JP2017511111A - 無線電力送信機及び無線電力送信方法 - Google Patents

無線電力送信機及び無線電力送信方法 Download PDF

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Abstract

無線電力送信機が開示される。本発明の実施形態に係る複数の無線電力受信機を充電することができる無線電力送信機は、複数のコイルセルと、メインパルス信号が印加されるメインハーフブリッジインバータと、第1サブパルス信号または第2サブパルス信号が印加される複数のサブハーフブリッジインバータと、前記コイルセルの電流をモニタリングする電流センサーと、及び前記メインハーフブリッジインバータ及び前記複数のサブハーフブリッジインバータに印加されるパルス信号をコントロールし、前記無線電力受信機と通信を遂行する通信/コントロールユニットを含み、前記複数のサブハーフブリッジインバータの各々は前記複数のコイルセルの各々に連結できる。【選択図】図12

Description

本発明は無線電力送信装置及び方法に関し、特に1つだけでなく複数の無線電力受信装置を共に充電することができる無線電力送信装置及び方法に関する。
無接点無線充電は既存の有線を通じてエネルギーを転送して電子機器の電源に使用する方式において、線を除去し、電磁気的にエネルギーを伝達するエネルギー伝達方式である。無接点無線転送方式には電磁気誘導方法及び共振方法が存在する。電磁気誘導方式は、電力送信部で電力送信コイル(1次コイル)を通じて磁場を発生させ、電流が誘導できる位置に受信コイル(2次コイル)を位置させることによって電力を伝達する方式である。共振方式は、送信コイル及び受信コイル間の共鳴現象を用いてエネルギーを転送し、単に1次コイルの共振周波数と2次コイルの共振周波数を同一にシステムを構成することによって、コイル間の共振モードエネルギー結合を使用する。
最近、モバイル機器のための電磁気誘導方式無線充電装置、即ち無線電力送信装置が開発されている。特に、このような無線電力送信装置の標準化のためにWPC(Wireless Power Consirtium)で無線電力転送関連技術を規格化している。
リリースされたWPC標準は低電力のモバイル機器充電を対象にする。しかしながら、モバイル機器の多様化及び充電効率の向上のために既存の低電力充電より高い電力の充電が必要になった。また、無線充電技術の商用化が急激に進行されるにつれて、使用便宜性のために複数の機器を同時に充電することができる方法も必要になった。
前述した技術的課題を解決するために、本発明の実施形態に係る無線電力送信機は、複数の無線電力受信機を充電することができる無線電力送信機であって、複数のコイルセルと、メインパルス信号が印加されるメインハーフブリッジインバータと、第1サブパルス信号または第2サブパルス信号が印加される複数のサブハーフブリッジインバータと、前記コイルセルの電流をモニタリングする電流センサーと、前記メインハーフブリッジインバータ及び前記複数のサブハーフブリッジインバータに印加されるパルス信号をコントロールし、前記無線電力受信機と通信を遂行する通信/コントロールユニットと、を含み、前記複数のサブハーフブリッジインバータの各々は前記複数のコイルセルの各々に連結され、前記第1サブパルス信号は前記メインパルス信号が位相反転されたパルス信号であり、前記第2サブパルス信号は前記メインパルス信号が位相コントロールされた信号である。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信機において、前記コントロールユニットは電力受信機の発見のために前記複数のサブハーフブリッジインバータのうち、少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに前記第2サブパルス信号を印加することができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信機は、前記複数のコイルセルのうち、少なくとも1つのコイルセルで電力受信機の応答を受信した場合、前記コントロールユニットは前記電力受信機の応答が受信されたコイルセルに連結されたサブハーフブリッジインバータに前記第1サブパルス信号を印加することによって電力転送を遂行することができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信機は、前記複数のコイルセルのうち、少なくとも1つのコイルセルで電力受信機の応答を受信していない場合、前記コントロールユニットは複数のサブハーフブリッジインバータをディスエーブルすることができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信機において、前記応答が受信された無線電力受信機が誘導タイプ無線電力受信機の場合、前記コントロールユニットは前記サブハーフブリッジインバータに印加された前記第2電力信号の位相をコントロールすることによって電力転送を遂行することもできる。
また、前記無線電力受信機の応答はモード情報を含み、前記モード情報は前記無線電力受信機が誘導タイプか、または共振タイプかを示すことができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信機において、前記複数のサブハーフブリッジインバータのうち、少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに対する前記第2サブパルス信号の印加は同時に、または順次に遂行できる。
前述した技術的課題を解決するために、本発明の実施形態に係る無線電力送信方法は、1つのメインハーフブリッジインバータ及び複数のサブハーフブリッジインバータを含む無線電力送信機の無線電力送信方法であって、少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに第1サブパルス信号及び第2サブパルス信号のうち、前記第2サブパルス信号が印加されるセレクション信号を設定するステップと、前記少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータにイネーブル信号を印加することによって、少なくとも1つのコイルセルに電力を転送するステップと、前記少なくとも1つのコイルセルで無線電力受信機の応答を受信する場合、前記少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに前記第1サブパルス信号が印加されるようにセレクション信号を変更するステップと、を含み、前記第1サブパルス信号は前記メインハーフブリッジインバータに印加されるメインパルス信号が位相反転されたパルス信号であり、前記第2サブパルス信号は前記メインパルス信号が位相コントロールされた信号である。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信方法は、前記少なくとも1つのコイルセルで無線電力受信機の応答を受信していない場合、前記イネーブル信号の印加を終了するステップをさらに含むことができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信方法は、前記少なくとも1つのコイルセルで前記無線電力受信機の応答を受信する場合、前記無線電力受信機が誘導タイプか、または共振タイプかを決定するステップをさらに含むことができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信方法は、前記無線電力受信機が誘導タイプの場合、前記セレクション信号を変更する代わりに、前記第2サブパルス信号の位相をコントロールするステップをさらに含むことができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信方法において、前記無線電力受信機の応答はモード情報を含み、前記モード情報は前記無線電力受信機が誘導タイプか、または共振タイプかを示すことができる。
また、本発明の実施形態に係る無線電力送信方法において、前記イネーブル信号は前記少なくとも1つのサブハーフブリッジに対して同時に、または順次に印加できる。
本発明に係る無線電力送信機は、無線電力受信機が共振タイプか、または誘導タイプかを識別して適切な方法により電力転送をコントロールすることができる。
特に、本発明に係る無線電力送信機は、無線電力受信機からモード情報を受信することによって無線電力受信機のタイプを識別することができる。好ましくは、無線電力送信機もモード情報を転送することによって、無線電力送信機がサポートする充電方式−誘導タイプ/共振タイプ−を示すことができる。
また、本発明に係る無線電力送信機は、メインハーフブリッジインバータと複数のサブハーフブリッジインバータを含み、複数のコイルセルに通信用電力または充電用電力を印加するための複数のサブパルス信号を複数のサブハーフブリッジインバータに印加することができる。このような構造を使用することによって通信用電力及び充電用電力を効率良くスイッチングすることができ、したがって、複数の無線電力受信機を効率良く発見し充電することができる。また、このような構造を使用することによって、回路複雑度を低め、かつ複数のコイルセルに対する個別制御を効率良く遂行することができる。
また、本発明に係る無線電力送信機は、複数のコイルセルを使用して効率良く異なるタイプの無線電力受信機を発見し、タイプに合う充電コントロールを遂行することもできる。
本発明の一実施形態に係る無線電力送受信システムを示す。 本発明の実施形態に係る電力送受信方法を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る誘導モードの電力伝達コントロール方法を示す。 本発明の一実施形態に係る電力送信装置を示す。 本発明の一実施形態に係る電力受信装置を示す。 本発明の一実施形態に係る電力転送方法を示す。 本発明の実施形態に係る電力受信機が転送する構成パケット及び電力送信機が転送する構成パケットを示す。 電力送信機のタイプ及び電力受信機のタイプに従う動作方法の差異及び制御の流れを示す。 本発明の一実施形態に係るID割り当てパケットを示す。 本発明の一実施形態に係る電力伝達の間のデータ通信のためのフレーム構造を示す。 本発明の一実施形態に係るシンクパケットを示す。 本発明の実施形態に係る電力送信機を示す図である。 本発明の実施形態に係る電力送信機を示す図である。 本発明の実施形態に係るメインパルス信号、サブパルス信号、及びマルチプレクサの出力パルス信号を示す。 本発明の一実施形態に係る無線電力送信機の動作方法を示す。 本発明の他の一実施形態に係る電力送信機を示す図である。 本発明の他の一実施形態に係る電力送信機を示す図である。
本発明の好ましい実施形態に対して具体的に説明し、その例は添付の図面に示す。添付の図面を参照した以下の詳細な説明は、本発明の実施形態に従って実現できる実施形態のみを示すよりは、本発明の好ましい実施形態を説明するためのものである。以下の詳細な説明は、本発明に対する徹底した理解を提供するために細部事項を含む。しかしながら、本発明がこのような細部事項無しで実行できるということは当業者に自明である。
本発明で使われる大部分の用語は該当分野で広く使われる一般的なものから選択されるが、一部の用語は出願人により任意に選択され、その意味は必要によって次の説明で詳細に叙述する。したがって、本発明は用語の単純な名称や意味ではなく、用語の意図された意味に基づいて理解されるべきである。
最近、モバイル機器を含む多様な電子機器のための電磁気誘導方式無線充電装置、即ち無線電力送信装置が開発されている。特に、このような無線電力送信装置の標準化のために、WPC(Wireless Power Consirtium)で無線電力送信/受信関連技術を規格化している。本明細書において、携帯電話、タブレットPC、ノートブック、電動歯ブラシなどの携帯及び移動可能な電子機器をモバイル機器と称する。本明細書で無線電力を受信する電子機器としてモバイル機器を例として説明するが、これは実施形態に対するものであって、無線電力受信機を含む任意の電子機器が本発明の対象になることは明らかである。
最近開発される無線充電システムは、約5Wまでの低電力送受信をサポートする。但し、最近モバイル機器のサイズが大きくなり、バッテリー容量も増加されているので、このような低電力充電方式の場合、充電時間が長く、効率が落ちる問題点があるので、約15Wまでの中間電力送受信をサポートする無線充電システムが開発されている。これと共に、同時に複数の電子機器を充電するために共振方式が追加された無線充電システムも開発されている。本発明は、共振方式が追加された無線充電システムに対するものであって、低電力/中間電力の誘導タイプの無線充電送/受信機と互換可能な共振タイプの無線充電送/受信機を提案しようとする。
以下、無線電力送信機は電力送信機または送信機と、無線電力受信機は電力受信機または受信機と略することもできる。
図1は、本発明の一実施形態に係る無線電力送受信システムを示す。
図1で、無線電力送受信システムは、無線で電力を受信するモバイル機器1010(Mobile Device)及びベースステーション1020(Base Station)を含む。
モバイル機器1010は、2次コイル(Secondary Coil)を通じて無線電力を受信する電力受信機1040(Power Receiver)、及び電力受信機で受信した電力の伝達を受けて格納し、機器に供給するロード1030(Load)を含む。そして、電力受信機1040は、2次コイルを通じて無線電力信号を受信して電気エネルギーに変換する電力ピックアップユニット1080(Power Pick-Up Unit)、及び電力送信機1050との通信及び電力信号送受信(電力伝達/受信)を制御する通信/コントロールユニット1090(Communications & Control Unit)を含むことができる。モバイル機器1010は、以下で電力受信装置と称されることもある。
ベースステーション1020は、誘導電力(inductive power)または共振電力(resonant power)を提供する装置であって、1つまたは複数の電力送信機1050、1060(Power Transmitter)、及びシステムユニット1070を含むことができる。電力送信機1050は、誘導/共振電力を転送し、電力転送を制御することができる。電力送信機1050は1次コイル(Primary Coil(s))を通じて磁場を生成することによって、電気エネルギーを電力信号に変換/伝達する電力変換ユニット1100(Power Conversion Unit)、及び適切なレベルで電力を伝達するように電力受信機との通信及び電力伝達をコントロールする通信/コントロールユニット1110(Communications & Control Unit)を含むことができる。システムユニット1070は、入力電力プロビジョニング(provisioning)、複数の電力送信機のコントロール及びユーザインターフェース制御のようなベースステーションのその他の動作制御を遂行することができる。ベースステーション1020は、以下で電力送信装置と称されることもある。
電力送信機は、動作ポイントをコントロールすることによって送信電力をコントロールすることができる。コントロールする動作ポイント(operating point)は、周波数(位相)、デューティサイクル(duty cycle)、及び電圧振幅の組合せに該当することができる。電力送信機は、周波数(位相)、デューティサイクル/デューティ比(duty ratio)、及び入力電圧の振幅のうち、少なくとも1つを調節して伝達される電力をコントロールすることができる。また、電力送信機は一定の電力を供給し、電力受信機が共振周波数をコントロールすることによって、受信電力をコントロールすることもできる。
以下、コイルまたはコイル部は、コイル及びコイルと近接した少なくとも1つの素子を含んでコイルアセンブリ、コイルセル、またはセルと称することもある。
本明細書において、電力送受信装置は、誘導(inductive)モード及び共振(resonant)モードで動作することができる。誘導モードで動作する場合、送受信する電力量によって動作モードは低電力モード及び中間電力モードに分けられる。
誘導モードで、電力送受信装置は定まった容量/レベルで電力送受信を遂行することができる。例えば、低電力(Low Power)送信/中間電力(Medium Power)送信/高電力送信などのように電力送信レベルが分けられる。本明細書では、約5Wまでの無線電力送受信を遂行する場合を低電力モードの送受信、約15Wまでの無線電力を送受信する場合を中間電力モードの送受信と称することができる。実施形態に従って、低電力は0〜10W、中間電力は10〜20Wに該当することもできる。
共振モードで、電力送信装置は同時に複数の電力受信装置に電力を供給することができる。したがって、共振モードは共有モード(shared mode)と称することもできる。共振モードで、電力送受信装置は誘導モードとは異なる方式により電力送受信を遂行することができる。共有モードに対応して誘導モードを独占モード(exclusive mode)と称することもできる。
以下、まず電力送受信ステップに対して説明する。
図2は、本発明の実施形態に係る電力送受信方法を示すブロック図である。
本発明に係る無線充電システムにおいて、無線充電は5個のステップ(phase)を通じて遂行できる。5個のステップは、セレクションステップ(S2010;selection phase)、ピングステップ(S2020;ping phase)、識別/構成ステップ(S2030;identification & configuration phase)、折衝ステップ(S2040;negotiation phase)、及び電力伝達ステップ(S2050;power transfer phase)を含み、単に、低電力モードの電力送受信で折衝ステップ(S2040)は省略できる。即ち、低電力モードでは4個のステップで電力送受信が遂行され、中間電力モードでは折衝ステップ(S2040)を追加して遂行することができる。
セレクションステップ(S2010)で、電力送信機は送信機に備えられたインターフェース表面に対するオブジェクトの接触/離脱をモニタリングする。図2のように、無線電力送信機は電力信号を印加して外部オブジェクトの接触を感知することができる。言い換えると、電力送信機は1次コイルに短い電力信号を印加し、この電力信号によって発生する1次コイルの電流を感知して外部オブジェクトの存否をモニタリングすることができる。そして、電力送信機はセレクションステップ(S2010)でモニタリングされた信号強度(signal strength)情報(パケット)を受信し、これに基づいてオブジェクトを検出(ディテクト;detect)すれば、このオブジェクトが電力受信機か、または単純な外部オブジェクト(鍵、銅銭など)か否かを選択することができる。このような選択のために、電力送信機はピングステップ(S2020)、識別/構成ステップ(S2030)、及び折衝ステップ(S2040)のうち、少なくとも1つのステップを追加で遂行することができる。
ピングステップ(S2020)で、電力送信機はディジタルピングを遂行し、電力受信機の応答を待機することができる。ディジタルピングは電力受信機を検出及び識別するための電力信号の印加/転送を示す。電力送信機が電力受信機を発見すれば、電力送信機はディジタルピングを拡張して識別/構成ステップ(S2030)に進行することができる。
識別/構成ステップ(S2030)で、電力送信機は選択された電力受信機を識別し、最大電力量のような電力受信機の構成(configuration)情報を獲得することができる。言い換えると、電力送信機は識別/構成情報を受信して電力受信機に対する情報を獲得し、この情報を使用して電力伝達契約(Power Transfer Contract)を設定(establish)することができる。この電力伝達契約は、以後の電力伝達ステップ(S2050)で電力伝達を特徴づける複数のパラメータに対する制限を含むことができる。
折衝ステップ(S2040)で、電力受信機は追加的な電力伝達約定を生成するために電力送信機と折衝することができる。言い換えると、電力送信機は電力受信機から折衝要求/情報を受信することができ、折衝ステップ(S2040)は識別/構成ステップ(S2030)で対象受信機が中間電力受信機であると確認された場合のみ進行できる。折衝ステップ(S2040)で、電力送信機の保証(guaranteed)電力レベル及び電力受信機の最大電力のような追加的なパラメータが折衝できる。電力受信機が低電力受信機の場合には折衝ステップ(S2040)は省略し、識別/構成ステップ(S2030)で直ぐ電力伝達ステップ(S2050)に進行することができる。
電力伝達ステップ(S2050)で、電力送信機は電力受信機に無線で電力を提供する。電力送信機は送信される電力に対するコントロールデータを受信して、これによって電力伝達を制御することができる。そして、電力送信機は電力伝達のうち、電力伝達契約に従うパラメータの制限が違反されれば、電力伝達を中止し、セレクションステップ(S2010)に進行することができる。
図3は、本発明の実施形態に係る誘導モードの電力伝達コントロール方法を示す。
図3で、電力送信機3010及び電力受信機3020は、図1で示すように、各々電力変換ユニット3030及び電力ピックアップユニット3040を含むことができる。
前述した誘導モードの電力伝達ステップ(S2050)で、電力送信機及び電力受信機は、電力送受信と共に通信を並行することによって、伝達される電力の量をコントロールすることができる。電力送信機及び電力受信機は、特定コントロールポイントで動作する。コントロールポイントは、電力伝達が遂行される時、電力受信機の出力端(output)から提供される電圧及び電流の組合せ(combination)を示す。
より詳しくは、電力受信機は所望のコントロールポイント(desired Control Point)−所望の出力電流/電圧、モバイル機器の特定位置の温度などを選択し、追加で現在動作している実際コントロールポイント(actual Control Point)を決定する。電力受信機は、所望のコントロールポイントと実際コントロールポイントを使用して、コントロールエラー値(Control Error Value)を算出し、これをコントロールエラーパケットとして電力送信機に転送することができる。
そして、電力送信機は受信したコントロールエラーパケットを使用して新たな動作ポイント−振幅、周波数、及びデューティサイクル−を設定/コントロールして電力伝達を制御することができる。したがって、コントロールエラーパケットは、電力伝達ステップで、一定時間間隔で転送/受信され、実施形態として電力受信機は電力送信機の電流を低減しようとする場合はコントロールエラー値を負数に、電流を増加させようとする場合はコントロールエラー値を正数に設定して転送することができる。このように、誘導モードでは電力受信機がコントロールエラーパケットを電力送信機に送信することによって電力伝達を制御することができる。
以下に説明する共振モードでは誘導モードとは異なる方式により動作することができる。共振モードでは1つの電力送信機が複数の電力受信機を同時にサービングできなければならない。但し、前述した誘導モードのように電力伝達をコントロールする場合、伝達される電力が1つの電力受信機との通信によりコントロールされるので、追加的な電力受信機に対する電力伝達はコントロールが困難である。したがって、本発明の共振モードでは、電力送信機は基本電力を共通的に伝達し、電力受信機が自身の共振周波数をコントロールすることによって、受信する電力量をコントロールする方法を使用しようとする。但し、このような共振モードの動作でも図3で説明した方法が完全に排除されるものではなく、追加的な送信電力の制御を図3の方法により遂行することもできる。
図4は、本発明の一実施形態に係る電力送信装置を示す。
図4で、電力送信装置4010は、コイルアセンブリを覆うカバー4020、電力送信機に電力を供給する電力アダプタ4030、無線電力を送信する電力送信機4040、または電力伝達の進行及び他の関連情報を提供するユーザインターフェース4050のうち、少なくとも1つを含むことができる。特に、ユーザインターフェース4050は、オプショナルに含まれるか、または電力送信装置の他のユーザインターフェース4050として含まれることができる。
電力送信機4040は、コイルアセンブリ4060、インピーダンスマッチング回路4070、インバータ4080、通信ユニット4090、またはコントロールユニット4100のうち、少なくとも1つを含むことができる。
コイルアセンブリ4060は、磁場を生成する少なくとも1つの1次コイルを含み、コイルセルと称されることもできる。
インピーダンスマッチング回路4070は、インバータと1次コイルとの間のインピーダンスマッチングを提供することができる。インピーダンスマッチング回路4070は、1次コイル電流をブースト(boost)する適合した(suitable)周波数で共振(resonance)を発生させることができる。多重コイル(multi-coil)電力送信機でインピーダンスマッチング回路はインバータで1次コイルのサブセットで信号をルーティングするマルチプレックスを追加で含むこともできる。インピーダンスマッチング回路はタンク回路(tank circuit)と称されることもできる。
インバータ4080は、DCインプットをAC信号に変換することができる。インバータ4080は可変(adjustable)周波数のパルスウェーブ及びデューティサイクルを生成するようにハーフブリッジまたはプールブリッジで駆動できる。また、インバータは入力電圧レベルを調整するように複数のステージを含むこともできる。
通信ユニット4090は、電力受信機との通信を遂行することができる。電力受信機は電力送信機に対する要求及び情報を通信するためにロード(load)変調を遂行する。したがって、電力送信機は通信ユニット4090を使用して電力受信機が転送するデータを復調するために、1次コイルの電流及び/又は電圧の振幅及び/又は位相をモニタリングすることができる。また、電力送信機は通信ユニット4090を通じてFSK(Frequency Shift Keying)方式などを使用してデータを転送するように出力電力をコントロールすることもできる。
コントロールユニット4100は、電力送信機の通信及び電力伝達をコントロールすることができる。コントロールユニット4100は、前述した動作ポイントを調整して電力転送を制御することができる。動作ポイントは、例えば、動作周波数、デューティサイクル、及び入力電圧のうち、少なくとも1つにより決定できる。
通信ユニット4090及びコントロールユニット4100は別個のユニット/素子/チップセットで備えられるか、または図1に示すように1つのユニット/素子/チップセットで備えられることもできる。
図5は、本発明の一実施形態に係る電力受信装置を示す。
図5で、電力受信装置5010は、電力伝達進行及び他の関連情報を提供するユーザインターフェース5020、無線電力を受信する電力受信機5030、ロード回路5040、またはコイルアセンブリを支えてカバーするベース5050のうち、少なくとも1つを含むことができる。特に、ユーザインターフェース4050はオプショナルに含まれるか、電力受信装置の他のユーザインターフェース4050として含まれることもできる。
電力受信機5030は、電力コンバータ5060、インピーダンスマッチング回路5070、コイルアセンブリ5080、通信ユニット5090、またはコントロールユニット5100のうち、少なくとも1つを含むことができる。
電力コンバータ5060は、2次コイルから受信するAC電力をロード回路に適合した電圧及び電流に変換(convert)することができる。実施形態として、電力コンバータ5060は整流器(rectifier)を含むことができる。追加で、電力コンバータは電力受信機の反射(reflected)インピーダンスを適用(adapt)することもできる。
インピーダンスマッチング回路5070は、電力コンバータ5060及びロード回路5070の組合せと2次コイル間のインピーダンスマッチングを提供することができる。実施形態として、インピーダンスマッチング回路は電力伝達を強化できる100kHz辺りの共振を発生させることができる。
コイルアセンブリ5080は少なくとも1つの2次コイルを含み、オプショナルには磁場から受信機の金属部分をシールド(shield)するエレメント(element)をさらに含むこともできる。
通信ユニット5090は電力送信機に要求(request)及び他の情報を通信するためにロード変調を遂行することができる。このために、電力受信機5030は反射インピーダンスを変更するように抵抗またはキャパシタをスイッチングすることもできる。
コントロールユニット5100は、受信電力をコントロールすることができる。このために、コントロールユニット5100は電力受信機5030の実際動作ポイントと所望の動作ポイントとの差を決定/算出することができる。そして、コントロールユニット5100は電力送信機の反射インピーダンスの調整及び/又は電力送信機の動作ポイント調整要求を遂行することによって、実際動作ポイントと所望の動作ポイントとの差を調整/低減することができる。この差を最小化する場合、最適の電力受信を遂行することができる。
通信ユニット5090及びコントロールユニット5100は、別個の素子/チップセットで備えられるか、または図1に示すように1つの素子/チップセットで備えられることもできる。
以下、共振モードにおける電力送受信システム及び送受信方法について追加で説明する。
前述したように、電力送受信システムは誘導モード及び共振モードで動作することができ、誘導モードでは低電力モード及び中間電力モードで動作することができる。但し、本発明における電力送信機は共振モードと誘導モードの受信機を全てサポートしようとする。即ち、電力送信機は発見された受信機の種類によって、受信機が共振タイプ受信機であれば共振モードで、誘導タイプ受信機であれば誘導モードで電力を転送しようとする。また、誘導タイプ受信機の場合、電力送信機は低電力受信機か、中間電力受信機かによって、各々低電力モード及び中間電力モードで電力を転送しようとする。このために、電力送信機は電力受信機がどんなタイプに該当するかを決定しなければならない。
以下、電力送信機及び電力受信機が互いに共振モードの送/受信機か、または誘導モードの送/受信機かをディテクトして動作モードによって無線充電を遂行する方法について説明する。
まず、共振タイプ電力送信機は電力受信機から受信したパケットに含まれた情報をパーシングして電力受信機の種類を決定するようにする。そして、共振タイプ電力受信機は折衝ステップまでは誘導モードで駆動し、折衝ステップで電力送信機から受信したパケットに含まれた情報をパーシングして電力送信機の種類を決定するようにする。パーシングされた情報から電力送信機が共振モードの送信機の場合には、動作モードを誘導モードから共振モードに変更することができる。共振モードの電力受信機は電力送信機のタイプによって共振モードまたは誘導モードで電力伝達ステップを遂行することができる。
このように送信機及び受信機が各々自分のタイプを識別するために転送する情報をモード情報と称することができる。言い換えると、モード情報は送信機及び受信機が共振モードで動作するか、及び/又は誘導モードで動作するかを示すことができる。
前述したように、電力受信機は識別/構成ステップで構成パケット(configuration packet)を送信機に転送することができる。この構成パケットで折衝ステップ要求が示される場合、電力送信機は折衝ステップに進入することができる。即ち、この場合、受信機が誘導モードのうち、中間電力モードの受信機であると判断できるものである。構成パケットに折衝ステップ要求が示されない場合には、直ぐ電力伝達ステップに進行することもできる。
図6は、本発明の一実施形態に係る電力転送方法を示す。
図6は図2の識別/構成ステップ及び折衝ステップをより詳しく示し、特に電力送信機及び電力受信機が互いのタイプを識別し、動作モードを決定する方法を示す。識別/構成ステップ(S6010)及び折衝ステップ(S6020)は、各々図2の識別/構成ステップ(S2030)及び折衝ステップ(S2040)に対応し、重複した説明を省略し、補充の説明を主として記述することにする。
識別/構成ステップ(S6010)で、電力受信機は識別パケット(identification packet)及び構成パケット(configuration packet)を電力送信機に転送する。
識別パケットは電力受信機のバージョン情報(Major/Minor Version)、製造者(manufacturer)コード情報、及び識別情報(Basic Device Identifier)を含み、識別パケットを通じて電力送信機は電力受信機を識別することができる。
構成パケットは、電力受信機の構成に対する情報を含む。本発明の実施形態において、構成パケットは折衝ステップ要求情報(Neg Field)を含むことができる。折衝ステップ要求情報が0に設定された場合(Neg=0)、電力送信機は折衝ステップを経ないで直ぐ電力伝達ステップに進行することができ、折衝ステップ要求情報が1に設定された場合(Neg=1)、電力送信機は折衝ステップに進入することができる。また、本発明の実施形態において、構成パケットはモード情報を含む。モード情報は電力受信機が誘導モードの受信機か、共振モードまでサポートする受信機かを示すことができる。
識別/構成ステップ(S6010)で、識別パケット及び構成パケットを受信した電力送信機は、構成パケットを通じて電力受信機のタイプを識別することができる。前述したように、電力送信機は折衝ステップ要求情報を使用して電力受信機が低電力の誘導タイプ受信機か、または中間電力の誘導タイプ受信機/共振タイプ受信機かを識別することができる。そして、電力送信機はモード情報をパーシングして電力受信機が中間電力の誘導タイプ受信機か、または共振タイプ受信機かを識別することができる。
電力送信機は、電力受信機が低電力の誘導タイプ受信機の場合、折衝ステップ(S6020)を経ないで電力伝達ステップに進行することができる。電力送信機は電力受信機が中間電力の誘導タイプまたは共振タイプの場合、電力受信機に肯定応答(ACK)を転送し、折衝ステップ(S6020)に進行することができる。
折衝ステップ(S6020)で、電力送信機も電力受信機に識別パケット及び構成パケットを転送することができる。電力送信機が転送する識別パケットは、バージョン情報(Major/Minor Version)及び製造者情報を含むことができる。電力送信機が転送する構成パケットは、電力情報及びモード情報を含むことができる。
電力送信機は、折衝ステップ(S6020)で電力割り振り(power allocation)、動作モード決定を遂行し、共振モードで動作する場合には少なくとも1つの電力受信機に対してID割り当て(ID assignment)を遂行することもできる。
電力受信機は、電力送信機から受信したモード情報を通じて電力送信機の種類を識別することができる。まず、折衝ステップに進入したので電力送信機は中間電力の誘導タイプ、または共振タイプであることを識別することができる。そして、折衝ステップ(S6020)で受信したモード情報を通じて電力送信機が誘導タイプか、または共振タイプかを識別することができる。
中間電力誘導タイプ受信機は、サポートする最大(full)電力で電力受信及び充電を遂行することができる。共振タイプ受信機は、送信機のタイプによって電力コントロール方法を選択して電力受信及び充電を遂行することができる。電力送信機が中間電力誘導タイプの場合、電力受信機は受信することができる最大(full)電力容量で電力を受信及び充電することができる。
図7は、本発明の実施形態に係る電力受信機が転送する構成パケット及び電力送信機が転送する構成パケットを示す。
図7(a)は、電力受信機が前述した識別/構成ステップで転送する構成パケットを示す。図7(a)の構成パケットに含まれた各フィールドに対する説明は、以下の通りである。
−電力クラス(Power Class)フィールド:保証された(Guaranteed)電力値と関連した無符号(unsigned)整数値を含む。
−最大電力(Maximum Power)フィールド:電力受信機が整流器の出力で提供することを期待する電力の最大量を示す。
−Propフィールド:電力伝達ステップでの電力伝達を制御する方法を示す。
−Negフィールド(折衝ステップ要求情報):このフィールドの値が1に設定されれば、電力送信機はACKメッセージを転送し、折衝ステップに進入する。このフィールドの値が0であれば、電力送信機は折衝ステップに進入せず、電力伝達ステップに進入する。
−FSK極性(FSKPolarity)フィールド:送信機の変調極性がデフォルト値か、反転された値かを示す。
−FSKデップス(FSKDEpth)フィールド:送信機の変調デップスを示す。
−カウント(Count)フィールド:識別/構成ステップで電力受信機が転送するオプショナル構成パケットの数を示す。
−ウィンドウサイズ(Window Size)フィールド:受信電力の平均化(averaging)のためのウィンドウサイズを示す。
−ウィンドウオフセット(Window Offset)フィールド:受信電力を平均化するウィンドウと受信電力パケット転送との間のインターバルを示す。
−動作モード(OP Mode)フィールド:前述したモード情報であって、電力受信機がサポートする動作モードを示す。実施形態として、動作モードフィールドの値が0の場合には誘導モード、即ち(=独占モード)であることを示し、動作モードフィールドの値が1の場合には共振モード(=共有モード)であることを示すことができる。
図7(b)は、電力送信機が前述した折衝ステップで転送する構成パケットを示す。図7(b)の構成パケットに含まれた各フィールドに対する説明は、以下の通りである。
−保証電力クラス(Guaranteed Power Class)フィールド:電力送信機の電力クラスを示す。実施形態として、低電力送信機はフィールド値を1に、中間電力受信機はフィールド値を0に設定することができる。
−保証電力(Guaranteed Power)フィールド:適切な(apporiate)基準電力受信機を満たす電力送信機の保証電力を示す。
−潜在電力クラス(Potential Power Class)フィールド:電力送信機の電力クラスを示す。実施形態として、低電力送信機はフィールド値を1に、中間電力受信機はフィールド値を0に設定することができる。
−潜在電力(Potential Power)フィールド:適切な基準電力受信機に潜在的に伝達できる電力送信機の最大電力量を示す。
−動作モード(OP Mode)フィールド:前述したモード情報であって、電力送信機がサポートする動作モードを示す。実施形態として、動作モードフィールドの値が0の場合には誘導モード、即ち1:1充電モードであることを示し、動作モードフィールドの値が1の場合には共振モード、即ち共有モードであることを示すことができる。
図8は、電力送信機のタイプ及び電力受信機のタイプに従う動作方法の差及び制御の流れを示す。
図8(a)は、電力送信機が誘導タイプとして低電力転送タイプの場合、電力送信機と各タイプの電力受信機とのデータの流れを示す。
図8(a)で、電力送信機が低電力誘導タイプに該当するので、この電力受信機がサポートすることができる電力提供方法は低電力誘導タイプだけである。したがって、低電力誘導タイプ受信機だけでなく、中間電力誘導タイプ受信機及び共振タイプ受信機も低電力誘導モードで動作するようになる。したがって、前述したように折衝ステップは省略され、ディジタルピングステップ、識別/構成ステップ、及び電力伝達ステップ全て、データは受信機から送信機に転送され、受信機が全般的な動作を制御する。
図8(b)は、電力送信機が誘導タイプとして中間電力転送タイプの場合、電力送信機と各タイプの電力受信機とのデータの流れを示す。
図8(b)で、電力送信機が中間電力誘導タイプに該当するので、この電力送信機は低電力誘導タイプ受信機及び中間電力誘導タイプ受信機をサポートすることができる。したがって、電力受信機が低電力誘導受信機の場合には、折衝ステップ無しで低電力誘導モードで動作するが、中間電力誘導受信機または共振受信機の場合には折衝ステップを経て中間電力誘導モードで動作することができる。
中間電力の誘導モードで駆動する場合、折衝ステップで電力送信機もID情報または構成情報を電力受信機に転送できるので、折衝ステップでは両方向通信が遂行される。但し、他のステップでは送信機が受信機にデータを転送し、電力充電の全般的な動作も受信機によりコントロールされる。
図8(c)は、電力送信機が共振タイプの場合、電力送信機と各タイプの電力受信機とのデータの流れを示す。
図8(c)で、電力送信機が共振タイプに該当するので、この電力送信機は誘導タイプ受信機及び共振タイプ受信機を各々のタイプに合うように全てサポートすることができる。したがって、低電力誘導受信機は低電力誘導モードで、中間電力誘導受信機は中間電力誘導モードで、共振タイプ受信機は共振モードで各々動作する。共振送信機と共振受信機の電力転送の場合には、電力伝達ステップでも両方向にデータ通信が遂行される。共振モードの電力伝達の場合、受信機が自体の共振周波数をコントロールすることによって受信電力をコントロールし、追加で電力送信機の動作ポイント制御を要求して受信電力をコントロールすることもできる。
図9は、本発明の一実施形態に係るID割り当てパケットを示す。
共振タイプの電力送信機は複数の共振タイプ電力受信機を同時に充電することができる。但し、複数の共振タイプ電力受信機に電力を転送する場合、通信のために各々の電力受信機にIDを割り当てなければならない。
図9で、IDフィールドはディテクトされた少なくとも1つの電力受信機のID情報を示す。電力送受信が共振モードで遂行される場合、電力受信機はID要求を電力送信機に転送することができる。このような場合、電力送信機は電力受信機にIDを割り当てて、割り当てられたID情報を図9のID割り当てパケットに含めて電力受信機に転送することができる。
図10は、本発明の一実施形態に係る電力伝達の間のデータ通信のためのフレーム構造を示す。
共振モードで、電力送信機はマスターとしてシンク信号を電力受信機に転送し、電力受信機はスレーブとしてシンク信号に対する応答(response)信号を転送することができる。電力送信機と電力受信機との間の通信は電力送信機がシンク信号を送らないことによって終了されることもできる。シンク信号はシンクパケットに、応答信号は応答パケットに、図10のような構造でフレームを時分割したタイムスロットに割り振りできる。
共振モードで、電力送信機は複数の電力受信機と通信を遂行しなければならないので、通信のためのフレームに含まれたタイムスロットを電力受信機に割り振る方式を使用することができる。このような場合、シンク信号の割当方法によって図10(a)のようにフレーム当たり1つのシンク信号を使用する方法と、図10(b)のようにフレームでタイムスロット毎にシンク信号を割り振ることによって、複数のシンク信号を使用する方法を使用することができる。各々の電力受信機に対するタイムスロットの割り振りは、図9で説明したID及びID割り当てパケットを使用して遂行できる。
電力送信機はシンクパケットを転送し、それに対する応答パケットとして電力送信機の状態情報を受信することもできる。このような状態情報は受信される電力情報または電力転送終了要求を含むこともできる。安全のために、電力受信機はシンク信号の受信無しでもOV/OC/OT情報を転送することができる。
図11は、本発明の一実施形態に係るシンクパケットを示す。
電力送信機は特定電力受信機から応答を受信するためにシンクパケットを転送することができる。図11のように、シンクパケットはアドレスID(ADDR ID)フィールド及び要求(request)フィールドを含むことができる。
アドレスID(ADDR ID)フィールドは、電力送信機が応答を要求する対象電力受信機を識別することができる。対象電力受信機を識別するアドレスID情報は、図9に示したID割り当てパケットを通じて割り当てたID情報に該当することもできる。但し、電力送信機は特定電力受信機のアドレスIDを使用するだけでなく、現在充電中の全ての電力受信機に応答を要求するアドレスIDを使用することもできる。
実施形態として、アドレスIDフィールド値が111bの場合、全ての充電中の電力受信機が割り振られた時間スロットに応答を転送することができる。アドレスIDフィールド値が特定電力受信機を示す場合、該当電力受信機のみが応答を転送することができる。
要求(Request)フィールドは、電力送信機が電力受信機に要求する情報を示すことができる。
一実施形態として、要求フィールドはフィールド値によって以下のような応答を要求することができる。
要求フィールドのフィールド値が0001bの場合、電力受信機の状態レポートを要求することができる。状態レポートは、受信電力パケット、電力転送終了パケットなどが該当できる。要求フィールドのフィールド値が0010bの場合、電力送信機は電力分配のための再折衝を要求することができる。言い換えると、電力送信機は電力再割振のために折衝ステップをまた遂行することを電力受信機に要求することができる。または、ID情報などを再度要求することもできる。
他の実施形態として、要求フィールドはフィールド値によって以下のような応答を要求することができる。
要求フィールドのフィールド値が0001bの場合、電力受信機に受信電力情報の転送を要求することができる。要求フィールドのフィールド値が0010bの場合、電力受信機に整流(rectified)電圧情報の転送を要求することができる。要求フィールドのフィールド値が0011bの場合、電力受信機に電力伝達終了パケットの転送を要求することができる。要求フィールドのフィールド値が0100bの場合、電力送信機は電力分配のための再折衝を要求することができる。言い換えると、電力送信機は電力再割当のために折衝ステップをまた遂行することを電力受信機に要求することができる。要求フィールドのフィールド値が0101bの場合、電力受信機にID情報の転送を要求することができる。
以下、本発明の実施形態に係る電力送信機の電力伝達方法についてより詳しく説明する。
本発明は、誘導電力受信機と共振電力受信機を全て充電することができる電力送信機を提供しようとする。但し、前述したように、誘導電力受信機の場合、電力送信機が転送する電力自体をコントロールするが、共振電力受信機の場合、電力受信機が受信した電力をコントロールすることができる。したがって、共振モードで転送する電力が誘導モードで転送する電力より高いか強いように設定することができる。そして、両方式を容易にサポートするためのインバータのデザインと、これに従う電力転送方法を以下に追加で説明する。
図12は、本発明の実施形態に係る電力送信機を示す図である。
図12の電力送信機は図1及び図4の電力送信機を補充して説明するものであって、図12に図示していない前述した電力送信機の構成要素は説明の便宜のために省略されたものであり、構成によって含まれるか、または除外できる。
図12で、電力送信機は、セレクションユニット12010(Selection Unit)、通信/コントロールユニット12020、及び電力変換回路12030を含むことができる。
セレクションユニット12010は、電力受信機の位置または有無をディテクトする回路であって、オプショナルに備えられる。
通信/コントロールユニット12020は電力受信装置と通信を遂行し、関連電力コントロールアルゴリズム及びプロトコルを遂行し、AC波形の周波数を駆動(drive)して電力伝達をコントロールすることができる。特に、本発明ではサブハーフブリッジインバータ12070の駆動及びサブハーフブリッジインバータ12070を駆動するパルス信号(PWM)をコントロールすることができる。
図12の実施形態において、電力変換ユニット12030はDC入力を共振回路を駆動するAC波形に変換するインバータであって、メインパルス信号が印加されるメインハーフブリッジインバータ12040、サブパルス信号が印加されるサブハーフブリッジインバータ12070、磁場を生成するコイルセル12060(Coil cell)、及びコイルセルの電流をモニタリングする電流センサー12050(Current Sense)を含むことができる。コイルセル12060は、コイルと共振キャパシタを含むこともできる。
本発明に係る電力送信機は、同時に複数の電力受信機を充電するために複数のコイルセルを含むことができる。このような場合、複数のコイルセルに対して1つのインバータのみを使用すれば、同時に充電する電力受信機の各々に対する電力コントロールを遂行し難い。また、複数のコイルセルの各々に対してインバータが備えられるように複数のインバータを使用すれば、同時に充電する複数の電力受信機の各々に対する電力コントロールを遂行することはできるが、回路複雑度が上昇し、回路製作費用が増加する。したがって、本発明ではメインパルス信号が印加されるメインハーフブリッジインバータを置いて、複数のコイルセルに対して複数のハーフブリッジインバータを備えるように設計して、回路複雑度を低め、かつ複数の電力受信機をより容易にコントロールすることができる電力送信機を提案しようとする。
図13は、本発明の実施形態に係る電力送信機を示す図である。
図13は、図12で図示した電力送信機をより詳しく示す。
図13で、電力送信機はメインハーフブリッジインバータ13010、電流センサー13020、N個のコイルセル13030−1〜N、N個のサブハーフブリッジインバータ13040−1〜N、N個のマルチプレクサ13050−1〜N(MUX)、N個のイネーブル端子13060−1〜N(EN)、N個のセレクション端子13070−1〜N(SEL)、及び通信/コントロールユニット13080を含む。
メインハーフブリッジインバータ13010にはメインパルス信号(メインPWM)が印加され、複数のサブハーフブリッジインバータ13040の各々には第1サブパルス信号(サブPWM1)または第2サブパルス信号(サブPWM2)が印加できる。マルチプレクサ13050は、セレクション端子13070のセレクション入力に従って第1サブパルス信号または第2サブパルス信号をサブハーフブリッジインバータ13040に印加することができる。但し、応用によっては2つ以上のサブパルス信号が選択的に印加されることもできる。
通信/コントロールユニット13080は、イネーブル信号/ディスエーブル信号をイネーブル端子13060に印加して各々のサブハーフブリッジインバータ13040をイネーブル(enable)またはディスエーブル(disable)させることができる。他の表現として、通信/コントロールユニット13080はイネーブル信号を印加するか、またはイネーブル信号の印加を終了することによって、サブハーフブリッジインバータ13040をイネーブルまたはディスエーブルさせることができる。また、通信/コントロールユニット13080はセレクション信号をセレクション端子13070に印加してマルチプレクサ13050の出力を選択することができる。イネーブル端子13060及びセレクション端子13070は通信/コントロールユニット13080により制御され、送信機デザインによってオプショナルに含まれることができる。
図13の電力送信機は、基本的にメインハーフブリッジインバータ13010を駆動し、各々のサブハーフブリッジインバータをイネーブル/ディスエーブルするか、または各々のサブハーフブリッジインバータに印加されるサブパルス信号を選択的に印加することによって、各々のコイルセルに流れる電流をコントロールし、したがって、伝達電力を効率良くコントロールすることができる。追加的な電力送信機の動作方法は以下に一層詳細に説明する。
図14は、本発明の実施形態に係るメインパルス信号、サブパルス信号、及びマルチプレクサの出力パルス信号を示す。
まず、メインパルス信号(メインPWM)は特定の振幅と周波数を有するパルス信号になることができる。これに対し、サブパルス信号はメインパルス信号を使用して実現される。即ち、第1サブパルス信号(サブPWM1)はメインパルス信号の位相反転された信号、即ちメインパルス信号と180度の位相差がつく信号を使用することができる。そして、第2サブパルス信号(サブPWM2)はメインパルス信号を位相コントロールした信号を使用することができる。
このようにメインパルス信号及びサブパルス信号を構成する場合、次のような動作方法を使用することができる利点がある。前述したように、メインハーフブリッジインバータにはメインパルス信号が印加され、サブハーフブリッジインバータには第1サブパルス信号または第2サブパルス信号が印加される。まず、第1サブパルス信号が印加される場合、メインパルス信号との位相差によりコイルは最大電力を伝達できるようになる。そして、第2サブパルス信号が印加される場合にはメインパルス信号との位相差によりコイルは最大電力よりは小さな電力を伝達できるようになる。
第2サブパルス信号が印加される場合、伝達される電力は位相コントロールの程度によって異なることがある。コントロールされる位相差が180度に近づくほど、最大電力に近い電力が伝達され、コントロールされる位相差が0度に近づくほど、小さな電力が伝達できる。実施形態として、第2サブパルス信号はメインパルス信号と位相差が−90〜+90度の範囲に該当するように位相コントロールされた信号でありうる。この範囲を外れる場合には、第1サブパルス信号をコントロールすることがより効率が良いこともあるためである。
サブパルス信号はマルチプレクサでスイッチングされる。マルチプレクサはセレクション信号に従ってサブパルス信号をスイッチングして出力することができる。図14の実施形態のように、通信/コントロールユニットがセレクション信号に1を印加すれば、マルチプレクサは第1サブパルス信号を出力し、セレクション信号に0を印加すれば、マルチプレクサは第2サブパルス信号を出力することができる。
イネーブル信号は実際電力転送を印加する信号である。図13で、メインハーフブリッジにはメインパルス信号が印加されているが、コイルセルにはイネーブル信号が印加された場合のみに電流が印加されて電力を伝達することができる。
図14で、サブハーフブリッジインバータに第1サブパルス信号を印加すれば、コイルセルは大きい電力を伝達し、第2サブパルス信号を印加すれば、コイルセルは小さな電力を伝達することができる。本明細書において、第1サブパルス信号を印加する場合はコイルセルが出力する電力を充電用電力、第2サブパルス信号を印加する場合はコイルセルが出力する電力を通信用電力と称することができる。通信用電力は、回路駆動時、ピングまたはディジタルピングを印加して電力受信機を発見することに使われるか、または電力受信機と通信を遂行することに使用できる。勿論、位相を追加でコントロールして通信電力を充電に使用することも可能であるが、説明の便宜上、第2サブパルス信号を通信用電力と称することができる。
図13及び図14のような構成を使用することによって、電力送信機は複数のコイルセルを効率良く制御して少なくとも1つの電力受信機を発見し、電力送信を遂行することができる。以下、図14の信号を使用して図13の電力送信機を制御する方法について図15で説明する。
図15は、本発明の一実施形態に係る無線電力送信機の動作方法を示す。
図15の動作は通信/コントロールユニットにより制御されるが、説明の便宜上、無線電力送信機が制御することと説明することもできる。また、図15は電力送信機が電力受信機を発見し、電力転送を始めるまでの過程を図13の回路及び図14のパルス信号を使用して遂行する方法を示す。図15の方法の開始で、電力送信機は複数のコイルセルに対するイネーブル信号は全て印加されていない状態であることを仮定する。
電力送信機は第2サブパルス信号を印加するセレクション信号を設定することができる(S15010)。言い換えると、電力送信機は第2サブパルス信号を出力するセレクション信号を設定してマルチプレクサに適用することができる。前述した実施形態のように、セレクション信号を0に設定すれば第2サブパルス信号が印加されることができ、通信/コントロールユニットはセレクション端子を通じてマルチプレクサにセレクション信号(0)を印加して所望の第2サブパルス信号を出力することができる。
電力送信機は第1コイルセルのサブハーフブリッジインバータにイネーブル信号を印加して電力を転送することができる(S15020)。この際、転送される電力は通信用電力であって、前述したピングまたはディジタルピングに該当することができる。または、前述した電力送信機のデータ転送に使われることもできる。言い換えると、サブハーフブリッジインバータに第2サブパルス信号が印加されて、第1コイルセルは回路駆動/受信機発見用の小さな電力を転送することができる。
電力送信機は電力受信機の応答を受信することができる(S15030)。電力送信機は電流センサーを使用して印加した通信用電力に従う1次コイルの変化を感知することによって電力受信機を発見し、電力受信機の応答をディテクトすることができる。図15で示すステップ(15030)は電力受信機の発見及び電力受信機の応答受信を共に示し、このステップは図2の識別/構成ステップまたは折衝ステップのうち、少なくとも1つに該当することができる。
電力受信機の応答が受信されれば、電力送信機はセレクション信号の設定を第1サブパルス信号を印加するように変更することができる(S15040)。前述した実施形態において、通信/コントロールユニットはセレクション信号を1に変更することによって、サブハーフブリッジインバータに第1サブパルス信号を印加することができる。サブハーフブリッジインバータに第1サブパルス信号が印加されるので、第1コイルセルは充電電力を送信して電力伝達を開始することができる。
電力受信機の応答が受信されなければ、電力送信機は第1サブハーフブリッジインバータに対するイネーブル信号の印加を終了することができる(S15050)。電力受信機が発見されなかったので、電力送信機は第1コイルセルには充電を要する電力受信機がアタッチ(attach)されないと判断できるためである。
図15で、ステップ(S15010〜15050)は、複数のコイルセルの各々に対して遂行できる。したがって、電力送信機は第2コイルセルに対して図15のステップを遂行し、同一な方式によりN番目コイルセル(最後のコイルセル)まで図15のステップを遂行した後、終了することができる。そして、一定時間間隔後、またはアナログピングにより外部オブジェクトを発見した場合、再度図15のステップを遂行することができる。電力送信機は電力充電中でないコイルセルに対してのみ図15のステップを遂行するか、またはアナログピングにより外部オブジェクトが発見されたコイルセルに対してのみ図15のステップを遂行することもできる。そして、第2サブパルス信号は時分割して一回に1コイルのみに供給されることもできる。
追加で、電力受信機の応答が受信された場合(S15030)、電力送信機は電力受信機の種類によって異なるように動作することもできる。電力受信機が共振タイプ電力受信機の場合には、図15で説明したように、セレクション信号設定を第1サブパルス信号が印加されるように変更することができる(S15040)。電力送信機は電力受信機が誘導タイプ電力受信機の場合には、セレクション信号設定を変更せず、代わりに第2サブパルス信号の位相をコントロールすることによって電力を転送することができる。
電力受信機が共振タイプの場合、電力送信機が大きい電力を送信すれば、電力受信機が共振周波数を調整して適切な電力を受信することができる。しかしながら、電力受信機が誘導タイプの場合には電力送信機が適合した電力を転送しなければならず、この場合には低い電力から高い電力に電力を調整することが回路及び電力伝達の安定性に一層有利なためである。
実施形態として、電力受信機の応答は前述したモード情報を含むこともできる。電力送信機は受信したモード情報をパーシングして、電力受信機が共振タイプ電力受信機か、または誘導タイプ電力受信機かを決定することもできる。
図16は、本発明の他の一実施形態に係る電力送信機を示す図である。
図16の電力送信機の構成は、図12に示す通りである。但し、電流センサー16010の構成が図12と異なり、これに対しては図17を参考にしてより詳しく説明する。電流センサーの位置及び構成以外の他の説明は図12で説明した通りである。
図17は、本発明の他の一実施形態に係る電力送信機を示す図である。
図17は、図16で図示した電力送信機をより詳しく示す。
図17は、図13で図示した電力送信機と同一なサブユニットを含んでいる。即ち、電力送信機はメインハーフブリッジインバータ、N個のコイルセル、N個のサブハーフブリッジインバータ、N個のマルチプレクサ、N個のイネーブル端子、N個のセレクション端子、及び通信/コントロールユニットを含む。但し、図13のように1つの電流センサーがメインハーフブリッジインバータと連結される代わりに、図17ではN個の電流センサーが各々のコイルセルとサブハーフブリッジインバータの間に含まれる。このような構成の差異点の以外の説明は図13と同一であり、以下では電流センサーの構成の差について説明する。
図17の電力送信機は電流センサーが各々のコイルセルに付加されて、コイルセル別に通信及び制御を遂行することができる。言い換えると、図15のような方法を遂行する場合にも、コイルセル別に順次に図15の方法を遂行する代わりに、全てのコイルセルに対して図15の方法を遂行することができる。
図15の方法を遂行する場合、図17の電力送信機は同時に全てのコイルセル、即ち全てのサブハーフブリッジインバータにイネーブル信号を印加することによって、全てのコイルセルで通信用電力を転送することができる。そして、各々の電流センサー17010−1〜Nを使用して電力受信機を発見するか、または電力受信機と通信し、応答が確認されたコイルセルに対してのみ第1サブパルス信号を適用することによって電力を伝達することができる。
図17の電力送信機でも、図15で説明したように、各コイルセルで発見された電力受信機のタイプによって異なるように動作することもできる。通信結果、電力受信機が誘導タイプの場合には第1サブパルス信号を印加せず、既に印加された第2サブパルス信号の位相をコントロールして電力転送を遂行することができる。但し、第1サブパルス信号の位相を初期電力転送を行うことができるフェーズ(例えば、第2サブパルス信号の初期フェーズ)に変更し、変更された第1サブパルス信号を残りのコイルに供給することもできる。
図16及び図17のような電力送信機を使用する場合、同時に複数の電力受信機を充電できるだけでなく、複数の電力受信機の各々と通信してコントロールを遂行することができる。したがって、複数の共振タイプ受信機だけでなく、複数の誘導タイプ受信機までも同時に充電可能であり、共振タイプ受信機と誘導タイプ受信機の同時充電も可能である。特に、2つ以上のサブパルス信号を使用することによって、サブパルス信号の数だけの誘導タイプ受信機をサポートすることができる。即ち、N個の誘導タイプ受信機に対してN個のサブパルス信号を使用して個別的に制御を遂行することによって、同時に充電を遂行することができる。
本発明の思想や範囲を逸脱することなく本発明で多様な変更及び変形が可能であることは当業者であれば理解することができる。したがって、本発明は添付の請求項及びその同等範囲内で提供される本発明の変更及び変形を含むことと意図される。
本明細書で装置及び方法発明が全て言及され、装置及び方法発明の全ての説明は互いに補完して適用できる。
多様な実施形態が本発明を実施するための最善の形態で説明された。
本発明は一連の無線充電分野で用いられる。
本発明の思想や範囲を逸脱することなく本発明で多様な変更及び変形が可能であることは当業者に自明である。したがって、本発明は添付の請求項及びその同等範囲内で提供される本発明の変更及び変形を含むものと意図される。

Claims (13)

  1. 複数の無線電力受信機を充電することができる無線電力送信機であって、
    複数のコイルセルと、
    メインパルス信号が印加されるメインハーフブリッジインバータと、
    第1サブパルス信号または第2サブパルス信号が印加される複数のサブハーフブリッジインバータと、
    前記コイルセルの電流をモニタリングする電流センサーと、
    前記メインハーフブリッジインバータ及び前記複数のサブハーフブリッジインバータに印加されるパルス信号をコントロールし、前記無線電力受信機と通信を遂行する通信/コントロールユニットと、を含み、
    前記複数のサブハーフブリッジインバータの各々は前記複数のコイルセルの各々に連結され、
    前記第1サブパルス信号は前記メインパルス信号が位相反転されたパルス信号であり、前記第2サブパルス信号は前記メインパルス信号が位相コントロールされた信号であることを特徴とする、無線電力送信機。
  2. 前記コントロールユニットは電力受信機の発見のために前記複数のサブハーフブリッジインバータのうち、少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに前記第2サブパルス信号を印加することを特徴とする、請求項1に記載の無線電力送信機。
  3. 前記複数のコイルセルのうち、少なくとも1つのコイルセルで電力受信機の応答を受信した場合、前記コントロールユニットは前記電力受信機の応答が受信されたコイルセルに連結されたサブハーフブリッジインバータに前記第1サブパルス信号を印加することによって電力転送を遂行することを特徴とする、請求項2に記載の無線電力送信機。
  4. 前記複数のコイルセルのうち、少なくとも1つのコイルセルで電力受信機の応答を受信していない場合、前記コントロールユニットは複数のサブハーフブリッジインバータをディスエーブルすることを特徴とする、請求項2に記載の無線電力送信機。
  5. 前記応答が受信された無線電力受信機が誘導タイプ無線電力受信機の場合、前記コントロールユニットは前記サブハーフブリッジインバータに印加された前記第2電力信号の位相をコントロールすることによって電力転送を遂行することを特徴とする、請求項3に記載の無線電力送信機。
  6. 前記無線電力受信機の応答はモード情報を含み、前記モード情報は前記無線電力受信機が誘導タイプか、または共振タイプかを示すことを特徴とする、請求項3に記載の無線電力送信機。
  7. 前記複数のサブハーフブリッジインバータのうち、少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに対する前記第2サブパルス信号の印加は同時にまたは順次に遂行されることを特徴とする、請求項2に記載の無線電力送信機。
  8. 1つのメインハーフブリッジインバータ及び複数のサブハーフブリッジインバータを含む無線電力送信機の無線電力送信方法であって、
    少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに第1サブパルス信号及び第2サブパルス信号のうち、前記第2サブパルス信号が印加されるセレクション信号を設定するステップと、
    前記少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータにイネーブル信号を印加することによって、少なくとも1つのコイルセルに電力を転送するステップと、
    前記少なくとも1つのコイルセルで無線電力受信機の応答を受信する場合、前記少なくとも1つのサブハーフブリッジインバータに前記第1サブパルス信号が印加されるようにセレクション信号を変更するステップと、を含み、
    前記第1サブパルス信号は前記メインハーフブリッジインバータに印加されるメインパルス信号が位相反転されたパルス信号であり、前記第2サブパルス信号は前記メインパルス信号が位相コントロールされた信号であることを特徴とする、無線電力送信方法。
  9. 前記少なくとも1つのコイルセルで無線電力受信機の応答を受信していない場合、前記イネーブル信号の印加を終了するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の無線電力送信方法。
  10. 前記少なくとも1つのコイルセルで前記無線電力受信機の応答を受信する場合、前記無線電力受信機が誘導タイプか、または共振タイプかを決定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の無線電力送信方法。
  11. 前記無線電力受信機が誘導タイプの場合、前記セレクション信号を変更する代わりに、前記第2サブパルス信号の位相をコントロールするステップをさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の無線電力送信方法。
  12. 前記無線電力受信機の応答はモード情報を含み、前記モード情報は前記無線電力受信機が誘導タイプか、または共振タイプかを示すことを特徴とする、請求項8に記載の無線電力送信方法。
  13. 前記イネーブル信号は前記少なくとも1つのサブハーフブリッジに対して同時にまたは順次に印加されることを特徴とする、請求項8に記載の無線電力送信方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019520028A (ja) * 2016-04-04 2019-07-11 アップル インコーポレイテッドApple Inc. 誘導電力送信機
JP2020518214A (ja) * 2017-04-19 2020-06-18 ヴァイトミュラー インターフェイス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンデイトゲゼルシャフト 非接触型誘導エネルギー伝送装置および当該装置の動作方法
US10840744B2 (en) 2015-03-04 2020-11-17 Apple Inc. Inductive power transmitter
JP2020537471A (ja) * 2017-10-09 2020-12-17 ボイス・ライフ・インコーポレーテッド 無線給電の効率化
JP2021502047A (ja) * 2017-11-02 2021-01-21 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 無線充電方法およびそのための装置
JP2021168594A (ja) * 2017-08-24 2021-10-21 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティドLg Electronics Inc. 無線電力送信システムにおいて通信を行う装置及び方法
WO2023189199A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 キヤノン株式会社 送電装置、受電装置、制御方法及びプログラム

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6273040B2 (ja) * 2014-04-11 2018-01-31 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線電力送信機及び無線電力送信方法
CN107431383B (zh) * 2015-04-06 2020-08-28 松下知识产权经营株式会社 非接触供电装置
WO2016200011A1 (ko) * 2015-06-11 2016-12-15 엘지전자(주) 무선 전력 전송 시스템의 구조
KR20170002903A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 엘지이노텍 주식회사 다중 모드 무선 전력 송신 방법 및 그를 위한 장치
US9819215B2 (en) * 2015-07-17 2017-11-14 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Wireless charging system
EP3462574B1 (en) * 2016-02-02 2021-11-17 WiTricity Corporation Controlling wireless power transfer systems
KR102536828B1 (ko) * 2016-02-12 2023-05-25 엘지이노텍 주식회사 복수의 송신 코일이 구비된 무선 전력 기기 및 그 구동 방법
EP3457527B1 (en) * 2016-06-08 2021-03-24 LG Electronics Inc. -1- Wireless power transmission method and device therefor
CN109952503B (zh) 2016-07-01 2022-09-09 Lg伊诺特有限公司 用于检测异物的方法及其设备和系统
KR102617560B1 (ko) 2016-08-23 2023-12-27 엘지이노텍 주식회사 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
KR102644295B1 (ko) * 2016-11-08 2024-03-07 한국전자통신연구원 무선 충전 장치 및 방법
CN106451684B (zh) * 2016-12-08 2019-08-16 华为技术有限公司 一种智能控制无线充电的方法、设备及其系统
KR20180073246A (ko) * 2016-12-22 2018-07-02 엘지이노텍 주식회사 무선전력 송신장치 및 무선전력 수신장치와 그 동작 방법
EP3346581B1 (en) * 2017-01-04 2023-06-14 LG Electronics Inc. Wireless charger for mobile terminal in vehicle
US10416742B2 (en) * 2017-02-17 2019-09-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Smart battery for ultrafast charging
US11183882B2 (en) * 2017-02-22 2021-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmitter, electronic device receiving power wirelessly, and method for operating same
KR102454603B1 (ko) * 2017-11-30 2022-10-14 주식회사 위츠 무선 전력 송신 장치 및 그의 제어 방법
KR102517345B1 (ko) 2017-12-27 2023-04-03 삼성전자주식회사 차량 내의 모바일 디바이스를 충전하기 위한 시스템 및 방법
US20200044468A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 Ling Yung LIN Mobile power supply module with light source
EP4000162A1 (en) 2019-09-06 2022-05-25 Google LLC Wireless charging using time-division multiplexing
WO2021066611A1 (ko) * 2019-10-02 2021-04-08 엘지전자 주식회사 무선전력 수신장치, 무선전력 전송장치 및 이들을 이용한 전력 보정 방법
CN115296444B (zh) * 2022-10-10 2023-03-24 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种无线传能装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010268665A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Toyota Motor Corp コイルユニット、非接触電力伝送装置、非接触給電システムおよび車両
JP2013027076A (ja) * 2011-07-15 2013-02-04 Panasonic Corp 非接触給電装置
WO2014035260A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Auckland Uniservices Limited A polyphase inductive power transfer system with individual control of phases

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6844702B2 (en) * 2002-05-16 2005-01-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. System, method and apparatus for contact-less battery charging with dynamic control
JP2008104295A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Voltex:Kk 非接触電源装置
CN101809687A (zh) 2007-09-28 2010-08-18 捷通国际有限公司 多相感应供电系统
KR100911763B1 (ko) 2008-03-27 2009-08-10 주식회사 한빛나노바이오테크 컴퓨터 입출력장치를 위한 무선 전력전송 장치 및 방법
CN102089952B (zh) * 2008-04-03 2014-03-05 皇家飞利浦电子股份有限公司 无线功率传输系统
BRPI1009631B1 (pt) * 2009-05-25 2019-10-29 Koninl Philips Electronics Nv método para detectar um receptor através de um transmissor, e transmissor para detectar um receptor
US8779745B2 (en) * 2010-03-01 2014-07-15 National Semiconductor Corporation Three-quarter bridge power converters for wireless power transfer applications and other applications
NZ586526A (en) * 2010-06-30 2012-12-21 Auckland Uniservices Ltd Inductive power transfer system with ac-ac converter and two-way power transmission ability
KR101225089B1 (ko) 2011-01-24 2013-01-22 전자부품연구원 멀티노드 무선 충전 베이스 스테이션 하드웨어 플랫폼 및 그 에너지 전송부
US9287039B2 (en) * 2012-07-09 2016-03-15 Lg Electronics Inc. Wireless power transfer method, apparatus and system for low and medium power
US10038339B2 (en) * 2012-08-13 2018-07-31 WIPQTUS Inc. Dual mode wireless power receiver
KR102096560B1 (ko) * 2012-09-11 2020-04-03 필립스 아이피 벤쳐스 비.브이. 무선 전력 제어
US9748848B2 (en) * 2012-10-11 2017-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Modular multilevel DC/DC converter for HVDC applications
US20140191568A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Mojo Mobility, Inc. System and method for powering or charging multiple receivers wirelessly with a power transmitter
KR20140099822A (ko) * 2013-02-04 2014-08-13 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송장치 및 이를 구비하는 무선충전시스템
US10320234B2 (en) * 2013-08-02 2019-06-11 Integrated Device Technology, Inc. Multimode wireless power receivers and related methods
MX352346B (es) * 2014-03-31 2017-11-22 Koninklijke Philips Nv Transferencia de energía inductiva de forma inalámbrica.
JP6273040B2 (ja) * 2014-04-11 2018-01-31 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線電力送信機及び無線電力送信方法
KR102056252B1 (ko) * 2015-02-11 2019-12-16 엘에스산전 주식회사 Hvdc 시스템의 전력 손실 보정 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010268665A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Toyota Motor Corp コイルユニット、非接触電力伝送装置、非接触給電システムおよび車両
JP2013027076A (ja) * 2011-07-15 2013-02-04 Panasonic Corp 非接触給電装置
WO2014035260A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Auckland Uniservices Limited A polyphase inductive power transfer system with individual control of phases

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10840744B2 (en) 2015-03-04 2020-11-17 Apple Inc. Inductive power transmitter
JP2019520028A (ja) * 2016-04-04 2019-07-11 アップル インコーポレイテッドApple Inc. 誘導電力送信機
US10771114B2 (en) 2016-04-04 2020-09-08 Apple Inc. Inductive power transmitter
JP2020518214A (ja) * 2017-04-19 2020-06-18 ヴァイトミュラー インターフェイス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンデイトゲゼルシャフト 非接触型誘導エネルギー伝送装置および当該装置の動作方法
JP7137580B2 (ja) 2017-04-19 2022-09-14 ヴァイトミュラー インターフェイス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンデイトゲゼルシャフト 非接触型誘導エネルギー伝送装置および当該装置の動作方法
JP2021168594A (ja) * 2017-08-24 2021-10-21 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティドLg Electronics Inc. 無線電力送信システムにおいて通信を行う装置及び方法
JP7193586B2 (ja) 2017-08-24 2022-12-20 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線電力送信システムにおいて通信を行う装置及び方法
US11670966B2 (en) 2017-08-24 2023-06-06 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for performing communication in wireless power transmission system
JP2020537471A (ja) * 2017-10-09 2020-12-17 ボイス・ライフ・インコーポレーテッド 無線給電の効率化
JP2021502047A (ja) * 2017-11-02 2021-01-21 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 無線充電方法およびそのための装置
JP7233424B2 (ja) 2017-11-02 2023-03-06 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 無線充電方法およびそのための装置
US11817716B2 (en) 2017-11-02 2023-11-14 Lg Innotek Co., Ltd. Wireless charging method and apparatus therefor
JP7469534B2 (ja) 2017-11-02 2024-04-16 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 無線充電方法およびそのための装置
WO2023189199A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 キヤノン株式会社 送電装置、受電装置、制御方法及びプログラム

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Publication number Publication date
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