無線電力充電システム
【課題】無線電力充電システムに関し、無接点で電力伝送を行うようにするとともに、１次側コアと２次側コアの遮蔽部材及び渦電流低減部材によって磁場から充電装置及びバッテリーパックを保護する。
【解決手段】伝送制御部１２の制御によって共振コンバーター１３を通じて１次側コア１４で電力信号が無線発信されるようにする無線電力伝送装置１０を設ける。無線電力伝送装置１０の１次側コア１４から発信される無線電力信号を２次側コア２４を通じて受信し、受信制御部２２の制御によってバッテリーセル２１に電力が充電されるようにする無線電力受信装置２０を設ける。無線電力受信装置２０には２次側コア２４側に受信遮蔽パネル２５と渦電流低減部材２６を設け、２次側コア２４から発生する磁場を遮蔽する。
【解決手段】伝送制御部１２の制御によって共振コンバーター１３を通じて１次側コア１４で電力信号が無線発信されるようにする無線電力伝送装置１０を設ける。無線電力伝送装置１０の１次側コア１４から発信される無線電力信号を２次側コア２４を通じて受信し、受信制御部２２の制御によってバッテリーセル２１に電力が充電されるようにする無線電力受信装置２０を設ける。無線電力受信装置２０には２次側コア２４側に受信遮蔽パネル２５と渦電流低減部材２６を設け、２次側コア２４から発生する磁場を遮蔽する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電システムに関するものであり、より詳しくは無接点で電力伝送を行うこと
ができ、１次側コアと２次側コアの遮蔽部材及び渦電流低減部材によって磁場から充電装
置及びバッテリーパックが保護されるようにするための無線電力充電システムに関するも
のである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に携帯電話、ＰＤＡ、ＰＭＰ、ＤＭＢ端末機、ＭＰ３またはノート・パソコンの
ようなポータブル装置は移動しながら使うため、一般家庭の電源に直接さして電源の供給
を受けることができず、使い捨てバッテリーを装着するとか充放電の可能なバッテリーが
装着されるのである。
【０００３】
このようなポータブル装置のバッテリーに電気を充電させるための充電器は一般電源か
ら有線で電気の供給を受けてバッテリーに電源供給有線及び電源供給端子を通じてバッテ
リーパックに電源を供給する端子供給方式が利用されている。しかしこのように有線の端
子供給方式で電源を供給すれば、充電器とバッテリーがお互いに結合されるとか分離する
場合、両側の端子がお互いに違う電位差を持っていて端子部分で瞬間放電の現象が発生さ
れる。こういうわけで両側の端子にはますます異物が積もるようになって、これにより火
事が発生するおそれもあって、充電性能が低下することにもなる。また端子が空気に直接
に露出するので、湿気またはほこりがついて自然放電するなど、充電器及びバッテリーの
寿命と性能を低下させる問題点がある。
【０００４】
このような端子供給方式の問題点を解決するために、無接点充電器が開発されたのであ
る。このような従来技術による無接点充電器は無接点充電器の１次コイルの上部に、充電
しようとするバッテリーを内在した端末機を位置させれば、バッテリーの２次コイルによ
って充電される。すなわち１次コイルで発生される磁場によって２次コイルでは誘導起電
力が発生することで、このように誘導される電気を充電するようになる。
【０００５】
しかし、このような従来の無接点充電器は、ただポータブル端末機に電力を供給するだ
けであり、他の利用が限定されていて実用性に制限がある。
【０００６】
さらに、１次コイルで発生する磁場に対して、金属が置かれると磁場の変化によって１
次コイルでの電力の損失が相当で無接点充電器が破損されるなどの問題点がある。特に１
次コイル及び２次コイルの間の磁場によって無接点充電器及びポータブル端末機、バッテ
リーなどの回路の構成部材が損傷されるおそれがあって、誤作動するおそれもあるなどの
問題点がある。
【特許文献１】大韓民国登録特許第０７５１６３５号公報
【特許文献２】大韓民国登録特許第０８１９６０４号公報
【特許文献３】大韓民国登録特許第０６４３９４１号公報
【特許文献４】大韓民国登録特許第０５６６２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような問題点を解消するための本発明は無接点で充電装置とバッテリーパックま
たは移動端末機の間に電力伝送が成り立つように具備されて、端子接続による火事の危険
がなくて、端子接続の時の異物による接続不良がなく、電力伝送の効率を良好にさせる目
的がある。
【０００８】
特に電力を送る無線電力伝送装置の１次側コア、無線電力受信装置の２次側コアにはそ
れぞれ遮蔽部材及び渦電流低減部材が具備されて、１次側コア及び２次側コアによって形
成される磁場から充電装置及びバッテリーパックを保護するようにする目的がある。
【０００９】
すなわちバッテリーパックの温度が安定的になって、また５００回の充放電試験でもバ
ッテリーパックの充電容量が低下されなくて充電装置及びバッテリーパックの充電性能を
良好する目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述のような目的を果たすための本発明による無線電力充電システムは、伝送制御部の
制御によって共振コンバーターを通じて１次側コアで電力信号が無線発信されるようにす
る無線電力伝送装置が具備されて、前記無線電力伝送装置の１次側コアから発信される無
線電力信号を２次側コアを通じて受信し、受信制御部の制御によってバッテリーセルに電
力が充電されるようにする無線電力受信装置が具備されて、前記無線電力受信装置には前
記２次側コア側に受信遮蔽パネルと渦電流低減部材が具備されて前記２次側コアから発生
される磁場が遮蔽されるように具備されることを特徴とする。
【００１１】
ここに、前記無線電力受信装置の受信遮蔽パネルはセンダスト（Sendust）６５〜７５
重量部に対して２５〜３５重量部のポリウレタンを含んで備えることができる。
【００１２】
また、前記無線電力受信装置の渦電流低減部材は網形状に形成されるポリエステルに渦
電流低減組成物がメッキされてなるが、前記渦電流低減組成物はニッケル５５〜６５重量
部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んで備えることができる。
【００１３】
そして、前記無線電力伝送装置は、前記１次側コア側で伝送遮蔽パネル１５が具備され
て前記１次側コアから発生される磁場が遮蔽されるように具備されることができるし、前
記無線電力伝送装置の伝送遮蔽パネルはセンダスト５５〜６５重量部に対して３５〜４５
重量部のポリウレタンを具備することができる。
【００１４】
さらに、前記無線電力伝送装置は、１次側コアから無線電力信号が発信されるようにす
るために電力を供給するための電源供給モジュールと、前記無線電力伝送装置の作動状態
及び前記無線電力受信装置の作動状態とバッテリーセルの充電の定度が表示されるディス
プレー部、そして伝送メモリー部とを備えることができるし、前記伝送制御部はメインコ
ントローラーの制御によって前記共振コンバーターを駆動するためのフリードライバーと
、前記１次側コアから感知された信号を受信し、前記メインコントローラーへ送るための
受信信号処理ブロックとを備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による無線電力充電システムに対する概略的な構成図である。
【００１６】
【図２】本発明による無線電力充電システムの無線電力受信装置に対する概略的な構成図である。
【００１７】
【図３】本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材に対する概略的な構成図である。
【００１８】
【図４】本発明による無線電力充電システムに対する実施試験に対するグラフである。
【００１９】
【図５】本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材に対する概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して詳しく説明すれば次のようである。
【００２１】
図１は本発明による無線電力充電システムについての概略的な構成図であり、図２は本
発明による無線電力充電システムの無線電力受信装置についての概略的な構成図であり、
図３は本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材についての概略的な構成図であり、
図４は本発明による無線電力充電システムについて実施した試験のグラフであり、図５は
本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材についての概略的な構成図である。
【００２２】
すなわち、本発明による無線電力充電システムＡは、図１〜図４に示されるように、伝
送制御部１２の制御によって、共振コンバーター１３を通じて１次側コア１４で電力信号
が無線発信されるようにする無線電力伝送装置１０が具備されて、前記無線電力伝送装置
１０の１次側コア１４から発信される無線電力信号を２次側コア２４を通じて受信し、受
信制御部２２の制御によってバッテリーセル２１に電力が充電されるようにする無線電力
受信装置２０が具備される無線電力充電システムＡに関する。
【００２３】
このような無線電力充電システムＡの無線電力伝送装置１０は、１次側コア１４で誘導
磁場による無線電力信号が発信されるように具備されるており、詳細構成をみると、無線
電力伝送装置１０に電力を供給するための電源供給モジュール１６、伝送制御部１２の制
御によって前記無線電力伝送装置１０の作動状態及び前記無線電力受信装置２０の作動状
態とバッテリーセル２１の充電の程度が表示されるディスプレー部１７、そして伝送メモ
リー部１８などが具備されることができる。
【００２４】
そして前記伝送制御部１２はメインコントローラー１２１の制御によって前記共振コン
バーター１３を駆動するためのフリードライバー１２２、前記１次側コア１４から感知さ
れた信号の受信を受けて前記メインコントローラー１２１に送るための受信信号処理ブロ
ック１２３などが具備されることができる。
【００２５】
これに加えてこのような無線電力伝送装置１０には、１次側コア１４、電源供給モジュ
ール１６、共振コンバーター１３など、無線電力伝送装置１０の構成部材の温度を感知し
て異常の有無の信号を伝送制御部１２に送るための温度感知モジュール１９が具備される
ことができる。
【００２６】
また、無線電力伝送装置１０はコンピューター、ノート・パソコンから供給される電源
、一般電源、自動車のような移動手段からの電源、発電装置または大容量の充電装置から
の電源などが供給されることができ、したがって無線電力伝送装置１０の電源供給モジュ
ール１６はこれらの中の何れかを選択的に選ぶよう構成することもでき、または復数の電
源供給手段がともに具備されることができる複合の構成にして具備されることもできる。
すなわちコンピューター、ノート・パソコンから供給される電源のためにＵＳＢ方式でコ
ネクターが具備されることができるし、また、それに合うようにコンバーターが電源供給
モジュール１６にともに具備されることができる。そして一般電源の供給を受けるために
家庭用のコネクターまたは工場用コネクターなど（単相または三相など）、一般的な接続
のためのコネクターが具備されることができるし、また電源供給モジュール１６にもこれ
に対するコンバーターが具備されることができる。そして自動車のような移動手段に対し
て、シガージャックのような専用コネクターが具備されることができるし、同じく電源供
給モジュール１６にも自動車の電源を処理することができるコンバーターを内在させるこ
とができる。さらに発電装置または充電装置などによる場合には該当の部材と繋ぐことが
できるコネクターが具備され、該当する部材から供給される電源が安定的に供給されるた
めの該当コンバーターが具備されることができる。
【００２７】
このように無線電力伝送装置１０に供給されるための電源は一般的に利用されることが
できる多様な手段によって供給されることができるし、前記で察したとおりに、単一の供
給手段で構成されることもできるし、最近、よく利用されるマルチコネクター方式のよう
に多数の電源供給手段がともに具備されることもできる。
【００２８】
このような電源供給モジュール１６から供給される電源は共振コンバーター１３に供給
されて、共振コンバーター１３と繋がれる１次側コア１４によって誘導磁場が発生される
ようにして無線電力信号が発信されるのである。
【００２９】
もちろん、伝送制御部１２の制御で、フリードライバー１２２で処理される発振信号に
よって共振コンバーター１３で電力信号が伝送されることで、ここに共振コンバーター１
３はフルブリッジ共振型コンバーターが利用されることができるし、フリードライバー１
２２はゲートドライバーなどが具備されることができる。もちろんこのような詳細の構成
に限定されて成り立つのではなく、本発明と係わる分野の多様な技術事項が付加するとか
置換されて適用されて利用されることができることは当然である。
【００３０】
また、伝送制御部１２には温度感知モジュール１９から伝送される信号を処理してメイ
ンコントローラー１２１に送るための信号処理ブロック(図示せず)、伝送メモリー部１８
と入出力されるデータを処理するためのデータ処理ブロック(図示せず)、無線電力伝送装
置１０、無線電力受信装置２０などの状態信号、非常信号など、ディスプレー部１７側に
伝送される伝送信号を処理するためのディスプレー信号処理ブロック(図示せず)、電源供
給モジュール１６との間の伝送信号を処理するための電源信号処理ブロック(図示せず)な
どをさらに具備させることもできる。
【００３１】
そして、１次側コア１４で感知された信号を処理する受信信号処理ブロック１２３は、
１次側コア１４と無接点電力伝送される無線電力受信装置２０から伝送される信号に対す
る感知信号を伝送制御部１２に送るようになる。ここに、一般的に無線電力受信装置２０
の電力受信作動の状態、制御状態及び電力受信によるバッテリーパックの充電状態などに
対する情報を受信して伝送制御部１２に送るようになる。
【００３２】
そして、伝送制御部１２ではこれを判別した後、ディスプレー部１７を通じて表示する
か、またはフリードライバー１２２、共振コンバーター１３などを制御して１次側コア１
４で発信される無線電力信号を調節するように具備される。
【００３３】
そして、このように無線電力伝送装置１０から誘導磁場によって電力の受信を受ける無
線電力受信装置２０は、２次側コア２４を通じて誘導電力の状態で受信し、これを整流部
（Rectifier）２３１及びフィルター部（Filter）２３２などによって信号処理した後に
、受信制御部２２の制御によってバッテリーセル２１に電力が充電されるように構成され
る。ここに、無線電力伝送装置１０と無線電力受信装置２０はお互いに１次側コア１４と
２次側コア２４の間に発生される誘導磁場を利用して無線で電力を送受信したりするが、
これとともに制御及び通信用の信号も送受信するようになる。先に言及されたところのよ
うに無線電力伝送装置１０側では１次側コア１４と繋がれる受信信号処理ブロック１２３
を通じて無線電力受信装置２０側で発信される信号を受信するようになる。また、無線電
力受信装置２０側では２次側コア２４と繋がれる受信信号処理ブロック(図示せず)が受信
制御部（２２）に具備されることができるし、また整流部２３１及びフィルター部２３２
などと繋がれる部分で信号を感知することができて、これによって無線電力伝送装置１０
側から伝送される信号を受信して判別することができる。
【００３４】
このような無線電力伝送装置１０には、最初の無線電力伝送の準備を完了した状態では
１次側コア１４の近くに無線電力受信装置２０があるかどうかを判別することができない
から、一定の間隔のパルス信号である感知信号を発信するようになる。このようなパルス
の感知信号は１次側コア１４の近くに誘導磁場を形成するようになって、ここに無線電力
受信装置２０が近付くようになれば誘導磁場が変形するから、これを１次側コア１４を通
じて伝送制御部１２では物体の接近の可否を判別することができる。このようなパルスの
感知信号には無線電力受信装置２０側で固有ＩＤに対する回答要請信号を一緒に送るよう
になることで、ここに無線電力受信装置２０の受信制御部２２では該当の無線電力受信装
置２０の固有ＩＤ信号を回答信号で送るようになる。
【００３５】
したがって、無線電力伝送装置１０側では正常な無線電力受信装置２０の固有ＩＤ信号
であることが判別されれば、電力用の無線電力信号を１次側コア１４を通じて送るように
なる。
【００３６】
そして、無線電力受信装置２０側では２次側コア２４を通じて受信される電力信号は整
流部２３１、フィルター部２３２などによって信号処理された後、充電ブロック（Charge
r IC）２３３を通じてバッテリーセル２１に電力が充電されるようにして、ここにバッテ
リーセル２１に充電される程度を保護回路部（Protection Circuit Module、ＰＣＭ）２
３４を通じて感知して受信制御部２２に信号を送って、バッテリーセル２１の満充電の状
態または充電の状態によって充電の程度を制御するようになる。そして、このような無線
電力受信装置２０になるバッテリーパックで発信される充電状態または充電程度そしてバ
ッテリーパックの状態などに対する情報は無線電力伝送装置１０で受信を受けるようにな
って、このような信号を判別してディスプレー部１７に表示して使用者が分かるように具
備される。
【００３７】
前記で察するところのように、無線電力伝送装置１０及び無線電力受信装置２０に具備
されることができる本発明による無線電力充電システムＡでは１次側コア１４及び２次側
コア２４の間に誘導磁場が発生されて、電力伝送及びデータ信号の送受信になるのである
。
【００３８】
もちろんこのような電力伝送及びデータ信号の送受信のためには無線電力伝送装置１０
の伝送制御部１２を含めた電力伝送の構成部材、そして無線電力受信装置２０の受信制御
部２２を含めた電力受信の構成部材が一緒に構成されなければならないのである。したが
って誘導磁場から無線電力伝送装置１０及び無線電力受信装置２０の構成部材たちを保護
するための遮蔽部材（ＨＰＥＳ：Hanrim Postech Electro−Magnetic Shield）が具備さ
れるのである。このような遮蔽部材（ＨＰＥＳ）では無線電力伝送装置１０側では伝送遮
蔽パネル１５（伝送ＨＰＥＳ）が具備されることができるし、また無線電力受信装置２０
側では受信遮蔽パネル２５（受信１次ＨＰＥＳ）、渦電流低減部材２６（受信２次ＨＰＥ
Ｓ）などが具備されることができる。
【００３９】
すなわち、前記無線電力伝送装置１０には１次側コア１４側で伝送遮蔽パネル１５が具
備されるようにして、前記１次側コア１４、２次側コア２４から発生される磁場が遮蔽さ
れるように具備される。
【００４０】
このような前記無線電力伝送装置１０の伝送遮蔽パネル１５はセンダスト５５〜７５重
量部に対して２５〜５５重量部のポリウレタンを含んで備えることができる。
【００４１】
また、前記無線電力受信装置２０には誘導磁場から構成部材を保護するために、２次側
コア２４側で受信遮蔽パネル２５と渦電流低減部材２６が具備されて１次側コア１４と２
次側コア２４から発生される磁場が遮蔽されるように具備される。
【００４２】
もちろん、前記無線電力受信装置２０の受信遮蔽パネル２５もセンダスト５５〜７５重
量部に対して２５〜５５重量部のポリウレタンを含んで備えることができる。
【００４３】
そして、前記無線電力受信装置２０の渦電流低減部材２６は網形状に形成されるポリエ
ステルに渦電流低減組成物がメッキされてなることで、前記渦電流低減組成物はニッケル
５５〜６５重量部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んで備えることができる。
【００４４】
ここに、センダストはアルミニウム、珪素、鉄などで造成されることで、高透磁率の合
金に当たるのである。このような遮蔽性能が卓越なセンダストとポリウレタンをともに造
成して伝送遮蔽パネル１５を具備したのである。ここにセンダストが５５重量部の以下な
らば遮蔽性能が低下されるおそれがあって、一方、７５重量部の以上の場合には投与され
る量に比べて性能が向上しなくなる。特に、無線電力伝送装置１０側は、無線電力受信装
置２０側に比べて単位面積当たり密集される自己密度が小さいことがあって、センダスト
を５５〜６５重量部にして、ポリウレタンが３５〜４５重量部を含んで備えることもでき
る。好ましくはセンダスト６０重量部とポリウレタン４０重量部が含まれてなる。
【００４５】
一方、無線電力受信装置２０側は一側の２次側コア２４及び１次側コア１４によって容
易に磁場に露出することができるが、これを遮蔽することができなければ器機の情報損失
及び作動の間違いなどの問題が発生するだけでなく、ポータブルであるバッテリーパック
などの温度上昇を防止しなければならないから、概して遮蔽成分であるセンダストの含量
を高めて構成されることができる。すなわち無線電力受信装置２０側の受信遮蔽パネル２
５でセンダストが６５〜７５重量部、ポリウレタンが２５〜３５重量部が含まれるように
具備されることができるし、好ましくはセンダスト７０重量部にポリウレタン３０重量部
が含まれてなる。
【００４６】
このように、パネル形態を成しながらセンダストが含まれてなる伝送遮蔽パネル１５に
よって１次側コア１４から誘導される磁場が効果的に遮蔽されて、また受信遮蔽パネル２
５によって２次側コア２４による磁場が効果的に遮蔽されることができる。
【００４７】
これに加えて、前記無線電力受信装置２０では渦電流が発生するおそれがあるから、こ
のような渦電流は渦電流低減部材２６によって消滅するように具備されることができる。
【００４８】
このような渦電流低減部材２６は形態が網形状に形成されることで、網形状に形成され
るポリエステルに渦電流低減組成物がメッキされてなるのである。そして渦電流低減組成
物はニッケル５５〜６５重量部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んで備えられること
ができる。
【００４９】
したがって、ニッケルと亜鉛からなる渦電流低減組成物がポリエステルの表面にメッキ
されるため、結局渦電流低減部材２６は金属網形状に形成されることで、１次側コア１４
及び２次側コア２４などによる磁場によって発生されることができる渦電流が渦電流低減
部材２６である金属網のメッシュによって渦効果に減少されるようにして、無線電力受信
装置２０が保護されるように具備される。すなわちこのような渦電流低減部材２６の金属
網のメッシュによって、多くの数の金属網メッシュ別で渦電流が減少されるようにするか
ら、無線電力受信装置２０であるバッテリーパックの全体的には磁場による渦電流が減少
されるのである。
【００５０】
ここに、渦電流低減部材２６は金属網形状に１００メッシュないし２００メッシュ程度
の金属網で、より好ましくは１３５メッシュでなる。
【００５１】
さらに、本発明による無線電力充電システムＡの無線電力受信装置２０は１次側コア１
４及び２次側コア２４の間に発生された磁場から無線電力受信装置２０の回路及びバッテ
リーセル２１を保護するために受信遮蔽パネル２５（受信１次ＨＰＥＳ）及び渦電流低減
部材２６（受信２次ＨＰＥＳ）を具備するが、このような受信１次ＨＰＥＳ及びメッシュ
になる受信２次ＨＰＥＳがお互層に複数の層で多数が具備されることもできる。すなわち
図５のように一つの渦電流低減部材２６（受信２次ＨＰＥＳ）を中心にして受信１次ＨＰ
ＥＳである受信遮蔽パネル２５は渦電流低減部材２６の下側に具備されることができるし
、これに加えて第２受信遮蔽パネル２５’が渦電流低減部材２６の上側に、さらに具備さ
れることができる。このような渦電流低減部材２６にする受信２次ＨＰＥＳ及び受信遮蔽
パネル２５と第２受信遮蔽パネル２５’になる受信１次ＨＰＥＳなどの層の構成及び個数
は無線電力伝送装置１０及び無線電力受信装置２０の種類、各コアの距離及び各装置の回
路の構成などによって、それに適する構成とすることができる。そしてそれぞれに適した
無線電力受信装置２０の回路が安定的に作動するようにするだけでなく、バッテリーセル
２１が過熱されないで安定的に充放電されるように具備されることができる。
（実施例）
本発明は、図３のように、本発明による無線電力充電システムＡの無線電力伝送装置１
０側では１次側コア１４の周りにパネル形状である伝送遮蔽パネル１５が具備されること
で、ここに伝送遮蔽パネル１５はセンダスト６０重量部に対して４０重量部のポリウレタ
ンが造成されて具備されることを例にした。
【００５２】
そして、無線電力受信装置２０はバッテリーパックにして試したことで、バッテリーパ
ック側では２次側コア２４の周りにパネル形状である受信遮蔽パネル２５とともに渦電流
低減部材２６が具備されることで、受信遮蔽パネル２５はセンダスト７０重量部に対して
ポリウレタン３０重量部が含まれるようにして、渦電流低減部材２６はニッケル６０重量
部に対して４０重量部の亜鉛で造成される渦電流低減組成物がメッシュ網であるポリエス
テルにメッキされることで、１３５メッシュ網の金属網になってなることを例にした。し
たがって、本発明の実施例で遮蔽部材（ＨＰＥＳ）で、無線電力伝送装置１０側の伝送遮
蔽パネル１５（伝送ＨＰＥＳ）、無線電力受信装置２０側の受信遮蔽パネル２５（受信１
次ＨＰＥＳ）、渦電流低減部材２６（受信２次ＨＰＥＳ）にして構成されることを例にし
た。
（試験例）
前記実施例で備えられた伝送遮蔽パネル（伝送ＨＰＥＳ）１５、受信遮蔽パネル（受信
１次ＨＰＥＳ）２５、渦電流低減部材（受信２次ＨＰＥＳ）２６などにする遮蔽部材（Ｈ
ＰＥＳ）が具備されて下記のような条件で試した。
【００５３】
まず、無線電力伝送装置１０での入力電圧は５．４Ｖ、電流は７００ｍＡにし、１次側
コア１４と２次側コア２４の間の間隔は３ｍｍにして試した。
【００５４】
１次側コア１４と伝送遮蔽パネル１５の径を、それぞれ５０ｍｍ、５５ｍｍにして円形
形状で具備させ、２次側コア２４の径が３０ｍｍ、受信遮蔽パネル２５の径を３４ｍｍに
して円形形状で具備した。温度はバッテリーセルの初期の温度と５００回の充電及び放電
を実施した後の温度をそれぞれ測定した。そして本発明では遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が適用
された場合のことで、従来技術では遮蔽部材がない場合のバッテリーパックのバッテリー
セルに対する温度を測定した。
【００５５】
【表１】
【００５６】
前記表１のように、本発明による遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が具備された状態の実施例とと
もに、無線電力伝送装置及び無線電力受信装置に遮蔽部材が具備されない状態で充放電の
試験をし、最初の試験前にそれぞれのバッテリーセルの温度が３０℃に測定されたが、５
００回の繰り返された充電放電の試験をした後に測定したそれぞれの温度が表１のように
、遮蔽部材がない従来の場合には５０．５℃まで上昇した一方、遮蔽部材が備えられた本
発明の試験では４０℃位に測定された。これは充放電を続くようになれば従来の技術の構
成によれば温度が継続的に上昇するようになって、結局バッテリーセルの爆発の原因にな
ることがあり、またバッテリーパックの故障の原因になることもある。一方、本発明では
４０℃以上に上昇しないから安全にバッテリーを利用することができる長所がある。
【００５７】
【表２】
【００５８】
【表３】
【００５９】
【表４】
【００６０】
前記表２は充電装置とバッテリーパックが有線及び端子接続にして充電電力が伝送され
るようにした場合であり、表３は遮蔽部材が具備されなかった従来技術によって無線にし
て充電装置とバッテリーパックが充電されるように備えられた場合の試験である。そして
、表４では本発明による遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が具備された実施例での充放電の試験をし
たことで、それぞれの場合の充電容量（Capacity）を測定して試したのである。
【００６１】
一般的な有線の端子接続の場合、最初の充電の時に８３２（Capacity）を見せているし
、５００回の充放電の時には７４６（Capacity）の充電容量を見せていることで、これを
基準実施例にした。このような基準実施例と対比して、遮蔽部材がない従来の無線充電器
及びバッテリーパックの場合、最初の充電の時の８３４（Capacity）で基準実施例に似て
いるが、わずか３６０回が充放電された後には６４３（Capacity）もならない充電容量を
見せていて、これ以上にバッテリーパックで利用が不可能な状態なのが分かる。
一方、本発明による遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が具備された無線電力伝送装置及び無線電力受
信装置であるバッテリーパックが適用された場合には、最初の８３６（Capacity）に対し
て５００回の充放電の試験の後にも７１３（Capacity）の充電容量を見せていて、基準実
施例になる表１と類似の程度の充放電の性能を見せているのである。
【００６２】
すなわち、前記表２〜表４そしてこれをグラフで示した図４のように、充電装置とバッ
テリーパックがお互いに有線端子に接続される実験のように、本発明は優秀な充放電の特
性を持っていて充電性能が優秀さを分かる。一方有線端子で繋がれなかったから接点端子
での火事や発熱のおそれがなくて、接点不良による充放電の効率低下のおそれもない卓越
な長所があることを分かる。
【００６３】
前記ように具備される本発明は無接点で充電装置とバッテリーパックまたは移動端末機
の間に電力伝送が成り立つように具備されて、端子接続による火事の危険がなくて、端子
接続の時に異物による接続不良がなくて電力伝送効率が良好にさせる長所がある。
【００６４】
特に、電力を送る無線電力伝送装置の１次側コア、無線電力受信装置の２次側コアには
それぞれ遮蔽部材及び渦電流低減部材が具備されて、１次側コア及び２次側コアによって
形成される磁場から充電装置及びバッテリーパックを保護するようにする卓越な効果があ
る。
【００６５】
すなわちバッテリーパックの温度が安定的になって、また５００回の充放電試験でもバ
ッテリーパックの充電容量が低下せず、充電装置及びバッテリーパックの充電性能が良好
で安定的に利用することができる長所がある。
【００６６】
前述のとおりに、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、本発明が属する技術
分野での通常の知識を有する者によって、特許請求範囲に記載した本発明の思想及び領域
から脱しない範囲内で本発明を多様に修正または変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ：無線電力充電システム
１０：無線電力伝送装置
１２：伝送制御部
１３：共振コンバーター
１４：１次側コア
１５：伝送遮蔽パネル
１６：電源供給モジュール
１７：ディスプレー部
２０：無線電力受信装置
２１：バッテリーセル
２２：受信制御部
２４：２次側コア
２５：受信遮蔽パネル
２６：渦電流低減部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電システムに関するものであり、より詳しくは無接点で電力伝送を行うこと
ができ、１次側コアと２次側コアの遮蔽部材及び渦電流低減部材によって磁場から充電装
置及びバッテリーパックが保護されるようにするための無線電力充電システムに関するも
のである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に携帯電話、ＰＤＡ、ＰＭＰ、ＤＭＢ端末機、ＭＰ３またはノート・パソコンの
ようなポータブル装置は移動しながら使うため、一般家庭の電源に直接さして電源の供給
を受けることができず、使い捨てバッテリーを装着するとか充放電の可能なバッテリーが
装着されるのである。
【０００３】
このようなポータブル装置のバッテリーに電気を充電させるための充電器は一般電源か
ら有線で電気の供給を受けてバッテリーに電源供給有線及び電源供給端子を通じてバッテ
リーパックに電源を供給する端子供給方式が利用されている。しかしこのように有線の端
子供給方式で電源を供給すれば、充電器とバッテリーがお互いに結合されるとか分離する
場合、両側の端子がお互いに違う電位差を持っていて端子部分で瞬間放電の現象が発生さ
れる。こういうわけで両側の端子にはますます異物が積もるようになって、これにより火
事が発生するおそれもあって、充電性能が低下することにもなる。また端子が空気に直接
に露出するので、湿気またはほこりがついて自然放電するなど、充電器及びバッテリーの
寿命と性能を低下させる問題点がある。
【０００４】
このような端子供給方式の問題点を解決するために、無接点充電器が開発されたのであ
る。このような従来技術による無接点充電器は無接点充電器の１次コイルの上部に、充電
しようとするバッテリーを内在した端末機を位置させれば、バッテリーの２次コイルによ
って充電される。すなわち１次コイルで発生される磁場によって２次コイルでは誘導起電
力が発生することで、このように誘導される電気を充電するようになる。
【０００５】
しかし、このような従来の無接点充電器は、ただポータブル端末機に電力を供給するだ
けであり、他の利用が限定されていて実用性に制限がある。
【０００６】
さらに、１次コイルで発生する磁場に対して、金属が置かれると磁場の変化によって１
次コイルでの電力の損失が相当で無接点充電器が破損されるなどの問題点がある。特に１
次コイル及び２次コイルの間の磁場によって無接点充電器及びポータブル端末機、バッテ
リーなどの回路の構成部材が損傷されるおそれがあって、誤作動するおそれもあるなどの
問題点がある。
【特許文献１】大韓民国登録特許第０７５１６３５号公報
【特許文献２】大韓民国登録特許第０８１９６０４号公報
【特許文献３】大韓民国登録特許第０６４３９４１号公報
【特許文献４】大韓民国登録特許第０５６６２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような問題点を解消するための本発明は無接点で充電装置とバッテリーパックま
たは移動端末機の間に電力伝送が成り立つように具備されて、端子接続による火事の危険
がなくて、端子接続の時の異物による接続不良がなく、電力伝送の効率を良好にさせる目
的がある。
【０００８】
特に電力を送る無線電力伝送装置の１次側コア、無線電力受信装置の２次側コアにはそ
れぞれ遮蔽部材及び渦電流低減部材が具備されて、１次側コア及び２次側コアによって形
成される磁場から充電装置及びバッテリーパックを保護するようにする目的がある。
【０００９】
すなわちバッテリーパックの温度が安定的になって、また５００回の充放電試験でもバ
ッテリーパックの充電容量が低下されなくて充電装置及びバッテリーパックの充電性能を
良好する目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述のような目的を果たすための本発明による無線電力充電システムは、伝送制御部の
制御によって共振コンバーターを通じて１次側コアで電力信号が無線発信されるようにす
る無線電力伝送装置が具備されて、前記無線電力伝送装置の１次側コアから発信される無
線電力信号を２次側コアを通じて受信し、受信制御部の制御によってバッテリーセルに電
力が充電されるようにする無線電力受信装置が具備されて、前記無線電力受信装置には前
記２次側コア側に受信遮蔽パネルと渦電流低減部材が具備されて前記２次側コアから発生
される磁場が遮蔽されるように具備されることを特徴とする。
【００１１】
ここに、前記無線電力受信装置の受信遮蔽パネルはセンダスト（Sendust）６５〜７５
重量部に対して２５〜３５重量部のポリウレタンを含んで備えることができる。
【００１２】
また、前記無線電力受信装置の渦電流低減部材は網形状に形成されるポリエステルに渦
電流低減組成物がメッキされてなるが、前記渦電流低減組成物はニッケル５５〜６５重量
部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んで備えることができる。
【００１３】
そして、前記無線電力伝送装置は、前記１次側コア側で伝送遮蔽パネル１５が具備され
て前記１次側コアから発生される磁場が遮蔽されるように具備されることができるし、前
記無線電力伝送装置の伝送遮蔽パネルはセンダスト５５〜６５重量部に対して３５〜４５
重量部のポリウレタンを具備することができる。
【００１４】
さらに、前記無線電力伝送装置は、１次側コアから無線電力信号が発信されるようにす
るために電力を供給するための電源供給モジュールと、前記無線電力伝送装置の作動状態
及び前記無線電力受信装置の作動状態とバッテリーセルの充電の定度が表示されるディス
プレー部、そして伝送メモリー部とを備えることができるし、前記伝送制御部はメインコ
ントローラーの制御によって前記共振コンバーターを駆動するためのフリードライバーと
、前記１次側コアから感知された信号を受信し、前記メインコントローラーへ送るための
受信信号処理ブロックとを備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による無線電力充電システムに対する概略的な構成図である。
【００１６】
【図２】本発明による無線電力充電システムの無線電力受信装置に対する概略的な構成図である。
【００１７】
【図３】本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材に対する概略的な構成図である。
【００１８】
【図４】本発明による無線電力充電システムに対する実施試験に対するグラフである。
【００１９】
【図５】本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材に対する概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して詳しく説明すれば次のようである。
【００２１】
図１は本発明による無線電力充電システムについての概略的な構成図であり、図２は本
発明による無線電力充電システムの無線電力受信装置についての概略的な構成図であり、
図３は本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材についての概略的な構成図であり、
図４は本発明による無線電力充電システムについて実施した試験のグラフであり、図５は
本発明による無線電力充電システムの遮蔽部材についての概略的な構成図である。
【００２２】
すなわち、本発明による無線電力充電システムＡは、図１〜図４に示されるように、伝
送制御部１２の制御によって、共振コンバーター１３を通じて１次側コア１４で電力信号
が無線発信されるようにする無線電力伝送装置１０が具備されて、前記無線電力伝送装置
１０の１次側コア１４から発信される無線電力信号を２次側コア２４を通じて受信し、受
信制御部２２の制御によってバッテリーセル２１に電力が充電されるようにする無線電力
受信装置２０が具備される無線電力充電システムＡに関する。
【００２３】
このような無線電力充電システムＡの無線電力伝送装置１０は、１次側コア１４で誘導
磁場による無線電力信号が発信されるように具備されるており、詳細構成をみると、無線
電力伝送装置１０に電力を供給するための電源供給モジュール１６、伝送制御部１２の制
御によって前記無線電力伝送装置１０の作動状態及び前記無線電力受信装置２０の作動状
態とバッテリーセル２１の充電の程度が表示されるディスプレー部１７、そして伝送メモ
リー部１８などが具備されることができる。
【００２４】
そして前記伝送制御部１２はメインコントローラー１２１の制御によって前記共振コン
バーター１３を駆動するためのフリードライバー１２２、前記１次側コア１４から感知さ
れた信号の受信を受けて前記メインコントローラー１２１に送るための受信信号処理ブロ
ック１２３などが具備されることができる。
【００２５】
これに加えてこのような無線電力伝送装置１０には、１次側コア１４、電源供給モジュ
ール１６、共振コンバーター１３など、無線電力伝送装置１０の構成部材の温度を感知し
て異常の有無の信号を伝送制御部１２に送るための温度感知モジュール１９が具備される
ことができる。
【００２６】
また、無線電力伝送装置１０はコンピューター、ノート・パソコンから供給される電源
、一般電源、自動車のような移動手段からの電源、発電装置または大容量の充電装置から
の電源などが供給されることができ、したがって無線電力伝送装置１０の電源供給モジュ
ール１６はこれらの中の何れかを選択的に選ぶよう構成することもでき、または復数の電
源供給手段がともに具備されることができる複合の構成にして具備されることもできる。
すなわちコンピューター、ノート・パソコンから供給される電源のためにＵＳＢ方式でコ
ネクターが具備されることができるし、また、それに合うようにコンバーターが電源供給
モジュール１６にともに具備されることができる。そして一般電源の供給を受けるために
家庭用のコネクターまたは工場用コネクターなど（単相または三相など）、一般的な接続
のためのコネクターが具備されることができるし、また電源供給モジュール１６にもこれ
に対するコンバーターが具備されることができる。そして自動車のような移動手段に対し
て、シガージャックのような専用コネクターが具備されることができるし、同じく電源供
給モジュール１６にも自動車の電源を処理することができるコンバーターを内在させるこ
とができる。さらに発電装置または充電装置などによる場合には該当の部材と繋ぐことが
できるコネクターが具備され、該当する部材から供給される電源が安定的に供給されるた
めの該当コンバーターが具備されることができる。
【００２７】
このように無線電力伝送装置１０に供給されるための電源は一般的に利用されることが
できる多様な手段によって供給されることができるし、前記で察したとおりに、単一の供
給手段で構成されることもできるし、最近、よく利用されるマルチコネクター方式のよう
に多数の電源供給手段がともに具備されることもできる。
【００２８】
このような電源供給モジュール１６から供給される電源は共振コンバーター１３に供給
されて、共振コンバーター１３と繋がれる１次側コア１４によって誘導磁場が発生される
ようにして無線電力信号が発信されるのである。
【００２９】
もちろん、伝送制御部１２の制御で、フリードライバー１２２で処理される発振信号に
よって共振コンバーター１３で電力信号が伝送されることで、ここに共振コンバーター１
３はフルブリッジ共振型コンバーターが利用されることができるし、フリードライバー１
２２はゲートドライバーなどが具備されることができる。もちろんこのような詳細の構成
に限定されて成り立つのではなく、本発明と係わる分野の多様な技術事項が付加するとか
置換されて適用されて利用されることができることは当然である。
【００３０】
また、伝送制御部１２には温度感知モジュール１９から伝送される信号を処理してメイ
ンコントローラー１２１に送るための信号処理ブロック(図示せず)、伝送メモリー部１８
と入出力されるデータを処理するためのデータ処理ブロック(図示せず)、無線電力伝送装
置１０、無線電力受信装置２０などの状態信号、非常信号など、ディスプレー部１７側に
伝送される伝送信号を処理するためのディスプレー信号処理ブロック(図示せず)、電源供
給モジュール１６との間の伝送信号を処理するための電源信号処理ブロック(図示せず)な
どをさらに具備させることもできる。
【００３１】
そして、１次側コア１４で感知された信号を処理する受信信号処理ブロック１２３は、
１次側コア１４と無接点電力伝送される無線電力受信装置２０から伝送される信号に対す
る感知信号を伝送制御部１２に送るようになる。ここに、一般的に無線電力受信装置２０
の電力受信作動の状態、制御状態及び電力受信によるバッテリーパックの充電状態などに
対する情報を受信して伝送制御部１２に送るようになる。
【００３２】
そして、伝送制御部１２ではこれを判別した後、ディスプレー部１７を通じて表示する
か、またはフリードライバー１２２、共振コンバーター１３などを制御して１次側コア１
４で発信される無線電力信号を調節するように具備される。
【００３３】
そして、このように無線電力伝送装置１０から誘導磁場によって電力の受信を受ける無
線電力受信装置２０は、２次側コア２４を通じて誘導電力の状態で受信し、これを整流部
（Rectifier）２３１及びフィルター部（Filter）２３２などによって信号処理した後に
、受信制御部２２の制御によってバッテリーセル２１に電力が充電されるように構成され
る。ここに、無線電力伝送装置１０と無線電力受信装置２０はお互いに１次側コア１４と
２次側コア２４の間に発生される誘導磁場を利用して無線で電力を送受信したりするが、
これとともに制御及び通信用の信号も送受信するようになる。先に言及されたところのよ
うに無線電力伝送装置１０側では１次側コア１４と繋がれる受信信号処理ブロック１２３
を通じて無線電力受信装置２０側で発信される信号を受信するようになる。また、無線電
力受信装置２０側では２次側コア２４と繋がれる受信信号処理ブロック(図示せず)が受信
制御部（２２）に具備されることができるし、また整流部２３１及びフィルター部２３２
などと繋がれる部分で信号を感知することができて、これによって無線電力伝送装置１０
側から伝送される信号を受信して判別することができる。
【００３４】
このような無線電力伝送装置１０には、最初の無線電力伝送の準備を完了した状態では
１次側コア１４の近くに無線電力受信装置２０があるかどうかを判別することができない
から、一定の間隔のパルス信号である感知信号を発信するようになる。このようなパルス
の感知信号は１次側コア１４の近くに誘導磁場を形成するようになって、ここに無線電力
受信装置２０が近付くようになれば誘導磁場が変形するから、これを１次側コア１４を通
じて伝送制御部１２では物体の接近の可否を判別することができる。このようなパルスの
感知信号には無線電力受信装置２０側で固有ＩＤに対する回答要請信号を一緒に送るよう
になることで、ここに無線電力受信装置２０の受信制御部２２では該当の無線電力受信装
置２０の固有ＩＤ信号を回答信号で送るようになる。
【００３５】
したがって、無線電力伝送装置１０側では正常な無線電力受信装置２０の固有ＩＤ信号
であることが判別されれば、電力用の無線電力信号を１次側コア１４を通じて送るように
なる。
【００３６】
そして、無線電力受信装置２０側では２次側コア２４を通じて受信される電力信号は整
流部２３１、フィルター部２３２などによって信号処理された後、充電ブロック（Charge
r IC）２３３を通じてバッテリーセル２１に電力が充電されるようにして、ここにバッテ
リーセル２１に充電される程度を保護回路部（Protection Circuit Module、ＰＣＭ）２
３４を通じて感知して受信制御部２２に信号を送って、バッテリーセル２１の満充電の状
態または充電の状態によって充電の程度を制御するようになる。そして、このような無線
電力受信装置２０になるバッテリーパックで発信される充電状態または充電程度そしてバ
ッテリーパックの状態などに対する情報は無線電力伝送装置１０で受信を受けるようにな
って、このような信号を判別してディスプレー部１７に表示して使用者が分かるように具
備される。
【００３７】
前記で察するところのように、無線電力伝送装置１０及び無線電力受信装置２０に具備
されることができる本発明による無線電力充電システムＡでは１次側コア１４及び２次側
コア２４の間に誘導磁場が発生されて、電力伝送及びデータ信号の送受信になるのである
。
【００３８】
もちろんこのような電力伝送及びデータ信号の送受信のためには無線電力伝送装置１０
の伝送制御部１２を含めた電力伝送の構成部材、そして無線電力受信装置２０の受信制御
部２２を含めた電力受信の構成部材が一緒に構成されなければならないのである。したが
って誘導磁場から無線電力伝送装置１０及び無線電力受信装置２０の構成部材たちを保護
するための遮蔽部材（ＨＰＥＳ：Hanrim Postech Electro−Magnetic Shield）が具備さ
れるのである。このような遮蔽部材（ＨＰＥＳ）では無線電力伝送装置１０側では伝送遮
蔽パネル１５（伝送ＨＰＥＳ）が具備されることができるし、また無線電力受信装置２０
側では受信遮蔽パネル２５（受信１次ＨＰＥＳ）、渦電流低減部材２６（受信２次ＨＰＥ
Ｓ）などが具備されることができる。
【００３９】
すなわち、前記無線電力伝送装置１０には１次側コア１４側で伝送遮蔽パネル１５が具
備されるようにして、前記１次側コア１４、２次側コア２４から発生される磁場が遮蔽さ
れるように具備される。
【００４０】
このような前記無線電力伝送装置１０の伝送遮蔽パネル１５はセンダスト５５〜７５重
量部に対して２５〜５５重量部のポリウレタンを含んで備えることができる。
【００４１】
また、前記無線電力受信装置２０には誘導磁場から構成部材を保護するために、２次側
コア２４側で受信遮蔽パネル２５と渦電流低減部材２６が具備されて１次側コア１４と２
次側コア２４から発生される磁場が遮蔽されるように具備される。
【００４２】
もちろん、前記無線電力受信装置２０の受信遮蔽パネル２５もセンダスト５５〜７５重
量部に対して２５〜５５重量部のポリウレタンを含んで備えることができる。
【００４３】
そして、前記無線電力受信装置２０の渦電流低減部材２６は網形状に形成されるポリエ
ステルに渦電流低減組成物がメッキされてなることで、前記渦電流低減組成物はニッケル
５５〜６５重量部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んで備えることができる。
【００４４】
ここに、センダストはアルミニウム、珪素、鉄などで造成されることで、高透磁率の合
金に当たるのである。このような遮蔽性能が卓越なセンダストとポリウレタンをともに造
成して伝送遮蔽パネル１５を具備したのである。ここにセンダストが５５重量部の以下な
らば遮蔽性能が低下されるおそれがあって、一方、７５重量部の以上の場合には投与され
る量に比べて性能が向上しなくなる。特に、無線電力伝送装置１０側は、無線電力受信装
置２０側に比べて単位面積当たり密集される自己密度が小さいことがあって、センダスト
を５５〜６５重量部にして、ポリウレタンが３５〜４５重量部を含んで備えることもでき
る。好ましくはセンダスト６０重量部とポリウレタン４０重量部が含まれてなる。
【００４５】
一方、無線電力受信装置２０側は一側の２次側コア２４及び１次側コア１４によって容
易に磁場に露出することができるが、これを遮蔽することができなければ器機の情報損失
及び作動の間違いなどの問題が発生するだけでなく、ポータブルであるバッテリーパック
などの温度上昇を防止しなければならないから、概して遮蔽成分であるセンダストの含量
を高めて構成されることができる。すなわち無線電力受信装置２０側の受信遮蔽パネル２
５でセンダストが６５〜７５重量部、ポリウレタンが２５〜３５重量部が含まれるように
具備されることができるし、好ましくはセンダスト７０重量部にポリウレタン３０重量部
が含まれてなる。
【００４６】
このように、パネル形態を成しながらセンダストが含まれてなる伝送遮蔽パネル１５に
よって１次側コア１４から誘導される磁場が効果的に遮蔽されて、また受信遮蔽パネル２
５によって２次側コア２４による磁場が効果的に遮蔽されることができる。
【００４７】
これに加えて、前記無線電力受信装置２０では渦電流が発生するおそれがあるから、こ
のような渦電流は渦電流低減部材２６によって消滅するように具備されることができる。
【００４８】
このような渦電流低減部材２６は形態が網形状に形成されることで、網形状に形成され
るポリエステルに渦電流低減組成物がメッキされてなるのである。そして渦電流低減組成
物はニッケル５５〜６５重量部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んで備えられること
ができる。
【００４９】
したがって、ニッケルと亜鉛からなる渦電流低減組成物がポリエステルの表面にメッキ
されるため、結局渦電流低減部材２６は金属網形状に形成されることで、１次側コア１４
及び２次側コア２４などによる磁場によって発生されることができる渦電流が渦電流低減
部材２６である金属網のメッシュによって渦効果に減少されるようにして、無線電力受信
装置２０が保護されるように具備される。すなわちこのような渦電流低減部材２６の金属
網のメッシュによって、多くの数の金属網メッシュ別で渦電流が減少されるようにするか
ら、無線電力受信装置２０であるバッテリーパックの全体的には磁場による渦電流が減少
されるのである。
【００５０】
ここに、渦電流低減部材２６は金属網形状に１００メッシュないし２００メッシュ程度
の金属網で、より好ましくは１３５メッシュでなる。
【００５１】
さらに、本発明による無線電力充電システムＡの無線電力受信装置２０は１次側コア１
４及び２次側コア２４の間に発生された磁場から無線電力受信装置２０の回路及びバッテ
リーセル２１を保護するために受信遮蔽パネル２５（受信１次ＨＰＥＳ）及び渦電流低減
部材２６（受信２次ＨＰＥＳ）を具備するが、このような受信１次ＨＰＥＳ及びメッシュ
になる受信２次ＨＰＥＳがお互層に複数の層で多数が具備されることもできる。すなわち
図５のように一つの渦電流低減部材２６（受信２次ＨＰＥＳ）を中心にして受信１次ＨＰ
ＥＳである受信遮蔽パネル２５は渦電流低減部材２６の下側に具備されることができるし
、これに加えて第２受信遮蔽パネル２５’が渦電流低減部材２６の上側に、さらに具備さ
れることができる。このような渦電流低減部材２６にする受信２次ＨＰＥＳ及び受信遮蔽
パネル２５と第２受信遮蔽パネル２５’になる受信１次ＨＰＥＳなどの層の構成及び個数
は無線電力伝送装置１０及び無線電力受信装置２０の種類、各コアの距離及び各装置の回
路の構成などによって、それに適する構成とすることができる。そしてそれぞれに適した
無線電力受信装置２０の回路が安定的に作動するようにするだけでなく、バッテリーセル
２１が過熱されないで安定的に充放電されるように具備されることができる。
（実施例）
本発明は、図３のように、本発明による無線電力充電システムＡの無線電力伝送装置１
０側では１次側コア１４の周りにパネル形状である伝送遮蔽パネル１５が具備されること
で、ここに伝送遮蔽パネル１５はセンダスト６０重量部に対して４０重量部のポリウレタ
ンが造成されて具備されることを例にした。
【００５２】
そして、無線電力受信装置２０はバッテリーパックにして試したことで、バッテリーパ
ック側では２次側コア２４の周りにパネル形状である受信遮蔽パネル２５とともに渦電流
低減部材２６が具備されることで、受信遮蔽パネル２５はセンダスト７０重量部に対して
ポリウレタン３０重量部が含まれるようにして、渦電流低減部材２６はニッケル６０重量
部に対して４０重量部の亜鉛で造成される渦電流低減組成物がメッシュ網であるポリエス
テルにメッキされることで、１３５メッシュ網の金属網になってなることを例にした。し
たがって、本発明の実施例で遮蔽部材（ＨＰＥＳ）で、無線電力伝送装置１０側の伝送遮
蔽パネル１５（伝送ＨＰＥＳ）、無線電力受信装置２０側の受信遮蔽パネル２５（受信１
次ＨＰＥＳ）、渦電流低減部材２６（受信２次ＨＰＥＳ）にして構成されることを例にし
た。
（試験例）
前記実施例で備えられた伝送遮蔽パネル（伝送ＨＰＥＳ）１５、受信遮蔽パネル（受信
１次ＨＰＥＳ）２５、渦電流低減部材（受信２次ＨＰＥＳ）２６などにする遮蔽部材（Ｈ
ＰＥＳ）が具備されて下記のような条件で試した。
【００５３】
まず、無線電力伝送装置１０での入力電圧は５．４Ｖ、電流は７００ｍＡにし、１次側
コア１４と２次側コア２４の間の間隔は３ｍｍにして試した。
【００５４】
１次側コア１４と伝送遮蔽パネル１５の径を、それぞれ５０ｍｍ、５５ｍｍにして円形
形状で具備させ、２次側コア２４の径が３０ｍｍ、受信遮蔽パネル２５の径を３４ｍｍに
して円形形状で具備した。温度はバッテリーセルの初期の温度と５００回の充電及び放電
を実施した後の温度をそれぞれ測定した。そして本発明では遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が適用
された場合のことで、従来技術では遮蔽部材がない場合のバッテリーパックのバッテリー
セルに対する温度を測定した。
【００５５】
【表１】
【００５６】
前記表１のように、本発明による遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が具備された状態の実施例とと
もに、無線電力伝送装置及び無線電力受信装置に遮蔽部材が具備されない状態で充放電の
試験をし、最初の試験前にそれぞれのバッテリーセルの温度が３０℃に測定されたが、５
００回の繰り返された充電放電の試験をした後に測定したそれぞれの温度が表１のように
、遮蔽部材がない従来の場合には５０．５℃まで上昇した一方、遮蔽部材が備えられた本
発明の試験では４０℃位に測定された。これは充放電を続くようになれば従来の技術の構
成によれば温度が継続的に上昇するようになって、結局バッテリーセルの爆発の原因にな
ることがあり、またバッテリーパックの故障の原因になることもある。一方、本発明では
４０℃以上に上昇しないから安全にバッテリーを利用することができる長所がある。
【００５７】
【表２】
【００５８】
【表３】
【００５９】
【表４】
【００６０】
前記表２は充電装置とバッテリーパックが有線及び端子接続にして充電電力が伝送され
るようにした場合であり、表３は遮蔽部材が具備されなかった従来技術によって無線にし
て充電装置とバッテリーパックが充電されるように備えられた場合の試験である。そして
、表４では本発明による遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が具備された実施例での充放電の試験をし
たことで、それぞれの場合の充電容量（Capacity）を測定して試したのである。
【００６１】
一般的な有線の端子接続の場合、最初の充電の時に８３２（Capacity）を見せているし
、５００回の充放電の時には７４６（Capacity）の充電容量を見せていることで、これを
基準実施例にした。このような基準実施例と対比して、遮蔽部材がない従来の無線充電器
及びバッテリーパックの場合、最初の充電の時の８３４（Capacity）で基準実施例に似て
いるが、わずか３６０回が充放電された後には６４３（Capacity）もならない充電容量を
見せていて、これ以上にバッテリーパックで利用が不可能な状態なのが分かる。
一方、本発明による遮蔽部材（ＨＰＥＳ）が具備された無線電力伝送装置及び無線電力受
信装置であるバッテリーパックが適用された場合には、最初の８３６（Capacity）に対し
て５００回の充放電の試験の後にも７１３（Capacity）の充電容量を見せていて、基準実
施例になる表１と類似の程度の充放電の性能を見せているのである。
【００６２】
すなわち、前記表２〜表４そしてこれをグラフで示した図４のように、充電装置とバッ
テリーパックがお互いに有線端子に接続される実験のように、本発明は優秀な充放電の特
性を持っていて充電性能が優秀さを分かる。一方有線端子で繋がれなかったから接点端子
での火事や発熱のおそれがなくて、接点不良による充放電の効率低下のおそれもない卓越
な長所があることを分かる。
【００６３】
前記ように具備される本発明は無接点で充電装置とバッテリーパックまたは移動端末機
の間に電力伝送が成り立つように具備されて、端子接続による火事の危険がなくて、端子
接続の時に異物による接続不良がなくて電力伝送効率が良好にさせる長所がある。
【００６４】
特に、電力を送る無線電力伝送装置の１次側コア、無線電力受信装置の２次側コアには
それぞれ遮蔽部材及び渦電流低減部材が具備されて、１次側コア及び２次側コアによって
形成される磁場から充電装置及びバッテリーパックを保護するようにする卓越な効果があ
る。
【００６５】
すなわちバッテリーパックの温度が安定的になって、また５００回の充放電試験でもバ
ッテリーパックの充電容量が低下せず、充電装置及びバッテリーパックの充電性能が良好
で安定的に利用することができる長所がある。
【００６６】
前述のとおりに、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、本発明が属する技術
分野での通常の知識を有する者によって、特許請求範囲に記載した本発明の思想及び領域
から脱しない範囲内で本発明を多様に修正または変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ：無線電力充電システム
１０：無線電力伝送装置
１２：伝送制御部
１３：共振コンバーター
１４：１次側コア
１５：伝送遮蔽パネル
１６：電源供給モジュール
１７：ディスプレー部
２０：無線電力受信装置
２１：バッテリーセル
２２：受信制御部
２４：２次側コア
２５：受信遮蔽パネル
２６：渦電流低減部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーセルと、
無線電力伝送装置の１次側コアと電磁的に接続され、前記バッテリーセルを充電するための前記１次側コアからの電力信号を受信する２次側コアと、
前記バッテリーセルが前記２次側コアで受信された電力信号で充電されるようにする受信制御部と、
前記２次側コア側に位置し、１次側コアと２次側コアとの間の電磁的な接続によって生成される渦電流を遮蔽するための網形状に形成された渦電流低減部材と
を備えることを特徴とする無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項２】
さらに、前記受信制御部を前記バッテリーセルに接続し、バッテリーセルの充電状態を前記受信制御部に送信する保護回路部を備えていることを特徴とする請求項１記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項３】
前記受信制御部は、前記２次側コアを通じて、受信したバッテリーセルの充電状態を無線電力伝送装置へ送信するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項４】
前記渦電流低減部材は、渦電流低減組成物がメッキされた１００メッシュ〜２００メッシュの網形状の部材であることを特徴とする請求項１記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項５】
前記網形状の部材がポリエステルからなることを特徴とする請求項４記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項６】
前記渦電流低減組成物は、ニッケル５５〜６５重量部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んでなることを特徴とする請求項２記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項７】
さらに、前記２次側コアと前記渦電流低減部材の間に位置し、前記２次側コアから生成される磁場を遮蔽するための、前記伝送遮蔽パネルより小さい範囲の受信遮蔽パネルを具備していることを特徴とする請求項１記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項８】
前記受信遮蔽パネルがセンダスト６５〜７５重量部に対して２５〜３５重量部のポリウレタンからなることを特徴とする請求項７記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項１】
バッテリーセルと、
無線電力伝送装置の１次側コアと電磁的に接続され、前記バッテリーセルを充電するための前記１次側コアからの電力信号を受信する２次側コアと、
前記バッテリーセルが前記２次側コアで受信された電力信号で充電されるようにする受信制御部と、
前記２次側コア側に位置し、１次側コアと２次側コアとの間の電磁的な接続によって生成される渦電流を遮蔽するための網形状に形成された渦電流低減部材と
を備えることを特徴とする無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項２】
さらに、前記受信制御部を前記バッテリーセルに接続し、バッテリーセルの充電状態を前記受信制御部に送信する保護回路部を備えていることを特徴とする請求項１記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項３】
前記受信制御部は、前記２次側コアを通じて、受信したバッテリーセルの充電状態を無線電力伝送装置へ送信するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項４】
前記渦電流低減部材は、渦電流低減組成物がメッキされた１００メッシュ〜２００メッシュの網形状の部材であることを特徴とする請求項１記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項５】
前記網形状の部材がポリエステルからなることを特徴とする請求項４記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項６】
前記渦電流低減組成物は、ニッケル５５〜６５重量部に対して３５〜４５重量部の亜鉛を含んでなることを特徴とする請求項２記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項７】
さらに、前記２次側コアと前記渦電流低減部材の間に位置し、前記２次側コアから生成される磁場を遮蔽するための、前記伝送遮蔽パネルより小さい範囲の受信遮蔽パネルを具備していることを特徴とする請求項１記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【請求項８】
前記受信遮蔽パネルがセンダスト６５〜７５重量部に対して２５〜３５重量部のポリウレタンからなることを特徴とする請求項７記載の無線電力充電システム用バッテリーパック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７００６７（Ｐ２０１３−７００６７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３９０１１（Ｐ２０１２−２３９０１１）
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【分割の表示】特願２００８−１７８３２３（Ｐ２００８−１７８３２３）の分割
【原出願日】平成２０年７月８日（２００８．７．８）
【出願人】（５０８２０６３３５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月３０日（２０１２．１０．３０）
【分割の表示】特願２００８−１７８３２３（Ｐ２００８−１７８３２３）の分割
【原出願日】平成２０年７月８日（２００８．７．８）
【出願人】（５０８２０６３３５）
【Ｆターム（参考）】
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