KR101396311B1 - 전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템 - Google Patents

전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템 Download PDF

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KR101396311B1 KR1020120098723A KR20120098723A KR101396311B1 KR 101396311 B1 KR101396311 B1 KR 101396311B1 KR 1020120098723 A KR1020120098723 A KR 1020120098723A KR 20120098723 A KR20120098723 A KR 20120098723A KR 101396311 B1 KR101396311 B1 KR 101396311B1
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Abstract

본 발명은 송신전원부(110), 송신구동부(120), 송신제어부(130), 송신단자(140), 및 송신센서부(150)를 포함하는 송신기(100)와;
수신단자(210), 수신센서부(220), 수신제어부(230), 수신구동부(240) 및 부하(250)를 포함하는 수신기(200)로 이루어지는 무선전력 전송시스템으로;
송신기나 수신기에 효율 인지부를 부가하고, 효율 인지부는 전력 전송의 효율 감지할 수 있는 효율 감지부와, 감지된 효율의 정도를 사용자 및 기기가 인지할 수 있도록 통지하는 효율 출력부를 포함하여 구성하는 전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템이다.

Description

전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템{Wireless Electric Power transmission system with sensing means of transmission efficency}
본 발명은 무선 전력 전송 시스템에 관한 것으로서, 특히 전송 효율을 최대화하여 사용할 수 있도록 송신기와 수신기 간의 무선 전력 전송 효율을 표시 또는 인지할 수 있는 전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템에 관한 것이다.
무선 전력 전송 기술은 전기 에너지를 무선으로 전달하여 이격된 전자 기기에 전원을 무접점으로 공급하는 기술로서, 휴대성과 무선을 강조하는 최근 전자기기의 핵심기술이다.
무선 전력 전송 기술은 일정한 주기로 충전이 필요한 휴대 기기의 무선 충전 분야뿐 아니라 가정용 기기, 의료용 기기, 위험하고 복잡한 동선이 많은 산업용 기기, 전기자동차 등 다양한 분야에서 활용이 가능하다.
무선 전력 전송의 주요 기술방식에는 전자기 유도 방식, 자기 공명 방식, 전자기파 방식이 있으며, 음파, 레이저를 이용하는 방식 등 다양한 기술이 존재한다.
그러나 무선 전력 전송 기술이 가지고 있는 다양한 기술과 응용 가능성에도 불구하고 전자기파의 근본적인 특성으로 인해 발생되는 기기간 주파수 간섭현상, 전송 효율성 측면 등에서의 기술적인 완성도를 높이기 위한 노력이 필요한 상황이다.
무선 전력 전송 기술은 전기 에너지를 무선으로 전달하여 이격된 전자 기기에 전원을 무접점으로 공급하는 기술로서, 휴대성과 무선을 강조하는 최근 전자기기의 핵심기술이다.
무선 전력 전송 기술은 일정한 주기로 충전이 필요한 휴대 기기의 무선 충전 분야뿐 아니라 가정용 기기, 의료용 기기, 위험하고 복잡한 동선이 많은 산업용 기기, 전기자동차 등 다양한 분야에서 활용이 가능하다.
무선 전력 전송의 주요 기술방식에는 전자기 유도 방식, 자기 공명 방식, 전자기파 방식이 있으며, 음파, 레이저를 이용하는 방식 등 다양한 기술이 존재한다.
그러나 무선 전력 전송 기술이 가지고 있는 다양한 기술과 응용 가능성에도 불구하고 전자기파의 근본적인 특성으로 인해 발생되는 기기간 주파수 간섭현상, 전송 효율성 측면 등에서의 기술적인 완성도를 높이기 위한 노력이 필요한 상황이다.
전자기 유도 방식의 경우 송신기와 수신기간의 이격 거리 변화 및 송수신 기기에 각각 포함된 양 코일 간의 위치 관계에 따라 전송 효율이 달라질 수 있다.
자기 공명 방식은 공진기의 주요 특성인 Q(Quality Factor)값이 커야 하는데, 주변 도체의 영향 및 임피던스의 변화 등으로 인해 높은 Q값이 유지되지 않고 변화가 발생하여 전송 효율이 달라질 수 있다.
전력 전송 시스템의 송신기의 알려진 구조는 도 1과 같이 송신전원부(11), 송신구동부(12), 송신제어부(13), 송신단자(14), 송신센서부(15)로 이루어진 송신기(10)구성을 가진다.
송신전원부(11)는 상용 AC 전원이 변환된 사전에 설정된 DC 전원을 받아 무선 전력 전송 시스템의 송신부의 각 구성요소가 필요로 하는 동작 전원을 공급한다.
송신제어부(13)는 무선 전력 전송 시스템의 기술에 의거하여 정해진 동작 절차에 따라 무선 전력 전송 시스템의 송신부 전체를 구동 제어한다.
송신구동부(12)는 송신제어부(13)의 명령에 따라 송신단자(14)에 대한 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
송신단자(14)는 무선 전력 전송 시스템 송신부의 최종 송신 출력단으로 무선 전력 전송 기술에 따라 달라질 수 있으며 코일이나 안테나 등이 있을 수 있으며 전력을 송출한다.
송신센서부(15)는 송신제어부(13)의 명령에 따라 동작되는 송신단자(14)의 출력을 감시하여 송신제어부(13)에 피이드백 해주는 기능을 수행한다.
또한, 송신센서부(15)는 무선 전력 전송 시스템의 수신부로부터 송신단자(14)를 통해 받은 정보를 송신제어부(13)에 전달해주는 기능을 수행한다.
도 2는 일반적인 수신기 구성도로, 무선 전력 전송 시스템의 수신기(20)는 수신단자(21), 수신 센서부(22), 수신제어부(23), 수신구동부(24), 부하(25)로 구성될 수 있다.
수신단자(21)는 무선 전력 전송 시스템 수신부의 최초 수신 입력단으로 무선 전력 전송 기술에 따라 달라질 수 있으며 코일이나 안테나 등이 있을 수 있으며 전력을 수신한다.
수신센서부(22)는 수신제어부(23)의 명령에 따라 수신기의 정보 및 수신 상태 등 송신기에 보내줄 정보를 수신단자(21)로 보내주는 기능을 수행한다.
또한, 수신센서부(22)는 무선 전력 전송 시스템의 송신부로부터 수신단자(21)를 통해 받은 정보 및 수신단자(21)의 상태에 관한 정보를 감지하여 수신제어부(23)에 전달해주는 기능을 수행한다.
수신제어부(23)는 무선 전력 전송 시스템의 기술에 의거하여 정해진 동작 절차에 따라 무선 전력 전송 시스템의 수신부 전체를 구동 제어한다.
수신구동부(24)는 수신제어부(23)의 명령에 따라 부하(25)에 대한 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
부하(25)는 수신된 전력을 사용하는 부분으로 충전용 배터리를 내장한 휴대 단말이 수신기가 되었다고 가정할 경우 충전용 배터리를 부하(25)라 할 수 있다.
무선 전력 전송 시스템에서 효율을 극대화하는 방법은 이격 거리를 가장 짧게 위치시키며, 송수신 기기에 각각 포함하고 있는 코일이나 안테나와 같은 양 송수신 단자가 상호 가장 잘 대응 되도록 위치시키고 무선 전송의 자기장 및 주파수의 간섭을 최소화할 수 있도록 주변 환경을 갖추는 것이다.
무선 전력 전송 시스템에서 효율의 저하는 전력의 낭비뿐만 아니라 휴대 단말의 충전 시간을 지연시키고, 또한 송신기에 열을 과다 발생시켜 기기의 수명 단축 등의 문제를 야기할 수 있다.
따라서 무선 전송 기기의 특성상 아무리 기술적으로 완성도가 이루어진 제품을 공급한다 하더라도 사용자 및 기기의 사용 방법이나 습관 그리고 사용 주변 환경에 따라 무선 전송의 효율이 천차만별로 변화할 수 있다.
무선 전력 전송 시스템에서 사용자가 무선 전력 송수신의 효율을 최대화하기 위하여 송수신 기기가 각각 포함하고 있는 코일이나 안테나와 같은 양 송수신 단자가 상호 가장 잘 대응 되도록 위치시키기가 매우 어렵다.
그 이유로 첫째로, 송신기의 전송 단자인 코일 크기와 대응되는 수신기의 코일 크기가 상이할 수 있다.
둘째로, 송신기의 전송 단자인 코일 개수와 대응되는 수신기의 코일 개수가 상이할 수 있다. 현재까지 송신기 규격으로는 1개의 코일을 사용하는 방법과 3개의 코일을 사용하는 방법이 규격화되어있다. 향후 다양한 개수의 코일의 사용방법 제시될 수 있다.
셋째로, 송신기의 코일과 수신기의 코일이 제품의 케이스로 포장되어 있어 사용자가 시각적으로 볼 수가 없으며 시각적으로 코일의 위치를 표시하였다 하더라도 잘 대응시켜 올려놓기가 어렵다.
전력 전송의 효율을 극대화하기 위한 시스템 차원에서의 알고리즘의 기술적 개선을 위한 노력도 중요하지만, 무선 전송 기기의 특성상 사용자 및 기기가 직관적으로 가장 효율이 가장 좋은 조건에서 사용할 수 있도록 인지시켜 줄 수 있는 인터페이스의 기술 및 방법 또한 연구 개발이 요구되고 있다.
알려진 특허자료로는 국내공개특허 10-2010-0074595호(삼성전자㈜, 무선충전 시스템 및 방법)과 국내 특허등록 10-1171142호(전자부품연구원, 공진자기유도 기반의 차량용 무선충전장치, 방법 및 시스템)가 알려져 있으나 사용자 부주의나 정위치 이탈 사용시 원하는 출력을 얻을 수 없는 문제점을 가진다.
본 발명의 목적은 무선 전력 전송 시스템에서 전송 효율을 최대화하여 사용할 수 있도록 송신기 혹은 수신기에 무선 전력 전송 효율을 표시 및 인지할 수 있는 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 전송 효율 표시 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템은 송신기 혹은 수신기에 전력 전송 효율을 감지하는 효율 감지부와 감지된 효율의 정도를 출력하는 효율 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
무선 전력 전송 시스템을 송신기에 적용하는 경우 송신효율 인지부를 부가하고, 송신효율 인지부는 전력 전송의 효율 감지할 수 있는 방법을 활용하여 송신 효율 감지부와, 감지된 효율의 정도를 사용자 및 기기가 인지할 수 있도록 시각 및 청각적으로 표시하거나 기기가 인지할 수 있도록 통지하는 송신 효율 출력부를 포함하여 구현한다.
본 발명의 무선전력 전송시스템을 수신기에 적용하는 경우 수신효율 인지부를 부가하고, 수신효율 인지부는 전력 전송의 효율 감지할 수 있는 방법을 활용하여 수신 효율 감지부와, 감지된 효율의 정도를 사용자 및 기기가 인지할 수 있도록 시각 및 청각적으로 표시하거나 기기가 인지할 수 있도록 통지하는 수신 효율 출력부를 포함하여 구현한다.
무선 전력 전송 시스템의 송신기 및/또는 수신기에서 효율 감지부를 구현하는 방법으로 송신단자 및 수신단자에서 사용되는 주파수의 변화, 사용 전압의 변화, 사용 전류의 변화, 사용 전자기장의 변화, 사용 주파수의 송수신 감도 변화 등을 활용하는 방법, 송신 단자와 수신 단자 간의 대응 위치 나 거리를 인지할 수 있는 센서를 부착하는 방법, 송신 단자와 수신 단자 간의 전자기장의 세기나 주파수의 감도를 측정할 수 있는 센서를 부착하는 방법 등이 있으며 서술된 방법 중 한 가지를 사용하거나 두 가지 이상의 방법을 조합하여 사용할 수 있다.
무선 전력 전송 시스템의 송신기 및/또는 수신기에서 효율 출력부를 구현하는 방법으로 시각적인 인지를 위하여 한 개 이상의 발광 소자를 사용하거나 디스플레이 장치를 사용하여 효율의 정도를 표시할 수 있으며, 청각적인 인지를 위하여 스피커나 부저 등 소리로 효율의 정도를 표시할 수 있으며, 진동 모터의 사용 등 사람이 인지할 수 있는 여러 가지 방법 등이 있으며 서술된 방법 중 한 가지를 사용하거나 두 가지 이상의 방법을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 기기에서 효율 출력부를 구현하는 방법으로는 유선 혹은 무선의 모든 정보 전달 수단을 이용하여 정보를 전달할 수 있다.
무선 전송 기기의 특성상 사용자의 사용 방법이나 습관 그리고 사용 주변 환경에 따라 무선 전송의 효율이 천차만별로 변화될 수 있다는 점을 감안하여, 사용자 및 기기가 직관적으로 가장 효율이 가장 좋은 조건 및 상태에서 사용할 수 있도록 인지시켜 줄 수 있는 무선 전력 전송 효율 표시 및 인지 기능의 제공은 무선 전력 전송 효율을 최대화시켜 전력 낭비를 방지하고, 휴대 단말의 충전 시간을 최소화시키고, 또한 코일이나 안테나와 같은 양 송수신 단자가 상호 대응 되도록 특정하여 설계되지 않은 송수신기 간에도 효율을 최대화하여 사용할 수 있도록 해 줄 수 있다.
현재 사용되고 있는 무선 전력 전송의 주요 기술방식 중 전자기 유도 방식의 경우를 예로 할 경우, 송수신기가 각각 포함하고 있는 코일의 대응 위치에 따라 전력 전송의 효율이 최대 30 퍼센터 이상의 차이를 보이고 있으므로, 종래의 방식 경우 사용자 및 상대방 기기는 효율의 정도를 전혀 인지하지 못한 채 에너지만 허비하였으나, 본원발명은 무선 전력 전송 효율 표시 및 인지 기능의 제공하여 무선 전력 전송 효율을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 종래의 무선 전력 전송 시스템의 송신부 구성도이다.
도 2는 종래의 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 무선 전력 전송 시스템의 송신부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 무선 전력 전송 시스템의 수신부 구성도이다.
도 5는 본 발명의 무선 전력 전송 시스템의 송신부 실시예에 대한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 무선 전력 전송 시스템의 수신부 실시예에 대한 구성도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
전력 전송 시스템의 송신기(100)는 송신전원부(110), 송신구동부(120), 송신제어부(130), 송신단자(140), 송신센서부(150), 및 송신효율인지부(160)로 구성된다. 송신전원부(110)는 상용 AC 전원이 변환된 사전에 설정된 DC 전원을 받아 무선 전력 전송 시스템의 송신부의 각 구성요소가 필요로 하는 동작 전원을 공급한다.
송신제어부(130)는 무선 전력 전송 시스템의 기술에 의거하여 정해진 동작 절차에 따라 무선 전력 전송 시스템의 송신부 전체를 구동 제어한다.
송신구동부(120)는 송신제어부(130)의 명령에 따라 송신단자(140)에 대한 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
송신단자(140)는 무선 전력 전송 시스템 송신부의 최종 송신 출력단으로 무선 전력 전송 기술에 따라 달라질 수 있으며 코일이나 안테나 등이 있을 수 있으며 전력을 송출한다.
송신센서부(150)는 송신제어부(130)의 명령에 따라 동작되는 송신단자(140)의 출력을 감시하여 송신제어부(130)에 피이드백 해주는 기능을 수행한다.
또한, 송신센서부(150)는 무선 전력 전송 시스템의 수신부로부터 송신단자(140)를 통해 받은 정보를 송신제어부(13, 130)에 전달해주는 기능을 수행한다.
본 발명에 의해 부가된 송신효율인지부(160)는 송신신효율감지부(161)와 송신효율출력부(162)로 구성될 수 있다.
송신효율감지부(161)는 송신 효율을 감지할 수 있는 다양한 방법을 사용하여 구현할 수 있다.
송신효율감지부(161)는 송수신기의 통신 방식 및 알고리즘에 따라 변화되는 주파수, 전압, 전류, 전자기장, 송수신 감도 등을 활용하여 구현할 수 있으며, 송신 단자와 수신 단자 간의 대응 위치 나 거리를 인지할 수 있는 센서를 부착하는 방법으로 구현할 수도 있으며, 송신 단자와 수신 단자 간의 전자기장의 세기나 주파수의 감도를 측정할 수 있는 센서를 부착하는 방법으로 구현할 수도 있으며, 기 서술된 방법 중 한 가지를 사용하거나 두 가지 이상의 방법을 조합하여 사용할 수도 있다.
송신효율출력부(162)는 송신효율감지부(161)의 신호를 받아서 다양한 방법으로 사용자 및 기기가 직관적으로 인지할 수 있도록 구현할 수 있다.
송신효율출력부(162)는 사용자가 전송 효율을 인지할 수 있는 시각적인 방법, 청각적인 방법 그리고 유선 무선으로의 정보 전달 등을 사용하여 구현할 수 있다.
송신효율출력부(162)를 구현하는 방법으로 시각적인 인지를 위하여 한 개 이상의 발광 소자를 사용하거나 디스플레이 장치를 사용하여 효율의 정도를 표시할 수 있으며, 청각적인 인지를 위하여 스피커나 부저 등 소리로 효율의 정도를 표시할 수 있으며, 이외에 진동 모터의 사용 등 사람이 청각이나 촉각으로 인지할 수 있는 여러 가지 방법 등이 있으며 서술된 방법 중 한 가지를 사용하거나 두 가지 이상의 방법을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 기기에서 효율 출력부를 구현하는 방법으로는 유선 혹은 무선의 모든 정보 전달 수단을 이용하여 정보를 전달할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 전력 전송 효율 표시 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템의 수신기는 수신단자(210), 수신 센서부(220), 수신제어부(230), 수신구동부(240), 부하(250), 수신효율 인지부(260)로 구성될 수 있다.
수신단자(210)는 무선 전력 전송 시스템 수신부의 최초 수신 입력단으로 무선 전력 전송 기술에 따라 달라질 수 있으며 코일이나 안테나 등이 있을 수 있으며 전력을 수신한다.
수신센서부(220)는 수신제어부(230)의 명령에 따라 수신기의 정보 및 수신 상태 등 송신기에 보내줄 정보를 수신단자(210)로 보내주는 기능을 수행한다.
또한, 수신센서부(220)는 무선 전력 전송 시스템의 송신부로부터 수신단자(210)를 통해 받은 정보 및 수신단자(210)의 상태에 관한 정보를 감지하여 수신제어부(230)에 전달해주는 기능을 수행한다.
수신제어부(230)는 무선 전력 전송 시스템의 기술에 의거하여 정해진 동작 절차에 따라 무선 전력 전송 시스템의 수신부 전체를 구동 제어한다.
수신구동부(240)는 수신제어부(230)의 명령에 따라 부하(250)에 대한 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
부하(250)는 수신된 전력을 사용하는 부분으로 충전용 배터리를 내장한 휴대 단말기가 수신기가 되었다고 가정할 경우 충전용 배터리를 부하(250)라 할 수 있다.
본 발명에 의해 부가된 수신효율인지부(260)는 수신신효율감지부(261)와 수신효율출력부(262)로 구성될 수 있다.
수신효율감지부(261)는 수신 효율을 감지할 수 있는 다양한 방법을 사용하여 구현할 수 있다.
수신효율감지부(261)는 송수신기의 통신 방식 및 알고리즘에 따라 변화되는 주파수, 전압, 전류, 전자기장, 송수신 감도 등을 활용하여 구현할 수 있으며, 송신 단자와 수신 단자 간의 대응 위치 나 거리를 인지할 수 있는 센서를 부착하는 방법으로 구현할 수도 있으며, 송신 단자와 수신 단자 간의 전자기장의 세기나 주파수의 감도를 측정할 수 있는 센서를 부착하는 방법으로 구현할 수도 있으며, 기 서술된 방법 중 한 가지를 사용하거나 두 가지 이상의 방법을 조합하여 사용할 수도 있다.
수신효율출력부(262)는 수신효율감지부(261)의 신호를 받아서 다양한 방법으로 사용자가 직관적으로 인지할 수 있도록 구현하거나 기기가 인지할 수 있도록 유선 혹은 무선의 모든 정보 전달 수단을 이용하여 정보를 전달할 수 있다.
수신효율출력부(262)는 사용자 및 기기가 전송 효율을 인지할 수 있는 시각적인 방법, 청각적인 방법, 유무선 정보 전달 방법 등을 사용하여 구현할 수 있다.
수신효율출력부(262)를 구현하는 방법으로 시각적인 인지를 위하여 한 개 이상의 발광 소자를 사용하거나 디스플레이 장치를 사용하여 효율의 정도를 표시할 수 있으며, 청각적인 인지를 위하여 스피커나 부저 등 소리로 효율의 정도를 표시할 수 있으며, 진동 모터의 사용 등 사람이 인지할 수 있는 여러 가지 방법 등에서 선택하여 경부수단으로 사용토록 하며, 서술된 방법 중 한 가지를 사용하거나 두 가지 이상의 방법을 조합하여 사용할 수 있다.
무선 전력 전송 시스템의 수신기는 다양한 형태의 기기로 만들어질 수 있으며, 수신기가 시각적 청각적으로 풍부한 사용자 인터페이스를 보유한 기기인 경우에는 수신기가 보유한 사용자 인터페이스를 통하여 다양한 방법으로 무선 전력 전송의 수신효율을 표시할 수도 있다.
또한, 기기에서 효율 출력부를 구현하는 방법으로는 유선 혹은 무선의 모든 정보 전달 수단을 이용하여 정보를 전달할 수 있다.
도 5는 본 발명의 무선 전력 전송 시스템의 송신부 실시예에 대한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 무선 전력 전송 시스템의 수신부 실시예에 대한 구성도이다.
무선 전력 전송의 주요 기술방식 중 전자기 유도 방식은 정해진 전압과 정해진 PWM주파수를 사용하여 송신단자(140)의 공진 코일을 통하여 전력을 송신하고,
수신기는 수신단자(210)에서 수신된 전력을 부하에 전달하는 방식으로 동작을 하는 방식이다. 이때 수신기는 수신된 전력이 정해진 양보다 적은지를 항상 감시하게 되고, 만약 어떠한 이유에서든 정해진 전력량보다 적게 수신될 때는 더 많은 전력의 송출을 송신기에 요구하게 된다. 이에 따라서 송신기는 송신구동부(120)의 PWM 주파수를 변경하여 더욱더 큰 전력을 송출하려고 한다. 이에 송신단자(140)의 전압은 PWM 주파수에 비례하여 출력 전압이 변화되는 방식으로 동작한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 전력 전송 효율 표시 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템의 송신기에 대한 실시 예로서, 무선 전력 전송의 주요 기술방식 중 전자기 유도 방식에 대하여 송신단자(140)에서 변화되는 전압의 크기를 감지함으로써 송신효율을 감지하고, 송신효율을 임의로 정한 예를 들어 4단계로 구분하여 4개의 LED로 송신효율을 표시하는 방법을 구현한 실시예이다.
전력송신판단부(163)는 무선 전력 전송 시스템의 송신기가 시스템의 여러 가지 정보를 종합하여 수신기에 전력 송신을 수행할 것인지를 논리적으로 판단하는 기능을 수행한다.
전력송신판단부(163)는 송신제어부(130), 송신단자(140), 그리고 송신센서부(150)로부터 정보들을 입력단(I1~I3)으로 통하여 취합하여 설정된 판단기준을 만족하면 출력단(O1)으로 하이레벨을 출력하도록 구성하는 것을 예시할 수 있다.
송신효율감지부(161)는 각각 임의로 정한 기준 전압 값을 가진 한 개 이상의 오피엠프(OP1~OP4)에 송신단자로부터 받은 전압을 입력하여 기준 전압값 대비 높은지 낮은지를 판단하여 그에 해당하는 값을 출력하는 기능을 수행한다.
송신효율감지부(161)의 출력은 전력송신판단부(163)의 출력단(O1)을 통한 출력 값에 따라 릴레이(Ry1) 출력이 송신단자(140)의 출력단(T1)을 통한 출력이 오피앰프(OP1~OP4)에 인가될 수 있도록 논리적으로 구성된다.
송신효율출력부(162)는 송신효율감지부(161)의 값에 근거하여 선택된 LED(LED1~LED4)를 구동한다.
송신효율출력부(162)의 한 개 이상의 각각 LED는 사용자가 직관적으로 인지할 수 있도록 1가지 이상의 색상을 사용하여 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 전력 전송 효율 표시 기능을 갖는 무선 전력 전송 시스템의 수신기에 대한 실시 예로서, 무선 전력 전송의 주요 기술방식 중 전자기 유도 방식에 대하여 수신단자(210)에서 변화되는 주파수의 변화를 감지함으로써 수신효율을 감지하고, 수신효율을 임의로 정한 예를 들어 4단계로 구분하여 한 개 이상의 LED(LED5~LED8)로 수신효율을 표시하는 방법을 구현한 실시예이다.
전력수신판단부(263)는 무선 전력 전송 시스템의 수신기(200)가 시스템의 여러 가지 정보를 종합하여 전력 수신을 수행할 것인지를 논리적으로 판단하는 기능을 수행한다.
전력수신판단부(263)는 수신제어부(230), 수신센서부(220), 그리고 수신단자(210)로부터 정보들을 입력단(I4~I6)에서 취합하여 설정된 판단기준을 만족하면 논리적으로 출력단(O2)을 통하여 하에레벨을 릴레이(Ry2)코일에 인가하도록 구성된다.
수신효율감지부(261)는 각각 임의로 정한 기준 주파수 값을 가진 주파수 카운터에 수신단자(210)의 출력단(T2)을 통하여 받은 출력치가 기준 주파수 값에 해당할 때 주파수카운터(C1~C4)를 구동하여 출력을 수신효율 출력부(262)를 구동하도록 구성한다.
수신효율감지부(261)의 출력은 전력수신판단부(263)의 출력단(O2) 값에 따라 수신단자(210)의 출력단(T2) 출력이 제한될 수 있도록 논리적으로 구성된다.
수신효율출력부(262)는 수신효율감지부(261)의 값에 근거하여 한 개 이상의 선택돈 LED(LED1~LED4)를 구동한다.
수신효율출력부(262)의 각각 LED는 사용자가 직관적으로 인지할 수 있도록 1가지 이상의 색상을 사용하여 구성될 수 있다. 상기 도 5는 송신기에 적용된 무선전력 전송시스템으로, 송신효율 인지부(160)를 이루는 한 개 이상의 오피앰프(OP1~OP4) 구성 대신 도 6의 수신효율감지부(261)를 이루는 한 개 이상의 주파수카운터(C1~C4) 구성으로 구현할 수도 있다. 또한, 도 6 에 적용된 수신기(200)의 수신효율 인지부(260)를 이루는 수신효율 감지부(261)의 주파수카운터(C1~C4)구성 대신 도 5 에 보인 송신효율 감지부(161)에 예시한 오피앰프(OP1~OP4) 구성으로 대체할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
11,110…송신전원부
12,120…송신구동부
13,130…송신제어부
14,140…송신단자
15,150…송신센서부
160…송신효율인지부
161…송신신효율감지부
162…송신효율출력부
163…전력송신판단부
21,210…수신단자
22,220…수신센서부
23,230…수신제어부
24,240…수신구동부
25,250…부하
260…수신효율인지부
261…수신신효율감지부
262…수신효율출력부
263…전력수신판단부
R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R11,R12,R13,R14,R21,R22,R23,R24…저항
OPA1,OPA2,OPA3,OPA4…오피엠프
LED…발광다이오드(Light Emitting Diode)
Vdd…기준전압 GND…기준전압의 GROUND

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 송신전원부(110), 송신구동부(120), 송신제어부(130), 송신단자(140), 및 송신센서부(150)를 포함하는 송신기(100)와;
    수신단자(210), 수신센서부(220), 수신제어부(230), 수신구동부(240) 및 부하(250)를 포함하는 수신기(200)로 이루어지는 무선전력 전송시스템으로;
    송신기(100)에 송신효율 인지부(160)를 부가하고, 송신효율 인지부(160)는 전력 전송의 효율 감지할 수 있는 주파수 변화, 사용전압의 변화, 사용 전류의 변화, 사용 자기장의 변화, 사용 주파수 송신감도 변화, 위치나 거리를 감지하는 센서의 변화 중의 적어도 한 가지를 선택하여 감지하는 송신 효율 감지부(161)와, 감지된 효율의 정도를 사용자 및 기기가 인지할 수 있도록 시각 및 청각적으로 표시하거나 기기가 인지할 수 있도록 통지하는 송신 효율 출력부(162)를 포함하고;
    수신기(200)에 수신효율 인지부(260)를 부가하고, 수신효율 인지부(260)는 전력 수신의 효율 감지할 수 있는 주파수 변화, 사용전압의 변화, 사용 전류의 변화, 사용 자기장의 변화, 사용 주파수 수신감도 변화, 위치나 거리를 감지하는 센서의 변화 중의 적어도 한 가지를 선택하여 감지하는 수신 효율 감지부(261)와, 감지된 효율의 정도를 사용자 및 기기가 인지할 수 있도록 시각 및 청각적으로 표시하거나 기기가 인지할 수 있도록 통지하는 수신 효율 출력부(262)를 포함하여 구성하고;
    상기, 송신효율 인지부(160)의 송신효율 감지부(161)는 송신제어부(130), 송신센서부(150) 및 송신단자(140)의 출력을 받아 설정된 판단기준을 만족하면 출력단(O1)으로 하이레벨을 출력하는 전력송신 판단부(163),
    출력단(O1)의 출력이 하이레벨이면 송신단자(140)의 출력단(T1)의 출력을 한 개 이상의 각각의 오피앰프(OP1~OP4)로 동시에 인가하는 릴레이(Ry1), 및
    출력단(T1)의 출력레벨을 반전단자로, 비반전단자로의 입력레벨은 한 개 이상의 저항(R3~R6)에 의한 전위차를 달리하도록 이루어진 한 개 이상의 오피앰프(OPA1~OPA4)를 포함하여 이루어지고;
    송신효율 인지부(160)의 송신효율 출력부(162)는 한 개 이상의 오피엠프(OPA1~OPA4)의 출력이 있을 경우 경보하는 경보수단을 포함하여 구성하고;
    상기, 수신효율 인지부(260)의 수신효율 감지부(261)는 수신제어부(230), 수신센서부(220) 및 수신단자(210)의 출력을 받아 설정된 판단기준을 만족하면 출력단(O2)으로 하이레벨을 출력하는 전력수신 판단부(263),
    출력단(O2)의 출력이 하이레벨이면 수신단자(210)의 출력단(T2)의 출력을 한 개 이상의 각각의 주파수카운터(C1~C4)로 동시에 인가하는 릴레이(Ry2), 및
    출력단(T2)의 출력레벨을 받아 해당주파수에 상응하는 경우 구동하는 한 개 이상의 주파수카운터(C1~C4)를 포함하여 이루어지고;
    수신효율 인지부(260)의 수신효율 출력부(262)는 한 개 이상의 주파수카운터(C1~C4)의 출력이 있을 경우 경보하는 경보수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선전력 전송시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 3항에 있어서, 송신효율 출력부(162)의 경보수단은 스피커, 진동수단, 엘시디, 및 엘이디 중의 한 종인 것을 특징으로 하는 전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선전력 전송시스템.
  7. 제 3항에 있어서, 수신효율 출력부(260)의 경보수단은 스피커, 진동수단, 엘시디, 및 엘이디 중의 한 종인 것을 특징으로 하는 전력 전송 효율 인지 기능을 갖는 무선전력 전송시스템.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090062224A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 엘지전자 주식회사 무선 충전용 메뉴 제공 기능을 갖는 이동 단말기 및 그충전방법
KR20110135540A (ko) * 2010-06-11 2011-12-19 삼성전자주식회사 무선 전력 수신을 위한 수신기 및 그의 무선 전력 수신 방법

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