KR101397624B1 - 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법 및 전력 전송 장치 - Google Patents

무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법 및 전력 전송 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 물체 감지 센서를 통해 무선 충전 중 이물질이 무선 전력 전송 장치의 충전 위치에 놓여지는지를 감지하는 단계; 상기 이물질이 물체 감지센서에 의해 감지되면, 상기 무선 전력 전송 장치의 제어부에 의해 무선 충전의 전력 손실이 계산되는 단계; 및 상기 전력 손실이 기준치 이상이면, 상기 이물질의 감지에 따라 전력 전송을 중지하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법 및 전력 전송 장치에 관한 것이다.

Description

무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법 및 전력 전송 장치{METHOD FOR CONTROLLING POWER TRANSMISSION IN WIRELESS POWER TRANSMISSION APPARATUS AND WIRELESS POWER TRANSMISSION APPARATUS THEREOF}
본 발명은, 무선 전력 효율을 높이기 위한, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법 및 전력 전송 장치에 관한 것이다.
일반적으로 배터리팩(Battery pack)은 외부의 충전기로부터 전력(전기에너지)을 공급받아 충전한 상태에서 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기에너지를 충전하는 배터리셀과 상기 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로 등이 구성되어 있다.
이러한 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적 연결방식에는 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식이 있다.
그러나, 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리할 경우, 양측의 단자(배터리팩의 단자 및 충전기의 단자)들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어, 순간방전현상을 초래하는 문제점이 있었다.
특히, 이러한 순간방전현상 등으로 인하여 양측의 단자들에 이물질이 쌓이게 되면 화재 등이 발생할 우려가 있었다.
또한, 습기 등으로 인하여 배터리팩에 충전된 전기에너지가 배터리팩의 단자를 통해 외부로 자연방전되는 등의 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.
최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력전송방식을 이용한 무접점 방식의 충전시스템과 제어방법들이 제시되고 있다.
이러한 무선 전력 전송 시스템에 있어서 안정적인 전력 수신과 더불어 무선 전력 전송 효율을 높이기 위한 노력들이 있어 왔다.
본 발명은, 무선 전력 전송 시스템에서 이물질을 감지하여, 이에 대응되는 전력 전송 제어를 행함으로써, 무선 전력 전송 효율을 높이기 위한, 무선 전력 수신 장치에서의 전력 수신 제어 방법 및 이를 적용한 무선 전력 수신 장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법은, 물체 감지 센서를 통해 무선 충전 중 이물질이 무선 전력 전송 장치의 충전 위치에 놓여지는지를 감지하는 단계; 상기 이물질이 물체 감지센서에 의해 감지되면, 상기 무선 전력 전송 장치의 제어부에 의해 무선 충전의 전력 손실이 계산되는 단계; 및 상기 전력 손실이 기준치 이상이면, 상기 이물질의 감지에 따라 전력 전송을 중지하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 물체 감지 센서는, 적외선 감지 센서일 수 있고, 상기 적외선 감지 센서는, 감지각이 120도 이상이고, 감지거리가 20cm 이상일 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법은, 상기 무선 전력 전송 장치의 1차측 코어를 통해 발신되는 펄스 신호에 대한 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하여 1차측 코어에 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이는지를 감지하는 단계; 및 상기 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이면, 무선 전력 신호를 전송하여 상기 무선 충전을 개시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 장치의 1차측 코어를 통해 발신되는 펄스 신호에 대한 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하여 1차측 코어에 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이는지를 감지하는 단계는, 상기 1차측 코어의 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일에 순차적으로 펄스신호를 전송하는 단계; 상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 발생되는 상기 펄스 신호의 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하는 단계; 및 상기 위상 변화 또는 전류값 변화에 기초하여, 상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 상기 무선 전력 수신 장치가 놓이는지를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법은, 상기 무선 전력 전송 장치에서의 발열온도를 측정하는 단계; 및 상기 발열 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 무선 충전을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인, 무선 전력 전송 장치는, 무선 전력 신호 및 펄스 신호를 무선 전력 수신 장치측으로 전송하기 위해 구성된 1차측 코어; 무선 충전 중 이물질을 감지하기 위한 물체 감지 센서; 물체 감지 센서를 통해 무선 충전 중 이물질이 무선 전력 전송 장치의 충전 위치에 놓여지는지가 감지되면, 상기 무선 충전의 전력 손실을 계산하고, 상기 전력 손실이 기준치 이상이면, 상기 이물질의 감지에 따라 전력 전송을 중지하도록 상기 1차측 코어를 제어하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 물체 감지 센서는, 적외선 감지 센서이고, 상기 적외선 감지 센서는, 감지각이 120도 이상이고, 감지거리가 20cm 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 적외선 감지센서는, 상기 무선 전력 전송 장치의 일측에 형성된 돌출부에 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 무선 충전이 정상적으로 이루어지는지를 표시하기 위하여, 상기 돌출부에 설치된 인디케이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 전송 제어부는, 상기 1차측 코어를 통해 발신되는 펄스 신호에 대한 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하여 1차측 코어에 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이는지를 감지하고, 상기 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이면, 무선 전력 신호를 전송하여 상기 무선 충전을 개시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 1차측 코어는 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일을 포함하고, 상기 전송 제어부는, 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일에 순차적으로 펄스신호를 전송하고, 상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 발생되는 상기 펄스 신호의 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하며, 상기 위상 변화 또는 전류값 변화에 기초하여, 상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 상기 무선 전력 수신 장치가 놓이는지를 감지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 무선 전력 전송 장치에서의 발열온도를 측정하기 위한 온도 측정부를 더 포함하고, 상기 전송 제어부는, 상기 온도측정부에서 측정되는 상기 발열 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 무선 충전을 중지하도록 제어할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 충전 중 또는 무선 충전 개시 전에 무선 전력 전송 장치와 무선 전력 수신 장치 사이에 존재할 수 있는 이물질을 감지할 수 있고, 이에 따라 무선 전력 전송 제어를 함으로써 무선 전력 전송 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 전력 전송 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치에서 이물질 감지를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 전송 장치에서 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명과 관련된 무선 전력 수신 장치 및 그 전력 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 시스템의 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 시스템은, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)를 포함한다. 즉, 전자기 유도 방식에 의해, 무선 전력 전송 장치(100)가 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 장치(200)로 전송하면, 이 전력 신호를 수신한 무선 전력 수신 장치(200)는 상기 무선 전력 신호의 전력으로 배터리를 충전하거나, 무선 전력 수신 장치(200)와 연결된 전자기기에 전원을 공급하게 된다.
이하에서는, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)의 구성에 대하여 각각 설명하도록 한다.
본 발명의 일시시예인 무선 전력 전송 장치(100)는, 1차측 코어(110), 전송 제어부(120) 및 AC/DC 컨버터(130)를 포함한다. 여기서 1차측 코어(110)(1차측 코일)은 전력 신호를 전자기 유도 방식으로 무선 전력 수신 장치(200)의 2차측 코어(210)에 전송하기 위한 장치로서, 본 실시예에서는 2개의 코일(즉, 제 1 전송 코일(111) 및 제 2 전송 코일(112))이 적용될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 1차측 코어(110)을 제어하는 전송 제어부(120)는, 객체 감지부(121), 중앙제어부(122), 스위칭제어부(123), 구동드라이버(124) 및 직렬공진형컨버터(125)를 포함할 수 있다.
상기 객체 감지부(121)는 상기 1차측 코일인 1차측 코어(110)의 위상 변화 또는 전류값 변화를 감지하고, 해당 변화가 무선 전력 수신 장치(200)에 의한 것인지를 판단할 뿐만 아니라(즉 아이디 확인부로서의 기능을 가짐), 무선 전력 수신 장치(200)로부터 전송된 충전 상태 신호를 필터링하여 처리하는 기능을 수행한다. 즉, 1차측 코어(110)을 통해 전송되는 아이디 호출 신호의 응답신호인 아이디 신호가 수신되면, 이를 필터링 하여 처리하고, 충전 중, 배터리 셀이나 충전 전압에 관한 정보를 포함하는 충전 상태 신호가 수신되면. 이를 필터링하여 처리하는 기능을 한다.
상기 중앙 제어부(122)는 상기 객체 감지부(121)의 판단결과를 전송받아 확인하고, 1차측 코어(110)에서 수신되는 아이디 신호를 분석하여, 상기 1차측 코어(110)를 통해 무선 전력 신호를 송출하기 위한 전력 신호를 상기 구동 드라이버(124)로 전송하는 역할을 한다. 또한, 후술하는 1차측 코어로부터 충전 상태신호가 수신되면, 이에 기초하여 구동 드라이버(124)를 제어하여 무선 전력 신호를 변경하는 기능을 한다.
상기 스위칭제어부(123)는 직렬 공진형 컨버터(125)와 제 1 전송 코일(111) 및 제 2 전송 코일(112)의 사이에 스위치의 스위칭동작을 제어하는 것이다. 본 발명에서는, 2개의 전송 코일이 이용되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 하나의 코일이 적용되는 경우도 포함한다. 하나의 코일이 적용되는 경우, 상기 스위칭 제어부(123)가 불필요하게 된다.
상기 구동 드라이버(124)는 중앙 제어부(122)의 제어를 통해 직렬 공진형 컨버터(125)의 동작을 제어하는 것이다.
상기 직렬 공진형 컨버터(125)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의해 송출하고자 하는 전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 1차측 코어(110)로 공급하는 것이다. 다시 말해, 중앙 제어부(122)가 요구되는 전력값을 갖는 전력 신호의 송출을 위한 전력 제어 신호를 구동 드라이버(124)로 전송하면, 상기 구동 드라이버(124)는 전송된 전력제어신호에 대응하여 직렬 공진형 컨버터(125)의 동작을 제어하고, 상기 직렬 공진형 컨버터(125)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 1차측 코어(110)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선 전력 신호가 송출되도록 하는 것이다.
또한, 상기 직렬 공진형 컨버터(125)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의해 제 1 전송 코일(111) 및 제 2 전송 코일(112)을 통해 각각 제 1 객체 감지 신호와 제 2 객체 감지 신호를 발생하기 위한 전원을 공급하는 역할을 한다.
물체 감지 센서(126)는 무선 전력 전송 장치의 돌출부(도 2 참조)에 설치되어서, 무선 충전중 이물질이 무선 전력 전송 장치의 충전위치 근처에 놓여지는지를 확인하는 구성요소이다. 이러한 물체 감지 센서(126)로는 적외선 감지센서가 될 수 있다. 적외선 감지센서는 적외선을 이용해 온도, 압력, 방사선의 세기 등의 물리량이나 화학량을 검지하여 신호처리가 가능한 전기량으로 변환하여 물체를 감지하는 장치이다. 스스로 적외선을 복사하여 빛이 차단됨으로써 변화를 검지하는 능동식과, 자체에는 발광기를 가지지 않고 외계로부터 받는 적외선의 변화만을 읽어내는 수동식이 있다. 적외선이란 전자기파 스펙트럼 중 가시광선의 적색광보다 길고 마이크로파보다 짧은 파장, 즉 파장 0.75μm∼1mm의 복사선을 가리킨다. 이것을 사용함으로써 종래의 온도센서·자외선센서보다 감도·정확도가 높다. 이 적외선 감지 센서는 감지각이 120도 이상이고, 감지거리가 20cm 이상이면, 충분하다.
인디케이터(127)는 무선 전력 전송 장치(100)의 일측에 형성된 돌출부에 형성되어, 무선 전력 전송이 잘되는지를 확인하기 위하여 구성된 것으로서, LED와 같은 발광장치로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일실시예의 경우, 인디케이터가 2개 설치되어, 각각 제 1 전송 코일(111)과 제 2 전송 코일(112)에서 무선 전력 전송 신호가 정상적으로 발신되는지를 나타낸다.
한편, 무선 전력 전송 장치에는 온도 회로부(온도 측정부)(도면 미포함)를 더 포함할 수 있다. 이 온도 측정부는, 무선 전력 전송 장치의 과열을 방지하기 위한 것으로, 무선 전력 전송 장치에서 발열이 이루어지는 제 1 전송 코일(111) 또는 제 2 전송 코일(112)에 의해 발열되는 무선 전력 전송 장치(100)의 주면의 온도를 측정한다.
전송 제어부(120)의 구체적인 동작은 도 2 및 도 3를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
AC/DC 컨버터(130)는 220V 또는 110V 의 교류 전원을 소정 전압의 직류 전원으로 변경하는 장치로서, 전술한 바와 같이, 상기 중앙 제어부(122)의 제어에 의해, 출력 전압값이 변경된다.
그리고, 전력신호를 수신하여 전력을 공급받는 무선 전력 수신 장치(200)는, 상기 송출된 전력 신호에 의해 유도전력을 생성하는 2차측 코어(210), 유도된 전력을 정류하는 정류부(220), 정류된 전력으로 충전되는 배터리셀모듈(230), 그리고, 상기 2차측 코어(210), 정류부(220), 상기 배터리셀 모듈(230)를 제어하는 수신 제어부(240)를 포함한다. 본 발명의 무선 전력 수신 장치(200)는 배터리셀 모듈을 포함하는 패터리 팩일 수도 있고, 이 패터리 팩을 포함하는 이동 통신 단말기일 수도 있다.
2차측 코어(210)는 무선 전력 전송 장치(100)의 1차측 코어로부터 전송되는 무선 전력 신호를 수신하기 위한 구성요소이다.
정류부(220)는 상기 2차측 코어로부터 수신되는 무선 전력을 직류 전압으로 정류하며, 충전 개시 전까지는 충전전압으로 충전 상태를 유지하게 된다.
배터리 셀 모듈(230)은 수신 제어부(240)의 제어를 받아 상기 정류부(220)로부터의 직류 전원을 통해 충전이 되는 충전 대상이 된다. 배터리 셀 모듈 (230) 대신에 PMP, MP3, 핸드폰등의 전자기기가 될 수도 있다. 한편, 상기 배터리셀모듈(230)에는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성되며, 또한, 배터리셀의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함된다.
수신 제어부(240)는 정류부(220)에서 충전된 전원의 전류를 제어하여 배터리셀모듈(230)로 적절한 전류가 흐르도록 하는 구성요소이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치에서 이물질 감지를 설명하기 위한 개념도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치(100)의 주면에는 제 1 전송 코일(111)과 제 2 전송 코일(112)가 이격되어 설치된다. 그리고, 무선 전력 전송 장치(100)의 주면에는 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여질 수 있다. 그러면, 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여진 위치에 따라, 제 1 전송 코일(111) 또는 제 2 전송 코일(112) 중 하나를 통해 무선 전력 신호가 발신되고, 이를 수신 한 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 제어부(240)는 배터리셀 모듈(230)을 충전하게 된다. 이 때, 상기 무선 전력 신호를 출력하는 코일에 대응하는 인디케이터(127)는 발광하게 된다.
그런데, 무선 충전중, 동전이나 클립같은 이물질이 무선 전력 전송 장치의 주면에 위치하게 되면, 돌출부에 설치된 물체 감지 센서(126)가 상기 이물질을 감지하게 되고, 그 다음, 이에 의한 전력 손실을 계산하게 된다. 이 전력 손실이 기준값보다 크게 되면 무선 전력 신호의 전송을 중지한다. 도시된 바와 같이, 상기 물체 감지 센서(126)는 2개 설치될 수 있다. 즉, 하나는 제 1 전송 코일(111)측을 감지하도록 설치되고, 다른 하나는 제 2 전송 코일(112)측을 감지하도록 설치될 수 있다.
또한, 1차측 코어(110)가 중첩되는 2개의 코일로 이루어지는 경우, 2 개의 코일은 세로방향으로 중첩설치되어, 하나의 무선 전력 수신 장치(200)에 대하여 무선 전력 신호를 전송하게 될 수 있다. 이 경우에는 하나의 물체 감지 센서(126)가 돌출부에 설치될 수 있다.
이하에서는, 상술한 구성을 가진 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 전송 제어 방법에 대하여 도 3을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 전송 장치에서 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 우선, 상기 무선 전력 전송 장치(100)의 1차측 코어(110)를 통해 발신되는 펄스 신호에 대한 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하여 1차측 코어(110)에 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 위치에 놓이는지를 감지한다(S11). 이 때, 도 1 및 도 2에서와 같이 2개의 코일이 1차측 코어(110)로 이용되면, 상기 1차측 코어(110)의 제 1 전송 코일(111) 및 제 2 전송 코일(112)에 순차적으로 펄스신호를 전송하고, 상기 제 1 전송 코일(111) 및 제 2 전송 코일(112) 중 하나에 발생되는 상기 펄스 신호의 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정한 다음, 상기 위상 변화 또는 전류값 변화에 기초하여, 상기 제 1 전송 코일(111) 및 제 2 전송 코일(112) 중 하나에 상기 무선 전력 수신 장치가 놓이는지를 감지하게 된다.
한편, 이와 같이, 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 위치에 놓여짐에 따라, 무선 전력 전송 장치(100)의 전송 제어부(120)는 1차측 코어로부터 수신되는 무선 전력 수신 장치(200)의 아이디 신호를 확인하고, 이에 따라 1차측 코어(110)를 통해 무선 전력 신호의 전송을 시작하여 무선 충전을 개시한다(S13). 그 다음, 무선 충전중 이물질이 무선 전력 전송 장치(100)의 충전 위치에 놓여지는지를 물체 감지 센서(126)를 통해 감지한다. 또는, 물체 감지 센서(126)를 통해 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 위치에서 이탈 또는 이동되었는지를 감지한다(S15).
이렇게, 물체 감지 센서(126)에서 이물질이 감지되면, 무선 전력 전송 장치의 전송 제어부는, 전력 손실을 측정한다(S17). 전력 손실은, 무선 전력 전송 신호 발신을 위한 전력에서 실제 충전에 사용되는 전력을 뺀 값인 절대값으로 계산될 수도 있고, 전송 효율로도 계산될 수 있다.
이 측정된 전력 손실이 기준값보다 크게 되면, 무선 전력 전송 장치(100)의 전송 제어부(120)는 전원 오프를 실행하여 더 이상 무선 전력 전송 신호를 발신하는 것을 방지하여 전력 낭비를 방지하게 된다.
그 다음, 상기 측정된 전력 전력 손실이 기준값 보다 작으면, 무선 전력 전송 장치의 제어부는, 상기 무선 전력 전송 장치(100)에서의 발열온도(주면의 발열온도)를 온도 측정부를 통해 측정한다(S21). 그 다음, 상기 발열 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 무선 충전을 중지하기 위하여 무선 전력 전송 장치(100)를 전원 오프시킨다(S23). 만약 측정되는 발열온도가 기준온도보다 낮으면, 상기 무선 전력 전송 신호를 정상적으로 전송하게 된다(S25).
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 충전 중 또는 무선 충전 개시 전에 무선 전력 전송 장치와 무선 전력 수신 장치 사이에 존재할 수 있는 이물질을 감지할 수 있고, 이에 따라 무선 전력 전송 제어를 함으로써 무선 전력 전송 효율을 높일 수 있다.
상기와 같이 설명된 무선 전력 수신 장치 및 그 전력 제어 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 무선 전력 전송 장치
111 : 제 1 전송 코일
112 : 제 2 전송 코일
120 : 전송 제어부
121 : 객체 감지부
122 : 중앙 제어부
123 : 스위칭 제어부
124 : 구동 드라이버
125 : 직렬 공진형 컨버터
126 : 물체 감지센서
127 : 인디케이터
130 : 교류/직류 컨버터
200 : 무선 전력 수신 장치
210 : 2차측 코어
220 : 정류부
230 : 배터리셀 모듈
240 : 수신 제어부

Claims (14)

1차측 코어를 통해 발신되는 펄스 신호에 대한 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하여 1차측 코어에 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이는지를 감지하는 단계;
상기 1차측 코어를 통해 수신되는 상기 무선 전력 수신 장치의 아이디 신호를 확인하는 단계;
상기 아이디 신호를 확인한 후, 무선 전력 신호를 전송하여 무선 충전을 개시하는 단계;
물체 감지 센서를 통해 무선 충전 중 이물질이 무선 전력 전송 장치의 충전 위치에 놓여지는지를 감지하는 단계;
상기 이물질이 물체 감지센서에 의해 감지되면, 상기 무선 전력 전송 장치의 제어부에 의해 무선 충전의 전력 손실이 계산되는 단계, 상기 전력 손실은, 무선 전력 전송 신호 발신을 위한 전력에서 실제 충전에 사용되는 전력을 뺀 값인 절대값 또는, 전송 효율이고,; 및
상기 전력 손실이 기준치 이상이면, 상기 이물질의 감지에 따라 전력 전송을 중지하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 물체 감지 센서는, 적외선 감지 센서인, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 적외선 감지 센서는,
감지각이 120도 이상이고, 감지거리가 20cm 이상인, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치의 1차측 코어를 통해 발신되는 펄스 신호에 대한 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하여 1차측 코어에 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이는지를 감지하는 단계는,
상기 1차측 코어의 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일에 순차적으로 펄스신호를 전송하는 단계;
상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 발생되는 상기 펄스 신호의 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하는 단계; 및
상기 위상 변화 또는 전류값 변화에 기초하여, 상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 상기 무선 전력 수신 장치가 놓이는지를 감지하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치에서의 발열온도를 측정하는 단계; 및
상기 발열 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 무선 충전을 중지하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 제어 방법.
무선 전력 신호 및 펄스 신호를 무선 전력 수신 장치측으로 전송하기 위해 구성된 1차측 코어;
무선 충전 중 이물질을 감지하기 위한 물체 감지 센서; 및
상기 1차측 코어를 통해 발신되는 펄스 신호에 대한 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하여 상기 1차측 코어에 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이는지를 감지하고, 상기 1차측 코어를 통해 수신되는 상기 무선 전력 수신 장치의 아이디 신호를 확인하고, 상기 아이디 신호를 확인한 후, 무선 전력 신호를 전송하여 상기 무선 충전을 개시한 다음, 무선 충전중 물체 감지 센서를 통해 이물질이 무선 전력 전송 장치의 충전 위치에 놓여지는지가 감지되면, 무선 전력 전송 신호 발신을 위한 전력에서 실제 충전에 사용되는 전력을 뺀 값인 절대값 또는, 전송 효율인 상기 무선 충전의 전력 손실을 계산하고, 상기 전력 손실이 기준치 이상이면, 상기 이물질의 감지에 따라 전력 전송을 중지하도록 상기 1차측 코어를 제어하는 전송 제어부를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 물체 감지 센서는, 적외선 감지 센서인, 무선 전력 전송 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 적외선 감지 센서는,
감지각이 120도 이상이고, 감지거리가 20cm 이상인, 무선 전력 전송 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 적외선 감지센서는,
상기 무선 전력 전송 장치의 일측에 형성된 돌출부에 설치되는, 무선 전력 전송 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 무선 충전이 정상적으로 이루어지는지를 표시하기 위하여, 상기 돌출부에 설치된 인디케이터를 더 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
삭제
제 7 항에 있어서,
상기 1차측 코어는 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일을 포함하고,
상기 전송 제어부는,
제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일에 순차적으로 펄스신호를 전송하고, 상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 발생되는 상기 펄스 신호의 위상 변화 또는 전류값 변화를 측정하며, 상기 위상 변화 또는 전류값 변화에 기초하여, 상기 제 1 전송 코일 및 제 2 전송 코일 중 하나에 상기 무선 전력 수신 장치가 놓이는지를 감지하는, 무선 전력 전송 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치에서의 발열온도를 측정하기 위한 온도 측정부를 더 포함하고,
상기 전송 제어부는,
상기 온도측정부에서 측정되는 상기 발열 온도가 기준 온도 이상이면, 상기 무선 충전을 중지하도록 제어하는, 무선 전력 전송 장치.
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