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다수의 전자기기 충전을 위한 주파수 선택 가능 액티브 메타물질 장치와 이를 이용한 무선전력전송 시스템

  • 기술번호 : KST2018009173
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 무선 충전 시스템에서의 주파수 선택이 가능한 액티브 메타물질 장치와 이를 이용한 무선전력전달 시스템이 개시된다. 메타물질 장치에 캐패시턴스를 가변시킬 수 있는 가변 캐패시터와 이의 캐패시턴스를 가변시킬 수 있는 적응형 캐패시턴스 제어부를 도입한다. 가변 캐패시터부의 캐패시턴스 크기를 조절하는 것에 의해 공진주파수를 액티브하게 가변시켜 입사하는 자기장을 원하는 방향으로 굴절시켜 원하는 형태로 빔포밍할 수 있다. 무선전력전송 장치는 위치센서를 이용하여 복수의 충전대상 전기기기의 위치를 검출한다. 검출된 위치 정보에 기초하여 각 충전대상물마다 산출된 자기장 방향성 정보를 구하고 메타물질의 캐패시턴스를 적응적으로 조절한다. 해당 충전대상물에 최적인 자기장의 방향성을 조절할 수 있다. 자기장이 시분할방식으로 복수 개의 충전대상 전기기기의 방향으로 순차적으로 굴절되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 다수의 충전 목표물을 각각에 최적인 상태로 충전할 수 있다.
Int. CL H01P 1/20 (2006.01.01) H02J 50/70 (2016.01.01) H02J 50/12 (2016.01.01) H02J 50/90 (2016.01.01) H02J 7/02 (2016.01.01)
CPC H01P 1/20(2013.01) H01P 1/20(2013.01) H01P 1/20(2013.01) H01P 1/20(2013.01) H01P 1/20(2013.01)
출원번호/일자 1020170181576 (2017.12.27)
출원인 한국과학기술원, 경희대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2018-0076359 (2018.07.05) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020160180335   |   2016.12.27
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.12.27)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 경희대학교 산학협력단 대한민국 경기도 용인시 기흥구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김정호 대전광역시 유성구
2 조연제 대전광역시 유성구
3 송치억 대전광역시 유성구
4 이성수 대전광역시 유성구
5 이범선 경기도 용인시 기흥구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 박영우 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***, *층 **세기특허법률사무소 (역삼동, 세일빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 경희대학교 산학협력단 경기도 용인시 기흥구
2 한국과학기술원 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2017.12.27 수리 (Accepted) 1-1-2017-1300778-64
2 보정요구서
Request for Amendment		 2018.01.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2018-0005994-26
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.02.02 수리 (Accepted) 1-1-2018-0120664-02
4 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2018.06.21 수리 (Accepted) 1-1-2018-0609488-42
5 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2018.06.24 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2018.06.29 수리 (Accepted) 9-1-2018-0031634-20
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2018.07.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0478339-65
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2018.09.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-0922062-15
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2018.09.17 수리 (Accepted) 1-1-2018-0922063-61
10 등록결정서
Decision to grant		 2018.11.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0772675-10
11 [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정)
 2019.03.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-5007557-14
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.19 수리 (Accepted) 4-1-2019-5164254-26
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
유전체 기판과, 상기 유전체 기판 상에 서로 인접하면서 밀집 배치된 복수 개의 단위 메타물질 셀을 포함하는 메타물질 구조체; 및 상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각의 캐패시턴스 크기를 독립적으로 조절할 수 있는 캐패시터 스위칭 제어부를 포함하는 적응형 캐패시턴스 제어부를 구비하며,상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각은, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부에 의한 제어에 의해 캐패시턴스 값이 가변될 수 있는 가변 캐패시터부; 및 상기 유전체 기판 상에 설치되고 상기 가변 캐패시터부와 전기적으로 결합되며 인덕턴스 성분을 제공하는 인덕터부를 포함하며,각 단위 메타물질 셀의 상기 가변 캐패시터부는 스위칭 소자와 적어도 하나의 캐패시터가 직렬 연결된 단속가능 캐패시터(Switchable Capacitor)를 복수 개 포함하며, 상기 복수 개의 단속가능 캐패시터는 서로 병렬로 연결되며, 상기 캐패시터 스위칭 제어부가 각 단위 메타물질 셀에 포함된 상기 단속가능 캐패시터의 스위칭 소자를 온/오프 제어하는 것에 의해 각 단위 메타물질 셀의 가변 캐패시터부의 캐패시턴스를 가변적으로 조절할 수 있고,상기 복수 개의 단속가능 캐패시터를 포함하는 상기 가변 캐패시터부는, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부와 함께, 별도의 인쇄회로기판에 설치되어 상기 인덕터부와 도선을 통해 전기적으로 결합되고,상기 가변 캐패시터부의 캐패시턴스 크기를 조절하는 것에 의해 공진주파수를 액티브하게 가변시켜 입사하는 자기장을 원하는 방향으로 굴절시켜 원하는 형태로 빔포밍할 수 있는 것을 특징으로 하는 메타물질 장치
2 2
삭제
3 3
제1항에 있어서, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부는 무선충전 대상 전기기기의 위치를 검출하여 검출된 위치 정보에 대응하는 제어 디지털 코드를 상기 캐패시터 스위칭 제어부에 제공하는 위치센서를 더 포함하고, 상기 캐패시턴스 스위칭 제어부는 상기 위치센서로부터 제공받는 상기 제어 디지털 코드에 기초하여 상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각의 캐패시턴스 크기를 조절하고, 이에 의해 메타물질 구조체에 입사하는 자기장의 진행방향이 상기 무선충전 대상 전기기기 쪽으로 굴절되게 하는 것을 특징으로 하는 메타물질 장치
4 4
삭제
5 5
제1항에 있어서, 상기 복수 개의 단속가능 캐패시터를 포함하는 상기 가변 캐패시터부는 칩 형태로 구현되어 상기 유전체 기판 상의 각 단위 메타물질 셀 영역에 상기 인덕터부와 전기적으로 결합되는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 메타물질 장치
6 6
삭제
7 7
제1항에 있어서, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부는 상기 자기장이 시분할방식으로 서로 다른 복수의 방향으로 순차적으로 굴절되도록 상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각의 캐패시턴스 크기를 액티브하게 제어하는 것을 특징으로 하는 메타물질 장치
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거치 기구와, 무선전력전송에 필요한 전류를 생성하는 급전부와, 상기 거치기구에 설치되고 상기 급전부가 공급하는 전류를 흘려 자기장을 송출하는 송전코일을 포함하는 무선전력전송 장치; 및상기 거치 기구에 설치되며 상기 자기장이 진행하는 경로 상에 위치하여 상기 자기장을 원하는 방향으로 굴절시키기 위한 메타물질 장치를 구비하며,상기 메타물질 장치는,유전체 기판과, 상기 유전체 기판 상에 서로 인접하면서 밀집 배치된 복수 개의 단위 메타물질 셀을 포함하는 메타물질 구조체; 및 상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각의 캐패시턴스 크기를 독립적으로 조절할 수 있는 캐패시터 스위칭 제어부를 포함하는 적응형 캐패시턴스 제어부를 구비하며,상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각은, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부에 의한 제어에 의해 캐패시턴스 값이 가변될 수 있는 가변 캐패시터부; 및 상기 유전체 기판 상에 배치되고 상기 가변 캐패시터부에 연결되며 인덕턴스 성분을 제공하는 인덕터부를 포함하며,각 단위 메타물질 셀의 상기 가변 캐패시터부는 스위칭 소자와 적어도 하나의 캐패시터가 직렬 연결된 단속가능 캐패시터(Switchable Capacitor)를 복수 개 포함하며, 상기 복수 개의 단속가능 캐패시터는 서로 병렬로 연결되며, 상기 캐패시터 스위칭 제어부가 각 단위 메타물질 셀에 포함된 상기 단속가능 캐패시터의 스위칭 소자를 온/오프 제어하는 것에 의해 각 단위 메타물질 셀의 가변 캐패시터부의 캐패시턴스를 가변적으로 조절할 수 있고,상기 복수 개의 단속가능 캐패시터를 포함하는 상기 가변 캐패시터부는, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부와 함께, 별도의 인쇄회로기판에 설치되어 상기 인덕터부와 도선을 통해 전기적으로 결합되고,상기 메타물질 장치는 상기 가변 캐패시터부의 캐패시턴스 값을 조절하는 것에 의해 공진주파수를 액티브하게 가변시켜 입사하는 자기장을 원하는 형태로 빔포밍할 수 있는 것을 특징으로 하는 메타물질 장치를 이용한 무선전력전송 시스템
9 9
제8항에 있어서, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부는 무선충전 대상 전기기기의 위치를 검출하여 검출된 위치 정보에 대응하는 제어 디지털 코드를 상기 캐패시터 스위칭 제어부에 제공하는 위치센서를 더 포함하며, 상기 캐패시턴스 스위칭 제어부는 상기 위치센서로부터 제공받는 상기 제어 디지털 코드에 기초하여 상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각의 캐패시턴스 크기를 조절하고, 이에 의해 메타물질 구조체에 입사하는 자기장의 진행방향이 상기 무선충전 대상 전기기기 쪽으로 굴절되게 하는 것을 특징으로 하는 메타물질 장치를 이용한 무선전력전송 시스템
10 10
제8항에 있어서, 상기 적응형 캐패시턴스 제어부는 복수 개의 무선충전대상 전기기기의 위치를 검출하고, 검출된 위치 정보에 기초하여 상기 자기장이 시분할방식으로 상기 복수 개의 충전대상 전기기기의 방향으로 순차적으로 굴절되도록 상기 복수 개의 단위 메타물질 셀 각각의 캐패시턴스 크기를 액티브하게 제어함으로써, 상기 복수 개의 충전대상 전기기기를 한꺼번에 무선충전할 수 있는 것을 특징으로 하는 메타물질 장치를 이용한 무선전력전송 시스템
11 11
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1 미래창조과학부 경희대학교 산학협력단 정보통신기술인력양성 LOS/NLOS 환경에서 3차원 선택적 공간 무선전력전송 기술 연구