JP2018113849A - 無線充電装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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、高速無線充電中、無線電力受信装置の状態により無線電力受信装置に損傷を与えない安定的な無線充電装置及びその方法を提供するものである。【解決手段】無線電力送信機は、送信コイルを含む電力伝送部、外部から印加される電力の強さを変換する電力変換部及び無線電力受信機に対する送信電力を制御する制御部を含む。制御部は、無線電力受信機から受信される制御エラーパケットに基づいて送信電力に加重値が反映された電力を無線電力受信機に伝送する。【選択図】図１７

Description

本実施例は、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装置及びその方法に関するものである。

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Ａｉｒｆｕｅｌ（旧、Ａ４ｗｐ）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。このような高速無線充電時には受信機と送信機の整列状態により高い電力レベルが転送されるので充電に所要する時間が短縮され、効率が高くなることができる。しかし、受信機の移動により能動的に対処できない場合、受信機に過度な電力が印加されたり、それによる受信機の損傷が発生することがある問題点があった。

本実施例は、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、本実施例の目的は無線充電装置及びその方法を提供するものである。

また、本実施例の他の目的は、高速無線充電が可能な無線充電装置及びその方法を提供するものである。

また、本実施例のまた他の目的は、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装置及びその方法を提供するものである。

また、本実施例のまた他の目的は、高速無線充電中、無線電力受信装置の状態により無線電力受信装置に損傷を与えない安定的な無線充電装置及びその方法を提供するものである。

本実施例におい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、本実施例による無線電力送信機は、送信コイルを含む電力伝送部；外部から印加される電力の強さを変換する電力変換部；無線電力受信機に対する送信電力を制御する制御部を含み、前記制御部は前記無線電力受信機から受信される制御エラーパケットに基づいて前記送信電力に加重値が反映された電力を前記無線電力受信機に伝送する。

また、制御エラーパケットの制御エラー値の絶対値が第１臨界値より大きい正（＋）の値および負（−）の値を連続的に受信する場合、前記送信電力に加重値を反映する。

また、制御エラーパケットの前記制御エラー値の絶対値が第２臨界値より大きい絶対制御エラー値を有すると、前記送信電力に加重値を反映する。

また、前記制御部は、前記絶対制御エラー値が正の数であると、第１加重値を反映して第２電力値を生成し、前記絶対エラー値が負の数であると、第２加重値を反映して前記第２電力値を生成する。

また、前記第１加重値は１未満の値を有し、前記第２加重値は１超過の値を有する。

本実施例による無線電力送信方法は、無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信方法において、前記無線電力受信機から受信される制御エラーパケットを受信する段階、前記制御エラーパケットの制御エラー値の絶対値が第１臨界値を超過する正（＋）の値および負（−）の値を連続に有するか判断する段階；前記送信電力に加重値を反映して第２電力値を生成する段階；前記加重値が反映されて生成された前記第２電力値で電力伝送を実行する段階を含む。

また、前記制御エラー値の絶対値が第２臨界値を超過する絶対制御エラー値を有するか判断する段階；をさらに含む。

また、前記絶対制御エラー値が正の数であると、第１加重値を反映して前記第２電力値を生成し、前記絶対エラー値が負の数であると、第２加重値を反映して前記第２電力値を生成する。

また、前記第１加重値は１未満の値を有し、前記第２加重値は１超過の値を有する。

本実施例による無線充電装置及びその方法に対する効果は次のとおりである。

本実施例は、無線充電装置及びその方法を提供する長所がある。

また、本実施例は、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、本実施例は、高速無線充電中に無線電力受信装置の状態に適応的に対応して電力伝送を実行することが可能である。

また、本実施例は、高速無線充電中に無線電力受信装置の過電圧などによる内部損傷を最小化しながらも高い充電効率を有するようにすることが可能である。

また、本実施例は、高速無線充電で安定的に電力を制御することができる。

また、本実施例は、複数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、それによる電力伝送効率を増大させることができて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。 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およ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。 他の実施例による無線電力伝送手順によるパケットの種類およ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電力制御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。 一実施例による無線充電システムの例を示す図である。 他の実施例による無線充電システムの例を示す図である。 図２３は、他の実施例により無線電力送信機の動作状態を説明するための図である。 図２４は、他の実施例により無線電力送信機の動作状態を説明するための図である。 他の実施例により無線電力送信機で電力制御方法を説明するための図面である。

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、送信端、送信機、送信装置、送信側、無線電力伝送装置、無線電力伝送機、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、電子機器と称する。）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 ＡｉｒＦｕｅｌ Ａｌｌｉａｎｃｅ（旧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ＡｉｒＦｕｅｌ Ａｌｌｉａｎｃｅ（旧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、高速充電モードを実行することができる。

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）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。

また、無線電力送信機（１０）は、高速充電モードで動作時、無線電力受信機（２０）から受信機の状態情報を収集し、前記状態情報に基づいて、高速充電モードに相応して転送される電力を制御することができる。

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、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可用電力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、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可用電力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で示されるように、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、本発明の一実施例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）、交渉段階（Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ、４４０）,補正段階（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ、４５０）電力伝送段階（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｈａｓｅ、４６０）および再交渉段階（Ｒｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ、４７０）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−例えば、図面符号Ｓ４０２、Ｓ４０４、Ｓ４０８、Ｓ４１０、Ｓ４１２を含む−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、送信コイルまたは、１次コイル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｉｌ）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を感知することができる。

選択段階（４１０）において、物体が感知される場合、無線電力送信機は無線電力共振回路、例えば、無線電力伝送のための送信コイルおよび／または共振キャパシターの品質因子を測定することができる。

無線電力送信機は、無線電力共振回路（例えば、電力伝送コイルおよび／または共振キャパシター）のインダクタンスを測定することができる。

詳しい測定方法に対しては、他の図面を通じて代わりに説明するだろう。

品質係数および／またはインダクタンスは、今後交渉段階（４４０）で異物が存在するか否かを判断することに使用され得る。

ピング段階（４２０）において、送信機は物体が感知されると、受信機を活性化（Ｗａｋｅ ｕｐ）させ、感知された物体が無線電力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（Ｓ４０１）。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。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、充電完了パケット−を受信すると、選択段階（４１０）に遷移することもできる（Ｓ４０２）。

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（Ｓ４０３）。

識別及び構成段階（４３０）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）、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（Ｓ４０４）。

送信機は、識別および構成段階（４３０）で受信された構成パケット（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）の交渉フィールド（Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ）値に基づいて交渉段階（４４０）への進入が必要であるか否かを確認することができる。

確認の結果、交渉が必要であれば、送信機は交渉段階（４４０）に進入することができる（Ｓ４０５）。交渉段階（４４０）で送信機は所定のＦＯＤ検出手順を遂行することができる。

反面、確認の結果、交渉が必要でない場合、送信機は直ちに電力伝送段階（４６０）に進入することもできる（Ｓ４０６）。

交渉段階（４４０）において、送信機は基準品質因子値が含まれたＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）状態パケットを受信することができる。または、基準インダクタンス値が含まれたＦＯＤ状態パケットを受信することができる。または、基準品質因子値および基準インダクタンス値が含まれた状態パケットを受信することができる。このとき、送信機は基準品質因子値に基づいてＦＯ検出のための品質因子臨界値を決定することができる。送信機は基準インダクタンス値に基づいてＦＯ検出のためのインダクタンス臨界値を決定することができる。

送信機は、決定されたＦＯ検出のための品質因子臨界値および現在測定された品質因子値−例えば、ピング段階以前に測定された品質因子値であり得る−を用いて充電領域にＦＯが存在するかを検出することができ、ＦＯ検出結果により電力伝送を制御することができる。一例として、ＦＯが検出された場合、電力伝送が中断され得るが、これに限定されない。

送信機は、決定されたＦＯ検出のためのインダクタンス臨界値および現在の測定されたインダクタンス値−例えば、ピング段階以前に測定されたインダクタンス値であり得る−を用いて充電領域にＦＯが存在するかを検出することができ、ＦＯ検出結果により電力伝送を制御することができる。一例として、ＦＯが検出された場合、電力伝送が中断され得るが、これに限定されない。

ＦＯが検出された場合、送信機は選択段階（４１０）に回帰することができる（Ｓ４０８）。反面、ＦＯが検出されなかった場合、送信機は補正段階（４５０）を経て電力伝送段階（４６０）に進入することもできる（Ｓ４０７およびＳ４０９）。詳細に、送信機はＦＯが検出されなかった場合、送信機は補正段階（４５０）で受信端に受信された電力の強さを決定し、送信端から伝送した電力の強さを決定するために受信端と送信端における電力損失を測定することができる。すなわち、送信機は補正段階（４５０）で送信端の送信パワーと受信端の受信パワーとの間の差に基づいて電力損失を予測することができる。一実施例による送信機は予測された電力損失を反映してＦＯＤ検出のための臨界値を補正することもできる。

電力伝送段階（４６０）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）、予め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（Ｓ４１０）。

また、電力伝送段階（４６０）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（４７０）に遷移することができる（Ｓ４１１）。このとき、再交渉が正常的に完了すると、送信機は電力伝送段階（４６０）に回帰することができる（Ｓ４１３）。

前記パワー伝送契約は、送信機と受信機と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。

送信機は、再交渉が正常的に完了されないと、該当受信機への電力伝送を中断し、選択段階に（４１０）遷移することもできる（Ｓ４１２）。

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）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、待機段階（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の無線電力送信機（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（６６０）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（６６０）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。

また、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無線電力送信機（６００）から無線電力受信機に供給される電力を制御することができる。このために制御部（６４０）は、無線電力受信機から受信される受信機の状態情報に基づいて無線電力送信機（６００）から無線電力受信機に転送される電力値に加重値を付与して電力を順次増加して供給したり減少させて供給されるようにすることができる。

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、他の一例として増幅器（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。

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（６５０）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得るように多重化器（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。

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。

以上、図６の説明においては無線電力送信機（６００）と無線電力受信機と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。

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、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が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）は無線電力送信機に電力量の制御を要請する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状態の変更または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、充電状態またはモードの変更が必要であると、前記変更する状態値が含まれた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と同一であり得る。

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り、インバータでスイッチング時に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端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（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、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およ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１４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１４０１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信電力が下がり、正であると、無線電力送信装置の送信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信電力は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。一方、制御エラー値が−１または、１である場合も無線電力送信装置の送信電力は上がったり下がらないことがある。すなわち、制御エラー値０を基準として臨界範囲を設定して前記臨界範囲以内の制御エラー値が感知されると安定制御エラーパケットと定義することができる。これは限定されず、設定基準により可変され得る。

また、制御エラー値−１２８から＋１２７を所定の範囲で分類し、分類された範囲により送信電力の増加および減少程度を異なるようにすることができる。特に、本実施例においては制御エラー値を含む基準値に基づいて送信電力の増加および減少程度を加重値を反映して制御することができる。

図面番号１４０２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１４０３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（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ）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１４０４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１５は、他の実施例による無線電力伝送手順によるパケットの種類およ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１５に示したように、メッセージフィールドは送信電力加重値（１５０１）を含むことができる。

ここで、送信電力加重値（１５０１）は、無線電力送信機が無線電力受信機から受信電力パケットを受信する場合、前記受信電力パケットに含まれる受信電力値に反映される所定の値と定義することができる。

具体的に、無線電力送信機は、無線電力受信機から受信される受信電力パケット、制御エラーパケット、充電状態値などを含む受信機状態情報を収集し、前記収集された状態情報に基づいて送信電力を減少させて伝送したり増加させて転送されるように制御することができる。すなわち、実施例においては無線電力送信機が無線電力受信機の充電状態が変更される場合を前記受信機状態情報に基づいて感知し、それによる送信電力値に加重値を反映して伝送するようにすることができる。

前記送信電力加重値は、既に設定された適用時間の間に送信電力に反映されたり、目標電力の到達時点まで適用されるようにすることができる。ここで送信電力加重値適用時間または目標電力は、予め定義されたり無線電力受信機によって決定された後に無線電力送信機に伝達され得る。

送信電力加重値は、０以上２以下の値で定義され得る。 例えば、送信電力加重値が１である場合、無線電力送信機は受信電力パケットの受信電力値を維持して電力伝送を実行する。

一方、送信電力加重値が１より小さい場合、無線電力送信機は受信された受信電力パケットの受信電力値より低いレベルの受信電力値で生成する。以後、前記加重値が反映されて低いレベルで生成された電力値を無線電力受信機に伝送することができる。このとき、送信電力加重値は特定された値と定義され得る。または、制御エラーパケット、電力損失（Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ）等に対応する値と定義され得る。

一方、送信電力加重値が１より大きい場合、無線電力送信機は受信された受信電力パケットの受信電力値より高いレベルの受信電力値で生成する。以後、前記加重値が反映されて高いレベルで生成された電力値を無線電力受信機に伝送することができる。このとき、送信電力加重値は特定値と定義されることができる。または、制御エラーパケット、電力損失（Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ）等に対応する値と定義され得る。

前記送信電力加重値は、前記例に制限されず、電力伝送条件の環境に応じて多様に設定することができる。

図１６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１６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（１６１０）と高速充電が行われる第２充電モード（１６２０）を含むことができる。

第１充電モード（１６１０）と第２充電モード（１６２０）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（１６１０）で充電遂行中に電子機器から第２充電モード（１６２０）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（１６２０）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させることができる。他の一例として、無線電力受信機は第２充電モード（１６２０）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（１６１０）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ができる。

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信することができる。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（１６２０）から第１充電モード（１６１０）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（１６１０）と第２充電モード（１６２０）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ることもある。

一例として、高速充電のための第２充電モード（１６２０）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１７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１７を参照すると、無線電力送信機は電力伝送段階に進入すると無線電力受信機の状態情報を収集する。具体的に、無線電力送信機は無線電力受信機から受信される電力伝送段階で受信する電力および受信機の状態に対する情報を含む状態情報を取得することができる（Ｓ１７０１）。

無線電力送信機は、収集された無線電力受信機の状態情報を確認することができる（Ｓ１７０２）。

無線電力送信機は、収集された無線電力受信機の状態情報に基づいて送信電力制御が必要であるか否かを判断することができる（Ｓ１７０３）。

一例として、無線電力受信機から受信される状態情報は、受信電力パケット、制御エラーパケット、充電状態値などを含むことができる。これは限定されず、電力伝送段階で電力伝送の状態を通知できる多様な形態のデータパケットが含まれ得る。

受信電力パケットは、無線電力送信機から転送された電力に対する受信電力に対する情報を含むことができる。

制御エラーパケットは、無線電力受信機が電力受信時、電力の増加または減少を要請するための制御エラー値を含む情報を含むことができる。

充電状態値は、無線電力受信機が電力受信時、充電されるバッテリーの充電程度を示す値を含むことができる。

特に、本実施例においては無線電力送信機が無線電力受信機から受信される受信電力パケットと制御エラーパケットに基づいて送信電力を制御することができる。 すなわち、無線電力送信機は、無線電力受信機から受信される受信電力パケットと制御エラーパケットに基づいて無線電力受信機の位置の可変するか否かを確認し、確認の結果により送信電力を増加したり減少させて転送されるようにすることができる。特に、送信電力の増加または減少時、加重値が反映され、増加する電力、減少する電力に対する値を異なるように定義して制御することができる。前記送信電力制御動作は以下図１９および図２０を参照して詳細に説明する。

無線電力送信機は,１７０３段階のように無線電力受信機から受信した状態情報に基づいて送信電力制御が必要であると判断されると、送信電力の値を判断結果に基づいて加重値を反映して増加したり減少させることができる（Ｓ１７０４）。

すなわち、無線電力送信機は、無線電力受信機から受信された電力損失および制御エラー値を含む状態情報に基づいて送信電力の加重値を反映し、送信電力を減少させたり増加させることができる。このとき、送信電力を減少させるための加重値は送信電力を増加させるための加重値より高い加重値を有し得る。したがって、一定の時間を基準として減少する電力が増加する電力に比べて高く定義され得る。

無線電力送信機は、前記のように制御された送信電力で無線電力受信機に電力を送信することができる（Ｓ１７０５）。

図１８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。

図１８を参照すると、無線電力送信機（１８１０）は識別及び構成段階で電力伝送段階に遷移する。無線電力送信機（１８１０）は無線電力受信機（１８２０）から状態情報を受信することができる（Ｓ１８０１ないしＳ１８０３）。

無線電力送信機（１８１０）は、無線電力受信機（１８２０）から一定の間隔で受信電力パケットを受信することができる（Ｓ１８０１）。無線電力送信機（１８１０）は受信電力パケットに基づいて無線電力送信機（１８１０）で送信した電力対比無線電力受信機（１８２０）から受信した電力に対する情報を確認することができる。すなわち、無線電力送信機（１８１０）は前記受信電力パケットに基づいて電力損失量（Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ）を確認することができる。例えば受信電力パケットは４０００ｍｓ以下の時間間隔で受信され得る。例えば受信電力パケットは１５００ｍｓ間隔で受信され得る。

無線電力送信機（１８１０）は、無線電力受信機（１８２０）から一定の間隔で制御エラーパケットを受信することができる。（Ｓ１８０２）無線電力送信機（１８１０）は制御エラーパケットに含まれる制御エラー値を確認することができる。前記制御エラー値は既に説明されたように負（−）の値から正（＋）の値と定義され得る。したがって、無線電力送信機（１８１０）は前記制御エラー値により前記無線電力受信機（１８２０）に送信される電力を制御することができる。例えば制御エラーパケットは３５０ｍｓ以下の時間間隔で受信され得る。例えば制御エラーパケットは２５０ｍｓ間隔で受信され得る。

無線電力送信機（１８１０）は、無線電力受信機（１８２０）から一定の間隔で充電状態値を受信することができる。（Ｓ１８０３）無線電力送信機（１８１０）は転送される電力に基づいて無線電力受信機（１８２０）で充電されるバッテリーの充電量情報を含んで充電状態値を取得することができる。

無線電力送信機（１８１０）は、前記のように無線電力受信機（１８２０）から受信状態情報を取得し、前記取得された状態情報に基づいて送信電力を制御することができる。（Ｓ１８０４）具体的に、送信電力制御は前記受信された状態情報に基づいて既に送信されている電力レベルに加重値を反映するようになる。前記加重値は前記状態情報に基づいて送信電力を増加させたり減少させるための所定の値と定義され得る。

無線電力送信機（１８１０）は、送信電力制御時に送信電力量電力に反映される加重値を適用し、前記加重値が適用された電力で電力伝送を実行することができる。（Ｓ１８０５）

一方、本実施例では、無線電力送信機（１８１０）が無線電力受信機（１８２０）から受信する状態情報を受信電力パケット、制御エラーパケット、充電状態値の順で受信されることを例を挙げて説明した。しかし、前記状態情報に含まれるパケットの受信順序は可変され得、特に標準に定義されたパケットまたは、パケット伝送順序で定義により実行され得る。

以下、図１９および図２０を参照して本実施例による送信電力制御動作に対して詳細に説明する。

図１９は、一実施例による無線電力送信機で電力制御方法を説明するための図である。

図１９を参照すると、 無線電力送信機は無線電力受信機から受信された状態情報を確認する。（Ｓ１９０１）具体的に、無線電力送信機は無線電力受信機から受信した制御エラーパケットに含まれる制御エラー値をまず確認することができる。無線電力送信機は確認された制御エラーパケットの制御エラー値が 負（−）の値であるか正（＋）の値であるかを確認するようになる。無線電力送信機は制御エラーパケットの制御エラー値が正（＋）の値であるかを判断することができる（Ｓ１９０２）。

無線電力送信機は、判断の結果、制御エラー値が正（＋）の値である場合、受信電力パケットに基づいて電力損失量を確認することができる。このとき、無線電力送信機は電力損失量が基準量以上であるかを判断することができる（Ｓ１９０３）。

無線電力送信機は、電力損失量が基準量以上の場合、送信される電力に第１加重値を反映して第２電力値を生成することができる。（Ｓ１９０４）具体的に、無線電力送信機は制御エラー値が正（＋）の値である場合、無線電力送信機の送信電力を増加させることになる。 また、電力損失量が基準量以上の場合、無線電力送信機から送信された電力が無線電力受信機に安定的に受信されないことを意味することができる。これは、無線電力送信機と前記無線電力受信機との整列状態が優れないことと定義することができる。したがって無線電力送信機は送信される電力に加重値を反映して増加させることができる。このとき、送信電力に反映される加重値は０超過１未満で適用され得る。具体的に電力増加のための加重値は目標送信電力に到達するまで低く適用され得る。すなわち、電力の増加速度を遅くすることによって、電子機器が急激に増加する送信電力によって受けられる損傷を最小化することができる。このとき、送信電力に反映される加重値は送信電力のｘ １／４水準と定義され得る。前記の加重値は限定されず、実施形態により多様に適用され得る。

無線電力送信機は、第１加重値が反映されて生成された第２電力値で無線電力受信機に電力を送信することができる（Ｓ１９０５）。

無線電力送信機は、第２電力値で電力を送信し、持続的に受信状態情報を確認することができる。また、無線電力送信機は前記受信状態情報に基づいて目標電力に到達したかを判断することができる（Ｓ１９０６）。

無線電力送信機は、目標電力に到達したと判断すると、電力制御を終了することができる（Ｓ１９０７）。

反面、無線電力送信機は、図面番号１９０２に図示されたように制御エラーパケットの制御エラー値が正（＋）の値でなければ、図面番号１９０８に図示されたように制御エラーパケットの制御エラー値が負（−）の値であるかを判断することができる（Ｓ１９０８）。

無線電力送信機は、制御エラー値が負（−）の値である場合、無線電力受信機から受信された受信電力パケットに基づいて電力損失量が基準値未満であるかを判断することができる（Ｓ１９０９）。

無線電力送信機は、電力損失量が基準量未満の場合、送信される電力に第２加重値を反映して第２電力値を生成することができる。（Ｓ１９１０）具体的に、無線電力送信機は制御エラー値が負（−）の値である場合、無線電力送信機の送信電力を減少させることになる。また、電力損失量が基準量未満の場合、無線電力送信機から送信された電力が無線電力受信機に安定的に受信されていることを意味することができる。これは無線電力送信機と無線電力受信機との整列状態が優れることと定義することができる。したがって無線電力送信機は送信される電力に加重値を反映して減少させることができる。このとき、送信電力に反映される加重値は１を超過して適用され得る。具体的に電力を減少させるための加重値は目標送信電力に到達するまで高く適用され得る。すなわち、電力の減少速度をはやくすることによって、電子機器に送信される電力によって損傷を最小化することができる。このとき、送信電力に反映される加重値は送信電力のｘ２水準と定義され得る。前記の加重値は限定されず、実施形態により多様に適用され得る。

無線電力送信機は、第２加重値が反映されて生成された第２電力値で無線電力受信機に電力を送信することができる（Ｓ１９１１）。

無線電力送信機は、第２電力値で電力を送信して持続的に受信状態情報を確認することができる。また、無線電力送信機は前記受信状態情報に基づいて目標電力に到達したかを判断することができる（Ｓ１９０６）。

無線電力送信機は、目標電力に到達したと判断すると、電力制御を終了することができる。

本実施例においては、無線電力受信機から受信される状態情報に基づいて制御エラー値が正（＋）の値であるか負（−）の値であるかと電力損失に基づいて既に設定された加重値を適用して送信電力値を増加または減少させることができる。

また、本実施例においては制御エラー値が正（＋）の値であるか負（−）の値であるかを判断することとして例を挙げて説明したが、前記制御エラー値が０と確認された場合、転送されている電力に加重値を１に適用するようになる。この場合、転送される電力を維持して転送されるようにすることができる。

本実施例においては、加重値反映程度を目標電力に到達した時点までに例を挙げて説明したが、これに限定されず、加重値適用時間を定義して前記時間の間に加重値を適用するように実施することができる。

また、本実施例においては制御エラーパケットを確認して以後、電力損失量を確認する順序で例を挙げて説明したが、前記実行順序は限定されず、実施形態により動作順序が変更され得る。

また、本実施例においては制御エラーパケット、送信電力パケットに基づいて送信電力加重値を決定することとして例を挙げて説明したが、その他にも無線電力送信機で感知される送信コイルの電流変化程度を送信電力加重値を決定する要素として反映することができる。

以下、図２０においては前記図１９で説明した実施例とは異なる実施形態の無線電力送信機における電力制御方法を説明する。

図２０は、他の実施例による無線電力送信機における電力制御方法を説明するための図である。

図２０を参照すると、無線電力送信機は無線電力受信機から受信された状態情報を確認する（Ｓ２００１）。具体的に、無線電力送信機は無線電力受信機から受信した制御エラーパケットに含まれる制御エラー値をまず確認することができる。

無線電力送信機は、確認された制御エラーパケットの制御エラー値が負（−）の値であるか正（＋）の値であるかを確認するようになる。特に、無線電力送信機は制御エラーパケットの制御エラー値が正（＋）のＮ値であるかを判断することができる（Ｓ２００２）。制御エラーパケット値は前述したように−１２８から＋１２７の値を有し得る。したがって、無線電力送信機は制御エラー値を確認するとき、＋Ｎ値であるかを確認することができる。

無線電力送信機は、＋Ｎ値を有する制御エラー値と確認されると、受信電力パケットに基づいて電力損失量を確認することができる。このとき、無線電力送信機は電力損失量が基準量以上であるかを判断することができる（Ｓ２００３）。

無線電力送信機は、判断の結果、電力損失量が基準量以上の場合、送信される電力に第１−Ｍ加重値を反映して第２電力値を生成することができる（Ｓ２００４）。具体的に無線電力送信機は制御エラー値または電力損失量により適用する加重値を複数で定義することができる。例えば、無線電力送信機は制御エラー値が＋Ｎである場合、送信電力を増加させることになり、このとき、Ｎの値を確認して前記Ｎ値に対応する加重値を定義することができる。一例として、正（＋）の値を有する制御エラー値は＋１ないし＋１２７であることもあって前記制御エラー値をＭ個のグループに分割して各グループに対応する加重値を定義することができる。すなわち、高い制御エラー値を含むグループであるほど低い加重値を定義することができる。

したがって、無線電力送信機は無線電力受信機から受信される制御エラー値に含まれるグループに定義された加重値を送信電力に反映して第２電力値を生成することができる。このとき、送信電力に反映される加重値は０超過１未満に適用され得る。具体的に電力増加のための加重値は目標送信電力に到達するまで低く適用され得る。このような場合、電力の増加速度を遅くすることによって、電子機器が急激に増加する送信電力によって受けられる損傷を最小化することができる。

無線電力送信機は、第１−Ｍ加重値が反映されて生成された第２電力値で無線電力受信機に電力を送信することができる（Ｓ２００５）。

無線電力送信機は、第２電力値で電力を送信しながら持続的に受信状態情報を確認することができる。また、無線電力送信機は前記受信状態情報に基づいて目標電力に到達したかを判断することができる（Ｓ２００６）。

無線電力送信機は、目標電力に到達したと判断すると、電力制御を終了することができる（Ｓ２００７）。

反面、無線電力送信機は図面番号２００２に図示されたように制御エラーパケットの制御エラー値が＋Ｎ値でなければ図面番号２００８に図示されたように制御エラーパケットの制御エラー値が−Ｎ値であるかを判断することができる（Ｓ２００８）。

無線電力送信機は、−Ｎ値を有する制御エラー値と確認されると、受信電力パケットに基づいて電力損失量を確認することができる。このとき、無線電力送信機は電力損失量が基準量未満であるかを判断することができる（Ｓ２００９）。

無線電力送信機は、判断の結果、電力損失量が基準量未満の場合、送信される電力に第２−Ｍ加重値を反映して第２電力値を生成することができる。（Ｓ２０１０）具体的に無線電力送信機は制御エラー値または電力損失量により適用する加重値を複数で定義することができる。例えば、無線電力送信機は制御エラー値が−Ｎである場合、送信電力を減少させることになり、このとき、Ｎの値を確認して前記Ｎ値に対応する加重値を定義することができる。一例として、負（−）の値を有する制御エラー値は−１ないし−１２８であり得、前記制御エラー値をＭ個のグループに分割して各グループに対応する加重値を定義することができる。このとき、低い制御エラー値を含むグループであるほど高い加重値を定義することができる。

したがって、無線電力送信機は無線電力受信機から受信される制御エラー値に含まれるグループに定義された加重値を送信電力に反映して第２電力値を生成することができる。このとき、送信電力に反映される加重値は１を超過して適用され得る。具体的に電力減少のための加重値は目標送信電力に到達するときまで高く適用され得る。このような場合、電力の減少速度をはやくすることによって、電子機器が急激に低くなる送信電力によって受けられる損傷および電力効率低下を最小化することができる。

無線電力送信機は、第２−Ｍ加重値が反映されて生成された第２電力値で無線電力受信機に電力を送信することができる（Ｓ２０１１）。

無線電力送信機は、第２電力値で電力を伝送しながら持続的に受信状態情報を確認することができる。また、無線電力送信機は前記受信状態情報に基づいて目標電力に到達したかを判断することができる（Ｓ２００６）。

無線電力送信機は、目標電力に到達したと判断すると、電力制御を終了することができる（Ｓ２００７）。

本実施例においては、無線電力受信機から受信される制御エラー値をＭ個のグループに分類し、前記状態情報に基づいて制御エラー値が＋Ｎまたは−Ｎ値であるかを確認して制御エラー値が含まれるグループに適用された加重値を送信電力に適用して送信電力値を増加または減少させることができる。

また、前記制御エラー値が０と確認された場合、転送されている電力に加重値を１に適用するようになる。この場合転送される電力を維持して転送されるようにすることができる。

また、前記制御エラー値０を基準として所定の範囲以内に含まれる−例えば、−１ないし＋１−制御エラー値に対しては制御エラー値０と同一に加重値を１に適用されるようにすることができる。

本実施例においては、加重値反映程度を目標電力に到達した時点までに例を挙げて説明したが、これに限定されず、加重値適用時間を定義して前記時間の間に加重値を適用するように実施することができる。

また、本実施例においては制御エラーパケットを確認して以後、電力損失量を確認する順序で例を挙げて説明したが、前記実行順序は限定されず、実施形態により動作順序が変更され得る。

また、本実施例においては制御エラーパケット、送信電力パケットに基づいて送信電力加重値を決定することとして例を挙げて説明したが、その他にも無線電力送信機で感知される送信コイルの電流変化程度を送信電力加重値を決定する要素として反映することができる。

図２１は、一実施例による無線充電システムの例を示す図である。

図２１を参照すると、（ａ）例示図で図示されたように無線電力送信機（２１０１）は無線電力受信機（２１０２）を含む電子機器に電力伝送を実行時、整列された状態で実行され得る。しかし（ｂ）例示図のように電子機器（２１０２）が外部影響などによって任意の位置に移動するようになる場合（ａ）例示図の整列状態より電力伝送効率が低減され得る。このような場合、電力損失が増加したり、制御エラーパケットの制御エラー値が可変され得る。したがって前記のように本実施例においては可変される電子機器に電力伝送効率を維持しながらも電子機器に損傷を最小化することができるように電子機器の位置変化に対応して送信される電力を制御することができる。

図２２は、他の実施例による無線充電システムの例を示す図であり、図２３は他の実施例により無線電力送信機の動作状態を説明するための図である。

図２２および図２３を参照すると、図２２の（ａ）例示図は無線電力送信機（２２０１）から無線電力受信機（２２０２）を含む電子機器に電力を伝送する電力伝送動作を実行中である場合の例示図である。特に（ｂ）例示図で図示されたように無線電力送信機（２２０１）は、無線電力受信機（２２０２）に電力伝送を実行中の使用者の不注意などのような外力によって電子機器と無線電力送信機（２２０１）との整列状態が変化する場合を示す。特に電子機器が無線電力送信機（２２０１）の外郊に移動する場合、無線電力送信機と整列された状態より電力伝送効率が低減され得る。このような場合、制御エラーパケットの制御エラー値が可変され、無線電力送信機（２２０１）の出力電力が急増するようになる。

すなわち、図２３に図示されたように無線電力送信機（２２０１）は無線電力受信機（２２０２）と整列された状態（第１状態）では安定的な電力伝送を実行するようになる。このとき、無線電力送信機（２２０１）は無線電力受信機（２２０２）から臨界範囲以内の制御エラー値（ＣＥＶ）を受信するようになる。

第１状態において、図２２（ａ）例示図のように電子機器が移動して無線電力送信機（２２０１）と無線電力受信機（２２０２）との整列状態が可変されると（第２状態）、無線電力送信機（２２０１）は伝送電力が急騰するようになる。このとき、制御エラー値（ＣＥＶ）は電力が急騰する前から＋または−に可変される第１スイング（Ｓｗｉｎｇ）（２３０１）が感知され得る。前記第１スイング（２３０１）による制御エラー値は第１状態で無線電力受信機（２２０２）から受信される制御エラー値より増加および減少した値であり得る。

制御エラー値は、第２状態で電力急騰により第１スイング（２３０１）で感知された制御エラー値より大きい値を有する制御エラー値を受信するようになる。（第２スイング、２３０２）第２スイング（２３０２）で感知される制御エラー値は第１スイング（２３０１）で感知される制御エラー値より大きく示される。また、急激に制御エラー値が増加するようになる。

このような状態で（ｂ）例示図のように電子機器が短時間に無線電力送信機（２２０１）と整列状態（第３状態）を成す場合、無線電力送信機（２２０１）の出力電力が減少するようになる。このとき、無線電力送信機（２２０１）は無線電力受信機（２２０２）と整列状態になっても増加していた出力電力が急減することにならない。したがって、無線電力受信機（２２０２）は高い出力電力によって内部損傷を受けることになる。反面、制御エラー値は図２３に図示されたように無線電力送信機（２２０１）と無線電力受信機（２２０２）とが整列状態に変更されると、第１スイング時に感知された制御エラー値が感知され得る。すなわち、整列状態に変更されて出力電力が減少する時点の以前から無線電力送信機（２２０１）では無線電力受信機（２２０２）から微細に可変される制御エラー値を受信することができる。

前記のようにに無線電力送信機（２２０１）と無線電力受信機（２２０２）との整列状態が整列→離隔→整列状態に可変される場合、無線電力送信機（２２０１）から無線電力受信機（２２０２）に送信する電力の量によって無線電力受信機（２２０２）及びこれを含む電子機器の損傷が発生する可能性がある。したがって無線電力送信機は無線電力受信機から受信される制御エラー値に基づいて送出電力を制御することができる。図２４および図２５を参照して無線電力送信機と無線電力受信機との整列状態の可変による送出電力制御動作を詳細に説明する。

図２４は、他の実施例により無線電力送信機の動作状態を説明するための図であり、図２５は他の実施例により無線電力送信機における電力制御方法を説明するための図である。

図２４および図２５を参照すると、無線電力送信機は電力伝送動作状態で無線電力受信機から受信された状態情報を確認することができる（Ｓ２５０１）。具体的に無線電力送信機は無線電力受信街から受信した制御エラーパケットに含まれる制御エラー値を確認することができる。

このとき、無線電力送信機は図２３に図示されたように第１状態（整列状態）で安定した電力送信を実行し、無線電力受信機から臨界値以内の制御エラー値を受信することができる。第１状態で受信される制御エラー値は−１、０、＋１の範囲以内であり得る。

無線電力送信機は、受信機状態情報確認時に、制御エラー値が臨界値の範囲を超過している正（＋）の値を有するか負（−）の値を有するかを判断することができる。具体的に無線電力受信機から受信された制御エラー値が臨界値以上の正（＋）の値であるかを判断することができる（Ｓ２５０２）。前記臨界値は０または＋１であり得る。すなわち、＋１を超過する制御エラー値であるかを判断することができる。例えば、前記臨界値は正の第１臨界値であり得る。

一方、無線電力送信機は確認された制御エラー値が臨界値以上の正（＋）の値を有する場合、前記確認された制御エラー値が臨界値以下の負（−）の値を有するかを判断することができる（Ｓ２５０３）。前記臨界値は０または−1であり得る。すなわち、−１未満の制御エラー値であるかを判断することができる。例えば、前記臨界値は負の第１臨界値であり得る。

前記正の第１臨界値と前記負の第１臨界値との絶対値は同一であり得る。

このように正の臨界値以上または負の以下の制御エラー値が連続的に受信する場合、図２２に図示されたように無線電力送信機と無線電力受信機との整列状態が変更される第１スイング（２４０１）現象を感知することができる。

すなわち、制御エラーパケットの制御エラー値の絶対値が第１臨界値より大きい正（＋）の値および負（−）の値を連続的に受信する場合、第１スイング（２４０１）現象を感知し、前記送信電力に加重値を反映することができる。

したがって、前記第１スイング（２４０１）現象以後に発生し得る第２スイング（２４０２）現象による無線電力受信機（または、電子機器）の損傷を防止することができる。

しかし、前記第１スイングにより絶対的に無線電力送信機と無線電力受信機との整列状態が変更されたと定義することはできない。多様な充電環境により微細なスイング現象は発生する可能性があるためである。したがって、制御エラー値の第２スイング（２４０２）が発生する場合にだけ送信電力を追加的に制御することがさらに効率的な制御をすることができる。状況によって下で説明するＳ２５０４段階は省略したり追加され得る。具体的に、無線電力送信機は臨界値範囲を外れる制御エラー値が感知されると、前記制御エラー値が臨界値以上の絶対制御エラー値であるかを判断するようになる（Ｓ２５０４）。前記絶対制御エラー値は送信電力により無線電力受信機から受信され得る最大制御エラー値であり得る。無線電力送信機は判断結果により臨界値を超過する絶対制御エラー値が確認されると、前記制御エラー値が正（＋）の値を有するかを判断するようになる（Ｓ２５０４）。

実施例による無線電力送信機において、制御エラー値の第１スイング（２４０１）を感知するための第１臨界値の範囲は第１状態（整列状態）で有する制御エラー値の変動範囲より大きい。また、制御エラー値の第２スイング（２４０２）を感知するための第２臨界値の範囲は第１スイング（２４０１）を感知するための臨界値の範囲よりは大きい。したがって、絶対制御エラー値は第１臨界値の範囲を外れる値を有し得る。

実施例による無線電力送信機において、制御エラー値の第１スイング（２４０１）を感知するための第１臨界値の範囲は第１状態（整列状態）で有する制御エラー値の変動範囲より大きい。また、制御エラー値の第２スイング（２４０２）を感知するための第２臨界値の範囲は第１スイング（２４０１）を感知するための臨界値の範囲よりは大きい。したがって、絶対制御エラー値は第１臨界値の範囲を外れる値を有し得る。

すなわち、前記制御エラーパケットの制御エラー値の絶対値が第２臨界値より大きい絶対制御エラー値を有すると、前記送信電力に加重値を反映することができる。

無線電力送信機は、制御エラー値が正の値を有する場合、第１加重値を反映して第２電力値を生成することができる（Ｓ２５０６）。前記第１加重値は１未満の値を有し得る。具体的に前記第１加重値は１未満０以上の値を有し得る。例えば、前記第１加重値は０．５の値を有し得る。したがって、送信電力の急激な上昇を制限して電子機器の損傷を防止することができる。

無線電力送信機は、第１加重値が反映された第２電力値で電力伝送ができる（Ｓ２５０７）。すなわち、図２４に表示された送信電力曲線で第１加重値が反映された第２電力値は低速に増加（２４０３）するようになる。このときは無線電力送信機と無線電力受信機とが整列状態から離隔状態に可変された状態である。

一方、無線電力送信機は制御エラー値が正の値を有しない場合、第２加重値を反映して第２電力値を生成することができる（Ｓ２５０８）。前記第２加重値は１超過の値を有し得る。具体的に前記第２加重値は１超過２以下の値を有し得る。例えば、前記第２加重値は２の値を有し得る。したがって、送信電力が急激に上昇した場合に、再び急激に送信電力を低くして電子機器の損傷を防止することができる。

無線電力送信機は、第２加重値が反映された第２電力値で電力伝送ができる（Ｓ２５０９）。すなわち、図２４に表示された送信電力曲線で第２加重値が反映された第２電力値は急速に減少（２４０２）するようになる。このときは無線電力送信機と無線電力受信機とが離隔状態から整列状態に可変された状態である。

本実施例においては、無線電力送信機と無線電力受信機とが整列状態または、離隔状態でそれぞれ可変されるとき、無線電力送信機で無線電力受信機から受信される制御エラー値を参照して送信電力を制御できるようにすることができる。すなわち、整列状態により制御エラー値が第１スイング以後、第２スイングの発生の有無および制御エラー値に応じて送信電力の加重値を高くまたは、低く反映して送信電力を低速に増加させたり、急減させて発生し得る無線電力受信機の損傷を最小化することができる。

実施例による無線電力送信機または無線電力送信方法は、特に低電力伝送だけでなく高速充電のための電力伝送または、中電力／高電力伝送時に、特に無線電力受信機を保護することに優れた効果を有し得る。

本実施例は、本実施例の精神および必須の特徴を外れない範囲で他の特定の形態で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。本実施例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、本実施例の等価的範囲内でのすべての変更は本実施例の範囲に含まれる。

Claims (19)

1. 送信コイルを含む電力伝送部；
   外部から印加される電力の強さを変換する電力変換部；及び
   無線電力受信機に対する送信電力を制御する制御部を含み、
   前記制御部は、
   前記無線電力受信機から受信される制御エラーパケットに基づいて前記送信電力に加重値が反映された電力を前記無線電力受信機に伝送する無線電力送信機。
2. 前記制御エラーパケットの制御エラー値の絶対値が第１臨界値より大きい正（＋）の値および負（−）の値を連続的に受信する場合、前記送信電力に加重値を反映する、請求項１に記載の無線電力送信機。
3. 前記制御エラーパケットの前記制御エラー値の絶対値が第２臨界値より大きい絶対制御エラー値を有すると、前記送信電力に加重値を反映する、請求項２に記載の無線電力送信機。
4. 前記制御部は、
   前記絶対制御エラー値が正の数であると、第１加重値を反映して前記第２電力値を生成し、
   前記絶対制御エラー値が負の数であると、第２加重値を反映して前記第２電力値を生成する、請求項３に記載の無線電力送信機。
5. 前記第１加重値は１未満の値を有し、
   前記第２加重値は１超過の値を有する、請求項４に記載の無線電力送信機。
6. 前記送信コイルの電流変化を感知するセンシング部をさらに含み、
   前記制御部は、前記送信コイルの電流変化に基づいて前記送信電力の加重値を決定する、請求項１に記載の無線電力送信機。
7. 前記制御部は、
   前記無線電力受信機から受信される受信電力パケットに基づいて、前記送信電力に加重値が反映された電力を前記無線電力受信機に送信する、請求項１に記載の無線電力送信機。
8. 前記加重値は、前記制御エラーパケットに含まれる制御エラー値と前記受信電力パケットに含まれる受信電力に基づいて算出される電力損失量に基づいて定義される、請求項７に記載の無線電力送信機。
9. 前記制御部は、
   前記加重値を既に設定された電力に到達するまで反映されるように送信電力を制御する、請求項１に記載の無線電力送信機。
10. 前記制御部は、
    前記加重値を既に設定された時間だけ反映して送信電力を制御する、請求項１に記載の無線電力送信機。
11. 無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信方法において、
    電力伝送段階で前記無線電力受信機から受信される制御エラーパケットを受信する段階；
    前記制御エラーパケットの制御エラー値の絶対値が第１臨界値を超過する正（＋）の値および負（−）の値を連続的に有するかを判断する段階；
    前記送信電力に加重値を反映して第２電力値を生成する段階；
    前記加重値が反映されて生成された前記第２電力値で電力伝送を実行する段階；を含む無線電力送信方法。
12. 前記制御エラー値の絶対値が第２臨界値を超過する絶対制御エラー値を有するかを判断する段階をさらに含む、請求項１１に記載の無線電力送信方法。
13. 前記絶対制御エラー値が正の数であると、第１加重値を反映して前記第２電力値を生成し、
    前記絶対制御エラー値が負の数であると、第２加重値を反映して前記第２電力値を生成する、請求項１２に記載の無線電力送信方法。
14. 前記第１加重値は１未満の値を有し、前記第２加重値は１超過の値を有する、請求項１３に記載の無線電力送信方法。
15. 前記電力伝送段階において、前記無線電力送信機の一つ以上のコイルの電流の変化を感知する段階をさらに含み、
    前記感知された電流の変化と前記受信状態情報に基づいて前記加重値を反映する、請求項１１に記載の無線電力送信方法。
16. 前記電力伝送段階において、前記無線電力受信機から受信される受信電力パケットを受信する段階をさらに含む、請求項１１に記載の無線電力送信方法。
17. 前記加重値は、前記制御エラーパケットに含まれる制御エラー値と前記受信電力パケットに含まれる受信電力量に基づいて算出される電力損失量と定義される、請求項１６に記載の無線電力送信方法。
18. 前記制御部は、
    前記加重値を既に設定された電力に到達するまで反映して送信電力を制御する、請求項１１に記載の無線電力送信方法。
19. 前記加重値を既に設定された時間だけ反映して送信電力を制御する、請求項１１に記載の無線電力送信方法。