WO2019231120A1 - Method and device for wireless power transmission - Google Patents

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WO2019231120A1
WO2019231120A1 PCT/KR2019/005224 KR2019005224W WO2019231120A1 WO 2019231120 A1 WO2019231120 A1 WO 2019231120A1 KR 2019005224 W KR2019005224 W KR 2019005224W WO 2019231120 A1 WO2019231120 A1 WO 2019231120A1
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WO
WIPO (PCT)
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wireless power
current
output current
transmitter
converter
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/005224
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이윤복
손정남
이준희
Original Assignee
엘지이노텍(주)
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters

Definitions

  • the present invention relates to wireless power transfer technology, and more particularly, to a method and apparatus for wireless power transfer capable of removing noise generated by an object disposed in a charging region.
  • sensors incorporating computer chips with communication functions must be installed in all social facilities.
  • Wireless power transmission or wireless energy transfer is a technology that transmits electrical energy wirelessly from a transmitter to a receiver using the principle of induction of magnetic field, which is already used by electric motors or transformers using the electromagnetic induction principle in the 1800s. Since then, there have been attempts to transmit electrical energy by radiating electromagnetic waves such as high frequency, microwaves, and lasers. Electric toothbrushes and some wireless razors that we commonly use are actually charged with the principle of electromagnetic induction.
  • energy transmission using wireless may be classified into magnetic induction, electromagnetic resonance, and RF transmission using short wavelength radio frequency.
  • the magnetic induction method uses the phenomenon that magnetic flux generated at this time causes electromotive force to other coils when two coils are adjacent to each other and current flows to one coil, and is rapidly commercialized in small devices such as mobile phones. Is going on.
  • Magnetic induction is capable of transmitting power of up to several hundred kilowatts (kW) and has high efficiency, but the maximum transmission distance is less than 1 centimeter (cm).
  • the magnetic resonance method is characterized by using an electric or magnetic field instead of using electromagnetic waves or current. Since the magnetic resonance method is hardly affected by the electromagnetic wave problem, it has the advantage of being safe for other electronic devices or the human body.
  • the short wavelength wireless power transmission scheme implies, the RF transmission scheme— takes advantage of the fact that energy can be transmitted and received directly in the form of RadioWave.
  • This technology is a wireless power transmission method of the RF method using a rectenna, a compound word of an antenna and a rectifier (rectifier) refers to a device that converts RF power directly into direct current power.
  • the RF method is a technology that converts AC radio waves to DC and uses them. Recently, research on commercialization has been actively conducted as efficiency is improved.
  • Wireless power transfer technology can be used in various industries, such as the mobile, IT, railroad and consumer electronics industries.
  • Wireless charging is important to maximize charging efficiency, but it is also important to minimize user inconvenience.
  • the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless power transmission method and apparatus capable of removing noise generated by an object disposed in a charging region.
  • Another object of the present invention is to provide a wireless power transmitter that is not only cost competitive, but also compact and lightweight.
  • the present invention can provide a wireless power transmission method and a wireless power transmitter.
  • a wireless power transmission method of a wireless power transmitter includes a first transmission step of transmitting a first sensing signal of first power through an antenna, a first measurement step of measuring an output current of a DC-DC converter, and the measurement.
  • a first comparison step of comparing the output current with a predetermined threshold current and the measured output current greater than the threshold current, controlling a phase of a pulse width modulation signal applied to the inverter to generate a second sensing signal of the second power.
  • a wireless power transmission method of a wireless power transmitter includes a first transmission step of transmitting a first sensing signal of first power through an antenna, a first measurement step of measuring an output current of a DC-DC converter, and A first comparing step of comparing the measured output current with a predetermined threshold current and the measured output current is greater than the threshold current, an operating frequency, a duty rate of a pulse width modulated signal applied to the inverter, and a phase of the pulse width modulated signal And transmitting a second sensing signal of a second power through the antenna by controlling at least two of the first power, wherein the first power is greater than the second power.
  • a wireless power transmitter includes an antenna for transmitting a first sensing signal having a first operating frequency, a DC-DC converter for converting first DC power applied from an external power source into a second DC power, and the DC A current sensor for measuring the output current of the direct current converter and the measured output current and a predetermined threshold current, and when the measured output current is greater than the threshold current, a second sensing signal having a second operating frequency causes the antenna to It may include a controller for controlling to be transmitted through.
  • the first operating frequency may be greater than the second operating frequency.
  • the antenna may include an LC resonant circuit, and the first operating frequency may be a frequency closer to the resonant frequency of the LC resonant circuit than the second operating frequency.
  • the output voltage of the DC-DC power converter may be maintained at the same time when the first sensing signal and the second sensing signal are transmitted.
  • first sensing signal and the second sensing signal may be digital pings.
  • the second operating frequency may be a value between 111 KHz and 115 KHz.
  • the threshold current may be a minimum current at which noise is generated by a metallic object disposed in a charging area of the wireless power transmitter.
  • the controller may control the first sensing signal having the first operating frequency to be transmitted when the output current of the DC-DC converter decreases by a predetermined reference value or more during the transmission of the second sensing signal.
  • the wireless power transmitter when the output current of the DC-DC converter is greater than the threshold current during the transmission of the first sensing signal, the wireless power transmitter generates noise by a metallic object disposed in the charging area according to a control signal of the controller. It may further include an alarm unit for outputting a predetermined alarm indicating.
  • a wireless power transmission method of a wireless power transmitter includes a first transmission step of entering a normal mode when an object is detected and transmitting a first detection signal corresponding to a first voltage, and a DC- during transmission of the first detection signal.
  • the operating frequency may be maintained to be the same when the first and second sensing signals are transmitted.
  • first sensing signal and the second sensing signal may be digital pings.
  • the allowable range of the first voltage is 3.3 ⁇ 3.6V
  • the allowable range of the second voltage may be 0.9 ⁇ 1.2V.
  • the first threshold current may be determined as a sum of a first reference current and a first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be determined according to the transmitter type.
  • the first offset current may be a constant value.
  • the first offset current according to the embodiment may be a variable value that increases or decreases in proportion to the first reference current.
  • the first reference current may be 400 mA.
  • the wireless power transmission method may further include a second measurement step of measuring a second output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal, and comparing the second output current with a second threshold current to the normal mode.
  • the method may further include a second determining step of determining whether to enter.
  • the second threshold current may be determined as a sum of a second reference current and a second offset current corresponding to the second voltage, and the second offset current may be determined according to the transmitter type.
  • the second offset current may be smaller than the first offset current.
  • the second offset current may be a constant value.
  • the second offset current may be a variable value that increases or decreases in proportion to the second reference current.
  • the first threshold current and the second threshold current may be stored and maintained in a predetermined recording area of the corresponding wireless power transmitter.
  • a wireless power transmitter generates an antenna for transmitting a sensing signal and a first sensing signal corresponding to a first voltage in a normal mode, and generates a second sensing signal corresponding to a second voltage in a joint mode.
  • a current sensor measuring a first output current of a DC-DC converter provided in the power converter during the transmission of the power converter and the first sensing signal provided to the antenna, and comparing the first output current with a first threshold current
  • a controller configured to determine whether to enter a mode and to control the controller to enter the joint mode when the first output current is greater than the first threshold current, wherein the memory stores the first threshold current. Is different depending on the transmitter type, and the first voltage may be greater than the second voltage.
  • the operating frequency may be maintained at the same time when the first sensing signal and the second sensing signal are transmitted.
  • first sensing signal and the second sensing signal may be digital pings.
  • the allowable range of the first voltage is 3.3 ⁇ 3.6V
  • the allowable range of the second voltage may be 0.9 ⁇ 1.2V.
  • the first threshold current may be determined as a sum of a first reference current and a first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be determined according to the transmitter type.
  • the first reference current may be 400 mA.
  • the current sensor measures the second output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal, and whether the controller enters the normal mode by comparing the second output current with a second threshold current. Can be determined.
  • the second threshold current may be determined as a sum of a second reference current and a second offset current corresponding to the second voltage, and the second offset current may be determined according to the transmitter type.
  • the second offset current may be smaller than the first offset current.
  • the second threshold current may be stored and maintained in the memory.
  • Another embodiment of the present invention can provide a computer-readable recording medium having a program recorded thereon for executing any one of the above-described wireless power transfer methods.
  • the present invention has the advantage of providing a wireless power transmission method and apparatus capable of removing noise generated by an object disposed in a charging region.
  • the present invention has the advantage of providing a wireless power transmission method and apparatus capable of minimizing electromagnetic interference.
  • the present invention has the advantage that it is possible to provide a wireless power transmitter with a low manufacturing cost and a simple structure by using a fixed voltage DC-DC converter rather than a variable voltage system.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a state transition diagram illustrating a wireless power transmission procedure according to another embodiment of the present invention.
  • 6A is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a diagram for describing a configuration of an antenna included in the wireless power transmitter of FIG. 6A according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining the operation of the inverter in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the form of a transmission coil according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is an exemplary diagram for describing a change in current flowing through an LC resonant circuit according to a change in resonant frequency and operating frequency of the LC resonant circuit.
  • FIG. 9B is an exemplary diagram for describing a method of controlling noise generated by a metallic object disposed in a charging region in a ping step.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • 15 is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a view for explaining the noise determination logic in the wireless power transmitter according to the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmission method of the wireless power transmitter includes a first transmission step of transmitting a first sensing signal having a first operating frequency and a first measurement step of measuring an output current of a DC-DC converter; A first comparing step of comparing the measured output current with a predetermined threshold current and a second transmitting step of transmitting a second sensing signal having a second operating frequency when the measured output current is greater than the threshold current. have.
  • the top (bottom) or the bottom (bottom) is the two components are in direct contact with each other or One or more other components are all included disposed between the two components.
  • up (up) or down (down) may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
  • a device equipped with a function for transmitting wireless power on the wireless charging system is a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter for convenience of description.
  • a transmitter side, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and the like will be used interchangeably.
  • a wireless power receiver a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, Receivers, receivers and the like can be used interchangeably.
  • the transmitter according to the present invention may be configured in a pad form, a cradle form, an access point (AP) form, a small base station form, a stand form, a ceiling buried form, a wall hanging form, and the like. You can also transfer power.
  • AP access point
  • the transmitter may comprise at least one wireless power transmission means.
  • the wireless power transmission means may use a variety of radio power transmission standards based on the electromagnetic induction method to generate a magnetic field in the power transmitting coil and to charge using the electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiving coil by the influence of the magnetic field.
  • the receiver according to an embodiment of the present invention may be provided with at least one wireless power receiving means, and may simultaneously receive wireless power from two or more transmitters.
  • the receiver according to the present invention is a mobile phone, smart phone, laptop computer, digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in a small electronic device such as a toothbrush, an electronic tag, a lighting device, a remote control, a fishing bobber, a wearable device such as a smart watch, but the present invention is not limited thereto. It is enough.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that largely transmits power wirelessly, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 20 that receives the received power. Can be configured.
  • the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may perform in-band communication for exchanging information using the same frequency band as the operating frequency used for wireless power transmission.
  • the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 perform out-of-band communication in which information is exchanged using a separate frequency band different from an operating frequency used for wireless power transmission. It can also be done.
  • the information exchanged between the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may include control information as well as status information of each other.
  • the in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but are not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may provide one-way communication or half-duplex communication.
  • the unidirectional communication may be performed by the wireless power receiver 20 only transmitting information to the wireless power transmitter 10, but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter 10 may transmit information to the wireless power receiver 20. It may be to transmit.
  • bidirectional communication between the wireless power receiver 20 and the wireless power transmitter 10 is possible, but at one time, only one device may transmit information.
  • the wireless power receiver 20 may obtain various state information of the electronic device 30.
  • the state information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying a running application, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, and the like.
  • the information may be obtained from the electronic device 30 and may be utilized for wireless power control.
  • the wireless power transmitter 10 may transmit a predetermined packet indicating whether to support fast charging to the wireless power receiver 20.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power receiver 20 may be configured with a plurality of wireless power receivers, and a plurality of wireless power receivers are connected to one wireless power transmitter 10 so that the wireless Charging may also be performed.
  • the wireless power transmitter 10 may distribute and transmit power to the plurality of wireless power receivers in a time division manner, but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter 10 may distribute and transmit power to a plurality of wireless power receivers by using different frequency bands allocated for each wireless power receiver.
  • the number of wireless power receivers that can be connected to one wireless power transmitter 10 may include at least one of required power for each wireless power receiver, a state of charge of a battery, power consumption of an electronic device, and available power of the wireless power transmitter. Can be adaptively determined based on the
  • the wireless power transmitter 10 may be configured with a plurality of wireless power transmitters.
  • the wireless power receiver 20 may be connected to a plurality of wireless power transmitters at the same time, and may simultaneously receive power from the connected wireless power transmitters and perform charging.
  • the number of wireless power transmitters connected to the wireless power receiver 20 is adaptively based on the required power of the wireless power receiver 20, the state of charge of the battery, the power consumption of the electronic device, the available power of the wireless power transmitter, and the like. Can be determined.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus 300 for transmitting power wirelessly may include a controller 310, a power converter 320, an antenna 330, and a demodulator 340.
  • the power converter 320 may convert DC power into AC power according to a control signal of the controller 310.
  • the antenna 330 may be connected to an output terminal of the power converter 320 and wirelessly output through a transmission coil (not shown) provided with an AC power signal generated by the power converter 320.
  • the antenna 330 may further include at least one of a short range wireless communication antenna for short range wireless communication such as near field communication (NFC) and a mobile payment antenna for wireless mobile payment service, as well as a transmission coil for wireless power transmission. It may be configured to include.
  • a short range wireless communication antenna for short range wireless communication such as near field communication (NFC)
  • NFC near field communication
  • mobile payment antenna for wireless mobile payment service as well as a transmission coil for wireless power transmission. It may be configured to include.
  • the transmitting coil, the wireless communication antenna and the mobile payment antenna may be arranged so as not to overlap each other to minimize mutual interference.
  • the demodulator 340 may be connected to one side of the antenna 330, and may include an analog digital converter.
  • the demodulator 340 may demodulate the signal received through the antenna 330 and then deliver the demodulated packet to the controller 310.
  • the controller 310 and the demodulator 340 may be integrated into one module (or chipset) in hardware.
  • some functions and configurations of the demodulator 340 may be integrated into the controller 310.
  • the controller 310 may dynamically determine an operating point based on a predetermined packet received from the demodulator 340, which may be, for example, a control error packet containing a control error value.
  • the controller 310 may control (or set) a predetermined power control parameter corresponding to the determined operating point, thereby adjusting the strength of the wireless power transmitted through the antenna 330.
  • the controller 310 controls a power control parameter of at least one of an operating frequency, a duty rate of a pulse width modulated signal, and a phase of a pulse width modulated signal according to the determined operating point. To control the output of the power converter 320.
  • the power converter 320 converts a DC voltage applied from an external power source into a predetermined DC voltage and outputs the DC-DC converter (not shown) based on a reference signal received from the controller 310.
  • a gate driver (not shown) for generating a modulated signal
  • an inverter (not shown) for generating an AC power signal by controlling a switch provided according to a pulse width modulation signal received from the gate driver.
  • the power converter 320 is a DC-DC converter (not shown) for converting a DC voltage applied from an external power source into a predetermined DC voltage and outputting the same, according to a plurality of pulse width modulation signals from the controller 310. It may be configured to include an inverter (not shown) for controlling the switch to generate an AC power signal.
  • the inverter provided in the power converter 320 may be implemented as a half bridge inverter or a full bridge inverter.
  • the half bridge circuit 7a includes two switches, and the full bridge circuit 7b includes four switches.
  • the full bridge circuit may have a power amplification ratio of up to twice as much as that of the half bridge circuit, but may also be up to twice the power loss caused by the switch element.
  • the full bridge circuit can also be operated in half bridge mode, depending on how the drive signal, i.e., the pulse width modulated signal, is controlled, thereby providing a wide range of power.
  • FIG. 4 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the power transmission from the transmitter to the receiver is largely selected in a selection phase 410, a ping phase 420, an identification and configuration phase 430, and a power transmission phase ( Power Transfer Phase 440).
  • the selection step 410 may be a step of transitioning when a specific error or a specific event is detected while starting or maintaining the power transmission.
  • the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface.
  • the transmitter may transition to the ping step 420 (S401).
  • the transmitter transmits a very short pulse of an analog ping signal, and may detect whether an object exists in an active area of the interface surface based on a change in current of a transmitting coil.
  • the transmitter activates the receiver and transmits a digital ping to identify whether the receiver is a receiver that is compliant with the standard.
  • the transmitter does not receive a response signal (for example, a signal strength indicator) from the receiver in response to the digital ping in step 420, it may transition back to the selection step 410 (S402).
  • a response signal for example, a signal strength indicator
  • the transmitter when the transmitter receives a signal indicating that power transmission is completed, that is, a charging completion signal, from the receiver, the transmitter may transition to the selection step 410 (S403).
  • the transmitter may transition to the identification and configuration step 430 for collecting receiver identification and receiver configuration and status information (S404).
  • the transmitter either receives an unwanted packet (unexpectedpacket), the desired packet has not been received for a predefined time (time out), a packet transmission error (transmission error), or a power transmission contract If it is not set (no power transfer contract) it may transition to the selection step 410 (S405).
  • the transmitter may transition to the power transmission step 240 for transmitting the wireless power (S406).
  • the transmitter either receives an unwanted packet (unexpectedpacket), does not receive a desired packet for a predefined time, or violates a preset power transfer contract (power transfer). contract violation), if the filling is completed, the transition to the selection step (410) (S407).
  • the transmitter may transition to the identification and configuration step 430 (S408).
  • the power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver.
  • the transmitter state information may include information on the maximum transmittable power, information on the maximum acceptable number of receivers, and the like.
  • the receiver state information may include information on required power.
  • FIG. 5 is a state transition diagram illustrating a wireless power transmission procedure according to another embodiment of the present invention.
  • power transmission from a transmitter to a receiver is largely selected as a selection phase 510, a ping phase 520, an identification and configuration phase 530, and a negotiation phase.
  • the selection step 510 may be a step of transitioning when a specific error or a specific event is detected while starting or maintaining power transmission.
  • the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface.
  • the transmitter may transition to ping step 520.
  • the transmitter transmits a very short pulse of an analog ping signal and an object in the active area of the interface surface based on the current change of the transmitting coil or the primary coil. Can detect the presence of
  • ping step 520 when an object is detected, the transmitter activates the receiver and sends a digital ping to identify whether the receiver is a receiver that is compliant with the WPC standard. If in ping step 520 the transmitter does not receive a response signal (eg, a signal strength packet) to the digital ping from the receiver, it may transition back to selection step 510.
  • a response signal eg, a signal strength packet
  • the transmitter may transition to selection step 510 when it receives a signal from the receiver indicating that power transmission is complete, i.e., a charge complete packet.
  • the transmitter may transition to identification and configuration step 530 to identify the receiver and collect receiver configuration and status information.
  • the transmitter either receives an unwanted packet (unexpectedpacket), the desired packet has not been received for a predefined time (time out), a packet transmission error (transmission error), or a power transmission contract If not set (no power transfer contract) it may transition to selection step 510.
  • the transmitter may determine whether entry into the negotiation step 540 is necessary based on a negotiation field value of the configuration packet received in the identification and configuration step 530.
  • the transmitter may enter a negotiation step 540 and perform a predetermined FOD detection procedure.
  • the transmitter may directly enter the power transmission step 560.
  • the transmitter may receive a Foreign Object Detection (FOD) status packet including a reference quality factor value.
  • FOD Foreign Object Detection
  • the transmitter may determine a threshold for FO detection based on the reference quality factor value.
  • the transmitter may detect whether the FO exists in the charging region by using the determined threshold for FO detection and the currently measured quality factor value, and control power transmission according to the FO detection result. For example, when the FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.
  • the transmitter may return to selection step 510. On the other hand, when the FO is not detected, the transmitter may enter the power transmission step 560 via the correction step 550.
  • the transmitter determines the strength of the power received at the receiving end in the correction step 550, and determines the power loss at the receiving end and the transmitting end to determine the strength of the power transmitted by the transmitting end. It can be measured.
  • the transmitter may predict the power loss based on the difference between the transmit power of the transmitter and the receive power of the receiver in the correction step 550.
  • the transmitter according to an embodiment may correct the threshold for FOD detection by reflecting the predicted power loss.
  • the transmitter receives an unexpected packet, the desired packet has not been received for a predefined time, or a violation of a preset power transmission contract occurs. transfer contract violation), if the filling is complete, transition to selection step 510.
  • the transmitter may transition to renegotiation step 570 if it is necessary to reconfigure the power transmission contract according to a change in the transmitter state.
  • the transmitter may return to the power transmission step (560).
  • the power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver.
  • the transmitter state information may include information on the maximum transmittable power, information on the maximum acceptable number of receivers, and the like.
  • the receiver state information may include information on required power.
  • 6A is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus for transmitting power wirelessly 600 may largely include a controller 610, a power converter 620, an antenna 630, a demodulator 640, and a current sensor 650.
  • the power converter 623 may include a gate driver 622, an inverter 622, and a DC-DC converter 623.
  • the power converter 620 may be configured to be supplied to the inverter 622 after the first DC voltage V_in applied from the power source 660 is converted into the second DC voltage V_rail.
  • the gate driver 621 may generate the first to N th switch control signals SC_1 and SC_N using a reference clock signal (Ref_CLK) or an operating frequency signal received from the controller 610.
  • Ref_CLK reference clock signal
  • the inverter 622 may switch-control the second DC voltage V_rail according to the first to Nth switch control signals to generate an AC power signal.
  • the antenna 630 may wirelessly transmit an AC power signal received from the inverter 622.
  • the antenna 630 may include an LC resonant circuit including at least one inductor L and at least one capacitor C.
  • the antenna 630 may be in the form of a single coil composed of one transmitting coil, that is, one inductor, but this is only one embodiment, and the antenna 630 according to another embodiment will be described later. As shown in 6b, it may consist of a plurality of transmitting coils, that is, a plurality of transmitting coils.
  • the second DC power will be referred to as an inverter input voltage or a V rail or an inverter operating voltage.
  • the first to Nth switch control signals SC_1 and SC_N may be pulse width modulation signals, and an N value may be determined corresponding to the number of switches provided in the inverter 622.
  • the current sensor 650 measures the intensity of the current flowing through the output terminal of the DC-DC converter 623, that is, the inverter input current I_rail, according to the control signal of the controller 610, and measures the result of the controller 610. Can be delivered to.
  • the controller 610 enters a sensing signal—for example, a digital ping transmission—when the wireless power transmitter 600 enters a ping phase, and the current sensor 650 outputs a DC-DC converter 623 output current. Can be controlled to measure.
  • a sensing signal for example, a digital ping transmission
  • the controller 610 may compare the measured intensity I_rail with the predetermined threshold current I_threshold.
  • the threshold current may be a minimum current at which noise may be generated when a metallic object is disposed in the charging region of the corresponding wireless power transmitter 600 in the ping steps 420 and 520.
  • Threshold current according to an embodiment may be determined based on the noise generation experiment results for the various metallic objects in the ping step (420, 520).
  • the controller 610 may adjust the operating frequency according to the comparison result. If the resonant frequency of the LC resonant circuit included in the antenna 630 is a, the adjusted operating frequency may be determined to be greater than a. For example, when the resonant frequency of the LC resonant circuit included in the antenna 630 is 110KHz, the adjusted operating frequency may be determined as a value between 111KHz and 115KHz.
  • controller 610 may adjust the duty rate of the pulse width modulated signal generated by the gate driver 621 according to the comparison result.
  • controller 610 may adjust the phase of the plurality of pulse width modulated signals generated by the gate driver 621 according to the comparison result.
  • the controller 610 may adjust at least two of an operating frequency, a duty rate of the pulse width modulated signal, and a phase for the plurality of pulse width modulated signals according to the comparison result.
  • the controller 610 may change the operating frequency such that the output current of the DC-DC converter 623 is decreased when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current.
  • the controller 610 may reduce the duty rate of the pulse width modulated signal such that the output current of the DC-DC converter 623 is decreased when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current.
  • the controller 610 may adjust the phase difference between the plurality of pulse width modulated signals such that the output current of the DC-DC converter 623 is reduced when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current. You can also adjust.
  • the controller 610 may include the operating frequency, the duty rate of the pulse width modulated signal, and the output current of the DC-DC converter 623 when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current. At least two of the phases for the plurality of pulse width modulated signals may be combined and adjusted.
  • controller 610 detects an additional output current decrease above a predetermined reference value after the output current of the DC-DC converter 620 decreases according to an operating frequency and / or duty rate and / or phase adjustment. It may be determined that the metallic object disposed in the charging region, that is, the object causing noise generation, has been removed.
  • the controller 610 may restore at least one of the adjusted operating frequency, the duty rate, and the phase to a state before adjustment.
  • the wireless power transmitter 600 may further include an output unit (not shown) such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, and a vibrator.
  • an output unit such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, and a vibrator.
  • the controller 610 may, when the intensity of the output current of the DC-DC converter 623 measured in the ping step 420 or 520 exceeds a predetermined threshold current, transmit a metallic object to the charging region through the provided output unit. Is arranged to control the output of a predetermined warning alarm indicating that noise has occurred. In this case, the user may remove the metallic object disposed in the charging area according to the output warning alarm.
  • the controller 610 may stop the warning alarm output and restore the adjusted operating frequency to the previous operating frequency.
  • the controller 610 compares the output current of the DC-DC converter 632 measured before and after the warning alarm output to determine whether the metallic object, that is, the object causing the noise, has been removed from the charging region. Can be determined.
  • the controller 610 is a DC-DC after warning alarm output compared to the output current of the DC-DC converter 632 measured before the alarm alarm output after operating frequency and / or duty rate and / or phase adjustment. When the output current of the converter 632 decreases by more than a predetermined reference value, it may be determined that the metallic object is removed from the charging region.
  • the controller 610 may stop the warning alarm output and restore the adjusted duty rate to the duty rate before the adjustment.
  • the controller 610 may stop the warning alarm output and restore the adjusted phase to its original phase before adjustment.
  • the controller 610 stops the warning alarm output and sets at least one of the adjusted operating frequency, duty rate, and phase to a state before adjustment. You can also restore it.
  • FIG. 6B is a diagram for describing a configuration of an antenna included in the wireless power transmitter of FIG. 6A according to an embodiment of the present invention.
  • the antenna 630 may include a coil selection circuit 631, a coil assembly 632, and a resonant capacitor 633.
  • the coil assembly 632 may comprise a plurality of transmitting coils, wherein the first through Nth coils, where N is two or more.
  • the coil selection circuit 631 includes first to N th switches configured to flow an output current I_coil of the inverter 620 to any one (or at least one) of the transmission coils included in the coil assembly 632. Can be configured.
  • the coil selection circuit 631 may be configured such that one end of the first N-th switch is connected to an output terminal of the inverter 620 and the other end of each switch is connected to a coil corresponding to the corresponding switch.
  • Each of the first to Nth coils included in the coil assembly 632 may be configured such that one end thereof is connected to one end of a corresponding switch of the coil selection circuit 710 and the other end thereof is connected to the resonant capacitor 633. Can be.
  • the demodulator 640 can demodulate and pass the signal between the coil assembly 632 and the resonant capacitor 633, where the signal can be an amplitude modulated in-band signal, to the controller 610.
  • FIG. 7 is a view for explaining the operation of the inverter.
  • the half-bridge inverter includes two switches S1 and S2, and the corresponding switch may be controlled on / off according to the PWM signal of the gate driver so that the output voltage Vo may be changed.
  • the output voltage Vo has a value of + Vdc which is an input voltage.
  • the S1 switch is opened and the S2 switch is shorted, the output voltage Vo has a value of zero.
  • the half bridge inverter may receive first to second PWM signals having different phases from the gate driver, and control the S1 switch and the S2 switch using the first to second PWM signals.
  • the half bridge inverter may output an AC power signal having a specific period.
  • the full bridge inverter may include four switches S1, S2, S3, and S4, and the switches may be turned on or off according to a PWM signal received from the gate driver. Can be controlled.
  • the output voltage Vo level of the full bridge inverter may have a value of + Vdc or -Vdc or 0, as shown at 720.
  • the output voltage Vo level has a value of + Vdc.
  • the S3 switch and the S4 switch are short-circuited and the remaining switches are open, the output voltage Vo level has a value of -Vdc.
  • FIG. 8 is a view for explaining the form of a transmission coil according to an embodiment of the present invention.
  • the characteristics of the transmission coils 800 provided in the above-described transmission antennas 330 and 630 illustrated in FIGS. 3 and 6 may have its inner diameter d i , inner diameter d o , outer diameter) and thickness (d c , thickness).
  • the characteristic of the transmitting coil 800 may be further determined based on the number of turns thereof.
  • the resonant frequency of the LC resonant circuit may be different according to the characteristics of the transmitting coil provided in the wireless power transmitter 600.
  • the output current change pattern of the DC-DC converter 623 according to the change in the operating frequency according to the characteristics of the transmission coil may also be different.
  • FIG. 9A is an exemplary diagram for describing a change in current flowing through an LC resonant circuit according to a change in resonant frequency and operating frequency of the LC resonant circuit.
  • the wireless power transmitter utilizes LC resonance to transmit energy.
  • the frequency closer to the resonant frequency is used as the operating frequency, the impedance is lowered and the current flowing through the LC resonant circuit is maximum.
  • the resonant frequency of the LC resonant circuit disposed in the wireless power transmitter is f 0
  • the initial operating frequency is f 1 .
  • the wireless power transmitter may generate a digital ping using f 1, which is an initial operating frequency, in the ping step.
  • the current flowing through the LC resonant circuit may be I_max, which is the maximum value.
  • the current flowing in the LC resonant circuit may be changed to I_f1 which is decreased by ⁇ a from I_max.
  • the current flowing in the LC resonant circuit may be changed to I_f 2, which is decreased by ⁇ b from I_f 1.
  • the wireless power transmitter uses an operating frequency f 1 and a foreign material, for example, a metallic object is placed in the charging region during the digital ping transmission, the current flowing through the LC resonant circuit increases rapidly and becomes larger than I_f1.
  • a metallic object, an LC resonant circuit, or an adjacent electronic component may vibrate in the charging region to generate noise.
  • the output current (or current applied to the LC resonant circuit) of the DC-DC converter is measured at 1000 mA when there is no metallic object in the charging region during the ping step operating at the operating frequency f 1 .
  • the output current of the DC-DC converter may increase rapidly and be measured to be greater than or equal to a predetermined threshold current of 2000 mA.
  • the wireless power transmitter adjusts the operating frequency from f 1 to f 2 as shown in FIG. 9B to be described later.
  • the output current can be controlled to fall below the threshold current.
  • f 2 may be higher than f 1 .
  • FIG. 9B is an exemplary diagram for describing a method of controlling noise generated by a foreign material, for example, a metallic object in a ping step.
  • the resonant frequency of the LC resonant circuit disposed in the wireless power transmitter is f 0
  • the initial operating frequency is f 1 .
  • the wireless power transmitter generates a digital ping using the operating frequency f 1 in the ping step and then wirelessly transmits through the LC resonant circuit.
  • the current flowing in the LC resonant circuit may be I_max, which is the maximum value, as shown at 910.
  • the current flowing in the LC resonant circuit may be I_f1 as shown in FIG.
  • the current flowing through the LC resonant circuit may be increased significantly more than the threshold current I_thre 950 as shown in reference numeral 930.
  • the metallic object may vibrate to generate noise.
  • the wireless power transmitter adjusts the operating frequency from f 1 to f 2 to control the current flowing in the LC resonant circuit to be smaller than the threshold current I_thre 950, as shown at 940.
  • the vibration of the metallic object may be stopped to remove noise.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first sensing signal having a first operating frequency (S1010).
  • the wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1020).
  • the wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1030).
  • the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
  • the wireless power transmitter may transmit a second sensing signal having a second operating frequency (S1040).
  • the second operating frequency may be a frequency higher than the first operating frequency.
  • the first operating frequency may be 110 KHz and the second operating frequency may be 115 KHz.
  • the second operating frequency is determined as a value capable of dropping the output current of the DC-DC converter measured greater than the threshold current among values greater than the first operating frequency to be smaller than the threshold current.
  • Table 1 below shows the experimental results of the measured output current according to the frequency.
  • the optimum frequency for reducing the output current to the threshold level is 114KHz to 116KHz.
  • the most suitable frequency may be 115 KHz.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first detection signal of first power (S1110).
  • the wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1120).
  • the wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1130).
  • the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
  • the wireless power transmitter may adjust the duty rate of the pulse width modulated signal applied to the inverter to transmit the second sensing signal of the second power (S1140).
  • the second power may be smaller than the first power
  • the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensing signal may be smaller than the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensing signal
  • the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensed signal may be 0.5 (or 50%) and the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensed signal may be 0.3 (or 30%), which is one If only the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensing signal is determined as a value that can drop the output current of the DC-DC converter measured greater than the threshold current less than the threshold current Suffice.
  • the wireless power transmitter may return to step 1110.
  • the wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal.
  • the wireless power transmitter may return to step 1110 to transmit the first detection signal of the first power.
  • the wireless power transmitter may control the second sensing signal transmission of the second power to be maintained.
  • the wireless power transmitter may be applied and mounted in various products, such as a vehicle.
  • the operating frequency band used for wireless power transmission may act as an interference to a frequency band used for other applications of the product, for example, a radio frequency band.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment of FIG. 11 has an advantage of effectively preventing the Electromagnetic Interference (EMI) problem by adjusting the duty rate of the pulse width modulated signal instead of changing the operating frequency.
  • EMI Electromagnetic Interference
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first detection signal of first power (S1210).
  • the wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the first sensing signal transmission (S1220).
  • the wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1230).
  • the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
  • the wireless power transmitter may control the phase of the pulse width modulation signal applied to the inverter to transmit the second sensing signal of the second power (S1240).
  • the second power may be smaller than the first power, and the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensing signal may be greater than the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensing signal.
  • the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensed signal is 30 degrees (or ⁇ / 6), and the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensed signal is 90 degrees (or ⁇ / 2).
  • the wireless power transmitter may return to step 1210.
  • the wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal.
  • the wireless power transmitter may return to step 1210 to transmit the first detection signal of the first power.
  • the wireless power transmitter may control the second sensing signal transmission of the second power to be maintained.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment of FIG. 12 effectively prevents an Electromagnetic Interference (EMI) problem by adjusting a phase of a pulse width modulated signal applied to an inverter instead of changing an operating frequency to remove noise caused by a metallic object.
  • EMI Electromagnetic Interference
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first detection signal of first power (S1310).
  • the wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1320).
  • the wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1330).
  • the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
  • the wireless power transmitter determines at least two of the operating frequency, the duty rate of the pulse width modulated signal, and the phase of the pulse width modulated signal so that the second sense signal of the second power is transmitted. Can be adjusted (S1340).
  • the wireless power transmitter may determine at least two of an operating frequency, a duty rate, and a phase based on an operating point determined corresponding to the second power.
  • the wireless power transmitter may return to step 1310.
  • the wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal.
  • the wireless power transmitter may return to step 1110 to transmit the first detection signal of the first power.
  • the wireless power transmitter may control the second sensing signal transmission of the second power to be maintained.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment of FIG. 11 has an advantage of effectively preventing an electromagnetic interference (EMI) problem that may occur when controlling noise by changing only an operating frequency.
  • EMI electromagnetic interference
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first sensing signal having a first operating frequency (S1410).
  • the wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1420).
  • the wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1430).
  • the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
  • the wireless power transmitter may transmit a second sensing signal having a second operating frequency (S1440).
  • the second operating frequency may be a frequency higher than the first operating frequency.
  • the first operating frequency may be 110 KHz and the second operating frequency may be 115 KHz.
  • the second operating frequency is greater than the threshold current among values greater than the first operating frequency. It is sufficient if it is determined to be a value that can drop the output current of the DC-DC converter below the threshold current.
  • step 1430 if the measured output current is less than the threshold current, the wireless power transmitter may return to step 1410.
  • the wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal (S1450).
  • the wireless power transmitter may return to step 1410 to transmit the first detection signal having the first operating frequency.
  • the wireless power transmitter may return to step 1440.
  • the wireless power transmitter may determine whether the metallic object is controlled based on the change of the output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal.
  • a predetermined alarm message (or signal) indicating that noise is generated by the metallic object may be output through the output unit.
  • the output current of the DC-DC converter may suddenly decrease during the transmission of the second sensing signal.
  • the wireless power transmitter may determine that the metallic object disposed in the charging region is removed from the charging region when the reduction level of the DC-DC converter output current during the second sensing signal transmission exceeds a predetermined reference value.
  • a DC-DC converter supporting a variable voltage type may not be applied.
  • the DC-DC converter mounted on the wireless power transmitter may be configured to convert a DC voltage applied from an external power source into a DC voltage of a fixed specific level.
  • variable voltage DC-DC converter has a higher unit cost and a bulky disadvantage than the fixed voltage DC-DC converter.
  • 15 is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter 1500 may include a controller 1510, a power converter 1520, an antenna 1530, a demodulator 1540, a current sensor 1550, a memory 1560, and a power input terminal ( 1570).
  • the power converter 1520 may include an inverter 1521 and a DC-DC converter 1523.
  • the first DC voltage V_in applied through the power input terminal 1570 may be converted into the second DC voltage V_rail by the DC-DC converter 1523 and then supplied to the inverter 1521.
  • the controller 1510 may generate and supply the first to Nth switch control signals SC_1 and SC_N to the inverter 1521 to control the plurality of switches included in the inverter 1521.
  • the inverter 1521 may switch control the second DC voltage V_rail according to the first to Nth switch control signals to generate an AC power signal.
  • the first to N th switch control signals may be pulse width modulation signals.
  • the antenna 1530 may be wirelessly output using a resonant circuit (not shown) having an AC power signal received from the inverter 1521.
  • the antenna 1530 may include an LC resonant circuit including at least one inductor (L) and at least one capacitor (C).
  • the antenna 1530 may be in the form of a single coil composed of one transmitting coil, that is, one inductor, but this is only one embodiment, and the antenna 1530 according to another embodiment is illustrated in FIG. 6B. As noted, it may be configured to include a plurality of transmit coils, that is, a plurality of transmit coils.
  • the second DC power output of the DC-DC converter 1523 may be used interchangeably with the inverter input voltage or V_rail or the inverter operating voltage for convenience of description.
  • the N values of the first to Nth switch control signals SC_1 and SC_N may be equal to the number of switches provided in the inverter 621, for example, MOSFET switches.
  • the current sensor 650 measures the intensity of the current flowing through the output terminal of the DC-DC converter 1523, that is, the inverter input current I_rail, according to the control signal of the controller 1510, and measures the measurement result of the controller 1510. Can be delivered to.
  • the output current of the DC-DC converter 1520 may be an output current corresponding to the sensing signal.
  • the sensing signal may be a digital ping.
  • the controller 1510 controls the current sensor 1550 to measure the output current of the DC-DC converter 1523 when the wireless power transmitter 1500 enters a ping phase and initiates a detection signal—eg, a digital ping transmission. can do.
  • the controller 1510 may control the power converter 1520 such that the first sensing signal corresponding to the first voltage is transmitted in the ping step of the normal mode.
  • the controller 1510 may control the power converter 1520 such that a second sensing signal corresponding to the second voltage is transmitted in the pinging step of the joint mode.
  • the current measured by the current sensor 1550 during the transmission of the first sensing signal corresponding to the first voltage in the normal mode is referred to as a first output current
  • the first voltage corresponding to the second voltage in the joint mode is referred to as a first output current. 2
  • the current measured by the current sensor 1550 during the detection signal transmission will be referred to as a second output current.
  • the controller 1510 may determine whether the first output current and the first threshold current enter the joint mode.
  • the controller 1510 may enter the joint mode and control the second sensing signal corresponding to the second voltage to be transmitted.
  • the first threshold current may be a fixed value.
  • the first threshold current is a fixed value, there may be a problem of entering the silent mode even when the situation is not entered into the silent mode.
  • a process error occurs in the inductance of the coil and the capacitance of the capacitor, because the actual first threshold current has a large dispersion.
  • the first threshold current may have a different value according to the type of the transmitter, and may be stored and maintained in the memory 1560.
  • the first threshold current may be set to different values according to individual transmitter types. Therefore, since the first threshold current can be set by reflecting the process error of the inductance and the capacitor capacity of the coil of each transmitter, there is an effect that can solve the malfunction problem of the joint mode.
  • the first voltage may be greater than the second voltage.
  • the first voltage is 3.5V
  • the second voltage may be 1.0V, but is not limited thereto.
  • the allowable range of the first voltage is 3.3V to 3.6V and the allowable range of the second voltage. May be 0.9 to 1.2V.
  • the controller 1510 may control the operating frequency to remain the same when transmitting the first and second sensing signals.
  • the first threshold current may be determined by the sum of the first reference current and the first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be a predefined value in consideration of the tolerance of the corresponding transmitter type and the resonant circuit.
  • the inductance of the transmitting coil and the capacitance of the resonant capacitor constituting the resonant circuit may be different within a certain tolerance depending on the product.
  • the tolerance may be 10%.
  • the output current may be measured differently for each transmitter even with the same driving voltage input according to the transmitter configuration.
  • the first reference current may be a rail current I_rail measured when an object is placed in the charging region of the reference wireless power transmitter.
  • the first reference current may be 400 mA, but is not limited thereto.
  • the rail current measured when the object is placed in the charging region of the wireless power transmitter having a different performance and shape than the reference wireless power transmitter may be different from the first reference current.
  • the first threshold current according to the embodiment is determined based on the first reference current measured during transmission of the first sensing signal of the first voltage in the reference wireless power transmitter and the first offset current determined differently by the transmitter type. It is possible to detect the placed joint generating object more accurately.
  • the current sensor 1550 may measure the intensity of the output current of the DC-DC converter 1523 during the transmission of the second sensing signal according to the control signal of the controller 1510, and transmit the measurement result to the controller 1510.
  • the output current measured during the transmission of the second sensing signal that is, the output current measured after the entry into the joint mode
  • the second output current in order to clearly distinguish the first output current measured in the normal mode. do.
  • the controller 1510 may determine whether to re-enter the normal mode by comparing the second output current with the second threshold current stored in the memory 1560.
  • the DC-DC converter 1523 output current may decrease below the second threshold current.
  • the controller 1510 may determine whether to re-enter the normal mode by comparing the second output current with the second threshold current range stored in the memory 1560. At this time, when the joint generating object disposed in the charging region is removed by the user, the DC-DC converter 1523 output current may be reduced to within the second threshold current range.
  • the second threshold current range may be set greater than -50 mA and less than 200 mA.
  • the controller 1510 may switch from the joint mode to the normal mode to transmit the first detection signal corresponding to the first voltage, and then identify the receiver to control normal charging.
  • the first sensing signal may be a digital ping having sufficient power for the controller provided in the wireless power receiver to wake up.
  • the second threshold current may be determined as the sum of the second reference current and the second offset current corresponding to the second voltage.
  • the second offset current may be a value determined differently according to the transmitter type.
  • the second offset current may be predetermined based on a pretest result for each transmitter type and a tolerance of the resonant circuit.
  • the second offset current may be determined to be smaller than the first offset current.
  • At least one of the first offset current and the second offset current may be determined in consideration of background noise of the vehicle in which the transmitter is mounted.
  • the wireless power transmitter 1500 may further include an output means (not shown) such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, and a vibrator.
  • an output means such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, and a vibrator.
  • the controller 1510 may generate a predetermined warning alarm indicating that a metallic object is placed in the charging region to generate noise. Can be.
  • the generated warning alarm may be output through the provided output means.
  • the user can remove the metallic object placed in the charging area according to the output warning alarm.
  • the controller 1510 may enter the coupling mode after outputting the warning alarm and control the second sensing signal of the second voltage to be transmitted.
  • the controller 1510 may re-enter the normal mode when it is determined that the metallic object has been removed from the charging region when the measured second output voltage falls below the second threshold voltage after entering the joint mode.
  • the controller 1510 may stop the warning alarm output and control the first sensing signal of the first voltage to be transmitted.
  • the controller 1510 determines that the noise generating object is not removed from the charging area even after a predetermined time has passed after entering the noise mode, the controller 1510 outputs a warning level, for example, the volume and vibration of the alarm sound. And may include, but is not limited to, alarm intensity, and the like.
  • the information about the first threshold current and the second threshold current for determining the entry into the joint mode and the re-entry into the normal mode is based on the test result of the corresponding wireless power transmitter before shipment from the memory 1560. It is described that the controller 1510 performs the joint determination logic with reference to the first to second threshold currents stored in the memory 1560 during operation.
  • the output current corresponding to each of the first voltage and the second voltage is measured for each of the first situation where the metallic object is disposed in the charging region of the wireless power transmitter and the second situation where the metallic object is not disposed in the charging region.
  • the information about the measured output current may be stored and maintained in the memory 1560 before leaving the factory.
  • the controller 1510 may transmit a detection signal of a second voltage, for example, 1.1 V, to determine whether the object disposed in the charging region is a metallic object that generates a noise. Can be.
  • a detection signal of a second voltage for example, 1.1 V
  • the controller 1510 may be configured to output currents a and c corresponding to the second voltages of the first and second situations maintained in the memory 1560 and the output current a measured during the transmission of the sensing signal of the second voltage. Comparing the threshold currents b and c determined based on this, it is possible to determine whether to enter the joint mode.
  • the threshold currents b and c can be determined by applying a certain tolerance to the output currents b and c.
  • the controller 1510 may determine that the object disposed in the charging region is a splice generating object.
  • the controller 1510 may determine that the object disposed in the charging region is not a splice generating object.
  • the controller 1510 may enter the normal mode and control the transmission of the detection signal of the first voltage.
  • the controller 1510 may maintain the second voltage and enter the noise mode to control a predetermined warning alarm to be output.
  • the controller 1510 may enter the normal mode and control the transmission of the detection signal of the first voltage.
  • 16 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may detect an object disposed in the charging region (S1601).
  • the wireless power transmitter may enter a normal mode and transmit a first sensing signal corresponding to the first voltage (S1603).
  • the wireless power transmitter may measure the first output current of the DC-DC converter provided during the first sensing signal transmission (S1605). For example, the wireless power transmitter may measure the first output current at a predetermined period for a unit time.
  • the wireless power transmitter may determine whether the first output current enters the joint mode by comparing the first threshold current (S1607).
  • the wireless power transmitter may determine that the noise generating object is disposed in the charging region and enter the noise mode.
  • the wireless power transmitter may determine that no joint generating object exists in the charging region.
  • the first threshold current is calculated as the sum of the first reference current and the first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be a value defined differently according to the transmitter type.
  • the first reference current may be a rail current I_rail measured when an object is placed in the charging region of the reference wireless power transmitter, that is, the output current of the DC-DC converter 1523 of FIG. 15.
  • the measurement position of the current may be determined differently according to the design of a person skilled in the art.
  • the first reference current may be 400 mA, but is not limited thereto and may have a different value according to the type and configuration of the applied reference wireless power transmitter.
  • the rail current measured when the object is placed in the charging region of the wireless power transmitter having a different performance and shape than the reference wireless power transmitter may be different from the first reference current.
  • the charging is performed. There is an advantage that it is possible to more accurately detect the joint generating object disposed in the area.
  • the wireless power transmitter may enter the coupling mode and transmit a second sensing signal corresponding to the second voltage (S709).
  • the second voltage may be smaller than the first voltage.
  • the first voltage is 3.5V
  • the second voltage may be 1.0V, but is not limited thereto.
  • the allowable range of the first voltage is 3.3V to 3.6V and the allowable range of the second voltage. May be 0.9 to 1.2V.
  • the inverter operating voltage may be lowered to reduce the rail current. Accordingly, the current flowing to the metallic object disposed in the charging region is reduced, so that noise generation can be stopped.
  • the wireless power transmitter may measure the second output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal (S1611).
  • the wireless power transmitter may compare the second output current with the second threshold current to determine whether the noise generating object is removed from the charging region.
  • the second threshold current may be determined as the sum of the second reference current and the second offset current corresponding to the second voltage.
  • the second offset current may be a value determined differently according to the transmitter type.
  • the second offset current may be calculated in advance based on a pre-test result for each transmitter type.
  • the transmitter type may be defined in consideration of the type of the resonant circuit provided in the transmitter, the type of the vehicle in which the transmitter is mounted, and the like.
  • the second offset current may be determined to be smaller than the first offset current.
  • At least one of the first offset current and the second offset current may be determined in consideration of background noise of the vehicle in which the transmitter is mounted.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment may generate the first sensing signal and the second sensing signal using the same operating frequency.
  • the wireless power transmitter may reenter the normal mode and transmit a first sensing signal corresponding to the first voltage (S1615).
  • the wireless power receiver may identify the wireless power receiver disposed in the charging area and perform charging (S1617).
  • the wireless power transmitter may perform step 1617.
  • the wireless power transmitter may further include an output means (not shown) such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, a vibrator, and the like.
  • an output means such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, a vibrator, and the like.
  • the wireless power transmitter may control to output a predetermined warning alarm indicating that a metallic object generating noise is disposed in the charging area when the first output current measured in the normal mode exceeds the first threshold current.
  • the warning alarm is output through the output means provided, the user can remove the metallic object disposed in the charging area according to the output warning alarm.
  • 17 is a view for explaining the noise determination logic in the wireless power transmitter according to the present invention.
  • the wireless power transmitter may transmit an analog ping of the first voltage.
  • the wireless power transmitter may enter a normal mode and transmit a digital ping of the first voltage.
  • the output current I_rail may exceed the first threshold current.
  • the wireless power transmitter may determine whether to enter the joint mode.
  • the wireless power transmitter may determine that a joint generating object is disposed in the charging region. That is, the wireless power transmitter may switch from the normal mode to the joint mode.
  • the driving voltage may be converted from the first voltage to the second voltage.
  • the second voltage may be a voltage lower than the first voltage.
  • the first voltage may be 3.5V and the second voltage may be 1.0V, but the present invention is not limited thereto, and the first voltage may be a voltage at which the controller of the wireless power receiver, that is, the microprocessor, may be activated.
  • the second voltage is sufficient as long as the generation of noise by the metallic object can be stopped.
  • a digital ping transmission corresponding to the second voltage causes the output current to be lower than the first threshold current, so that noise generation may be stopped.
  • the output current may be lower than the second threshold current.
  • the wireless power transmitter may determine whether to re-enter the normal mode.
  • the wireless power transmitter may determine that the joint generating object is removed from the charging region.
  • the wireless power transmitter may re-enter the normal mode and initiate a digital ping transmission corresponding to the first voltage.
  • the wireless power transmitter may output a predetermined warning alarm indicating that the noise generating object is arranged in the charging area through the output means provided in the noise mode.
  • the wireless power transmitter may stop the alarm output and re-enter the normal mode by confirming that the noise generating object has been removed from the charging area after entering the noise mode.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter may detect an object disposed in the charging region (S1801).
  • the wireless power transmitter may transmit a detection signal corresponding to the second voltage (S1803).
  • the second voltage may be a voltage at which noise is not detected by the user even when a metallic object is disposed in the charging region.
  • the second voltage may be 1.1V, but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter may start measuring the output current of the DC-DC converter provided during the sensing signal transmission (S1805). As an example, the wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter at regular intervals.
  • the wireless power transmitter may determine whether the output current enters the joint mode by comparing the first threshold current corresponding to the second voltage in the first situation (S1807).
  • the first situation may mean a state in which a joint generating object is disposed in the charging region of the corresponding wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter may determine that a joint generating object is disposed in the charging region if the output current corresponds to the first threshold current, where the first threshold current may be a specific value or a specific range.
  • the wireless power transmitter may maintain the second voltage, enter the noise mode, and start outputting a predetermined warning alarm (S1809).
  • the wireless power transmitter may determine whether to enter the normal mode by comparing the output current with a second threshold current corresponding to the second voltage of the second situation, where the second threshold current may be a specific value or a specific range. It may be (S1813).
  • the second situation may mean a state in which a noise generating object is not disposed in the charging region of the corresponding wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter may enter a normal mode and transmit a sensing signal corresponding to the first voltage (S1815).
  • the first voltage may be greater than the second voltage and may be a voltage capable of identifying the wireless power receiver disposed in the charging region.
  • the first voltage may be 3.5V, but is not limited thereto.
  • the wireless power transmitter may perform charging by transmitting wireless power to the identified wireless power receiver (S1817).
  • the wireless power The transmitter may raise the output level of the warning alarm (S1819).
  • Step 1815 if the output current does not correspond to the first threshold current corresponding to the second voltage of the first situation, that is, if it is determined that no object is generated in the charging region, the wireless power transmitter determines that Step 1815 may be performed.
  • the first threshold current and the second threshold current according to the embodiment of FIG. 18 may be stored and stored before leaving the factory in a memory provided in the wireless power transmitter.
  • first threshold current and the second threshold current according to the embodiment of FIG. 18 are values determined based on an actual output current test result for the corresponding transmitter, the transmitter type and the mass deviation may be reflected.
  • the wireless power transmitter according to the embodiment has an advantage of more accurately detecting the noise generating object disposed in the charging region.
  • the wireless power transmitter transmits a low voltage detection signal that does not generate noise even when a metallic object is placed in the charging region, and compares the DC-DC converter output current at that time with a predetermined threshold current stored in advance. Since it determines whether to enter the joint mode and the normal mode, there is an advantage that can prevent the occurrence of the joint in advance.
  • the present invention can be applied to a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiver.

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Abstract

The present invention relates to a wireless power transmission method and a wireless power transmitter. A method for wireless power transmission by a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention may comprise: a first transmission step of transmitting a first sensing signal having a first operating frequency; a first measurement step of measuring an output current of a direct current-direct current converter; a first comparison step of comparing the measured output current with a predetermined threshold current; and a second transmission step of transmitting a second sensing signal having a second operating frequency when the measured output current is greater than the threshold current. Therefore, the present invention can effectively remove noise generated by a metallic object and the like disposed in a charging area.

Description

무선 전력 전송 방법 및 장치Wireless power transmission method and apparatus
본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 충전 영역에 배치된 물체에 의해 발생되는 잡음을 제거하는 것이 가능 무선 전력 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wireless power transfer technology, and more particularly, to a method and apparatus for wireless power transfer capable of removing noise generated by an object disposed in a charging region.
최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.Recently, with the rapid development of information and communication technology, a ubiquitous society based on information and communication technology is being made.
언제 어디서나 정보통신 기기들이 접속되기 위해서는 사회 모든 시설에 통신 기능을 가진 컴퓨터 칩을 내장시킨 센서들이 설치되어야 한다. In order for telecommunications devices to be connected anytime and anywhere, sensors incorporating computer chips with communication functions must be installed in all social facilities.
따라서 이들 기기나 센서의 전원 공급 문제는 새로운 과제가 되고 있다. 또한 휴대폰뿐만 아니라 블루투스 핸드셋과 아이팟 같은 뮤직 플레이어 등의 휴대기기 종류가 급격히 늘어나면서 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 요구하고 됐다. Therefore, the problem of power supply of these devices and sensors is a new problem. In addition, as the number of mobile devices such as Bluetooth handsets and music players such as iPods has increased rapidly, charging a battery has required users time and effort.
이러한 문제를 해결하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 최근 들어 관심을 받고 있다. In recent years, wireless power transmission technology has been attracting attention as a way to solve this problem.
무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 고주파, Microwave, 레이저 등과 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. Wireless power transmission or wireless energy transfer is a technology that transmits electrical energy wirelessly from a transmitter to a receiver using the principle of induction of magnetic field, which is already used by electric motors or transformers using the electromagnetic induction principle in the 1800s. Since then, there have been attempts to transmit electrical energy by radiating electromagnetic waves such as high frequency, microwaves, and lasers. Electric toothbrushes and some wireless razors that we commonly use are actually charged with the principle of electromagnetic induction.
현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 RF 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.To date, energy transmission using wireless may be classified into magnetic induction, electromagnetic resonance, and RF transmission using short wavelength radio frequency.
자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(MagneticFlux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. The magnetic induction method uses the phenomenon that magnetic flux generated at this time causes electromotive force to other coils when two coils are adjacent to each other and current flows to one coil, and is rapidly commercialized in small devices such as mobile phones. Is going on.
자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.Magnetic induction is capable of transmitting power of up to several hundred kilowatts (kW) and has high efficiency, but the maximum transmission distance is less than 1 centimeter (cm).
자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. The magnetic resonance method is characterized by using an electric or magnetic field instead of using electromagnetic waves or current. Since the magnetic resonance method is hardly affected by the electromagnetic wave problem, it has the advantage of being safe for other electronic devices or the human body.
반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.On the other hand, it can be utilized only in limited distances and spaces, and has a disadvantage in that energy transmission efficiency is rather low.
단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 전송 방식-은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. The short wavelength wireless power transmission scheme—simply, the RF transmission scheme— takes advantage of the fact that energy can be transmitted and received directly in the form of RadioWave.
이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. This technology is a wireless power transmission method of the RF method using a rectenna, a compound word of an antenna and a rectifier (rectifier) refers to a device that converts RF power directly into direct current power.
즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In other words, the RF method is a technology that converts AC radio waves to DC and uses them. Recently, research on commercialization has been actively conducted as efficiency is improved.
무선 전력 전송 기술은 모바일 뿐만 아니라 IT, 철도, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.Wireless power transfer technology can be used in various industries, such as the mobile, IT, railroad and consumer electronics industries.
따라서, 다양한 레벨의 무선 전력을 공급하는 무선 전력 송신 장치가 요구되고 있다. Therefore, there is a need for a wireless power transmission apparatus that supplies various levels of wireless power.
무선 충전은 충전 효율을 극대화시키는 것도 중요하지만 사용자의 불편을 최소화시키는 것도 중요하다.Wireless charging is important to maximize charging efficiency, but it is also important to minimize user inconvenience.
종래의 무선 전력 송신 장치는 충전 영역에 금속성 물체가 배치되는 경우, 금속성 물체가 진동하여 잡음이 발생하는 문제점이 있었다.In the conventional wireless power transmission apparatus, when a metallic object is disposed in a charging region, there is a problem that the metallic object vibrates to generate noise.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 충전 영역에 배치된 물체에 의해 발생되는 잡음을 제거하는 것이 가능한 무선 전력 전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless power transmission method and apparatus capable of removing noise generated by an object disposed in a charging region.
본 발명의 다른 목적은 가격 경쟁력이 높을 뿐만 아니라 부피가 작고 가벼운 무선 전력 송신기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a wireless power transmitter that is not only cost competitive, but also compact and lightweight.
본 발명의 또 다른 목적은 전자파 간섭을 최소화시키는 것이 가능한 무선 전력 전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a wireless power transmission method and apparatus capable of minimizing electromagnetic interference.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
본 발명은 무선 전력 전송 방법 및 무선 전력 송신기를 제공할 수 있다.The present invention can provide a wireless power transmission method and a wireless power transmitter.
실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법은 안테나를 통해 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송하는 제1 전송 단계와 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 제1 측정 단계와 상기 측정된 출력 전류와 소정 임계 전류를 비교하는 제1 비교 단계와 상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 인버터에 인가되는 펄스폭 변조 신호의 듀티 레이트를 제어하여 제2 전력의 제2 감지 신호를 상기 안테나를 통해 전송하는 제2 전송 단계를 포함하고, 상기 제1 전력은 상기 제2 전력보다 클 수 있다.In a wireless power transmission method of a wireless power transmitter according to an embodiment, a first transmission step of transmitting a first sensing signal of first power through an antenna, a first measurement step of measuring an output current of a DC-DC converter, and the measured The first comparison step of comparing the output current and the predetermined threshold current and the measured output current is greater than the threshold current, controlling the duty rate of the pulse width modulated signal applied to the inverter to the second sense signal of the second power; A second transmission step of transmitting via an antenna, wherein the first power may be greater than the second power.
다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법은 안테나를 통해 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송하는 제1 전송 단계와 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 제1 측정 단계와 상기 측정된 출력 전류와 소정 임계 전류를 비교하는 제1 비교 단계와 상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 인버터에 인가되는 펄스폭 변조 신호의 위상을 제어하여 제2 전력의 제2 감지 신호를 상기 안테나를 통해 전송하는 제2 전송 단계를 포함하고, 상기 제1 전력은 상기 제2 전력보다 클 수 있다. In another embodiment, a wireless power transmission method of a wireless power transmitter includes a first transmission step of transmitting a first sensing signal of first power through an antenna, a first measurement step of measuring an output current of a DC-DC converter, and the measurement. A first comparison step of comparing the output current with a predetermined threshold current and the measured output current greater than the threshold current, controlling a phase of a pulse width modulation signal applied to the inverter to generate a second sensing signal of the second power. A second transmission step of transmitting via an antenna, wherein the first power may be greater than the second power.
또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법은 안테나를 통해 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송하는 제1 전송 단계와 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 제1 측정 단계와 상기 측정된 출력 전류와 소정 임계 전류를 비교하는 제1 비교 단계와 상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 동작 주파수, 인버터에 인가되는 펄스폭 변조 신호의 듀티 레이트 및 상기 펄스 폭 변조 신호의 위상 중 적어도 두 개를 제어하여 제2 전력의 제2 감지 신호를 상기 안테나를 통해 전송하는 제2 전송 단계를 포함하고, 상기 제1 전력은 상기 제2 전력보다 클 수 있다.In another embodiment, a wireless power transmission method of a wireless power transmitter includes a first transmission step of transmitting a first sensing signal of first power through an antenna, a first measurement step of measuring an output current of a DC-DC converter, and A first comparing step of comparing the measured output current with a predetermined threshold current and the measured output current is greater than the threshold current, an operating frequency, a duty rate of a pulse width modulated signal applied to the inverter, and a phase of the pulse width modulated signal And transmitting a second sensing signal of a second power through the antenna by controlling at least two of the first power, wherein the first power is greater than the second power.
또 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 제1 동작 주파수를 가지는 제1 감지 신호를 전송하는 안테나와 외부 전원으로부터 인가된 제1 직류 전력을 제2 직류 전력으로 변환하는 직류-직류 변환기와 상기 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 전류 센서와 상기 측정된 출력 전류와 소정 임계 전류의 비교 결과 상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 제2 동작 주파수를 가지는 제2 감지 신호가 상기 안테나를 통해 전송되도록 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.According to another embodiment, a wireless power transmitter includes an antenna for transmitting a first sensing signal having a first operating frequency, a DC-DC converter for converting first DC power applied from an external power source into a second DC power, and the DC A current sensor for measuring the output current of the direct current converter and the measured output current and a predetermined threshold current, and when the measured output current is greater than the threshold current, a second sensing signal having a second operating frequency causes the antenna to It may include a controller for controlling to be transmitted through.
여기서, 상기 제1 동작 주파수는 상기 제2 동작 주파수보다 클 수 있다.Here, the first operating frequency may be greater than the second operating frequency.
여기서, 상기 안테나는 LC 공진 회로를 포함하고, 상기 제1 동작 주파수는 상기 제2 동작 주파수보다 상기 LC 공진 회로의 공진 주파수에 근접한 주파수일 수 있다.The antenna may include an LC resonant circuit, and the first operating frequency may be a frequency closer to the resonant frequency of the LC resonant circuit than the second operating frequency.
또한, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 전송 시 상기 직류-직류 전력 변환기의 출력 전압이 동일하게 유지될 수 있다.In addition, the output voltage of the DC-DC power converter may be maintained at the same time when the first sensing signal and the second sensing signal are transmitted.
또한, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호는 디지털 핑일 수 있다.In addition, the first sensing signal and the second sensing signal may be digital pings.
또한, 상기 제2 동작 주파수는 111KHz와 115KHz사이의 값일 수 있다.In addition, the second operating frequency may be a value between 111 KHz and 115 KHz.
또한, 상기 임계 전류는 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류일 수 있다.In addition, the threshold current may be a minimum current at which noise is generated by a metallic object disposed in a charging area of the wireless power transmitter.
또한, 상기 제어기가 상기 제2 감지 신호 전송 중 상기 직류-직류 변환기의 출력 전류가 소정 기준치 이상 감소하면 상기 제1 동작 주파수를 가지는 상기 제1 감지 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.The controller may control the first sensing signal having the first operating frequency to be transmitted when the output current of the DC-DC converter decreases by a predetermined reference value or more during the transmission of the second sensing signal.
또한, 상기 무선 전력 송신기는 상기 제1 감지 신호 전송 중 상기 직류-직류 변환기의 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 상기 제어기의 제어 신호에 따라 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되고 있음을 지시하는 소정 알람을 출력하는 알람부를 더 포함할 수 있다.In addition, when the output current of the DC-DC converter is greater than the threshold current during the transmission of the first sensing signal, the wireless power transmitter generates noise by a metallic object disposed in the charging area according to a control signal of the controller. It may further include an alarm unit for outputting a predetermined alarm indicating.
또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법은 물체 감지 시 정상 모드로 진입하여 제1 전압에 상응하는 제1 감지 신호를 전송하는 제1 전송 단계와 상기 제1 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 제1 출력 전류를 측정하는 제1 측정 단계와 상기 제1 출력 전류와 제1 임계 전류를 비교하여 이음 모드로의 진입 여부를 판단하는 제1 판단 단계와 상기 제1 출력 전류가 상기 제1 임계 전류보다 크면, 상기 이음 모드로 진입하여 제2 전압에 상응하는 제2 감지 신호를 전송하는 제2 전송 단계를 포함하고, 상기 제1 임계 전류는 송신기 타입에 따라 상이하게 설정되고, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 클 수 있다.In another embodiment, a wireless power transmission method of a wireless power transmitter includes a first transmission step of entering a normal mode when an object is detected and transmitting a first detection signal corresponding to a first voltage, and a DC- during transmission of the first detection signal. A first determination step of measuring a first output current of the DC converter and a first determination step of comparing the first output current and the first threshold current to determine whether to enter a joint mode, and the first output current is the first determination step. If greater than one threshold current, entering a second mode and transmitting a second sensed signal corresponding to a second voltage, wherein the first threshold current is set differently according to a transmitter type; One voltage may be greater than the second voltage.
또한, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 전송 시 동작 주파수가 동일하게 유지될 수 있다.In addition, the operating frequency may be maintained to be the same when the first and second sensing signals are transmitted.
또한, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호는 디지털 핑일 수 있다.In addition, the first sensing signal and the second sensing signal may be digital pings.
또한, 상기 제1 전압의 허용 범위는 3.3~3.6V이고, 제2 전압의 허용 범위는 0.9~1.2V일 수 있다.In addition, the allowable range of the first voltage is 3.3 ~ 3.6V, the allowable range of the second voltage may be 0.9 ~ 1.2V.
또한, 상기 제1 임계 전류는 상기 제1 전압에 상응하는 제1 기준 전류와 제1 옵셋 전류의 합으로 결정되고, 상기 제1 옵셋 전류는 상기 송신기 타입에 따라 결정될 수 있다.The first threshold current may be determined as a sum of a first reference current and a first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be determined according to the transmitter type.
실시 예에 따른 제1 옵셋 전류는 상수 값일 수 있다.According to an embodiment, the first offset current may be a constant value.
실시 예에 따른 제1 옵셋 전류는 제1 기준 전류에 따라 비례하여 증가 또는 감소하는 변수 값일 수 있다.The first offset current according to the embodiment may be a variable value that increases or decreases in proportion to the first reference current.
또한, 상기 제1 기준 전류는 400mA일 수 있다.In addition, the first reference current may be 400 mA.
또한, 상기 무선 전력 전송 방법은 상기 제2 감지 신호 전송 중 상기 직류-직류 변환기의 제2 출력 전류를 측정하는 제2 측정 단계와 상기 제2 출력 전류를 제2 임계 전류와 비교하여 상기 정상 모드로의 진입 여부를 판단하는 제2 판단 단계를 더 포함할 수 있다.The wireless power transmission method may further include a second measurement step of measuring a second output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal, and comparing the second output current with a second threshold current to the normal mode. The method may further include a second determining step of determining whether to enter.
여기서, 상기 제2 임계 전류는 상기 제2 전압에 상응하는 제2 기준 전류와 제2 옵셋 전류의 합으로 결정되고, 상기 제2 옵셋 전류는 상기 송신기 타입에 따라 결정될 수 있다.Here, the second threshold current may be determined as a sum of a second reference current and a second offset current corresponding to the second voltage, and the second offset current may be determined according to the transmitter type.
또한, 상기 제2 옵셋 전류는 상기 제1 옵셋 전류보다 작을 수 있다.In addition, the second offset current may be smaller than the first offset current.
실시 예에 따른 제2 옵셋 전류는 상수 값일 수 있다.According to an embodiment, the second offset current may be a constant value.
실시 예에 따른 제2 옵셋 전류는 제2 기준 전류에 따라 비례하여 증가 또는 감소하는 변수 값일 수 있다.According to an embodiment, the second offset current may be a variable value that increases or decreases in proportion to the second reference current.
또한, 상기 제1 임계 전류 및 상기 제2 임계 전류는 해당 무선 전력 송신기의 소정 기록 영역에 저장되어 유지될 수 있다.In addition, the first threshold current and the second threshold current may be stored and maintained in a predetermined recording area of the corresponding wireless power transmitter.
또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 감지 신호를 전송하는 안테나와 정상 모드에서 제1 전압에 상응하는 제1 감지 신호를 생성하고, 이음 모드에서 제2 전압에 상응하는 제2 감지 신호를 생성하여 상기 안테나로 제공하는 전력변환기와 상기 제1 감지 신호 전송 중 상기 전력 변환기에 구비된 직류-직류 변환기의 제1 출력 전류를 측정하는 전류 센서와 상기 제1 출력 전류와 제1 임계 전류를 비교하여 이음 모드로의 진입 여부를 판단하고, 상기 제1 출력 전류가 상기 제1 임계 전류보다 크면, 상기 이음 모드로 진입하도록 제어하는 제어기와 상기 제1 임계 전류가 저장된 메모리를 포함하고, 상기 제1 임계 전류는 송신기 타입에 따라 상이하고, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 클 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a wireless power transmitter generates an antenna for transmitting a sensing signal and a first sensing signal corresponding to a first voltage in a normal mode, and generates a second sensing signal corresponding to a second voltage in a joint mode. A current sensor measuring a first output current of a DC-DC converter provided in the power converter during the transmission of the power converter and the first sensing signal provided to the antenna, and comparing the first output current with a first threshold current And a controller configured to determine whether to enter a mode and to control the controller to enter the joint mode when the first output current is greater than the first threshold current, wherein the memory stores the first threshold current. Is different depending on the transmitter type, and the first voltage may be greater than the second voltage.
여기서, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 전송 시 동작 주파수가 동일하게 유지될 수 있다.Here, the operating frequency may be maintained at the same time when the first sensing signal and the second sensing signal are transmitted.
또한, 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호는 디지털 핑일 수 있다.In addition, the first sensing signal and the second sensing signal may be digital pings.
또한, 상기 제1 전압의 허용 범위는 3.3~3.6V이고, 제2 전압의 허용 범위는 0.9~1.2V일 수 있다.In addition, the allowable range of the first voltage is 3.3 ~ 3.6V, the allowable range of the second voltage may be 0.9 ~ 1.2V.
또한, 상기 제1 임계 전류는 상기 제1 전압에 상응하는 제1 기준 전류와 제1 옵셋 전류의 합으로 결정되고, 상기 제1 옵셋 전류는 상기 송신기 타입에 따라 결정될 수 있다.The first threshold current may be determined as a sum of a first reference current and a first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be determined according to the transmitter type.
또한, 상기 제1 기준 전류는 400mA일 수 있다.In addition, the first reference current may be 400 mA.
또한, 상기 전류 센서는 상기 제2 감지 신호 전송 중 상기 직류-직류 변환기의 제2 출력 전류를 측정하고, 상기 제어기가 상기 제2 출력 전류를 제2 임계 전류와 비교하여 상기 정상 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다.In addition, the current sensor measures the second output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal, and whether the controller enters the normal mode by comparing the second output current with a second threshold current. Can be determined.
여기서, 상기 제2 임계 전류는 상기 제2 전압에 상응하는 제2 기준 전류와 제2 옵셋 전류의 합으로 결정되고, 상기 제2 옵셋 전류는 상기 송신기 타입에 따라 결정될 수 있다.Here, the second threshold current may be determined as a sum of a second reference current and a second offset current corresponding to the second voltage, and the second offset current may be determined according to the transmitter type.
또한, 상기 제2 옵셋 전류는 상기 제1 옵셋 전류보다 작을 수 있다.In addition, the second offset current may be smaller than the first offset current.
또한, 상기 제2 임계 전류는 상기 메모리에 저장되어 유지될 수 있다.In addition, the second threshold current may be stored and maintained in the memory.
본 발명의 또 다른 일 실시 예는 상기한 무선 전력 전송 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.Another embodiment of the present invention can provide a computer-readable recording medium having a program recorded thereon for executing any one of the above-described wireless power transfer methods.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The above aspects of the present invention are only some of the preferred embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected will be described in detail below by those skilled in the art. Can be derived and understood.
본 발명에 따른 방법, 장치 및 시스템에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects on the method, apparatus and system according to the present invention are described as follows.
본 발명은 충전 영역에 배치된 물체에 의해 발생되는 잡음을 제거하는 것이 가능한 무선 전력 전송 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention has the advantage of providing a wireless power transmission method and apparatus capable of removing noise generated by an object disposed in a charging region.
또한, 본 발명은 전자파 간섭을 최소화시키는 것이 가능한 무선 전력 전송 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of providing a wireless power transmission method and apparatus capable of minimizing electromagnetic interference.
또한, 본 발명은 가변 전압 방식이 아닌 고정 전압 방식의 직류-직류 변환기를 사용함으로써, 제조 단가가 낮고 구조가 간단한 무선 전력 송신기를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it is possible to provide a wireless power transmitter with a low manufacturing cost and a simple structure by using a fixed voltage DC-DC converter rather than a variable voltage system.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.5 is a state transition diagram illustrating a wireless power transmission procedure according to another embodiment of the present invention.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 세부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.6A is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 도 6a의 무선 전력 송신 장치에 구비되는 안테나의 구성을 설명하기 위한 도면이다.6B is a diagram for describing a configuration of an antenna included in the wireless power transmitter of FIG. 6A according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 인버터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the operation of the inverter in an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 코일의 형태를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the form of a transmission coil according to an embodiment of the present invention.
도 9a는 LC 공진 회로의 공진 주파수와 동작 주파수 변화에 따른 LC 공진 회로에 흐르는 전류의 변화를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.FIG. 9A is an exemplary diagram for describing a change in current flowing through an LC resonant circuit according to a change in resonant frequency and operating frequency of the LC resonant circuit.
도 9b는 핑 단계에서 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 발생되는 잡음을 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.FIG. 9B is an exemplary diagram for describing a method of controlling noise generated by a metallic object disposed in a charging region in a ping step.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.13 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 세부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.15 is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.16 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명에 따른 무선 전력 송신기에서의 이음 판단 로직을 설명하기 위한 도면이다.17 is a view for explaining the noise determination logic in the wireless power transmitter according to the present invention.
도 18는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.18 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법은 제1 동작 주파수를 가지는 제1 감지 신호를 전송하는 제1 전송 단계와 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 제1 측정 단계와 상기 측정된 출력 전류와 소정 임계 전류를 비교하는 제1 비교 단계와 상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 제2 동작 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 전송하는 제2 전송 단계를 포함할 수 있다. The wireless power transmission method of the wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention includes a first transmission step of transmitting a first sensing signal having a first operating frequency and a first measurement step of measuring an output current of a DC-DC converter; A first comparing step of comparing the measured output current with a predetermined threshold current and a second transmitting step of transmitting a second sensing signal having a second operating frequency when the measured output current is greater than the threshold current. have.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, where it is described as being formed on the "top" or "bottom" of each component, the top (bottom) or the bottom (bottom) is the two components are in direct contact with each other or One or more other components are all included disposed between the two components. In addition, when expressed as "up (up) or down (down)" may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
실시예의 설명에 있어서, 무선 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 기능이 탑재된 장치는 설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. In the description of the embodiment, a device equipped with a function for transmitting wireless power on the wireless charging system is a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter for convenience of description. , A transmitter side, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, and the like will be used interchangeably.
또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 기능이 탑재된 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In addition, as a representation of a device equipped with a function for receiving wireless power from the wireless power transmitter, for convenience of description, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, Receivers, receivers and the like can be used interchangeably.
본 발명에 따른 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 파워를 전송할 수도 있다. The transmitter according to the present invention may be configured in a pad form, a cradle form, an access point (AP) form, a small base station form, a stand form, a ceiling buried form, a wall hanging form, and the like. You can also transfer power.
이를 위해, 송신기는 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단은 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. To this end, the transmitter may comprise at least one wireless power transmission means. Here, the wireless power transmission means may use a variety of radio power transmission standards based on the electromagnetic induction method to generate a magnetic field in the power transmitting coil and to charge using the electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the receiving coil by the influence of the magnetic field.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 파워를 수신할 수도 있다. In addition, the receiver according to an embodiment of the present invention may be provided with at least one wireless power receiving means, and may simultaneously receive wireless power from two or more transmitters.
본 발명에 따른 수신기는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌, 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다. The receiver according to the present invention is a mobile phone, smart phone, laptop computer, digital broadcasting terminal, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It may be used in a small electronic device such as a toothbrush, an electronic tag, a lighting device, a remote control, a fishing bobber, a wearable device such as a smart watch, but the present invention is not limited thereto. It is enough.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(20)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that largely transmits power wirelessly, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 20 that receives the received power. Can be configured.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. For example, the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may perform in-band communication for exchanging information using the same frequency band as the operating frequency used for wireless power transmission.
다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.In another example, the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 perform out-of-band communication in which information is exchanged using a separate frequency band different from an operating frequency used for wireless power transmission. It can also be done.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다.For example, the information exchanged between the wireless power transmitter 10 and the wireless power receiver 20 may include control information as well as status information of each other.
여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.Here, the status information and control information exchanged between the transmitting and receiving end will be more clear through the description of the embodiments to be described later.
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.The in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but are not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may provide one-way communication or half-duplex communication.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다. For example, the unidirectional communication may be performed by the wireless power receiver 20 only transmitting information to the wireless power transmitter 10, but is not limited thereto. The wireless power transmitter 10 may transmit information to the wireless power receiver 20. It may be to transmit.
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다. In the half-duplex communication method, bidirectional communication between the wireless power receiver 20 and the wireless power transmitter 10 is possible, but at one time, only one device may transmit information.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. The wireless power receiver 20 according to an embodiment of the present invention may obtain various state information of the electronic device 30.
일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다. For example, the state information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying a running application, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, and the like. The information may be obtained from the electronic device 30 and may be utilized for wireless power control.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신단(10)은 고속 충전 지원 여부를 지시하는 소정 패킷을 무선 전력 수신단(20)에 전송할 수 있다. In particular, the wireless power transmitter 10 according to an embodiment of the present invention may transmit a predetermined packet indicating whether to support fast charging to the wireless power receiver 20.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
일 예로, 도면 부호 200a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신단(10)에 복수의 무선 전력 수신 장치가 연결되어 무선 충전을 수행할 수도 있다. For example, as illustrated by reference numeral 200a, the wireless power receiver 20 may be configured with a plurality of wireless power receivers, and a plurality of wireless power receivers are connected to one wireless power transmitter 10 so that the wireless Charging may also be performed.
이때, 무선 전력 송신단(10)은 시분할 방식으로 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며. 다른 일 예로, 무선 전력 송신단(10)은 무선 전력 수신 장치 별 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있다.In this case, the wireless power transmitter 10 may distribute and transmit power to the plurality of wireless power receivers in a time division manner, but is not limited thereto. As another example, the wireless power transmitter 10 may distribute and transmit power to a plurality of wireless power receivers by using different frequency bands allocated for each wireless power receiver.
이때, 하나의 무선 전력 송신 장치(10)에 연결 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수는 무선 전력 수신 장치 별 요구 전력, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량 및 무선 전력 송신 장치의 가용 전력 중 적어도 하나에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.In this case, the number of wireless power receivers that can be connected to one wireless power transmitter 10 may include at least one of required power for each wireless power receiver, a state of charge of a battery, power consumption of an electronic device, and available power of the wireless power transmitter. Can be adaptively determined based on the
다른 일 예로, 도면 부호 200b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신단(10)은 복수의 무선 전력 송신 장치로 구성될 수도 있다. As another example, as shown at 200b, the wireless power transmitter 10 may be configured with a plurality of wireless power transmitters.
이 경우, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 송신 장치와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 송신 장치들로부터 동시에 전력을 수신하여 충전을 수행할 수도 있다. In this case, the wireless power receiver 20 may be connected to a plurality of wireless power transmitters at the same time, and may simultaneously receive power from the connected wireless power transmitters and perform charging.
이때, 무선 전력 수신단(20)과 연결된 무선 전력 송신 장치의 개수는 무선 전력 수신단(20)의 요구 전력, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량, 무선 전력 송신 장치의 가용 전력 등에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.In this case, the number of wireless power transmitters connected to the wireless power receiver 20 is adaptively based on the required power of the wireless power receiver 20, the state of charge of the battery, the power consumption of the electronic device, the available power of the wireless power transmitter, and the like. Can be determined.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(300)는 제어기(310), 전력 변환기(320), 안테나(330) 및 복조기(340)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 3, the apparatus 300 for transmitting power wirelessly may include a controller 310, a power converter 320, an antenna 330, and a demodulator 340.
전력 변환기(320)는 제어기(310)의 제어 신호에 따라 직류 전력을 교류 전력으로 변환시킬 수 있다.The power converter 320 may convert DC power into AC power according to a control signal of the controller 310.
안테나(330)은 전력 변환기(320)의 출력단에 연결되어 전력 변환기(320)에 의해 생성된 교류 전력 신호를 구비된 송신 코일(미도시)을 통해 무선으로 출력할 수 있다.The antenna 330 may be connected to an output terminal of the power converter 320 and wirelessly output through a transmission coil (not shown) provided with an AC power signal generated by the power converter 320.
실시 예에 따른 안테나(330)는 무선 전력 전송을 위한 송신 코일뿐만 아니라 NFC(Near Field Communication) 등과 같은 근거리 무선 통신을 위한 근거리 무선 통신 안테나 및 무선 모바일 결제 서비스를 위한 모바일 결재 안테나 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수도 있다.The antenna 330 may further include at least one of a short range wireless communication antenna for short range wireless communication such as near field communication (NFC) and a mobile payment antenna for wireless mobile payment service, as well as a transmission coil for wireless power transmission. It may be configured to include.
이때, 송신 코일, 무선 통신 안테나 및 모바일 결재 안테나는 상호 간섭이 최소화되도록 서로 중첩되지 않게 배치될 수 있다.In this case, the transmitting coil, the wireless communication antenna and the mobile payment antenna may be arranged so as not to overlap each other to minimize mutual interference.
복조기(340)는 안테나(330)의 일측에 연결될 수 있으며, 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Converter)를 포함하여 구성될 수 있다. The demodulator 340 may be connected to one side of the antenna 330, and may include an analog digital converter.
복조기(340)는 안테나(330)를 통해 수신된 신호를 복조한 후, 복조된 패킷을 제어기(310)로 전달할 수 있다.The demodulator 340 may demodulate the signal received through the antenna 330 and then deliver the demodulated packet to the controller 310.
본 발명의 일 실시 예는 제어기(310)와 복조기(340)가 하드웨어적으로 하나의 모듈(또는 칩셋)으로 통합 구성될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the controller 310 and the demodulator 340 may be integrated into one module (or chipset) in hardware.
본 발명의 다른 실시 예는 복조기(340)의 일부 기능 및 구성이 제어기(310)로 통합되어 구성될 수도 있다.In another embodiment of the present invention, some functions and configurations of the demodulator 340 may be integrated into the controller 310.
제어기(310)는 복조기(340)로부터 수신되는 소정 패킷-예를 들면, 제어 오류 값이 포함된 제어 오류 패킷일 수 있음-에 기반하여 동적으로 동작 점을 결정할 수 있다. 제어기(310)는 결정된 동작 점에 상응하는 소정 전력 제어 파라메터를 제어(또는 설정)함으로써, 안테나(330)를 통해 전송되는 무선 전력의 세기를 조절할 수 있다. The controller 310 may dynamically determine an operating point based on a predetermined packet received from the demodulator 340, which may be, for example, a control error packet containing a control error value. The controller 310 may control (or set) a predetermined power control parameter corresponding to the determined operating point, thereby adjusting the strength of the wireless power transmitted through the antenna 330.
일 예로, 제어기(310)는 결정된 동작 점에 따라 동작 주파수(Operating Frequency), 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트(Duty Rate) 및 펄스 폭 변조 신호의 위상(Phase) 중 적어도 하나의 전력 제어 파라메터를 제어하여 전력 변환기(320)의 출력을 제어할 수 있다. For example, the controller 310 controls a power control parameter of at least one of an operating frequency, a duty rate of a pulse width modulated signal, and a phase of a pulse width modulated signal according to the determined operating point. To control the output of the power converter 320.
실시 예로, 전력 변환기(320)는 외부 전원으로부터 인가되는 직류 전압을 소정 직류 전압으로 변환하여 출력하는 직류-직류 변환기(미도시), 제어기(310)로부터 수신된 레퍼런스 신호에 기반하여 복수의 펄스 폭 변조 신호를 생성하는 게이트 드라이버(미도시) 및 게이트 드라이버로부터 수신되는 펄스 폭 변조 신호에 따라 구비된 스위치를 제어하여 교류 전력 신호를 생성하는 인버터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. In an embodiment, the power converter 320 converts a DC voltage applied from an external power source into a predetermined DC voltage and outputs the DC-DC converter (not shown) based on a reference signal received from the controller 310. A gate driver (not shown) for generating a modulated signal and an inverter (not shown) for generating an AC power signal by controlling a switch provided according to a pulse width modulation signal received from the gate driver.
다른 실시 예로, 전력 변환기(320)는 외부 전원으로부터 인가되는 직류 전압을 소정 직류 전압으로 변환하여 출력하는 직류-직류 변환기(미도시), 제어기(310)로부터 복수의 펄스 폭 변조 신호에 따라 구비된 스위치를 제어하여 교류 전력 신호를 생성하는 인버터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. In another embodiment, the power converter 320 is a DC-DC converter (not shown) for converting a DC voltage applied from an external power source into a predetermined DC voltage and outputting the same, according to a plurality of pulse width modulation signals from the controller 310. It may be configured to include an inverter (not shown) for controlling the switch to generate an AC power signal.
전력 변환기(320)의 세부 구성은 후술할 도면들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.The detailed configuration of the power converter 320 will be more apparent through the description of the drawings to be described later.
본 발명의 실시 예에 따른 전력 변환기(320)에 구비되는 인버터는 하프 브릿지 인버터 또는 풀 브릿지 인버터로 구현될 수 있다.The inverter provided in the power converter 320 according to an embodiment of the present invention may be implemented as a half bridge inverter or a full bridge inverter.
후술할 도 7에 도시된 바와 같이, 도면 부호 7a의 하프 브릿지 회로는 2개의 스위치를 포함하여 구성되고, 도면 부호 7b의 풀 브릿지 회로는 4개의 스위치를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 7 to be described later, the half bridge circuit 7a includes two switches, and the full bridge circuit 7b includes four switches.
따라서, 풀 브릿지 회로는 하프 브릿지 회로에 비해 전력 증폭 비율은 최대 2배이나, 스위치 소자에 의한 전력 손실도 최대 2배일 수 있다. Accordingly, the full bridge circuit may have a power amplification ratio of up to twice as much as that of the half bridge circuit, but may also be up to twice the power loss caused by the switch element.
풀 브릿지 회로는 구동 신호-즉, 펄스 폭 변조 신호-를 어떻게 제어하느냐에 따라 하프 브릿지 모드로도 동작될 수 있으며, 이를 통해 폭넓은 범위의 전력이 제공될 수 있다. The full bridge circuit can also be operated in half bridge mode, depending on how the drive signal, i.e., the pulse width modulated signal, is controlled, thereby providing a wide range of power.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 410), 핑 단계(Ping Phase, 420), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 430), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 440) 단계로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 4, the power transmission from the transmitter to the receiver is largely selected in a selection phase 410, a ping phase 420, an identification and configuration phase 430, and a power transmission phase ( Power Transfer Phase 440).
선택 단계(410)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. The selection step 410 may be a step of transitioning when a specific error or a specific event is detected while starting or maintaining the power transmission.
여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. Here, specific errors and specific events will be apparent from the following description.
또한, 선택 단계(410)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. In addition, in the selection step 410, the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface.
만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(420)로 천이할 수 있다(S401). If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, it may transition to the ping step 420 (S401).
선택 단계(410)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. In the selection step 410, the transmitter transmits a very short pulse of an analog ping signal, and may detect whether an object exists in an active area of the interface surface based on a change in current of a transmitting coil.
핑 단계(420)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 해당 표준에 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. In the ping step 420, when an object is detected, the transmitter activates the receiver and transmits a digital ping to identify whether the receiver is a receiver that is compliant with the standard.
핑 단계(420)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S402). If the transmitter does not receive a response signal (for example, a signal strength indicator) from the receiver in response to the digital ping in step 420, it may transition back to the selection step 410 (S402).
또한, 핑 단계(420)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(410)로 천이할 수도 있다(S403).In addition, in the ping step 420, when the transmitter receives a signal indicating that power transmission is completed, that is, a charging completion signal, from the receiver, the transmitter may transition to the selection step 410 (S403).
핑 단계(420)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S404).When the ping step 420 is completed, the transmitter may transition to the identification and configuration step 430 for collecting receiver identification and receiver configuration and status information (S404).
식별 및 구성 단계(430)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpectedpacket), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 전력 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S405).In the identification and configuration step 430, the transmitter either receives an unwanted packet (unexpectedpacket), the desired packet has not been received for a predefined time (time out), a packet transmission error (transmission error), or a power transmission contract If it is not set (no power transfer contract) it may transition to the selection step 410 (S405).
수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(240)로 천이할 수 있다(S406).When the identification and configuration of the receiver is completed, the transmitter may transition to the power transmission step 240 for transmitting the wireless power (S406).
전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpectedpacket), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 전력 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S407).In power transfer step 440, the transmitter either receives an unwanted packet (unexpectedpacket), does not receive a desired packet for a predefined time, or violates a preset power transfer contract (power transfer). contract violation), if the filling is completed, the transition to the selection step (410) (S407).
또한, 전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 전력 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S408).In addition, in the power transmission step 440, if the transmitter needs to reconfigure the power transmission contract in accordance with the change in the transmitter state, it may transition to the identification and configuration step 430 (S408).
상기한 전력 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver. For example, the transmitter state information may include information on the maximum transmittable power, information on the maximum acceptable number of receivers, and the like. The receiver state information may include information on required power.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.5 is a state transition diagram illustrating a wireless power transmission procedure according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 510), 핑 단계(Ping Phase, 520), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 530), 협상 단계(Negotiation Phase, 540), 보정 단계(Calibration Phase, 550), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 560) 단계 및 재협상 단계(Renegotiation Phase, 570)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 5, power transmission from a transmitter to a receiver is largely selected as a selection phase 510, a ping phase 520, an identification and configuration phase 530, and a negotiation phase. Phase 540, a calibration phase 550, a power transfer phase 560, and a renegotiation phase 570.
선택 단계(510)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. The selection step 510 may be a step of transitioning when a specific error or a specific event is detected while starting or maintaining power transmission.
여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(510)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. Here, specific errors and specific events will be apparent from the following description. In addition, in the selection step 510, the transmitter may monitor whether an object exists on the interface surface.
만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(520)로 천이할 수 있다. 선택 단계(510)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일 또는 1차 코일(Primary Coil)의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, it may transition to ping step 520. In the selection step 510, the transmitter transmits a very short pulse of an analog ping signal and an object in the active area of the interface surface based on the current change of the transmitting coil or the primary coil. Can detect the presence of
핑 단계(520)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(520)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 패킷-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(510)로 천이할 수 있다. In ping step 520, when an object is detected, the transmitter activates the receiver and sends a digital ping to identify whether the receiver is a receiver that is compliant with the WPC standard. If in ping step 520 the transmitter does not receive a response signal (eg, a signal strength packet) to the digital ping from the receiver, it may transition back to selection step 510.
또한, 핑 단계(520)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 패킷-을 수신하면, 선택 단계(510)로 천이할 수도 있다.Further, in ping step 520, the transmitter may transition to selection step 510 when it receives a signal from the receiver indicating that power transmission is complete, i.e., a charge complete packet.
핑 단계(520)가 완료되면, 송신기는 수신기를 식별하고 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(530)로 천이할 수 있다.Once the ping step 520 is complete, the transmitter may transition to identification and configuration step 530 to identify the receiver and collect receiver configuration and status information.
식별 및 구성 단계(530)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpectedpacket), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out),패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 전력 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(510)로 천이할 수 있다.In the identification and configuration step 530, the transmitter either receives an unwanted packet (unexpectedpacket), the desired packet has not been received for a predefined time (time out), a packet transmission error (transmission error), or a power transmission contract If not set (no power transfer contract) it may transition to selection step 510.
송신기는 식별 및 구성 단계(530)에서 수시된 구성 패킷(Configuration packet)의 협상 필드(Negotiation Field) 값에 기반하여 협상 단계(540)로의 진입이 필요한지 여부를 확인할 수 있다.The transmitter may determine whether entry into the negotiation step 540 is necessary based on a negotiation field value of the configuration packet received in the identification and configuration step 530.
확인 결과, 협상이 필요하면, 송신기는 협상 단계(540)로 진입하여 소정 FOD 검출 절차를 수행할 수 있다.As a result of the check, if negotiation is necessary, the transmitter may enter a negotiation step 540 and perform a predetermined FOD detection procedure.
반면, 확인 결과, 협상이 필요하지 않은 경우, 송신기는 곧바로 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다.On the other hand, if the result of the check is that negotiation is not necessary, the transmitter may directly enter the power transmission step 560.
협상 단계(540)에서, 송신기는 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD(Foreign Object Detection) 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 송신기는 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 임계치를 결정할 수 있다.In the negotiation step 540, the transmitter may receive a Foreign Object Detection (FOD) status packet including a reference quality factor value. In this case, the transmitter may determine a threshold for FO detection based on the reference quality factor value.
송신기는 결정된 FO 검출을 위한 임계치 및 현재 측정된 품질 인자 값을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The transmitter may detect whether the FO exists in the charging region by using the determined threshold for FO detection and the currently measured quality factor value, and control power transmission according to the FO detection result. For example, when the FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.
FO가 검출된 경우, 송신기는 선택 단계(510)로 회귀할 수 있다. 반면, FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)를 거쳐 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다. If the FO is detected, the transmitter may return to selection step 510. On the other hand, when the FO is not detected, the transmitter may enter the power transmission step 560 via the correction step 550.
상세하게, 송신기는 FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)에서 수신단에 수신된 전력의 세기를 결정하고, 송신단에서 전송한 전력의 세기를 결정하기 위해 수신단과 송신단에서의 전력 손실을 측정할 수 있다. In detail, when the FO is not detected, the transmitter determines the strength of the power received at the receiving end in the correction step 550, and determines the power loss at the receiving end and the transmitting end to determine the strength of the power transmitted by the transmitting end. It can be measured.
즉, 송신기는 보정 단계(550)에서 송신단의 송신 파워와 수신단의 수신 파워 사이의 차이에 기반하여 전력 손실을 예측할 수 있다. That is, the transmitter may predict the power loss based on the difference between the transmit power of the transmitter and the receive power of the receiver in the correction step 550.
일 실시예에 따른 송신기는 예측된 전력 손실을 반영하여 FOD 검출을 위한 임계치를 보정할 수도 있다.The transmitter according to an embodiment may correct the threshold for FOD detection by reflecting the predicted power loss.
전력 전송 단계(540)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 전력 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(510)로 천이할 수 있다.In the power transmission step 540, the transmitter receives an unexpected packet, the desired packet has not been received for a predefined time, or a violation of a preset power transmission contract occurs. transfer contract violation), if the filling is complete, transition to selection step 510.
또한, 전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 전력 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(570)로 천이할 수 있다. In addition, in power transmission step 440, the transmitter may transition to renegotiation step 570 if it is necessary to reconfigure the power transmission contract according to a change in the transmitter state.
이때, 재협상이 정상적으로 완료되면, 송신기는 전력 전송 단계(560)로 회귀할 수 있다.At this time, if the renegotiation is normally completed, the transmitter may return to the power transmission step (560).
상기한 전력 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. The power transmission contract may be set based on state and characteristic information of the transmitter and the receiver.
일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.For example, the transmitter state information may include information on the maximum transmittable power, information on the maximum acceptable number of receivers, and the like. The receiver state information may include information on required power.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 세부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.6A is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6a를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(600)는 크게 제어기(610), 전력변환기(620), 안테나(630), 복조기(640) 및 전류 센서(650)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6A, the apparatus for transmitting power wirelessly 600 may largely include a controller 610, a power converter 620, an antenna 630, a demodulator 640, and a current sensor 650.
여기서, 전력변환기(623)는 게이트 드라이버(Gate Driver, 622), 인버터(Invertor, 622) 및 직류-직류 변환기(DC-DC Convertor, 623)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the power converter 623 may include a gate driver 622, an inverter 622, and a DC-DC converter 623.
전력변환기(620)는 전원(660)로부터 인가되는 제1 직류 전압(V_in)이 제2 직류 전압(V_rail)으로 변환된 후 인버터(622)에 공급되도록 구성될 수 있다.The power converter 620 may be configured to be supplied to the inverter 622 after the first DC voltage V_in applied from the power source 660 is converted into the second DC voltage V_rail.
게이트 드라이버(621)는 제어기(610)로부터 수신되는 레퍼런스 클락(Ref_CLK:Reference Clock) 신호-또는 동작 주파수 신호-를 이용하여 제1 내지 제N 스위치 제어 신호(SC_1 및 SC_N)를 생성할 수 있다.The gate driver 621 may generate the first to N th switch control signals SC_1 and SC_N using a reference clock signal (Ref_CLK) or an operating frequency signal received from the controller 610.
인버터(622)는 제1 내지 제N 스위치 제어 신호에 따라 제2 직류 전압(V_rail)을 스위칭 제어하여 교류 전력 신호를 생성할 수 있다.The inverter 622 may switch-control the second DC voltage V_rail according to the first to Nth switch control signals to generate an AC power signal.
안테나(630)는 인버터(622)로부터 수신되는 교류 전력 신호를 무선으로 전송할 수 있다. The antenna 630 may wirelessly transmit an AC power signal received from the inverter 622.
본 실시 예에 있어서, 안테나(630)는 적어도 하나의 인덕터(Inductor, L)와 적어도 하나의 캐패시터(Capacitor, C)로 구성된 LC 공진 회로를 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시 예로 안테나(630)는 하나의 송신 코일-즉, 하나의 인덕터-로 구성된 단일 코일 형태일 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예에 따른 안테나(630)는 후술할 도 6b에 도시된 바와 같이, 복수의 송신 코일-즉, 복수의 송신 코일-로 구성될 수도 있다.In the present embodiment, the antenna 630 may include an LC resonant circuit including at least one inductor L and at least one capacitor C. According to an embodiment, the antenna 630 may be in the form of a single coil composed of one transmitting coil, that is, one inductor, but this is only one embodiment, and the antenna 630 according to another embodiment will be described later. As shown in 6b, it may consist of a plurality of transmitting coils, that is, a plurality of transmitting coils.
이하, 제2 직류 전력은 인버터 입력 전압 또는 브이 레일(V_rail) 또는 인버터 동작 전압이라 명하기로 한다. Hereinafter, the second DC power will be referred to as an inverter input voltage or a V rail or an inverter operating voltage.
상기 제1 내지 제N 스위치 제어 신호(SC_1 및 SC_N)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 신호일 수 있으며, N 값은 인버터(622)에 구비되는 스위치의 개수에 대응하여 결정될 수 있다. The first to Nth switch control signals SC_1 and SC_N may be pulse width modulation signals, and an N value may be determined corresponding to the number of switches provided in the inverter 622.
전류 센서(650)는 제어기(610)의 제어 신호에 따라 직류-직류 변환기(623)의 출력단에 흐르는 전류-즉, 인버터 입력 전류(I_rail)-의 세기를 측정하고, 측정 결과를 제어기(610)에 전달할 수 있다.The current sensor 650 measures the intensity of the current flowing through the output terminal of the DC-DC converter 623, that is, the inverter input current I_rail, according to the control signal of the controller 610, and measures the result of the controller 610. Can be delivered to.
일 예로, 제어기(610)는 무선 전력 송신기(600)가 핑 단계로 진입하여 감지 신호-일 예로, 디지털 핑- 전송을 개시하면, 전류 센서(650)가 직류-직류 변환기(623) 출력 전류를 측정하도록 제어할 수 있다.As an example, the controller 610 enters a sensing signal—for example, a digital ping transmission—when the wireless power transmitter 600 enters a ping phase, and the current sensor 650 outputs a DC-DC converter 623 output current. Can be controlled to measure.
제어기(610)는 측정된 출력 전류의 세기(I_rail)와 소정 임계 전류(I_threshold)를 비교할 수 있다. 여기서, 임계 전류는 핑 단계(420, 520)에서 해당 무선 전력 송신기(600)의 충전 영역에 금속성 물체가 배치되었을 때 잡음이 발생될 수 있는 최소 전류일 수 있다. 일 실시 예에 따른 임계 전류는 핑 단계(420, 520)에서의 다양한 금속성 물체에 대한 잡음 발생 실험 결과에 기초하여 결정될 수도 있다. The controller 610 may compare the measured intensity I_rail with the predetermined threshold current I_threshold. Here, the threshold current may be a minimum current at which noise may be generated when a metallic object is disposed in the charging region of the corresponding wireless power transmitter 600 in the ping steps 420 and 520. Threshold current according to an embodiment may be determined based on the noise generation experiment results for the various metallic objects in the ping step (420, 520).
일 예로, 제어기(610)는 비교 결과에 따라 동작 주파수를 조절할 수 있다. 만약, 안테나(630)에 구비된 LC 공진 회로의 공진 주파수가 a인 경우, 조절되는 동작 주파수는 a보다 큰 값으로 결정될 수 있다. 일 예로, 안테나(630)에 구비된 LC 공진 회로의 공진 주파수가 110KHz인 경우, 조절되는 동작 주파수는 111KHz와 115KHz 사이의 값으로 결정될 수 있다. For example, the controller 610 may adjust the operating frequency according to the comparison result. If the resonant frequency of the LC resonant circuit included in the antenna 630 is a, the adjusted operating frequency may be determined to be greater than a. For example, when the resonant frequency of the LC resonant circuit included in the antenna 630 is 110KHz, the adjusted operating frequency may be determined as a value between 111KHz and 115KHz.
다른 일 예로, 제어기(610)는 비교 결과에 따라 게이트 드라이버(621)에 의해 생성되는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트를 조절할 수도 있다.As another example, the controller 610 may adjust the duty rate of the pulse width modulated signal generated by the gate driver 621 according to the comparison result.
또 다른 일 예로, 제어기(610)는 비교 결과에 따라 게이트 드라이버(621)에 의해 생성되는 복수의 펄스 폭 변조 신호에 대한 위상을 조절할 수도 있다.As another example, the controller 610 may adjust the phase of the plurality of pulse width modulated signals generated by the gate driver 621 according to the comparison result.
또 다른 일 예로, 제어기(610)는 비교 결과에 따라 동작 주파수, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트 및 복수의 펄스 폭 변조 신호에 대한 위상 중 적어도 두 개를 조절할 수도 있다.As another example, the controller 610 may adjust at least two of an operating frequency, a duty rate of the pulse width modulated signal, and a phase for the plurality of pulse width modulated signals according to the comparison result.
일 예로, 제어기(610)는 핑 단계에서 측정된 출력 전류의 세기가 소정 임계 전류를 초과하면 직류-직류 변환기(623)의 출력 전류가 감소되도록 동작 주파수를 변경할 수 있다.For example, the controller 610 may change the operating frequency such that the output current of the DC-DC converter 623 is decreased when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current.
다른 일 예로, 제어기(610)는 핑 단계에서 측정된 출력 전류의 세기가 소정 임계 전류를 초과하면 직류-직류 변환기(623)의 출력 전류가 감소되도록 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트를 감소시킬 수 있다.As another example, the controller 610 may reduce the duty rate of the pulse width modulated signal such that the output current of the DC-DC converter 623 is decreased when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current. .
또 다른 일 예로, 제어기(610)는 핑 단계에서 측정된 출력 전류의 세기가 소정 임계 전류를 초과하면 직류-직류 변환기(623)의 출력 전류가 감소되도록 복수의 펄스 폭 변조 신호 사이의 위상 차이를 조절할 수도 있다.As another example, the controller 610 may adjust the phase difference between the plurality of pulse width modulated signals such that the output current of the DC-DC converter 623 is reduced when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current. You can also adjust.
또 다른 일 예로, 제어기(610)는 핑 단계에서 측정된 출력 전류의 세기가 소정 임계 전류를 초과하면 직류-직류 변환기(623)의 출력 전류가 감소되도록 동작 주파수, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트 및 복수의 펄스 폭 변조 신호에 대한 위상 중 적어도 두 개를 조합하여 조절할 수도 있다.As another example, the controller 610 may include the operating frequency, the duty rate of the pulse width modulated signal, and the output current of the DC-DC converter 623 when the intensity of the output current measured in the ping step exceeds a predetermined threshold current. At least two of the phases for the plurality of pulse width modulated signals may be combined and adjusted.
일 실시 예에 따른 제어기(610)는 동작 주파수 및(또는) 듀티 레이트 및(또는) 위상 조절에 따라 직류-직류 변환기(620)의 출력 전류가 감소된 후 소정 기준치 이상의 추가 출력 전류 감소를 감지하면, 충전 영역에 배치된 금속성 물체-즉, 잡음 발생의 원인인 물체-가 제거된 것으로 판단할 수 있다.If the controller 610 according to an embodiment detects an additional output current decrease above a predetermined reference value after the output current of the DC-DC converter 620 decreases according to an operating frequency and / or duty rate and / or phase adjustment. It may be determined that the metallic object disposed in the charging region, that is, the object causing noise generation, has been removed.
제어기(610)는 금속성 물체가 제거되었음이 확인되면, 조절된 동작 주파수, 듀티 레이트 및 위상 중 적어도 하나를 조절 이전 상태로 원상 복구시킬 수 있다. When the controller 610 confirms that the metallic object has been removed, the controller 610 may restore at least one of the adjusted operating frequency, the duty rate, and the phase to a state before adjustment.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기(600)는 램프, 비퍼(beeper), 액정 디스플레이, 진동기 등의 출력부(미도시)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.The wireless power transmitter 600 according to another embodiment of the present invention may further include an output unit (not shown) such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, and a vibrator.
일 실시 예에 따른 제어기(610)는 핑 단계(420, 520)에서 측정된 직류-직류 변환기(623)의 출력 전류의 세기가 소정 임계 전류를 초과하면, 구비된 출력부를 통해 충전 영역에 금속성 물체가 배치되어 잡음이 발생되었음을 지시하는 소정 경고 알람이 출력되도록 제어할 수 있다. 이때, 사용자는 출력된 경고 알람에 따라 충전 영역에 배치된 금속성 물체를 제거할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the controller 610 may, when the intensity of the output current of the DC-DC converter 623 measured in the ping step 420 or 520 exceeds a predetermined threshold current, transmit a metallic object to the charging region through the provided output unit. Is arranged to control the output of a predetermined warning alarm indicating that noise has occurred. In this case, the user may remove the metallic object disposed in the charging area according to the output warning alarm.
일 예로, 제어기(610)는 경고 알람 출력 후 금속성 물체가 충전 영역에서 제거된 것이 확인되면, 경고 알람 출력을 중지시키고, 조절된 동작 주파수를 조절 이전 동작 주파수로 원상 복구시킬 수 있다. For example, when it is confirmed that the metallic object is removed from the charging region after the warning alarm output, the controller 610 may stop the warning alarm output and restore the adjusted operating frequency to the previous operating frequency.
일 실시 예에 따른 제어기(610)는 경고 알람 출력 전/후 측정된 직류-직류 변환기(632)의 출력 전류를 비교하여 금속성 물체-즉, 잡음 발생의 원인인 물체-가 충전 영역에서 제거되었는지 여부를 판단할 수 있다. 상세하게, 제어기(610)는 동작 주파수 및(또는) 듀티 레이트 및(또는) 위상 조절 후 경고 알람 출력 이전에 측정된 직류-직류 변환기(632)의 출력 전류와 비교하여 경고 알람 출력 후의 직류-직류 변환기(632)의 출력 전류가 소정 기준치 이상 감소한 경우, 금속성 물체가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단할 수 있다. According to an embodiment, the controller 610 compares the output current of the DC-DC converter 632 measured before and after the warning alarm output to determine whether the metallic object, that is, the object causing the noise, has been removed from the charging region. Can be determined. In detail, the controller 610 is a DC-DC after warning alarm output compared to the output current of the DC-DC converter 632 measured before the alarm alarm output after operating frequency and / or duty rate and / or phase adjustment. When the output current of the converter 632 decreases by more than a predetermined reference value, it may be determined that the metallic object is removed from the charging region.
다른 일 예로, 제어기(610)는 경고 알람 출력 후 금속성 물체가 충전 영역에서 제거된 것이 확인되면, 경고 알람 출력을 중지시키고, 조절된 듀티 레이트를 조절 이전 듀티 레이트로 원상 복구시킬 수도 있다.As another example, when it is confirmed that the metallic object is removed from the charging region after the warning alarm output, the controller 610 may stop the warning alarm output and restore the adjusted duty rate to the duty rate before the adjustment.
또 다른 일 예로, 제어기(610)는 경고 알람 출력 후 금속성 물체가 충전 영역에서 제거된 것이 확인되면, 경고 알람 출력을 중지시키고, 조절된 위상을 조절 이전 위상으로 원상 복구시킬 수도 있다.As another example, when it is confirmed that the metallic object is removed from the charging region after the warning alarm output, the controller 610 may stop the warning alarm output and restore the adjusted phase to its original phase before adjustment.
또 다른 일 예로, 제어기(610)는 경고 알람 출력 후 금속성 물체가 충전 영역에서 제거된 것이 확인되면, 경고 알람 출력을 중지시키고, 조절된 동작 주파수, 듀티 레이트 및 위상 중 적어도 하나를 조절 이전 상태로 원상 복구시킬 수도 있다.As another example, when it is confirmed that the metallic object is removed from the charging region after the warning alarm output, the controller 610 stops the warning alarm output and sets at least one of the adjusted operating frequency, duty rate, and phase to a state before adjustment. You can also restore it.
도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 도 6a의 무선 전력 송신 장치에 구비되는 안테나의 구성을 설명하기 위한 도면이다.6B is a diagram for describing a configuration of an antenna included in the wireless power transmitter of FIG. 6A according to an embodiment of the present invention.
도 6b를 참조하면, 안테나(630)는 코일 선택 회로(631), 코일 어셈블리(632) 및 공진 캐패시터(633)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6B, the antenna 630 may include a coil selection circuit 631, a coil assembly 632, and a resonant capacitor 633.
코일 어셈블리(632)는 복수의 송신 코일-제1 내지 제N 코일(여기서, N은 2 이상)-을 포함하여 구성될 수 있다. The coil assembly 632 may comprise a plurality of transmitting coils, wherein the first through Nth coils, where N is two or more.
코일 선택 회로(631)는 코일 어셈블리(632)에 포함된 송신 코일 중 어느 하나 (또는 적어도 어느 하나)로 인버터(620)의 출력 전류(I_coil)가 흐르도록 구성된 제1 내지 제N 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.The coil selection circuit 631 includes first to N th switches configured to flow an output current I_coil of the inverter 620 to any one (or at least one) of the transmission coils included in the coil assembly 632. Can be configured.
일 예로, 코일 선택 회로(631)는 제1 제N 스위치의 일단이 인버터(620) 출력단에 연결되고 각 스위치의 타단이 해당 스위치에 대응하는 코일에 연결될 수 있도록 구성될 수 있다. As an example, the coil selection circuit 631 may be configured such that one end of the first N-th switch is connected to an output terminal of the inverter 620 and the other end of each switch is connected to a coil corresponding to the corresponding switch.
코일 어셈블리(632)에 포함된 제1 내지 제N 코일은 각각 그것의 일단이 코일 선택 회로(710)의 대응되는 스위치의 일단에 연결되고, 그것의 타단이 공진 캐패시터(633)와 연결되도록 구성될 수 있다.Each of the first to Nth coils included in the coil assembly 632 may be configured such that one end thereof is connected to one end of a corresponding switch of the coil selection circuit 710 and the other end thereof is connected to the resonant capacitor 633. Can be.
복조기(640)는 코일 어셈블리(632)와 공진 캐피시터(633) 사이의 신호-여기서, 신호는 진폭 변조된 인밴드 신호일 수 있음-를 복조하여 제어기(610)에 전달할 수 있다.The demodulator 640 can demodulate and pass the signal between the coil assembly 632 and the resonant capacitor 633, where the signal can be an amplitude modulated in-band signal, to the controller 610.
도 7은 인버터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the operation of the inverter.
도면 번호 7a를 참조하면, 하프 브릿지 인버터는 두 개의 스위치(S1 및 S2)를 포함하고, 게이트 드라이버의 PWM 신호에 따라 해당 스위치가 ON/OFF 제어되어 출력 전압(Vo)이 변경될 수 있다. 일 예로, 도면 번호 710에 도시된 바와 같이, S1 스위치가 단락되고, S2 스위치가 개방되면, 출력 전압(Vo)는 입력 전압인 +Vdc 값을 갖는다. 반면, S1 스위치가 개방되고, S2 스위치가 단락되면, 출력 전압(Vo)는 0 값을 갖는다. Referring to FIG. 7A, the half-bridge inverter includes two switches S1 and S2, and the corresponding switch may be controlled on / off according to the PWM signal of the gate driver so that the output voltage Vo may be changed. For example, as shown at 710, when the S1 switch is shorted and the S2 switch is open, the output voltage Vo has a value of + Vdc which is an input voltage. On the other hand, when the S1 switch is opened and the S2 switch is shorted, the output voltage Vo has a value of zero.
하프 브릿지 인버터는 게이트 드라이버로부터 위상이 상이한 제1 내지 제2 PWM 신호를 수신하고, 제1 내지 제2 PWM 신호를 이용하여 S1 스위치와 S2 스위치를 제어할 수 있다. 제1 내지 제2 PWM 신호에 따라 S1 스위치와 S2 스위치가 교차 단락되면, 하프 브릿지 인버터는 특정 주기를 가지는 교류 전력 신호를 출력할 수 있다.The half bridge inverter may receive first to second PWM signals having different phases from the gate driver, and control the S1 switch and the S2 switch using the first to second PWM signals. When the S1 switch and the S2 switch are cross-shorted according to the first to second PWM signals, the half bridge inverter may output an AC power signal having a specific period.
상기 도 7의 도면 부호 7b를 참조하면, 풀 브릿지 인버터는 네 개의 스위치(S1, S2, S3 및 S4)를 포함하여 구성될 수 있으며, 게이트 드라이버로부터 수신되는 PWM 신호에 따라 해당 스위치가 ON/OFF 제어될 수 있다. Referring to FIG. 7B of FIG. 7, the full bridge inverter may include four switches S1, S2, S3, and S4, and the switches may be turned on or off according to a PWM signal received from the gate driver. Can be controlled.
풀 브릿지 인버터의 출력 전압(Vo) 레벨은 도면 번호 720에 도시된 바와 같이, +Vdc 또는 -Vdc 또는 0의 값을 가질 수 있다. The output voltage Vo level of the full bridge inverter may have a value of + Vdc or -Vdc or 0, as shown at 720.
일 예로, S1 스위치와 S2 스위치가 단락되고, 나머지 스위치가 개방되면, 출력 전압(Vo) 레벨은 +Vdc 값을 가진다. 반면, S3 스위치와 S4 스위치가 단락되고, 나머지 스위치가 개방되면, 출력 전압(Vo) 레벨은 -Vdc 값을 가진다.For example, when the S1 switch and the S2 switch are short-circuited and the remaining switches are open, the output voltage Vo level has a value of + Vdc. On the other hand, if the S3 switch and the S4 switch are short-circuited and the remaining switches are open, the output voltage Vo level has a value of -Vdc.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 코일의 형태를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the form of a transmission coil according to an embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따른 상기한 도 3 및 도 6에 도시된 전송 안테나(330, 630)에 구비되는 송신 코일(800)의 특성은 그것의 내경(di, inner diameter), 외경(do, outer diameter) 및 두께(dc , thickness)에 의해 결정될 수 있다.According to an embodiment, the characteristics of the transmission coils 800 provided in the above-described transmission antennas 330 and 630 illustrated in FIGS. 3 and 6 may have its inner diameter d i , inner diameter d o , outer diameter) and thickness (d c , thickness).
또한, 일 실시 예에 따른 송신 코일(800)이 나선형으로 감겨진 형태인 경우, 해당 송신 코일(800)의 특성은 그것의 턴 수에 더 기반하여 결정될 수 있다.In addition, when the transmitting coil 800 according to an embodiment has a spiral wound shape, the characteristic of the transmitting coil 800 may be further determined based on the number of turns thereof.
무선 전력 송신기(600)에 구비되는 송신 코일의 특성에 따라 LC 공진 회로의 공진 주파수는 상이할 수 있다. 또한, 송신 코일의 특성에 따라 동작 주파수에 변경에 따른 직류-직류 변환기(623)의 출력 전류 변화 패턴도 상이할 수 있다.The resonant frequency of the LC resonant circuit may be different according to the characteristics of the transmitting coil provided in the wireless power transmitter 600. In addition, the output current change pattern of the DC-DC converter 623 according to the change in the operating frequency according to the characteristics of the transmission coil may also be different.
도 9a는 LC 공진 회로의 공진 주파수와 동작 주파수 변화에 따른 LC 공진 회로에 흐르는 전류의 변화를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.FIG. 9A is an exemplary diagram for describing a change in current flowing through an LC resonant circuit according to a change in resonant frequency and operating frequency of the LC resonant circuit.
무선 전력 송신기는 LC 공진을 활용하여 에너지를 전송한다. 인덕터(L)과 캐피시터(C)가 직렬로 연결된 LC 공진 회로에서 공진 주파수에 가까운 주파수를 동작 주파수로 사용할수록 임피던스(Impedance)가 낮아지고 LC 공진 회로에 흐르는 전류는 최대가 된다.The wireless power transmitter utilizes LC resonance to transmit energy. In the LC resonant circuit in which the inductor L and the capacitor C are connected in series, the frequency closer to the resonant frequency is used as the operating frequency, the impedance is lowered and the current flowing through the LC resonant circuit is maximum.
반면, 동작 주파수가 공진 주파수에서 멀어질수록 임피던스는 증가하고, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 감소하게 된다. On the other hand, as the operating frequency moves away from the resonant frequency, the impedance increases, and the current flowing through the LC resonant circuit decreases.
본 실시 예에 있어서, 무선 전력 송신기에 배치되는 LC 공진 회로의 공진 주파수가 f0이고, 초기 동작 주파수가 f1이라고 가정하자.In the present embodiment, it is assumed that the resonant frequency of the LC resonant circuit disposed in the wireless power transmitter is f 0 , and the initial operating frequency is f 1 .
즉, 무선 전력 송신기는 핑 단계에서 초기 동작 주파수인 f1을 이용하여 디지털 핑을 생성할 수 있다. That is, the wireless power transmitter may generate a digital ping using f 1, which is an initial operating frequency, in the ping step.
도 9a를 참조하면, 동작 주파수가 f0일 때, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 최대값인 I_max일 수 있다.Referring to FIG. 9A, when the operating frequency is f 0 , the current flowing through the LC resonant circuit may be I_max, which is the maximum value.
동작 주파수가 f0에서 f1으로 변경되면, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 I_max에서 Δa만큼 감소한 I_f1으로 변경될 수 있다.When the operating frequency is changed from f 0 to f 1 , the current flowing in the LC resonant circuit may be changed to I_f1 which is decreased by Δa from I_max.
만약, 동작 주파수가 f1에서 f2로 변경되면, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 I_f1에서 Δb만큼 감소한 I_f2로 변경될 수 있다.If the operating frequency is changed from f 1 to f 2 , the current flowing in the LC resonant circuit may be changed to I_f 2, which is decreased by Δ b from I_f 1.
무선 전력 송신기가 동작 주파수 f1을 이용하여 디지털 핑 전송 중 충전 영역에 이물질, 예를 들어 금속성 물체가 배치되면, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 급격히 증가하여 I_f1보다 커지게 된다.When the wireless power transmitter uses an operating frequency f 1 and a foreign material, for example, a metallic object is placed in the charging region during the digital ping transmission, the current flowing through the LC resonant circuit increases rapidly and becomes larger than I_f1.
LC 공진 회로에 흐르는 전류가 급격히 증가하면, 금속성 물체, LC 공진회로 또는 인접한 전자부품 등이 충전 영역에서 진동하여 잡음을 발생시킬 수 있다.If the current flowing through the LC resonant circuit increases rapidly, a metallic object, an LC resonant circuit, or an adjacent electronic component may vibrate in the charging region to generate noise.
일 예로, 동작 주파수 f1으로 동작중인 핑 단계에서 충전 영역에 금속성 물체가 존재하지 않는 경우, 직류-직류 변환기의 출력 전류(또는 LC 공진 회로에 인가되는 전류)가 1000mA로 측정되었다고 가정하자. 이때, 충전 영역에 금속성 물체가 배치되면, 직류-직류 변환기의 출력 전류는 급격히 증가하여 소정 임계 전류인 2000mA이상으로 측정될 수 있다. As an example, suppose that the output current (or current applied to the LC resonant circuit) of the DC-DC converter is measured at 1000 mA when there is no metallic object in the charging region during the ping step operating at the operating frequency f 1 . In this case, when a metallic object is disposed in the charging region, the output current of the DC-DC converter may increase rapidly and be measured to be greater than or equal to a predetermined threshold current of 2000 mA.
핑 단계에서 측정된 직류-직류 변환기의 출력 전류가 상기 임계 전류를 초과하면, 무선 전력 송신기는 후술할 도 9b에 도시된 바와 같이, 동작 주파수를 f1에서 f2로 조정하여 직류-직류 변환기의 출력 전류가 임계 전류 이하로 떨어지도록 제어할 수 있다. 이때, f2는 f1보다 높은 주파수일 수 있다.If the output current of the DC-DC converter measured in the ping step exceeds the threshold current, the wireless power transmitter adjusts the operating frequency from f 1 to f 2 as shown in FIG. 9B to be described later. The output current can be controlled to fall below the threshold current. In this case, f 2 may be higher than f 1 .
도 9b는 핑 단계에서 이물질, 예를 들어 금속성 물체에 의해 발생되는 잡음을 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.FIG. 9B is an exemplary diagram for describing a method of controlling noise generated by a foreign material, for example, a metallic object in a ping step.
본 실시 예에 있어서, 무선 전력 송신기에 배치되는 LC 공진 회로의 공진 주파수가 f0이고, 초기 동작 주파수가 f1이라고 가정하자.In the present embodiment, it is assumed that the resonant frequency of the LC resonant circuit disposed in the wireless power transmitter is f 0 , and the initial operating frequency is f 1 .
즉, 무선 전력 송신기는 핑 단계에서 동작 주파수 f1을 이용하여 디지털 핑을 생성한 후 LC 공진 회로를 통해 무선으로 전송한다고 가정하자. That is, suppose that the wireless power transmitter generates a digital ping using the operating frequency f 1 in the ping step and then wirelessly transmits through the LC resonant circuit.
도 9b에 도시된 바와 같이, 동작 주파수가 f0일 때, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 도면 번호 910에 도시된 바와 같이 최대값인 I_max일 수 있다.As shown in FIG. 9B, when the operating frequency is f 0 , the current flowing in the LC resonant circuit may be I_max, which is the maximum value, as shown at 910.
핑 단계에서 동작 주파수가 f1이고, 충전 영역에 물체가 배치되지 않은 경우, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 도면 번호 920에 도시된 바와 같이 I_f1일 수 있다.If the operating frequency is f 1 in the ping step and no object is disposed in the charging region, the current flowing in the LC resonant circuit may be I_f1 as shown in FIG.
하지만, 충전 영역에 금속성 물체가 배치된 경우, LC 공진 회로에 흐르는 전류는 도면 번호 930에 도시된 바와 같이 임계 전류 I_thre(950)보다 크게 급격히 증가될 수 있다.However, when the metallic object is disposed in the charging region, the current flowing through the LC resonant circuit may be increased significantly more than the threshold current I_thre 950 as shown in reference numeral 930.
LC 공진 회로에 흐르는 전류가 임계 전류 I_thre(950)보다 크면, 금속성 물체가 진동하여 잡음이 발생할 수 있다.If the current flowing through the LC resonant circuit is greater than the threshold current I_thre 950, the metallic object may vibrate to generate noise.
무선 전력 송신기는 동작 주파수를 f1에서 f2로 조정하여 LC 공진 회로에 흐르는 전류를 도면 번호 940에 도시된 바와 같이 임계 전류 I_thre(950)보다 작게 제어할 수 있다. The wireless power transmitter adjusts the operating frequency from f 1 to f 2 to control the current flowing in the LC resonant circuit to be smaller than the threshold current I_thre 950, as shown at 940.
LC 공진 회로에 흐르는 전류가 임계 전류 I_thre(950)보다 작아지면, 금속성 물체의 진동을 중단시켜 잡음을 제거할 수 있다.When the current flowing through the LC resonant circuit is smaller than the threshold current I_thre 950, the vibration of the metallic object may be stopped to remove noise.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 무선 전력 송신기는 핑 단계로 진입하여 제1 동작 주파수를 가지는 제1 감지 신호를 전송할 수 있다(S1010).Referring to FIG. 10, the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first sensing signal having a first operating frequency (S1010).
무선 전력 송신기는 제1 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정할 수 있다(S1020).The wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1020).
무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 소정 임계 전류보다 큰지 비교할 수 있다(S1030). The wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1030).
일 예로, 임계 전류는 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류로 설정될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 충전 영역에 금속성 물체가 배치된 것으로 판단할 수 있다.As an example, the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 무선 전력 송신기는 제2 동작 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 전송할 수 있다(S1040). As a result of the comparison, if the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may transmit a second sensing signal having a second operating frequency (S1040).
여기서, 제2 동작 주파수는 제1 동작 주파수보다 높은 주파수일 수 있다. 일 예로, 제1 동작 주파수는 110KHz이고, 제2 동작 주파수는 115KHz일 수 있다. 제2 동작 주파수는 제1 동작 주파수보다 큰 값 중 상기 임계 전류보다 크게 측정된 직류-직류 변환기의 출력 전류를 상기 임계 전류보다 작게 떨어뜨릴 수 있는 값으로 결정한다.Here, the second operating frequency may be a frequency higher than the first operating frequency. For example, the first operating frequency may be 110 KHz and the second operating frequency may be 115 KHz. The second operating frequency is determined as a value capable of dropping the output current of the DC-DC converter measured greater than the threshold current among values greater than the first operating frequency to be smaller than the threshold current.
다음 표 1은 주파수에 따라 측정된 출력전류의 실험 결과이다.Table 1 below shows the experimental results of the measured output current according to the frequency.
번호number 주파수(KHz)Frequency (KHz) 전류(mA)Current (mA)
1One 111111 546546
22 112112 482482
33 113113 422422
44 114114 380380
55 115115 336336
66 116116 304304
77 117117 270270
88 118118 242242
99 119119 228228
실험 결과 출력전류를 임계 수준(300~400mA)으로 낮출 수 있는 최적의 주파수는 114KHz 내지 116KHz임을 얻었다. 가장 적절한 주파수는 115KHz일 수 있다. 상기한 1030 단계의 비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 작으면, 무선 전력 송신기는 상기 1010 단계로 회귀할 수 있다.Experimental results showed that the optimum frequency for reducing the output current to the threshold level (300 ~ 400mA) is 114KHz to 116KHz. The most suitable frequency may be 115 KHz. As a result of the comparison in step 1030, if the measured output current is less than the threshold current, the wireless power transmitter may return to step 1010.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 무선 전력 송신기는 핑 단계로 진입하여 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송할 수 있다(S1110).Referring to FIG. 11, the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first detection signal of first power (S1110).
무선 전력 송신기는 제1 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정할 수 있다(S1120).The wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1120).
무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 소정 임계 전류보다 큰지 비교할 수 있다(S1130). 일 예로, 임계 전류는 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류로 설정될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 충전 영역에 금속성 물체가 배치된 것으로 판단할 수 있다.The wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1130). As an example, the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 무선 전력 송신기는 제2 전력의 제2 감지 신호가 전송되도록 인버터에 인가되는 펄스 폭 변조 신호의 듀티(duty) 레이트를 조정할 수 있다(S1140). As a result of the comparison, if the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may adjust the duty rate of the pulse width modulated signal applied to the inverter to transmit the second sensing signal of the second power (S1140).
여기서, 제2 전력은 제1 전력보다 작고, 제2 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트는 제1 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트보다 작을 수 있다. Here, the second power may be smaller than the first power, and the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensing signal may be smaller than the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensing signal.
제1 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트는 0.5(또는 50%)이고, 제2 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트는 0.3(또는 30%)일 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 제2 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트는 상기 임계 전류보다 크게 측정된 직류-직류 변환기의 출력 전류를 상기 임계 전류보다 작게 떨어뜨릴 수 있는 값으로 결정되면 충분하다. The duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensed signal may be 0.5 (or 50%) and the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensed signal may be 0.3 (or 30%), which is one If only the duty rate of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensing signal is determined as a value that can drop the output current of the DC-DC converter measured greater than the threshold current less than the threshold current Suffice.
상기한 1130 단계의 비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 작으면, 무선 전력 송신기는 상기 1110 단계로 회귀할 수 있다.As a result of the comparison in step 1130, if the measured output current is less than the threshold current, the wireless power transmitter may return to step 1110.
상기한 1140 단계 이후에, 무선 전력 송신기는 제2 감지 신호 전송 중 충전 영역에 배치된 금속성 물체가 제어되었는지 판단할 수도 있다.After the above step 1140, the wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal.
판단 결과, 금속성 물체가 제거된 경우, 무선 전력 송신기는 상기한 1110 단계로 회귀하여 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송할 수 있다. As a result of the determination, when the metallic object is removed, the wireless power transmitter may return to step 1110 to transmit the first detection signal of the first power.
반면, 판단 결과, 금속성 물체가 제거되지 않은 경우, 무선 전력 송신기는 제2 전력의 제2 감지 신호 전송이 유지되도록 제어할 수 있다. On the other hand, if the metallic object is not removed as a result of the determination, the wireless power transmitter may control the second sensing signal transmission of the second power to be maintained.
무선 전력 송신기는 다양한 제품-예를 들면, 차량-에 응용되어 장착될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기가 적용된 응용에 따라 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수 대역은 해당 제품의 다른 응용에 사용되는 주파수 대역-예를 들면, 라디오 주파수 대역-에 간섭으로 작용할 수 잇다.The wireless power transmitter may be applied and mounted in various products, such as a vehicle. Thus, depending on the application to which the wireless power transmitter is applied, the operating frequency band used for wireless power transmission may act as an interference to a frequency band used for other applications of the product, for example, a radio frequency band.
상기 도 11의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 동작 주파수 변경이 아닌 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트를 조정함으로써 전자파 간섭(EMI: ElectroMagnetic Interference) 문제를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.The wireless power transmitter according to the embodiment of FIG. 11 has an advantage of effectively preventing the Electromagnetic Interference (EMI) problem by adjusting the duty rate of the pulse width modulated signal instead of changing the operating frequency.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 무선 전력 송신기는 핑 단계로 진입하여 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송할 수 있다(S1210).Referring to FIG. 12, the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first detection signal of first power (S1210).
무선 전력 송신기는 제1 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정할 수 있다(S1220).The wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the first sensing signal transmission (S1220).
무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 소정 임계 전류보다 큰지 비교할 수 있다(S1230). The wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1230).
일 예로, 임계 전류는 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류로 설정될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 충전 영역에 금속성 물체가 배치된 것으로 판단할 수 있다.As an example, the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 무선 전력 송신기는 제2 전력의 제2 감지 신호가 전송되도록 인버터에 인가되는 펄스 폭 변조 신호의 위상(phase)을 제어할 수 있다(S1240). As a result of the comparison, if the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may control the phase of the pulse width modulation signal applied to the inverter to transmit the second sensing signal of the second power (S1240).
여기서, 제2 전력은 제1 전력보다 작고, 제2 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 위상 지연은 제1 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 위상 지연보다 클 수 있다. Here, the second power may be smaller than the first power, and the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensing signal may be greater than the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensing signal.
일 예로, 제1 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 위상 지연은 30도(또는 π/6)이고, 제2 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 위상 지연은 90도(또는 π/2)일 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 제2 감지 신호에 대응하는 펄스 폭 변조 신호의 위상 지연은 상기 임계 전류보다 크게 측정된 직류-직류 변환기의 출력 전류를 상기 임계 전류보다 작게 떨어뜨릴 수 있는 값으로 결정되면 충분하다. For example, the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the first sensed signal is 30 degrees (or π / 6), and the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensed signal is 90 degrees (or π / 2). However, this is only an example, and the phase delay of the pulse width modulated signal corresponding to the second sensing signal may drop the output current of the DC-DC converter measured greater than the threshold current to be smaller than the threshold current. It is enough if it is determined by the value that can be reduced.
상기한 1230 단계의 비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 작으면, 무선 전력 송신기는 상기 1210 단계로 회귀할 수 있다.As a result of the comparison in step 1230, if the measured output current is less than the threshold current, the wireless power transmitter may return to step 1210.
상기한 1240 단계 이후에, 무선 전력 송신기는 제2 감지 신호 전송 중 충전 영역에 배치된 금속성 물체가 제어되었는지 판단할 수도 있다.After the above step 1240, the wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal.
판단 결과, 금속성 물체가 제거된 경우, 무선 전력 송신기는 상기한 1210 단계로 회귀하여 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송할 수 있다. As a result of the determination, when the metallic object is removed, the wireless power transmitter may return to step 1210 to transmit the first detection signal of the first power.
반면, 판단 결과, 금속성 물체가 제거되지 않은 경우, 무선 전력 송신기는 제2 전력의 제2 감지 신호 전송이 유지되도록 제어할 수 있다. On the other hand, if the metallic object is not removed as a result of the determination, the wireless power transmitter may control the second sensing signal transmission of the second power to be maintained.
상기 도 12의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 금속성 물체에 의한 잡음 제거를 위해 동작 주파수 변경이 아닌 인버터에 인가되는 펄스 폭 변조 신호의 위상을 조정함으로써 전자파 간섭(EMI: ElectroMagnetic Interference) 문제를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.The wireless power transmitter according to the embodiment of FIG. 12 effectively prevents an Electromagnetic Interference (EMI) problem by adjusting a phase of a pulse width modulated signal applied to an inverter instead of changing an operating frequency to remove noise caused by a metallic object. There is an advantage to this.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.13 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 13를 참조하면, 무선 전력 송신기는 핑 단계로 진입하여 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송할 수 있다(S1310).Referring to FIG. 13, the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first detection signal of first power (S1310).
무선 전력 송신기는 제1 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정할 수 있다(S1320).The wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1320).
무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 소정 임계 전류보다 큰지 비교할 수 있다(S1330). The wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1330).
일 예로, 임계 전류는 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류로 설정될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 충전 영역에 금속성 물체가 배치된 것으로 판단할 수 있다.As an example, the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 무선 전력 송신기는 제2 전력의 제2 감지 신호가 전송되도록 동작 주파수, 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트, 펄스 폭 변조 신호의 위상 중 적어도 두 개를 조정할 수 있다(S1340). As a result of the comparison, if the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter determines at least two of the operating frequency, the duty rate of the pulse width modulated signal, and the phase of the pulse width modulated signal so that the second sense signal of the second power is transmitted. Can be adjusted (S1340).
여기서, 제2 전력은 제1 전력보다 작고, 무선 전력 송신기는 제2 전력에 상응하여 결정된 동작 점에 기반하여 동작 주파수, 듀티 레이트 및 위상 중 적어도 두 개를 결정할 수 있다. Here, the second power is smaller than the first power, and the wireless power transmitter may determine at least two of an operating frequency, a duty rate, and a phase based on an operating point determined corresponding to the second power.
상기한 1330 단계의 비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 작으면, 무선 전력 송신기는 상기 1310 단계로 회귀할 수 있다.As a result of the comparison in step 1330, if the measured output current is less than the threshold current, the wireless power transmitter may return to step 1310.
상기한 1340 단계 이후에, 무선 전력 송신기는 제2 감지 신호 전송 중 충전 영역에 배치된 금속성 물체가 제어되었는지 판단할 수도 있다.After the above step 1340, the wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal.
판단 결과, 금속성 물체가 제거된 경우, 무선 전력 송신기는 상기한 1110 단계로 회귀하여 제1 전력의 제1 감지 신호를 전송할 수 있다. As a result of the determination, when the metallic object is removed, the wireless power transmitter may return to step 1110 to transmit the first detection signal of the first power.
반면, 판단 결과, 금속성 물체가 제거되지 않은 경우, 무선 전력 송신기는 제2 전력의 제2 감지 신호 전송이 유지되도록 제어할 수 있다.On the other hand, if the metallic object is not removed as a result of the determination, the wireless power transmitter may control the second sensing signal transmission of the second power to be maintained.
상기 도 11의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 동작 주파수만을 변경하여 잡음을 제어할 때 발생될 수 있는 전자파 간섭(EMI: ElectroMagnetic Interference) 문제를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.The wireless power transmitter according to the embodiment of FIG. 11 has an advantage of effectively preventing an electromagnetic interference (EMI) problem that may occur when controlling noise by changing only an operating frequency.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 잡음 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a noise canceling method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 무선 전력 송신기는 핑 단계로 진입하여 제1 동작 주파수를 가지는 제1 감지 신호를 전송할 수 있다(S1410).Referring to FIG. 14, the wireless power transmitter may enter a ping step and transmit a first sensing signal having a first operating frequency (S1410).
무선 전력 송신기는 제1 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정할 수 있다(S1420).The wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter during the transmission of the first sensing signal (S1420).
무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 소정 임계 전류보다 큰지 비교할 수 있다(S1430). The wireless power transmitter may compare whether the measured output current is greater than a predetermined threshold current (S1430).
일 예로, 임계 전류는 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류로 설정될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기는 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 충전 영역에 금속성 물체가 배치된 것으로 판단할 수 있다.As an example, the threshold current may be set to a minimum current at which noise is generated by the metallic object disposed in the charging region. Therefore, when the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may determine that the metallic object is disposed in the charging region.
비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 크면, 무선 전력 송신기는 제2 동작 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 전송할 수 있다(S1440). As a result of the comparison, if the measured output current is greater than the threshold current, the wireless power transmitter may transmit a second sensing signal having a second operating frequency (S1440).
여기서, 제2 동작 주파수는 제1 동작 주파수보다 높은 주파수일 수 있다. Here, the second operating frequency may be a frequency higher than the first operating frequency.
일 예로, 제1 동작 주파수는 110KHz이고, 제2 동작 주파수는 115KHz일 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 제2 동작 주파수는 제1 동작 주파수보다 큰 값 중 상기 임계 전류보다 크게 측정된 직류-직류 변환기의 출력 전류를 상기 임계 전류보다 작게 떨어뜨릴 수 있는 값으로 결정되면 충분하다. As an example, the first operating frequency may be 110 KHz and the second operating frequency may be 115 KHz. However, this is only an example, and the second operating frequency is greater than the threshold current among values greater than the first operating frequency. It is sufficient if it is determined to be a value that can drop the output current of the DC-DC converter below the threshold current.
상기한 1430 단계의 비교 결과, 측정된 출력 전류가 임계 전류보다 작으면, 무선 전력 송신기는 상기 1410 단계로 회귀할 수 있다.As a result of the comparison of step 1430, if the measured output current is less than the threshold current, the wireless power transmitter may return to step 1410.
무선 전력 송신기는 제2 감지 신호 전송 중 충전 영역에 배치된 금속성 물체가 제어되었는지 판단할 수 있다(S1450).The wireless power transmitter may determine whether the metallic object disposed in the charging region is controlled during the transmission of the second sensing signal (S1450).
판단 결과, 금속성 물체가 제거된 경우, 무선 전력 송신기는 상기한 1410 단계로 회귀하여 제1 동작 주파수를 가지는 제1 감지 신호를 전송할 수 있다. As a result of the determination, when the metallic object is removed, the wireless power transmitter may return to step 1410 to transmit the first detection signal having the first operating frequency.
상기한 1450 단계의 판단 결과, 금속성 물체가 제거되지 않은 경우, 무선 전력 송신기는 상기한 1440 단계로 회귀할 수 있다.As a result of the determination in step 1450, when the metallic object is not removed, the wireless power transmitter may return to step 1440.
본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 제2 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 출력 전류 변화에 기반하여 금속성 물체가 제어되었는지 여부를 판단할 수 있다. The wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention may determine whether the metallic object is controlled based on the change of the output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal.
일 예로, 제2 감지 신호 전송을 시작한 후 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되고 있음을 지시하는 소정 알람 메시지(또는 신호)를 구비된 출력부를 통해 출력할 수 있다.For example, after the transmission of the second sensing signal, a predetermined alarm message (or signal) indicating that noise is generated by the metallic object may be output through the output unit.
알람 메시지(또는 신호) 출력에 따라 충전 영역에 배치된 금속성 물체가 사용자에 의해 충전 영역에서 제거되면, 제2 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 출력 전류는 갑자기 감소할 수 있다. When the metallic object disposed in the charging area is removed from the charging area by the user according to the alarm message (or signal) output, the output current of the DC-DC converter may suddenly decrease during the transmission of the second sensing signal.
무선 전력 송신기는 제2 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기 출력 전류의 감소 레벨이 소정 기준치를 초과하면, 충전 영역에 배치된 금속성 물체가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단할 수 있다.The wireless power transmitter may determine that the metallic object disposed in the charging region is removed from the charging region when the reduction level of the DC-DC converter output current during the second sensing signal transmission exceeds a predetermined reference value.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 가변 전압 방식을 지원하는 직류-직류 변환기가 적용되지 않을 수 있다. In the wireless power transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention, a DC-DC converter supporting a variable voltage type may not be applied.
즉, 본 발명의 실시 예에 따라 무선 전력 송신기에 장착되는 직류-직류 변환기는 외부 전원으로부터 인가된 직류 전압을 고정된 특정 레벨의 직류 전압으로 변환하도록 구성될 수 있다. That is, according to an embodiment of the present invention, the DC-DC converter mounted on the wireless power transmitter may be configured to convert a DC voltage applied from an external power source into a DC voltage of a fixed specific level.
일반적으로 가변 전압 방식의 직류-직류 변환기는 고정 전압 방식의 직류-직류 변환기에 비해 단가가 높으며, 부피가 큰 단점이 있다.In general, the variable voltage DC-DC converter has a higher unit cost and a bulky disadvantage than the fixed voltage DC-DC converter.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 세부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.15 is a block diagram illustrating a detailed structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(1500)는 제어기(1510), 전력변환기(1520), 안테나(1530), 복조기(1540), 전류 센서(1550), 메모리(1560), 전원 입력 단자(1570)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 15, the wireless power transmitter 1500 may include a controller 1510, a power converter 1520, an antenna 1530, a demodulator 1540, a current sensor 1550, a memory 1560, and a power input terminal ( 1570).
전력변환기(1520)는 인버터(Invertor, 1521) 및 직류-직류 변환기(DC-DC Convertor, 1523)를 포함하여 구성될 수 있다.The power converter 1520 may include an inverter 1521 and a DC-DC converter 1523.
전원 입력 단자(1570)를 통해 인가되는 제1 직류 전압(V_in)은 직류-직류 변환기(1523)에 의해 제2 직류 전압(V_rail)으로 변환된 후 인버터(1521)로 공급될 수 있다.The first DC voltage V_in applied through the power input terminal 1570 may be converted into the second DC voltage V_rail by the DC-DC converter 1523 and then supplied to the inverter 1521.
제어기(1510)는 인버터(1521)에 구비된 복수의 스위치를 제어하기 위해 제1 내지 제N 스위치 제어 신호(SC_1 및 SC_N)를 생성하여 인버터(1521)로 공급할 수 있다.The controller 1510 may generate and supply the first to Nth switch control signals SC_1 and SC_N to the inverter 1521 to control the plurality of switches included in the inverter 1521.
인버터(1521)는 제1 내지 제N 스위치 제어 신호에 따라 제2 직류 전압(V_rail)을 스위칭 제어하여 교류 전력 신호를 생성할 수 있다.The inverter 1521 may switch control the second DC voltage V_rail according to the first to Nth switch control signals to generate an AC power signal.
제1 내지 제N 스위치 제어 신호는 펄스 폭 변조 신호일 수 있다.The first to N th switch control signals may be pulse width modulation signals.
안테나(1530)는 인버터(1521)로부터 수신되는 교류 전력 신호를 구비된 공진 회로(미도시)를 이용하여 무선으로 출력할 수 있다. The antenna 1530 may be wirelessly output using a resonant circuit (not shown) having an AC power signal received from the inverter 1521.
안테나(1530)는 적어도 하나의 인덕터(Inductor, L)와 적어도 하나의 캐패시터(Capacitor, C)로 구성된 LC 공진 회로를 포함하여 구성될 수 있다. The antenna 1530 may include an LC resonant circuit including at least one inductor (L) and at least one capacitor (C).
안테나(1530)는 하나의 송신 코일-즉, 하나의 인덕터-로 구성된 단일 코일 형태일 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예에 따른 안테나(1530)는 상기한 도 6b에 도시된 바와 같이, 복수의 송신 코일-즉, 복수의 송신 코일-을 포함하여 구성될 수도 있다.The antenna 1530 may be in the form of a single coil composed of one transmitting coil, that is, one inductor, but this is only one embodiment, and the antenna 1530 according to another embodiment is illustrated in FIG. 6B. As noted, it may be configured to include a plurality of transmit coils, that is, a plurality of transmit coils.
직류-직류 변환기(1523)의 출력인 제2 직류 전력은 설명의 편의를 위해 인버터 입력 전압 또는 브이레일(V_rail) 또는 인버터 동작 전압과 혼용하여 사용하기로 한다. The second DC power output of the DC-DC converter 1523 may be used interchangeably with the inverter input voltage or V_rail or the inverter operating voltage for convenience of description.
제1 내지 제N 스위치 제어 신호(SC_1 및 SC_N)의 N 값은 인버터(621)에 구비되는 스위치-예를 들면, MOSFET 스위치일 수 있음-의 개수와 동일할 수 있다. The N values of the first to Nth switch control signals SC_1 and SC_N may be equal to the number of switches provided in the inverter 621, for example, MOSFET switches.
전류 센서(650)는 제어기(1510)의 제어 신호에 따라 직류-직류 변환기(1523)의 출력단에 흐르는 전류-즉, 인버터 입력 전류(I_rail)-의 세기를 측정하고, 측정 결과를 제어기(1510)에 전달할 수 있다.The current sensor 650 measures the intensity of the current flowing through the output terminal of the DC-DC converter 1523, that is, the inverter input current I_rail, according to the control signal of the controller 1510, and measures the measurement result of the controller 1510. Can be delivered to.
일 예로, 직류-직류 변환기(1520)의 출력 전류는 감지 신호에 대응하는 출력 전류일 수 있다. 여기서, 감지 신호는 디지털 핑일 수 있다.For example, the output current of the DC-DC converter 1520 may be an output current corresponding to the sensing signal. Here, the sensing signal may be a digital ping.
제어기(1510)는 무선 전력 송신기(1500)가 핑 단계로 진입하여 감지 신호-일 예로, 디지털 핑- 전송을 개시하면, 전류 센서(1550)가 직류-직류 변환기(1523) 출력 전류를 측정하도록 제어할 수 있다. The controller 1510 controls the current sensor 1550 to measure the output current of the DC-DC converter 1523 when the wireless power transmitter 1500 enters a ping phase and initiates a detection signal—eg, a digital ping transmission. can do.
제어기(1510)는 정상 모드의 핑 단계에서는 제1 전압에 상응하는 제1 감지 신호가 전송되도록 전력 변환기(1520)를 제어할 수 있다.The controller 1510 may control the power converter 1520 such that the first sensing signal corresponding to the first voltage is transmitted in the ping step of the normal mode.
제어기(1510)는 이음 모드의 핑 단계에서는 제2 전압에 상응하는 제2 감지 신호가 전송되도록 전력 변환기(1520)를 제어할 수 있다.The controller 1510 may control the power converter 1520 such that a second sensing signal corresponding to the second voltage is transmitted in the pinging step of the joint mode.
이하 설명의 편의를 위해 정상 모드에서 제1 전압에 상응하는 제1 감지 신호 전송 중 전류 센서(1550)에 의해 측정된 전류를 제1 출력 전류라 명하고, 이음 모드에서 제2 전압에 상응하는 제2 감지 신호 전송 중 전류 센서(1550)에 의해 측정된 전류를 제2 출력 전류라 명하기로 한다. For convenience of description, the current measured by the current sensor 1550 during the transmission of the first sensing signal corresponding to the first voltage in the normal mode is referred to as a first output current, and the first voltage corresponding to the second voltage in the joint mode is referred to as a first output current. 2 The current measured by the current sensor 1550 during the detection signal transmission will be referred to as a second output current.
제어기(1510)는 제1 출력 전류와 제1 임계 전류를 이음 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다.The controller 1510 may determine whether the first output current and the first threshold current enter the joint mode.
제어기(1510)는 제1 출력 전류가 제1 임계 전류보다 크면 이음 모드로 진입하여 제2 전압에 상응하는 제2 감지 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.When the first output current is greater than the first threshold current, the controller 1510 may enter the joint mode and control the second sensing signal corresponding to the second voltage to be transmitted.
실시 예에 따른 제1 임계 전류는 고정된 값일 수 있다. 그러나, 제1 임계 전류가 고정된 값인 경우 이음 모드로 진입할 상황이 아닌 경우에도 이음 모드로 진입하는 문제가 생길 수 있다. 동일한 설계에 해당하는 송신기라도 코일의 인덕턴스와 캐패시터의 용량의 공정오차가 발생하는데 이에 따라서 실제 제1 임계 전류 값이 큰 산포를 가지기 때문이다.According to an embodiment, the first threshold current may be a fixed value. However, when the first threshold current is a fixed value, there may be a problem of entering the silent mode even when the situation is not entered into the silent mode. Even in the transmitter of the same design, a process error occurs in the inductance of the coil and the capacitance of the capacitor, because the actual first threshold current has a large dispersion.
또 다른 실시 예에 따른 제1 임계 전류는 해당 송신기의 타입에 따라 상이한 값을 가질 수 있으며, 메모리(1560)에 저장되어 유지될 수 있다. 예를 들어 제1 임계 전류를 개별 송신기 타입에 따라 각각 상이한 값으로 정할 수 있다. 따라서, 각 송신기의 코일의 인덕턴스와 캐패시터 용량의 공정오차를 반영하여 제1 임계 전류를 설정할 수 있으므로, 이음모드의 오동작 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. According to another embodiment, the first threshold current may have a different value according to the type of the transmitter, and may be stored and maintained in the memory 1560. For example, the first threshold current may be set to different values according to individual transmitter types. Therefore, since the first threshold current can be set by reflecting the process error of the inductance and the capacitor capacity of the coil of each transmitter, there is an effect that can solve the malfunction problem of the joint mode.
또한, 제1 전압은 제2 전압보다 클 수 있다. In addition, the first voltage may be greater than the second voltage.
일 예로, 제1 전압은 3.5V이고, 제2 전압은 1.0V일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 일 예로, 제1 전압의 허용 범위는 3.3~3.6V이고, 제2 전압의 허용 범위는 0.9~1.2V일 수 있다.For example, the first voltage is 3.5V, the second voltage may be 1.0V, but is not limited thereto. In another example, the allowable range of the first voltage is 3.3V to 3.6V and the allowable range of the second voltage. May be 0.9 to 1.2V.
제어기(1510)는 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호 전송 시 동작 주파수가 동일하게 유지되도록 제어할 수 있다.The controller 1510 may control the operating frequency to remain the same when transmitting the first and second sensing signals.
제1 임계 전류는 제1 전압에 상응하는 제1 기준 전류와 제1 옵셋 전류의 합으로 결정되고, 제1 옵셋 전류는 해당 송신기 타입 및 공진 회로의 공차를 고려하여 미리 정의된 값일 수 있다. The first threshold current may be determined by the sum of the first reference current and the first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be a predefined value in consideration of the tolerance of the corresponding transmitter type and the resonant circuit.
공진 회로를 구성하는 송신 코일의 인덕턴스와 공진 캐패시터의 용량은 제품에 따라 일정 허용 오차 내에서 상이할 수 있다. The inductance of the transmitting coil and the capacitance of the resonant capacitor constituting the resonant circuit may be different within a certain tolerance depending on the product.
일 예로, 허용 오차는 10%일 수 있다. 이러한 공진 회로의 공차뿐만 아니라 송신기 구성 태양에 따라 동일하게 입력된 구동 전압에도 출력 전류는 송신기 별 상이하게 측정될 수 있다. As an example, the tolerance may be 10%. In addition to the tolerances of the resonant circuit, the output current may be measured differently for each transmitter even with the same driving voltage input according to the transmitter configuration.
일 예로 제1 기준 전류는 기준 무선 전력 송신기의 충전 영역에 물체가 놓여졌을 때 측정되는 레일 전류(I_rail)일 수 있다. For example, the first reference current may be a rail current I_rail measured when an object is placed in the charging region of the reference wireless power transmitter.
제1 기준 전류는 400mA일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 기준 무선 전력 송신기와 상이한 성능 및 형상을 가지는 무선 전력 송신기의 충전 영역에 물체가 놓여 졌을 때 측정되는 레일 전류는 제1 기준 전류와 상이할 수 있다. The first reference current may be 400 mA, but is not limited thereto. The rail current measured when the object is placed in the charging region of the wireless power transmitter having a different performance and shape than the reference wireless power transmitter may be different from the first reference current.
실시 예에 따른 제1 임계 전류는 기준 무선 전력 송신기에서 제1 전압의 제1 감지 신호 전송 중 측정되는 제1 기준 전류와 송신기 타입 별 상이하게 결정되는 제1 옵셋 전류에 기반하여 결정되므로 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체를 보다 정확하게 감지할 수 있다. The first threshold current according to the embodiment is determined based on the first reference current measured during transmission of the first sensing signal of the first voltage in the reference wireless power transmitter and the first offset current determined differently by the transmitter type. It is possible to detect the placed joint generating object more accurately.
전류 센서(1550)는 제어기(1510)의 제어 신호에 따라 제2 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기(1523)의 출력 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 제어기(1510)에 전달할 수 있다. The current sensor 1550 may measure the intensity of the output current of the DC-DC converter 1523 during the transmission of the second sensing signal according to the control signal of the controller 1510, and transmit the measurement result to the controller 1510.
이하, 정상 모드에서 측정된 제1 출력 전류와의 명확한 구분을 위해 제2 감지 신호 전송 중 측정된 출력 전류-즉, 이음 모드로의 진입 후 측정된 출력 전류-를 제2 출력 전류라 명하기로 한다.Hereinafter, the output current measured during the transmission of the second sensing signal, that is, the output current measured after the entry into the joint mode, will be referred to as the second output current in order to clearly distinguish the first output current measured in the normal mode. do.
제어부(1510)는 제2 출력 전류와 메모리(1560)에 저장된 제2 임계 전류를 비교하여 정상 모드로의 재진입 여부를 판단할 수 있다. The controller 1510 may determine whether to re-enter the normal mode by comparing the second output current with the second threshold current stored in the memory 1560.
일 예로, 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체가 사용자에 의해 제거되면, 직류-직류 변환기(1523) 출력 전류는 제2 임계 전류 이하로 감소할 수 있다. As an example, when the joint generating object disposed in the charging region is removed by the user, the DC-DC converter 1523 output current may decrease below the second threshold current.
다른 일 예로, 제어부(1510)는 제2 출력 전류와 메모리(1560)에 저장된 제2 임계 전류 범위를 비교하여 정상 모드로의 재진입 여부를 판단할 수 있다. 이때, 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체가 사용자에 의해 제거되면, 직류-직류 변환기(1523) 출력 전류는 제2 임계 전류 범위 내로 감소할 수 있다. 예를 들면, 제2 임계 전류 범위는 -50mA 보다 크고 200mA보다 작게 설정될 수 있다.As another example, the controller 1510 may determine whether to re-enter the normal mode by comparing the second output current with the second threshold current range stored in the memory 1560. At this time, when the joint generating object disposed in the charging region is removed by the user, the DC-DC converter 1523 output current may be reduced to within the second threshold current range. For example, the second threshold current range may be set greater than -50 mA and less than 200 mA.
제어기(1510)는 이음 모드에서 정상 모드로 전환하여 제1 전압에 상응하는 제1 감지 신호를 전송한 후 수신기를 식별하여 정상적인 충전이 이루어지도록 제어할 수 있다. The controller 1510 may switch from the joint mode to the normal mode to transmit the first detection signal corresponding to the first voltage, and then identify the receiver to control normal charging.
제1 감지 신호는 무선 전력 수신기에 구비된 제어기가 활성화(Wake-up)되기에 충분한 전력을 가지는 디지털 핑일 수 있다.The first sensing signal may be a digital ping having sufficient power for the controller provided in the wireless power receiver to wake up.
제2 임계 전류는 제2 전압에 상응하는 제2 기준 전류와 제2 옵셋 전류의 합으로 결정될 수 있다. 제2 옵셋 전류는 송신기 타입에 따라 상이하게 결정되는 값일 수 있다. 제2 옵셋 전류는 송신기 타입 별 사전 실험 결과 및 공진 회로의 공차에 기초하여 미리 결정될 수 있다.The second threshold current may be determined as the sum of the second reference current and the second offset current corresponding to the second voltage. The second offset current may be a value determined differently according to the transmitter type. The second offset current may be predetermined based on a pretest result for each transmitter type and a tolerance of the resonant circuit.
제2 옵셋 전류는 제1 옵셋 전류보다 작게 결정될 수 있다. The second offset current may be determined to be smaller than the first offset current.
일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기(1500)가 차량에 장착되는 경우, 제1 옵셋 전류 및 제2 옵셋 전류 중 적어도 하나는 해당 송신기가 장착되는 차량의 배경 소음을 고려하여 결정될 수도 있다.When the wireless power transmitter 1500 according to an embodiment is mounted in a vehicle, at least one of the first offset current and the second offset current may be determined in consideration of background noise of the vehicle in which the transmitter is mounted.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기(1500)는 램프, 비퍼(beeper), 액정 디스플레이, 진동기 등의 출력 수단(미도시)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.The wireless power transmitter 1500 according to an exemplary embodiment of the present invention may further include an output means (not shown) such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, and a vibrator.
일 실시 예에 따른 제어기(1510)는 정상 모드에서 측정된 제1 출력 전류가 제1 임계 전류를 초과하면, 충전 영역에 금속성 물체가 배치되어 잡음이 발생되고 있음을 지시하는 소정 경고 알람을 생성할 수 있다. 생성된 경고 알람은 구비된 출력 수단을 통해 출력될 수 있다. If the first output current measured in the normal mode exceeds the first threshold current, the controller 1510 may generate a predetermined warning alarm indicating that a metallic object is placed in the charging region to generate noise. Can be. The generated warning alarm may be output through the provided output means.
사용자는 출력된 경고 알람에 따라 충전 영역에 배치된 금속성 물체를 제거할 수 있다.The user can remove the metallic object placed in the charging area according to the output warning alarm.
일 실시 예에 다른 제어기(1510) 경고 알람 출력 후 이음 모드로 진입하여 제2 전압의 제2 감지 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the controller 1510 may enter the coupling mode after outputting the warning alarm and control the second sensing signal of the second voltage to be transmitted.
제어기(1510)는 이음 모드로의 진입 후 측정된 제2 출력 전압이 제2 임계 전압 이하로 떨어지면, 금속성 물체가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단하여 정상 모드로 재진입할 수 있다. The controller 1510 may re-enter the normal mode when it is determined that the metallic object has been removed from the charging region when the measured second output voltage falls below the second threshold voltage after entering the joint mode.
정상 모드로의 재진입 후 제어기(1510)는 경고 알람 출력을 중지시키고, 제1 전압의 제1 감지 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.After reentering the normal mode, the controller 1510 may stop the warning alarm output and control the first sensing signal of the first voltage to be transmitted.
일 실시 예로, 제어기(1510)는 이음 모드로의 진입 후 소정 시간이 경과되어도 이음 발생 물체가 충전 영역에서 제거되지 않은 것으로 판단되면, 경고 알람의 출력 레벨-예를 들면, 알람 소리의 볼륨, 진동 알람의 세기 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않음-을 점증적으로 증가시킬 수도 있다.In one embodiment, if the controller 1510 determines that the noise generating object is not removed from the charging area even after a predetermined time has passed after entering the noise mode, the controller 1510 outputs a warning level, for example, the volume and vibration of the alarm sound. And may include, but is not limited to, alarm intensity, and the like.
이상의 실시 예에서는 이음 모드로의 진입 및 정상 모드로의 재진입을 판단하기 위한 제1 임계 전류 및 제2 임계 전류에 관한 정보가 공장 출고 전 해당 무선 전력 송신기에 대한 실험 결과에 기초하여 메모리(1560)에 저장되고, 제어기(1510)가 구동 중 메모리(1560)에 저장된 제1 내지 제2 임계 전류를 참조하여 이음 판단 로직을 수행하는 것으로 설명하였다.In the above embodiment, the information about the first threshold current and the second threshold current for determining the entry into the joint mode and the re-entry into the normal mode is based on the test result of the corresponding wireless power transmitter before shipment from the memory 1560. It is described that the controller 1510 performs the joint determination logic with reference to the first to second threshold currents stored in the memory 1560 during operation.
다른 실시 예로 해당 무선 전력 송신기의 충전 영역에 금속성 물체가 배치된 제1 상황 및 충전 영역에 금속성 물체가 배치되지 않은 제2 상황 각각에 대해 제1 전압과 제2 전압 각각에 상응하는 출력 전류를 측정하고, 측정된 출력 전류에 관한 정보는 공장 출고 전 메모리(1560)에 저장되어 유지될 수도 있다. In another embodiment, the output current corresponding to each of the first voltage and the second voltage is measured for each of the first situation where the metallic object is disposed in the charging region of the wireless power transmitter and the second situation where the metallic object is not disposed in the charging region. In addition, the information about the measured output current may be stored and maintained in the memory 1560 before leaving the factory.
이 경우, 제어기(1510)는 선택 단계 진입 후 물체가 감지되면, 제2 전압-예를 들면, 1.1V-의 감지 신호를 전송하여 충전 영역에 배치된 물체가 이음을 발생시키는 금속성 물체인지 판단할 수 있다. In this case, when an object is detected after entering the selection step, the controller 1510 may transmit a detection signal of a second voltage, for example, 1.1 V, to determine whether the object disposed in the charging region is a metallic object that generates a noise. Can be.
일 예로, 제어기(1510)는 제2 전압의 감지 신호 전송 중 측정한 출력 전류 a와 메모리(1560)에 유지된 제1 상황 및 제2 상황 각각의 제2 전압에 대응하는 출력 전류 b, c에 기반하여 결정된 임계 전류 b, c를 비교하여 이음 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다. For example, the controller 1510 may be configured to output currents a and c corresponding to the second voltages of the first and second situations maintained in the memory 1560 and the output current a measured during the transmission of the sensing signal of the second voltage. Comparing the threshold currents b and c determined based on this, it is possible to determine whether to enter the joint mode.
임계 전류 b, c는 출력 전류 b, c에 소정 허용 오차를 적용하여 결정될 수 있다. The threshold currents b and c can be determined by applying a certain tolerance to the output currents b and c.
만약, 출력 전류 a가 임계 전류 b보다 크면, 제어기(1510)는 충전 영역에 배치된 물체가 이음 발생 물체인 것으로 판단할 수 있다. If the output current a is greater than the threshold current b, the controller 1510 may determine that the object disposed in the charging region is a splice generating object.
반면, 출력 전류 a가 임계 전류 c보다 작으면, 제어기(1510)는 충전 영역에 배치된 물체가 이음 발생 물체가 아닌 것으로 판단할 수 있다. On the other hand, if the output current a is less than the threshold current c, the controller 1510 may determine that the object disposed in the charging region is not a splice generating object.
판단 결과, 충전 영역에 배치된 물체가 이음 발생 물체가 아니면, 제어기(1510)는 정상 모드로 진입하여 제1 전압의 감지 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.As a result of the determination, if the object disposed in the charging region is not the noise generating object, the controller 1510 may enter the normal mode and control the transmission of the detection signal of the first voltage.
만약, 판단 결과, 충전 영역에 배치된 물체가 이음 발생 물체이면, 제어기(1510)는 제2 전압을 유지하고 이음 모드로 진입하여 소정 경고 알람이 출력되도록 제어할 수 있다.If, as a result of the determination, the object disposed in the charging region is a noise generating object, the controller 1510 may maintain the second voltage and enter the noise mode to control a predetermined warning alarm to be output.
경고 알람 출력 후 또는 경고 알람 출력 중, 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체가 제거된 것이 확인되면, 제어기(1510)는 정상 모드로 진입하여 제1 전압의 감지 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.After the warning alarm output or during the warning alarm output, when it is confirmed that the noise generating object disposed in the charging region is removed, the controller 1510 may enter the normal mode and control the transmission of the detection signal of the first voltage.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.16 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 무선 전력 송신기는 충전 영역에 배치된 물체를 감지할 수 있다(S1601).Referring to FIG. 16, the wireless power transmitter may detect an object disposed in the charging region (S1601).
물체가 감지되면, 무선 전력 송신기는 정상 모드로 진입하여 제1 전압에 상응하는 제1 감지 신호를 전송할 수 있다(S1603).When the object is detected, the wireless power transmitter may enter a normal mode and transmit a first sensing signal corresponding to the first voltage (S1603).
무선 전력 송신기는 제1 감지 신호 전송 중 구비된 직류-직류 변환기의 제1 출력 전류를 측정할 수 있다(S1605). 일 예로, 무선 전력 송신기는 단위 시간 동안 일정 주기로 제1 출력 전류를 측정할 수 있다.The wireless power transmitter may measure the first output current of the DC-DC converter provided during the first sensing signal transmission (S1605). For example, the wireless power transmitter may measure the first output current at a predetermined period for a unit time.
무선 전력 송신기는 제1 출력 전류가 제1 임계 전류를 비교하여 이음 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다(S1607). The wireless power transmitter may determine whether the first output current enters the joint mode by comparing the first threshold current (S1607).
상세하게, 무선 전력 송신기는 제1 출력 전류가 제1 임계 전류보다 크면, 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치된 것으로 판단하여 이음 모드로 진입할 수 있다. In detail, when the first output current is greater than the first threshold current, the wireless power transmitter may determine that the noise generating object is disposed in the charging region and enter the noise mode.
반면, 무선 전력 송신기는 제1 출력 전류가 제1 임계 전류보다 작거나 같으면, 충전 영역에 이음 발생 물체가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.On the other hand, if the first output current is less than or equal to the first threshold current, the wireless power transmitter may determine that no joint generating object exists in the charging region.
여기서, 제1 임계 전류는 제1 전압에 상응하는 제1 기준 전류와 제1 옵셋 전류의 합으로 산출되고, 제1 옵셋 전류는 송신기 타입에 따라 상이하게 정의되는 값일 수 있다. Here, the first threshold current is calculated as the sum of the first reference current and the first offset current corresponding to the first voltage, and the first offset current may be a value defined differently according to the transmitter type.
일 예로, 제1 기준 전류는 기준 무선 전력 송신기의 충전 영역에 물체가 놓여졌을 때 측정되는 레일 전류(I_rail)-즉, 상기한 도 15의 직류-직류 변환기(1523)의 출력 전류-일 수 있으나, 전류의 측정 위치는 당업자의 설계에 따라 상이하게 결정될 수 있다. For example, the first reference current may be a rail current I_rail measured when an object is placed in the charging region of the reference wireless power transmitter, that is, the output current of the DC-DC converter 1523 of FIG. 15. The measurement position of the current may be determined differently according to the design of a person skilled in the art.
여기서, 제1 기준 전류는 400mA일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 적용된 기준 무선 전력 송신기의 종류 및 구성 태양에 따라 상이한 값을 가질 수 있다. Here, the first reference current may be 400 mA, but is not limited thereto and may have a different value according to the type and configuration of the applied reference wireless power transmitter.
기준 무선 전력 송신기와 상이한 성능 및 형상을 가지는 무선 전력 송신기의 충전 영역에 물체가 놓여졌을 때 측정되는 레일 전류는 제1 기준 전류와는 상이할 수 있다. The rail current measured when the object is placed in the charging region of the wireless power transmitter having a different performance and shape than the reference wireless power transmitter may be different from the first reference current.
따라서, 실시 예에 따른 제1 임계 전류는 기준 무선 전력 송신기상에서 제1 전압의 제1 감지 신호 전송 중 측정되는 제1 기준 전류와 송신기 타입 별 상이하게 결정되는 제1 옵셋 전류에 기반하여 결정되므로 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체를 보다 정확하게 감지할 수 있는 장점이 있다.Therefore, since the first threshold current according to the embodiment is determined based on the first reference current measured during transmission of the first sensing signal of the first voltage on the reference wireless power transmitter and the first offset current differently determined by the transmitter type, the charging is performed. There is an advantage that it is possible to more accurately detect the joint generating object disposed in the area.
상기한 707 단계의 비교 결과, 제1 출력 전류가 제1 임계 전류보다 크면, 무선 전력 송신기는 이음 모드로 진입하여 제2 전압에 상응하는 제2 감지 신호를 전송할 수 있다(S709). 여기서, 제2 전압은 제1 전압보다 작을 수 있다. As a result of the comparison in step 707, when the first output current is greater than the first threshold current, the wireless power transmitter may enter the coupling mode and transmit a second sensing signal corresponding to the second voltage (S709). Here, the second voltage may be smaller than the first voltage.
일 예로, 제1 전압은 3.5V이고, 제2 전압은 1.0V일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 일 예로, 제1 전압의 허용 범위는 3.3~3.6V이고, 제2 전압의 허용 범위는 0.9~1.2V일 수 있다.For example, the first voltage is 3.5V, the second voltage may be 1.0V, but is not limited thereto. In another example, the allowable range of the first voltage is 3.3V to 3.6V and the allowable range of the second voltage. May be 0.9 to 1.2V.
실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 이음 모드로 진입하면, 인버터 동작 전압을 낮추어 레일 전류를 감소시킬 수 있다. 이를 따라, 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 흐르는 전류가 감소되어 잡음 발생이 중단될 수 있다.When the wireless power transmitter according to the embodiment enters the joint mode, the inverter operating voltage may be lowered to reduce the rail current. Accordingly, the current flowing to the metallic object disposed in the charging region is reduced, so that noise generation can be stopped.
무선 전력 송신기는 제2 감지 신호 전송 중 직류-직류 변환기의 제2 출력 전류를 측정할 수 있다(S1611).The wireless power transmitter may measure the second output current of the DC-DC converter during the transmission of the second sensing signal (S1611).
무선 전력 송신기는 제2 출력 전류를 제2 임계 전류와 비교하여, 충전 영역에서 이음 발생 물체가 제거되었는지 판단할 수 있다(S1613).In operation S1613, the wireless power transmitter may compare the second output current with the second threshold current to determine whether the noise generating object is removed from the charging region.
일 실시 예로, 제2 임계 전류는 제2 전압에 상응하는 제2 기준 전류와 제2 옵셋 전류의 합으로 결정될 수 있다. In an embodiment, the second threshold current may be determined as the sum of the second reference current and the second offset current corresponding to the second voltage.
여기서, 제2 옵셋 전류는 송신기 타입에 따라 상이하게 결정되는 값일 수 있다. Here, the second offset current may be a value determined differently according to the transmitter type.
일 예로, 제2 옵셋 전류는 송신기 타입 별 사전 실험 결과에 기초하여 미리 산출될 수 있다. 일 예로, 송신기 타입은 해당 송신기에 구비된 공진 회로의 타입, 해당 송신기가 장착되는 차량의 타입 등을 고려하여 정의될 수 있다.For example, the second offset current may be calculated in advance based on a pre-test result for each transmitter type. For example, the transmitter type may be defined in consideration of the type of the resonant circuit provided in the transmitter, the type of the vehicle in which the transmitter is mounted, and the like.
일 실시 예에 따른 제2 옵셋 전류는 제1 옵셋 전류보다 작게 결정될 수 있다. According to an embodiment, the second offset current may be determined to be smaller than the first offset current.
일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기가 차량에 장착되는 경우, 제1 옵셋 전류 및 제2 옵셋 전류 중 적어도 하나는 해당 송신기가 장착되는 차량의 배경 소음을 더 고려하여 결정될 수도 있다.When the wireless power transmitter according to an embodiment is mounted in a vehicle, at least one of the first offset current and the second offset current may be determined in consideration of background noise of the vehicle in which the transmitter is mounted.
실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 동일한 동작 주파수를 이용하여 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 생성할 수 있다.The wireless power transmitter according to the embodiment may generate the first sensing signal and the second sensing signal using the same operating frequency.
상기한 1613 단계의 비교 결과, 제2 출력 전류가 제2 임계 전류보다 작으면, 무선 전력 송신기는 정상 모드로 재진입하여 제1 전압에 상응하는 제1 감지 신호를 전송할 수 있다(S1615).As a result of the comparison in step 1613, if the second output current is less than the second threshold current, the wireless power transmitter may reenter the normal mode and transmit a first sensing signal corresponding to the first voltage (S1615).
연이어, 무선 전력 수신기는 충전 영역에 배치된 무선 전력 수신기를 식별하여 충전을 수행할 수 있다(S1617).Subsequently, the wireless power receiver may identify the wireless power receiver disposed in the charging area and perform charging (S1617).
상기한 1607 단계의 비교 결과, 제1 출력 전류가 제1 임계 전류보다 작거나 같으면, 무선 전력 송신기는 상기한 1617 단계를 수행할 수 있다.As a result of the comparison of step 1607, if the first output current is less than or equal to the first threshold current, the wireless power transmitter may perform step 1617.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 램프, 비퍼(beeper), 액정 디스플레이, 진동기 등의 출력 수단(미도시)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.The wireless power transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention may further include an output means (not shown) such as a lamp, a beeper, a liquid crystal display, a vibrator, and the like.
무선 전력 송신기는 정상 모드에서 측정된 제1 출력 전류가 제1 임계 전류를 초과하면, 충전 영역에 잡음을 발생시키는 금속성 물체가 배치되어 있음을 지시하는 소정 경고 알람이 출력되도록 제어할 수도 있다. 이때, 경고 알람은 구비된 상기 출력 수단을 통해 출력되며, 사용자는 출력된 경고 알람에 따라 충전 영역에 배치된 금속성 물체를 제거할 수 있다.The wireless power transmitter may control to output a predetermined warning alarm indicating that a metallic object generating noise is disposed in the charging area when the first output current measured in the normal mode exceeds the first threshold current. At this time, the warning alarm is output through the output means provided, the user can remove the metallic object disposed in the charging area according to the output warning alarm.
도 17은 본 발명에 따른 무선 전력 송신기에서의 이음 판단 로직을 설명하기 위한 도면이다.17 is a view for explaining the noise determination logic in the wireless power transmitter according to the present invention.
도 17을 참조하면, 전원이 인가되면, 무선 전력 송신기는 제1 전압의 아날로그 핑을 전송할 수 있다.Referring to FIG. 17, when power is applied, the wireless power transmitter may transmit an analog ping of the first voltage.
아날로그 핑 전송 중 물체가 감지되면, 무선 전력 송신기는 정상 모드로 진입하여 제1 전압의 디지털 핑을 전송할 수 있다.When the object is detected during the analog ping transmission, the wireless power transmitter may enter a normal mode and transmit a digital ping of the first voltage.
만약, 충전 영역에 배치된 물체가 무선 전력 수신기가 아닌 금속성 물체인 경우, 출력 전류(I_rail)은 제1 임계 전류를 초과할 수 있다. If the object disposed in the charging region is a metallic object instead of the wireless power receiver, the output current I_rail may exceed the first threshold current.
정상 모드에서 디지털 핑 전송 중 충전 영역에 무선 전력 수신기가 아닌 금속성 물체가 배치되면, 금속성 물체에 과전류가 흘러 잡음이 발생될 수 있다.In a normal mode, when a metallic object other than a wireless power receiver is disposed in a charging area during a digital ping transmission, an overcurrent may flow to the metallic object and generate noise.
정상 모드에서 출력 전류가 제1 임계 전류를 초과한 것을 감지하면, 무선 전력 송신기는 이음 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다.In the normal mode, when the output current exceeds the first threshold current, the wireless power transmitter may determine whether to enter the joint mode.
일 예로, 무선 전력 송신기는 소정 제1 시간 동안 측정된 출력 전류가 제1 임계 전류보다 크게 유지되면, 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기는 정상 모드에서 이음 모드로 전환할 수 있다.As an example, when the output current measured for a predetermined first time is maintained larger than the first threshold current, the wireless power transmitter may determine that a joint generating object is disposed in the charging region. That is, the wireless power transmitter may switch from the normal mode to the joint mode.
무선 전력 송신기가 이음 모드로 전환하면, 구동 전압은 제1 전압에서 제2 전압으로 변환될 수 있다. 여기서, 제2 전압은 제1 전압보다 낮은 전압일 수 있다. When the wireless power transmitter switches to the joint mode, the driving voltage may be converted from the first voltage to the second voltage. Here, the second voltage may be a voltage lower than the first voltage.
일 예로, 제1 전압은 3.5V이고 제2 전압은 1.0V일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 제1 전압은 무선 전력 수신기의 제어기-즉, 마이크로프로세서-가 활성화될 수 있는 전압이면 족하고, 제2 전압은 금속성 물체에 의한 잡음 발생이 중단될 수 있는 전압이면 족하다.For example, the first voltage may be 3.5V and the second voltage may be 1.0V, but the present invention is not limited thereto, and the first voltage may be a voltage at which the controller of the wireless power receiver, that is, the microprocessor, may be activated. The second voltage is sufficient as long as the generation of noise by the metallic object can be stopped.
무선 전력 송신기가 이음 모드로 진입하면, 제2 전압에 상응하는 디지털 핑 전송으로 출력 전류가 제1 임계 전류보다 낮아지게 되며, 그에 따라 잡음 발생이 중단될 수 있다. When the wireless power transmitter enters the silent mode, a digital ping transmission corresponding to the second voltage causes the output current to be lower than the first threshold current, so that noise generation may be stopped.
이음 모드에서 제2 전압에 상응하는 디지털 핑 전송 중 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체가 제거되면, 출력 전류는 제2 임계 전류보다 낮아질 수 있다.When the noise generating object disposed in the charging region is removed during the digital ping transmission corresponding to the second voltage in the noise mode, the output current may be lower than the second threshold current.
무선 전력 송신기는 이음 모드에서 출력 전류가 제2 임계 전류보다 낮아지면, 정상 모드로의 재진입 여부를 판단할 수 있다.When the output current is lower than the second threshold current in the joint mode, the wireless power transmitter may determine whether to re-enter the normal mode.
일 예로, 이음 모드에서 무선 전력 송신기는 출력 전류가 소정 제2 시간 동안 제2 임계 전류 이하로 유지되면, 이음 발생 물체가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단할 수 있다.For example, in the joint mode, when the output current is maintained below the second threshold current for a predetermined second time, the wireless power transmitter may determine that the joint generating object is removed from the charging region.
무선 전력 송신기는 이음 발생 물체가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단하면, 정상 모드로 재진입하여 제1 전압에 상응하는 디지털 핑 전송을 개시할 수 있다.If the wireless power transmitter determines that the noise generating object has been removed from the charging region, the wireless power transmitter may re-enter the normal mode and initiate a digital ping transmission corresponding to the first voltage.
실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 이음 모드로 진입하면 구비된 출력 수단을 통해 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치되었음을 지시하는 소정 경고 알람을 출력할 수 있다.The wireless power transmitter according to the embodiment may output a predetermined warning alarm indicating that the noise generating object is arranged in the charging area through the output means provided in the noise mode.
무선 전력 송신기는 이음 모드 진입 후 이음 발생 물체가 충전 영역에서 제거되었음을 확인하여 경고 알람 출력을 중단하고 정상 모드로 재진입할 수 있다.The wireless power transmitter may stop the alarm output and re-enter the normal mode by confirming that the noise generating object has been removed from the charging area after entering the noise mode.
도 18는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.18 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 무선 전력 송신기는 충전 영역에 배치된 물체를 감지할 수 있다(S1801).Referring to FIG. 18, the wireless power transmitter may detect an object disposed in the charging region (S1801).
물체가 감지되면, 무선 전력 송신기는 제2 전압에 상응하는 감지 신호를 전송할 수 있다(S1803). 여기서, 제2 전압은 충전 영역에 금속성 물체가 배치되어도 사용자에 의해 잡음이 감지되지 않는 전압일 수 있다. 일 예로, 제2 전압은 1.1V일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.When the object is detected, the wireless power transmitter may transmit a detection signal corresponding to the second voltage (S1803). Here, the second voltage may be a voltage at which noise is not detected by the user even when a metallic object is disposed in the charging region. For example, the second voltage may be 1.1V, but is not limited thereto.
무선 전력 송신기는 감지 신호 전송 중 구비된 직류-직류 변환기의 출력 전류 측정을 개시할 수 있다(S1805). 일 예로, 무선 전력 송신기는 일정 주기로 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정할 수 있다.The wireless power transmitter may start measuring the output current of the DC-DC converter provided during the sensing signal transmission (S1805). As an example, the wireless power transmitter may measure the output current of the DC-DC converter at regular intervals.
무선 전력 송신기는 출력 전류가 제1 상황의 제2 전압에 대응하는 제1 임계 전류를 비교하여 이음 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다(S1807). The wireless power transmitter may determine whether the output current enters the joint mode by comparing the first threshold current corresponding to the second voltage in the first situation (S1807).
여기서, 제1 상황은 해당 무선 전력 송신기의 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치된 상태를 의미할 수 있다. 상세하게, 무선 전력 송신기는 출력 전류가 제1 임계 전류-여기서, 제1 임계 전류는 특정 값이거나 특정 범위일 수 있음-에 상응하면, 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치된 것으로 판단할 수 있다.Here, the first situation may mean a state in which a joint generating object is disposed in the charging region of the corresponding wireless power transmitter. In detail, the wireless power transmitter may determine that a joint generating object is disposed in the charging region if the output current corresponds to the first threshold current, where the first threshold current may be a specific value or a specific range.
무선 전력 송신기는 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치된 것으로 판단하면, 제2 전압을 유지하고, 이음 모드로 진입하여 소정 경고 알람 출력을 개시할 수 있다(S1809).If the wireless power transmitter determines that the noise generating object is disposed in the charging region, the wireless power transmitter may maintain the second voltage, enter the noise mode, and start outputting a predetermined warning alarm (S1809).
무선 전력 송신기는 출력 전류를 제2 상황의 제2 전압에 대응하는 제2 임계 전류-여기서, 제2 임계 전류는 특정 값이거나 특정 범위일 수 있음-와 비교하여 정상 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다(S1813). 여기서, 제2 상황은 해당 무선 전력 송신기의 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치되지 않은 상태를 의미할 수 있다. The wireless power transmitter may determine whether to enter the normal mode by comparing the output current with a second threshold current corresponding to the second voltage of the second situation, where the second threshold current may be a specific value or a specific range. It may be (S1813). In this case, the second situation may mean a state in which a noise generating object is not disposed in the charging region of the corresponding wireless power transmitter.
판단 결과, 출력 전류가 제2 상황의 제2 전압에 대응하는 제2 임계 전류에 상응하면, 무선 전력 송신기는 정상 모드로 진입하여 제1 전압에 상응하는 감지 신호를 전송할 수 있다(S1815). 여기서, 제1 전압은 제2 전압보다 크고, 충전 영역에 배치된 무선 전력 수신기를 식별할 수 있는 전압이면 족하다. 예를 들면, 제1 전압은 3.5V일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.As a result of the determination, when the output current corresponds to the second threshold current corresponding to the second voltage of the second situation, the wireless power transmitter may enter a normal mode and transmit a sensing signal corresponding to the first voltage (S1815). Here, the first voltage may be greater than the second voltage and may be a voltage capable of identifying the wireless power receiver disposed in the charging region. For example, the first voltage may be 3.5V, but is not limited thereto.
무선 전력 송신기는 제1 전압에 상응하는 감지 신호를 통해 무선 전력 수신기가 식별되면, 식별된 무선 전력 수신기에 무선 전력을 전송하여 충전을 수행할 수 있다(S1817).When the wireless power receiver is identified through the sensing signal corresponding to the first voltage, the wireless power transmitter may perform charging by transmitting wireless power to the identified wireless power receiver (S1817).
상기한 1813 단계의 판단 결과, 출력 전류가 제2 상황의 제2 전압에 대응하는 제2 임계 전류에 상응하지 않으면, 즉, 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체가 제거되지 않은 것으로 판단되면, 무선 전력 송신기는 경고 알람의 출력 레벨을 상승시킬 수 있다(S1819).As a result of the determination in step 1813, if the output current does not correspond to the second threshold current corresponding to the second voltage of the second situation, that is, it is determined that the noise generating object disposed in the charging region is not removed, the wireless power The transmitter may raise the output level of the warning alarm (S1819).
상기한 1807 단계의 판단 결과, 출력 전류가 제1 상황의 제2 전압에 대응하는 제1 임계 전류에 상응하지 않으면, 즉, 충전 영역에 이음 발생 물체가 배치되지 않은 것으로 판단하면, 무선 전력 송신기는 상기 1815 단계를 수행할 수 있다.As a result of the determination in step 1807, if the output current does not correspond to the first threshold current corresponding to the second voltage of the first situation, that is, if it is determined that no object is generated in the charging region, the wireless power transmitter determines that Step 1815 may be performed.
상기한 도 18의 실시 예에 따른 제1 임계 전류와 제2 임계 전류는 무선 전력 송신기에 구비된 메모리에 공장 출고 전 저장되어 유지될 수 있다.The first threshold current and the second threshold current according to the embodiment of FIG. 18 may be stored and stored before leaving the factory in a memory provided in the wireless power transmitter.
또한, 상기한 도 18의 실시 예에 따른 제1 임계 전류와 제2 임계 전류는 해당 송신기에 대해 실제 출력 전류 실험 결과에 기반하여 결정되는 값이므로, 송신기 타입 및 양산 편차가 반영될 수 있다.In addition, since the first threshold current and the second threshold current according to the embodiment of FIG. 18 are values determined based on an actual output current test result for the corresponding transmitter, the transmitter type and the mass deviation may be reflected.
이를 통해, 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 충전 영역에 배치된 이음 발생 물체를 보다 정확하게 감지할 수 있는 장점이 있다.Through this, the wireless power transmitter according to the embodiment has an advantage of more accurately detecting the noise generating object disposed in the charging region.
또한, 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 충전 영역에 금속성 물체가 배치되어도 잡음이 발생되지 않는 낮은 전압의 감지 신호를 전송하고, 그 때의 직류-직류 변환기 출력 전류와 미리 저장된 소정 임계 전류를 비교하여 이음 모드 및 정상 모드로의 진입 여부를 판단하므로, 이음 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, the wireless power transmitter according to the embodiment transmits a low voltage detection signal that does not generate noise even when a metallic object is placed in the charging region, and compares the DC-DC converter output current at that time with a predetermined threshold current stored in advance. Since it determines whether to enter the joint mode and the normal mode, there is an advantage that can prevent the occurrence of the joint in advance.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
본 발명은 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신기에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiver.

Claims (10)

  1. 제1 동작 주파수를 가지는 제1 감지 신호를 전송하는 제1 전송 단계;A first transmitting step of transmitting a first sensing signal having a first operating frequency;
    직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 제1 측정 단계;A first measuring step of measuring an output current of the DC-DC converter;
    상기 측정된 출력 전류와 임계 전류를 비교하는 제1 비교 단계; 및A first comparing step of comparing the measured output current with a threshold current; And
    상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 제2 동작 주파수를 가지는 제2 감지 신호를 전송하는 제2 전송 단계A second transmission step of transmitting a second sensing signal having a second operating frequency when the measured output current is greater than the threshold current
    를 포함하는 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법. Wireless power transmission method of a wireless power transmitter comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 동작 주파수는 상기 제2 동작 주파수보다 크고, 상기 무선 전력 송신기의 공진 주파수에 근접한 주파수인 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법.And wherein the first operating frequency is greater than the second operating frequency and is close to a resonant frequency of the wireless power transmitter.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호는 디지털 핑이고,The first sense signal and the second sense signal are digital pings,
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 전송 시 상기 직류-직류 전력 변환기의 출력 전압을 동일하게 유지하는 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법.And transmitting the first sensed signal and the second sensed signal to maintain the same output voltage of the DC-DC power converter.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 임계 전류는 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류인 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법.Wherein the threshold current is a minimum current at which noise is generated by a metallic object disposed in a charging region of the wireless power transmitter.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 측정 단계에서 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되고 있음을 지시하는 소정 알람을 출력하는 단계; 및Outputting a predetermined alarm indicating that noise is generated by a metallic object disposed in a charging region when the output current measured in the first measuring step is greater than the threshold current; And
    상기 제2 감지 신호 전송 중 상기 직류-직류 변환기의 출력 전류의 변화를 측정하는 제2 측정 단계A second measurement step of measuring a change in output current of the DC-DC converter during the transmission of the second detection signal;
    를 더 포함하고, 상기 제2 측정 단계에서 측정된 상기 직류-직류 변환기의 출력 전류가 소정 기준치 이상 감소하면, 상기 금속성 물체가 상기 충전 영역에서 제거된 것으로 판단하여 상기 제1 전송 단계를 수행하는 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법.Further comprising, and when the output current of the DC-DC converter measured in the second measuring step is reduced by a predetermined reference value or more, it is determined that the metallic object has been removed from the charging area and performs the first transmission step. Wireless power transmission method of power transmitter.
  6. 제1 전력의 제1 감지 신호를 안테나를 통해 전송하는 제1 전송 단계;A first transmission step of transmitting a first sensed signal of first power through an antenna;
    직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 제1 측정 단계;A first measuring step of measuring an output current of the DC-DC converter;
    상기 측정된 출력 전류와 임계 전류를 비교하는 제1 비교 단계; 및A first comparing step of comparing the measured output current with a threshold current; And
    상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 동작 주파수, 인버터에 인가되는 펄스폭 변조 신호의 듀티 레이트 및 상기 펄스 폭 변조 신호의 위상 중 적어도 두 개를 제어하여 제2 전력의 제2 감지 신호를 상기 안테나를 통해 전송하는 제2 전송 단계If the measured output current is greater than the threshold current, at least two of an operating frequency, a duty rate of a pulse width modulated signal applied to the inverter, and a phase of the pulse width modulated signal may be controlled to generate a second sensing signal of second power. A second transmission step transmitting through the antenna
    를 포함하고, 상기 제1 전력은 상기 제2 전력보다 큰 무선 전력 송신기의 무선 전력 전송 방법.And wherein the first power is greater than the second power.
  7. 제1 동작 주파수를 가지는 제1 감지 신호를 전송하는 안테나;An antenna for transmitting a first sensing signal having a first operating frequency;
    외부 전원으로부터 인가된 제1 직류 전력을 제2 직류 전력으로 변환하는 직류-직류 변환기; A DC-DC converter converting the first DC power applied from the external power source into the second DC power;
    상기 직류-직류 변환기의 출력 전류를 측정하는 전류 센서; 및A current sensor measuring an output current of the DC-DC converter; And
    상기 측정된 출력 전류와 소정 임계 전류의 비교 결과 상기 측정된 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 제2 동작 주파수를 가지는 제2 감지 신호가 상기 안테나를 통해 전송되도록 제어하는 제어기A controller for controlling a second sensing signal having a second operating frequency to be transmitted through the antenna when the measured output current is greater than the threshold current as a result of comparing the measured output current with a predetermined threshold current
    를 포함하는 무선 전력 송신기.Wireless power transmitter comprising a.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 안테나는 LC 공진 회로를 포함하고, The antenna comprises an LC resonant circuit,
    상기 제1 동작 주파수는 상기 제2 동작 주파수보다 크고, 상기 제2 동작 주파수보다 상기 LC 공진 회로의 공진 주파수에 근접한 주파수인 무선 전력 송신기.And the first operating frequency is greater than the second operating frequency and is closer to the resonant frequency of the LC resonant circuit than the second operating frequency.
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호는 디지털 핑이고,The first sense signal and the second sense signal are digital pings,
    상기 제어기가 상기 제1 감지 신호 및 상기 제2 감지 신호 전송 시 상기 직류-직류 전력 변환기의 출력 전압이 동일하게 유지되도록 제어하는 무선 전력 송신기.And the controller controls the output voltage of the DC-DC power converter to remain the same when the first sensing signal and the second sensing signal are transmitted.
  10. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 제1 감지 신호 전송 중 상기 직류-직류 변환기의 출력 전류가 상기 임계 전류보다 크면, 상기 제어기의 제어 신호에 따라 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되고 있음을 지시하는 소정 알람을 출력하는 알람부를 더 포함하고,If the output current of the DC-DC converter is greater than the threshold current during the transmission of the first sensing signal, a predetermined alarm indicating that a noise is generated by a metallic object disposed in a charging region according to a control signal of the controller is output. It further includes an alarm unit to say,
    상기 임계 전류는 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역에 배치된 금속성 물체에 의해 잡음이 발생되는 최소 전류이고,The threshold current is a minimum current at which noise is generated by a metallic object disposed in a charging region of the wireless power transmitter,
    상기 제어기가 상기 제2 감지 신호 전송 중 상기 직류-직류 변환기의 출력 전류가 소정 기준치 이상 감소하면 상기 제1 동작 주파수를 가지는 상기 제1 감지 신호가 전송되도록 제어하는 무선 전력 송신기.And the controller controls the first sensing signal having the first operating frequency to be transmitted when the output current of the DC-DC converter decreases by a predetermined reference value or more during the transmission of the second sensing signal.
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