.
  • two wireless power transmission modules 110 may be fixed to the rotating member 328 so as to correspond to the wireless power receiving modules 120 embedded in the two landing gears 313, respectively.
  • the two wireless power transmission module 110 may be fixed to the upper surface of the rotating member 328 in a state spaced apart by the distance between the two landing gear 313.
  • the wireless power transmission module 110 fixed to the rotating member 328 side X and Y axes through the movement of the first slider 322 and the second slider 323 by the control module 326.
  • the position may be changed along the direction, and may be rotated about the Z axis through the rotation of the rotating member 328.
  • the wireless power transmission module 110 fixed to the rotating member 328 may be capable of changing the angle through rotation together with the position movement through linear movement.
  • the rotating member 328 may be rotated by driving the motor M3 controlled by the control module 326.
  • the first slider 322 is a first guide disposed in a direction parallel to the X axis with respect to the bottom surface of the housing 321 through driving of the first motor M1.
  • the second slider 323 may be disposed along the second guide 325 in a direction parallel to the Y axis with respect to the first slider 322. It may be arranged to reciprocate through the driving of the motor M2.
  • the rotation member 328 may be rotated about the Z axis by driving the third motor M3 with respect to the second slider 323, and the wireless power transmission module 110 may be rotated by the rotation member ( 328 may be fixed to the upper surface.
  • the first motor (M1), the second motor (M2) and the third motor (M3) can be controlled overall operation through the control module 326
  • the wireless power transmission module 110 is also the It is electrically connected to the control module 326, the overall driving can be controlled.
  • the control module 326 may include a general circuit element for driving the wireless power transmission module 110.
  • the wireless power receiving module 120 embedded in each of the two landing gears 313 has one end of the magnetic core 122 in the empty space S of the two wireless power transmitting antennas 111. It may be arranged to position each. Through this, the battery 315 built in the unmanned aerial vehicle 310 may be charged at the optimal charging efficiency.
  • wireless power transmission may be simultaneously performed while two wireless power transmission modules and a wireless power reception module are aligned with each other.
  • the battery 315 built in the unmanned aerial vehicle 310 may shorten the charging time.
  • the plurality of wireless power transmission module is provided with any one of the plurality of wireless power transmission module may be fixed to be located on the rotation center axis of the rotating member 328.
  • the wireless power transmission module and the landing gear 313 that are fixed on the central axis of rotation of the rotating member 328 through the positional movement of the first slider 322 and the second slider 323 are installed. Aligning the position of any one of the wireless power receiving module first and then rotating the rotating member 328 and other wireless power transmission module and landing gear 313 fixed to a position off the central axis of rotation of the rotating member 328 Other wireless power receiving modules built in can be easily aligned.
  • the wireless power transmission module 110 applied to the wireless power transmission system 300 or 400 for an unmanned aerial vehicle is illustrated in FIG. 1, the present invention is not limited thereto, and the wireless power transmission module 210 shown in FIG. 2 is not limited thereto. ) Can be equally applied.
  • the hybrid wireless power transmission system 100 and 200 described above may be applied to various electronic products in addition to the unmanned aerial vehicle. For example, it may be applied to household appliances, laptop computers, electric vehicles, etc., including a TV, a robot cleaner, and the like.
  • the wireless power transmission module 110 may be configured as a solenoid type and the wireless power reception module 120 may be configured as a flat plate, unlike the above description. To reveal.
  • the wireless power transmission module and the wireless power receiving module constituting the wireless power transmission system both of which may be configured as a flat plate or a solenoid type.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

복합형 무선전력 전송 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템은 전원공급부로부터 공급되는 전원을 무선으로 송출하는 무선전력 송신용 안테나가 구비되는 무선전력 송신모듈; 및 상기 무선전력 송신모듈로부터 송출되는 무선 전력을 수신하는 무선전력 수신용 안테나가 구비되는 무선전력 수신모듈;을 포함하되, 상기 무선전력 송신용 안테나는 도전성부재가 루프 형상으로 감긴 평판형 안테나이고, 상기 무선전력 수신용 안테나는 도전성부재가 소정의 길이를 갖는 자성체 코어의 둘레면을 감싸도록 길이방향을 따라 권취된 솔레노이드형 안테나이다.

Description

복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템
본 발명은 무선전력 전송 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 전력 전송용 안테나가 서로 다른 형태로 구성되는 복합형 무선전력 전송 시스템에 관한 것이다.
무선전력 전송기술(wireless power transmission)은 무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 기술이다. 이와 같은 무선전력 전송기술은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기에 적용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다.
상술한 무선전력 전송기술은 충전시 별도의 유선케이블을 사용할 필요가 없기 때문에 매우 편리하다. 이에 따라, 무선전력 전송기술을 다양한 전자기기에 적용하려는 시도가 증가하고 있다. 그러나 무선전력 전송기술은 무선전력 송신모듈과 무선전력 수신모듈이 서로 정렬된 상태에서만 원활한 전력전송이 이루어진다.
즉, 종래의 무선전력 전송기술은 충전자유도가 매우 제한적인 문제가 있다. 이에 따라, 드론과 같은 무인비행장치의 배터리를 무선 방식으로 충전하기 위해서는 이에 적합한 형태의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 충전 자유도를 높일 수 있는 복합형 무선전력 전송 시스템 및 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전원공급부로부터 공급되는 전원을 무선으로 송출하는 무선전력 송신용 안테나가 구비되는 무선전력 송신모듈; 및 상기 무선전력 송신모듈로부터 송출되는 무선 전력을 수신하는 무선전력 수신용 안테나가 구비되는 무선전력 수신모듈;을 포함하되, 상기 무선전력 송신용 안테나는 도전성부재가 루프 형상으로 감긴 평판형 안테나이고, 상기 무선전력 수신용 안테나는 도전성부재가 소정의 길이를 갖는 자성체 코어의 둘레면을 감싸도록 길이방향을 따라 권취된 솔레노이드형 안테나인 복합형 무선전력 전송 시스템을 제공한다.
또한, 상기 무선전력 송신용 안테나는 회로기판의 일면에 루프 형상으로 패턴형성되는 안테나 패턴일 수 있다. 대안으로, 상기 무선전력 송신용 안테나는 도전성부재가 루프 형상으로 감긴 평판형 코일일 수 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈과 무선전력 송신모듈의 정렬시 상기 자성체 코어는 일단부측이 상기 무선전력 송신용 안테나의 중앙영역에 형성되는 빈공간부 측에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명은 배터리의 전원을 이용하여 구동되는 복수 개의 동력발생부를 통해 수직 하강 및 수직 상승이 가능하고 상기 배터리를 충전하기 위한 무선 전력을 수신하는 무선전력 수신모듈이 내장된 무인비행장치; 및 상기 무인비행장치의 착륙시 상기 배터리가 충전될 수 있도록 전원공급부로부터 공급된 전원을 무선으로 송출하는 무선전력 송신모듈이 내장된 스테이션;을 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템을 제공한다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈은 솔레노이드형 무선전력 수신용 안테나를 포함할 수 있고, 상기 무선전력 송신모듈은 평판형 무선전력 송신용 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스테이션은, 제어모듈; 및 상기 제어모듈의 제어를 통해 서로 직교하는 X축 방향과 Y축 방향을 따라 이동하는 적어도 하나의 가동부재;를 포함할 수 있다. 이때, 상기 무선전력 송신모듈은 상기 가동부재의 일측에 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 무선전력 송신모듈은 상기 가동부재의 이동을 통해 위치가 변경됨으로써 상기 무선전력 수신모듈과 정렬상태로 변경될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송신모듈은 상기 무선전력 수신모듈과 최적의 충전효율을 구현하기 위한 정렬상태로 위치가 변경될 수 있다.
다른 예로써, 상기 스테이션은 상기 가동부재에 회전가능하게 결합되는 회전부재;를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 상기 무선전력 송신모듈은 직선이동과 회전을 통해 상기 무선전력 수신모듈과 정렬상태로 위치가 변경될 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선전력 송신용 안테나가 평판형 안테나로 구비되고 무선전력 수신용 안테나가 솔레노이드형 안테나로 구비됨으로써 무선 충전을 위한 정렬시 각도의 영향이 배제될 수 있다. 이를 통해, 무선전력 수신모듈과 무선전력 송신모듈 간의 충전자유도를 높일 수 있으며, 배터리를 사용하는 다양한 전자기기에 효율적인 적용이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템에 적용될 수 있는 무선전력 송신용 안테나의 다른 형태를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템의 충전자유도를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템을 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템에서 무선전력 송신모듈이 초기위치에서 정렬위치로 변경되는 방식을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템을 나타낸 개략도, 그리고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템에서 무선전력 송신모듈이 초기위치에서 정렬위치로 변경되는 방식을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 무선전력 송신모듈(110,210) 및 무선전력 수신모듈(120)을 포함한다.
상기 무선전력 송신모듈(110,210)은 전원공급원을 통해 공급된 전원을 이용하여 자기장을 발생시키고 자기장과 함께 전력을 무선방식으로 송출할 수 있다. 또한, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 상기 무선전력 송신모듈(110,210)로부터 송출되는 전력을 수신함으로써 유도기전력을 이용하여 필요로하는 전력을 생산할 수 있다. 여기서, 상기 전원공급원은 전원라인을 통해 공급되는 상용전원일 수도 있고, 공지의 배터리일 수도 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 무선 전력을 송신하기 위한 무선전력 송신모듈(110,210)의 무선전력 송신용 안테나(111)와 무선 전력을 수신하기 위한 무선전력 수신모듈(120)의 무선전력 수신용 안테나(121)가 서로 다른 형태로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 무선전력 송신모듈(110,210)은 무선전력을 송출하기 위한 무선전력 송신용 안테나(111)와 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 일면에 배치되는 차폐시트(112)를 포함할 수 있으며, 상기 무선전력 송신용 안테나(111)는 루프 형상으로 감긴 평판형 안테나일 수 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 소정의 길이를 갖는 바형상의 자성체 코어(122)와, 도전성부재가 상기 자성체 코어(122)의 길이방향을 따라 상기 자성체 코어(122)의 둘레면을 감싸도록 복수 회 권취된 무선전력 수신용 안테나(121)를 포함할 수 있으며, 상기 무선전력 수신용 안테나(121)는 상술한 바와 같이 자성체 코어(122)의 길이방향을 따라 복수 회 권취된 솔레노이드형 안테나일 수 있다.
본 발명에서, 상기 무선전력 송신용 안테나(111)는 도 1에 도시된 바와 같이 도전성부재가 소정의 턴수로 복수 회 권선된 평판형 코일일 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 회로기판(113)의 적어도 일면에 동박 등과 같은 도전성부재가 패턴형성된 안테나패턴일 수도 있다. 또한, 도면에는 상기 무선전력 송신용 안테나(111)가 하나로 구성되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 무선전력 송신용 안테나(111)는 복수 개로 구성될 수도 있다.
더불어, 상기 자성체 코어(122)의 길이방향을 따라 권취된 도전성부재의 턴수는 목적하는 전송 전력에 맞게 적절하게 가변될 수 있으며, 상기 자성체 코어(122) 및 차폐시트(112)의 재질은 사용되는 주파수에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
한편, 상기 자성체 코어(122) 및/또는 차폐시트(112)는 투자율이 높고 투자손실률이 낮으며 Q값이 높은 재질이 사용될 수 있다. 더불어, 상기 자성체 코어(122) 및/또는 차폐시트(112)는 포화자속밀도가 높은 재질이 사용될 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 자성체 코어(122) 및/또는 차폐시트(112)는 Ni-Zn 페라이트, Mn-Zn 페라이트, 폴리머 및 비정질 리본 중 적어도 1종 이상을 포함하는 자성체로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 차폐시트(112)는 유연성을 개선하거나 와전류의 발생을 억제할 수 있도록 플레이크 처리되어 복수 개의 미세조각으로 분리형성될 수도 있다. 또한, 상기 자성체 코어(122) 및/또는 차폐시트(112)는 소정의 면적을 갖는 판상의 자성시트가 다층으로 적층된 형태일 수도 있다.
그러나 상기 자성체의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며 무선전력 전송기술에서 사용될 수 있는 공지의 모든 자성체가 적절하게 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 상기 무선전력 송신모듈(110,210)과 무선전력 수신모듈(120)이 서로 정렬되는 경우 무선전력 전송이 이루어질 수 있다.
이때, 상기 무선전력 송신모듈(110,210)과 무선전력 수신모듈(120)이 서로 정렬되는 경우, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 상기 자성체 코어(122)의 일단부측이 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 측에 위치하도록 상기 무선전력 송신모듈(110,210)의 일측에 배치될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 상기 자성체 코어(122)의 일단부측이 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부의 중심부(O) 측에 위치하도록 상기 무선전력 송신모듈(110,210)의 일측에 배치될 수 있다.
이를 통해, 평판형 안테나로 구현된 무선전력 송신용 안테나(111)로부터 방출되는 자기장이 솔레노이드형 안테나로 구현된 무선전력 수신용 안테나(121) 측으로 원활하게 유기될 수 있다.
즉, 평판형 안테나는 안테나의 중앙부에 형성된 빈공간부 측에 주자기장의 경로가 형성될 수 있으며, 솔레노이드형 안테나는 솔레노이드형 안테나의 내부에 배치되는 자성체 코어의 단부측에서 주자기장의 경로가 형성될 수 있다.
이로 인해, 상기 무선전력 송신모듈(110,210)과 무선전력 수신모듈(120)이 서로 정렬되는 경우 상기 자성체 코어(122)의 일단부측이 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 측에 위치하도록 배치되면, 평판형 안테나인 무선전력 송신용 안테나(111)로부터 방출되는 주자기장은 솔레노이드형 안테나인 무선전력 수신용 안테나(121))의 주자기장의 방향과 서로 겹쳐질 수 있다.
이에 따라, 상기 무선전력 송신용 안테나(111)로부터 방출되는 주자기장은 상기 무선전력 수신용 안테나(121) 측으로 원활하게 유기될 수 있다.
더불어, 상기 무선전력 송신용 안테나(111)가 루프형상의 평판형 안테나이고 상기 무선전력 수신용 안테나(121)가 솔레노이드형 안테나인 경우, 상기 자성체 코어(122)가 X축 또는 Y축에 대하여 임의의 각도로 기울어진 상태로 배치되더라도 상기 자성체 코어(122)의 일단부가 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 내에 위치되면 최적의 무선충전효율을 얻을 수 있다.
다시 말하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 자성체 코어(122)의 길이방향과 무선전력 송신용 안테나(111)의 반경방향 또는 폭방향이 이루는 각도를 고려할 필요 없이 상기 자성체 코어(122)의 일단부가 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 내에 위치되면 최적의 무선충전효율을 얻을 수 있는 상태로 정렬될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 상기 자성체 코어(122)의 길이방향과 무선전력 송신용 안테나(111)의 반경방향 또는 폭방향이 이루는 각도를 고려할 필요없이 최적의 충전효율을 구현할 수 있음으로써 충전자유도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 상기 무선전력 송신용 안테나(111)가 평판형 안테나로 구현됨으로써 무선전력 송신용 안테나(111)를 통한 무선전력전송이 대면적으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 무선전력 송신용 안테나(111)는 kW급의 대용량 전송이 가능할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 무선전력 송신용 안테나(111)가 넓은 면적을 갖는 평판형 안테나로 구성됨으로써 방열 성능을 높여 충전효율을 높이거나 충전시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 상술한 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 공지의 드론과 같은 무인비행장치(310)에 내장된 배터리(315)를 충전하기 위한 충전시스템을 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 무인비행장치(310) 및 스테이션(320,420)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 무인비행장치(310) 측에는 무선전력을 수신하기 위한 무선전력 수신모듈(120)이 내장될 수 있으며, 상기 스테이션(320,420) 측에는 무선전력을 송출하기 위한 무선전력 송신모듈(110)이 각각 내장될 수 있다.
이에 따라, 상기 무인비행장치(310)에 내장된 배터리(315)는 상기 스테이션(320,420)에서 제공되는 전원을 이용하여 무선방식으로 충전될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 전원공급원(327)을 통해 공급된 전원을 이용하여 자기장을 발생시키고 자기장과 함께 전력을 무선방식으로 송출할 수 있으며, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 상기 무선전력 송신모듈(110)로부터 송출되는 전력을 수신하여 유도기전력을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 상기 유도기전력을 통해 상기 무인비행장치(310)에 내장된 배터리(315)를 충전하기 위한 전력을 생산할 수 있다.
이때, 상기 무선전력 송신모듈(110) 및 무선전력 수신모듈(120)은 도 1 및 도 2에 도시된 상술한 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)을 구성하는 무선전력 송신모듈 및 무선전력 수신모듈이 그대로 적용될 수 있다. 더불어, 상기 무선전력 송신모듈(110) 및 무선전력 수신모듈(120)의 구성 및 작동관계는 상술한 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
더불어, 상기 전원공급원(327)은 전원라인을 통해 공급되는 상용전원일 수도 있고, 상기 스테이션(320,420)에 자체 내장되는 별도의 배터리일 수도 있다. 이와 같은 전원공급원(327)은 상기 스테이션(320,420)에 내장되는 제어모듈(326)을 통해 제어됨으로써 상기 무선전력 송신모듈(110) 측으로 전원이 공급되거나 전원의 공급이 차단될 수 있다.
본 발명에서, 상기 무인비행장치(310)는 수직하강 및 수직상승이 가능한 헬리콥터 또는 쿼드콥터 방식의 드론일 수 있다.
일례로, 상기 무인비행장치(310)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 몸체부(311), 동력 발생부(312) 및 랜딩기어(313)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(311)는 사용 목적에 맞는 다양한 전자유닛들이 실장될 수 있으며, 다양한 전자유닛들을 구동하기 위한 배터리(315)가 내장될 수 있다. 이러한 몸체부(311)의 형상은 적절하게 변경될 수 있으며, 공지의 다양한 형상이 모두 적용될 수 있다.
여기서, 상기 배터리(315)는 각형의 배터리일 수도 있고 공지의 플렉서블 배터리일 수도 있다. 더불어, 도면에는 상기 배터리(315)가 몸체부(311)에 내장되는 것으로 도시하였지만 상기 배터리(315)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 설계 조건에 따라 적절하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 동력 발생부(312)는 상기 몸체부(311)에 연결될 수 있으며, 전원공급시 상기 몸체부(311)를 비행시키기 위한 동력을 발생시킬 수 있다. 일례로, 상기 동력 발생부(312)는 모터의 구동을 통해 프로펠러가 회전하는 방식일 수 있다. 이와 같은 동력 발생부(312)는 하나일 수도 있으나, 자유로운 방향전환이 가능하도록 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 몸체부(311)에 내장되는 제어부(미도시)를 통해 전반적인 구동이 제어될 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부를 통해 모터가 구동되면, 프로펠러가 회전되면서 양력 또는 추진력이 발생됨으로써 무인비행장치(310)가 공중으로 부양될 수 있으며, 상기 동력 발생부(312)가 복수 개로 구비되는 경우 각각의 동력 발생부(312)들의 출력 차이에 따라 비행 방향이 가변될 수 있다.
여기서, 상기 몸체부(311)에 내장되는 제어부는 무인비행장치(310)의 전반적인 동작 및 구동을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 회로기판(미도시)에 실장된 칩셋 형태일 수 있다. 일례로, 상기 제어부는 마이크로프로세서(microprocessor)일 수 있다.
상기 랜딩기어(313)는 상기 무인비행장치(310)가 이착륙을 하거나 스테이션(320,420) 측에 계류하는 경우 상기 몸체부(311)의 무게를 지지하기 위한 구조물일 수 있다. 이와 같은 랜딩기어(313)는 상기 몸체부(311)로부터 연장되는 복수 개의 다리부(313a) 및 상기 다리부의 하부단 측을 연결하는 연결부(313b)를 포함할 수 있다. 이와 같은 랜딩기어(313)는 하나로 구비될 수도 있고 복수 개가 간격을 두고 이격배치되는 형태일 수도 있다.
더불어, 상기 무인비행장치(310)는 지상 또는 주변의 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나의 카메라유닛(314)을 포함할 수 있으며, 무인비행장치(310)의 상태 및 주변 환경에 대한 다양한 정보를 수집하거나 감지하기 위한 다양한 센서들(미도시)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 센서들은 자이로 센서, 지자계 센서, 중력 센서, 고도 센서, 기울기 센서, 습도 센서, 풍력감지센서, 공기흐름 감지센서, 온도 센서, 음향센서, 조도센서 등과 같은 공지의 다양한 센서들일 수 있으며, 상기 센서들은 상기 무인비행장치(310)의 사용목적에 따라 적절하게 설치될 수 있다. 이와 같은 카메라유닛(314) 및 센서들은 상기 제어부를 통해 제어될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 카메라유닛(314)에서 촬영된 영상을 전송하거나 무인비행장치(310)의 운항 정보와 같은 데이터나 외부로부터 전송되는 제어 명령을 송,수신하기 위한 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
그러나 상기 무인비행장치(310)를 상술한 구조에 한정하는 것은 아니며, 공지의 무인비행장치에 적용되는 다양한 전자 장비들이 추가로 탑재될 수 있으며, 상기 무인비행장치(310)는 사용 목적에 따라 공지의 무인비행장치에 적용될 수 있는 다양한 유닛들이 추가로 장착될 수도 있다. 더불어, 상기 무인비행장치(310)는 레저용, 감시용, 산업용, 정보 수집용 등과 같은 다양한 목적으로 사용될 수 있으며, 양력을 발생시키기 위한 적어도 하나의 날개가 유선형의 동체에 고정결합된 형태일 수도 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300)은 상기 무선전력 수신모듈(120)이 상기 무인비행장치(310)의 랜딩기어(313) 측에 내장될 수 있다. 이와 같은 무선전력 수신모듈(120)은 상기 몸체부(311)에 포함된 제어부를 통해 구동될 수 있으며, 상기 몸체부(311)에 내장된 배터리(315)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 무선전력 수신모듈(120)을 통해 생산된 전력은 상기 배터리(315)로 공급될 수 있으며, 상기 배터리(315)는 무선전력 수신모듈(120)로부터 공급된 전력을 이용하여 재충전될 수 있다.
여기서, 상기 랜딩기어(313) 측에 내장되는 무선전력 수신모듈(120)은 하나일 수도 있고, 복수 개일 수도 있다. 더불어, 상기 랜딩기어(313) 측에 복수 개의 무선전력 수신모듈(120)이 내장되는 경우 동일한 랜딩기어 측에 내장될 수도 있으나, 무인비행장치(310)의 무게가 한쪽으로 치우치지 않고 균형을 이룰 수 있도록 상기 무인비행장치(310)의 무게중심을 기준으로 양측에 동등한 개수의 무선전력 수신모듈(120)이 각각 내장될 수 있다.
일례로, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 무인비행장치(310)가 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 랜딩기어(313)를 포함하는 경우, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 상기 두 개의 랜딩기어(313) 측에 각각 내장될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 랜딩기어(313) 측에 복수 개의 무선전력 수신모듈(120)이 내장되는 경우, 상기 스테이션(420) 측에도 복수 개의 무선전력 송신모듈(110)이 내장될 수 있다. 여기서, 상기 무선전력 송신모듈(110)의 전체개수와 무선전력 수신모듈(120)의 전체개수는 동일한 개수일 수 있다. 이에 따라, 무선전력 송신모듈(110)과 무선전력 수신모듈(120)은 서로 일대일로 매칭될 수 있다.
이때, 상기 랜딩기어(313) 측에 내장되는 무선전력 수신모듈(120)은 소정의 길이를 갖는 바형상의 자성체 코어(122)와, 도전성부재가 상기 자성체 코어(122)의 길이방향을 따라 상기 자성체 코어(122)의 둘레면을 감싸도록 복수 회 권취된 무선전력 수신용 안테나(121)를 포함할 수 있으며, 상기 무선전력 수신용 안테나(121)는 자성체 코어(122)의 길이방향을 따라 복수 회 권취된 솔레노이드형 안테나일 수 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 상기 무인비행장치(310)가 스테이션(320,420)의 일면에 착륙한 상태에서 상기 자성체 코어(122)의 일면이 스테이션(320,420)의 일면과 평행한 상태가 되도록 상기 랜딩기어(313)의 연결부(313b) 측에 내장될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 상기 스테이션(320,420)의 일면과 평행한 평면상에 배치되도록 상기 스테이션(320,420)에 내장될 수 있다.
이에 따라, 상기 무인비행장치(310)가 상기 스테이션(320,420)의 일면에 착륙된 상태 또는 대기 상태이고 상기 무선전력 수신모듈(120)과 무선전력 송신모듈(110)이 전술한 실시예에서 설명한 정렬상태라면, 상기 랜딩기어(313) 측에 내장된 무선전력 수신모듈(120)은 상기 스테이션(320,420) 측에 내장된 무선전력 송신모듈(110)로부터 송출되는 무선전력을 수신할 수 있다. 이로 인해, 상기 몸체부(311)에 내장되는 배터리(315)는 상기 무선전력 수신모듈(120)로부터 생산된 전력을 이용하여 충전될 수 있다.
한편, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 서로 직교하는 X축 및 Y축 방향을 따라 이동가능하도록 상기 스테이션(320,420)에 내장될 수 있다.
이에 따라, 상기 무인비행장치(310)가 랜딩기어(313)를 통해 상기 스테이션(320,420)의 일면에 착륙한 경우, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 X축 및/또는 Y축 방향으로의 이동을 통해 상기 랜딩기어(313)에 내장된 무선전력 수신모듈(120)과 정렬될 수 있도록 위치가 변경될 수 있다.
이를 통해, 상기 자성체 코어(122)의 단부는 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 측에 위치하도록 정렬될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)은 상기 무선전력 송신모듈(110)의 위치이동을 통해 무선전력 수신모듈(120)과 최적의 충전효율을 구현할 수 있는 정렬상태로 변경됨으로써 상기 무인비행장치(310)에 내장된 배터리(315)는 항상 최적의 충전효율로 충전될 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)은 평판형 안테나인 무선전력 송신용 안테나(111)가 상기 스테이션(320,420)의 일면과 평행한 평면상에 배치되도록 상기 스테이션(320,420)에 내장되고 솔레노이드형 안테나인 무선전력 수신용 안테나(121)가 감기는 자성체 코어(122)가 상기 스테이션(320,420)의 일면과 평행한 상태가 되도록 상기 랜딩기어(313)에 내장될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)은 상기 무인비행장치(310)가 스테이션(320,420)에 착륙한 경우 상기 무선전력 송신용 안테나(111)는 상기 자성체 코어(122)의 일면과 항상 평행한 상태를 유지할 수 있다.
이로 인해, 상기 자성체 코어(122)가 X축 또는 Y축에 대하여 임의의 각도로 기울어진 상태로 상기 무인비행장치(310)가 스테이션(320,420)에 착륙하더라도 상기 무선전력 송신모듈(110)의 위치이동을 통해 자성체 코어(122)의 일단부의 위치가 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 내로 용이하게 변경될 수 있다.
다시 말하면, 상기 무선전력 수신모듈(120)이 내장된 랜딩기어(313)가 스테이션(320,420)의 일면 중 임의의 위치에 착륙하더라도 상기 자성체 코어(122)의 길이방향과 평판형 안테나인 무선전력 송신용 안테나(111)의 반경방향 또는 폭방향이 이루는 각도를 고려할 필요없이 상기 자성체 코어(122)의 일단부가 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 내에 위치하도록 변경되면 최적의 무선충전효율을 얻을 수 있는 상태로 정렬될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)은 충전자유도를 높일 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)은 상기 무선전력 송신용 안테나(111)가 평판형 안테나로 구현됨으로써 무선전력 송신용 안테나(111)를 통한 무선전력전송이 대면적으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 무선전력 송신용 안테나(111)는 kW급의 대용량 전송이 가능할 수 있다. 더불어, 상기 무선전력 송신용 안테나(111)가 넓은 면적을 갖는 평판형 안테나로 구성됨으로써 방열 성능을 높여 충전효율을 높이거나 충전시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)은 상기 랜딩기어(313)에 내장되는 무선전력 송신모듈(110)이 솔레노이드 형태로 구성됨으로써 랜딩기어(313)의 사이즈를 변경하지 않더라도 용이하게 내장될 수 있다. 이로 인해, 무선전력 송신모듈(110)을 적용하는 과정에서 랜딩기어(313)의 사이즈가 커지는 것을 방지할 수 있으므로 사이즈 증가에 의한 공기저항의 증가를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 무선전력 송신모듈(110)을 서로 직교하는 X축 및/또는 Y축 방향으로 이동시키기 위한 스테이션(320,420)의 일례가 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다.
즉, 상기 스테이션(320,420)은 하우징(321)과, X축 방향과 Y축 방향을 따라 이동가능하게 상기 하우징(321)에 내장되는 가동부재(322,323) 및 상기 가동부재(322,323)를 구동하기 위한 제어모듈(326)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 상기 가동부재(323) 측에 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 제어모듈(326)에 의한 가동부재(323)의 이동시 상기 무선전력 송신모듈(110)은 상기 가동부재(323)와 함께 위치가 변경될 수 있다.
여기서, 상기 하우징(321)은 상기 무인비행장치(310)가 착륙할 수 있도록 적어도 일면이 소정의 면적을 갖는 수평면을 갖도록 형성될 수 있으며, 지면에 일부 또는 전부가 매립된 형태일 수도 있고 상기 수평면이 외부로 노출되도록 다른 구조물에 고정된 형태일 수도 있다.
한편, 상기 가동부재(322,323)는 X축을 따라 왕복이동되는 제1슬라이더(322)와 Y축 방향을 따라 왕복이동되는 제2슬라이더(323)를 포함할 수 있고, 상기 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323) 중 어느 하나는 다른 하나의 이동방향과 수직한 방향으로 왕복 이동가능하게 결합될 수 있다. 이때, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 상기 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323) 중 어느 하나에 선택적으로 고정될 수 있다.
이와 같은 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323)는 상기 제어모듈(326)에 의해 제어되는 모터(M1,M2)의 구동을 통해 왕복이동될 수 있다. 여기서, 상기 모터(M1,M2)에서 발생되는 구동력이 상기 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323)에 전달되는 방식은 풀리 방식, 스크류 방식, 기어방식 등 공지의 다양한 방식이 모두 적용될 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 제1슬라이더(322)는 제1모터(M1)의 구동을 통해 상기 하우징(321)의 바닥면에 대하여 X축과 평행한 방향으로 배치된 제1가이드(324)를 따라 왕복이동 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2슬라이더(323)는 상기 제1슬라이더(322)에 대하여 Y축과 평행한 방향으로 배치된 제2가이드(325)를 따라 제2모터(M2)의 구동을 통해 왕복이동 가능하게 배치될 수 있으며, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 상기 제2슬라이더(323)의 상면에 고정설치될 수 있다.
여기서, 상기 제1모터(M1) 및 제2모터(M2)는 상기 제어모듈(326)을 통해 전반적인 동작이 제어될 수 있으며, 상기 무선전력 송신모듈(110) 역시 상기 제어모듈(326)과 전기적으로 연결되어 전반적인 구동이 제어될 수 있다. 더불어, 상기 제어모듈(326) 은 무선전력 송신모듈(110)을 구동하기 위한 일반적인 회로소자 등이 포함될 수 있다.
이에 따라, 상기 스테이션(320,420)에 무인비행장치(310)가 착륙한 경우 상기 제어모듈(326)의 제어를 통해 상기 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323)의 위치가 변경될 수 있다. 이로 인해, 상기 랜딩기어(313)에 내장된 무선전력 수신모듈(120)의 자성체 코어(122)의 일단부는 상기 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 내에 위치하도록 변경될 수 있다.
일례로, 상기 제2슬라이더(323)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징(321)의 내부에서 상기 제어모듈(326)의 구동을 통해 X축 방향과 Y축 방향을 교번적으로 소정의 거리만큼 이동할 수 있다. 이를 통해, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 위치이동을 통해 상기 무선전력 수신모듈(120)과 정렬된 위치로 변경될 수 있다. 이를 통해, 상기 무인비행장치(310)에 내장된 배터리(315)는 최적의 충전효율로 충전될 수 있다.
그러나 상기 제2슬라이더(323)의 이동경로를 이에 한정하는 것은 아니며, 다양한 경로로 이동될 수 있음을 밝혀둔다.
이때, 상기 제2슬라이더(323) 또는 무선전력 송신모듈(110) 측에는 상기 자성체 코어(122)와의 정렬상태를 감지하기 위한 센싱부(미도시)가 포함될 수 있으며, 상기 센싱부는 상기 제어모듈(326)을 통해 제어될 수 있다.
이에 따라, 상기 제어모듈(326)은 상기 센싱부를 통해 감지된 정보를 기반으로 제2슬라이더(323)의 위치를 조정함으로써 상기 무선전력 송신모듈(110)과 무선전력 수신모듈(120)을 정렬시킬 수도 있다.
구체적인 일례로, 상기 센싱부는 적외선을 통해 자성체 코어(122)의 단부 위치를 확인하기 위한 적외선 센서일 수도 있고 무선전력 수신용 안테나(121)에 유기되는 자기장의 크기를 감지하기 위한 자기장 센서일 수도 있다.
그러나 상기 센싱부를 이에 한정하는 것은 아니며, 제2슬라이더(323)와 자성체 코어(122)의 일단부 간의 상호 위치를 확인할 수 있는 방식이라면 공지의 다양한 센서가 모두 적용될 수 있다. 더불어, 상기 제어모듈(326)의 제어를 통해 무선전력 송신모듈(110)의 위치가 2개의 슬라이더(322,323)를 통해 변경되는 것으로 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 서로 직교하는 2축 방향으로 위치가 변경될 수 있는 공지의 모든 방식이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 상기 스테이션(420)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 가동부재에 회전가능하게 결합되는 회전부재(328)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 회전부재(328)는 상기 제2슬라이더(323)의 일면에 회전가능하게 결합될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 무선전력 수신모듈(120)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 무인비행장치(310)에서 서로 간격을 두고 이격배치된 두 개의 랜딩기어(313) 측에 각각 내장될 수 있다.
또한, 상기 회전부재(328) 측에는 상기 두 개의 랜딩기어(313)에 각각 내장되는 무선전력 수신모듈(120)과 대응되도록 두 개의 무선전력 송신모듈(110)이 고정될 수 있다.
여기서, 상기 두 개의 무선전력 송신모듈(110)은 상기 두 개의 랜딩기어(313) 사이의 거리만큼 이격된 상태로 상기 회전부재(328)의 상면에 고정될 수 있다.
이를 통해, 회전부재(328) 측에 고정된 무선전력 송신모듈(110)은 상기 제어모듈(326)에 의한 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323)의 이동을 통해 X축과 Y축 방향을 따라 위치가 변경될 수 있으며, 상기 회전부재(328)의 회전을 통해 Z축을 중심으로 회전될 수 있다. 이로 인해, 상기 회전부재(328)에 고정된 무선전력 송신모듈(110)은 직선이동을 통한 위치이동과 함께 회전을 통한 각도의 변경이 모두 가능할 수 있다. 여기서, 상기 회전부재(328)는 상기 제어모듈(326)에 의해 제어되는 모터(M3)의 구동을 통해 회전될 수 있다.
구체적인 일례로써, 전술한 실시예와 마찬가지로 상기 제1슬라이더(322)는 제1모터(M1)의 구동을 통해 상기 하우징(321)의 바닥면에 대하여 X축과 평행한 방향으로 배치된 제1가이드(324)를 따라 왕복이동 가능하게 배치될 수 있고, 상기 제2슬라이더(323)는 상기 제1슬라이더(322)에 대하여 Y축과 평행한 방향으로 배치된 제2가이드(325)를 따라 제2모터(M2)의 구동을 통해 왕복이동 가능하게 배치될 수 있다. 더불어, 상기 회전부재(328)는 상기 제2슬라이더(323)에 대하여 제3모터(M3)의 구동을 통해 Z축을 중심으로 회전될 수 있으며, 상기 무선전력 송신모듈(110)은 상기 회전부재(328)의 상면에 고정설치될 수 있다.
여기서, 상기 제1모터(M1), 제2모터(M2) 및 제3모터(M3)는 상기 제어모듈(326)을 통해 전반적인 동작이 제어될 수 있으며, 상기 무선전력 송신모듈(110) 역시 상기 제어모듈(326)과 전기적으로 연결되어 전반적인 구동이 제어될 수 있다. 더불어, 상기 제어모듈(326) 은 무선전력 송신모듈(110)을 구동하기 위한 일반적인 회로소자 등이 포함될 수 있다.
이에 따라, 상기 스테이션(420)에 무인비행장치(310)가 착륙한 경우 상기 제어모듈(326)의 제어를 통해 상기 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323)의 위치가 변경되고 상기 회전부재(328)가 회전될 수 있다.
이를 통해, 상기 두 개의 랜딩기어(313)에 각각 내장된 무선전력 수신모듈(120)은 상기 자성체 코어(122)의 일단부가 상기 두 개의 무선전력 송신용 안테나(111)의 빈공간부(S) 내에 각각 위치하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 무인비행장치(310)에 내장된 배터리(315)는 최적의 충전효율로 충전될 수 있다.
더불어, 본 실시예는 두 개의 무선전력 송신모듈 및 무선전력 수신모듈이 서로 정렬된 상태에서 동시에 무선전력 전송이 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 무인비행장치(310)에 내장된 배터리(315)는 충전시간이 단축될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 무선전력 송신모듈이 복수 개로 구비되는 경우 복수 개의 무선전력 송신모듈 중 어느 하나는 회전부재(328)의 회전 중심축 상에 위치하도록 고정될 수 있다.
이를 통해, 상기 제1슬라이더(322) 및 제2슬라이더(323)의 위치 이동을 통해 상기 회전부재(328)의 회전 중심축 상에 고정된 무선전력 송신모듈과 랜딩기어(313) 측에 내장된 무선전력 수신모듈 중 어느 하나의 위치를 먼저 정렬시킨 후 상기 회전부재(328)를 회전시키면 상기 회전부재(328)의 회전 중심축에서 벗어난 위치에 고정된 다른 무선전력 송신모듈과 랜딩기어(313)에 내장된 다른 무선전력 수신모듈이 용이하게 정렬될 수 있다.
한편, 도면에는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템(300,400)에 적용되는 무선전력 송신모듈(110)이 도 1에 도시된 형태로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 도 2에 도시된 무선전력 송신모듈(210) 역시 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 무인비행장치 외에도 다양한 전자제품에 적용될 수 있음을 밝혀둔다. 일례로, TV, 로봇청소기 등을 포함하는 생활가전, 노트북 컴퓨터, 전기자동차 등에도 적용될 수 있다. 더불어, 본 발명에 따른 복합형 무선전력 전송 시스템(100,200)은 상술한 설명과는 달리 무선전력 송신모듈(110)이 솔레노이드형으로 구성되고 무선전력 수신모듈(120)이 평판형으로 구성될 수도 있음을 밝혀둔다. 더하여, 도면에는 도시하지 않았지만 무선전력 전송 시스템을 구성하는 무선전력 송신모듈 및 무선전력 수신모듈이 모두 평판형으로 구성되거나 솔레노이드형으로 구성될 수도 있음을 밝혀둔다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 전원공급부로부터 공급되는 전원을 무선으로 송출하는 무선전력 송신용 안테나가 구비되는 무선전력 송신모듈; 및
    상기 무선전력 송신모듈로부터 송출되는 무선 전력을 수신하는 무선전력 수신용 안테나가 구비되는 무선전력 수신모듈;을 포함하되,
    상기 무선전력 송신용 안테나는 도전성부재가 루프 형상으로 감긴 평판형 안테나이고,
    상기 무선전력 수신용 안테나는 도전성부재가 소정의 길이를 갖는 자성체 코어의 둘레면을 감싸도록 길이방향을 따라 권취된 솔레노이드형 안테나인 복합형 무선전력 전송 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 송신모듈은, 상기 무선전력 송신용 안테나와 상기 무선전력 송신용 안테나의 일면에 배치되는 차폐시트를 포함하는 복합형 무선전력 전송 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 차폐시트는 페라이트, 폴리머, 비정질 리본 중 적어도 1종 이상을 포함하는 판상의 시트인 복합형 무선전력 전송 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 송신용 안테나는 회로기판의 일면에 루프 형상으로 패턴형성되는 안테나 패턴이거나 평판형 코일인 복합형 무선전력 전송 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신모듈과 무선전력 송신모듈의 정렬시 상기 자성체 코어는 일단부측이 상기 무선전력 송신용 안테나의 중앙영역에 형성되는 빈공간부 측에 배치되는 복합형 무선전력 전송 시스템.
  6. 배터리의 전원을 이용하여 구동되는 복수 개의 동력발생부를 통해 수직 하강 및 수직 상승이 가능하고 상기 배터리를 충전하기 위한 무선 전력을 수신하는 무선전력 수신모듈이 내장된 무인비행장치; 및
    상기 무인비행장치의 착륙시 상기 배터리가 충전될 수 있도록 전원공급부로부터 공급된 전원을 무선으로 송출하는 무선전력 송신모듈이 내장된 스테이션;을 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 무선전력 수신모듈은, 소정의 길이를 갖는 자성체 코어 및 상기 자성체 코어의 둘레면을 감싸도록 길이방향을 따라 권취된 솔레노이드형 무선전력 수신용 안테나를 포함하고,
    상기 무선전력 송신모듈은, 도전성부재가 루프 형상으로 감긴 평판형 무선전력 송신용 안테나 및 상기 평판형 무선전력 송신용 안테나의 일면에 배치되는 차폐시트를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 차폐시트는 페라이트, 폴리머, 비정질 리본 중 적어도 1종 이상을 포함하는 판상의 시트인 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 평판형 무선전력 송신용 안테나는 회로기판의 일면에 루프 형상으로 패턴형성되는 안테나 패턴이거나 평판형 코일인 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 스테이션은, 제어모듈; 및
    상기 제어모듈의 제어를 통해 서로 직교하는 X축 방향과 Y축 방향을 따라 이동하는 적어도 하나의 가동부재;를 포함하고,
    상기 무선전력 송신모듈은 상기 가동부재의 이동시 위치가 변경되는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 무선전력 송신모듈은 상기 가동부재의 일측에 고정되는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 무선전력 수신모듈은 상기 무인비행장치의 착륙시 상기 스테이션과 접촉되는 랜딩기어에 내장되고,
    상기 무선전력 송신모듈은 상기 무선전력 수신모듈에 포함된 자성체 코어의 일단부측이 상기 무선전력 송신모듈에 포함된 평판형 무선전력 수신용 안테나의 중앙영역에 형성되는 빈공간부 내에 위치하도록 상기 가동부재를 통해 이동되는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 스테이션은 상기 가동부재에 회전가능하게 결합되는 회전부재;를 더 포함하고,
    상기 무선전력 수신모듈은 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개의 랜딩기어 측에 각각 내장되며,
    상기 무선전력 송신모듈은 상기 회전부재의 일면에 서로 간격을 두고 이격배치되는 두 개로 구비되는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 두 개의 무선전력 송신모듈 사이의 거리는 상기 두 개의 랜딩기어 사이의 거리와 동일한 크기를 갖는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템.
PCT/KR2018/003362 2017-03-22 2018-03-22 복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템 Ceased WO2018174597A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0035948 2017-03-22
KR20170035948 2017-03-22
KR1020180033257A KR102122396B1 (ko) 2017-03-22 2018-03-22 복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템
KR10-2018-0033257 2018-03-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018174597A1 true WO2018174597A1 (ko) 2018-09-27

Family

ID=63586513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/003362 Ceased WO2018174597A1 (ko) 2017-03-22 2018-03-22 복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018174597A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110450657A (zh) * 2019-08-02 2019-11-15 西安工程大学 一种无人机自动补给无线充电装置
NO20200173A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-12 Wpc Wireless Power And Communication As Docking port and battery charging depot for an unmanned aerial vehicle and a method for docking and charging the vehicle.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160012665A (ko) * 2014-07-25 2016-02-03 아이엠 바이오(주) 이탈방지용 배액관
KR20160015716A (ko) * 2014-07-31 2016-02-15 한국과학기술원 배달 장치, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법
KR20160015713A (ko) * 2014-07-31 2016-02-15 한국과학기술원 무인 비행체, 이의 충전 시스템 및 이의 충전 방법
US20160304217A1 (en) * 2015-01-18 2016-10-20 Foundation Productions, Llc Apparatus, Systems and Methods for Unmanned Aerial Vehicles
US20160311329A1 (en) * 2015-04-22 2016-10-27 Cristian A. Sobota Rodriguez Contactless charger and battery management

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160012665A (ko) * 2014-07-25 2016-02-03 아이엠 바이오(주) 이탈방지용 배액관
KR20160015716A (ko) * 2014-07-31 2016-02-15 한국과학기술원 배달 장치, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법
KR20160015713A (ko) * 2014-07-31 2016-02-15 한국과학기술원 무인 비행체, 이의 충전 시스템 및 이의 충전 방법
US20160304217A1 (en) * 2015-01-18 2016-10-20 Foundation Productions, Llc Apparatus, Systems and Methods for Unmanned Aerial Vehicles
US20160311329A1 (en) * 2015-04-22 2016-10-27 Cristian A. Sobota Rodriguez Contactless charger and battery management

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20200173A1 (en) * 2019-02-11 2020-08-12 Wpc Wireless Power And Communication As Docking port and battery charging depot for an unmanned aerial vehicle and a method for docking and charging the vehicle.
NO346469B1 (en) * 2019-02-11 2022-08-29 Wpc Wireless Power And Communication As A docking port, a landing gear and a system for docking and charging an unmanned aerial vehicle.
CN110450657A (zh) * 2019-08-02 2019-11-15 西安工程大学 一种无人机自动补给无线充电装置
CN110450657B (zh) * 2019-08-02 2022-11-18 西安工程大学 一种无人机自动补给无线充电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020017938A1 (ko) 드론 스테이션
US10023057B2 (en) Contactless charger and battery management
WO2017069581A1 (ko) 차량용 안테나 모듈
KR101867424B1 (ko) 비행 중인 드론에 무선으로 전력을 전송하는 무선충전장치
WO2017023080A1 (ko) 차량용 무선전력 송신모듈
WO2019151746A1 (ko) 차폐층을 포함하는 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 장치
WO2019054747A2 (ko) 무선전력 송신장치
WO2019172595A1 (ko) 무선전력 송신장치
WO2018066822A1 (ko) 무선 충전을 위한 코일 블록 및 그것의 제조 방법
CN105474510B (zh) 谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输系统
WO2018174597A1 (ko) 복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템
WO2018147649A1 (ko) 자성시트 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치
EP3291407B1 (en) Wireless power reception apparatus
CN113992814A (zh) 音圈马达以及摄像模组、电子设备
CN114915039B (zh) 一种充电模块、电子设备和充电器
KR102122396B1 (ko) 복합형 무선전력 전송 시스템 및 이를 포함하는 무인비행장치용 무선전력 전송 시스템
WO2014178645A1 (ko) 무선충전기용 수신부 안테나 제조방법 및 이를 이용해 제조된 무선충전기용 수신부 안테나
WO2022131509A1 (ko) 무선충전 장치 및 이를 포함하는 이동 수단
WO2023003116A1 (ko) 경량 무선충전 시스템
WO2021137311A1 (ko) 사용자 단말을 다양한 방향 및 각도로 거치할 수 있는 무선 충전 장치
US11533991B2 (en) Storage apparatus
WO2020251216A1 (ko) 안테나 모듈을 포함하는 무인 비행체
WO2022169306A1 (ko) 안테나 모듈, 무선 전력 전송 시스템 및 휴대 단말용 케이스
WO2016140463A1 (ko) 무선 전력 송수신 장치
CN110768383B (zh) 无线充电装置及无线充电系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18772270

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18772270

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1