KR20190046250A - 무선 전력 전송을 위한 코일 장치 - Google Patents

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Abstract

본 문서에 개시된 실시 예들은 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 관한 것이다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치는, 적어도 하나의 스위치, 제 1 코일, 상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 2 코일, 상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 3 코일 및 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 논리 회로를 포함하고, 상기 논리 회로는, 제 1 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 제 2 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

무선 전력 전송을 위한 코일 장치{COIL DEVICE FOR WIRELESS POWER TRANSFER}
본 문서에 개시된 실시 예들은 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 관한 것이다.
최근 무선 충전 기술이 발전하면서, 하나의 충전 장치에 다양한 전자 장치에 대해서 전력을 공급하여 충전하는 방법이 연구되고 있다.
이러한 무선 충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 전자 장치를 별도의 충전 커넥터로 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다.
이러한 무선 충전 기술에는 크게 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식이 있다.
무선 충전에 의한 전력 전송 방법은 송신단의 제 1 코일과 수신단의 제 2 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 송신단에서 자기장을 발생시키고 수신단에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도 또는 공진 되어 에너지를 만들어 낸다.
최근 스마트 폰과 같은 전자 장치를 중심으로 전자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식을 이용한 무선 충전 기술이 보급되고 있다. 전력 송신 장치(power transmitting unit, PTU)(예: 무선 충전 패드)와 전력 수신 장치(power receiving unit, PRU)(예: 스마트 폰)가 접촉하거나 일정 거리 이내로 접근하면, 전력 송신 장치의 전송 코일과 전력 수신 장치의 수신 코일 사이의 전자기 유도 또는 전자기 공진에 의해 전력 수신 장치의 배터리가 충전될 수 있다.
전자 장치(예: 스마트폰)는 전력 송신 장치(예: 무선 충전 패드)로부터 수신되는 전력을 이용하여 전자 장치의 배터리를 충전하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 무선 충전 기술을 이용하여, 전력을 수신하거나 전력을 송신하는데 이용될 수 있는 다양한 장치들을 제공할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 전력 송신 장치로부터 수신되는 전력을 이용하여 전자 장치의 배터리를 충전하는 기술 및 전자 장치의 배터리에 저장된 전력을 다른 전자 장치로 송신하여 다른 전자 장치의 배터리를 충전시키는 기술을 구현할 수 있는 코일 장치, 액세서리 장치 및 전자 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력을 수신하거나 무선 전력을 송신하는데 이용될 수 있는 코일 장치 및 상기 코일 장치를 포함하는 액세서리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치는, 적어도 하나의 스위치, 제 1 코일, 상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 2 코일, 상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 3 코일 및 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 논리 회로를 포함하고, 상기 논리 회로는, 제 1 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 제 2 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치는, 상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 1 커버, 상기 제 1 면과 반대되는 방향에 위치하는 상기 전자 장치의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 2 커버 및 상기 제 1 커버와 상기 제 2 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 커버부, 상기 제 1 커버의 내측에 배치되는 제 1 코일 및 제 2 코일, 상기 제 2 커버의 내측에 배치되는 제 3 코일 및 상기 제 1 코일, 상기 제 2 코일 및 상기 제 3 코일과 전기적으로 연결되는 회로부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치는, 상기 전자 장치를 수용하도록 형성되며, 상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 케이스, 상기 케이스의 내측에 배치되는 제 1 코일, 상기 케이스 내에서 상기 제 1 코일과 이격되며, 상기 제1 코일의 하부에 위치한 제 2 코일 및 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 물리적으로 연결하기 위한 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라 무선 전력 전송을 위한 코일 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 외부 전자 장치로부터 수신된 제어 신호에 기초하여, 제 1 모드 및 제 2 모드 중 하나를 선택하는 동작, 상기 제 1 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 코일 장치의 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 코일 장치의 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작 및 상기 제 2 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치를 이용하면, 전자 장치들 간에 무선으로 전력을 송수신할 수 있다. 이에 따라, 유, 무선 충전기가 없는 경우에도, 다른 전자 장치로부터 무선으로 전력을 공급받아 전자 장치의 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 이용하면, 전자 장치들 간에 무선으로 전력을 송수신할 때 전자 장치들 중 어느 하나의 디스플레이가 바닥을 향하지 않아도 되기 때문에, 전자 장치들 간의 연결 상태 및 다른 전자 장치의 충전 상황을 용이하게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전력을 무선으로 수신할 수 있는 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2a 내지 2b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 및 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 전자 장치들 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 별도의 수납 공간을 포함하는 액세서리 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 무선 충전이 수행되는 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 12a 내지 12b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 13은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 14는, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 무선 통신 모듈, 전력 관리 모듈, 및 안테나 모듈에 대한 블럭도이다.
도 15a 내지 15b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 전자 장치들 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 16a 내지 16e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 전자 장치들 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다. 전자 장치는 무선 충전 기술을 이용하여, 무선 전력을 무선으로 송신 또는 수신할 수 있는 장치라면 제한이 없다.
무선 충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 전자 장치(예: 스마트폰)의 배터리를 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고 충전할 수 있는 시스템을 의미할 수 있다. 무선 충전 기술은 전자 장치를 충전하기 위한 별도의 외부 장치(예: TA 어댑터)가 필요하지 않으므로 전자 장치의 휴대성을 높일 수 있고, 외부 장치와 연결하기 위한 커넥터가 없어 방수 기능을 높일 수 있는 장점이 있다.
무선 전력 송신 장치는 무선 전력 신호에 의하여 발생하는 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(inductive coupling) 방식과 특정 주파수의 무선 전력 신호에 의하여 발생하는 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(electromagnetic resonance coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 무선 전력 수신 장치로 전력을 전달할 수 있다.
전자기 유도에 의한 무선 전력 전송 방법은, 1차 코일(또는 1차 도전성 패턴) 및 2차 코일(또는 2차 도전성 패턴)을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로서, 전자기 유도 현상에 의하여 1차 코일에서 생성되는 자기장에 의하여 2차 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 것을 의미할 수 있다.
공진 결합 방식에 의한 무선 전력 전송 방법은, 무선 전력 송신 장치에서 전송한 무선 전력 신호에 의하여 전자 장치에서 전자기적 공진이 발생하고, 상기 공진 현상에 의하여 무선 전력 송신 장치로부터 전자 장치로 전력이 전달되는 것을 의미할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치의 전력 전달 시, 상기 무선 전력 송신 장치 내의 1차 코일(primary coil)에 흐르는 전압 또는 전류가 변화되면, 그 전류에 의해 1차 코일을 통과하는 자기장이 변화될 수 있다. 이와 같이 변화된 자기장은 무선 전력 수신 장치 내의 2차 코일(secondary coil) 측에 기전력을 발생시킬 수 있다. 이 때, 무선 전력 전달의 효율은 각 코일을 포함하는 상기 무선 전력 송신 장치 및 상기 무선 전력 수신 장치 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받을 수 있다. 한편, 무선 전력 전달을 위하여 상기 무선 전력 송신 장치는 평평한 표면(flat surface) 형태의 인터페이스 표면(interface surface)을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 인터페이스 표면의 상부에는 하나 이상의 전자 장치가 놓일 수 있으며, 상기 인터페이스 표면의 하부에는 송신용 코일이 장착될 수 있다. 또한, 상기 인터페이스 표면의 상부에는 상기 전자 장치가 놓일 위치를 지시하는 배열 지시부가 형성될 수 있다. 상기 배열 지시부는 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착된 송신용 코일과 상기 전자 장치의 수신용 코일 사이의 배열이 적합하게 이루어질 수 있도록, 상기 전자 장치의 위치를 지시할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상기 배열 지시부는 단순한 표시(marks)일 수 있다. 어떤 실시 예들에서는, 상기 배열 지시부가 상기 전자 장치의 위치를 가이드하는 돌출 구조의 형태로 형성될 수 있다. 또한 어떤 실시 예들에서는, 상기 배열 지시부가 상기 인터페이스 표면의 하부에 장착되는 자석과 같은 자성체의 형태로 형성되어, 상기 전자 장치 내부에 장착된 다른 극의 자성체와의 상호간 인력에 의하여 상기 코일들이 적합한 배열을 이루도록 가이드할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치 또는 무선 전력 수신 장치(예: 전자 장치)는 충전 효율을 향상시키기 위해 배열 상태에 따른 피드백을 출력할 수 있다. 상기 피드백은 음성메시지, 미리 정해진 효과음, 진동, 문자 메시지, 디스플레이를 통한 배열을 교정하는 예를 나타내는 동영상 등이 포함될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치는 하나 이상의 송신용 코일들을 포함할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치는 상기 하나 이상의 송신용 코일들 중에서 상기 전자 장치의 수신용 코일과 적합하게 배열된 일부의 코일을 선택적으로 이용하여 전력 전송 효율을 높일 수 있다. 또한, 송신용 코일은 이동 가능한 형태의 코일일 수 있다. 무선 전력 송신 장치는 위치 감지부를 통해 무선 전력 수신 장치(예: 전자 장치)의 위치가 판단될 경우, 상기 송신용 코일 및 상기 수신용 코일의 중심간 거리(distance)가 일정 범위 이내가 되도록 상기 송신용 코일을 이동시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 송신 장치는 상기 송신용 코일 및 상기 수신용 코일의 중심이 중첩될 수 있도록 하기 위해, 상기 송신용 코일을 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치는 상기 하나 이상의 송신용 코일들 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)를 더 포함할 수 있다. 상기 인터페이스 표면의 상부에 놓인 무선 전력 수신 장치의 위치가 감지되면, 감지된 위치를 고려하여 상기 하나 이상의 송신용 코일들 중 상기 무선 전력 수신 장치의 수신용 코일과 유도 또는 공진 결합 관계에 놓일 수 있는 도전성 패턴들이 연결될 수 있도록 상기 다중화기를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치의 전력 변환부는 하나 이상의 송신용 코일들 및 각 송신용 코일들과 연결된 공진 형성 회로를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 전력 변환부는 상기 하나 이상의 송신용 코일들 중 일부의 코일들의 연결을 수립하고 해제하는 다중화기(Multiplexer)를 더 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 송신용 코일들은 동일한 공진 주파수를 갖도록 설정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 하나 이상의 송신용 코일들의 일부가 서로 다른 공진 주파수를 갖도록 설정될 수 있으며, 이는 상기 하나 이상의 송신용 코일들과 각각 연결된 상기 공진 형성 회로들이 어떠한 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 갖는지에 따라 결정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 무선 전력 송신 장치의 기능 및 무선 전력 수신기의 기능을 모두 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 전자 장치는 송신용 코일 및 수신용 코일을 별도로 포함할 수 있고, 하나의 코일을 송신용 및 수신용으로 이용할 수도 있다. 전자 장치는 다른 액세서리 장치와 결합하여 무선 전력 송신 장치의 기능 및 무선 전력 수신기의 기능을 모두 수행할 수도 있다. 예컨대, 전자 장치와 결합될 수 있는 액세서리 장치는 무선 전력 송신 장치 및 상기 전자 장치 간의 무선 전력 송수신을 매개할 수 있으며, 상기 무선 전력 송신 장치로부터 수신되는 전력을 상기 전자 장치로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 전자 장치와 결합될 수 있는 액세서리 장치는 다른 전자 장치 및 상기 전자 장치 간의 무선 전력 송수신을 매개할 수 있으며, 상기 전자 장치에서 생성된 전력을 상기 다른 전자 장치로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전력을 무선으로 수신할 수 있는 전자 장치의 블록도를 도시한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치(10)는 전력 송신 회로(11), 제어 회로(12), 통신 회로(13) 또는 센싱 회로(14) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력을 무선으로 수신할 수 있는 전자 장치(50)는 전력 수신 회로(51), 제어 회로(52), 통신 회로(53), 센싱 회로(54) 또는 디스플레이(55) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 전력 송신 회로(11)는 전자 장치(50)로 전력을 제공할 수 있다. 전력 송신 회로(11)는 전력 어댑터(11a), 전력 생성 회로(11b), 매칭 회로(11c), 코일(또는 도전성 패턴)(11L), 또는 제 1 통신 회로(13a)를 포함할 수 있다. 전력 송신 회로(11)는 상기 코일(11L)을 통하여 무선으로 전자 장치(50)에 전력을 송신하도록 구성될 수 있다. 전력 송신 회로(11)는 외부로부터 직류 또는 교류 파형의 형태로 전력을 공급 받을 수 있으며, 상기 공급 받은 전력을 교류 파형의 형태로 전자 장치(50)에 공급할 수 있다. 코일(11L)은 복수 개의 코일들을 포함할 수 있다.
전력 어댑터(11a)는 외부로부터 교류 또는 직류 전원을 입력 받거나, 내장된 배터리 장치의 전원 신호를 수신하여 설정된 전압 값을 가지는 직류 전력을 출력할 수 있다. 전력 어댑터(11a)에서 출력되는 직류 전력의 전압 값은 제어 회로(12)에 의하여 제어될 수 있다. 전력 어댑터(11a)로부터 출력되는 직류 전력은 전력 생성 회로(11b)로 출력될 수 있다.
전력 생성 회로(11b)는 전력 어댑터(11a)로부터 출력된 직류 전력(직류 전류)을 교류 전력(교류 전류)으로 변환하여 출력할 수 있다. 전력 생성 회로(11b)는 소정의 증폭기(미도시)를 포함할 수도 있다. 예컨대, 전력 어댑터(11a)를 통해 입력되는 직류 전압 또는 전류가 설정된 이득(gain)보다 작으면 상기 증폭기를 이용하여 설정된 값으로 증폭할 수 있다. 전력 생성 회로(11b)는 제어 회로(12)로부터 입력되는 제어 신호에 기초하여 전력 어댑터(11a)로부터 입력되는 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 회로를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 의한 전력 생성 회로(11b)는 복수 개의 스위치들을 포함하는 브릿지 회로를 포함할 수 있다. 전력 생성 회로(11b)는 소정의 인버터를 통해 상기 직류 전류를 교류 전류로 변환할 수 있다. 전력 생성 회로(11b)는 게이트 구동 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 게이트 구동 장치가 상기 직류 전류을 온(on)/오프(off)하여 제어하면서 교류 전류로 변경할 수도 있다. 또는, 전력 생성 회로(11b)는 무선 전원 발생기(예: 오실레이터)를 통해 교류 전류를 생성할 수도 있다.
매칭 회로(11c)는 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력 생성 회로(11b)로부터 출력된 교류 전류의 신호가 코일(11L)에 전달되면, 상기 교류 전류의 신호에 의하여 코일(11L)에 전자기장이 형성될 수 있다. 매칭 회로(11c)의 임피던스를 조정하여 상기 형성된 전자기장의 주파수 대역을 조정할 수 있다. 매칭 회로(11c)는 코일(11L)을 통해 전자 장치(50)로 송신되는 출력 전력이 고효율 또는 고출력이 되도록 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(11c)는 제어 회로(12)의 제어에 기초하여 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(11c)는 인덕터(예를 들어, 코일), 커패시터 또는 스위치 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 회로(12)는 스위치 장치를 통해 상기 인덕터 또는 커패시터 중 적어도 하나와의 연결 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 제어 회로(12) 또는 제어 회로(52) 중 적어도 하나는, CPU와 같은 범용 프로세서, 미니 컴퓨터, 마이크로 프로세서, MCU(micro controlling unit), FPGA(field programmable gate array) 등의 연산을 수행할 수 있는 다양한 회로로 구현될 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다.
상기 코일(11L)은 전류가 인가되면 전자 장치(50)에 전류를 유도 또는 공진 시키기 위한 자기장을 형성할 수 있다. 상기 제 1 통신 회로(13a)(예: 공진 회로)는 상기 코일(11L)에 의해 발생되는 전자기파를 이용하여 인-밴드(in-band) 형식으로 통신(예: 데이터 통신)을 수행할 수 있다.
센싱 회로(14)는 전력 송신 회로(11)의 코일(11L)에 인가되는 전류/전압의 변화를 센싱할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(10)는 코일(11L)에 인가되는 전류/전압의 변화에 따라 상기 전송될 전력의 양이 변화될 수 있다. 또는, 센싱 회로(14)는 무선 전력 송신 장치(10)의 온도 변화를 센싱 할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(14)는 전류/전압 센서 또는 온도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 센싱 회로(14)의 일부, 예를 들어 전류/전압 센서는 전력 송신 회로(11)에 포함될 수 있으며, 다른 일부, 예를 들어 온도 센서는 전력 송신 회로(11)의 외부에 배치될 수도 있다.
제어 회로(12)는 전력 송신 회로(11)를 통해 전자 장치(50)로 무선으로 전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(12)는 통신 회로(13)를 통해 상기 전자 장치(50)로부터 무선으로 정보를 송신 또는 수신하도록 제어할 수 있다.
한 실시에 따르면, 상기 수신된 정보는 상기 전자 장치(50)의 배터리 상태와 관련된 충전 설정 정보, 상기 전자 장치(50)로 전송되는 전력의 양의 조절과 관련된 전력량 제어 정보, 상기 전자 장치(50)의 충전 환경과 관련된 환경 정보 또는 상기 전자 장치(50)의 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 충전 설정 정보는 무선 전력 송신 장치(10)와 전자 장치(50) 간 무선 충전 시점에서의 전자 장치(50)의 배터리 상태와 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 상기 충전 설정 정보는 상기 전자 장치(50)의 배터리 전체 용량, 배터리 잔량, 충전 횟수, 배터리 사용량, 충전 모드, 충전 방식 또는 무선 수신 주파수 대역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전력량 제어 정보는 무선 전력 송신 장치(10)와 전자 장치(50) 간 무선 충전 중 전자 장치(50)에 충전된 전력량의 변화에 따라 상기 전송된 초기 전력의 양을 제어하기 위한 정보일 수 있다.
상기 환경 정보는 전자 장치(50)의 센싱 회로(54)에 의해 상기 전자 장치(50)의 충전 환경을 측정한 정보로서, 예를 들어, 상기 전자 장치(50)의 내부 온도 또는 외부 온도 중 적어도 하나를 포함하는 온도 데이터, 상기 전자 장치(50) 주변의 조도(밝기)를 나타내는 조도 데이터, 또는 상기 전자 장치(50) 주변의 소리(소음)를 나타내는 소리 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어 회로(12)는 상기 수신된 정보 중 상기 충전 설정 정보에 기반하여 전자 장치(50)로 전송될 전력을 생성하거나 전송하도록 제어될 수 있다. 또는, 제어 회로(12)는 상기 수신된 정보 중 적어도 일부(예: 상기 전력량 제어 정보, 환경 정보 또는 시간 정보 중 적어도 하나)에 기반하여 전자 장치(50)로 전송하는 전력의 양을 결정 하거나 변경할 수 있다. 또는, 매칭 회로(11c)가 임피던스를 변경하도록 제어할 수 있다.
통신 회로(13)는 전자 장치(50)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신 회로(13)는 전자 장치(50)의 통신 회로(53)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(13)는 상기 신호를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 통신 회로(13)는 전력 송신 회로(11)와 하나의 하드웨어로 구현되어 무선 전력 송신 장치(10)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제 1 통신 회로(13a), 또는 전력 송신 회로(11)와 상이한 하드웨어로 구현되어 무선 전력 송신 장치(10)가 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제 2 통신 회로(13b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 통신 회로(13)가 인-밴드 형식으로 통신을 수행할 수 있는 상기 제 1 통신 회로(13a)를 포함하는 경우, 상기 제 1 통신 회로(13)는 전력 송신 회로(11)의 코일(11L)을 통해 수신되는 전자기장의 주파수 및 신호 레벨을 수신할 수 있다. 제어 회로(12)는 상기 수신된 전자기장의 주파수 및 신호 레벨을 복호화하여 상기 전자 장치(50)로부터 수신되는 정보를 추출할 수 있다. 또는, 상기 제 1 통신 회로(13)는 전력 송신 회로(11)의 코일(11L)에 전자 장치(50)로 전송하고자 하는 무선 전력 송신 장치(10)의 정보에 대한 신호를 인가하거나, 매칭 회로(11c)로부터 출력되는 신호가 상기 코일(11L)에 인가됨으로써 발생되는 전자기장에 무선 전력 송신 장치(10)의 정보에 대한 신호를 추가하여 전자 장치(50)로 송신할 수 있다. 제어 회로(12)는 매칭 회로(11c)에 포함된 스위치 장치의 온/오프 제어를 통해 상기 매칭 회로(11c)의 인덕터 또는 커패시터 중 적어도 하나와 연결 상태를 변화시켜 출력되도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 통신 회로(13)가 아웃-오브-밴드 형식으로 통신을 수행할 수 있는 상기 제 2 통신 회로(13b)를 포함하는 경우, 상기 제 2 통신 회로(13b)는 전자 장치(50)의 통신 회로(53)(예: 제 2 통신 회로(282))와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신, 블루투스 통신, 또는 BLE(bluetooth low energy) 방식 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
상술한 통신 회로(13)의 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본 발명의 실시 예들은 통신 회로(13)에서 수행하는 특정 통신 방식으로 그 권리범위가 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 전력 수신 회로(51), 제어 회로(52), 통신 회로(53), 센싱 회로(54), 또는 디스플레이(55)를 포함할 수 있다. 전자 장치(50)의 전력 수신 회로(51)는 무선 전력 송신 장치(10)의 전력 송신 회로(11)로부터 전력을 수신할 수 있다. 전력 수신 회로(51)는 내장된 배터리의 형태로 구현될 수도 있으며, 또는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하도록 구현될 수도 있다. 전력 수신 회로(51)는 매칭 회로(51a), 정류 회로(51b), 조정 회로(51c), 스위치 회로(51d), 배터리(51e) 또는 코일(51L)을 포함할 수 있다.
전력 수신 회로(51)는 전력 송신 회로(11)의 코일(11L)에 인가된 전류/전압에 대응하여 발생된 전자기파 형태의 무선 전력을 코일(51L)을 통해 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 회로(51)는 전력 송신 회로(11)의 코일(11L)과 전력 수신 회로(51)의 코일(51L)에 형성된 기전력을 이용하여 전력을 수신할 수 있다.
매칭 회로(51a)는 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(10)의 코일(11L)을 통해 전송된 전력이 코일(51L)에 전달되어 전자기장이 형성될 수 있다. 매칭 회로(51a)는 임피던스를 조정하여 상기 형성된 전자기장의 주파수 대역을 조정할 수 있다. 매칭 회로(51a)는 코일(51L)을 통해 무선 전력 송신 장치(10)로부터 수신되는 입력 전력이 고효율 및 고출력이 되도록 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(51a)는 제어 회로(52)의 제어에 기초하여 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(51a)는 인덕터(예를 들어, 코일), 커패시터 또는 스위치 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 회로(52)는 상기 스위치 장치를 통해 상기 인덕터 또는 커패시터 중 적어도 하나와의 연결 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
정류 회로(51b)는 코일(51L)에 수신되는 무선 전력을 직류 형태로 정류할 수 있으며, 예를 들어 브리지 다이오드의 형태로 구현될 수 있다.
조정 회로(51c)는 정류된 전력을 설정된 전압 또는 전류로 컨버팅할 수 있다. 조정 회로(51c)는 DC/DC 컨버터(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조정 회로(51c)는 출력단의 전압이 5V가 되도록 정류된 전력을 컨버팅할 수 있다. 조정 회로(51c)의 전단에는 인가될 수 있는 전압의 최소값 또는 최대값이 설정될 수 있다.
스위치 회로(51d)는 조정 회로(51c) 및 배터리(51e)를 연결할 수 있다. 스위치 회로(51d)는 제어 회로(52)의 제어에 따라 온(on)/오프(off) 상태를 유지할 수 있다.
배터리(51e)는 조정 회로(51c)로부터 입력되는 전력을 공급받아 충전할 수 있다. 또 다른 실시 예에서는, 스위치 회로(51d) 및 배터리(51e) 사이에 차저(미도시)가 더 배치될 수도 있으며, 차저(미도시)는, 소정의 모드(예를 들어, CC(constant current) 모드 또는 CV(constant voltage) 모드 등)로 입력받은 전력의 전압 또는 전류를 변경하여 배터리(51e)를 충전할 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서는, 조정 회로(51c)의 DC/DC 컨버터가 배터리(51e)를 직접 충전할 수도 있으며, 또는 조정 회로(51c)로부터 출력되는 전력을 차저(미도시)가 다시 한번 조정하여 배터리(51e)를 충전할 수도 있다.
센싱 회로(54)는 전자 장치(50)에 수신되는 전력의 상태 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(54)는 소정의 전류/전압 센서를 통해 코일(51L)에 수신되는 전류/전압 값을 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 전자 장치(50)는 상기 측정된 전류/전압에 기반하여 전자 장치(50)에 수신되는 전력의 양을 산출할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 센싱 회로(54)의 일부, 예를 들어 전류/전압 센서는 전력 수신 회로(51)에 포함될 수 있으며, 다른 일부, 예를 들어 온도 센서는 전력 수신 회로(51)의 외부에 배치될 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 수신 회로(51)는 전자 장치(50)에 수신되는 전력 상태 변화를 센싱할 수 있는 센싱 회로를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 상태 변화를 센싱할 수 있는 센싱 회로는 코일(51L)에 수신되는 전류 값 또는 전압 값을 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 제어 회로(52)는 측정된 전류 또는 전압에 기반하여 전자 장치(50)에 수신되는 전력의 양을 산출할 수 있다. 또한, 전력 상태 변화를 센싱할 수 있는 센싱 회로는 예를 들어, 정류 회로(51b)로 입력되거나 정류 회로(51b)로부터 출력되는 전류 또는 전압의 변화를 검출하거나, 과전압 보호 회로(미도시)로 입력되거나 과전압 보호 회로(미도시)로부터 출력되는 전류 또는 전압의 변화를 검출하거나, 조정 회로(51c)로 입력되는 전류 또는 전압의 변화를 더 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 전력의 상태 변화를 센싱할 수 있는 센싱 회로는 전류 센서 또는 전압 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 전자 장치(50)의 상태 변화를 검출할 수 있는 센싱 회로를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(50)의 상태 변화를 검출할 수 있는 센싱 회로는 전자 장치(50)의 온도 변화를 주기적으로 또는 비주기적으로 검출할 수 있다. 전자 장치(50)의 상태 변화를 검출할 수 있는 센싱 회로는 전자 장치(50)의 움직임을 주기적으로 또는 비주기적으로 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)의 상태 변화를 검출할 수 있는 센싱 회로는 온도 센서, 모션 센서, 위치 측정 센서 또는 그 조합 중 하나를 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(54)는 전자 장치(50)의 충전 환경 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(54)는 소정의 온도 센서를 통해 전자 장치(50)의 내부 온도 또는 외부 온도 중 적어도 하나를 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다.
디스플레이(55)는 전자 장치(50)의 충전 상태와 관련된 전반적인 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(55)는 전자 장치(50)의 배터리 전체 용량, 배터리 잔량, 배터리 충전량, 배터리 사용량 또는 충전 예상 시간 중 적어도 하나를 표시할 수 있다.
통신 회로(53)는 무선 전력 송신 장치(10)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신 회로(53)는 무선 전력 송신 장치(10)의 통신 회로(13)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신 회로(53)는 무선 전력 송신 장치(10)의 통신 회로(13)와 유사하거나 동일하게 동작할 수 있다. 예컨대, 통신 회로(53)는 전력 수신 회로(51)와 하나의 하드웨어로 구현되어 전자 장치(50)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제 1 통신 회로(53a), 또는 전력 수신 회로(51)와 상이한 하드웨어로 구현되어 전자 장치(50)가 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제 2 통신 회로(53b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어 회로(52)는 통신 회로(53)를 통해 전자 장치(50)의 배터리 상태와 관련된 정보에 기반하여 필요한 전력량을 수신하기 위한 충전 설정 정보를 무선 전력 송신 장치(10)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(52)는 무선 전력을 전송할 수 있는 무선 전력 송신 장치(10)가 식별되면, 상기 전자 장치(50)의 배터리 전체 용량, 배터리 잔량, 충전 횟수, 배터리 사용량, 충전 모드, 충전 방식 또는 무선 수신 주파수 대역 중 적어도 하나에 기반하여 필요한 전력량을 수신하기 위한 상기 충전 설정 정보를 통신 회로(53)를 통해 상기 무선 전력 송신 장치(10)로 송신할 수 있다.
제어 회로(52)는 통신 회로(53)를 통해 전자 장치(50)에 충전된 전력량의 변화에 따라 무선 전력 송신 장치(10)로부터 수신되는 전력의 양을 제어하기 위한 상기 전력량 제어 정보를 무선 전력 송신 장치(10)로 송신할 수 있다. 제 1 통신 회로(53a)는, 스위치 및 커패시터 또는 저항을 포함할 수 있다. 제어 회로(52)는, 온/오프 키잉(on/off keying) 변조 방식에 기초하여, 전송하고자 하는 데이터의 이진 코드에 따라 스위치를 온/오프할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(10)에서 센싱되는 임피던스는 스위치의 온/오프에 따라 전력 송신 회로(11)에서의 전력의 크기 또는 전류의 크기의 변경을 검출할 수 있으며, 이를 이진 코드로 복조할 수 있어, 전자 장치(50)가 전하고자 하는 데이터를 획득할 수 있다.
제어 회로(52)는 상기 전자 장치(50)의 충전 환경 변화에 따른 상기 환경 정보를 무선 전력 송신 장치(10)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(52)는 센싱 회로(54)에 의해 측정된 온도 데이터 값이 설정된 온도 기준 값 이상이면 상기 측정된 온도 데이터를 무선 전력 송신 장치(10)로 전송할 수 있다.
도 1에서는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치(10)와 전자 장치(50)가 각각 전력 송신 회로(11) 및 전력 수신 회로(51)만을 포함하는 것으로 도시하였으나, 무선 전력 송신 장치(10)와 전자 장치(50)는 각각 전력 송신 회로(11) 및 전력 수신 회로(51)를 모두 포함할 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치(10)와 전자 장치(50)는 전력 송신 장치 및 전자 장치의 기능을 모두 수행할 수도 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치의 개념도를 도시한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(10)는, 예를 들어 전자 장치(50)를 지지할 수 있는 형태를 가지는 하우징을 포함할 수 있다. 전자 장치(50)는 무선 전력 송신 장치(10) 상에 배치될 수 있다. 도 1에서 설명하였던 무선 전력 송신 장치(10)의 구성 요소 중 적어도 하나는, 무선 전력 송신 장치(10)의 하우징 내에 배치될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(10)는, 예를 들어, 지지대(101)에 의하여 지면에 대하여 소정의 각도로 서도록 조작될 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(10)가 지면에 대하여 소정의 각도로 섬에 따라서, 전자 장치(50) 또한 지면에 대하여 소정의 각도로 선채로 충전을 수행할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치는, 적어도 하나의 스위치, 제 1 코일, 상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 2 코일, 상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 3 코일 및 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 논리 회로를 포함하고, 상기 논리 회로는, 제 1 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 제 2 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서, 상기 논리 회로는, 외부 전자 장치로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 중 하나에 따라 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서, 상기 제어 신호는 상기 외부 전자 장치의 통신 모듈에서 생성되는 신호를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서, 상기 제 1 인덕턴스의 크기는 상기 제 2 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서, 상기 제 2 인덕턴스의 크기는 상기 제 3 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서, 상기 제 1 모드에서, 상기 제 2 코일은 외부로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고, 상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류를 수신하여 제 2 전자기장을 외부로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서, 상기 제 2 모드에서, 상기 제 1 코일은 외부로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고, 상기 제 3 코일은 상기 제 1 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류를 수신하여 제 2 전자기장을 외부로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서, 상기 제 1 코일을 포함하는 제 1 평면 및 상기 제 2 코일을 포함하는 제 2 평면의 사이에 구비되는 적어도 하나의 차폐층을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치는, 상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 1 커버, 상기 제 1 면과 반대되는 방향에 위치하는 상기 전자 장치의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 2 커버 및 상기 제 1 커버와 상기 제 2 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 커버부, 상기 제 1 커버의 내측에 배치되는 제 1 코일 및 제 2 코일, 상기 제 2 커버의 내측에 배치되는 제 3 코일 및 상기 제 1 코일, 상기 제 2 코일 및 상기 제 3 코일과 전기적으로 연결되는 회로부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제 1 코일을 포함하는 제 1 레이어 및 상기 제 2 코일을 포함하는 제 2 레이어는 상기 제 1 커버의 내측에 평행하게 배치되고, 상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일 보다 상기 전자 장치의 제 1 면에 가깝게 배치되도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일의 사이에 구비되는 적어도 하나의 차폐층을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 회로부는 적어도 하나의 스위치 및 논리 회로를 더 포함하며, 상기 논리 회로는, 제 1 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 제 2 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 논리 회로는, 상기 전자 장치로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 중 하나에 따라 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제어 신호는 상기 전자 장치의 통신 모듈에서 생성되는 신호를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제 1 인덕턴스의 크기는 상기 제 2 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제 2 인덕턴스의 크기는 상기 제 3 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제 3 코일은 하나의 코일 또는 서로 다른 사이즈의 복수의 코일들로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제 1 모드에서, 상기 제 2 코일은 외부로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고, 상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류에 수신하여 제 2 전자기장을 생성하고, 상기 생성된 제 2 전자기장을 상기 전자 장치로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 제 2 모드에서, 상기 제 1 코일은 상기 전자 장치로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고, 상기 제 3 코일은 상기 제 1 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류를 수신하여 제 2 전자기장을 생성하고, 상기 생성된 제 2 전자기장을 상기 제 2 커버 상에 위치한 외부 전자 장치로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치는, 상기 전자 장치를 수용하도록 형성되며, 상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 케이스, 상기 케이스의 내측에 배치되는 제 1 코일, 상기 케이스 내에서 상기 제 1 코일과 이격되며, 상기 제1 코일의 하부에 위치한 제 2 코일 및 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 물리적으로 연결하기 위한 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 1 커버, 상기 제 1 면과 반대되는 방향에 위치하는 상기 전자 장치의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 2 커버 및 상기 제 1 커버와 상기 제 2 커버를 연결하는 연결부, 상기 제 1 커버의 내측에 배치되는 제 1 코일 및 제 2 코일, 상기 제 2 커버의 내측에 배치되는 제 3 코일 및 상기 제 1 코일, 상기 제 2 코일 및 상기 제 3 코일과 전기적으로 연결되는 회로부를 포함하는 커버부와 관련하여, 제1 입력에 따라, 제 1 모드 및 제 2 모드 중 하나를 선택하고, 상기 제 1 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 코일 장치의 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 코일 장치의 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하기 위한 제 1 신호를 출력하고, 상기 제 2 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하기 위한 제 2 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 1 커버, 상기 제 1 면과 반대되는 방향에 위치하는 상기 전자 장치의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 2 커버 및 상기 제 1 커버와 상기 제 2 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 커버부 및 상기 제 1 커버의 내측에 배치되는 제 1 코일 및 제 2 코일을 포함하고, 상기 제 1 코일의 제 1 단 및 상기 제 2 코일의 제 1 단은 제 1 도선으로 연결되고, 상기 제 1 코일의 제 2 단 및 상기 제 2 코일의 제 2 단은 제 2 도선으로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 및 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)와 결합될 수 있다. 액세서리 장치(300)는 전자 장치(50)에 결합되어, 전자 장치(50)가 무선 전력을 송신하거나 무선 전력을 수신하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)에 포함된 케이스 구조(미도시) 또는 다양한 체결부(미도시) 등을 통해 액세서리 장치(300)와 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(300)는, 전자 장치(50)에서 무선 전력을 송신하거나 무선 전력을 수신할 때 이용될 수 있는 코일 장치를 포함할 수 있다. 액세서리 장치(300)는 무선 전력 송신 장치(10) 및 전자 장치(50) 간의 무선 전력 송수신을 매개할 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(10)로부터 수신되는 전력을 전자 장치(50)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 액세서리 장치(300)는 다른 전자 장치 및 전자 장치(50) 간의 무선 전력 송수신을 매개할 수 있으며, 전자 장치(50)에서 생성된 전력을 상기 다른 전자 장치로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
액세서리 장치(300)는 전자 장치(50)의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하는 제 1 커버(301)를 포함할 수 있다. 또한, 액세서리 장치(300)는 연결부(303)에 의해 상기 제 1 커버(301)와 연결되고, 전자 장치(50)의 제 1 면과 반대되는 방향에 위치하는 전자 장치(50)의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버하는 제 2 커버(302)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)의 외형을 외부의 충격으로부터 보호하기 위해, 액세서리 장치(300)의 제 1 커버(301)와 제 2 커버(302)의 가로/세로 길이는 전자 장치(50)의 가로/세로 길이와 같거나 적어도 일정 거리 이상 길게 마련될 수 있다.
액세서리 장치(300)를 전자 장치(50)와 체결한 경우, 제 1 커버(301)는 전자 장치(50)의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있고, 제 2 커버(302)는 전자 장치(50)의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있다. 여기서, 전자 장치(50)의 제 2 면은, 예를 들면, 전자 장치(50)의 디스플레이(30)가 배치되는 면으로서, 전자 장치(50)의 전면을 의미할 수 있다. 또한, 전자 장치(50)의 제 1 면은, 예를 들면, 전자 장치(50)의 배터리 및/또는 코일(51L)이 배치되는 면으로서, 전자 장치(50)의 후면을 의미할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(400)를 도시한다. 일 실시 예에 따르면, 코일 장치(400)는 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420)을 포함할 수 있다. 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420)은 도전성 물질(415)로 연결될 수 있다. 또는, 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420)은 단일 도선으로 구성될 수도 있다. 코일 장치(400)는 패시브(passive) 회로로서 작동할 수 있으며, 자체 전원을 포함하지 않을 수 있다. 코일 장치(400)는 적어도 하나의 스위치(미도시) 및 상기 적어도 하나의 스위치를 제어할 수 있는 논리 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 코일 장치(400)는 외부로부터 수신되는 전력을 이용하여, 코일 장치(400)를 구성하는 요소들 중 적어도 하나의 상태를 변경할 수 있다. 예컨대, 코일 장치(400)는 외부로부터 수신되는 전력을 이용하여 적어도 하나의 스위치의 상태를 변경할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 코일 장치(400)에 포함된 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420) 중 적어도 하나는 인덕턴스 값을 조정할 수 있는 가변 코일일 수 있다. 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420) 중 적어도 하나에는 스위치가 포함될 수 있으며, 스위치의 상태에 따라 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420) 중 적어도 하나의 인덕턴스 값은 변경될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(400)의 회로도를 도시한다. 제 1 코일(410)의 인덕턴스 값은 L1이고, 제 2 코일(420)의 인덕턴스 값은 L2일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420)은 도전성 물질로 연결되거나 단일 도선으로 구성될 수 있다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(400)를 포함하는 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300) 및, 상기 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)와 결합된 전자 장치(50)의 절단도를 도시한다. 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)는 전자 장치(50)의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있는 제 1 커버(301), 연결부(303)를 통해 제 1 커버(301)와 연결되고 전자 장치(50)의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있는 제 2 커버(302)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 4c에 도시된 바와 같이, 전자 장치(50)의 제 1 면은 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 제 1 커버(301)와 체결될 수 있다. 전자 장치(50)의 내측에는 무선 전력을 송신 또는 수신할 수 있는 적어도 하나의 코일(100)이 포함될 수 있다. 또한, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 내측에는 코일 장치(예: 도 4a 의 400)가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)에 포함된 코일 장치(예: 도 4a 의 400)는, 제 1 코일(410)을 포함하는 제 1 평면 및 제 2 코일(420)을 포함하는 제 2 평면이 서로 평행을 이루는 형태로 구성될 수 있다. 예컨대, 제 1 코일(410)을 포함하는 제 1 평면의 적어도 일부 및 제 2 코일(420)을 포함하는 제 2 평면의 적어도 일부는 서로 평행을 이루는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 서로 평행을 이루는 제 1 코일(410)의 일단 및 제 2 코일(420)의 일단은 도전성 물질(415)로 연결될 수 있으며, 이에 따라, 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420)에는 동일한 크기의 전압이 인가되거나 동일한 크기의 전류가 유도될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다. 전자 장치(50)는 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)와 결합될 수 있으며, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)는 제 1 커버(301), 제 2 커버(302) 및 연결부(303)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 무선 전력을 송신 또는 수신할 수 있는 적어도 하나의 코일(100)을 전자 장치(50)의 내측에 포함할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 코일(100)에는 코일(예: 도 1 의 51L)이 포함될 수 있다. 또한, 무선 전력 송신 장치(10)는 무선 전력을 송신할 수 있는 코일(예: 도 1 의 11L)을 포함할 수 있다. 전자 장치(50)는 무선 전력 송신 장치(10) 상에 배치되어, 무선 전력 송신 장치(10)로부터 전자기파 형태의 무선 전력을 수신할 수 있다.
한편, 무선 전력 수신기(예: 전자 장치(50))에 포함된 2차 코일(예: 코일(51L))에 입력되는 전압 V2 및 무선 전력 송신기(예: 무선 전력 송신 장치(10))에 포함된 1차 코일(예: 코일(11L))로부터 출력되는 전압 V1의 비를 전압 이득(voltage gain)으로 볼 수 있다.
Figure pat00001
일반적으로, 전압 이득이 클수록 무선 전력의 송수신 효율은 높아진다. 즉, 무선 전력 송신기의 코일에 인가되는 전압 V1보다 무선 전력 수신기의 코일에 인가되는 전압 V2가 클수록, 무선 전력 송신기에서 무선 전력 수신기로 전달되는 무선 전력의 효율이 높아질 수 있다.
여기서, 무선 전력 수신기(예: 전자 장치(50))에 포함된 2차 코일(예: 코일(51L))에 입력되는 전압 V2 및 무선 전력 송신기(예: 무선 전력 송신 장치(10))에 포함된 1차 코일(예: 코일(11L))로부터 출력되는 전압 V1의 비는 상기 2차 코일의 인덕턴스 및 상기 1차 코일의 인덕턴스의 비의 제곱근에 비례할 수 있다. 이를 식으로 나타내면 하기 수학식 2와 같다.
Figure pat00002
상기 수학식 2를 참고하면, 무선 충전 수신기에 포함된 2차 코일의 인덕턴스 값(L2)이 무선 충전 송신기에 포함된 1차 코일의 인덕턴스 값(L1)보다 클수록, 전압 이득이 높아짐을 확인할 수 있다. 다시 말해, 무선 전력을 송신하는 장치에 포함된 코일의 인덕턴스 값이, 무선 전력을 수신하는 장치에 포함된 코일의 인덕턴스 값보다 작을 때 비로소 전압 이득이 생겨, 정상적인 무선 충전이 이루어질 수 있다.
따라서, 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)의 인덕턴스 값은 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L)의 인덕턴스 값보다 클 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 코일 장치(400)를 포함하는 액세서리 장치(300)와 결합될 수 있다. 만약, 액세서리 장치(300)의 두께가 두껍거나 액세서리 장치(300)가 차폐성 물질을 포함하여 만들어진 경우, 무선 전력 송신 장치(10) 및 전자 장치(50) 간의 무선 충전 효율이 떨어질 수 있다. 이 경우, 액세서리 장치(300)에 포함된 코일 장치(400)는 액세서리 장치(300)의 두께 또는 재질에 관계없이 무선 충전 효율을 유지시키거나 높이는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 코일 장치(400)에 포함된 제 2 코일(420)의 인덕턴스 값은 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L)의 인덕턴스 값보다 크게 설정될 수 있다. 또한, 코일 장치(400)에 포함된 제 1 코일(410)의 인덕턴스 값은 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)의 인덕턴스 값보다 작게 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L)로부터 제 1 전자기장이 출력되는 경우, 코일 장치(400)에 포함된 제 2 코일(420)은 출력된 제 1 전자기장을 수신할 수 있다. 제 1 전자기장이 수신된 제 2 코일(420)에는 유도 전류가 생성될 수 있다. 제 2 코일(420)에서 생성된 유도 전류는 도전성 물질(415)을 통해 제 1 코일(410)로 전달될 수 있다. 유도 전류가 전달된 제 1 코일(410)에서는 제 2 전자기장이 출력될 수 있다. 제 1 코일(410)로부터 제 2 전자기장이 출력되는 경우, 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)은 제 2 전자기장을 수신할 수 있다. 제 2 전자기장이 수신된 적어도 하나의 코일(100)에는 유도 전류가 생성될 수 있으며, 전자 장치(50)는 생성된 유도 전류를 이용하여 배터리(예: 도 1의 배터리(51e))를 충전할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L)의 인덕턴스 값은 6.3μH(microhenry)일 수 있다. 또한, 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)의 인덕턴스 값은 8.7μH일 수 있다. 또한, 코일 장치(400)에 포함된 제 1 코일(410)의 인덕턴스 값은 6.3 μH이고, 제 2 코일(420)의 인덕턴스 값은 8.7 μH일 수 있다. 상기 수학식 2를 참고하면, 무선 전력은 인덕턴스 값이 낮은 코일에서 인덕턴스 값이 높은 코일로 전달됨을 확인할 수 있다. 따라서, 6.3μH의 인덕턴스 값을 갖는 코일(11L)에서 출력된 무선 전력은 8.7 μH의 인덕턴스 값을 갖는 제 2 코일(420)로 전달될 수 있다. 제 1 코일(410) 및 제 2 코일(420)은 도전성 무질(415)로 연결될 수 있으므로, 제 2 코일(420)에서 생성된 유도 전류는 제 1 코일(410)로 전달될 수 있다. 또한, 전달된 유도 전류에 기초하여, 제 1 코일(410)에서는 무선 전력이 출력될 수 있다. 결국, 6.3μH의 인덕턴스 값을 갖는 제 1 코일(410)에서 출력된 무선 전력은 8.7 μH의 인덕턴스 값을 갖는 적어도 하나의 코일(100)로 전달될 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(600)를 도시한다. 일 실시 예에 따르면, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610), 제 2 코일(620) 및 제 3 코일(630)을 포함할 수 있다. 제 1 코일(610), 제 2 코일(620) 및 제 3 코일(630)은 도전성 물질로 연결될 수 있다. 또는, 제 1 코일(610), 제 2 코일(620) 및 제 3 코일(630)은 단일 도선으로 구성될 수도 있다. 코일 장치(600)는 패시브(passive) 회로로서 작동할 수 있으며, 자체 전원을 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610)의 내부에 스위치(640)를 포함할 수 있다. 스위치(640)는 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값을 변경하는데 이용될 수 있다. 코일 장치(600)는 제 1 코일(610), 제 2 코일(620) 및 제 3 코일(630)들 간의 연결 상태를 변경할 수 있는 스위치(650)를 포함할 수 있다. 또한, 코일 장치(600)는 코일 장치(600)에 포함된 적어도 하나의 스위치를 제어할 수 있는 논리 회로(670)를 더 포함할 수 있다. 코일 장치(600)는 외부로부터 수신되는 신호 또는 전력을 이용하여, 코일 장치(600)를 구성하는 요소들 중 적어도 하나의 상태를 변경할 수 있다. 예컨대, 코일 장치(600)는 외부로부터 수신되는 신호 또는 전력을 이용하여 적어도 하나의 스위치의 상태를 변경할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 코일 장치(600)에 포함된 제 1 코일(610), 제 2 코일(620) 및 제 3 코일(630) 중 적어도 하나는 인덕턴스 값을 조정할 수 있는 가변 코일일 수 있다. 제 1 코일(610), 제 2 코일(620) 및 제 3 코일(630) 중 적어도 하나에는 스위치가 포함될 수 있으며, 스위치의 상태에 따라 제 1 코일(610), 제 2 코일(620) 및 제 3 코일(630) 중 적어도 하나의 인덕턴스 값은 변경될 수 있다.도 6b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(600)의 회로도를 도시한다. 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값은 L1이고, 제 2 코일(620)의 인덕턴스 값은 L2이고, 제 3 코일(630)의 인덕턴스 값은 L3일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값은 스위치(640)의 상태에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값은 스위치(640)의 상태에 따라 6.3 μH 또는 11.5 μH 중 하나의 값을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 수치일 뿐, 본 발명의 구성을 한정하기 위한 것은 아님을 밝혀둔다. 또한, 제 1 코일(610) 및 제 2 코일(620)은 스위치(650)의 상태에 따라 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 제 1 코일(610) 및 제 3 코일(630)은 스위치(650)의 상태에 따라 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 예컨대, 제 1 코일(610)은 스위치(650)의 상태에 따라 제 2 코일(620) 또는 제 3 코일(630) 중 하나와 연결될 수 있다.
도 6c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(600)를 포함하는 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300) 및, 상기 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)와 결합된 전자 장치(50)의 절단도를 도시한다. 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)는 전자 장치(50)의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있는 제 1 커버(301), 연결부(303)를 통해 제 1 커버(301)와 연결되고 전자 장치(50)의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있는 제 2 커버(302)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 전자 장치(50)의 제 1 면은 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 제 1 커버(301)와 체결될 수 있다. 전자 장치(50)의 내측에는 무선 전력을 송신 또는 수신할 수 있는 적어도 하나의 코일(100)이 포함될 수 있다. 또한, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 내측에는 코일 장치(600)가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)에 포함된 코일 장치(600)는, 제 1 코일(610)을 포함하는 제 1 평면 및 제 2 코일(620)을 포함하는 제 2 평면이 서로 평행을 이루는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 서로 평행을 이루는 제 1 코일(610)의 일단 및 제 2 코일(620)의 일단은 스위치(650)와 연결될 수 있다. 또한, 제 3 코일(630)은 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 제 2 커버(302)의 내측에 포함될 수 있다. 제 3 코일(630)의 일단은 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 연결부(303)의 내측을 통해 제 1 코일(610)의 일단 및 제 2 코일(620)의 일단이 연결된 스위치(650)와 연결될 수 있다. 제 1 코일(610)은 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값을 조정할 수 있는 스위치(예: 도 6a 의 640)을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 코일 장치(600)는 전자 장치(50)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에 기초하여, 코일 장치(600)에 포함된 적어도 하나의 스위치의 상태를 변경할 수 있다. 여기서, 전자 장치(50)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호는 통신 모듈(예: 도 13 의 1390)에서 생성되는 적어도 하나의 신호를 의미할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(50)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에는 NFC(near field communication) 모듈에서 생성되는 신호, WiFi 모듈에서 생성되는 신호 또는 블루투스 모듈에서 생성되는 신호 등이 포함될 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(50)로부터 제 1 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(600)는 제 1 모드로 설정될 수 있다. 여기서, 제 1 모드는 전자 장치(50)로부터 수신된 제 1 신호에 기초하여, 코일 장치(600)에 포함된 적어도 하나의 스위치의 상태가 변경된 모드를 의미할 수 있다. 예컨대, 제 1 모드에서, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값이 제 1 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(610)에 포함된 스위치(640)를 제어할 수 있다. 또한, 제 1 모드에서, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610) 및 제 2 코일(620)은 연결되고 제 1 코일(610) 및 제 3 코일(630)은 연결되지 않도록 스위치(650)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(50)로부터 제 2 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(600)는 제 2 모드로 설정될 수 있다. 여기서, 제 2 모드는 전자 장치(50)로부터 수신된 제 2 신호에 기초하여, 코일 장치(600)에 포함된 적어도 하나의 스위치의 상태가 상기 제 1 모드와 다르게 변경된 모드를 의미할 수 있다. 예컨대, 제 2 모드에서, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값이 제 2 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(610)에 포함된 스위치(640)를 제어할 수 있다. 또한, 제 2 모드에서, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610) 및 제 3 코일(630)은 연결되고 제 1 코일(610) 및 제 2 코일(620)은 연결되지 않도록 스위치(650)를 제어할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서 제시된 수치들은 예시적인 것이며, 설정에 따라 다양하게 설정될 수 있음을 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치 및 코일 장치를 포함하는 액세서리 장치를 나타내는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(700)를 도시한다. 일 실시 예에 따르면, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710), 제 2 코일(720) 및 제 3 코일(730)을 포함할 수 있다. 제 1 코일(710), 제 2 코일(720) 및 제 3 코일(730)은 도전성 물질로 연결될 수 있다. 또는, 제 1 코일(710), 제 2 코일(720) 및 제 3 코일(730)은 단일 도선으로 구성될 수도 있다. 코일 장치(700)는 패시브(passive) 회로로서 작동할 수 있으며, 자체 전원을 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710)의 내부에 스위치(740)를 포함할 수 있다. 스위치(740)는 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값을 변경하는데 이용될 수 있다. 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)의 연결 상태를 변경할 수 있는 스위치(750)를 포함할 수 있다. 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)의 연결 상태를 변경할 수 있는 스위치(760)를 포함할 수 있다. 또한, 코일 장치(700)는 코일 장치(700)에 포함된 적어도 하나의 스위치를 제어할 수 있는 논리 회로(770)를 더 포함할 수 있다. 코일 장치(700)는 외부로부터 수신되는 신호 또는 전력을 이용하여, 코일 장치(700)를 구성하는 요소들 중 적어도 하나의 상태를 변경할 수 있다. 예컨대, 코일 장치(700)는 외부로부터 수신되는 신호 또는 전력을 이용하여 적어도 하나의 스위치의 상태를 변경할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 코일 장치(700)에 포함된 제 1 코일(710), 제 2 코일(720) 및 제 3 코일(730) 중 적어도 하나는 인덕턴스 값을 조정할 수 있는 가변 코일일 수 있다. 제 1 코일(710), 제 2 코일(720) 및 제 3 코일(730) 중 적어도 하나에는 스위치가 포함될 수 있으며, 스위치의 상태에 따라 제 1 코일(710), 제 2 코일(720) 및 제 3 코일(730) 중 적어도 하나의 인덕턴스 값은 변경될 수 있다.
도 7b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(700)의 회로도를 도시한다. 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값은 L1이고, 제 2 코일(720)의 인덕턴스 값은 L2이고, 제 3 코일(730)의 인덕턴스 값은 L3일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값은 스위치(740)의 상태에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값은 스위치(740)의 상태에 따라 6.3 μH 또는 11.5 μH 중 하나의 값을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 수치일 뿐, 본 발명의 구성을 한정하기 위한 것은 아님을 밝혀둔다. 또한, 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)은 스위치(750)의 상태에 따라 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 또한, 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)은 스위치(760)의 상태에 따라 연결되거나 연결되지 않을 수 있다.
도 7c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 장치(700)를 포함하는 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300) 및, 상기 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)와 결합된 전자 장치(50)의 절단도를 도시한다. 액세서리 장치(300)는 전자 장치(50)의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있는 제 1 커버(301), 연결부(303)를 통해 제 1 커버(301)와 연결되고 전자 장치(50)의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버할 수 있는 제 2 커버(302)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 7c에 도시된 바와 같이, 전자 장치(50)의 제 1 면은 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 제 1 커버(301)와 체결될 수 있다. 전자 장치(50)의 내측에는 무선 전력을 송신 또는 수신할 수 있는 적어도 하나의 코일(100)이 포함될 수 있다. 또한, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 내측에는 코일 장치(700)가 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)에 포함된 코일 장치(700)는, 제 1 코일(710)을 포함하는 제 1 평면 및 제 2 코일(720)을 포함하는 제 2 평면이 서로 평행을 이루는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 서로 평행을 이루는 제 1 코일(710)의 일단 및 제 2 코일(720)의 일단은 스위치(750)와 연결될 수 있다. 또한, 제 3 코일(730)은 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302)의 내측에 포함될 수 있다. 제 3 코일(730)의 일단 및 제 1 코일(610)의 타단은 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)의 연결부(303)의 내측을 통해 스위치(760)와 연결될 수 있다. 여기서, 제 1 코일(710)의 타단은 제 2 코일(720)의 일단과 연결된 제 1 코일(710)의 일단과 반대되는 방향에 위치하는 부분을 의미할 수 있다. 제 1 코일(710)은 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값을 조정할 수 있는 스위치(740)을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 코일 장치(700)는 전자 장치(50)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에 기초하여, 코일 장치(700)에 포함된 적어도 하나의 스위치의 상태를 변경할 수 있다. 여기서, 전자 장치(50)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에는 NFC 신호가 포함될 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(50)로부터 제 1 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(700)는 제 1 모드로 설정될 수 있다. 여기서, 제 1 모드는 전자 장치(50)로부터 수신된 제 1 신호에 기초하여, 코일 장치(700)에 포함된 적어도 하나의 스위치의 상태가 변경된 모드를 의미할 수 있다. 예컨대, 제 1 모드에서, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값이 제 1 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(710)에 포함된 스위치(740)를 제어할 수 있다. 또한, 제 1 모드에서, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)이 연결되도록 스위치(750)를 제어할 수 있다. 또한, 제 1 모드에서, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)이 연결되지 않도록 스위치(760)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(50)로부터 제 2 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(700)는 제 2 모드로 설정될 수 있다. 여기서, 제 2 모드는 전자 장치(50)로부터 수신된 제 2 신호에 기초하여, 코일 장치(700)에 포함된 적어도 하나의 스위치의 상태가 상기 제 1 모드와 다르게 변경된 모드를 의미할 수 있다. 예컨대, 제 2 모드에서, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값이 제 2 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(710)에 포함된 스위치(740)를 제어할 수 있다. 또한, 제 2 모드에서, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)이 연결되도록 스위치(760)을 제어할 수 있다. 또한, 제 2 모드에서, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)이 연결되지 않도록 스위치(750)를 제어할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서 제시된 수치들은 예시적인 것이며, 설정에 따라 다양하게 설정될 수 있음을 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 9를 참고하면, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)를 포함하는 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300) 및, 상기 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)와 결합된 전자 장치(50)의 절단도를 확인할 수 있다. 또한, 도 8 내지 도 9는 전자 장치(50)에 무선 전력을 공급할 수 있는 무선 전력 송신 장치(10)의 절단도도 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 전자 장치(50)로부터 수신되는 적어도 하나의 신호에 기초하여, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)에 포함된 적어도 하나의 스위치의 상태를 변경할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(50)로부터 제 1 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 1 모드로 설정될 수 있다. 이와 반대로, 전자 장치(50)로부터 제 2 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 2 모드로 설정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 무선 전력 송신 장치 및 전자 장치 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면으로서, 상기 제 1 모드에 따른 실시 예를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)의 인덕턴스 값은 8.7μH일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L)의 인덕턴스 값은 6.3μH일 수 있다. 코일 장치(예: 도 6a 의 600)에 포함된 제 1 코일(810)의 인덕턴스 값은 스위치(840)의 상태에 따라 6.3μH 또는 11.5μH일 수 있다. 또한, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)에 포함된 제 2 코일(820)의 인덕턴스 값은 8.7μH일 수 있다. 또한, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)에 포함된 제 3 코일(830)의 인덕턴스 값은 6.3μH일 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(50)로부터 제 1 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 1 모드로 설정될 수 있다. 제 1 모드에서, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 1 코일(810)의 인덕턴스 값이 제 1 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(810)에 포함된 스위치(840)를 제어할 수 있다. 여기서, 제 1 인덕턴스는 6.3μH일 수 있다. 또한, 제 1 모드에서, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 1 코일(810) 및 제 2 코일(820)은 연결되고 제 1 코일(810) 및 제 3 코일(830)은 연결되지 않도록 스위치(850)를 제어할 수 있다.
상기 수학식 2를 참고하면, 무선 전력은 인덕턴스 값이 낮은 코일에서 인덕턴스 값이 높은 코일로 전달됨을 확인할 수 있다. 만약, 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L)로부터 제 1 전자기장이 출력되는 경우, 코일 장치(600)의 제 2 코일(820)은 제 1 전자기장을 수신할 수 있다. 제 1 전자기장을 수신한 제 2 코일(820)에는 유도 전류가 생성될 수 있다. 제 2 코일(820)에서 생성된 유도 전류는 스위치(850)를 통해 연결된 제 1 코일(810)로 전달될 수 있다. 유도 전류가 전달된 제 1 코일(810)에서는 제 2 전자기장이 출력될 수 있다. 제 1 코일(810)로부터 제 2 전자기장이 출력되는 경우, 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)은 제 2 전자기장을 수신할 수 있다. 제 2 전자기장이 수신된 적어도 하나의 코일(100)에는 유도 전류가 생성될 수 있으며, 전자 장치(50)는 생성된 유도 전류를 이용하여 배터리(예: 도 1의 배터리(51e))를 충전할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 전자 장치들 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면으로서, 상기 제 2 모드에 따른 실시 예를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)의 인덕턴스 값은 8.7μH일 수 있다. 또한, 전자 장치(60)에 포함된 적어도 하나의 코일(901)의 인덕턴스 값도 8.7μH일 수 있다. 코일 장치(예: 도 6a 의 600)에 포함된 제 1 코일(910)의 인덕턴스 값은 스위치(940)의 상태에 따라 6.3μH 또는 11.5μH일 수 있다. 또한, 코일 장치(600)에 포함된 제 2 코일(920)의 인덕턴스 값은 8.7μH일 수 있다. 또한, 코일 장치(600)에 포함된 제 3 코일(930)의 인덕턴스 값은 6.3μH일 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(50)로부터 제 2 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 2 모드로 설정될 수 있다. 제 2 모드에서, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 1 코일(910)의 인덕턴스 값이 제 2 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(910)에 포함된 스위치(940)를 제어할 수 있다. 여기서, 제 2 인덕턴스는 11.5μH일 수 있다. 또한, 제 2 모드에서, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 제 1 코일(910) 및 제 3 코일(930)은 연결되고 제 1 코일(910) 및 제 2 코일(920)은 연결되지 않도록 스위치(950)를 제어할 수 있다.
상기 수학식 2를 참고하면, 무선 전력은 인덕턴스 값이 낮은 코일에서 인덕턴스 값이 높은 코일로 전달됨을 확인할 수 있다. 만약, 전자 장치(50)에 포함된 적어도 하나의 코일(100)로부터 제 1 전자기장이 출력되는 경우, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)의 제 1 코일(910)은 제 1 전자기장을 수신할 수 있다. 제 1 전자기장을 수신한 제 1 코일(910)에는 유도 전류가 생성될 수 있다. 제 1 코일(910)에서 생성된 유도 전류는 스위치(950)를 통해 연결된 제 3 코일(930)로 전달될 수 있다. 유도 전류가 전달된 제 3 코일(930)에서는 제 2 전자기장이 출력될 수 있다. 제 3 코일(930)로부터 제 2 전자기장이 출력되는 경우, 전자 장치(60)에 포함된 적어도 하나의 코일(901)은 제 2 전자기장을 수신할 수 있다. 제 2 전자기장이 수신된 적어도 하나의 코일(901)에는 유도 전류가 생성될 수 있으며, 전자 장치(60)는 생성된 유도 전류를 이용하여 전자 장치(60)에 포함된 배터리를 충전할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)는 코일 장치(예: 도 7a 의 700)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(50)로부터 제 1 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 1 모드로 설정될 수 있다. 제 1 모드에서, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값이 제 1 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(710)에 포함된 스위치(740)를 제어할 수 있다. 또한, 제 1 모드에서, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)이 연결되도록 스위치(750)를 제어할 수 있다. 또한, 제 1 모드에서, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)이 연결되지 않도록 스위치(760)를 제어할 수 있다. 이와 달리, 전자 장치(50)로부터 제 2 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 2 모드로 설정될 수 있다. 제 2 모드에서, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 1 코일(710)의 인덕턴스 값이 제 2 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(710)에 포함된 스위치(740)를 제어할 수 있다. 또한, 제 2 모드에서, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)이 연결되도록 스위치(760)를 제어할 수 있다. 또한, 제 2 모드에서, 코일 장치(예: 도 7a 의 700)는 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)이 연결되지 않도록 스위치(750)를 제어할 수 있다.
상기 도 8 내지 도 9와 같이, 스위치(850, 950) 및 제 1 코일(810, 910)에 포함된 스위치(840, 940)를 제어함으로써, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)를 두 가지 모드로 이용할 수 있으나, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 제 2 코일(820, 920) 및 제 3 코일(830, 930) 중 적어도 하나에 스위치가 더 포함될 수 있으며, 상기 제 2 코일(820, 920) 및 제 3 코일(830, 930) 중 적어도 하나에 포함된 스위치를 제어함으로써, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)는 제 1 모드 또는 제 2 모드와 다르게 이용될 수 있다. 예컨대, 제 3 코일(830, 930)에 스위치가 더 포함되는 경우, 코일 장치(예: 도 6a 의 600)는 스위치(850, 950) 및 제 3 코일(830, 930)에 포함된 스위치를 제어함으로써, 전자 장치(60)에서 출력되는 무선 전력을 이용하여 전자 장치(50)의 배터리를 충전시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 별도의 수납 공간을 포함하는 액세서리 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 전자 장치(50)는 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)와 결합될 수 있으며, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)는 제 1 커버(301), 제 2 커버(302) 및 연결부(303)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)에 포함된 코일 장치는, 제 1 코일(1010)을 포함하는 제 1 평면 및 제 2 코일(1020)을 포함하는 제 2 평면이 서로 평행을 이루는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 서로 평행을 이루는 제 1 코일(1010)의 일단 및 제 2 코일(1020)의 일단은 도전성 물질(1015)로 연결될 수 있으며, 이에 따라, 제 1 코일(1010) 및 제 2 코일(1020)에는 동일한 크기의 전압이 인가되거나 동일한 크기의 전류가 유도될 수 있다.
한편, 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L)로부터 출력되는 전자기장은 전자 장치(50)에 포함된 코일(100)로 전달될 수 있다. 만약, 무선 전력 송신 장치(10)에 포함된 코일(11L) 및 전자 장치(50)에 포함된 코일(100) 사이에 자기 스트라이프(magnetic stripe)를 포함하는 신용 카드 등이 놓이는 경우, 무선 충전 과정에서 발생하는 전자기장에 의해 상기 자기 스트라이프가 손상될 수 있다.
일 실시 예에 따른 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)는 제 1 커버(301)의 내부에 신용 카드 등을 넣을 수 있는 수납 공간(1050)을 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)와 결합된 전자 장치(50)의 배터리를 무선 충전 방식으로 충전하기 위해, 무선 전력 송신 장치(10) 상에 전자 장치(50)를 놓을 수 있다. 이 경우, 무선 전력 전송 장치(10)에 포함된 코일(11L)로부터 출력되는 제 1 전자기장은 액세서리 장치(예: 도 3a 의 300)에 포함된 제 2 코일(1020)로 전달될 수 있다. 제 1 전자기장이 전달된 제 2 코일(1020)에는 유도 전류가 생성될 수 있으며, 생성된 유도 전류는 도전성 물질(1015)을 통해 제 1 코일(1010)로 전달될 수 있다. 이처럼, 제 1 전자기장 및 유도 전류는 수납 공간(1050)에 영향을 미치지 못하므로, 수납 공간(1050)에 삽입된 카드의 자기 스트라이프는 보호될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 무선 충전이 수행되는 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.
상기 방법을 수행하는 주체는 적어도 하나의 코일(예: 도 6a 의 610, 620, 630), 적어도 하나의 스위치(예: 도 6a 의 640, 650) 및 논리 회로(예: 도 6a 의 670)를 포함하는 코일 장치(예: 도 6a 의 600)에 있어서, 상기 논리 회로일 수 있다.
동작 1110에서, 코일 장치는 외부 전자 장치로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여, 코일 장치의 모드를 선택할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(50)로부터 제 1 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(600)는 제 1 모드로 설정될 수 있다. 또한, 전자 장치(50)로부터 제 2 신호가 수신되는 경우, 코일 장치(600)는 제 2 모드로 설정될 수 있다.
동작 1120에서, 코일 장치는 외부 전자 장치로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여 코일 장치의 모드가 제 1 모드로 설정되어야 하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 제 1 모드로 판단되는 경우, 코일 장치는 동작 1130 및 동작 1140을 수행할 수 있다. 반대로, 제 1 모드로 판단되지 않는 경우, 코일 장치는 동작 1125을 수행할 수 있다.
동작 1125에서, 코일 장치는 외부 전자 장치로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여 코일 장치의 모드가 제 2 모드로 설정되어야 하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 제 2 모드로 판단되는 경우, 코일 장치는 동작 1150 및 동작 1160을 수행할 수 있다. 반대로, 제 2 모드로 판단되지 않는 경우, 코일 장치는 동작 1110을 다시 수행하여, 외부 전자 장치로부터 수신된 제어 신호가 제 1 모드 또는 제 2 모드 중 어떤 모드와 관련된 제어 신호인지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1130에서, 코일 장치는 코일 장치의 제 1 코일의 인덕턴스 값이 제 1 인덕턴스가 되도록 적어도 하나의 스위치를 제어할 수 있다. 예컨대, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값이 제 1 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(610)에 포함된 스위치(640)를 제어할 수 있다.
동작 1140에서, 코일 장치는 코일 장치의 제 1 코일 및 제 2 코일은 연결되고, 코일 장치의 제 1 코일 및 제 3 코일은 연결되지 않도록 적어도 하나의 스위치를 제어할 수 있다. 예컨대, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610) 및 제 2 코일(620)은 연결되고 제 1 코일(610) 및 제 3 코일(630)은 연결되지 않도록 스위치(650)를 제어할 수 있다. 또는, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)이 연결되도록 스위치(750)를 제어하고, 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)이 연결되지 않도록 스위치(760)를 제어할 수 있다.
동작 1150에서, 코일 장치는 코일 장치의 제 1 코일의 인덕턴스 값이 제 2 인덕턴스가 되도록 적어도 하나의 스위치를 제어할 수 있다. 예컨대, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610)의 인덕턴스 값이 제 2 인덕턴스가 되도록 제 1 코일(610)에 포함된 스위치(640)를 제어할 수 있다.
동작 1160에서, 코일 장치는 코일 장치의 제 1 코일 및 제 3 코일은 연결되고, 코일 장치의 제 1 코일 및 제 2 코일은 연결되지 않도록 적어도 하나의 스위치를 제어할 수 있다. 예컨대, 코일 장치(600)는 제 1 코일(610) 및 제 3 코일(630)은 연결되고 제 1 코일(610) 및 제 2 코일(620)은 연결되지 않도록 스위치(650)를 제어할 수 있다. 또는, 코일 장치(700)는 제 1 코일(710) 및 제 3 코일(730)이 연결되도록 스위치(760)를 제어하고, 제 1 코일(710) 및 제 2 코일(720)이 연결되지 않도록 스위치(750)를 제어할 수 있다.
도 12a 내지 12b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다. 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)와 결합될 수 있으며, 액세서리 장치(300)는 제 1 커버(301), 제 2 커버(302) 및 연결부(303)를 포함할 수 있다. 전자 장치(50)는 디스플레이(55)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)의 디스플레이(55)에는 무선 충전과 관련된 사용자 인터페이스가 표시될 수 있다. 사용자 인터페이스에는 전자 장치(50)의 상태 정보 및 전자 장치(50)와 연결될 수 있는 다른 전자 장치(예: 60)의 상태 정보가 포함될 수 있다.
사용자 인터페이스에 포함된 버튼(56)이 도 12a와 같이 표시되는 경우, 즉, 버튼(56)이 Off 되는 경우, 전자 장치(50)는 무선 전력 송신 장치(10)로부터 무선 전력을 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 버튼(56)이 Off 되는 경우, 제 1 신호를 출력할 수 있다. 액세서리 장치(300)는 전자 장치(50)로부터 출력된 제 1 신호를 수신할 수 있다. 제 1 신호가 수신되는 경우, 액세서리 장치(300)에 포함된 코일 장치(예: 600)는 제 1 모드로 설정될 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스에 포함된 버튼(56)이 도 12b와 같이 표시되는 경우, 즉, 버튼(56)이 On 되는 경우, 전자 장치(50)는 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 버튼(56)이 On 되는 경우, 제 2 신호를 출력할 수 있다. 액세서리 장치(300)는 전자 장치(50)로부터 출력된 제 2 신호를 수신할 수 있다. 제 2 신호가 수신되는 경우, 액세서리 장치(300)에 포함된 코일 장치(예: 600)는 제 2 모드로 설정될 수 있다. 액세서리 장치(300)에 포함된 코일 장치가 제 2 모드로 설정됨에 따라, 전자 장치(60)의 디스플레이(65)에는 충전과 관련된 인터페이스가 표시될 수 있다.
전자 장치(50)의 사용자 인터페이스에 포함된 버튼(56)에 외부로부터 입력이 수신되는 경우, 버튼(56)은 On/Off 될 수 있다.
도 13은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(1300) 내의 전자 장치(1301)의 블럭도이다. 도 13을 참조하면, 네트워크 환경(1300)에서 전자 장치(1301)는 제 1 네트워크(1398)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(1302)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(1304) 또는 서버(1308)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)는 서버(1308)를 통하여 전자 장치(1304)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)는 프로세서(1320), 메모리(1330), 입력 장치(1350), 음향 출력 장치(1355), 표시 장치(1360), 오디오 모듈(1370), 센서 모듈(1376), 인터페이스(1377), 햅틱 모듈(1379), 카메라 모듈(1380), 전력 관리 모듈(1388), 배터리(1389), 통신 모듈(1390), 가입자 식별 모듈(1396), 및 안테나 모듈(1397)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1301)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1360) 또는 카메라 모듈(1380))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 표시 장치(1360)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(1376)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(1320)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1340))를 구동하여 프로세서(1320)에 연결된 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1320)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1376) 또는 통신 모듈(1390))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1332)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1334)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1320)는 메인 프로세서(1321)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(1321)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(1323)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(1323)는 메인 프로세서(1321)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(1323)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1321)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1321)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)와 함께, 전자 장치(1301)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1360), 센서 모듈(1376), 또는 통신 모듈(1390))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1323)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1380) 또는 통신 모듈(1390))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(1330)는, 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1320) 또는 센서모듈(1376))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1340)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1330)는, 휘발성 메모리(1332) 또는 비휘발성 메모리(1334)를 포함할 수 있다.
프로그램(1340)은 메모리(1330)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(1342), 미들 웨어(1344) 또는 어플리케이션(1346)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1350)는, 전자 장치(1301)의 구성요소(예: 프로세서(1320))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1301)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(1355)는 음향 신호를 전자 장치(1301)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(1360)는 전자 장치(1301)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(1360)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1370)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1370)은, 입력 장치(1350)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1355), 또는 전자 장치(1301)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1376)은 전자 장치(1301)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1376)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1377)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(1377)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1378)는 전자 장치(1301)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1379)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(1379)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1380)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1380)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1388)은 전자 장치(1301)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(1389)는 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1390)은 전자 장치(1301)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302), 전자 장치(1304), 또는 서버(1308))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1390)은 프로세서(1320)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1390)은 무선 통신 모듈(1392)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1394)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(1398)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(1390)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1392)은 가입자 식별 모듈(1396)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1301)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(1397)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시 예에 따르면, 통신 모듈(1390)(예: 무선 통신 모듈(1392))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1399)에 연결된 서버(1308)를 통해서 전자 장치(1301)와 외부의 전자 장치(1304)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1302, 1304) 각각은 전자 장치(1301)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1301)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1301)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1301)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(1336) 또는 외장 메모리(1338))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1340))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(1301))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(1320))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 14는, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(1301)의 무선 통신 모듈(1392), 전력 관리 모듈(1388), 및 안테나 모듈(1397)에 대한 블럭도(1400)이다. 도 14를 참조하면, 무선 통신 모듈(1392)은 MST 통신 모듈(1410) 또는 NFC 통신 모듈(1430)을 포함하고, 전력 관리 모듈(1388)은 무선 충전 모듈(1450)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 안테나 모듈(1497)은 MST 통신 모듈(1410)과 연결된 MST 안테나(1497-1), NFC 통신 모듈(1430)과 연결된 NFC 안테나(1497-3), 및 무선 충전 모듈(1450)과 연결된 무선 충전 안테나(1497-5)을 포함하는 복수의 안테나들을 별도로 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 13과 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.
MST 통신 모듈(1410)은 프로세서(1320)로부터 신호(예: 제어 정보 또는 결제 정보를 포함한 신호)를 수신하고, MST 안테나(1497-1)를 통해 상기 수신된 신호에 대응하는 자기 신호를 생성한 후, 상기 생성된 자기 신호를 외부의 전자 장치(1302)(예: POS 장치)에 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 예를 들어, MST 통신 모듈(1410)은 MST 안테나(1497-1)에 연결된 하나 이상의 스위치들을 포함하는 스위칭 모듈을 포함하고(미도시), 이 스위칭 모듈을 제어하여 MST 안테나(1497-1)에 공급되는 전압 또는 전류의 방향을 변경할 수 있다. 이는 MST 안테나(1497-1)를 통해 송출되어, 예를 들면, 무선 근거리 통신(1398)을 통해 외부의 전자 장치(1302)에 전달되는 자기 신호(예: 자기장)의 방향을 변경할 수 있다. 방향이 변경된 상태로 전달된 자기 신호는 마그네틱 카드가 전자 장치(1302)의 카드 리더기에 읽히면서(swiped) 발생하는 자기장과 유사한 형태 및 효과를 야기할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1302) 에서 상기 자기 신호의 형태로 수신된 결제 관련 정보 및 제어 신호는, 예를 들면, 네트 워크(1399)를 통해 결제 서버(예: 서버(1308))로 송신될 수 있다.
NFC 통신 모듈(1430)은 프로세서(1320)로부터 신호(예: 제어 정보 또는 결제 정보를 포함한 신호)를 획득하고, 상기 획득된 신호를 NFC 안테나(1497-3)를 통해 외부의 전자 장치(1302)로 송신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, NFC 통신 모듈(1430)은, NFC 안테나(1497-3)을 통하여 외부의 전자 장치(1302)로부터 송출된 신호(예: 제어 정보 또는 결제 정보를 포함한 신호)를 수신할 수 있다.
무선 충전 모듈(1450)은 무선 충전 안테나(1497-5)를 통해 외부의 전자 장치(1302)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 장치(1302)(예: 무선 충전 장치)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 모듈(1450)은, 예를 들면, 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식을 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, MST 안테나(1497-1), NFC 안테나(1497-3), 또는 무선 충전 안테나(1497-5) 중 일부 안테나들은 방사부의 적어도 일부를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, MST 안테나(1497-1)의 방사부는 NFC 안테나(1497-3) 또는 무선 충전 안테나(1497-5)의 방사부로 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. MST 안테나(1497-1), NFC 안테나(1497-3), 또는 무선 충전 안테나(1497-5)가 방사부의 적어도 일부 영역을 공유하는 경우, 안테나 모듈(1497)은 무선 통신 모듈(1392)(예: MST 통신 모듈(1410) 또는 NFC 통신 모듈(1430)) 또는 전력 관리 모듈(예: 무선 충전 모듈(1450))의 제어에 따라 안테나들(1497-1, 1497-3, 또는 1497-3)의 적어도 일부를 선택적으로 연결 또는 분리(예: open)하기 위한 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1301)가 무선 충전 기능을 사용하는 경우, NFC 통신 모듈(1430) 또는 무선 충전 모듈(1450)은 상기 스위칭 회로를 제어함으로써 NFC 안테나(1497-3) 및 무선 충전 안테나(1497-5)에 의해 공유된 방사부의 적어도 일부 영역을 일시적으로 NFC 안테나(1497-3)와 분리하고 무선 충전 안테나(1497-5)와만 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, MST 통신 모듈(1410), NFC 통신 모듈(1430), 또는 무선 충전 모듈(1450)의 적어도 일부 기능은 외부의 프로세서(예: 프로세서(1320))에 의해 제어될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, MST 통신 모듈(1410) 또는 NFC 통신 모듈(1430)의 지정된 기능(예: 결제 기능)들은 신뢰된 실행 환경(trusted execution environment, TEE)에서 수행될 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 신뢰된 실행 환경(TEE)은, 예를 들면, 상대적으로 높은 수준의 보안이 필요한 기능(예: 금융 거래, 또는 개인 정보 관련 기능)을 수행하기 위해 메모리(1330)의 적어도 일부 지정된 영역이 할당되고, 이 지정된 영역에 대한 접근은, 예를 들면, 접근 주체 또는 실행하는 어플리케이션에 따라 구분하여 제한적으로 허용되는 실행 환경일 수 있다.
도 15a 내지 15b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 전자 장치들 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다. 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)와 결합될 수 있으며, 액세서리 장치(300)는 제 1 커버(301), 제 2 커버(302) 및 연결부(303)를 포함할 수 있다.
전자 장치(60)는 전자 장치(50)와 결합된 액세서리 장치(300)의 제 1 커버(301) 또는 제 2 커버(302)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)의 제 1 커버(301) 또는 제 2 커버(302)의 적어도 일부와 접촉한 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(50)의 모드가 다른 전자 장치에 무선 전력을 송신할 수 있는 모드로 설정되는 경우, 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)의 제 1 커버(301) 또는 제 2 커버(302)의 적어도 일부와 접촉한 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다.
도 15a를 참고하면, 전자 장치(60)은 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302) 상에 놓일 수 있다. 이 경우, 액세서리 장치(300)와 결합한 전자 장치(50)에서 생성된 무선 전력은 액세서리 장치(300)의 내부에 구비된 코일 장치(예: 도 6a 의 600)를 통해 전자 장치(60)으로 전달될 수 있다. 무선 충전이 수행되는 동안, 전자 장치(60)의 디스플레이(65)에는 충전과 관련된 인터페이스가 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)가 유선 또는 무선 방식으로 충전 중인 경우에도, 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)의 제 1 커버(301) 또는 제 2 커버(302)의 적어도 일부와 접촉한 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다. 예컨대, 도 15b에는 유선 방식으로 충전 중인 전자 장치(50)가 도시되어 있다. 전자 장치(50)는 충전용 커넥터(70)를 통해 외부로부터 전력을 공급받을 수 있으며, 공급받은 전력을 이용하여 전자 장치(50)의 배터리를 충전할 수 있다. 이와 동시에, 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)의 제 1 커버(301) 또는 제 2 커버(302)의 적어도 일부와 접촉한 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302)는 적어도 하나의 윈도우(57)를 포함할 수 있다. 전자 장치(50)의 디스플레이(예: 도 12a 의 55) 중 적어도 일부는 적어도 하나의 윈도우(57)를 통해 출력될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 윈도우(57)는 전자 장치(50) 디스플레이와는 다른 별도의 디스플레이로 구성될 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 윈도우(57)를 구성하는 디스플레이는 전자 장치(50)와 관련된 정보를 표시할 수 있다.
도 16a 내지 16e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 액세서리 장치를 통해 전자 장치들 간에 무선 충전이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다. 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)와 결합될 수 있으며, 액세서리 장치(300)는 제 1 커버(301), 제 2 커버(302) 및 연결부(303)를 포함할 수 있다. 또한, 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302) 중 적어도 일부에는 적어도 하나의 윈도우(304)가 구비될 수 있다. 적어도 하나의 윈도우(304)는 투명 또는 불투명 재질로 구성되어 전자 장치(50)의 디스플레이(55) 중 적어도 일부를 확인하는 용도로 사용될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 윈도우(304)는 적어도 하나의 디스플레이로 구성되어, 전자 장치(50)와 관련된 정보를 표시할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)의 디스플레이(55)에는 무선 충전과 관련된 사용자 인터페이스가 표시될 수 있다. 사용자 인터페이스에는 전자 장치(50)의 상태 정보 및 전자 장치(50)와 연결될 수 있는 다른 전자 장치의 상태 정보가 포함될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스에는 전자 장치(50)의 설정을 변경할 수 있는 적어도 하나의 버튼(56)이 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302)에는 코일 장치(예: 도 6a 의 600)를 구성하는 코일들 중 적어도 하나의 코일이 포함될 수 있다. 예컨대, 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302)에는 코일 장치(예: 도 6a 의 600)를 구성하는 코일들 중 크기가 서로 다른 복수 개의 코일들이 포함될 수 있다. 도 16a를 참고하면, 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302)에는 서로 다른 크기 또는 서로 다른 인덕턴스를 갖는 제 1 코일(1610) 및 제 2 코일(1620)이 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 코일(1610)은 크기가 큰 전자 장치에 무선 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있고, 제 2 코일(1620)은 크기가 작은 전자 장치에 무선 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 액세서리 장치(300)와 결합된 전자 장치(50)는 제 1 코일(1610)을 통해 스마트폰 등 상대적으로 크기가 큰 전자 장치에 무선 전력을 송신할 수 있다. 또한, 액세서리 장치(300)와 결합된 전자 장치(50)는 제 2 코일(1620)을 통해 스마트워치 등 상대적으로 크기가 작은 전자 장치에 무선 전력을 송신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)는 제 1 코일(1610) 또는 제 2 코일(1620)을 이용하여, 액세서리 장치(300)의 제 1 커버(301) 또는 제 2 커버(302)의 적어도 일부와 접촉한 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다. 예컨대, 도 16b 및 16c에 도시된 바와 같이, 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302)의 제 1 면 중 적어도 일부 위에 놓인 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다. 또한, 도 16d 및 16e에 도시된 바와 같이, 전자 장치(50)는 액세서리 장치(300)의 제 2 커버(302)의 제 2 면 중 적어도 일부 위에 놓인 전자 장치(60)로 무선 전력을 송신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(50)로부터 무선 전력을 수신하는 전자 장치(60)는 적어도 하나의 디스플레이(65)를 포함할 수 있으며, 전자 장치(60)의 디스플레이(65)에는 충전과 관련된 인터페이스가 표시될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라 무선 전력 전송을 위한 코일 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법은, 외부 전자 장치로부터 수신된 제어 신호에 기초하여, 제 1 모드 및 제 2 모드 중 하나를 선택하는 동작, 상기 제 1 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 코일 장치의 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 코일 장치의 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작 및 상기 제 2 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라 무선 전력 전송을 위한 코일 장치를 제어하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 외부 전자 장치로부터 수신된 제어 신호에 기초하여, 제 1 모드 및 제 2 모드 중 하나를 선택하는 동작, 상기 제 1 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 코일 장치의 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 코일 장치의 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작 및 상기 제 2 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.

Claims (21)

  1. 무선 전력 전송을 위한 코일 장치에 있어서,
    적어도 하나의 스위치;
    제 1 코일;
    상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 2 코일;
    상기 적어도 하나의 스위치를 통해 상기 제 1 코일과 물리적으로 연결될 수 있는 제 3 코일; 및
    상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 논리 회로를 포함하고, 상기 논리 회로는,
    제 1 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고,
    제 2 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 논리 회로는,
    외부 전자 장치로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 중 하나에 따라 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 외부 전자 장치의 통신 모듈에서 생성되는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕턴스의 크기는 상기 제 2 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 인덕턴스의 크기는 상기 제 3 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 모드에서, 상기 제 2 코일은 외부로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고, 상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류를 수신하여 제 2 전자기장을 외부로 송신하는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 모드에서, 상기 제 1 코일은 외부로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고, 상기 제 3 코일은 상기 제 1 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류를 수신하여 제 2 전자기장을 외부로 송신하는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일을 포함하는 제 1 평면 및 상기 제 2 코일을 포함하는 제 2 평면의 사이에 구비되는 적어도 하나의 차폐층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
  9. 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 1 커버, 상기 제 1 면과 반대되는 방향에 위치하는 상기 전자 장치의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 2 커버 및 상기 제 1 커버와 상기 제 2 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 커버부;
    상기 제 1 커버의 내측에 배치되는 제 1 코일 및 제 2 코일;
    상기 제 2 커버의 내측에 배치되는 제 3 코일; 및
    상기 제 1 코일, 상기 제 2 코일 및 상기 제 3 코일과 전기적으로 연결되는 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 코일을 포함하는 제 1 레이어 및 상기 제 2 코일을 포함하는 제 2 레이어는 상기 제 1 커버의 내측에 평행하게 배치되고,
    상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일 보다 상기 전자 장치의 제 1 면에 가깝게 배치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일의 사이에 구비되는 적어도 하나의 차폐층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 회로부는 적어도 하나의 스위치 및 논리 회로를 더 포함하며,
    상기 논리 회로는,
    제 1 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고,
    제 2 모드에서, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 논리 회로는,
    상기 전자 장치로부터 수신되는 제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 중 하나에 따라 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 전자 장치의 통신 모듈에서 생성되는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕턴스의 크기는 상기 제 2 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 하고,
    상기 제 2 인덕턴스의 크기는 상기 제 3 코일의 인덕턴스의 크기와 다른 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 코일은 하나의 코일 또는 서로 다른 사이즈의 복수의 코일들로 구성되는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 모드에서,
    상기 제 2 코일은 외부로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고,
    상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류에 수신하여 제 2 전자기장을 생성하고, 상기 생성된 제 2 전자기장을 상기 전자 장치로 송신하는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 모드에서,
    상기 제 1 코일은 상기 전자 장치로부터 수신되는 제 1 전자기장에 기초하여 제 1 유도 전류를 생성하고,
    상기 제 3 코일은 상기 제 1 코일에서 생성되는 상기 제 1 유도 전류를 수신하여 제 2 전자기장을 생성하고, 상기 생성된 제 2 전자기장을 상기 제 2 커버 상에 위치한 외부 전자 장치로 송신하는 것을 특징으로 하는 액세서리 장치.
  19. 무선 전력 전송을 위한 코일 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    외부 전자 장치로부터 수신된 제어 신호에 기초하여, 제 1 모드 및 제 2 모드 중 하나를 선택하는 동작;
    상기 제 1 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 코일 장치의 제 1 코일의 인덕턴스가 제 1 인덕턴스가 되도록 상기 코일 장치의 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 2 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 코일 장치의 제 3 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작; 및
    상기 제 2 모드가 선택되는 것에 대응하여, 상기 제 1 코일의 인덕턴스가 제 2 인덕턴스가 되도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하고, 상기 제 1 코일 및 상기 제 3 코일은 연결되고 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 연결되지 않도록 상기 적어도 하나의 스위치를 제어하는 동작을 포함하는 방법.
  20. 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서,
    상기 전자 장치를 수용하도록 형성되며, 상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 케이스;
    상기 케이스의 내측에 배치되는 제 1 코일;
    상기 케이스 내에서 상기 제 1 코일과 이격되며, 상기 제1 코일의 하부에 위치한 제 2 코일; 및
    상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일을 물리적으로 연결하기 위한 연결부를 포함하는 액세서리 장치.
  21. 전자 장치를 커버하는 액세서리 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 제 1 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 1 커버, 상기 제 1 면과 반대되는 방향에 위치하는 상기 전자 장치의 제 2 면 중 적어도 일부를 커버하도록 형성된 제 2 커버 및 상기 제 1 커버와 상기 제 2 커버를 연결하는 연결부를 포함하는 커버부; 및
    상기 제 1 커버의 내측에 배치되는 제 1 코일 및 제 2 코일을 포함하고,
    상기 제 1 코일의 제 1 단 및 상기 제 2 코일의 제 1 단은 제 1 도선으로 연결되고, 상기 제 1 코일의 제 2 단 및 상기 제 2 코일의 제 2 단은 제 2 도선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 장치.
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