KR20140073420A - Method for protecting over temperature during charging and wireless power receiver therefor - Google Patents

Method for protecting over temperature during charging and wireless power receiver therefor Download PDF

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KR20140073420A
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Abstract

To achieve the stated part, a wireless power receiver according to the present invention includes a power receiving unit which receives AC type wireless power from a wireless power transmitter, a regulator unit which regulates the wireless power, a power managing unit which supplies the regulated wireless power to a battery and controls a charging operation, a temperature measuring unit which measures the temperature of one point of the wireless power receiver according to the reception of the wireless power, and a control unit which outputs a control signal to perform the charging operation with controlled charging power if the temperature measured by the temperature measuring unit exceeds a preset temperature.

Description

충전 시 무선 전력 수신기의 초과 온도 방지를 위한 방법 및 이를 위한 무선 전력 수신기{METHOD FOR PROTECTING OVER TEMPERATURE DURING CHARGING AND WIRELESS POWER RECEIVER THEREFOR}[0001] METHOD FOR PROTECTING OVER TEMPERATURE DURING CHARGING AND WIRELESS POWER RECEIVER THEREFOR [0002] BACKGROUND OF THE INVENTION [0003]

본 발명은 무선 전력 수신기의 초과 온도를 방지하도록 하는 방법 및 이를 위한 무선 전력 수신기에 대한 것이다.The present invention is directed to a method for preventing overtemperature of a wireless power receiver and to a wireless power receiver therefor.

휴대전화 또는 PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 이동단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시킴으로 인하여 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다. BACKGROUND ART A mobile terminal such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistants) is driven by a rechargeable battery. In order to charge the battery, a separate charging device is used to supply electric energy to the battery of the mobile terminal. Typically, the charging device and the battery are each provided with a separate contact terminal on the outside thereof, thereby electrically connecting the charging device and the battery by making them contact each other.

하지만, 이와 같은 접촉식 충전방식은 접촉 단자가 외부에 돌출되어 있으므로, 이물질에 의한 오염이 쉽고 이러한 이유로 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한 접촉 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않는다. However, in such a contact type charging method, since the contact terminal protrudes to the outside, contamination by foreign matter is easy and the battery charging is not properly performed. Also, even if the contact terminals are exposed to moisture, charging is not properly performed.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다. In order to solve these problems, wireless charging or non-contact charging technology has recently been developed and used in many electronic devices.

이러한 무선충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 일반적으로 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등으로 일반인들에게 알려져 있다. 이러한 무선충전 기술은 전자제품을 무선으로 충전함으로써 방수 기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않으므로 전자 기기 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 다가오는 전기차 시대에도 관련 기술이 크게 발전할 것으로 전망된다. This wireless charging technique uses wireless power transmission and reception, for example, a system in which a battery can be automatically charged by simply placing a cellular phone on a charging pad without connecting a separate charging connector. It is generally known to the general public as a wireless electric toothbrush or a wireless electric shaver. Such wireless charging technology can enhance the waterproof function by charging the electronic products wirelessly, and it is advantageous to increase the portability of the electronic devices since the wired charger is not required, and the related technology is expected to greatly develop in the upcoming electric car era .

무선 전력 수신기에서, 교류 형태의 무선 전력을 직류 형태로 정류시키는 과정 또는 레귤레이팅(regulating)을 수행하는 과정에 의하여 열이 발생할 수 있다. In a wireless power receiver, heat may be generated by rectifying or regulating the AC power in a DC form.

종래의 무선 전력 수신기는, 무선 전력 수신기의 온도를 모니터링(monitoring)하다가, 온도가 기설정된 온도 이상이 되면 무선 전력의 수신을 중단한다. 이에 따라, 온도 상승으로 인한 무선 충전이 중단되고, 온도의 하강 시 무선 충전이 재개되어야 하는 문제점이 발생한다. 하지만 무선 전력 수신기에서 무선 충전 시 끊김없이 충전을 수행하는 것이 중요하다. 하지만 종래의 무선 전력 수신기에서는 초과 온도(over temperature) 상황이 발생하여 무선 충전이 중단될 경우 온도가 하강하기 전까지는 더 이상 충전이 재개될 수 없게 된다. 따라서 다시 이전의 충전을 계속해서 진행하기 위해서는 다시 무선 전력 송신기와 연결해야 하며, 연결이 이루어질 때까지 기다리는 것은 사용자 입장에서는 매우 불편한 일이다.A conventional wireless power receiver monitors the temperature of the wireless power receiver and stops receiving the wireless power when the temperature is above a predetermined temperature. Accordingly, the wireless charging due to the temperature rise is interrupted, and the wireless charging must be resumed when the temperature is lowered. However, it is important that the wireless power receiver perform seamless charging during wireless charging. However, in the conventional wireless power receiver, if the over-temperature condition occurs and the wireless charging is interrupted, the charging can no longer be resumed until the temperature is lowered. Therefore, it is very inconvenient for the user to wait for the connection to be made again before the recharging of the previous charge is continued.

따라서 본 발명의 적어도 일 실시 예는 충전이 끊김없이 진행될 수 있도록 무선 전력 수신기에서의 초과 온도를 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. Thus, at least one embodiment of the present invention provides an apparatus and method for preventing excess temperature in a wireless power receiver such that charging can proceed seamlessly.

또한 본 발명의 적어도 일 실시 예는 기설정된 온도를 초과하면, 무선 전력 수신기 내부에서 흐르는 전류의 값을 감소시켜 온도 증가를 방지하는 방법 및 이를 위한 무선 전력 수신기를 제공한다.In addition, at least one embodiment of the present invention provides a method and a wireless power receiver therefor for preventing temperature increase by reducing the value of the current flowing inside the wireless power receiver when the temperature exceeds a predetermined temperature.

상술한 바를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기에 있어서, 무선 전력 송신기로부터 교류 형태의 무선 전력을 수신하는 전력 수신부와, 상기 무선 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 레귤레이터부와, 상기 레귤레이팅된 무선 전력을 배터리로 제공하여 충전을 제어하는 전력 관리부와, 상기 무선 전력 수신에 따라 상기 무선 전력 수신기의 일 지점의 온도를 측정하는 온도 측정부와, 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 미리 설정된 온도를 초과하면 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다. In order to accomplish the foregoing, a wireless power receiver for preventing excess temperature during charging according to an embodiment of the present invention includes: a power receiver for receiving AC power in the form of AC from a wireless power transmitter; a temperature measuring unit for measuring a temperature of one point of the wireless power receiver according to the wireless power reception; and a controller for controlling the temperature of the wireless power receiver, And a control unit for outputting a control signal to be charged with the adjusted charging power when the temperature measured by the temperature measuring unit exceeds a preset temperature.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신기에서 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법에 있어서, 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 과정과, 상기 무선 전력 수신에 따른 온도를 측정하는 과정과, 상기 측정된 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우, 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for preventing excess temperature during charging in a wireless power receiver, comprising the steps of: receiving wireless power from a wireless power transmitter; And controlling the battery to be charged with the adjusted charge power when the measured temperature exceeds a preset temperature.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 의하여, 기설정된 온도를 초과하면, 무선 전력 수신기 내부에서 흐르는 전류의 값을 감소시켜 온도 증가를 방지하는 무선 전력 수신기가 제공될 수 있다. According to at least one embodiment of the present invention, a wireless power receiver may be provided that, when exceeding a predetermined temperature, reduces the value of the current flowing inside the wireless power receiver to prevent temperature increase.

도 1은 무선 충전 시스템을 예시한다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 다양한 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
Figure 1 illustrates a wireless charging system.
2A is a block diagram of a wireless power transmitter and a wireless power receiver in accordance with an embodiment of the present invention.
2B is a block diagram of a wireless power receiver in accordance with an embodiment of the present invention.
Figures 3a and 3b are block diagrams of a wireless power receiver in accordance with various embodiments of the present invention.
4 is a block diagram of a wireless power receiver in accordance with an embodiment of the present invention.
5 and 6 are flowcharts illustrating a method of controlling a wireless power receiver according to various embodiments of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be variously modified and may have various embodiments, and specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 한 항목을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

도 1은 무선 충전 시스템을 예시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기(100) 및 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)를 포함한다. Figure 1 illustrates a wireless charging system. As shown in FIG. 1, the wireless charging system includes a wireless power transmitter 100 and at least one wireless power receiver 110-1, 110-2, 110-n.

무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)의 각각에 무선으로 전력(1-1,1-2,1-n)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)는 미리 설정된 인증절차를 통해 인증된 무선 전력 수신기에 대해서만 무선으로 전력(1-1,1-2,1-n)을 송신할 수도 있다. The wireless power transmitter 100 may transmit power (1-1, 1-2, 1-n) wirelessly to each of the at least one wireless power receiver (110-1, 110-2, 110-n). The wireless power transmitter 100 may transmit power (1-1, 1-2, 1-n) wirelessly only to the authenticated wireless power receiver through a predetermined authentication procedure.

무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)와 무선 연결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)로 전자기파를 통해 무선 전력을 송신할 수 있다. The wireless power transmitter 100 may form a wireless connection with at least one wireless power receiver 110-1, 110-2, 110-n. For example, the wireless power transmitter 100 may transmit wireless power via electromagnetic waves to at least one wireless power receiver 110-1, 110-2, 110-n.

한편, 무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)와 양방향 통신을 수행할 수 있다. 여기에서 무선 전력 송신기(100) 및 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 소정의 프레임으로 구성된 패킷(2-1,2-2,2-n)을 처리하거나 송수신할 수 있다. 상술한 프레임에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 무선 전력 수신기는 특히, 이동통신단말기, PDA, PMP, 스마트폰 등으로 구현될 수 있다. Meanwhile, the wireless power transmitter 100 may perform bidirectional communication with the wireless power receivers 110-1, 110-2, and 110-n. Here, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receivers 110-1, 110-2, and 110-n can process or transmit packets 2-1, 2-2, 2-n configured with a predetermined frame. The above-mentioned frame will be described later in more detail. The wireless power receiver may be implemented as a mobile communication terminal, a PDA, a PMP, a smart phone, or the like.

무선 전력 송신기(100)는 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)로 무선으로 전력을 제공할 수 있다. 예를 들어 무선 전력 송신기(100)는 공진 방식을 통하여 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)에 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)가 공진 방식을 채택한 경우, 무선 전력 송신기(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,1110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 30m 이하일 수 있다. 또한 무선 전력 송신기(100)가 전자기 유도 방식을 채택한 경우, 전력제공장치(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 10cm 이하일 수 있다. The wireless power transmitter 100 may provide power wirelessly to a plurality of wireless power receivers 110-1, 110-2, and 110-n. For example, the wireless power transmitter 100 may transmit power to a plurality of wireless power receivers 110-1, 110-2, and 110-n through a resonance method. If the wireless power transmitter 100 employs a resonant mode, the distance between the wireless power transmitter 100 and the plurality of wireless power receivers 110-1, 110-2, 1110-n may preferably be 30 m or less. Also, when the wireless power transmitter 100 employs an electromagnetic induction scheme, the distance between the power providing apparatus 100 and the plurality of wireless power receivers 110-1, 110-2, 110-n may preferably be 10 cm or less.

적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 전력을 수신하여 내부에 구비된 배터리의 충전을 수행할 수 있다. 또한 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 상태 정보 또는 무선 전력 송신기(100)를 제어하기 위한 정보(즉, 제어 정보) 등을 포함하는 메시지(2-1, 2-2, 2-n)를 무선 전력 송신기(100)에 송신할 수 있다. 상기의 송신 신호의 정보에 관하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. At least one of the wireless power receivers 110-1, 110-2, and 110-n may receive wireless power from the wireless power transmitter 100 to perform charging of the battery included therein. Also, at least one of the wireless power receivers 110-1, 110-2, and 110-n may include a signal requesting wireless power transmission, information required for wireless power reception, wireless power receivers 110-1, 110-2, 110- (2-1, 2-2, 2-n) including information for controlling the transmitter 100 (i.e., control information) to the wireless power transmitter 100. [ Information on the transmission signal will be described later in more detail.

또한 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각은 충전 상태를 나타내는 메시지를 무선 전력 송신기(100)로 송신할 수 있다. Also, each of the at least one wireless power receiver 110-1, 110-2, 110-n may send a message to the wireless power transmitter 100 indicating a state of charge.

무선 전력 송신기(100)는 디스플레이와 같은 표시부를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각으로부터 수신한 메시지에 기초하여 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각의 상태를 표시할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기(100)는 각각의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)가 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 함께 표시할 수도 있다. The wireless power transmitter 100 may include a display such as a display and may include at least one wireless power receiver 110-1,110-n based on a message received from each of the at least one wireless power receiver 110-1, -2, and 110-n, respectively. In addition, the wireless power transmitter 100 may display together the time that each wireless power receiver 110-1, 110-2, 110-n is expected to complete charging.

무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각에 무선 충전 기능을 디스에이블(disabled)하도록 하는 제어 신호(또는 제어 메시지)를 송신할 수도 있다. 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 충전 기능의 디스에이블 제어 신호를 수신한 무선 전력 수신기는 무선 충전 기능을 디스에이블할 수 있다. The wireless power transmitter 100 may transmit a control signal (or control message) that causes the wireless charging function to be disabled for each of the at least one wireless power receiver 110-1, 110-2, 110-n. The wireless power receiver that receives the disable control signal of the wireless charging function from the wireless power transmitter 100 may disable the wireless charging function.

도 2a는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.2A is a block diagram of a wireless power transmitter and a wireless power receiver in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(200)는 전력 송신부(211), 제어부(212) 및 통신부(213)를 포함할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부(252) 및 통신부(253)를 포함할 수 있다. 2A, the wireless power transmitter 200 may include a power transmitter 211, a controller 212, and a communication unit 213. The wireless power receiver 250 may also include a power receiver 251, a controller 252, and a communication unit 253.

전력 송신부(211)는 무선 전력 송신기(200)가 요구하는 전력을 제공할 수 있으며, 무선으로 무선 전력 수신기(250)에 전력을 제공할 수 있다. 여기에서, 전력 송신부(211)는 교류 파형의 형태로 전력을 공급할 수 있으며, 직류 파형의 전력을 인버터를 이용하여 교류 파형으로 변환하여 교류 파형의 전력을 공급할 수도 있다. 전력 송신부(211)는 내장된 배터리의 형태로 구현될 수도 있으며, 또는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하여 다른 구성 요소에 공급하는 형태로도 구현될 수 있다. 전력 송신부(211)는 교류 파형의 전력을 제공할 수 있는 수단이라면 제한이 없다는 것은 당업자가 용이하게 이해할 것이다. The power transmitter 211 may provide the power required by the wireless power transmitter 200 and may provide power to the wireless power receiver 250 wirelessly. Here, the power transmission unit 211 can supply power in the form of an AC waveform, and can convert power of the DC waveform into AC waveform using an inverter to supply power of the AC waveform. The power transmitter 211 may be implemented in the form of a built-in battery, or may be implemented in the form of a power receiving interface to receive power from the outside and supply it to other components. Those skilled in the art will readily understand that the power transmitter 211 is not limited as long as it can provide power of an AC waveform.

아울러, 전력 송신부(211)는 교류 파형을 전자기파 형태로 무선 전력 수신기(250)로 제공할 수 있다. 전력 송신부(211)는 추가적으로 루프 코일을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 소정의 전자기파를 송신 또는 수신할 수 있다. 전력 송신부(211)가 루프 코일로 구현되는 경우, 루프 코일의 인덕턴스(L)는 변경가능할 수도 있다. 한편 전력 송신부(211)는 전자기파를 송수신할 수 있는 수단이라면 제한이 없는 것은 당업자는 용이하게 이해할 것이다. In addition, the power transmitter 211 may provide the AC waveform to the wireless power receiver 250 in the form of an electromagnetic wave. The power transmission unit 211 may further include a loop coil, thereby transmitting or receiving a predetermined electromagnetic wave. When the power transmission unit 211 is implemented as a loop coil, the inductance L of the loop coil may be changeable. Those skilled in the art will readily understand that the power transmission unit 211 is not limited as long as it can transmit and receive electromagnetic waves.

제어부(212)는 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 저장부(미도시)로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 CPU, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터와 같은 형태로 구현될 수 있다. 제어부(212)의 세부 동작과 관련하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. The control unit 212 may control the entire operation of the wireless power transmitter 200. [ The control unit 212 can control the overall operation of the wireless power transmitter 200 using an algorithm, a program, or an application required for the control read from the storage unit (not shown). The control unit 212 may be implemented in the form of a CPU, a microprocessor, or a mini computer. The detailed operation of the control unit 212 will be described later in more detail.

통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 통신부(253)와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신, 블루투스 방식, 블루투스 저에너지(Bluetooth low energy) 방식 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 통신부(213)는 IEEE802.15.4 방식의 Zigbee 통신 방식 또는 블루투스 저에너지 방식을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 아울러, 통신부(213)는 CSMA/CA 알고리즘을 이용할 수 있다. 통신부(213)가 이용하는 주파수 및 채널 선택에 관한 구성은 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 한편, 상술한 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본원 발명은 통신부(213)에서 수행하는 특정 통신 방식에 의하여 그 권리범위가 한정되지 않는다. The communication unit 213 may communicate with the wireless power receiver 250 in a predetermined manner. The communication unit 213 communicates with the communication unit 253 of the wireless power receiver 250 through communication using an NFC (near field communication), a Zigbee communication, an infrared communication, a visible light communication, a Bluetooth communication method, a Bluetooth low energy method, Can be performed. The communication unit 213 according to an exemplary embodiment of the present invention may perform communication using a Zigbee communication scheme or a Bluetooth low-energy scheme of IEEE802.15.4 scheme. In addition, the communication unit 213 may use the CSMA / CA algorithm. The configuration related to the frequency and channel selection used by the communication unit 213 will be described later in more detail. Meanwhile, the above-described communication method is merely an example, and the scope of the present invention is not limited by the specific communication method performed by the communication unit 213. [

한편, 통신부(213)는 무선 전력 송신기(200)의 정보에 대한 신호를 송신할 수 있다. 여기에서, 통신부(213)는 상기 신호를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다. On the other hand, the communication unit 213 can transmit a signal for the information of the wireless power transmitter 200. [ Here, the communication unit 213 may unicast, multicast, or broadcast the signal.

표 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기(200)로부터 송신되는 신호의 데이터 구조이다. 무선 전력 송신기(200)는 하기의 프레임을 가지는 신호를 기설정된 주기마다 송신할 수 있으며, 상기 신호는 이하에서는 Notice 신호로 명명될 수도 있다.Table 1 is a data structure of a signal transmitted from the wireless power transmitter 200 according to an embodiment of the present invention. The wireless power transmitter 200 may transmit a signal having the following frame every predetermined period, and the signal may be hereinafter referred to as a Notice signal.

frame typeframe type protocol versionprotocol version sequence number시퀀스 번호 network IDnetwork ID RX to Report(schedule mask)RX to Report (schedule mask) ReservedReserved Number of RxNumber of Rx NoticeNotice 4bit4bit 1 Byte1 Byte 1Byte1 byte 1Byte1 byte 5bit5bit 3bit3bit

표 1에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 1에서는 해당 신호가 Notice 신호임을 지시한다. protocol version 필드는, 통신 방식의 프로토콜의 종류를 지시하는 필드로, 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기(200)의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. Rx to Report(schedule mask) 필드는, 무선 전력 송신기(200)로 보고를 수행할 무선 전력 수신기들을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. 표 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 Rx to Report(schedule mask) 필드이다. The frame type in Table 1 indicates a signal type, and in Table 1 it indicates that the signal is a Notice signal. The protocol version field is a field for indicating the type of protocol of the communication method, for example, 4 bits can be allocated. The sequence number field is a field for indicating a sequential order of the corresponding signal, for example, 1 byte. The sequence number may be incremented by one, for example, in response to a signal transmission / reception step. The network ID field indicates a network ID of the wireless power transmitter 200, and may be, for example, 1 byte. The Rx to Report (Schedule Mask) field is a field that indicates radio power receivers to report to the radio power transmitter 200, for example, 1 byte. Table 2 is an Rx to Report (schedule mask) field according to an embodiment of the present invention.

Rx to Report(schedule mask) Rx to Report (schedule mask) Rx1Rx1 Rx2Rx2 Rx3Rx3 Rx4Rx4 Rx5Rx5 Rx6Rx6 Rx7Rx7 Rx8Rx8 1One 00 00 00 00 1One 1One 1One

여기에서, Rx1 내지 Rx8은 무선 전력 수신기 1 내지 8에 대응할 수 있다. Rx to Report(schedule mask) 필드는 스케쥴 마스크의 번호가 1로 표시된 무선 전력 수신기가 보고를 수행하도록 구현될 수 있다. Here, Rx1 to Rx8 may correspond to the radio power receivers 1-8. The Rx to Report (schedule mask) field may be implemented such that a wireless power receiver with a schedule mask number of 1 performs the report.

Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 5Byte가 할당될 수 있다. Number of Rx 필드는, 무선 전력 송신기(200)의 주위의 무선 전력 수신기의 개수를 지시하는 필드로, 예를 들어 3bit가 할당될 수 있다. The Reserved field is a field reserved for future use, and may be allocated, for example, 5 bytes. The Number of Rx field is a field for indicating the number of wireless power receivers around the wireless power transmitter 200, for example, 3 bits may be allocated.

한편, 표 1의 프레임 형식의 신호는 IEEE802.15.4 형식의 데이터 구조 중 WPT에 할당되는 형식으로 구현될 수 있다. On the other hand, the signal of the frame format shown in Table 1 can be implemented in a format allocated to the WPT among the data structure of IEEE802.15.4 format.

표 3은 IEEE802.15.4의 데이터 구조이다. Table 3 shows the data structure of IEEE802.15.4.

PreamblePreamble SFDSFD Frame LengthFrame Length WPTWPT CRC16CRC16

표 3과 같이, IEEE802.15.4의 데이터 구조는 Preamble, SFD, Frame Length, WPT, CRC16 필드를 포함할 수 있으며, 표 1과 같은 데이터 구조는 WPT 필드에 포함될 수 있다. As shown in Table 3, the data structure of IEEE802.15.4 may include Preamble, SFD, Frame Length, WPT, and CRC16 fields, and the data structure as shown in Table 1 may be included in the WPT field.

통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)로부터 전력 정보를 수신할 수 있다. 여기에서 전력 정보는 무선 전력 수신기(250)의 용량, 배터리 잔량, 충전 횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 특정 무선 전력 수신기(250)의 무선 전력 수신부(251)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.The communication unit 213 can receive the power information from the wireless power receiver 250. [ Here, the power information may include at least one of the capacity of the wireless power receiver 250, the remaining battery power, the number of times of charging, the amount of usage, the battery capacity, and the battery ratio. The communication unit 213 can also transmit a charging function control signal for controlling the charging function of the wireless power receiver 250. [ The charging function control signal may be a control signal that controls the wireless power receiving unit 251 of the specific wireless power receiver 250 to enable or disable the charging function.

통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신기(미도시)로부터의 신호를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 통신부(213)는 다른 무선 전력 송신기로부터 상술한 표 1의 프레임의 Notice 신호를 수신할 수 있다. The communication unit 213 may receive not only the wireless power receiver 250 but also signals from other wireless power transmitters (not shown). For example, the communication unit 213 can receive the Notice signal of the frame of Table 1 from another wireless power transmitter.

한편, 도 2a에서는 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 상이한 하드웨어로 구성되어 무선 전력 송신기(200)가 아웃-밴드(out-band) 형식으로 통신되는 것과 같이 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 본 발명은 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 하나의 하드웨어로 구현되어 무선 전력 송신기(200)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다. 2A, although the power transmitting unit 211 and the communication unit 213 are configured with different hardware and the wireless power transmitter 200 is shown as being communicated in an out-band format, this is an example. The power transmitter 211 and the communication unit 213 may be implemented in one hardware so that the wireless power transmitter 200 may perform communication in an in-band format.

무선 전력 송신기(200) 및 무선 전력 수신기(250)는 각종 신호를 송수신할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신기(200)가 주관하는 무선 전력 네트워크로의 무선 전력 수신기(250)의 가입과 무선 전력 송수신을 통한 충전 과정이 수행될 수 있으며, 상술한 과정은 더욱 상세하게 후술하도록 한다. The wireless power transmitter 200 and the wireless power receiver 250 are capable of transmitting and receiving various signals such that the subscription of the wireless power receiver 250 to the wireless power network hosted by the wireless power transmitter 200, The above-described process will be described in more detail below.

도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다. 2B is a block diagram of a wireless power receiver in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부(252), 통신부(253), 정류부(254), DC/DC 컨버터부(255), 스위치부(256) 및 충전부(257)를 포함할 수 있다. 2B, the wireless power receiver 250 includes a power receiving unit 251, a control unit 252, a communication unit 253, a rectifying unit 254, a DC / DC converter unit 255, a switch unit 256, And a charging unit 257. [

전력 수신부(251), 제어부(252) 및 통신부(253)에 대한 설명은 여기에서는 생략하도록 한다. 정류부(254)는 전력 수신부(251)에 수신되는 무선 전력을 직류 형태로 정류할 수 있으며, 예를 들어 브리지 다이오드의 형태로 구현될 수 있다. DC/DC 컨버터부(255)는 정류된 전력을 기설정된 이득으로 컨버팅할 수 있다. 예를 들어, DC/DC 컨버터부(255)는 출력단(259)의 전압이 5V가 되도록 정류된 전력을 컨버팅할 수 있다. 한편, DC/DC 컨버터부(255)의 전단(258)에는 인가될 수 있는 전압의 최솟값 및 최댓값이 기설정될 수 있으며, 상술한 정보는 후술할 Request join 신호의 Input Voltage MIN 필드 및 Input Voltage MAX 필드에 기록될 수 있다. 아울러, DC/DC 컨버터부(255)의 후단(259)에 인가되는 정격 전압 값 및 도통되는 정격 전류 값은 Request join 신호의 Typical Output Voltage 필드 및 Typical Output Current 필드에 기재될 수 있다. The description of the power receiving unit 251, the control unit 252, and the communication unit 253 will be omitted here. The rectifying unit 254 rectifies the received radio power to the power receiving unit 251 in a DC form, and may be implemented in the form of a bridge diode, for example. The DC / DC converter unit 255 can convert the rectified power to a predetermined gain. For example, the DC / DC converter unit 255 may convert the rectified power so that the voltage of the output terminal 259 is 5V. The minimum value and the maximum value of the voltage that can be applied to the front end 258 of the DC / DC converter unit 255 may be preset. The above information may be input to the input voltage MIN field and the input voltage MAX Field. In addition, the rated voltage value and the rated current value applied to the rear end 259 of the DC / DC converter 255 may be described in the Typical Output Voltage field and the Typical Output Current field of the request join signal.

스위치부(256)는 DC/DC 컨버터부(255) 및 충전부(257)를 연결할 수 있다. 스위치부(256)는 제어부(252)의 제어에 따라 온(on)/오프(off) 상태를 유지할 수 있다. 충전부(257)는 스위치부(256)가 온 상태인 경우에 DC/DC 컨버터부(255)로부터 입력되는 컨버팅된 전력을 저장할 수 있다. The switch unit 256 may connect the DC / DC converter unit 255 and the charging unit 257. The switch unit 256 can maintain the on / off state under the control of the control unit 252. The charging unit 257 can store the converted power input from the DC / DC converter unit 255 when the switch unit 256 is in the ON state.

도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다. 도 3의 무선 전력 수신기는 전력 수신 유닛(310) 및 단말(320)을 포함할 수 있다. 또한 전력 수신 유닛(310)은, 수신 코일(311), 정류부(rectifier)(312), 레귤레이터(regulator)(313), 온도 측정부(314) 및 제어부(315)를 포함한다. 단말(320)은 전력 관리부(PMIC(power managing integrated chip))(321) 및 배터리(322)를 포함한다. 도 3a에서는 PMIC(321) 내에 충전부 IC(Charger IC) 및 MCU가 통합된 형태로 구현된 경우를 예시하나, 충전부 IC(Charger IC)는 PMIC와 별도로 분리되어 구현될 수도 있다.3A is a block diagram of a wireless power receiver in accordance with one embodiment of the present invention. The wireless power receiver of FIG. 3 may include a power receiving unit 310 and a terminal 320. The power receiving unit 310 also includes a receiving coil 311, a rectifier 312, a regulator 313, a temperature measuring unit 314 and a control unit 315. The terminal 320 includes a power management integrated circuit (PMIC) 321 and a battery 322. 3A illustrates a case where a charger IC and an MCU are integrated in the PMIC 321, but a charger IC may be separately implemented from the PMIC.

전력 수신 유닛(310)의 수신부는 무선 전력 송신기(미도시)로부터 무선 전력을 수신하는 역할을 하며, 본 발명의 실시 예에서는 수신부가 수신 코일(311)로 구현된 경우를 예시하고 있다. 수신 코일(311)에서 출력되는 교류 형태의 무선 전력은 정류부(312)로 출력될 수 있다. The receiving unit of the power receiving unit 310 serves to receive wireless power from a wireless power transmitter (not shown). In the embodiment of the present invention, the receiving unit is implemented as the receiving coil 311. The AC power output from the receiving coil 311 may be output to the rectifying unit 312.

정류부(312)는 입력된 교류 형태의 무선 전력을 직류 형태로 변환할 수 있다. 레귤레이터(313)는 직류 형태로 변환된 무선 전력을 조절(regulation) 하여 출력할 수 있다. 이러한 레귤레이터(313)는 예컨대, DC-DC 컨버터 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 규제된 전류 레벨을 출력하도록 구성될 수도 있다. 레귤레이터(313)의 입력단은 정류부(312)의 출력단과 연결되며, 레귤레이터(313)의 출력단은 PMIC(321)의 입력단에 연결된다. 또한 도 3a에 도시된 바와 같이, 레귤레이터(313)는 제어부(315)로부터 전류 레벨 조절을 위한 제어 신호를 제공받는다. 즉, 레귤레이터(313)로부터 출력되는 전류는 제어 신호에 따라 조절된다. The rectifying unit 312 can convert the input AC power into DC power. The regulator 313 can regulate and output the radio power converted into the DC form. This regulator 313 may be configured to include, for example, a DC-DC converter or the like, and may be configured to output a regulated current level. The input terminal of the regulator 313 is connected to the output terminal of the rectifier 312 and the output terminal of the regulator 313 is connected to the input terminal of the PMIC 321. 3A, the regulator 313 is supplied with a control signal for controlling the current level from the control unit 315. As shown in Fig. That is, the current output from the regulator 313 is adjusted in accordance with the control signal.

온도 측정부(314)는 무선 전력 수신기로부터의 전력 전송에 대응하여 온도를 측정하기 시작한다. 이때, 온도 측정은 미리 설정된 제1주기 또는 비주기적으로 이루어질 수 있다. 이러한 온도 측정부(314)는 무선 전력 수신기의 일 지점의 온도를 측정할 수 있으며, 예컨대, 수신 코일(311), 정류부(312), 레귤레이터부(313), PMIC(321), 배터리(322) 중 적어도 하나의 소자 온도를 측정할 수 있다. The temperature measuring unit 314 starts measuring the temperature in response to the power transmission from the wireless power receiver. At this time, the temperature measurement may be performed at a predetermined first period or non-periodically. The temperature measuring unit 314 can measure the temperature of one point of the wireless power receiver and includes a receiving coil 311, a rectifying unit 312, a regulator unit 313, a PMIC 321, a battery 322, The temperature of at least one of the devices can be measured.

한편, 제어부(315)는 전력 수신 유닛(310)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 아울러, 제어부(315)는 온도 측정부(314)로부터 입력된 전력 수신 유닛(310)의 소자 각각의 온도 정보를 관리할 수 있다. 이와 같이 전류 레벨을 조절하는 것과 관련하여, 제어부(315)는 레귤레이터(313)의 출력 전류의 레벨을 임계치 내로 조정할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(315)는 온도 측정부(314)를 이용하여 무선 전력 수신기 내의 일 지점에서의 온도를 모니터링하며, 상기 모니터링 결과 온도가 기설정된 수치를 초과하면 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어를 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따라 제어부(315)는 상기 레귤레이터(313) 및 PMIC(321)에 흐르는 전류 중 적어도 하나의 값을 감소시키는 제어를 수행할 수 있다. 이에 따라 제어부(315)는 상기 레귤레이터(313)로 제어 신호를 출력하여, 상기 레귤레이터(313)로부터 상기 PMIC(321)로의 출력 전류를 감소시킴으로써 상기 충전 전력을 조절할 수 있으며, 다르게는 PMIC(321)로 제어 신호를 출력하여, 상기 PMIC(321)로부터 배터리(322)로의 충전 전류를 감소시킬 수 있다. On the other hand, the control unit 315 can control the overall operation of the power receiving unit 310. In addition, the controller 315 can manage the temperature information of each of the elements of the power receiving unit 310 input from the temperature measuring unit 314. With respect to adjusting the current level in this manner, the control unit 315 can adjust the level of the output current of the regulator 313 to a threshold value. The control unit 315 according to the embodiment of the present invention monitors the temperature at one point in the wireless power receiver using the temperature measuring unit 314, and when the temperature of the monitoring result exceeds a predetermined value, So as to be charged. The controller 315 may perform control to reduce at least one of the currents flowing through the regulator 313 and the PMIC 321 according to the embodiment of the present invention. The control unit 315 may output the control signal to the regulator 313 to adjust the charging power by reducing the output current from the regulator 313 to the PMIC 321. Alternatively, The charging current from the PMIC 321 to the battery 322 can be reduced.

제어부(315)는 예를 들어, 정류부(312)의 온도가 기설정된 온도를 초과하는 경우에 있어서, 레귤레이터(313)의 출력 전류를 감소시키는 제어 신호를 레귤레이터(313)로 출력할 수 있다. 즉, PMIC(321)의 충전 전류를 감소시키기 위한 제어 신호를 레귤레이터(313)로 출력할 수 있다. 여기서, 기설정된 온도는 모니터링이 요구되는 온도로 과열 등의 충전 이상 상태에 해당하는 OTP(Over Temperature Protection) 온도보다 낮게 설정된 온도이다. The control unit 315 may output to the regulator 313 a control signal for reducing the output current of the regulator 313 when the temperature of the rectifying unit 312 exceeds a predetermined temperature. That is, it is possible to output a control signal for reducing the charge current of the PMIC 321 to the regulator 313. Here, the predetermined temperature is a temperature required to be monitored and set to be lower than the OTP (Over Temperature Protection) temperature corresponding to a charging abnormal state such as overheating.

따라서 제어부(315)는 온도 측정부(314)에서의 측정 온도가 상기 기설정된 온도 이상인지를 판단하여, 만일 측정 온도가 상기 기설정된 온도 이상일 경우 무선 전력 수신기에서의 무선 충전에 따라 온도가 과열되고 있는 상태이므로 충전 상태를 주시해야 할 필요가 있다. Accordingly, the controller 315 determines whether the measured temperature in the temperature measuring unit 314 is equal to or higher than the predetermined temperature, and if the measured temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the temperature is overheated in accordance with the wireless charging in the wireless power receiver It is necessary to watch the state of charge.

예를 들어, 제어부(315)는 측정 온도가 상기 기설정된 온도 이상일 경우 현재의 전류 레벨을 소정 레벨의 전류 레벨로 다운시키기 위한 제어 신호를 레귤레이터(313)로 출력할 수 있다. 다르게는 상기 기설정된 온도와 상기 OTP 온도 사이를 일정 구간으로 분할한 후, 측정 온도가 속하는 구간에 따라 예를 들어, 제1단계 전류 레벨, 제2단계 전류 레벨 등으로 구분되는 제어 신호를 출력할 수도 있다. 이러한 온도 조절을 위한 제어 신호는 측정 온도와 조절해야 할 전류 간을 관계를 맵핑한 미리 설정된 테이블 등을 참조하여 정해질 수 있다. 즉, 제어부(315)는 상기 테이블을 참조하여 어떠한 방식으로 얼마만큼씩 온도를 조절할 지를 정할 수 있다. 또한, 측정 온도가 상기 기설정된 온도 이상일 경우 미리 정해진 제2주기로 온도가 측정될 수 있다. 이때, 상기 제2주기는 상기 제1주기보다 짧다.For example, the control unit 315 may output to the regulator 313 a control signal for bringing the current level down to a current level of a predetermined level when the measured temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. Alternatively, the controller may divide the pre-set temperature and the OTP temperature into a predetermined interval, and then output a control signal classified into a first-stage current level, a second-stage current level, It is possible. The control signal for controlling the temperature can be determined by referring to a predetermined table mapping the relationship between the measured temperature and the current to be adjusted. That is, the controller 315 can determine how much the temperature should be controlled by referring to the table. In addition, when the measured temperature is equal to or higher than the preset temperature, the temperature can be measured at a predetermined second cycle. At this time, the second period is shorter than the first period.

이와 같이 레귤레이터(313)로부터의 출력 전류가 감소되도록 전류 레벨 조절을 위한 제어 신호를 출력할 경우, PMIC(321)로 전달되는 출력 전류도 줄어들게 되어, 결과적으로 온도 상승을 방지할 수 있다. 이후, 제어부(315)는 출력 전류를 감소시키기 위한 제어 신호를 출력한 이후에도 온도를 모니터링하여, 상기 측정되는 온도가 상기 미리 설정된 온도 이하로 되면, 상기 조절된 충전 전력을 증가시키는 제어 신호를 출력한다. 반면, 상기 측정되는 온도가 상기 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 조절된 충전 전력을 감소시키는 제어 신호를 출력한다. 이때, 온도 측정 결과 상기 기설정된 온도 이상이면서 상기 OTP 온도를 초과하게 되면, 무선 전력 수신기가 과열로 인해 손상될 수 있으므로, 이러한 손상을 막기 위해 제어부(315)는 로드 스위치를 오프하도록 제어할 수 있다.When the control signal for regulating the current level is outputted in such a manner that the output current from the regulator 313 is reduced, the output current delivered to the PMIC 321 is also reduced, and as a result, the temperature rise can be prevented. Thereafter, the control unit 315 monitors the temperature even after outputting the control signal for decreasing the output current, and outputs a control signal for increasing the regulated charging power when the measured temperature becomes the predetermined temperature or less . On the other hand, when the measured temperature exceeds the predetermined temperature, the controller outputs a control signal for decreasing the regulated charging power. At this time, if the temperature measurement result exceeds the predetermined temperature and the OTP temperature is exceeded, the wireless power receiver may be damaged due to overheating. Therefore, in order to prevent such damage, the control unit 315 can control to turn off the load switch .

PMIC(321)는 무선으로 수신된 전력 또는 유선으로 수신된 전력과 무선 전력 수신기의 구성 요소 각각에 인가되는 전력을 관리할 수 있다. 이에 따라 PMIC(321)는 배터리(322)의 충전을 위해 전력을 배터리(322)에 제공하여 충전을 제어할 수 있다. The PMIC 321 can manage the power received wirelessly or the power received by wire and the power applied to each of the components of the wireless power receiver. Thus, the PMIC 321 can provide power to the battery 322 to charge the battery 322 to control charging.

도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다. 도 3a의 실시 예에서, 제어부(315)가 레귤레이터(313)의 출력 전류를 조정한 것과는 대조적으로, 도 3b의 제어부(315)는 PMIC(321)의 출력 전류를 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(315)는 온도 측정 결과, 온도가 기설정된 수치를 초과한 경우에 있어서, PMIC(321)의 출력 전류값을 감소시킬 수 있다. 이와 같이 제어부(315)는 PMIC(321)의 출력 전류값을 감소시킴으로써 배터리(322)로의 충전 전류를 감소시켜 온도 상승을 방지할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 배터리(322)로의 출력 전류를 조정한다는 의미는 출력 전력을 조정한다는 의미로도 해석될 수 있다. 즉, 배터리(322)가 정전압 방식의 배터리일 경우 전류가 조절됨에 따라 전력이 변하는 것이므로, 출력 전류 및 출력 전력의 조정은 같은 의미로 해석될 수 있는 것이다.3B is a block diagram of a wireless power receiver in accordance with another embodiment of the present invention. 3B, the control unit 315 can adjust the output current of the PMIC 321, as opposed to the control unit 315 adjusting the output current of the regulator 313 in the embodiment of FIG. 3A. For example, the control unit 315 can decrease the output current value of the PMIC 321 when the temperature exceeds the predetermined value as a result of the temperature measurement. In this way, the control unit 315 can reduce the charging current to the battery 322 by reducing the output current value of the PMIC 321, thereby preventing the temperature rise. In the embodiment of the present invention, the meaning of adjusting the output current to the battery 322 can also be interpreted to mean adjusting the output power. That is, when the battery 322 is a constant voltage type battery, the power changes as the current is regulated. Therefore, the adjustment of the output current and the output power can be interpreted in the same sense.

아울러, 제어부(315)는 온도가 기설정된 수치 미만으로 하강한 경우에, PMIC(321)의 출력 전류값을 다시 증가시킬 수 있다. 상술한 바에서는 레귤레이터(313)의 출력 전류 또는 충전 전류를 감소시키는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 전압을 미리 설정된 레벨의 전압으로 감소시킬 수도 있다. The control unit 315 may increase the output current value of the PMIC 321 again when the temperature falls below a predetermined value. In the above description, the output current or the charging current of the regulator 313 is reduced. However, the voltage may be reduced to a predetermined level.

도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신기는 수신 코일(410) 및 단말 장치(420)를 포함할 수 있다. 단말 장치(420)는 정류부(421), 레귤레이터부(422), PMIC(423), 배터리(424), 온도 측정부(425) 및 제어부(426)를 포함할 수 있다. 도 3b의 무선 전력 수신기와는 상이하게, 도 4의 무선 전력 수신기는 단말 장치가, 정류부(421), 레귤레이터부(422), 온도 측정부(425) 및 제어부(426)를 포함할 수 있다. 즉, 정류부(421), 레귤레이터부(422), 온도 측정부(425) 및 제어부(426)가 수신 코일(410)로부터 독립적으로 격납될 수 있다. 여기에서, 수신 코일(410), 정류부(421), 레귤레이터부(422), PMIC(423), 배터리(424), 온도 측정부(425)의 동작은 도 3b의 각 소자와 동일하거나 극히 유사할 수 있다. 4 is a block diagram of a wireless power receiver in accordance with an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the wireless power receiver may include a receive coil 410 and a terminal device 420. The terminal device 420 may include a rectifying section 421, a regulator section 422, a PMIC 423, a battery 424, a temperature measuring section 425, and a control section 426. 4, the terminal device may include a rectifying section 421, a regulator section 422, a temperature measuring section 425, and a control section 426. In this case, That is, the rectifying section 421, the regulator section 422, the temperature measuring section 425, and the control section 426 can be independently stored from the receiving coil 410. Here, the operations of the receiving coil 410, the rectifying section 421, the regulator section 422, the PMIC 423, the battery 424, and the temperature measuring section 425 are the same or extremely similar to the respective elements of FIG. 3B .

PMIC(423)은 출력된 레귤레이팅된 전력의 전압 값을 단말 장치(420)의 다른 소자에서 이용하는 전압 값으로 변환하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 레귤레이팅된 무선 전력의 전압 값이 25V이고, 배터리 (424)에서 이용하는 전압 값이 5V인 경우에, PMIC(423)는 DC/DC 컨버팅을 통하여 25V의 입력 전압을 5V로 변환하여 출력할 수 있다. The PMIC 423 can convert the output voltage value of the regulated power into a voltage value used by another element of the terminal device 420 and output it. For example, if the voltage value of the regulated wireless power is 25V and the voltage value used by the battery 424 is 5V, the PMIC 423 converts the input voltage of 25V to 5V through DC / DC conversion Can be output.

배터리(424)는 전압 값이 변환된 무선 전력을 저장할 수 있다. The battery 424 may store the wireless power for which the voltage value is converted.

온도 측정부(425)는 정류부(421), 레귤레이터부(422), PMIC(423), 배터리 (424) 등의 소자 온도를 측정할 수 있으며, 측정 결과를 제어부(426)로 출력할 수 있다.The temperature measuring unit 425 can measure the element temperature of the rectifying unit 421, the regulator unit 422, the PMIC 423, the battery 424, and the like, and can output the measurement result to the control unit 426.

제어부(426)는 단말 장치(420)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 특히, 제어부(426)는 소자 온도 결과에 기초하여 PMIC(423)의 출력 전력을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(426)는 측정된 온도가 기설정된 값을 초과하는 경우에, PMIC(423)의 출력 전력을 감소시킬 수 있다. 아울러, 제어부(426)는 측정된 온도가 기설정된 값 미만으로 하강하면, PMIC(423)의 출력 전력을 다시 증가시킬 수 있다. The control unit 426 can control the overall operation of the terminal device 420. In particular, the control unit 426 may reduce the output power of the PMIC 423 based on the device temperature result. For example, the control unit 426 may reduce the output power of the PMIC 423 when the measured temperature exceeds a predetermined value. In addition, the controller 426 may increase the output power of the PMIC 423 again when the measured temperature falls below a preset value.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of controlling a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하며, 무선 충전을 시작할 수 있다(510). 무선 전력 수신기 내부의 온도 측정기는, 무선 전력 수신기의 일 지점의 온도를 측정할 수 있다(520). 무선 전력 수신기는 측정된 온도의 결과를 모니터링한다. 측정된 온도가 기설정된 수치 미만인 경우에는(530-Y), 무선 충전을 계속하여 진행할 수 있다(540). 한편, 측정된 온도가 기설정된 수치 이상인 경우에는(530-N), 충전 전류의 값을 낮출 수 있다(550). 즉, 무선 전력 수신기는 무선 전력 수신기에 포함되는 적어도 하나의 소자의 충전 전력의 전류 값을 낮출 수 있다. The wireless power receiver receives wireless power from the wireless power transmitter and may initiate wireless charging (510). A temperature gauge within the wireless power receiver may measure the temperature at one point of the wireless power receiver (520). The wireless power receiver monitors the result of the measured temperature. If the measured temperature is less than the preset value (530-Y), the wireless charging can be continued (540). On the other hand, if the measured temperature is equal to or higher than the preset value (530-N), the value of the charging current can be lowered (550). That is, the wireless power receiver may lower the current value of the charging power of at least one element included in the wireless power receiver.

무선 전력 수신기는 측정 온도가 기설정된 수치 미만인지를 다시 측정할 수 있다(560). 측정 온도가 기설정된 수치 미만으로 측정되면(560-Y), 무선 충전을 계속 진행할 수 있다. 한편, 측정 온도가 기설정된 수치 이상으로 측정되면(560-N), 무선 전력 수신기는 다시 충전 전류를 낮출 수 있다(570). 한편, 무선 전력 수신기는 다시 측정 온도가 기설정된 수치 미만인지를 판단할 수 있으며, 측정 온도가 기설정된 수치 미만이면(580-Y), 무선 충전을 계속 진행할 수 있다. 즉, 도 5의 실시 예에 의한 무선 전력 수신기는, 무선 전력 수신기에 인가되는 전력의 전류 값을 단계적으로 하강시킬 수 있다. 이때, 580단계에서 측정 온도가 기설정된 수치 이상이면(580-N), 즉, 미리 설정된 시간이 지난 후에 다시 온도 측정한 결과 여전히 기설정된 수치 이상일 경우 정상 상태로 회복되지 않은 것이므로 과온도(OTP) 상황이라고 판단하여 590단계에서 무선 충전을 중지할 수 있다. The wireless power receiver may again measure if the measured temperature is less than a predetermined value (560). If the measured temperature is less than the preset value (560-Y), the wireless charging can continue. On the other hand, if the measured temperature is measured above a predetermined value (560-N), the wireless power receiver may again reduce the charging current (570). On the other hand, the wireless power receiver can again determine whether the measured temperature is less than a predetermined value, and if the measured temperature is less than the preset value (580-Y), the wireless charging can be continued. That is, the wireless power receiver according to the embodiment of FIG. 5 can step down the current value of the power applied to the wireless power receiver. At this time, if the measured temperature is higher than the predetermined value (580-N) in step 580, that is, if the temperature is measured again after a preset time, The wireless charging can be stopped in step 590.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하며, 무선 충전을 시작할 수 있다(610). 무선 전력 수신기 내부의 온도 측정기는, 무선 전력 수신기의 일 지점의 온도를 측정할 수 있다(620). 무선 전력 수신기는 측정된 온도의 결과를 모니터링한다. 측정된 온도가 기설정된 수치 미만인 경우에는(630-Y), 무선 충전을 계속하여 진행할 수 있다(640). 한편, 측정된 온도가 기설정된 수치 이상인 경우에는(630-N), 온도 차이(△온도)에 기초하여 충전 전류를 재설정할 수 있다(650). 여기에서, 온도 차이는 측정된 온도와 기설정된 수치 사이의 차이일 수 있다. 무선 전력 수신기는 온도 차이와 재설정될 충전 전류와의 관계 정보를 미리 저장할 수 있다. 무선 전력 수신기는, 측정된 온도가 기설정된 수치 미만인 경우에 관계 정보를 독출하고, 관계 정보에 기초하여 충전 전류를 재설정할 수 있다. 즉, 충전 전류를 낮추도록 재설정할 수 있다. The wireless power receiver receives wireless power from the wireless power transmitter and may initiate wireless charging (610). A temperature gauge within the wireless power receiver may measure the temperature at one point of the wireless power receiver (620). The wireless power receiver monitors the result of the measured temperature. If the measured temperature is less than the preset value (630-Y), the wireless charging can be continued (640). On the other hand, if the measured temperature is equal to or higher than the predetermined value (630-N), the charging current can be reset based on the temperature difference (DELTA temperature) (650). Here, the temperature difference may be a difference between the measured temperature and a predetermined value. The wireless power receiver can pre-store the information of the relationship between the temperature difference and the charging current to be reset. The wireless power receiver can read the relationship information when the measured temperature is less than a predetermined value, and reset the charge current based on the relationship information. That is, it can be reset to lower the charging current.

한편, 무선 전력 수신기는, 측정 온도를 기설정된 수치와 다시 비교할 수 있다(660). 비교 결과, 측정 온도가 기설정된 수치 미만인 경우에는(660-Y), 무선 충전을 재설정된 전류 값으로 진행할 수 있다(640). 다시 말하면, 충전 전류를 조절한 결과 측정 온도가 기설정된 수치 이하로 내려간 것이 확인되면, 측정 온도가 기설정된 수치를 초과하기 이전에 해당하는 충전 전류로 복원될 수 있도록 충전 전류가 증가되도록 조절할 수 있다. On the other hand, the wireless power receiver may again compare the measured temperature with a predetermined number (660). As a result of the comparison, if the measured temperature is less than the preset value (660-Y), the wireless charging can proceed to the reset current value (640). In other words, if it is confirmed that the measured temperature has dropped below a predetermined value as a result of the adjustment of the charging current, the charging current may be increased so that the measured charging temperature can be restored to the corresponding charging current before the measured temperature exceeds a predetermined value .

한편, 측정 온도가 기설정된 수치 이상인 경우(660-N), 관계 정보에 기초하여 충전 전류를 재설정할 수 있다(670). 무선 전력 수신기는, 측정 온도를 기설정된 수치와 다시 비교할 수 있다(680). 비교 결과, 측정 온도가 기설정된 수치 미만인 경우에는(680-Y), 무선 충전을 재설정된 전류 값으로 진행할 수 있다(640). 이때, 680단계에서 측정 온도가 기설정된 수치 이상이면(680-N), 즉, 미리 설정된 시간이 지난 후에 다시 온도 측정한 결과 여전히 기설정된 수치 이상일 경우 정상 상태로 회복되지 않은 것이므로 과온도(OTP) 상황이라고 판단하여 690단계에서 무선 충전을 중지한다.On the other hand, if the measured temperature is equal to or higher than the predetermined value (660-N), the charging current can be reset based on the relationship information (670). The wireless power receiver may again compare the measured temperature to a predetermined value (680). As a result of the comparison, if the measured temperature is less than the predetermined value (680-Y), the wireless charging can be proceeded to the reset current value (640). At this time, if the measured temperature is higher than the predetermined value (680-N) in step 680, that is, if the temperature is measured again after a predetermined time, The wireless charging is stopped in step 690. [

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It goes without saying that the example can be variously changed. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. * * * * * Recently Added Patents

Claims (15)

충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기에 있어서,
무선 전력 송신기로부터 교류 형태의 무선 전력을 수신하는 전력 수신부와,
상기 무선 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 레귤레이터부와,
상기 레귤레이팅된 무선 전력을 배터리로 제공하여 충전을 제어하는 전력 관리부와,
상기 무선 전력 수신에 따라 상기 무선 전력 수신기의 일 지점의 온도를 측정하는 온도 측정부와,
상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 미리 설정된 온도를 초과하면 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
A wireless power receiver for overtemperature protection during charging,
A power receiver for receiving AC power in the form of AC from a wireless power transmitter,
A regulator unit for regulating the radio power;
A power management unit for providing the regulated wireless power as a battery to control charging;
A temperature measuring unit for measuring a temperature of one point of the wireless power receiver according to the wireless power reception;
And a controller for outputting a control signal to be charged with the regulated charging power when the temperature measured by the temperature measuring unit exceeds a preset temperature.
제1항에 있어서, 상기 미리 설정된 온도는,
OTP(Over Temperature Protection) 온도보다 낮게 설정된 온도인 것을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature is set lower than the OTP (Over Temperature Protection) temperature.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,상기 제어 신호를 상기 레귤레이터로 출력하여, 상기 레귤레이터로부터 상기 전력 관리부로의 출력 전류를 감소시킴으로써 상기 충전 전력을 조절함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
The control method according to claim 1, wherein the control unit controls the charging power by outputting the control signal to the regulator and reducing an output current from the regulator to the power management unit Wireless power receiver.
제1항에 있어서,
상기 전력 수신부에 연결되어, 교류 형태의 상기 수신된 무선 전력을 직류 형태로 정류하여 상기 레귤레이터로 전달하는 정류부와,
상기 전력 관리부를 통해 제공되는 상기 무선 전력으로 충전하는 상기 배터리를 더 포함함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
The method according to claim 1,
A rectifier connected to the power receiving unit for rectifying the received radio power of the AC type in a DC form and delivering the received radio power to the regulator;
And the battery is charged with the radio power provided through the power management unit.
제4항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제어 신호를 상기 전력 관리부로 출력하여, 상기 전력 관리부로부터 상기 배터리로의 충전 전류를 감소시킴을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
5. The apparatus of claim 4,
And outputting the control signal to the power management unit to reduce a charging current from the power management unit to the battery.
제4항에 있어서, 상기 온도 측정부는,
상기 전력 수신부, 상기 레귤레이터, 상기 정류부, 상기 배터리 중 적어도 하나의 소자 온도를 측정함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
The apparatus according to claim 4,
Wherein the temperature of at least one of the power receiver, the regulator, the rectifier, and the battery is measured.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 상기 미리 설정된 온도를 초과하여 상기 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어 신호를 출력한 후, 상기 온도 측정부에 의해 측정되는 온도를 상기 미리 설정된 온도와 비교하는 동작을 반복 수행함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
The apparatus of claim 1,
Outputting a control signal so that the temperature measured by the temperature measuring unit exceeds the preset temperature to be charged with the adjusted charging power and then comparing the temperature measured by the temperature measuring unit with the predetermined temperature Wherein the first and second power amplifiers are connected in series.
제7항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 비교 동작 결과, 상기 측정되는 온도가 상기 미리 설정된 온도 이하로 되면, 상기 조절된 충전 전력을 증가시키는 제어 신호를 출력함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
8. The apparatus of claim 7,
Wherein the controller outputs a control signal for increasing the regulated charging power when the measured temperature is equal to or lower than the preset temperature as a result of the comparison operation.
제7항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 비교 동작 결과, 상기 측정되는 온도가 상기 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 조절된 충전 전력을 감소시키는 제어 신호를 출력함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 무선 전력 수신기.
8. The apparatus of claim 7,
And outputs a control signal for decreasing the regulated charging power when the measured temperature exceeds the preset temperature as a result of the comparison operation.
무선 전력 수신기에서 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법에 있어서,
무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 과정과,
상기 무선 전력 수신에 따른 온도를 측정하는 과정과,
상기 측정된 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우, 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법.
A method for overtemperature protection during charging in a wireless power receiver,
Receiving wireless power from a wireless power transmitter;
Measuring a temperature according to the wireless power reception;
And controlling the battery to be charged with the regulated charging power when the measured temperature exceeds a preset temperature.
제10항에 있어서, 상기 미리 설정된 온도는,
OTP(Over Temperature Protection) 온도보다 낮게 설정된 온도인 것을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법.
11. The method according to claim 10,
Wherein the temperature is set lower than an OTP (Over Temperature Protection) temperature.
제10항에 있어서, 상기 제어하는 과정은,
배터리로의 충전 전류를 감소시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법.
11. The method of claim 10,
And reducing the charge current to the battery. ≪ Desc / Clms Page number 17 >
제10항에 있어서,
상기 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어한 후, 측정되는 온도를 상기 미리 설정된 온도와 비교하는 과정과,
상기 측정된 온도가 상기 미리 설정된 온도를 초과하는 경우, 상기 조절된 충전 전력을 감소시키는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법.
11. The method of claim 10,
Comparing the measured temperature with the predetermined temperature after controlling the battery to be charged with the adjusted charge power,
Further comprising the step of decreasing the regulated charging power if the measured temperature exceeds the preset temperature. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제13항에 있어서,
상기 측정된 온도가 상기 미리 설정된 온도 이하가 되면, 상기 조절된 충전 전력을 증가시키는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법.
14. The method of claim 13,
Further comprising the step of increasing the regulated charging power when the measured temperature is less than or equal to the preset temperature.
제10항에 있어서, 상기 조절된 충전 전력으로 충전되도록 제어하는 과정은,
상기 무선 전력을 레귤레이팅(regulating)하는 레귤레이터 또는 상기 레귤레이터에 의해 레귤레이팅된 무선 전력을 배터리로 제공하여 충전을 제어하는 전력 관리부 중 어느 하나로 출력 감소시키기 위한 제어 신호를 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 충전 시 초과 온도 방지를 위한 방법.
The method as claimed in claim 10, wherein the step of controlling to charge with the regulated charging power comprises:
And outputting a control signal for reducing the output to either the regulator for regulating the wireless power or the power management unit for controlling the charging by providing the wireless power regulated by the regulator as a battery Gt; to < / RTI > prevent excessive temperature during charging.
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