KR20170112166A - Device Cradle combined RF Energy Harvesting Apparatus - Google Patents

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KR20170112166A
KR20170112166A KR1020160038836A KR20160038836A KR20170112166A KR 20170112166 A KR20170112166 A KR 20170112166A KR 1020160038836 A KR1020160038836 A KR 1020160038836A KR 20160038836 A KR20160038836 A KR 20160038836A KR 20170112166 A KR20170112166 A KR 20170112166A
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Abstract

본 발명은 장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치를 제공한다. 상기 장치는, 무선신호를 수신하는 안테나와, 수신된 무선신호를 직류전력으로 변환하는 DC변환회로와, 변환된 상기 직류전력을 공급받아 전력을 충전하는 배터리부와, 상기 수신된 무선신호의 세기를 측정하는 측정회로 및 상기 측정된 무선신호의 세기가 기준치 이하인 경우에 발광 동작하는 발광부를 포함하도록 구성되어, 장치 상부에 거치되는 무선 통신 장치, 예를 들어 무선 AP에서 방사되는 RF 신호의 세기를 감지하여 무선 AP의 동작 여부를 알려준다.The present invention provides an apparatus for RF energy harvesting. The apparatus includes an antenna for receiving a radio signal, a DC conversion circuit for converting the received radio signal into direct current power, a battery section for receiving the converted direct current power to charge the electric power, And a light emitting unit operable to emit light when the measured intensity of the wireless signal is lower than a reference value, so that the intensity of the RF signal radiated from a wireless communication device, for example, a wireless AP, And informs whether the wireless AP is operating.

Description

장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치 {Device Cradle combined RF Energy Harvesting Apparatus}[0001] The present invention relates to a device cradle combined RF energy harvesting apparatus,

본 발명은 장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an RF energy harvesting device for a device cradle.

무선 전력 전송이란 종래의 유선으로 된 전력선 대신 무선으로 가전기기나 전기자동차에 전원을 공급하는 기술을 말하며, 전원 케이블을 이용하여 전원이 필요한 장치를 전원 콘센트에 연결하지 않고도 무선으로 충전이 가능하다는 장점 때문에 관련 연구가 활발히 진행되고 있다.Wireless power transmission refers to the technology that supplies power to home electric appliances or electric vehicles wirelessly instead of the conventional wired power line. The advantage of wireless power charging is that it can be charged wirelessly Therefore, related research is actively proceeding.

무선 전력 전송 기술에는 크게 자기유도방식, 자기공진방식 및 마이크로파 방식이 있다. 자기유도방식은 근접한 코일 간의 자기유도결합을 이용한 기술로서, 2 개의 송/수전 코일 간의 거리는 수 cm 이내이며 두 코일의 배열 조건에 의해서 전송 효율이 크게 좌우된다. 자기공진방식은 공진 결합(resonant coupling)에 의해 서로 떨어진 두 공진기 간에 비방사형 전자파 에너지가 전달되는 기술로서, 송/수전 코일 간의 거리가 1~2m 정도에서 무선전력전송이 가능하며, 자기유도방식에 비해 비교적 두 코일의 정렬이 유연하고, 중계 방식을 이용하여 무선충전 가능범위를 확장할 수 있다는 장점이 있다. 마이크로파 방식은 마이크로파와 같은 초고주파의 전자파를 안테나를 통해 방사시켜서 전력을 전송하는 기술로서, 장거리 무선전력전송이 가능하지만 전자파에 의한 안전문제가 고려되어야 한다.Wireless power transmission technologies include magnetic induction, magnetic resonance, and microwave. The magnetic induction method is a technique using magnetic induction coupling between adjacent coils. The distance between two transmission / reception coils is within a few cm, and the transmission efficiency is largely influenced by the arrangement condition of the two coils. The self-resonance method is a technique in which non-radiation electromagnetic energy is transmitted between two resonators that are separated from each other by resonant coupling. The distance between the transmission / reception coils is 1 to 2 m, The two coils can be aligned relatively easily and the range of wireless charging can be expanded by using the relaying method. The microwave method is a technology for transmitting electric power by radiating a very high frequency electromagnetic wave such as a microwave through an antenna. However, it is necessary to consider a safety problem by electromagnetic waves although long distance wireless power transmission is possible.

한편, 최근에는 태양광, 풍력, 진동 에너지 등 자연적으로 발생하여 버려지는 에너지를 수확하여 저장하는 기술인 에너지 하베스팅(energy harvesting) 기술이 주목받고 있다. 이와 관련하여 RF 신호를 수집하여 에너지를 수확하는 기술이 연구되고 있으며, 이에는 상기 무선전력전송 기술이 기반이 되고 있다. 특히, 핸드폰 등의 모바일 기기의 보급 및 가정이나 사무실에서 무선 네트워크를 이용하여 통신을 수행하는 경우가 점차 증가하고 있는 바, 무선 네트워크 영역 내에서 낭비되는 수많은 RF 신호들을 이용하여 효율 높은 에너지 하베스팅을 구현하는 것이 가능할 것이다.In recent years, energy harvesting technology, which is a technology for harvesting and storing abandoned energy such as sunlight, wind power, and vibration energy, is naturally attracting attention. In this regard, technologies for collecting RF signals and harvesting energy have been studied, and the wireless power transmission technology described above is being based on the technology. Particularly, the spread of mobile devices such as mobile phones and communication using a wireless network in a home or an office are increasing. As a result, a large number of RF signals wasted in a wireless network area are used for efficient energy harvesting It will be possible to implement.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 가정 또는 사무실 내에서의 무선 네트워크의 구축에 사용되는 무선 AP(Access Point)에 인접하게 배치되어 효율 높은 RF 에너지 하베스팅을 구현할 수 있는 RF 에너지 하베스팅 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless access point (AP) for use in establishing a wireless network in a home or an office, Providing a harvesting device.

또한, 본 발명은 별도의 전원 및 통신 연결 없이도 무선 AP의 동작 상태를 감지하여 무선 AP가 이상 상태인 경우에 이를 사용자에게 알려줄 수 있는 장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an RF energy harvesting apparatus that can detect an operation state of a wireless AP and notify a user of an abnormal state of the wireless AP when the wireless AP is in an abnormal state, without a separate power source and communication connection.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치는, 무선신호를 수신하는 안테나, 수신된 무선신호를 직류전력으로 변환하는 DC변환회로, 변환된 상기 직류전력을 공급받아 전력을 충전하는 배터리부, 상기 수신된 무선신호의 세기를 측정하는 측정회로, 및 상기 측정된 무선신호의 세기가 기준치 이하인 경우에 발광 동작하는 발광부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an RF energy harvesting apparatus for an equipment cradle including an antenna for receiving a radio signal, a DC converting circuit for converting a received radio signal into DC power, A measuring circuit for measuring the intensity of the received radio signal, and a light emitting unit for emitting light when the intensity of the measured radio signal is lower than a reference value.

여기서, 상기 RF 에너지 하베스팅 장치는 상기 측정된 무선신호의 세기가 기준치 이하인지 여부를 판단하여 상기 발광부의 동작을 제어하는 제어회로를 더 포함할 수 있다.The RF energy harvesting apparatus may further include a control circuit for determining whether the intensity of the measured radio signal is less than a reference value and controlling the operation of the light emitting unit.

여기서, 상기 제어회로는 상기 발광부의 동작 개시 후에 기 설정된 시간이 경과되면 상기 수신되는 무선신호의 세기를 재측정하여 기준치 이하 여부를 다시 판단할 수 있다.Here, the control circuit may re-determine the strength of the received radio signal to determine whether the received radio signal is below the reference value when a predetermined time has elapsed after the operation of the light emitting unit has started.

여기서, 상기 제어회로는 상기 배터리부에 충전된 전력의 충전상태를 기초로 상기 발광부의 동작 주기를 제어할 수 있다.Here, the control circuit may control the operation period of the light emitting unit based on the charged state of the electric power charged in the battery unit.

여기서, 상기 제어회로는 상기 정류회로에서 출력된 직류전력의 세기를 기초로 수신된 무선신호의 세기가 기준치 이하인지 여부를 판단할 수 있다.Here, the control circuit may determine whether the strength of the received radio signal is less than a reference value based on the intensity of the DC power output from the rectifying circuit.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to fully inform the owner of the scope of the invention.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 가정 또는 사무실 내에서의 무선 네트워크의 구축에 사용되는 무선 AP(Access Point)에 인접하게 배치되어 효율 높은 RF 에너지 하베스팅을 구현할 수 있다.According to one of the solving means of the present invention described above, it is possible to implement efficient RF energy harvesting by being disposed adjacent to a wireless access point (AP) used in the construction of a wireless network in a home or office.

또한, 별도의 전원 및 통신 연결 없이도 무선 AP의 동작 상태를 감지하여 무선 AP가 이상 상태인 경우에 이를 사용자에게 알려줄 수 있어서, 빠른 상태복구가 가능해진다.In addition, it is possible to detect the operation state of the wireless AP and notify the user when the wireless AP is in an abnormal state without a separate power source and communication connection, thereby enabling quick state recovery.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치의 개요도이다.
도 2는 도 1의 RF 에너지 하베스팅 장치의 세부 구성도이다.
도 3은 도 1의 RF 에너지 하베스팅 장치를 이용하여 무선 AP의 이상 여부를 파악하여 동작하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a schematic view of a device holder and RF energy harvesting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed configuration diagram of the RF energy harvesting apparatus of FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of identifying and operating an abnormality of a wireless AP using the RF energy harvesting apparatus of FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 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.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. 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.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

본 명세서에서, RF 에너지 하베스팅 장치에 거치되는 장치는 무선 AP나 무선 라우터 등과 같이 무선으로 주변의 장치와 RF 신호를 송수신하는 무선 통신 장치 중 하나일 수 있다. 이하에서는 가정에서 주로 사용되는 무선 AP를 예로서 설명하기로 한다.In this specification, an apparatus mounted on an RF energy harvesting apparatus may be one of a wireless communication apparatus that wirelessly transmits and receives an RF signal to and from a peripheral apparatus, such as a wireless AP or a wireless router. Hereinafter, a wireless AP used mainly in home will be described as an example.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치의 개요도이다.1 is a schematic view of a device holder and RF energy harvesting device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 RF 에너지 하베스팅 장치(100)는 상부의 거치되는 무선 AP(200) 등의 무선 통신 장치로부터 방사되는 RF 신호를 수신하여 내부의 배터리부에 충전한다.As shown in FIG. 1, the RF energy harvesting apparatus 100 of the present invention receives an RF signal radiated from a wireless communication device such as the wireless AP 200 mounted on the upper part, and charges the internal battery unit.

장치 상부에 거치되는 무선 AP(200)가 구비된 안테나를 이용하여 전송할 RF 신호를 상기 안테나에 인가하여 외부로 방사하면, RF 에너지 하베스팅 장치(100)는 방사된 RF 신호를 내부의 수전 코일을 통해 수신한다. 특히, 상기 무선 AP(200)는 RF 에너지 하베스팅 장치(100)에 매우 근접하게 거치되므로 무선 AP(200)의 안테나 주위에 발생되는 근접장으로부터 강한 세기의 RF 신호를 수신할 수 있다.When an RF signal to be transmitted is transmitted to the antenna by using an antenna equipped with a wireless AP 200 mounted on the apparatus, the RF energy harvesting apparatus 100 irradiates the RF signal to the inside of the receiving coil Lt; / RTI > In particular, since the wireless AP 200 is placed in close proximity to the RF energy harvesting device 100, it can receive a strong RF signal from the near-field generated around the antenna of the wireless AP 200.

수신된 RF 신호는 내부의 정류회로 및 DC변환회로 등을 거쳐서 직류전력으로 변환되고 정류된 후 배터리부에 충전되어 저장된다. 상기 RF 에너지 하베스팅 장치(100)는 충전된 전력을 이용하여 내부 회로의 구동전력으로 사용하며 동시에 무선 AP(100)로부터 수신되는 RF 신호의 세기를 측정하여 무선 AP(100)의 동작 상태를 감시하고 이상 판단 시 상부의 발광부(170) 또는 별도의 알람부(미도시)를 이용하여 사용자에게 무선 AP(100)의 이상 상태를 알린다.The received RF signal is converted into direct current power through an internal rectifying circuit, a DC converting circuit, and the like, and is rectified and then charged and stored in the battery. The RF energy harvesting apparatus 100 uses the charged power as the driving power of the internal circuit and at the same time measures the intensity of the RF signal received from the wireless AP 100 to monitor the operation state of the wireless AP 100 The abnormal state of the wireless AP 100 is informed to the user by using the upper light emitting unit 170 or a separate alarm unit (not shown).

도 2에는 상기 RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 세부 구성이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이. RF 에너지 하베스팅 장치(100)는 수전 코일(110), 정류 회로(120), DC 변환회로(130) 및 배터리부(140)를 포함한다.2 shows a detailed configuration of the RF energy harvesting apparatus 100. As shown in FIG. As shown in FIG. The RF energy harvesting apparatus 100 includes a power receiving coil 110, a rectifying circuit 120, a DC converting circuit 130, and a battery unit 140.

수전 코일(110)은 장치 상부에 거치된 무선 AP(200)의 안테나로부터 방사되는 RF 신호를 수신한다. 수신된 RF 신호는 정류 회로(120)에서 DC 출력 전력으로 변환된 후, DC 변환회로(130)에서 배터리부(140)에 대응되는 전압으로 조절된다. 이때, 수전 코일(110)과 내부 회로의 임피던스 매칭을 위한 매칭 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 수전 코일(110)과 무선 AP(200)의 안테나의 공진 주파수와 동일 또는 근사한 경우에 RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 에너지 하베스팅 효율이 최대가 될 수 있다.The power reception coil 110 receives an RF signal radiated from an antenna of the wireless AP 200 mounted on the apparatus. The received RF signal is converted into DC output power in the rectifier circuit 120 and then adjusted to a voltage corresponding to the battery unit 140 in the DC conversion circuit 130. At this time, a matching circuit (not shown) for impedance matching between the power receiving coil 110 and an internal circuit may be further included. In this case, if the energy harvesting efficiency of the RF energy harvesting apparatus 100 is maximized when the resonance frequency of the receiver coil 110 of the RF energy harvesting apparatus 100 and the antenna of the wireless AP 200 are the same or close to each other .

RF 에너지 하베스팅 장치(100)는 측정 회로(150), 제어 회로(160) 및 발광부(170)를 더 포함한다. 이때, 상기 발광부(170)와 함께 또는 발광부(170) 대신 알람부(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다.The RF energy harvesting apparatus 100 further includes a measuring circuit 150, a control circuit 160, and a light emitting unit 170. In this case, an alarm unit (not shown) may be included together with the light emitting unit 170 or in place of the light emitting unit 170.

측정 회로(150)는 수신된 RF 신호의 세기를 측정할 수 있다. 구체적으로 측정 회로(150)는 수신된 RF 신호가 정류회로(120)를 통과하여 변환된 DC 출력 전력의 세기를 측정하여 측정값을 제어 회로(160)로 전달한다. 제어 회로(160)는 측정 회로(150)에서 측정된 전력의 세기가 미리 설정된 기준치 이하로 변경되는 경우에 발광부(170)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다,The measurement circuit 150 can measure the intensity of the received RF signal. Specifically, the measuring circuit 150 measures the intensity of the converted DC output power of the received RF signal through the rectifying circuit 120, and transmits the measured value to the control circuit 160. The control circuit 160 may generate a control signal for controlling the operation of the light emitting portion 170 when the intensity of the electric power measured by the measuring circuit 150 is changed to a predetermined reference value or less.

이때, 측정 회로(150) 및 제어 회로(160)는 수전 코일(210)에서부터 배터리부(140) 사이의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 측정 회로(150)는 정류 회로(120)의 출력 전압을 측정하거나, 또는 DC 변환 회로(130)의 출력 전압을 측정하고 이를 기초로 수신되는 RF 신호의 세기가 기준치 이하인지 여부를 판단할 수 있다.At this time, the measurement circuit 150 and the control circuit 160 may be disposed at arbitrary positions between the power reception coil 210 and the battery unit 140. For example, the measuring circuit 150 measures the output voltage of the rectifying circuit 120, or measures the output voltage of the DC converting circuit 130 and determines whether the intensity of the received RF signal is below the reference value It can be judged.

한편, 제어 회로(160)는 수신되는 RF 신호의 세기가 기준치 이하로 떨어진 경우라도 설정 시간 이내에 다시 기준치 이상으로 복귀하는 경우에는 무선 AP(200)의 동작이 정상이라고 판단하여 발광부(170)를 동작시키지 않을 수도 있다.On the other hand, when the intensity of the received RF signal falls below the reference value, the control circuit 160 determines that the operation of the wireless AP 200 is normal and returns to the light emitting unit 170 It may not be operated.

또한, 제어 회로(160)는 무선 AP(200)의 동작 이상 여부를 판단하여 발광부(170)를 동작시키는 경우에, 설정 시간동안 발광부(170)가 동작하도록 제어함과 동시에 일정 시간 주기로 수신되는 RF 신호의 세기를 재측정하여 발광부(170)의 동작을 반복시킬 수 있다.The control circuit 160 controls the light emitting unit 170 to operate for a preset time period when the operation of the light emitting unit 170 is determined by determining whether the operation of the wireless AP 200 is abnormal or not, And the operation of the light emitting unit 170 can be repeated.

또한, 상기 제어 회로(160)는 배터리부(140)에 충전된 전력의 충전 상태를 측정하여 상기 발광부의 동작 주기를 조절할 수도 있다.In addition, the control circuit 160 may measure the charged state of the electric power charged in the battery unit 140 to adjust the operation period of the light emitting unit.

한편, RF 에너지 하베스팅 장치(100)에서 부하가 감소하면, 즉 부하 저항이 증가하면 RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 전압은 증가하게 된다. 예를 들어, RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 배터리부(140)가 완전 충전 상태인 경우, 배터리의 충전을 위한 필요 전력이 감소하게 된다. 이 경우 배터리의 부하 저항(등가 저항)이 커지게 되고, 따라서 상대적으로 높은 전압이 얻어진다.On the other hand, when the load is reduced in the RF energy harvesting apparatus 100, that is, when the load resistance is increased, the voltage of the RF energy harvesting apparatus 100 is increased. For example, when the battery unit 140 of the RF energy harvesting apparatus 100 is in a fully charged state, the required power for charging the battery decreases. In this case, the load resistance (equivalent resistance) of the battery becomes large, so that a relatively high voltage is obtained.

반면에, RF 에너지 하베스팅 장치(100)에서 부하가 증가하면, 즉 부하 저항이 감소하면 RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 전압은 감소하게 된다. 예를 들어, RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 배터리부(140)가 방전된 상태인 경우, 배터리의 충전을 위해 많은 전력량을 필요로 한다. 이 경우 배터리의 등가 저항은 매우 작게 되고 따라서 상대적으로 낮은 전압이 얻어진다. 이 경우, RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 전압이 배터리의 충전 가능한 최소 전압(기준 전압)을 밑도는 경우에는 충전이 이뤄지지 않을 수 있다.On the other hand, when the load increases in the RF energy harvesting apparatus 100, that is, the load resistance decreases, the voltage of the RF energy harvesting apparatus 100 decreases. For example, when the battery unit 140 of the RF energy harvesting apparatus 100 is in a discharged state, a large amount of power is required for charging the battery. In this case, the equivalent resistance of the battery becomes very small and thus a relatively low voltage is obtained. In this case, charging may not be performed when the voltage of the RF energy harvesting apparatus 100 is lower than the minimum chargeable voltage (reference voltage) of the battery.

이와 같은 특성으로 인해, RF 에너지 하베스팅 장치(100)는 충전 초기에는 배터리부(140)로의 공급 전류가 공급 가능한 최대 전류로 유지되며 충전이 진행된다(정전류(CC) 모드). 이때, 충전이 진행됨에 따라 배터리의 부하 저항 및 전압은 점차 증가하게 된다.Due to such characteristics, the RF energy harvesting apparatus 100 maintains the maximum current that can be supplied to the battery unit 140 at the initial stage of charging, and charging proceeds (constant current (CC) mode). At this time, as the charging progresses, the load resistance and voltage of the battery gradually increase.

이후, 배터리의 충전이 진행됨에 따라 점차 배터리 충전에 필요한 전력(필요 전력)이 감소하게 되며, 필요 전력이 공급 가능한 전력(수신 전력) 이하로 감소하면 더 이상 전압은 변동되지 않고 배터리부(140)로 공급되는 전류가 줄어들게 된다(정전압(CV) 모드).Thereafter, as the charging of the battery progresses, the power (required power) required for charging the battery gradually decreases. When the required power decreases to be less than the available power (the received power) (Constant voltage (CV) mode).

따라서, 제어 회로(160)는 배터리부(140)의 충전 상태를 측정하여 이 결과를 무선 AP(200)의 동작 상태 판단시에 보정값으로 반영할 수 있다. 예를 들어, 배터리부(140)가 거의 완충된 상태이면 정류 회로(120) 및 DC 변환회로(130)를 거쳐서 변환되는 전력량이 감소하게 되므로 이러한 감소되는 값을 반영하여 수신된 RF 신호의 세기의 기준값을 하향 조절할 수 있다.Accordingly, the control circuit 160 may measure the state of charge of the battery unit 140 and reflect the result of the measurement as a correction value when determining the operation state of the wireless AP 200. [ For example, when the battery unit 140 is almost fully charged, the amount of power converted through the rectifying circuit 120 and the DC converting circuit 130 is reduced. Therefore, the intensity of the received RF signal The reference value can be adjusted downward.

다음으로, 본 발명의 RF 에너지 하베스팅 장치(100)에서의 에너지 하베스팅 및 무선 AP(200) 감시 방법을 설명하기로 한다.Next, the energy harvesting and wireless AP 200 monitoring method in the RF energy harvesting apparatus 100 of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 에너지 하베스팅 장치(100)를 이용하여 무선 AP(200)의 이상 여부를 파악하여 동작하는 과정을 나타내는 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of identifying and operating an error in the wireless AP 200 using the RF energy harvesting apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 우선 RF 에너지 하베스팅 장치(100)는 상단에 거치된 무선 AP(200)로부터 방사되는 RF 신호를 수신한다(S110). 상기 RF 신호는 상기 무선 AP(200)의 안테나의 공진 주파수와 동일하게 매칭된 수전 코일(100)을 통해 수신된다. 수신된 RF 신호는 정류 회로(120)를 거쳐서 DC 출력전력으로 변환된 후, DC 변환회로(130)에서 후단의 배터리부(140)에 대응되는 전압으로 조절되어 배터리부(140)에 저장된다(S120). 배터리부(140)에 저장된 전력은 내부 회로의 구동 전력으로 사용된다.Referring to FIG. 3, the RF energy harvesting apparatus 100 receives an RF signal radiated from a wireless AP 200 mounted at an upper end (S110). The RF signal is received through the power reception coil 100 matched with the resonance frequency of the antenna of the wireless AP 200. The received RF signal is converted into DC output power through the rectifier circuit 120 and then adjusted to a voltage corresponding to the battery unit 140 in the DC conversion circuit 130 and stored in the battery unit 140 S120). The power stored in the battery unit 140 is used as the driving power of the internal circuit.

한편, 측정 회로(150)는 수신되는 RF 신호의 세기를 주기적으로 측정하여 무선 AP(200)의 정상 동작 여부를 모니터링한다(S130). 정상 동작 상태의 무선 AP(200)는 주변의 무선 통신 장치들과의 데이터 송수신 및 장치들 간의 인식을 위하여 지속적으로 RF 신호를 송출하게 되며, 이로 인해 RF 에너지 하베스팅 장치(100)의 수전 코일(110)을 통해 수신되는 RF 신호들은 일정한 세기를 갖게 된다. 측정 회로(150)를 통해 산출된 측정값은 제어 회로(160)로 전달되며, 제어 회로(160)는 측정 회로에서 측정된 전력의 세기가 미리 설정된 기준값 이하인지 여부를 비교하여 발광부(170)의 동작 여부를 판단한다(S140). 만일 수신되는 전력의 세기가 기준값 이하인 경우에 제어 회로(160)는 기 설정된 시간동안 발광부(170)가 동작하도록 제어 신호를 생성한다(S150).Meanwhile, the measuring circuit 150 periodically measures the intensity of the received RF signal to monitor whether the wireless AP 200 is operating normally (S130). The wireless AP 200 in a normal operation state continuously transmits an RF signal for data transmission / reception with neighboring wireless communication devices and recognition between the devices. Thus, the RF receiver 200 of the RF energy harvesting apparatus 100 110 have a constant intensity. The measurement value calculated through the measurement circuit 150 is transmitted to the control circuit 160. The control circuit 160 compares the intensity of the power measured in the measurement circuit with a predetermined reference value or less, (S140). If the intensity of the received power is lower than the reference value, the control circuit 160 generates a control signal for operating the light emitting unit 170 for a predetermined time (S150).

발광부(170)는 설정 시간 동안 발광하여 거치된 무선 AP(200)가 정상적으로 동작하고 있지 않음을 사용자에게 알린다. 제어 회로(160)는 상기 설정시간이 경과하면 측정 회로(150)를 통해 수신 전력의 세기를 다시 측정하고. 이 측정값을 기초로 다시 설정 시간 동안 발광부(170)의 동작 여부를 결정한다. 수신되는 RF 신호의 세기가 여전히 기준값 이하인 경우, 발광부(170)는 다시 설정 시간 동안 발광하게 된다.The light emitting unit 170 emits light for a predetermined time and notifies the user that the wireless AP 200 is not operating normally. The control circuit 160 measures the intensity of the received power again through the measuring circuit 150 when the set time has elapsed. Based on the measured value, it is determined whether or not the light emitting unit 170 is operated for the set time. When the intensity of the received RF signal is still lower than the reference value, the light emitting unit 170 emits light again for the set time.

이상과 같은 구성을 통해, 본 발명은 거치된 무선 AP(200)에서 방사되는 RF 신호를 수신하여 전력을 충전하고, 무선 AP(200)가 정상적으로 동작하지 않는 경우에 충전된 전력을 이용하여 외부로 발광 신호를 보냄으로써 사용자에게 무선 AP(200)의 이상 상태를 조기에 알려줄 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the wireless AP 200 receives the RF signal from the wireless AP 200, the wireless AP 200 charges the power. When the wireless AP 200 does not operate normally, There is an effect that the user can be informed of the abnormal state of the wireless AP 200 early by sending the light emitting signal.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 헤베스팅 장치 110 : 수전 코일
120 : 정류 회로 130 : DC 변환 회로
140 : 배터리부 150 : 측정 회로
160 : 제어 회로 170 : 발광부
200 : 무선 AP 210 : 수전 코일Description of the Related Art
100: Hebsting device 110: Feeder coil
120: rectification circuit 130: DC conversion circuit
140: battery part 150: measuring circuit
160: Control circuit 170:
200: Wireless AP 210: Suspension coil

Claims (5)

무선신호를 수신하는 안테나;
수신된 무선신호를 직류전력으로 변환하는 정류회로;
변환된 상기 직류전력을 공급받아 전력을 충전하는 배터리부;
상기 수신된 무선신호의 세기를 측정하는 측정회로; 및
상기 측정된 무선신호의 세기가 기준치 이하인 경우에 발광 동작하는 발광부;를 포함하는,
장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치.
An antenna for receiving a wireless signal;
A rectifying circuit for converting the received radio signal into direct current power;
A battery unit for receiving the converted DC power and charging the power;
A measurement circuit for measuring the strength of the received radio signal; And
And a light emitting unit operable to emit light when the intensity of the measured radio signal is equal to or lower than a reference value.
RF energy harvesting device combined with device holder.
제 1 항에 있어서,
상기 측정된 무선신호의 세기가 기준치 이하인지 여부를 판단하여 상기 발광부의 동작을 제어하는 제어회로를 더 포함하는,
장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a control circuit for determining whether the intensity of the measured radio signal is less than or equal to a reference value and controlling the operation of the light emitting unit,
RF energy harvesting device combined with device holder.
제 2 항에 있어서,
상기 제어회로는 상기 발광부의 동작 개시 후에 기 설정된 시간이 경과되면 상기 수신되는 무선신호의 세기를 재측정하여 기준치 이하 여부를 다시 판단하는,
장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the control circuit re-measures the intensity of the received radio signal when a predetermined time elapses after the start of operation of the light emitting unit,
RF energy harvesting device combined with device holder.
제 2 항에 있어서,
상기 제어회로는 상기 배터리부에 충전된 전력의 충전상태를 기초로 상기 발광부의 동작 주기를 제어하는,
장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the control circuit controls the operation period of the light emitting unit based on a charged state of the electric power charged in the battery unit,
RF energy harvesting device combined with device holder.
제 2 항에 있어서,
상기 제어회로는 상기 정류회로에서 출력된 직류전력의 세기를 기초로 수신된 무선신호의 세기가 기준치 이하인지 여부를 판단하는,
장치 거치대 겸용 RF 에너지 하베스팅 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the control circuit determines whether the intensity of the received radio signal is less than a reference value based on the intensity of the DC power output from the rectifying circuit,
RF energy harvesting device combined with device holder.
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