KR101648793B1 - 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 무선전력 전송장치와 무선충전 대상장치를 포함하는 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템은, 상기 무선전력 전송장치는, 제 1 안테나를 통해 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 무선충전 대상장치로부터 충전 표준 정보를 제공받고, 제공받은 충전 표준 정보에 따른 주파수에 적합하도록 상기 제 1 안테나를 매칭시켜 무선 전력 신호를 제1 안테나를 통해 무선 충전 대상 장치로 전송하고, 상기 무선충전 대상장치는 제 2 안테나를 통해 상기 무선전력 전송장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 무선 전력 전송 장치의 요청에 따른 충전 표준 정보를 제2 안테나를 통해 무선 전력 전송 장치로 전송하고, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 전송되는 무선 전력 신호에 따라 배터리를 충전하는 것이다.

Description

다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템 및 그 방법 {Wireless power transmission system and method for supporting charging using multi-standard}
본 발명은 무선전력전송 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 A4WP, WPC, PMA 등의 다수의 무선 전력 전송 표준을 지원하여 모바일 기기를 무선 충전할 수 있도록 한 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 통신 및 정보처리 기술이 발달함에 따라 휴대하기 편리한 휴대전화, MP3 Player, PMP, 노트북 등 모바일 기기들의 사용이 널리 보급되어 사용되고 있으며, 기술의 발달에 따라 향상된 성능과 다양한 기능을 탑재한 모바일 기기들이 계속적으로 보급되고 있다.
이러한 추세에 따라 모바일 기기의 전력 전송 및 통신 방식에도 많은 변화가 요구된다. 종래에는 접촉식 전력 전송 및 통신 방식이 주를 이루었으며, 모바일 기기마다 각기 다른 충전기와 데이터 케이블을 필요로 하였기 때문에 많은 불편함을 초래한다.
이러한 점을 해결하기 위해 모바일 기기의 충전지가 충전 모체와 전기적으로 결합하여 충전 모체의 에너지를 바탕으로 충전할 수 있는 무선전력전송 방식이 개발되었다.
비접촉식 충전 방식으로 자기 유도를 이용한 방식이 있는데, 자기 유도를 이용한 비접촉식 충전 방식은 전동 칫솔, 전기 면도기 등을 충전하는데 이용되고 있다.
자기 유도에 의한 비접촉식 충전 방식을 살펴보면, 고주파로 동작하는 변압기의 1차 회로를 충전 모체에 구성하고, 2차 회로를 축전지 측 즉, 모바일 기기 내에 구성함으로써 충전 모체의 에너지를 자기 결합에 의해 모바일 기기의 축전지에 제공하는 방식이다.
그러나, 하나의 코일에서 다른 코일로 자기장을 통해 전류를 유도하는 자기유도 방식은 코일 사이의 거리 및 상대적 위치에 민감하여 두 코일 사이의 거리가 약간 떨어지거나 틀어져도 전송 효율이 급속히 떨어진다.
이에 따라 자기 유도 방식의 충전 시스템은 수 cm 이하의 근거리에서만 사용할 수 있어 거의 접촉형이고, 송신기의 안테나와 수신기의 안테나를 정확히 위치시켜야 하는 번거로움이 있었다.
이러한 문제점 때문에 자기공진 방식의 무선전력전송 기술이 많은 관심을 받고 있다. 자기공진 방식의 무선전력전송 기술은 두 개의 동일한 주파수를 갖는 공진체가 주위의 다른 비공진체에는 영향을 미치지 않지만 서로 커플링하려는 경향을 가지는 점을 이용한 것으로 기존의 전자기 유도에 비하여 먼 거리까지 에너지를 전달할 수 있는 기술이다.
공진을 이용하여 무선으로 에너지를 전송하는 시스템에서 다수의 수신측이 있을 경우에는 공진이 이루어지는 모든 수신측 기기로 전력이 전송되기 때문에 하나의 저력 송신 시스템을 통해서 다수의 수신 전자기기로 전력을 송신할 수 있다.
또한, 자기공진 방식을 이용하여 전력을 전송하면, 기존의 전자기 유도에 비하여 먼 거리까지 에너지를 전달할 수 있다.
한편, 현재 산업 표준으로 자기유도 기술을 이용한 WPC(Wireless Power Consortium)와 PMA(Power Matters alliance)가 상용화되어 있고, 자기공진 기술 표준으로는 A4WP(Alliance for Wireless Power)가 개발 중에 있다.
앞으로 수신기 쪽 무선 충전 표준이 다양해질 수 있기 때문에 송신기 측면에서는 세 표준을 한 플랫폼에서 지원하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, A4WP, WPC, PMA 등의 다수의 무선전력전송 표준을 지원하도록 하여 어떠한 충전 표준 방식을 사용하는 모바일 기기라도 그 표준에 맞도록 무선 전력을 전송할 수 있도록 하여 충전이 가능하도록 한 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템은, 무선전력 전송장치와 무선충전 대상장치를 포함하는 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템에 있어서, 상기 무선전력 전송장치는, 제 1 안테나를 통해 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 무선충전 대상장치로부터 충전 표준 정보를 제공받고, 제공받은 충전 표준 정보에 따른 주파수에 적합하도록 상기 제 1 안테나를 매칭시켜 무선 전력 신호를 제1 안테나를 통해 무선 충전 대상 장치로 전송하고, 상기 무선충전 대상장치는 제 2 안테나를 통해 상기 무선전력 전송장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 무선 전력 전송 장치의 요청에 따른 충전 표준 정보를 제2 안테나를 통해 무선 전력 전송 장치로 전송하고, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 전송되는 무선 전력 신호에 따라 배터리를 충전한다.
상기 충전 표준 정보는 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 안테나는 초기에 근거리 무선통신에 적합하도록 주파수 매칭되어 있고, 상기 무선전력 전송장치와 상기 무선충전 대상장치가 근거리 무선통신에 따라 연결된 경우, 상기 충전 표준 정보에 상응하는 사용 주파수로 매칭된다.
상기 무선전력 전송장치는, 근거리 무선 통신과, 다중의 무선 전력 통신이 가능한 제 1 안테나; 상기 제 1 안테나를 통해 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신을 수행하여 무선 충전 대상 장치로 충전 표준 정보를 요청한 후, 충전 표준 정보를 수신하는 제 1 NFC(Near Field Communication) 모듈; 상기 제1 NFC 모듈을 통해 수신된 무선충전 대상장치의 충전 표준 정보에 상응하는 충전 방식으로 제 1 안테나의 주파수 매칭을 위한 제어신호를 출력하는 제 1 제어부; 및 상기 제 1 제어부로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 제 1 안테나를 무선 충전 대상 장치의 표준 방식에 상응하는 주파수 매칭을 수행한 후, 제1 안테나를 통해 무선 충전 장치로 무선 전력 신호를 전송하는 무선전력 전송모듈을 포함한다.
상기 무선 전력 전송장치는 책상 서랍의 상판에 설치되고, 상기 무선 전력 전송 장치의 제1 NFC 모듈은 상기 상판의 상부에 일정 크기의 홈내에 설치되며, 상기 제1 제어부, 제1 안테나 및 무선 전력 전송 모듈은 상기 상판의 하부에 일정 크기의 홈내에 각각 설치된다.
상기 배터리 충전이 완료되면, 상기 무선전력 전송장치 및 상기 무선충전 대상장치는 상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 근거리 무선통신에 적합하도록 임피던스 매칭시킨다.
상기 무선전력 전송장치의 제어에 따라 잠금 상태가 제어되며, 서랍에 설치되는 잠금 장치를 더 구비한다.
상기 무선전력 전송장치는 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 잠금 장치의 상태를 제어한다.
상기 무선전력 전송장치는 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신에 따라 연결된 후, 상기 무선충전 대상장치로 잠금 장치의 해제 여부를 요청하고, 상기 무선충전 대상장치로부터의 응답에 따라 상기 잠금 장치의 상태를 제어한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 방법은, 무선전력 전송장치가 안테나를 통해 근거리 무선통신하는 무선충전 대상장치가 있는지를 판단하여 무선충전 영역 내에 무선충전 대상장치가 위치하는지를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 상기 무선충전 대상장치가 무선충전 영역 내에 위치한 경우, 상기 무선전력 전송장치가 근거리 무선통신을 이용하여 상기 무선충전 대상장치로 충전 표준 정보를 요청하여 수신하는 단계; 상기 수신된 무선 충전 대상 장치의 충전 표준 방식에 따라 안테나의 주파수 매칭을 수행한 후, 주파수 매칭된 안테나를 통해 상기 무선 충전 대상 장치로 무선전력신호를 전송하는 단계; 및 상기 무선충전 대상장치는 무선전력 전송장치로부터 전송되는 무선 전력신호를 이용하여 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 충전 표준 정보는 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power) 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.
상기 배터리를 충전하는 단계 이후, 배터리 충전이 완료되면, 무선 전력 전송 장치는 상기 안테나를 근거리 무선통신 방식에 상응하는 주파수 매칭을 수행하는 단계를 더 포함한다.
상기 무선충전 영역 내에 무선충전 대상장치가 있는지를 판단한 결과, 상기 무선충전 대상장치가 무선충전 영역 내에 있는 것으로 판단하면, 무선 전력 전송 장치는 유선으로 연결된 서랍의 잠금 장치의 상태를 제어하는 단계를 더 포함한다.
상기 잠금 장치를 해제하는 단계에서, 상기 무선전력 전송장치가 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신을 통해 연결되면, 즉시, 상기 잠금 장치의 상태를 제어한다.
상기 잠금 장치를 해제하는 단계에서, 상기 무선전력 전송장치가 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신을 통해 연결된 후, 사용자의 선택에 따라 잠금 장치를 제어한다.
본 발명에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템 및 그 방법에 따르면, 무선전력전송 시스템이 다수의 무선충전 표준을 지원할 수 있도록 함으로써, 하나의 무선전력전송 시스템을 이용하여 서로 다른 무선충전 표준을 이용하여 무선충전되는 모바일 기기를 충전할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 무선전력 전송장치가 사무실이나 가정에 구비되는 서랍에 설치되기 때문에 사무실이나 가정 내에 무선충전 스마트 공간을 구축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 무선전력전송 시스템을 이용하여 서랍의 잠금장치를 제어할 수 있기 때문에 스마트폰과 같은 기기를 소유하고 있는 것만으로도 쉽게 잠금장치의 잠금 상태를 해제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템이 적용된 일례를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템이 적용된 일례를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템의 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 방법에 대한 동작 플로우챠트.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명해 보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템이 적용된 일례를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템의 블록 구성도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템은 무선전력 전송장치(100) 및 무선충전 대상장치(200)로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 무선전력 전송장치(100)는 가정 또는 사무실 등에 구비되는 서랍(10) 등의 상판에 설치될 수 있고, 상기 무선충전 대상장치(200)는 무선 충전기능이 탑재된 스마트폰과 같은 모바일 기기일 수 있으며, 다중 표준 지원 무선전력 전송 시스템은 다수의 무선충전 대상장치(200)를 포함할 수 있다.
상기 무선전력 전송장치(100)는 상기 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신(Near Field Communication, NFC)을 통해 연결되는 경우, 무선충전 대상장치(200)로부터 충전 표준을 제공받아, 제공받은 충전 표준에 따른 주파수에 맞게 임피던스 매칭하여 무선전력을 무선충전 대상장치(200)로 송출한다. 이때 무선전력의 송출은 충전 표준에 따라 자기유도 방식 또는 자기공진 방식에 의해 이루어질 수 있다.
한편, 상기 무선전력 전송장치(100)는 제 1 안테나(110), 제 1 NFC 모듈(120), 제 1 제어부(130) 및 무선전력 전송모듈(140)로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 안테나(110)는 루프 형태로 배선된 코일로서 공진 현상이나 자기 유도기 전력을 이용하여 무선 충전용 안테나 또는 NFC 무선 통신용 안테나로 공유하여 사용할 수 있는 것이다.
이때, 상기 무선전력 전송장치(100)와 무선충전 대상장치(200)의 통신이 안정적으로 이루어지기 위해서는 근접하여 위치하는 것이 바람직하며, 이를 위해 최적의 통신을 위한 무선충전 대상장치(200)의 위치를 설정해 놓는 것이 좋다.
이에, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 NFC 모듈(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 서랍(10) 상판의 상부에 노출되도록 일정 크기의 홈내에 설치될 수 있다. 따라서, 사용자는 제 1 NFC 모듈(120)의 위치를 확인하여, 무선충전 대상장치(200)를 제1 NFC 모듈(120)과 근접하여 위치시킬 수 있으므로, 무선전력 전송장치(100)와 무선충전 대상장치(200)의 통신이 안정적으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 1 안테나(110), 제 1 제어부(130) 및 무선전력 전송모듈(140)은 도 1에 도시된 바와 같이 단일의 무선 전력 전송 플랫폼(F)으로 형성되어, 서랍(10) 상판의 하면의 일정 크기의 홈내에 설치될 수 있다.
상기 제 1 안테나(110)는 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신을 하는 한편, 무선충전 대상장치(200)로 무선전력을 송출하기 위하여 구성된다.
이때, 상기 제 1 안테나(110)는 처음에 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신을 하기 위한 주파수에 적합하도록 설정되어 있다.
상기 제 1 NFC 모듈(120)은 제 1 안테나(110)를 통해 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신을 하기 위해 구성되는 것으로, 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신을 수행한다.
근거리 무선 통신이 이루어지면 제 1 NFC 모듈(120)은 제 1 안테나(110)를 통해 무선충전 대상장치(200)로 무선 충전을 위한 방식에 대한 표준 정보를 요청하고, 무선충전 대상장치(200)로부터 충전 표준 정보를 수신하여, 해당 정보를 제1 제어부(130)로 제공한다.
이때, 상기 제 1 제어부(130)는 무선충전 대상장치(200)로부터 수신된 충전 표준이 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power)인지를 판단한다.
상기 제 1 제어부(130)는 무선충전 대상장치(200)로부터 수신된 충전 표준 방식이 판단되면, 판단된 충전 표준 방식에 따른 주파수에 맞게 제 1 안테나(110)의 임피던스 매칭을 위한 제어신호를 무선전력 전송모듈(140)로 전송한다.
또한, 상기 제 1 제어부(130)는 무선 전력 송출이 종료되면, 근거리 무선통신을 위한 주파수에 적합하도록 제 1 안테나(110)를 임피던스 매칭시킨다.
상기 무선전력 전송모듈(140)은 제 1 제어부(130)로부터 전송되는 제어신호에 따라 제어되어, 제 1 안테나(110)를 무선 충전 대상 장치(200)의 충전 표준 방식에 대응되도록 주파수 매칭을 수행한다. 여기서, 상기 제1 안테나(130)의 주파수 매칭 동작은 이미 공지된 기술로서 그 상세 동작에 대해서는 생략하기로 한다.
상기 무선충전 대상장치(200)는 제 2 안테나(210)를 통해 상기 무선전력 전송장치(100)와 근거리 무선통신에 의해 연결되는 경우, 상기 제 2 안테나(210)를 무선전력 수신을 위한 주파수 매칭을 수행하여, 무선전력 전송장치(100)로부터 전송되는 무선전력을 공급받아 배터리를 충전한다. 여기서, 상기 제2 안테나의 주파수 매칭 동작 역시 이미 공지된 기술로서 그 상세 동작에 대해서는 생략하기로 한다.
이때, 상기 무선충전 대상장치(200)는 제 2 안테나(210), 제 2 NFC 모듈(220), 제 2 제어부(230), 무선전력 수신모듈(240) 및 배터리(250)로 구성될 수 있다.
상기 제 2 안테나(210)는 무선전력 전송장치(100)와 근거리 무선통신을 하는 한편, 무선전력 전송장치(100)로부터 제공되는 무선전력을 수신한다.
이때, 상기 제 2 안테나(210)는 처음에 무선전력 전송장치(100)와 근거리 무선통신을 위한 주파수에 적합하도록 주파수 매칭되어 있다.
한편, 무선충전 대상장치(200)가 무선전력 전송장치(100)와 근거리 무선통신을 통해 연결된 후, 상기 제 2 안테나(210)는 무선충전 대상장치(200)의 충전 표준에 따른 주파수 매칭을 수행한다.
상기 제 2 NFC 모듈(220)은 제 2 안테나(210)를 통해 무선전력 전송장치(100)와 근거리 무선통신을 하기 위해 구성된다.
상기 제 2 제어부(230)는 무선전력 전송장치(100)로부터 충전 표준 정보 전송 요청을 수신하는 경우, 무선충전 대상장치(200)의 충전 표준 정보를 제2 NFC 모듈(220)을 통해 무선전력 전송장치(100)로 전송한다.
또한, 상기 제 2 제어부(230)는 충전 표준방식에 따른 주파수에 맞게 상기 제 2 안테나(210)의 임피던스를 설정하기 위한 제어신호를 출력한다.
또한, 상기 제 2 제어부(230)는 배터리(250)로부터 충전 상태를 제공받아, 제공받은 충전 상태에 따라 충전을 제어할 수 있다.
예를 들어, 무선전력 수신모듈(240)과 배터리(250) 사이에 스위칭 소자(미도시)를 설치하고, 제 2 제어부(230)가 배터리(250)의 상태에 따라 스위칭 소자를 온/오프시킴으로써 충전을 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 무선전력 수신모듈(240)은 제 2 안테나(230)를 통해 공급되는 무선전력을 이용하여 배터리(250)를 충전한다.
이때, 상기 무선전력 수신모듈(240)은 제 2 제어부(230)로부터 출력되는 제어신호에 따라 제어되어, 상기 제 2 안테나(210)를 충전 표준에 따른 주파수에 맞게 임피던스 매칭시키도록 설정된다.
상기 배터리(250)는 무선충전 대상장치(200)의 동작을 위한 전력을 공급하기 위한 것으로, 무선전력 수신모듈(240)로부터 제공되는 전력에 의해 충전되며, 충전 상태를 제 2 제어부(230)로 전송하도록 구성될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템은 서랍(10)에 설치된 잠금 장치(300)를 제어하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템의 서랍 잠금 및 잠금 해제 기능에 대해서 설명해 보기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템이 적용된 일례를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템의 블록 구성도이다.
도 3 및 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템의 구성 및 동작을 설명하되, 도 2에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭과 동일한 부호를 사용하며, 상세한 내용은 생략하되, 본 실시 예를 설명하는데 필요한 부분에 대해서는 간략하게 기술하도록 한다.
도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템은 무선전력 전송장치(100), 무선충전 대상장치(200) 및 잠금장치(300)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 잠금장치(300)는 서랍(10)에 설치되어 무선전력 전송장치(100)의 제어에 의해 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 된다.
도 2와 관련한 설명에서와 같이, 무선전력 전송장치(100)는 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신을 통해 연결되는 경우, 무선충전 대상장치(200)로 무선전력을 공급하도록 구성된다.
이때, 무선전력 전송장치(100)와 무선충전 대상장치(200)가 근거리 무선통신을 통해 연결되는 경우, 제 1 제어부(130)는 잠금 장치(300)의 잠금 상태를 해제하도록 설정될 수 있다. 이때, 상기 제 1 제어부(130)는 잠금 장치(300)와 시리얼 통신방식으로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 제어부(130)는 무선전력 전송장치(100)와 무선충전 대상장치(200)가 근거리 무선통신을 통해 연결되면, 즉시, 잠금 장치(300)의 잠금 상태를 해제하도록 설정될 수 있다.
반면, 상기 제 1 제어부(130)는 무선전력 전송장치(100)와 무선충전 대상장치(200)가 근거리 무선통신을 통해 연결된 후, 사용자의 선택에 따라 잠금 장치(300)를 제어하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 제어부(130)는 무선전력 전송장치(100)와 무선충전 대상장치(200)가 근거리 무선통신을 통해 연결되면, 무선충전 대상장치(200)로 잠금 장치(300)의 잠금 해제 여부를 요청하고, 무선충전 대상장치(200)로부터의 응답에 따라 잠금 장치(300)를 제어하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 무선충전 대상장치(200)는 잠금 장치(300)의 잠금 해제 여부를 선택하도록 구성된 어플리케이션을 구동하여 표시하는 사용자 인터페이스(260)를 포함한다.
따라서, 사용자는 사용자 인터페이스(260)에 표시된 메시지에 따라 잠금 해제 여부를 선택할 수 있으며, 사용자의 선택은 제 2 제어부(230)로 전송되며, 제 2 제어부(230)는 사용자의 선택을 근거리 무선통신을 통해 제 1 제어부(130)로 전송한다.
이때, 상기 제 1 제어부(130)는 잠금 모듈(330)로 잠금 신호 또는 잠금 잠금 해제 신호를 전송하여, 상기 잠금 장치(330)가 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 되도록 할 수 있다.
이하, 상기한 본 발명에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템의 동작과 상응하는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 방법에 대하여 도 5를 참조하여 단계적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템의 동작에 상응하는 무선 전력 전송 방법에 대한 동작 플로우챠트이다.
도 5를 참조하면, 무선전력 전송장치(100)는 무선충전 대상장치(200)가 무선충전 영역 내에 위치하는지를 판단한다(S510). 이때, 무선전력 전송장치(100)는 근거리 무선통신을 통해 연결되는 무선충전 대상장치(200)가 충전 영역내에 위치하는지를 판단하며, 초기에는 근거리 무선통신을 위하여 무선전력 전송장치(100)의 제 1 안테나(110) 및 무선충전 대상장치(200)의 제 2 안테나(210)는 근거리 무선통신용 주파수로 임피던스 매칭되어 있다.
이어, 상기 S510 단계에서의 판단 결과, 무선충전 대상장치(200)가 무선충전 영역 내에 위치하지 않는 것으로 판단하면(S510-N0), 무선전력 전송장치(100)는 지속적으로 무선충전 대상장치(200)가 무선충전 영역 내에 있는지를 판단한다(S510).
만약, 무선충전 대상장치(200)가 무선충전 영역 내에 위치하는 경우(S510-Yes), 무선전력 전송장치(100)는 근거리 무선통신(NFC)을 이용하여 무선충전 대상장치(200)로 충전 표준 정보를 요청하고, 무선충전 대상장치(200)로부터 전송된 충전 표준 정보를 수신한다(S520).
한편, 단계 S520에 있어서, 상기 무선전력 전송장치(100)는 무선충전 대상장치(200)와 연결되는 경우, 서랍에 설치되어 있는 잠금 장치(300)를 해제할 수 있다. 이때, 상기 무선전력 전송장치(100)는 잠금 장치(300)와 시리얼 통신방식에 의해 연결될 수 있다.
상기 무선전력 전송장치(100)가 잠금 장치(300)를 해제하는 경우, 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신을 통해 연결되면, 즉시, 잠금 장치(300)를 해제할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송장치(100)가 잠금 장치(300)를 해제하는 경우, 무선충전 대상장치(200)와 근거리 무선통신을 통해 연결된 후, 사용자의 선택에 따라 잠금 장치(300)를 해제할 수 있다.
한편, 무선충전 대상장치(200)로부터 충전 표준 정보를 수신하면(S520), 무선전력 전송장치(100)는 충전 표준을 판단하고, 판단된 충전 표준에 따른 주파수에 적합하도록 제 1 안테나(110)를 임피던스 매칭시킨다(S530).
이때, 무선전력 전송장치(100)가 충전 표준을 판단하는 경우, 무선전력 전송장치(100)는 무선충전 대상장치(200)로부터 수신된 충전 표준이 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power) 중 어느 것인지를 판단한다.
또한, 무선전력 전송장치(100)가 제 1 안테나(110)를 임피던스 매칭시키는 경우, 무선충전 대상장치(200)는 충전 표준에 따른 주파수에 적합하도록 제 2 안테나(210)를 임피던스 매칭시킨다
단계 S530에 따라 제 1 안테나(110)가 임피던스 매칭되면, 무선충전 대상기기(200)는 무선전력 전송장치(100)로부터 무선전력을 수신하여, 배터리(240)를 충전한다(S540).
한편, 배터리 충전이 완료되면, 무선전력 전송장치(100)는 제 1 안테나(110)를 근거리 무선통신을 위한 주파수에 적합하도록 임피던스 매칭시킨다(S550).
이때, 무선충전 대상장치(200)는 제 2 안테나(210)를 근거리 무선통신을 위한 주파수에 적합하도록 임피던스 매칭시킨다.
한편, 본 발명에 따른 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템 및 그 충전 방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 서랍 100 : 무선전력 전송장치
110 : 제 1 안테나 120 : 제 1 NFC 모듈
130 : 제 1 제어부 140 : 무선전력 전송모듈
200 : 무선충전 대상장치 210 : 제 2 안테나
220 : 제 2 NFC 모듈 230 : 제 2 제어부
240 : 무선전력 수신모듈 250 : 배터리
260 : 사용자 인터페이스 300 : 잠금 장치
F : 무선전력 전송 플랫폼

Claims (15)

  1. 무선전력 전송장치와 무선충전 대상장치를 포함하는 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템에 있어서,
    상기 무선전력 전송장치는, 제 1 안테나를 통해 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 무선충전 대상장치로부터 충전 표준 정보를 제공받고, 제공받은 충전 표준 정보에 따른 주파수에 적합하도록 상기 제 1 안테나를 매칭시켜 무선 전력 신호를 제1 안테나를 통해 무선 충전 대상 장치로 전송하고,
    상기 무선충전 대상장치는 제 2 안테나를 통해 상기 무선전력 전송장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 무선 전력 전송 장치의 요청에 따른 충전 표준 정보를 제2 안테나를 통해 무선 전력 전송 장치로 전송하고, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 전송되는 무선 전력 신호에 따라 배터리를 충전하고,
    상기 무선전력 전송장치의 제어에 따라 잠금 상태가 제어되며, 서랍에 설치되는 잠금 장치를 더 구비하며,
    상기 무선전력 전송장치는 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신에 따라 연결되는 경우, 상기 잠금 장치의 상태를 제어하고, 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신에 따라 연결된 후, 상기 무선충전 대상장치로 잠금 장치의 해제 여부를 요청하고, 상기 무선충전 대상장치로부터의 응답에 따라 상기 잠금 장치의 상태를 제어하며,
    상기 무선전력 전송장치는,
    근거리 무선 통신과, 다중의 무선 전력 통신이 가능한 제 1 안테나;
    상기 제 1 안테나를 통해 상기 무선충전 대상장치와 근거리 무선통신을 수행하여 무선 충전 대상 장치로 충전 표준 정보를 요청한 후, 충전 표준 정보를 수신하는 제 1 NFC(Near Field Communication) 모듈;
    상기 제1 NFC 모듈을 통해 수신된 무선충전 대상장치의 충전 표준 정보에 상응하는 충전 방식으로 제 1 안테나의 주파수 매칭을 위한 제어신호를 출력하는 제 1 제어부; 및
    상기 제 1 제어부로부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 제 1 안테나를 무선 충전 대상 장치의 표준 방식에 상응하는 주파수 매칭을 수행한 후, 제1 안테나를 통해 무선 충전 장치로 무선 전력 신호를 전송하는 무선전력 전송모듈을 포함하고,
    상기 무선 전력 전송장치는 책상 서랍의 상판에 설치되고, 상기 무선 전력 전송 장치의 제1 NFC 모듈은 상기 상판의 상부에 일정 크기의 홈내에 설치되며, 상기 제1 제어부, 제1 안테나 및 무선 전력 전송 모듈은 상기 상판의 하부에 일정 크기의 홈내에 각각 설치되는 것인 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 표준 정보는 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters alliance) 및 A4WP(Alliance for Wireless Power) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 안테나는 초기에 근거리 무선통신에 적합하도록 주파수 매칭되어 있고, 상기 무선전력 전송장치와 상기 무선충전 대상장치가 근거리 무선통신에 따라 연결된 경우, 상기 충전 표준 정보에 상응하는 사용 주파수로 매칭되는 것인 다중 표준 지원 무선전력전송 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    배터리 충전이 완료되면, 상기 무선전력 전송장치 및 상기 무선충전 대상장치는 상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나를 근거리 무선통신에 적합하도록 임피던스 매칭시키는 것인 다중 표준 지원 무선 전력 전송 시스템.
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