KR101771807B1 - 무선 전력 송신 장치 - Google Patents

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KR101771807B1
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Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 무선 전력 송신 장치는, 가변 공진기를 포함하는 공진부, 상기 공진부를 동작시키는 인버터부 및 상기 인버터부의 입력 전력의 변화에 대응하여 상기 가변 공진기를 조절하는 공진 제어부를 포함할 수 있다.

Description

무선 전력 송신 장치{APPARATUS FOR TRANSMITING POWER WIRELESSLY}
본 발명은 무선 전력 송신 장치에 관한 것이다.
무선 기술의 발전에 따라, 무선 기술은 데이터뿐만 아니라 전력까지 전송하는 등 다양하게 발전되고 있다. 특히, 최근에는 비 접촉 상태에서도 전자 기기에 전력 충전이 가능한 무선 전력 충전 기술이 개발되고 있다.
이러한 무선 전력 충전 환경에서, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치의 위치가 서로 대칭적으로 위치되는 경우에는 효과적인 충전이 가능하나, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치의 위치가 어긋나는 등의 경우에는 충전 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제2014-0120404호 한국 공개특허공보 제 2013-0087708호
본 발명에 따른 일 실시형태의 목적은, 무선 전력 수신 장치와 송신 장치 간의 무선 충전의 효율을 증가시킬 수 있는 무선 전력 송신 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 기술적 측면은 무선 전력 송신 장치를 제안한다. 상기 무선 전력 송신 장치는, 가변 공진기를 포함하는 공진부, 상기 공진부를 동작시키는 인버터부 및 상기 인버터부의 입력 전력의 변화에 대응하여 상기 가변 공진기를 조절하는 공진 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 무선 전력 송신 장치를 제안한다. 상기 무선 전력 송신 장치는, 가변 커패시터를 포함하는 공진부, 무선 전력 송신 장치의 입력 전력을 산출하는 전력 검출부 및 무선 전력 수신 장치의 수신 전력과 상기 입력 전력을 이용하여 전력 효율을 산출하고 상기 전력 효율이 증가되도록 상기 가변 공진기를 조절하는 공진 제어부를 포함할 수 있다.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 수신 장치와 송신 장치 간의 무선 충전의 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 무선 전력 송신 장치를 도시하는 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 무선 전력 송신 장치에서 수행되는 커패시턴스 조절 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 무선 전력 송신 장치를 도시하는 회로도이다
도 7은 도 4에 도시된 무선 전력 송신 장치에서 수행되는 커패시턴스 조절 방법을 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(100)에 인접하여, 무선 전력 송신 장치(100)와 자기적으로 결합-예컨대, 자기 공명이나 자기 유도-하여 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
무선 전력 수신 장치(200)는 수신한 전력을 전자 기기(300)에 제공할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)는 전자 기기(300) 내에 일 구성으로서 존재하거나, 또는 전자 기기(300)에 연결되는 별도의 장치일 수 있다.
도시된 예에서는 무선 전력 수신 장치(200)와 무선 전력 송신 장치(100)가 일부 이격되어 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 실제로는 무선 전력 수신 장치(200)와 무선 전력 송신 장치(100)는 서로 접촉하거나 또는 인접할 수 있다.
무선 전력 수신 장치(200)와 무선 전력 송신 장치(100)의 위치가 서로 대응되도록, 즉, 무선 전력 수신 장치(200)의 코일과 무선 전력 송신 장치(100)의 코일이 서로 대향하는 경우 가장 무선 충전의 효율이 증대된다. 또한, 서로 이와 같이 대향하는 경우를 가정하여 무선 전력 충전의 설정이 이루어진다.
그러나, 실제로는 무선 전력 수신 장치(200)와 무선 전력 송신 장치(100)의 위치가 서로 대응되지 않거나, 또는 위치의 이동 등이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 종래 기술에서는 충전의 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 이와 같이 무선 전력 수신 장치(200)와 무선 전력 송신 장치(100)의 위치가 서로 대응되지 않거나, 또는 위치의 이동 등이 발생하는 경우에도, 무선 충전의 효율을 증대시킬 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4을 참조하여, 무선 충전 효율을 증가시키는 무선 전력 송신 장치의 일 실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 인버터부(120), 공진부(130), 공진 제어부(140)를 포함할 수 있다. 실시예에따라, 무선 전력 송신 장치(100)는 전원 공급부(110) 또는 전력 검출부(150)를 더 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 외부에서 입력되는 전원을 변환하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(110)는 외부에서 입력된 직류 전원의 전압을 변압할 수 있다. 전원 공급부(110)에서 제공된 전력은 인버터부(120)로 입력된다.
인버터부(120)는 전원 공급부(110)에서 제공된 전력을 이용하여 공진부(130)를 동작시킬 수 있다. 일 실시예에서, 인버터부(120)는 적어도 하나의 스위치 소자를 포함할 수 있으며, 스위칭 동작에 따라 공진부(130)에 제공되는 전력을 조절할 수 있다.
공진부(130)는 가변 공진기를 포함할 수 있다. 가변 공진기는 무선 전력 수신 장치의 공진기와 자기적으로 결합하여 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
가변 공진기는 가변 커패시터나 가변 커패시턴스 회로(이하, 이들을 '가변 커패시터'로 통칭함)를 포함할 수 있다. 이하에서, 가변 공진기는 가변 커패시터를 이용하는 예를 기준으로 설명하나, 가변 공진기는 인덕턴스를 가변하여 동작할 수도 있다.
공진 제어부(140)는 인버터부(120)의 입력 전력의 변화에 대응하여 가변 공진기를 조절할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 수신 장치의 위치가 가변되거나 또는 각도가 비틀어지는 등의 경우에, 공진 제어부(140)는 그에 적응적으로 가변 공진기의 커패시턴스를 조절하여 무선 충전 효율을 증가시킬 수 있다.
전력 검출부(150)는 인버터부(120)의 입력 전류 및 입력 전압을 검출할 수 있다. 전력 검출부(150)는 상기 입력 전압 및 상기 입력 전류로부터 입력 전력을 산출할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 무선 전력 송신 장치를 도시하는 회로도이다.
도 3에 도시된 일 실시예에는, 인버터부(120)로 입력되는 입력 전력을 검출하고, 상기 입력 전력이 작아지도록 커패시턴스를 조절하는 실시예에 관한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 전원 공급부(110), 인버터부(120), 공진부(130), 공진 제어부(140) 및 전력 검출부(150)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전원 공급부(110)는 직류 전압을 입력받아 소정 레벨의 직류 전압을 출력하는 직류-직류 변환 회로를 포함할 수 있다.
도시된 전원 공급부(110)는 인덕터(L), 제1 스위치(Q1), 다이오드(D) 및 커패시터(C)를 포함하는 승압형 DC/DC 컨버터이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 강압형 DC/DC 컨버터와 같은 다양한 종류의 DC/DC 컨버터가 대체 적용될 수 있다.
인버터부(120)는 전원 공급부(110)의 출력 전압을 무선 전력 전송에 적합한 형태-예를 들어, 교류 전압-로 변환할 수 있다.
도시된 인버터부(120)는 2개의 스위치(Q2, Q3)가 직렬 연결된 하프 브리지 인버터이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 송전부(220)는 풀 브리지 인버터와 같은 다른 타입의 인버터도 사용될 수 있다. 그리고 이들의 제어를 위해 일반적으로 널리 알려진 고정 주파수 방식, 가변 주파수 방식, 시비율 변조 방식, 위상 천이 방식 등이 사용될 수 있다.
전원 공급부(110)와 인버터부(120)는 무선 전력 송신 장치의 제어부(미도시)에 의하여 동작될 수 있다. 제어부(미도시)는 전원 공급부(110)의 출력을 조절하거나 인버터부(120)의 스위칭 동작을 조절하여, 무선 전력 송신 장치의 출력을 조절할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(미도시)는 무선 전력 수신 장치로부터 요구 전력에 대한 정보를 수신하여, 전원 공급부(110)나 인버터부(120)의 동작을 제어할 수 있다.
공진부(130)는 인버터부(120)에 의해 변환된 교류 전압에 의하여, 무선 전력 수신 장치의 공진기와 자기적으로 결합하여 무선으로 전력을 제공할 수 있다.
공진부(130)는 인덕터(Lr)와 가변 커패시터(132)를 포함할 수 있다. 가변 커패시터(132)는 공진 제어부(140)에 의하여 그 커패시턴스가 가변될 수 있다.
일 실시예에서, 가변 커패시터(132)는 메인 커패시터(C)와, 메인 커패시터(C)에 병렬 연결된 복수의 보조 커패시터(C1 내지 C3) 및 복수의 보조 커패시터(C1 내지 C3) 각각에 직렬 연결된 복수의 스위치들(SW1 내지 SW3)을 포함할 수 있다. 도시된 가변 커패시터(132)는 예시적인 것으로서, 가변 커패시터(132)는 가변 커패시턴스를 제공할 수 있는 다양한 회로가 적용될 수 있다.
공진 제어부(140)는 공진부(130)의 커패시턴스를 조절할 수 있다. 공진 제어부(140)는 전력 검출부(150)로부터 인버터부(120)의 입력 전력(Pin)을 입력받고, 상기 입력 전력이 작아지도록 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 조절할 수 있다.
공진 제어부(140)는 프로세싱 유닛으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라 공진 제어부(140)는 메모리나 저장장치를 더 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
공진 제어부(140)는 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 입력 전력과, 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절한 후의 제2 입력 전력을 비교하여, 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 증가시킬지 또는 감소시킬지를 결정할 수 있다.
전력 검출부(150)는 인버터부(120)에 입력되는 전압과 전류을 검출하여 입력 전력(Pin)을 산출할 수 있다. 전력 검출부(150)는 검출된 전압과 전류를 승산하는 승산회로 일 수 있다. 또는, 전력 검출부(150)는 상술한 바와 같이 프로세싱 유닛으로 구현될 수도 있다
공진 제어부(140)는 가변 커패시터(132)의 커패시턴스 변화에 따른 입력 전력(Pin)을 확인하고, 검출된 입력 전력(Pin)이 최소화되도록 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 조절할 수 있다.
이는, 커패시턴스의 조절에 의하여 입력 전력(Pin)이 작아지는 것은, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치 간의 전력 전송 효율이 높아졌다는 것에 해당할 수 있기 때문이다.
예를 들어, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치 간의 위치가 틀어지는 경우, 무선 전력 수신 장치는 충전하기 충분한 전력을 요구하게 되며 그에 따라 무선 전력 송신 장치의 출력 전력이 높아지게 제어되어야 하며, 그에 따라 인버터부(120)의 입력 전력이 커질 수 있다.
한편, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치의 위치가 틀어진 상태에서 공진부(130)의 커패시턴스가 변경되어 두 장치간의 무선 충전 효율이 증가되게 되면, 무선 전력 수신 장치의 요구 전력이 낮아지게 되며 그에 따라 인버터부(120)의 입력 전력이 작아질 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 무선 충전의 효율이 증가되면, 인버터부(120)의 입력 전력이 작아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 공진 제어부(140)는 인버터부(120)의 입력 전력이 작아지는 것을 추종하도록 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 조절할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 무선 전력 송신 장치에서 수행되는 커패시턴스 조절 방법을 설명하는 순서도로서, 이하 도 4를 더 참조하여 공진 제어부(140)의 동작에 대하여 설명한다. 도 4에서는, 커패시턴스를 감소시키는 것을 우선하는 최대 효율점 추종을 이용한 제어 방법에 대하여 설명하고 있으나, 실시예에 따라 커패시턴스를 증가시키는 것을 우선하도록 설정할 수 있다.
전력 검출부(150)는 인버터부(120)에 입력되는 전압과 전류을 검출하고, 이들을 이용하여 제1 입력 전력(Pin_n)을 산출할 수 있다(S410). 제1 입력 전력(Pin_n)은 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 조절하기 전에 산출된 것이다.
공진 제어부(140)는 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 감소시키고(S420), 이후, 전력 검출부(150)는 가변 커패시터의 커패시턴스를 감소시킨 후의 제2 입력 전력(Pin_n+1)을 산출할 수 있다(S430).
공진 제어부(140)는 가변 커패시터(132)의 커패시턴스를 조절하기 전에 산출된 제1 입력 전력(Pin_n)과, 가변 커패시터의 커패시턴스를 감소시킨 후의 제2 입력 전력(Pin_n+1)을 비교할 수 있다(S440).
제2 입력 전력(Pin_n+1)이 제1 입력 전력(Pin_n)보다 작으면(S440, 예), 공진 제어부(140)는 가변 커패시터의 커패시턴스를 더 감소시킬 수 있다(S420). 이는, 제2 입력 전력(Pin_n+1)이 제1 입력 전력(Pin_n)보다 작은 것은, 입력 전력이 작아지는 방향-즉, 효율이 높아지는 방향-으로 커패시턴스를 변경시킨 것이므로, 해당 변경 추세를 유지하도록 하는 것이다.
한편, 제2 입력 전력(Pin_n+1)이 제1 입력 전력(Pin_n)보다 작지 않으면(S440, 아니오), 공진 제어부(140)는 가변 커패시터의 커패시턴스를 증가시킬 수 있다(S450). 이는, 제2 입력 전력(Pin_n+1)이 제1 입력 전력(Pin_n)보다 큰 것은, 입력 전력이 커지는 방향-즉, 효율이 낮아 방향-으로 커패시턴스를 변경시킨 것이므로, 커패시턴스의 변경 추세를 반전시키기 위한 것이다.
도 4에는 개시되지 않았으나, 제2 입력 전력(Pin_n+1)과 제1 입력 전력(Pin_n)이 동일한 경우에는, 커패시턴스를 변경시키지 않을 수 있다.
이후, 전력 검출부(150)는 가변 커패시터의 커패시턴스를 증가시킨 후의 제3 입력 전력(Pin_n+2)을 산출할 수 있고(S460), 공진 제어부(140)는 제2 입력 전력(Pin_n+1)과 제3 입력 전력(Pin_n+2)를 비교할 수 있다(S470).
상술한 바와 마찬가지로, 공진 제어부(140)는 커패시턴스를 증가시킨 후의 제3 입력 전력(Pin_n+2)이 제2 입력 전력(Pin_n+1)보다 작으면, 계속적으로 커패시턴스를 증가시키도록 제어할 수 있다(S450). 반면, 제3 입력 전력(Pin_n+2)이 제2 입력 전력(Pin_n+1)보다 작지 않으면, 공진 제어부(140)는 커패시턴스를 감소시키도록 제어할 수 있다(S480).
도 2 내지 도 4에서는 인버터부의 입력 전력이 감소하도록 공진기의 커패시턴스를 조절하는 무선 전력 송신 장치에 대하여 설명하였다. 다만, 이는 예시적인 것으로서 다양한 변형 실시가 가능하다.
예를 들어, 무선 전력 송신 장치는 인버터부의 입력 전력이 감소하도록 공진기의 인덕턴스를 조절하도록 실시될 수도 있다. 또는, 인버터부가 아닌 전원 공급부의 입력 전력이 감소하도록 공진기를 조절할 수도 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여, 무선 충전 효율을 증가시키는 무선 전력 송신 장치의 다른 일 실시예에 대하여 설명한다. 무선 전력 송신 장치의 다른 일 실시예는 무선 전력 송신 장치의 입력 전력과, 무선 전력 수신 장치의 수신 전력으로부터 소정의 전력 효율을 계산하고, 전력 효율이 증가되도록 무선 전력 송신 장치의 가변 공진기를 조절하는 실시예에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 도시하는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(101)는 전원 공급부(111), 인버터부(121), 공진부(131), 공진 제어부(141), 전력 검출부(151) 및 근거리 무선 통신부(161)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(111), 인버터부(121) 및 공진부(131)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 상술한 바로부터 쉽게 이해할 수 있다.
전력 검출부(151)는 무선 전력 송신 장치(101)의 입력 전력을 검출할 수 있다. 도시된 예에서, 전력 검출부(151)는 전원 공급부(111)의 입력 전력을 무선 전력 송신 장치(101)의 입력 전력으로서 검출한다.
근거리 무선 통신부(161)는 무선 전력 수신 장치로부터 수신 전력에 대한 정보를 수신할 수 있다. 근거리 무선 통신부(161)는 상기 수신 전력에 대한 정보를 공진 제어부(141)에 제공할 수 있다.
공진 제어부(141)는 무선 전력 수신 장치의 수신 전력과 무선 전력 송신 장치(101)의 입력 전력을 이용하여 전력 효율을 산출하고, 상기 전력 효율이 증가되도록 공진부(131)의 가변 공진기를 조절할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 무선 전력 송신 장치를 도시하는 회로도이다
도 6을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(101)는 전원 공급부(111), 인버터부(121), 공진부(131), 공진 제어부(141), 전력 검출부(151) 및 근거리 무선 통신부(161)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(111), 인버터부(121) 및 공진부(131)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 상술한 바로부터 쉽게 이해할 수 있다.
공진 제어부(141)는 공진부(131)의 가변 커패시터(133)의 커패시턴스를 조절할 수 있다.
공진 제어부(141)는 전력 검출부(150)로부터 무선 전력 송신 장치(101)의 입력 전력(Pin)을 입력받고, 근거리 무선 통신부(161)로부터 무선 전력 수신 장치의 수신 전력(Prece)를 입력받을 수 있다.
공진 제어부(141)는 입력 전력(Pin)과 수신 전력(Prece)을 이용하여 전력 효율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 공진 제어부(141)는 입력 전력(Pin)을 수신 전력(Prece)으로 나누어 전력 효율을 산출할 수 있다.
즉, 무선 전력 수신 장치의 수신 전력(Prece)은 무선 전력 송신 장치(101)의 출력 전력에 대응하므로, 공진 제어부(141)는 입력 전력(Pin)과 수신 전력(Prece)을 이용하여 무선 전력 송신 장치(101)의 전력 효율을 산출할 수 있다.
따라서, 공진 제어부(141)는 가변 공진기를 조절함에 따른 무선 전력 송신 장치(101)의 전력 효율의 변화를 확인하여, 전력 효율이 증가되는 것을 추종하도록 가변 공진기를 조절할 수 있다.
공진 제어부(141)는 가변 커패시터(133)의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 전력 효율과 가변 커패시터(133)의 커패시턴스를 조절한 후의 제2 전력 효율을 비교하여, 가변 커패시터의 커패시턴스(133)를 증가시킬지 또는 감소시킬지를 결정할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 무선 전력 송신 장치에서 수행되는 커패시턴스 조절 방법을 설명하는 순서도로서, 이하 도 7을 더 참조하여 공진 제어부(141)의 동작에 대하여 설명한다.
도 7을 참조하면, 공진 제어부(141)는 입력 전력과 수신 전력을 이용하여 제 1 전력 효율(ηn)을 검출할 수 있다(S710).
이후, 공진 제어부(141)는 커패시턴스를 감소시키고(S720), 제2 전력 효율(ηn+1)을 검출하여(S730), 커패시턴스의 감소가 전력 효율을 증대시키는 것인지 판단할 수 있다(S740).
제2 전력 효율(ηn+1)이 제1 전력 효율(ηn)보다 큰 경우(S730, 예), 이는 커패시턴스의 감소에 의하여 전력 효율이 증대된 것이 되므로, 다시 커패시턴스를 감소시키고 그에 따른 효율의 변화를 확인할 수 있다(S720 내지 S740).
제2 전력 효율(ηn+1)이 제1 전력 효율(ηn)보다 크지 않은 경우(S730, 아니오), 커패시턴스의 감소는 효율을 감소시키는 것이 되므로, 공진 제어부(141)는 커패시턴스를 증가시키고(S750) 그에 따른 효율의 변화를 확인할 수 있다(S760 내지 S770). 도시되지는 않았으나, 제2 전력 효율(ηn+1)과 제1 전력 효율(ηn)이 동일한 경우, 커패시턴스를 조절하지 않을 수 있다.
마찬가지로, 제3 전력 효율(ηn+2)을 산출한 뒤(S760), 이를 제2 전력 효율(ηn+1)과 비교하고(S770), 커패시턴스의 증가가 효율을 증가시키는 것이면(S770, 예) 커패시턴스를 증가시키도록 하고(S750 내지 S770), 커패시턴스의 증가가 효율을 감소시키는 것이면(S770, 아니오) 커패시턴스를 감소시키도록 할 수 있다(S780).
도 7의 예에서는, 커패시턴스를 먼저 감소시키는 방향으로 추종하고 있으나, 이는 예시적인 것이다. 또한, 도 7의 예에서는 현재의 입력 전력과 이전의 입력 전력을 비교하여 커패시턴스를 감소 또는 증가하는 예를 도시하고 있으나, 실시예에 따라 현재의 효율과 이전의 효율이 같은 경우 커패시턴스를 유지하도록 실시할 수도 있음은 당연하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100, 101 : 무선 전력 송신 장치
110, 111 : 전원 공급부
120, 121 : 인버터부
130, 131 : 공진부
132, 133 : 가변 커패시터
140, 141 : 공진 제어부
150, 151 : 전력 검출부
161 : 근거리 무선통신부
200 : 무선 전력 수신 장치
300 : 전자 기기

Claims (15)

  1. 가변 공진기를 포함하는 공진부;
    상기 공진부를 동작시키는 인버터부; 및
    상기 인버터부의 입력 전력의 변화에 대응하여 상기 가변 공진기를 조절하는 공진 제어부;
    를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가변 공진기는
    가변 커패시터를 포함하고,
    상기 공진 제어부는
    상기 인버터부의 입력 전력의 변화에 대응하여 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하는 무선 전력 송신 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 입력 전력이 작아지도록 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하는 무선 전력 송신 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 입력 전력과 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절한 후의 제2 입력 전력을 비교하여, 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 증가시킬지 또는 감소시킬지를 결정하는 무선 전력 송신 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 입력 전력과 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 감소시킨 후의 제2 입력 전력을 비교하여, 상기 제2 입력 전력이 상기 제1 입력 전력보다 작으면 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 더 감소시키는 무선 전력 송신 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 입력 전력과 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 감소시킨 후의 제2 입력 전력을 비교하여, 상기 제2 입력 전력이 상기 제1 입력 전력보다 크면 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 증가시키는 무선 전력 송신 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치는
    상기 인버터부의 입력 전압 및 입력 전류를 검출하고, 상기 입력 전압 및 상기 입력 전류로부터 상기 입력 전력을 산출하는 전력 검출부;
    를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 전력 검출부로부터 제공된 상기 입력 전력이 작아지도록, 상기 가변 공진기의 커패시턴스를 조절하는 무선 전력 송신 장치.
  9. 가변 커패시터를 포함하는 공진부;
    무선 전력 송신 장치의 입력 전력을 산출하는 전력 검출부; 및
    무선 전력 수신 장치의 수신 전력과 상기 입력 전력을 이용하여 전력 효율을 산출하고, 상기 전력 효율이 증가되도록 상기 공진부를 조절하는 공진 제어부;
    를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치는
    상기 입력 전력의 전압을 변환하는 전원 공급부; 및
    상기 전원 공급부로부터 전원을 입력받아, 상기 공진부를 동작시키는 인버터부;
    를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전력 검출부는
    상기 전원 공급부의 입력 전압 및 입력 전류를 검출하여, 상기 입력 전력을 검출하는 무선 전력 송신 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치는
    상기 무선 전력 수신 장치로부터 상기 수신 전력에 대한 정보를 수신하는 근거리 무선통신부;
    를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 전력 효율과 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절한 후의 제2 전력 효율을 비교하여, 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 증가시킬지 또는 감소시킬지를 결정하는 무선 전력 송신 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 전력 효율과 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 감소시킨 후의 제2 전력 효율을 비교하여, 상기 제2 전력 효율이 상기 제1 전력 효율보다 높으면 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 더 감소시키는 무선 전력 송신 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 공진 제어부는
    상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 전의 제1 전력 효율과 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 감소시킨 후의 제2 전력 효율을 비교하여, 상기 제2 전력 효율이 상기 제1 전력 효율보다 낮으면 상기 가변 커패시터의 커패시턴스를 더 증가시키는 무선 전력 송신 장치.
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