KR101438887B1 - 무선전력 송신장치, 전력 공급 장치 및 그의 전력 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 전력 공급 장치는 직류 전력을 공급하는 전원 공급부와 소정의 주파수를 갖는 교류 신호를 생성하는 발진기와 상기 교류 신호를 이용하여 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 변환부 및 상기 변환부의 동작 시간을 조절하여 상기 무선전력 송신장치에 공급하는 전력을 조절하는 전력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 무선전력 전송 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 무선으로 전력을 전송할 시 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 무선전력 송신장치, 전력 공급 장치 및 그의 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.
공진을 이용한 무선전력 전송 시스템은 송신 측과 수신 측에 형성된 전기신호가 코일을 통해 무선으로 전달되기 때문에 사용자는 휴대용 기기와 같은 전자기기를 손쉽게 충전할 수 있고, 전력 전송 거리를 확장시킬 수 있다. 이러한 무선전력 전송 시스템이 일본공개특허공보 제2012-005238호(2012년 1월 5일 공개)에 개시되어 있다.
그러나, 종래 무선전력 송신장치에 전력을 공급하는 전력 공급 장치는 직류 직류 변환기로 인해 열 발생, 재료비 증가, 전력 손실 발생 등의 문제가 있다.
본 발명은 직류 직류 변환기를 사용하지 않고도 무선전력 전송 상태에 따라 전송되는 전력을 조절하여 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 무선전력 송신장치, 전력 공급 장치 및 그의 전력 제어 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 교류 신호의 데드 타임을 조절하여 무선전력 전송 상태에 따라 전송되는 전력을 조절하여 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 무선전력 송신장치, 전력 공급 장치 및 그의 전력 제어 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 직류 직류 변환기를 사용하지 않고도 무선전력 전송 상태에 따라 전송되는 전력을 조절하여 재료비를 절감시키고, 발열 문제를 해결할 수 있는 무선전력 송신장치, 전력 공급 장치 및 그의 전력 제어 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 전력 공급 장치는 직류 전력을 공급하는 전원 공급부와 소정의 주파수를 갖는 교류 신호를 생성하는 발진기와 상기 교류 신호를 이용하여 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 변환부 및 상기 변환부의 동작 시간을 조절하여 상기 무선전력 송신장치에 공급하는 전력을 조절하는 전력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 조절부는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기 변화에 따라 상기 변환부의 동작 시간을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 조절부는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기 변화에 따라 상기 변환부에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨 또는 로우 레벨의 유지 시간을 변경시켜 상기 동작 시간을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 조절부는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기가 증가하는 경우, 상기 변환부에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 증가시켜 상기 동작 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 한다.
상기 전력 조절부는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기가 감소하는 경우, 상기 변환부에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 감소시켜 상기 동작 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 한다.
상기 변환부는 제1 모스펫과 제2 모스펫 및 상기 제1 모스펫 및 상기 제2 모스펫 각각에 크기는 같고, 위상은 서로 반대인 교류 신호를 인가하는 드라이버를 포함하고, 상기 전력 조절부는 상기 제1 모스펫 및 상기 제2 모스펫에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨 또는 로우 레벨 유지 시간을 변경시키도록 상기 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 조절부는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기가 증가하는 경우, 상기 제1 모스펫에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 증가시키고, 상기 제2 모스펫에 인가되는 교류 신호의 로우 레벨의 유지 시간을 증가시키도록 상기 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는 한다.
상기 전력 조절부는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기가 감소하는 경우, 상기 제1 모스펫에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 감소시키고, 상기 제2 모스펫에 인가되는 교류 신호의 로우 레벨의 유지 시간을 감소시키도록 상기 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류는 상기 변환부에 인가되는 전류 및 상기 변환부에서 출력되는 전류 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 전력 공급 장치는 상기 변환부에 인가되는 전류 및 상기 변환부에서 출력되는 전류 중 어느 하나를 측정하는 전류 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선전력 수신장치는 직류 전력을 공급하는 전원 공급부와 소정의 주파수를 갖는 교류 신호를 생성하는 발진기와 상기 교류 신호를 이용하여 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 변환부 및 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기 변화에 따라 상기 변환부의 동작 시간을 조절하여 상기 무선전력 송신장치에 공급하는 전력을 조절하는 전력 조절부를 포함하는 전력 공급 장치 및 상기 전력 공급 장치로부터 전달받은 교류 전력을 송신하기 위하여 외부 코일과 자기적으로 상호 결합하는 송신부를 포함한다.
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.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 변환부가 구비된 전력 공급 장치의 전력 제어 방법은 직류 전력을 공급하는 단계와 상기 변환부가 공급된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 단계 및 상기 변환부의 동작 시간을 조절하여 무선전력 송신장치에 조절된 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작 시간을 조절하는 단계는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기 변환에 따라 상기 변환부의 동작 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작 시간을 조절하는 단계는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기 변화에 따라 상기 변환부에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨 또는 로우 레벨의 유지 시간을 변경시켜 상기 동작 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작 시간을 조절하는 단계는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기가 증가하는 경우, 상기 변환부에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 증가시켜 상기 동작 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작 시간을 조절하는 단계는 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기가 감소하는 경우, 상기 변환부에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 감소시켜 상기 동작 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류는 상기 변환부에 인가되는 전류 및 상기 변환부에서 출력되는 전류 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
전력 공급 장치의 전력 제어 방법은 상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류를 측정하는 단계 및 상기 측정된 전류의 세기가 임계 치 이상인지를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 임계 치는 상기 무선전력 송신장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 무선전력 수신장치가 검출되기 위한 최소한의 전류 값인 것을 특징으로 한다.
상기 전력 공급 장치에 흐르는 전류의 크기 변화는 상기 무선전력 송신장치와 상기 무선전력 송신장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 무선전력 수신장치 간 거리, 서로 놓여있는 방향 중 어느 하나에 따라 변화되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 직류 직류 변환기를 사용하지 않고도 무선전력 전송 상태에 따라 전송되는 전력을 조절하여 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있다.
본 발명은 교류 신호의 데드 타임을 조절하여 무선전력 전송 상태에 따라 전송되는 전력을 조절하여 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있다.
본 발명은 직류 직류 변환기를 사용하지 않고도 무선전력 전송 상태에 따라 전송되는 전력을 조절하여 재료비를 절감시키고, 발열 문제를 해결할 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 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 송신 유도 코일(210)의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력 공급 장치(100)와 무선전력 송신장치(200)의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 구성도이다.
도 6은 데드 타임을 두지 않은 상태에서 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호의 파형을 보여준다.
도 7은 데드 타임을 둔 상태에서 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호의 파형을 보여준다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 전력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 송신 유도 코일(210)의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력 공급 장치(100)와 무선전력 송신장치(200)의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 구성도이다.
도 6은 데드 타임을 두지 않은 상태에서 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호의 파형을 보여준다.
도 7은 데드 타임을 둔 상태에서 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호의 파형을 보여준다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 전력 제어 방법을 설명하기 위한 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 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 무선전력 전송 시스템은 전력 공급 장치(100), 무선전력 송신장치(200), 무선전력 수신장치(300), 부하(400)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 전력 공급 장치(100)는 무선전력 송신장치(200)에 포함될 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 송신 유도 코일(210) 및 송신 공진 코일(220)을 포함할 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 수신 공진 코일(310), 수신 유도 코일(320), 정류부(330), 부하(400)을 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(100)의 양단은 송신 유도 코일(210)의 양단과 연결된다.
송신 공진 코일(220)은 송신 유도 코일(210)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.
수신 공진 코일(310)은 수신 유도 코일(320)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.
수신 유도 코일(320)의 양단은 정류부(330)의 양단과 연결되고, 부하(400)는 정류부(330)의 양단에 연결된다. 일 실시 예에서 부하(400)는 무선전력 수신장치(300)에 포함될 수 있다.
전력 공급 장치(100)에서 생성된 전력은 무선전력 송신장치(200)로 전달되고, 무선전력 송신장치(200)로 전달된 전력은 공진 현상에 의해 무선전력 송신장치(200)와 공진을 이루는 즉, 공진 주파수 값이 동일한 무선전력 수신장치(300)로 전달된다.
이하에서는 보다 구체적으로 전력전송 과정을 설명한다.
전력 공급 장치(100)는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 무선전력 송신장치(200)에 전달한다.
송신 유도 코일(210)과 송신 공진 코일(220)은 유도 결합되어 있다. 즉, 송신 유도 코일(210)는 전력 공급 장치(100)로부터 공급받은 전력에 의해 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격 되어 있는 송신 공진 코일(220)에도 교류 전류가 유도된다.
그 후, 송신 공진 코일(220)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.
수신 공진 코일(310)은 송신 공진 코일(220)로부터 공진에 의해 전력을 수신한다. 수신된 전력으로 인해 수신 공진 코일(310)에는 교류 전류가 흐른다. 수신 공진 코일(310)로 전달된 전력은 전자기 유도에 의해 수신 공진 코일(310)과 유도 결합된 수신 유도 코일(320)로 전달된다. 수신 유도 코일(320)로 전달된 전력은 정류부(330)를 통해 정류되어 부하(400)로 전달된다.
무선전력 송신장치(200)의 송신 공진 코일(220)은 자기장을 통해 무선전력 수신장치(300)의 수신 공진 코일(310)에 전력을 전송할 수 있다.
구체적으로, 송신 공진 코일(220)과 수신 공진 코일(310)은 공진 주파수에서 동작하도록 공진 결합되어 있다.
송신 공진 코일(220)과 수신 공진 코일(310)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.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 송신 유도 코일(210)의 등가 회로도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 송신 유도 코일(210)은 인덕터(L1)와 캐패시터(C1)로 구성될 수 있으며, 이들에 의해 적절한 인덕턴스와 캐패시턴스 값을 갖는 회로를 구성하게 된다.
송신 유도 코일(210)은 인덕터(L1)의 양단이 캐패시터(C1)의 양단에 연결된 등가회로로 구성될 수 있다. 즉, 송신 유도 코일(210)은 인턱터(L1)와 캐패시터(C1)가 병렬로 연결된 등가회로로 구성될 수 있다.
캐패시터(C1)는 가변 캐패시터일 수 있으며, 가변 캐패시터를 조절하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 송신 공진 코일(220), 수신 공진 코일(310), 수신 유도 코일(320)의 등가 회로도 도 2에 도시된 것과 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력 공급 장치(100)와 무선전력 송신장치(200)의 등가 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 송신 유도 코일(210)과 송신 공진 코일(220)은 각각 소정 인덕턴스 값과 캐패시턴스 값을 갖는 인덕터(L1, L2)와 캐패시터(C1, C2)로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선전력 수신장치(300)의 등가 회로도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 수신 공진 코일(310)과 수신 유도 코일(320)은 각각 소정 인덕턴스 값과 캐패시턴스 값을 갖는 인덕터(L3, L4)와 캐패시터(C3, C4)로 구성될 수 있다.
정류부(330)는 다이오드(D1)와 정류 캐패시터(C5)로 구성될 수 있으며, 교류 전력을 직류 전력을 변환하여 출력할 수 있다.
정류부(330)는 정류기와 평활 회로를 포함할 수 있다. 정류기의 정류소자로서 실리콘 정류기가 사용될 수 있다.
평활 회로는 정류 출력을 매끄럽게 하는 역할을 한다.
부하(400)는 직류 전력을 필요로 하는 임의의 충전지 또는 장치일 수 있다. 예를 들어, 부하(400)는 배터리를 의미할 수 있다.
무선전력 수신장치(300)는 휴대폰, 노트북, 마우스 등 전력이 필요한 전자기기에 장착될 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 무선전력 수신장치(300)와 인밴드(In band) 통신을 이용하여 무선전력 수신장치(300)로 전달되는 전력을 조절할 수 있다.
인밴드(In band) 통신은 무선전력 전송에 사용되는 주파수를 갖는 신호를 이용하여 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 정보를 교환하는 통신을 의미할 수 있다. 무선전력 수신장치(300)는 스위칭 동작을 통해 무선전력 송신장치(200)에서 송신되는 전력을 수신하거나, 수신하지 않을 수 있다. 이에 따라, 무선전력 송신장치(200)는 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력량을 검출하여 무선전력 수신장치(300)의 온 또는 오프 신호를 인식할 수 있다.
구체적으로, 무선전력 수신장치(300)는 저항과 스위치를 이용해 저항에서 흡수하는 전력량을 변화시켜 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력을 변경시킬 수 있다. 무선전력 송신장치(200)는 상기 소모되는 전력의 변화를 감지하여 무선전력 수신장치(300)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 스위치와 저항은 직렬로 연결될 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 스위치가 개방되면, 저항이 흡수하는 전력은 0이 되고, 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력도 감소한다.
스위치가 단락되면, 저항이 흡수하는 전력은 0보다 크게 되고, 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력은 증가한다. 무선전력 수신장치는 이와 같은 동작을 반복하면, 무선전력 송신장치(200)는 무선전력 송신장치(200)에서 소모되는 전력을 검출하여 무선전력 수신장치(300)와 디지털 통신을 수행할 수 있다.
무선전력 송신장치(200)는 위와 같은 동작에 따라 무선전력 수신장치(300)의 상태 정보를 수신하고, 그에 적합한 전력을 송신할 수 있다.
이와는 반대로, 무선전력 송신장치(200) 측에 저항과 스위치를 구비하여 무선전력 송신장치(200)의 상태 정보를 무선전력 수신장치(300)에 전송하는 것도 가능하다.
다음으로 도 5 내지 도 7을 참고하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)가 무선전력 송신장치(200)에 공급하는 전력을 조절하는 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)의 구성도이고, 도 6은 데드 타임을 두지 않은 상태에서 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호의 파형을 보여주고, 도 7은 데드 타임을 둔 상태에서 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호의 파형을 보여준다.
도 5를 참고하면, 전력 공급 장치(100)는 전원 공급부(110), 발진기(130), 전류 센서부(140), 변환부(150), 제어부(170)를 포함할 수 있다.
전력 공급 장치(100)는 무선전력 송신장치(200)에 포함될 수 있고, 반대로 무선전력 송신장치(200)를 포함한 구성을 가질 수 있다.
전원 공급부(110)는 전력 공급 장치(100)의 각 구성요소에 직류전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에서 전원 공급부(260)는 19v의 전원을 공급할 수 있다. 여기서, 19v는 예시에 불가하다.
전력 공급 장치(100)는 전원 공급부(100)에서 전달받은 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 무선전력 송신장치(200)에 공급할 수 있다.
일 실시 예에서 무선전력 송신장치(200)가 공진을 이용하여 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우라면, 무선전력 송신장치(200)는 송신 유도 코일(210) 및 송신 공진 코일(220)을 포함하지만, 전자기 유도를 이용하여 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우라면, 무선전력 송신장치(200)는 송신 유도 코일(210)만을 포함할 수 있다.
발진기(120)는 소정의 주파수를 갖는 교류신호를 생성하여 생성된 교류 신호를 변환부(130)에 출력할 수 있다.
일 실시 예에서 무선전력 송신장치(200)가 공진을 이용하여 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우, 상기 소정의 주파수는 공진 주파수 일 수 있다. 즉, 발진기(120)는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)가 공진 주파수에서 전력 전송이 가능하도록 공진 주파수를 갖는 교류 신호를 생성하여 변환부(130)에 출력할 수 있다.
일 실시 예에서 무선전력 송신장치(200)가 전자기 유도를 이용하여 무선전력 수신장치(300)에 전력을 전송하는 경우, 발진기(130)는 주파수를 조절하여 무선전력 송신장치(200)에 공급하는 전력을 조절할 수 있다. 즉, 무선전력 송신장치(200)가 무선전력 수신장치(300)에 전달되는 전력을 감소 또는 증가 시켜야 할 경우, 발진기(130)는 주파수가 조절된 교류 신호를 생성하여 변환부(150)에 출력할 수 있다. 전자기 유도에 의해 전력 전송이 이루어지는 경우, 발진기(130)는 주파수를 조절하여 무선전력 송신장치(200)에 공급하는 전력을 조절할 수 있고, 이로 인해 무선전력 수신장치(300)에 전달되는 전력이 조절될 수 있다.
전류 센서부(140)는 직류 전압이 변환부(150)에 공급될 때, 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류의 세기를 측정할 수 있다. 도 5에서 전류 센서부(140)는 변환부(150)에 인가되는 전류만을 측정하는 것으로 표현되어 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 변환부(150)가 출력하는 전류의 세기도 측정 가능하다.
일 실시 예에서 전류 센서부(140)는 변류기(CT: Current Transformer)가 사용될 수 있다. 일 실시 예에서 변환부(150)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 떨어진 거리를 알아내는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서 변환부(150)에 인가되는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300) 간 결합계수(Coupling Coefficient)를 알아내는데 사용될 수 있다.
전류 센서부(140)가 측정하는 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, 방향에 대한 것을 의미할 수 있다.
또한, 전류 센서부(140)가 측정하는 전류의 세기는 무선전력 송신장치(200)의 송신 공진 코일(220) 및 무선전력 수신장치(300)의 수신 공진 코일(310) 간 결합계수와 연관될 수 있다. 결합계수는 송신 공진 코일(220) 및 수신 공진 코일(310) 간 전자기적 결합의 정도를 의미하는 것으로 0에서 1까지의 범위를 갖는다. 물론, 공진이 아닌 전자기 유도를 통해 전력 전송이 수행되는 경우, 전류 센서부(140)가 측정하는 전류의 세기는 송신 유도 코일(210) 및 수신 유도 코일(320) 간 결합계수와 연관될 수 있다.
일 예로 변환부(150)에 인가되는 전류의 세기가 클수록, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 거리가 멀리 떨어져 있는 것을 의미하고, 이 때 결합계수는 작아진다. 반대로, 변환부(150)에 인가되는 전류의 세기가 작을수록, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 거리가 가까워진다는 것을 의미하고, 이 때 결합계수가 커진다.
변환부(150)는 전원 공급부(110)에서 공급받은 직류 전력을 발진기(130)에서 출력된 교류 신호를 이용하여 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력을 무선전력 송신장치(200)에 공급할 수 있다.
변환부(150)는 발진기(130)에서 출력된 교류 신호를 증폭하여 출력할 수 있다. 발진기(130)에서 출력된 교류 신호의 크기는 작을 수 있으므로, 변환부(150)는 증폭 버퍼를 더 포함하여 발진기(130)에서 출력된 교류 신호를 소정의 크기만큼 증폭시킬 수 있다.
변환부(150)는 푸쉬 풀 타입(push-pull type)의 구조를 가질 수 있다. 푸쉬 풀 타입은 쌍으로 존재하는 스위치나 트랜지스터 또는 임의의 회로 블록이 서로 교대로 동작하여 출력 부분에서 둘의 응답이 번갈아 나타나는 구조를 말한다. 쌍으로 존재하는 회로 블록이 번갈아 동작하는 형태가 서로 밀고 당기는 듯 보여서 푸쉬 풀 구조라 불린다.
변환부(150)는 제1 모스펫(MOSFET)(151), 제2 모스펫(MOSFET)(153), 드라이버(155)를 포함할 수 있다.
드라이버(155)는 발진기(130)로부터 소정의 주파수를 갖는 교류 신호를 전달받는다. 일 실시 예에서 교류 신호는 구형파(rectangular) 형태일 수 있다.
드라이버(155)는 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153) 각각에 크기는 같고, 위상은 반대인 교류 신호를 인가할 수 있다. 위상이 반대인 교류 신호가 인가됨에 따라 반주기 동안은 제1 모스펫(151)이 온(ON) 상태, 제2 모스펫(153)은 오프(OFF) 상태가 되고, 나머지 반주기 동안은 제1 모스펫(151)이 오프(OFF) 상태, 제2 모스펫(153)은 온(ON) 상태가 된다.
구체적으로, 반주기 동안 제1 모스펫(151)이 온(ON) 상태, 제2 모스펫(153)이 오프(OFF) 상태가 되면, 제1 모스펫(151)을 거쳐 무선전력 송신장치(200) 측으로 교류 전류가 흐르게 되고, 반대로 나머지 반주기 동안 제1 모스펫(151)이 오프(OFF) 상태, 제2 모스펫(153)이 온(ON) 상태가 되면, 제2 모스펫(153)을 거쳐 무선전력 송신장치(200) 측으로 반대 방향의 교류 전류가 흐르게 된다. 특히, 상기 반대 방향의 교류 전류의 흐름은 무선전력 송신장치(200)에서 제2 모스펫(153) 측으로 교류 전류가 흐르는 것으로 해석될 수 있다.
이와 같이, 제1 모스펫(151)과 제2 모스펫(153)은 반주기의 시간 간격마다 교대로 동작하여 무선전력 송신장치(200)에 교류 전력을 공급한다.
상기 과정을 구형파를 이용하여 설명한다.
도 6을 참고하면, 제1 모스펫(151)에 인가되는 구형파 형태의 교류 신호(A) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 구형파 형태의 교류 신호(B)를 보여준다. 각 교류 신호(A, B)의 주기를 T라고 가정한다. 각 교류 신호(A, B)는 크기는 같고, 반주기의 위상 차이를 갖는다.
처음 반주기(T/2)의 제1 구간(a) 동안 하이(high) 레벨의 교류 신호(A)가 제1 모스펫(151)에 인가됨에 따라 제1 모스펫(151)이 온(ON)되어, 교류 전류는 제1 모스펫(151)을 거쳐 무선전력 송신장치(200)로 흐른다. 이때, 제2 모스펫(153)은 로우(low) 레벨의 교류 신호(B)가 인가됨에 따라 제2 모스펫은 오프(OFF)된다.
반대로, 나머지 반주기(T/2)의 제2 구간(b) 동안 하이(high) 레벨의 교류 신호(B)가 제2 모스펫(153)에 인가됨에 따라 제2 모스펫(153)이 온(ON)되어, 교류 전류는 제2 모스펫(153)을 거쳐 무선전력 송신장치(200)로 흐른다. 이때, 제1 모스펫(151)은 로우(low) 레벨의 교류 신호(A)가 인가됨에 따라 제2 모스펫은 오프(OFF)된다.
다시 도 5를 설명하면, 드라이버(155)는 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153) 각각에 인가되는 교류 신호의 데드 타임(dead time)을 조절하여 무선전력 송신장치(200)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 데드 타임은 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)이 비활성화된(또는 오프된) 시간일 수 있다. 구체적으로, 데드 타임은 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153) 각각에 로우 레벨 신호가 인가되어 비활성화를 유지하고 있는 시간일 수 있다. 데드 타임 동안에는 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)이 비활성화 되어 무선전력 송신장치(200)로 전력이 공급되지 않는다.
드라이버(155)는 전류 센서부(140)가 측정한 전류의 세기에 따라 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호를 조절하여 무선전력 송신장치(200)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
일 예로, 전류 센서부(140)가 측정한 전류의 세기가 커짐을 감지하면, 제어부(170)는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 거리가 점점 멀어지는 것으로 판단하고, 무선전력 송신장치(200)에 공급되는 전력을 증가시키도록 드라이버(155)를 제어 한다.
드라이버(155)는 제1 모스펫(151)에 인가되는 교류 신호가 하이 레벨을 유지하는 시간 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호가 로우 레벨을 유지하는 시간을 조절하여 무선전력 송신장치(200)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
드라이버(155)는 제1 모스펫(151)에 인가되는 교류 신호가 로우 레벨을 유지하는 시간 및 제2 모스펫(153)에 인가되는 교류 신호가 하이 레벨을 유지하는 시간을 조절하여 무선전력 송신장치(200)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
데드 타임이 증가할수록 제1 모스펫(151) 또는 제2 모스펫(153)의 비활성화된 시간이 증가해 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 전력은 감소한다.
데드 타임이 감소할수록 제1 모스펫(151) 또는 제2 모스펫(153)의 비활성화된 시간이 감소해 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 전력은 증가한다.
데드 타임이 0이 되면, 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)이 교대로 동작하여 비활성화된 시간이 존재하지 않아 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 전력은 최대가 된다.
이 과정은 도 7을 참고하여 설명한다.
도 7의 경우는 데드 타임을 증가시켜 무선전력 송신장치(200)로 전달되는 전력을 감소시키기 위한 예시이다.
도 7을 참고하면, 교류 신호(C)는 제1 모스펫(151)에 인가되는 구형파 형태의 신호이고, 교류 신호(D)는 제2 모스펫(153)에 인가되는 구형파 형태의 신호이다. 교류 신호(C) 및 교류 신호(D)의 한 주기는 T라 가정한다.
제1 구간(a)은 제1 모스펫(151)에 하이 레벨의 신호가 인가되는 구간이고, 제2 구간(b)은 데드 타임이 적용된 구간이다. 즉, 반 주기(T/2)의 시간 중 하이 레벨 신호가 인가되는 시간이 제2 구간(b)의 시간만큼 감소되었다. 제2 구간(b)의 시간 동안에는 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)이 비활성화(오프)되어 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 전력이 없게 된다.
제3 구간(c)은 제2 모스펫(153)에 하이 레벨의 신호가 인가되는 구간이고, 제4 구간(d)은 데드 타임이 적용된 구간이다. 즉, 반 주기(T/2)의 시간 중 하이 레벨 신호가 인가되는 시간이 제4 구간(d)의 시간만큼 감소되었다. 제4 구간(d)의 시간 동안에는 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)이 비활성화(오프)되어 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 전력이 없게 된다.
결과적으로 변환부(150)에서 출력되어 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 교류 전력의 파형은 도 7의 맨 아래 파형(E)과 같이 될 수 있다.
제어부(170)는 전력 공급 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
제어부(170)는 전력 조절부를 포함할 수 있다. 전력 조절부는 전력 공급 장치(100)에 흐르는 전류의 크기 변화에 따라 변환부(150)의 동작 시간을 조절하여 무선전력 송신장치(200)에 공급하는 전력을 조절할 수 있다. 전력 조절부는 제어부(170)와 별도로 구비될 수 있다.
제어부(170)는 전류 센서부(140)를 통해 측정된 전류의 세기를 이용하여 드라이버(155)에 전력 증가 신호 또는 전력 감소 신호를 인가할 수 있다.
상기 전력 증가 신호 또는 상기 전력 감소 신호의 인가에 따라 드라이버(155)는 데드 타임이 조절된 교류 신호를 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153)에 인가해 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 전력을 조절할 수 있다.
만약, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 거리 또는 위치하는 방향이 변화되면, 무선전력 수신장치(300)가 수신하는 전력이 변경되므로, 안정적인 충전이 수행되도록 전송 전력을 조절할 필요가 있다. 즉, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 거리가 멀리 떨어져 있거나, 서로 위치한 방향이 어긋나 있는 경우에는 전송되는 전력을 증가시키고, 반대의 경우에는 전송되는 전력을 감소시켜 일정한 전력 전송이 수행되어야 한다.
상기와 같이 변환부(150)의 내부 교류 신호에 대해 데드 타임을 조절하면, 전력 공급 장치(100)에서 무선전력 송신장치(200) 측으로 공급되는 전력이 조절되고, 결과적으로 무선전력 수신장치(300) 측으로 전송되는 전력이 조절될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 직류 직류 변환기를 사용하는 대신 제1 모스펫(151) 및 제2 모스펫(153) 각각에 인가되는 교류 신호의 데드 타임(dead time)을 조절함에 따라 기존의 직류 직류 변환기를 이용하여 무선전력 송신장치(200)에 전력을 조절하는 경우에 비해 발생되는 열을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 직류 직류 변환기라는 별도의 구성요소가 필요 없게 되어 재료비를 절감시킬 수 있다.
또한, 직류 직류 변환기 자체에서 발생하는 전력 손실(대략 10%)을 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 전력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 전류 센서부(140)는 변환부(150)에 인가되는 전류의 세기를 측정한다(S101). 다른 실시 예에서는 전류 센서부(140)는 변환부(150)에서 출력하는 전류의 세기를 측정할 수도 있다.
그 후, 제어부(170)는 측정된 전류의 세기가 임계 치 이상인지를 판단한다(S103). 임계 치는 무선전력 수신장치(300)가 검출되기에 필요한 최소의 전류 값을 의미할 수 있다. 즉, 상기 측정된 전류의 세기가 임계 치 이상이 되면, 무선전력 수신장치(300)가 검출된 것으로 볼 수 있고, 상기 측정된 전류의 세기가 임계 치 미만이 되면, 무선전력 수신장치(300)가 검출되지 않은 것으로 볼 수 있다.
만약, 측정된 전류의 세기가 임계 치 이상인 것으로 판단되면, 제어부(170)는 무선전력 수신장치(300)가 검출되어 전력 전송이 가능한 상태로 판단한다.
그 후, 제어부(170)는 전류 센서부(140)를 통해 전류의 세기가 증가하는지를 확인한다(S105). 전류의 세기가 증가한다는 것은 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 전력 전송 상태가 변화된 것으로, 구체적으로 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 거리가 멀어지고 있음을 의미할 수 있다. 또는, 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 놓여있는 위치가 어긋나 무선전력 수신장치(300)가 수신하는 전력이 감소됨을 의미할 수 있다.
만약, 전류의 세기가 증가하는 것으로 확인되면, 제어부(170)는 전력 증가 신호를 드라이버(155)에 전송한다(S107). 제어부(170)는 전류 세기의 증가 속도가 빠르다면, 그에 대응하여 데드 타임의 간격을 조절하는 전력 증가 신호를 드라이버에 전송할 수 있다. 제어부(170)는 전류 세기의 증가 속도가 느리다면, 그에 대응하여 데드 타임의 간격을 조절하는 전력 증가 신호를 드라이버에 전송할 수 있다.
드라이버(155)는 제어부(170)로부터 전력 증가 신호를 수신하여 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 교류 전력 신호의 데드 타임을 감소시킨다(S109). 교류 전력 신호의 데드 타임을 감소시키는 과정은 도 5 내지 도 7에서 설명한 것과 동일하다.
무선전력 송신장치(200)로 공급되는 교류 신호의 데드 타임이 감소됨에 따라 전력 공급 장치(100)는 증가된 전력을 무선전력 송신장치(200)에 공급한다(S111). 증가된 전력이 무선전력 송신장치(200)에 공급됨에 따라 무선전력 수신장치(300)로 전달되는 전력도 증가될 수 있다.
한편, 단계(S105)에서 전류의 세기가 감소하는 것으로 확인되면, 제어부(170)는 전력 감소 신호를 드라이버(155)에 전송한다(S113). 제어부(170)는 전류 세기의 감소 속도가 빠르다면, 그에 대응하여 데드 타임의 간격을 조절하는 전력 증가 신호를 드라이버에 전송할 수 있다.
드라이버(155)는 제어부(170)로부터 전력 증가 신호를 수신하여 무선전력 송신장치(200)로 공급되는 교류 전력 신호의 데드 타임을 증가시킨다(S115). 교류 전력 신호의 데드 타임을 증가시키는 과정은 도 5 내지 도 7에서 설명한 것과 동일하다.
무선전력 송신장치(200)로 공급되는 교류 신호의 데드 타임이 증가됨에 따라 전력 공급 장치(100)는 감소된 전력을 무선전력 송신장치(200)에 공급한다(S117).
감소된 전력이 무선전력 송신장치(200)에 공급됨에 따라 무선전력 수신장치(300)로 전달되는 전력도 감소될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 전력 제어 방법은 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)간 전력 전송 상태에 따라 교류 전력 신호의 데드 타임을 조절시켜 전력 전송 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
상술한 본 발명에 따른 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 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 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
130: 발진기
140: 전류 센서부
150: 변환부
170: 제어부
200: 무선전력 송신장치
210: 송신 유도 코일
220: 송신 공진 코일
300: 무선전력 수신장치
310: 수신 공진 코일
320: 수신 유도 코일
330: 정류부
400: 부하
110: 전원 공급부
130: 발진기
140: 전류 센서부
150: 변환부
170: 제어부
200: 무선전력 송신장치
210: 송신 유도 코일
220: 송신 공진 코일
300: 무선전력 수신장치
310: 수신 공진 코일
320: 수신 유도 코일
330: 정류부
400: 부하
Claims (22)
- 무선전력 송신장치의 전력 공급 장치로서,
직류 전력을 공급하는 전원 공급부;
소정의 주파수를 갖는 교류 신호를 생성하는 발진기;
상기 교류 신호를 이용하여 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 변환부;
상기 변환부에 상기 직류 전력이 공급됨에 따라 상기 변환부에 흐르는 전류의 세기를 측정하는 전류 센서; 및
상기 전류의 세기가 임계치 이상이면, 상기 전류의 세기 변화에 따라 상기 교류 신호의 하이 레벨 또는 로우 레벨의 유지 시간을 변경시켜, 상기 무선전력 송신장치에 공급하는 전력을 조절하는 전력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전력 조절부는,
상기 전류의 세기가 증가하는 경우, 상기 하이 레벨의 유지 시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전력 조절부는,
상기 전류의 세기가 감소하는 경우, 상기 하이 레벨의 유지 시간을 감소시키는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치. - 제1항에 있어서,
상기 변환부는,
제1 모스펫;
제2 모스펫; 및
상기 제1 모스펫 및 상기 제2 모스펫 각각에 크기는 같고, 위상은 서로 반대인 교류 신호를 인가하는 드라이버를 포함하고,
상기 전력 조절부는
상기 제1 모스펫 및 상기 제2 모스펫에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨 또는 로우 레벨 유지 시간을 변경시키도록 상기 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치. - 제6항에 있어서,
상기 전력 조절부는,
상기 전류의 세기가 증가하는 경우, 상기 제1 모스펫에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 증가시키고, 상기 제2 모스펫에 인가되는 교류 신호의 로우 레벨의 유지 시간을 증가시키도록 상기 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치. - 제6항에 있어서,
상기 전력 조절부는,
상기 전류의 세기가 감소하는 경우, 상기 제1 모스펫에 인가되는 교류 신호의 하이 레벨의 유지 시간을 감소시키고, 상기 제2 모스펫에 인가되는 교류 신호의 로우 레벨의 유지 시간을 감소시키도록 상기 드라이버를 제어하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전류 센서는,
상기 변환부에 인가되는 전류의 세기 또는 상기 변환부에서 출력되는 전류의 세기 중 어느 하나를 측정하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치. - 삭제
- 제1항에 기재된 전력 공급 장치; 및
상기 전력 공급 장치로부터 전달받은 교류 전력을 송신하기 위하여 외부 코일과 자기적으로 상호 결합하는 송신부를 포함하는 무선전력 송신장치. - 제11항에 있어서,
상기 송신부는,
전자기 유도에 의해 상기 외부 코일로 전력을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치. - 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 외부 코일로 송신하는 송신 공진 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력 송신장치. - 직류 전력을 공급하는 전원 공급부;
소정의 주파수를 갖는 교류 신호를 생성하는 발진기; 및
상기 교류 신호를 이용하여 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 변환부를 포함하는 전력 공급 장치의 전력 제어 방법에 있어서,
상기 변환부에 상기 직류 전력이 공급됨에 따라 상기 변환부에 흐르는 전류의 세기를 측정하는 단계; 및
상기 전류의 세기가 임계치 이상이면, 상기 전류의 세기 변화에 따라 상기 교류 신호의 하이 레벨 또는 로우 레벨의 유지 시간을 변경시켜, 무선전력 송신장치에 조절된 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치의 전력 제어 방법. - 삭제
- 삭제
- 제14항에 있어서,
상기 공급 단계는,
상기 전류의 세기가 증가하는 경우, 상기 하이 레벨의 유지 시간을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치의 전력 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 공급 단계는,
상기 전류의 세기가 감소하는 경우, 상기 하이 레벨의 유지 시간을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치의 전력 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 측정 단계는,
상기 변환부에 인가되는 전류의 세기 또는 상기 변환부에서 출력되는 전류의 세기 중 어느 하나를 측정하는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치의 전력 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 전류의 세기가 상기 임계치 이상인지를 판단하는 단계를 더 포함하고,
상기 임계치는 상기 무선전력 송신장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 무선전력 수신장치가 검출되기 위한 최소한의 전류 값인 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치의 전력 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 전류의 세기는,
상기 무선전력 송신장치와 상기 무선전력 송신장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 무선전력 수신장치 간 거리 또는 서로 놓여있는 방향 중 어느 하나에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는
전력 공급 장치의 전력 제어 방법. - 제14항 및 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 기재된 전력 공급 장치의 전력 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체.
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| KR1020120056359A KR101438887B1 (ko) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 무선전력 송신장치, 전력 공급 장치 및 그의 전력 제어 방법 |
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| RU2565664C1 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-10-20 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Способ управления в системах беспроводной передачи мощности |
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| KR102496136B1 (ko) * | 2016-05-16 | 2023-02-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선 전력 제어 방법 및 장치 |
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