JP7469534B2 - 無線充電方法およびそのための装置 - Google Patents

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Description

本発明は、無線電力伝送技術に関するものであり、特に、無線充電方法およびそのため
の装置に関するものである。
携帯電話、ノートパソコンなどの携帯用端末は、電力を貯蔵するバッテリーと充電と放
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
器から電力が供給されなければならない。
一般的に、バッテリーに電力を充電するための充電装置とバッテリーとの間の電気的な
連結方式の一例として、商用電源の供給を受けてバッテリーに対応する電圧と電流に変換
して、当該バッテリーの端子を介してバッテリーに電気エネルギーを供給する端子供給方
式を挙げることができる。このような端子供給方式は、物理的なケーブル(cable)または
電線の使用が同伴する。よって、端子供給方式の装備を多く取り扱う場合、多くのケーブ
ルが相当の作業スペースを占めて整理が困難であり、外観的にもよくない。また、端子供
給方式は、端子間の異なる電位差による瞬間放電現象、異物質による焼損および火災の発
生、自然放電、バッテリーの寿命および性能の低下などの問題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利用した充電
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、過去では一部の携帯用端末に基本的に装備されておらず、消費者が別途
の無線充電受信機アクセサリーを別途に購入する必要があったので、無線充電システムに
対する需要が低かったが、無線充電ユーザが急激に増えると予想され、今後端末メーカー
でも無線充電機能を基本的に搭載することが予想される。
一般的に、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
る無線電力受信機から構成される。
このような無線充電システムは、少なくとも１つの無線電力伝送方式(例えば、電磁誘
導方式、電磁共鳴方式、ＲＦ無線電力伝送方式など)によって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、電力送信機コイルから磁場を発生させ、その磁場の
影響で受信コイルで電気が誘導される電磁誘導の原理を利用して充電する電磁誘導方式に
基づいた様々な無線電力伝送標準が用いられる。ここで、電磁誘導方式の無線電力伝送標
準は、WPC(Wireless Power Consortium)とAir Fuel Alliance(旧PMA、Power Matters All
iance)で定義された電磁誘導方式の無線充電技術を含むことができる。
別の一例として、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
電磁共鳴(Electromagnetic Resonance)方式が用いられることもある。ここで、電磁共鳴
方式は、無線充電技術の標準機構であるAir Fuel Alliance(旧A4WP、Alliance for Wirel
ess 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。
別の一例として、無線電力伝送方式は、ＲＦ信号に低電力のエネルギーを乗せて遠距離
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、無線充電システムは、無線電力送信機と無線電力受信機との間に金属などの磁場
を吸収する異物質が存在する場合、発熱現象、充電効率の減少、消費電力の増加の問題が
発生するので、正確な異物質検出方法が必要な実情である。
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あり、本発明
の目的は、無線充電方法およびそのための装置およびシステムを提供することにある。
また、本発明のさらなる目的は、異物質を正確に判断する無線充電方法およびそのため
の装置およびシステムを提供することにある。
また、本発明のさらなる目的は、従来異物質が存在すると誤認識して、無線充電が行わ
れない問題を解決した無線充電方法およびそのための装置およびシステムを提供すること
にある。
本発明で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限定されず、言
及していない別の技術的課題は、以下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されるはずである。
上記のような技術的課題を解決するために、実施例に係る無線充電方法は、無線電力受
信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、充電領域の
物体を感知する段階と、Ｑ値(Ｑuality Factor Value)を測定する段階と、基準Ｑ値を含
む情報を受信する段階と、前記測定されたＱ値と基準Ｑ値を利用して異物質を検出する段
階と、前記異物質が検出されていない場合、第１保証電力値(guaranteed power value)を
含む情報を送信し、前記異物質が検出された場合、第２保証電力値を含む情報を送信する
段階と、を含み、前記第１保証電力値は、前記第２保証電力値より大きくてもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記無線電力送信機の内部温度を測定する段階を
含み、前記異物質が検出された場合、予め設定され期間の間前記感知された温度が予め設
定された温度未満である場合、第３保証電力値を有する保証電力を送信する段階をさらに
含み、前記第３保証電力値は、前記第２保証電力値より大きくてもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記第２保証電力値は、前記無線電力送信機の最
低保証電力であってもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記異物質を検出する段階は、前記基準Ｑ値を利
用して臨界Ｑ値を決定する段階と、前記測定されたＱ値が前記臨界Ｑ値以上であれば、異
物質が検出されていないと判断し、前記測定されたＱ値が前記臨界Ｑ値未満であれば、異
物質が検出されたと判断する段階とを判断含むことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記臨界Ｑ値は、前記基準Ｑ値の１０％減少され
た値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記異物質が検出された場合は、無線充電をする
のか否かを決定する段階をさらに含み、無線充電を行うと決定した場合、第２保証電力値
を含む情報を送信し、無線充電を行わないと決定した場合、無線充電を中止することがで
きる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記異物質が検出された場合は、無線充電をする
のか否かを決定する段階は、前記臨界Ｑ値を利用して許容Ｑ値を決定する段階と、前記測
定されたＱ値が前記許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行うと決定し、前記測定されたＱ
値が前記許容Ｑ値未満であれば、無線充電を行わないと決定する段階と、を含むことがで
きる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記許容Ｑ値は、前記臨界Ｑ値の２０％減少され
た値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、予め設定された期間の間前記感知された温度が予
め設定された温度未満である場合、第３保証電力値を有する保証電力を送信する段階は、
再交渉段階で行うことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記異物質が検出されていない場合、第１保証電
力値を含む情報を送信すると、補正段階を実行して電力伝送段階に移行し、前記異物質が
検出された場合、第２保証電力値を含む情報を送信すると、補正段階を実行せずに電力伝
送段階に移行することができる。
実施例に係る無線充電方法は、無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機
における無線充電方法において、充電領域の物体を感知する段階と、Ｑ値を測定する段階
と、基準Ｑ値を含む情報を受信する段階と、前記基準Ｑ値が５０未満であるのかを判断す
る段階と、前記基準Ｑ値が５０未満である場合は、前記測定されたＱ値と基準Ｑ値を利用
して第１異物質検出を実行し、前記基準Ｑ値が５０以上であれば、前記測定されたＱ値と
基準Ｑ値 を利用して第２異物質検出を実行する段階と、前記第１異物質検出を通じて前
記異物質が検出されていない場合、第１保証電力値を含む情報を送信し、前記異物質が検
出された場合、第２保証電力値を含む情報を送信し、前記第２異物質検出を通じて前記異
物質が検出されていない場合、第１保証電力値を含む情報を送信し、前記異物質が検出さ
れた場合は、無線充電を中止する段階と、を含み、前記第１保証電力値は、前記第２保証
電力値より大きくてもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記無線電力送信機の内部温度を測定する段階を
含み、前記第１異物質検出を通じて前記異物質が検出された場合、予め設定され時間の間
、前記感知された温度が予め設定された温度未満である場合、第３保証電力値を有する保
証電力を送信する段階をさらに含み、前記第３保証電力値は、前記第２保証電力値より大
きくてもよい。
実施例に係る無線充電装置は、１つ以上の送信コイルと、外部から印加された直流電力
の強度を変換する電力変換部と、外部装置と情報を交換する通信部と、Ｑ値を測定するセ
ンシング部と、前記通信部を通じて基準Ｑ値を含む情報を受信し、異物質検出を実行する
制御部と、を含み、前記制御部は、前記測定されたＱ値と基準Ｑ値を利用して異物質を検
出し、前記異物質が検出されていない場合、第１保証電力値を含む情報を送信し、前記異
物質が検出された場合、第２保証電力値を含む情報を送信し、前記第１保証電力値は、前
記第２保証電力値より大きくてもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記センシング部は、前記無線電力送信機の内部
温度を測定し、前記制御部は、前記異物質が検出された場合、予め設定され期間の間前記
感知された温度が予め設定された温度未満である場合、第３保証電力値を有する保証電力
を送信し、前記第３保証電力値は、前記第２保証電力値より大きくてもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記第２保証電力値は、前記無線電力送信機の最
低保証電力であってもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記異物質検出は、前記制御部が前記基準Ｑ値を
利用して臨界Ｑ値を決定し、前記測定されたＱ値が前記臨界Ｑ値以上であれば、異物質が
検出されていないと判断し、前記測定されたＱ値が前記臨界Ｑ値未満であれば、異物質が
検出されたと判断することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記臨界Ｑ値は、前記基準Ｑ値の１０％減少され
た値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記制御部は、前記異物質が検出された場合は、
無線充電をするのか否かを決定し、無線充電を行うと決定した場合、第２保証電力値を含
む情報を送信し、無線充電を行わないと決定した場合、無線充電を中止することができる
。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記異物質が検出された場合は、無線充電を行う
か否かの決定は、前記制御部が前記臨界Ｑ値を利用して許容Ｑ値を決定し、前記測定され
たＱ値が前記許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行うと決定し、前記測定されたＱ値が前
記許容Ｑ値未満であれば、無線充電を行わないと決定することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記許容Ｑ値は、前記臨界Ｑ値の２０％減少され
た値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記予め設定された期間の間、前記感知された温
度が予め設定された温度未満である場合、第３保証電力値を有する保証電力を送信する段
階は、再交渉段階で行うことができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記制御部は、前記異物質が検出されていない場
合、第１保証電力値を含む情報を送信すると、補正段階を実行して電力伝送段階に移行し
、前記異物質が検出された場合、第２保証電力値を含む情報を送信すると、補正段階を実
行せずに電力伝送段階に移行することができる。
実施例に係る無線充電装置は、１つ以上の送信コイルと、外部から印加された直流電力
の強度を変換する電力変換部と、外部装置と情報を交換する通信部と、Ｑ値を測定するセ
ンシング部と、前記通信部を通じて基準Ｑ値を含む情報を受信し、前記基準Ｑ値が５０未
満であるのかを判断する制御部と、を含み、前記制御部は、前記基準Ｑ値が５０未満であ
る場合は、前記測定されたＱ値と基準Ｑ値を利用して第１異物質検出を実行し、前記基準
Ｑ値が５０以上であれば、前記測定されたＱ値と基準Ｑ値を利用して第２異物質検出を実
行し、前記制御部は、前記第１異物質検出を通じて前記異物質が検出されていない場合、
第１保証電力値を含む情報を送信し、前記異物質が検出された場合、第２保証電力値を含
む情報を送信し、前記第２異物質検出を通じて前記異物質が検出されていない場合、第１
保証電力値を含む情報を送信し、前記異物質が検出された場合、無線充電を中止し、前記
第１保証電力値は、前記第２保証電力値より大きくてもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記センシング部は、前記無線電力送信機の内部
温度を測定し、前記制御部は、前記第１異物質検出を通じて前記異物質が検出された場合
、予め設定され期間の間前記感知された温度が予め設定された温度未満である場合、第３
保証電力値を有する保証電力を送信し、前記第３保証電力値は、前記第２保証電力値より
大きくてもよい。
実施例に係る無線充電方法は、無線電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機
における無線充電方法において、ピング段階(Ping Phase)の前に、Ｑ値を測定する段階と
、交渉段階で基準Ｑ値を含むＦＯＤ状態パケットを受信する段階と、前記基準Ｑ値を利用
して臨界Ｑ値を決定する段階と、前記臨界Ｑ値を利用して許容Ｑ値を決定する段階と、前
記測定されたＱ値と前記許容Ｑ値に基づいて第１異物質を検出する段階と、を含むことが
できる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記臨界Ｑ値は、前記基準Ｑ値の１０％減少され
た値であり、前記許容Ｑ値は、前記臨界Ｑ値の２０％減少された値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、第１異物質を検出する段階は、前記測定されたＱ
値が前記許容Ｑ値以上であるのかを判断することができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記測定されたＱ値が前記許容Ｑ値以上であれば
、無線充電を行うのためのＡＣＫを送信する段階をさらに含むことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記測定されたＱ値が前記臨界Ｑ値以上であるの
かを判断する段階と、補正段階に移行した後、前記測定されたＱ値が前記臨界Ｑ値以上で
あれば、補正を実行し、前記測定されたＱ値が前記臨界Ｑ値未満であれば、補正を実行し
ない段階とをさらに含むことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、電力伝送段階に移行した後、第２異物質検出を実
行する段階をさらに含むことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記第２異物質検出は、受信電力値と送信電力値
に基づいて判断される電力損失値が所定の臨界電力損失値を超えると、異物質が存在する
と判断することができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記第２異物質検出は、測定された内部温度値が
所定の臨界温度値を超えると、異物質が存在すると判断することができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記ＦＯＤ状態パケットは、基準周波数値をさら
に含み、ピング段階の前に、周波数値を測定する段階と、交渉段階で前記基準周波数値を
利用して臨界周波数値を決定する段階と、前記臨界周波数値を利用して許容周波数値を決
定する段階とをさらに含み、前記第１異物質を検出する段階は、前記測定された周波数値
と前記許容周波数値に基づくことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記臨界周波数値は、前記基準周波数値の１０％
増加された値であり、前記許容周波数値は、前記臨界周波数の２０％増加された値であっ
てもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、第１異物質を検出する段階は、前記測定された周
波数値が前記許容周波数値以下であるのかを判断することができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記測定された周波数値が前記許容周波数値以下
であれば、無線充電を行うのためのＡＣＫを送信する段階をさらに含むことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記測定された周波数値が前記臨界周波数値以下
であるのかを判断する段階と、補正段階に移行した後、前記測定された周波数値が前記臨
界周波数値以下であれば、補正を実行し、前記測定された周波数値が前記臨界周波数値を
超えると、補正を実行しない段階とをさらに含むことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記ＦＯＤ状態パケットは、基準周波数値をさら
に含み、ピング段階の前に等価直列抵抗値を測定する段階と、交渉段階で前記基準Ｑ値と
前記基準周波数値を利用して臨界等価直列抵抗値を決定する段階と、前記臨界等価直列抵
抗値を利用して許容等価直列抵抗値を決定する段階とをさらに含み、前記第１異物質を検
出する段階は、前記測定された等価直列抵抗値と前記許容等価直列抵抗値に基づくことが
できる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記臨界等価直列抵抗値は、前記基準等価直列抵
抗値の１０％増加された値であり、前記許容等価直列抵抗値は、前記臨界等価直列抵抗値
の２０％増加された値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、第１異物質を検出する段階は、前記測定された等
価直列抵抗値が前記許容等価直列抵抗値以下であるのかを判断することができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記測定された等価直列抵抗値が前記許容等価直
列抵抗値以下であれば、無線充電を行うのためのＡＣＫを送信する段階をさらに含むこと
ができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記測定された等価直列抵抗値が前記臨界等価直
列抵抗値以下であるのかを判断する段階と、補正段階に移行した後、前記測定された等価
直列抵抗値が前記臨界等価直列抵抗値以下であれば、補正を実行し、前記測定された等価
直列抵抗値が前記臨界等価直列抵抗値を超えると、補正を実行しない段階とをさらに含む
ことができる。
実施例に係る無線充電装置は、１つ以上の送信コイルと、外部から印加された直流電力
の強度を変換する電力変換部と、外部装置と情報を交換する通信部と、Ｑ値を測定するセ
ンシング部と、前記通信部を通じて基準Ｑ値を含むＦＯＤ状態パケットを受信し、第１異
物質検出を実行する制御部とを含み、前記制御部は、前記基準Ｑ値を利用して臨界Ｑ値を
決定し、前記臨界Ｑ値を利用して許容Ｑ値を決定し、前記第１異物質検出は、前記測定さ
れたＱ値および前記許容Ｑ値に基づくことができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記臨界Ｑ値は、前記基準Ｑ値の１０％減少され
た値であり、前記許容Ｑ値は、前記臨界Ｑ値の２０％減少された値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記第１異物質検出は、前記制御部が前記測定さ
れたＱ値が前記許容Ｑ値以上であるのかを判断することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記制御部は、前記測定されたＱ値が前記許容Ｑ
値以上であれば、無線充電を行うのためのＡＣＫを送信することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、補正段階に移行した後、前記制御部は、前記測定
されたＱ値が前記臨界Ｑ値以上であれば、補正を実行し、前記測定されたＱ値が前記臨界
Ｑ値未満であれば補正を行わなくてもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、電力伝送段階に移行した後、制御部は、第２異物
質検出を行うことができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記第２異物質検出は、前記制御部が受信電力値
と送信電力値に基づいて判断される電力損失値が所定の臨界電力損失値を超えると、異物
質が存在すると判断することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記第２異物質検出は、前記制御部が測定された
内部温度値が所定の臨界温度値を超えると、異物質が存在すると判断することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記ＦＯＤ状態パケットは、基準周波数値をさら
に含み、前記センシング部は、周波数値を測定し、前記制御部は、前記基準周波数値を利
用して臨界周波数値を決定し、前記臨界周波数値を利用して許容周波数値を決定し、前記
第１異物質検出は、前記測定された周波数値と前記許容周波数値に基づくことができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記臨界周波数値は、前記基準周波数値の１０％
増加された値であり、前記許容周波数値は、前記臨界周波数の２０％増加された値であっ
てもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記第１異物質検出は、前記制御部が前記測定さ
れた周波数値が前記許容周波数値以下であるのかを判断することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記制御部は、前記測定された周波数値が前記許
容周波数値以下であれば、無線充電を行うのためのＡＣＫを送信することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、補正段階に移行した後、前記制御部は、前記測定
された周波数値が前記臨界周波数値以下であれば、補正を実行し、前記測定された周波数
値が前記臨界周波数値を超えると、補正を実行しなくてもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記ＦＯＤ状態パケットは、基準周波数値をさら
に含み、前記センシング部は等価直列抵抗値を測定し、前記制御部は、交渉段階で前記基
準Ｑ値と前記基準周波数値を利用して臨界等価直列抵抗値を決定し、前記臨界等価直列抵
抗値を利用して許容等価直列抵抗値を決定し、前記第１異物質検出は、前記測定された等
価直列抵抗値と前記許容等価直列抵抗値に基づくことができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記臨界等価直列抵抗値は、前記基準等価直列抵
抗値の１０％増加された値であり、前記許容等価直列抵抗値は、前記臨界等価直列抵抗値
の２０％増加された値であってもよい。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記第１異物質検出は、前記制御部が前記測定さ
れた等価直列抵抗値が前記許容等価直列抵抗値以下であるのかを判断することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記制御部は、前記測定された等価直列抵抗値が
前記許容等価直列抵抗値以下であれば、無線充電を行うのためのＡＣＫを送信することが
できる。
また、実施例に係る無線充電装置は、補正段階に移行した後、前記制御部は、前記測定
された等価直列抵抗値が前記臨界等価直列抵抗値以下であれば、補正を実行し、前記測定
された等価直列抵抗値が前記臨界等価直列抵抗値を超えると、補正を実行しなくてもよい
。
また、上記のような技術的課題を解決するために、実施例に係る無線充電方法は、無線
電力受信機に無線で電力を送信する無線電力送信機における無線充電方法において、充電
領域の物体を感知する段階と、等価直列抵抗値とピーク周波数値を測定する段階と、基準
Ｑ値および基準ピーク周波数値を含む情報を受信する段階と、第１臨界等価直列抵抗値と
臨界のピーク周波数値を決定する段階と、前記測定された等価直列抵抗値、前記測定され
たピーク周波数値、前記第１臨界等価直列抵抗値と前記臨界ピーク周波数値を利用して異
物質検出する段階と、を含み、前記無線電力送信機は、前記測定された等価直列抵抗値が
前記第１臨界等価直列抵抗値以上であり、前記測定されたピーク周波数値が前記臨界ピー
ク周波数値以上であれば、異物質が存在すると判断して電力送信を中止することができる
。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記第１臨界等価直列抵抗値を決定する段階は、
前記基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を利用して基準等価直列抵抗値を決定する段階と
、前記基準等価直列抵抗値において所定の割合で減少した値を前記第１臨界等価直列抵抗
値に決定する段階を含むことができる。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記臨界ピーク周波数値は、基準ピーク周波数値
より大きくてもよい。
また、実施例に係る無線充電方法は、前記測定されたピーク周波数値が前記臨界ピーク
周波数値以上であり、前記測定された等価直列抵抗値が前記第１臨界等価直列抵抗値以下
であれば、異物質が検出されていないことを指示する情報を前記無線電力受信機に送信す
ることができる。
実施例に係る無線充電装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータと、共振コン
デンサと送信コイルを含み、前記交流電力が印加される共振回路と、無線電力受信機から
変調されたインバンド信号を復調する通信部と、前記共振回路の電圧を測定するセンシン
グ部と、制御部とを含み、前記制御部は、充電領域の物体を感知し、前記センシング部で
測定された電圧に基づいてＱ値とピーク周波数値を決定し、前記通信部を通じて基準Ｑ値
および基準ピーク周波数値を含む情報を受信し、第１臨界等価直列抵抗値と臨界のピーク
周波数値を決定し、前記測定された等価直列抵抗値、前記測定されたピーク周波数値、前
記第１臨界等価直列抵抗値と前記臨界ピーク周波数値を利用して異物質を検出するように
設定され、前記無線電力送信機は、前記測定された等価直列抵抗値が前記第１臨界等価直
列抵抗値以上であり、前記測定されたピーク周波数値が前記臨界ピーク周波数値以上であ
れば、異物質が存在すると判断して電力送信を中止することができる。
また、実施例に係る無線充電装置は、前記第１臨界等価直列抵抗値は、前記基準Ｑ値お
よび基準ピーク周波数値に基づいて決定されてもよい。
本発明に係る無線充電方法とそのための装置およびシステムの効果を説明すると以下の
ようである。
本発明は、無線充電方法およびそのための装置およびシステムを提供することができる
。
また、本発明は、異物質を正確に判断することができる。
また、本発明は、異物質を正確に判断し、発熱現象、充電効率の減少、消費電力の無駄
遣いを防止することができる。
また、本発明は、従来異物質が存在すると誤認識して、無線充電が行われない問題を解
決することができる。
また、本発明は、無線電力送信機と無線電力受信機との間の充電距離が増加することと
異物質が存在することを区別して判断することで、不必要に無線充電が行われない問題を
解決することができる。
以下に添付される図面は、本発明に対する理解を助けるためのものとして、詳細な説明
と一緒に本発明の実施例を提供する。ただし、本発明の技術的特徴は、特定の図面に限定
されるものではなく、各図面に開示される特徴は、相互組合わせられて新たな実施例を構
成することができる。
一実施例に係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。 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移行図である。 一実施例に係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。 は、前記図３の無線電力送信機と連動され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。 一実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面である。 一実施例に係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面である。 Ｑ値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。 別の実施例に係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面である。 周波数値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。 別の実施例に係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面である。 等価直列抵抗値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。 別の実施例に係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面である。 別の実施例に係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面である。 別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面である。 図１３の別の実施例に係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面である。 図１３の別の実施例に係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面である。 図１４ａの無線充電方法の異物質検出方法を説明するための図面である。 図１４ａの無線充電方法の無線充電をするのか否かを決定する方法を説明するための図面である。 別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面である。 図１６の別の実施例に係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面である。 図１６の別の実施例に係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面である。 別の実施例に係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面である。 別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面である。 図１９の別の実施例に係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面である。 図２０におけるＱ値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。 別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面である。 図２２の別の実施例に係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面である。 等価直列抵抗値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。 別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面である。 図２５の別の実施例に係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面である。 周波数値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。 別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面である。 図２８の別の実施例に係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面である。
以下、実施例が適用される装置及び様々な方法について図面を参照して、より詳細に説
明する。以下の説明で用いられる構成要素に対する接尾辞「モジュール」および「部」は
、単に明細書を容易に作成するために付与されたり混用されるものであり、それ自体で、
相互区別される意味または役割を有するものではない。
以上で、実施例を構成する全ての構成要素が１つに結合されるか、結合されて動作する
ものと説明されたとしても、必ずこのような実施例に限定されるものではない。即ち、実
施例の目的範囲内であれば、その全ての構成要素が１つ以上に選択的に結合されて動作し
てもよい。また、その全ての構成要素が、それぞれ１つの独立したハードウェアとして具
現されでもよいが、各構成要素の一部または全部が選択的に組合わせられて１つまたは複
数のハードウェアで 組合わせられた一部または全部の機能を行う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てもよい。そのコンピュータプログラム
を構成するコードおよびコードセグメントは、実施例の技術分野の当業者によって容易に
推論できるだろう。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能
な記憶媒体(Computer Readable Media)に貯蔵され、コンピュータによって読み取られて
実行されることで、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記憶媒体
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を含むことができる。
実施例の説明において、各構成要素の「上または下」、「前または後」に形成されると
記載される場合、「上または下」および「前または後」は、２つの構成要素が相互直接接
触するか、１つ以上の他の構成要素が２つの構成要素の間に配置されて形成されるものも
含む。
また、以上に記載された「含む」、「構成する」または「有する」などの用語は、特に
反対となる記載がない限り、その構成要素が内在できることを意味するものであるので、
他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるものと解
釈されるべきである。技術的または科学的な用語を含む全ての用語は、特に限定されない
限り、実施例の属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解される意味
と同じ意味を有する。辞書に定義された用語のように、一般的に用いられる用語は、関連
技術の文脈上の意味と一致すると解釈されるべきであり、実施例では、明白に定義しない
限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈されない。
また、実施例の構成要素の説明において、第１、第２、Ａ、Ｂ、(ａ)、(ｂ)等の用語を
使用することができる。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番または順序などが限定
されるものではない。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接
続されることができるが、各構成要素の間にさらに他の構成要素が「連結」、「結合」ま
たは「接続」されることができると理解されたい。
そして、実施例の説明いおいて、関連する公知技術については、この分野の技術者には
自明な事項として、実施例の要旨を不必要に曖昧にする恐れがあ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において無線電力を送信する装置は、説
明の便宜を図り、無線電力送信機、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、無線電力送信機、無線充電装置などを混用して
使用することにする。また、無線電力送信装置から無線電力を受信する装置の表現として
、説明の便宜図り、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、受信端末機、受信側、受信装置、受信機端末などが混用されることがある。
実施例に係る無線充電装置は、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、天井埋込み形態、壁掛け形態などに構成することができ、
１つの送信機は、複数の無線電力受信装置に電力を送信することもできる。
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に置けれて用いられる
だけではなく、自動車用にも開発適用されて、車両内で使用することができる。車両に設
置される無線電力送信機は、簡単かつ安定的に固定および取付けることができるスタンド
形態で提供される。
実施例に係る端末は、携帯電話(mobile phone)、スマートフォン(smart phone)、ノー
トパソコン(laptop computer)、デジタル放送用端末機、PDA(Personal Digital Assistan
ts)、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等に使用することができるが、
これらに限定されず、実施例による無線電力受信手段が装着されて、バッテリーの充電が
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、混用されることがある。別の一実施例に係る無線電力受信機は、車
両、無人航空機、エアドローンなどにも搭載可能である。
実施例に係る無線電力受信機は、少なくとも１つの無線電力伝送方式が備えられ、２つ
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、前記電磁誘導方式、電磁共鳴方式、ＲＦ無線電力伝送方式のうち少なくとも１
つを含むことができる。一般的に、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 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、振幅お
よび位相変調方式などで行われてもよい。一例として、無線電力受信機は、受信コイルを
介し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(feedbＡＣ
Ｋ signal)を生成することで、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送信される情報は、受信電力強度の情報を含む様々な状
態情報を含むことができる。このとき、無線電力送信機は、受信電力強度の情報に基づい
て充電効率または電力伝送効率を算出することができる。
図１は、実施例に係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を参照すれば、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および受信された電力が供給さ
れる電子機器３０で構成される。
一例として、無線電力送信端１０と無線電力受信端２０は、無線電力伝送に用いられる
動作周波数と同じ周波数帯域を利用して情報を交換するインバンド(In-band)通信を行う
ことができる。別の一例として、無線電力送信端１０と無線電力受信端２０は、無線電力
伝送に用いられる動作周波数と異なる別途の周波数帯域を利用して情報を交換する帯域外
(Out-of-band)通信を行うこともできる。
一例として、無線電力送信端１０と無線電力受信端２０の間で交換される情報は、相互
の状態情報だけではなく、制御情報も含むことがある。ここで、送受信端の間で交換され
る状態情報および制御情報は、後述される実施例の説明からよりより明確になるだろう。
前記インバンド通信および帯域外通信は、双方向通信を提供することができるが、これ
に限定されるものではなく、別の実施例においては、一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、一方向通信は、無線電力受信端２０が無線電力送信端１０だけで情報を伝
送するものであってもよいが、これに限定されるものではなく、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ってもよい。
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の間の双方向通信は可能
であるが、ある一時点でいずれか１つの装置のみによって情報伝送が可能な特徴がある。
実施例に係る無線電力受信端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、現在電力使用量情報、実行中の応用を識
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、これに限定されるものではなく、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であればよい。
図２は、無線電力伝送手順を説明するための状態移行図である。
図２を参照すれば、無線電力伝送手順に応じて、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)２１０、ピング段階(Ping Phase)２２０、識別および
構成段階(Identification and Configuration Phase)２３０、交渉段階(Negotiation Pha
se)２４０、補正段階(Calibration Phase)２５０、電力伝送段階(Power Transfer Phase)
２６０段階および再交渉段階(Renegotiation Phase)２７０に区分される。
選択段階２１０は、パワー伝送を開始したりパワー伝送を維持する間特定エラーまたは
特定イベントが感知されると、移行する段階、例えば図面符号Ｓ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２
０８、Ｓ２１０、Ｓ２１２を含むことができる。ここで、特定エラーおよび特定イベント
は、以下の説明からより明確になるだろう。また、選択段階２１０で送信機はインターフ
ェース表面に物体が存在するの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２２０に移行するこ
とができる。選択段階２１０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、送信コイルまたは一次コイル(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)に物体が存在するのかを感知することができ
る。
選択段階２１０で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及び／又は共振コンデンサの一端及び／又は他端のＱ
値(Ｑuality factor)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、電力伝送コイル及び／又は共振コンデ
ンサ)のピーク周波数を測定することができる。
Ｑ値及び／又はピーク周波数は、以降の交渉段階２４０で異物質が存在するのか否かを
判断することに用いられる。
ピング段階２２０で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のかを識別するためのデジタルピング(Digital Pin
g)を伝送する(Ｓ２０１)。ピング段階２２０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できないと、再び選択段階２１０に移行
することができる。また、ピング段階２２０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、即ち充電完了パケットを受信すれば、選択段階２１０に移行する
こともできる(Ｓ２０２)。
ピング段階２２０が完了すれば、送信機は、受信機を識別し、受信機構成および状態情
報を収集するための識別および構成段階２３０に移行することができる(Ｓ２０３)。
識別および構成段階２３０で送信機は予期せぬパケットが受信されたり(unexpected pa
cket)、予め定義された時間の間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いと(no
power transfer contract)、選択段階２１０に移行することができる(Ｓ２０４)。
送信機は、識別および構成段階２３０で受信された構成パケット(Configuration packe
t)の交渉フィールド(Negotiation Field)値に基づいて交渉段階２４０への進入が必要で
あるのか否かを確認することができる。
確認結果、交渉が必要であれば、送信機は、交渉段階２４０に進入することができる(
Ｓ２０５)。交渉段階２４０で送信機は所定ＦＯＤ検出手順を行うことができる。
反面、確認結果、交渉が不必要な場合、送信機は直接電力伝送段階２６０に進入するこ
ともできる(Ｓ２０６)。
交渉段階３４０で、送信機は、基準Ｑ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、基準ピーク周波数値が含まれたＦＯＤ状
態パケットを受信することができる。または、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値が含ま
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Ｑ値に基づいてＦ
Ｏ検出のための臨界Ｑ値を決定することができる。送信機は、基準ピーク周波数値に基づ
いてＦＯ検出のための臨界ピーク周波数値を決定することができる。
送信機は、決定されたＦＯ検出のための臨界Ｑ値および現在測定されたＱ値、例えばピ
ング段階以前に測定されたＱ値でありうることを利用して充電領域にＦＯが存在するのか
を検出することができ、ＦＯ検出結果に応じて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、電力伝送が中止されるが、これに限定されるものではない
。
送信機は、決定されたＦＯ検出のための臨界ピーク周波数値および現在測定されたピー
ク周波数値、例えばピング段階以前に測定されたピーク周波数値でありうることを利用し
て充電領域にＦＯが存在するのかを検出することができ、ＦＯ検出結果に応じて電力伝送
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、電力伝送が中止されるが
、これに限定されるものではない。
ＦＯが検出された場合、送信機は、選択段階２１０に戻ることができる(Ｓ２０８)。反
面、ＦＯが検出されていない場合、送信機は補正段階２５０を経て電力伝送段階２６０に
進入することもできる(Ｓ２０７およびＳ２０９)。具体的に、送信機は、ＦＯが検出され
ていない場合、送信機は補正段階２５０で受信端に受信された電力の強度を受信し、送信
端で伝送した電力の強度と比較して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。即ち、送信機は補正段階２５０で送信端の送信パワーと受信端の受信パワーの間の
差に基づいて電力損失を予測することができる。一実施例に係る送信機は、予測された電
力損失を反映してＦＯＤを検出するための電力損失臨界値を補正することもできる。即ち
、補正段階では、ＦＯがない状態であるので、受信機のカップリング状態および受信機の
フレンドリーメタル(Friendly metal)成分による電力損失を決定し、予め決定された電力
損失以外の追加電力損失が発生した時異物質が存在すると判断することができる。
電力伝送段階２６０で、送信機は予期せぬパケットが受信されたり(unexpected packet
)、予め定義された時間の間所望のパケットが受信されなかったり(time out)、予め設定
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２１０に移行することができる(Ｓ２１０)。
また、電力伝送段階２６０で、送信機は送信機状態変化などによりパワー伝送契約を再
構成する必要がある場合、再交渉段階２７０に移行することができる(Ｓ２１１)。このと
き、再交渉が正常的に完了すれば、送信機は、電力伝送段階２６０に戻ることができる(
Ｓ２１３)。
上記したパワー伝送契約は送信機と受信機の状態および特性情報に基づいて設定されて
もよい。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しないと、当該受信機への電力伝送を中止し、選択段
階２１０に移行することもできる(Ｓ２１２)。
図３は、一実施例に係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３を参照すれば、無線電力送信機３００は、電源部３６０、直流‐直流コンバータ(D
C-DC Converter)３１０、インバータ(Inverter)３２０、共振回路３３０、センシング部
３５０、通信部３４０、アラーム部３７０および制御部３８０を含んで構成される。
共振回路３３０は、共振コンデンサ３３１およびインダクタ(または送信コイル)３３２
)を含んで構成され、通信部３４０は、復調部３４１と変調部３４２の少なくとも１つを
含んで構成される。
電源部３６０は、外部電源端子またはバッテリーからＤＣ電力が印加されて直流‐直流
コンバータ３１０に伝達することができる。ここで、バッテリーは、無線電力送信機３０
０の内部に装着されて充電可能に構成されるが、これは一実施例に過ぎず、補助バッテリ
ーまたは外装バッテリーの形態で無線電力送信機３００の電源部３６０に所定のケーブル
を介して連結されてもよい。
直流‐直流コンバータ３１０は、制御部３８０の制御に応じて電源部３６０から入力さ
れる直流電力の強度を特定強度の直流電力に変換することができる。一例として、直流‐
直流コンバータ３１０は、電圧の強度調節が可能な可変電圧器として構成されるが、これ
に限定されるものではない。
インバータ３２０は、変換された直流電力を交流電力に変換することができる。
インバータ３２０は、備えられた複数のスイッチ制御によって入力される直流電力信号
を交流電力信号に変換して出力することができる。
一例として、インバータ３２０は、フルブリッジ(Full Bridge)回路を含んで構成され
るが、これに限定されるものではなく、ハーフブリッジ(Half Bridge)を含んで構成され
てもよい。
別の一例として、インバータ３２０は、ハーフブリッジ回路とフルブリッジ回路を両方
とも含んで構成されてもよく、この場合、制御部３８０は、インバータ３２０をハーフブ
リッジで動作させるのかフルブリッジで動作させるのかを動的に決定して制御することが
できる。
一実施例に係る無線電力送信機は、無線電力受信機によって要求される電力の強度に応
じて適応的にインバータ３２０のブリッジモードを制御することができる。
ここで、ブリッジモードは、ハーフブリッジモードおよびフルブリッジモードを含む。
一例として、無線電力受信機が５Ｗの低電力を要求する場合、制御部３８０は、インバー
タ３２０がハーフブリッジモードで動作するように制御することができる。
反面、無線電力受信機が１５Ｗの電力を要求する場合、制御部３８０はフルブリッジモ
ードで動作するように制御することができる。別の一例として、無線電力送信機は、感知
された温度に応じて適応的にブリッジモードを決定し、決定されたブリッジモードに応じ
てインバータ３２０を駆動させることもできる。
一例として、ハーフブリッジモードによって無線電力を伝送する途中、無線電力送信装
置の温度が所定基準値を超える場合、制御部３８０はハーフブリッジモードを非活性化さ
せ、フルブリッジモードが活性化するように制御することができる。即ち、無線電力送信
装置は、同じ強度の電力を伝送するためにフルブリッジ回路を通じて電圧は上昇させ、共
振回路３３０に流れる電流の強度は減少させることで、無線電力送信装置の内部温度が所
定基準値以下を維持するように制御することができる。
一般的に、電子機器に装着される電子部品に発生する熱の量は、当該電子部品に印加さ
れる電圧の強度よりも電流の強度に敏感である。
また、インバータ３３０は、直流電力を交流電力に変換できるだけではなく、交流電力
の強度を変更させることもできる。
一例として、インバータ３２０は、制御部３８０の制御に応じて交流電力生成に用いら
れる基準交流信号(Reference Alternating Current Signal)の周波数を調節して、出力さ
れる交流電力の強度を調節することもできる。このために、インバータ３２０は、特定周
波数を有する基準交流信号を生成する周波数発振器を含んで構成されるが、これは一実施
例に過ぎず、別の一例は、周波数発振器がインバータ３２０と別個に構成されて無線電力
送信機３００の一側に装着されてもよい。
別の一例として、無線電力送信機３００は、インバータ３２０に備えられたスイッチを
制御するためのゲートドライバー(Gate Driver、図示されない)さらに含んで構成される
。この場合、ゲートドライバーは、制御部３８０から少なくとも１つのパルス幅変調信号
を受信でき、受信されたパルス幅変調信号に応じてインバータ３２０のスイッチを制御す
ることができる。制御部３８０は、パルス幅変調信号のデューティサイクル(Duty Cycle)
、即ちデューティレート(Duty Rate)および位相(Phase)を制御してインバータ３２０出力
電力の強度を制御することができる。制御部３６０は、無線電力受信装置から受信される
フィードバック信号に基づいて適応的にパルス幅変調信号のデューティサイクルおよび位
相を制御することができる。
センシング部３５０は、ＤＣ変換された電力の電圧／電流などを測定して制御部３８０
に提供することができる。また、センシング部３５０は、過熱が発生しているのか否か判
断するために、無線電力送信機３００の内部温度または充電インターフェース(表面)の内
側を測定して、測定結果を制御部３８０に提供することもできる。一例として、制御部３
８０は、センシング部３５０によって測定された電圧／電流値または内部温度値に基づい
て適応的に電源部３８０からの電源供給を遮断することができる。このために、直流‐直
流コンバータ３１０の一側には、電源部３６０から供給される電源を遮断するための所定
電力遮断回路がさらに供えられてもよい。
また、センシング部３５０は、Ｑ値、周波数値、等価直列抵抗値などをセンシングする
ための各種センシング素子を含むことができる。センシング部３５０は、センシングされ
たＱ値、周波数値、等価直列抵抗値などを制御部３８０に提供することができる。センシ
ング部３５０のセンシング方法は、以下図６～図１８を参照して説明する。
制御部３８０は、センシングされたＱ値、周波数値、等価直列抵抗値などと受信された
基準Ｑ値および基準周波数値のうちいずれか１つ以上の値を含むＦＯＤ状態情報を利用し
て異物質を検出することができる。制御部３８０の異物質検出方法は、以下図６～図１８
を参照して説明する。
変調部３４２は、制御部３８０によって生成された制御信号を変調して共振コイル３３
０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(Freque
ncy 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、Dif
ferential bi-phase変調方式などを含むことができるが、これに限定されるものではない
。
復調部３４１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３８０に伝送することができる。一例として、復調された信号には、信
号強度指示子、無線電力伝送中電力制御のためのエラー訂正(EC：Error Correction)指示
子、充電完了(EOC：End Of Charge)指示子、過電圧／過電流／過熱指示子などが含まれる
が、これに限定されるものではなく、無線電力受信機の状態を識別するための各種状態情
報が含まれてもよい。別の例として、復調された信号は、基準Ｑ値および基準周波数値の
うちいずれか１つ以上の値を含むＦＯＤ状態情報が含まれてもよい。
一例として、無線電力送信機３００は、無線電力伝送に用いられる同じ周波数を利用し
て無線電力受信機と通信を行うインバンド(In-Band)通信を通じて前記信号強度指示子を
獲得することができる。
以上の図３の説明では、無線電力送信機３００と無線電力受信機がインバンド通信を行
うことを例として説明しているが、これは一実施例に過ぎず、無線電力信号伝送に用いら
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行うことができる。一例
として、近距離双方向通信は、低電力Bluetooth通信、RFID通信、UWB通信、ZigBee通信の
いずれか１つであってもよい。
図４は、前記図３の無線電力送信機と連動され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４を参照すれば、無線電力受信機４００は、受信コイル４１０、整流器４２０、直流
／直流コンバータ(DC／DC Converter)４３０、負荷４４０、センシング部４５０、通信部
４６０、メイン制御部４７０を含んで構成される。ここで、通信部４６０は、復調部４６
１および変調部４６２の少なくとも１つを含んで構成される。
上記した図４の例に図示された無線電力受信機４００は、インバンド通信を通じて無線
電力送信機と情報を交換できるものと図示されているが、これは一実施例に過ぎず、別の
一実施例に係る通信部４６０は、無線電力信号伝送に用いら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４１０を通じて受信されるＡＣ電力は、整流器４２０に伝達することができ
る。整流器４２０は、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換して直流／直流コンバータ４３０に伝送
することができる。直流／直流コンバータ４３０は、整流器が出力するＤＣ電力の強度を
負荷４４０によって要求される特定強度に変換して負荷４４０に伝達することができる。
また、受信コイル４１０は、複数の受信コイル(図示されない)、即ち第１～第ｎ受信コイ
ルを含んで構成される。一実施例に係るそれぞれの受信コイル(図示されない)に伝達され
るＡＣ電力の周波数が相互異なってもよく、別の一実施例は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備えられた所定周波数制御器を利用して、それぞれの受
信コイル別の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４５０は、整流器４２０出力ＤＣ電力の強度を測定して、これをメイン制
御部４７０に提供することができる。一例として、センシング部４５０は、無線電力受信
により受信コイル４１０に印加される電流の強度を測定して、測定結果をメイン制御部４
７０に伝送することもできる。別の例として、センシング部４５０は、無線電力受信機４
００の内部温度を測定して、測定された温度値をメイン制御部４７０に提供することもで
きる。
一例として、メイン制御部４７０は、測定された整流器が出力するＤＣ電力の強度が所
定基準値と比較して過電圧が発生しているのか否かを判断することができる。判断結果、
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４６２に伝送することができる。ここで、変調部４６２によって変調された信号は、受
信コイル４１０または別途のコイル(図示されない)を通じて無線電力送信機に伝送される
。また、メイン制御部４７０は、整流器が出力するＤＣ電力の強度が所定基準値以上の場
合、感知信号が受信されたと判断でき、感知信号を受信した時、当該感知信号に対応する
信号強度指示子が変調部４６２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。別の一例として、復調部４６１は、受信コイル４１０と整流器４２０の間のＡ
Ｃ電力信号または整流器４２０出力ＤＣ電力信号を復調して感知信号を受信したのかを識
別し、識別結果をメイン制御部４７０に提供することができる。このとき、メイン制御部
４７０は、感知信号に対応する信号強度指示子が変調部４６２を通じて伝送されるように
制御することができる。
また、メイン制御部４７０は、予め貯蔵された基準Ｑ値および基準周波数値のうちいず
れか１つ以上の値を含むＦＯＤ状態パケットを変調部４６２を通じて無線電力送信機に伝
送できるように制御することができる。
図５は、一実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明するための図面
である。
図５を参照すれば、無線電力送信機６１０は、選択段階で無線電力受信機６２０にアナ
ログピングを伝送することができる(Ｓ６０１)。
無線電力送信機６１０は、ピング段階以前にＱ値を測定することができる(Ｓ６０２)。
一例として、無線電力送信機６１０は、選択段階でＱ値を測定することができる(Ｓ６０
２)。
また、無線電力送信機６１０は、ピング段階以前にピーク周波数値を測定することがで
きる(Ｓ６０３)。一例として、無線電力送信機６１０は、選択段階でピーク周波数値を測
定することができる(Ｓ６０２)。別の例として、無線電力送信機６１０は、選択段階で送
信コイルのピーク周波数を測定してインダクタンス値を決定することができる。より具体
的には、数学式１を参考すると、周波数値ｆは、固定されたキャパシタンス値Ｃと測定さ
れたインダクタンス値を利用して決定することができる。
(数式１)
Figure 0007469534000001
無線電力送信機６１０は、物体が感知されると、選択段階からピング段階に移行するこ
とができる。無線電力送信機６１０は、無線電力受信機６２０を活性化させ、受信機が無
線電力受信機６２０であるのかを識別するためのデジタルピングを伝送することができる
(Ｓ６０４)。無線電力受信機６２０は、デジタルピングに対する応答として信号強度パケ
ットを伝送することができる(Ｓ６０５)。
ピング段階が完了すると、識別および構成段階で、無線電力受信機６２０は、識別情報
を知らせるための識別パケットと構成情報を知らせるための構成パケットを伝送すること
ができる(Ｓ６０６～Ｓ６０７)。無線電力送信機６１０と無線電力受信機６２０は、構成
パケットの交渉フィールド値が交渉段階を実行しようと指示する値であれば、交渉段階に
移行することができる。
交渉段階で、無線電力受信機６２０は、ＦＯを検出するためにＦＯＤ状態パケットを伝
送することができる(Ｓ６０６)。ＦＯＤ状態パケットは、基準Ｑ値および基準周波数値の
うちいずれか１つ以上の値を含むことができる。
無線電力送信機６１０は、第１異物質検出を行うことができる(Ｓ６０９)。第１異物質
検出は、測定したＱ値、測定した周波数値、受信したＦＯＤ状態パケットの情報を利用し
て異物質を検出することができる。第１異物質検出は、図７～図１２の無線充電方法を説
明を参照する。
無線電力送信機６１０は、第１異物質検出を行った後無線充電をすることを決定すると
、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＡＣＫを無線電力受信機６２０に伝送すること
ができる(Ｓ６１０)。反面、無線電力送信機６１０は、第１異物質検出を行った後無線充
電中止を決定すると、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを無線電力受信機６
２０に伝送することができる。
無線電力受信機６２０は、パワー伝送契約のために電力送信機能力(Capability)パケッ
トを要請する一般要求パケットを伝送することができる(Ｓ６１１)。無線電力送信機６２
０は、一般要求パケットの応答として電力送信機能力パケットを伝送することができる(
Ｓ６１２)。この場合、電力送信機能力パケットの保障(Guaranteed)電力は、第１保障電
力値であってもよい。
潜在的な電力値は、周辺要件などによる電力制限に関係なく無線電力送信機が送出でき
る最大送出電力値であってもよい。一例として、第１保障電力値は、無線電力送信機の電
源部から提供される供給電源に基づいて、無線電力送信機の数や無線電力受信機の数によ
る電力制限などを受けない潜在的な電力値に近い値であってもよい。別の例として、第１
保障電力値は、無線電力送信機の数や無線電力受信機の数による電力制限などの条件(環
境条件)において無線電力送信機が送出できる最大送出電力値であってもよい。環境条件
とは、送信機の温度、送信機の電力ソースの可用量、異物質の存在またはフレンドリーメ
タルの影響などを意味することができる。無線電力受信機６２０は、電力送信機能力パケ
ットの第１保障電力値に基づいて、パワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要
求パケットを伝送することができる(Ｓ６１３)。注意すべきことは、電力送信機能力パケ
ットの第１保障電力とパワー伝送契約の保障電力は、区別されるものである。例えば、無
線電力受信機６２０は、電力送信機能力パケットの第１保障電力値と同一またはより小さ
い値でパワー伝送契約の保障電力値を要求することができる。説明の便宜を図り、無線電
力受信機６２０は、パワー伝送契約の保障電力値で電力送信機能力パケットの第１保障電
力値と同じ値で要求する。無線電力送信機６１０は、パワー伝送契約の保障電力値を要求
するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる
(Ｓ６１４)。即ち、無線電力送信機６１０は、無線電力受信機が提案したパワー伝送契約
の保障電力値を受諾した場合である。即ち、パワー伝送契約は、第１保障電力値で完了す
ることができる。以後、無線電力受信機６２０は、パワー伝送契約が完了すると、交渉段
階を終了するための特別要求パケットを伝送することができる(Ｓ６１５)。無線電力送信
機６１０は、交渉段階を終了するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケ
ットを伝送することができる(Ｓ６１６)。即ち、無線電力送信機６１０は、交渉段階終了
に対する受諾としてＡＣＫパケットを伝送することができる。
補正段階で、無線電力受信機６２０は、受信電力パケットを無線電力送信機６１０に伝
送することができる(Ｓ６１７)。この場合、受信電力パケットは、２４ビット受信電力パ
ケットであってもよい。無線電力送信機６１０は、無線充電を行うために受信電力パケッ
トに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ６１８)。
無線電力送信機６１０は、補正を実行するのか否かを決定することができる(Ｓ６１９)
。補正を実行するのか否かの決定は、図６～図１３ｂの補正実行段階に進入する場合であ
る。一例として、補正実行と決定すると、補正実行は、無線電力送信機６１０がＳ６１７
で受信する受信電力パケットの無線電力受信機６１０の受信電力値と測定した送信電力値
を利用して電力損失を予測することができる。また、補正実行は、無線電力送信機６１０
が予測された電力損失値を利用して電力伝送段階で行う第２異物質検出(Ｓ６２３)に利用
される電力損失臨界値を補正することができる。また、補正実行は、無線電力送信機６１
０が予測された電力損失値を利用して送信電力の強度を増加させることができる。無線電
力送信機は、異物質が存在するのか否かによって(存在時)、無線電力送信機６１０は、前
記補正を実行しなくてもよい。
補正段階が完了すれば、第１保障電力で電力伝送段階を行うことができる。無線電力受
信機６２０は、無線電力送信機６１０の送信コイルの電流を制御するために１つ以上の制
御エラーパケットを伝送することができる(Ｓ６２０)。無線電力送信機６１０は、無線電
力受信機６２０から伝送される制御エラーパケットに基づいて、送信コイルの電流を制御
して送信電力を調節することができる。無線電力受信機６２０は、定期的にまたは任意に
受信電力パケットを伝送することができる(Ｓ６２１)。
無線電力送信機６１０は、第２異物質検出を行うことができる(Ｓ６２２)。一例として
、無線電力送信機６１０は、受信された受信電力パケットの数である電力値と測定された
送信電力値を利用して電力損失を判断し、電力損失値に応じて異物質が存在するのか否か
を検出することができる。即ち、電力損失値が所定の臨界電力損失値を超えると、異物質
が存在すると判断することができる。この場合、無線電力送信機６１０は、充電を中止す
るために、受信電力パケットに対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信機６２０
に送信することができる(Ｓ６２３)。以後、無線電力送信機６１０は、無線充電を中止す
ることができる(Ｓ６２４)。別の例として、無線電力送信機６１０は、受信電力パケット
の受信の有無に関係なく測定された内部温度値を利用して異物質が存在するのか否かを検
出することができる。即ち、内部温度値が所定の臨界温度値を超えると、異物質が存在す
ると判断することができる。この場合、無線電力送信機６１０は、無線充電を中止するこ
とができる。
よって、実施例に係る無線充電システムは、無線充電方法およびそのための装置および
システムを提供することができる。また、実施例に係る無線充電システムは、異物質を正
確に判断することができる。また、実施例に係る無線充電システムは、異物質を正確に判
断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止することができる。
図６は一実施例に係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面であ
り、図７はＱ値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。
図６を参照すれば、無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前にＱ値を
測定する段階(Ｓ７０１)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、選択段階
でセンシング部を利用してＱ値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値を含むＦＯＤ状態パケットを受信す
る段階(Ｓ７０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、交渉段階で通信
部を利用してＦＯＤ状態パケットを受信することができる。基準Ｑ値は、無線電力受信機
に貯蔵されたＱ値で特定コイルユニットで測定されるＱ値であってもよい。ここで、特定
コイルユニットとは、Ｑ値を比較するために基準とするコイルユニットであり、無線電力
送信機は、コイルユニットの特性に応じて基準コイルユニットで測定される値と類似する
ようにＱ値を補正(Calibration)しなければならない。または、逆に基準コイルユニット
で測定される基準Ｑ値を無線電力送信機で測定される値に補正することもできる。
しかし、基準Ｑ値を無線電力送信機の特性に合うように補正(変換)することまたは測定
された値を前記特定コイルユニットに合うように補正(変換)することは非常に難しい。Ｑ
値は、コイルユニットの固有特性値であり、特性に応じてエネルギーの貯蔵および損失が
異なって現れるためである。よって、Ｑ値を利用した異物質検出はエラーがありえる。例
えば、無線電力受信機のみが充電領域内に配置された状態においても測定誤差及び／又は
補正誤差によって異物質と判断されることがある。携帯電話などのような無線電力受信機
が装着された端末機には、無線電力受信機以外の部品が多数存在し、基準Ｑ値が非常に低
いことがある。もし、測定されたＱ値または補正されたＱ値が基準Ｑ値より大きい(差例
えば、許容誤差以上)を有する場合、異物質として誤ったアラーム(false alarm)を生成す
ることがある。そのために、第１異物質検出段階で異物質を判断した場合であっても、電
力伝送を中止することなく追加的な動作によって異物質が存在するのか否かを確定するこ
とができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、臨界Ｑ値を決定する段階(Ｓ７０３)を含むこ
とができる。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準Ｑ値を利用して臨界Ｑ値
を算出することができる。一例として、無線電力送信機は、基準Ｑ値において、少なくと
も１０％より小さい値を臨界Ｑ値として決定することができる。１０％は、基準Ｑ値の許
容誤差であり、異物質がある場合、少なくとも許容誤差以上測定Ｑ値が基準Ｑ値より小さ
くなることを利用して異物質を検出することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、許容Ｑ値を決定する段階(Ｓ７０４)を含むこ
とができる。より具体的には、無線電力送信機は、決定された臨界Ｑ値を利用して許容Ｑ
値を算出することができる。一例として、図７のように、無線電力送信機は、臨界Ｑ値(
Ｑｔｈ)において０％以上２０％以下に減少した値を許容Ｑ値(Ｑｐ)として決定すること
ができる。より具体的には、無線電力送信機は、臨界Ｑ値において２０％減少した値を許
容Ｑ値として決定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定したＱ値が決定された許容Ｑ値以上であ
るのかを判断する段階(Ｓ７０５)を含むことができる。
無線電力送信機は、Ｑ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行うと決定することがで
きる(Ｓ７０６)。無線電力送信機は、Ｑ値が許容Ｑ値未満であれば、無線充電を中止する
と決定することができる(Ｓ７１４)。例えば、図８のように、送信電力の周波数が第１周
波数である時、無線電力送信機は、測定したＱ値が第１Ｑ値(Ｑ１)、第２Ｑ値(Ｑ２)、第
３Ｑ値(Ｑ３)であってもよい。第１Ｑ値(Ｑ１)であると測定された場合、無線電力送信機
と無線電力受信機の間に異物質が存在しない確率が非常に高いので、異物質が存在しない
と判断することができる。第３Ｑ値(Ｑ３)であると測定された場合、第３Ｑ値(Ｑ３)は臨
界Ｑ値(Ｑｔｈ)より非常に低いので、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存
在する確率が非常に高いので、異物質が存在すると判断することができる。第２Ｑ値(Ｑ
２)であると測定された場合、第２Ｑ値(Ｑ２)は臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)と許容Ｑ値(Ｑｐ)の間
であるので、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存在すると誤認識する恐れ
がある。これを防止するために、無線電力送信機は、測定されたＱ値が許容Ｑ値以上であ
れば、無線充電を行うことができる。以後、無線電力送信機は、Ｓ７１１の電力伝送段階
で第２異物質検出を行って、より正確に異物質が存在するのか否かを判断することができ
る。よって、無線電力送信機は、Ｑ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行うと決定す
ることができる。これによって、一実施例は、異物質を正確に判断することができる。ま
た、一実施例は、異物質を正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無
駄遣いを防止することができる。また、一実施例は、従来異物質が存在すると誤認識して
無線充電が行われない問題を解決することができる。
無線電力送信機は、無線充電を行うと決定すると、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応
答としてＡＣＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ７０７)。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がＱ値が臨界Ｑ値以上である
のかを判断する段階(Ｓ７０８)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は
、交渉段階で無線充電を行うと決定した後、補正段階に移行し、補正を行うか否かを決定
するために、Ｑ値が臨界Ｑ値以上であるのかを判断することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がＱ値が臨界Ｑ値以上であれ
ば、補正段階に移行して補正を実行する段階(Ｓ７０９)を含むことができる。一例として
、補正実行は、無線電力送信機が受信電力パケットの無線電力受信機の受信電力値と測定
した送信電力値を利用して電力損失を予測することができる。また、補正実行は、無線電
力送信機が予測された電力損失値を利用して送信電力の強度を増加させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がＱ値が臨界Ｑ値未満であれ
ば、補正段階なしに電力伝送段階(Ｓ７１０)に移行することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送段階に移行した後受信電力パケット
を受信すれば、第２異物質検出を行う段階(Ｓ７１１)を含むことができる。無線電力送信
機は、第２異物質検出を行って、異物質が検出されたと判断されると、無線充電を中止す
ることができる(Ｓ７１２、Ｓ７１３)。また、無線電力送信機は、第２異物質検出を行っ
て、異物質が検出されていないと判断されると、電力伝送段階を維持することができ、受
信電力パケットを受信すれば、再び第２異物質検出を行うことができる(Ｓ７１２、Ｓ７
１１)。一例として、電力伝送段階で無線電力送信機は、受信された受信電力パケットの
数である電力値と測定された送信電力値を利用して電力損失を判断し、電力損失値に応じ
て異物質が存在するのか否かを検出することができる。無線電力送信機は、電力損失値が
所定の臨界電力損失値を超えると、異物質が存在すると判断することができる。この場合
、無線電力送信機は充電を中止するために、受信電力パケットに対する応答としてＮＡＫ
パケットを無線電力受信機に送信することができる。以後、無線電力送信機は、無線充電
を中止することができる。別の例として、無線電力送信機は、受信電力パケットの受信の
有無に関係なく測定された内部温度値を利用して異物質が存在するのか否かを検出するこ
とができる。即ち、内部温度値が所定の臨界温度値を超えると、異物質が存在すると判断
することができる。この場合、無線電力送信機は、無線充電を中止することができる。よ
って、一実施例は、交渉段階で異物質検出が疑われる場合にも、無線充電を中止せず無線
充電を行った後電力伝送段階で再度異物質検出をして、異物質が存在するのか否かを正確
に判断することができる。
無線電力送信機は、Ｓ７１４で無線充電を中止すると決定すると、ＦＯＤ状態パケット
受信に対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ７
１５)。以後、無線電力送信機は、無線充電を中止することができる(Ｓ７１３)。
図８は別の実施例に係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面で
あり、図９はピーク周波数値に応じた異物質検出方法を説明するための図面である。
図８を参照すれば、無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前にピーク
周波数値を測定する段階(Ｓ９０１)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は
、選択段階でセンシング部を利用して送信電力のピーク周波数値を測定することができる
。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準ピーク周波数値を含むＦＯＤ状態パケッ
トを受信する段階(Ｓ９０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、交渉
段階で通信部を利用してＦＯＤ状態パケットを受信することができる。基準ピーク周波数
値は、無線電力受信機に貯蔵された受信電力のピーク周波数値であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、臨界ピーク周波数値を決定する段階(Ｓ９０
３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準ピーク周波
数値を利用して臨界ピーク周波数値を算出することができる。一例として、無線電力送信
機は、基準ピーク周波数値において１０％増加した値を臨界ピーク周波数値として決定す
ることができる。１０％は、基準ピーク周波数値の許容誤差であり、異物質がある場合、
少なくとも許容誤差以上測定ピーク周波数値が基準ピーク周波数値より大きくなることを
利用して異物質を検出することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、許容ピーク周波数値を決定する段階(Ｓ９０
４)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、決定された臨界ピーク周
波数値を利用して許容ピーク周波数値を算出することができる。一例として、図９のよう
に、無線電力送信機は、臨界ピーク周波数値(Ｆｔｈ)において０％以上２０％以下に増加
した値を許容ピーク周波数値(ｆｐ)として決定することができる。より具体的には、無線
電力送信機は、臨界ピーク周波数値において２０％増加した値を許容ピーク周波数値とし
て決定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定したピーク周波数値が決定された許容ピ
ーク周波数値以下であるのかを判断する段階(Ｓ９０５)を含むことができる。
無線電力送信機は、ピーク周波数値が許容ピーク周波数値以下であれば、無線充電を行
うと決定することができる(Ｓ９０６)。無線電力送信機は、ピーク周波数値が許容ピーク
周波数値超えると、無線充電を中止すると決定することができる(Ｓ９１４)。例えば、図
９のように、無線電力送信機は、測定したピーク周波数が第１ピーク周波数値(ｆ１)、第
２ピーク周波数値(ｆ２)、第３ピーク周波数値(ｆ３)であってもよい。第１ピーク周波数
値(ｆ１)であると測定された場合、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存在
しない確率が非常に高いので、異物質が存在しないと判断することができる。第３ピーク
周波数値(ｆ３)であると測定された場合、第３ピーク周波数値(ｆ３)は臨界ピーク周波数
値(Ｆｔｈ)より非常に高いので、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存在す
る確率が非常に高いので、異物質が存在すると判断することができる。第２ピーク周波数
値(ｆ２)であると測定された場合、第２ピーク周波数値(ｆ２)は臨界ピーク周波数値(Ｑ
ｔｈ)と許容ピーク周波数値(ｆｐ)の間であるので、無線電力送信機と無線電力受信機の
間に異物質が存在すると誤認識する恐れがある。これを防止するために、無線電力送信機
は、測定されたピーク周波数値が許容ピーク周波数値以上であれば、無線充電を行うこと
ができる。以後、無線電力送信機は、Ｓ９１１の電力伝送段階で第２異物質検出を行って
、より正確に異物質が存在するのか否かを判断することができる。よって、無線電力送信
機は、ピーク周波数値が許容ピーク周波数値以下であれば、無線充電を行うと決定するこ
とができる。これによって、別の実施例は、異物質を正確に判断することができる。また
、別の実施例は、異物質を正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無
駄遣いを防止することができる。また、別の実施例は、従来異物質が存在すると誤認識し
て無線充電が行われない問題を解決することができる。
無線電力送信機は、無線充電を行うと決定すると、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応
答としてＡＣＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ９０７)。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がピーク周波数値が臨界ピー
ク周波数値以下であるのかを判断する段階(Ｓ９０８)を含むことができる。より具体的に
は、無線電力送信機は、交渉段階で無線充電を行うと決定した後、補正段階に移行し、補
正を行うか否かを決定するためにピーク周波数値が臨界ピーク周波数値以下であるのかを
判断することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がピーク周波数値が臨界ピー
ク周波数値以下であれば、補正段階に移行して補正を実行する段階(Ｓ９０９)を含むこと
ができる。一例として、補正実行は、無線電力送信機が受信電力パケットの無線電力受信
機の受信電力値と測定した送信電力値を利用して電力損失を予測することができる。また
、補正実行は、無線電力送信機が予測された電力損失値を利用して送信電力の強度を増加
させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がピーク周波数値が臨界ピー
ク周波数値超えると、補正段階なしに電力伝送段階(Ｓ９１０)に移行することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送段階に移行した後受信電力パケット
を受信すれば、第２異物質検出を行う段階(Ｓ９１１)を含むことができる。無線電力送信
機は、第２異物質検出を行って、異物質が検出されたと判断されると、無線充電を中止す
ることができる(Ｓ９１２、Ｓ９１３)。また、無線電力送信機は、第２異物質検出を行っ
て、異物質が検出されていないと判断されると、電力伝送段階を維持することができ、受
信電力パケットを受信すれば、再び第２異物質検出を行うことができる(Ｓ９１２、Ｓ９
１１)。一例として、電力伝送段階で無線電力送信機は、受信された受信電力パケットの
数である電力値と測定された送信電力値を利用して電力損失を判断し、電力損失値に応じ
て異物質が存在するのか否かを検出することができる。無線電力送信機は、電力損失値が
所定の臨界電力損失値を超えると、異物質が存在すると判断することができる。この場合
、無線電力送信機は充電を中止するために、受信電力パケットに対する応答としてＮＡＫ
パケットを無線電力受信機に送信することができる。以後、無線電力送信機は、無線充電
を中止することができる。別の例として、無線電力送信機は、受信電力パケットの受信の
有無に関係なく測定された内部温度値を利用して異物質が存在するのか否かを検出するこ
とができる。即ち、内部温度値が所定の臨界温度値を超えると、異物質が存在すると判断
することができる。この場合、無線電力送信機は、無線充電を中止することができる。よ
って、別の実施例は、交渉段階で異物質検出が疑われる場合にも、無線充電を中止せず無
線充電を行った後電力伝送段階で再度異物質検出をして、異物質が存在するのか否かを正
確に判断することができる。
無線電力送信機は、Ｓ９１４で無線充電を中止すると決定すると、ＦＯＤ状態パケット
受信に対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ９
１５)。以後、無線電力送信機は、無線充電を中止することができる(Ｓ９１３)。
図１０は、さらに別の実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法を説明するた
めの図面であり、図１１は等価直列抵抗値に応じた異物質検出方法を説明するための図面
である。
図１０を参照すれば、無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前に等価
直列抵抗値を測定する段階(Ｓ１１０１)を含むことができる。一例として、無線電力送信
機は、選択段階でセンシング部を利用して等価直列抵抗値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を含むＦ
ＯＤ状態パケットを受信する段階(Ｓ１１０２)を含むことができる。一例として、無線電
力送信機は、交渉段階で通信部を利用してＦＯＤ状態パケットを受信することができる。
基準Ｑ値と基準ピーク周波数値は、無線電力受信機に貯蔵されたＱ値とピーク周波数値で
あってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、臨界等価直列抵抗値を決定する段階(Ｓ１１
０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準Ｑ値およ
び基準ピーク周波数値を利用して基準等価直列抵抗値を決定することができる。より具体
的には、基準等価直列抵抗値(ＥＳＲｒ)は、基準ピーク周波数値(ｆｒ)、基準Ｑ値(Ｑｒ)
、基準インダクタンス値(Ｌｒ)を数学式２に代入して算出することができる。数学式３を
参考すると、基準インダクタンス値(Ｌｒ)は、無線電力受信機の固定されたキャパシタン
ス値(Ｃｒ)と受信された基準ピーク周波数値(ｆｒ)を利用して決定することができる。
(数式２)
Figure 0007469534000002
(数式３)
Figure 0007469534000003
一例として、無線電力送信機は、基準等価直列抵抗値において１０％増加した値を臨界
等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ)として決定することができる。別の例として、無線電力送信
機は、基準等価直列抵抗の最大値(ＥＳＲｍａｘ)を臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ)とし
て決定することができる。１０％は、基準等価直列抵抗値の許容誤差であり、異物質があ
る場合、少なくとも許容誤差以上測定等価直列抵抗値が基準等価直列抵抗値より大きくな
ることを利用して異物質を検出することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、許容等価直列抵抗値を決定する段階(Ｓ１１
０４)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、決定された臨界等価直
列抵抗値を利用して許容等価直列抵抗値を算出することができる。一例として、図１２の
ように、無線電力送信機は、臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ)において０％以上２０％以
下に増加した値を許容等価直列抵抗値(ＥＳＲｐ)であると決定することができる。より具
体的には、無線電力送信機は、臨界等価直列抵抗値において２０％増加した値を許容等価
直列抵抗値として決定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定した等価直列抵抗値が決定された許容等
価直列抵抗値以下であるのかを判断する段階(Ｓ１１０５)を含むことができる。
無線電力送信機は、等価直列抵抗値が許容等価直列抵抗値以下であれば、無線充電を行
うと決定することができる(Ｓ１１０６)。無線電力送信機は、等価直列抵抗値が許容等価
直列抵抗値超えると、無線充電を中止すると決定することができる(Ｓ１１１４)。例えば
、図１１のように、無線電力送信機は、測定した等価直列抵抗値が第１等価直列抵抗値(
ＥＳＲ１)、第２等価直列抵抗値(ＥＳＲ２)、第３等価直列抵抗値(ＥＳＲ３)であっても
よい。第１等価直列抵抗値(ＥＳＲ１)であると測定された場合、無線電力送信機と無線電
力受信機の間に異物質が存在しない確率が非常に高いので、異物質が存在しないと判断す
ることができる。第３等価直列抵抗値(ＥＳＲ３)であると測定された場合、第３等価直列
抵抗値(ＥＳＲ３)は臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ)より非常に高いので、無線電力送信
機と無線電力受信機の間に異物質が存在する確率が非常に高いので、異物質が存在すると
判断することができる。第２等価直列抵抗値(ＥＳＲ２)であると測定された場合、第２等
価直列抵抗値(ＥＳＲ２)は臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ)と許容等価直列抵抗値(ＥＳ
Ｒｐ)の間であるので、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存在すると誤認
識する恐れがある。これを防止するために、無線電力送信機は、測定された等価直列抵抗
値が許容等価直列抵抗値以上であれば、無線充電を行うことができる。以後、無線電力送
信機は、Ｓ１１１１の電力伝送段階で第２異物質検出を行って、より正確に異物質が存在
するのか否かを判断することができる。よって、無線電力送信機は、等価直列抵抗値が許
容等価直列抵抗値以下であれば、無線充電を行うと決定することができる。これによって
、さらに別の実施例は、異物質を正確に判断することができる。また、さらに別の実施例
は、異物質を正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止
することができる。また、さらに別の実施例は、従来異物質が存在すると誤認識して無線
充電が行われない問題を解決することができる。
無線電力送信機は、無線充電を行うと決定すると、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応
答としてＡＣＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ１１０７)。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機が等価直列抵抗値が臨界等価
直列抵抗値以下であるのかを判断する段階(Ｓ１１０８)を含むことができる。より具体的
には、無線電力送信機は、交渉段階で無線充電を行うと決定した後、補正段階に移行し、
補正を行うか否かを決定するために等価直列抵抗値が臨界等価直列抵抗値以下であるのか
を判断することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機が等価直列抵抗値が臨界等価
直列抵抗値以下であれば、補正段階に移行して補正を実行する段階(Ｓ１１０９)を含むこ
とができる。一例として、補正実行は、無線電力送信機が受信電力パケットの無線電力受
信機の受信電力値と測定した送信電力値を利用して電力損失を予測することができる。ま
た、補正実行は、無線電力送信機が予測された電力損失値を利用して送信電力の強度を増
加させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機が等価直列抵抗値が臨界等価
直列抵抗値超えると、補正段階なしに電力伝送段階(Ｓ９１０)に移行することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送段階に移行した後受信電力パケット
を受信すれば、第２異物質検出を行う段階(Ｓ１１１１)を含むことができる。無線電力送
信機は、第２異物質検出を行って、異物質が検出されたと判断されると、無線充電を中止
することができる(Ｓ１１１２、Ｓ１１１３)。また、無線電力送信機は、第２異物質検出
を行って、異物質が検出されていないと判断されると、電力伝送段階を維持することがで
き、受信電力パケットを受信すれば、再び第２異物質検出を行うことができる(Ｓ１１１
２、Ｓ１１１１)。一例として、電力伝送段階で無線電力送信機は、受信された受信電力
パケットの数である電力値と測定された送信電力値を利用して電力損失を判断し、電力損
失値に応じて異物質が存在するのか否かを検出することができる。無線電力送信機は、電
力損失値が所定の臨界電力損失値を超えると、異物質が存在すると判断することができる
。この場合、無線電力送信機は充電を中止するために、受信電力パケットに対する応答と
してＮＡＫパケットを無線電力受信機に送信することができる。以後、無線電力送信機は
、無線充電を中止することができる。別の例として、無線電力送信機は、受信電力パケッ
トの受信の有無に関係なく測定された内部温度値を利用して異物質が存在するのか否かを
検出することができる。即ち、内部温度値が所定の臨界温度値を超えると、異物質が存在
すると判断することができる。この場合、無線電力送信機は、無線充電を中止することが
できる。よって、さらに別の実施例は、交渉段階で異物質検出が疑われる場合にも、無線
充電を中止せず無線充電を行った後電力伝送段階で再度異物質検出をして、異物質が存在
するのか否かを正確に判断することができる。
無線電力送信機は、Ｓ１１１４で無線充電を中止すると決定すると、ＦＯＤ状態パケッ
ト受信に対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ
１１１５)。以後、無線電力送信機は、無線充電を中止することができる(Ｓ１１１３)。
図１２ａおよび図１２ｂは、さらに別の実施例に係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面である。
図１２ａおよび図１２ｂを参照すれば、無線電力送信機における無線充電方法は、ピン
グ段階以前にＱ値、ピーク周波数値および等価直列抵抗値を測定する段階(Ｓ１２０１)を
含むことができる。一例として、無線電力送信機は、選択段階でセンシング部を利用して
Ｑ値、ピーク周波数値および等価直列抵抗値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値および基準周波数値を含むＦＯＤ状
態パケットを受信する段階(Ｓ１２０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信
機は、交渉段階で通信部を利用してＦＯＤ状態パケットを受信することができる。基準Ｑ
値と基準ピーク周波数値は、無線電力受信機に貯蔵されたＱ値とピーク周波数値であって
もよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、臨界Ｑ値、臨界周波数値、臨界等価直列抵抗
値を決定する段階(Ｓ１２０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は
、受信した基準Ｑ値を利用して臨界Ｑ値を算出することができる。一例として、無線電力
送信機は、基準Ｑ値において１０％減少した値を臨界Ｑ値として決定することができる。
１０％は、基準Ｑ値の許容誤差であり、異物質がある場合、少なくとも許容誤差以上測定
Ｑ値が基準Ｑ値より小さくなることを利用して異物質を検出することができる。また、無
線電力送信機は、受信した基準周波数値を利用して臨界ピーク周波数値を算出することが
できる。一例として、無線電力送信機は、基準周波数値において１０％増加した値を臨界
周波数値として決定することができる。１０％は、基準ピーク周波数値の許容誤差であり
、異物質がある場合、少なくとも許容誤差以上測定ピーク周波数値が基準ピーク周波数値
より大きくなることを利用して異物質を検出することができる。また、無線電力送信機は
、受信した基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を利用して基準等価直列抵抗値を決定する
ことができる。一例として、無線電力送信機は、基準等価直列抵抗値において１０％増加
した値を臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ)として決定することができる。別の例として、
無線電力送信機は、基準等価直列抵抗の最大値(ＥＳＲｍａｘ)を臨界等価直列抵抗値(Ｅ
ＳＲｔｈ)として決定することができる。１０％は、基準等価直列抵抗値の許容誤差であ
り、異物質がある場合、少なくとも許容誤差以上測定等価直列抵抗値が基準等価直列抵抗
値より大きくなることを利用して異物質を検出することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、許容Ｑ値、許容周波数値、許容等価直列抵抗
値を決定する段階(Ｓ１２０４)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は
、図６のＳ７０４のように決定された臨界Ｑ値を利用して許容Ｑ値を算出することができ
る。また、無線電力送信機は、図８のＳ９０４のように決定された臨界ピーク周波数値を
利用して許容ピーク周波数値を算出することができる。また、無線電力送信機は、図１０
のＳ１１０４のように決定された臨界等価直列抵抗値を利用して許容等価直列抵抗値を算
出することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定したＱ値が決定された許容Ｑ値以上であ
るのかを判断する段階(Ｓ１２０５)を含むことができる。無線電力送信機は、Ｑ値が許容
Ｑ値以上ではない場合、無線充電を中止すると決定することができる(Ｓ１２１８)。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｑ値が許容Ｑ値以上であれば、測定した等価
直列抵抗値が決定された許容等価直列抵抗値以下であるのかを判断する段階(Ｓ１２０６)
を含むことができる。無線電力送信機は、等価直列抵抗値が許容等価直列抵抗値以下では
ない場合、無線充電を中止すると決定することができる(Ｓ１２１８)。
無線電力送信機における無線充電方法は、等価直列抵抗値が許容等価直列抵抗値以下で
あれば、測定したピーク周波数値が決定された許容ピーク周波数値以下であるのかを判断
する段階(Ｓ１２０７)を含むことができる。無線電力送信機は、ピーク周波数値が許容ピ
ーク周波数値以下ではない場合、無線充電を中止すると決定することができる(Ｓ１２１
８)。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピーク周波数値が許容ピーク周波数値以下で
あれば、無線充電を行うと決定することができる(Ｓ１２０８)。即ち、無線電力送信機は
、異物質検出に利用される測定値が無線充電の基準となる臨界値に到達できないものの許
容値に到達すれば、無線充電を行うと決定することができる。これによって、さらに別の
実施例は、異物質を正確に判断することができる。また、さらに別の実施例は、異物質を
正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止することがで
きる。また、さらに別の実施例は、従来異物質が存在すると誤認識して無線充電が行われ
ない問題を解決することができる。
無線電力送信機は、無線充電を行うと決定すると、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応
答としてＡＣＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ１２０９)。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がＱ値が臨界Ｑ値以上である
のかを判断する段階(Ｓ１２１０)を含むことができる。無線電力送信機は、無線電力送信
機がＱ値が臨界Ｑ値以上ではない場合、補正段階なしに電力伝送段階(Ｓ１２１４)に移行
することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｑ値が臨界Ｑ値以上であれば、無線電力送信
機が等価直列抵抗値が臨界等価直列抵抗値以上であるのかを判断する段階(Ｓ１２１１)を
含むことができる。無線電力送信機は、等価直列抵抗値が臨界等価直列抵抗値以下ではな
い場合、補正段階なしに電力伝送段階(Ｓ１２１４)に移行することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、等価直列抵抗値が臨界等価直列抵抗値以下で
あれば、無線電力送信機がピーク周波数値が臨界ピーク周波数値以上であるのかを判断す
る段階(Ｓ１２１２)を含むことができる。無線電力送信機は、無線電力送信機がピーク周
波数値が臨界ピーク周波数値以下ではない場合、補正段階なしに電力伝送段階(Ｓ１２１
４)に移行することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機がピーク周波数値が臨界ピー
ク周波数値以下であれば、補正段階に移行して補正を実行する段階(Ｓ１２１３)を含むこ
とができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送段階に移行した後受信電力パケット
を受信すれば、第２異物質検出を行う段階(Ｓ１２１５)を含むことができる。無線電力送
信機は、第２異物質検出を行って、異物質が検出されたと判断されると、無線充電を中止
することができる(Ｓ１２１６、Ｓ１２１７)。また、無線電力送信機は、第２異物質検出
を行って、異物質が検出されていないと判断されると、電力伝送段階を維持することがで
き、受信電力パケットを受信すれば、再び第２異物質検出を行うことができる(Ｓ１２１
６、Ｓ１２１５)。一例として、電力伝送段階で無線電力送信機は、受信された受信電力
パケットの数である電力値と測定された送信電力値を利用して電力損失を判断し、電力損
失値に応じて異物質が存在するのか否かを検出することができる。無線電力送信機は、電
力損失値が所定の臨界電力損失値を超えると、異物質が存在すると判断することができる
。この場合、無線電力送信機は充電を中止するために、受信電力パケットに対する応答と
してＮＡＫパケットを無線電力受信機に送信することができる。以後、無線電力送信機は
、無線充電を中止することができる。別の例として、無線電力送信機は、受信電力パケッ
トの受信の有無に関係なく測定された内部温度値を利用して異物質が存在するのか否かを
検出することができる。即ち、内部温度値が所定の臨界温度値を超えると、異物質が存在
すると判断することができる。この場合、無線電力送信機は、無線充電を中止することが
できる。よって、別の実施例は、交渉段階で異物質検出が疑われる場合にも、無線充電を
中止せず無線充電を行った後電力伝送段階で再度異物質検出をして、異物質が存在するの
か否かを正確に判断することができる。
無線電力送信機は、Ｓ１２１８で無線充電を中止すると決定すると、ＦＯＤ状態パケッ
ト受信に対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ
１２１９)。以後、無線電力送信機は、無線充電を中止することができる(Ｓ１２１７)。
図１３は、さらに別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明する
ための図面である。
図１３を参照すれば、無線電力送信機１３１０は、選択段階で無線電力受信機１３２０
にアナログピングを伝送することができる(Ｓ１３０１)。
無線電力送信機１３１０は、ピング段階以前にＱ値を測定することができる(Ｓ１３０
２)。一例として、無線電力送信機１３１０は、選択段階でＱ値を測定することができる(
Ｓ１３０２)。
無線電力送信機１３１０は、物体が感知されると、選択段階からピング段階に移行する
ことができる。無線電力送信機１３１０は、無線電力受信機１３２０を活性化させ、受信
機が無線電力受信機１３２０であるのかを識別するためのデジタルピングを伝送すること
ができる(Ｓ１３０３)。無線電力受信機１３２０は、デジタルピングに対する応答として
信号強度パケットを伝送することができる(Ｓ１３０４)。
ピング段階が完了すると、識別および構成段階で、無線電力受信機１３２０は、識別情
報を知らせるための識別パケットと構成情報を知らせるための構成パケットを伝送するこ
とができる(Ｓ１３０５～Ｓ１３０６)。無線電力送信機１３１０と無線電力受信機１３２
０は、構成パケットの交渉フィールド値が交渉段階を実行しようと指示する値であれば、
交渉段階に移行することができる。
交渉段階で、無線電力受信機１３２０は、ＦＯを検出するためにＦＯＤ状態パケットを
伝送することができる(Ｓ１３０７)。ＦＯＤ状態パケットは、基準Ｑ値を含むことができ
る。
無線電力送信機１３１０は、異物質検出を行うことができる(Ｓ１３０８)。異物質検出
は、測定したＱ値、受信したＦＯＤ状態パケットの情報を利用して異物質を検出すること
ができる。異物質検出は、図１４ａおよび図１５ａの無線充電方法に対する説明を参照す
る。
無線電力送信機１３１０は、異物質検出を行った後異物質が存在すると判断すると、Ｆ
ＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを無線電力受信機１３２０に伝送することが
できる(Ｓ１３０９)。反面、無線電力送信機１３１０は、異物質検出を行った後異物質が
存在しないと判断すると、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＡＣＫを無線電力受信
機１３２０に伝送することができる。
無線電力送信機１３１０は、ＮＡＫを送信すると、無線充電を行うのか否かを決定する
ことができる(Ｓ１３１０)。無線充電を行うのか否かの決定は、測定したＱ値、受信した
ＦＯＤ状態パケットの情報を利用することができる。無線充電を行うのか否かの決定は、
図１４ａおよび図１５ｂの無線充電方法に対する説明を参照する。
無線電力受信機１３２０は、パワー伝送契約のために電力送信機能力(Capability)パケ
ットを要請する一般要求パケットを伝送することができる(Ｓ１３１１)。
無線電力送信機１３２０は、ＮＡＫを送信した後無線充電を行うと決定すると、一般要
求パケットの応答として電力送信機能力パケットを伝送することができる(Ｓ１３１２)。
この場合、電力送信機能力パケットの保障(Guaranteed)電力は、第２保障電力値であって
もよい。反面、無線電力送信機１３２０は、Ｓ１３０９でＡＣＫを送信すれば、電力送信
機能力パケットの保障(Guaranteed)電力は、第１保障電力値であってもよい。一例として
、第１保障電力値は、第２保障電力値より大きくてもよい。特に、第２保障電力値は、無
線電力送信機１３１０の最小保障電力強度であってもよい。別の例として、第１保障電力
値は、５Ｗ以上１５Ｗ以下であってもよい。第２保障電力値は、５Ｗ以下であってもよい
。
無線電力受信機１３２０は、電力送信機能力パケットの第２保障電力値に基づいて、パ
ワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要求パケットを伝送することができる(
Ｓ１３１３)。注意すべきことは、電力送信機能力パケットの第２保障電力とパワー伝送
契約の保障電力は、区別されるものである。例えば、無線電力受信機１３２０は、電力送
信機能力パケットの第２保障電力値と同一またはより小さい値でパワー伝送契約の保障電
力値を要求することができる。説明の便宜を図り、無線電力受信機１３２０は、パワー伝
送契約の保障電力値で電力送信機能力パケットの第２保障電力値と同じ値で要求する。無
線電力送信機１３１０は、パワー伝送契約の保障電力値を要求するための特別要求パケッ
トに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ１３１４)。即ち、無線
電力送信機１３１０は、無線電力受信機が提案したパワー伝送契約の保障電力値を受諾し
た場合である。即ち、パワー伝送契約は、第２保障電力値で完了することができる。以後
、無線電力受信機１３２０は、パワー伝送契約が完了すると、交渉段階を終了するための
特別要求パケットを伝送することができる(Ｓ１３１５)。無線電力送信機１３１０は、交
渉段階を終了するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送する
ことができる(Ｓ１３１６)。即ち、無線電力送信機１３１０は、交渉段階終了に対する受
諾としてＡＣＫパケットを伝送することができる。
無線電力送信機１３１０は、電力伝送段階に移行した後充電領域など無線電力送信機内
の内部温度を測定することができる(Ｓ１３１７)。特に、無線電力送信機１３１０は、交
渉段階でＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを送信すれば、交渉段階終了後補
正段階ではなく電力伝送段階に移行することができる。
無線電力送信機１３１０は、伝送電力強度を増加させるのか否かを決定することができ
る(Ｓ１３１９)。伝送電力強度増加決定は、測定した内部温度、貯蔵された予め設定され
た一定期間と予め設定された温度を利用することができる。伝送電力強度増加決定は、図
１４ｂの無線充電方法に対する説明を参照する。無線電力送信機１３１０は、伝送電力強
度を増加させると決定すると、再交渉段階を行うことができる。より具体的には、無線電
力受信機１３２０は、受信電力パケットを無線電力送信機１３１０に伝送することができ
る(Ｓ１３１９)。この場合、受信電力パケットは、２４ビット受信電力パケットであって
もよい。無線電力送信機１３１０は、伝送電力強度を増加させると決定すると、受信電力
パケットに対する応答としてＮＡＫパケットを伝送することができる(Ｓ１３２０)。以後
、無線電力送信機１３１０は、再交渉パケットを受信して再交渉段階への移行を受諾する
ＡＣＫパケットを送信することができる(Ｓ１３２１～Ｓ１３２２)。無線電力受信機１３
２０は、電力送信機能力パケットを要請する一般要求パケットを伝送することができる(
Ｓ１３２３)。無線電力送信機１３１０は、一般要求パケットの応答として電力送信機能
力パケットを伝送することができる(Ｓ１３２４)。この場合、電力送信機能力パケットの
保障電力は、第３保障電力値であってもよい。一例として、第３保障電力値は、第２保障
電力値より大きくてもよい。別の例として、第３保障電力値は、５Ｗ以上１５Ｗ以下であ
ってもよい。無線電力受信機１３２０は、電力送信機能力パケットの第３保障電力値に基
づいて、パワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要求パケットを伝送すること
ができる(Ｓ１３２５)。注意すべきことは、電力送信機能力パケットの保障電力とパワー
伝送契約の保障電力は、区別されるものである。例えば、無線電力受信機１３２０は、電
力送信機能力パケットの第３保障電力値と同一またはより小さい値でパワー伝送契約の保
障電力値を提案することができる。説明の便宜を図り、無線電力受信機１３２０は、パワ
ー伝送契約の保障電力値で電力送信機能力パケットの第３保障電力値と同じ値で提案する
。無線電力送信機１３１０は、パワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要求パ
ケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ１３２６)。即ち、
無線電力送信機１３１０は、無線電力受信機が提案したパワー伝送契約の保障電力値を受
諾した場合である。即ち、パワー伝送契約は、第３保障電力値で完了することができる。
以後、無線電力受信機１３２０は、パワー伝送契約が完了すると、再交渉段階を終了する
ための特別要求パケットを伝送することができる(Ｓ１３２７)。無線電力送信機１３１０
は、再交渉段階を終了するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを
伝送することができる(Ｓ１３２７)。即ち、無線電力送信機１３１０は、交渉段階終了に
対する受諾としてＡＣＫパケットを伝送することができる。無線電力送信機１３１０と無
線電力受信機１３２０は、電力伝送段階に移行して第３保障電力で無線充電を実行するこ
とができる。
よって、実施例に係る無線充電システムは、無線充電方法およびそのための装置および
システムを提供することができる。また、実施例に係る無線充電システムは、異物質を正
確に判断することができる。また、実施例に係る無線充電システムは、異物質を正確に判
断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止することができる。
図１４ａおよび図１４ｂは、図１３のさらに別の実施例に係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面であり、図１５ａは、図１４ａの無線充電方法の異物
質検出方法を説明するための図面であり、図１５ｂは、図１４ａの無線充電方法の無線充
電を行うのか否かを決定する方法を説明するための図面である。
図１４ａおよび図１４ｂを参照すれば、無線電力送信機における無線充電方法は、充電
領域の物体を感知する段階(Ｓ１４０１)を含むことができる。より具体的には、無線電力
送信機は、アナログピングを送信して送信コイルの電流変化に基づいて物体を感知するこ
とができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前にＱ値を測定する段階(Ｓ１
４０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、選択段階でセンシング部
を利用してＱ値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値を含む情報を受信する段階(Ｓ１４
０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、基準Ｑ値を含むＦＯＤ
状態パケットを受信することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定されたＱ値および基準Ｑ値を利用して異
物質を検出する段階(Ｓ１４０４～Ｓ１４０５)を含むことができる。一例として、図１５
ａのように、異物質検出段階は、臨界Ｑ値を決定する段階(Ｓ１５１１)を含むことができ
る。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準Ｑ値を利用して臨界Ｑ値を算出す
ることができる。無線電力送信機は、基準Ｑ値において、少なくとも１０％より小さい値
を臨界Ｑ値として決定することができる。１０％は、基準Ｑ値の許容誤差であり、異物質
がある場合、少なくとも許容誤差以上測定Ｑ値が基準Ｑ値より小さくなることを利用して
異物質を検出することができる。また、異物質検出段階は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以
上であるのかを判断する段階(Ｓ１５１２)を含むことができる。無線電力送信機は、測定
されたＱ値が臨界Ｑ値以上であれば、異物質が検出されていないと判断することができる
(Ｓ１５１３)。また、無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値未満であれば、異物
質が検出されていると判断することができる(Ｓ１５１４)。
無線電力送信機における無線充電方法は、異物質が検出されていないと判断すると、Ａ
ＣＫを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ１４０６)。即ち、無線電力送信機は、
ＦＯＤ状態パケット受信に対する応答としてＡＣＫパケットを無線電力受信機に送信する
ことができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ＡＣＫを送信すれば、第１保障電力値を含む
情報を無線電力送信機に送信する段階(Ｓ１４０７)を含むことができる。この場合、無線
電力送信機は、無線電力受信機と第１保障電力値に基づいて、パワー伝送契約が締結され
る。一例として、第１保障電力値は、５Ｗより大きくてもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、第１保障電力値を含む情報を送信すると、補
正段階に移行して補正を実行する段階(Ｓ１４０８)を含むことができる。一例として、補
正実行は、無線電力送信機が受信電力パケットの無線電力受信機の受信電力値と測定した
送信電力値を利用して電力損失を予測することができる。また、補正実行は、無線電力送
信機が予測された電力損失値を利用して送信電力の強度を増加させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、補正実行後電力伝送段階に移行して第１保障
電力で無線充電を行う段階(Ｓ１４０９)を含むことができる。この場合、第１保障電力で
無線充電を行うことは、第１保障電力値に基づいて締結されたパワー伝送契約による保障
電力値に応じて無線充電を行うことを意味することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｓ１４０５で異物質が検出されたと判断する
と、ＮＡＫを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ１４１０)。即ち、無線電力送信
機は、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信機に送
信することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ＮＡＫを送信すると、無線充電を行うのか否
かを決定する段階(Ｓ１４１１～Ｓ１４１２)を含むことができる。一例として、図１５ｂ
のように、無線充電を行うのか否かを決定する段階は、許容Ｑ値を決定する段階(Ｓ１５
２１)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、決定された臨界Ｑ値を
利用して許容Ｑ値を算出することができる。一例として、図７のように、無線電力送信機
は、臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)において０％以上２０％以下に減少した値を許容Ｑ値(Ｑｐ)として
決定することができる。より具体的には、無線電力送信機は、臨界Ｑ値において２０％減
少した値を許容Ｑ値として決定することができる。無線充電を行うのか否かの決定は、測
定したＱ値が決定された許容Ｑ値以上であるのかを判断する段階(Ｓ１５２２)を含むこと
ができる。無線電力送信機は、測定したＱ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行うと
決定することができる(Ｓ１５２３)。また、無線電力送信機は、測定したＱ値が許容Ｑ値
未満であれば、無線充電を行わないと決定することができる(Ｓ１５２４)。例えば、図８
のように、送信電力の周波数が第１周波数である時、無線電力送信機は、測定したＱ値が
第１Ｑ値(Ｑ１)、第２Ｑ値(Ｑ２)、第３Ｑ値(Ｑ３)であってもよい。第１Ｑ値(Ｑ１)であ
ると測定された場合、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存在しない確率が
非常に高いので、異物質が存在しないと判断することができる。第３Ｑ値(Ｑ３)であると
測定された場合、第３Ｑ値(Ｑ３)は臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)より非常に低いので、無線電力送信
機と無線電力受信機の間に異物質が存在する確率が非常に高いので、異物質が存在すると
判断することができる。第２Ｑ値(Ｑ２)であると測定された場合、第２Ｑ値(Ｑ２)は臨界
Ｑ値(Ｑｔｈ)と許容Ｑ値(Ｑｐ)の間であるので、無線電力送信機と無線電力受信機の間に
異物質が存在すると誤認識する恐れがある。これを防止するために、無線電力送信機は、
測定されたＱ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行うことができる。以後、無線電力
送信機は、Ｓ１４１７で内部温度に基づいて無線充電を中止するのか否かを再判断するこ
とができる。よって、無線電力送信機は、Ｑ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行う
と決定することができる。これによって、さらに別の実施例は、異物質を正確に判断する
ことができる。また、さらに別の実施例は、異物質を正確に判断して、発熱現象、充電効
率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止することができる。また、さらに別の実施例は、
従来異物質が存在すると誤認識して無線充電が行われない問題を解決することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機が無線充電を行わないと決定
すると、無線充電を中止する段階(Ｓ１４１３)を含むことができる。より具体的には、こ
の場合、無線電力送信機は、交渉段階で所定の時間が経過した後選択段階に移行すること
ができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線充電を行うと決定すると、第２保障電力
値を含む情報を無線電力受信機に送信する段階(Ｓ１４１４)を含むことができる。この場
合、無線電力送信機は、無線電力受信機と第２保障電力値に基づいて、パワー伝送契約が
締結される。一例として、第１保障電力値は、第２保障電力値より大きくてもよい。特に
、第２保障電力値は、無線電力送信機の最小保障電力強度であってもよい。別の例として
、第２保障電力値は、５Ｗ以下であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、第２保障電力値として含む情報を送信した場
合、補正段階なしに電力伝送段階に移行して第２保障電力で無線充電を行う段階(Ｓ１４
１５)を含むことができる。この場合、第２保障電力で無線充電を行うことは、第２保障
電力値に基づいて締結されたパワー伝送契約による保障電力値に応じて無線充電を行うこ
とを意味することができる。
以下は、電力伝送段階以前に異物質が検出された以後、電力伝送段階における異物質検
出に対する実施例である。異物質が存在すると判断された場合には、異物質によって発熱
がさらに発生する可能性があるので、過熱保護手段が強化される必要がある。または、異
物質に吸収される電力が多い可能性もあるので、予め設定された電力ロス値を受信機が受
信する電力と送信電力の差と比較して異物質を検出することができる。このとき、予め設
定された電力ロス値は、異物質がないと判断された状態の電力ロス臨界値より小さくても
よい。
前記強化された過熱保護手段のために、無線電力送信機における無線充電方法は、充電
領域など無線電力送信機の温度を測定する段階(Ｓ１４１６)を含むことができる。送信機
の温度は、表面温度または送信機内のセンサーが感知する温度を意味することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、予め設定された期間の間測定した内部温度が
予め設定された温度未満であるのかを判断する段階(Ｓ１４１７)を含むことができる。予
め設定された期間および予め設定された温度は、貯蔵された値であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、予め設定された期間の間内部温度が予め設定
された温度以上になると、無線充電を中止する段階(Ｓ１４１８)を含むことができる。よ
り具体的には、この場合、無線電力送信機は、電力伝送段階で所定の時間が経過した後選
択段階に移行することができる。即ち、無線電力送信機は、予め設定された期間の間内部
温度が予め設定された温度以上になると、異物質が存在すると判断して無線充電を中止さ
せることができる。または、伝送電力を下げるための再交渉を行うことができる。一例と
して、無線電力送信機は、受信された受信電力パケットに対する応答としてＮＡＫパケッ
トを無線電力受信機に送信し、以後、無線電力送信機は、再交渉パケットを無線電力送信
機に伝送して再交渉段階を行うことができる。即ち、無線電力送信機は、予め設定された
期間の間内部温度が予め設定された温度以上であれば、異物質が存在すると判断して伝送
電力強度を減少させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、予め設定された期間の間内部温度が予め設定
された温度未満であれば、再交渉段階を行う段階(Ｓ１４１９)を含むことができる。一例
として、無線電力送信機は、受信された受信電力パケットに対する応答としてＮＡＫパケ
ットを無線電力受信機に送信し、以後、無線電力送信機は、再交渉パケットを無線電力送
信機に伝送して再交渉段階を行うことができる。即ち、無線電力送信機は、予め設定され
た期間の間内部温度が予め設定された温度未満であれば、異物質が存在しないと判断して
伝送電力強度を増加させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、再交渉段階に移行すると、第３保障電力値を
含む情報を無線電力受信機に送信する段階(Ｓ１４２０)を含むことができる。この場合、
無線電力送信機は、無線電力受信機と第３保障電力値に基づいて、パワー伝送契約が締結
される。一例として、第３保障電力値は、第２保障電力値より大きくてもよい。別の例と
して、第３保障電力値は、５Ｗより大きくてもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送段階に移行して第３保障電力で無線
充電を行う段階(Ｓ１４２１)を含むことができる。この場合、第３保障電力で無線充電を
行うことは、第３保障電力値に基づいて締結されたパワー伝送契約による保障電力値に応
じて無線充電を行うことを意味することができる。これによって、無線電力送信機は、交
渉段階では、異物質が検出されたと判断して伝送電力強度を下げてシステムを保護するが
、電力伝送段階で最終的に異物質が検出されていないと判断して伝送電力強度を上げて無
線充電効率を増加させることができる。
さらに別の実施例として、ＮＡＫ送信段階(Ｓ１４１０)で、無線電力受信機は、受信機
がバッテリーを充電するために必要な最小電力を送信機に要求することができる(交渉段
階)。
また、受信機は、一定時間経過した後、異物質がないと判断されると、再交渉を通じて
保障電力を増加させることもできる。
図１６は、さらに別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明する
ための図面である。
図１６を参照すれば、無線電力送信機１６１０は、選択段階で無線電力受信機１６２０
にアナログピングを伝送することができる(Ｓ１６０１)。
無線電力送信機１６１０は、ピング段階以前にＱ値を測定することができる(Ｓ１６０
２)。一例として、無線電力送信機１６１０は、選択段階でＱ値を測定することができる(
Ｓ１６０２)。
無線電力送信機１６１０は、物体が感知されると、選択段階からピング段階に移行する
ことができる。無線電力送信機１６１０は、無線電力受信機１６２０を活性化させ、受信
機が無線電力受信機１６２０であるのかを識別するためのデジタルピングを伝送すること
ができる(Ｓ１６０３)。無線電力受信機１６２０は、デジタルピングに対する応答として
信号強度パケットを伝送することができる(Ｓ１６０４)。
ピング段階が完了すると、識別および構成段階で、無線電力受信機１６２０は、識別情
報を知らせるための識別パケットと構成情報を知らせるための構成パケットを伝送するこ
とができる(Ｓ１６０５～Ｓ１６０６)。無線電力送信機１６１０と無線電力受信機１６２
０は、構成パケットの交渉フィールド値が交渉段階を実行しようと指示する値であれば、
交渉段階に移行することができる。
交渉段階で、無線電力受信機１６２０は、ＦＯを検出するためにＦＯＤ状態パケットを
伝送することができる(Ｓ１６０７)。ＦＯＤ状態パケットは、基準Ｑ値を含むことができ
る。
無線電力送信機１６１０は、受信された基準Ｑ値が予め設定されたＱ値(例えば５０未
満であるのかを確認することができる(Ｓ１６０８)。基準Ｑ値が予め設定されたＱ値未満
であれば、第１異物質検出をする段階が行われる。基準Ｑ値が予め設定されたＱ値以上で
あれば、第２異物質検出をする段階が行われる。即ち、基準Ｑ値が設定されたＱ値未満に
低くなるほどＱ値を利用した異物質検出のエラーが大きくなる。反面、基準Ｑ値が設定さ
れたＱ値以上であれば、Ｑ値を利用した異物質検出のエラーが小さくなる。よって、基準
Ｑ値の大きさに応じて、異物質検出後、無線電力送信方法の各段階が差があるようにして
、より異物質検出の正確度を高め、不必要な消費電力減少させることができる。基準Ｑ値
の大きさに応じて、異物質を検出した後、無線電力送信方法は、図１７ａおよび図１７ｂ
を参照して説明する。
無線電力送信機１６１０は、基準Ｑ値が設定されたＱ値未満であれば、第１異物質検出
を行うことができる(Ｓ１６０９)。第１異物質検出は、測定したＱ値、受信したＦＯＤ状
態パケットの情報を利用して異物質を検出することができる。第１異物質検出は、図１７
ａおよび図１５ａの無線充電方法に対する説明を参照する。
無線電力送信機１６１０は、第１異物質検出を行った後異物質が存在すると判断すると
、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを無線電力受信機１６２０に伝送するこ
とができる(Ｓ１６１０)。反面、無線電力送信機１６１０は、第１異物質検出を行った後
異物質が存在しないと判断すると、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＡＣＫを無線
電力受信機１６２０に伝送することができる。
無線電力送信機１６１０は、ＮＡＫを送信すると、無線充電を行うのか否かを決定する
ことができる(Ｓ１６１１)。無線充電を行うのか否かの決定は、測定したＱ値、受信した
ＦＯＤ状態パケットの情報を利用することができる。無線充電を行うのか否かの決定は、
図１６ａおよび図１５ｂの無線充電方法に対する説明を参照する。反面、第２異物質検出
の後無線電力送信機１６１０がＮＡＫを送信すると、無線充電を行うのか否かを決定する
段階なしに無線充電を中止することができる。
さらい別の例として、前記基準Ｑ値が無線電力送信機の予め設定されたＱ値未満であれ
ば、無線充電を中止することもできる。そして、前記基準Ｑ値が無線電力送信機の予め設
定されたＱ値以上であれば、前記第１異物質検出を行うことができる。
無線電力受信機１６２０は、パワー伝送契約のために電力送信機能力(Capability)パケ
ットを要請する一般要求パケットを伝送することができる(Ｓ１６１２)。
無線電力送信機１６２０は、ＮＡＫを送信した後無線充電を行うと決定すると、一般要
求パケットの応答として電力送信機能力パケットを伝送することができる(Ｓ１６１３)。
この場合、電力送信機能力パケットの保障(Guaranteed)電力は、第２保障電力値であって
もよい。反面、無線電力送信機１６２０は、Ｓ１６１０でＡＣＫを送信すれば、電力送信
機能力パケットの保障(Guaranteed)電力は、第１保障電力値であってもよい。一例として
、第１保障電力値は、第２保障電力値より大きくてもよい。特に、第２保障電力値は、無
線電力送信機１６１０の最小保障電力強度であってもよい。別の例として、第１保障電力
値は、５Ｗ以上１５Ｗ以下であってもよい。第２保障電力値は、５Ｗ以下であってもよい
。
無線電力受信機１６２０は、電力送信機能力パケットの第２保障電力値に基づいて、パ
ワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要求パケットを伝送することができる(
Ｓ１６１４)。注意すべきことは、電力送信機能力パケットの第２保障電力とパワー伝送
契約の保障電力は、区別されるものである。例えば、無線電力受信機１６２０は、電力送
信機能力パケットの第２保障電力値と同一またはより小さい値でパワー伝送契約の保障電
力値を要求することができる。説明の便宜を図り、無線電力受信機１６２０は、パワー伝
送契約の保障電力値で電力送信機能力パケットの第２保障電力値と同じ値で要求する。無
線電力送信機１６１０は、パワー伝送契約の保障電力値を要求するための特別要求パケッ
トに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ１６１５)。即ち、無線
電力送信機１６１０は、無線電力受信機が提案したパワー伝送契約の保障電力値を受諾し
た場合である。即ち、パワー伝送契約は、第２保障電力値で完了することができる。以後
、無線電力受信機１６２０は、パワー伝送契約が完了すると、交渉段階を終了するための
特別要求パケットを伝送することができる(Ｓ１６１６)。無線電力送信機１６１０は、交
渉段階を終了するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送する
ことができる(Ｓ１６１７)。即ち、無線電力送信機１６１０は、交渉段階終了に対する受
諾としてＡＣＫパケットを伝送することができる。
無線電力送信機１６１０は、電力伝送段階に移行した後充電領域など無線電力送信機内
の内部温度を測定することができる(Ｓ１６１８)。特に、無線電力送信機１６１０は、交
渉段階でＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを送信すれば、交渉段階終了後補
正段階ではなく電力伝送段階に移行することができる。
無線電力送信機１６１０は、伝送電力強度を増加させるのか否かを決定することができ
る(Ｓ１６１９)。伝送電力強度増加決定は、測定した内部温度、貯蔵された予め設定され
た期間と予め設定された温度を利用することができる。伝送電力強度増加決定は、図１７
ｂの無線充電方法に対する説明を参照する。無線電力送信機１６１０は、伝送電力強度を
増加させると決定すると、再交渉段階を行うことができる。より具体的には、無線電力受
信機１６２０は、受信電力パケットを無線電力送信機１６１０に伝送することができる(
Ｓ１６２０)。この場合、受信電力パケットは、２４ビット受信電力パケットであっても
よい。無線電力送信機１６１０は、伝送電力強度を増加させると決定すると、受信電力パ
ケットに対する応答としてＮＡＫパケットを伝送することができる(Ｓ１６２１)。以後、
無線電力送信機１６１０は、再交渉パケットを受信して再交渉段階への移行を受諾するＡ
ＣＫパケットを送信することができる(Ｓ１６２２～Ｓ１６２３)。無線電力受信機１６２
０は、電力送信機能力パケットを要請する一般要求パケットを伝送することができる(Ｓ
１６２４)。無線電力送信機１６１０は、一般要求パケットの応答として電力送信機能力
パケットを伝送することができる(Ｓ１６２５)。この場合、電力送信機能力パケットの保
障電力は、第３保障電力値であってもよい。一例として、第３保障電力値は、第２保障電
力値より大きくてもよい。別の例として、第３保障電力値は、５Ｗ以上１５Ｗ以下であっ
てもよい。無線電力受信機１６２０は、電力送信機能力パケットの第３保障電力値に基づ
いて、パワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要求パケットを伝送することが
できる(Ｓ１６２６)。注意すべきことは、電力送信機能力パケットの保障電力とパワー伝
送契約の保障電力は、区別されるものである。例えば、無線電力受信機１６２０は、電力
送信機能力パケットの第３保障電力値と同一またはより小さい値でパワー伝送契約の保障
電力値を提案することができる。説明の便宜を図り、無線電力受信機１６２０は、パワー
伝送契約の保障電力値で電力送信機能力パケットの第３保障電力値と同じ値で提案する。
無線電力送信機１６１０は、パワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要求パケ
ットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ１６２７)。即ち、無
線電力送信機１６１０は、無線電力受信機が提案したパワー伝送契約の保障電力値を受諾
した場合である。即ち、パワー伝送契約は、第３保障電力値で完了することができる。以
後、無線電力受信機１６２０は、パワー伝送契約が完了すると、再交渉段階を終了するた
めの特別要求パケットを伝送することができる(Ｓ１６２８)。無線電力送信機１６１０は
、再交渉段階を終了するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝
送することができる(Ｓ１６２８)。即ち、無線電力送信機１６１０は、交渉段階終了に対
する受諾としてＡＣＫパケットを伝送することができる。無線電力送信機１６１０と無線
電力受信機１６２０は、電力伝送段階に移行して第３保障電力で無線充電を実行すること
ができる。
よって、実施例に係る無線充電システムは、無線充電方法およびそのための装置および
システムを提供することができる。また、実施例に係る無線充電システムは、異物質を正
確に判断することができる。また、実施例に係る無線充電システムは、異物質を正確に判
断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止することができる。
図１７ａおよび図１７ｂは、図１６のさらに別の実施例に係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面である。
図１７ａおよび図１７ｂを参照すれば、無線電力送信機における無線充電方法は、充電
領域の物体を感知する段階(Ｓ１７０１)を含むことができる。より具体的には、無線電力
送信機は、アナログピングを送信して送信コイルの電流変化に基づいて物体を感知するこ
とができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前にＱ値を測定する段階(Ｓ１
７０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、選択段階でセンシング部
を利用してＱ値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値を含む情報を受信する段階(Ｓ１７
０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、基準Ｑ値を含むＦＯＤ
状態パケットを受信することができる。一例として、無線電力送信機は、交渉段階で通信
部を利用してＦＯＤ状態パケットを受信することができる。基準Ｑ値は、無線電力受信機
に貯蔵されたＱ値で特定コイルユニットで測定されるＱ値であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値が予め設定されたＱ値(例えば５０
未満であるのかを判断する段階(Ｓ１７０４)を含むことができる。基準Ｑ値が予め設定さ
れたＱ値未満であれば、第１異物質検出をする段階が行われる。基準Ｑ値が予め設定され
たＱ値以上であれば、第２異物質検出をする段階が行われる。即ち、基準Ｑ値が予め設定
されたＱ値(例えば、５０未満に低くなるほどＱ値を利用した異物質検出のエラーが大き
くなる。反面、基準Ｑ値が予め設定されたＱ値以上であれば、Ｑ値を利用した異物質検出
のエラーが小さくなる。よって、基準Ｑ値の大きさに応じて、異物質検出後、無線電力送
信方法の各段階が差があるようにして、より異物質検出の正確度を高め、不必要な消費電
力減少させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値が予め設定されたＱ値未満であれば
、測定されたＱ値および基準Ｑ値を利用して第１異物質を検出する段階(Ｓ１７０５～Ｓ
１７０６)を含むことができる。
さらい別の例として、前記基準Ｑ値が無線電力送信機の予め設定されたＱ値未満であれ
ば、無線充電を中止することもできる。前記基準Ｑ値が無線電力送信機の予め設定された
Ｑ値以上であれば、前記第１異物質検出を行うことができる。
さらい別の例として、無線電力送信機は、異物質検出状態パケットに対する応答信号と
してPositive acknowledge(ACK)、Negative acknowledge(NAK)、Not defined(ND)、Cau
tion(警告)信号を変調して無線電力受信機に伝送することができる。ＡＣＫ信号は、異物
質がない時無線充電手順を引き続き行うための応答信号である。ＮＡＫ信号は、異物質が
存在すると判断されて無線充電手順を中止するための応答信号であってもよい。Caution
信号は、異物質が存在するのか否かを判断し難い時用いることができる。異物質が存在す
るのか否かを判断し難い場合は、無線電力受信機の基準Ｑ値が予め設定された値(例えば
５０未満の場合であってもよい。Friendly metalによってＱ値の変化が小さくなる場合(
電力ロスによるＱ値Dampingが遮られる現象)、基準Ｑ値とおよび測定されたＱ値の比較だ
けでは異物質が存在するのか否かを判断し難いことがある。このとき、Caution信号を伝
送し、最小保障電力で充電しながら電力損失に基づく異物質検出を行うことができる。
さらい別の例として、前記Caution信号とＮＡＫ信号は、二種類の基準Ｑ値の臨界レベ
ルに応じて用いることができる。無線電力受信機から受信された基準Ｑ値が予め設定され
た第１Ｑ値臨界値と予め設定された第２Ｑ値臨界値(第１臨界値より小さい)の間であれば
、第１異物質検出を行い、第１異物質検出を行った結果異物質が存在すると判断されると
、Caution信号を送信することができる。前記受信された基準Ｑ値が第２Ｑ値臨界値より
小さいと、ＮＡＫ信号を送信することができる。
一例として、図１５ａのように、異物質検出段階は、臨界Ｑ値を決定する段階(Ｓ１５
１１)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準Ｑ値を利
用して臨界Ｑ値を算出することができる。無線電力送信機は、基準Ｑ値において、少なく
とも１０％より小さい値を臨界Ｑ値として決定することができる。１０％は、基準Ｑ値の
許容誤差であり、異物質がある場合、少なくとも許容誤差以上測定Ｑ値が基準Ｑ値より小
さくなることを利用して異物質を検出することができる。また、異物質検出段階は、測定
されたＱ値が臨界Ｑ値以上であるのかを判断する段階(Ｓ１５１２)を含むことができる。
無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以上であれば、異物質が検出されていない
と判断することができる(Ｓ１５１３)。また、無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界
Ｑ値未満であれば、異物質が検出されていると判断することができる(Ｓ１５１４)。
無線電力送信機における無線充電方法は、第１異物質検出段階で異物質が検出されてい
ないと判断すると、ＡＣＫを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ１７０７)。即ち
、無線電力送信機は、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応答としてＡＣＫパケットを無線
電力受信機に送信することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ＡＣＫを送信すれば、第１保障電力値を含む
情報を無線電力送信機に送信する段階(Ｓ１７０８)を含むことができる。この場合、無線
電力送信機は、無線電力受信機と第１保障電力値に基づいて、パワー伝送契約が締結され
る。一例として、第１保障電力値は、５Ｗ以上１５Ｗ以下であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、第１保障電力値を含む情報を送信すると、補
正段階に移行して補正を実行する段階(Ｓ１７０９)を含むことができる。一例として、補
正実行は、無線電力送信機が受信電力パケットの無線電力受信機の受信電力値と測定した
送信電力値を利用して電力損失を予測することができる。また、補正実行は、無線電力送
信機が予測された電力損失値を利用して送信電力の強度を増加させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、補正実行後電力伝送段階に移行して第１保障
電力で無線充電を行う段階(Ｓ１７１０を含むことができる。この場合、第１保障電力で
無線充電を行うことは、第１保障電力値に基づいて締結されたパワー伝送契約による保障
電力値に応じて無線充電を行うことを意味することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｓ１７０６で異物質が検出されていないと判
断すると、ＮＡＫを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ１７１１)。即ち、無線電
力送信機は、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信
機に送信することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｓ１７１１でＮＡＫを送信すると、無線充電
を行うのか否かを決定する段階(Ｓ１７１２～Ｓ１７１３)を含むことができる。一例とし
て、図１５ｂのように、無線充電を行うのか否かの決定は許容Ｑ値を決定する段階(Ｓ１
５２１)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、決定された臨界Ｑ値
を利用して許容Ｑ値を算出することができる。一例として、図７のように、無線電力送信
機は、臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)において０％以上２０％以下に減少した値を許容Ｑ値(Ｑｐ)とし
て決定することができる。より具体的には、無線電力送信機は、臨界Ｑ値において２０％
減少した値を許容Ｑ値として決定することができる。無線充電を行うのか否かの決定は、
測定したＱ値が決定された許容Ｑ値以上であるのかを判断する段階(Ｓ１５２２)を含むこ
とができる。無線電力送信機は、測定したＱ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行う
と決定することができる(Ｓ１５２３)。また、無線電力送信機は、測定したＱ値が許容Ｑ
値未満であれば、無線充電を行わないと決定することができる(Ｓ１５２４)。例えば、図
８のように、送信電力の周波数が第１周波数である時、無線電力送信機は、測定したＱ値
が第１Ｑ値(Ｑ１)、第２Ｑ値(Ｑ２)、第３Ｑ値(Ｑ３)であってもよい。第１Ｑ値(Ｑ１)で
あると測定された場合、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存在しない確率
が非常に高いので、異物質が存在しないと判断することができる。第３Ｑ値(Ｑ３)である
と測定された場合、第３Ｑ値(Ｑ３)は臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)より非常に低いので、無線電力送
信機と無線電力受信機の間に異物質が存在する確率が非常に高いので、異物質が存在する
と判断することができる。第２Ｑ値(Ｑ２)であると測定された場合、第２Ｑ値(Ｑ２)は臨
界Ｑ値(Ｑｔｈ)と許容Ｑ値(Ｑｐ)の間であるので、無線電力送信機と無線電力受信機の間
に異物質が存在すると誤認識する恐れがある。これを防止するために、無線電力送信機は
、測定されたＱ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行うことができる。以後、無線電
力送信機は、Ｓ１７１８で内部温度に基づいて無線充電を中止するのか否かを再判断する
ことができる。よって、無線電力送信機は、Ｑ値が許容Ｑ値以上であれば、無線充電を行
うと決定することができる。これによって、さらに別の実施例は、異物質を正確に判断す
ることができる。また、さらに別の実施例は、異物質を正確に判断して、発熱現象、充電
効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止することができる。また、さらに別の実施例は
、従来異物質が存在すると誤認識して無線充電が行われない問題を解決することができる
。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線電力送信機が無線充電を行わないと決定
すると、無線充電を中止する段階(Ｓ１７１４)を含むことができる。より具体的には、こ
の場合、無線電力送信機は、交渉段階で所定の時間が経過した後選択段階に移行すること
ができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、無線充電を行うと決定すると、第２保障電力
値を含む情報を無線電力受信機に送信する段階(Ｓ１７１５)を含むことができる。この場
合、無線電力送信機は、無線電力受信機と第２保障電力値に基づいて、パワー伝送契約が
締結される。一例として、第１保障電力値は、第２保障電力値より大きくてもよい。特に
、第２保障電力値は、無線電力送信機の最小保障電力強度であってもよい。別の例として
、第２保障電力値は、５Ｗ以下であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、第２保障電力値として含む情報を送信した場
合、補正段階なしに電力伝送段階に移行して第２保障電力で無線充電を行う段階(Ｓ１７
１６)を含むことができる。この場合、第２保障電力で無線充電を行うことは、第２保障
電力値に基づいて締結されたパワー伝送契約による保障電力値に応じて無線充電を行うこ
とを意味することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、充電領域など無線電力送信機内の内部温度を
測定する段階(Ｓ１７１７)を含むことができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、予め設定された期間の間内部温度が予め設定
された温度未満であるのかを判断する段階(Ｓ１７１８)を含むことができる。予め設定さ
れた期間および予め設定された温度は、貯蔵された値であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、予め設定された期間の間内部温度が予め設定
された温度以上になると、無線充電を中止する段階(Ｓ１７１９)を含むことができる。よ
り具体的には、この場合、無線電力送信機は、電力伝送段階で所定の時間が経過した後選
択段階に移行することができる。即ち、無線電力送信機は、予め設定された期間の間内部
温度が予め設定された温度以上になると、異物質が存在すると判断して無線充電を中止さ
せることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、予め設定された期間の間内部温度が予め設定
された温度未満であれば、再交渉段階を行う段階(Ｓ１７２０)を含むことができる。一例
として、無線電力送信機は、受信された受信電力パケットに対する応答としてＮＡＫパケ
ットを無線電力受信機に送信し、以後、無線電力送信機は、再交渉パケットを無線電力送
信機に伝送して再交渉段階を行うことができる。即ち、無線電力送信機は、予め設定され
た期間の間内部温度が予め設定された温度未満であれば、異物質が存在しないと判断して
伝送電力強度を増加させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、再交渉段階に移行すると、第３保障電力値を
含む情報を無線電力受信機に送信する段階(Ｓ１７２１)を含むことができる。この場合、
無線電力送信機は、無線電力受信機と第３保障電力値に基づいて、パワー伝送契約が締結
される。一例として、第３保障電力値は、第２保障電力値より大きくてもよい。別の例と
して、第３保障電力値は、５Ｗ以上１５Ｗ以下であってもよい。また、Friendly metalに
よるＮＡＫを送信したことを考慮して、第３保障電力値は、第１保障電力値より小さいか
同一であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、電力伝送段階に移行して第３保障電力で無線
充電を行う段階(Ｓ１７２２)を含むことができる。この場合、第３保障電力で無線充電を
行うことは、第３保障電力値に基づいて締結されたパワー伝送契約による保障電力値に応
じて無線充電を行うことを意味することができる。これによって、無線電力送信機は、交
渉段階では、異物質が検出されたと判断して伝送電力強度を下げてシステムを保護するが
、電力伝送段階で最終的に異物質が検出されていないと判断して伝送電力強度を上げて無
線充電効率を増加させることができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｓ１７０４で基準Ｑ値が５０未満でない場合
、第２異物質検出する段階(Ｓ１７２３～Ｓ１７２４)を含むことができる。一例として、
図１５ａのように、異物質検出段階は、臨界Ｑ値を決定する段階(Ｓ１５１１)を含むこと
ができる。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準Ｑ値を利用して臨界Ｑ値を
算出することができる。無線電力送信機は、基準Ｑ値において、少なくとも１０％より小
さい値を臨界Ｑ値として決定することができる。１０％は、基準Ｑ値の許容誤差であり、
異物質がある場合、少なくとも許容誤差以上測定Ｑ値が基準Ｑ値より小さくなることを利
用して異物質を検出することができる。また、異物質検出段階は、測定されたＱ値が臨界
Ｑ値以上であるのかを判断する段階(Ｓ１５１２)を含むことができる。無線電力送信機は
、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以上であれば、異物質が検出されていないと判断することが
できる(Ｓ１５１３)。また、無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値未満であれば
、異物質が検出されていると判断することができる(Ｓ１５１４)。
無線電力送信機は、第２異物質検出段階で異物質が検出されていないと判断するとＳ１
７０７に移行することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｓ１７２４で異物質が検出されていないと判
断すると、ＮＡＫを無線電力受信機に送信することができる(Ｓ１７２５)。即ち、無線電
力送信機は、ＦＯＤ状態パケット受信に対する応答としてＮＡＫパケットを無線電力受信
機に送信することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｓ１７２５でＮＡＫを送信すると、無線充電
を中止する段階(Ｓ１７２６)を含むことができる。即ち、第２異物質検出の後無線電力送
信機がＮＡＫを送信すると、無線充電を行うのか否かを決定する段階なしに無線充電を中
止することができる。より具体的には、この場合、無線電力送信機は、交渉段階で所定の
時間が経過した後選択段階に移行することができる。
図１８は、さらに別の実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法を説明するた
めの図面である。
図１８を参照すれば、無線電力送信機における無線充電方法は、充電領域の物体を感知
する段階(Ｓ１８０１)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、アナロ
グピングを送信して送信コイルの電流変化に基づいて物体を感知することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前にＱ値を測定する段階(Ｓ１
８０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、選択段階でセンシング部
を利用してＱ値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値を含む情報を受信する段階(Ｓ１８
０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、基準Ｑ値を含むＦＯＤ
状態パケットを受信することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定されたＱ値および基準Ｑ値を利用して異
物質を検出する段階(Ｓ１８０４～Ｓ１８０５)を含むことができる。一例として、図１５
ａのように、異物質検出段階は、臨界Ｑ値を決定する段階(Ｓ１５１１)を含むことができ
る。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準Ｑ値を利用して臨界Ｑ値を算出す
ることができる。無線電力送信機は、基準Ｑ値において、少なくとも１０％より小さい値
を臨界Ｑ値として決定することができる。１０％は、基準Ｑ値の許容誤差であり、異物質
がある場合、少なくとも許容誤差以上測定Ｑ値が基準Ｑ値より小さくなることを利用して
異物質を検出することができる。また、異物質検出段階は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以
上であるのかを判断する段階(Ｓ１５１２)を含むことができる。無線電力送信機は、測定
されたＱ値が臨界Ｑ値以上であれば、異物質が検出されていないと判断することができる
(Ｓ１５１３)。また、無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値未満であれば、異物
質が検出されていると判断することができる(Ｓ１５１４)。
無線電力送信機における無線充電方法は、異物質が検出されていないと判断すると、第
１保障電力値を含む情報を無線電力送信機に送信する段階(Ｓ１８０７)を含むことができ
る。この場合、無線電力送信機は、無線電力受信機と第１保障電力値に基づいて、パワー
伝送契約が締結される。一例として、第１保障電力値は、５Ｗより大きくてもよい。以後
、無線電力送信機は、電力伝送段階に移行して第１保障電力で無線充電を行うことができ
る。この場合、第１保障電力で無線充電を行うことは、第１保障電力値に基づいて締結さ
れたパワー伝送契約による保障電力値に応じて無線充電を行うことを意味することができ
る。
無線電力送信機における無線充電方法は、Ｓ１８０５で異物質が検出されたと判断する
と、第２保障電力値を含む情報を無線電力受信機に送信する段階(Ｓ１８０７)を含むこと
ができる。この場合、無線電力送信機は、無線電力受信機と第２保障電力値に基づいて、
パワー伝送契約が締結される。一例として、第１保障電力値は、第２保障電力値より大き
くてもよい。特に、第２保障電力値は、無線電力送信機の最小保障電力強度であってもよ
い。別の例として、第２保障電力値は、５Ｗ以下であってもよい。以後、無線電力送信機
は補正段階なしに電力伝送段階に移行して第２保障電力で無線充電を行うことができる。
この場合、第２保障電力で無線充電を行うことは、第２保障電力値に基づいて締結された
パワー伝送契約による保障電力値に応じて無線充電を行うことを意味することができる。
また、受信機は、一定時間経過した後、異物質がないと判断されると、再交渉を通じて保
障電力を増加させることもできる。
図１９は、さらに別の一実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明す
るための図面である。
図１９を参照すれば、無線電力送信機１９１０は、選択段階で無線電力受信機１９２０
にアナログピングを伝送することができる(Ｓ１９０１)。
無線電力送信機１９１０は、ピング段階以前にＱ値を測定することができる(Ｓ１９０
２)。一例として、無線電力送信機１９１０は、選択段階でＱ値を測定することができる
。
無線電力送信機１９１０は、物体が感知されると、選択段階からピング段階に移行する
ことができる。無線電力送信機１９１０は、無線電力受信機１９２０を活性化させ、受信
機が無線電力受信機１９２０であるのかを識別するためのデジタルピングを伝送すること
ができる(Ｓ１９０３)。無線電力受信機１９２０は、デジタルピングに対する応答として
信号強度パケットを伝送することができる(Ｓ１９０４)。
ピング段階が完了すると、識別および構成段階で、無線電力受信機１９２０は、識別情
報を知らせるための識別パケットと構成情報を知らせるための構成パケットを伝送するこ
とができる(Ｓ１９０５～Ｓ１９０６)。無線電力送信機１９１０と無線電力受信機１９２
０は、構成パケットの交渉フィールド値が交渉段階を実行しようと指示する値であれば、
交渉段階に移行することができる。
交渉段階で、無線電力受信機１９２０は、ＦＯを検出するためにＦＯＤ状態パケットを
伝送することができる(Ｓ１９０７)。ＦＯＤ状態パケットは、基準Ｑ値を含むことができ
る。
無線電力送信機１９１０は、異物質検出を行うことができる(Ｓ１９０８)。異物質検出
は、測定したＱ値、受信したＦＯＤ状態パケットの情報を利用して異物質を検出すること
ができる。異物質検出は、図２０の無線充電方法に対する説明を参照する。
無線電力送信機１９１０は、異物質検出を行った後異物質が存在すると判断すると、Ｆ
ＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを無線電力受信機１９２０に伝送することが
できる(Ｓ１９０９)。反面、無線電力送信機１９１０は、異物質検出を行った後異物質が
存在しないと判断すると、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＡＣＫを無線電力受信
機１９２０に伝送することができる。また、無線電力送信機１９１０は、異物質が存在す
ると判断すると、無線充電を中止することができる。即ち、無線電力送信機１９１０は、
交渉段階で所定の時間が経過した後選択段階に移行することができる。
図２０は、図１９の一実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法を説明するた
めの図面であり、図２１は、図２０におけるＱ値に応じた異物質検出方法を説明するため
の図面である。
図２０を参照すれば、一実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法は、充電領
域の物体を感知する段階(Ｓ２００１)を含むことができる。より具体的には、無線電力送
信機は、アナログピングを送信して送信コイルの電流変化に基づいて物体を感知すること
ができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前にＱ値を測定する段階(Ｓ２
００２)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、選択段階でセンシング部
を利用してＱ値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値を含む情報を受信する段階(Ｓ２０
０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は、基準Ｑ値を含むＦＯＤ
状態パケットを受信することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、臨界Ｑ値を決定する段階(Ｓ２００４)を含む
ことができる。より具体的には、無線電力送信機は、受信した基準Ｑ値を利用して臨界Ｑ
値を算出することができる。一例として、図２１のように、無線電力送信機は、基準Ｑ値
(Ｑｒ)において少なくとも１０％より小さい値を臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)であると決定すること
ができる。１０％は、基準Ｑ値の許容誤差であり、異物質がある場合、少なくとも許容誤
差以上測定Ｑ値が基準Ｑ値より小さくなることを利用して異物質を検出することができる
。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以下であるのかを
判断する段階(Ｓ２００５)を含むことができる。無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨
界Ｑ値以下であれば、異物質が存在すると判断することができる。反面、無線電力送信機
は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以下ではない場合、異物質が存在しないと判断することが
できる。一例として、図２１のように、送信電力の周波数が第１周波数(ｆ１)である時、
無線電力送信機は、測定したＱ値が第１Ｑ値(Ｑ１)、第２Ｑ値(Ｑ２)であってもよい。第
１Ｑ値(Ｑ１)は臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)より大きいので、無線電力送信機と無線電力受信機の間
に異物質が存在しないと判断することができる。第２Ｑ値(Ｑ２)は臨界Ｑ値(Ｑｔｈ)より
小さいので、無線電力送信機と無線電力受信機の間に異物質が存在すると判断することが
できる。
無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以下であれば、無線充電を中止させるこ
とができる(Ｓ２００６)。即ち、無線電力送信機は、異物質が存在すると判断すると、無
線充電を中止させることができる。反面、無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値
以下ではない場合、無線充電を行うことができる(Ｓ２００７)。即ち、無線電力送信機は
、異物質が存在しないと判断すると、無線充電を行うことができる。
よって、一実施例は、異物質を正確に判断することができる。また、一実施例は、異物
質を正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止すること
ができる。
図２２は、さらに別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明する
ための図面である。
図２２を参照すれば、無線電力送信機２２１０は、選択段階で無線電力受信機２２２０
にアナログピングを伝送することができる(Ｓ２２０１)。
無線電力送信機２２１０は、ピング段階以前に等価直列抵抗値を測定することができる
(Ｓ２２０２)。一例として、無線電力送信機２２１０は、選択段階で等価直列抵抗値を測
定することができる(Ｓ２２０２)。
無線電力送信機２２１０は、物体が感知されると、選択段階からピング段階に移行する
ことができる。無線電力送信機２２１０は、無線電力受信機２２２０を活性化させ、受信
機が無線電力受信機２２２０であるのかを識別するためのデジタルピングを伝送すること
ができる(Ｓ２２０３)。無線電力受信機２２２０は、デジタルピングに対する応答として
信号強度パケットを伝送することができる(Ｓ２２０４)。
ピング段階が完了すると、識別および構成段階で、無線電力受信機２２２０は、識別情
報を知らせるための識別パケットと構成情報を知らせるための構成パケットを伝送するこ
とができる(Ｓ２２０５～Ｓ２２０６)。無線電力送信機２２１０と無線電力受信機２２２
０は、構成パケットの交渉フィールド値が交渉段階を実行しようと指示する値であれば、
交渉段階に移行することができる。
交渉段階で、無線電力受信機２２２０は、ＦＯを検出するためにＦＯＤ状態パケットを
伝送することができる(Ｓ２２０７)。ＦＯＤ状態パケットは、基準Ｑ値および基準ピーク
周波数値を含むことができる。
無線電力送信機２２１０は、異物質検出を行うことができる(Ｓ２２０８)。異物質検出
は、測定した等価直列抵抗値、受信したＦＯＤ状態パケットの情報を利用して異物質を検
出することができる。異物質検出は、図２３の無線充電方法に対する説明を参照する。
無線電力送信機２２１０は、異物質検出を行った後異物質が存在すると判断すると、Ｆ
ＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを無線電力受信機２２２０に伝送することが
できる(Ｓ２２０９)。反面、無線電力送信機２２１０は、異物質検出を行った後異物質が
存在しないと判断すると、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＡＣＫを無線電力受信
機２２２０に伝送することができる。また、無線電力送信機２２１０は、異物質が存在す
ると判断すると、無線充電を中止することができる。即ち、無線電力送信機２２１０は、
交渉段階で所定の時間が経過した後選択段階に移行することができる。
図２３は、図２２の別の実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法を説明する
ための図面であり、図２４は、等価直列抵抗値に応じた異物質検出方法を説明するための
図面である。
図２３を参照すれば、一実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法は、充電領
域の物体を感知する段階(Ｓ２３０１)を含むことができる。より具体的には、無線電力送
信機は、アナログピングを送信して送信コイルの電流変化に基づいて物体を感知すること
ができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前に等価直列抵抗値を測定する
段階(Ｓ２３０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信機は、選択段階でセン
シング部を利用して等価直列抵抗値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を含む情
報を受信する段階(Ｓ２３０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は
、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を含むＦＯＤ状態パケットを受信することができる
。一例として、無線電力送信機は、交渉段階で通信部を利用してＦＯＤ状態パケットを受
信することができる。基準Ｑ値と基準ピーク周波数値は、無線電力受信機に貯蔵されたＱ
値とピーク周波数値であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、第１臨界等価直列抵抗値を決定する段階(Ｓ
２３０４)を含むことができる。ここで、第１臨界等価直列抵抗値は、基準等価直列抵抗
値を基準として決定される。前記基準等価直列抵抗値は、前記数学式２および３に基づい
て既に説明したので、これに対する詳細な説明は省略する。
図２４を参照すれば、一例として、無線電力送信機は、基準等価直列抵抗値(ＥＳＲｒ)
において所定の割合で増加した値を第１臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ１)であると決定
することができる。このとき、所定の割合は１０％であってもよい。無線電力送信機は、
基準等価直列抵抗値(ＥＳＲｒ)において所定の割合で減少した値を第２臨界等価直列抵抗
値(ＥＳＲｔｈ２)であると決定することができる。このとき、所定の割合は１０％であっ
てもよい。１０％は、基準等価直列抵抗値の許容誤差であり、異物質がある場合、少なく
とも許容誤差以上測定等価直列抵抗値が基準等価直列抵抗値より大きくなることを利用し
て異物質を検出することができる。別の例として、無線電力送信機は、基準等価直列抵抗
(ＥＳＲｒ)の最大値を第１臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ１)であると決定し、基準等価
直列抵抗(ＥＳＲｒ)の最小値を第２臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ２)であると決定する
ことができる。さらい別の例として、第１臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ１)は５０ｍΩ
以下の値であり、第２臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ２)は５００ｍΩ以上の値であって
もよい。さらい別の例として、第１臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ１)は、第２臨界等価
直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ２)より小さくてもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定された等価直列抵抗値が第１臨界等価直
列抵抗値以上であるのかを判断する段階(Ｓ２３０５)を含むことができる。無線電力送信
機は、測定された等価直列抵抗値が第１等価直列抵抗値以上であれば、異物質が存在する
と判断することができる。反面、無線電力送信機は、測定された等価直列抵抗値が第１臨
界等価直列抵抗値以上ではない場合、異物質が存在しないと判断することができる。一例
として、図２４のように、無線電力送信機は、測定した等価直列抵抗値が第１等価直列抵
抗値(ＥＳＲ１)、第２等価直列抵抗値(ＥＳＲ２)であってもよい。第１等価直列抵抗値(
ＥＳＲ１)は第１臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ１)より小さいので、無線電力送信機と
無線電力受信機の間に異物質が存在しないと判断することができる。第２等価直列抵抗値
(ＥＳＲ２)は第１臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ１)より大きいので、無線電力送信機と
無線電力受信機の間に異物質が存在すると判断することができる。
無線電力送信機は、測定された等価直列抵抗値が第１臨界等価直列抵抗値以上であれば
、無線充電を中止させることができる(Ｓ２３０６)。即ち、無線電力送信機は、異物質が
存在すると判断すると、無線充電を中止させることができる。反面、無線電力送信機は、
測定された等価直列抵抗値が第１臨界等価直列抵抗値以上ではない場合、無線充電を中止
させることができる(Ｓ２３０７)。即ち、無線電力送信機は、異物質が存在しないと判断
すると、無線充電を行うことができる。
よって、別の実施例は、異物質を正確に判断することができる。また、別の実施例は、
異物質を正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣いを防止する
ことができる。
図２５は、さらに別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明する
ための図面である。
図２５を参照すれば、無線電力送信機２５１０は、選択段階で無線電力受信機２５２０
にアナログピングを伝送することができる(Ｓ２５０１)。
無線電力送信機２５１０は、ピング段階以前に等価直列抵抗値を測定することができる
(Ｓ２５０２)。一例として、無線電力送信機２５１０は、選択段階で等価直列抵抗値を測
定することができる(Ｓ２５０２)。
また、無線電力送信機２５１０は、ピング段階以前にピーク周波数値を測定することが
できる(Ｓ２５０３)。一例として、無線電力送信機２５１０は、選択段階でピーク周波数
値を測定することができる(Ｓ２５０２)。別の例として、無線電力送信機２５１０は、選
択段階で送信コイルのピーク周波数を測定してインダクタンス値を決定することができる
。
無線電力送信機２５１０は、物体が感知されると、選択段階からピング段階に移行する
ことができる。無線電力送信機２５１０は、無線電力受信機２５２０を活性化させ、受信
機が無線電力受信機２５２０であるのかを識別するためのデジタルピングを伝送すること
ができる(Ｓ２５０４)。無線電力受信機２５２０は、デジタルピングに対する応答として
信号強度パケットを伝送することができる(Ｓ２５０５)。
ピング段階が完了すると、識別および構成段階で、無線電力受信機２５２０は、識別情
報を知らせるための識別パケットと構成情報を知らせるための構成パケットを伝送するこ
とができる(Ｓ２５０６～Ｓ２５０７)。無線電力送信機２５１０と無線電力受信機２５２
０は、構成パケットの交渉フィールド値が交渉段階を実行しようと指示する値であれば、
交渉段階に移行することができる。
交渉段階で、無線電力受信機２５２０は、ＦＯを検出するためにＦＯＤ状態パケットを
伝送することができる(Ｓ２５０８)。ＦＯＤ状態パケットは、基準Ｑ値および基準ピーク
周波数値のうちいずれか１つ以上の値を含むことができる。
無線電力送信機２５１０は、異物質検出を行うことができる(Ｓ２５０９)。異物質検出
は、測定したピーク周波数値、測定した等価直列抵抗値、受信したＦＯＤ状態パケットの
情報を利用して異物質を検出することができる。異物質検出は、図２６の無線充電方法に
対する説明を参照する。
無線電力送信機２５１０は、異物質検出を行った後異物質が存在しないと判断すると、
ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＡＣＫを無線電力受信機２５２０に伝送すること
ができる(Ｓ２５１０)。反面、無線電力送信機２５１０は、異物質検出を行った後異物質
が存在すると判断すると、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを無線電力受信
機２５２０に伝送することができる。
無線電力受信機２５２０は、パワー伝送契約のために電力送信機能力(Capability)パケ
ットを要請する一般要求パケットを伝送することができる(Ｓ２５１１)。無線電力送信機
２５２０は、一般要求パケットの応答として電力送信機能力パケットを伝送することがで
きる(Ｓ２５１２)。この場合、電力送信機能力パケットの保障(Guaranteed)電力は、第１
保障電力値であってもよい。無線電力受信機１１２０は、電力送信機能力パケットの第１
保障電力値に基づいて、パワー伝送契約の保障電力値を提案するための特別要求パケット
を伝送することができる(Ｓ２５１３)。無線電力送信機２５１０は、パワー伝送契約の保
障電力値を要求するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送す
ることができる(Ｓ２５１４)。即ち、無線電力送信機２５１０は、無線電力受信機が提案
したパワー伝送契約の保障電力値を受諾した場合である。即ち、パワー伝送契約は、第１
保障電力値で完了することができる。以後、無線電力受信機２５２０は、パワー伝送契約
が完了すると、交渉段階を終了するための特別要求パケットを伝送することができる(Ｓ
２５１５)。無線電力送信機２５１０は、交渉段階を終了するための特別要求パケットに
対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ２５１６)。即ち、無線電力
送信機２５１０は、交渉段階終了に対する受諾としてＡＣＫパケットを伝送することがで
きる。
補正段階で、無線電力受信機２５２０は、受信電力パケットを無線電力送信機２５１０
に伝送することができる(Ｓ２５１７)。この場合、受信電力パケットは、２４ビット受信
電力パケットであってもよい。無線電力送信機２５１０は、無線充電を行うために受信電
力パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ２５１８)。
補正段階が完了すれば、第１保障電力で電力伝送段階を行うことができる。無線電力受
信機２５２０は、無線電力送信機２５１０の送出電力を制御するために１つ以上の制御エ
ラーパケットを伝送することができる(Ｓ２５１９)。無線電力受信機２５２０は、定期的
にまたは任意に受信電力パケットを伝送することができる(Ｓ２５２０)。
図２６は、図２５のさらに別の実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法を説
明するための図面であり、図２７、は図２６における周波数値に応じた異物質検出方法を
説明するための図面である。
図２６を参照すれば、また、実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法は、充
電領域の物体を感知する段階(Ｓ２６０１)を含むことができる。より具体的には、無線電
力送信機は、アナログピングを送信して送信コイルの電流変化に基づいて物体を感知する
ことができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前に等価直列抵抗値およびピー
ク周波数値を測定する段階(Ｓ２６０２)を含むことができる。一例として、無線電力送信
機は、選択段階でセンシング部を利用して等価直列抵抗値を測定することができる。また
、無線電力送信機は、選択段階でセンシング部を利用して送信電力のピーク周波数値を測
定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を含む情
報を受信する段階(Ｓ２６０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は
、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を含むＦＯＤ状態パケットを受信することができる
。一例として、無線電力送信機は、交渉段階で通信部を利用してＦＯＤ状態パケットを受
信することができる。基準Ｑ値と基準ピーク周波数値は、無線電力受信機に貯蔵されたＱ
値とピーク周波数値であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、第２臨界等価直列抵抗値および臨界ピーク周
波数値を決定する段階(Ｓ２６０４)を含むことができる。より具体的には、第２臨界等価
直列抵抗値を決定する方法は、図２３の第２臨界等価直列抵抗値を決定する方法と同一で
あってもよい。無線電力送信機は、受信した基準ピーク周波数値を利用して臨界ピーク周
波数値を算出することができる。一例として、図２７のように、無線電力送信機は、基準
ピーク周波数値(ｆｒ)において少なくとも５ｋＨｚ大きい値を臨界ピーク周波数値(Ｆｔ
ｈ)であると決定することができる。５ｋＨｚは、基準ピーク周波数値の許容誤差であり
、異物質がある場合、少なくとも許容誤差以上測定ピーク周波数値が基準ピーク周波数値
より大きくなることを利用して異物質を検出することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定したピーク周波数値が臨界ピーク周波数
値以上であるのかを判断する段階(Ｓ２６０５)を含むことができる。より具体的には、無
線電力送信機は、測定されたピーク周波数値が臨界ピーク周波数値以上ではない場合、異
物質が存在しないと判断することができる。無線電力送信機は、Ｓ２６０５で測定された
ピーク周波数値が臨界ピーク周波数値ではない場合、無線充電を行うことができる(Ｓ２
６０６)。一例として、図２７のように、無線電力送信機は、測定したピーク周波数値が
第１ピーク周波数値(ｆ１)であってもよい。第１ピーク周波数値(ｆ１)は臨界ピーク周波
数値(Ｆｔｈ)より小さいので、異物質が存在しないと判断することができる。この場合、
無線電力送信機は、測定されたピーク周波数値が臨界ピーク周波数値以上ではないので、
異物質が存在しないと判断して異物質が検出されていないことを指示する情報を無線電力
受信機に伝送することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、測定されたピーク周波数値が臨界ピーク周波
数値以上であれば、測定した等価直列抵抗値が第２臨界等価直列抵抗値以下であるのかを
判断する段階(Ｓ２６０７)を含むことができる。無線電力送信機は、測定されたピーク周
波数値が臨界ピーク周波数値以上であり、測定された等価直列抵抗値が第２臨界等価直列
抵抗値以下であれば、無線充電を行うことができる(Ｓ２６０６)。無線電力送信機は、測
定されたピーク周波数値が臨界ピーク周波数値以上であり、測定された等価直列抵抗値が
第２臨界等価直列抵抗値以下ではない場合、無線充電を中止することができる(Ｓ２６０
８)。より具体的には、無線電力送信機は、測定されたピーク周波数値が臨界ピーク周波
数値以上であり、測定された等価直列抵抗値が第２臨界等価直列抵抗値以下であれば、異
物質が存在しないと判断して異物質が検出されていないことを指示する情報を無線電力受
信機に伝送することができる。無線電力送信機は、測定されたピーク周波数値が臨界ピー
ク周波数値以上であり、測定された等価直列抵抗値が第２臨界等価直列抵抗値以下ではな
い場合、異物質が存在すると判断して異物質が検出されたことを指示する情報を無線電力
受信機に伝送することができる。より具体的には、無線電力送信機と無線電力受信機の充
電距離が増加、例えば無線電力送信機から無線電力受信機の高さが上昇すると、無線電力
送信機で測定されるピーク周波数値は増加し、等価直列抵抗値は減少する。無線電力送信
機と無線電力受信機の充電領域に異物質が存在すると、ピーク周波数値が増加し、等価直
列抵抗値も増加する。よって、無線電力送信機は、測定した等価直列抵抗値が低く、測定
したピーク周波数値が高い条件を全部満足する時、無線電力送信機と無線電力受信機の充
電距離増加したのであり、異物質が存在しないと判断することができる。これによって、
無線電力送信機は、測定したピーク周波数値が高まって異物質が存在すると誤認識される
ことを防止することができる。一例として、図２７のように、無線電力送信機は、測定し
たピーク周波数値が第２ピーク周波数値(ｆ２)であってもよい。第２ピーク周波数値(ｆ
２)は臨界ピーク周波数値(Ｆｔｈ)より大きいので、異物質が存在する状況または充電距
離増加状況である可能性がある。これと同時に、図２４のように、無線電力送信機は、測
定した等価直列抵抗値が第３等価直列抵抗値(ＥＳＲ３)であってもよい。第３等価直列抵
抗値(ＥＳＲ３)は第２臨界等価直列抵抗値(ＥＳＲｔｈ２)より小さいので、最終的に異物
質が存在する状況ではなく、充電距離が増加した状況であると判断することができる。
よって、さらに別の実施例は、異物質を正確に判断することができる。また、さらに別
の実施例は、異物質を正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣
いを防止することができる。さらに別の実施例は、無線電力送信機と無線電力受信機の間
の充電距離が増加することと異物質が存在することを区分して判断することで、不必要に
無線充電が行われない問題を解決することができる。
図２８は、さらに別の実施例に係る無線充電システムにおける無線充電方法を説明する
ための図面である。
図２８を参照すれば、無線電力送信機２８１０は、選択段階で無線電力受信機２８２０
にアナログピングを伝送することができる(Ｓ２８０１)。
無線電力送信機２８１０は、ピング段階以前にＱ値、等価直列抵抗値およびピーク周波
数値を測定することができる(Ｓ２８０２)。一例として、無線電力送信機２８１０は、選
択段階で等価直列抵抗値を測定することができる(Ｓ２８０２)。ピーク周波数値測定は、
図２５の説明と同一であってもよい。
無線電力送信機２８１０は、物体が感知されると、選択段階からピング段階に移行する
ことができる。無線電力送信機２８１０は、無線電力受信機２８２０を活性化させ、受信
機が無線電力受信機２８２０であるのかを識別するためのデジタルピングを伝送すること
ができる(Ｓ２８０３)。無線電力受信機２８２０は、デジタルピングに対する応答として
信号強度パケットを伝送することができる(Ｓ２８０４)。
ピング段階が完了すると、識別および構成段階で、無線電力受信機２８２０は、識別情
報を知らせるための識別パケットと構成情報を知らせるための構成パケットを伝送するこ
とができる(Ｓ２８０５～Ｓ２８０６)。無線電力送信機２８１０と無線電力受信機２８２
０は、構成パケットの交渉フィールド値が交渉段階を実行しようと指示する値であれば、
交渉段階に移行することができる。
交渉段階で、無線電力受信機２８２０は、ＦＯを検出するためにＦＯＤ状態パケットを
伝送することができる(Ｓ２８０８)。ＦＯＤ状態パケットは、基準Ｑ値および基準ピーク
周波数値のうちいずれか１つ以上の値を含むことができる。
無線電力送信機２８１０は、第１異物質検出を行うことができる(Ｓ２８０８)。異物質
検出は、Ｑ値および等価直列抵抗値のうちいずれか１つの測定値と受信したＦＯＤ状態パ
ケットの情報を利用して異物質を検出することができる。第１異物質検出は、図２０の異
物質検出方法、図２３の異物質検出方法、図２９の無線充電方法に対する説明を参照する
。
無線電力送信機２８１０は、第１異物質検出を通じて異物質が検出されていないと判断
すると、第２異物質検出を行うことができる(Ｓ２８０９)。異物質検出は、測定したピー
ク周波数値、受信したＦＯＤ状態パケットの情報を利用して異物質を検出することができ
る。前記第２異物質検出は、図２６の異物質検出方法および図２９の無線充電方法に対す
る説明を参照する。
無線電力送信機２８１０は、第２異物質検出を行った後異物質が存在しないと判断する
と、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＡＣＫを無線電力受信機２８２０に伝送する
ことができる(Ｓ２８１０)。反面、無線電力送信機２８１０は、第２異物質検出を行った
後異物質が存在すると判断すると、ＦＯＤ状態パケットに対する応答としてＮＡＫを無線
電力受信機２８２０に伝送することができる。
無線電力受信機２８２０は、パワー伝送契約のために電力送信機能力(Capability)パケ
ットを要請する一般要求パケットを伝送することができる(Ｓ２８１１)。無線電力送信機
２８２０は、一般要求パケットの応答として電力送信機能力パケットを伝送することがで
きる(Ｓ２８１２)。この場合、電力送信機能力パケットの保障(Guaranteed)電力は、第１
保障電力値であってもよい。潜在的な電力値は、周辺要件などによる電力制限に関係なく
無線電力送信機が送出できる最大送出電力値であってもよい。一例として、第１保障電力
値は、無線電力送信機の電源部から提供される供給電源に基づいて、無線電力送信機の数
や無線電力受信機の数による電力制限などを受けない潜在的な電力値に近い値であっても
よい。別の例として、第１保障電力値は、無線電力送信機の数や無線電力受信機の数によ
る電力制限などの条件(環境条件)において無線電力送信機が送出できる最大送出電力値で
あってもよい。環境条件とは、送信機の温度、送信機の電力ソースの可用量、異物質の存
在またはフレンドリーメタルの影響などを意味することができる。無線電力受信機１４２
０は、電力送信機能力パケットの第１保障電力値に基づいて、パワー伝送契約の保障電力
値を提案するための特別要求パケットを伝送することができる(Ｓ２８１３)。注意すべき
ことは、電力送信機能力パケットの第１保障電力とパワー伝送契約の保障電力は、区別さ
れるものである。例えば、無線電力受信機２８２０は、電力送信機能力パケットの第１保
障電力値と同一またはより小さい値でパワー伝送契約の保障電力値を要求することができ
る。説明の便宜を図り、無線電力受信機２８２０は、パワー伝送契約の保障電力値で電力
送信機能力パケットの第１保障電力値と同じ値で要求する。無線電力送信機２８１０は、
パワー伝送契約の保障電力値を要求するための特別要求パケットに対する応答としてＡＣ
Ｋパケットを伝送することができる(Ｓ２８１４)。即ち、無線電力送信機２８１０は、無
線電力受信機が提案したパワー伝送契約の保障電力値を受諾した場合である。即ち、パワ
ー伝送契約は、第１保障電力値で完了することができる。以後、無線電力受信機２８２０
は、パワー伝送契約が完了すると、交渉段階を終了するための特別要求パケットを伝送す
ることができる(Ｓ２８１５)。無線電力送信機２８１０は、交渉段階を終了するための特
別要求パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ２８１６)
。即ち、無線電力送信機２８１０は、交渉段階終了に対する受諾としてＡＣＫパケットを
伝送することができる。
補正段階で、無線電力受信機２８２０は、受信電力パケットを無線電力送信機２８１０
に伝送することができる(Ｓ２８１７)。この場合、受信電力パケットは、２４ビット受信
電力パケットであってもよい。無線電力送信機２８１０は、無線充電を行うために受信電
力パケットに対する応答としてＡＣＫパケットを伝送することができる(Ｓ２８１８)。
補正段階が完了すれば、第１保障電力で電力伝送段階を行うことができる。無線電力受
信機２８２０は、無線電力送信機２８１０の送出電力を制御するために１つ以上の制御エ
ラーパケットを伝送することができる(Ｓ２８１９)。無線電力受信機２８２０は、定期的
にまたは任意に受信電力パケットを伝送することができる(Ｓ２８２０)。
図２９は、図２８の別の実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法を説明する
ための図面である。
図２９を参照すれば、また、実施例に係る無線電力送信機における無線充電方法は、充
電領域の物体を感知する段階(Ｓ２９０１)を含むことができる。より具体的には、無線電
力送信機は、アナログピングを送信して送信コイルの電流変化に基づいて物体を感知する
ことができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、ピング段階以前にＱ値、等価直列抵抗値およ
びピーク周波数値を測定する段階(Ｓ２９０２)を含むことができる。一例として、無線電
力送信機は、選択段階でセンシング部を利用してＱ値を測定することができる。また、無
線電力送信機は、選択段階でセンシング部を利用して等価直列抵抗値を測定することがで
きる。また、無線電力送信機は、選択段階でセンシング部を利用して送信電力のピーク周
波数値を測定することができる。
無線電力送信機における無線充電方法は、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を含む情
報を受信する段階(Ｓ２９０３)を含むことができる。より具体的には、無線電力送信機は
、基準Ｑ値および基準ピーク周波数値を含むＦＯＤ状態パケットを受信することができる
。一例として、無線電力送信機は、交渉段階で通信部を利用してＦＯＤ状態パケットを受
信することができる。基準Ｑ値と基準ピーク周波数値は、無線電力受信機に貯蔵されたＱ
値とピーク周波数値であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、臨界Ｑ値、第１臨界等価直列抵抗値、第２臨
界等価直列抵抗値および臨界ピーク周波数値を決定する段階(Ｓ２９０４)を含むことがで
きる。臨界Ｑ値を決定する方法は、図２０の臨界Ｑ値を決定する方法と同一であってもよ
い。また、第１臨界等価直列抵抗値および第２臨界等価直列抵抗値を決定する方法は、図
２３の第１および第２臨界等価直列抵抗値を決定する方法と同一であってもよい。また、
臨界ピーク周波数値を決定する方法は、図２６の臨界ピーク周波数値を決定する方法と同
一であってもよい。
無線電力送信機における無線充電方法は、第１異物質検出段階(Ｓ２９０５、Ｓ２９０
６)を含むことができる。一例として、第１異物質検出段階は、図２０の異物質検出方法
と同一であってもよい。即ち、無線電力送信機は、測定されたＱ値が臨界Ｑ値以下であれ
ば、異物質が存在すると判断することができる。別の例として、第１異物質検出段階は、
図２３の異物質検出方法と同一であってもよい。即ち、無線電力送信機は、測定された等
価直列抵抗値が第１臨界等価直列抵抗値以上であれば、異物質が存在すると判断すること
ができる。無線電力送信機は、Ｓ２９０６で異物質が存在すると判断すると、無線充電を
中止することができる(Ｓ２９０７)。この場合、無線電力送信機は、異物質が存在すると
判断して異物質が検出されたことを指示する情報を無線電力受信機に伝送することができ
る。
無線電力送信機における無線充電方法は、第１異物質検出で異物質が存在しないと判断
すると、第２異物質検出段階(Ｓ２９０８、Ｓ２９０９)を含むことができる。第２異物質
検出段階は、図２６の第２異物質検出方法と同一であってもよい。即ち、無線電力送信機
は、測定したピーク周波数値が臨界ピーク周波数値以上ではないか、測定した等価直列抵
抗値が第２臨界等価直列抵抗値以下であり測定したピーク周波数値が臨界ピーク周波数値
以上であれば、異物質が存在しないと判断することができる。無線電力送信機は、第２異
物質検出を通じて異物質が存在しないと判断すると、無線充電を行うことができる(Ｓ２
９１０)。この場合、無線電力送信機は、異物質が検出されていないことを指示する情報
を無線電力受信機に伝送することができる。反面、無線電力送信機は、測定したピーク周
波数値が臨界ピーク周波数値以上であり測定した等価直列抵抗値が第２臨界等価直列抵抗
値以下ではない場合、異物質が存在すると判断することができる。無線電力送信機は、第
２異物質検出を通じて異物質が存在すると判断すると、無線充電を中止することができる
(Ｓ２９０７)。この場合、無線電力送信機は、異物質が検出されたことを指示する情報を
無線電力受信機に伝送することができる。
よって、さらに別の実施例は、異物質を正確に判断することができる。また、さらに別
の実施例は、異物質を正確に判断して、発熱現象、充電効率減少現象、消費電力の無駄遣
いを防止することができる。さらに別の実施例は、無線電力送信機と無線電力受信機の間
の充電距離が増加することと異物質が存在することを区分して判断することで、不必要に
無線充電が行われない問題を解決することができる。
上述した実施例に係る方法は、コンピュータで実行するためのプログラムとして製作さ
れて、コンピュータが読み取ることができる記録媒体に貯蔵することができる。コンピュ
ータが読み取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、フロッピーディスク、光データ貯蔵装置などがあり、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。
コンピュータが読み取ることができる記録媒体は、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て、分散方式でコンピュータが読み取ることができるコードが貯
蔵されて実行される。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、コードおよ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によって
容易に推論できるだろう。
本発明は、本発明の思想と必須的な特徴を逸脱しない範囲内で他の特定形態に具体化可
能であることは、当業者に理解されるところである。
よって、上記した詳細な説明は、あらゆる面で制限的に解釈されではならず、例示的な
ものであると考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付された請求の範囲の合理的解
釈によって決定されるべきであり、本発明の等価的範囲内での全ての変更は、本発明の範
囲に含まれる。

Claims (12)

  1. 無線電力送信機における無線充電方法において、
    無線電力伝送のための送信コイルにおける品質因子値を測定する段階と、
    無線電力受信機から伝送される基準品質因子値を含む情報を受信する段階と、
    異物質が検出されたと判断されると、前記基準品質因子値を含む情報に応答する応答信号としてＮＡＫを含む応答信号を前記無線電力受信機に送信する段階と、
    前記異物質が検出されていないと判断されると、前記基準品質因子値を含む情報に応答する応答信号としてＡＣＫを含む応答信号を前記無線電力受信機に送信する段階と、
    前記応答信号がＡＣＫ情報を含む場合、第１保障電力値を含む情報を前記無線電力受信機に送信し、前記第１保障電力値で前記無線電力受信機に無線電力を伝送する段階と、
    前記応答信号がＮＡＫ情報を含む場合、第２保障電力値を含む情報を前記無線電力受信機に送信し、前記第２保障電力値で前記無線電力受信機に無線電力を伝送する段階と、を含み、
    前記第２保障電力値は、前記第１保障電力値より小さい前記無線電力送信機の最小保障電力値である、無線充電方法。
  2. 前記無線電力送信機の内部温度を測定する段階をさらに含み、
    前記無線電力送信機は、
    前記応答信号がＮＡＫ情報を含む場合、前記測定された内部温度が既設定された温度未満である間、第３保障電力値を含む情報を前記無線電力受信機に送信し、前記第３保障電力値で前記無線電力受信機に無線電力を伝送する段階を含み、
    前記第３保障電力値は、前記第２保障電力値より大きい、請求項１に記載の無線充電方法。
  3. 前記基準品質因子値より既設定された許容誤差だけ小さい値を臨界品質因子値と決定する段階をさらに含み、
    前記異物質を検出する段階は、
    前記測定された品質因子値が前記臨界品質因子値以上であれば、異物質が存在しないと判断し、前記測定された品質因子値が前記臨界品質因子値未満であれば、異物質が存在すると判断する段階を含む、請求項１または２に記載の無線充電方法。
  4. 前記臨界品質因子値は、前記基準品質因子値より１０％小さい値である、請求項３に記載の無線充電方法。
  5. 前記基準品質因子値と前記無線電力送信機の既設定された品質因子値を比較する段階と、
    前記基準品質因子値が前記無線電力送信機の既設定された品質因子値より小さいと、無線充電を中断する段階を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線充電方法。
  6. 前記無線充電を中断する段階は、前記応答信号がＮＡＫ情報を含む場合である、請求項５に記載の無線充電方法。
  7. 前記異物質を検出する段階は、
    前記測定された品質因子値が前記臨界品質因子値より第２割合だけ小さい値より小さい場合、無線充電を中断する段階を含む、請求項３に記載の無線充電方法。
  8. 前記第２保障電力値を含む情報を送信する場合は、
    前記測定された品質因子値が前記臨界品質因子値より小さく、前記基準品質因子値より第２割合だけ小さい値より大きい場合である、請求項７に記載の無線充電方法。
  9. 前記第３保障電力値を含む情報は、再交渉段階で前記無線電力受信機に送信される、請求項２に記載の無線充電方法。
  10. 前記第１保障電力値を含む情報を送信すると、補正段階を実行した後電力伝送段階に移行し、
    前記第２保障電力値を含む情報を送信すると、補正段階を実行することなく電力伝送段階に移行する、請求項１から９のいずれか一項に記載の無線充電方法。
  11. 前記補正段階は、
    前記無線電力受信機から受信電力情報を受信し、前記受信電力情報を基づいて損失電力を決定する段階を含む、請求項１０に記載の無線充電方法。
  12. 前記電力伝送段階は、
    前記無線電力受信機から制御エラー信号を受信し、送信電力を制御する段階を含む、請求項１１に記載の無線充電方法。
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