JP7037503B2 - 無線充電方法及びそのための装置及びシステム - Google Patents

Description

本発明は無線電力伝送技術に関し、より詳しくは、正常な充電終了なしに無線電力受信機が感知されない場合、適応的に初期化過程を制御すること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。

近年、情報通信技術が急速に発展するに伴い、情報通信技術を基にするユビキタス社会となっている。

いつでもどこでも情報通信機器が接続されるためには、社会の全ての施設に通信機能を有するコンピュータチップを内装したセンサーが取り付けられなければならない。したがって、これらの機器やセンサーへの電源供給の問題は新しい課題となっている。また、携帯電話だけでなく、ブルートゥースハンドセットとアイポットのようなミュージックプレーヤーなどの携帯機器の種類が急激に増えるに伴い、バッテリーを充電する作業が使用者に時間及び手数を要求している。このような問題を解決する方法として無線電力伝送技術が最近になって関心を受けている。

無線電力伝送技術（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ又はｗｉｒｅｌｅｓｓ ｅｎｅｒｇｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ）は磁場の誘導原理を用い、無線で送信機から受信機に電気エネルギーを伝送する技術であり、既に１８００年代に電磁気誘導原理を用いた電気モーター又は変圧器が使われ始め、その後にはラジオ波又はレーザー、高周波、マイクロ波のような電磁波を放射して電気エネルギーを伝送する方法も試みられた。我々がよく使用する電動歯ブラシ又は一部の無線カミソリも実際には電磁気誘導原理で充電される。

現在まで無線を用いたエネルギー伝達方式は、大別して、磁気誘導方式、磁気共振（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式及び短波長無線周波数を用いたＲＦ伝送方式などに区分できる。

磁気誘導方式は、二つのコイルを互いに隣り合わせた後、一方のコイルに電流を流せば、この時に発生した磁束（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｌｕｘ）が他方のコイルに起電力を引き起こす現象を用いる技術であり、携帯電話のような小型機器を中心に早く商用化が進んでいる。磁気誘導方式は最大で数百キロワット（ｋＷ）の電力を伝送することができ、効率も高いが、最大伝送距離が１センチメートル（ｃｍ）以下であるので、一般的に充電器又は底に近接させなければならないという欠点がある。

磁気共振方式は、電磁気波又は電流などを活用する代わりに、電場又は磁場を用いる特徴がある。磁気共振方式は電磁波問題の影響をほとんど受けないので、他の電子機器又は人体に安全であるという利点がある。一方、限定された距離と空間でだけ活用することができ、エネルギー伝達効率がちょっと低いという欠点がある。

短波長無線電力伝送方式、簡単に言えばＲＦ伝送方式は、エネルギーをラジオ波（ＲａｄｉｏＷａｖｅ）形態で直接送受信することができるという点を活用したものである。この技術はレクテナ（ｒｅｃｔｅｎｎａ）を用いるＲＦ方式の無線電力伝送方式であり、レクテナはアンテナ（ａｎｔｅｎｎａ）と整流器（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）の合成語で、ＲＦ電力を直接直流電力に変換する素子を意味する。すなわち、ＲＦ方式はＡＣラジオ波をＤＣに変換して使用する技術であり、最近効率が向上するに伴って商用化に対する研究が活発に進んでいる。

無線電力伝送技術はモバイルだけでなくＩＴ、鉄道、家電産業などの産業全般に多様に活用可能である。

最近には、無線充電マウスに対する研究が活発に進んでいる。

無線充電マウスは無線電力送信機が搭載された無線充電マウスパッド上で動きながら充電することができる。しかし、無線充電マウスは使用者の操作によって充電可能領域をしばらく逸脱することがある。このとき、従来の無線電力送信機は充電終了意図ではないにもかかわらず電力伝送を中断して充電を終了させた。充電が終われば、無線電力受信機のＭＣＵ（Ｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）への電源供給が遮断され、それによって無線電力送信機との設定された通信連結、例えば低電力ブルートゥース通信が解除される問題点があった。

したがって、従来の無線充電マウスシステムは、使用者の意図とは違って充電が終わる場合、受信機感知及び通信連結のための過程を再び遂行しなければならないため、充電効率が著しく落ちる問題点がある。

本発明は上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、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ことである。

本発明の他の目的は、正常な充電終了なしに無線電力受信機が感知されない場合、適応的に初期化過程を制御すること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ことである。

また、本発明のさらに他の目的は、不必要な初期化過程を最小化することが可能な無線充電方法及びそれを用いた装置及びシステムを提供することである。

本発明で達成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明確に理解可能であろう。

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ことができる。

本発明の一実施例による無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送中に無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて送出電力を制御する段階と、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階と、前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記送出電力の強度を一定に維持する段階とを含むことができる。

また、前記送出電力の強度を一定に維持するうち、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在すると判断すれば、前記フィードバック信号に応じて送出電力を制御する段階を含むことができる。

また、前記無線充電方法は、前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、初期化開始タイマーを駆動させる段階をさらに含み、前記初期化開始タイマーが満了すれば、前記無線電力受信機への電力伝送を中断し、初期段階に進入することができる。

ここで、前記初期化開始タイマーが満了する前に前記無線電力受信機が前記充電領域に存在すると判断すれば、前記フィードバック信号に応じて送出電力を制御する段階をさらに含むことができる。

また、前記初期段階は、Ａ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準で定義された非活性化状態又はブート状態、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）標準で定義された選択段階及びＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）標準で定義された待機段階のいずれか一つであってもよい。

また、前記無線充電方法は、前記初期化開始タイマーが満了すれば、前記初期段階への進入前に電力伝送が中断されることを指示する所定のアラーム信号を出力する段階をさらに含むことができる。

また、前記無線電力受信に電力を伝送する方式が電磁気共振方式の場合、前記フィードバック信号はＡ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準で定義された動的特性パラメーター（Ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）パケットであってもよい。

前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が電磁気誘導方式の場合、前記フィードバック信号はＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）標準で定義された制御エラー（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ）パケットであってもよい。

また、前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が電磁気誘導方式の場合、前記フィードバック信号は、ＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）標準で定義された増加（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）信号、減少（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）信号及び維持（Ｎｏ Ｃｈａｎｇｅ）信号の少なくとも一つを含むことができる。

また、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階は、前記フィードバック信号が一定時間内に正常に受信されるかを確認する段階と、前記確認の結果、前記一定時間内に正常に受信されれば、前記無線電力受信機が充電領域に存在すると判断する段階と、前記確認の結果、前記一定時間内に正常に受信されなければ、前記無線電力受信機が充電領域に存在しないと判断する段階とを含むことができる。

また、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階と、前記無線電力送信機に備えられたセンサーからセンシング情報を獲得する段階と、前記獲得されたセンシング情報に基づいて前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階とを含むことができる。

ここで、前記センサーは、照度センサー、圧力センサー、ホールセンサー、電流センサー及び電圧センサーの少なくとも一つを含むことができる。

また、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階は、前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が電磁気共振方式であるとともに前記無線電力受信機とブルートゥース通信が連結された場合、前記ブルートゥース通信の受信信号強度を測定する段階と、前記測定された受信信号強度が所定の基準値以下であれば、前記無線電力受信機が充電領域に存在しないと判断する段階と、前記測定された受信信号強度が所定の基準値を超えれば、前記無線電力受信機が充電領域に存在すると判断する段階とを含むことができる。

また、前記送出電力の強度を一定に維持する段階において、前記一定に維持される前記送出電力の強度は、最後に受信された前記フィードバック信号に応じて調節された送出電力の強度に決定することができる。

また、前記送出電力の強度を一定に維持する段階において、前記一定に維持される前記送出電力の強度は、前記電力伝送を開始した時点の初期伝送電力の強度に決定することができる。

また、前記送出電力の強度を一定に維持する段階において、前記一定に維持される前記送出電力の強度は、前記無線電力受信機のカテゴリー又は等級に相応する電力強度に決定することができる。

本発明の他の一実施例による無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送中に無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて送出電力を制御する段階と、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階と、前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記送出電力の強度を一定レベルだけ段階的に減少させる段階と、前記送出電力の強度が所定の臨界値以下に減少すれば、前記電力伝送を中断し、初期段階に進入する段階とを含むことができる。

本発明のさらに他の一実施例による無線電力受信機に無線で電力を伝送する無線電力送信機は、電力伝送中に前記無線電力受信機によって伝送された周期的なフィードバック信号を受信する通信部と、前記フィードバック信号に応じて前記無線電力受信機への送出電力を制御する電力変換部と、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する受信機存在確認部と、前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記送出電力の強度が一定に維持されるように前記電力変換部を制御する制御部とを含むことができる。

本発明のさらに他の一実施例による無線電力受信機に無線で電力を伝送する無線電力送信機は、電力伝送中に前記無線電力受信機によって伝送された周期的なフィードバック信号を受信する通信部と、前記フィードバック信号に応じて前記無線電力受信機への送出電力を制御する電力変換部と、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する受信機存在確認部と、前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記送出電力の強度が一定レベルだけ段階的に減少するように前記電力変換部を制御する制御部とを含むことができる。

また、前記制御部は、前記送出電力の強度が所定の臨界値以下に減少する前に前記無線電力受信機が前記充電領域に存在する場合、前記フィードバック信号に応じて送出電力が制御されるように前記電力変換部を制御することもできる。

また、前記制御部は、前記送出電力の強度が所定の臨界値以下に減少した場合、前記電力伝送を中断し、前記無線電力送信機の状態が初期状態に進入するように制御することもできる。

本発明のさらに他の一実施例は、前記無線充電方法のいずれか一方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読の記録媒体を提供することができる。

前記本発明の態様は本発明の好適な実施例の一部に過ぎなく、本発明の技術的特徴が反映された多様な実施例が当該技術分野の通常的な知識を有する者によって以下で詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出されるとか理解されることができる。

本発明による方法、装置及びシステムの効果について説明すると次のようである。

本発明は不必要な初期化過程を予め遮断することによって充電効率を極大化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利点がある。

また、本発明は無線充電マウスシステムに最適化した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利点がある。

また、本発明は充電中断時間を最小化すること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利点がある。

本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他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明らかに理解可能であろう。

以下に添付する図面は本発明の理解を助けるためのもので、詳細な説明とともに本発明の実施例を提供する。ただ、本発明の技術的特徴が特定の図面に限定されるものではなく、各図で開示する特徴は互いに組み合わせられて新しい実施例として構成されることができる。

本発明の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。

本発明の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。

本発明の一実施例による無線充電システムにおける無線電力受信機感知過程を説明するための図である。

ＷＰＣ標準で定義された無線電力伝送過程を説明するための状態遷移図である。

ＰＭＡ標準で定義された無線電力伝送過程を説明するための状態遷移図である。

本発明の一実施例による電磁気共振方式を支援する無線電力受信機の状態遷移図である。

本発明の一実施例による電磁気共振方式を支援する無線電力送信機における状態遷移過程を説明するための状態遷移図である。

本発明の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フローチャートである。

本発明の他の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フローチャートである。

本発明のさらに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フローチャートである。

本発明の一実施例による無線電力送信機のブロック図である。

本発明の一実施例による無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送中に無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて送出電力を制御する段階と、前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階と、前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記送出電力の強度を一定に維持する段階とを含むことができる。
発明の実施のための形態

以下、本発明の実施例が適用される装置及び多様な方法について図面に基づいてより詳細に説明する。以下の説明で使う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性のみを考慮して付与するとか混用するもので、そのものとして互いに区別される意味又は役割を有するものではない。

実施例の説明において、各構成要素の“上又は下”に形成されるものと記載する場合、上又は下は二つの構成要素が互いに直接接触するとか一つ以上の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ものを全て含む。また、“上又は下”と表現する場合、一つの構成要素を基準に上方だけでなく下方の意味も含むことができる。

実施例の説明において、無線充電システム上で無線電力を送信する機能を搭載した装置は、説明の便宜のために、無線パワー送信機、無線パワー送信装置、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、無線パワー伝送装置、無線パワー伝送器などを混用して使う。また、無線電力送信装置から無線電力を受信する機能を搭載した装置についての表現として、説明の便宜のために、無線電力受信装置、無線電力受信機、無線パワー受信装置、無線パワー受信機、受信端末機、受信側、受信装置、受信機などを混用して使う。

本発明による送信機は、パッド形態、マウント形態、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）形態、小型基地局形態、スタンド形態、天井埋込形態、壁掛け形態などに構成されることができ、一つの送信機は複数の無線電力受信装置にパワーを伝送することもできる。このために、送信機は少なくとも一つの無線パワー伝送手段を備えることもできる。ここで、無線パワー伝送手段は、電力送信端コイルで磁場を発生させ、その磁場の影響によって受信端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く多様な無線電力伝送標準を使うことができる。ここで、無線パワー伝送手段は、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、本発明の一実施例による受信機は少なくとも一つの無線電力受信手段を備えることができ、２個以上の送信機から同時に無線パワーを受信することもできる。一例として、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。他の一例として、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）で定義された電磁気共振方式の無線充電技術を含むこともできる。さらに他の一例として、無線電力受信手段は、前記電磁気誘導方式及び電磁気共振方式で同時に又はそのうちでいずれか一方式で適応的に電力を受信するように定義された標準であるエアフューエルアライアンス（Ａｉｒｆｕｅｌ Ａｌｌｉａｎｃｅ）で定義された多重モード充電技術を含むこともできる。

本発明による受信機は、携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、ノートブック型パソコン（ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタル放送用端末機、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、リモートコントローラー、浮き、スマートウォッチのようなウェアラブルデバイスなどの小型電子機器などに使うことができるが、これに限られるものではなく、本発明による無線電力受信手段が装着され、バッテリーの充電が可能な機器であれば充分である。

図１は本発明に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、大きくは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を受ける電子機器3０からなることができる。

一例として、無線電力送信端１０と無線電力受信端２０は、無線電力伝送に使わ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）通信を遂行することができる。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われる動作周波数と違う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の間に交換される情報は相互間の状態情報だけではなく制御情報も含むことができる。ここで、送受信端の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によってより明らかになるであろう。

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、これに限定されなく、他の実施例においては、単方向通信又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ものであり得るが、これに限られなく、無線電力送信端１０が無線電力受信端２０に情報を伝送するものであり得る。

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間の両方向通信は可能であるが、ある一時点にある一装置によってだけ情報伝送が可能な特徴がある。

本発明の一実施例による無線電力受信端２０は電子機器３０の各種の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、現在受信感度情報、現在電力使用量情報、実行中のアプリケーション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、これに限定されなく、電子機器３０から獲得可能であるとともに無線電力制御に活用可能な情報であれば充分である。無線電力受信端２０は獲得された電子機器３０の各種の状態情報をインバンド通信又は帯域外通信を介して無線電力送信端１０に伝送することもできる。

図２は本発明に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で示したように、無線電力受信端２０は複数の無線電力受信装置からなることができ、単一無線電力送信端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。ここで、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、これに限られない。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相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。

ここで、単一無線電力送信装置１０に連結可能な無線電力受信装置の個数は、無線電力受信装置別要求電力量、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可用電力量の少なくとも一つに基づいて適応的に決定することができる。

他の一例として、 図面符号 ２００ｂで示したように、無線電力送信端１０は複数の無線電力送信装置からなることもできる。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ることができ、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行うこともできる。ここで、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可用電力量、無線電力受信端２０が搭載された端末の受信感度などに基づいて適応的に決定することができる。

図３は本発明の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過程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が装着されることができる。それぞれの送信コイルは一部領域が他の送信コイルと重畳することができ、無線電力送信機はそれぞれの送信コイルを介し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予め定義された手順で順次送出する。

図３に示したように、無線電力送信機は図面符号１１０に示した１次感知信号送出過程によって感知信号１１７を順次送出し、無線電力受信機１１５から信号強度指示子（Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）１１６（又は信号強度パケット）を受信した送信コイル１１１、１１２を識別することができる。ついで、無線電力送信機は、図面符号１２０で示した２次感知信号送出過程によって感知信号１２７を順次送出し、信号強度指示子１２６を受信した送信コイル１１１、１１２のうち電力伝送効率（又は充電効率）、すなわち送信コイルと受信コイル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介して電力を送出するように、すなわち無線充電を行うように制御することができる。

図３に示すように、無線電力送信機が２回の感知信号送出過程を行う理由は、どの送信コイルに無線電力受信機の受信コイルがよく整列されているかをより正確に識別するためである。

仮に、図３の図面符号１１０及び１２０で示したように、第１送信コイル１１１及び第２送信コイル１１２が信号強度指示子１１６、１２６を受信した場合、無線電力送信機は、第１送信コイル１１１及び第２送信コイル１１２のそれぞれが受信した信号強度指示子１２６に基づいて最もよく整列さ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行う。

以下では、図４及び図５を参照して、電磁気誘導方式を支援するＷＰＣ標準とＰＭＡ標準で定義された無線電力伝送過程を詳細に説明する。

図４はＷＰＣ標準で定義された無線電力伝送過程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、大きくは選択段階（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ）４１０、ピング段階（Ｐｉｎｇ Ｐｈａｓｅ）４２０、識別及び構成段階（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ）４３０、及び電力伝送段階（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｈａｓｅ）４４０に区分することができる。

選択段階４１０は、パワー伝送を始めるとかパワー伝送を維持するうちに特定のエラー又は特定のイベントを感知すれば、遷移する段階であり得る。ここで、特定のエラー及び特定のイベントは以下の説明によって明らかになるであろう。また、選択段階４１０で、送信機はインターフェースの表面に物体が存在するかをモニターすることができる。仮に、送信機がインターフェースの表面に物体が置かれたことを感知すれば、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を感知することができる。

ピング段階４２０で、送信機が物体を感知すれば、受信機を活性化させ、受信機がＷＰＣ標準の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、例えば信号強度パケット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れば、選択段階４１０に遷移することもできる（Ｓ４０３）。

ピング段階４２０が完了すれば、送信機は受信機の識別及び受信機の構成及び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るとか（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いとか（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）、パケット伝送エラーがあるとか（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｒｒｏｒ）、パワー伝送契約が設定されていなければ（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れば、送信機は、無線電力を伝送する電力伝送段階２４０に遷移することができる(Ｓ４０６)。

電力伝送段階４４０で、送信機は望まないパケットが受信されるとか（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いとか（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）、既設定のパワー伝送契約に対する違反が発生するとか（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で、送信機は、送信機状態の変化などによっ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）。

前述した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することができる。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ついての情報、最大収容可能な受信機の個数についての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ついての情報などを含むことができる。

図５はＰＭＡ標準で定義された無線電力伝送過程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、大きくは待機段階（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に区分することができる。

待機段階５１０は、パワー伝送のための受信機識別過程を遂行するとかパワー伝送を維持するうちに特定のエラー又は特定のイベントを感知すれば遷移する段階であり得る。ここで、特定のエラー及び特定のイベントは以下の説明によって明らかになるであろう。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ーすることができる。仮に、送信機が充電表面に物体が置かれたことを感知するとかＲＸＩＤ再試行が進行している場合、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で、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に遷移した送信機は、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応じて受信端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って変調し、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度を指示する信号強度パケットを含むことができる。デジタルピング段階５２０で、受信機は、有効な応答シグナルが受信されれば、識別段階５３０に遷移することができる（Ｓ５０２）。

仮に、デジタルピング段階５２０で、応答シグナルが受信されないとかＰＭＡ互換受信機ではないことを確認すれば、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）は小銭、キーなどを含む金属性物体であり得る。

識別段階５３０で、送信機は、受信機識別過程が失敗するとか受信機識別過程を再遂行しなければならない場合及び予め定義された時間の間に受信機識別過程を完了することができなかった場合、待機段階５１０に遷移することができる（Ｓ５０４）。

送信機は、受信機識別に成功すれば、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で、送信機は、所望の信号が予め決定された時間内に受信されないとか（Ｔｉｍｅ Ｏｕｔ）、ＦＯが感知されるとか、送信コイルの電圧が予め定義された基準値を超える場合、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で、送信機は、内部に備えられた温度センサーで感知した温度が所定の基準値を超える場合、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で、送信機は、受信機が充電表面から除去されたことを確認すれば、待機状態５１０に遷移することができる（Ｓ５０９）。

また、送信機は、過温（Ｏｖｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）状態で、一定時間の経過後に測定された温度が基準値以下に下がった場合、充電完了段階５５０から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又は電力伝送段階５４０で、送信機は、受信機からＥＯＣ（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）要請を受信すれば、充電完了段階５５０に遷移することもできる（Ｓ５０８及びＳ５１１）。

図６は本発明の一実施例による電磁気共振方式を支援する無線電力受信機の状態遷移図である。

図６を参照すると、無線電力受信機の状態は、大きくは非活性化状態（Ｄｉｓａｂｌｅ Ｓｔａｔｅ）６１０、ブート状態（Ｂｏｏｔ Ｓｔａｔｅ）６２０、活性化状態（Ｅｎａｂｌｅ Ｓｔａｔｅ又はＯｎ ｓｔａｔｅ）６３０、及びシステムエラー状態（Ｓｙｓｔｅｍ Ｅｒｒｏｒ Ｓｔａｔｅ）６４０を含むことができる。

ここで、無線電力受信機の状態は、無線電力受信機の整流器端での出力電圧の強度（以下、説明の便宜のために、Ｖ_ＲＥＣＴという）に基づいて決定することができる。

活性化状態６３０は、Ｖ_ＲＥＣＴの値によって最適電圧状態（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｔｅ）６３１、低電圧状態（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｔｅ）６３２、及び高電圧状態（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｔｅ）６３３に区分することができる。

非活性化状態６１０の無線電力受信機は、測定されたＶ_ＲＥＣＴ値が予め定義されたＶ_{ＲＥＣＴ＿ＢＯＯＴ}値より大きいとか同じであれば、ブート状態６２０に遷移することができる。非活性化状態６１０で、無線電力受信機はビーコン信号（例えば、Ａ４ＷＰで定義されたＬｏｎｇ Ｂｅａｃｏｎであり得る）を受信することができる。

ブート状態６２０で、無線電力受信機は、広告シグナル（Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｓｉｇａｎｌ）を送出して無線電力送信機との帯域外通信リンクを設定し、Ｖ_ＲＥＣＴ値が所定の負荷端に要求される電力に到逹するまで待機することができる。

ブート状態６２０の無線電力受信機は、Ｖ_ＲＥＣＴ値が負荷端に要求される電力に到達したことを確認すれば、活性化状態６３０に遷移して充電を始めることができる。

活性化状態６３０の無線電力受信機は、充電が完了するとか充電が中断されたことを確認すれば、ブート状態６２０又は非活性化状態６１０に遷移することができる。

また、活性化状態６３０の無線電力受信機は、所定のシステムエラーを感知すれば、システムエラー状態６４０に遷移することができる。ここで、システムエラーは、過電圧（Ｏｖｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ）、過電流（Ｏｖｅｒ Ｃｕｒｒｅｎｔ）及び過温（Ｏｖｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）だけでなく、予め定義された他のシステムエラー条件を含むことができる。

また、活性化状態６３０の無線電力受信機は、Ｖ_ＲＥＣＴ値がＶ_{ＲＥＣＴ＿ＢＯＯＴ}値以下に下がれば、非活性化状態６１０に遷移することもできる。

また、ブート状態６２０又はシステムエラー状態６４０の無線電力受信機は、Ｖ_ＲＥＣＴ値がＶ_{ＲＥＣＴ＿ＢＯＯＴ}値以下に下がれば、非活性化状態６１０に遷移することもできる。

以下では、活性化状態６３０での無線電力受信機の状態遷移を詳細に説明する。

電磁気共振方式におけるＶ_ＲＥＣＴによる無線電力受信機の動作領域を詳細に説明する。

Ｖ_ＲＥＣＴ値が所定のＶ_{ＲＥＣＴ＿ＢＯＯＴ}より小さければ、無線電力受信機は非活性化状態６１０に維持される。

その後、Ｖ_ＲＥＣＴ値がＶ_{ＲＥＣＴ＿ＢＯＯＴ}以上に増加すれば、無線電力受信機はブート状態６２０に遷移し、予め指定された時間内に広告シグナルをブロードキャスティングすることができる。その後、広告シグナルを無線電力送信機が感知すれば、無線電力送信機は、帯域外通信リンク設定のための所定の連結要請シグナルを無線電力受信機に伝送することができる。

無線電力受信機は、帯域外通信リンクが正常に設定されるとともに登録に成功した場合、Ｖ_ＲＥＣＴ値が正常充電のための整流器における最小出力電圧（以下、説明の便宜のために、Ｖ_{ＲＥＣＴ＿ＭＩＮ}という）に到逹するまで待機することができる。

Ｖ_ＲＥＣＴ値がＶ_{ＲＥＣＴ＿ＭＩＮ}を超えれば、無線電力受信機の状態はブート状態６２０から活性化状態６３０に遷移し、負荷に充電し始めることができる。

仮に、活性化状態６３０で、Ｖ_ＲＥＣＴ値が過電圧を判断するための所定の基準値であるＶ_{ＲＥＣＴ＿ＭＡＸ}を超えれば、無線電力受信機は活性化状態６３０からシステムエラー状態６４０に遷移することができる。

図６を参照すると、活性化状態６３０は、Ｖ_ＲＥＣＴ値によって、低電圧状態（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｔｅ）６３２、最適電圧状態（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｔｅ）６３１、及び高電圧状態（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｔｅ）６３３に区分することができる。

低電圧状態６３２はＶ_{ＲＥＣＴ＿ＢＯＯＴ}＜＝Ｖ_ＲＥＣＴ＜＝Ｖ_{ＲＥＣＴ＿ＭＩＮ}の状態を意味し、最適電圧状態６３１はＶ_{ＲＥＣＴ＿ＭＩＮ}＜Ｖ_ＲＥＣＴ＜＝Ｖ_{ＲＥＣＴ＿ＨＩＧＨ}の状態を意味し、高電圧状態６３３はＶ_{ＲＥＣＴ＿ＨＩＧＨ}＜Ｖ_ＲＥＣＴ＜＝Ｖ_{ＲＥＣＴ＿ＭＡＸ}の状態を意味することができる。

特に、高電圧状態６３３に遷移した無線電力受信機は、負荷に供給される電力を遮断する動作を予め指定された時間（以下、説明の便宜のために、高電圧状態維持時間という）の間に留保することもできる。ここで、高電圧状態維持時間は高電圧状態６３３で無線電力受信機及び負荷に被害が発生しないように予め決定することができる。

無線電力受信機は、システムエラー状態６４０に遷移すれば、過電圧発生を指示する所定のメッセージを予め指定された時間内に帯域外通信リンクを介して無線電力送信機に伝送することができる。

また、無線電力受信機は、システムエラー状態６４０で過電圧による負荷の被害を防止するために備えた過電圧遮断手段を用いて、負荷に印加される電圧を制御することもできる。ここで、過電圧遮断手段として、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ又は／及びジェナーダイオードなどを使うことができる。

前記実施例では、無線電力受信機で過電圧が発生してシステムエラー状態６４０に遷移した場合、無線電力受信機におけるシステムエラー対応方法及び手段を説明しているが、これは一実施例に過ぎなく、本発明の他の実施例では、無線電力受信機での過熱、過温、過電流などによってもシステムエラー状態に遷移することもできる。

一例として、過熱又は過温（Ｏｖｅｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）によってシステムエラー状態に遷移した場合、無線電力受信機は過熱又は過温の発生を知らせる所定のメッセージを無線電力送信機に伝送することができる。ここで、無線電力受信機は備えた冷却ファンなどを駆動して内部の発生した熱を減少させることもできる。

本発明の他の一実施例による無線電力受信機は、複数の無線電力送信機と連動して無線電力を受信することもできる。この場合、無線電力受信機は、実際無線電力を受信することに決定された無線電力送信機と実際帯域外通信リンクが設定された無線電力送信機が互いに違うと判断すれば、システムエラー状態６４０に遷移することもできる。

図７は本発明の一実施例による電磁気共振方式を支援する無線電力送信機における状態遷移過程を説明するための状態遷移図である。

図７を参照すると、無線電力送信機の状態は、大きくは構成状態（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅ）７１０、節電状態（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ Ｓｔａｔｅ）７２０、低電力状態（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｅ）７３０、電力伝送状態（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｔａｔｅ）７４０、ローカル障害状態（Ｌｏｃａｌ Ｆａｕｌｔ Ｓｔａｔｅ）７５０、及びラッチ障害状態（Ｌａｔｃｈｉｎｇ Ｆａｕｌｔ Ｓｔａｔｅ）７６０を含むことができる。

無線電力送信機に電力が印加されれば、無線電力送信機は構成状態７１０に遷移することができる。無線電力送信機は、構成状態７１０で、所定のリセットタイマーが満了するとか初期化過程が完了すれば、節電状態７２０に遷移することができる。

節電状態７２０で、無線電力送信機はビーコンシーケンスを生成して共振周波数帯域を介して伝送することができる。

ここで、無線電力送信機は、節電状態７２０に進入した後、所定時間内にビーコンシーケンスが開始することができるように制御することができる。一例として、無線電力送信機は、節電状態７２０に遷移した後、５０ｍｓ内にビーコンシーケンスを開始することができるように制御することができるが、これに限られない。

節電状態７２０で、無線電力送信機は、充電領域上の伝導性物体の存在有無を感知するための第１ビーコンシーケンス（Ｆｉｒｓｔ Ｂｅａｃｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を周期的に生成して伝送し、受信共振器のインピーダンス変化、すなわち負荷変動（Ｌｏａｄ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を感知することができる。

また、節電状態７２０で、無線電力送信機は、感知された物体を識別するための所定の第２ビーコンシーケンス（Ｓｅｃｏｎｄ Ｂｅａｃｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を周期的に生成して伝送することもできる。ここで、第１ビーコンシーケンスと第２ビーコンシーケンスは互いに重畳しないように、該当ビーコンの伝送タイミングを決定することができる。以下、説明の便宜のために、第１ビーコンシーケンスと第２ビーコンシーケンスをそれぞれショートビーコンシーケンス（Ｓｈｏｒｔ Ｂｅａｃｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）とロングビーコンシーケンス（Ｌｏｎｇ Ｂｅａｃｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と名付けることにする。

特に、ショートビーコンシーケンスは、充電領域上の伝導性物体を感知するまで無線電力送信機の待機電力を節減することができるように、短区間の間に（ｔ_{ＳＨＯＲＴ＿ＢＥＡＣＯＮ}）一定の時間間隔（ｔ_{ＣＹＣＬＥ}）で繰り返し生成して伝送することができる。一例として、ｔ_{ＳＨＯＲＴ＿ＢＥＡＣＯＮ}は３０ｍｓ以下、ｔ_{ＣＹＣＬＥ}は２５０ｍｓ±５ｍｓにそれぞれ設定することができるが、これに限られない。また、ショートビーコンシーケンスに含まれたそれぞれのショートビーコンの電流強度は所定の基準値以上であり、一定の時間区間の間に次第に増加することができる。

本発明による無線電力送信機は、ショートビーコン受信による受信共振器におけるリアクタンス（ｒｅａｃｔａｎｃｅ）及び抵抗（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の変化を感知するための所定のセンシング手段を備えることができる。

また、節電状態７２０で、無線電力送信機は、無線電力受信機のブーティング（Ｂｏｏｔｉｎｇ）及び応答に必要な十分な電力を供給するための前記第２ビーコンシーケンス、すなわちロングビーコンシーケンス－を周期的に生成して伝送することができる。

すなわち、無線電力受信機は、ロングビーコンシーケンスによってブーティングが完了すれば、帯域外通信チャネルを介して所定の応答信号をブロードキャスティングして無線電力送信機に伝送することができる。

特に、ロングビーコンシーケンスは、無線電力受信機のブーティングに必要な十分な電源を供給するために、ショートビーコンシーケンスより相対的に長い区間の間に（ｔ_{ＬＯＮＧ＿ＢＥＡＣＯＮ}）一定の時間間隔（ｔ_{ＬＯＮＧ＿ＢＥＡＣＯＮ＿ＰＥＲＩＯＤ}）で生成して伝送することができる。一例として、ｔ_{ＬＯＮＧ＿ＢＥＡＣＯＮ}は１０５ｍｓ＋５ｍｓ、ｔ_{ＬＯＮＧ＿ＢＥＡＣＯＮ＿ＰＥＲＩＯＤ}は８５０ｍｓにそれぞれ設定することができ、それぞれのロングビーコンの電流強度はショートビーコンの電流強度より相対的に強くても良い。また、ロングビーコンは伝送区間の間に電力強度を一定に維持することができる。

その後、無線電力送信機は、受信共振器のインピーダンス変化を感知すれば、ロングビーコン伝送区間の間に所定の応答信号の受信を待機することができる。以下、説明の便宜のために、前記応答信号を広告信号（Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌ）と名付けることにする。ここで、無線電力受信機は、共振周波数帯域とは違う帯域外通信周波数帯域を介して広告信号をブロードキャスティングすることができる。

一例として、広告信号は、該当帯域外通信標準で定義されたメッセージを識別するためのメッセージ識別情報、無線電力受信機が適法な又は該当無線電力送信機に互換可能な受信機であるかを識別するための固有のサービス識別情報又は無線電力受信機識別情報、無線電力受信機の出力パワー情報、負荷に印加される定格電圧／電流情報、無線電力受信機のアンテナ利得情報、無線電力受信機のカテゴリーを識別するための情報、無線電力受信機認証情報、過電圧保護機能の搭載有無についての情報、及び無線電力受信機に搭載されたソフトウェアバージョン情報の少なくとも一つ又はいずれか一つを含むことができる。

無線電力送信機は、広告信号を受信すれば、節電状態７２０から低電力状態７３０に遷移した後、無線電力受信機との帯域外通信リンクを設定することができる。ついで、無線電力送信機は設定された帯域外通信リンクを介して、無線電力受信機に対する登録過程を遂行することができる。一例として、帯域外通信がブルートゥース低電力通信の場合、無線電力送信機は無線電力受信機とブルートゥースペアリングを遂行し、ペアリングされたブルートゥースリンクを介して互いの状態情報、特性情報及び制御情報の少なくとも一つを交換することができる。

無線電力送信機が低電力状態７３０で帯域外通信を介して充電を開始するための所定の制御信号、すなわち無線電力受信機が負荷に電力を伝達するように要請する所定の制御信号を無線電力受信機に伝送すれば、無線電力送信機の状態は低電力状態７３０から電力伝送状態７４０に遷移することができる。

仮に、低電力状態７３０で帯域外通信リンク設定過程又は登録過程が正常に完了しなかった場合、無線電力送信機の状態は低電力状態７３０から節電状態７２０に遷移することができる。

無線電力送信機は各無線電力受信機との接続のための別途の分離されたリンク満了タイマー（Ｌｉｎｋ Ｅｘｐｉｒａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｒ）が駆動されることができ、無線電力受信機は所定の時間周期で無線電力送信機に自分が存在することを知らせる所定のメッセージをリンク満了タイマーが満了する前に伝送しなければならない。リンク満了タイマーは前記メッセージを受信する度にリセットされ、リンク満了タイマーが満了しなければ無線電力送信機と無線電力受信機の間に設定された帯域外通信リンクは維持されることができる。

仮に、低電力状態７３０又は電力伝送状態７４０で、無線電力送信機と少なくとも一つの無線電力受信機の間に設定された帯域外通信リンクに対応する全てのリンク満了タイマーが満了した場合、無線電力送信機の状態は節電状態７２０に遷移することができる。

また、低電力状態７３０の無線電力送信機は、無線電力受信機から有効な広告信号を受信すれば、所定の登録タイマーを駆動させることができる。このとき、登録タイマーが満了すれば、低電力状態７３０の無線電力送信機は節電状態７２０に遷移することができる。このとき、無線電力送信機は、登録に失敗したことを知らせる所定の警報信号を無線電力送信機に備えた警報表示手段、例えばＬＥＤランプ、ディスプレイ画面、ビーパー（ｂｅｅｐｅｒ）などを介して出力することもできる。

また、電力伝送状態７４０で、無線電力送信機は、接続された全ての無線電力受信機の充電が完了すれば、低電力状態７３０に遷移することができる。

特に、無線電力受信機は、構成状態７１０、ローカル障害状態７５０及びラッチ障害状態７６０を除いた残りの状態で新しい無線電力受信機の登録を許容することができる。

また、無線電力送信機は、電力伝送状態７４０で無線電力受信機から受信する状態情報に基づいて伝送電力を動的に制御することができる。

ここで、無線電力受信機から無線電力送信機に伝送される受信機状態情報は、要求電力情報、整流器の後端で測定された電圧及び／又は電流情報、充電状態情報、過電流及び／又は過電圧及び／又は過熱及び／又は過温状態を知らせるための情報、過電流又は過電圧によって負荷に伝達される電力を遮断するとか減少させる手段が活性化したかを指示する情報の少なくとも一つを含むことができる。ここで、受信機状態情報は予め指定された周期で伝送されるとか、特定のイベントが発生する度に伝送されることができる。また、前記過電流又は過電圧によって負荷に伝達される電力を遮断するとか減少させる手段は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ及びジェナーダイオードの少なくとも一つを用いることができる。

本発明の他の一実施例による無線電力受信機から無線電力送信機に伝送される受信機状態情報は、無線電力受信機に有線で外部電源が連結されたことを知らせる情報、及び帯域外通信方式が変更されたことを知らせる情報、一例としてＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）からＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）通信に変更されたことを知らせる情報の少なくとも一つをさらに含むこともできる。

本発明のさらに他の一実施例による無線電力送信機は、自分の現在可用な電力、無線電力受信機別優先順位、接続された無線電力受信機の個数の少なくとも一つに基づいて無線電力受信機別に受信しなければならないパワー強度を適応的に決定することもできる。ここで、無線電力受信機別パワー強度は該当無線電力受信機の整流器で処理可能な最大パワーに対していくらの比率でパワーを受信しなければならないかによって決定することができるが、これに限られない。

その後、無線電力送信機は、決定されたパワー強度についての情報が含まれた所定の電力制御命令を該当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、無線電力送信機によって決定されたパワー強度で電力制御が可能であるかを判断し、判断の結果を所定の電力制御応答メッセージで無線電力送信機に伝送することができる。

本発明の他の一実施例による無線電力受信機は、無線電力送信機の電力制御命令に従って無線電力制御が可能であるかを指示する所定の受信機状態情報を前記電力制御命令を受信する前に無線電力送信機に伝送することもできる。

電力伝送状態７４０は、接続された無線電力受信機の電力受信状態によって、第１状態７４１、第２状態７４２及び第３状態７４３のいずれか一状態であり得る。

一例として、第１状態７４１は、無線電力送信機に接続された全ての無線電力受信機の電力受信状態が正常電圧の状態であることを意味することができる。

第２状態７４２は、無線電力送信機に接続された少なくとも一つの無線電力受信機の電力受信状態が低電圧状態であり、高電圧状態の無線電力受信機が存在しないことを意味することができる。

第３状態７４３は、無線電力送信機に接続された少なくとも一つの無線電力受信機の電力受信状態が高電圧状態であることを意味することができる。

無線電力送信機は、節電状態７２０又は低電力状態７３０又は電力伝送状態７４０でシステムエラーを感知すれば、ラッチ障害状態７６０に遷移することができる

ラッチ障害状態７６０の無線電力送信機は、接続された全ての無線電力受信機が充電領域から除去されたと判断すれば、構成状態７１０又は節電状態７２０に遷移することができる。

また、ラッチ障害状態７６０で、無線電力送信機は、ローカル障害を感知すれば、ローカル障害状態７５０に遷移することができる。ここで、ローカル障害状態７５０の無線電力送信機は、ローカル障害が解除されれば、再びラッチ障害状態７６０に遷移することができる。

一方、構成状態７１０、節電状態７２０、低電力状態７３０及び電力伝送状態７４０のいずれか一つの状態でローカル障害状態７５０に遷移した場合、無線電力送信機は、ローカル障害が解除されれば、構成状態７１０に遷移することができる。

無線電力送信機は、ローカル障害状態７５０に遷移すれば、無線電力送信機に供給される電源を遮断することもできる。一例として、無線電力送信機は、過電圧、過電流、過熱などの障害を感知すれば、ローカル障害状態７５０に遷移することができるが、これに限られない。

一例として、無線電力送信機は、過電流、過電圧、過熱などを感知すれば、無線電力受信機が受信する電力の強度を減少させるための所定の電力制御命令を接続された少なくとも一つの無線電力受信機に伝送することもできる。

他の一例として、無線電力送信機は、過電流、過電圧、過熱などを感知すれば、無線電力受信機の充電を中断させるための所定の制御命令を接続された少なくとも一つの無線電力受信機に伝送することもできる。

前記のような電力制御過程によって、無線電力送信機は、過電圧、過電流、過熱などによる機器破損を予め防止することができる。

無線電力送信機は、送信共振器の出力電流の強度が基準値以上の場合、ラッチ障害状態７６０に遷移することができる。このとき、ラッチ障害状態７６０に遷移した無線電力送信機は、送信共振器の出力電流の強度を予め指定された時間の間に基準値以下となるように試みることができる。ここで、前記試みは予め指定された回数だけ繰り返し遂行することができる。仮に、繰り返し遂行にもかかわらず、ラッチ障害状態７６０が解除されない場合、無線電力送信機は、所定の警報手段を用いて、使用者にラッチ障害状態７６０が解除されないことを指示する所定の警報信号を送出することができる。このとき、無線電力送信機の充電領域に位置する全ての無線電力受信機が使用者によって充電領域から除去されれば、ラッチ障害状態７６０が解除されることができる。

一方、送信共振器の出力電流の強度が予め指定された時間内に基準値以下に落ちるとかあるいは前記予め指定された繰り返し遂行のうちに送信共振器の出力電流の強度が基準値以下に落ちる場合、ラッチ障害状態７６０は自動に解除されることができる。このとき、無線電力送信機の状態はラッチ障害状態７６０から節電状態７２０に自動で遷移して、無線電力受信機に対する感知及び識別の過程を再び遂行することができる。

電力伝送状態７４０の無線電力送信機は、連続した電力を送出し、無線電力受信機の状態情報及び予め定義された最適電圧領域（Ｏｐｔｉｍａｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｉｏｎ）設定パラメーターに基づいて適応的に送出電力を制御することができる。

一例として、最適電圧領域（Ｏｐｔｉｍａｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｉｏｎ）設定パラメーターは、低電圧領域を識別するためのパラメーター、最適電圧領域を識別するためのパラメーター、高電圧領域を識別するためのパラメーター、及び過電圧領域を識別するためのパラメーターの少なくとも一つを含むことができる。

無線電力送信機は、無線電力受信機の電力受信状態が低電圧領域にあれば送出電力を増加させ、高電圧領域にあれば送出電力を減少させることができる。

また、無線電力送信機は、電力伝送効率が最大になるように送出電力を制御することもできる。

また、無線電力送信機は、無線電力受信機によって要求された電力量の偏差が基準値以下となるように送出電力を制御することもできる。

また、無線電力送信機は、無線電力受信機の整流器出力電圧が所定の過電圧領域に到逹した場合、すなわち過電圧（Ｏｖｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ）を感知した場合、電力伝送を中断することもできる。

図８は本発明の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フローチャートである。

図８を参照すると、無線電力送信機は、電力伝送状態又は活性化状態で無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて電力制御を遂行することができる（Ｓ８１０）。

一例として、無線電力受信機が電磁気共振方式で電力を受信する場合、フィードバック信号はＡ４ＷＰ標準で定義された動的特性パラメーター（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）信号であり得る。ここで、動的特性パラメーター（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）信号は、無線電力受信機における電力受信状態情報だけではなく要求電力についての情報も含む。電力受信状態情報は、整流器出力電圧及び電流強度情報、バッテリー出力電圧及び電流情報及び受信機温度情報などを含むことができる。また、要求電力についての情報は、整流器の出力端に要求される最小（Ｍｉｎｉｍｕｍ）／最大（Ｍａｘｉｍｕｍ）／設定（Ｓｅｔ）電圧についての情報を含むことができる。ここで、無線電力送信機は、要求電力についての情報に基づいて動的に送出電力の強度を制御することができる。一例として、無線電力受信機は、少なくとも毎２５０ｍｍごとに動的特性パラメーターを電力伝送状態で接続された無線電力送信機に送信するように要求されることができる。

他の一例として、無線電力受信機が電磁気誘導方式で電力を受信する場合、フィードバック信号は無線電力受信機が電力伝送段階で所定の周期で伝送するＷＰＣ標準で定義された制御エラーパケット（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐａｃｋｅｔ）であり得るが、これに限られない。

他の一例として、無線電力受信機が電磁気誘導方式で電力を受信する場合、フィードバック信号は電力制御のための動作周波数を変更するために所定の周期で伝送するＰＭＡ標準で定義された増加（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）信号、減少（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）信号、維持（Ｎｏ Ｃｈａｎｇｅ）信号の少なくとも一つを含むことができるが、これに限られない。

無線電力送信機は、充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することができる（Ｓ８２０）。

一例として、充電領域内に無線電力受信機が存在するかは単位時間の間にフィードバック信号を正常に受信するかによって判断することができる。

他の一例として、無線電力送信機は、備えたセンサーのセンシング情報に基づいて電力伝送状態の無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断することもできる。ここで、無線電力受信機の存在有無を判断するためのセンサーは、照度センサー、圧力センサー、ホールセンサー、電流センサー、及び電圧センサーの少なくとも一つを含むことができるが、これに限られない。

さらに他の一例として、無線電力送信機は、無線電力受信機に電力を伝送する方式が電磁気共振方式であるとともに無線電力受信機とブルートゥース通信で連結された場合、ブルートゥース通信の受信信号強度に基づいて充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することもできる。一例として、無線電力送信機は、測定された受信信号強度が所定の基準値以下であれば、前記無線電力受信機が充電領域から離脱したと判断することができる。一方、無線電力送信機は、測定された受信信号強度が所定の基準値を超えれば、電力伝送状態の無線電力受信機が充電領域に存在すると判断することができる。

さらに他の一例として、無線電力送信機は、備えた送信コイルでの電圧又は（及び）電流変化に基づいて充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することもできる。

充電領域内に無線電力受信機が存在しないと判断した場合、無線電力送信機は、送出電力の強度を特定レベルで一定に維持することができる（Ｓ８３０）。

一例として、前述した８３０段階で維持される電力レベルは最近に、すなわち最後に受信されたフィードバック信号に応じて決定された電力レベルであり得る。

他の一例として、前述した８３０段階で維持される電力レベルは、電力伝送状態への遷移時、すなわち電力伝送開始時点に送出される電力の強度、すなわち初期伝送電力強度に決定することができる。

さらに他の一例として、前述した８３０段階で維持される電力レベルは無線電力受信機との通信セッションを維持することができる最小電力の強度に決定することができる。

さらに他の一例として、前述した８３０段階で維持される電力レベルは該当無線電力受信機のカテゴリー又は等級に基づいて適応的に決定することもできる。

無線電力送信機は初期化開始タイマーを駆動させることができる（Ｓ８４０）。ここで、初期化開始タイマーは、無線電力送信機が電力伝送を中断し、初期段階への進入可否を制御するためのタイマーであり得る。無線電力送信機は、駆動された初期化開始タイマーが満了すれば、電力伝送中断し、初期段階に遷移することができる。例えば、初期段階は、前述した図４の選択段階４１０、前述した図５の待機段階５１０及び前述した図６の非活性化状態６１０又はブート状態６２０の少なくとも一つを含むことができる。

無線電力送信機は、初期化開始タイマーの駆動中に充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することができる（Ｓ８５０）。

このとき、無線電力送信機は、初期化開始タイマーが満了するまで充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することができる（Ｓ８６０）。

仮に、前述した８６０段階で初期化開始タイマーが満了した場合、無線電力送信機は、電力伝送が中断されたことを指示する所定のアラーム信号を送出した後、初期段階に進入することができる（Ｓ８７０～Ｓ８８０）。ここで、アラーム信号は、ＬＥＤランプ信号、振動信号、ブザー（Ｂｕｚｚｅｒ）信号、ディスプレイ画面に表示される所定のメッセージなどの形態として出力されることができるが、これに限られなく、使用者が電力伝送が中断されたことを認知することができる特定の信号であれば十分である。

仮に、前記８５０段階で、初期化開始タイマーの駆動中に充電領域内に無線電力受信機が存在すると判断すれば、無線電力送信機は前述した８１０段階に戻ることができる。

一例として、図８の無線充電方法は正常な充電終了過程が遂行されなかった状態で無線電力受信機の存在が確認されないことがある無線充電マウスシステムに適用することができるが、これに限られない。本発明による無線充電方法が適用された無線充電マウスシステムは、無線充電マウスが充電領域をしばらく外れた場合にも、即時電力伝送を中断するとか初期段階に進入することなしに一定の時間の間に電力伝送状態を維持することにより、不必要に電力伝送が中断されることを最小化することができる利点がある。また、本発明は、不必要な電力伝送の中断を予め防止することにより、使用者の無線充電体験の満足度を向上させるだけでなく単位時間の充電効率を極大化することができる利点がある。

他の一例として、図９の無線充電方法は電力伝送中に使用者による移動が頻繁な無線電力受信機と連動する無線電力送信機に適用することができる。

図９は本発明の他の一実施例による無線充電方法を説明するためのフローチャートである。

図９を参照すると、無線電力送信機は、電力伝送状態で無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて適応的に電力制御を遂行することができる（Ｓ９１０）。ここで、フィードバック信号の受信周期は無線電力送信機と無線電力受信機の間に設定された無線電力伝送方式によって違うことがある。他の一例として、フィードバック信号の受信周期は無線電力送信機と無線電力受信機間の所定の調整過程によって動的に決定することもできる。

無線電力送信機は、フィードバック信号が所定の周期で正常に受信されるかを確認することができる（Ｓ９２０）。ここで、無線電力送信機は、所定の周期でフィードバック信号が正常に受信される場合、電力伝送状態の無線電力受信機が充電領域内に存在すると判断することができる。一方、所定の周期でフィードバック信号が正常に受信されない場合、無線電力送信機は、電力伝送状態の無線電力受信機が充電領域を離脱したと判断することができる。

判断の結果、所定の周期でフィードバック信号が正常に受信されない場合、無線電力送信機は、初期化開始タイマーを駆動させることができる（Ｓ９３０）。ここで、初期化開始タイマーは、無線電力送信機が電力伝送を中断し、初期段階への進入可否を制御するためのタイマーであり得る。無線電力送信機は、駆動された初期化開始タイマーが満了すれば、電力伝送を中断し、初期段階に遷移することができる。例えば、初期段階は、前述した図４の選択段階４１０、前述した図５の待機段階５１０及び前述した図６の非活性化状態６１０又はブート状態６２０の少なくとも一つを含むことができる。

無線電力送信機は、初期化開始タイマーの駆動中に充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することができる（Ｓ９４０）。一例として、無線電力送信機は、所定の周期でフィードバック信号が正常に受信されるかを確認し、充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することができる。すなわち、無線電力送信機はしばらくフィードバック信号が受信されなくても電力伝送を中断せず、初期化開始タイマーが満了するまでは持続的にフィードバック信号の受信有無をモニターすることができる。前述した９４０段階の判断の結果、充電領域内に無線電力受信機が存在しない場合、無線電力送信機は駆動された初期化開始タイマーが満了したかを確認することができる（Ｓ９５０）。

確認の結果、初期化開始タイマーが満了した場合、無線電力送信機は、電力伝送が中断されたことを指示する所定のアラーム信号を送出した後、初期段階に進入することができる（Ｓ９８０～Ｓ９９０）。

前述した９５０段階の確認の結果、初期化開始タイマーが満了しなかった場合、無線電力送信機は、一定のレベル送出電力の強度を減少させた後、一定の時間待機した後、前述した９４０段階に戻ることができる（Ｓ９６０～Ｓ９７０）。ここで、減少する電力レベルは、無線電力受信機のカテゴリー又は等級、初期化開始タイマーが満了するまで駆動される時間、無線電力受信機との通信連結を維持させるための最小電力の強度の少なくとも一つに基づいて動的に決定することができるが、これに限られない。

仮に、前述した９４０段階で、充電領域内に無線電力受信機が存在すると判断した場合、無線電力送信機は前述した９１０段階に戻ることができる。

一例として、前記図９の無線充電方法は正常な充電終了過程が遂行されなかった状態で無線電力受信機の存在が確認されないことがある無線充電マウスシステムに適用することができるが、これに限られない。本発明による無線充電方法が適用された無線充電マウスシステムは、無線充電マウスが充電領域をしばらく離脱した場合にも、即時電力伝送を中断するとか初期段階に進入することなしに一定の時間の間に送出電力の強度を段階的に減少させることにより、不必要に電力伝送が中断されることを最小化することができる利点がある。また、本発明は、不必要な電力伝送中断を予め防止することにより、使用者の無線充電体験の満足度を向上させるだけでなく単位時間の充電効率を極大化することができる利点がある。

他の一例として、前記図９の無線充電方法は電力伝送中に使用者による移動が頻繁な無線電力受信機と連動する無線電力送信機に適用することができる。

図１０は本発明のさらに他の一実施例による無線充電方法を説明するためのフローチャートである。

図１０を参照すると、無線電力送信機は、電力伝送状態又は活性化状態で帯域外通信又はインバンド通信を介して無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて適応的に電力制御を遂行することができる（Ｓ１０１０）。ここで、フィードバック信号の受信周期は無線電力送信機と無線電力受信機の間に設定された無線電力伝送方式によって違うことがある。他の一例として、フィードバック信号の受信周期は、無線電力送信機と無線電力受信機間の所定の調整過程によって動的に決定することもできる。

無線電力送信機は、フィードバック信号が所定の周期で正常に受信されるかを確認することができる（Ｓ１０２０）。

判断の結果、所定の周期でフィードバック信号が正常に受信されない場合、無線電力送信機は現在送出される電力の強度を一定のレベルだけ減少させた後、一定時間待機することができる（Ｓ１０３０～Ｓ１０４０）。ここで、減少する電力レベルは無線電力受信機のカテゴリー又は等級に基づいて動的に決定することができるが、これに限られない。

無線電力送信機は充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することができる（Ｓ１０５０）。一例として、無線電力送信機は、所定の周期でフィードバック信号が正常に受信されるかを確認し、充電領域内に無線電力受信機が存在するかを判断することができる。すなわち、無線電力送信機は、しばらくフィードバック信号が受信されなくても電力伝送を中断せず、送出電力の強度が所定の臨界値に到逹するまで段階的に送出電力の強度を減少させることができる。

仮に、前述した１０５０段階で、充電領域内に無線電力受信機が存在すると判断した場合、無線電力送信機は前述した１０１０段階に戻ることができる。

一方、前述した１０５０段階で、充電領域内に無線電力受信機が存在しない場合、無線電力送信機は、現在送出電力の強度が所定の臨界値以下であるかを確認することができる（Ｓ１０６０）。

確認の結果、現在送出電力の強度が所定の臨界値以下であれば、無線電力送信機は電力伝送が中断されたことを指示する所定のアラーム信号を送出した後、初期段階に戻ることができる（Ｓ１０７０～Ｓ１０８０）。

仮に、前述した１０６０段階での確認の結果、現在送出電力の強度が所定臨界値を超えれば、無線電力送信機は前述した１０３０段階を遂行することができる。

一例として、前記図１０の無線充電方法は正常な充電終了過程が遂行されなかった状態で無線電力受信機の存在が確認されないことがある無線充電マウスシステムに適用することができるが、これに限られない。本発明による無線充電方法が適用された無線充電マウスシステムは、無線充電マウスが充電領域をしばらく離脱した場合にも、即時電力伝送を中断するとか初期段階に進入することなしに一定時間送出電力の強度を段階的に減少させることにより、不必要に電力伝送が中断されることを最小化することができる利点がある。また、本発明は、不必要な電力伝送の中断を予め防止することにより、使用者の無線充電体験の満足度を向上させるだけでなく単位時間の充電効率を極大化することができる利点がある。

他の一例として、前記図１０の無線充電方法は電力伝送中に使用者による移動が頻繁な無線電力受信機と連動する無線電力送信機に適用することができる。

図１１は本発明の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１１を参照すると、無線電力送信機１１００は、通信部１１１０、受信機存在確認部１１２０、電力変換部１１３０、初期化開始タイマー１１４０、電力伝送部１１５０、制御部１１６０及びアラーム部１１７０の少なくとも一つを含んでなることができる。図１１に示した無線電力送信機１１００の構成要素は必ずしも必須の構成要素ではなく、一部の構成要素を変更／追加／削除することもできることに注意しなければならない。

本発明による無線電力送信機１１００は、電磁気共振方式及び電磁気誘導方式の少なくとも一つの方式を用いて電力を送出することによって無線電力受信機を充電させることができる。

通信部１１１０は、制御部１１６０から受信されたパケット又はメッセージを変調して該当無線電力受信機に伝送するとか、無線信号を復調して獲得したパケット又はメッセージを制御部１１６０に伝達することができる。ここで、変調された信号は活性化した無線電力伝送方式によってインバンド通信又は帯域外通信を介して無線電力受信機に送信されることができる。

受信機存在確認部１１２０は充電領域に無線電力受信機が存在するかを確認することができる。

一例として、受信機存在確認部１１２０は、通信部１１１０と連動して、電力伝送状態でのフィードバック信号の正常受信可否に基づいて充電領域に無線電力受信機が存在するかを確認することができる。受信機存在確認部１１２０は、フィードバック信号が予め定義された周期で正常に受信されることを確認すれば、電力伝送状態の無線電力受信機が充電領域に存在すると判断することができる。一方、受信機存在確認部１１２０は、フィードバック信号が正常に受信されないことを確認すれば、電力伝送状態の無線電力受信機が充電領域を離脱したと判断することができる。

他の一例として、受信機存在確認部１１２０は、備えたセンサー（図示せず）のセンシング情報に基づいて電力伝送状態の無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断することもできる。ここで、無線電力受信機の存在有無を判断するためのセンサーは、照度センサー、圧力センサー、ホールセンサー、電流センサー、電圧センサー及び静電センサーの少なくとも一つを含むことができるが、これに限られない。

電力変換部１１３０は、制御部１１６０の制御信号に応じて、電力送信部１１５０を介して送出される電力の強度を調節することができる。電力変換部１１３０は、外部電源（図示せず）から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ－ＤＣコンバーター、変換されたＤＣ電力を増幅させるための増幅回路などを含んでなることができるが、これに限られない。

電力変換部１１３０は、制御部１１６０の所定の制御信号に応じて、送出電力の強度を特定のレベルに維持することができる。

また、電力変換部１１３０は、制御部１１６０の所定制御信号に応じて、送出電力の強度が所定の臨界値に到逹するまで一定のレベルだけ段階的に減少させることもできる。

また、電力変換部１１３０は、制御部１１６０の所定の制御信号に応じて、電力送信部１１５０に電力が伝達されることを遮断することもできる。

初期化開始タイマー１１４０は、無線電力受信機への電力伝送中に充電領域内の該当無線電力受信機の存在が確認されない場合、制御部１１６０の所定制御信号に応じて駆動されることができる。

初期化開始タイマー１１４０が満了すれば、制御部１１６０は、該当無線電力受信機への電力伝送を中断し、無線電力送信機１１００の状態を初期段階に進入させることができる。

また、初期化開始タイマー１１４０が満了すれば、制御部１１６０は、電力伝送が中断されることを指示する所定のアラーム信号を出力するように、アラーム部１１７０を制御することもできる。

駆動された初期化開始タイマー１１４０が満了する前に無線電力受信機が充電領域に存在することを確認した場合、制御部１１６０は、初期化開始タイマー１１４０の駆動を中断させ、該当無線電力送信機から受信するフィードバック信号に応じて伝送電力を制御することができる。

電力送信部１１５０は、現在活性化した無線電力伝送方式に対応する動作周波数を生成するための周波数生成器、動作周波数に変調された交流信号を無線で伝送するための送信コイルなどを含んでなることができるが、これに限られない。

上述した実施例による方法はコンピュータで実行可能なプログラムとして製作されてコンピュータ可読の記録媒体に記録されることができる。コンピュータ可読の記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ記憶装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）の形態に具現されるものも含む。

コンピュータ可読の記録媒体はネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータが読めるコードが記録されて実行されることができる。そして、上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可能である。

本発明は本発明の精神及び必須の特徴を逸脱しない範疇内で他の特定の形態に具体化することができるのは当業者に自明である。

したがって、前記の詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはいけなく、例示的な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の請求項の合理的解釈によって決定されなければならなく、本発明の等価的範囲内における全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

本発明は無線充電分野に利用可能であり、特に無線電力送信装置及び無線電力受信装置に適用可能である。

Claims (18)

1. 電力伝送中に無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて伝送電力を制御する段階、
   前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階、及び
   前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記伝送電力の強度を一定に維持する段階
   を含む、無線電力送信機の無線充電方法であって、
   前記伝送電力の強度を一定に維持する段階において、前記一定に維持される前記伝送電力の強度は、前記電力伝送を開始した時点の初期伝送電力の強度、又は、前記無線電力受信機のカテゴリー若しくは等級に相応する電力強度のいずれか一つである、無線電力送信機の無線充電方法。
2. 電力伝送中に無線電力受信機から周期的に受信するフィードバック信号に応じて伝送電力を制御する段階、
   前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階、及び
   前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記伝送電力の強度を一定に維持する段階
   を含む、無線電力送信機の無線充電方法であって、
   前記伝送電力の強度を一定に維持する段階において、前記一定に維持される前記伝送電力の強度は、無線電力受信機との通信セッションを維持することができる最小電力の強度である、無線電力送信機の無線充電方法。
3. 前記伝送電力の強度を一定に維持するうち、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在すると判断すれば、前記フィードバック信号に応じて伝送電力を制御する段階を行う、請求項１乃至２のいずれか１項に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
4. 前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、初期化開始タイマーを駆動させる段階をさらに含み、前記初期化開始タイマーが満了すれば、前記無線電力受信機への電力伝送を中断し、初期段階に進入する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
5. 前記初期化開始タイマーが満了する前に前記無線電力受信機が前記充電領域に存在すると判断すれば、前記フィードバック信号に応じて伝送電力を制御する段階を再び行う、請求項４に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
6. 前記初期段階は、Ａ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準で定義された非活性化状態又はブート状態、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）標準で定義された選択段階及びＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）標準で定義された待機段階のいずれか一つである、請求項４に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
7. 前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が電磁気共振方式の場合、前記フィードバック信号はＡ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準で定義された動的特性パラメーター（Ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）パケットであり、
   前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が第１電磁気誘導方式の場合、前記フィードバック信号はＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）標準で定義された制御エラー（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ）パケットであり、
   前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が第２電磁気誘導方式の場合、前記フィードバック信号は、ＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）標準で定義された増加（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）信号、減少（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）信号及び維持（Ｎｏ Ｃｈａｎｇｅ）信号の少なくとも一つを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
8. 前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階は、
   前記フィードバック信号が一定時間内に正常に受信されるかを確認する段階、
   前記確認の結果、前記一定時間内に正常に受信されれば、前記無線電力受信機が充電領域に存在すると判断する段階、及び
   前記確認の結果、前記一定時間内に正常に受信されなければ、前記無線電力受信機が充電領域に存在しないと判断する段階
   を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
9. 前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階は、
   前記無線電力送信機に備えられたセンサーからセンシング情報を獲得する段階、及び
   前記獲得されたセンシング情報に基づいて前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階 を含み、
   前記センサーは、照度センサー、圧力センサー、ホールセンサー、電流センサー及び電圧センサーの少なくとも一つを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
10. 前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する段階は、
    前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が電磁気共振方式であるとともに前記無線電力受信機とブルートゥース通信が連結された場合、前記ブルートゥース通信の受信信号強度を測定する段階、
    前記測定された受信信号強度が所定の基準値以下であれば、前記無線電力受信機が充電領域に存在しないと判断する段階、及び
    前記測定された受信信号強度が所定の基準値を超えれば、前記無線電力受信機が充電領域に存在すると判断する段階、
    を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の無線電力送信機の無線充電方法。
11. 電力伝送中に無線電力受信機によって伝送された周期的なフィードバック信号を受信する通信部、
    前記フィードバック信号に応じて前記無線電力受信機への伝送電力を制御する電力変換部、
    前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する受信機存在確認部、及び
    前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記伝送電力の強度が一定に維持されるように前記電力変換部を制御する制御部
    を含む、無線電力送信機であって、
    前記一定に維持される前記伝送電力の強度は、前記電力伝送を開始した時点の初期伝送電力の強度、前記無線電力受信機のカテゴリー若しくは等級に相応する電力強度のいずれか一つである無線電力送信機。
12. 電力伝送中に無線電力受信機によって伝送された周期的なフィードバック信号を受信する通信部、
    前記フィードバック信号に応じて前記無線電力受信機への伝送電力を制御する電力変換部、
    前記電力伝送中に前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断する受信機存在確認部、及び
    前記判断の結果、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しない場合、前記伝送電力の強度が一定に維持されるように前記電力変換部を制御する制御部
    を含む、無線電力送信機であって、
    前記一定に維持される前記伝送電力の強度は、無線電力受信機との通信セッションを維持することができる最小電力の強度である、無線電力送信機。
13. 前記伝送電力の強度を一定に維持するうち、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在すると判断すれば、前記制御部が前記フィードバック信号に応じて伝送電力を制御するように前記電力変換部を制御し、
    前記伝送電力の強度を一定に維持するうち、前記無線電力受信機が前記充電領域に存在しないと判断すれば、前記制御部が初期化開始タイマーを駆動し、前記駆動された初期化タイマーが満了すれば、前記無線電力受信機への電力伝送を中断し、初期段階に進入するように制御し、
    前記駆動された前記初期化開始タイマーが満了する前に前記無線電力受信機が前記充電領域に存在すると判断すれば、前記制御部が前記フィードバック信号に応じて伝送電力を制御するように前記電力変換部を制御する、請求項１１乃至１２のいずれか１項に記載の無線電力送信機。
14. 前記初期段階は、Ａ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準で定義された非活性化状態又はブート状態、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）標準で定義された選択段階及びＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）標準で定義された待機段階のいずれか一つである、請求項１３に記載の無線電力送信機。
15. 前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が電磁気共振方式の場合、前記フィードバック信号はＡ４ＷＰ（Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ）標準で定義された動的特性パラメーター（Ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）パケットであり、
    前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が第１電磁気誘導方式の場合、前記フィードバック信号はＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）標準で定義された制御エラー（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ）パケットであり、
    前記無線電力受信機に電力を伝送する方式が第２電磁気誘導方式の場合、前記フィードバック信号は、ＰＭＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｔｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）標準で定義された増加（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）信号、減少（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）信号及び維持（Ｎｏ Ｃｈａｎｇｅ）信号の少なくとも一つを含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の無線電力送信機。
16. 前記受信機存在確認部は、
    前記フィードバック信号が一定時間内に正常に受信されるかを確認し、前記確認の結果、前記一定時間内に正常に受信されれば、前記無線電力受信機が充電領域に存在すると判断し、前記確認の結果、前記一定時間内に正常に受信されなければ、前記無線電力受信機が充電領域に存在しないと判断する、請求項１１～１５のいずれか一項に記載の無線電力送信機。
17. 前記受信機存在確認部は、
    前記無線電力送信機に備えられたセンサーから獲得されたセンシング情報に基づいて前記無線電力受信機が充電領域に存在するかを判断し、
    前記センサーは、照度センサー、圧力センサー、ホールセンサー、電流センサー及び電圧センサーの少なくとも一つを含む、請求項１１～１５のいずれか一項に記載の無線電力送信機。
18. 前記一定に維持される前記伝送電力の強度は、最後に受信された前記フィードバック信号に応じて調節された伝送電力の強度に決定される、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の無線電力送信機。

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