KR20220049352A - An apparatus and method for transmitting wireless power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 전력을 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for wireless power transmission.
일반적으로 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치로 전력을 무선으로 제공해주며, 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 송신 장치로부터 전송되는 무선 전력을 수신하여 배터리에 충전한다.In general, a wireless power transmitter wirelessly provides power to a wireless power receiver, and the wireless power receiver receives wireless power transmitted from the wireless power transmitter and charges a battery.
이와 같이, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치는 별도의 전선 없이 전파를 통해 전력을 공급하고 수신할 수 있으며, 이러한 무선 충전 기술은 지속적으로 그 범위가 다양하게 적용되고 있다. 또한, 최근에는 개인용 이동 수단인 개인 이동 장치를 통해 사용자는 편리하게 원하는 목적지로 이동할 수 있으며, 상기 개인 이동 장치는 별도의 도킹 장치에서 관리 및 보관된다.In this way, the wireless power transmitter and the wireless power receiver can supply and receive power through radio waves without a separate wire, and these wireless charging technologies are continuously being applied in various ranges. In addition, recently, a user can conveniently move to a desired destination through a personal mobile device, which is a personal transportation means, and the personal mobile device is managed and stored in a separate docking device.
종래 제1 특허 문헌(KR-2020-0026493)은 개인 이동 장치에 관한 내용을 개시하고 있을 뿐, 도킹 장치와의 무선에 기반한 전력 송수신에 대해 개시하고 있지 않다. The conventional first patent document (KR-2020-0026493) only discloses the contents of a personal mobile device, but does not disclose the wireless-based power transmission/reception with the docking device.
또한, 종래 제2 특허 문헌(KR 10-1912692)은 무선 전력 신호의 주파수를 주기적으로 변경하여 특정 주파수 영역에서의 자기장 강도를 낮추어 주파수 스펙트럼을 스프레드 시키는 내용을 개시하고 있을 뿐, 도킹 장치와의 무선에 기반한 전력 송수신에 대해 개시하고 있지 않다.In addition, the prior art second patent document (KR 10-1912692) discloses the contents of spreading the frequency spectrum by periodically changing the frequency of the wireless power signal to lower the magnetic field strength in a specific frequency region, and wireless communication with the docking device It does not disclose power transmission/reception based on .
이와 같이, 종래 개인 이동 장치는 도킹 장치와의 유선 연결을 통해 충전하기 때문에, 충전 단자의 외부 노출에 따른 누전이나 감전 우려가 있을 뿐만 아니라, 방수 대책과 같은 사용 제약이 따른다.As described above, since the conventional personal mobile device is charged through a wired connection with the docking device, there is a risk of electric leakage or electric shock due to external exposure of the charging terminal, as well as restrictions on use such as waterproof measures.
따라서, 개인 이동 장치와 도킹 장치간의 무선 연결을 통해 충전하는 필요성과, 무선 전력 송신 장치가 무선 전력 수신 장치의 존재 유무를 판단하는 필요성이 제기된다.Accordingly, the need for charging through a wireless connection between the personal mobile device and the docking device and the need for the wireless power transmitting device to determine the existence of the wireless power receiving device are raised.
따라서, 본 발명은 무선 전력을 송신하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention provides an apparatus and method for wireless power transmission.
또한, 본 발명은 무선 전력 수신 장치를 감지하는 무선 전력 송신 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wireless power transmitter for detecting a wireless power receiver.
또한, 본 발명은 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치 간의 무선 충전을 시작 및 제어하는 제어 알고리즘을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a control algorithm for starting and controlling wireless charging between a wireless power transmitter and a wireless power receiver.
또한, 본 발명은 무선 전력 송신 장치가 무선 전력 수신 장치의 존재 여부를 판단하는 것이다.Also, according to the present invention, a wireless power transmitter determines whether a wireless power receiver exists.
또한, 본 발명은 무선 전력 송신 장치가 무선 전력 수신 장치로 전송하는 무선 전력에 비해 낮은 전력을 상기 무선 전력 수신 장치의 탈부착을 감지하는 것이다.Another aspect of the present invention is to detect attachment/detachment of the wireless power receiver using low power compared to the wireless power transmitted by the wireless power transmitter to the wireless power receiver.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.
상술한 바를 달성하기 위해 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 송신 코일의 공진 주파수를 감지하여 무선 전력 수신 장치를 검출할 수 있다.In order to achieve the above, the apparatus for transmitting power wirelessly according to the present invention may detect the apparatus for receiving power wirelessly by detecting the resonance frequency of the transmitting coil.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 공진기의 출력 전압의 주파수를 식별하여 상기 무선 전력 수신 장치가 존재하는지 또는 존재하지 않는지를 식별할 수 있다.Also, the apparatus for transmitting power wirelessly according to the present invention may identify whether the apparatus for receiving power wirelessly exists or does not exist by identifying the frequency of the output voltage of the resonator.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치의 식별자를 획득하여 상기 무선 전력 수신 장치의 유효 여부를 판별할 수 있다.Also, the apparatus for transmitting power wirelessly according to the present invention may obtain an identifier of the apparatus for receiving power wirelessly and determine whether the apparatus for receiving power wirelessly is valid.
이를 위해, 본 발명의 무선 전력 송신 장치는 공진기 및 상기 공진기와 전기적 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. To this end, the wireless power transmission apparatus of the present invention may include a resonator and a processor electrically connected to the resonator.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 공진기에 포함된 증폭기의 제1 단자로 입력되는 펄스에 기반하여, 상기 공진기로부터 출력되는 전압의 주파수를 획득할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서는 상기 획득된 주파수에 기반하여 무선 전력을 송신하는 송신 코일의 인덕턴스를 계산하고, 상기 계산된 인덕턴스에 기반하여, 상기 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치의 유무를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the processor may obtain a frequency of a voltage output from the resonator based on a pulse input to a first terminal of an amplifier included in the resonator. In addition, the processor may calculate an inductance of a transmitting coil for transmitting wireless power based on the obtained frequency, and based on the calculated inductance, determine whether there is a wireless power receiving device receiving the wireless power. .
본 발명은 도킹 장치에 장착되는 무선 전력 수신 장치를 식별할 수 있다.The present invention may identify a wireless power receiving device mounted on a docking device.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 인버터의 전원을 변경하지 않고, 상시 전원으로 무선 전력 수신 장치의 존재 유무를 판단할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the present invention can determine the existence of the wireless power receiver with constant power without changing the power of the inverter.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 상시 전원으로 무선 전력 수신 장치가 존재하는지 또는 존재하지 않는지를 판단할 수 있기 때문에, 전력 소모를 방지할 수 있다.In addition, since the wireless power transmission apparatus according to the present invention can determine whether the wireless power reception apparatus exists or does not exist with constant power, power consumption can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 인버터 내의 제1 스위치를 OFF로 동작시키고, 제2 스위치를 ON으로 동작시켜, 송신 코일로 전달되는 무선 전력을 차단함으로써, 무선 전력 송신 장치의 오작동을 방지할 수 있다.In addition, the wireless power transmission device according to the present invention operates the first switch in the inverter to be OFF and the second switch is turned ON to block the wireless power transmitted to the transmission coil, thereby preventing malfunction of the wireless power transmission device can do.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 공진기의 OP앰프의 제1 단자에 연결된 제2 캐패시터로 구형파의 전압을 인가시킴으로써, 출력되는 펄스를 상기 OP앰프의 제1 단자에 입력시킴으로써, 미리 결정된 전압(예: 5V) 이하의 전압을 통해 무선 전력 수신 장치의 탈부착을 감지할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter according to the present invention applies a voltage of a square wave to the second capacitor connected to the first terminal of the OP amp of the resonator, and inputs the output pulse to the first terminal of the OP amp, a predetermined voltage The attachment/detachment of the wireless power receiver can be detected through a voltage of (eg, 5V) or less.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 무선 전력 수신 장치와 페어링을 수행하여, 상기 무선 전력 수신 장치의 식별자를 획득함으로써, 상기 무선 전력 수신 장치의 유효성을 판단할 수 있다.In addition, when it is determined that the wireless power receiver exists, the wireless power transmitter according to the present invention performs pairing with the wireless power receiver to obtain an identifier of the wireless power receiver, thereby validity can be judged.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 세부적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 전력 송신부의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 전력 송신부의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진기로부터 출력되는 전압의 파형을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치가 무선 전력 수신 장치의 유무를 판단하는 과정을 나타낸 순서도이다.1 is a schematic diagram showing a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
4 is a detailed block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a power transmitter of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of a power transmitter of a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram illustrating a waveform of a voltage output from a resonator according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly and an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a process in which a wireless power transmitter determines whether a wireless power receiver is present according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, it goes without saying that the first component may be the second component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. In addition, when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected,” through another component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다Throughout the specification, when “A and/or B” is used, it means A, B or A and B, unless otherwise stated, and when “C to D” is used, it means that there is no specific opposite description. Unless otherwise specified, it means that it is greater than or equal to C and less than or equal to D.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 방법과, 무선 전력 수신 장치 및 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus and method for transmitting power wirelessly and an apparatus and method for receiving power wirelessly according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템(100)은 개인 이동 장치(140)를 도킹할 수 있는 도킹 장치(120), 상기 도킹 장치(120)에 장착된 무선 전력 송신 장치(110), 상기 무선 전력 송신 장치(110)로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(130), 및 상기 무선 전력 수신 장치(130)를 장착한 개인 이동 장치(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
일 실시 예에 따르면, 상기 개인 이동 장치(140)가 상기 도킹 장치(120)에 도킹(예: 장착, 접촉, 또는 인접)되는 경우, 상기 도킹 장치(120)에 부착된 무선 전력 송신 장치(110)는 무선 전력 수신 장치(130)에게 전력을 무선으로 공급할 수 있다.According to an embodiment, when the personal
일 실시 예에 따르면, 상기 도킹 장치(120)는 상기 개인 이동 장치(140)를 고정시켜줄 수 있는 거치대를 포함한다. 그리고, 상기 도킹 장치(120)의 일 측에는 상기 개인 이동 장치(140)에 장착된 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 무선 전력을 제공할 수 있는 상기 무선 전력 송신 장치(110)가 장착될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)에 포함된 송신 코일의 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류가 임계 전류를 초과하는 경우, 상기 무선 전력 수신 장치(130)와 통신을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 무선 전력 수신 장치(130)와의 통신에 기반하여, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 획득하고, 상기 획득된 식별자가 유효한지 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 무선 전력을 전송해도 되는지를 판단하기 위해, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자의 유효성을 판단할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 공진기에 포함된 증폭기의 제1 단자로 입력되는 펄스에 기반하여, 상기 공진기로부터 출력되는 전압의 주파수를 획득할 수 있다. 그리고, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 획득된 주파수에 기반하여 무선 전력을 송신하는 송신 코일의 인덕턴스를 계산하고, 상기 계산된 인덕턴스에 기반하여, 상기 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(130)의 존재 여부를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)와 페어링을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)와의 페어링에 기반하여, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 수신하고, 상기 수신된 식별자에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 유효성 여부를 판단할 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 획득된 식별자가 유효한 것으로 판단되면, 무선 전력을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 제공할 수 있다. 상기 무선 전력의 송신은 상기 개인 이동 장치(140)가 상기 도킹 장치(120)에 도킹된 동안에 이루어질 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the obtained identifier is valid, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 일 면(예: 송신 코일에 인접한 면)은 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 일 면(예: 수신 코일에 인접한 면)과 높이 또는 면적이 대응될 수 있다.According to an embodiment, one surface (eg, a surface adjacent to the transmitting coil) of the wireless
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)는 상기 개인 이동 장치(140)의 일 측에 배치되며, 상기 무선 전력 송신 장치(110)로부터 무선 전력을 수신하여 배터리에 충전할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 충전 전압은 일정 범위의 전압(예: 30V~42V)을 가지며, 충전 전류는 2A일 수 있다. According to an embodiment, the charging voltage of the
일 실시 예에 따르면, 상기 개인 이동 장치(140)는 개인용 이동 수단을 의미할 수 있다. 상기 개인 이동 장치(140)는, 예를 들면, 전동휠, 전동킥보드, 전동스케이트보드, 전기자전거 등을 포함하며, 주로 전기를 동력으로 움직이는 1인용 이동 수단을 포함할 수 있다. 그리고, 도킹 장치는 이러한 개인용 이동 수단의 구조에 대응되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 개인 이동 장치(140)는 일 측에 무선 전력을 수신하고, 수신된 무선 전력을 저장하는 무선 전력 수신 장치(130)가 장착될 수 있다.According to an embodiment, the personal
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템(100)은 도킹 장치(120)에 장착된 무선 전력 송신 장치(110) 및 개인 이동 장치(140)에 장착된 무선 전력 수신 장치(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a
도 2에 도시된 무선 충전 시스템(100)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 무선 충전 시스템(100)의 구성 요소들이 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The configuration of the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 전원 공급부(211), 전력 송신부(212), 통신부(213), 저장부(214), 출력부(215), 및 프로세서(216)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전원 공급부(211)는 외부로부터 공급되는 AC 전원(예: 110V~220V)을 수신하고, 프로세서(216)의 제어 하에, 전력 송신부(212)로 공급할 수 있다. 상기 전원 공급부(211)는 통상적으로 계통(미도시)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(416)는 계통으로부터 전력을 공급받기 위해 계통의 단자와 연결할 수 있는 플러그를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전력 송신부(212)는 무선 전력 수신 장치(130)가 요구하는 전력을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 무선으로 제공할 수 있다. 상기 전력 송신부(212)는 교류 파형의 전력(예: AC 전압)을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 무선으로 공급할 수 있다. 상기 전력 송신부(212)는 직류 파형의 전력을 상기 전력 송신부(212)에 포함된 인버터를 이용하여 교류 파형으로 변환하고, 상기 변환된 교류 파형의 무선 전력을 상기 전력 송신부(212)에 포함된 송신 코일을 통해 무선 전력 수신 장치(130)로 공급할 수 있다. 상기 전력 송신부(212)는 교류 파형의 전력을 제공할 수 있는 다양한 구성 요소들을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전력 송신부(212)는 상기 전원 공급부(211)로부터 인가되는 제1 주파수(예: 60Hz)를 갖는 제1 교류 전압(예: AC 110V~AC 220V)을 직류 전압으로 변환하는 역률 개선부와, 상기 변환된 직류 전압을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 공급되기 위해, 상기 제1 주파수(예: 60Hz)보다 큰 제2 주파수(예: 수 GHz~수십 GHz)를 갖는 제2 교류 전압으로 변환하는 인버터를 포함할 수 있다. 상기 전력 송신부(212)는 상기 역률 개선부를 선택적으로 포함하거나, 또는 포함하지 않을 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전력 송신부(212)는 상기 변환된 제2 교류 전압에 기반하여 무선 전력을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 공급하는 송신 코일과 상기 송신 코일에서의 전류를 측정하는 전류 측정부를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(213)는 무선 전력 수신 장치(130)의 통신부(223)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신부(213)는 무선 전력 수신 장치(130)로부터 상기 무선 전력 수신 장치(130)에 대한 전력 정보를 수신할 수 있다. 상기 전력 정보는 무선 전력 수신 장치(101)의 출력 전압 정보, 충전 전류 정보, 및 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는 전력 정보는 유선 충전 단자의 인입, RS485 통신 없이 기본 동작하는 SA(Stand Alone) 모드, 제어 시스템(미도시)에서 RS485 통신을 통해 동작 제어가 가능한 SM(Slave Mode)(또는 NSA(Non Stand Alone) 모드), 에러 상황 해제, 무선 충전 제어를 위한 제어 신호, 전력 송신부(212)에 포함된 송신 코일의 충전 주파수, 전압 및 송신되는 전력에 대한 측정 값 등의 정보를 포함할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 전력 정보를 통해서 무선 전력 수신 장치(130)로 공급되는 전력을 조절할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(213)는 무선 전력 수신 장치(130)의 충전 기능을 제어하는 제어 신호를 송신할 수 있다. 상기 통신부(213)는 무선 전력 신호의 주파수와 다른 주파수(Out-Band)를 통해 무선 전력 수신 장치(130)와 통신을 수행할 수 있다. 상기 제어 신호는 특정 무선 전력 수신 장치(130)의 전력 수신부(222)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(213)는 무선 전력 수신 장치(130)뿐만 아니라, 제어 시스템(미도시)과 통신 채널(예: RS485)을 통해 신호를 송수신할 수도 있다. 상기 통신부(213)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)에 대한 다양한 정보 또는 신호를 상기 제어 시스템(미도시)으로 전송할 수 있다. 상기 제어 시스템(미도시)는 복수의 무선 전력 송신 장치들의 전반적인 동작을 제어하거나, 또는 관리하는 장치(예: 중앙 제어 장치)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 저장부(214)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 저장부(214)는, 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(110)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 상기 저장부(214)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 무선 전력을 공급하는데 필요한 명령어들, 알고리즘, 소프트웨어 및 프로그램 중 적어도 일부를 저장할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 저장부(214)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(214)는 제어 시스템(미도시)으로부터 수신되는 다양한 정보를 저장할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 출력부(215)는 프로세서(216)의 제어 하에, 통신부(213)를 통해 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신된 신호에 기초하여 무선 전력 수신 장치(130)의 상태(예: 충전중, 충전 완료 시간, 충전율 등)를 표시할 수 있다. 또한, 상기 출력부(215)는 프로세서(216)의 제어 하에, 무선 전력 수신 장치(130)가 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 실시간으로 표시할 수도 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 출력부(215)는 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신된 다양한 정보(예: 정합 또는 부정합 상태를 나타내는 정보)가 수신되면, 수신된 정보에 따라 사용자에게 알람(예: 진송, 소리, 화면 표시 등)등을 통해 제공할 수 있는 스피커(미도시), 및/또는 디스플레이 장치(미도시)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, when various information (eg, information indicating a matching or mismatching state) received from the wireless
일 실시 예에 따르면, 상기 출력부(215)는 무선 전력 수신 장치(130)의 다양한 상태를 나타내는 메시지 즉, 부팅 중 메시지(예: 충전 준비가 되었습니다), 충전 중 메시지(예: 충전을 시작합니다), 탈착 안내 메시지(예: 안전 운행 하세요), 충전 에러 메시지(예: 충전을 다시 시도해 주세요), 동작 중지 메시지(예: 다른 충전기를 사용해 주세요), 및 기타 오류로 인한 충전 중지 메시지(예: 충전이 중단되었습니다) 등을 디스플레이를 통해 표시하거나, 메시지의 내용을 스피커를 통해 음성으로 출력할 수 있다. 또한, 상기 출력부(215)는 이러한 메시지의 출력에 기반하여 상기 출력부(215)에 포함된 적어도 하나의 LED를 적어도 하나의 색으로 발광시킬 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 출력부(215)는 도킹 장치(120)가 대기중인 경우, 이용 중지된 경우, 개인 이동 장치(140)와 도킹된 경우, 도킹이 불완전한 경우, 충전이 시작하는 경우, 충전중인 경우, 충전이 중지된 경우, 충전이 완료된 경우 등 다양한 정보를 표시하거나 음성으로 출력할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 무선 전력 송신 장치(110)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 저장부(214)(예: 메모리)로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 무선 전력 송신 장치(110)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 CPU, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터와 같은 형태로 구현될 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 무선 전력 송신 장치(110)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어, 통신에 관한 연산이나 데이터 처리 및/또는 송신 코일을 통한 무선 충전 송신 모드를 실행하거나 제어할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 무선 전력 수신 장치(130)로 전력을 공급하는 전력 송신 모드를 제어할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 무선 전력 수신 장치(130)의 배터리 정보(예: 배터리 잔량 등)를 획득할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 전력 송신부(212)에 복수의 송신 코일들이 포함된 경우, 상기 프로세서(216)는 상기 복수의 송신 코일들 중에서 무선 전력 수신 장치(130)에 대응되는 송신 코일을 선택하고, 상기 선택된 송신 코일을 통해서 무선 전력을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 공급할 수 있다.According to an embodiment, when the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 통신부(213)를 통해 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신한 신호에 기초하여 무선 전력 수신 장치(130)의 다양한 상태에 대한 정보를 출력부(215)를 통해 표시할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(216)는 무선 전력 수신 장치(130)가 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 출력부(215)를 통해 표시할 수도 있다. 상기 프로세서(216)는 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신된 다양한 정보(예: 정합 또는 부정합 상태를 나타내는 정보)가 수신되면, 수신된 정보에 따라 사용자에게 알람(예: 진송, 소리, 화면 표시 등)등을 통해 제공할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)에 포함된 공진기 내의 증폭기의 제1 단자로 입력되는 펄스에 기반하여, 상기 공진기로부터 출력되는 전압의 주파수를 획득할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(216)는 상기 획득된 주파수에 기반하여 무선 전력을 송신하는 송신 코일의 인덕턴스를 계산하고, 상기 계산된 인덕턴스에 기반하여, 상기 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(130)의 유무를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 인버터 내의 제1 스위치를 OFF로 동작시키고, 제2 스위치를 ON으로 동작시켜, 상기 송신 코일로 전달되는 무선 전력을 차단할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(216)는 상기 송신 코일의 일 단과 접지 간에 연결된 제1 캐패시터의 전압이 미리 결정된 전압 이하가 되도록, 상기 제1 스위치가 ON으로 동작되는 시간을 줄이고, 상기 제1 스위치가 ON으로 동작되는 시간에 반비례가 되도록 상기 제2 스위치가 OFF로 동작되는 시간을 증가시킬 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들면, 상기 제1 캐패시터의 전압이 상기 미리 결정된 전압 이하인 경우, 상기 프로세서(216)는 상기 송신 코일과 상기 공진기 사이에 배치된 제3 스위치를 ON으로 동작시킬 수 있다.For example, when the voltage of the first capacitor is equal to or less than the predetermined voltage, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 인버터 내의 제1 단자에 연결된 제2 캐패시터로 구형파의 전압을 인가시키고, 상기 제2 캐패시터로 인가된 구형파의 전압에 기반하여, 상기 제2 캐패시터로부터 출력되는 펄스를 상기 증폭기의 제1 단자로 입력시킬 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(216)는 제1 캐패시터의 전압을 이용하여 상기 송신 코일의 인덕턴스를 계산할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서(216)는 상기 계산된 인덕턴스가 미리 결정된 값 보다 큰 경우, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 무선 전력 송신 장치에 인접한 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 무선 전력 수신 장치와 페어링을 수행하고, 상기 페어링에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 획득할 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the wireless
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 전력 송신부(212)에 포함된 송신 코일의 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류가 임계 전류를 초과하는지 식별할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(216)는 상기 측정된 전류가 상기 임계 전류를 초과하지 않는 것으로 식별되면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)와 통신을 수행하고, 상기 무선 전력 수신 장치(130)와의 통신에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 획득할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 획득된 식별자가 유효한지 식별하고, 상기 획득된 식별자가 유효한 것으로 판단되면, 상기 전원 공급부(211)를 통해 공급되는 전력을 상기 전력 송신부(212)를 통해 제어한 후, 상기 제어된 전력을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 무선으로 제공할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 전력 송신부(212)의 송신 코일의 인덕턴스 변화량을 측정하고, 상기 측정된 인덕턴스 변화량과 임계 변화량과 비교하여 상기 전력 송신부(212) 내의 역률 개선부 및 인버터 중 적어도 하나의 활성 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 프로세서(216)는 상기 측정된 인덕턴스 변화량이 상기 임계 변화량 보다 큰 경우, 상기 전력 송신부(212)의 상기 역률 개선부, 및 상기 인버터를 활성화할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 측정된 인덕턴스 변화량이 상기 임계 변화량 보다 큰 경우, 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 부착된 개인 이동 장치(140)가 상기 무선 전력 송신 장치가 부착된 도킹 장치에 도킹된 것으로 식별할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 송신 코일에 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 수신 코일이 접근하는 경우, 상기 전력 송신부(212)의 송신 코일에서의 인덕턴스의 변화를 감지할 수 있다. 상기 인덕턴스는 두 코일간의 거리에 기반하여 반비례로 변화될 수 있다. 예를 들면, 거리가 가까울수록 인덕턴스 변화량은 증가할 수 있다.According to an embodiment, when the measured inductance change amount is greater than the threshold change amount, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 측정된 인덕턴스 변화량이 상기 임계 변화량 보다 크지 않는 경우, 상기 개인 이동 장치(140)가 상기 도킹 장치(120)로부터 탈착된 것으로 식별할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(216)는 상기 측정된 인덕턴스 변화량이 지속적으로 감소하는 경우, 상기 개인 이동 장치(140)가 상기 도킹 장치(120)로부터 탈착 중인 것으로 식별할 수 있다.According to an embodiment, when the measured inductance change amount is not greater than the threshold change amount, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 임계 변화량 보다 큰 인덕턴스 변화량의 식별에 기반하여, 상기 전력 송신부(212) 내의 인버터를 활성화시킬 수 있다. 상기 프로세서(216)는 상기 임계 변화량 보다 큰 인덕턴스 변화량의 식별에 기반하여, 상기 전력 송신부(212) 내의 인버터를 활성화시키고, 상기 활성화된 인버터를 통해 제1 교류 전압(예: AC 110V~AC 220V)을 상기 무선 전력 수신 장치(130)에 적용된 제2 교류 전압(예: DC 400V)으로 변환할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 전력 송신부(212)에 포함된 송신 코일의 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류가 임계 전류를 초과함에 기반하여, 무선 전력 수신 장치와 통신을 수행할 수 있다. 상기 임계 전류는 무선 전력을 전송하는데 요구되는 전류일 수 있다. 상기 프로세서(216)는 상기 송신 코일의 전류와 상기 임계 전류를 비교하고, 상기 송신 코일의 전류가 상기 임계 전류 보다 큰 경우, 상기 무선 전력 송신 장치(110)에 이물질이 부착된 것으로 식별할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 송신 코일의 전류가 상기 임계 전류 보다 크지 않은 경우, 통신부(213)를 통해 상기 무선 전력 수신 장치(130)와 통신 채널을 설정하고, 상기 설정된 통신 채널을 통해 무선 전력 수신 장치(130)와 통신을 시작할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(216)는 통신 시간을 계산하고, 상기 계산된 통신 시간이 임계 시간을 초과하는지 판단할 수 있다. 상기 임계 시간은 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 무선 전력을 수신하기 위해 필요한 구성 요소의 로딩 시간(예: 1초)일 수 있다. According to an embodiment, when the current of the transmitting coil is not greater than the threshold current, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 계산된 통신 시간이 상기 임계 시간을 초과함에 기반하여, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 획득하고, 상기 획득된 식별자가 유효한지 식별할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)로부터 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 포함하는 정보를 통신부(213)(또는 인-밴드 통신을 통해)를 통해 수신할 수 있다. 상기 정보는 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 PCB(Printed Circuit Board) 버전, 펌웨어 버전, 및 정상 동작 가능 여부에 대한 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 임계 시간 동안에 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 적어도 1회 수신할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 상기 수신된 식별자와 저장부(214)에 기 저장된 적어도 하나의 개인 이동 장치(140)의 식별자를 비교하여, 상기 수신된 식별자에 해당되는 개인 이동 장치(140)가 유효한지, 또는 유효하지 않는지를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 수신된 식별자에 해당되는 개인 이동 장치(140)가 유효한 것으로 판단되면, 임계 시간(예: 1초) 동안 무선 전력 수신 장치(130)로 무선 전력의 전송을 일시적으로 지연시킬 수 있다. 또는 상기 프로세서(216)는 상기 수신된 식별자에 해당되는 개인 이동 장치(140)가 유효한 것으로 판단되면, 임계 시간(예: 1초) 동안 무선 전력 수신 장치(130)로 무선 전력의 전송 시작을 늦출 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the personal
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 임계 시간이 지나면, 전력 송신부(212)를 통해 무선 전력 수신 장치(130)로 무선 전력의 공급을 시작할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 무선 전력이 공급되는 중에, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 전원부(422)(예: 배터리(522))에 충전이 완료되는지 주기적으로 식별할 수 있다. 상기 프로세서(216)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)로부터 충전 상황에 대한 정보를 수신할 수 있다. 또는, 상기 프로세서(216)는 전력 송신부(212)를 통해 공급되는 전력의 양을 통해 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 전원부(422)(예: 배터리(522))에 충전 상황을 판단할 수 있다.According to an embodiment, when the threshold time elapses, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)는 전원부(221), 전력 수신부(222), 통신부(223), 저장부(224), 출력부(225), 및 프로세서(226)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전원부(221)는 무선 전력 송신 장치(110)로부터 공급되는 무선 전력을 상기 전원부(221)(예: 배터리)에 저장할 수 있다. 상기 전원부(221)는 프로세서(226)의 제어 하에 전력 수신부(222)에서 변환된 직류 전압을 배터리(522)에 저장할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전력 수신부(222)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)로 요구한 무선 전력을 상기 무선 전력 송신 장치(110)로부터 수신할 수 있다. 상기 전력 수신부(222)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)로부터 교류 파형의 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 상기 전력 수신부(222)는 상기 전력 송신부(212)에 포함된 인버터를 통해 교류 파형으로 변환된 전력을 상기 전력 수신부(222)에 포함된 수신 코일을 통해 무선으로 수신할 수 있다. 상기 전력 수신부(222)는 교류 파형의 전력을 수신할 수 있는 다양한 구성 요소들을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전력 송신부(212)는 수신된 교류의 무선 전력을 직류로 변환하는 정류기와 상기 직류로 변환된 전력의 편차를 조절하여 전원부(221)의 조건에 맞도록 변환하는 컨버터(예: DC/DC 컨버터)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전력 송신부(212)는 상기 전력 송신부(212)에서 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)로 전송될 통신 신호를 변조하는 임피던스 변환부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(223)는 무선 전력 송신 장치(110)의 통신부(213)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신부(223)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)에 대한 전력 정보를 무선 전력 송신 장치(130)로 전송할 수 있다. 상기 전력 정보는 무선 전력 수신 장치(101)의 출력 전압 정보, 충전 전류 정보, 및 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전력 정보는 무선 충전 제어를 위한 제어 신호, 전력 수신부(222)에 포함된 수신 코일의 충전 주파수, 충전 상황에 대한 정보, 전압 및 송신되는 전력에 대한 측정 값 등의 정보를 포함할 수도 있다. According to an embodiment, the power information includes information such as a control signal for wireless charging control, a charging frequency of a receiving coil included in the
일 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(130)는 상기 전력 정보를 통해서 무선 전력 송신 장치(110)로부터 공급되는 전력을 조절할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(223)는 무선 전력 수신 장치(130)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 무선 전력 송신 장치(110)로 송신할 수 있다. 상기 통신부(223)는 무선 전력 신호의 주파수와 다른 주파수를 통해 무선 전력 송신 장치(110)와 통신을 수행할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 저장부(224)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 저장부(224)는, 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(130)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 상기 저장부(224)는 무선 전력을 상기 무선 전력 송신 장치(130)로부터 수신하는데 필요한 명령어들, 알고리즘, 소프트웨어 및 프로그램 중 적어도 일부를 저장할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 저장부(224)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)로 전송될 다양한 정보를 저장할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(225)는 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(225)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 컨텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(225)는, 터치 입력을 감지할 수 있는 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(225)는 무선 전력 수신 장치(130)의 일부에 부착되어, 충전 상황에 대한 다양한 정보(예: 충전 중, 충전 비율, 충전 완료 여부, 충전 시간, 충전 완료 예상 시간 등)를 표시할 수 있다. 또는, 상기 디스플레이(225)는 사용자(또는 운전자)가 보기 용이하도록 개인 이동 장치(140)의 일 측(예: 핸들 중앙 부분)에 배치될 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 무선 전력 수신 장치(130)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 상기 프로세서(226)는 저장부(224)(예: 메모리)로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 무선 전력 수신 장치(130)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 상기 프로세서(226)는 CPU, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터와 같은 형태로 구현될 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 무선 전력 수신 장치(130)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어, 통신에 관한 연산이나 데이터 처리 및/또는 수신 코일을 통한 무선 충전 수신 모드를 실행하거나 제어할 수 있다. 상기 프로세서(226)는 무선 전력 송신 장치(110)로부터 전력을 수신하는 전력 수신 모드를 제어할 수 있다. 또한, 전력 수신부(222)에 복수의 수신 코일들이 포함된 경우, 상기 프로세서(226)는 상기 복수의 수신 코일들 중에서 무선 전력 송신 장치(110)에 대응되는 수신 코일을 선택하고, 선택된 수신 코일을 통해서 무선 전력을 상기 무선 전력 송신 장치(110)로부터 수신할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 통신부(223)를 통해 무선 전력 송신 장치(130)로 신호를 전송할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(226)는 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 디스플레이(225)를 통해 표시할 수도 있다. 상기 프로세서(226)는 도킹 장치(120)와 개인 이동 장치(140) 간의 정합 또는 부정합 상태를 나타내는 정보를 상기 디스플레이(225)를 통해 표시할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)가 활성화되는지 식별하고, 상기 전력 송신부(212)의 활성화에 기반하여 상기 무선 전력 송신 장치(110)와 통신을 시작할 수 있다. 상기 프로세서(226)는 하이/로우(high/low) 신호를 발생하고, 상기 발생된 하이/로우 신호를 통해 전력 수신부(222)의 수신 코일의 공진 주파수가 변화되는지 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 발생된 하이/로우 신호를 통해 전력 수신부(222)의 수신 코일의 공진 주파수가 변화되면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)의 송신 코일의 전류도 변화될 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110) 및 상기 무선 전력 수신 장치(130) 중 적어도 하나는 이러한 전류 변화를 통해 통신을 수행할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 상기 무선 전력 송신 장치(110)와의 통신 시간이 임계 시간(예: 1초)을 초과하는지 식별할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(226)는 상기 통신 시간이 상기 임계 시간을 초과하는 경우, 상기 전력 수신부(222)의 컨버터를 활성화하고, 상기 컨버터의 활성화에 기반하여, 상기 무선 전력 송신 장치(110)로부터 전송되는 무선 전력을 상기 전원부(221)에 충전할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 상기 통신 시간이 상기 임계 시간(예: 1초)을 초과하지 않는 경우, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 포함하는 정보를 변조하여 전력 수신부(222)(또는 통신부(223))를 통해 상기 무선 전력 송신 장치(110)로 전송할 수 있다. 상기 프로세서(226)는 상기 임계 시간 동안 상기 변조된 정보를 상기 무선 전력 송신 장치(110)로 적어도 1회 전송할 수 있다.According to an embodiment, when the communication time does not exceed the threshold time (eg, 1 second), the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 상기 전원부(221)(예: 배터리(522))에 무선 전력의 충전이 완료되었는지 주기적 또는 비주기적으로 식별할 수 있다. 상기 프로세서(226)는 상기 무선 전력의 충전이 완료된 것으로 식별되면, 상기 컨버터를 비활성화시킬 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(226)는 상기 무선 전력의 충전이 완료된 것으로 식별되면, 충전이 완료되었음을 나타내는 정보를 상기 무선 전력 송신 장치(110)로 전송할 수 있다. 상기 프로세서(226)은 충전이 완료되었음을 나타내는 정보를 디스플레이(225)를 통해 표시할 수 있다. 상기 디스플레이(225)는 개인 이동 장치(140)의 핸들 상의 일 측에 배치될 수 있다.According to an embodiment, when it is identified that charging of the wireless power is completed, the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 개략적인 블록도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 세부적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly according to an embodiment of the present invention. 4 is a detailed block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4에서의 일부 구성 요소는 도 2의 일부 구성 요소와 동일하거나, 또는 유사한 기능을 수행할 수 있으며, 설명 편의를 위해 생략할 수 있다. Some components in FIGS. 3 and 4 may perform the same or similar functions as some components of FIG. 2 , and may be omitted for convenience of description.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치(110)는 계통으로부터 전원을 공급받기 위해 계통의 단자와 연결할 수 있는 플러그(318)와 보조 전원부(321)를 포함할 수 있다.3 and 4 , the
일 실시 예에 따르면, 상기 보조 전원부(321)는 계통으로부터 인가되는 전압(예: AC 220V)을 일정 전압(예: 12V)으로 강하시키고, 상기 강하된 전압(예: 12V)를 다시 일정 전압(예: 3.3V)로 다시 강하시켜 프로세서(216)로 인가할 수 있다. According to an embodiment, the auxiliary
일 실시 예에 따르면, 상기 보조 전원부(321)는 계통으로부터 인가되는 전압(예: AC 220V)을 일정 전압(예: 12V)으로 강하시키는 제1 전압 변환부(411), 상기 강하된 전압(예: 12V)를 다시 일정 전압(예: 3.3V)로 재강하시키는 제2 전압 변환부(412), 및 상기 강하된 전압(예: 12V)를 다시 일정 전압(예: 15V)으로 변환하는 제3 전압 변환부(413)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 보조 전원부(321)는 상기 플러그(318)로부터 공급되는 전력의 전압을 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 각 소자의 동작에 적절한 일정한 전압(예: 5V 또는 3.3V)으로 강하시킨 후, 각 소자로 공급할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 전력 송신부(212)는 필터부(311), 역률 개선부(312), 인버터(313), 코일부(314), 전류 측정부(316), 및 공진기(318)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 필터부(311)(예: 선형 필터)는 플러그(318)를 통해 전원 공급부(211)로부터 공급되는 전력에 기반한 전자파 간섭(Electro Magnetic Interference, EMI)을 줄여줄 수(또는 해소할 수) 있으며, 초크 코일(choke coil) 및 캐패시터(capacitor)를 포함할 수 있다. 상기 필터부(311)(예: Line filter, 또는 EMI filter)는 전기적인 노이즈를 제거하고 무선 전력 송신 장치(110)로 정상적인 전력을 공급하기 위해, 계통 전원으로부터의 노이즈를 제거할 수 있다. According to an embodiment, the filter unit 311 (eg, a linear filter) can reduce electromagnetic interference (EMI) based on power supplied from the
일 실시 예에 따르면, 상기 필터부(311)는 상기 플러그(318)를 통해 공급되는 제1 교류 전압(예: AC 110V ~ AC 220V)을 전자파 간섭을 해소시킨 후, 상기 역률 개선부(312)로 제공할 수 있다. 상기 필터부(311)와 역률 개선부(312) 사이에는 다이오드(미도시)가 배치될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 역률 개선부(312)는 상기 필터부(311)로부터 인가되는 제1 주파수(예: 60Hz)를 갖는 제1 교류 전압(예: AC 110V ~ AC 220V)을 제1 직류 전압(예: DC 400V)으로 변환하여 역률을 조절할 수 있다. 역률(Power Factro)은 교류 전원의 전압과 전류의 파형이 이루어내는 흐름에서 위상 시간의 코싸인(cosine) 차를 의미한다. 즉, 역률은 전압 그래프와 전류 그래프를 합쳐서 두 그래프의 모양과 변화율을 의미한다. 상기 역률 개선부(312)는 역률이 조정된 제1 직류 전압(예: DC 400V)을 인버터(313)로 공급할 수 있다.According to an embodiment, the power
일 실시 예에 따르면, 상기 필터부(311) 및 상기 역률 개선부(312) 중 적어도 하나는 상기 무선 전력 송신 장치(110)에 선택적으로 포함되거나, 또는 포함되지 않을 수 있다.According to an embodiment, at least one of the
일 실시 예에 따르면, 상기 코일부(314)는 송신 코일(315)를 포함할 수 있다. 상기 송신 코일(315)은 나선 형태를 갖는 하나의 선으로 이루어지거나, 또는 나선 형태의 복수의 코일을 포함할 수도 있다. 상기 코일부(314)는 상기 제1 직류 전압(예: DC 400V)을 다시 AC 전압으로 변환해줄 수 있다. 상기 코일부(314)는 송신 코일(315)와 캐패시터(317)로 구성될 수 있다. 상기 송신 코일(315)은 공진 코일을 포함할 수 있다. 상기 송신 코일(315)는 상기 변환된 AC 전압을 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 공급할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 코일부(314)는 입력된 교류 전력을 무선 전력 수신 장치(130)의 수신 코일(512)로 송신할 수 있다. 상기 송신 코일(315) 및 상기 수신 코일(512)는 동일한 주파수를 가지는 공진 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 공진 주파수는 110-205KHz로 결정될 수 있다. 상기 송신 코일(315)의 일 측은 전류 측정부(316) 및 오실레이터(미도시)와 연결될 수 있다. 상기 전류 측정부(316)는 상기 송신 코일(315)의 전류 변화 및 인덕턴스 변화를 측정하는 적어도 하나의 센서(미도시)를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 인버터(313)와 상기 공진기(318)간의 상호 동작을 통해 무선 전력 수신 장치(130)의 탈부착 여부를 감지할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 상기 공진기(318)의 출력 전압에 따른 주파수를 분석하여 무선 전력 수신 장치(130)의 탈부착 여부를 감지할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(216)는 이러한 전류 변화 및 인덕턴스 변화의 측정에 기반하여, 무선 전력 수신 장치(130)가 도킹 장치(120)에 장착되었음을 판단할 수 있다. 또한, 상기 전류 측정부(316)는 무선 전력 수신 장치(130)로부터 생성되는 인-밴드 통신 신호를 송신 코일(315)의 전류 변화를 통해 수신(또는 인식)할 수 있고, 인식 결과를 상기 프로세서(216)로 제공할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 출력부(215)는 적어도 하나의 LED(421), 스피커(422), 및 전력량계(423)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 LED(421)는 보조 전원부(321)에 의해 강하된 전압(예: 12V)가 인가될 수 있다. 그리고, 상기 스피커(422)는 상기 보조 전원부(321)에 의해 강하된 전압(예: 5V)가 인가될 수 있다. 그리고, 상기 전력량계(423)는 상기 프로세서(216)와 RS485를 통해 연결될 수 있다. 상기 적어도 하나의 LED(421) 각각은 충전 상태에 대한 다양한 정보를 레드(Red), 그린(Green), 및 블루(Blue) 중 적어도 하나를 통해 발광될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 통신부(213)는 RS485 입력단자(424)와 RS485 출력단자(425)를 포함할 수 있다. 상기 통신부(213)는 RS485를 통해 상기 프로세서(216)와 연결될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 도 4의 프로세서(216)는 도 2의 프로세서(216)에서 수행되는 적어도 하나의 동작 또는 기능을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 전력 송신부의 블록도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 전력 송신부의 블록도이다.5 is a block diagram of a power transmitter of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention. 6 is a block diagram of a power transmitter of a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)는 인버터(313), 송신 코일(315), 및 공진기(318)를 포함할 수 있다.5 and 6 , the
일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)는 무선 전력 수신 장치(130)의 탈부착(또는 접근)을 감지할 수 있는 모드(예: 검출 모드)로 동작될 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)로 일정 세기의 전력(예: 100W 이상)을 전송하고 있는 모드(예: 무선 전력 송신 모드)에서는 무선 전력 수신 장치(130)의 탈부착(또는 접근)을 감지할 수 있는 모드(예: 검출 모드)로 동작되지 않는다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)는 대기전력의 전원 즉, 저전압(예: 5V, 또는 3.3V)을 사용하기 때문에, 전력 전송 모드에서는 스위치(525)를 OFF로 동작시켜 공진기(318)를 보호할 수 있다.According to an embodiment, since the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)가 무선 전력을 송신하는 경우, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 오버드라이버_인에이블 신호(OD_EN 신호)를 통해 제3 스위치(525)를 OFF 시킨다. 그리고, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 인버터(313)를 구동하여 송신 코일(315)을 통해 무선 전력을 무선 전력 수신 장치(130)로 전송하는 경우, 제1 캐패시터(521)에 높은 전압이 인가되기 때문에, 전압 감지 센서(522)를 동작시켜, 제3 스위치(525)를 OFF 시킬 수 있다.According to an embodiment, when the
일 실시 예에 따르면, 상기 인버터(313)는 적어도 두 개의 스위치들(511, 512)을 포함할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)가 무선 전력 수신 장치(130)의 탈부착을 검출하기 위해, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 인버터의 동작을 비활성화시킬 수 있다. 또한, 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 송신 코일(315)와 접지를 연결하는 제2 스위치(512)을 ON으로 동작시키고, 무선 전력 송신에 기반한 전압(예: 400V)이 공급되지 않도록, 제1 스위치(511)를 OFF 시킬 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 스위치(511)가 OFF되고, 상기 제2 스위치(512)가 ON되는 동작이 동시에 이루어지는 경우, 송신 코일(315)에서 과전류가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 제1 스위치(511)를 서서히 OFF시키고, 상기 제2 스위치(512)를 서서히 ON시킬 수 있다.According to an embodiment, when the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 제1 스위치(511)를 서서히 OFF시키고, 상기 제2 스위치(512)를 서서히 ON시키면서, 제1 캐패시터(521)의 전압(예: 현재 전압)이 저전력 회로의 전압(예: 3.3V 이하, 또는 5V 이하)보다 작아지는지 주기적으로 체크할 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmission device 110 (eg, the processor 216 ) gradually turns off the
일 실시 예에 따르면, 제1 캐패시터(521)의 전압(예: 현재 전압)이 저전력 회로의 전압(예: 3.3V 이하, 또는 5V 이하)보다 작아지는 경우, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 오버드라이버_인에이블 신호(OD_EN 신호)를 제3 스위치(525)에 인가하여, 상기 제3 스위치(525)를 ON 시킬 수 있다.According to an embodiment, when the voltage (eg, the current voltage) of the
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 스위치(525)가 ON으로 동작된 후, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 공진기(318)가 동작되는지 식별할 수 있다. According to an embodiment, after the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 제2 캐패시터(528)로 제1 전압 파형(526)을 갖는 전압을 인가시킬 수 있다. 상기 제2 캐패시터(528)은 상기 공진기(318) 내의 OP앰프(534)의 (-)입력단자와 연결되어 있다. 상기 제1 전압 파형(526)을 갖는 전압이 상기 제2 캐패시터(528)로 인가되면, 상기 제2 캐패시터(528)로부터 제2 전압 파형(527)을 갖는 신호가 출력되고, 상기 출력된 신호는 상기 공진기(318) 내의 OP앰프(534)의 (-)입력단자로 제공될 수 있다. According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) may apply a voltage having a
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 공진기(318)의 OP앰프(534)의 (-)입력단자로 공급된 제2 전압 파형(527)에 기반하여 출력된 전압(535)의 주파수를 측정할 수 있다. 상기 주파수는 무선 전력 수신 장치(130)와의 거리가 가까울수록 낮아지고, 멀어질수록 높아진다.According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) has a
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 공진기(318)의 출력 전압(535)의 주파수를 측정하고, 상기 측정된 주파수를 통해 송신 코일의 인덕턴스를 계산할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 계산된 인덕턴스가 기준 값 보다 큰 경우, 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 장착(또는 인접)된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 계산된 인덕턴스가 기준 값 보다 크지 않는 경우, 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 장착(또는 인접)되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 상기 기준 값은 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 장착 여부(또는 존재 여부)를 판단할 수 있는 값이다.According to an embodiment, the wireless power transmission device 110 (eg, the processor 216 ) measures the frequency of the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 장착된 것으로 판단되면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)와의 페어링을 수행할 수 있다. 상기 페어링을 통해 상기 무선 전력 송신 장치(110)는 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 획득하고, 상기 획득된 식별자를 통해 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 유효성 여부를 판단할 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 전력 송신부(212)에 포함된 공진기(318)는 적어도 하나의 OP앰프(534)를 포함할 수 있다. 상기 OP앰프(534)는 제2 캐패시터(528)로부터 제2 파형(527)의 전압을 (-)입력단자를 통해 인가받고, Vosc를 출력할 수 있다. According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 OP앰프(534)의 출력 단자와 (+)입력단자 사이에는 제1 저항(R1)이 연결되고, (-)입력단자와 접지 사이에는 제3 저항(R3)이 연결되고, 상기 (-)입력단자와 출력 단자 사이에는 제2 저항(R2)이 연결되어 있다.According to one embodiment, a first resistor (R 1 ) is connected between the output terminal and the (+) input terminal of the
일 실시 예에 따르면, 상기 OP앰프(534)의 출력 단자를 통해 출력되는 전압(예: 하이 전압)은 상기 제1 저항(R1)을 통해 송신 코일(315)로 인가될 수 있다. 이후, 상기 OP앰프(534)의 (-)입력단자와 (+)입력단자는 전환되고, 상기 송신 코일(315)에 의해 피드백된 전압(예: 로우 전압)은 다시 상기 OP앰프(534)의 (-)입력단자를 통해 입력될 수 있다.According to an embodiment, a voltage (eg, a high voltage) output through the output terminal of the
일 실시 예에 따르면, 상기 OP앰프(534)의 출력 단자와 (+)입력단자 사이에는 제1 저항(R1) 및 제3 캐패시터(614)가 직렬로 연결되고, (-)입력단자와 접지 사이에는 제3 저항(R32)이 연결되고, 상기 (-)입력단자와 출력 단자 사이에는 제2 저항(R2)이 연결되어 있다. 그리고, 상기 OP앰프(534)의 (+)입력단자와 제3 스위치(525) 사이에는 제4 저항(R42)이 직렬로 연결되어 있고, 제5 저항(R41)과 제6 저항(R31) 각각은 상기 제4 저항(R42)과 병렬로 연결되어 있다.According to an embodiment, a first resistor (R 1 ) and a
일 실시 예에 따르면, 상기 OP앰프(534)의 출력 전압(V3)이 VDD일 때, 상기 제3 캐패시터(614)에는 VDD/2 전압이 충전된다. 그리고, 상기 제3 캐패시터(614)가 접지될 때, 상기 제3 캐패시터(614) 전압의 반대편 전압은 -VDD/2 전압이 된다.According to an embodiment, when the output voltage V 3 of the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진기로부터 출력되는 전압의 파형을 나타낸 예시도이다.7 is an exemplary diagram illustrating a waveform of a voltage output from a resonator according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진기(318)로부터 출력되는 전압(Vosc)의 파형(710)은 하이 전압(예: +5V)과 로우 전압(예: -5V)을 갖는 구형파이다.Referring to FIG. 7 , the
일 실시 예에 따르면, 도 5에서의 공진기(318)로부터 출력되는 전압(Vosc)의 파형(710)은 하이 전압(예: +5V)과 로우 전압(예: -5V)을 갖는 구형파이고, 도 5에서의 공진기(318)로부터 출력되는 전압(Vosc)의 파형(710)은 하이 전압(예: +2.5V)과 로우 전압(예: -2.5V)을 갖는 구형파일 수 있다. 그리고, 공진기(318)로부터 출력되는 전압(Vosc)의 파형(710)은 일정 주기(예: T)를 갖는다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 아래 [수학식 1]을 통해 송신 코일(315)의 인덕턴스를 측정할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 아래 [수학식 1]을 통해 송신 코일(315)의 인덕턴스를 계산하여, 무선 전력 수신 장치(130)의 존재 유무를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmission apparatus 110 (eg, the processor 216 ) may measure the inductance of the
상기 [수학식 1]에서 f는 공진기(318)의 출력 전압의 주파수이고, T는 출력 전압의 주기이고, LTX는 송신 코일(315)의 인덕턴스이고, CR은 제1 캐패시터(521) 값을 나타낸다.In [Equation 1], f is the frequency of the output voltage of the
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치의 구성도이다. 8 is a block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly and an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(110)의 각 구성 요소는 PCB(811) 상에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 PCB의 상면에는 자성체(812)(예: 페라이트)가 배치될 수 있다. 상기 PCB(811)와 상기 자성체(812)는 일정 간격으로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 자성체의 상면에는 송신 코일(315)이 배치될 수 있다. Referring to FIG. 8 , each component of the
일 실시 예에 따르면, 상기 송신 코일(315)는 무선 전력 송신 장치(110)의 하우징(813)과 일정 간격(예: 0.5mm)을 두고 배치될 수 있다. 그리고, 상기 하우징(813)의 두께는 약 3.0mm일 수 있다.According to an embodiment, the transmitting
일 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(130)의 각 구성 요소는 PCB(821) 상에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 PCB의 상면에는 자성체(822)(예: 페라이트)가 배치될 수 있다. 상기 PCB(821)와 상기 자성체(822)는 일정 간격으로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 자성체의 상면에는 수신 코일(824)가 배치될 수 있다. According to an embodiment, each component of the
일 실시 예에 따르면, 상기 수신 코일(824)는 무선 전력 수신 장치(130)의 하우징(823)과 일정 간격(예: 0.5mm)을 두고 배치될 수 있다. 그리고, 상기 하우징(823)의 두께는 약 3.0mm일 수 있다.According to an embodiment, the receiving
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 하우징(813)과 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 하우징(823)간의 간격은 일정 거리(예: 3mm) 이내일 수 있다.According to an embodiment, a distance between the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 송신 코일(315)과 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 수신 코일(824)간의 간격은 일정 거리(예: 7~10mm)일 수 있다.According to an embodiment, the interval between the transmitting
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 PCB(811)는 RS485 통신 없이 기본 동작하는 SA(Stand Alone) 모드, 및 제어 시스템(미도시)에서 RS485 통신을 통해 동작 제어가 가능한 SM(Slave Mode) 간의 모든 전환을 제공해줄 수 있는 스위치(미도시)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 PCB(821)는 개인 이동 장치(140)가 움직일 수 있도록 모터(미도시)로 충전된 전력을 공급하는 단자를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 송신 코일(315)의 단면적은 100mmX100mm이고, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 수신 코일(724)의 단면적은 100mmX80mm일 수 있다. 그리고, 상기 무선 전력 송신 장치(110)의 자성체(812)의 크기는 120mmX150mm이고, 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 자성체(822)의 크기는 120mmX180mm일 수 있다. 본 발명은 상술한 크기 이외에 다양한 면적의 송신 코일, 수신 코일과 자성체에서도 적용될 수 있음은 자명하다.According to an embodiment, the cross-sectional area of the transmitting
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)와 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 이러한 배치 구조를 통해, 방열 효율성이 향상될 수 있고, 온도 상승에 의한 충전 효율 저하와 외부 표면 온도 상승에 따른 문제점을 해소할 수 있다.According to an embodiment, through this arrangement structure of the
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치가 무선 전력 수신 장치의 유무를 판단하는 과정을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a process in which a wireless power transmitter determines whether a wireless power receiver is present according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치가 무선 전력 수신 장치의 유무를 판단하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIG. 9 , a process in which the wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention determines the presence or absence of the wireless power receiver will be described in detail as follows.
일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 인버터의 제1 스위치를 OFF 및 제2 스위치를 ON으로 제어할 수 있다(S910). 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 인버터(313) 내의 제1 스위치(511)를 OFF로 동작시키고, 제2 스위치(512)를 ON으로 동작시켜, 상기 송신 코일(315)로 일정 전압(예: 400V)에 해당되는 무선 전력이 전달되는 것을 차단할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 제1 스위치(511)가 ON으로 동작되는 시간을 점차 줄이고, 상기 제1 스위치(511)가 ON으로 동작되는 시간에 반비례가 되도록 상기 제2 스위치(512)가 OFF로 동작되는 시간을 점차 증가시킬 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) may control the first switch of the inverter to be OFF and the second switch to be turned ON ( S910 ). The wireless power transmission device 110 (eg, the processor 216 ) operates the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 제1 캐패시터 전압과 제1 임계 전압의 크기를 비교할 수 있다(S912). 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 제1 스위치(511)가 ON으로 동작되는 시간을 점차 줄이고, 상기 제1 스위치(511)가 ON으로 동작되는 시간에 반비례가 되도록 상기 제2 스위치(512)가 OFF로 동작되는 시간을 점차 증가시키면서, 제1 캐패시터(521)의 전압을 체크할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 제1 캐패시터(521)의 전압이 제1 임계 전압(예: 3.3V 또는 5V)의 이하가 되는지를 주기적으로 체크할 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) may compare the first capacitor voltage and the first threshold voltage ( S912 ). The wireless power transmission device 110 (eg, the processor 216 ) gradually decreases the time the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 제3 스위치를 ON으로 제어할 수 있다(S914). 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 제1 캐패시터(521)의 전압이 제1 임계 전압(예: 3.3V 또는 5V)의 이하가 되는 것으로 판단되면, 상기 송신 코일(315)과 상기 공진기(318) 사이에 배치된 제3 스위치(525)를 ON으로 동작시킬 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 송신 코일(315)과 상기 공진기(318) 사이에 배치된 제3 스위치(525)를 ON으로 동작시켜, 무선 전력 수신 장치(130)의 존재 여부를 판단하는 모드를 실행시킬 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216) may control the third switch to be ON (S914). When it is determined that the voltage of the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 제2 캐패시터로 전압을 인가할 수 있다(S916). 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 제2 캐패시터(528)로 제1 전압 파형(526)(예: 구형파)에 기반한 전압을 인가시킬 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 노이즈에 해당되는 전압을 상기 제2 캐패시터(528)로 인가시킬 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) may apply a voltage to the second capacitor ( S916 ). The wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) may apply a voltage based on a first voltage waveform 526 (eg, a square wave) to the
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 캐패시터(528)은 상기 공진기(318) 내의 OP앰프(534)의 (-)입력단자와 연결되어 있다. 상기 제1 전압 파형(526)을 갖는 전압이 상기 제2 캐패시터(528)로 인가되면, 상기 제2 캐패시터(528)로부터 제2 전압 파형(527)을 갖는 신호(또는 펄스)가 출력되고, 상기 출력된 신호(또는 펄스)는 상기 공진기(318) 내의 OP앰프(534)의 (-)입력단자로 제공될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 공진기의 출력 전압의 주파수를 획득할 수 있다(S918). 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 공진기(318)의 OP앰프(534)의 (-)입력단자로 제공된 제2 전압 파형(527)을 갖는 신호(또는 펄스)에 기반하여 출력된 전압(535)(예: Vosc)의 주파수를 측정할 수 있다. 상기 주파수는 무선 전력 수신 장치(130)와의 거리가 가까울수록 낮아지고, 멀어질수록 높아진다. 상기 주파수의 크기는 무선 전력 수신 장치(130)와의 거리에 비례할 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) may acquire the frequency of the output voltage of the resonator ( S918 ). The wireless power transmission device 110 (eg, the processor 216 ) is a signal (or pulse) having a
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 획득된 주파수를 통해 송신 코일의 인덕턴스를 획득할 수 있다(S920). 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 공진기(318)의 출력 전압(535)의 주파수를 획득하고, 상기 획득된 주파수를 통해 송신 코일의 인덕턴스를 계산(또는 측정)할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 계산된 인덕턴스와 기준 값의 크기를 비교할 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmission apparatus 110 (eg, the processor 216 ) may acquire the inductance of the transmission coil through the obtained frequency ( S920 ). The wireless power transmission device 110 (eg, the processor 216 ) obtains the frequency of the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 계산된 인덕턴스가 기준 값 보다 큰 경우, 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 장착(또는 인접)된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 계산된 인덕턴스가 기준 값 보다 크지 않는 경우, 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 장착(또는 인접)되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 상기 기준 값은 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 장착 여부(또는 존재 여부)를 판단할 수 있는 값이다.According to an embodiment, when the calculated inductance is greater than a reference value, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) determines that the
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 획득된 인덕턴스를 통해 무선 전력 수신 장치의 유무를 판단할 수 있다(S922). 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 무선 전력 수신 장치(130)가 장착된 것으로 판단되면, 상기 무선 전력 수신 장치(130)와의 페어링을 수행할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(110)(예: 프로세서(216))는 상기 페어링을 통해 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 식별자를 획득하고, 상기 획득된 식별자를 통해 상기 무선 전력 수신 장치(130)의 유효성 여부(또는 인증)를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmitter 110 (eg, the processor 216 ) may determine the presence or absence of the wireless power receiver through the obtained inductance ( S922 ). When it is determined that the
이상에서 상술한 각각의 순서도에서의 각 단계는 도시된 순서에 무관하게 동작될 수 있거나, 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 적어도 하나의 구성 요소와, 상기 적어도 하나의 구성 요소에서 수행되는 적어도 하나의 동작은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현 가능할 수 있다. Each step in each of the above-described flowcharts may be operated regardless of the illustrated order, or may be performed simultaneously. In addition, at least one component of the present invention and at least one operation performed by the at least one component may be implemented in hardware and/or software.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various methods can be obtained by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
110: 무선 전력 송신 장치
120: 도킹 장치
130: 무선 전력 수신 장치
140: 개인 이동 장치
211: 전원 공급부
212: 전력 송신부
213: 통신부
214: 저장부
215: 출력부
216: 프로세서
221: 전원부
222: 전력 수신부
223: 통신부
224: 저장부
225: 디스플레이
226: 프로세서
311: 필터부
312: 역률 개선부
313: 인버터
314: 코일부
316: 전류 측정부
318: 공진기110: wireless power transmission device 120: docking device
130: wireless power receiving device 140: personal mobile device
211: power supply 212: power transmitter
213: communication unit 214: storage unit
215: output 216: processor
221: power unit 222: power receiving unit
223: communication unit 224: storage unit
225: display 226: processor
311: filter unit 312: power factor improving unit
313: inverter 314: coil unit
316: current measuring unit 318: resonator
Claims (18)
공진기; 및
상기 공진기와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 공진기에 포함된 증폭기의 제1 단자로 입력되는 펄스에 기반하여, 상기 공진기로부터 출력되는 전압의 주파수를 획득하고,
상기 획득된 주파수에 기반하여 무선 전력을 송신하는 송신 코일의 인덕턴스를 계산하고,
상기 계산된 인덕턴스에 기반하여, 상기 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치의 유무를 판단하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
A wireless power transmission device comprising:
resonator; and
a processor electrically connected to the resonator;
The processor is
Based on the pulse input to the first terminal of the amplifier included in the resonator, to obtain the frequency of the voltage output from the resonator,
Calculate the inductance of the transmitting coil for transmitting wireless power based on the obtained frequency,
A wireless power transmitter configured to determine whether there is a wireless power receiver receiving the wireless power based on the calculated inductance.
상기 송신 코일로 무선 전력을 전달하는 인버터를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 인버터 내의 제1 스위치를 OFF로 동작시키고, 제2 스위치를 ON으로 동작시켜, 상기 송신 코일로 전달되는 무선 전력을 차단하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
According to claim 1,
Including an inverter for transmitting wireless power to the transmission coil,
The processor is
A wireless power transmission device configured to operate a first switch in the inverter to be OFF and to operate a second switch to be ON to cut off the wireless power transmitted to the transmission coil.
상기 프로세서는,
상기 송신 코일의 일 단과 접지 간에 연결된 제1 캐패시터의 전압이 미리 결정된 전압 이하가 되도록, 상기 제1 스위치가 ON으로 동작되는 시간을 줄이고, 상기 제1 스위치가 ON으로 동작되는 시간에 반비례가 되도록 상기 제2 스위치가 OFF로 동작되는 시간을 증가시키도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
3. The method of claim 2,
The processor is
So that the voltage of the first capacitor connected between one end of the transmitting coil and the ground becomes less than or equal to a predetermined voltage, the time for which the first switch is operated to be ON is reduced, and to be in inverse proportion to the time when the first switch is operated to be ON. A wireless power transmission device set to increase the time during which the second switch is turned OFF.
상기 제1 캐패시터의 전압이 상기 미리 결정된 전압 이하인 경우,
상기 프로세서는,
상기 송신 코일과 상기 공진기 사이에 배치된 제3 스위치를 ON으로 동작시키도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
4. The method of claim 3,
When the voltage of the first capacitor is equal to or less than the predetermined voltage,
The processor is
A wireless power transmission device configured to turn on a third switch disposed between the transmission coil and the resonator.
상기 프로세서는,
상기 제1 단자에 연결된 제2 캐패시터로 구형파의 전압을 인가시키고,
상기 제2 캐패시터로 인가된 구형파의 전압에 기반하여, 상기 제2 캐패시터로부터 출력되는 펄스가 상기 증폭기의 제1 단자로 입력되도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
According to claim 1,
The processor is
applying a square wave voltage to the second capacitor connected to the first terminal,
Based on the voltage of the square wave applied to the second capacitor, the wireless power transmitter is configured to input a pulse output from the second capacitor to the first terminal of the amplifier.
상기 프로세서는,
상기 획득된 주파수, 및 상기 송신 코일의 일 단과 접지 간에 연결된 제1 캐패시터의 전압을 이용하여 상기 송신 코일의 인덕턴스를 계산하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
According to claim 1,
The processor is
A wireless power transmitter set to calculate the inductance of the transmitting coil by using the obtained frequency and the voltage of the first capacitor connected between one end of the transmitting coil and the ground.
상기 프로세서는,
상기 계산된 인덕턴스가 미리 결정된 값 보다 큰 경우, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 무선 전력 송신 장치에 인접한 것으로 판단하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
According to claim 1,
The processor is
The wireless power transmitter is configured to determine that the wireless power receiver is adjacent to the wireless power transmitter when the calculated inductance is greater than a predetermined value.
통신부를 더 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 무선 전력 수신 장치가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 통신부를 통해 상기 무선 전력 수신 장치와 페어링을 수행하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
According to claim 1,
It further includes a communication unit,
The processor is
A wireless power transmitter configured to perform pairing with the wireless power receiver through the communication unit when it is determined that the wireless power receiver exists.
상기 프로세서는,
상기 무선 전력 수신 장치와의 페어링에 기반하여, 상기 무선 전력 수신 장치의 식별자를 수신하고,
상기 수신된 식별자에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치가 유효한지 판단하도록 설정된 무선 전력 송신 장치.
9. The method of claim 8,
The processor is
receiving an identifier of the wireless power receiving device based on pairing with the wireless power receiving device;
A wireless power transmitter configured to determine whether the wireless power receiver is valid based on the received identifier.
상기 무선 전력 송신 장치의 공진기에 포함된 증폭기의 제1 단자로 입력되는 펄스에 기반하여, 상기 공진기로부터 출력되는 전압의 주파수를 획득하는 과정;
상기 획득된 주파수에 기반하여 무선 전력을 송신하는 송신 코일의 인덕턴스를 계산하는 과정; 및
상기 계산된 인덕턴스에 기반하여, 상기 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치의 유무를 판단하는 과정을 포함하는 방법.
A method for a wireless power transmission device, comprising:
obtaining a frequency of a voltage output from the resonator based on a pulse input to a first terminal of an amplifier included in the resonator of the wireless power transmitter;
calculating an inductance of a transmitting coil for transmitting wireless power based on the obtained frequency; and
and determining whether there is a wireless power receiving device receiving the wireless power based on the calculated inductance.
상기 인버터 내의 제1 스위치를 OFF로 동작시키고, 제2 스위치를 ON으로 동작시켜, 상기 송신 코일로 전달되는 무선 전력을 차단하는 과정을 더 포함하는 방법.
11. The method of claim 10,
The method further comprising the step of operating a first switch in the inverter to be OFF, and to operate a second switch to be ON to cut off the wireless power transmitted to the transmitting coil.
상기 송신 코일의 일 단과 접지 간에 연결된 제1 캐패시터의 전압이 미리 결정된 전압 이하가 되도록, 상기 제1 스위치가 ON으로 동작되는 시간을 줄이는 과정; 및
상기 제1 스위치가 ON으로 동작되는 시간에 반비례가 되도록 상기 제2 스위치가 OFF로 동작되는 시간을 증가시키는 과정을 더 포함하는 방법.
12. The method of claim 11,
reducing the time during which the first switch is turned ON so that the voltage of the first capacitor connected between one end of the transmitting coil and the ground becomes less than or equal to a predetermined voltage; and
The method further comprising the step of increasing the time during which the second switch is operated to be OFF so that it is in inverse proportion to the time when the first switch is operated to be ON.
상기 제1 캐패시터의 전압이 상기 미리 결정된 전압 이하인 경우, 상기 송신 코일과 상기 공진기 사이에 배치된 제3 스위치를 ON으로 동작시키는 과정을 더 포함하는 방법.
13. The method of claim 12,
The method further comprising the step of operating a third switch disposed between the transmitting coil and the resonator to be turned ON when the voltage of the first capacitor is equal to or less than the predetermined voltage.
상기 제1 단자에 연결된 제2 캐패시터로 구형파의 전압을 인가시키는 과정; 및
상기 제2 캐패시터로 인가된 구형파의 전압에 기반하여, 상기 제2 캐패시터로부터 출력되는 펄스를 상기 증폭기의 제1 단자로 입력시키는 과정을 더 포함하는 방법.
11. The method of claim 10,
applying a square wave voltage to a second capacitor connected to the first terminal; and
The method further comprising the step of inputting a pulse output from the second capacitor to the first terminal of the amplifier based on the voltage of the square wave applied to the second capacitor.
상기 획득된 주파수, 및 상기 송신 코일의 일 단과 접지 간에 연결된 제1 캐패시터의 전압을 이용하여 상기 송신 코일의 인덕턴스를 계산하는 과정을 더 포함하는 방법.
11. The method of claim 10,
The method further comprising the step of calculating the inductance of the transmitting coil using the obtained frequency and the voltage of a first capacitor connected between one end of the transmitting coil and a ground.
상기 계산된 인덕턴스가 미리 결정된 값 보다 큰 경우, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 무선 전력 송신 장치에 인접한 것으로 판단하는 과정을 더 포함하는 방법.
11. The method of claim 10,
The method further comprising the step of determining that the wireless power receiver is adjacent to the wireless power transmitter when the calculated inductance is greater than a predetermined value.
상기 무선 전력 수신 장치가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 무선 전력 수신 장치와 페어링을 수행하는 과정을 더 포함하는 방법.
11. The method of claim 10,
The method further comprising the step of performing pairing with the wireless power receiver when it is determined that the wireless power receiver exists.
상기 무선 전력 수신 장치와의 페어링에 기반하여, 상기 무선 전력 수신 장치의 식별자를 수신하는 과정; 및
상기 수신된 식별자에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치가 유효한지 판단하는 과정을 더 포함하는 방법.18. The method of claim 17,
receiving an identifier of the wireless power receiver based on pairing with the wireless power receiver; and
The method further comprising the step of determining whether the wireless power receiver is valid based on the received identifier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200132887A KR20220049352A (en) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | An apparatus and method for transmitting wireless power |
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Publications (1)
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Country | Link |
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KR (1) | KR20220049352A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116901773A (en) * | 2023-08-31 | 2023-10-20 | 深圳市井人科技有限公司 | Wireless charging guiding system and method for electric vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101912692B1 (en) | 2012-07-06 | 2018-10-29 | 엘지전자 주식회사 | Method and apparatus for periodically changing frequency in wireless power transfer |
KR20200026493A (en) | 2018-09-03 | 2020-03-11 | 주식회사엔엔에프텍 | Personal mobility rental system |
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2020
- 2020-10-14 KR KR1020200132887A patent/KR20220049352A/en active Search and Examination
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101912692B1 (en) | 2012-07-06 | 2018-10-29 | 엘지전자 주식회사 | Method and apparatus for periodically changing frequency in wireless power transfer |
KR20200026493A (en) | 2018-09-03 | 2020-03-11 | 주식회사엔엔에프텍 | Personal mobility rental system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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