KR101957259B1 - Apparatus and method for controlling wireless power transmission - Google Patents

Apparatus and method for controlling wireless power transmission Download PDF

Info

Publication number
KR101957259B1
KR101957259B1 KR1020120002960A KR20120002960A KR101957259B1 KR 101957259 B1 KR101957259 B1 KR 101957259B1 KR 1020120002960 A KR1020120002960 A KR 1020120002960A KR 20120002960 A KR20120002960 A KR 20120002960A KR 101957259 B1 KR101957259 B1 KR 101957259B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
power supply
nfc
power transmission
wireless
Prior art date
Application number
KR1020120002960A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130027403A (en
Inventor
박세호
김기현
김준일
박진형
이경우
이우람
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US13/605,381 priority Critical patent/US20130057079A1/en
Publication of KR20130027403A publication Critical patent/KR20130027403A/en
Priority to US15/656,724 priority patent/US20170324253A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101957259B1 publication Critical patent/KR101957259B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • 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
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H04B5/72—
    • H04B5/79—

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 무선 전력 전송 제어 장치에 있어서, 통신 주파수에 따라 상기 전력 공급 장치로부터 무선 전력 전송 제어 신호를 수신하는 근거리 무선통신 안테나와, 상기 근거리 무선통신 안테나를 통해 수신되는 무선 전력 전송 제어 신호에 따른 무선 전력 전송 제어 메시지를 Power IC로 전달하는 근거리 무선통신 IC와, 상기 전력 공급 장치의 공진 주파수와 동일한 전력 공급 주파수 대역에서 공진하여 상기 전력 공급 장치로부터 공급 전력을 수신하는 WPT(Wireless Power Transmission) 코일과, 상기 근거리 무선통신 IC로부터 수신된 무선 전력 전송 제어 메시지에 따라 상기 WPT 코일에 의해 수신되는 공급 전력을 이용하여 일정한 전압이 출력되도록 제어하는 Power IC를 포함하는 것을 특징한다. 이러한 본 발명은 통신 주파수 대역과 전력 공급 주파수 대역을 서로 다른 대역의 주파수 대역을 이용함으로써, 전력 공급 신호와 통신 신호의 세기를 높이더라도 규제에 영향을 받지 않는 효과가 있다.The present invention relates to a wireless power transmission control apparatus, comprising: a short range wireless communication antenna for receiving a wireless power transmission control signal from the power supply unit in accordance with a communication frequency; A short range wireless communication IC for transmitting a wireless power transmission control message to a power IC; a wireless power transmission (WPT) coil for resonating in a power supply frequency band that is the same as the resonance frequency of the power supply device and receiving supply power from the power supply device; And a power IC for controlling a constant voltage to be output using the power supplied by the WPT coil according to a wireless power transmission control message received from the short range wireless communication IC. The present invention utilizes frequency bands of different bands for the communication frequency band and the power supply frequency band, thereby increasing the strength of the power supply signal and the communication signal.

Description

무선 전력 전송 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING WIRELESS POWER TRANSMISSION}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING WIRELESS POWER TRANSMISSION [0002]

본 발명은 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 근거리 무선 통신 채널을 통해 무선 전력 전송을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission control apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and method for controlling wireless power transmission through a short-range wireless communication channel.

IT기술 발전과 함께 다양한 휴대용 전자제품의 출시 및 보급이 늘어남에 따라 휴대용 전자제품의 전력 제공을 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 특히 과거에는 전력선을 이용하여 전력을 제공받는 기술이 주로 이용되었으나, 최근에는 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 무선 전력 전송 기술 (wireless power transmission)의 개발이 활발하게 전개되고 있다.With the development of IT technology and the increasing availability and spread of various portable electronic products, a variety of technologies are being developed to provide electric power for portable electronic products. In particular, in the past, a technique of receiving power using a power line has been mainly used, but in recent years, wireless power transmission technology capable of supplying power wirelessly has been actively developed.

무선 전력 전송 기술은 전기에너지를 전자기파, 전자기 유도 또는 전자기 공진 형태로 전달하는 기술로 전선과 같은 전력선이 없이도 무선으로 언제 어디서나 전력 공급이 가능한 기술이다. 이러한 무선 전력 전송 기술은 전자기기 무선충전, 전기자동차 무선전원공급 및 무선충전, 원격지 무선전력공급, 유비퀴터스 무선센서 전원공급 등을 위한 핵심 기술로서 기존의 전선을 통한 전원 공급 및 충전 방식을 대체할 수 있는 기술로 주목받고 있다. Wireless power transmission technology is a technology that transfers electric energy in the form of electromagnetic wave, electromagnetic induction or electromagnetic resonance. It is a technology that can supply electric power anytime and anywhere wirelessly without power line such as electric wire. This wireless power transmission technology is a core technology for wireless charging of electronic devices, wireless power supply for electric vehicles, wireless charging, remote wireless power supply, ubiquitous wireless sensor power supply, etc., and replaces power supply and charging method through existing wires It is attracting attention as a technology that can be done.

상기한 무선 전력 전송 기술이 무선 충전 시스템에 이용되는 경우를 일 예를 들면, 무선 충전 시스템은 전력을 공급하는 전력 공급 장치와, 전력을 수신하여 배터리에 전력을 충전시키는 전력 수신 장치로 구성될 수 있다. 전력 공급 장치는 무선 충전 대기 상태에서 로드의 변화 값이나 공진 주파수의 변화 값을 측정하여 소스 공진부 위에 물체가 놓여지는지를 감지한다. 그리고 물체가 감지되면 전력 공급 장치는 충전에 필요한 전력을 전송하여 물체에 전력을 공급하고, 무선 충전을 위한 물체인지 다른 금속성 물체인지를 물체와 ID 교환과 같은 인증 과정을 통해 확인한다. 인증이 성공적으로 이루어질 경우, 전력 공급 장치는 소스 공진부에 놓여진 물체를 무선 충전 가능한 충전기 즉, 전력 수신 장치로 판단하여 전력 전송을 협상한다.　 협상이 완료되면, 전력 수신 장치는 충전을 시작하게 되고, 이후, 전력 공급 장치는 해당 전력 수신 장치의 완충 여부를 확인하여, 완충이 되면 해당 전력 수신 장치로의 전력 전송을 중단한다.　 In a case where the wireless power transmission technique described above is used in a wireless charging system, for example, the wireless charging system may include a power supply device for supplying power and a power receiving device for charging the battery with electric power have. The power supply device measures the change value of the load or the change value of the resonance frequency in the wireless charge waiting state and detects whether an object is placed on the source resonance part. Then, when an object is detected, the power supply device supplies electric power to the object by supplying electric power for charging, and confirms whether the object for wireless charging is another metallic object through an authentication process such as object and ID exchange. When the authentication is successfully performed, the power supply device determines the object placed in the source resonance part as a wireless rechargeable charger, i.e., the power receiving device, and negotiates the power transmission. When the negotiation is completed, the power receiving apparatus starts charging. After that, the power supplying apparatus confirms whether or not the power receiving apparatus is buffered, and stops the power transmission to the power receiving apparatus when the buffer is full.

상기한 바와 같은 무선 충전 시스템에서 전력 공급 장치와 전력 수신장치는 전력 전송을 협상하기 위해 통신을 수행하는데, 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 통신방식은 인 밴드 통신 방식(In-band communication)이 이용될 수 있다. 인 밴드 통신 방식은 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 동일한 주파수 대역으로 이용하는 방식이다. 그런데 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역이 같은 인 밴드 통신 방식의 경우 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역의 세기에 제한이 다르다. 예를 들면, 미 연방통신위원회의 FCC(Federal Communication Commission) 인증 규격에서는 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을6.78MHz 대역을 이용하는 경우 공급 주파수 대역의 신호 세기는 42dBmA/m 이하로 제한하고 있고, 통신 주파수 대역의 신호 세기는 15dBmA/m 를 사용하기를 요구하고 있다. 따라서 인 밴드 통신 방식의 경우 전력 공급 주파수 대역의 신호 세기를 일정 수준 이상 사용할 경우 통신 주파수 대역의 신호 세기 기준을 맞출 수 없어 무선 전력 전송 제어가 부적합한 경우가 발생한다. In the wireless charging system as described above, the power supply apparatus and the power receiving apparatus perform communication to negotiate the power transmission. The communication system between the power supply apparatus and the power receiving apparatus uses an in-band communication method . The in-band communication method uses a power supply frequency band and a communication frequency band as the same frequency band between a power supply device and a power receiving device. However, in the case of the in-band communication method in which the power supply frequency band and the communication frequency band are the same, there is a limitation in the strength of the power supply frequency band and the communication frequency band. For example, in the Federal Communications Commission (FCC) certification standard of the Federal Communications Commission, the signal strength of the supply frequency band is limited to 42 dBmA / m or less when the power supply frequency band and the communication frequency band are used in the 6.78 MHz band, The signal strength of the frequency band is required to be 15 dBmA / m. Therefore, in the case of the in-band communication method, when the signal strength of the power supply frequency band is used more than a certain level, the signal strength standard of the communication frequency band can not be met, and the radio power transmission control may become unsuitable.

따라서 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 사이에 전력공급 주파수 대역과 통신 주파수 대역을 달리하여 전력 공급 신호와 통신 신호의 세기의 규제에 영향을 받지 않도록 하는 아웃 밴드 통신 방식(Out of band communication)이 이용되고 있다. 아웃 밴드 통신 방식은 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수 대역으로 이용하는 방식이다. Accordingly, an out-of-band communication method is used between the power supply device and the power receiving device so that the power supply frequency band and the communication frequency band are different from each other and thereby the power supply signal and the strength of the communication signal are not affected have. The out-band communication method uses a power supply frequency band and a communication frequency band as different frequency bands between a power supply device and a power receiving device.

그런데 아웃 밴드 통신 방식을 이용할 경우에도 사용 가능한 주파수 대역은 한정적이다. 이는 ISM(Industrial Scientific Medical band) 대역과 같이 사용 가능한 주파수 대역이 정해져 있기 때문이다. ISM 대역은 산업, 과학, 의료용 기기에서 사용 가능한 주파수 대역으로서, ITU-R에서는 ISM 대역으로13.553~13.567MHz, 26.975~27.283MHz, 40.66~40.70MHz, 433.05~433.79MHz, 902~928MHz, 2.4~2.48GHz, 5.725~5.875GHz, 24~24.25GHz, 61~61.5GHz, 122~123GHz, 244~246GHz를 지정하고 있다. However, when using the out-band communication method, the available frequency band is limited. This is because the usable frequency band such as ISM (Industrial Scientific Medical band) band is fixed. The ISM band is a frequency band that can be used in industrial, scientific and medical devices. In the ITU-R, the ISM band is 13.553 to 13.567 MHz, 26.975 to 27.283 MHz, 40.66 to 40.70 MHz, 433.05 to 433.79 MHz, 902 to 928 MHz, GHz, 5.725 to 5.875 GHz, 24 to 24.25 GHz, 61 to 61.5 GHz, 122 to 123 GHz, and 244 to 246 GHz.

그런데 최근에는 허가가 불필요한 소출력 무선 기기들에는 이러한 ISM 대역을 통신 주파수 대역으로 사용할 수 있어, ISM 대역의 활용도가 높아지고 있는 실정이다. 이에 따라 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수로 사용하되, ISM 대역의 주파수 중 사용 가능한 주파수 중, 전력 공급 신호와 통신 신호의 세기의 규제에 영향을 받지 않는 주파수를 사용한다면 효율적일 것이다.However, in recent years, low-power wireless devices that require no permission can use the ISM band as a communication frequency band, and the utilization of the ISM band is increasing. Accordingly, the power supply frequency band and the communication frequency band are used at different frequencies between the power supply device and the power receiving device, and among the available frequencies of the ISM band, the power supply signal and the communication signal intensity If you use frequency, it will be efficient.

따라서 본 발명의 목적은 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수로 사용하되, 전력 전송 제어를 위한 통신 주파수 대역을 ISM 대역의 주파수 중 사용 가능한 주파수를 사용하는 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a wireless communication system and a method of controlling the same, which uses a power supply frequency band and a communication frequency band as different frequencies between a power supply device and a power receiving device, And to provide a power transmission control apparatus and method.

또한 본 발명의 다른 목적은 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수로 사용하되, 전력 전송 제어를 위한 통신 주파수 대역을 ISM 대역의 주파수 중 사용 가능한 주파수를 사용하고, NFC(Near Field Communication) 통신 방식을 이용하는 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to use a power supply frequency band and a communication frequency band as different frequencies between a power supply device and a power receiving device and to use a communication frequency band for power transmission control as an available frequency among frequencies of the ISM band , And a wireless power transmission control apparatus and method using an NFC (Near Field Communication) communication scheme.

상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은 무선 전력 전송 제어 장치에 있어서, 통신 주파수에 따라 상기 전력 공급 장치로부터 무선 전력 전송 제어 신호를 수신하는 근거리 무선통신 안테나와, 상기 근거리 무선통신 안테나를 통해 수신되는 무선 전력 전송 제어 신호에 따른 무선 전력 전송 제어 메시지를 Power IC로 전달하는 근거리 무선통신 IC와, 상기 전력 공급 장치의 공진 주파수와 동일한 전력 공급 주파수 대역에서 공진하여 상기 전력 공급 장치로부터 공급 전력을 수신하는 WPT(Wireless Power Transmission) 코일과, 상기 근거리 무선통신 IC로부터 수신된 무선 전력 전송 제어 메시지에 따라 상기 WPT 코일에 의해 수신되는 공급 전력을 이용하여 일정한 전압이 출력되도록 제어하는 Power IC를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission control apparatus comprising: a short range wireless communication antenna for receiving a wireless power transmission control signal from the power supply unit in accordance with a communication frequency; A short range wireless communication IC for transmitting a wireless power transmission control message in accordance with a power transmission control signal to a power IC; a wireless communication module for receiving a power supply from the power supply device by resonating in a power supply frequency band that is the same as a resonance frequency of the power supply device, And a power IC for controlling a constant voltage to be output using the power received by the WPT coil according to a wireless power transmission control message received from the short range wireless communication IC, do.

또한 본 발명은 무선 전력 전송 제어 방법에 있어서, 근거리 무선 통신 안테나를 통해 통신 주파수에 따라 상기 전력 공급 장치로부터 무선 전력 전송 제어 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 무선 전력 전송 제어 신호에 따른 무선 전력 전송 제어 메시지를 Power IC로 전달하는 과정과, 상기 무선 전력 전송 제어 메시지에 따라 WPT 코일에 의해 수신되는 공급 전력을 이용하여 일정한 전압이 출력되도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a wireless power transmission control method comprising the steps of: receiving a wireless power transmission control signal from the power supply device according to a communication frequency through a short-range wireless communication antenna; Transmitting a transmission control message to the Power IC; and controlling a constant voltage to be output using the power received by the WPT coil according to the wireless power transmission control message.

본 발명에 따르면 무선 전력 전송 제어 장치는 통신 주파수 대역과 전력 공급 주파수 대역을 서로 다른 대역의 주파수 대역을 이용함으로써, 전력 공급 신호와 통신 신호의 세기를 높이더라도 규제에 영향을 받지 않는 효과가 있다.According to the present invention, the wireless power transmission control apparatus uses the frequency bands of different bands in the communication frequency band and the power supply frequency band, thereby enhancing the strength of the power supply signal and the communication signal.

또한 본 발명은 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 이용하고, 전력 공급 주파수 대역을 통신 주파수 대역과 다른 6.78MHz 또는 100~200KHz 대역을 이용함으로써, 통신 주파수 대역과, 전력 공급 주파수 대역간에 서로 신호의 간섭을 줄일 수 있는 효과가 있다. Further, the present invention uses a 13.56 MHz band as a communication frequency band and uses a 6.78 MHz or 100 to 200 KHz band different from the communication frequency band as a power supply frequency band, Can be reduced.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치와 전력 수신 장치간 전력 전송 제어를 위한 통신 방식을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 구성도
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 회로도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 회로도1 is a diagram for explaining a communication method for power transmission control between a power supply apparatus and a power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a wireless power transmission control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are circuit diagrams of a wireless power transmission control apparatus according to the first embodiment of the present invention
5A and 5B are circuit diagrams of a wireless power transmission control apparatus according to a second embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be appreciated that those skilled in the art will readily observe that certain changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. To those of ordinary skill in the art. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명은 무선 전력 전송 시스템에서 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 통신 주파수 대역을 전력 공급 주파수 대역과 다르고 ISM 대역에 속하는 주파수 대역으로 사용하여 무선 전력 전송 제어를 수행하는 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 개시한다. 특히 본 발명에서는 ISM 대역에 속하는 주파수 대역 중 13.56MHz 대역을 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 통신 주파수 대역으로 사용하고, 근거리 무선 통신 방식 즉, NFC(Near Field Communication) 통신 방식을 이용하는 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 개시한다.The present invention relates to a wireless power transmission control apparatus and method for performing wireless power transmission control by using a communication frequency band between a power supply apparatus and a power receiving apparatus in a wireless power transmission system as a frequency band different from a power supply frequency band and belonging to an ISM band . Particularly, in the present invention, the 13.56 MHz band among the frequency bands belonging to the ISM band is used as the communication frequency band between the power supply device and the power receiving device, and the wireless power transmission control using the near field wireless communication method, i.e., NFC Apparatus and method are disclosed.

이러한 본 발명은 전자기기 무선충전, 전기자동차 무선전원공급 및 무선충전, 원격지 무선전력공급, 유비퀴터스 무선센서 전원공급 등에 적용될 수 있으며, 무선 전력 전송을 수행하는 장치라면 어떤 장치든지 적용될 수 있다. 본 명세서에서는 무선 전력을 제공하는 장치를 전력 공급 장치라 하고, 무선 전력을 제공받는 장치를 전력 수신 장치라 한다. 그리고 전력 공급 장치와 전력 수신 장치를 예를 들어 본 발명의 구성과 동작 원리를 설명하기로 한다.The present invention can be applied to an electronic device such as a wireless charging device, an electric vehicle wireless power supply device and a wireless charging device, a remote wireless power supply device, a ubiquitous wireless sensor power supply device, and the like. In this specification, a device for providing wireless power is referred to as a power supply device, and a device for receiving wireless power is referred to as a power receiving device. The configuration and operation principle of the present invention will be described with reference to a power supply device and a power receiving device, for example.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치와 전력 수신 장치간 전력 전송 제어를 위한 통신 방식을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a communication method for power transmission control between a power supply apparatus and a power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치(TX)는 복수의 전력 수신 장치들(RX1~RXn) 각각에 무선으로 전력을 공급한다. 또한 전력 공급 장치(TX)와 복수의 전력 수신 장치들(RX1~RXn) 각각은 13.56MHz 대역을 사용하여 근거리 무선 통신 방식 예컨대 NFC 통신 방식으로 통신하고, NFC 채널(Channel)을 통해 무선 전력 전송에 대한 제어를 수행한다. 예를 들면, 전력 공급 장치(TX)는 마스터- 슬레이브 방식에 따라 마스터 입장에서 전력 수신 장치(RX1)에 요청(Query)을 하고, 전력 수신 장치(RX1)로부터 리포트(Report)를 수신하는 방식으로 통신할 수 있다. 이때 전력 공급 장치(TX)가 복수의 전력 수신 장치들(RX1~RXn)과 통신 시에는 송수신 충돌을 방지하기 위해 요청(Query) 시간들 사이에 미리 정해진 간격의 시간을 둘 수 있다.Referring to FIG. 1, a power supply (TX) according to an embodiment of the present invention wirelessly supplies power to each of a plurality of power receiving devices RX1 to RXn. Also, each of the power supply device TX and the plurality of power receiving devices RX1 to RXn uses a 13.56 MHz band to communicate using a short-range wireless communication method such as an NFC communication method, Control is performed. For example, the power supply TX may make a query to the power receiving device RX1 at the master position according to the master-slave method and receive a report from the power receiving device RX1 Communication can be performed. At this time, when the power supply TX is in communication with the plurality of power receiving devices RX1 to RXn, it is possible to set a predetermined time interval between the query times to prevent transmission / reception collision.

이러한 전력 공급 장치와 전력 수신 장치의 일예에 대해 설명하면, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치와 전력 수신 장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 전력 공급 장치(TX)는 앰프부(12), TX 제어부(14), TX 공진부(16), 제1 통신부(18), 안테나(ANT)를 포함한다. 2 is a configuration diagram of a power supply apparatus and a power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, the power supply TX includes an amplifier unit 12, a TX control unit 14, a TX resonance unit 16, a first communication unit 18, and an antenna ANT.

TX 제어부(14)는 전력 공급 장치(TX)의 동작을 전반적으로 제어하며, 특히, 무선 전력 전력 전송 진행에 따라 각 구성부를 제어한다. 또한 TX 제어부(14)는 무선 전력 전송에 필요한 각종 메시지를 생성하고, 전력 수신 장치(RX)로부터 수신된 메시지를 처리한다. 그리고 TX 제어부(14)는 무선 전력 전송 과정 전반에 걸쳐, 전력 수신 장치(RX)로부터 수신된 정보를 근거로 TX 공진부(16)를 통해 송출할 공급 전력량을 산출하고, 산출된 공급 전력량이 TX 공진부(16)를 통해 송출될 수 있도록, 앰프부(12)를 제어한다. TX 공진부(16)는 공진 코일을 포함하여, 전력 수신 장치(RX)의 RX 공진부(56)와 동일한 주파수로 공진하여 공급 전력을 송출한다. 제1 통신부(18)는 TX 제어부(14)의 제어 하에 전력 수신 장치(RX)와 NFC 통신을 수행하여, 전력 수신 장치(RX)로부터 수신된 메시지를 TX 제어부(14)로 출력하고, TX 제어부(14)에서 전력 수신 장치(RX)로 전달될 메시지를 송신한다. The TX control unit 14 controls the operation of the power supply TX as a whole, and in particular controls each component according to the progress of the wireless power transmission. The TX control unit 14 also generates various messages required for wireless power transmission and processes messages received from the power receiving apparatus RX. The TX control unit 14 calculates the amount of power to be supplied through the TX resonance unit 16 based on the information received from the power receiving unit RX over the entire wireless power transmission process, And controls the amplifier section 12 so as to be sent out through the resonance section 16. [ The TX resonance unit 16 includes a resonance coil and resonates at the same frequency as the RX resonance unit 56 of the power reception device RX to transmit power. The first communication unit 18 performs NFC communication with the power receiving apparatus RX under the control of the TX control unit 14 and outputs a message received from the power receiving apparatus RX to the TX control unit 14, (14) to the power receiving device (RX).

한편, 전력 공급 장치(TX)로부터 전력을 공급받는 전력 수신 장치(RX)는 정류부(52), RX 제어부(54), RX 공진부(56), 제2 통신부(58), 충전부(60)를 포함한다. The power receiving device RX receiving power from the power supply TX includes a rectifying section 52, an RX control section 54, an RX resonance section 56, a second communication section 58, .

RX 공진부(56)는 공진 코일을 포함하여, 전력 공급 장치(TX)의 TX 공진부(16)와 동일한 주파수로 공진하여, TX 공진부(16)로부터 공진 주파수를 통해 공급 전력을 수신한다. 정류부(54)는 수신된 공급 전력을 정류하여 충전부(60)에 전력이 충전되도록 한다. RX 제어부(54)는 전력 수신 장치(RX)의 전반적인 동작을 제어하며, Power IC(Integrated Circuit )로 구성될 수 있다. 이러한 RX 제어부(54)는 무선 전력 수신 및 충전 진행에 따른 각 구성부의 동작을 제어한다. RX 제어부(54)는 무선 전력 수신 및 충전에 필요한 각종 메시지를 생성하고, 전력 공급 장치(TX)로부터 수신된 메시지를 처리한다. 그리고 충전 RX 제어부(54)는 정류부(52)에서 구동 전압을 입력 받아, 전력 수신 장치(RX)의 전반적인 동작을 활성화시킨다. 또한, 무선 충전이 진행되는 동안, 정류부(52)에서 출력되는 출력 신호의 전류 및 전압을 측정하고, 그에 따라, 정류부(52)의 동작을 제어한다. 제2통신부(58)는 RX 제어부(54)의 제어 하에, 전력 공급 장치(TX)와 통신을 수행하여, 전력 공급 장치(TX)로부터 수신된 메시지를 RX 제어부(54)로 전달하고, RX 제어부(54)에서 입력되는 메시지를 전력 공급 장치(TX)로 송신한다. 제2통신부(58)는 근거리 무선 통신 방식 예컨대 NFC IC(Integrated Circuit)로 구성될 수 있으며, NFC 채널을 통해 통신을 수행할 수 있다.The RX resonator unit 56 includes the resonance coil and resonates at the same frequency as the TX resonance unit 16 of the power supply TX and receives the supply power from the TX resonance unit 16 through the resonance frequency. The rectifying unit 54 rectifies the received supply power so that the charging unit 60 is charged with electric power. The RX controller 54 controls the overall operation of the power receiving device RX and can be configured as a Power IC (Integrated Circuit). The RX controller 54 controls the operation of each component according to wireless power reception and charging progress. The RX control unit 54 generates various messages required for wireless power reception and charging, and processes messages received from the power supply TX. The charging RX controller 54 receives the driving voltage from the rectifier 52 and activates the overall operation of the power receiver RX. Further, during the wireless charging, the current and voltage of the output signal outputted from the rectifying section 52 are measured, and the operation of the rectifying section 52 is controlled accordingly. The second communication unit 58 communicates with the power supply TX under the control of the RX control unit 54 to deliver the message received from the power supply TX to the RX control unit 54, To the power supply (TX). The second communication unit 58 may be configured as a short-range wireless communication system such as an NFC IC (Integrated Circuit), and may perform communication through an NFC channel.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기한 바와 같은 전력 공급 장치(TX)와 전력 수신 장치(RX)는 전력 공급 주파수 대역(공진 주파수 대역)과 통신 주파수 대역을 서로 다른 주파수 대역을 이용하며, 근거리 무선 통신 즉, NFC 통신을 통해 무선 전력 전송을 제어한다.According to the embodiment of the present invention, the power supply apparatus TX and the power receiving apparatus RX use frequency bands different from each other in the power supply frequency band (resonance frequency band) and the communication frequency band, That is, it controls the wireless power transmission through NFC communication.

이하에서는 전력 수신 장치(RX)에 무선 전력 전송 제어 장치가 포함된 경우를 예를 들어 무선 전력 전송 제어 장치의 구성에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the wireless power transmission control apparatus will be described in the case where the power reception apparatus RX includes a wireless power transmission control apparatus.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 제어 장치(100)는 WPT 코일(110), Power IC(120), NFC IC(130), NFC 안테나(140)를 포함한다. 3 is a configuration diagram of a wireless power transmission control apparatus according to an embodiment of the present invention. 3, the wireless power transmission control apparatus 100 includes a WPT coil 110, a Power IC 120, an NFC IC 130, and an NFC antenna 140. [

WPT(Wireless Power Transmission) 코일(110)은 RX 공진부(56)에 해당하는 것으로, 공진 코일을 포함하여, 전력 공급 장치(TX)의 TX 공진부(16)와 동일한 주파수로 공진하여, 전력 공급 장치(TX)의 공진 주파수를 통해 공급 전력을 수신한다.The WPT (Wireless Power Transmission) coil 110 corresponds to the RX resonance unit 56 and resonates at the same frequency as the TX resonance unit 16 of the power supply TX, including the resonance coil, And receives the supply power through the resonant frequency of the device TX.

Power IC(120)는 RX 제어부(54) 및 정류뷰(52)의 기능을 포함하는 것으로, 무선 전력 수신을 위한 각 구성부의 동작을 제어한다. Power IC(120)는 무선 전력 수신에 필요한 각종 신호를 생성하고, 전력 공급 장치(TX)로부터 수신된 메시지에 따른 무선 전력 전송 제어 신호에 따라 동작한다. 그리고 Power IC(120)는 WPT 코일(110)을 수신한 전력에 따른 전압을 이용하여 무선 전력 전송 제어 장치(100)의 전반적인 동작을 활성화시킨다. 또한, 전력을 공급받는 동안, 공급되는 전력에 의해 얻어지는 전류 및 전압을 측정 및 조절하고, 일정한 전압(VDC_out)을 출력한다.The power IC 120 includes the functions of the RX controller 54 and the rectifying view 52 and controls the operation of each component for wireless power reception. The power IC 120 generates various signals required for wireless power reception and operates according to a wireless power transmission control signal according to a message received from the power supply TX. The power IC 120 activates the overall operation of the wireless power transmission control apparatus 100 by using the voltage corresponding to the power received from the WPT coil 110. Also, while being supplied with power, it measures and adjusts the current and voltage obtained by the supplied power, and outputs a constant voltage (VDC_out).

NFC IC(130)는 제2통신부(58)에 해당될 수 있으며, Power IC(120)로부터 제공되는 전력에 따라 동작하며, NFC 안테나(140)를 전력 공급 장치(TX)와 NFC 통신을 수행한다. 또한 NFC 안테나(140)는 전력 공급 장치(TX)로부터 수신된 메시지에 따라 무선 전력 전송 제어 신호를 Power IC(120)로 전달한다. 이때 무선 전력 전송 제어 신호는 무선 전력 전송 시작, 중단 등과 같이 무선 전력 전송에 필요한 제어 신호가 포함될 수 있다.The NFC IC 130 may correspond to the second communication unit 58 and operates according to the power provided from the Power IC 120 and performs NFC communication with the power supply unit TX through the NFC antenna 140 . The NFC antenna 140 also transmits a wireless power transmission control signal to the Power IC 120 in accordance with a message received from the power supply TX. At this time, the wireless power transmission control signal may include a control signal required for wireless power transmission, such as starting or stopping wireless power transmission.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기한 바와 같은 무선 전력 전송 제어 장치에서는 NFC IC(130) 및 NFC 안테나(140)는 ISM 대역에 속하는 주파수 대역 중 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 이용하여 통신을 수행하며, WPT 코일(110) 및 Power IC(120)는 상기 통신 주파수 대역과 다른 주파수 대역을 이용하여 무선 전력을 수신한다.According to the embodiment of the present invention, the NFC IC 130 and the NFC antenna 140 perform communication by using the 13.56 MHz band among the frequency bands belonging to the ISM band as communication frequency bands WPT coil 110 and Power IC 120 receive wireless power using a frequency band different from the communication frequency band.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 전력 공급 주파수 대역을 6.78MHz를 이용하는 경우 무선 전력 전송 제어 장치(100)의 회로도이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 무선 전력 전송 제어 장치(100)는 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 이용하고, 전력 공급 주파수 대역을 통신 주파수 대역과 다른 6.78MHz 대역을 이용함으로써, 전력 공급 신호와 통신 신호의 세기를 높이더라도 규제에 영향을 받지 않게 된다.4A and 4B are circuit diagrams of the wireless power transmission control apparatus 100 when the power supply frequency band is 6.78 MHz according to the first embodiment of the present invention. 4A and 4B, the wireless power transmission control apparatus 100 uses the 13.56 MHz band as the communication frequency band and the power supply frequency band as the 6.78 MHz band which is different from the communication frequency band, Even if the strength of the communication signal is increased, it is not affected by the regulation.

또한 본 발명의 제1 실시 예에 따라 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 이용하고, 전력 공급 주파수 대역을 통신 주파수 대역과 다른 6.78MHz 대역을 이용하는 경우 무선 전력 전송 제어 장치(100)의 구체적인 회로의 구성은 다르게 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 4a와 같이 Power IC(120) 외부에 NFC IC(140)와의 무선 전력 전송 제어 신호 송수신을 위한 별도의 구성이 구비될 수도 있고, 도 4b와 같이 Power IC(120)가 별도의 구성 없이 NFC IC(140)와 무선 전력 전송 제어 신호 송수신을 수행할 수도 있다.Also, according to the first embodiment of the present invention, when the 13.56 MHz band is used as the communication frequency band and the power supply frequency band is used as the 6.78 MHz band different from the communication frequency band, the specific circuit configuration of the wireless power transmission control device 100 Can be configured differently. For example, as shown in FIG. 4A, a separate configuration for transmitting / receiving a wireless power transmission control signal to / from the NFC IC 140 may be provided outside the Power IC 120, And perform wireless power transmission control signal transmission / reception with the NFC IC 140 without any configuration.

먼저 도 4a를 참조하면, 무선 전력 전송 제어 장치(100)의 회로는 WPT 코일(410), NFC 코일(440), Power IC(420), GPIO(General Purpose Input/Output ) Expander(422), ADC(Analog Digital Converter)(424), NFC IC(430)를 포함하여 구성될 수 있다.4A, a circuit of the wireless power transmission control apparatus 100 includes a WPT coil 410, an NFC coil 440, a power IC 420, a GPIO (general purpose input / output) expander 422, an ADC (Analog Digital Converter) 424, an NFC IC 430, and the like.

WPT 코일(410)은 POWER IC(420)와 연결될 수 있으며, 6.78MHz의 주파수 대역에서 공진하여, 전력 공급 장치(TX)로부터 전력을 공급받아 POWER IC(420)로 제공한다. Power IC(420)는 무선 전력 수신에 필요한 각종 신호를 생성하고, 전력 공급 장치(TX)로부터 수신된 메시지에 따른 무선 전력 전송 제어 신호에 따라 동작한다. 그리고 Power IC(420)는 WPT 코일(410)을 수신한 전력에 따른 전압을 이용하여 무선 전력 전송 제어 장치(100)의 전반적인 동작을 활성화시킨다. 또한, 전력을 공급받는 동안, 공급되는 전력에 의해 얻어지는 전류 및 전압을 측정 및 조절하고, 일정 전압(VDC_out)을 출력한다.The WPT coil 410 may be connected to the POWER IC 420 and resonates in a frequency band of 6.78 MHz to supply power to the POWER IC 420 from the power supply TX. The Power IC 420 generates various signals required for wireless power reception and operates according to a wireless power transmission control signal according to a message received from the power supply TX. The power IC 420 activates the overall operation of the wireless power transmission control apparatus 100 by using the voltage according to the power received from the WPT coil 410. Also, while receiving power, it measures and adjusts the current and voltage obtained by the supplied power, and outputs a constant voltage (VDC_out).

GPIO Expander(422)는 입출력 모듈로서, POWER IC(420)와 NFC IC(430)사이에서 POWER IC(420)에 의해 출력되는 신호를 NFC IC(430)로 입력되도록 하고, NFC IC(430)에 의해 출력되는 신호를 POWER IC(420)에 입력되도록 한다. ADC(424)는 POWER IC(420)와 NFC IC(430)가 주고 받는 신호에 대해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 POWER IC(420)와 NFC IC(430)간에 신호 송수신을 조절한다. The GPIO Expander 422 is an input / output module that allows a signal output by the POWER IC 420 to be input to the NFC IC 430 between the POWER IC 420 and the NFC IC 430, So that a signal output by the power IC 420 is input to the POWER IC 420. The ADC 424 converts an analog signal to a digital signal with respect to a signal exchanged between the POWER IC 420 and the NFC IC 430 and converts the digital signal into an analog signal and outputs the digital signal to the POWER IC 420 and the NFC IC 430, Thereby controlling the transmission and reception of signals.

NFC IC(430)는 Power IC(420)에 의해 제공되는 전력에 따라 동작하며, NFC 코일(440)을 통해 전력 공급 장치(TX)와 NFC 통신을 수행한다. 이때 NFC 코일(440)은 13.56MHz 대역에서 전파 방사 및 전파 수신이 가능한 NFC 코일(Coil)로 구성될 수 있다. NFC IC(430)는 NFC 안테나(440)를 통해 전력 공급 장치(TX)로부터 수신된 신호를 분석하고, 수신된 신호에 따라 무선 전력 전송 제어 신호를 NFC IC 입출력부(431)를 이용하여 Power IC(420)로 전달한다. 이때 NFC IC 입출력부(431)는 SDA 단자와 SDC 단자를 포함할 수 있다. SDA 단자는 무선 전력 전송 제어를 위한 데이터를 입력받거나 출력하고, SDC 단자는 클럭을 출력한다. 또한 본 발명의 실시 예에 따르면 무선 전력 전송 제어 신호는 무선 전력 전송에 필요한 제어 신호로서, 전압, 전류, 온도 등의 조절이 가능하다.The NFC IC 430 operates in accordance with the power provided by the Power IC 420 and performs NFC communication with the power supply TX through the NFC coil 440. At this time, the NFC coil 440 may be constituted of an NFC coil capable of radio wave radiation and radio wave reception in the 13.56 MHz band. The NFC IC 430 analyzes the signal received from the power supply TX through the NFC antenna 440 and outputs a wireless power transmission control signal to the power IC 431 using the NFC IC input / (420). At this time, the NFC IC input / output unit 431 may include an SDA terminal and an SDC terminal. The SDA terminal receives or outputs data for wireless power transmission control, and the SDC terminal outputs a clock. Also, according to an embodiment of the present invention, a wireless power transmission control signal is a control signal required for wireless power transmission, and can control voltage, current, temperature, and the like.

한편, 도 4b를 참조하면, 무선 전력 전송 제어 장치(100)의 회로는 GPIO Expander(422), ADC(424) 없이, WPT 코일(510), NFC 코일(540), Power IC(520),NFC IC(530)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 Power IC(520)는 SDA 단자와 SDC 단자를 포함하는Power IC 입출력부(522)를 포함하고, Power IC 입출력부(522)를 통해 NFC IC 입출력부(532)와 무선 전력 전송 제어를 위한 데이터 및 클럭 송수신을 수행한다. 마찬가지로 또한 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 신호는 무선 전력 전송에 필요한 제어 신호로서, 전압, 전류, 온도 등의 조절이 가능하다.4B, the circuit of the wireless power transmission control apparatus 100 includes a WPT coil 510, an NFC coil 540, a Power IC 520, an NFC IC < RTI ID = 0.0 > 530 < / RTI > The power IC 520 includes a power IC input / output unit 522 including an SDA terminal and an SDC terminal. The power IC input / output unit 522 is connected to the NFC IC input / output unit 532 and data for wireless power transmission control And clock transmission / reception. Similarly, the wireless power transmission control signal according to the embodiment of the present invention is a control signal required for wireless power transmission, and it is possible to control voltage, current, temperature, and the like.

한편, 상기한 본 발명의 제1 실시예에서는 전력 공급 주파수 대역을6.78MHz를 이용하고, 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 이용하는 경우를 예를 들었지만, 전력 공급 주파수 대역을 100~200KHz으로 이용할 수도 있다. In the first embodiment of the present invention, the power supply frequency band is 6.78 MHz and the 13.56 MHz band is used as the communication frequency band. However, the power supply frequency band may be 100 to 200 KHz .

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 전력 공급 주파수 대역을 100~ 200KHz를 이용하는 경우 무선 전력 전송 제어 장치의 회로도이다.5A and 5B are circuit diagrams of a wireless power transmission control apparatus using a power supply frequency band of 100 to 200 KHz according to a second embodiment of the present invention.

도 5a 를 참조하면, WPT 코일(610)은 POWER IC(620)와 연결될 수 있으며, 100~ 200KHz의 주파수 대역에서 공진하여, 전력 공급 장치(TX)로부터 전력을 공급받아 POWER IC(620)로 제공한다. NFC 코일(640), Power IC(620), GPIO Expander(622), ADC (624), NFC IC(630), NFC IC 입출력부(631)의 구성 및 동작은 상기 도 4A에서 설명한 내용과 같다.5A, the WPT coil 610 may be connected to the POWER IC 620, resonates in a frequency band of 100 to 200 KHz, receives power from the power supply TX, and supplies the power to the POWER IC 620 do. The configuration and operation of the NFC coil 640, the power IC 620, the GPIO Expander 622, the ADC 624, the NFC IC 630, and the NFC IC input / output unit 631 are the same as those described in FIG.

한편, 도 5b를 참조하면, WPT 코일(710)은 POWER IC(720)와 연결될 수 있으며, 100~ 200KHz의 주파수 대역에서 공진하여, 전력 공급 장치(TX)로부터 전력을 공급받아 POWER IC(720)로 제공한다. 여기서도 NFC 코일(740), Power IC(720), Power IC 입출력부(721), NFC IC(730), NFC IC 입출력부(731)의 구성 및 동작은 상기 도 4b에서 설명한 내용과 같다.5B, the WPT coil 710 may be connected to the POWER IC 720, resonates in a frequency band of 100 to 200 KHz, receives power from the power supply TX, . The configuration and operation of the NFC coil 740, the power IC 720, the power IC input / output unit 721, the NFC IC 730, and the NFC IC input / output unit 731 are the same as those described in FIG.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치(100)에서는 NFC IC(130) 및 NFC 안테나(140)를 통해 ISM 대역에 속하는 주파수 대역 중 13.56MHz 대역을 이용하여 통신을 수행하되, WPT 코일(110) 및 Power IC(120)를 통해 상기 통신 주파수 대역과 다른 주파수 대역인 6.78MHz 또는 100~ 200KHz의 주파수 대역을 이용하여 무선 전력을 수신함으로써, 전력 공급 신호와 통신 신호의 간의 간섭을 줄일 수 있고, 미리 정해진 신호 세기 규제에 영향을 받지 않을 수 있다.In the wireless power transmission control apparatus 100 according to the present invention as described above, communication is performed using the 13.56 MHz band among the frequency bands belonging to the ISM band through the NFC IC 130 and the NFC antenna 140 The WPT coil 110 and the Power IC 120 to receive radio power using a frequency band of 6.78 MHz or 100 to 200 KHz which is a frequency band different from the communication frequency band. Thus, interference between the power supply signal and the communication signal And may not be affected by predetermined signal strength regulation.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치(100)에서는 도 4a, 도 4b, 도 5a, 도 5b와 같이 WPT 코일과 NFC 코일의 배치가 같은 중심을 가지는 타원형 형태로서, NFC 코일은 안쪽에, WPT 코일은 바깥쪽에 배치될 수 있다. 또한 도면에 도시하지 않았지만, WPT 코일과 NFC 코일의 배치가 같은 중심을 가지는 타원형 형태로서, NFC 코일은 바깥쪽에, WPT 코일은 안쪽에 배치될 수 있다. 이와 같은 NFC 코일 및 WPT 코일의 배치는 무선 전력 전송 제어 장치(100)의 배치 면적을 줄일 수 있게 된다. 한편, WPT 코일과 NFC 코일의 배치는 서로 평행하게 배치될 수도 있고, 다른 방식의 배치도 가능하다. Meanwhile, in the wireless power transmission control apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4A, 4B, 5A and 5B, the arrangement of the WPT coil and the NFC coil is an ellipse , The NFC coil can be placed on the inside, and the WPT coil can be placed on the outside. Also, although not shown in the drawing, the NFC coil may be arranged on the outside, and the WPT coil may be arranged on the inside, in which the arrangement of the WPT coil and the NFC coil is the same. The arrangement of the NFC coil and the WPT coil can reduce the layout area of the wireless power transmission control device 100. [ On the other hand, the arrangement of the WPT coil and the NFC coil may be arranged in parallel with each other, or may be arranged in other ways.

한편, 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 예를 들면 이상 위에서는 본 발명의 실시 예에 따라 무선 공급 주파수 대역을 6.78MHz 또는100~ 200KHz의 주파수 대역을 예를 들어 설명하였지만, 통신 주파수 대역과 다르면 다른 주파수 대역도 가능하며, NFC 코일 및 WPT 코일의 배치도 다양한 방식으로 배치될 수 있다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. For example, in the above description, the frequency band of 6.78 MHz or 100 to 200 KHz is exemplified as the wireless supply frequency band according to the embodiment of the present invention. However, different frequency bands may be used as well as the communication frequency band. The arrangement of the coils can also be arranged in various ways.

Claims (11)

무선 전력 전송 시스템에 있어서,
복수의 전력 수신 장치와;
상기 복수의 전력 수신 장치에 무선 전력을 공급하는 전력 공급 장치를 포함하며,
상기 복수의 전력 수신 장치는 각각,
통신 주파수에 따라 상기 전력 공급 장치로부터 무선 전력 전송 제어 신호를 수신하는 NFC(Near Field Communicaiton) 안테나와,
상기 NFC 안테나를 통해 수신되는 무선 전력 전송 제어 신호에 따른 무선 전력 전송 제어 메시지를 Power IC로 전달하는 NFC IC와,
상기 전력 공급 장치의 공진 주파수와 동일한 전력 공급 주파수 대역에서 공진하여 상기 전력 공급 장치로부터 공급 전력을 수신하는 WPT(Wireless Power Transmission) 코일과,
상기 NFC IC로부터 수신된 무선 전력 전송 제어 메시지에 따라 상기 WPT 코일에 의해 수신되는 공급 전력을 이용하여 일정한 전압이 출력되도록 제어하는 Power IC와,
상기 Power IC와 상기 NFC IC 사이에서 상기 Power IC에 의해 출력되는 신호를 상기 NFC IC로 입력되도록 하고, 상기 NFC IC에 의해 출력되는 신호를 상기 Power IC에 입력되도록 하는 GPIO Expander와,
상기 Power IC와 상기 NFC IC가 주고받는 신호에 대해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 Power IC와 상기 NFC IC간에 신호 송수신을 조절하는 ADC를 포함하며,
상기 전력 공급 장치는 마스터- 슬레이브 방식에 따라 상기 복수의 전력 수신 장치에 요청(Query)들을 보내고, 상기 복수의 전력 수신 장치로부터 리포트(Report)를 수신하는 방식으로 통신하며, 상기 복수의 무선 전력 수신 장치로부터 수신된 정보에 따라 전송 공진기를 통해 공급할 전력량을 산출하고, 산출된 공급 전력량이 상기 전송 공진기를 통해 전송되도록 무선 전력 전송을 제어하며;
송수신 충돌을 방지하기 위해 상기 요청(Query)들은 미리 정해진 시간 간격으로 전송되며,
상기에서, 상기 WPT 코일과 상기 NFC 안테나는, 서로 동일한 중심을 가지는 타원형 형태로서 배치되며, 상기 NFC 안테나는 상기 동일한 중심을 기준으로 안쪽에 배치되며, 상기 WPT 코일은 상기 동일한 중심을 기준으로 바깥쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 시스템.In a wireless power transmission system,
A plurality of power receiving devices;
And a power supply for supplying radio power to the plurality of power receiving devices,
The plurality of power receiving apparatuses each include:
An NFC (Near Field Communicaiton) antenna for receiving a wireless power transmission control signal from the power supply device according to a communication frequency,
An NFC IC for transmitting a wireless power transmission control message according to a wireless power transmission control signal received through the NFC antenna to a power IC;
A WPT (Wireless Power Transmission) coil resonating in the same power supply frequency band as the resonance frequency of the power supply device and receiving power supplied from the power supply device;
A power IC for controlling a constant voltage to be output using a power supplied by the WPT coil according to a wireless power transmission control message received from the NFC IC,
A GPIO Expander for inputting a signal output from the Power IC between the Power IC and the NFC IC to the NFC IC and inputting a signal output from the NFC IC to the Power IC,
And an ADC for converting an analog signal to a digital signal with respect to a signal exchanged between the Power IC and the NFC IC and converting a digital signal into an analog signal to control signal transmission / reception between the Power IC and the NFC IC,
Wherein the power supply apparatus sends queries to the plurality of power receiving apparatuses in a master-slave manner and communicates by receiving reports from the plurality of power receiving apparatuses, Calculates an amount of power to be supplied through the transmission resonator in accordance with information received from the apparatus, and controls wireless power transmission so that the calculated amount of supplied power is transmitted through the transmission resonator;
In order to prevent a transmission / reception collision, the queries are transmitted at predetermined time intervals,
The WPT coil and the NFC antenna are arranged in an elliptic shape having the same center, and the NFC antenna is disposed on the inner side with respect to the same center, and the WPT coil is arranged on the outer side Wherein the wireless power transmission control system comprises: 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 통신 주파수의 대역과 상기 전력 공급 주파수 대역은 서로 다른 대역의 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the frequency band of the communication frequency and the power supply frequency band are frequency bands of different bands. 제3항에 있어서, 상기 통신 주파수 대역은 13.56MHz 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 시스템.4. The wireless power transmission control system according to claim 3, wherein the communication frequency band is a 13.56 MHz band. 제3항에 있어서, 상기 전력 공급 주파수 대역은 6.78MHz 대역 또는 100~200KHz 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 시스템.4. The wireless power transmission control system of claim 3, wherein the power supply frequency band is a 6.78 MHz band or a 100 to 200 KHz band. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020120002960A 2011-09-07 2012-01-10 Apparatus and method for controlling wireless power transmission KR101957259B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/605,381 US20130057079A1 (en) 2011-09-07 2012-09-06 Apparatus and method of controlling wireless power transmission
US15/656,724 US20170324253A1 (en) 2011-09-07 2017-07-21 Apparatus and method for receiving wireless power

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161531789P 2011-09-07 2011-09-07
US61/531,789 2011-09-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130027403A KR20130027403A (en) 2013-03-15
KR101957259B1 true KR101957259B1 (en) 2019-03-14

Family

ID=48178377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120002960A KR101957259B1 (en) 2011-09-07 2012-01-10 Apparatus and method for controlling wireless power transmission

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101957259B1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9806537B2 (en) 2011-12-15 2017-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for determining whether a power receiver is removed from the apparatus
KR101951358B1 (en) 2011-12-15 2019-02-22 삼성전자주식회사 Wireless power transmitter, wireless power receiver and method for controlling each thereof
KR102142558B1 (en) 2013-04-17 2020-08-07 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Apparatus and method for transmitting wireless power
KR102047963B1 (en) * 2013-05-02 2019-11-25 한국전자통신연구원 Wireless charge apparatus and wirelss charge method
KR101640023B1 (en) 2015-01-13 2016-07-18 주식회사 아이엠텍 Wireless communication double antenna for portable electronic appliance
JP2018042446A (en) * 2016-05-25 2018-03-15 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Pairing method of transmitter and receiver of wireless charging system, and device for executing the same
US20220131422A1 (en) * 2019-02-14 2022-04-28 Lg Electronics Inc. Device and method for performing power allocation and out-band activation by using short-range communication in wireless power transmission system
KR102258705B1 (en) * 2019-11-20 2021-06-01 국방과학연구소 Compact loop antenna with ferrite

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010506274A (en) * 2006-10-09 2010-02-25 レジック・アイデントシステムズ・アクチェンゲゼルシャフト Device and method for operating a read / write device
US20110031928A1 (en) * 2007-12-21 2011-02-10 Soar Roger J Soldier system wireless power and data transmission

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8629650B2 (en) * 2008-05-13 2014-01-14 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer using multiple transmit antennas
US8111042B2 (en) * 2008-08-05 2012-02-07 Broadcom Corporation Integrated wireless resonant power charging and communication channel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010506274A (en) * 2006-10-09 2010-02-25 レジック・アイデントシステムズ・アクチェンゲゼルシャフト Device and method for operating a read / write device
US20110031928A1 (en) * 2007-12-21 2011-02-10 Soar Roger J Soldier system wireless power and data transmission

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130027403A (en) 2013-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170324253A1 (en) Apparatus and method for receiving wireless power
US11356145B2 (en) Wireless charging apparatus and method
KR101957259B1 (en) Apparatus and method for controlling wireless power transmission
KR102012972B1 (en) Apparatus for transmitting and receiving wireless power
KR101831993B1 (en) Apparatus and method for controlling amount of charging current for wireless power receiver
KR101897544B1 (en) Apparatus and method for controlling wireless power transmission
KR102195109B1 (en) Apparatus and method for for wireless charge
KR101962555B1 (en) Multi-mode wireless power receiving apparatus and method
US9985695B2 (en) Wireless power transmission apparatus and method therefor
KR101743777B1 (en) Method for wireless charging and apparatus for the same
US9287718B2 (en) Method, apparatus, and computer program product for foreign object detection parameter and charging data communication with wireless charging capable battery pack
KR20120135885A (en) Wireless power transmitting/receiving system comprising transmitter and receiver, two-way communication method between the transmitter and the receiver, and the apparatuses
CN110476362A (en) The device and method of communication are executed in Wireless power transmission system
KR101548810B1 (en) Wireless charging device and controlling method thereof
KR20130096005A (en) Method for wireless charging and apparatus for the same
KR20140067341A (en) Wireless charging apparatus
KR20150049858A (en) Method for processing signal in hybrid wireless power transmission device which enables to transmit magnetic resonance wirelss power signal and induce wireless power signal, and hybrid wireless power transmission device using the same
KR20130106527A (en) Dual-mode wireless power transfer device and mobile device
KR101515480B1 (en) Wireless power transfer method between devices using NFC
KR101404013B1 (en) Mobile apparatus including wireless power transmission apparatus and wireless charging system
KR20180128371A (en) Apparatus and method for controlling wireless power transmission
CN113036947A (en) Wireless charging device and wireless charging system adopting half-duplex mode for real-time configuration

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant