KR100966712B1 - 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템, 원격 장치 충전 시스템 및 원격 장치를 네트워크에 접속하는 방법 - Google Patents

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Abstract

어댑터를 이용하여 원격 장치가 무접점 전원을 사용할 수 있게 된다. 어댑터는 무접전 전원으로부터 전력을 수신하기 위한 무접점 전력 인터페이스 및 원격 장치로 전력을 공급하기 위한 전력 조절기를 포함한다. 어댑터는 어댑터 및 전력 조절기를 동작시키기 위한 재충전용 전원을 가질 수 있다.
어댑터, 원격 장치, 무접점 전원, 전력, 전력 조절기, 재충전용 전원

Description

원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템, 원격 장치 충전 시스템 및 원격 장치를 네트워크에 접속하는 방법{SYSTEM FOR CHARGING A REMOTE DEVICE RECHARGEABLE POWER SOURCE, REMOTE DEVICE CHARGING SYSTEM AND METHOD OF CONNECTING A REMOTE DEVICE TO A NETWORK}
<관련 출원의 교차 참조>
본 출원은 2003년 2월 4일에 출원된, David W. Baarman의 "Adaptively Inductively Coupled Ballast Circuit"이라는 명칭의 미국 가출원 번호 제60/444,794에 대한 우선권의 이익을 주장한다. 상기 가출원의 모든 개시 내용은 본 명세서에 참조로서 통합된다. 본 출원은, 본 명세서에 참조로서 통합된, "Inductively Powered Apparatus"라는 명칭의 미국특허출원 제10/357,932호의 계속 출원이다.
본 출원과 동일자로 출원되고, 동일한 양수인에게 양도된, "Adaptive Inductive Power Supply"라는 명칭의 미국특허출원 제10/689,499호, "Inductive Coil Assembly"라는 명칭의 미국특허출원 제10/689,224호, "Electrostatic Charge Storage Assembly"라는 명칭의 미국특허출원 제10/689,154호 및 "Adaptive Inductive Power Supply with Communication"이라는 명칭의 미국특허출원 제10/689,148호는 본 출원에 참조로서 통합된다.
본 발명은 일반적으로 전자 장치에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 무접점 전원 및 전자 장치와의 통신에 관한 것이다.
CPS(Contactless Power Supply)는 물리적인 접촉이 없는 상태로 원격 장치에 전력을 공급한다. 적응성 CPS를 이용하여 다수의 상이한 원격 장치들에 동시에 전력을 공급할 수 있다. 그러므로, CD 플레이어, MP3 플레이어 및 휴대폰은 동일한 적응성 CPS로부터 동시에 전력을 공급받을 수 있다. 적응성 CPS의 중요한 이점들 중의 하나는, 시스템에 전력을 공급하기 위한 일련의 충전 장비, 케이블 및 배터리로부터 사용자가 자유로워질 수 있다는 점이다. CPS 및 적절히 구비된 원격 장치들을 이용하면, 각각의 원격 장치를 위한 별도의 충전기, 케이블 및 배터리에 대한 필요성이 사라진다.
그러나, 이러한 원격 장치들은 CPS로부터 전력을 획득할 수 있는 기능을 갖도록 구성되어야 한다. 특별히 CPS를 사용하도록 구성되지 않은 채로 사용 중인 많은 원격 장치들이 존재한다.
MP3 플레이어와 같은 일부 원격 장치들은 워크스테이션과 통신할 필요가 있다. 이러한 원격 장치를 워크스테이션에 접속시키는 경우에, 사용자는 원격 장치와 워크스테이션 사이에서 케이블을 이용하여 접속을 행한다. 케이블의 사용으로 인해 워크스테이션 부근의 작업 장소가 보다 혼잡해지고, 문제점이 증가하는 원인이 된다.
CPS 전력 인터페이스를 갖지 않는 이러한 원격 장치들이 CPS를 이용할 수 있도록 하기 위한 어댑터는 매우 바람직하다. 또한, 원격 장치가 워크스테이션에 액세스할 수 있도록 하는 어댑터도 또한 매우 바람직하다.
원격 장치를 재충전 가능한 전원에 연결하기 위한 어댑터는, 원격 장치에 전력을 공급하기 위한 전력 조절기(power regulator) 및 무접점 전력 인터페이스를 갖는다.
어댑터는 어댑터에 전원을 공급하기 위해 배터리와 같은 재충전 가능한 전원을 가질 수 있다. 또한, 어댑터는 무접점 전원과 통신하기 위한 제1 송수신기를 가질 수 있다.
어댑터는 원격 장치와 통신하기 위한 제2 송수신기를 가질 수 있다. 대안으로, 어댑터는 단순히 송신기만을 가질 수 있다.
무접점 전력 인터페이스는 가변 인덕터와 같은 가변 임피던스 소자를 포함할 수 있다. 제어기가 가변 임피던스 소자에 연결되어 가변 임피던스 소자의 임피던스를 변화시킬 수 있다. 제어기는 무접점 전원으로부터의 명령에 응답하여 가변 임피던스 소자의 임피던스를 변화시킨다.
어댑터의 동작은 원격 장치로부터 충전 정보를 획득하여, 충전 정보를 무접점 전원에 제공하는 동작을 포함할 수 있다. 그 후, 원격 장치로 전력이 공급된다. 대안으로, 어댑터는 특정 원격 장치에 대한 전력 정보를 사전 로딩하고 있는 메모리를 가질 수 있다.
제1 및 제2 송수신기를 구비한 경우, 어댑터는 어댑터와 원격 장치 사이에 제1 통신 링크를 설정한다. 어댑터는 어댑터와 원격 장치 사이에 제2 통신 링크를 설정한다. 그 후, 어댑터는 어댑터로부터 전력 요구 정보를 수신하여 무접점 전원으로 전력 요구 정보를 송신한다.
적응성 전력 인터페이스가 조절 가능한 요소를 갖는 경우, 무접점 전원은 조절 가능한 요소를 위한 최적의 세팅으로 설정될 것이다. 조절 가능한 요소가 가변 인덕터인 경우, 조절 가능한 요소를 위한 최적의 세팅을 결정하는 단계는 가변 인덕터를 위한 최적의 인덕턴스 세팅을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 어댑터 및 어댑터를 동작시키기 위한 방법에 의해, 원격 장치가 무접점 전원과 함께 동작하도록 특별히 설계되어 있지 않더라도 원격 장치는 무접점 전원을 사용할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 어댑터에 의해 원격 장치는 무접점 전원이 결합된 워크스테이션에 접속할 수 있다.
본 발명의 여러 목적, 이점 및 특징들은 도면의 상세한 설명을 참조하여 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 어댑터, 원격 장치 및 CPS를 도시하는 도면.
도 2는 컴퓨터 워크스테이션과 인터페이스하는 CPS 시스템 및 CPS 인터페이스를 구비한 원격 장치를 도시하는 도면.
도 3은 원격 장치를 위한 CPS 인터페이스의 블록도.
도 4는 CPS 인터페이스의 동작 방법을 도시하는 도면.
도 5는 어댑터를 위한 대안적인 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 CPS 인터페이스의 회로도.
도 7은 반파장 정류기를 갖는 CPS 인터페이스의 회로도.
도 8은 전파장 정류기를 갖는 CPS 인터페이스의 회로도.
도 1은 어댑터(14)를 경유하여 원격 장치(12)에 접속되어 있는 CPS(10)를 도시한다. 원격 장치(12)는 노트북 컴퓨터, PDA, 휴대폰, MP3(Moving Picture Experts Group Layer-3 Audio) 플레이어 또는 많은 휴대용 전자 장치 중의 임의의 것이 될 수 있다. CPS(10)는 어댑터(14)를 통해 원격 장치(12)에 전력을 제공한다. 또한, 많은 원격 장치와 마찬가지로 원격 장치(12)가 통신 버스를 갖고 있다면, CPS(10)는 어댑터(14)를 경유하여 원격 장치(12)와 직접 통신할 수 있다.
도 2는 PC(16)에 접속된 CPS(10)를 도시한다. PC(16)는 네트워크(18)에 연결된다. 네트워크(18)는 LAN, WAN 또는 인터넷일 수 있다. PC(16)는 CPS(10)를 경유하여 원격 장치(12)와 통신할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 원격 장치(12)는 어댑터(14) 및 CPS(10)를 경유하여 PC(16) 및 선택적으로는 네트워크(18)와 통신할 수 있다.
도 3은 CPS(10), 어댑터(14) 및 원격 장치(12)의 블록도를 도시한다. 원격 장치 재충전용 전원(20)은 원격 장치(12)에 전력을 공급한다. 재충전용 장치 전원 모니터(22)는 재충전용 전원(20)의 동작을 감시한다. 재충전용 장치 전원 모니터(22) 및 원격 장치 재충전용 전원(20)은, 통상적으로 "스마트 배터리" 또는 "지능형 배터리"로 알려진 현대적인 재충전 가능한 배터리의 컴포넌트일 수 있다. 스마트 배터리에 있어서, 재충전용 장치 전원 모니터(22)는 온도, 전류, 전압, 잔여 용 량 및 충전 완료 예상 시간과 같은 원격 장치 재충전용 전원(20)의 동작 및 전력 요구 사항과 관련된 정보를 제공할 수 있다. 스마트 배터리에 의해 제공되는 정보에 대한 추가적인 보완이 제안되었다. 예컨대, 미국특허 제5,572,110호는 스마트 배터리의 동작과 관련하여 모니터링될 수 있는 다양한 부가적인 정보를 포함한다.
통신 링크(24)는 원격 장치(12) 내에 제공되는 통신 링크이다. 통신 링크(24)는 USB, RS-232, 직렬 버스, 단선, 2선 또는 임의의 다른 적당한 통신 링크가 될 수 있다. 통신 링크(24)는 원격 장치(12)의 시스템 관리 버스에 접속되거나, 재충전용 장치 전원 모니터(22)에 직접 접속될 수 있다.
또한, 원격 장치(12)는 원격 장치(12)의 고유한 기능을 제공하는 다수의 다른 시스템을 포함할 수 있다.
PC(16)는 PC 인터페이스(30)를 통해 CPS(10)에 접속된다. PC 인터페이스(30)는 USB, 파이어와이어(Firewire), RS-232, 병렬 버스, 블루투스, WIFI 또는 둘 이상의 장치 사이에서 양방향 통신을 제공하는 임의의 다른 인터페이스와 같은 임의의 타입의 인터페이스가 될 수 있다.
CPS 제어기(32)는 다수의 상이한 기능들을 갖는다. CPS 제어기(32)는 PC 인터페이스(30)를 통해 PC(16)의 통신을 제어한다. 또한, CPS 제어기(32)는 CPS 전력 인터페이스(34)를 제어한다. CPS 전력 인터페이스(34)의 한 가지 실시예가, 본 명세서에 참조로 통합되고, 본 출원의 발명자인 David Baarman에게 양도된 "Adaptive Inductive Power Supply"라는 명칭의 출원 번호 제10/689499호인 출원에 보다 자세히 기재되어 있다. CPS 제어기(32)는 CPS 전력 인터페이스(34)의 주파 수, 듀티 사이클(duty cycle) 및 공진 주파수를 조절할 수 있다.
또한, CPS 제어기(32)는 송수신기(36)의 동작을 제어한다. CPS 송수신기(36)는 많은 다른 타입의 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. CPS 송수신기(36)는 CPS 전력 인터페이스(34)와 완전히 분리되어, 자신만의 통신 안테나 및 통신 프로토콜을 가질 수 있다. 대안으로, CPS 송수신기(36)는 CPS 전력 인터페이스를 통합하여, 다수의 PLC(Power Line Communication) 프로토콜 가운데 임의의 하나를 통해 원격 장치와 통신할 수 있다.
어댑터(14)는 어댑터 제어기(38)를 포함한다. 어댑터 제어기(38)는 어댑터(14)의 다양한 컴포넌트들을 제어한다. 어댑터 제어기(38)는 이하에서 설명하는 기능들을 수행하기 위한, 인텔 8051 또는 모토롤라 6811과 같은 다양한 통상적으로 이용 가능한 프로그램된 마이크로 제어기 중의 임의의 것 또는 이들 마이크로 제어기의 다양한 변형물 중의 임의의 것이 될 수 있다. 어댑터 제어기(38)는 칩 상에 ROM 및 RAM을 가질 수 있다. 어댑터 제어기(38)는 어댑터(14) 내에서 다양한 기능들을 제어하기 위한 일련의 아날로그 및 디지털 출력을 가질 수 있다.
어댑터 제어기(38)는 무접점 전력 인터페이스(40)에 접속된다. 대안으로, 어댑터 제어기(38)는 마이크로 제어기와 연관된 마이크로 프로세서가 될 수 있다.
무접점 전력 인터페이스(40)는 공진 탱크 회로를 포함할 수 있다. 무접점 전력 인터페이스가 공진 탱크 회로를 포함하면, 어댑터 제어기(38)는 무접점 전력 인터페이스(40)가 어댑터(14) 내의 다른 장치들과 연결되도록 할 뿐만 아니라, 무엇보다도, 무접점 전력 인터페이스(40)의 공진 주파수를 제어할 수 있다. 탱크 회 로의 공진 주파수를 변화시키기 위하여, 무접점 전력 인터페이스(40)는 가변 임피던스 소자의 임피던스를 조절할 것이다. 가변 임피던스 소자가 가변 인덕터인 경우, 가변 인덕터의 인덕턴스가 변경될 수 있을 것이다.
무접점 전력 인터페이스(40)는 어댑터 재충전용 전원(42)에 접속된다. 어댑터 재충전용 전원(42)은 어댑터(14)를 위한 전원이다. 어댑터 재충전용 전원(42)은 종래의 재충전용 배터리 또는 마이크로 커패시터를 포함할 수 있다. 짧은 충전 시간으로 인해 마이크로 커패시터가 보다 바람직할 것이다.
어댑터 송수신기(44)는 CPS 송수신기(36)와의 통신을 가능하게 한다. 어댑터 송수신기(44) 및 CPS 송수신기(36)는 동일한 프로토콜 및 통신 방법을 사용할 것이다. 어댑터 제어기(38)는 어댑터 송수신기(44)를 통해 통신을 통제한다.
대안으로, 어댑터 송수신기(44)는 단순히 송신기일 수도 있다. 이러한 경우에, 원격 장치(12)에 대한 전력 소비 정보와 같은 오직 제한된 정보만이 송수신기(36)에 송신될 것이다. 원격 장치(12) 또는 어댑터(14)의 전력 소비 정보를 메모리(50)에 저장할 수 있다. 이러한 경우에, 어댑터 송수신기(44)는 단순히 RFID(Radio Frequency Identification) 장치일 수 있다.
제2 송수신기(46)는 원격 장치의 원격 장치 송수신기(24)와 접속함으로써 원격 장치(12)와의 통신 경로를 제공한다. 원격 장치의 원격 장치 송수신기(24)와의 접속은 물리적인 것일 수 있다. 그러므로, 원격 장치의 원격 장치 송수신기(24), 어댑터 제2 송수신기(46), 어댑터 송수신기(44), CPS 송수신기(36) 및 PC 인터페이스(30)를 통해 PC(16)와 원격 장치(12) 사이에서 정보를 전송할 수 있다.
전력 조절기(48)는 원격 장치 재충전용 전원(20)에 전력을 공급한다. 전력 조절기(48)는 개별 컴포넌트를 포함하거나, 전압, 전류 및/또는 전력 조절 전용의 단일 집적 회로일 수 있다. 어댑터 제어기(38)에 의해 전력 조절기(48)는 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)될 수 있다. 또한, 어댑터 제어기(38)는 원격 장치 재충전용 전원(20)에 대한 전력 제어기(48)의 전압 및 전류 출력을 제어할 수 있다.
메모리(50)는 어댑터 제어기(38)에 연결된다. 메모리(50)는 원격 장치(12)와 관련된 정보를 포함한다. 또한, 메모리(50)는 원격 장치(12)를 식별하기 위한 식별 번호를 선택적으로 포함한다. 예컨대, 메모리(50)는 어댑터(14)가 Palm Pilot과 같은 특정 타입의 PDA에서 사용하기 위한 것임을 타나내는 식별 번호를 포함할 수 있다.
이러한 경우에, 식별 번호는 CPS(10)가 룩업 테이블(look-up table)로부터 어댑터(14) 및 원격 장치(12)에 대한 전력 사용 정보를 결정하는데 사용될 수 있다.
도 4는 CPS(10), 원격 장치(12) 및 어댑터(14)의 동작을 나타낸다. CPS(10)는 외부 전원(도시되지 않음)으로부터 전력을 제공받고, CPS 전력 인터페이스(34)에 전원을 공급한다. 전원을 공급받은 CPS(10) 주변에 무접점 전력 인터페이스(40)를 위치시킴으로써 어댑터 재충전용 전원(42)이 충전된다(단계 100). 어댑터 재충전용 전원(42)이 이미 충전되어 있으면, 더 이상의 충전이 발생하지 않는다. 충분한 전하가 어댑터 재충전용 전원(42) 내에 저장되면, 어댑터 제어기(38), 어댑 터 제2 송수신기(46) 및 어댑터 송수신기(44)에 전원이 공급된다(단계 102).
그 후, CPS(10) 및 어댑터(14) 사이에 데이터 통신 링크가 설정된다(단계 104). 그 후, 어댑터(14) 및 원격 장치(12) 사이에 제2 데이터 통신 링크가 설정된다(단계 106). 이 시점에서, 원격 장치(12)로부터 충전 정보를 획득한다(단계 108). 충전 정보는 재충전용 전원(20) 내에 남아있는 전하량, 재충전용 전원(20)을 재충전하기 위한 시간, 재충전용 전원(20)을 충전하기 위한 원격 장치(12)의 전압 사양 및 재충전용 전원(20)을 충전하기 위한 원격 장치(12)의 전류 사양을 포함할 수 있다. 그 후, 어댑터(14)는 이러한 충전 정보를 CPS(10)에 제공한다(단계 110).
그 후, CPS(10)는 무접점 전력 인터페이스(40)를 위한 최적의 세팅을 계산한다(단계 112). CPS(10)는 그 정보를 어댑터(14)에 제공할 수 있다. 대안으로, 어댑터(14)는 원격 장치(12)로부터 유사한 정보를 검색할 수 있다(단계 114). 어댑터 제어기(38)는 무접점 전력 인터페이스(40)를 구성한다(단계 116). 이러한 구성은, 재충전용 전원(20)이 충전되었거나 충전될 수 없다는 내용이 될 수 있다. 이러한 경우에, CPS(10)는 원격 장치(12)에 전력을 공급하지 않도록 어댑터(14)를 구성할 것이다.
무접점 전력 인터페이스(40)가 조절 가능한 공진 탱크 회로를 포함하는 경우, 어댑터 제어기(38)는 조절 가능한 공진 탱크 회로의 공진 주파수를 구성할 수 있다.
이 시점에서, 필요하다면, 재충전용 전원(20)의 충전이 시작된다(단계 118). 그 후, 어댑터(14)는 CPS(10)를 검사하여 CPS가 원격 장치(12)를 충전하기 위한 충분한 용량을 갖는지를 결정한다(단계 120). 충분한 용량을 갖지 않는 경우, 충전이 중단된다(단계 122). 충분한 용량을 갖는다면, 어댑터(14)는 원격 장치(12)로부터 충전이 계속되어야 하는지를 결정한다(단계 124). 그렇지 않다면, 충전이 중단된다(단계 122).
이 시점에서, 원격 장치(12)로부터 충전 정보를 검색하고, 상기 과정이 반복된다(단계 108).
도 5는 어댑터에 대한 다른 실시예를 도시한다. 하우징(140)은 제2 와인딩(142), 충전 회로(144) 및 재충전용 전원(146)을 포함한다. 제2 와이딩(142)은 CPS(10)로부터 전력을 받는다. 제2 와인딩(142)은, David W. Baarman 및 Terry L. Lautzenheiser가 발명하고, 본 출원의 양수인에게 양도된 "Inductive Coil Assembly"라는 명칭의 특허출원에 보다 자세히 기재되어 있는 바와 같이, 직교 배치된 세 개의 와인딩을 갖는 삼중축 와인딩(triaxial winding)일 수 있다.
충전 회로(144)는 재충전용 전원(146)에 적절한 형태로 전력을 공급한다. 재충전용 전원(146)은, 예컨대, 수퍼 캐패시터 또는 재충전용 배터리일 수 있다. 콘넥터(148 및 150)는 배터리 대신 어댑터가 원격 장치 내에 배치될 수 있도록 한다. 예컨대, 원격 장치가 12V 건전지를 사용하면, 하우징(140)은 12V 건전지와 동일한 형상과 구성을 가질 것이다. 그러므로, 어댑터는 12V 건전지에 대한 '드롭-인(drop-in)' 대체물이 될 수 있다. 대안으로, 원격 장치가 600MA 리튬 이온 배터리를 사용하는 경우, 하우징(140) 및 전기 콘넥터(148 및 150)는 해당 특정 배터리와 유사한 형상을 갖고, 이에 맞추어 동작하도록 구성될 것이다.
원격 장치가 USB 또는 파이어와이어 포트와 같은 통신 포트를 갖는 경우, 도 5에 도시된 어댑터는 무선 송수신기(152)를 구비할 수 있다. 무선 송수신기(152)는 CPS(10)를 통해 워크스테이션과 정보를 송신 및 수신할 수 있다. 무선 송수신기(152)는 덩글(dongle; 154)에 접속된다. 덩글 콘넥터(156)를 통해 덩글(154)이 제공된다. 덩글 콘넥터(156)는 원격 장치의 통신 포트에 배치될 것이다. 이로 인해 원격 장치와 CPS 사이의 통신이 가능해진다.
도 6 내지 도 8은 어댑터(14)의 세 가지 실시예의 회로도를 나타낸다. 이들 실시예에서, 어댑터(14)는 오직 원격 장치(12)에만 전력을 공급한다. 원격 장치가 CPS에 의해 생성되는 전자장 내의 다른 방위에 위치하는 경우, 어댑터(14)는 향상된 커플링을 제공하기 위해 다른 방위의 여러 코일들을 포함한다.
도 6은 원격 장치로의 접속을 위한 어댑터를 도시한다. 도시된 바와 같이, 세 개의 코일들(202, 204 및 206)은 부하에 병렬로 접속된다. 본 출원과 동일자로 출원되고, 본 출원의 양수인에게 양도된 "Inductive Coil Assembly"라는 명칭의 특허출원에 기재된 바와 같이, 세 개의 코일들은 수직으로 구성될 수도 있다. 캐패시터(206, 208 및 210) 및 다이오드(212, 214 및 216)는 각각의 코일(200, 202 및 204)과 직렬로 접속된다. 공진 주파수를 제공하도록 다양한 콤포넌트들의 값을 선택한다. 각각의 코일(202, 204 및 206)에 유도되는 전력은 전력 조절기(218)의 입력단에서 결합된다. 대안으로, 다이오드(212, 214 및 216)를 회로(680)로부터 제거하여, 전력 조절기(218)에 AC 전력을 제공할 수 있다. 전력 조절기(218)는 단자 (220 및 222)에서 이용 가능한 전압 및 전류를 조절한다. 단자(220 및 222)는 원격 장치의 전력 입력단으로의 접속을 위한 것이다.
도 7은 세 개의 개별 코일들(240, 242 및 244)로부터 전력을 수신하는 반파장 정류기를 사용하는 어댑터를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 코일들(240, 242 및 244)은 각각의 코일(240, 242 및 244)과 직렬로 접속된 다이오드들(248, 250, 252, 254, 256 및 258)을 통해 전력 조절기(246)와 병렬로 접속된다. 이러한 실시예에서, 각각의 다이오드(248, 250, 252, 254, 256 및 258)의 값은 전력 조절기(246)의 특성에 주로 기초하여 결정된다. 전력 조절기(246)는 단자(241 및 243)에서 상대적으로 일정한 전압 및 전류 출력을 제공한다. 또한, 캐패시터(260, 262 및 264)는 코일(240, 242 및 244)의 한 쪽 및 대응하는 다이오드(250, 254 및 258) 사이에 직렬로 접속된다. 또한, 각각의 캐패시터(260, 262 및 264)의 값은 부하의 특성에 주로 기초하여 결정된다.
도 8은 어댑터 내에서 사용되는 전파장 정류기 회로를 도시한다. 도시된 바와 같이, 코일들(270, 272 및 274)은 다이오드들(278, 280, 282, 284, 286, 288, 290, 292, 294, 296, 298 및 300)을 통해 전력 조절기(276)에 병렬로 접속된다. 이러한 실시예에서, 각각의 다이오드들(278, 280, 282, 284, 286, 288, 290, 292, 294, 296, 298 및 300)의 값은 전력 조절기(276)의 특성에 주로 기초하여 결정된다. 전력 조절기(276)는 단자(271 및 273)에서 상대적으로 일정한 전압 및 전류 출력을 제공한다. 부가적으로, 각각의 캐패시터(302, 304 및 306)는 각각의 코일(270, 272 및 274)의 한 쪽 및 대응하는 다이오드들(282, 284, 290, 292, 296 및 300)의 사이에 직렬로 접속된다. 각각의 캐패시터(302, 304 및 306)의 값은 주로 전력 조절기(276)의 특성에 기초하여 결정된다.
코일로부터 발생된 전력이 상이한 주파수에서 동작하는 경우에도, 전력 조절기들(218, 246 및 276)은 각각의 출력 단자에서 일정한 전압 및 일정한 전류를 제공할 수 있다. CPS(10)는 상이한 주파수에서 전력을 제공할 수 있다. 그러므로, 어댑터의 각각의 코일에 유도된 전류 및 전압은 상이한 전류 및 전압을 가질 수 있다. 전력 조절기들(218, 246 및 276)은 코일에 의해 생성된 전류 및 전압의 차이를 수용할 수 있도록 설계된다.
이상의 설명은 바람직한 실시예에 대한 것이다. 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 사상 및 더 넓은 태양을 벗어나지 않고, 다양한 대안 및 변경이 가해질 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범위는 균등론을 포함하는 특허 법칙에 따라 해석되어야 한다. 예컨대, "하나의", "일", "그" 또는 "상기"를 사용하는 단일 요소를 청구하는 표현은 요소를 단수로 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (46)

  1. 원격 장치 재충전용 전원을 충전하기 위한 시스템으로서,
    상기 원격 장치 재충전용 전원 및 원격 장치 송수신기를 포함하는 원격 장치;
    CPS 전력 인터페이스 및 CPS 송수신기를 갖는 무접점 전원(contactless power supply); 및
    상기 원격 장치에 착탈식으로 접속가능한 어댑터 - 상기 어댑터는 무접점 전력 인터페이스, 상기 원격 장치 재충전용 전원에 전력을 공급하기 위한 전력 조절기(power regulator), 상기 어댑터에 전력공급을 하기 위한 어댑터 재충전용 전원, 상기 원격 장치 송수신기와 제1 양방향 통신 링크를 설정하기 위한 제1 어댑터 송수신기, 및 상기 CPS 송수신기와 제2 양방향 통신 링크를 설정하기 위한 제2 어댑터 송수신기를 포함함 - ;
    를 포함하고,
    상기 제1 양방향 통신 링크 및 상기 제2 양방향 통신 링크는 상기 원격 장치와 상기 무접점 전원 사이에서 직렬의 양방향 통신 경로를 제공하는, 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력 조절기를 제어하기 위한 제어기를 더 포함하는, 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어기는 임피던스를 갖는 가변 임피던스 소자를 포함하는, 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가변 임피던스 소자의 상기 임피던스를 변화시킬 수 있는, 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가변 임피던스 소자는 가변 인덕터인, 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제2 통신 링크를 통한 상기 무접점 전원으로부터의 명령들에 응답하여 상기 가변 인덕터의 임피던스를 변화시키는, 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 어댑터는 상기 제1 통신 링크를 통해 상기 원격 장치로부터의 충전 요구 사양들을 수신하는, 원격 장치 재충전용 전원 충전 시스템.
  8. 원격 장치 충전 시스템으로서,
    원격 장치 재충전용 전원을 갖는 원격 장치;
    CPS 전력 인터페이스를 갖는 무접점 전원;
    무접점 전력 인터페이스 및 어댑터 재충전용 전원을 포함하는 어댑터 - 상기 어댑터는 상기 원격 장치에 착탈식으로 접속됨 - ;
    상기 원격 장치와 상기 어댑터 사이의 제1 양방향 통신 링크; 및
    상기 어댑터와 상기 무접점 전원 사이의 제2 양방향 통신 링크
    를 포함하고,
    상기 제1 양방향 통신 링크 및 상기 제2 양방향 통신 링크는 상기 원격 장치와 상기 무접점 전원 사이에서 직렬의 양방향 통신 경로를 제공하는 원격 장치 충전 시스템.
  9. 무접점 전원을 통해 원격 장치를 네트워크에 접속하는 방법으로서,
    상기 원격 장치와 어댑터 사이에 제1 통신 링크를 생성하는 단계;
    상기 어댑터와 상기 무접점 전원 사이에 제2 통신 링크를 생성하는 단계;
    상기 무접점 전원과 컴퓨터 사이에 제3 통신 링크를 생성하는 단계; 및
    상기 컴퓨터와 상기 네트워크 사이에 제4 통신 링크를 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 원격 장치는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 통신 링크들을 통해 상기 네트워크와 통신할 수 있으며, 상기 어댑터는 상기 원격 장치에 착탈식으로 접속가능한, 네트워크 접속 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    컴퓨터; 및
    상기 무접점 전원과 상기 컴퓨터 사이에 제3 양방향 통신 링크
    를 더 포함하는 원격 장치 충전 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 통신 링크들 각각은 2개의 송수신기들을 포함하는 원격 장치 충전 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 통신 링크들 각각은 2개의 송수신기들을 포함하는 원격 장치 충전 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 통신 링크들을 통해 상기 원격 장치 내의 원격 장치 충전용 전원에 대한 정보를 상기 무접점 전원에 제공하는 단계; 및
    상기 정보에 대한 응답으로 상기 원격 장치 재충전용 전원에 전력을 공급하는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 접속 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 통신 링크 및 제2 통신 링크를 생성하는 단계들 각각은 2개의 송수신기들을 사용하는 단계를 포함하는 네트워크 접속 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 정보는 충전 정보를 포함하는 네트워크 접속 방법.
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