JP2018085919A - 無線充電方法及びそのための装置及びシステム - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明は無線電力の伝送技術に関するものであって、特に、高速無線充電が可能である無線充電方法及びそのための装置及びシステムに関する。一実施例による無線電力送信機は、一つ以上の送信コイルを含む電力伝送部；外部から印加された直流電力の強さを変換する電力変換部； 一つ以上のインバータを用いて前記電力変換部から印加される直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を前記一つ以上の送信コイルに提供する駆動部；外部装置と情報を交換する通信部；及び前記通信部を通じて受信された充電モードパケットに基づいて充電モードを制御する制御部；を含み、前記充電モードが高速充電モードであると、前記インバータはフルブリッジタイプであり得る。【選択図】図２１

Description

本発明は、無線電力伝送技術に関するものであって、特に、高速無線充電が可能な無線充電方法及びそのための装置及びシステムに関する。

携帯電話、ノートパソコンのような携帯用端末は電力を保存するバッテリーとバッテリーの充電及び放電のための回路を含む。このような端末のバッテリーが充電されるためには、外部の充電器から電力の供給を受けなければならない。

一般に、バッテリーに電力を充電させるための充電装置とバッテリーとの間の電気的連結方式の一例として、常用電源の供給を受けてバッテリーに対応する電圧及び電流に変換して当該バッテリーの端子を通じてバッテリーに電気エネルギーを供給する端子供給方式が挙げられる。このような端子供給方式は物理的なケーブル（ｃａｂｌｅ）または、電線の使用が伴う。したがって端子供給方式の装備を多く取扱する場合、多くのケーブルが相当な作業空間を占めて整理に困り、外観上でも好ましくない。また、端子供給方式は端子の間の互いに異なる電位差による瞬間放電現象、異物質による焼損及び火災発生、自然放電、バッテリーの寿命及び性能低下などの問題点を引き起こすことがある。

最近、このような問題点を解決するために、無線で電力を伝送する方式を用いた充電システム（以下「無線充電システム」と称する。）と制御方法が提示されている。また、無線充電システムが過去には一部の携帯用端末に基本装着されておらず、消費者が別途に無線充電受信機アクセサリーを別に購入しなければならなかったので無線充電システムに対する需要が低かったが、無線充電の使用者が急激に増えると予想されることから今後端末メーカーでも無線充電機能を基本搭載すると予想される。

一般に、無線充電システムは、無線電力伝送方式で電気エネルギーを供給する無線電力送信機と無線電力送信機から供給される電気エネルギーを受信してバッテリーを充電する無線電力受信機で構成される。

このような無線充電システムは、少なくとも一つの無線電力伝送方式（例えば、電磁気誘導方式、電磁気共振方式、ＲＦ無線電力伝送方式など）により電力を伝送することができる。

一例として、無線電力伝送方式は、電力送信機コイルで磁場を発生させてその磁場の影響で受信機コイルで電気が誘導される電磁気誘導原理を用いて充電する電磁気誘導方式に基づいた多様な無線電力伝送標準が使用され得る。ここで、電磁気誘導方式の無線電力伝送標準はＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）または／及びＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）で定義された電磁気誘導方式の無線充電技術を含むことができる。

他の一例として、無線電力伝送方式は、無線電力送信機の送信コイルによって発生する磁場を特定の共振周波数に同調して近距離に位置した無線電力受信機に電力を伝送する電磁気共振（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式が用いられることもある。ここで、電磁気共振方式は、無線充電技術標準機構であるＡ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準機構で定義された共振方式の無線充電技術を含むことができる。

また他の一例として、無線電力伝送方式は、ＲＦ信号に低電力のエネルギーをのせて遠距離に位置した無線電力受信機に電力を伝送するＲＦ無線電力伝送方式が用いられることもある。

一方、既存のケーブルを用いた有線充電の時間に準ずる高速の無線充電技術が提示されている。しかし、従来の高速の無線充電技術は、充電電力が増加することに伴いノイズ電流が増加し、結局、高速の無線充電中に充電が切れる現象が発生する問題点があった。

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するために考案されたものであって、本発明の目的は無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供するものである。

また、本発明のまた他の目的は、高速無線充電が可能な無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供するものである。

また、本発明のまた他の目的は、無線電力受信装置の状態及び要求により適応して充電モードを変更することができる無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供するものである。

また、本発明のまた他の目的は、高速無線充電中、充電が切れる現象を防止する無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供するものである。

また、本発明のまた他の目的は、高速無線充電に変更されても充電領域が広い無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供するものである。

また、本発明のまた他の目的は、送出電力の強さにより適応してインバータータイプ及び電力制御方式を決定する無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供するものである。

また、本発明のまた他の目的は、高速無線充電で安定的に電力を制御する無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供するものである。

実施例を通じて解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しなかったまた他の技術的課題は、下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって明確に理解されるはずである。

前記のような技術的課題を解決するために、一つ以上の送信コイルを含む電力伝送部；外部から印加された直流電力の強さを変換する電力変換部；一つ以上のインバーターを用いて前記電力変換部から印加される直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を前記一つ以上の送信コイルに提供する駆動部；外部装置と情報を交換する通信部；及び前記通信部を通じて受信された充電モードパケットに基づいて充電モードを制御する制御部；を含み、前記充電モードが高速充電モードであると、前記インバーターはフルブリッジタイプである無線電力送信機を提供することができる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記制御部は前記充電モードパケットに含まれた充電モード値が高速充電モードに対応する値であると、デフォルトと設定された一般低電力充電モードを前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行できる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記充電モードパケットは充電モードの変更動作周波数値をさらに含むことができる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記充電モードの変更動作周波数は高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される所定の動作周波数であり得る。

また、本発明の無線電力送信機は、前記充電モードの変更動作周波数は既に設定され得る。

また、本発明の無線電力送信機は、前記充電モードの変更動作周波数は無線充電の開始前と無線充電の終了時に安定的に交流電力を生成していた動作周波数であり得る。

また、本発明の無線電力送信機は、前記制御部は前記一般低電力充電モードで安定的に交流電力を生成するとき、前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行することができる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記充電モードパケットは充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値をさらに含むことができる。

また、本発明の無線電力送信機は前記安定制御エラーパケットは制御エラーパケットの制御エラー値が０であり得る。

また、本発明の無線電力送信機は、前記制御部は前記安定制御エラーパケットを連続して受信した個数が前記充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値以上であると、前記一般低電力充電モードから前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行できる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記制御部は高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される動作周波数を前記一般低電力充電モードで安定的に交流電力を生成する時の動作周波数とし得る。

また、本発明の無線電力送信機は、前記制御部は高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される動作周波数を前記安定制御エラーパケットを連続して受信した個数が前記充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値以上であるときの動作周波数とし得る。

また、本発明の無線電力送信機は、前記駆動部は前記制御部の所定の制御信号に基づいて前記インバータから出力される交流電力の強さを調節する交流信号制御部をさらに含むことができる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記駆動部は前記制御部の所定の制御信号に基づいて前記インバータから出力される交流電力の強さを調節する交流信号制御部をさらに含むことができる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記交流信号制御部は、特定の動作周波数を有する交流信号を生成する動作周波数生成部；及び前記交流信号の位相を調節して前記送信コイルから出力される平均送出電力の強さを調節する位相遷移部；を含むことができる。

また、本発明の無線電力送信機は、前記電力伝送部は複数の送信コイルを含み、前記電力変換部または、前記駆動部によって変換された電力が前記複数の送信コイルのうちいずれか一つの送信コイルに伝送されるように制御する多重化器を含むことができる。

前述した課題の他の解決手段として、受信コイル；前記受信コイルを通じて受信された信号を復調してパケットを抽出する通信部；及び前記抽出されたパケットを前記通信部から受信して外部装置が高速充電が可能であるか否かを識別し、現在の遂行中の充電モードの変更が必要であるか否かを決める制御部；を含み、前記充電モードの変更が必要な場合、前記制御部は変更する充電モード値が含まれた所定の充電モードパケットを生成して前記通信部を通じて前記外部装置に伝送し、前記制御部は前記充電モードパケットに含まれた充電モード値が高速充電モードに対応する値であると、デフォルトと設定された一般低電力充電モードを前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行できる。

また、本発明の無線電力受信機は、前記充電モードパケットは充電モードの変更動作周波数値をさらに含むことができる。

また、本発明の無線電力受信機は、前記充電モードの変更動作周波数は高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される所定の動作周波数であり得る。

また、本発明の無線電力受信機は、前記充電モードの変更動作周波数は既に設定され得る。

また、本発明の無線電力受信機は、前記充電モードの変更動作周波数は無線充電の開始前と無線充電の終了時に安定的に交流電力を生成していた動作周波数であり得る。

また、本発明の無線電力受信機は、前記制御部は前記一般低電力充電モードから安定的に交流電力を生成するとき、前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行できる。

また、本発明の無線電力受信機は、前記充電モードパケットは充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値をさらに含むことができる。

また、本発明の無線電力受信機は、前記安定制御エラーパケットは制御エラーパケットの制御エラー値が０であり得る。

また、本発明の無線電力受信機は、前記制御部は前記安定制御エラーパケットを連続して受信した個数が前記充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値以上であると、前記一般低電力充電モードから前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行できる。

また、本発明の無線電力受信機は、前記制御部は高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される動作周波数を前記一般低電力充電モードで安定的に交流電力を生成する時の動作周波数とし得る。

また、本発明の無線電力受信機は、前記制御部は高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される動作周波数を前記安定制御エラーパケットを連続して受信した個数が前記充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値以上であるときの動作周波数とし得る。

前述した課題の他の解決手段として、無線電力送信機から無線で電力を受信する無線電力受信機における無線充電方法において、電力伝送段階で、受信機状態情報を収集する段階；前記収集された受信機状態情報に基づいて充電モードの変更が必要であるか否かを判断する段階；及び前記判断の結果、前記充電モードの変更が必要であれば、変更される充電モード値が含まれた所定の充電モードパケットを前記無線電力送信機に伝送する段階；を含み、前記充電モードパケットは充電モードの変更動作周波数値または、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値を含むことができる。

前述した課題の他の解決手段として、無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、電力伝送段階に遷移後の最初の電力制御のためのパケットを受信する段階；高速充電モードが支援されることを指示する第１パケットを伝送する段階；充電モード値が含まれた第１応答パケットを前記無線電力受信機から受信する段階；及び前記充電モード値に対応する充電モードに切り替えて充電を遂行する段階；を含み、前記充電モード値に対応する充電モードに切り替えて充電を遂行する段階は高速充電モードの場合、所定時間の経過後、動作周波数を固定して高速充電モードで充電を遂行できる。

前述した課題の他の解決手段として、無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、充電モード値が高速充電モードに対応する値と設定された充電モードパケットを受信する段階；前記高速充電モードが支援可能であるか否かを確認する段階；前記確認の結果、前記高速充電モードを支援すれば、前記高速充電モードを支援することを指示する所定の第１パケットを前記無線電力受信機に伝送する段階；及び所定時間の経過後、高速充電モードで動作周波数を固定して無線充電を遂行する段階；前記確認の結果、前記高速充電モードを支援できなければ、前記高速充電モードを支援されないことを指示する所定の第２パケットを伝送する段階を含むことができる。

前述した課題の他の解決手段として、無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、電力伝送段階に遷移後の最初の電力制御のためのパケットを受信する段階；高速充電モードが支援されることを指示する第１パケットを伝送する段階；充電モード値が含まれた第１応答パケットを前記無線電力受信機から受信する段階；充電モード値が高速充電モードであるか否かを確認する段階；充電モード値が高速充電モードであると、動作周波数を変更して交流信号を生成した後、安定制御エラーパケットを受信するか否かを確認する段階；安定制御エラーパケットが受信される特定の動作周波数で、連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であるか否かを確認する段階；連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であると、高速充電モードで動作周波数を固定して充電を遂行する段階；を含むことができる。

前述した課題の他の解決手段として、無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、充電モード値が高速充電モードに対応する値と設定された充電モードパケットを受信する段階；前記高速充電モードが支援可能であるか否かを確認する段階；前記確認の結果、前記高速充電モードを支援すると、前記高速充電モードを支援することを指示する所定の第１パケットを前記無線電力受信機に伝送する段階；動作周波数を変更して交流信号を生成した後、安定制御エラーパケットを受信するか否かを確認する段階；安定制御エラーパケットが受信される特定の動作周波数で、連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であるか否かを確認する段階；及び連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であると、高速充電モードで動作周波数を固定して充電を遂行する段階；を含むことができる。

本発明による無線充電方法及びそのための装置及びシステムに対する効果に対する効果を説明すれば次のとおりである。

本発明は、無線充電方法及びそのための装置及びシステムを提供する長所がある。

また、本発明は、高速無線充電を通じて充電時間を最小化させることが可能である。

また、本発明は、無線電力受信装置の状態及び要求により適応して充電モードを変更することが可能である。

また、本発明は、高速無線充電中にノイズ電流による充電切れの現象を防止する。

また、本発明は、安定的に交流信号を生成して高速無線充電に変更されるので充電切れの現象が防止されて充電領域が広い。

また、本発明は、送出電力の強さにより適応してインバータタイプまたは、電力制御方式を決定することができる。

また、本発明は、高速無線充電で安定的に電力を制御することができ。

また、本発明は、複数個の送信コイルを用いてより広い充電領域を有することができるので、使用者便宜性が高い。

また、本発明は、複数個の同一の回路を一つだけ利用できるのて無線電力送信機自体の大きさを減らすことができ、使用される部品が減って原価節減の効果がある。

また、本発明は、公表された無線電力伝送標準に定義された部品素子を利用できるので、既に定義された標準に従うことができる。

本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及しなかったまた別の効果は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって明確に理解されるはずである。

以下に添付される図面は、本発明に関する理解の一助とするためのものであって、詳細な説明と共に本発明に対する実施例を提供する。ただし、本発明の技術的特徴が特定図面に限定されるものではなく、各図面で開示する特徴は互いに組み合わされて新しい実施例に構成され得る。

一実施例による無線充電システムを説明するためのブロック図である。 他の実施例による無線充電システムを説明するためのブロック図である。 一実施例による無線充電システムにおける感知信号伝送手順を説明するための図である。 ＷＰＣ標準に定義された無線電力伝送手順を説明するための状態遷移図である。 ＰＭＡ標準に定義された無線電力伝送手順を説明するための状態遷移図である。 一実施例による無線電力送信機の構造を説明するためのブロック図である。 前記図６による無線電力送信機と連動する無線電力受信機の構造を説明するためのブロック図である。 一実施例による無線電力信号の変調及び復調方法を説明するための図である。 一実施例による無線電力伝送手順によるパケットフォーマットを説明するための図である。 一実施例による無線電力伝送手順による無線電力受信装置がピング段階で伝送可能なパケットの種類を説明するための図である。 一実施例による無線電力伝送手順による識別パケットのメッセージフォーマットを説明するための図である。 一実施例による無線電力伝送手順による構成パケット及び電力制御保留パケットのメッセージフォーマットを説明するための図である。 一実施例による無線電力伝送手順による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。 他の実施例による無線電力伝送手順による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。 また他の実施例による無線電力伝送手順による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。 また他の実施例による無線電力伝送手順による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。 また他の実施例による無線電力伝送手順による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。 一実施例による無線電力伝送手順による無線電力受信装置が電力伝送段階で伝送可能なパケットの種類及びそれのメッセージフォーマットを説明するための図である。 一実施例による充電モードの転換を説明するための充電モード状態ダイヤグラムである。 一実施例による無線電力受信機における無線充電方法を説明するための図である。 一実施例による無線充電システム上における無線充電方法を説明するための図である。 一実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。 他の実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。 他の実施例による無線充電システム上における無線充電方法を説明するための図である。 また他の実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。 また他の実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。 一実施例による無線電力制御装置の構造を説明するためのブロック図である。 図２７の第１交流信号制御部（２７２４）の細部構造を説明するためのブロック図である。 一実施例による直流信号を交流信号に変換するインバータの基本的な動作原理を説明するための図である。 一実施例によるハーフブリッジタイプのインバータが装着された無線電力送信装置の等価回路図である。 一実施例によるフルブリッジタイプのインバータが装着された無線電力送信装置の等価回路図である。 一実施例による一般低電力充電モードにおける無線充電のための無線電力制御方法を説明するための順序図である。 他の実施例による一般低電力充電モードにおける無線充電のための無線電力制御方法を説明するための順序図である。 一実施例による一般低電力充電モードにおける送出電力の強さの変化によるインバータタイプ及び電力制御方式の転換方法を説明するための図である。 一実施例による一般低電力充電モードにおけるハーフブリッジが活性化された状態で無線電力を制御する方法を説明するための順序図である。 一実施例による一般低電力充電モードにおけるフルブリッジが活性化された状態で無線電力を制御する方法を説明するための順序図である。 図２７の第２交流信号制御部（２７２６）の細部構造を説明するためのブロック図である。 一実施例による高速充電モードにおける送出電力の強さの変化による電力制御方法を説明するための図である。 一実施例による高速充電モードにおけるフルブリッジが活性化された状態で無線電力を制御する方法を説明するための順序図である。 一実施例による無線充電送信コイルを説明するための図である。 一実施例による複数のコイルを含む無線電力送信機においてフルブリッジインバータ（Ｆｕｌｌ−ｂｒｉｄｇｅ Ｉｎｖｅｒｔｏｒ）を含む３個のドライブ回路を説明するための図である。 一実施例による複数のコイルを含み、かつ一つのドライブ回路を含む無線電力送信機を説明するための図である。 一実施例による複数の送信コイルのうちいずれか一つをドライブ回路と連結する複数のスイッチを説明するための図である。

以下、実施例が適用される装置及び多様な方法について図面を参照してより詳細に説明する。以下の説明で使用される構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は明細書作成の容易さだけが考慮されて付与されたり混用されるものであって、それ自体で互いに区別される意味または役割を有するものでない。

以上、実施例を構成するすべての構成要素が一つに結合されたり結合されて動作するものと説明されたからといって、本発明が必ずしもこのような実施例に限定されるものでない。すなわち、本発明の目的の範囲内であると、そのすべての構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作することもできる。また、そのすべての構成要素がそれぞれ一つの独立的なハードウェアで具現され得るが、各構成要素のその一部または全部が選択的に組み合わされて一つまたは複数個のハードウェアで組み合わされた一部または全部の機能を遂行するプログラムモジュールを有するコンピュータプログラムとして具現され得る。そのコンピュータプログラムを構成するコード及びコードセグメントは本発明の技術分野の当業者によって容易に推論されるはずである。このようなコンピュータプログラムはコンピュータが判読可能な保存媒体（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｍｅｄｉａ）に保存されてコンピュータによって判読されて遂行されることによって、実施例を具現することができる。コンピュータプログラムの保存媒体としては磁気記録媒体、光記録媒体、キャリアウェーブ媒体などが含まれ得る。

実施例の説明において、各構成要素の「上（うえ）または、下（した）」、「 前 （まえ）または、後（うしろ）」に形成されるものとして記載される場合において、「上（うえ）または、下（した」及び「前（まえ）または後（うしろ）」は二つの構成要素が互いに直接接触したり一つ以上のまた他の構成要素が二つの構成要素の間に配置されて形成されることを全部含む。

また、以上で記載された「含む」、「構成する」または「有する」等の用語は、特に反対になる記載がない限り、当該構成要素が内在する可能性があることを意味するものであるので、別の構成要素を除くものでなく他の構成要素をさらに含まれるものと解釈されるべきである。技術的や科学的な用語を含んだすべての用語は、異なるように定義されない限り、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。事前に定義された用語のように一般に使用される用語は関連技術の文脈の意味と一致すると解釈されるべきであり、本発明において明白に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味と解釈されない。

また、本発明の構成要素を説明することにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を使用し得る。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけで、その用語によって当該構成要素の本質や順序または手順などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結されたりまたは接続され得るが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」され得ると理解されるべきである。

そして本発明を説明するにおいて、関連した公知技術に対して、この分野の技術者にとって自明な事項として本発明の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。

実施例の説明において、無線電力充電システム上で無線電力を送信する装置は説明の便宜のために無線電力送信機、無線電力送信装置、無線電力送信装置、無線電力送信機、送信端、送信機、送信装置、送信側、無線電力伝送装置、無線電力伝送期、無線充電装置などを混用して使用することとする。また、無線電力送信装置から無線電力を受信する装置に対する表現として説明の便宜のために無線電力受信装置、無線電力受信機、無線電力受信装置、無線電力受信機、受信端末、受信側、受信装置、受信機端末などが混用されて使用され得る。

実施例による無線充電装置はパッド形態、据置台形態、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）形態、小型基地局形態、スタンド形態、天井埋めたて形態、壁掛け形態 などで構成され得、一つの送信機は複数の無線電力受信装置に電力を伝送することもできる。

一例として、無線電力送信機は通常的に机やテーブルの上などで置かれて使用され得るだけでなく、自動車用としても開発されて適用されて車両内で使用され得る。車両に設置される無線電力送信機は手軽で安定的に固定及び据置できる据置台形態で提供され得る。

実施例による端末は携帯電話（Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ）、スマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）、ノートブックコンピュータ（Ｌａｐｔｏｐ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタル放送用端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ）、ナビゲーション、ＭＰ３ Ｐｌａｙｅｒ、電動歯ブラシ、電子タグ、照明装置、リモコン、浮きなどの小型電子機器などに使用され得るが、これに限定されず、実施例による無線電力受信手段が装着されてバッテリー充電が可能なモバイルデバイス機器（以下、「デバイス」と称する。）であればよく、端末またはデバイスという用語は混用して使用され得る。他の一実施例による無線電力受信機は車両、無人航空機、エアードローンなどにも搭載され得る。

実施例による無線電力受信機は、少なくとも一つの無線電力伝送方式が具備され得、２個以上の無線電力送信機から同時に無線電力を受信することもできる。ここで、無線電力伝送方式は前記電磁気誘導方式、電磁気共振方式、ＲＦ無線電力伝送方式のうち少なくとも一つを含むことができる。特に、電磁気誘導方式を支援する無線電力受信手段は無線充電技術標準機構であるＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）及びＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）で定義された電磁気誘導方式の無線充電技術を含むことができる。また、電磁気共振方式を支援する無線電力受信手段は無線充電技術標準機構であるＡ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準機構で定義された共振方式の無線充電技術を含むことができる。

一般に、無線電力システムを構成する無線電力送信機と無線電力受信機はインバンド通信またはＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）通信を通じて制御信号または情報を交換することができる。ここで、インバンド通信、ＢＬＥ通信はパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式、周波数変調方式、位相変調方式、振幅変調方式、振幅及び位相変調方式などで遂行され得る。一例として、無線電力受信機は受信コイルを通じて誘導された電流を所定のパターンでＯＮ／ＯＦＦスイッチングして帰還信号（ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｉｇｎａｌ）を生成することによって無線電力送信機に各種制御信号及び情報を伝送することができる。無線電力受信機によって伝送される情報は受信電力の強さ情報を含む多様な状態情報を含むことができる。このとき、無線電力送信機は受信電力の強さ情報に基づいて充電効率または電力伝送の効率を算出することができる。

図１は、一実施例による無線充電システムを説明するためのブロック図である。

図１を参照すると、無線充電システムは大きく無線で電力を送出する無線電力送信端（１０）、前記送出された電力を受信する無線電力受信端（２０）及び受信された電力の供給を受ける電子機器（３０）で構成され得る。

一例として、無線電力送信端（１０）と無線電力受信端（２０）は無線電力伝送に使用される動作周波数と同一の周波数帯域を用いて情報を交換するインバンド（Ｉｎ−ｂａｎｄ）通信を遂行できる。他の一例として、無線電力送信端（１０）と無線電力受信端（２０）は無線電力伝送に使用される動作周波数と異なった別途の周波数帯域を用いて情報を交換する帯域外（Ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）通信を遂行することもできる。

一例として、無線電力送信端（１０）と無線電力受信端（２０）との間に交換される情報は互いの状態情報だけでなく制御情報も含まれ得る。ここで、送受信端間に交換される状態情報及び制御情報は後述する実施例の説明を通じてより明確になるであろう。

前記インバンド通信及び帯域外通信は両方向通信を提供することができるが、これに限定されず、他の実施例においては単方向通信または半二重方式の通信を提供することもできる。

一例として、単方向通信は無線電力受信端（２０）が無線電力送信端（１０）にだけ情報を伝送することであり得るが、これに限定されず、無線電力送信端（１０）が無線電力受信端（２０）に情報を伝送することであり得る。

半二重通信方式は無線電力受信端（２０）と無線電力送信端（１０）との間の両方向通信は可能であるが、ある一つの時点にある一つの装置によってのみ情報伝送が可能な特徴がある。

一実施例による無線電力受信端（２０）は、電子機器（３０）の各種状態情報を獲得することもできる。一例として、電子機器（３０）の状態情報は現在の電力使用量情報、遂行中の応用を識別するための情報、ＣＰＵ使用量情報、バッテリー充電状態情報、バッテリー出力電圧／電流情報などを含むことができるが、これに限定されず、電子機器（３０）から獲得可能であり、無線電力制御に活用可能な情報ならばよい。

特に、一実施例による無線電力送信端（１０）は高速充電の支援するか否かを指示する所定のパケットを無線電力受信端（２０）に伝送することができる。無線電力受信端（２０）は接続された無線電力送信端（１０）が高速充電モードを支援すると確認された場合、これを電子機器（３０）に知らせることができる。電子機器（３０）は具備された所定の表示手段−例えば、液晶ディスプレーであり得る−を通じて高速充電ができることを表示することができる。

また、電子機器（３０）の使用者は、表示手段に表示された所定の高速充電要請ボタンを選択して無線電力送信端（１０）が高速充電モードに動作するように制御することもできる。この場合、電子機器（３０）は使用者によって高速充電要請ボタンが選択されると、所定の高速充電要請信号を無線電力受信端（２０）に伝送することができる。無線電力受信端（２０）は受信された高速充電要請信号に相応する充電モードパケットを生成して無線電力送信端（１０）に伝送することによって、一般低電力充電モードを高速充電モードに転換させることができる。

一実施例により、電子機器（３０）は使用者の別途の要請や入力がなくても、無線電力送信機（１０）と無線電力受信機（２０）との通信及び交渉結果により自動的に高速充電モードに動作及び転換することができる。また、電子機器（３０）は使用者の別途の要請や入力がなくても、無線電力送信機（１０）と無線電力受信機（２０）の通信及び交渉結果により自動的に一般低電力モードに動作及び転換することができる。

図２は、他の実施例による無線充電システムを説明するためのブロック図である。

一例として、 図面符号２００ａに示したように、無線電力受信端（２０）は複数の無線電力受信装置で構成され得、一つの無線電力送信端（１０）に複数の無線電力受信装置が連結されて無線充電を遂行することもできる。このとき、無線電力送信端（１０）は時分割方式で複数の無線電力受信装置に電力を分配して送出することができるが、これに限定されず、他の一例として、無線電力送信端（１０）は無線電力受信装置別に割り当てられた異なる周波数帯域を用いて複数の無線電力受信装置に電力を分配して送出することができる。

このとき、一つの無線電力送信装置に連結可能な無線電力受信装置の個数は無線電力受信装置格別の要求電力量、バッテリー充電状態、電子機器の電力消費量及び無線電力送信装置の使用可能電力量のうち少なくとも一つに基づいて適応して決定され得る。

他の一例として、図２００ｂに示したように、無線電力送信端（１０）は複数の無線電力送信装置で構成され得る。この場合、無線電力受信端（２０）は複数の無線電力送信装置と同時に連結され得、連結された無線電力送信装置から同時に電力を受信して充電を遂行することもできる。このとき、無線電力受信端（２０）と連結された無線電力送信装置の個数は無線電力受信端（２０）の要求電力量、バッテリー充電状態、電子機器の電力消費量、無線電力送信装置の使用可能電力量などに基づいて適応して決定され得る。

図３は、一実施例による無線充電システムでの感知信号伝送手順を説明するための図である。

一例として、無線電力送信機は３個の送信コイル（１１１、１１２、１１３）が装着され得る。それぞれの送信コイルは一部領域が異なる送信コイルと互いに重畳され得、無線電力送信機はそれぞれの送信コイルを通じて無線電力受信機の存在を感知するための所定の感知信号（１１７、１２７）−例えば、デジタルピング信号−を既に定義された順序で順次送出する。

前記図３に示したように、無線電力送信機は図面番号１１０に図示された１次感知信号送出手順を通じて感知信号（１１７）を順次送出し、無線電力受信機（１１５）から信号強さ表示子（Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、１１６）（または、信号強さパケット）が受信された送信コイル（１１１、１１２）を識別することができる。続いて、無線電力送信機は図面番号１２０に図示された２次感知信号送出手順を通じて感知信号（１２７）を順次送出し、信号強さ表示子（１２６）が受信された送信コイル（１１１、１１２）のうち電力伝送効率（または、充電効率）−すなわち、送信コイルと受信コイルとの間の整列状態−が良い送信コイルを識別し、識別された送信コイルを通じて電力が送出されるように−すなわち、無線充電が行われるように−制御することができる。

前記の図３で見られるように、無線電力送信機が２回の感知信号送出手順を遂行する理由は、ある送信コイルに無線電力受信機の受信コイルがよく整列しているかをより正確に識別するためである。

もし、前記図３の図面番号１１０及び１２０に示したように、第１送信コイル（１１１）、第２送信コイル（１１２）に信号強さ表示子（１１６、１２６）が受信された場合、無線電力送信機は第１送信コイル（１１１）と第２送信コイル（１１２）それぞれに受信された信号強さ表示子（１２６）に基づいて最も整列がうまく行われた送信コイルを選択し、選択された送信コイルを用いて無線充電を遂行する。

図４は、ＷＰＣ標準に定義された無線電力伝送手順を説明するための状態遷移図である。

図４を参照すると、ＷＰＣ標準による送信機から受信機へのパワー伝送は大きく選択段階（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ、４１０）、ピング段階（Ｐｉｎｇ Ｐｈａｓｅ、４２０）、識別及び構成段階（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ、４３０）、電力伝送段階（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｈａｓｅ、４４０）に区分され得る。

選択段階（４１０）は、パワー伝送を始めたりパワー伝送を維持する間の特定エラーまたは、特定イベントが感知されると、遷移される段階であり得る。ここで、特定エラー及び特定イベントは以下の説明を通じて明確になるであろう。また、選択段階（４１０）で送信機はインターフェース表面に物体が存在するか否かをモニタリングすることができる。もし、送信機がインターフェース表面に物体が置かれたことが感知されると、ピング段階（４２０）に遷移することができる（Ｓ４０１）。選択段階（４１０）で送信機は非常に短いパルスのアナログピング（Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ）信号を伝送し、送信コイルの電流変化に基づいてインターフェース表面の活性領域（Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）に物体が存在するか否かを感知することができる。

ピング段階（４２０）で送信機は物体が感知されると、受信機を活性化させ、受信機がＷＰＣ標準が互換される受信機であるかを識別するためのデジタルピング（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ）を伝送する。ピング段階（４２０）で送信機はデジタルピングに対する応答シグナル−例えば、信号強さ表示子−を受信機から受信することができなければ、再び選択段階（４１０）に遷移することができる（Ｓ４０２）。また、ピング段階（４２０）で送信機は受信機からパワー伝送が完了したことを指示する信号−すなわち、充電完了信号−を受信すると、選択段階（４１０）に遷移することもできる（Ｓ４０３）。

ピング段階（４２０）が完了すると、送信機は受信機識別及び受信機構成並びに状態情報を収集するための識別及び構成段階（４３０）に遷移することができる（Ｓ４０４）。

識別及び構成段階（４３０）で送信機は望まないパケットが受信されたり（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ ｐａｃｋｅｔ）、既に定義された時間の間に所望のパケットが受信されなかったり（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）、パケット伝送エラーがあったり（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｒｒｏｒ）、パワー伝送契約が設定されなければ（ｎｏ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｎｔｒａｃｔ）選択段階（４１０）に遷移することができる（Ｓ４０５）。

受信機に対する識別及び構成が完了すると、送信機は無線電力を伝送する電力伝送段階（４４０）に遷移することができる（Ｓ４０６）。

電力伝送段階（４４０）において、送信機は望まないパケットが受信されたり（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ ｐａｃｋｅｔ）、既に定義された時間の間に所望のパケットが受信されなかったり（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）、既に設定されたパワー伝送契約に対する違反が発生したり（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｎｔｒａｃｔ ｖｉｏｌａｔｉｏｎ）、充電が完了した場合、選択段階（４１０）に遷移することができる（Ｓ４０７）。

また、電力伝送段階（４４０）において、送信機は送信機状態変化などに応じてパワー伝送契約を再構成する必要がある場合、識別及び構成段階（４３０）に遷移することができる（Ｓ４０８）。

前記パワー伝送契約は、送信機と受信機の状態及び特性情報に基づいて設定され得る。一例として、送信機状態情報は最大伝送可能なパワー量に対する情報、最大収容可能な受信機の個数に対する情報などを含むことができ、受信機状態情報は要求電力に対する情報などを含むことができる。

図５は、ＰＭＡ標準に定義された無線電力伝送手順を説明するための状態遷移図である。

図５を参照すると、ＰＭＡ標準による送信機から受信機へのパワー伝送は大きく待機段階（Ｓｔａｎｄｂｙ Ｐｈａｓｅ、５１０）、デジタルピング段階（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ Ｐｈａｓｅ、５２０）、識別段階（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ、５３０）、電力伝送段階（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｈａｓｅ、５４０）段階及び充電完了段階（Ｅｎｄ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ Ｐｈａｓｅ、５５０）に区分され得る。

待機段階（５１０）は、パワー伝送のための受信機識別手順を遂行したりパワー伝送を維持する間の特定エラーまたは特定イベントが感知されると、遷移される段階であり得る。ここで、特定エラー及び特定イベントは以下の説明を通じて明確になるであろう。また、待機段階（５１０）で送信機は充電表面（Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）に物体が存在するか否かをモニタリングすることができる。もし、送信機が充電表面に物体が置かれたことが感知されたりＲＸＩＤのやり直しが進行中の場合、デジタルピング段階（５２０）に遷移することができる（Ｓ５０１）。ここで、ＲＸＩＤはＰＭＡ互換受信機に割り当てられる固有識別子である。待機段階（５１０）において送信機は非常に短いパルスのアナログピング（Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ）を伝送し、送信コイルの電流変化に基づいてインターフェース表面−例えば、充電ベッド−の活性領域（Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）に物体が存在するか否かを感知することができる。

デジタルピング段階（５２０）において、遷移された送信機は感知された物体がＰＭＡ互換受信機であるかを識別するためのデジタルピング信号を送出する。送信機が伝送したデジタルピング信号によって受信機に十分な電力が供給される場合、受信機は受信されたデジタルピング信号をＰＭＡ通信プロトコルにより変調して所定の応答シグナルを送信機に伝送することができる。ここで、応答シグナルは受信機に受信された電力の強さを指示する信号強さ表示子が含まれ得る。デジタルピング段階（５２０）において送信機は有効な応答シグナルが受信されると、識別段階（５３０）に遷移することができる（Ｓ５０２）。

もし、デジタルピング段階（５２０）において、応答シグナルが受信されなかったり、ＰＭＡ互換受信機でないものと確認されると−すなわち、ＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）の場合−、送信機は待機段階（５１０）に遷移することができる（Ｓ５０３）。一例として、ＦＯ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ）はコイン、キーなどを含む金属性物体であり得る。

識別段階（５３０）において、送信機は受信機の識別手順が失敗したり受信機の識別手順を再遂行しなければならない場合、及び既に定義された時間の間に受信機の識別手順を完了できなかった場合に待機段階（５１０）に遷移することができる（Ｓ５０４）。

送信機は受信機の識別に成功すると、識別段階（５３０）から電力伝送段階（５４０）に遷移して充電を開始することができる（Ｓ５０５）。

電力伝送段階（５４０）において、送信機は所望の信号が予め定められた時間以内に受信されなかったり（Ｔｉｍｅ Ｏｕｔ）、ＦＯが感知されたり、送信コイルの電圧が既に定義された基準値を超過する場合、待機段階（５１０）に遷移することができる（Ｓ５０６）。

また、電力伝送段階（５４０）において、送信機は内部に具備された温度センサーによって感知された温度が所定の基準値を超過する場合、充電完了段階（５５０）に遷移することができる（Ｓ５０７）。

充電完了段階（５５０）において、送信機は受信機が充電表面で除去されたことが確認されると、待機状態（５１０）に遷移することができる（Ｓ５０９）。

また、送信機はＯｖｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ状態において、一定時間の経過後に測定された温度が基準値以下に落ちた場合、充電完了段階（５５０）でデジタルピング段階（５２０）に遷移することができる（Ｓ５１０）。

デジタルピング段階（５２０）または、電力伝送段階（５４０）において、送信機は受信機からＥＯＣ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）要請が受信されると、充電完了段階（５５０）に遷移することもできる（Ｓ５０８及びＳ５１１）。

図６は、一実施例による無線電力送信機の構造を説明するためのブロック図である。

図６を参照すると無線電力送信機（６００）は大きく、電力変換部（６１０）、電力伝送部（６２０）、通信部（６３０）、制御部（６４０）、センシング部（６５０）を含んで構成され得る。前記無線電力送信機（６００）の構成は必ず必須の構成でないので、それより多かったり少ない構成要素を含んで構成され得ることに注意しなければならない。

図６に示したように、電力変換部（６１０）は電源部（６６０）から電源が供給されると、これを所定の強さの電力に変換する機能を遂行することができる。

このために、電力変換部（６１０）はＤＣ／ＤＣ変換部（６１１）、増幅器（６１２）を含んで構成され得る。

ＤＣ／ＤＣ変換部（６１１）は、電源部（６６０）から供給されたＤＣ電力を制御部（６４０）の制御信号により特定の強さのＤＣ電力に変換する機能を遂行することができる。

このとき、センシング部（６５０）はＤＣ変換された電力の電圧／電流などを測定して制御部（６４０）に提供することができる。また、センシング部（６５０）は過熱発生するか否かを判断するために無線電力送信機（６００）の内部温度を測定し、測定結果を制御部（６４０）に提供することもできる。一例として、制御部（６４０）はセンシング部（６５０）により測定された電圧／電流値に基づいて適応して電源部（６５０）からの電源供給を遮断したり、増幅器（６１２）に電力が供給されるのを遮断することができる。このために、電力変換部（６１０）の一側には電源部（６５０）から供給される電源を遮断したり、増幅器（６１２）に供給される電力を遮断するための所定の電力遮断回路がさらに具備され得る。

増幅器（６１２）は、ＤＣ／ＤＣ変換された電力の強さを制御部（６４０）の制御信号により調整することができる。一例として、制御部（６４０）は通信部（６３０）を通じて無線電力受信機の電力受信状態情報または（及び）電力制御信号を受信でき、受信された電力受信状態情報または（及び）電力制御信号に基づいて増幅器（６１２）の増幅率を動的に調整することができる。一例として、電力受信状態情報は整流器出力電圧の強さ情報、受信コイルに印加される電流の強さ情報などを含むことができるが、これに限定されない。電力制御信号は電力増加を要請するための信号、電力減少を要請するための信号などを含むことができる。

電力伝送部（６２０）は、多重化器（６２１）（または、マルチプレクサー）、送信コイル（６２２）を含んで構成され得る。また、電力伝送部（６２０）は電力伝送のための特定の動作周波数を生成するための搬送波生成器（図示せず）をさらに含むこともできる。

搬送波生成器は、多重化器（６２１）を通じて伝達された増幅器（６１２）の出力ＤＣ電力を特定周波数を有するＡＣ電力に変換するための特定周波数を生成することができる。以上の説明では搬送波生成器によって生成された交流信号が多重化器（６２１）の出力端にミクシングされて交流電力が生成されることと説明されているが、これは一つの実施例に過ぎず、他の一例は増幅器（６１２の以前の端または、以後の端にミクシングされ得ることに注意しなければならない。

一実施例によるそれぞれの送信コイルに伝達されるＡＣ電力の周波数が互いに異なり得、他の一実施例はＬＣ共振特性を送信コイルごとに異なるように調節する機能が具備された所定の周波数制御器を用いてそれぞれの送信コイル別に共振周波数を異なるように設定することもできる。

しかし、複数の送信コイルそれぞれから発生する共振周波数が異なる場合、これを制御する別途の周波数制御器が必要であり、無線電力送信機の大きさが大きくなり得、したがって、一実施例においては無線電力送信機が複数の送信コイルを含んでも同一の共振周波数を用いて電力を伝送する場合を図４１ないし図４３で説明する。

図６に示したように、電力伝送部（６２０）は、増幅器（６１２）の出力電力が送信コイルに伝達されることを制御するための多重化器（６２１）と複数の送信コイル（６２２）−すなわち、第１ないし第ｎ送信コイル−を含んで構成され得る。

一実施例による制御部（６４０）は、複数の無線電力受信機が連結された場合、送信コイル別の時分割多重化を通じて電力を伝送することもできる。例えば、無線電力送信機（６００）に３個の無線電力受信機−すなわち、第１ないし３無線電力受信機−がそれぞれ３個のそれぞれ異なる送信コイル−すなわち、第１ないし３送信コイル−を通じて識別された場合、制御部（６４０）は多重化器（６２１）を制御し、特定タイムスロットに特定送信コイルを通じて電力が送出されるように制御することができる。このとき、送信コイル別に割り当てられたタイムスロットの長さに応じて当該無線電力受信機に伝送される電力の量が制御され得るが、これは一つの実施例に過ぎず、他の一例は送信コイル別に割り当てられたタイムスロットの間の増幅器（６１２）の増幅率を制御して無線電力受信機別に送出電力を制御することもできる。

制御部（６４０）は、第１次感知信号送出手順の間の第１ないし第ｎ送信コイル（６２２）を通じて感知信号が順次送出されるように多重化器（６２１）を制御することができる。このとき、制御部（６４０）は感知信号が伝送される時点をタイマー（６５５）を用いて識別することができ、感知信号伝送時点が到来すると、多重化器（６２１）を制御して当該送信コイルを通じて感知信号が送出されるように制御することができる。一例として、タイマー（６５０）はピング伝送段階の間の所定の周期で特定イベント信号を制御部（６４０）に送出することができ、制御部（６４０）は当該イベント信号が感知されると、多重化器（６２１）を制御して当該送信コイルを通じてデジタルピングが送出され得るように制御することができる。

また、制御部（６４０）は第１次感知信号送出手順の間、復調部（６３２）からある送信コイルを通じて信号強さ表示子（Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が受信されたかを識別するための所定の送信コイル識別子及び当該送信コイルを通じて受信された信号強さ表示子を受信することができる。続いて、第２次感知信号送出手順において制御部（６４０）は第１次感知信号送出手順の間、信号強さ表示子が受信された送信コイル（など）を通じてのみ感知信号が送出されるように多重化器（６２１）を制御することもできる。他の一例として、制御部（６４０）は第１次感知信号送出手順の間、信号強さ表示子が受信された送信コイルが複数個である場合、最も大きい値を有する信号強さ表示子が受信された送信コイルを第２次感知信号送出手順において感知信号を一番最初に送出する送信コイルと決定し、決定結果により多重化器（６２１）を制御することもできる。

変調部（６３１）は、制御部（６４０）により生成された制御信号を変調して多重化器（６２１）に伝達することができる。ここで、制御信号を変調するための変調方式はＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式、マンチェスターコーディング（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ Ｃｏｄｉｎｇ）変調方式、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式、差等２段階（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｂｉ−Ｐｈａｓｅ）変調方式などを含むことができるが、これに限定されない。

復調部（６３２）は、送信コイルを通じて受信される信号が感知されると、感知された信号を復調して制御部（６４０）に伝送することができる。ここで、復調された信号には信号強さ表示子、無線電力伝送中の電力制御のためのエラー訂正（ＥＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）表示子 、充電完了（ＥＯＣ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）表示子、過電圧／過電流／過熱表示子などが含まれ得るが、これに限定されず、無線電力受信機の状態を識別するための各種状態情報が含まれ得る。

また、復調部（６３２）は復調された信号がどの送信コイルから受信された信号であるかを識別することができ、識別された送信コイルに相応する所定の送信コイル識別子を制御部（６４０）に提供することもできる。

一例として、無線電力送信機（６００）は無線電力伝送に使用される同一の周波数を用いて無線電力受信機と通信を遂行するインバンド（Ｉｎ−Ｂａｎｄ）通信を通じて前記信号強さ表示子を獲得することができる。

また、無線電力送信機（６００）は送信コイル（６２２）を用いて無線電力を送出できるだけでなく送信コイル（６２２）を通じて無線電力受信機と各種情報を交換することもできる。他の一例として、無線電力送信機（６００）は送信コイル（６２２）−すなわち、第１ないし第ｎ送信コイルにそれぞれ対応する別途のコイルを追加で具備し、具備された別途のコイルを用いて無線電力受信機とインバンド通信を遂行することもできることに注意しなければならない。

以上、図６の説明においては無線電力送信機（６００）と無線電力受信機がインバンド通信を遂行することを例に挙げて説明しているが、これは一つの実施例に過ぎず、無線電力信号伝送に使用される周波数帯域と異なる周波数帯域を通じて近距離双方向通信を遂行できる。一例として、近距離双方向通信は低電力ブルートゥース（登録商標）通信、ＲＦＩＤ通信、ＵＷＢ通信、ジグビー通信のうちいずれか一つであり得る。

特に、一実施例による無線電力送信機（６００）は無線電力受信機の要請により高速充電モード及び一般低電力充電モードを適応して提供することもできる。

無線電力送信機（６００）は、高速充電モードが支援可能な場合、所定のパターンの信号−以下説明の便宜のために、第１パケットと称する−を送出することができる。無線電力受信機は第１パケットが受信されると、接続中の無線電力送信機（６００）が高速充電が可能であることを識別することができる。

特に、無線電力受信機は高速充電が必要な場合、高速充電を要請する所定の第１応答パケットを無線電力送信機（６００）に伝送することができる。

特に、無線電力送信機（６００）は前記第１応答パケットを受信した後、所定の時間が経過すると、自動的に高速充電モードに切り替えて高速充電を開始することができる。また、無線電力送信機（６００）は前記第１応答パケットを受信した後、無線充電の状態が安定化すると、自動的に高速充電モードに切り替えて高速充電を開始することができる。また、無線電力送信機（６００）は前記第１応答パケットを受信した後、所定の制御エラーパケットを受信すると、自動的に高速充電モードに切り替えて高速充電を開始することができる。

一例として、無線電力送信機（６００）の制御部（６４０）は前記図４ないし図５の電力伝送段階（４４０または、５４０）に遷移した場合、第１パケットが送信コイル（６２２）を通じて送出されるように制御できるが、これは一つの実施例に過ぎず、本発明の他の一例は前記図４の識別及び構成段階（４３０）または、図５の識別段階（５３０）で第１パケットが送出され得る。

また、他の一実施例は無線電力送信機（６００）が送出するデジタルピング信号に高速充電の支援が可能か否かを識別できる情報がエンコーディングされて伝送され得ることに注意しなければならない。

無線電力受信機は、電力伝送段階のどの時点でも高速充電が必要であれば、充電モードが高速充電と設定された所定の充電モードパケットを無線電力送信機（６００）に伝送することもできる。ここで、充電モードパケットの細部構成は後述する図１３ないし１７の説明を通じてみて明確にするようにする。もちろん、無線電力送信機（６００）と無線電力受信機は充電モードが高速充電モードに変更された場合、高速充電モードに相応する電力が送出及び受信できるように内部動作を制御することができる。一例として、充電モードが一般低電力充電モードから高速充電モードに変更された場合、過電圧（Ｏｖｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ）判断基準、過熱（Ｏｖｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）判断基準、低電圧（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ）／高電圧（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ）判断基準、最適電圧レベル（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｌｅｖｅｌ）、電力制御オフセットなどの値が変更設定され得る。

一例として、充電モードが一般低電力充電モードから高速充電モードに変更された場合、過電圧（Ｏｖｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ）判断のための臨界電圧が高速充電が可能なように高く設定され得る。また他の一例として、過熱発生するか否かを判断する臨界温度が高速充電による温度上昇を考慮して高く設定され得る。また他の一例として、送信機での電力が制御される最小レベルを意味する電力制御オフセット値は、高速充電モードで早く所望の目標電力レベルに収束できるように一般低電力充電モードに比べて大きい値に設定され得る。

図７は、前記図６による無線電力送信機と連動する無線電力受信機の構造を説明するためのブロック図である。

図７を参照すると、無線電力受信機（７００）は受信コイル（７１０）、整流器（７２０）、直流／直流変換器（ＤＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、７３０）、負荷（７４０）、センシング部（７５０）、通信部（７６０）、主制御部（７７０）を含んで構成され得る。ここで、通信部（７６０）は復調部（７６１）及び変調部（７６２）のうち少なくとも一つを含んで構成され得る。

前記図７の例に図示された無線電力受信機（７００）は、インバンド通信を通じて無線電力送信機（６００）と情報を交換できることと図示されているが、これは一つの実施例に過ぎず、他の一実施例による通信部（７６０）は無線電力信号伝送に使用される周波数帯域とは異なる周波数帯域を通じて近距離双方向通信を提供することもできる。

受信コイル（７１０）を通じて受信されるＡＣ電力は整流器（７２０）に伝達することができる。整流器（７２０）はＡＣ電力をＤＣ電力に変換して直流／直流変換器（７３０）に伝送することができる。直流／直流変換器（７３０）は整流器出力ＤＣ電力の強さを負荷（７４０）により要求される特定の強さに変換した後、負荷（７４０）に伝達することができる。また、受信コイル（７１０）は複数の受信コイル（図示せず）−すなわち、第１ないし第ｎ受信コイル−を含んで構成され得る。一実施例によるそれぞれの受信コイル（図示せず）に伝達されるＡＣ電力の周波数が互いに異なり得、他の一実施例はＬＣ共振特性を受信コイルごとに異なるように調節する機能が具備された所定の周波数制御器を用いてそれぞれの受信コイル別に共振周波数を異なるように設定することもできる。

センシング部（７５０）は、整流器（７２０）出力ＤＣ電力の強さを測定し、これを主制御部（７７０）に提供することができる。また、センシング部（７５０）は無線電力受信により受信コイル（７１０）に印加される電流の強さを測定し、測定結果を主制御部（７７０）に伝送することもできる。また、センシング部（７５０）は無線電力受信機（７００）の内部温度を測定し、測定された温度値を主制御部（７７０）に提供することもできる。

一例として、主制御部（７７０）は、測定された整流器出力ＤＣ電力の強さが所定の基準値と比較して過電圧が発生するか否かを判断することができる。判断の結果、過電圧が発生した場合、過電圧が発生したことを知らせる所定のパケットを生成して変調部（７６２）に伝送することができる。ここで、変調部（７６２）により変調した信号は受信コイル（７１０）または、別途のコイル（図示せず）を通じて無線電力送信機に伝送され得る。また、主制御部（７７０）は整流器出力ＤＣ電力の強さが所定の基準値以上の場合、感知信号が受信されたと判断することができ、感知信号の受信時に、当該感知信号に対応する信号強さ表示子が変調部（７６２）を通じて無線電力送信機に伝送されるように制御することができる。他の一例として、復調部（７６１）は受信コイル（７１０）と整流器（７２０）との間のＡＣ電力信号または、整流器（７２０）出力ＤＣ電力信号を復調して感知信号の受信するか否かを識別した後、識別結果を主制御部（７７０）に提供することができる。このとき、主制御部（７７０）は感知信号に対応する信号強さ表示子が変調部（７６２）を通じて伝送されるように制御することができる。

また、主制御部（７７０）は、復調部（７６０）により復調された情報に基づいて接続された無線電力送信機が高速充電が可能な無線電力送信機であるか否かを判断することもできる。

また、主制御部（７７０）は、前記図１の電子機器（３０）から高速充電を要請する所定の高速充電要請信号が受信された場合、受信された高速充電要請信号に対応する充電モードパケットを生成して変調部（７６１）に伝送することができる。ここで、電子機器からの高速充電要請信号は所定の使用者インターフェース上で使用者メニュー選択により受信され得る。

また、主制御部（７７０）は、接続された無線電力送信機が高速充電モードを支援することが確認された場合、バッテリー残量に基づいて自動的に無線電力送信機に高速充電を要請したり無線電力送信機が高速充電を中断して一般低電力充電モードに転換するように制御することもできる。

また、主制御部（７７０）は、一般低電力充電モードにおける充電中に、電気機器の消費電力をリアルタイムモニタリングすることもできる。もし、電子機器の消費電力が所定の基準値以上の場合、主制御部（７７０）は高速充電モードへの転換を要請する所定の充電モードパケットを生成して変調部（７６１）に伝送することもできる。

また、主制御部（７７０）は、センシング部（７５０）により測定された内部温度値を所定の基準値と比較して過熱発生するか否かを判断することができる。もし、高速充電中に過熱が発生した場合、主制御部（７７０）は無線電力送信機が一般低電力充電モードに転換するように充電モードパケットを生成して伝送することもできる。

また、主制御部（７７０）は、バッテリー充電率、内部温度、整流器出力電圧の強さ、電子機器に搭載されたＣＰＵ使用率、使用者メニュー選択のうち少なくとも一つに基づいて充電モードの変更が必要であるか否かを判断し、前記判断の結果、前記充電モードの変更が必要であると、前記変更する充電モード値が含まれた充電モードパケットを生成して前記無線電力送信機に伝送することもできる。

図８は、一実施例による無線電力信号の変調及び復調方法を説明するための図である。

図８の図面番号８１０に示したように、無線電力送信端（１０）と無線電力受信端（２０）は同一の周期を有する内部クロックシグナルに基づいて伝送対象パケットをエンコーディングしたりデコーディングすることができる。

以下においては、前記図１ないし図８を参照して、伝送対象パケットのエンコーディング方法を詳細に説明することにする。

前記図１を参照すると、無線電力送信端（１０）または、無線電力受信端（２０）が特定パケットを伝送しない場合、無線電力信号は図１の図面番号４１に示したように、特定周波数を有する変調しなかった交流信号であり得る。一方、無線電力送信端（１０）または、無線電力受信端（２０）が特定パケットを伝送する場合、無線電力信号は図１の図面番号４２に示したように、特定変調方式で変調した交流信号であり得る。一例として、変調方式は振幅変調方式、周波数変調方式、周波数及び振幅変調方式、位相変調方式などを含むことができるが、これに限定されない。

無線電力送信端（１０）または無線電力受信端（２０）により生成されたパケットの２進データは、図面番号８２０のように差等２段階エンコーディング（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｂｉ−ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｉｎｇ）が適用され得る。詳細に、差等２段階エンコーディングはデータビット１をエンコーディングするために二回の状態遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ）を有するようにし、データビット０をエンコーディングするために一度の状態遷移を有するようにする。すなわち、データビット１は前記クロック信号の上昇エッジ（ｒｉｓｉｎｇ ｅｄｇｅ）及び下降エッジ（ｆａｌｌｉｎｇ ｅｄｇｅ）でＨＩ状態及びＬＯ状態間の遷移が発生するようにエンコーディングされたものであり、データビット０は前記クロック信号の上昇エッジでＨＩ状態及びＬＯ状態間の遷移が発生するようにエンコーディングされたものであり得る。

エンコーディングされた２進データは、前記図面番号８３０に図示されたような、バイトエンコーディング技法が適用され得る。図面番号８３０を参照すると、一実施例によるバイトエンコーディング技法は、８ビットのエンコーディングされた２進ビットストリームに対して当該ビットストリームの開始と終了を識別するための開始ビット（ＳｔＡｒｔ Ｂｉｔ）及び終了ビット（Ｓｔｏｐ Ｂｉｔ）、当該ビットストリーム（バイト）のエラー発生するか否かを感知するためのパリティービット（Ｐａｒｉｔｙ Ｂｉｔ）を挿入する方法であり得る。

図９は、一実施例によるパケットフォーマットを説明するための図である。

図９を参照すると、無線電力送信端（１０）と無線電力受信端（２０）との間の情報交換に使用されるパケットフォーマット（９００）は、当該パケットの復調のための動機獲得及び当該パケットの正確な開始ビットを識別するためのプレエムブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ、９１０）フィールド、当該パケットに含まれたメッセージの種類を識別するためのヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ、９２０）フィールド、当該パケットの内容（または、ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ））を伝送するためのメッセージ（Ｍｅｓｓａｇｅ、９３０）フィールド及び当該パケットにエラーが発生したか否かを識別するためのチェックサム（Ｃｈｅｃｋｓｕｍ、９４０）フィールドを含んで構成され得る。

図９に示したように、パケット受信端はヘッダー（９２０）値に基づいて当該パケットに含まれたメッセージ（９３０）の大きさを識別することもできる。

また、ヘッダー（９２０）は、無線電力伝送手順の各段階別に定義され得、一部、ヘッダー（９２０）値は互いに異なる段階で同一の値であるが、他の種類のメッセージと定義され得る。一例として、図９を参照すると、ピング段階の電力伝送終了（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）及び電力伝送段階の電力伝送終了に対応するヘッダー値は０ｘ０２と同一であることに注意しなければならない。

メッセージ（９３０）は、当該パケットの送信端から伝送しようとするデータを含む。一例として、メッセージ（９３０）フィールドに含まれるデータは相手方に対する報告事項（ｒｅｐｏｒｔ）、要請事項（ｒｅｑｕｅｓｔ）または、応答事項（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）であり得るが、これに限定されない。

他の一実施例によるパケット（９００）は、当該パケットを伝送した送信端を識別するための送信端識別情報、当該パケットを受信する受信端を識別するための受信端識別情報のうち少なくとも一つがさらに含まれ得る。ここで、送信端識別情報及び受信端識別情報はＩＰアドレス情報、ＭＡＣアドレス情報、製品識別情報などを含むことができるが、これに限定されず、無線充電システム上で受信端及び送信端を区分できる情報であればよい。

また、他の一実施例によるパケット（９００）は、当該パケットが複数の装置によって受信されなければならない場合、当該受信グループを識別するための所定のグループ識別情報がさらに含まれ得る。

図１０は、一実施例による無線電力受信装置がピング段階で伝送可能なパケットの種類を説明するための図である。

図１０に示したように、ピング段階で無線電力受信装置は信号強さパケットまたは電力伝送中断パケットを伝送することができる。

図１０の図面番号１００１を参照すると、一実施例による信号強さパケットのメッセージフォーマットは１バイトの大きさを有する信号強さ値（Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｖａｌｕｅ）で構成され得る。信号強さ値は送信コイルと受信コイルとの間の整合度（Ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を示し得、デジタルピング区間での整流器出力電圧、出力遮断スイッチなどで測定された開放回路電圧、受信電力の強さなどに基づいて算出された値であり得る。信号強さ値は最低０から最高２５５までの範囲を有し得、特定の変数に対する実際の測定値（Ｕ）が当該変数の最大値（ＵＭＡＸ）と同一の場合、２５５の値を有し得る。

一例として、信号強さ値（Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｖａｌｕｅ）はＵ／ＵＭＡＸ＊２５６で算出され得る。

前記図１０の図面番号１００２を参照すると、一実施例による電力伝送中断パケットのメッセージフォーマットは１バイトの大きさを有する電力伝送中断コード（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｄｅ）で構成され得る。

無線電力受信装置が電力伝送の中断を無線電力送信機に要請する理由は充電完了（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）、内部エラー（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｆａｕｌｔ）、過熱（Ｏｖｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、過電圧（Ｏｖｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ）、過電流（Ｏｖｅｒ Ｃｕｒｒｅｎｔ）、バッテリー損傷（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｆａｉｌｕｒｅ）、再構成（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）及び応答なし（Ｎｏ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、ノイズ電流（Ｎｏｉｓｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ）等を含むことができるが、これに限定されない。電力伝送中断コードは新しい電力伝送の中断理由それぞれに対応して追加して定義され得ることに注意しなければならない。

充電完了は受信機バッテリーの充電が完了したときに使用され得る。内部エラーは受信機内部動作におけるソフトウェア的または論理的なエラーが感知されたときに使用され得る。

過熱／過電圧／過電流は受信機で測定された温度／電圧／電流値がそれぞれに対して定義された臨界値を超過した場合に使用され得る。

バッテリー損傷は受信機バッテリーに問題が発生したと判断された場合に使用され得る。

再構成は電力伝送条件に対する再交渉が必要な場合に使用され得る。

応答なしとは制御エラーパケットに対する送信機の応答−すなわち、電力の強さを増加させたり減少させることを意味する−が正常でないと判断された場合に使用され得る。

ノイズ電流は過電流と異なって、インバータでスイッチング時、発生するノイズとして受信機で測定されたノイズ電流値が定義された臨界値を超過した場合に使用され得る。

図１１は、一実施例による識別パケットのメッセージフォーマットを説明するための図である。

図１１を参照すると、識別パケットのメッセージフォーマットはバージョン情報（Ｖｅｒｓｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィールド、メーカー情報（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィールド、拡張表示子（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィールド及び基本デバイス識別情報（Ｂａｓｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィールドを含んで構成され得る。

バージョン情報フィールドには、当該無線電力受信装置に適用された標準の改正バージョン情報が記録され得る。

メーカー情報フィールドには、当該無線電力受信装置を製造したメーカーを識別するための所定の識別コードが記録され得る。

拡張表示子フィールドは、拡張デバイス識別情報を含む拡張識別パケットが存在するか否かを識別するための表示子であり得る。一例として、拡張表示子値が０であると、拡張識別パケットが存在しないことを意味し、拡張表示子値が１であると、拡張識別パケットが識別パケット以後に存在することを意味することができる。

図面番号１１０１ないし１１０２を参照すると、拡張表示子値が０であると、当該無線電力受信機のためのデバイス識別子はメーカー情報と基本デバイス識別情報との組合せからなり得る。一方、拡張表示子の値が１であると、当該無線電力受信機のためのデバイス識別子はメーカー情報、基本デバイス識別情報及び拡張デバイス識別情報の組合せからなり得るなり得る。

図１２は、一実施例による構成パケット及び電力制御保留パケットのメッセージフォーマットを説明するための図である。

図１２の図面番号１２０１に示したように、構成パケットのメッセージフォーマットは５バイトの長さを有し得、電力等級（Ｐｏｗｅｒ Ｃｌａｓｓ）フィールド、最大電力（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ）フィールド、電力制御（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールド、カウント（Ｃｏｕｎｔ）フィールド、ウインドウサイズ（Ｗｉｎｄｏｗ Ｓｉｚｅ）フィールド、ウインドウオフセット（Ｗｉｎｄｏｗ Ｏｆｆｓｅｔ）フィールドなどを含んで構成され得る。

電力等級フィールドには、当該無線電力受信機に割り当てられた電力等級が記録され得る。

最大電力フィールドには、無線電力受信機の整流器の出力段で提供できる最大電力の強さ値が記録され得る。

一例として、電力等級がＡであって最大電力がｂである場合において、無線電力受信装置の整流器出力端で提供されることを望む最大電力量（Ｐｍａｘ）は（ｂ／２）*１０ａと算出され得る。

電力制御フィールドには、無線電力送信機での電力制御がどのようなアルゴリズムによって行われなければならないかを指示するために使用され得る。一例として、電力制御フィールド値が０であると、標準に定義された電力制御アルゴリズムの適用を意味し、電力制御フィールド値が１であると、メーカーによって定義されたアルゴリズムによって電力制御が行われることを意味することができる。

カウントフィールドは、無線電力受信装置が識別及び構成段階で伝送するオプション構成パケットの個数を記録するために使用され得る。

ウインドウサイズフィールドは、平均受信パワー算出のためのウインドウの大きさを記録するために使用され得る。一例として、ウインドウサイズは０より大きく、４ｍｓ単位を有する正の整数値であり得る。

ウインドウオフセットフィールドは、平均受信パワー算出ウインドウ終了時点から次の受信電力パケットの伝送開始時点までの時間を識別するための情報が記録され得る。一例として、ウインドウオフセットは０より大きく、４ｍｓ単位を有する正の整数値であり得る。

図面番号１２０２を参照すると、電力制御保留パケットのメッセージフォーマットは電力制御保留時間（Ｔ＿ｄｅｌａｙ）を含んで構成され得る。電力制御保留パケットは識別及び構成段階の間に複数個が伝？送され得る。一例として、電力制御保留パケットは７個まで伝？送され得る。電力制御保留時間（Ｔ＿ｄｅｌａｙ）は既に定義された電力制御保留最小時間（Ｔ＿ｍｉｎ：５ｍｓ）と電力制御保留最大時間（Ｔ＿ｍａｘ：２０５ｍｓ）との間の値を有し得る。無線電力送信装置は識別及び構成段階で最後に受信された電力制御保留パケットの電力制御保留時間を用いて電力制御を遂行できる。また、無線電力送信装置は識別及び構成段階で電力制御保留パケットが受信されない場合、前記Ｔ＿ｍｉｎ値をＴ＿ｄｅｌａｙ値として使用することができる。

電力制御保留時間は、無線電力送信装置が最も最近の制御エラーパケット受信後、実際の電力制御を遂行する以前に電力制御を遂行せずに待機しなければならない時間を意味することができる。

図１３は、一実施例による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。

図１３を参照すると、充電モードパケットのヘッダー値は現在の無線充電標準に定義されたパケットヘッダー値の中で定義されなかった値のうちいずれか一つが使用され得る。一例として、充電モードパケットのヘッダー値は前記図９に示したように、０ｘ１８と定義されるが、これは説明の便宜のためであって必ずしもその値である必要はないことに注意しなければならない。

ヘッダー値０ｘ１８に相応するメッセージの大きさは１バイトであり得る。

充電モードパケットのメッセージフィールドには、変更しようとする充電モードに関する情報が記録され得る。一例として、図面番号１３５０を参照すると、一般低電力充電モードで充電中に高速充電モードへの変更が要求される場合、無線電力受信機は充電モードパケットのメッセージフィールドに０ｘｆｆを記録して伝送することができる。一方、高速充電モードで充電中に一般低電力充電モードへの変更が要求される場合、無線電力受信機は充電モードパケットのメッセージフィールドに０ｘ００を記録して伝送することができる。前記図面番号１３５０に図示された例は本発明の理解の一助とするためだけで、メッセージ値が必ずしもそのように定義されなければならないものでない。

図１４は、他の実施例による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。

図１４に示したように、充電モードパケットのメッセージフィールドは充電モード（１４３１）と要求電力（１４３２）を含んで構成され得る。ここで、要求電力は当該充電モードへの変更時に要求される初期電力の強さ値であり得る。

充電モードパケットのメッセージの大きさは１バイトであり、１バイト中の一部ビットが充電モード（１４３１）、残りのビットが要求電力（１４３２）に使用され得る。一例として、ｂ７ないしｂ４は充電モード（１４３１）伝送に使用され、ｂ３ないしｂ０は要求電力（１４３２）伝送に使用され得る。この場合、メッセージ値の範囲が０ｘ００〜０ｘ０ｆは第１充電モード−すなわち、高速充電モードから一般低電力充電モード−への転換を要請するための値として使用され、０ｘ１０〜０ｘ１ｆは第２充電モード−すなわち、一般低電力充電モードから高速充電モード−への転換を要請するための値として使用され得る。前記例は一つの例示であるだけで、当業者の具現によってメッセージフィールドの構成及び定義は異なる可能性があることに注意しなければならない。

図１５は、また他の実施例による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。

図１５に示したように、充電モードパケットのメッセージフィールドは充電モード（１５３１）と充電モードの変更待機時間（１５３２）を含んで構成され得る。ここで、充電モードの変更待機時間（１５３２）は無線電力送信機が当該充電モードパケットの受信後、充電モードを変更するまで待機する時間を意味することができる。一例として、充電モードの変更待機時間（１５３２）値が０である場合、直ちに、充電モードを変更することを意味することができる。すなわち、充電モードの変更待機時間（１５３２）が大きくなるほど充電モードの変更までに所要する時間が長くなることを意味することができる。また他の実施例による無線充電システムは充電モードの変更待機時間（１５３２）を用いて無線電力送信機と無線電力受信機との間の充電モードの転換時点を同期化させることができる。

一例として、図面番号１５５０に示したように、メッセージフィールドのうちＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）であるｂ７が転換する充電モードを識別するためのビットであり得る。残りのｂ６ないしｂ０は充電モードの変更待機時間（１５３２）設定のために使用され得る。この場合、メッセージ値の範囲が０ｘ００〜０ｘ７ｆは第１充電モード−すなわち、高速充電モードから一般低電力充電モード−への転換を要請するための値として使用され、０ｘ８０〜０ｘｆｆは第２充電モード−すなわち、一般低電力充電モードから高速充電モード−への転換を要請するための値として使用され得る。前記例は一つの例示であるだけで、当業者の具現によってメッセージフィールドの構成及び定義は異なる可能性があることに注意しなければならない。

図１６は、また他の実施例による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。

図１６に示したように、充電モードパケットのメッセージフィールドは充電モード（１６３１）と充電モードの変更動作周波数（１６３２）を含んで構成され得る。ここで、充電モードの変更動作周波数（１６３２）は無線電力送信機が当該充電モードパケット受信から高速充電モードに変更した後、交流信号を所定の周波数で生成する動作周波数を意味することができる。また、充電モードの変更動作周波数（１６３２）は既に設定され得る。すなわち、無線電力送信機は高速充電モードで既に設定された動作周波数（１６３２）で交流信号を生成することができる。一例として、充電モードの変更動作周波数（１６３２）は使用者が既にメモリー（図示せず）に保存した動作周波数であり得る。この場合、充電モードの変更動作周波数（１６３２）はテスト結果、安定的に交流信号を生成する動作周波数であり得る。より具体的に、充電モードの変更動作周波数（１６３２）は１２０Ｋｈｚであり得る。他の例として、充電モードの変更動作周波数（１６３２）は無線充電を再び始める以前の高速充電モードで安定的に交流信号を生成した動作周波数をメモリー（図示せず）等に保存した動作周波であり得る。

一例として、図面番号１６５０に示したように、メッセージフィールドのうちＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）のｂ７が転換する充電モードを識別するためのビットであり得る。残りのｂ６ないしｂ０は充電モードの変更動作周波数（１６３２）設定のために使用され得る。この場合、メッセージ値の範囲が０ｘ００〜０ｘ７ｆは第１充電モード−すなわち、高速充電モードから一般低電力充電モード−への転換を要請するための値として使用され、０ｘ８０〜０ｘｆｆは第２充電モード−すなわち、一般低電力充電モードから高速充電モード−への転換を要請するための値として使用され得る。前記例は一つの例示であるだけで、当業者の具現によってメッセージフィールドの構成及び定義は異なることがあることに注意しなければならない。

図１７は、また他の実施例による充電モードの変更を要請するための充電モードパケットの構造を説明するための図である。

図１７に示したように、充電モードパケットのメッセージフィールドは充電モード（１７３１）と充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値（１７３２）を含んで構成され得る。ここで、安定制御エラーパケットは制御エラー値が０である制御エラーパケット（ＣＥＰ）の場合で無線電力送信装置の送出電力を下げたり上げる必要がない状態であり得、より詳しい説明は後述する。充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値（１７３２）は無線電力送信機が当該充電モードパケットの受信後、安定制御エラーパケットを連続して所定の個数または所定の個数以上に受信すると、充電モードを変更するカウンティング値であり得る。すなわち、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値（１７３２）で無線電力送信機が安定的に交流信号を生成していると判断することを意味することができる。一例として、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値（１７３２）が３である場合、無線電力送信機が安定制御エラーパケットを連続して３個以上が受信されると、充電モードを変更することを意味することができる。すなわち、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値（１７３２）が大きくなるほど充電モードの変更のためにより多くの数の安定制御エラーパケットが連続的に受信されなければならないことを意味することができる。

一例として、図面番号１７５０に示したように、メッセージフィールドのうちＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）であるｂ７が転換する充電モードを識別するためのビットであり得る。残りのｂ６ないしｂ０は充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値（１７３２）設定のために使用され得る。この場合、メッセージ値の範囲が０ｘ００〜０ｘ７ｆは第１充電モード−すなわち、高速充電モードから一般低電力充電モード−への転換を要請するための値として使用され、０ｘ８０〜０ｘｆｆは第２充電モード−すなわち、一般低電力充電モードから高速充電モード−への転換を要請するための値として使用され得る。前記例は一つの例示であるだけで、当業者の具現によりメッセージフィールドの構成及び定義は異なることがあることに注意しなければならない。

図１８は、一実施例による無線電力受信装置が電力伝送段階で伝送可能なパケットの種類及びそれのメッセージフォーマットを説明するための図である。

図１８を参照すると、電力伝送段階で無線電力受信装置が伝送可能なパケットは制御エラーパケット（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐａｃｋｅｔ；ＣＥＰ）、電力伝送中断パケット（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）、受信電力パケット（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）、充電状態パケット（Ｃｈａｒｇｅ Ｓｔａｔｕｓ Ｐａｃｋｅｔ）、メーカー別に定義されたパケットなどを含むことができる。

図面番号１８０１は、１バイトの制御エラー値（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅ）で構成された制御エラーパケット（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐａｃｋｅｔ）のメッセージフォーマットを示す。ここで、制御エラー値は−１２８から＋１２７までの範囲の整数値であり得る。制御エラー値が負であると、無線電力送信装置の送出電力が下がり、正であると、無線電力送信装置の送出電力が上がることができる。制御エラー値が０であれば無線電力送信装置の送出電力が上がったり下がらないことがある。特に、制御エラー値が０である制御エラーパケット（ＣＥＰ）を安定制御エラーパケットと指称することができる。

図面番号１８０２は、１バイトの電力伝送中断コード（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｄｅ）で構成された電力伝送中断パケット（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）のメッセージフォーマットを示す。

図面番号１８０３は、１バイトの受信パワー値（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｖａｌｕｅ）で構成された受信電力パケットのメッセージフォーマット（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）を示す。ここで、受信パワー値は所定の区間の間に算出された平均整流器受信電力値に対応することができる。実際受信された電力量（Ｐｒｅｃｅｉｖｅｄ）は構成パケット（１２０１）に含まれた最大電力（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ）及び電力等級（Ｐｏｗｅｒ Ｃｌａｓｓ）に基づいて算出され得る。一例として、実際受信された電力量は（受信パワー値／１２８）*（最大電力／２）*（１０電力等級）により算出され得る。

図面番号１８０４は、１バイトの充電状態値（Ｃｈａｒｇｅ Ｓｔａｔｕｓ Ｖａｌｕｅ）で構成された充電状態パケット（Ｃｈａｒｇｅ Ｓｔａｔｕｓ Ｐａｃｋｅｔ）のメッセージフォーマットを示す。充電状態値は無線電力受信装置のバッテリー充電量を示すことができる。一例として、充電状態値０は完全放電状態を意味し、充電状態値５０は５０％充電状態、充電状態値１００は満充状態を意味することができる。無線電力受信装置が充電バッテリーを含まなかったり充電状態情報を提供できない場合、充電状態値はOｘＦＦと設定され得る。

図１９は、一実施例による充電モードの転換を説明するための充電モード状態ダイヤグラムである。

図１９を参照すると、前記図４及び図５の電力伝送段階（４４０、５４０）は、一般低電力充電が行われる第１充電モード（１９１０）と高速充電が行われる第２充電モード（１９２０）を含むことができる。

第１充電モード（１９１０）と第２充電モード（１９２０）は、所定の条件が満足されると相互に転換され得る。一例として、無線電力受信機は第１充電モード（２２１０）で充電遂行中に電子機器から第２充電モード（１９２０）への転換要請が受信された場合、無線電力送信機に第２充電モード（１９２０）への転換を要請する所定のパケットを伝送して充電モードを変更することができる。他の一例として、無線電力受信機は第２充電モード（１９２０）への充電遂行中にバッテリー充電量が所定の基準値に到達した場合、第１充電モード（１９１０）への転換を要請する所定のパケットを無線電力送信機に伝送することもできる。

また他の一実施例による無線電力送信機は、複数の無線電力受信機に電力を送出することができる。この場合、無線電力受信機が新しく接続されたり、既存の無線電力受信機との接続が解除された場合、現在の接続中の無線電力受信機（など）に対する電力再分配手順を遂行することもできる。もし、電力再分配の結果、第２充電モードで充電中の無線電力受信機にこれ以上高速充電を提供できない場合、無線電力送信機は当該無線電力受信機に第２充電モード（１９２０）から第１充電モード（１９１０）への転換を要請する所定のパケットを伝送することもできる。

以上の実施例においては、充電モードが第１充電モード（１９１０）と第２充電モード（１９２０）に区分されることを例に挙げて説明しているが、これは一つの実施例に過ぎず、新しい充電モード（第３充電モード、図示せず）が定義されて追加され得る。一例として、高速充電のための第２充電モード（１９２０）は中間電力高速充電モード（図示せず）及び高電力高速充電モード（図示せず）に細分化され得る。例えば、中間電力高速充電モード（図示せず）は平均９Ｗの電力を送出することができる。高電力高速充電モード（図示せず）は平均１５Ｗの電力を送出することができる。前記例に制限されるものではなく、中間電力高速充電モード（図示せず）及び高電力高速充電モード（図示せず）は異なる意味に定義され得る。

一実施例による初期充電モードは、前記図４の識別及び構成段階（４３０）または、前記図５の識別段階（５３０）での無線電力送信機と無線電力受信機との間の状態情報交換または交渉等を通じて決定され得る。

一例として、前記図４の識別及び構成段階（４３０）または前記図５の識別段階（５３０）で前記無線電力送信機はそれ自体が高速充電モード支援が可能な機器であるか否かを識別するための所定の情報を無線電力受信機に伝送することができる。このとき、無線電力受信機はそれ自体が高速充電が可能な機器であってバッテリー充電量が所定の基準値以下である場合、高速充電を要請する所定のパケットを無線電力送信機に伝送することができる。無線電力送信機は正常に電力伝送段階に進入すると、無線電力受信機の要請により高速充電モードに切り替えて無線充電を遂行できる。

他の一実施例による初期充電モードは、電力伝送段階で決定され得る。一例として、無線電力送信機は最初の電力制御要請パケット−例えば、ＷＰＣ標準に定義された制御エラーパケット（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐａｃｋｅｔ）であり得るがこれに限定されない−が受信されると、電力伝送段階に進入して高速充電の支援するか否かを識別するための第１パケットを送出することができる。無線電力受信機は第１パケットを受信して接続された無線電力送信機が高速充電を支援することが確認された場合、高速充電を開始するか否かを判断し、判断の結果が含まれた所定の第１応答パケットを無線電力送信機に伝送することができる。すなわち、第１応答パケットに基づいて初期充電モードが決定され得る。

図２０は、一実施例による無線電力受信機における無線充電方法を説明するための図である。

図２０を参照すると、無線電力受信機は電力伝送段階に進入するとそれ自体の状態情報−すなわち、受信機状態情報−を収集することができる（Ｓ２００１）。

無線電力受信機は、収集された受信機状態情報に基づいて充電モードの変更が必要であるか否かを判断することができる（Ｓ２００３ないしＳ２００５）。

一例として、受信機状態情報はバッテリー充電状態情報を含むことができる。もし、一般低電力充電モードで充電中のバッテリー充電量が所定の基準値以下に落ちると、無線電力受信機は高速充電モードへの転換が必要と判断することもできる。

他の一例として、受信機状態情報はＣＰＵ使用量に関する情報を含むことができる。もし、一般低電力充電モードで充電中ＣＰＵ使用量が所定の基準値を超過して電力消耗が急激に増加する場合、無線電力受信機は高速充電モードへの転換が必要と判断することもできる。

また他の一例として、受信機状態情報は応用ソフトウェア及び周辺機器状態情報を含むことができる。一例として、現在の遂行中の応用ソフトウェアの個数が所定の基準値を超過する場合、無線電力受信機は高速充電モードへの転換が必要と判断することもできる。一例として、周辺機器状態情報はカメラ駆動状態情報、懐中電灯駆動状態情報、スピーカー駆動状態情報などを含むこともできる。無線電力受信機は周辺機器の駆動状態に基づいて高速充電モードへの転換が必要であるか否かを判断することもできる。

前記判断の結果、充電モードの変更が必要な場合、無線電力受信機は変更される充電モード値が含まれた所定の充電モードパケットを生成して無線電力送信機に伝送することができる（Ｓ２００７）。

前記２００５段階で充電モードの変更が必要でない場合、無線電力受信機は前記２００１段階に回帰することができる。

以上の図２０の説明においては、無線電力受信機が受信機状態情報に基づいて充電モードの変更するか否かを判断するものと説明されているが、これは一つの実施例に過ぎず、他の一例として、無線電力受信機は電子機器の使用者インターフェース上での所定の使用者メニュー選択により特定充電モードへの転換が要請された場合、当該充電モードへの転換を要請する充電モードパケットを生成して無線電力送信機に伝送することもできる。

図２１は、一実施例による無線充電システム上における無線充電方法を説明するための図である。

詳細に、図２１は、無線充電システム上における充電モードの転換手順を説明するための流れ図である。

図２１を参照すると、無線電力送信機（２１１０）は識別及び構成段階で電力伝送段階への遷移後、無線電力受信機（２１２０）から最初制御エラーパケットが受信されると高速充電の支援を知らせる所定の第１パケットを生成して無線電力受信機（２１２０）に伝送することができる（Ｓ２１０１ないしＳ２１０２）。無線電力受信機（２１２０）は、受信された第１パケットに基づいて無線電力送信機（21１０）が高速充電モードを支援することが確認され、それ自体が高速充電が可能な機器である場合、高速充電を要請する所定の第１応答パケットを生成して無線電力送信機（２１１０）に伝送することができる（Ｓ２１０３）。

無線電力受信機（２１２０）と無線電力送信機（２１１０）は、所定の充電モードの変更待機時間が経過すると、同時に高速充電モードに切り替えて動作周波数を固定して高速充電を開始することができる（Ｓ２１０４）。ここで、充電モードの変更待機時間は予め定義されたり、前記図１５に示したように、無線電力受信機（２１２０）により決定された後、第１応答パケットを通じて無線電力送信機（２１１０）に伝達され得る。また、固定される動作周波数は予め定義されたり、前記図１６に示したように、無線電力受信機（２１２０）により決定された後、第１応答パケットを通じて無線電力送信機（２１１０）に伝達され得る

したがって、実施例は安定的に交流信号を生成する動作周波数で固定した後無線充電を遂行するので、充電切れの現象が防止され、安定的でない交流信号を生成する動作周波数での無線充電と比較して充電領域が広い。

図２２は、一実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。

図２２を参照すると、無線電力送信機は電力伝送段階に遷移後最初の電力制御のためのパケットが無線電力受信機から受信されると、高速充電モードが支援されることを指示する所定の第１パケットを生成して無線電力受信機に伝送することができる（Ｓ２２０１ないしＳ２２０２）。

無線電力送信機は、充電モード値が含まれた所定の第１応答パケットを受信することができる（Ｓ２２０３）。

無線電力送信機は、充電モード値が高速充電モードであるか確認することができる（Ｓ２２０４）。

確認の結果、高速充電モードであると、無線電力送信機は 所定の時間経過後、高速充電モードに動作周波数を固定して充電を遂行できる（Ｓ２２０５）。所定の時間は前記第１応答パケットに予め定義されたり、前記図１５に示したように、充電モードの変更待機時間であり得る。また、固定される動作周波数は前記第１応答パケットに予め定義されたり、前記図１６に示したように、交流信号を生成する動作周波数であり得る。

前記２１０４段階の確認の結果、高速充電モードでない場合−すなわち、一般低電力充電モードである場合−、無線電力送信機は一般低電力充電モードで充電を遂行できる（Ｓ２２０６）。

図２３は、他の実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。

図２３を参照すると、無線電力送信機は前記図４ないし５の識別段階（５３０）（または、識別及び構成段階（４３０））または電力伝送段階（４４０、５４０）で充電モード値が高速充電モードと設定された充電モードパケットを受信することができる（Ｓ２３０１）。

このとき、無線電力送信機は高速充電が可能であるか否かを判断することができる（Ｓ２３０２）。

判断の結果、高速充電が可能な場合、無線電力送信機は高速充電モードが支援されることを指示する所定の第１パケットを生成して当該無線電力受信機に伝送することができる（Ｓ２３０３）。

無線電力送信機は、所定の時間経過後、高速充電モードに動作周波数を固定して無線充電を遂行できる（Ｓ２３０４）。

前記２３０２段階の判断の結果、高速充電が可能でない場合、無線電力送信機は当該無線電力受信機のために高速充電を提供できないことを指示する所定の第２パケットを送信した後、デフォルト設定された一般低電力充電モードで充電を遂行できる（Ｓ２３０５ないしＳ２３０６）。

図２４は、他の実施例による無線充電システム上における無線充電方法を説明するための図である。

詳細に、図２４は、無線充電システム上での充電モードの転換手順を説明するための流れ図である。

図２４を参照すると、無線電力送信機（２４１０）は識別及び構成段階で電力伝送段階への遷移後無線電力受信機（２４２０）から最初制御エラーパケットが受信されると高速充電の支援を知らせる所定の第１パケットを生成して無線電力受信機（２４２０）に伝送することができる（Ｓ２４０１ないしＳ２４０２）。無線電力受信機（２４２０）は受信された第１パケットに基づいて無線電力送信機（２４１０）が高速充電モードを支援することが確認され、それ自体が高速充電が可能な機器である場合、高速充電を要請する所定の第１応答パケットを生成して無線電力送信機（２４１０）に伝送することができる（Ｓ２４０３）。

無線電力送信機（２４２０）は、制御エラーパケットの値が０である安定制御エラーパケットを受信するために動作周波数を変更して交流信号を生成することができる（Ｓ２４０４）。

無線電力送信機（２４１０）は、安定制御エラーパケットを連続して所定の個数以上に受信すると、同時に高速充電モードに転換し、動作周波数を固定して高速充電を開始することができる（Ｓ２４０５）。ここで、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値は既に定義されたり、前記図１７に示したように、無線電力受信機（２４２０）により決定された後、第１応答パケットを通じて無線電力送信機（２４１０）に伝達され得る。

したがって、実施例は安定的に交流信号を生成する動作周波数で固定した後、無線充電を遂行するので充電切れの現象が防止され、安定的でない交流信号を生成する動作周波数での無線充電と比較して充電領域が広い。

図２５は、また他の実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。

図２５を参照すると、無線電力送信機は電力伝送段階に遷移後最初の電力制御のためのパケットが無線電力受信機から受信されると、高速充電モードが支援されることを指示する所定の第１パケットを生成して無線電力受信機に伝送することができる（Ｓ２５０１ないしＳ２５０２）。

無線電力送信機は、充電モード値が含まれた所定の第１応答パケットを受信することができる（Ｓ２５０３）。

無線電力送信機は、充電モード値が高速充電モードであるか確認することができる（Ｓ２５０４）。

確認の結果、充電モード値が高速充電モードであると、無線電力送信機は動作周波数を変更して交流信号を生成した後、安定制御エラーパケットを受信するか否かを確認することができる（Ｓ２５０５）。

安定制御エラーパケットが受信される特定の動作周波数で無線電力送信機は連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定の値以上であるか確認することができる（Ｓ２５０６）。無線電力送信機は連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定の値未満であると、前記Ｓ２５０５段階を繰り返すことができる。

確認の結果、無線電力送信機は、連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定の値以上であると、高速充電モードに動作周波数を固定して充電を遂行できる（Ｓ２５０７）。所定の値は前記第１応答パケットに既に定義されたり、前記図１７に示したように、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値であり得る。実施例において、高速充電モードはインバータタイプをフルブリッジタイプに設定または転換し、電力制御方式を位相制御方式に設定または転換することをいう。

前記２５０４段階の確認の結果、高速充電モードでない場合−すなわち、一般低電力充電モードである場合−、無線電力送信機は一般低電力充電モードで充電を遂行できる（Ｓ２５０９）。

実施例において、一般低電力充電モードはインバータタイプをハーフブリッジタイプに設定または転換し、電力制御方式を周波数制御方式に設定または転換することをいう。

図２６は、また他の実施例による無線電力送信機における無線充電方法を説明するための図である。

図２６を参照すると、無線電力送信機は前記図４ないし５の識別段階（５３０）（または、識別及び構成段階（４３０））または、電力伝送段階（４４０、５４０）で充電モード値が高速充電モードに設定された充電モードパケットを受信することができる（Ｓ２６０１）。

このとき、無線電力送信機は高速充電が可能であるか否かを判断することができる（Ｓ２６０２）。

判断の結果、高速充電が可能な場合、無線電力送信機は高速充電モードが支援されることを指示する所定の第１パケットを生成して当該無線電力受信機に伝送することができる（Ｓ２６０３）。

実施例において、高速充電モードはインバータタイプをフルブリッジタイプに設定または転換し、電力制御方式を位相制御方式に設定または転換することをいう。

無線電力送信機は、動作周波数を変更して交流信号を生成した後、安定制御エラーパケットを受信したり確認することができる（Ｓ２６０４）。

安定制御エラーパケットが受信される特定の動作周波数で無線電力送信機は連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定の値以上であるか確認することができる（Ｓ２６０５）。無線電力送信機は連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定の値未満であると、前記Ｓ２６０４段階を繰り返すことができる。

確認の結果、無線電力送信機は、連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定の値以上であると、高速充電モードに動作周波数を固定して充電を遂行できる（Ｓ２６０６）。所定の値は前記第１応答パケットに既に定義されたり、前記図１７に示したように、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値であり得る。

実施例において、高速充電モードはインバータタイプをハーフブリッジタイプに設定または転換し、電力制御方式を位相制御方式に設定または転換することをいう。

前記２６０２段階の判断の結果、高速充電が可能でない場合、無線電力送信機は当該無線電力受信機のために高速充電を提供できないことを指示する所定の第２パケットを送信した後、デフォルト設定された一般低電力充電モードで充電を遂行できる（Ｓ２６０７ないしＳ２６０８）。

実施例において、一般低電力充電モードはインバータタイプをハーフブリッジタイプに設定または転換し、電力制御方式を周波数制御方式に設定または転換することをいう。

図２７は、一実施例による無線電力制御装置の構造を説明するためのブロック図である。

一例として、無線電力制御装置は無線電力送信機に装着され得る。

図２７を参照すると、無線電力制御（２７００）は電源部（２７０１）、直流−直流変換器（ＤＣ−ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、２７１０）、駆動部（２７２０）、共振回路（２７３０）、センシング部（２７４０）及び制御通信部（２７５０）を含んで構成され得る。

電源部（２７０１）は、外部電源端子を通じてＤＣ電力の印加を受けて直流−直流変換器（２７１０）に伝達することができる。

制御通信部（２７５０）は、図６の通信部（６３０）と制御部（６４０）とを含むことができる。すなわち、制御通信部（２７５０）は図６の通信部（６３０）と制御部（６４０）との機能をすべて遂行できる。

直流−直流変換器（２７１０）は、電源部（２７０１）から受信される直流電力の強さを特定の強さの直流電力に変換することができる。一例として、直流−直流変換器（２７１０）は、電圧の強さの調節が可能な可変電圧機で構成され得、制御通信部（２７５０）の所定の制御信号により出力直流電力の強さを調節することができるがこれに限定されない。

駆動部（２７２０）は、直流−直流変換器（２７１０）の出力直流電力を交流電力に変換して共振回路（２７３０）に提供することができる。

駆動部（２７２０）は、第１スイッチ（２７２７）、第１駆動部（２７２０ａ）及び第２駆動部（２７２０b）を含むことができる。

一実施例による第１駆動部（２７２０ａ）は、無線電力送信機が一般低電力充電モードで充電を遂行する場合、交流電力を提供することができ、第２駆動部（２７２０b）は、無線電力送信機が高速充電モードで充電を遂行する場合、交流電力を提供することができる。他の実施例による第１駆動部（２７２０ａ）は、無線電力送信機が一般低電力充電モード及び高速充電モードのうちいずれか一つの充電モードで充電を遂行する場合、交流電力を提供することができ、第２駆動部（２７２０b）は、無線電力送信機が高速充電モードで充電を遂行する場合、交流電力を提供することができる。

以下、一実施例による第１駆動部（２７２０ａ）及び第２駆動部（２７２０b）に関して具体的に説明する。

制御通信部（１１５０）は、第１スイッチ（２７２７）制御を通じて直流−直流変換器（２７１０）の出力直流電力が第１駆動部（２７２０ａ）または、第２駆動部（２７２０b）に印加されるように制御することができる。より具体的に、制御通信部（１１５０）は、無線電力送信機が図１９ないし図２６の一般低電力充電モードで充電を遂行する場合、直流−直流変換器（２７１０）の出力直流電力が第１駆動部（２７２０ａ）に伝達されるように第１スイッチ（２７２７）を制御することができる。このとき、直流−直流変換器（２７１０）から出力された直流電力が第２駆動部（２７２０b）に印加されないように制御され得る。また、制御通信部（１１５０）は、無線電力送信機が図１９ないし図２６の高速充電モードで充電を遂行する場合、直流−直流変換器（２７１０）の出力直流電力が第２駆動部（２７２０b）に伝達されるように第１スイッチ（２７２７）を制御することができる。このとき、直流−直流変換器（２７１０）から出力された直流電力が第１駆動部（２７２０ａ）に印加されないように制御され得る。

第１駆動部（２７２０ａ）は、第２スイッチ（２７２１）、第１−１インバータ（２７２２）、第１−２インバータ（２７２３）及び第１交流信号制御部（２７２４）を含むことができる。

一般低電力充電モードの場合、制御通信部（２７５０）は、第２スイッチ（２７２１）制御を通じて直流−直流変換器（２７１０）の出力直流電力が第１−１インバータ（２７２２）または、第１−２インバータ（２７２３）に印加されるように制御することができる。一例として、一般低電力充電モードで、制御通信部（２７５０）は、送出電力の強さを決定し、決定された送出電力の強さに基づいて交流信号の生成に使用する第１駆動部（２７２０ａ）のインバータタイプを決定し、決定されたインバータタイプにより第２スイッチ（２７２１）を制御することができる。ここで、送出電力の強さは無線電力送信装置から受信されるフィードバック信号に基づいて決定され得る。一例として、フィードバック信号はWPC標準に定義された制御エラーパケット（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐａｃｋｅｔ）を含むことができる。

制御通信部（２７５０）は、ハーフブリッジタイプの第１−１インバータ（２７２２）が活性化された状態でフィードバック信号に基づいて決定された送出電力の強さが所定の臨界値を超過する場合、直流−直流変換器（２７１０）の出力直流電力がフルブリッジタイプの第１−２インバータ（２７２２）に伝達されるように第２スイッチ（２７２１）を制御することができる。このとき、直流−直流変換器（２７１０）から出力された直流電力が第１−１インバータ（２７２２）に印加されないように制御され得る。

制御通信部（２７５０）は、第１−１ないし第１−２インバータ（２７２２、２７２３）のうちいずれか一つが活性化された状態で決定された送出電力の強さにより電力制御方式の変更が必要なのか判断することができる。判断の結果、電力制御方式変更が必要であれば、制御通信部（２７５０）は第１交流信号制御部（２７２４）を制御して動的に電力制御方式を変更することができる。一例として、第１交流信号制御部（２７２４）の電力制御方式はデューティーサイクル制御方式、駆動周波数制御方式、位相遷移制御方式などを含むことができるが、これに限定されない。

一例として、制御通信部（２７５０）は、ハーフブリッジタイプの第１−１インバータ（２７２２）が活性化された場合、決定された送出電力の強さによりデューティーサイクル制御方式及び駆動周波数制御方式のうちいずれか一つを選択して電力制御を遂行できる。反面、フルブリッジタイプの第１−２インバータ（２７２３）が活性化された場合、制御通信部（２７５０）は、決定された送出電力の強さにより位相遷移制御方式及び駆動周波数制御方式のうちいずれか一つを選択して電力制御を遂行できる。

他の一例として、制御通信部（２７５０）は、ハーフブリッジタイプの第１−１インバータ（２７２２）が活性化された場合、決定された送出電力の強さにより位相遷移制御方式及び駆動周波数制御方式のうちいずれか一つを選択して電力制御を遂行できる。反面、フルブリッジタイプの第１−２インバータ（２７２３）が活性化された場合、制御通信部（２７５０）は、決定された送出電力の強さによりデューティーサイクル制御方式及び駆動周波数制御方式のうちいずれか一つを選択して電力制御を遂行することもできる。

制御通信部（２７５０）は、第１駆動部（２７２０ａ）のデューティーサイクル制御方式または、位相遷移制御方式を通じて電力制御が遂行されている場合、駆動周波数が変更されないように第１交流信号制御部（２７２４）を制御することもできる。

制御通信部（２７５０）は、第１駆動部（２７２０ａ）のデューティーサイクル制御方式で電力制御中、フィードバック信号により決定された送出電力の強さに対応するデューティーサイクルが所定のデューティーサイクル上限値を超過する場合、電力制御方式がデューティーサイクル制御方式から駆動周波数制御方式に変更されるように交流信号制御部（２７２４）を制御することができる。

制御通信部（２７５０）は、第１駆動部（２７２０ａ）のハーフブリッジタイプの第１−１インバータ（２７２２）が活性化された状態で駆動周波数制御方式で電力制御中、決定された送出電力に対応する駆動周波数が所定の駆動周波数下限値未満の場合、フルブリッジタイプの第１−２インバータ（２７２３）が活性化し、ハーフブリッジタイプの第１−１インバータ（２７２２）を非活性化されるように第１交流信号制御部（２７２４）を制御することもできる。

デューティーサイクル制御方式は、第１駆動部（２７２０ａ）の駆動周波数が固定された状態で交流電力信号のデューティーレート（Ｄｕｔｙ Ｒａｔｅ）を制御することによって、単位時間の間の平均送出電力を調節する無線電力制御方式である。このとき、デューティーレートは１０〜５０％の調節範囲を有し得るが、これに限定されない。

駆動周波数制御方式は、第１駆動部（２７２０ａ）の動作周波数を調節して共振回路（２７３０）を通じて送出される電力の強さを調節する無線電力制御方式である。共振回路（２７３０）を構成するキャパシター（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）のキャパシタンスとインダクター（Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）のインダクタンスによって決定される共振周波数と第１交流信号制御部（２７２４）により生成された動作周波数のマッチング程度により共振回路（２７３０）を通じて送出される電力の強さは調節され得る。一例として、共振回路（２７３０）により決定される共振周波数と第１交流信号制御部（２７２４）によって生成された動作周波数が一致する場合、最大電力が送出され得る。一例として、第１駆動部（２７２０ａ）の動作周波数の調節範囲は、１１０ＫＨｚから２０５ＫＨｚまでであり、１１０ＫＨｚが送出電力の強さが最大になる共振周波数であり得る。

位相遷移制御方式は、第１駆動部（２７２０ａ）の特定の動作周波数を有する交流信号の位相を調節して送出電力の強さを制御する無線電力制御方式である。一例として、第１駆動部（２７２０ａ）の位相調節範囲は０度から１３３度との間の値であり得る。

第２駆動部（２７２０b）は、第２インバータ（２７２５）及び第２交流信号制御部（２７２５）を含むことができる。

第２インバータ（２７２５）は、ハーフブリッジタイプ及びフルブリッジタイプのうちいずれか一つのタイプであり得る。より具体的に、第２インバータ（２７２５）は、フルブリッジタイプの場合、ハーフブリッジタイプの場合より導通される電流量が減少するしてノイズ電流の大きさが減少するので充電切れの現象が防止される。

制御通信部（２７５０）は、高速充電モードで、送出電力の強さを決定して第２インバータ（２７２５）を活性化した状態で第２交流信号制御部（２７２６）が電力制御を遂行するようにし得る。一例として、第２交流信号制御部（２７２６）の電力制御方式は位相遷移制御方式であり得るが、これに限定されない。

一例として、フルブリッジタイプの第２インバータ（２７２５）が活性化された場合、制御通信部（２７５０）は、決定された送出電力の強さにより位相遷移制御方式で電力制御を遂行できる。より具体的に、制御通信部（２７５０）は、第２駆動部（２７２０b）の位相遷移制御方式を通じて電力制御が遂行されている場合、駆動周波数が変更されないように第２交流信号制御部（２７２６）を制御することができる。したがって、実施例は高速無線充電で安定的に電力を制御することができる。

位相遷移制御方式は、第２駆動部（２７２０b）の特定の動作周波数を有する交流信号の位相を調節して送出電力の強さを制御する無線電力制御方式である。一例として、第２駆動部（２７２０b）の位相調節範囲は、０度から１３３度との間の値であり得る。特定の動作周波数は、図２１ないし図２６の高速充電モードで充電を遂行する場合、固定される動作周波数であり得る。

共振回路（２７３０）は、特定の共振周波数が形成され、特定インピーダンス値を有するように構成された少なくとも一つのキャッピーシッター及び少なくとも一つのインダクターを含んで構成され得る。

共振回路（２７３０）に含まれた送信コイルの個数が複数個である場合、当該送信コイルの配置構造に関係なく、送信コイル別のインピーダンス値が同一になるように共振回路（２７３０）が構成され得る。

制御通信部（２７５０）は、無線電力受信機から受信されるインバンド信号を復調することができる。一例として、制御通信部（２７５０）は、電力伝送段階（４４０または、５６０）に進入後、所定の周期で受信される制御エラーパケットを復調し、復調された制御エラーパケットに基づいて送出電力の強さを決定することができる。

制御通信部（２７５０）は、無線電力受信機に伝送するパケットを変調して共振回路（２７３０）に伝送することもできる。一例として、制御通信部（２７５０）は、交渉段階（５４０）でＦＯＤ状態パケットが受信されると、品質因子値に基づいたＦＯ検出手順の遂行するか否かを指示する所定の応答パケットを生成し、これを変調して共振回路（２７３０）に伝送することができる。

ここで、応答パケットがＡＣＫパケットであると、無線電力送信装置が品質因子値に基づいた異質物感知手順を遂行することを意味し得る。反面、応答パケットがＮＡＣＫパケットであると、品質因子値に基づいた異質物感知手順を遂行しないことを意味し得る。無線電力送信装置は、搭載されたソフトウェアバージョン及び装着されたハードウェアバージョンに基づいてそれ自体が品質因子値に基づいた異質物感知が可能であるか否かを識別することができる。

センシング部（２７４０）は、無線電力送信装置の特定ノード、特定部品、特定位置などでの電圧、電流、電力及び温度などを測定することができる。一例として、センシング部（２７４０）は、直流−直流コンバータ（２７１０）と駆動部（２７２０）との間の電流／電圧／電力の強さを測定し、測定結果を制御通信部（２７５０）に伝達することができる。他の一例として、センシング部（２７４０）は、共振回路（２７３０）のインダクターに流れる電流の強さとキャパシターに印加される電圧の強さとを測定し、測定結果を制御通信部（２７５０）に伝達することもできる。

図２８は、図２７の第１交流信号制御部（２７２４）の細部構造を説明するためのブロック図である。

図２８を参照すると、第１交流信号制御部（２７２４）は、位相遷移部（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｕｎｉｔ、２８１０）、動作周波数生成部（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、２８２０）、デューティーサイクル調節部（Ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、２８３０）、ゲートドライバー（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ、２８４０）及び制御部（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、２８５０）を含んで構成され得る。

制御部（２８５０）は、制御通信部（２７５０）との通信を遂行し、制御通信部（２７５０）の制御信号により下部モジュールを制御することができる。ここで、下部モジュールは、前記位相変移部（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｕｎｉｔ、２８１０）、動作周波数生成部（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、２８２０）、デューティーサイクル調節部（Ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、２８３０）及びゲートドライバー（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ、２８４０）を含む。

位相遷移部（２８１０）は、動作周波数生成部（２８２０）により生成された交流信号の位相を調節することができる。位相が調節された交流信号はゲートドライバー（２８４０）に伝達され得る。一例として、位相調節範囲は０度から１３３度との間の値であり得る。

動作周波数生成部（２８２０）は、制御部（２８５０）の制御信号により特定の動作周波数を有する交流信号を生成することができる。生成された交流信号は、位相遷移部（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｕｎｉｔ、２８１０）、デューティーサイクル調節部（２８３０）、ゲートドライバー（１２４０）のうちいずれか一つに伝達され得る。一例として、動作周波数生成部（２８２０）により調節可能な動作周波数範囲は１１０ＫＨｚから２０５ＫＨｚまでであり、１１０ＫＨｚが送出電力の強さが最大になる共振周波数であり得る。この場合、ハーフブリッジタイプのインバータが活性化された場合、動作周波数制御方式の動作周波数調節範囲は１７２ＫＨｚから２０５ＫＨｚとの間の値であり、フルブリッジタイプのインバータが活性化された場合、動作周波数制御方式の動作周波数調節範囲は１１０ＫＨｚから１７２ＫＨｚとの間の値であり得るが、これに限定されない

デューティーサイクル調節部（２８３０）は、動作周波数生成部（２８２０）により生成された交流信号のデューティーレートを調節することができる。デューティーレートが調節された交流信号はゲートドライバー（２８４０）に伝達され得る。一例として、デューティーレートの調節範囲は１０〜５０％であり得るが、これに限定されない。

ゲートドライバー（２８４０）は、入力された交流信号に基づいて第１−１インバータ（２７２２）または、第１−２インバータ（２７２３）に具備されたスイッチを制御することができる。

ゲートドライバー（２８４０）に入力される交流信号は少なくとも一つのパルス幅変調信号であり得るが、これに限定されない。

図２９は、一実施例による直流信号を交流信号に変換するインバータの基本的な動作原理を説明するための図である。

前記図２８の駆動部（２７２０）は、ハーフブリッジタイプのインバータ及びフルブリッジタイプのインバータを含んで構成され得る。

図面番号２９ａを参照すると、ハーフブリッジインバータは、二つのスイッチ（Ｓ１及びＳ２）を含み、ゲートドライバーのスイッチＯＮ／ＯＦＦ制御により出力電圧（Ｖｏ）が変更され得る。一例として、Ｓ１スイッチが短絡され、Ｓ２スイッチが開放されると、出力電圧（Ｖｏ）は入力電圧である＋Ｖｄｃ値を有する。反面、Ｓ１スイッチが開放され、Ｓ２スイッチが短絡されると、出力電圧（Ｖｏ）は０値を有する。ハーフブリッジインバータ（１３ａ）は、所定の周期でＳ１スイッチとＳ２スイッチが交差短絡されると、当該周期を有する交流波形を出力することができる。

前記図２９の図面符号２９bを参照すると、フルブリッジインバータは、四個のスイッチ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４）を含んで構成され得、ゲートドライバーのスイッチＯＮ／ＯＦＦ制御により出力電圧（Ｖｏ）レベルは図面番号２９bに含まれた表に図示された通り、＋Ｖｄｃまたは−Ｖｄｃまたは、０の値を有することができる。一例として、Ｓ１スイッチとＳ２スイッチが短絡され、残りのスイッチが開放されると、出力電圧（Ｖｏ）レベルは＋Ｖｄｃ値を有する。反面、Ｓ３スイッチとＳ４スイッチが短絡され、残りのスイッチが開放されると、出力電圧（Ｖｏ）レベルは−Ｖｄｃ値を有する。

図３０は、一実施例によるハーフブリッジタイプのインバータが装着された無線電力送信装置の等価回路図である。

図３０のハーフブリッジタイプのインバータは、図２８の第１−１インバータ（２７２２）であり得る。

以下、説明の便宜のために、ハーフブリッジタイプのインバータを第１インバータと混用して使用することとする。

図３０を参照すると、第１インバータ（３０２０）は第１スイッチ（３０２１）及び第２スイッチ（３０２２）を含んで構成され得る。第１インバータ（３０２０）はキャパシター（３０３１）とインダクター（３０３２）で構成された共振回路（３０３０）に連結される。電源（３０１０）から供給される直流電力は第１インバータ（３０２０）のスイッチ制御を通じて交流信号に変換されて共振回路（３０３０）に伝達され得る。

前記図３０の実施例においては、一つのキャパシター（３０３１）と一つのインダクター（３０３２）とを含む共振回路（３０３０）が具備された無線電力送信装置を例をあげて説明したが、これは一つの実施例に過ぎず、共振回路（３０３０）を構成するキャパシター及びインダクターの個数及びそれらの回路構成は当業者の設計目的により異なる可能性があることに注意しなければならない。

図３１は、一実施例によるフルブリッジタイプのインバータが装着された無線電力送信装置の等価回路図である。

図３１のフルブリッジタイプのインバータは、図２８の第１−２インバータ（２７２３）または、第２インバータ（２７２５）であり得る。

以下、説明の便宜のために、フルブリッジタイプのインバータを第２インバータと混用して使用することとする。

図３１を参照すると、第２インバータ（３１２０）は第１ないし第４スイッチ（３１２１、３１２２、３１２３、３１２４）を含むことができる。第２インバータ（３１２０）はキャパシター（３１３１）とインダクター（３１３２）で構成された共振回路（３１３０）に連結される。電源（３１１０）から供給される直流電力は第２インバータ（３１２０）のスイッチ制御を通じて交流信号に変換されて共振回路（３１３０）に伝達され得る。

前記図３１の実施例においてでは、一つのキャパシター（３１３１）と一つのインダクター（３１３２）とを含む共振回路（３１３０）が具備された無線電力送信装置を例をあげて説明したが、これは一つの実施例に過ぎず、共振回路（３１３０）を構成するキャパシター及びインダクターの個数及びそれらの回路構成は当業者の設計目的により異なる可能性があることに注意しなければならない。

図３２は、一実施例による一般低電力充電モードにおける無線充電のための無線電力制御方法を説明するための順序図である。

図３２を参照すると、無線電力送信装置は図１９ないし図２６により一般低電力充電モード及び高速充電モードのうちいずれか一つの充電モードで無線充電を遂行できる（Ｓ３２０１、Ｓ３２０２）。

一般低電力充電モードが選択されると、無線電力送信装置は、無線電力受信機のカテゴリー及び（または）フィードバックチャネルを通じて受信された要求電力情報に基づいて決定される初期の送出電力の強さに基づいて交流信号生成のためのインバータタイプを決定し、当該インバータを活性化させることができる（Ｓ３２０３）。ここで、フィードバックチャネルは、無線電力伝送に使用される周波数帯域と同一の周波数帯域を使用するインバンド通信チャネルであり得るが、これに限定されず、無線電力伝送に使用される周波数帯域と異なる周波数帯域を利用した近距離無線通信チャネルであり得る。

無線電力送信装置は、フィードバックチャネルを通じて電力制御を要請する所定フィードバック信号が受信されると、受信されたフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ３２０４）。

無線電力送信装置は、決定された送出電力の強さが現在の活性化されたインバータタイプで支援が可能か否かを判断することができる（Ｓ３２０５）。

判断の結果、支援可能でなければ、無線電力送信装置は、決定された送出電力の強さに対応するインバータタイプ及び電力制御方式を新しく決定することができる（Ｓ３２０６）。このとき、無線電力送信装置は、新しく決定されたインバータタイプを用いて交流信号を生成し、新しく決定された電力制御方式及びフィードバック信号により送出電力の強さを制御することができる。

前記Ｓ３２０５段階の判断の結果、支援が可能であればば、無線電力送信装置は電力制御方式の変更が必要であるか否かを判断することができる（Ｓ３２０７）。ここで、無線電力送信装置は前記Ｓ３２０４段階で決定された送出電力の強さが現在の活性化された電力制御方式を通じて調節可能な強さなのかを確認して電力制御方式の変更が必要であるか否かを判断することができる。

判断の結果、変更が必要であれば、無線電力送信装置は決定された送出電力の強さに対応する電力制御方式を新しく決定し、現在の活性化された電力制御方式を新しく決定された電力制御方式に変更して電力制御を遂行できる（Ｓ３２０８）。

前記Ｓ３２０７段階の判断の結果、変更が必要でなければ、無線電力送信装置は前記Ｓ３２０４段階に回帰することができる。

図３３は、他の実施例による一般低電力充電モードにおける無線充電のための無線電力制御方法を説明するための順序図である。

図３３を参照すると、無線電力送信装置は図１９ないし図２６により一般低電力充電モード及び高速充電モードのうちいずれか一つの充電モードで無線充電を遂行できる（Ｓ３３０１、Ｓ３３０２）。

一般低電力充電モードが選択されると、無線電力送信装置は電力伝送段階進入後、最初に受信されたフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ３３０３）。

無線電力送信装置は、決定された送出電力の強さに対応するインバータタイプを決定することができる（Ｓ３３０４）。

無線電力送信装置は、決定されたインバータタイプに対応して選択可能な電力制御方式のうち決定された送出電力の強さを支援する電力制御方式を決定することができる（Ｓ３３０５）。

この後、無線電力送信装置は、周期的に受信されるフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ３３０６）。

無線電力送信装置は、前記Ｓ３３０６段階で決定された送出電力の強さが決定された電力制御方式に対応して予め定義された電力調節範囲以内であるか否かを判断することができる（Ｓ３３０７）。

判断の結果、電力調節範囲を外れると、無線電力送信装置は前記Ｓ３３０６段階で決定された送出電力の強さに対応するインバータタイプ及び（または）電力制御方式を再決定することができる（Ｓ３３０８）。

前記３３０７段階の判断の結果、電力調節範囲以内であると、無線電力送信装置は現在の活性化されたインバータタイプ及び電力制御方式を維持し、前記Ｓ３３０６段階を遂行できる。

図３４は、一実施例による一般低電力充電モードにおける送出電力の強さの変化によるインバータタイプ及び電力制御方式転換方法を説明するための図である。

一般低電力充電モードで無線電力送信装置は、電力制御を要請するフィードバック信号が受信されると、送出電力の強さを決定し、決定された送出電力の強さに基づくインバータタイプ及び電力制御方式を決定することができる。

以下においては、電力伝送段階に進入後、時間が第１時点から第４時点まで経過する間のフィードバック信号に基づいて決定された送出電力の強さによりインバータタイプ及び電力制御方式の転換方法を詳細に説明することにする。

図３４を参照すると、第１時点で受信されたフィードバック信号によって決定された送出電力の強さがＡであれと、無線電力送信装置はインバータタイプをハーフブリッジに決定し、電力制御方式をデューティーサイクル制御方式に決定することができる。

第２時点で受信されたフィードバック信号によって決定された送出電力の強さがＢである場合、インバータタイプはハーフブリッジに維持され、電力制御方式はデューティーサイクル制御方式から動作周波数制御方式に転換され得る。

第３時点で受信されたフィードバック信号によって決定された送出電力の強さがＣである場合、決定された送出電力の強さに対応するインバータタイプがフルブリッジであるため、無線電力送信装置はインバータタイプをハーフブリッジからフルブリッジに転換し、電力制御方式は位相遷移制御方式に決定することができる。

第４時点でフィードバック信号によって決定された送出電力の強さがＤである場合、無線電力送信装置はインバータタイプをフルブリッジに維持し、電力制御方式は位相遷移制御方式から動作周波数制御方式に転換することができる。

図３５は、一実施例による一般低電力充電モードにおけるハーフブリッジが活性化された状態で無線電力を制御する方法を説明するための順序図である。

図３５を参照すると、一般低電力充電モードで無線電力送信装置はハーフブリッジが活性化された状態で受信されたフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ３５０１ないしＳ３５０２）。一例として、フィードバック信号はＷＰＣ標準に定義された制御エラーパケットであり得る、電力伝送段階で周期的に受信され得る。

無線電力送信装置は、現在の活性化された電力制御方式がデューティーサイクル制御方式であるか否かを確認することができる（Ｓ３５０３）。

確認の結果、現在の活性化された電力制御方式がデューティーサイクル制御方式であると、無線電力送信装置は決定された送出電力の強さに対応するデューティーレートが所定のデューティーレートの調節下限値より小さいか否かを判断することができる（Ｓ３５０４）。一例として、デューティーレートの調節範囲は１０％から５０％との間の値であり得る。デューティーサイクル制御方式が活性化された場合、デューティーレートが５０％と設定されたとき、最も小さい電力が送出され、デューティーレートが１０％と設定されたとき、最も大きい電力が送出され得る。

デューティーサイクル制御方式が活性化された状態でフィードバック信号に基づいて決定された送出電力の強さに相応するデューティーレートが所定のデューティーレートの下限値より小さい場合、無線電力送信装置は電力制御方式をデューティーサイクル制御方式から動作周波数制御方式に転換させることができる（Ｓ３５０５）。

無線電力送信装置は、動作周波数制御方式が活性化された状態で受信されるフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ５３０６）。

無線電力送信装置は、前記３５０６段階で決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が所定の動作周波数の調節下限値より小さいか否かを判断することができる（Ｓ３５０７）。

判断の結果、所定の動作周波数の調節下限値より小さければ、無線電力送信装置はインバータタイプをフルブリッジタイプに転換させることができる（Ｓ３５０８）。

前記Ｓ３５０７段階の判断の結果、決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が所定の動作周波数の調節下限値より大きければ、無線電力送信装置は決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が所定の動作周波数の上限値より大きいか否かを判断することができる（Ｓ３５０９）。

判断の結果、決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が前記動作周波数の上限値より大きければ、無線電力送信装置は電力制御方式を動作周波数制御方式からデューティーサイクル制御方式に転換させることができる（Ｓ３５１０）。

前記Ｓ３５０９段階の判断の結果、動作周波数の上限値より小さければ、無線電力送信装置は前記Ｓ３５０６段階に進入して動作周波数制御方式を通じて電力制御を遂行できる。

前記Ｓ３５０３段階の判断の結果、現在の活性化された電力制御方式がデューティーサイクル制御方式でない場合、無線電力送信装置は前記Ｓ３５０７段階を遂行できる。

図３６は、一実施例による一般低電力充電モードにおけるフルブリッジが活性化された状態で無線電力を制御する方法を説明するための順序図である。

図３６を参照すると、一般低電力充電モードで無線電力送信装置はフルブリッジが活性化された状態で周期的に受信されるフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ３６０１ないしＳ３６０２）。

無線電力送信装置は、現在の活性化された電力制御方式が位相遷移制御方式であるか否かを確認することができる（Ｓ３６０３）。

確認の結果、現在の活性化された電力制御方式が位相遷移制御方式であれば、無線電力送信装置は決定された送出電力の強さに対応する位相遷移が所定の位相遷移調節範囲を外れるか否かを判断することができる（Ｓ３６０４）。一例として、位相調節範囲は０度から１３３度との間であり得、決定された送出電力の強さに対応して調節される位相遷移が０度未満或いは、１３３度を超過する場合、無線電力送信装置は位相遷移調節範囲を外れたと判断することができる。

判断の結果、位相遷移調節範囲を外れると、無線電力送信装置は電力制御方式を位相遷移制御方式から動作周波数制御方式に変換することができる（Ｓ３６０５）。

無線電力送信装置は、動作周波数制御方式が活性化された状態で受信されるフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ３６０６）。

無線電力送信装置は、前記３６０６段階で決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が所定の動作周波数調節下限値より小さいか否かを判断することができる（Ｓ３６０７）。

判断の結果、所定の動作周波数の調節下限値より小さければ、無線電力送信装置は図１９ないし図２６により高速充電モードで無線充電を遂行できるか否かを判断することができる（Ｓ３６０８）。

判断の結果、高速充電モードで無線充電を遂行できれば、無線電力送信装置は高速充電モードで無線充電を遂行できる（Ｓ３６０９）。

前記Ｓ３６０８段階の判断の結果、高速充電モードで無線充電を遂行できなければ、無線電力送信装置は最大送出電力に到達したことを指示する所定の警告アラーム信号を出力することができる（Ｓ３６１０）。ここで、警告アラーム信号はランプ（Ｌａｍｐ）、ブザー（ｂｕｚｚｅｒ）、振動、液晶ディスプレーなどのアラーム及び（または）表示手段を用いて出力され得るが、これに限定されない。

前記３６０７段階の判断の結果、決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が所定の動作周波数の調節下限値より大きければ、無線電力送信装置は決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が所定の動作周波数の上限値より大きいか否かを判断することができる（Ｓ３６１１）。

判断の結果、動作周波数上限値より小さければ、前記Ｓ３６０６段階に回帰することができる。

反面、前記Ｓ３６１１段階の判断の結果、決定された送出電力の強さに対応する動作周波数が前記動作周波数の上限値より大きければ、無線電力送信装置は電力制御方式を動作周波数制御方式から位相遷移制御方式に転換することができる（Ｓ３６１２）。

前記Ｓ３６０３段階の判断の結果、現在の活性化された電力制御方式が位相遷移制御方式でない場合、無線電力送信装置は前記Ｓ３６０７段階を遂行できる。

図３７は、図２７の第２交流信号制御部（２７２６）の細部構造を説明するためのブロック図である。

図３７を参照すると、第２交流信号制御部（２７２６）は位相遷移部（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｕｎｉｔ、４１１０）、動作周波数生成部（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、４１２０）、ゲートドライバー（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ、３７３０）及び制御部（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、３７４０）を含んで構成され得る。

制御部（３７４０）は、制御通信部（２７５０）との通信を遂行し、制御通信部（２７５０）の制御信号により下部モジュールを制御することができる。ここで、下部モジュールは前記位相遷移部（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｕｎｉｔ、４１１０）、動作周波数生成部（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、４１２０）及びゲートドライバー（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｅｒ、３７３０）を含む。

位相遷移部（４１１０）は、動作周波数生成部（４１２０）により生成された交流信号の位相を調節することができる。位相が調節された交流信号はゲートドライバー（３７３０）に伝達され得る。一例として、位相調節範囲は０度から１３３度との間の値であり得る。

動作周波数生成部（４１２０）は、制御部（３７４０）の制御信号により特定の動作周波数を有する交流信号を生成することができる。生成された交流信号は位相遷移部（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｕｎｉｔ、４１１０）に伝達され得る。特定の動作周波数は図２１ないし図２６の高速充電モードで充電を遂行する場合、固定される動作周波数であり得る。

ゲートドライバー（３７４０）は、入力された交流信号に基づいて第２インバータ（２７２５）に具備されたスイッチを制御することができる。

ゲートドライバー（３７４０）に入力される交流信号は、少なくとも一つのパルス幅変調信号であり得るが、これに限定されない。

図３８は、一実施例による高速充電モードにおける送出電力の強さの変化による電力制御方法を説明するための図である。

高速充電モードで無線電力送信装置は、電力制御を要請するフィードバック信号が受信されると、送出電力の強さを決定し、決定された送出電力の強さに基づいて位相遷移制御方式で電力を制御することができる。

以下においては、電力伝送段階に進入後、フィードバック信号に基づいて決定された送出電力の強さにより電力制御方法に対し詳細に説明することにする。

図３４を参照すると、高速充電モードで無線電力送信装置は特定の動作周波数（Ｆ＿ｆｉｘ）で固定して決定された送出電力の強さにより位相を変移して送出電力を制御することができる。

したがって、実施例は、安定的に交流信号を生成する動作周波数で固定した後、無線充電を遂行するので充電切れの現象が防止され、安定的でない交流信号を生成する動作周波数における無線充電と比較して充電領域が広い。また、実施例はフルブリッジタイプの場合、ハーフブリッジタイプの場合より導通される電流量が減少してノイズ電流の大きさが減少するので充電切れの現象が防止される。また、実施例は高速無線充電で位相遷移方式で送出電力を制御して安定的に無線充電電力を制御することができる。

図３９は、一実施例による高速充電モードにおけるフルブリッジが活性化された状態で無線電力を制御する方法を説明するための順序図である。

*４０３度３９を参照すると、無線電力送信装置は、図１９ないし図２６により一般低電力充電モード及び高速充電モードのうちいずれか一つの充電モードで無線充電を遂行できる（Ｓ３９０１、Ｓ３９０２）。

高速充電モードが選択されると、無線電力送信装置は所定の動作周波数で固定され得る（Ｓ３９０３）。所定の動作周波数は図２１ないし図２６の高速充電モードで充電を遂行する場合、固定される動作周波数であり得る。

所定の動作周波数で固定されると、無線電力送信装置はフルブリッジが活性化され得る（Ｓ３９０４）。

フルブリッジが活性化された状態で無線電力送信装置は、周期的に受信されるフィードバック信号に基づいて送出電力の強さを決定することができる（Ｓ３９０５）。

決定された送出電力の強さが電力制御範囲以内であるか否かを確認することができる（Ｓ３９０６）。

確認の結果、電力制御範囲以内であると、決定された送出電力の強さに基づいて無線電力送信装置は位相遷移制御方式で電力を制御することができる（Ｓ３９０７）。以後、前記Ｓ３９０５段階を繰り返すことができる。

前記Ｓ３９０６段階で、電力制御範囲でなければ、無線電力送信装置は決定された送出電力の強さが最大送出電力以上であるか否かを確認することができる（Ｓ３９０８）。

決定された送出電力の強さが最大送出電力以上であると、無線電力送信装置は最大送出電力に到達したことを指示する所定の警告アラーム信号を出力することができる（Ｓ３９０９）。ここで、警告アラーム信号はランプ（Ｌａｍｐ）、ブザー（ｂｕｚｚｅｒ）、振動、液晶ディスプレイなどのアラーム及び（または）表示手段を用いて出力され得るが、これに限定されない。

前記Ｓ３９０８段階で、決定された送出電力の強さが最大送出電力以上でなければ、無線電力送信装置は一般低電力充電モードで充電を遂行できる（Ｓ４３１０）。

前記Ｓ３９０２段階で、高速充電モードで充電を遂行しなければ無線電力送信装置は一般低電力充電モードで充電を遂行できる（Ｓ４３１０）。

図４０は、一実施例による無線充電送信コイルを説明するための図である。

図４０を参照すると、３個の送信コイルが配置され得る。一定の大きさの充電領域内で均一な電力伝送を遂行するために、複数の送信コイルのうち少なくとも一つは重畳されて配置され得る。図４０で第１コイル（４０１０）と第２コイル（４０２０）は遮蔽材（４０４０）の上に一定の間隔を置いて並んで第１層に配置されていて、第３コイル（４０３０）は第１コイル及び第２コイルの上に第２層に重畳されて配置され得る。

第１コイル（４０１０）、第２コイル（４０２０）及び第３コイル（４０３０）は、ＷＰＣまたはＰＭＡで定義したコイルの規格通り製造され得、それぞれの物理的特性が許容され得る程度の範囲内で同一であり得る。

例えば、送信コイルは下記の表１のような規格を有することができる。

表１は、ＷＰＣに定義されたＡ１３タイプの送信コイルに対する規格であり、一実施例で第１コイル（４０１０）、第２コイル（４０２０）及び第３コイル（４０３０）は、表１に定義された外側の長さ、内側の長さ、外側の幅、内側の幅、厚さ及び巻線数で製造され得る。もちろん、同一の製造工程によって第１コイル（４０１０）、第２コイル（４０２０）及び第３コイル（４０３０）は誤差の範囲内で物理的特性が同一であり得る。

ただし、図２１のように第１コイル（４０１０）、第２コイル（４０２０）及び第３コイル（４０３０）それぞれは遮蔽材との関係において、配置される位置に応じて測定されるインダクタンスが異なる値を有することができる。

例えば、第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）は、前記表１の規格を満足して１２．５ｕＨのインダクタンスを有するが、第３コイル（４０３０）は遮蔽材との離隔距離が第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）と異なるので１２．５ｕＨより小さいインダクタンスを有することがある。

例えば、第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）は、遮蔽材と接触して配置されるが、第３コイル（４０３０）は遮蔽材から所定の高さだけ離隔して配置され得る。

一実施例において、第１コイル（４０１０）、第２コイル（４０２０）または、第３コイル（４０３０）と遮蔽材との間には接着材が配置され得る。

したがって、一実施例において第３コイル（４０３０）は第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）と同一のインダクタンスを有するために第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）の巻線数より数回（例えば、０．５回または、１回または、２回）さらに多くの巻線数を有するようにし得る。

一実施例において、第３コイル（４０３０）は１２．５回または、１３回或いは、１４回の巻線数を有することができる。

言い換えれば、中央に位置する第３コイル（４０３０）は第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）より遮蔽材からさらに遠く位置して測定されたインダクタンスが第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）と異なることもあって、第３コイル（４０３０）を構成する導線の長さを第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）より少し長くしてインダクタンスを同一に調整することができる。

一実施例において、第３コイル（４０３０）を構成する導線の長さを第１コイル（４０１０）及び第２コイル（４０２０）より少し長くして、第３コイル（４０３０）が第１コイル（４０1０）及び第２コイル（４０２０）より遮蔽材からさらに遠く位置するにも関わらず、３個のコイルのインダクタンスが１２．５ｕＨで同一であり得る。一実施例においてコイルのインダクタンスが同一であるということは±０．５ｕＨ内の誤差範囲を有することを意味する。

重畳されて位置する送信コイルは、遮蔽材との距離が遠く離れるほど測定されるインダクタンスが小さいこともあり、遮蔽材との距離が遠いほどインダクタンスを増加させるために送信コイルの長さをさらに長くすることができる。

図４１は、一実施例による複数のコイルを含む無線電力送信機でフルブリッジインバータ（Ｆｕｌｌ−ｂｒｉｄｇｅ Ｉｎｖｅｒｔｏｒ）を含む３個のドライブ回路を説明するための図である。

図４１を参照すると、無線電力送信機が含む３個のコイルそれぞれが異なるインダクタンスを有する場合、それぞれのコイルと連結される３個のドライブ回路（４１１０）と同一の共振周波数を発生させるためのキャパシタを含む３個のＬＣ共振回路（４１２０）が必要である。

無線電力送信機が複数のコイルを含んでも、無線電力送信機が電力の伝送を遂行するために発生させる共振周波数は送信コイルそれぞれにより異なることがなく、無線電力送信機が支援する標準共振周波数に従わなければならない。

ＬＣ共振回路（４１２０）で発生する共振周波数は、コイルのインダクタンスとキャパシタのキャパシタンスにより異なることもある。

例えば、共振周波数（ｆr、ｒｅｓｏｎａｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は１００Ｋｈｚであり得、コイルと連結されて前記共振周波数を発生させるキャパシタのキャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が２００ｎＦである場合、一つのキャパシタだけを使用するには３個のコイルすべて１２．５ｕＨを満足しなければならない。３個のコイルのインダクタンスがそれぞれ異なると１００Ｋｈｚの共振周波数を発生させるためにそれぞれ対応する互いに異なるキャパシタンスを有する３個のキャパシタが必要である。これに追加してそれぞれのＬＣ共振回路（４１２０）で交流電圧を印加するためのインバータを含むドライブ回路（４１１０）もやはり３個が必要である。

図４２は、一実施例による複数のコイルを含み、かつ一つのドライブ回路を含む無線電力送信機を説明するための図である。

図４２を参照すると、無線電力送信機の３個のコイルのインダクタンスが同一である場合、無線電力送信機は一つのドライブ回路（４２１０）だけを含むことができ、一つのドライブ回路（４２１０）と３個のコイルの中で無線電力受信機のコイルと電力伝送効率が最も高い無線電力送信機のコイルを連結するようにスイッチ（４２３０）を制御することができる。

図４１と比較するとき、無線電力送信機はドライブ回路（４２１０）を一つだけ使用することによって部品が占める面積を減らすことができるため無線電力送信機自体を小型化することができ、製造のとき必要とされる原材料費を減らすことができる効果がある。

一実施例において、無線電力送信機は無線電力送信機の３個のコイルと無線電力受信機のコイルとの間の電力伝送効率を算出するためにピング段階で信号強さ表示子を使用することができる。

または、他の実施例において、無線電力送信機は送受信コイルの間の結合係数を算出して結合係数が高い無線電力送信機のコイルを選択することができる。

または、他の実施例において、無線電力送信機はキューファクター（Ｑ ｆａｃｔｏｒ）を算出してキューファクターが高い無線電力送信機のコイルを識別してドライブ回路（４２１０）と連結するようにスイッチ（４２３０）を制御することができる。

図４３は、一実施例による複数の送信コイルのうちいずれか一つをドライブ回路と連結する複数のスイッチを説明するための図である。

図４３を参照すると、電力伝送部は入力電圧を変換するドライブ回路（４３１０）、ドライブ回路（４３１０）とＬＣ共振回路とを連結するスイッチ（４３２０）、複数の送信コイル（４３３０）、無線電力送信機の複数のコイルと直列に連結される一つのキャパシタ（４３４０）及びスイッチ（４３２０）の開閉を制御する制御部（４３５０）を含むことができる。

制御部（４３５０）は、無線電力送信機の複数のコイル（４３３０）中、無線電力受信機のコイルと電力伝送効率が最も高い無線電力送信機のコイルを識別し、識別された無線電力送信機のコイルをドライブ回路（４３１０）と連結するようにスイッチを閉じる制御を遂行できる。

前述した実施例による方法は、コンピュータで遂行されるためのプログラムとして製作されてコンピュータが判読することができる記録媒体に保存され得、コンピュータが判読することができる記録媒体の例としてはＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えばインターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。

コンピュータが判読することができる記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散して、分散方式でコンピュータが判読することができるコードが保存されて遂行され得る。そして、前述した方法を具現するための機能的な（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）プログラム、コード及びコードセグメントは、実施例が属する技術分野のプログラマーによって容易に推論され得る。

本発明は、本発明の精神及び必須の特徴を外れない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。

したがって、前記の詳細な説明はすべての面で制限的に解釈されてはならず、例示的であるものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付された請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。

Claims (20)

1. 一つ以上の送信コイルを含む電力伝送部；
   外部から印加された直流電力の強さを変換する電力変換部；
   一つ以上のインバータを用いて前記電力変換部から印加される直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を前記一つ以上の送信コイルに提供する駆動部；
   外部装置と情報を交換する通信部；及び
   前記通信部を通じて受信された充電モードパケットに基づいて充電モードを制御する制御部；を含み、
   前記充電モードが高速充電モードであると、前記インバータはフルブリッジタイプである無線電力送信機。
2. 前記充電モードパケットは、充電モードの変更動作周波数値をさらに含む、
   前記充電モードの変更動作周波数は、高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される所定の動作周波数である、請求項１に記載の無線電力送信機。
3. 前記充電モードの変更動作周波数は、無線充電の開始前と無線充電の終了時に安定的に交流電力を生成していた動作周波数である、請求項２に記載の無線電力送信機。
4. 前記制御部は、前記一般低電力充電モードで安定的に交流電力を生成するとき、前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行する、請求項１に記載の無線電力送信機。
5. 前記充電モードパケットは、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値をさらに含む、請求項１に記載の無線電力送信機。
6. 前記安定制御エラーパケットは制御エラーパケットの制御エラー値が０である、請求項５に記載の無線電力送信機。
7. 前記制御部は、前記安定制御エラーパケットを連続して受信した個数が前記充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値以上であると、前記一般低電力充電モードから前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行する、請求項６に記載の無線電力送信機。
8. 前記制御部は、高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される動作周波数を前記一般低電力充電モードで安定的に交流電力を生成するときの動作周波数とする、請求項４に記載の無線電力送信機。
9. 前記制御部は、高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される動作周波数を前記安定制御エラーパケットを連続して受信した個数が前記充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値以上であるときの動作周波数とする、請求項７に記載の無線電力送信機。
10. 前記駆動部は、前記制御部の所定の制御信号に基づいて前記インバータから出力される交流電力の強さを調節する交流信号制御部をさらに含む、請求項１に記載の無線電力送信機。
11. 前記駆動部は、前記制御部の所定の制御信号に基づいて前記インバータから出力される交流電力の強さを調節する交流信号制御部をさらに含む、請求項１０に記載の無線電力送信機。
12. 前記交流信号制御部は、
    特定の動作周波数を有する交流信号を生成する動作周波数生成部；及び
    前記交流信号の位相を調節して前記送信コイルから出力される平均送出電力の強さを調節する位相変移部；を含む、請求項１１に記載の無線電力送信機。
13. 前記電力伝送部、複数の送信コイルを含み、
    前記電力変換部または、前記駆動部によって変換された電力が前記複数の送信コイルのうちいずれか一つの送信コイルに伝送されるように制御する多重化器を含む、請求項１に記載の無線電力送信機。
14. 受信コイル；
    前記受信コイルを通じて受信された信号を復調してパケットを抽出する通信部；及び
    前記抽出されたパケットを前記通信部から受信して外部装置が高速充電が可能であるか否かを識別し、現在遂行中の充電モードの変更が必要であるか否かを決定する制御部；を含み、
    前記充電モードの変更が必要な場合、前記制御部は変更する充電モード値が含まれた所定の充電モードパケットを生成して前記通信部を通じて前記外部装置に伝送し、
    前記制御部は、前記充電モードパケットに含まれた充電モード値が高速充電モードに対応する値であると、デフォルトに設定された一般低電力充電モードを前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行する無線電力受信機。
15. 前記充電モードパケットは、充電モードの変更動作周波数値をさらに含む、
    前記充電モードの変更動作周波数は、高速充電モードで交流信号を生成するとき、固定される所定の動作周波数である、請求項１４に記載の無線電力受信機。
16. 前記充電モードパケットは、充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値をさらに含む、
    前記安定制御エラーパケットは、制御エラーパケットの制御エラー値が０である、請求項１４に記載の無線電力受信機。
17. 前記制御部は、前記安定制御エラーパケットを連続して受信した個数が前記充電モードの変更安定制御エラーパケットカウンティング値以上であると、前記一般低電力充電モードから前記高速充電モードに切り替えて充電を遂行する、請求項１６に記載の無線電力受信機。
18. 無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、
    電力伝送段階に遷移後、最初の電力制御のためのパケットを受信する段階；
    高速充電モードが支援されることを指示する第１パケットを伝送する段階；
    充電モード値が含まれた第１応答パケットを前記無線電力受信機から受信する段階；及び
    前記充電モード値に対応する充電モードに切り替えて充電を遂行する段階；を含み、
    前記充電モード値に対応する充電モードに切り替えて充電を遂行する段階は高速充電モードの場合、所定時間の経過後、動作周波数を固定して高速充電モードで充電を遂行する無線充電方法。
19. 無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、
    電力伝送段階に遷移後、最初の電力制御のためのパケットを受信する段階；
    高速充電モードが支援されることを指示する第１パケットを伝送する段階；
    充電モード値が含まれた第１応答パケットを前記無線電力受信機から受信する段階；
    充電モード値が高速充電モードであるか確認する段階；
    充電モード値が高速充電モードであると、動作周波数を変更して交流信号を生成した後、安定制御エラーパケットを受信するのか確認する段階；
    安定制御エラーパケットが受信される特定の動作周波数で、連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であるか否かを確認する段階；
    連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であると、高速充電モードで動作周波数を固定して充電を遂行する段階；を含む無線充電方法。
20. 無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、
    充電モード値が高速充電モードに対応する値に設定された充電モードパケットを受信する段階；
    前記高速充電モードが支援可能であるか否かを確認する段階；
    前記確認の結果、前記高速充電モードを支援すると、前記高速充電モードを支援することを指示する所定の第１パケットを前記無線電力受信機に伝送する段階；
    動作周波数を変更して交流信号を生成した後、安定制御エラーパケットを受信するか否かを確認する段階；
    安定制御エラーパケットが受信される特定の動作周波数で、連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であるか否かを確認する段階；及び
    連続して受信された安定制御エラーパケットのカウンティングされた個数が所定値以上であると、高速充電モードで動作周波数を固定して充電を遂行する段階；を含む無線充電方法。