KR101539243B1 - 재구성가능 코일 기술 - Google Patents

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울룬 카라카오글루
송난 양
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Abstract

재구성가능한 코일을 포함하는 기술이 개시되어 있다. 그러한 코일은 (제한되는 것은 아니지만) 무선 충전 및 NFC(near field communication)를 포함하는 애플리케이션에 사용될 수 있다. 예를 들면, 재구성가능한 코일은 제1 도전부와 제2 도전부를 포함할 수 있다. 두 개 이상의 구성이 설정될 수 있다. 이들 구성은 특정 전류 경로에 대응할 수 있다. 예를 들면, 환형 구성에서, 제1 도전부와 제2 도전부 모두에서 동일한 회전 방향을 갖는 경로가 제공된다. 그러나, 8자형 구성에서, 제1 도전부에서는 제1 회전 방향을 갖고 제2 도전부에서는 제2 회전 방향을 갖는 경로가 제공된다. 이들 부분 사이에 결합된 스위치는 코일의 구성을 설정할 수 있다. 구성은 코일을 포함하는 하나 이상의 동작 상태에 기초하여 선택될 수 있다.

Description

재구성가능 코일 기술{RECONFIGURABLE COIL TECHNIQUES}
근접 거리 내의 디바이스들은 다양한 이유로 에너지를 무선으로 전달할 수 있다. 예를 들면, 한 디바이스는 다른 디바이스의 배터리를 무선으로 충전시킬 수 있다. 또한, 두 개의 디바이스는 NFC(near field communications)에 참여할 수 있다.
그러한 무선 에너지 전달은 근접 코일들 간의 전자기 결합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 디바이스는 전송 코일을 가질 수 있고, 제2 디바이스는 수신 코일을 가질 수 있다. 전송 코일을 통해 전류가 흐를 때, 자기장이 생성된다. 또한, 이 자기장은 수신 코일에 전류를 유도할 수 있다.
그러한 에너지 전달의 효과는 코일들 간의 정렬에 기초할 수 있다. 예를 들면, 전송 코일과 수신 코일 간에 오정렬이 존재하는 경우, 수신 코일에는 더 작은 전류가 유도된다. 결과적으로, 에너지가 감소되어 전달된다. 이것은 불행하게도 무선 충전 및 NFC 애플리케이션의 효력을 감소시킬 수 있다.
도면에서, 유사한 참조 번호는 일반적으로 동일하거나, 기능적으로 유사하거나, 및/또는 구조적으로 유사한 구성요소를 지시한다. 구성요소가 처음 나오는 도면은 참조 번호에서 맨 왼쪽 숫자(들)에 의해 표시된다. 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 송신 코일과 수신 코일의 종래 배열의 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 예시적인 코일 배열의 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 코일 장치 구성의 도면이다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 상이한 정렬들을 위한 구성들을 보여주는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 예시적인 스위치 모듈 구현예의 도면이다.
도 6은 예시적인 제어 모듈 구현예의 도면이다.
도 7 및 도 8은 예시적인 코일 배열들의 도면이다.
도 9는 예시적인 성능 특성을 도시하는 그래프이다.
도 10은 논리 흐름도이다.
도 11은 예시적인 동작 환경의 블록도이다.
본 명세서 전반에 걸쳐 있는 "일 실시예" 또는 "실시예"는 그 실시예와 연관되어 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함되어 있다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 전반에 걸친 다양한 위치에서 나오는 어구 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"는 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭할 필요는 없다. 더욱이, 특정 특징, 구조, 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.
실시예들은 재구성가능한 코일들을 포함하는 기술을 제공한다. 그러한 코일들은 (제한되는 것은 아니지만) NFC 및 무선 충전 애플리케이션을 포함하는 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 예시적인 무선 충전 애플리케이션들은 (제한되는 아니지만) WREL(Wireless Resonant Energy Link)(WREL은 미국 캘리포니아주의 산타 클라라에 소재하는 인텔 코포레이션에 의해 개발됨)의 임의의 버전 또는 협약(conventions), 및 CEA(Consumer Electronics Association)이 제공한 무선 전력 기술을 포함한다. 그러나, 실시예들은 다른 무선 충전 기술, 표준, 및 콘텍스트와 사용될 수 있다.
예를 들면, 재구성가능한 코일은 제1 전기적 도전부 및 제2 전기적 도전부를포함할 수 있다. 두 개 이상의 구성이 설정될 수 있다. 실시예에서, 이들 구성은 특정 전류 경로들에 대응할 수 있다. 예를 들면, 환형 구성에서, 제1 도전부와 제2 도전부 모두에서 동일한 회전 방향(rotational sense)을 갖는 경로가 제공된다. 그러나, 8자형 구성에서는 제1 도전부에 제1 회전 방향을 갖고 제2 도전부에 제2 회전 방향을 갖는 경로가 제공된다. 이들 도전부 사이에 결합된 스위치(예를 들면, 쌍극 쌍투 스위치(double pole, double throw switch))가 코일의 구성을 설정할 수 있다.
코일의 구성은 다양한 동작 상태에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 코일은 구성은 다른 코일과의 자신의 정렬(또는 오정렬)에 기초하여 선택될 수 있다. 이러한 정렬(또는 오정렬)은 두 개의 코일들의 축들 간의 오프셋으로서 고려될 수 있다. 그러나, 정렬 또는 오정렬의 다른 표현(예를 들면, 중앙 또는 중심점에 기초한 오프셋)이 사용될 수 있다. 대안으로 또는 부가하여, 코일의 구성은 에너지 전달 특성에 기초하여 선택될 수 있다.
정렬 기반 구성의 예로서, 코일 축들이 근접하여 정렬할 때(즉, 작은 오프셋이 존재할 때) 환형 구성이 사용될 수 있다. 또한, 환형 구성은 하나의 코일이 다른 코일 상에 투영될 때 중첩 영역이 없는 정도의 큰 범위로 축들이 오정렬될 때(즉, 큰 오프셋이 존재할 때) 사용될 수 있다. 그렇지 않으면, 8자형 구성이 사용될 수 있다. 그러나, 실시예는 이러한 예시적인 구성의 사용에 제한되는 것은 아니다.
이러한 정렬은 다양한 기술에 의해 결정될 수 있다. 하나의 기술은 재구성가능한 코일(예를 들면, 재구성가능한 수신 코일) 내 또는 그와 가까운 위치에서 자기장 세기를 감지하는 홀 효과 센서를 이용하는 것을 포함한다. 이러한 자기장 세기는 송신 코일과 수신 코일의 축 정렬(또는 오정렬)을 나타낸다. 감지된 자기장 세기에 기초하여, 코일의 구성이 설정될 수 있다. 실시예에서, 이것은 감지된 자기장 세기를 하나 이상의 임계치와 비교하는 것에 기초하여 구성을 선택하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 실시예들은 이 예에 한정되는 것은 아니다.
부가하여 또는 대안으로, 축 정렬은 다른 코일에 대한 재구성가능한 코일(송신 코일 또는 수신 코일 중 어느 하나)의 상대 위치를 감지하는 근접도 센서의 채용을 통해 표시될 수 있다. 이러한 상대 위치는 다른 코일과의 정렬을 나타낸다. 이 감지된 위치에 기초하여, 구성이 설정될 수 있다. 예를 들면, 8자형 구성은 임의의 범위의 오정렬을 위해 설정될 수 있다. 그러나, 이 범위 밖에서(예를 들면, 오정렬이 높거나 낮을 때), 환형 구성이 설정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코일의 구성은 에너지 전달 특성에 기초할 수 있다. 예를 들면, 구성은 수신 코일을 통해 수신된 전력, 송신 코일에서의 반사된 전력, 및/또는 송신 코일에서의 전송 전력에 기초하여 선택될 수 있다.
그러한 특징은 노트북 컴퓨팅 플랫폼과 충전될 디바이스(예를 들면, 휴대용 전화, 태블릿 컴퓨터 등)와 같은 두 개의 디바이스들 간에 상대적으로 큰 오정렬 정도에서 무선 충전을 제공하는데 도움을 줄 수 있다. 또한, 그러한 무선 충전은 오정렬이 발생할 때 더 먼 거리에서 발생할 수 있다.
부가하여, NFC 통신은 두 개의 디바이스 간에 상대적으로 큰 오정렬의 정도에서 발생할 수 있다. 더욱이, 또 다른 NFC-인에이블된 디바이스(예를 들면, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터 등)와 페어링된 NFC 디바이스(예를 들면, 노트북 컴퓨팅 플랫폼 등)의 판독 범위에서 증가가 달성될 수 있다.
도 1은 송신 코일(102)과 수신 코일(104)을 갖는 종래의 배열(100)의 도면이다. 이 배열은 NFC(near field communication) 및 무선 충전과 같은 다양한 애플리케이션에서 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 송신 코일(102)은 단자(110 및 112)를 포함한다. 이들 단자는 애플리케이션 회로 모듈(106)에 접속된다. 유사하게, 수신 코일(104)은 단자(114 및 116)를 포함한다. 이들 단자는 애플리케이션 회로 모듈(108)에 접속된다. 애플리케이션 회로 모듈(106)은 무선 충전 또는 NFC와 같은 무선 애플리케이션과 연관된 신호(예를 들면, 전류)를 생성한다. 역으로, 애플리케이션 회로 모듈(108)은 애플리케이션과 연관된 대응 신호를 수신하여 처리한다.
예를 들면, 애플리케이션 회로 모듈(106)은 송신 코일(102)을 통해 흐르는 전류(120)를 생성한다. 이 전류는 자기장을 생성하게 된다. 이 자기장을 통해, 송신 코일(102)은 수신 코일과의 쇄교 자속(flux linkage)을 생성한다. 그 결과, 유도 결합이 달성된다. 결과적으로, 수신 코일(104)에 전류(126)가 유도된다. 다음에, 애플리케이션 회로 모듈(108)에 의해 전류(126)가 수신된다.
도 1은 송신 코일(102)에 의해 생성된 자기장과 연관되는 자속 벡터(122 및 124)를 도시한다. 보다 상세하게, 도 1은 자속 벡터(122 및 124)가 반대 방향(즉, 자속 벡터(122)는 페이지에서 나오고 자속 벡터(124)는 페이지로 들어간다)을 갖는 것을 도시한다.
이러한 쇄교(linkage)의 정도(및 결과적으로 전류(126)의 크기)는 다양한 인자에 기초할 수 있다. 그러한 인자 중 하나는 공통 축에 대한 코일들(102 및 104)의 정렬이다.
예를 들면, 코일들(102와 104) 간의 결합에서의 큰 딥(dip)이 발생하는 오정렬 세트가 존재한다. 그러한 딥은 수신 코일(104)의 제2 부분에서의 자속 벡터에 대해 반대 방향을 갖는 수신 코일(104)의 제1 부분에서의 자속 벡터에 기인할 수 있다. 따라서, 쇄교 컴포넌트를 오프셋하는 것은 수신 코일(104)과 함께 발생한다. 이것은 매우 낮을 수 있는 순수한(net) 쇄교 자속이 될 수 있다.
설명의 목적을 위해, 도 1은 송신 코일(102)과 수신 코일(104)이 그들의 축들(또는 그들의 중심들)에서 정렬되지 않은 것을 도시한다. 보다 상세하게, 도 1은 수신 코일(104)의 일부가 송신 코일(102)의 외부에 정렬되는 정도로 이들 코일이 오정렬되어 있는 것을 도시하고 있다. 결과적으로, 자속 벡터(122 및 124)는 수신 코일(104) 내에서 반대되는 전류 성분을 유도한다. 이것은 수신 코일(104)에서의 전체적인 전류(예를 들면, 전류(126))의 크기를 감소시킬 수 있다.
그러한 감소는 성능을 손상시킬 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 애플리케이션들은 에너지 전달의 감소로 고전할 수 있다. 또한, NFC 애플리케이션들은 더 낮은 수신 신호 세기 및 감소된 에러 레이트로 고전할 수 있다.
도 2a는 재구성가능한 예시적인 코일 장치(200)의 도면이다. 실시예에서, 코일 장치(200)는, 예를 들면, 무선 충전 및/또는 NFC 애플리케이션들에서 수신 코일 또는 송신 코일 중 어느 하나로서 사용될 수 있다. 그러나, 실시예들은 그러한 예에 제한되는 것은 아니다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 코일 장치(200)는 제1 전기 도전부(202), 제2 전기 도전부(204), 스위치 모듈(206), 제어 모듈(208), 및 센서(210)를 포함한다. 또한, 코일 장치(200)는 단자(212 및 214)를 포함한다.
부분(202 및 204) 각각은 전류를 흐르게 할 수 있는 도전성 재료로 구성된다. 이와 함께, (스위치 모듈(206)에 의해 결합된) 부분(202 및 204)는 코일을 형성한다. 부분(202 및 204)이 반원 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 실시예들은 이 형상에 제한되는 것은 아니다. 더욱이, 도 2a는 실질적으로 동일한 크기인 부분(202 및 204)을 도시한다. 그러나, 실시예에서, 그러한 부분들은 상이한 크기들일 수 있다.
부분(202 및 204)은 스위치 모듈(206)에 접속된다. 도 2a는 스위치 모듈(206)이 접속 단자(A, B, C, 및 D)를 포함하는 것을 도시한다. 이들 단자는 부분(202 및 204)에 접속을 제공한다. 특히, 부분(202)은 단자 A 및 C에 의해 스위치 모듈(206)에 접속되는 반면, 부분(204)은 단자 B 및 D에 의해 스위치 모듈(206)에 접속된다.
실시예에서, 스위치 모듈(202)은 코일 장치(200)에 대한 구성을 설정할 수 있다. 이들 구성은 전류가 부분(202 및 204)을 통해 흐를 수 있는 방식을 결정한다. 그러한 구성의 예는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 아래에 설명된다.
코일 장치(200)는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예로서, 도 2a는 센서(210)를 도시한다. 센서(210)는 다른 코일과의 정렬(또는 오정렬)을 나타내는 센서 출력 신호(220)를 생성한다. 실시예에서, 센서 출력 신호(220)는 아날로그 신호일 수 있다. 대안으로, 센서 출력 신호(220)는 디지털 신호일 수 있다.
실시예에서, 센서(210)는 (코일 장치(200)가 수신 코일로서 동작하는 경우) 홀 효과 센서일 수 있다. 홀 효과 센서는 한 위치에서의 자기장 세기 및 방향을 감지한다. 이 위치는 부분(202 및 204)에 의해 형성된 코일 내부 또는 근처에 있을 수 있다. 따라서, 센서 출력 신호(220)는 (자신의 크기 및 사인(sign)을 통해) 감지된 자기장의 세기 및 방향을 나타낼 수 있다.
대안으로, 센서(210)는 다른 코일에 대한 코일 장치(200)의 상대 위치를 감지하는 근접도 센서일 수 있다. 이 상대 위치는 코일들의 축 정렬(또는 오정렬)을 나타낸다. 그러한 근접도 센서는 필드(field) 또는 방사(radiation)를 방출할 수 있다. 필드 또는 방사에서(또는 리턴 신호에서)의 특성(예를 들면, 크기 또는 변경)은 상대 위치를 나타낸다. 센서 출력 신호(220)는 그러한 특성에 기초할 수 있다. 따라서, 센서 출력 신호(220)는 (예를 들면, 자신의 크기를 통해) 근접도를 나타낼 수 있다. 실시예에서, 다른 코일은 근접도 센서에 대한 타겟 객체로서 동작할 수 있다. 대안으로 또는 부가하여, 개별 타겟 객체는 다른 코일 내에 또는 그 근처에 위치될 수 있다.
(정렬을 나타내는) 센서 출력 신호(220)에 기초하여, 제어 모듈(208)은 스위치 모듈(206)이 특정 구성을 사용하도록 지시할 수 있다. 실시예에서, 제어 모듈(208)은 센서 출력 신호(220)를 하나 이상의 임계치와 비교함으로써 이러한 구성을 결정할 수 있다.
도 2a는 또한 코일 장치(200)의 단자(212 및 214)가 애플리케이션 회로 모듈(216)에 결합되어 있다는 것을 도시한다. 애플리케이션 회로 모듈(216)은 코일 장치(200)를 순환하는 전류를 생성하거나 수신한다. 이들 전류는 애플리케이션(예를 들면, 무선 충전 및/또는 NFC 애플리케이션)과 연관될 수 있다.
예를 들면, 코일 장치(200)가 송신 코일로서 동작하는 경우, 애플리케이션 회로 모듈(216)은 코일 장치(200)를 통해 순환되는 전류를 생성한다. 이 전류는 원격의 수신 코일에서 대응하는 전류를 유도할 의도의 자속을 생성한다. 따라서, 애플리케이션 회로 모듈(216)은 신호 생성 회로, 및/또는 전송 회로(예를 들면, 변조기, 증폭기 등)과 같은 컴포넌트를 포함할 수 있다. 그러나, 실시예들은 이들 예에 제한되는 것은 아니다.
대안으로, 코일 장치(200)가 수신 코일로서 동작하는 경우, 애플리케이션 모듈(216)은 원격 송신 코일과의 결합에 기초하는 코일 장치(200)로부터의 전류를 수신한다. 다음에, 애플리케이션 회로 모듈(216)은 이 전류를 처리한다. 따라서, 애플리케이션 회로 모듈(216)은 배터리 충전 회로, 및/또는 데이터 신호 수신 회로와 같은 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 그러나, 실시예들은 이들 예에 제한되는 것은 아니다.
여기서 설명되는 바와 같이, 코일 장치(200)는 센서(210)를 포함한다. 실시예에서, 그러한 센서는 (대안으로 또는 부가적으로) 애플리케이션 회로 모듈에 포함될 수 있다. 도 2b는 그러한 구현예의 예를 도시한다.
보다 상세하게, 도 2b는 코일 장치(200') 및 애플리케이션 회로 모듈(216')을 도시한다. 이들 구성요소는 도 2a의 구성요소와 유사하다. 그러나, 도 2b에서, 애플리케이션 회로 모듈(216')은 센서 모듈(218)을 포함한다. 더욱이, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제어 모듈(208)은 애플리케이션 회로 모듈(216') 내의 센서 모듈(218)로부터 센서 출력 신호(220)를 수신한다. 센서 모듈(218)은 코일들 간의 에너지 또는 전력의 전달을 포함하는 다양한 특성을 검출할 수 있다.
예를 들면, 코일 장치(200')가 송신 코일로서 동작하는 경우, 센서 모듈(218)은 반사된 전력을 측정할 수 있다. 그러한 측정을 하기 위해, 센서 모듈(218)은, 반사된 에너지는 수신하지만 송신된 에너지는 전달하지 않는 방향성 커플러를 포함할 수 있다. 또한, 센서 모듈(218)은 전송 전력을 측정할 수 있다. 더욱이, 센서 모듈(218)은 전송 전력과 반사된 전력을 비교할 수 있다(그러한 비교는 더욱 높은 정밀도를 달성할 수 있다). 높은 반사된 전력은 코일들의 오정렬 및/또는 부적절한 코일 구성을 나타낸다. 센서 모듈(218)은 반사된 전력, 전송 전력, 및/또는 전송 전력과 반사된 전력의 비교의 표시를 센서 출력 신호(220)로서 제어 모듈(208)에 제공할 수 있다. 여기서 설명되는 바와 같이, 코일 장치(200)의 구성은 센서 출력 신호(220)에 기초하여 설정될 수 있다.
대안으로, 코일 장치(200)가 수신 코일로서 동작하는 경우, 센서 모듈(218)은 (코일 장치(200)에서 유도된 전류에 기초하는) 송신 코일로부터 수신된 전력을 측정할 수 있다. 따라서, 센서 모듈(218)은 수신된 전력을 측정하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 수신된 전력 측정값이 크면 정렬 및/또는 적절한 코일 구성을 나타낼 수 있는 반면, 전력 측정값이 작으면 오정렬 및/또는 부적절한 코일 구성을 나타낼 수 있다. 다음에, 이러한 측정 전력이 센서 출력 신호(220)로 제어 모듈(208)에 표시될 수 있다. 여기서 설명되는 바와 같이, 코일 장치(200)의 구성은 센서 출력 신호(220)에 기초하여 설정될 수 있다.
추가의 실시예에서, 센서 모듈(218)은 원격 디바이스로부터 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(218)은 코일 장치(200')가 에너지를 교환하고 있는 코일을 갖는 원격 디바이스로부터 발신되는 정보를 수신할 수 있다. 이러한 다른 코일(여기서 원격 코일로 지칭됨)은 동작 특성을 측정하는 대응하는 애플리케이션 회로 모듈을 가질 수 있다.
예를 들면, 원격 코일이 송신 코일인 경우, 그의 애플리케이션 회로 모듈은 반사 및/또는 전송 전력을 측정할 수 있고, 그러한 측정값을 센서 모듈(218)로 통신할 수 있다. 대안으로, 원격 코일이 수신 코일인 경우, 수신된 전력을 측정할 수 있고 그러한 측정값을 센서 모듈(218)로 통신할 수 있다. 그러한 데이터 통신은 대응하는 디바이스들 간에 존재하는 다양한 통신 매체를 통해 발생할 수 있다. 더욱이, 그러한 기술에 관한 세부사항은 도 11을 참조하여 아래에 설명된다.
도 3a 및 도 3b는 코일 장치(200 및 200')에 대한 상이한 구성의 예를 제공한다. 실시예에서, 이들 구성은, 제어 모듈(208)에 의해 제어되는 바와 같이, 스위치 모듈(206)에 의해 설정된다.
도 3a는 8자형 구성에서의 코일 장치(200)를 도시한다. 이 구성에서, 스위치 모듈(206)은 단자 A와 D 간에, 그리고 단자 B와 C 간에 결합 또는 접속을 제공한다. 이 구성을 통해, 전류 경로(320)를 따라 전류가 흐를 수 있다. 도 3a는 전류 경로(320)의 회전 방향이 부분(202 및 204)에서 상이하다는 것을 도시한다. 보다 상세하게, 전류 경로(320)는 부분(202)에서 시계 방향을 갖고, 부분(204)에서 반시계 방향을 갖는다.
도 3b는 환형 구성에서의 코일 장치(200)를 도시한다. 이 구성에서, 스위치 모듈(206)은 단자 A와 B 간에, 그리고 단자 C와 D 간에 결합 또는 접속을 제공한다. 이 구성을 통해, 전류 경로(322)를 따라 전류가 흐를 수 있다. 도 3b는 전류 경로(322)의 회전 방향이 부분(202 및 204) 모두에서 동일(시계 방향)하다.
도 4a 내지 도 4c는 수신 코일에 대해 그러한 구성의 예시적 사용을 도시한다. 특히, 도 4a 내지 도 4c는 송신 코일(402)와 수신 코일 장치(404)을 상이한 정렬로 도시한다. 수신 코일 장치(404)는 (예를 들면, 코일 장치(200 또는 200')와 같이) 도 2a, 도 2b, 도 3a, 및 도 3b를 참조하여 전술한 바와 같이 구현될 수 있다. 그러나, 실시예들은 이러한 구현예에 제한되는 것은 아니다.
도 4a에서, 송신 코일(402)과 수신 코일 장치(404)의 축들은 정렬되어 있지 않다. 보다 상세하게, 축들은, 송신 코일(402)이 수신 코일 장치(404) 상에 투영될 때, 그들이 완전히 중첩되지 않는 정도로 오정렬되어 있다. 예를 들면, 수신 코일 장치(404)는 주로 부분(204)에 대응하는 비중첩 영역을 갖는다.
전류(420)가 송신 코일(402)에 흐른다. 이 전류는 자속 벡터(424 및 426)를 야기한다. 도 4a는 페이지 밖으로 나오는 벡터(424) 및 종이로 들어가는 벡터(426)를 도시한다. 이들 벡터는 수신 코일 장치(404)에서 반대 회전 방향을 갖는 성분 전류들을 유도한다. 예를 들면, 자속 벡터(424)는 (예를 들면, 부분(202)에서) 시계 방향의 성분 전류를 유도하는 반면, 자속 벡터(426)는 (예를 들면, 부분(204)에서) 반시계 방향의 성분 전류를 유도한다.
그러한 성분 전류들로부터의 순수한 전류를 증가시키기 위해, 도 4a는 수신 코일 장치(404)가 이 정렬에 8자형 구성을 사용하는 것을 도시한다. 이 구성은 순수 전류(422)가 부분(202)을 통해 시계 방향으로, 그리고 부분(204)을 통해 반시계 방향으로 흐르게 할 수 있다.
도 4b에서, 송신 코일(402)과 수신 코일 장치(404)의 축들이 정렬되어 있다. 보다 상세하게, 축들은 오프셋을 갖지 않는다(또는 오프셋이 거의 없다). 송신 코일(402)에 전류(430)가 흐른다. 이 전류는 (페이지에서 밖으로 나오는) 자속 벡터(434), 및 (페이지로 들어가는) 자속 벡터(436)를 야기한다. 이들 벡터는 수신 코일 장치(404)에서 동일한 회전 방향을 갖는 성분 전류들을 유도한다.
따라서, 도 4b의 정렬에서, 수신 코일 장치(404)는 환형 구성을 갖는다. 결과적으로, 도 4b는 부분(202 및 204) 모두를 통해 시계 방향으로 흐르는 순수 전류(432)를 도시한다.
도 4c에서, 송신 코일(402)과 수신 코일 장치(404)의 축들이 큰 범위로 오정렬되어 있다. 보다 상세하게, 축들은, 송신 코일(402)이 수신 코일 장치(404) 상에 투영될 때, 그들이 전혀 중첩되지 않는 정도로 오정렬되어 있다.
송신 코일에 전류(440)가 흐른다. 이 전류는 (페이지 밖으로 나오는) 자속 벡터(444) 및 (페이지로 들어가는) 자속 벡터(446)를 야기한다. 이들 벡터는 수신 코일 장치(404)에서 동일한 회전 방향을 갖는 성분 전류들을 유도한다. 따라서, 도 4c에서, 수신 코일 장치(404)는 환형 구성을 갖는다. 결과적으로, 순수 전류(442)는 부분(402 및 404) 모두를 통해 반시계 방향으로 흐른다.
전술한 바와 같이, 코일 장치의 구성은 스위치 모듈을 통해 설정될 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 스위치 모듈(206)에 사용될 수 있는 예시적인 구현예(500)를 도시한다. 이 구현예는 두 개의 설정을 갖는 쌍극 쌍투 배치를 사용한다. 구성예(500)의 이들 설정은 도 2a 및 도 2b의 제어 모듈(208)과 같은 제어 엔티티로부터 수신된 제어 지시(들) 또는 신호(들)에 기초할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 구현예(500)는 단자 A-D(단자 A-D는, 예를 들면, 도 2a, 도 2b, 도 3a, 및 도 3b를 참조하여 전술되어 있음) 중 하나에 각각 결합되는 노드(502-512)를 포함한다. 특히, 노드(502)는 단자 B에 결합되고, 노드(504)는 단자 D에 결합되며, 노드(506)는 단자 C에 결합되고, 노드(508)는 단자 A에 결합되며, 노드(510)는 단자 D에 결합되고, 노드(512)는 단자 B에 결합된다.
도 5a는 제1 설정을 갖는 구현예(500)를 도시한다. 이 설정에서, 결합은 노드(502)와 노드(506) 사이에 존재한다. 또한, 결합은 노드(504)와 노드(508) 사이에 존재한다. 따라서, 도 2a 내지 도 4c를 참조하면, 이 설정은 8자형 구성을 제공할 수 있다.
도 5b는 제2 설정을 갖는 구현예(500)를 도시한다. 이 설정에서, 결합은 노드(506)과 노드(510) 사이에 존재한다. 또한, 결합은 노드(508)와 노드(512) 사이에 존재한다. 따라서, 도 2a 내지 도 4c를 참조하면, 이 설정은 환형 구성을 제공할 수 있다.
구현예(500)는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 실시예에서, 전자(예를 들면, 고체 상태) 스위칭 회로들이 사용될 수 있다. 대안으로 또는 부가하여, 전자기계적 및/또는 기계적 스위치들이 사용될 수 있다. 그러나, 실시예들은 이들 예에 제한되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 스위치 모듈의 설정(및 그 결과의 코일 구성)은 제어 모듈에 의해 결정될 수 있다. 도 6은 예시적인 제어 모듈 구현예(600)를 도시하는 도면이다. 이 구현예는 결정 모듈(602) 및 신호 생성기(604)를 포함한다. 이들 구성요소는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 조합으로 구현될 수 있다.
도 6은 결정 모듈(602)이 하나 이상의 센서 출력 신호(620)(예를 들면, 도 2a 및 도 2b의 신호(220))를 수신하는 것을 도시한다. 이들 신호(들)에 기초하여, 결정 모듈(602)은 코일 구성을 선택한다. 예를 들면, 결정 모듈(602)은 환형 구성 또는 8자형 구성을 선택할 수 있다. 이 구성은 코일 장치(200)에 대해 선택될 수 있다. 그러나, 실시예들은 이러한 문맥에 제한되는 것은 아니다. 다음에, 결정 모듈(602)은 신호 생성기(604)로 전송되는 선택 표시자(622)를 생성한다.
결정 모듈(602)은 구성을 선택할 때 다양한 기술을 사용할 수 있다. 그러한 기술 중 하나는 센서 출력 신호(620)를 하나 이상의 임계치와 비교하는 것을 포함한다. 예를 들면, 센서 출력 신호(620)가 코일들 간의 정렬을 나타내는 경우, 결정 모듈(602)은 센서 출력 신호(620)가 제1 임계치보다 작은 오정렬을 나타낼 때의환형 구성을 선택할 수 있다. 그러나, 센서 출력 신호(620)가 제1 임계치보다 크고 제2 임계치보다 작은 오정렬을 나타내는 경우에는, 8자형 구성이 선택될 수 있다. 또한, 센서 출력 신호(620)가 제2 임계치보다 큰 오정렬을 나타내는 경우에는, 환형 구성이 선택될 수 있다.
센서 출력 신호(520)가 코일들 간의 에너지 전달 특성(예를 들면, 전송 전력, 반사된 전력, 수신 전력, 전송 전력과 반사된 전력의 비교 등)을 나타내는 실시예에서, 임계치 기반 구성 선택 기법 또한 사용될 수 있다.
대안으로, 결정 모듈(602)는 (예를 들면, 센서 출력 신호(620)로 표시된 바와 같이) 어떤 구성이 최상의 에너지 전달 특성을 산출하는지를 결정하기 위해 구성 선택들 간을 토글링할 수 있다. 그러한 토글링은 반복하여 발생할 수 있다.
선택 표시자(622)에 기초하여, 신호 생성기(604)는 스위치 모듈에 대한(예를 들면, 스위치 모듈(206)에 대한) 설정을 설정하는 지시(624)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 지시(624)는 쌍극 쌍투 스위치 설정을 설정할 수 있다. 그러나, 실시예들은 이 예에 한정되는 것은 아니다. 실시예에서, 지시(624)는 하나 이상의 제어 신호의 형태(예를 들면, 전기 신호)일 수 있다.
도 7 및 도 8은 예시적인 코일 배치의 도면이다. 특히, 도 7은 각각 환형을 갖는 코일(702 및 704)을 포함하는 배치 도면이다. 코일(702 및 704) 각각은 50 밀리미터의 반경 r을 갖는다. 그러나, 구현예들은 이 크기에 제한되는 것은 아니다.
도 8은 상이한 형상의 코일들을 갖는 배치 도면이다. 특히, 도 8은 환형을 갖는 코일(802) 및 8자형을 갖는 코일(804)을 도시한다. 코일(802 및 804) 각각은 50 밀리미터의 반경 r을 갖는다. 그러나, 구현예들은 이 크기에 제한되는 것은 아니다.
도 9는 도 7 및 도 8의 배치의 시뮬레이션에 기초한 예시적인 성능 특성을 도시하는 그래프이다. 특히, 도 9는 (x축을 따라 밀리미터로 도시된) 정렬과 (y축을 따라 데시벨로 도시된) 결합 간의 관계를 도시한다. x축 상에서, 제로 밀리미터의 정렬은 송신 코일의 축과 수신 코일의 축이 오프셋되지 않았다(즉, 그들은 공통 선상(co-linear)에 있음)는 것을 나타낸다. y축 상에서, 결합은 S 파라미터로 표현된다.
곡선(902)은 도 7의 배열(두 개의 환형 코일)에 대한 시뮬레이션된 결합 특성(S12)을 도시한다. 이 곡선은 오정렬이 증가할수록 감소한다. 곡선(904)은 도 8의 배열(환형 코일과 8자형 코일)에 대한 시뮬레이션된 결합 특성(S21)을 도시한다. 이 곡선은 코일 축들의 정렬이 있는 경우 최소에 도달하고, 오정렬에 따라 증가하여 매우 큰 오정렬에 대해 감소하기 전에 최대에 도달한다.
곡선(906)은 곡선(902 및 904)의 결합이다. 특히, 곡선(906)은 도 7의 배열과 도 8의 배열 간에 동적 스위칭이 발생할 때의 결합을 나타내고, 항상 최대를 이용한다. 코일들의 축들 간에 50 밀리미터의 오정렬이 있더라도, 곡선(906)의 시뮬레이션된 S21은 환형 코일 혼자(곡선(902))에 대한 -6dB에 비해 -2.5dB이다. S21의 크기의 제곱은 dB에 있어서 효율성에 대응한다.
도 10은 논리 흐름의 실시예를 도시한다. 특히, 도 10은 논리 흐름(1000)을 도시하고 있으며, 이 논리 흐름(1000)은 여기서 설명된 하나 이상의 실시예에 의해 실행되는 동작들을 나타낼 수 있다. 도 10이 특정 시퀀스를 도시하고 있지만, 다른 시퀀스들이 이용될 수도 있다. 또한, 도시된 동작들은 다양한 병렬 및/또는 순차적 결합으로 수행될 수 있다.
도 10의 동작들은 도 2a 및 도 2b의 부분(202 및 204)과 같은 두 개의 연속 부분들을 갖는 재구성가능한 코일의 맥락에서 설명되고 있다. 그러나, 실시예들은 이러한 맥락에 제한되는 것은 아니다. 이 코일은 수신 코일로서 동작할 수도 있다. 대안으로, 이 코일은 송신 코일로서 사용되어 동작할 수 있다.
블록(1002)에서, 코일을 포함하는 동작 상태가 결정된다. 이 동작 상태는 또 다른 코일과의 재구성가능한 코일 장치의 정렬일 수 있다. 대안으로, 이 동작 상태는 하나 이상의 에너지 전달 특성(예를 들면, 전송 전력, 반사된 전력, 수신 전력, 전송 전력과 반사 전력의 비교 등 중 하나 이상)일 수 있다. 여기서 설명된 바와 같이, 이 결정은 하나 이상의 수신된 센서 출력 신호에 기초할 수 있다.
결정된 정렬에 기초하여, 블록(1004)에서 코일 장치에 대한 구성이 선택된다. 이 선택은 두 개 이상의 구성으로부터 이루어질 수 있다. 예를 들면, 이 선택은 8자형 구성 및 환형 구성으로부터 이루어 질 수 있다.
블록(1006)에서, 선택된 구성은 재구성가능한 코일에 대해 설정된다. 실시예에서, 이것은 제1 도전부와 제2 도전부 사이에 결합되는 스위치의 설정을 설정하는 것을 포함할 수 있다.
도 11은 여기서 설명된 기술들이 사용될 수 있는 예시적인 동작 환경(1100)의 도면이다. 이 환경은 제1 디바이스(1102) 및 제2 디바이스(1104)를 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 디바이스(1102 및 1104) 각각은 코일 장치 및 애플리케이션 모듈을 포함한다. 보다 상세하게, 디바이스(1102)는 코일 장치(1106) 및 애플리케이션 회로 모듈(1108)을 포함하는 반면, 디바이스(1104)는 코일 장치(1110) 및 애플리케이션 회로 모듈(1112)을 포함한다. 이들 구성요소를 통해, 디바이스(1102 및 1104)는 하나 이상의 애플리케이션(예를 들면, 무선 충전 및/또는 NFC 애플리케이션)에 따라 무선 에너지를 교환한다.
코일 장치(1106 및 1110) 중 하나는 송신 코일로서 동작하는 반면, 다른 하나는 수신 코일로서 동작한다. 또한, 송신 코일 및/또는 수신 코일은, 여기서 설명된 바와 같이, 재구성가능할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 디바이스(1102 및 1104)는 통신 인터페이스 모듈(1114 및 1116)을 각각 포함한다. 이들 모듈은 디바이스들이 통신 매체(1118)를 통해 정보를 교환할 수 있게 한다. 그러한 정보는, 여기서 설명된 바와 같이, 에너지 전달에 관한 측정치(예를 들면, 전송 전력, 반사된 전력, 수신 전력, 전송 전력과 반사된 전력의 비교 등 중 하나 이상)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 그러한 정보는 재구성할 수 없는 코일을 갖는 디바이스로부터 재구성가능한 코일을 갖는 디바이스로 전달될 수 있다.
재구성가능한 코일을 갖는 디바이스에서 정보를 수신하면, 센서 모듈(도 2b의 센서 모듈(218))은 대응 정보를 동일 디바이스 내의 제어 모듈(예를 들면, 제어 모듈(208))에 제공할 수 있다. 이 정보에 기초하여, 코일이 재구성될 수 있다. 따라서, 디바이스는 원격 코일의 디바이스로부터 수신하는 정보에 기초하여 자신의 코일을 구성할 수 있다. 그러나, 실시예들은 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 디바이스는 그러한 통신을 포함하지 않는 정렬 기반 및/또는 에너지 전달 기반 코일 구성 기술일 수 있다.
통신 매체(1118)는 정보를 전달할 수 있는 유선 및/또는 무선 매체 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 매체의 예로는 (이제 한정되는 것은 아니지만) 무선 통신 네트워크, 유선 통신 네트워크, 광학 네트워크/인터페이스, 컴퓨터 버스 시스템, 컴퓨터 인터페이스(예를 들면, 직렬 및/또는 병렬 인터페이스)를 포함한다. 따라서, 통신 인터페이스 모듈(1114 및 1116)은 송수신기, 변조기, 복조기, 안테나, 기저대역 프로세싱 소자, 매체 액세스 제어 소자 등의 임의의 조합과 같은 다양한 컴포넌트를 포함할 수 있다.
또한, 도 11은 디바이스(1102 및 1104)가 전력 공급 장치(1120 및 1122)를 각각 포함할 수 있다는 것을 도시한다. 그러한 전력 공급 장치는 배터리를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 애플리케이션에서, 그러한 배터리가 충전될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 디바이스(1102 및 1104)는 각각 프로세서(들) 및 저장 매체(예를 들면, 메모리, 마그네틱, 스토리지, 광학 스토리지 등)를 포함할 수 있다. 그러한 구성요소들을 사용하여 다양한 사용자 애플리케이션을 제공할 수 있다. 예를 들면, 저장 매체는 프로세서들이 그러한 애플리케이션들을 실행하도록 야기하는 명령어들(예를 들면, 제어 로직 또는 소프트웨어)을 저장할 수 있다. 또한, 저장 매체는 그러한 애플리케이션들에 의해 조정되는 데이터를 저장할 수 있다.
그러한 사용자 애플리케이션들은 코일 장치(1106 및 1110)를 통해 (예를 들면, NFC 애플리케이션을 통해) 교환되는 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 프로세서들은 모듈(1108 및 1112) 중 대응하는 모듈에 각각 동작가능하게 결합될 수 있다.
또한, 그러한 사용자 애플리케이션들은 사용자와의 정보 교환을 포함할 수 있다. 따라서, 디바이스(1102 및 1104)는 다양한 사용자 입력 및 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 그러한 디바이스들의 예로는 (한정되는 것은 아니지만) 키패드, 키보드, 터치 스크린, 마이크로폰, 스피커, 디스플레이 등을 포함한다.
디바이스(1102 및 1104)는 다양한 유형일 수 있다. 예를 들면, 디바이스(1102 및 1104)는 예시적인 무선 충전 시나리오에서 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 이동 전화, 스마트폰, 미디어 플레이어 등의 임의의 조합일 수 있다. 예시는 무선 충전 시나리오이다. 보다 큰 디바이스는 에너지를 더 작은 디바이스에 전송할 수 있다(예를 들면, 노트북은 이동 전화 또는 스마트폰을 무선으로 충전할 수 있다). 그러한 시나리오는 설명의 목적을 제공되는 것으로 제한적인 것은 아니다. 따라서, 더 작은 디바이스가 더 큰 디바이스를 무선으로 충전할 수 있다.
여기서 설명된 바와 같이, 다양한 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 또는 그들의 임의의 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 하드웨어 구성요소들의 예로는 프로세서, 마이크로프로세서, 회로, 회로 소자(예를 들면, 트랜지스터, 저항, 커패시터, 인덕터 등), 집적 회로, ASIC(application specific integrated circuit), PLD(programmable logic device), DSP(digital signal processor), FPGA(field programmable gate array), 논리 게이트, 레지스터, 반도체 디바이스, 칩, 마이크로칩, 칩 셋 등을 포함할 수 있다.
소프트웨어의 예로는 소프트웨어 컴포넌트, 프로그램, 애플리케이션, 컴퓨터 프로그램, 애플리케이션 프로그램, 시스템 프로그램, 머신 프로그램, 운영 시스템 소프트웨어, 미들웨어, 펌웨어, 소프트웨어 모듈, 루틴, 서브루틴, 기능, 방법, 절차, 소프트웨어 인터페이스, API(application program interface), 명령어 세트, 컴퓨팅 코드, 컴퓨터 코드, 코드 세그먼트, 컴퓨터 코드 세그먼트, 워드, 값, 심볼, 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예는, 예를 들면, 머신에 의해 실행될 때, 머신이 실시예에 다른 방법 및/또는 동작을 수행하도록 야기할 수 있는 명령어 또는 명령어들의 세트를 저장할 수 있는 머신 판독가능 매체 또는 물품을 이용하여 구현될 수 있다. 그러한 머신은, 예를 들면, 임의의 적절한 프로세싱 플랫폼, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 디바이스, 프로세싱 디바이스, 컴퓨팅 디바이스, 프로세싱 시스템, 컴퓨터, 프로세서 등을 포함할 수 있고, 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다.
머신 판독가능 매체 또는 물품은, 예를 들면, 임의의 적절한 유형의 메모리 유닛, 메모리 디바이스, 메모리 물품, 메모리 매체, 스토리지 디바이스, 스토리지 물품, 스토리지 매체 및/또는 스토리지 유닛, 예를 들면, 메모리, 분리가능 또는 분리불가능 매체, 소거가능 또는 소거불가능 매체, 기록가능 또는 재기록가능 매체, 디지털 또는 아날로그 매체, 하드 디스크, 플로피 디스크, CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), CD-R(Compact Disk Recordable), CD-RW(Compact Disk Rewriteable), 광 디스크, 자기 매체, 자기-광 매체, 분리가능 메모리 카드 또는 디스크, 다양한 유형의 DVD(Digital Versatile Disk), 테이프, 카세트 등을 포함할 수 있다. 명령어들은, 임의의 적절한 하이-레벨, 로우-레벨, 객체 지향, 비주얼, 컴파일 및/또는 해석 프로그래밍 언어를 이용하여 구현된 소스 코드, 컴파일 코드, 해석 코드, 실행가능 코드, 정적 코드, 동적 코드, 암호화 코드 등과 같은 임의의 적절한 유형의 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들이 전술되었지만, 그들은 단지 예로서 제시되었고 제한적인 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.
예를 들면, 실시예들은 환형 코일에 제한되는 것은 아니다. 사실, 임의의 적절한 코일 유형이 이용될 수도 있다. 또한, 실시예들은 동일하거나 유사한 크기를 갖는 송신 코일 및 수신 코일을 사용할 수 있지만, 상이한 크기의 송신 코일 및 수신 코일을 사용해도 된다. 또한, 단일 권선 코일들을 포함하는 예들이 설명되었다. 그러나, 실시예들은 다수의 권선을 갖는 코일들을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에서, 코일들은 공기 코어 또는 다양한 재료(예를 들면, 강자성 재료)의 코어를 포함할 수 있다.
더욱이, 실시예에서, 재구성가능한 코일은 임의의 수의 도전부를 가질 수 있다. 또한, 그러한 코일들에서, 전류 경로 특성(예를 들면, 회전 방향)은 임의의 수의 부분 및 임의의 조합에서 변경될 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항에 다양한 변경이 이루어진다는 것이 당업자에게는 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 임의의 예시적인 실시예에 제한되어서는 안되고, 단지 다음의 청구범위 및 균등물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (20)

  1. 송신 코일 장치로부터 전자기 결합에 의해 전력을 공급받는 수신 코일 장치로서,
    제 1 단자 및 제 2 단자를 갖는 제 1 도전부와,
    제 3 단자 및 제 4 단자를 갖는 제 2 도전부와,
    상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 정렬에 따라, 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부가 8자형 코일 구조를 형성하도록 상기 제 1 단자 및 상기 제 4 단자를 접속하면서 상기 제 2 단자 및 상기 제 3 단자를 접속하는 제 1 설정과, 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부가 환형 코일 구조를 형성하도록 상기 제 1 단자 및 상기 제 3 단자를 접속하면서 상기 제 2 단자 및 상기 제 4 단자를 접속하는 제 2 설정 사이에서 스위칭하는 스위치를 포함하는
    수신 코일 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 정렬을 나타내는 센서 출력 신호를 생성하기 위한 센서를 더 포함하는
    수신 코일 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서는 상기 수신 코일 장치 내에서의 또는 상기 수신 코일 장치와 가까운 위치에서의 자기장의 세기와 방향을 감지하는 홀 효과 센서(a Hall Effect sensor)인
    수신 코일 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 센서는 상기 송신 코일 장치에 대한 상기 수신 코일 장치의 상대 위치를 감지하는 근접도 센서(a proximity sensor)인
    수신 코일 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 센서는 상기 수신 코일 장치를 통해 수신되는 전력, 상기 송신 코일 장치에서의 반사 전력, 상기 송신 코일 장치에서의 전송 전력 중 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 에너지 전달 특성을 나타내는
    수신 코일 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 센서는 상기 송신 코일 장치로부터 상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 정렬에 관한 정보를 수신하도록 구성되는
    수신 코일 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 정렬에 따라 상기 스위치를 상기 제 1 설정과 상기 제 2 설정 사이에서 스위칭하도록 제어하는 제어 모듈과,
    상기 수신 코일 장치의 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부를 통해 흐르는 전류를 생성하는 애플리케이션 회로 모듈을 더 포함하되,
    상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 오정렬(misalignment)이 제 1 임계치보다 작은 경우, 상기 제어 모듈은 스위치 설정을 상기 제 2 설정으로 수립하고, 그에 따라 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부는 환형 코일 구조를 형성하고, 상기 애플리케이션 회로 모듈은 상기 송신 코일 장치를 통해 흐르는 전류와 반대 방향으로 상기 환형 코일 구조를 통해 흐르는 전류를 생성하고,
    상기 오정렬이 상기 제 1 임계치보다 크고 제 2 임계치보다 작은 경우, 상기 제어 모듈은 상기 스위치 설정을 상기 제 1 설정으로 수립하고, 그에 따라 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부는 8자형 코일 구조를 형성하고, 상기 애플리케이션 회로 모듈은, 상기 8자형 코일 구조 중에서 상기 송신 코일 장치와 겹치는 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 중 한 쪽에서의 전류 흐름 방향이, 상기 송신 코일 장치에서의 전류 흐름 방향 및 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 중 다른 쪽에서의 전류 흐름 방향과 반대가 되도록, 상기 8자형 코일 구조를 통해 흐르는 전류를 생성하고,
    상기 오정렬이 상기 제 2 임계치보다 큰 경우, 상기 제어 모듈은 상기 스위치 설정을 상기 제2 설정으로서 수립하고, 그에 따라 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부는 환형 코일 구조를 형성하고, 상기 애플리케이션 회로 모듈은 상기 송신 코일 장치를 통해 흐르는 전류와 동일한 방향으로 상기 환형 코일 구조를 통해 흐르는 전류를 생성하는
    수신 코일 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 단자 및 제 2 단자를 갖는 제 1 도전부와 제 3 단자 및 제 4 단자를 갖는 제 2 도전부를 구비하고, 송신 코일 장치로부터 전자기 결합에 의해 전력을 공급받는 수신 코일 장치의 동작 방법으로서,
    스위치에 의해, 상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치의 정렬에 따라, 상기 제 1 단자 및 상기 제 4 단자를 접속하면서 상기 제 2 단자 및 상기 제 3 단자를 접속함으로써 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부에 의해 형성되는 8자형 코일 구조와, 상기 제 1 단자 및 상기 제 3 단자를 접속하면서 상기 제 2 단자 및 상기 제 4 단자를 접속함으로써 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부에 의해 형성되는 환형 코일 구조 사이에서, 상기 수신 코일 장치의 구조를 스위칭하는 단계를 포함하는
    수신 코일 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    센서에 의해, 상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 정렬을 결정하는 단계를 더 포함하는
    수신 코일 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 센서는 상기 수신 코일 장치 내에서의 또는 상기 수신 코일 장치와 가까운 위치에서의 자기장의 세기와 방향을 감지하는 홀 효과 센서(a Hall Effect sensor)인
    수신 코일 장치의 동작 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 센서는 상기 송신 코일 장치에 대한 상기 수신 코일 장치의 상대 위치를 감지하는 근접도 센서(a proximity sensor)인
    수신 코일 장치의 동작 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 센서는 상기 수신 코일 장치를 통해 수신되는 전력, 상기 송신 코일 장치에서의 반사 전력, 상기 송신 코일 장치에서의 전송 전력 중 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 에너지 전달 특성을 나타내는
    수신 코일 장치의 동작 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 센서는 상기 송신 코일 장치로부터 상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 정렬에 관한 정보를 수신하도록 구성되는
    수신 코일 장치의 동작 방법.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 코일 장치의 구조를 스위칭하는 단계는,
    상기 수신 코일 장치와 상기 송신 코일 장치 사이의 오정렬(misalignment)이 제 1 임계치보다 작은 경우, 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부에 의해 환형 코일 구조를 형성하고, 상기 송신 코일 장치를 통해 흐르는 전류와 반대 방향으로 상기 환형 코일 구조를 통해 흐르는 전류를 생성하는 단계와,
    상기 오정렬이 상기 제 1 임계치보다 크고 제 2 임계치보다 작은 경우, 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부에 의해 8자형 코일 구조를 형성하고, 상기 8자형 코일 구조 중에서 상기 송신 코일 장치와 겹치는 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 중 한 쪽에서의 전류 흐름 방향이, 상기 송신 코일 장치에서의 전류 흐름 방향 및 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 중 다른 쪽에서의 전류 흐름 방향과 반대가 되도록, 상기 8자형 코일 구조를 통해 흐르는 전류를 생성하는 단계와,
    상기 오정렬이 상기 제 2 임계치보다 큰 경우, 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부에 의해 환형 코일 구조를 형성하고, 상기 송신 코일 장치를 통해 흐르는 전류와 동일한 방향으로 상기 환형 코일 구조를 통해 흐르는 전류를 생성하는 단계를 포함하는
    수신 코일 장치의 동작 방법.
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