KR101438883B1 - 전력 공급 장치, 무선전력 송신장치 및 전력 제어 방법 - Google Patents

전력 공급 장치, 무선전력 송신장치 및 전력 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치의 전력 공급 장치는 직류 전력을 공급하는 전원 공급부와 상기 직류 전력을 소정의 직류 전력으로 조정하는 직류 직류 변환기와 상기 조정된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 변환된 교류 전력을 상기 무선전력 송신장치에 전달하는 변환부 및 상기 직류 직류 변환기에 인가되는 전류 또는 상기 변환부에 인가되는 전류 또는 상기 변환부에서 출력되는 전류 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 직류 직류 변환기에 공급되는 전력을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 공급 장치, 무선전력 송신장치 및 전력 제어 방법{APPARATUS FOR SUPPLYING POWER AND APPARATUS FOR TRANSMITTING WIRELESS POWER AND METHOD FOR CONTROLLING POWER}
본 발명은 무선전력 전송 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 전력 공급 장치, 무선전력 송신장치 및 전력 제어 방법에 관한 것이다.
무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 무선전력전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도 되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. 전자기 유도는 도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상을 말한다. 전자기 유도 방식은 소형 기기를 중심으로 상용화가 빠르게 진행되고 있으나, 전력의 전송 거리가 짧은 문제가 있다.
현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 전자기 유도 이외에 공진 및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.
최근에는 이와 같은 무선 전력 전송 기술 중 전자기 유도 또는 공진을 이용한 에너지 전달 방식이 많이 사용되고 있다.
공진을 이용한 무선전력 전송 시스템은 송신 측과 수신 측에 형성된 전기신호가 코일을 통해 무선으로 전달되기 때문에 사용자는 휴대용 기기와 같은 전자기기를 손쉽게 충전할 수 있다.
그러나, 종래 무선전력 전송 시스템에서는 무선전력 수신장치를 검출하는 과정에서 소모되는 전력이 지나치게 많은 문제가 있었다.
선행기술문헌
일본 공개특허공보 특개평10-322247호
본 발명은 무선전력 수신장치가 검출되지 않는 대기 모드에서 전력 손실을 최소화하여 전력 낭비를 방지하는 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 전력 공급 장치의 대기 모드에서 일정 시간 동안 무선전력 송신장치에 공급하는 전력을 최소화하여 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 전력 공급 장치의 대기 모드에서 직류 직류 변환기에 인가되는 직류 전압을 최소화하여 전력 소모를 감소시킬 수 있는 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치의 전력 공급 장치는 직류 전력을 공급하는 전원 공급부와 상기 직류 전력을 소정의 직류 전력으로 조정하는 직류 직류 변환기와 상기 조정된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 변환된 교류 전력을 상기 무선전력 송신장치에 전달하는 변환부 및 상기 직류 직류 변환기에 인가되는 전류 또는 상기 변환부에 인가되는 전류 또는 상기 변환부에서 출력되는 전류 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 직류 직류 변환기에 공급되는 전력을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 변환부에 인가되는 전류가 임계 전류 이상인지 여부에 따라 상기 직류 직류 변환기에 공급되는 전력을 차단하거나 유지시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 변환부에 인가되는 전류가 임계 전류 미만인 경우, 상기 직류 직류 변환기에 공급하는 전력을 일정 시간 동안 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 공급장치는 상기 전원 공급부와 상기 변환부 사이에 위치한 스위치를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 변환부에 인가되는 전류가 임계 전류 이상 인지 여부에 따라 상기 스위치를 개방 또는 단락시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 변환부에 인가되는 전류가 임계 전류 미만인 경우, 상기 스위치를 일정 시간 동안 개방시켜 상기 직류 직류 변환기에 공급하는 전력을 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 임계 전류는 상기 무선전력 수신장치가 검출되기 위한 최소의 전류인 것을 특징으로 한다.
상기 임계 전류는 상기 무선전력 수신장치가 상기 무선전력 송신장치로부터 전력을 수신하기 위한 최소한의 거리에 대응하는 전류인 것을 특징으로 한다.
상기 변환부에 인가되는 전류는 상기 무선전력 송신장치에 입력되는 입력 전류와 비례하는 것을 특징으로 한다.
상기 변환부는 푸쉬 풀 타입(push-pull type)의 듀얼 모스펫(Dual MOSFET)을 이용하는 것을 특징으로 한다.
소정의 주파수를 갖는 교류전력 신호를 상기 변환부에 인가하는 발진기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 송신장치는 직류 전력을 공급하는 전원 공급부와 상기 직류 전력을 소정의 직류 전력으로 조정하는 직류 직류 변환기와 상기 조정된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전력을 상기 무선전력 송신장치에 전달하는 변환부 및 상기 변환부에 인가되는 전류에 따라 상기 직류 직류 변환기에 공급되는 전력을 조절하는 제어부를 포함하는 전력 공급 장치 및 상기 변환부로부터 전달받은 교류 전력을 송신하기 위하여 외부 코일과 자기적으로 상호 결합된 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 송신부는 전자기 유도에 의해 상기 외부 코일로 전력을 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 송신부는 상기 전력 공급 장치로부터 교류 전력을 전달받아 자기장을 발생하는 송신 유도 코일부 및 상기 송신 유도 코일부로부터 전달받은 전력을 공진 결합된 상기 외부 코일로 송신하는 송신 공진 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선전력 송신장치는 입력 임피던스를 검출하는 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출부는 상기 입력 임피던스를 이용해 상기 무선전력 송신장치로 입력되는 입력 전류를 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력 임피던스는 상기 전력 공급 장치에서 상기 무선전력 송신장치를 바라본 임피던스 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치에 전력을 공급하는 전력 공급 장치의 전력 제어 방법은 직류 전력을 공급하는 단계와 상기 직류 전력을 소정의 직류 전력으로 조정하는 단계 및 상기 조정된 직류 전력의 전류 성분을 측정하는 단계와 상기 측정된 전류 성분에 따라 상기 공급되는 직류 전력을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급되는 직류 전력을 조절하는 단계는 상기 측정된 전류 성분가 임계 전류 미만인 경우, 상기 직류 전류의 공급을 일정 시간 동안 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 임계 전류는 상기 무선전력 수신장치가 검출되기 위한 최소의 전류인 것을 특징으로 한다.
상기 임계 전류는 상기 무선전력 수신장치가 상기 무선전력 송신장치로부터 전력을 수신하기 위한 최소한의 거리에 대응하는 전류인 것을 특징으로 한다.
상기 공급되는 직류 전력을 조절하는 단계는 상기 측정된 전류 성분을 이용해 상기 무선전력 수신장치가 검출되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 공급되는 직류 전력을 기 설정된 값으로 감소시키는 것을 특징으로 한다.
상기 조정된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 상기 무선전력 송신장치에 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선전력 송신장치는 상기 무선전력 수신장치에 전자기 유도 또는 공진을 이용해 전력을 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 제어 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선전력 수신장치가 검출되지 않는 대기 모드에서 전력 손실을 최소화하여 전력 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 전력 공급 장치의 대기 모드에서 일정시간 동안 무선전력 송신장치에 공급하는 전력을 최소화하여 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
전력 공급 장치의 대기 모드에서 직류 직류 변환기에 인가되는 직류 전압을 최소화하여 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진형 무선전력 전송 시스템(10)의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 전력 제어 방법에 대한 흐름도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 블록도이다.
도 1을 참고하면, 전력 공급 장치(100)는 전원 공급부(110), 스위치(120), 직류 직류 변환기(130), 전류 센서부(140), 발진기(150), 변환부(160), 제어부(170), 저장부(180)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 전력 공급 장치(100)의 각 구성요소에 직류전원을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서 무선전력 송신장치(200)가 공진을 이용하여 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우라면, 무선전력 송신장치(200)는 후술할 송신 유도 코일부(211) 및 송신 공진 코일부(212)를 포함하지만, 전자기 유도를 이용하여 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우라면, 무선전력 송신장치(200)는 송신 공진 코일부(212)를 포함하지 않을 수 있다.
스위치(120)는 전원 공급부(110)와 직류 직류 변환기(130)를 연결하거나 분리시킬 수 있다. 스위치(120)는 제어부(180)의 개방 신호 또는 단락 신호에 의해 개방되거나 단락될 수 있다. 스위치(120)는 다양한 종류의 스위치가 사용될 수 있다.
직류 직류 변환기(DC-DC converter)(130)는 전원 공급부(110)로부터 공급받은 직류전압을 이용하여 소정의 전압 값을 갖는 직류전압으로 변환하여 출력할 수 있다.
직류 직류 변환기(DC-DC converter)(130)는 전원 공급부(110)에서 출력된 직류전압을 교류전압으로 변환한 다음, 변환된 교류전압을 승압 또는 강압하고 정류하여 소정의 전압 값을 갖는 직류전압을 출력할 수 있다.
직류-직류 변환기(DC-DC converter)(230)로 스위칭 레귤레이터(Switching regulator) 또는 리니어 레귤레이터(Linear regulator)가 사용될 수 있다.
리니어 레귤레이터(Linear regulator)는 입력전압을 받아 필요한 만큼 출력전압을 내보내고, 나머지 전압은 열로 방출하는 변환기이다.
스위칭 레귤레이터(Switching regulator)는 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation)를 이용하여 출력전압을 조절할 수 있는 변환기이다.
전류 센서부(140)는 직류 직류 변환기(130)에서 출력된 직류전압이 변환부(160)에 인가될 때, 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류의 세기를 측정할 수 있다.
도 1에서 전류 센서부(140)는 직류 직류 변환기(130)와 변환부(160) 사이에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정될 필요는 없고, 전원 공급부(110)와 직류 직류 변환기(130)사이, 변환부(160)의 출력단 등에도 위치할 수 있다.따라서, 전류 센서부(140)는 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 전류의 세기, 변환부(160)가 출력하는 전류의 세기도 측정가능하다.
전류 센서부(140)에서 측정되는 전류는 변환부(160)를 거쳐 무선전력 송신장치(200)로 흐르므로, 후술할 무선전력 송신장치에 입력되는 입력 전류에 대응한다. 즉, 전류 센서부(140)에서 측정한 전류가 증감하면, 그에 따라 무선전력 송신장치(200)에 입력되는 입력 전류도 증감한다.
일 실시 예에서 전류 센서부(140)는 변류기(CT: Current Transformer)가 사용될 수 있다. 일 실시 예에서 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 근접해 있는 근접거리를 알아내는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300) 간 결합계수(Coupling Coefficient)를 알아내는데 사용될 수 있다.
전류 센서부(140)는 상기 감지된 전류의 세기에 대한 신호를 제어부(180)로 전달할 수 있다.
도 1에서 전류 센서부(140)는 제어부(180)와 별도의 구성요소로 도시되어 있지만, 제어부(180)안에 포함될 수도 있다.
발진기(Oscillator)(150)는 소정의 주파수를 갖는 교류신호를 생성할 수 있다. 발진기(Oscillator)(150)에서 생성된 교류신호는 변환부(160)에 인가된다.
변환부(160)는 직류 직류 변환기(130)로부터 전달받은 직류전압을 교류전압으로 변환할 수 있다.
변환부(160)는 발진기(Oscillator)(150)에서 생성된 교류신호를 증폭할 수 있다. 교류신호의 증폭량은 직류-직류 변환기(DC-DC converter)(230)를 통해 인가되는 직류전압의 크기에 따라 가변될 수 있다.
일 실시 예에서 변환부(160)는 푸쉬 풀 타입(push-pull type)의 듀얼 모스펫(Dual MOSFET)이 사용될 수 있다.
제어부(180)는 전력 공급 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(180)는 미리 정해진 직류전압이 변환부(160)에 인가되도록 직류 직류 변환기(130)를 제어할 수 있다.
제어부(180)는 전류 센서부(140)로부터 직류 직류 변환기(130)에서 출력된 직류전압이 변환부(160)에 인가될 때, 흐르는 전류의 세기에 대한 신호를 수신하고, 수신된 전류의 세기에 대한 신호를 이용해 직류 직류 변환기(130)에서 출력되는 직류전압 및 발진기(150)에서 출력하는 교류신호의 주파수를 조절할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 전류의 세기 또는 변환부(160)에서 출력하는 전류의 세기에 따라 직류 직류 변환기(130)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
제어부(180)는 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기에 대한 신호를 전류 센서부(140)로부터 수신하여 무선전력 수신장치(300)의 검출 여부를 판단할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기를 이용해 무선전력 수신장치(300)가 무선전력 송신장치(200)로부터 전력을 수신할 수 있는 상태인지를 확인할 수 있다.
후술하겠지만, 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 무서전력 송신장치(200)에 입력되는 입력 전류의 세기에 비례한다.
제어부(180)는 소정의 주파수를 갖는 교류신호를 생성하도록 발진기(150)를 제어할 수 있다. 소정의 주파수는 공진을 이용하여 전력 전송이 이루어지는 경우, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)의 공진 주파수를 의미할 수 있다.
저장부(170)는 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)의 결합계수 및 직류 직류 변환기(130)에서 출력하는 직류전압을 대응시켜 저장하고 있다. 즉, 저장부(170)에는 상기 3가지 값이 룩업 테이블의 형태로 저장되어 있을 수 있다.
제어부(180)는 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기와 대응되는 결합계수, 직류 직류 변환기(130)에서 출력하는 직류전압을 저장부(170)에서 검색하고, 검색된 직류전압을 출력하도록 직류 직류 변환기(130)를 제어할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 변환부(160)로부터 교류전력을 공급받는다.
무선전력 송신장치(200)가 공진을 이용해 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우, 무선전력 송신장치(200)는 후술할 도 2에 도시된 송신부(210)의 구성인 송신 유도 코일부(211) 및 송신 공진 코일부(212)를 포함할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)가 전자기 유도를 이용해 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우, 무선전력 송신장치(200)는 후술할 도 2에 도시된 송신부(210)의 구성 중 송신 유도 코일부(211)만을 포함할 수 있다.
송신 공진 코일(220)은 수신한 교류전력을 공진을 이용해 무선전력 수신장치(300)에 전달한다. 이 때, 무선전력 수신장치(300)는 도 1에 도시된 수신 공진 코일(310) 및 수신 유도 코일(320)을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공진형 무선전력 전송 시스템(10)의 구성도이다.
도 1을 참고하면, 무선전력 전송 시스템(10)은 전력 공급 장치(100), 무선전력 송신장치(200), 무선전력 수신장치(300), 부하(400)를 포함할 수 있다.
전력 공급 장치는 도 1에서 설명한 구성요소들을 모두 포함하고, 그 구성요소의 기능 또한, 도 1에서 설명한 내용을 본질적으로 포함한다.
무선전력 송신장치(200)는 송신부(210), 검출부(220)를 포함할 수 있다.
송신부(210)는 송신 유도 코일부(211), 송신 공진 코일부(212)를 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(100)에서 생성된 전력은 무선전력 송신장치(200)로 전달되고, 진 현상에 의해 무선전력 송신장치(200)와 공진을 이루는 무선전력 송신장치(200)로 전달된다. 무선전력 수신장치(300)로 전달된 전력은 정류부(320)를 거쳐 부하(400)로 전달된다.
부하(400)는 충전지 또는 기타 전력을 필요로 하는 임의의 장치를 의미할 수 있고, 본 발명의 실시 예에서는 부하(400)의 부하저항을 RL로 나타낸다. 일 실시 예에서 부하(400)는 무선전력 수신장치(300)에 포함될 수도 있다.
전력 공급 장치(100)는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 무선전력 송신장치(200)에 공급할 수 있다. 전력 공급 장치(100)는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 공진 시의 공진주파수를 갖는 교류전력을 제공할 수 있다.
송신부(210)는 송신 유도 코일부(211)와 송신 공진 코일부(212)로 구성될 수 있다.
송신 유도 코일부(211)는 전력 공급 장치(100)와 연결되며, 전력 공급 장치(100)부터 제공받은 전력에 의해 교류 전류가 흐르게 된다. 송신 유도 코일부(211)에 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신 공진 코일부(212)에도 교류 전류가 유도되어 흐르게 된다. 송신 공진 코일부(212)로 전달된 전력은 공진에 의해 무선전력 송신장치(200)와 공진 회로를 이루는 무선전력 수신장치(300)로 전달된다.
임피던스가 매칭된 2개의 LC 회로 사이는 공진에 의해 전력이 전송될 수 있다. 이와 같은 공진에 의한 전력 전송은 전자기 유도에 의한 전력 전송보다 더 먼 거리까지 더 높은 효율로 전력 전달이 가능하게 한다.
무선전력 송신장치(200)의 송신 공진 코일부(212)는 자기장을 통해 무선전력 수신장치(300)의 수신 공진 코일부(311)에 전력을 전송할 수 있다.
구체적으로, 송신 공진 코일부(212)와 수신 공진 코일부(311)는 공진 주파수에서 동작하도록 자기적으로 결합되어 있다.
송신 공진 코일부(212)와 수신 공진 코일부(311)의 공진 결합은 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 전력 전송의 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
무선전력 전송에서 품질 지수(Quality Factor)와 결합계수(Coupling Coefficient)는 중요한 의미를 갖는다.
품질 지수(Quality Factor)는 무선전력 송신장치 또는 무선전력 수신장치 부근에 축척할 수 있는 에너지의 지표를 의미할 수 있다.
품질 지수(Quality Factor)는 동작 주파수(w), 코일의 형상, 치수, 소재 등에 따라 달라질 수 있다. 수식으로는 Q=w*L/R로 표현될 수 있다. L은 코일의 인덕턴스이고, R은 코일자체에서 발생하는 전력손실의 양에 해당하는 저항을 의미한다.
품질 지수(Quality Factor)는 0에서 무한대의 값을 가질 수 있다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일 간 자기적 결합의 정도를 의미하는 것으로 0에서 1의 범위를 갖는다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일의 상대적인 위치나 거리 등에 따라 달라질 수 있다.
송신 유도 코일부(211)는 송신 유도 코일(L1)과 캐패시터(C1)를 포함할 수 있다. 여기서, 캐패시터(C1)의 캐패시턴스는 공진주파수 w에서 공진하도록 조절된 값이다.
캐패시터(C1)의 일단은 전력 공급 장치(100)의 일단에 연결되고, 캐패시터(C1)의 타단은 송신 유도 코일(L1)의 일단에 연결된다. 송신 유도 코일(L1)의 타단은 전력 공급 장치(100)의 타단에 연결된다.
송신 공진 코일부(212)는 송신 공진 코일(L2), 캐패시터(C2), 저항(R2)을 포함한다. 송신 공진 코일(L2)은 캐패시터(C2)의 일단에 연결된 일단과 저항(R2)의 일단에 연결된 타단을 포함한다. 저항(R2)의 타단은 캐패시터(C2)의 타단에 연결된다. R2는 송신 공진 코일(L2)에서 전력손실로 발생하는 양을 저항으로 나타낸 것이다. 캐패시터(C2)의 캐패시턴스는 공진주파수 w에서 공진하도록 조절된 값이다.
검출부(220)는 제1 입력 임피던스(Z1)를 검출할 수 있다. 일 실시 예에서 제1 입력 임피던스(Z1)는 전력 공급 장치(100)에서 무선전력 송신장치(200) 측을 바라본 임피던스를 의미할 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 수신부(310), 정류부(320)를 포함할 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 휴대폰, 마우스, 노트북, MP3 플레이어 등과 같은 전자기기에 내장될 수 있다.
수신부(310)는 수신 공진 코일부(311)와 수신 유도 코일부(312)를 포함할 수 있다.
수신 공진 코일부(311)는 수신 공진 코일(L3), 캐패시터(C3), 저항(R3)을 포함한다. 수신 공진 코일(L3)은 캐패시터(C3)의 일단에 연결된 일단과 저항(R3)의 일단에 연결된 타단을 포함한다. 저항(R3)의 타단은 캐패시터(C2)의 타단에 연결된다. 저항(R3)는 수신 공진 코일(L3)에서 전력손실로 발생하는 량을 저항으로 나타낸 것이다. 캐패시터(C3)의 캐패시턴스는 공진주파수 w에서 공진하도록 조절된 값이다.
수신 유도 코일부(312)는 수신 유도 코일(L4) 및 캐패시터(C4)를 포함할 수 있다. 수신 유도 코일(L4)의 일단은 캐패시터(C4)의 일단에 연결되고, 수신 유도 코일(L4)의 타단은 정류부(320)의 타단에 연결된다. 캐패시터(C4)의 타단은 정류뷰(320)의 일단에 연결된다. 캐패시터(C4)의 캐패시턴스는 공진주파수 w에서 공진하도록 조절된 값이다.
수신 공진 코일부(311)는 송신 공진 코일부(212)와 공진주파수에서 공진 상태를 유지한다. 즉, 수신 공진 코일부(311)는 송신 공진 코일부(212)와 커플링(coupling)되어 교류전류가 흐르게 되고, 이에 따라 비방사(Non-Radiative) 방식으로 무선전력 송신장치(200)로부터 전력을 수신할 수 있다.
수신 유도 코일부(312)는 수신 공진 코일부(311)로부터 전자기 유도에 의해 전력을 수신하고, 수신 유도 코일부(312)로 수신된 전력은 정류부(320)를 통해 정류되어 부하(400)으로 전달된다.
정류부(320)는 수신 유도 코일부(312)로부터 교류전력을 전달받고, 전달받은 교류전력을 직류전력으로 변환시킬 수 있다.
정류부(320)는 정류회로(미도시)와 평활회로(미도시)를 포함할 수 있다.
정류회로는 다이오드와 캐패시터로 구성될 수 있으며, 수신 유도 코일부(312)로부터 전달받은 교류전력을 직류전력으로 변환하여, 부하(400)에 전달할 수 있다.
평활 회로는 정류 출력을 매끄럽게 하는 역할을 한다. 평활회로는 캐패시터로 구성될 수 있다.
부하(400)는 직류 전력을 필요로 하는 임의의 충전지 또는 장치일 수 있다. 예를 들어, 부하(400)는 배터리를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서 부하(400)는 무선전력 수신장치(300)에 포함될 수도 있다.
무선전력 수신장치(300)는 휴대폰, 노트북, 마우스 등 전력이 필요한 전자기기에 장착될 수 있다.
이하에서는, 상기 결합계수를 검출하여 제1 입력 임피던스(Z1)를 검출하고, 검출된 제1 입력 임피던스(Z1)를 이용해 무선전력 송신장치(200)에 인가되는 입력 전류를 검출하는 과정을 살펴본다.
무선전력 송신장치(200)에 인가되는 입력 전류는 전력 공급 장치(100)가 출력하는 출력 전류와 동일하다.
무선전력 송신장치(200)에 인가되는 입력 전류는 도 1에서 설명한 전력 공급 장치(100)의 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 전류에 비례하기 때문에 이를 검출하여 전력 공급 장치(100)가 무선전력 송신장치(200)에 공급하는 전력을 제어하고, 불필요한 전력 낭비를 방지하기 위함이다.
후술할 제3 입력 임피던스(Z3) 및 제2 입력 임피던스(Z2)는 무선전력 수신장치(300)에 검출부(미도시)을 더 두어 검출될 수 있고, 무선전력 송신장치(200)의 검출부(220)에 의해 검출될 수도 있다.
제3 입력 임피던스(Z3)는 수신 공진 코일부(311)에서 부하(400)를 바라보았을 때 측정되는 임피던스를 의미할 수 있고, [수학식 1]과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112012033649091-pat00001
여기서, w는 송신 공진 코일(L2)와 수신 공진 코일(L3)이 공진할 때의 공진주파수이고, M3는 수신 공진 코일(L3)와 수신 유도 코일(L4)간 상호 인덕턴스를 의미한다. 또한, ZL은 출력 임피던스를 의미한다.
[수학식 1]은 주파수 영역을 기준으로 한 수식이고, 이하의 수식들도 주파수 영역을 기준으로 하여 표현하기로 한다.
제2 입력 임피던스(Z2)는 무선전력 송신장치(200)에서 무선전력 수신장치(300)를 바라보았을 때 측정되는 임피던스를 의미하고, [수학식 2]와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112012033649091-pat00002
여기서, M2는 송신 공진 코일(L2)와 수신 공진 코일(L3)간의 상호 인덕턴스를 의미하고, C3는 수신 공진 코일부(311)를 등가회로로 변환 시 표현되는 캐패시터를 의미한다. 또한, R3는 수신 공진 코일(L3)에서 전력손실로 발생하는 손실량을 저항으로 나타낸 것이다.
캐패시터(C3), 누설저항(R3)은 고정된 값이나, 상호 인덕턴스 M2는 송신 공진 코일(L2)와 수신 공진 코일(L3)간의 결합계수(K2)에 따라 변화될 수 있는 값이다.
결합계수(K2)는 송신 공진 코일(L2)와 수신 공진 코일(L3)간의 전자기적 결합의 정도를 표시하는 것으로, 무선전력 전송 시스템(1000)의 무선전력 송신장치(200) 및 무선전력 수신장치(300) 간의 거리, 방향, 위치 중 적어도 어느 하나에 의해 달라질 수 있는 값이다.
제1 입력 임피던스(Z1)는 전력소스(100)에서 무선전력 송신장치(200) 측을 바라보았을 때 측정되는 임피던스를 의미하고, [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112012033649091-pat00003
여기서, M1은 송신 유도 코일(L1)과 송신 공진 코일(L2)간 상호 인덕턴스를 의미한다.
검출부(220)는 제1 입력 임피던스(Z1)를 검출할 수 있다. 즉, 제1 입력 임피던스(Z1)는 제3 입력 임피던스(Z3)을 [수학식 2]에 대입한 후, 그 결과에 따른 제2 입력 임피던스(Z2)를 [수학식 3]에 대입하여 검출될 수 있다.
여기서, M1은 송신 유도 코일(L1)과 송신 공진 코일(L2)간 상호 인덕턴스를 의미한다.
[수학식 1] 내지 [수학식3]에서 R2, R3를 아주 작은 값을 가지는 것으로 가정하여 0옴으로 두고, 송신 유도 코일(L1)과 캐패시터(C1), 송신 공진 코일(L2)과 캐패시터(C2), 수신 공진 코일(L3)과 캐패시터(C3), 수신 유도 코일(L4)과 캐패시터(C4)가 모두 공진주파수 w에서 공진하도록 값을 정하면 제1 입력 임피던스(Z1)는 [수학식 4]와 같이 정리될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112012033649091-pat00004
또한, [수학식 4]는 각 상호 인덕턴스와 각 결합계수의 관계를 나타내는 식인 [수학식 5] 내지 [수학식 7]을 이용하면, [수학식 8]로 정리될 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112012033649091-pat00005
M1은 송신 유도 코일(L1)과 송신 공진 코일(L2)간 상호 인덕턴스를 의미한다. K1은 송신 공진 코일(L1)과 송신 유도 코일(L2)간 결합계수를 의미한다.
[수학식 6]
Figure 112012033649091-pat00006
M2는 송신 공진 코일(L2)과 수신 공진 코일(L3)간 상호 인덕턴스를 의미한다. K2는 송신 공진 코일(L2)과 수신 공진 코일(L3)간 결합계수를 의미한다.
[수학식 7]
Figure 112012033649091-pat00007
M3는 수신 공진 코일(L3)과 수신 유도 코일(L4)간 상호 인덕턴스를 의미한다. K3는 수신 공진 코일(L3)과 수신 유도 코일(L4)간 결합계수를 의미한다.
[수학식 8]
Figure 112012033649091-pat00008
여기서, 결합계수(K1), 결합계수(K3), 공진 주파수(w), 송신 유도 코일(L1)의 인덕턴스, 수신 유도 코일(L4)의 인덕턴스, 출력 임피던스(ZL)는 모두 고정된 것으로 가정한다.
검출부(220)는 상기와 같은 과정을 거쳐 제1 입력 임피던스(Z1)를 검출할 수 있고, 검출된 제1 입력 임피던스(Z1)를 이용해 무선전력 송신장치(200)의 입력 전류를 검출할 수 있다.
검출부(220)는 I=V/Z1 의 식을 이용해 입력 전류(I)를 검출할 수 있다.
V는 무선전력 송신장치(200)에 인가되는 입력 전압이고, 그 값은 일정하다고 가정한다. I=V/Z1 의 식에 따라 제1 입력 임피던스(Z1)가 작아지면, 무선전력 송신장치(200)에 입력되는 입력 전류(I)는 증가하고, 제1 입력 임피던스(Z1)의 커지면, 무선전력 송신장치(200)에 입력되는 입력 전류(I)는 증가한다.
무선전력 송신장치(200)에 입력되는 입력 전류(I)와 전력 공급 장치(100)의 변환부(160)에 인가되는 전류는 비례하므로, 전력 공급 장치(100)의 전류 센서부(140)를 통해 측정된 전류를 통해 무선전력 송신장치(200)에 입력되는 입력 전류의 증감을 판단할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)의 입력 전류에 대한 증감이 판단되면, 무선전력 수신장치(300)의 근접여부도 판단될 수 있다. 무선전력 송신장치(200)의 입력 전류는 또한, 결합계수(K2)와 밀접한 관련이 있으므로, 아래에서 설명한다.
무선전력 송신장치(200)에 입력되는 입력 전류는 결합계수(K2)와도 연관된다. 즉, [수학식 8]을 살펴보면, 결합계수(K2)가 커질수록 제1 입력 임피던스(Z1)는 작아져서 입력 전류는 커진다.
반대로, 결합계수(K2)가 작아질수록 제1 입력 임피던스(Z1)은 커져 입력 전류는 작아진다.
결과적으로, 결합계수(K2)는 입력 전류에 비례함을 확인할 수 있다. 결합계수(K2)가 커진다는 것은 무선전력 송신장치(300)와 무선전력 수신장치(300) 사이의 거리가 가까워지고, 결합계수(K2)가 커진다는 것은 무선전력 송신장치(300)와 무선전력 수신장치(300) 사이의 거리가 멀어짐을 의미할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)의 입력 전류를 이용하여 무선전력 수신장치(300)의 근접여부를 확인할 수 있고, 무선전력 수신장치(300)의 근접여부에 따라 전력 공급 장치(100)에서 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.
무선전력 송신장치(200)의 입력 전류를 이용하여 전력 공급 장치(100)에서 소모하는 전력을 감소시키는 과정은 도 3에서 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 전력 제어 방법에 대한 흐름도이다.
전력 공급 장치(100)는 도 1에서 설명한 구성요소들을 모두 포함하고, 그 구성요소의 기능 또한, 도 1에서 설명한 내용을 본질적으로 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 전력 제어 방법은 대기 모드에서 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력을 감소시키는 것을 목적으로 한다.
일 실시 예에서 대기 모드는 무선전력 수신장치(300)가 무선전력 송신장치(200)로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있는 거리를 벗어나, 무선전력 송신장치(200)가 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하지 않는 상태를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서 대기 모드는 무선전력 수신장치(300)가 검출되지 않아 무선전력 송신장치(200)가 외부에 전력을 전송하지 않는 상태를 의미할 수 있다.
도 3을 참고하면, 먼저, 제어부(180)는 스위치(120)에 단락 신호를 전송하여 스위치(120)(120)를 단락 시킨다(S101). 스위치(120)가 단락 되면, 전원 공급부(110)에 직류 직류 변환기(130)가 연결되고, 직류 직류 변환기(130)는 전원 공급부(110)로부터 직류 전원을 공급받을 수 있는 상태로 들어간다.
그 후, 제어부(180)는 전원 공급부(110)를 제어하여 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 직류 전압을 조절할 수 있다(S103). 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 직류 전압을 조절하는 이유는, 무선전력 수신장치(300)의 근접 여부를 확인하는 동안에는 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 직류 전압이 클 필요가 없고, 그 전압이 작을수록 전력 공급 장치(100)가 전력 소모 기간 동안 소모하는 전력의 양이 작아지기 때문이다.
직류 직류 변환기(130)에 인가되는 직류 전압은 기 설정된 값이고, 이는 전력 소모를 최소화하기 위해 설정된 값일 수 있다.
그 후, 전류 센서부(140)는 변환부(160)에 인가되는 전류를 측정한다(S105).
변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300) 간 전력 전송 상태에 따라 가변될 수 있다. 일 실시 예에서 전력 전송 상태는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300) 간의 거리 또는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)가 놓여있는 방향에 따라 달라질 수 있다.
변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)의 송신 공진 코일(L2) 및 무선전력 수신장치(300)의 수신 공진 코일(L3) 간 결합계수와 연관될 수 있다. 즉, 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 상기 결합계수가 가변함에 따라 그 세기도 가변된다. 일 실시 예에서 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 결합계수가 작아지면 그에 따라 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기도 작아질 수 있고, 결합계수가 커지면 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 커질 수 있다.
또한, 변환부(160)에 인가되는 전류의 세기는 전력 공급 장치에서 출력하여 무선전력 송신장치(200)로 입력되는 입력 전류의 세기에 비례한다. 이에 대한 설명은 도 2에서 설명한 것과 같다. 상기 입력 전류는 전력 공급 장치(100)에서 출력되어 송신 유도 코일부(211)로 흘러 들어간다.
그 후, 제어부(180)는 측정된 전류가 임계 전류 이상인지를 확인한다(S107).
일 실시 예에서 임계 전류는 무선전력 수신장치(300)가 무선전력 송신장치(200)로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있는 최소한의 거리에 위치함을 나타내는 전류일 수 있다.
일 실시 예에서 임계 전류는 무선전력 수신장치(300)가 검출되기에 필요한 최소한의 전류를 의미할 수 있다. 즉, 상기 측정된 전류의 세기가 임계 전류 이상이 되면, 무선전력 수신장치(300)가 검출된 것으로 볼 수 있고, 상기 측정된 전류의 세기가 임계 전류 미만이 되면, 무선전력 수신장치(300)가 검출되지 않은 것으로 볼 수 있다.
만약, 측정된 전류가 임계 전류 이상인 것으로 확인된 경우, 제어부(180)는 전원 공급부(110)를 제어하여 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 직류 전압을 조절한다(S109).
즉, 측정된 전류가 임계 전류 이상인 경우, 제어부(180)는 무선전력 송신장치(200)가 무선전력 수신장치(300)를 검출하고, 검출된 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송할 수 있는 상태로 판단하고, 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 전압을 증가시켜 무선전력 송신장치(200)에 공급하는 전력을 증가시킨다.
만약, 측정된 전류가 임계 전류 미만인 것으로 확인된 경우, 제어부(180)는 스위치(120)에 개방 신호를 전송하여 스위치(120)를 개방시킨다(S111).
즉, 측정된 전류가 임계 전류 미만인 경우, 제어부(180)는 무선전력 송신장치(200)가 무선전력 수신장치(300)를 검출하지 못하고, 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송할 수 있는 상태가 아니라고 판단하여 스위치(120)를 개방시킨다. 스위치(120)가 개방되면, 전원 공급부(110)에서 직류 직류 변환기(130)에 인가되는 직류 전압이 없게 되어 전력 공급 장치는 전력을 소모하지 않게 된다.
스위치(120)가 개방된 상태에서, 제어부(180)는 2초가 경과했는지를 확인한다(S113). 여기서, 2초는 예시에 불과하다. 2초 동안은 스위치(120)가 개방된 상태이기 때문에 전원 공급부(110)에서 공급되는 전력이 없게 된다. 따라서, 전력 공급 장치는 2초 동안에는 전력을 소모하지 않는다.
만약, 2초가 경과되지 않은 경우, 제어부(180)는 스위치(120)를 개방상태로 유지시키고, 2초가 경과된 경우, 단계(S101)로 돌아가, 제어부(180)는 스위치(120)를 단락시킨다.
단계(S101) 내지 단계(S107) 및 단계(S111) 내지 단계(S113)는 상기 대기 모드에 포함되는 과정일 수 있다. 대기 모드에서 전력을 소모하는 과정은 단계(S101)에서 단계(S107)까지 이고, 전력을 소모하는 않는 과정은 단계(S111)에서 단계(S113)까지 이다.
전력 공급 장치(100)가 대기 모드에서 소모하는 전력을 최소화하여 전력 낭비를 방지하는 것이 중요한데, 무선전력 수신장치(300)가 검출되지 않은 경우, 상기 단계(S111) 내지 단계(S113)로 인해 대기 모드에서 소모하는 전력을 감소시켜 전력 낭비를 방지할 수 있다.
대기 모드에서 1mS 동안, 2W의 전력을 소모(S101에서 S107까지)한다고 가정하고, 2000mS초 동안, 전력을 소모하지 않는다(S111에서 S113까지)면, 대기 모드에서의 평균 전력 소모는 2W/2.001s=1mW 가 된다. 즉, 일정 기간을 두고, 변환부 (160)에 인가되는 전류를 측정함으로써, 대기 모드에서 소모하는 전력을 감소시킬 수 있다.
단계(S109) 후, 변환부(160)는 직류 직류 변환기(130)로부터 전달받은 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다(S115). 변환부(160)는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하면서, 교류 전력의 크기를 증폭할 수 있다.
그 후, 변환부(160)는 변환된 교류 전력을 무선전력 송신장치(200)에 전달한다.
그 후, 무선전력 송신장치(200)는 전력 공급 장치(100)로부터 공급받은 교류 전력을 검출된 무선전력 수신장치(300)에 전송할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 전자기 유도 또는 공진을 이용해 무선전력 수신장치(300)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 전력 공급 장치(100)의 전력 제어 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.
100: 전력 공급 장치
110: 전원 공급부
120: 스위치
130: 직류 직류 변환기
140: 전류 센서부
150: 발진기
160: 변환부
170: 저장부
180: 제어부
200: 무선전력 송신장치
210: 송신부
211: 송신 유도 코일부
212: 송신 공진 코일부
220: 검출부
300: 무선전력 수신장치
310: 수신부
311: 수신 공진 코일부
312: 수신 유도 코일부
320: 정류부 400: 부하

Claims (24)

  1. 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치의 전력 공급 장치로서,
    직류 전력을 공급하는 전원 공급부;
    상기 직류 전력을 소정의 직류 전력으로 조정하는 직류 직류 변환기;
    상기 조정된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 변환된 교류 전력을 상기 무선전력 송신장치에 전달하는 변환부;
    상기 직류 직류 변환기에 인가되는 전류, 상기 변환부에 인가되는 전류 및 상기 변환부에서 출력되는 전류 중 적어도 어느 하나의 전류를 전류 센서부가 측정하고 측정된 전류에 따라 상기 직류 직류 변환기에 공급되는 전력을 조절하는 제어부; 및
    상기 전원 공급부와 상기 직류 직류 변환기를 연결하거나 분리시키는 스위치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 측정된 전류가 임계 전류 미만인 경우 상기 스위치에 개방 신호를 전송하고, 기 설정된 시간 경과 후 상기 스위치에 단락 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는
    전력 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 변환부에 인가되는 전류가 임계 전류 이상인지 여부에 따라 상기 직류 직류 변환기에 공급되는 전력을 차단하거나 유지시키는 것을 특징으로 하는
    전력 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 변환부에 인가되는 전류가 임계 전류 미만인 경우, 상기 직류 직류 변환기에 공급하는 전력을 일정 시간 동안 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임계 전류는,
    상기 무선전력 수신장치가 검출되기 위한 최소의 전류인 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임계 전류는,
    상기 무선전력 수신장치가 상기 무선전력 송신장치로부터 전력을 수신하기 위한 최소한의 거리에 대응하는 전류인 것을 특징으로 하는
    전력 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 변환부에 인가되는 전류는 상기 무선전력 송신장치에 입력되는 입력 전류와 비례하는 것을 특징으로 하는
    전력 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는,
    푸쉬 풀 타입(push-pull type)의 듀얼 모스펫(Dual MOSFET)을 이용하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    소정의 주파수를 갖는 교류전력 신호를 상기 변환부에 인가하는 발진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  11. 제1항에 기재된 상기 전력 공급 장치로부터 전달받은 교류 전력을 상기 무선전력 수신장치에 송신하기 위하여 상기 무선전력 수신장치의 코일과 자기적으로 상호 결합하는 송신부를 포함하는 무선전력 송신장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 송신부는,
    전자기 유도에 의해 상기 무선전력 수신장치의 코일로 전력을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 송신부는,
    상기 전력 공급 장치로부터 교류 전력을 전달받아 자기장을 발생하는 송신 유도 코일부; 및
    상기 송신 유도 코일부로부터 전달받은 전력을 공진 결합된 상기 무선전력 수신장치의 코일로 송신하는 송신 공진 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전력공급장치에서 상기 무선전력 송신장치 측을 바라본 입력 임피던스를 검출하는 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 입력 임피던스를 이용해 상기 무선전력 송신장치로 입력되는 입력 전류를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치.
  16. 삭제
  17. 무선전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송하는 무선전력 송신장치에 전력을 공급하는 전력 공급 장치의 전력 제어 방법에 있어서,
    전원 공급부에서 직류 전력을 공급하는 단계;
    직류 직류 변환기에서 상기 직류 전력을 소정의 직류 전력으로 조정하는 단계;
    변환부에서 상기 조정된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 변환된 교류 전력을 상기 무선전력 송신장치에 전달하는 단계;
    전류 센서부가 상기 직류 직류 변환기에 인가되는 전류, 상기 변환부에 인가되는 전류 및 상기 변환부에서 출력되는 전류 중 적어도 어느 하나의 전류를 측정하는 단계;
    제어부가 상기 측정된 전류에 따라 상기 직류 직류 변환기에 공급되는 전력을 조절하는 단계;
    스위치가 상기 제어부의 제어에 따라 상기 전원 공급부와 상기 직류 직류 변환기를 연결하거나 분리시키는 단계를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전류가 임계 전류 미만인 경우 상기 스위치에 개방 신호를 전송하고, 기 설정된 시간 경과 후 상기 스위치에 단락 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 임계 전류는,
    상기 무선전력 수신장치가 검출되기 위한 최소의 전류인 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 임계 전류는,
    상기 무선전력 수신장치가 상기 무선전력 송신장치로부터 전력을 수신하기 위한 최소한의 거리에 대응하는 전류인 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 측정된 전류를 이용해 상기 무선전력 수신장치가 검출되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 공급되는 직류 전력을 기 설정된 값으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  22. 삭제
  23. 제17항에 있어서,
    상기 무선전력 송신장치는 상기 무선전력 수신장치에 전자기 유도 또는 공진을 이용해 전력을 전송하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  24. 제17항, 제19항 내지 제21항 및 제23항 중 어느 한 항에 기재된 전력 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체.


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