KR101830734B1 - Wireless power transmission method and apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 무선전력전송장치는, 소정의 공진주파수에서 공진전력을 생성하는 공진전력생성부와; 소정의 유도전력을 생성하는 유도전력생성부와; 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 적어도 하나에서 전력이 생성되도록 상기 공진 전력생성부 및 상기 유도전력생성부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A wireless power transmission apparatus according to the present invention includes: a resonance power generation unit that generates resonance power at a predetermined resonance frequency; An induction power generation unit generating a predetermined induction power; A power supply unit for supplying power to at least one of the resonance power generation unit and the induction power generation unit; And a control unit for controlling the resonance power generation unit and the induction power generation unit so that power is generated in at least one of the resonance power generation unit and the induction power generation unit.

Description

무선전력전송방법 및 장치{WIRELESS POWER TRANSMISSION METHOD AND APPARATUS}[0001] WIRELESS POWER TRANSMISSION METHOD AND APPARATUS [0002]

본 발명은 무선전력전송방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 유도결합방식에 따른 유도전력 및 공진결합방식에 따른 공진전력을 선택적으로 전송할 수 있는 무선전력전송방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power transmission method and apparatus, and more particularly, to a wireless power transmission method and apparatus capable of selectively transmitting resonant power according to inductive coupling and resonant coupling schemes according to an inductive coupling scheme.

일상 생활에서 사용하는 거의 모든 가전제품, 휴대기기와 사무용 기기 그리고 산업용 기기들은 발전소에서 유선으로 공급되는 전기 에너지를 사용하고 있다. 하지만, 최근 다양한 휴대기기의 발달과 광범위한 사용은 유선 전력 공급이 휴대기기에 적합한 전력 공급원이 아님을 보여주고 있다. 일상 생활의 필수품이 된 휴대폰의 경우 배터리를 모두 소모한 경우 쉽게 아무 곳에서나 충전하기 어려운 문제도 발생하며, 랩탑(LAP TOP) 컴퓨터의 사용 또한 늘어나면서 배터리의 용량과 무게의 문제는 더욱 심각한 상황으로 부각되고 있는 실정이다. 따라서 사무실에서나 산업체에서 에너지 전달이 무선으로 이루어질 수 있다면 경제적, 산업적 측면에서 새로운 혁명적 변화가 있으리라 예상할 수 있다.Almost all household appliances, portable and office appliances and industrial appliances used in everyday life use electric energy supplied by electric power from the power plant. However, the development and widespread use of various portable devices in recent years has shown that the wired power supply is not a suitable power source for portable devices. In the case of a cell phone that has become a necessity for everyday life, it is difficult to charge it easily anywhere when the battery is exhausted, and the use of a LAP TOP computer also increases the capacity and weight of the battery. It is a fact that it is getting attention. Therefore, if energy transfer can be done wirelessly in the office or in the industry, it can be expected that there will be a revolutionary change in economic and industrial aspects.

본 발명에 따른 무선전력전송장치는 무선전력을 수신하여 충전이 가능한 무선전력수신장치라면 무선전력의 종류와 무관하게 모두 충전시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.The wireless power transmission apparatus according to the present invention is intended to be able to charge the wireless power regardless of the type of wireless power if the wireless power receiving apparatus is capable of receiving and charging the wireless power.

상기 목적은, 본 발명에 따라 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송장치에 있어서, 소정의 공진주파수에서 공진전력을 생성하는 공진전력생성부와; 소정의 유도전력을 생성하는 유도전력생성부와; 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 적어도 하나에서 전력이 생성되도록 상기 공진 전력생성부 및 상기 유도전력생성부를 제어하는 제어부를 포함하는 무선전력전송장치에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power according to the present invention, comprising: a resonance power generation unit for generating resonance power at a predetermined resonance frequency; An induction power generation unit generating a predetermined induction power; A power supply unit for supplying power to at least one of the resonance power generation unit and the induction power generation unit; And a control unit for controlling the resonant power generating unit and the inductive power generating unit so that power is generated in at least one of the resonant power generating unit and the inductive power generating unit.

여기서, 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 하나를 선택하는 선택부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 어느 하나를 선택하도록 상기 선택부를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 소정의 외부장치가 상기 유도전력 및 상기 공진전력 중 어느 전력에 의해 충전이 가능한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 어느 하나를 선택하도록 상기 선택부를 제어하여 상기 유도전력 및 상기 공진전력 중 어느 하나가 상기 외부장치에 전송하도록 제어할 수 있다. The controller may further include a selection unit that selects one of the resonance power generation unit and the inductive power generation unit, and the control unit may control the selection unit to select any one of the resonance power generation unit and the inductive power generation unit have. The controller determines whether the predetermined external device is capable of charging by the power of the induction power or the resonance power, and selects either the resonance power generation unit or the induction power generation unit So that either the inductive power or the resonant power can be controlled to be transmitted to the external device.

또한, 상기 공진전력생성부의 상기 공진주파수 변경시키기 위한 공진주파수변경부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 공진주파수의 값을 변경하도록 상기 공진주파수변경부를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 외부장치가 상기 공진전력에 의해 충전되는 경우, 상기 외부장치의 충전에 필요한 공진주파수 값을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 공진주파수변경부를 제어하여 상기 필요한 공진주파수를 갖는 상기 공진전력을 생성하도록 상기 공진전력생성부를 제어할 수 있다.The resonance frequency changing unit may further include a resonance frequency changing unit for changing the resonance frequency of the resonance power generating unit, and the controller may control the resonance frequency changing unit to change the value of the resonance frequency. When the external device is charged with the resonance power, the controller determines a resonance frequency value required for charging the external device, and controls the resonance frequency changing unit according to a result of the determination, And the resonance power generation unit may be controlled to generate the resonance power.

또한, 상기 유도전력생성부는 상기 공진전력생성부에서 생성된 상기 공진전력에 의해 구동될 수 있다. The induction power generation unit may be driven by the resonance power generated by the resonance power generation unit.

그리고, 상기 유도전력생성부와 상기 공진 전력생성부는 상기 전원공급부에 의하여 서로 별도로 전원을 공급받을 수 있다.The induction power generation unit and the resonance power generation unit may be separately powered by the power supply unit.

그리고, 상기 외부장치와 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 주기적으로 충전이 필요한 외부장치가 있는지 여부를 식별하기 위한 요청신호를 출력하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 외부장치로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호가 수신되는 경우, 상기 외부장치를 충전하기 위해 필요한 충전관련정보를 요청하는 충전요청신호를 더 출력하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보에 대한 신호가 수신되는 경우 수신된 신호에 기초하여 상기 유도전력생성부 및 공진전력생성부 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 상기 외부장치와 통신하기 위한 상기 통신부는 상기 공진전력생성부의 공진코일 및 상기 유도전력생성부의 유도코일에 포함되고, 상기 제어부는 주기적으로 충전이 필요한 외부장치가 있는지 여부를 식별하기 위한 요청신호를 출력하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 외부장치로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호가 수신되는 경우, 상기 외부장치를 충전하기 위해 필요한 충전관련정보를 요청하는 충전요청신호를 더 출력하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보에 대한 신호가 수신되는 경우 수신된 신호에 기초하여 상기 유도전력생성부 및 공진전력생성부 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.The control unit may further include a communication unit for communicating with the external device, wherein the control unit controls the communication unit to output a request signal for identifying whether there is an external device that requires charging periodically, The control unit controls the communication unit to further output a charge request signal for requesting charge related information necessary for charging the external device when a response signal to the external device is received, It is possible to control at least one of the induction power generation unit and the resonance power generation unit based on the received signal. Wherein the communication unit for communicating with the external device is included in the resonance coil of the resonance power generation unit and the induction coil of the induction power generation unit and the control unit outputs a request signal for identifying whether there is an external device periodically required to be charged The control unit controls the communication unit to further output a charging request signal for requesting charging related information necessary for charging the external device when a response signal to the request signal is received from the external device, And a controller for controlling at least one of the inductive power generating unit and the resonant power generating unit based on the received signal when the signal for the charging related information is received from the external apparatus.

한편, 상기 목적은 본 발명에 따라 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송방법에 있어서, 공진전력 및 유도전력 중 어느 전력을 생성할지 여부를 판단하는 단계와; 판단 결과에 따라 상기 공진전력 및 상기 유도전력 중 적어도 하나를 생성하는 단계와; 생성된 상기 공진전력 및 상기 유도전력 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 포함하는 무선전력전송방법에 의해 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission method for wirelessly transmitting power according to the present invention, comprising the steps of: determining whether to generate either resonant power or inductive power; Generating at least one of the resonance power and the induction power according to a determination result; And outputting at least one of the generated resonant power and the induced power.

여기서, 주기적으로 충전이 필요한 외부장치가 있는지 여부를 식별하기 위한 식별 요청신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 외부장치로부터 상기 식별 요청신호에 대한 응답신호가 수신되는 경우, 상기 외부장치를 충전하기 위한 전력의 타입을 요청하는 타입요청신호를 더 출력하는 단계를 더 포함하고, 상기 전력의 타입은 상기 공진전력 및 상기 유도전력을 포함할 수 있다.Here, the method may further include outputting an identification request signal for identifying whether there is an external device that requires periodic charging. The method further includes outputting a type request signal for requesting a type of power for charging the external device when a response signal for the identification request signal is received from the external device, The resonant power and the induced power.

그리고, 상기 외부장치로부터 상기 식별 요청신호에 대한 응답신호가 수신되는 경우, 상기 외부장치를 충전하기 위한 충전관련정보를 요청하는 신호를 더 출력하는 단계를 포함하며, 상기 충전관련정보는 외부장치를 충전하기 위한 공진주파수 값 정보를 포함하고, 상기 공진주파수 값에 대응하도록 상기 공진전력을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.And outputting a signal for requesting charging related information for charging the external device when a response signal for the identification request signal is received from the external device, And the step of controlling the resonance power to correspond to the resonance frequency value.

본 발명에 따른 무선전력전송장치는 선택적으로 유도 결합(Inductive Coupling) 방식에 따른 유도전력 및 공진 결합(Resonance Coupling) 방식에 따른 공진전력을 무선전력수신장치에 전송함으로써 무선전력수신장치의 충전방식이 유도결합방식 및 공진결합방식 중 어느 방식인지 여부와 무관하게 모두 충전시킬 수 있는 효과가 있다. The wireless power transmission apparatus according to the present invention selectively transmits resonant power according to inductive coupling and resonant coupling schemes according to an inductive coupling scheme to a wireless power receiving apparatus, Regardless of whether it is an inductive coupling method or a resonant coupling method.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치의 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치 및 무선전력전송장치로부터 무선전력을 수신하는 무선전력수신장치의 블록도이다.
도 3은 본원발명에 따른 무선전력전송장치의 공진전력생성부 및 전원공급부의 간략 회로도 및 공진전원을 수신하는 무선전력수신장치의 간략 회로도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진코일과 유도코일을 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치의 간략 제어흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치와 무선전력수신장치 간의 제어흐름도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 무선전력전송장치가 전력중계기로 사용되는 일 실시예를 도시한 도면이다.
FIG. 1A is a block diagram of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
1B is a block diagram of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus and a wireless power reception apparatus for receiving wireless power from a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a simplified circuit diagram of a resonant power generating unit and a power supply unit of a wireless power transmission apparatus according to the present invention and a simplified circuit diagram of a wireless power receiving apparatus that receives a resonant power supply.
4A and 4B are views showing a resonance coil and an induction coil according to an embodiment of the present invention.
5 is a simplified control flowchart of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a control flow between a wireless power transmission apparatus and a wireless power reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an embodiment in which a wireless power transmission apparatus according to the present invention is used as a power repeater.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 한다.Although the terms used in the present invention are selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in specific cases. In this case, since the meaning is described in detail in the description part of the present invention, The present invention should be grasped as a meaning of the term.

이하에서는 본 발명을 구성하는 무선으로 전력을 전송하는 전력전송장치에 관한 일 실시예들을 구체적으로 설명한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, embodiments of a power transmission apparatus for transmitting power wirelessly constituting the present invention will be described in detail. In the drawings, the same reference numerals as possible are used to denote the same or similar components, even if they are shown in different drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템(Wilreless Power Transmission System)은 전원을 직접 공급하기 위한 선이 연결되어 있지 않은 장치들간에 전력을 무선으로 공급할 수 있는 시스템으로서, 유도 결합 방식에 의해 유도전력을 생성하는 방법과 공진 결합 방식에 의해 공진전력을 생성하는 방법을 포함한다.A wireless power transmission system (Wilreless Power Transmission System) according to an embodiment of the present invention is a system that can supply power wirelessly between devices that are not connected to a line for directly supplying power, A method of generating power and a method of generating resonance power by a resonance coupling method.

유도 결합 방식에 따르면, 인접한 두 개의 코일(coil) 중 1차 코일에 흐르는 전류의 세기를 변화시키면 그 전류에 의해 자기장이 변화하고, 이로 인하여 2차 코일을 지나는 자속이 변하게 되어 2차 코일 측에 유도기전력이 생기게 된다. 즉, 이 방식에 따르면, 두 개 도선을 공간적으로 움직이지 않고도 두 개 코일을 근접시킨 채 1차 코일의 전류만 변화시키면 유도기전력이 생기게 된다. 이 경우, 주파수 특성은 크게 영향을 받지 않으나, 각 코일을 포함하는 전력송신장치 및 전력수신장치 사이의 배열(Alignment) 및 거리(Distance)에 따라 전력 효율이 영향을 받게 된다.According to the inductive coupling method, when the intensity of the current flowing through the primary coil of two adjacent coils is changed, the magnetic field is changed by the current, so that the magnetic flux passing through the secondary coil is changed, Induced electromotive force is generated. That is, according to this method, inducing electromotive force is generated when only the current of the primary coil is changed while keeping the two coils close to each other without moving the two conductors spatially. In this case, the frequency characteristics are not greatly affected, but the power efficiency is affected by the alignment and the distance between the power transmission apparatuses including the coils and the power reception apparatuses.

반면, 공진 결합 방식에 따르면, 두 개의 코일 중 1차 코일에 공진 주파수(Resonance Frequency)를 인가하여 발생한 자기장 변화량 중 일부가 동일한 공진 주파수의 2차 코일을 인가하여 2차 코일에서 유도기전력이 발생하게 된다. 즉, 이 방식에 따르면, 송수신 장치가 각각 동일 주파수로 공진하는 경우 전자파가 근거리 전자장을 통해 전달되게 되므로, 주파수가 다르면 에너지 전달이 없게 된다. 이 경우, 주파수 특성은 크게 영향을 받으나, 각 코일을 포함하는 송신 장치 및 수신 장치 사이의 배열 및 거리는 유도 결합 방식에 비해 상대적으로 전력 효율에 덜 영향을 준다.On the other hand, according to the resonance coupling method, a resonance frequency is applied to the primary coil of the two coils, and a part of the generated magnetic field variation is applied to the secondary coil having the same resonance frequency to induce an induced electromotive force in the secondary coil do. That is, according to this method, when the transmitting / receiving apparatus resonates at the same frequency, the electromagnetic waves are transmitted through the near-field electromagnetic field. In this case, the frequency characteristics are greatly affected, but the arrangement and distance between the transmitting device and the receiving device including each coil have a less influence on the power efficiency as compared with the inductive coupling method.

이하, 공진 결합방식에 따른 무선 전력 전송 시스템으로 무선 전력을 효율적으로 전송하는 방법에 대하여 상술하고자 한다. 특히, 아래 도시한 수학식 1과 같이, 공진 결합 방식에 따르면, 무선 전력 전송 시스템 송신 장치 및 수신 장치를 구성하는 코일사이의 간격(d), 길이, 회전수에 의해 결정되는 인덕턴스(Inductance, L) 및 코일사이의 간격과 코일의 면적에 의해 결정되는 전력 용량(Capacitance, C) 값에 따라 공진 주파수(f)가 결정된다. Hereinafter, a method for efficiently transmitting wireless power in a wireless power transmission system according to a resonant coupling scheme will be described in detail. In particular, as shown in Equation 1 below, according to the resonance coupling method, inductance (L) determined by the interval d, the length, and the number of rotations of the coils constituting the transmitting apparatus and the receiving apparatus of the wireless power transmission system The resonance frequency f is determined according to the value of the capacitance C determined by the distance between the coil and the coil and the area of the coil.

Figure 112010071744176-pat00001
Figure 112010071744176-pat00001

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치(100: Wilreless Power Transmission Apparatus)의 블록도이다.FIG. 1A is a block diagram of a wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1a에 도시한 바와 같이, 무선전력전송장치(100)는 공진전력생성부(130), 유도전력생성부(150), 전원공급부(110) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.1A, the wireless power transmission apparatus 100 may include a resonance power generation unit 130, an inductive power generation unit 150, a power supply unit 110, and a control unit 170.

공진전력생성부(130)는 소정의 공진주파수를 갖는 공진전력을 생성하고, 생성된 공진전력을 외부의 전력수신장치에 출력하여 공진전력에 의해 외부의 전력수신장치가 충전되도록 할 수 있다. 공진전력생성부(130)는 전술한 공진 결합방식에 의해 소정의 공진주파수를 갖는 공진전력을 생성하며, 이를 위하여 도시되지 않은 공진코일 및 공진커패시터를 포함한다. 그리고, 공진코일이 1차 코일과 같이 동작할 수 있다.The resonance power generation unit 130 may generate resonance power having a predetermined resonance frequency, output the generated resonance power to an external power reception device, and charge the external power reception device by resonance power. The resonance power generating unit 130 generates a resonance power having a predetermined resonance frequency by the above-described resonance coupling method, and includes a resonance coil and a resonance capacitor not shown for this purpose. Then, the resonance coil can operate as the primary coil.

유도전력생성부(150)는 유도전력을 생성하고, 생성된 유도전력을 외부의 전력수신장치에 출력한다. 따라서, 외부의 전력수신장치가 유도전력에 의해 충전되도록 할 수 있다. 유도전력생성부(150)는 전술한 유도 결합 방식에 의해 유도전력을 발생시키며 이에 따라 유도코일을 포함한다. 여기에서, 유도코일은 전술한 1차 코일로 동작하며, 유도기전력에 의해 충전되는 외부의 무선전력수신장치는 역시 코일을 포함하고, 이 코일은 전술한 2차 코일로 동작한다.The inductive power generation unit 150 generates inductive power and outputs the generated inductive power to an external power receiving apparatus. Therefore, the external power receiving apparatus can be charged by the inductive power. The induction power generating unit 150 generates induction power by the above-described inductively coupled method and thus includes an induction coil. Here, the induction coil operates as the above-mentioned primary coil, and the external wireless power receiving device to be charged by the induced electromotive force also includes a coil, which operates as the above-described secondary coil.

전원공급부(110)는 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150)에 각각 전원을 공급한다. 여기서 비록 전원공급부(110)가 하나로 도시되었지만 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150)에 전원을 공급하기 위하여 별도의 전원공급부(110)가 각각 마련될 수 있음은 당연하다.The power supply unit 110 supplies power to the resonance power generation unit 130 and the induction power generation unit 150, respectively. It is needless to say that a separate power supply unit 110 may be provided to supply power to the resonance power generation unit 130 and the induction power generation unit 150 although the power supply unit 110 is shown as one unit.

제어부(170)는 무선전력전송장치(100)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다.The controller 170 controls each component included in the wireless power transmission apparatus 100.

도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력전송장치(100)의 블록도이다.1B is a block diagram of a wireless power transmission apparatus 100 according to another embodiment of the present invention.

도 1b에 도시한 바와 같이, 무선전력전송장치(100)는 공진전력생성부(130), 유도전력생성부(150), 전원공급부(110) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다. 또한, 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150)는 도 1a와 동일한 역할을 하므로 이에 대한 설명을 이하 생략한다.1B, the wireless power transmission apparatus 100 may include a resonant power generation unit 130, an inductive power generation unit 150, a power supply unit 110, and a control unit 170. The resonance power generation unit 130 and the induction power generation unit 150 have the same functions as those in FIG. 1A, and a description thereof will be omitted.

다만, 전원공급부(110)는 공진전력생성부(130)에만 전원을 공급한다. 그리고, 유도전력생성부(150)는 공진전력생성부(130)의 공진코일에 의해 전원을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 공진코일의 자속 변화에 따라 유도전력생성부(150)의 1차코일, 즉, 유도코일에 유도기전력이 발생할 수 있으며, 이 유도기전력을 기초로 유도전력생성부(150)에서 유도전력을 생성하여 외부의 2차코일에 유도기전력을 생성시킬 수 있다. 또 다른 방법으로 유도전력생성부(150)가 코일은 물론 캐패시터를 더 포함하고, 코일 및 캐패시터 간의 공진주파수가 공진코일의 공진주파수와 동일한 경우 공진전력이 유도전력생성부(150)에 인가되고, 이에 따라 유도전력생성부(150)의 1차코일에 전력이 인가되어 2차 코일과 유도기전력이 생성될 수 있다. However, the power supply unit 110 supplies power to the resonance power generation unit 130 only. The induction power generation unit 150 can receive power from the resonance coil of the resonance power generation unit 130. For example, an induced electromotive force may be generated in the primary coil of the induction power generating unit 150, that is, the induction coil, depending on the change of the magnetic flux of the resonance coil. Based on the induced electromotive force, Power can be generated to generate an induced electromotive force in an external secondary coil. Alternatively, when the resonance frequency between the coil and the capacitor is equal to the resonance frequency of the resonance coil, the induced power generating unit 150 applies the resonance power to the induced power generating unit 150, Accordingly, power is applied to the primary coil of the inductive power generating unit 150, so that the secondary coil and the induced electromotive force can be generated.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 유도전력생성부(150)의 코일은 도 4a 및 도 4b와 같이 공진코일에 적어도 일부 둘러 쌓여있도록 배치될 수 있으며, 이에 따라 공진코일에 의해 용이하게 전원을 공급받을 수 있다. 여기서, 공진코일에 의해 전력을 수신받기 위한 유도전력생성부(150)의 코일은 외부의 2차코일에 유도기전력을 전송하기 위한 1차코일일 수 있다. 그러나, 유도전력생성부(150)는 공진코일에 의해 전력을 수신받기 위한 별도의 코일을 더 포함하여 구성할 수 있음은 당연하다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the coil of the inductive power generation unit 150 may be disposed so as to be at least partially surrounded by the resonance coil as shown in FIGS. 4A and 4B, Can be supplied. Here, the coil of the inductive power generating unit 150 for receiving power by the resonant coil may be a primary coil for transmitting an induced electromotive force to an external secondary coil. However, it is needless to say that the induction power generation unit 150 may further include a separate coil for receiving power by the resonance coil.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치(100) 및 무선전력전송장치(100)로부터 무선전력을 수신하는 무선전력수신장치의 블록도이다.2 is a block diagram of a wireless power transmission apparatus 100 and a wireless power reception apparatus for receiving wireless power from a wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

무선전력전송장치(100)는 도 1a 및 도 1b에서 설명한 바와 같이 공진전력생성부(130), 유도전력생성부(150), 전원공급부(110) 및 제어부(170)를 포함한다. 또한, 무선전력전송장치(100)는 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 하나를 선택하기 위한 선택부(120)를 더 포함한다. The wireless power transmission apparatus 100 includes a resonance power generation unit 130, an inductive power generation unit 150, a power supply unit 110, and a control unit 170, as described with reference to FIGS. 1A and 1B. The wireless power transmission apparatus 100 further includes a selection unit 120 for selecting one of the resonance power generation unit 130 and the induction power generation unit 150. [

그리고, 공진전력생성부(130)는 공진커패시터 및 공진코일을 포함하는 공진전력발생부(135) 및 공진전력발생부(135)에 인가되는 신호를 변조/복조 하는 등 신호를 처리하기 위한 제1신호처리부(131)를 포함한다. 여기서, 제1신호처리부(131)는 공진전력발생부(135)의 공진주파수 값을 변경시키기 위한 공진주파수변경부를 더 포함할 수 있다.The resonance power generation unit 130 includes a resonance power generation unit 135 including a resonance capacitor and a resonance coil and a first resonance power generation unit 135 for modulating and demodulating a signal applied to the resonance power generation unit 135, And a signal processing unit 131. Here, the first signal processing unit 131 may further include a resonance frequency changing unit for changing the resonance frequency value of the resonance power generating unit 135.

그리고, 유도전력생성부(150)는 유도코일을 포함하는 유도전력발생부(155)를 포함한다. 또한, 유도전력생성부(150)는 유도전력발생부(155)에 인가되는 신호를 변조/복조 하는 등 신호를 처리하기 위한 제2신호처리부(151)를 더 포함할 수 있다.The induction power generation unit 150 includes an induction power generation unit 155 including an induction coil. The induction power generation unit 150 may further include a second signal processing unit 151 for processing a signal, such as modulating / demodulating a signal applied to the induction power generation unit 155.

제어부(170)는 무선전력전송장치(100)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다. 즉, 제어부(170)는 공진전력 및/또는 유도전력이 생성되도록 공진전력생성부(130) 및/또는 유도전력생성부(150)를 각각 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(170)는 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 어느 하나를 선택하도록 선택부(120)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(170)는 도시된 바와 같이 전원공급부(110)에서 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 어느 하나에만 전원이 공급되도록 선택부(120)를 선택할 수 있다. 제어부(170)는 소정의 외부장치가 유도전력 및 공진전력 중 어느 전력에 의해 충전이 가능한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 어느 하나를 선택하도록 선택부(120)를 제어하여 유도전력 및 공진전력 중 어느 하나가 외부장치에 전송되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 공진주파수의 값을 변경하도록 공진주파수변경부를 제어할 수 있다. 여기에서, 제어부(170)는 무선전력전송장치(100)의 각 구성요소를 제어하기 위한 구성으로, 마이컴 및 디지털시크널프로세서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The controller 170 controls each component included in the wireless power transmission apparatus 100. That is, the control unit 170 may control the resonance power generation unit 130 and / or the inductive power generation unit 150 to generate the resonance power and / or the induction power, respectively. The control unit 170 may control the selection unit 120 to select either the resonance power generation unit 130 or the inductive power generation unit 150. That is, the control unit 170 can select the selection unit 120 to supply power only to the resonance power generation unit 130 and the induction power generation unit 150 in the power supply unit 110 as shown in FIG. The control unit 170 determines whether a predetermined external device can be charged by the inductive power or the resonant power and outputs the generated power to the resonant power generation unit 130 or the inductive power generation unit 150 So that either the inductive power or the resonant power can be controlled to be transmitted to the external device. In addition, the controller 170 can control the resonance frequency changing unit to change the value of the resonance frequency. Here, the control unit 170 may include at least one of a microcomputer and a digital seeker processor for controlling each component of the wireless power transmission apparatus 100.

구체적으로, 무선전력전송장치(100)의 제어부(170)는 외부에 충전을 필요로 하는 무선전력수신장치가 있는지 판단하기 위하여 주기적으로 또는 비주기적으로 요청신호(inquiry signal)를 전송할 수가 있다. 이 때, 무선전력수신장치가 해당 요청신호에 대하여 응답신호(response signal)을 전송하는 경우, 제어부(170)는 무선전력수신장치가 공진전력에 의해 충전되는 장치인지 유도전력에 의해 충전되는 장치인지 판단하기 위한 아이디정보를 무선전력수신장치에 요청할 수 있으며, 제어부(170)는 무선전력수신장치로부터 수신한 아이디정보에 기초하여 무선전력수신장치를 충전시키기 위하여 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 어느 것을 구동시킬지 여부를 판단하게 된다. 그리고, 그 결과에 따라 제어부(170)는 전술한 선택부(120)를 제어할 수 있다. 여기에서, 아이디정보는 무선전력수신장치의 충전에 필요한 정보를 의미한다. 즉, 아이디정보는 무선전력수신장치를 충전할 수 있는 무선전력의 타입에 대한 정보를 포함하며, 무선전력의 타입은 적어도 공진전력 및 유도전력을 포함한다. 또한, 아이디정보는 무선전력수신장치의 아이디와, 공진전력으로 충전되는 경우 필요한 공진주파수 값, 충전이 필요한 전력량 등을 포함할 수 있다. Specifically, the controller 170 of the wireless power transmission apparatus 100 can transmit an inquiry signal periodically or non-periodically to determine whether there is a wireless power receiving apparatus that requires external charging. In this case, when the wireless power receiving apparatus transmits a response signal to the request signal, the controller 170 determines whether the wireless power receiving apparatus is a device that is charged by resonance power or a device that is charged by induced power The control unit 170 may request the wireless power receiving apparatus to determine the ID of the wireless power receiving apparatus based on the ID information received from the wireless power receiving apparatus, And determines which of the generating units 150 is to be driven. The control unit 170 may control the selection unit 120 according to the result. Here, the ID information means information necessary for charging the wireless power receiving apparatus. That is, the identity information includes information on the type of wireless power that can charge the wireless power receiving device, and the type of wireless power includes at least the resonant power and the induced power. The ID information may include an ID of the wireless power receiving apparatus, a resonance frequency value required when the antenna is charged with the resonance power, an amount of power required to be charged, and the like.

본 발명의 일 실시예는 본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)가 별도의 통신부(180)를 포함하여 전술한 요청신호 및 아이디정보 요청신호 등을 무선전력수신장치에 송신하고, 무선전력수신장치로부터 아이디정보, 응답신호 등을 수신할 수 있다. 여기에서, 통신부(180)는 블루투스 유닛을 포함하여 블루투스 통신프로토콜에 의해 신호를 송수신할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention includes a separate communication unit 180 to transmit the request signal and the ID information request signal to the wireless power receiving apparatus, It is possible to receive the ID information, the response signal, and the like from the apparatus. Here, the communication unit 180 may transmit and receive a signal by using the Bluetooth communication protocol including the Bluetooth unit.

본 발명의 다른 실시예에서는 본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)는 별도의 통신부(180)를 포함하지 않고 전술한 유도전력신호 및 공진전력신호에 요청신호 및 아이디정보 요청신호 등을 포함시켜서 유도전력생성부(150) 및 공진전력생성부(130)를 통하여 무선전력수신장치에 송신할 수 있다. 여기에서, 요청신호 및 아이디정보 요청신호 등은 제1신호처리부(131) 및 제2신호처리부(151)에서 모듈레이션 될 수 있다. 또한, 유도전력생성부(150) 및 공진전력생성부(130)는 무선전력수신장치로부터 아이디정보, 응답신호 등을 수신할 수 있으며, 제1신호처리부(131) 및 제2신호처리부(151)에서 수신된 신호들을 디모듈레이션하여 제어부(170)에 전송시킬 수 있다. 즉, 공진전력발생부(135)의 공진코일 및 유도전력발생부(155)의 유도코일이 각각 무선전력수신장치로부터 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 도 2의 통신부(180)는 무선전력전송장치(100)에 포함될 필요가 없다.In another embodiment of the present invention, the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention does not include a separate communication unit 180 and includes a request signal and an ID information request signal in the above-described inductive power signal and the resonant power signal The inductive power generating unit 150 and the resonant power generating unit 130 to the wireless power receiving apparatus. Here, the request signal, the ID information request signal, and the like may be modulated in the first signal processing unit 131 and the second signal processing unit 151. The inductive power generating unit 150 and the resonant power generating unit 130 may receive the ID information and the response signal from the wireless power receiving apparatus and may include the first signal processing unit 131 and the second signal processing unit 151, And transmits the demodulated signals to the control unit 170. [0050] FIG. That is, the resonance coil of the resonance power generation unit 135 and the induction coil of the induction power generation unit 155 can receive signals from the wireless power reception apparatus, respectively. In this case, the communication unit 180 of FIG. 2 does not need to be included in the wireless power transmission apparatus 100.

도 3은 본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)의 공진전력생성부(130) 및 전원공급부(110)의 간략 회로도 및 공진전원을 수신하는 무선전력수신장치의 간략 회로도이다. 3 is a simplified circuit diagram of the resonance power generation unit 130 and the power supply unit 110 of the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention and a simplified circuit diagram of a wireless power reception apparatus that receives the resonance power.

공진 결합에 대하여 전술한 바와 같이 공진전력발생부(135)의 공진코일 및 공진 커패시터의 값에 따라 공진주파수가 결정된다. 따라서, 공진코일이

Figure 112010071744176-pat00002
값을 갖고 공진 커패시터가
Figure 112010071744176-pat00003
값을 갖는 경우 이를 수학식 1에 대입하면 공진주파수 값을 구할 수 있다. 또한, 공진전력수신장치(200)의 공진코일 및 공진커패시터에 의한 공진주파수 값 역시 동일한 경우 공진전력전송장치의 공진코일과 공진전력수신장치(200)의 공진코일의 거리가 유도전력에 따른 1차코일 및 2차코일에 비하여 거리가 멀고 배열이 어긋나 있어도 공진전력이 전송될 수 있다.The resonance frequency is determined according to the values of the resonance coil and the resonance capacitor of the resonance power generation unit 135 as described above. Therefore,
Figure 112010071744176-pat00002
Value and the resonant capacitor
Figure 112010071744176-pat00003
Value, it is possible to obtain the resonance frequency value by substituting it into the equation (1). When the resonance frequency of the resonance power receiving apparatus 200 is also equal to the resonance frequency of the resonance coil, the resonance coil of the resonance power transmitting apparatus and the resonance coil of the resonance power receiving apparatus 200 are spaced apart from each other, The resonance power can be transmitted even if the distance is long and the arrangement is shifted as compared with the coil and the secondary coil.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진코일과 유도코일을 도시한 도면들이다. 도 4a 및 도 4b와 같이 본원발명에 따른 공진코일은 유도코일의 외주에 위치하여 유도코일을 에워싸는 모양으로 배열될 수 있다.이에 따라 코일들이 차지하는 공간을 줄일 수 있다. 또한, 본원발명에 따른 유도코일은 코일이 아니라도 자속을 모을 수 있다면 다른 구성요소로 대체될 수도 있다. 예를 들어, 유도코일은 페라이트(ferrite)를 포함할 수 있다. 4A and 4B are views showing a resonance coil and an induction coil according to an embodiment of the present invention. 4A and 4B, the resonance coil according to the present invention may be arranged on the outer periphery of the induction coil to surround the induction coil, thereby reducing the space occupied by the coils. Also, the induction coil according to the present invention may be replaced by other components if the magnetic flux can be collected, not by a coil. For example, the induction coil may comprise ferrite.

그리고, 적어도 하나 이상의 코일의 주변에 투자율이 크거나 전도성이 없는 재료로 구성된 차폐(Shield)를 구현함으로서 코일간의 근접 자기장을 제어할 수 있다.The near magnetic field between the coils can be controlled by implementing a shield composed of a material having a high magnetic permeability or a non-conductive material around at least one coil.

본 발명에 따른 제어부(170)는 코일의 간격을 변경하도록 공진주파수 변경부를 제어하여 공진주파수의 값을 변경시킬 수 있다. 본원발명의 일 실시예에 따라 공진주파수 변경부는 코일을 회전 또는 이동시키기 위한 모터를 포함할 수 있다. 즉, 공진코일의 중심부에 위치한 회전 모터를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시키거나, 공진코일의 끝단부에 위치한 선형 모터를 평형 이동시켜 이러한 코일의 간격을 변경시킬 수 있다.The control unit 170 according to the present invention can change the value of the resonance frequency by controlling the resonance frequency changing unit to change the interval of the coils. According to an embodiment of the present invention, the resonance frequency changing unit may include a motor for rotating or moving the coil. That is, the rotation motor located at the center of the resonance coil may be rotated clockwise or counterclockwise, or the linear motor located at the end of the resonance coil may be moved in balance to change the interval of the coils.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치(100)의 간략 제어흐름도이다.5 is a simplified control flow diagram of a wireless power transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

무선전력전송장치(100)의 제어부(170)는 무선전력을 생성할 필요가 있는지 여부를 판단한다(S110). 이 때, 무선전력을 생성할 필요가 있는지 여부를 판단하는 것은 외부의 무선전력수신장치와의 통신을 통해서 판단하는 것으로 이는 도 6에서 자세히 설명한다. 무선전력을 생성할 필요가 있다고 판단되는 경우, 제어부(170)는 필요한 무선전력이 공진전력인지 유도전력인지 여부를 판단한다(S130). 판단 결과, 공진전력이 필요하다고 판단되는 경우(S130) 제어부(170)는 공진전력이 생성되도록 공진전력생성부(130)를 제어한다(S155). 이 때, 제어부(170)는 전술한 선택부(120)를 제어하여 공진전력생성부(130)에만 전원이 공급되게 제어할 수 있다. 또한, 본원발명에 따른 공진전력생성부(130)가 공진주파수를 조절할 수 있는 공진주파수변경부를 포함하는 경우, 제어부(170)는 공진전력수신장치(200)공진전력수신장치(200)여 필요한 공진주파수의 값을 더 판단한다(S151). 그리고, 제어부(170)는 필요한 공진주파수 값을 갖도록 공진주파수변경부를 조절하고 (S153) 조절된 공진주파수의 공진전력을 생성하여 무선전력수신장치에 출력하도록 공진전력생성부(130)를 제어한다(S155). The controller 170 of the wireless power transmission apparatus 100 determines whether it is necessary to generate wireless power (S110). At this time, the determination as to whether or not the wireless power needs to be generated is determined through communication with an external wireless power receiving apparatus, which will be described in detail with reference to FIG. If it is determined that the wireless power needs to be generated, the controller 170 determines whether the required wireless power is resonance power or induced power (S130). If it is determined that the resonant power is required (S130), the controller 170 controls the resonant power generator 130 to generate the resonant power (S155). At this time, the controller 170 may control the selection unit 120 to supply only the resonance power generation unit 130 with power. The control unit 170 controls the resonance frequency of the resonance power generating unit 130 and the resonance frequency of the resonance frequency of the resonance power generating unit 130 according to the present invention. The value of the frequency is further determined (S151). The controller 170 adjusts the resonance frequency changing unit to have a required resonance frequency value (S153), generates resonance power of the adjusted resonance frequency, and controls the resonance power generating unit 130 to output the resonance power to the wireless power receiving apparatus S155).

한편, 판단 결과, 유도전력이 필요하다고 판단되는 경우(S130), 제어부(170)는 유도전력을 생성하여 유도전력수신장치(300)에 출력하도록 유도전력생성부(150)를 제어한다(S170). 이 때, 제어부(170)는 전술한 선택부(120)를 제어하여 유도전력생성부(150)에만 전원이 공급되게 제어할 수 있다. If it is determined in step S130 that the inductive power is required, the controller 170 controls the inductive power generator 150 to generate and output inductive power to the inductive power receiver 300 (step S170) . At this time, the controller 170 may control the selection unit 120 to supply only the inductive power generation unit 150 with power.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치(100)와 무선전력수신장치 간의 제어흐름도를 도시한 도면이다.6 is a flowchart illustrating a control flow between a wireless power transmission apparatus 100 and a wireless power reception apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 무선전력전송장치(100)는 주기적으로 또는 비주기적으로 외부에 충전이 필요한 무선전력수신장치가 있는지 여부를 검색하기 위하여 요청신호를 출력한다(S210). 이 때, 무선전력수신장치는 요청신호를 수신하는 경우 요청신호에 대한 응답신호를 무선전력전송장치(100)에 출력한다(S310). 무선전력전송장치(100)는 응답신호가 수신되면 무선전력전송장치(100)가 충전할 필요가 있는지, 무선전력수신장치를 충전할 수 있는 무선전력의 타입, 즉, 공진전력 또는 유도전력, 공진전력으로 충전되는 경우 필요한 공진주파수 값이 무엇인지 여부 등 충전에 필요한 정보를 무선전력수신장치에 요청한다. 이하, 충전에 필요한 정보를 통틀어서 아이디정보라고 한다. 즉, 무선전력전송장치(100)는 무선전력수신장치에 아이디정보 요청신호를 전송한다(S230). 그러면, 무선전력수신장치는 아이디정보 요청신호가 요청하는 아이디정보를 무선전력전송장치(100)에 전송한다(S330). 무선전력전송장치(100)의 제어부(170)는 아이디정보에 기초하여 무선전력을 생성할지 여부를 판단하고, 무선전력을 생성할 필요가 있다고 판단되는 경우 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 어느 것을 구동시킬지 여부를 판단한다. 판단 결과, 무선전력수신장치를 충전하기 위하여 공진전력을 생성할 필요가 있다고 판단되는 경우(S250) 제어부(170)는 공진전력생성부(130)를 구동시켜서 공진전력을 생성하고(S271) 생성된 공진전력이 무선전력수신장치에 전송되도록 제어한다(S273). 한편, 판단 결과 무선전력수신장치를 충전하기 위하여 유도전력을 생성할 필요가 있다고 판단되는 경우(S250) 제어부(170)는 유도전력생성부(150)를 구동시켜서 유도전력을 생성하고(S281) 생성된 유도전력이 무선전력수신장치에 전송되도록 제어한다(S283). 무선전력수신장치는 유도전력 및 공진전력 중 적어도 어느 하나가 수신되면 수신된 무선전력에 의해 충전을 시작한다(S350). 그리고, 무선전력수신장치의 충전이 완료되는 경우(S370) 무선전력수신장치는 충전이 완료됐음을 알리는 알림신호를 무선전력전송장치(100)에 전송한다(S390). 무선전력전송장치(100)는 해당 알림신호가 수신되는 경우 공진전력생성부(130) 또는 유도전력생성부(150)의 구동을 종료한다(S290). The wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention outputs a request signal to search for whether there is a wireless power receiving apparatus that requires external charging periodically or aperiodically (S210). At this time, when receiving the request signal, the wireless power receiving apparatus outputs a response signal to the wireless power transmission apparatus 100 in response to the request signal (S310). The wireless power transmission apparatus 100 determines whether the wireless power transmission apparatus 100 needs to be charged when a response signal is received, and determines the type of wireless power that can charge the wireless power reception apparatus, that is, And requests the wireless power receiving apparatus for information necessary for charging, such as whether the required resonance frequency value is required when it is charged with electric power. Hereinafter, the information necessary for charging is collectively referred to as " ID information ". That is, the wireless power transmission apparatus 100 transmits an ID information request signal to the wireless power receiving apparatus (S230). Then, the wireless power receiving apparatus transmits the ID information requested by the ID information request signal to the wireless power transmission apparatus 100 (S330). The controller 170 of the wireless power transmission apparatus 100 determines whether to generate wireless power based on the ID information. If it is determined that wireless power needs to be generated, the controller 170 of the wireless power transmission apparatus 100 generates the resonance power generation unit 130 and the inductive power generation (150) to be driven. If it is determined that it is necessary to generate the resonance power to charge the wireless power receiving apparatus (S250), the controller 170 generates the resonance power by driving the resonance power generation unit 130 (S271) So that the resonant power is transmitted to the wireless power receiving apparatus (S273). If it is determined that it is necessary to generate inductive power to charge the wireless power receiving apparatus (S250), the controller 170 generates the inductive power by driving the inductive power generating unit 150 (S281) So that the induced power is transmitted to the wireless power receiving apparatus (S283). When at least one of the inductive power and the resonant power is received, the wireless power receiving apparatus starts charging by the received wireless power (S350). When charging of the wireless power receiving apparatus is completed (S370), the wireless power receiving apparatus transmits a notification signal to the wireless power transmitting apparatus 100 indicating that the charging is completed (S390). When the notification signal is received, the wireless power transmission apparatus 100 terminates the operation of the resonance power generation unit 130 or the induction power generation unit 150 (S290).

도 7은 본 발명에 따른 무선전력전송장치(100)가 전력중계기로 사용되는 일 실시예를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an embodiment in which the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention is used as a power repeater.

본 발명의 일 실시예에 따르는 경우 제1무선전력전송장치(100a)는 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 어느 하나만 포함할 수 있다. 예를 들어 제1무선전력전송장치(100a)가 공진전력생성부(130)만 포함하여 공진결합에 따른 공진전력을 출력하는 장치이고, 무선전력수신장치(500)는 유도전력에 의해 충전이 가능한 장치일 수 있다. 이런 경우 제2무선전력전송장치(100b)는 제1무선전력전송장치(100a)로부터 수신한 공진전력을 유도전력으로 변환하여 무선전력수신장치(500)에 전송할 수 있다. 즉, 제2무선전력전송장치(100b)의 공진코일을 제1무선전력전송장치(100a)로부터 공진전력, 즉 공진자기장을 수신받고, 공진전력에 따라 공진코일에 공진이 발생하면, 이에 따라 유도코일에 전력이 수신되어 유도코일이 전술한 바와 같이 제1 코일로 동작하고 무선전력수신장치(500)의 코일이 제2 코일로 동작하여 서로 유도기전력이 발생될 수 있다. 여기서, 제1무선전력전송장치(100a)로부터 공진코일에 공진전력이 수신되는 것이 바람직하지만 별도의 수신 코일이 마련될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the first wireless power transmission apparatus 100a may include only one of the resonant power generation unit 130 and the inductive power generation unit 150. [ For example, the first wireless power transmission apparatus 100a includes a resonant power generation unit 130 and outputs resonance power according to resonance coupling. The wireless power reception apparatus 500 is a device that can be charged Device. In this case, the second wireless power transmission apparatus 100b may convert the resonant power received from the first wireless power transmission apparatus 100a into inductive power and transmit the inductive power to the wireless power receiving apparatus 500. [ That is, when the resonance coil of the second wireless power transmission apparatus 100b receives the resonance power from the first wireless power transmission apparatus 100a, that is, the resonance magnetic field, and resonance occurs in the resonance coil according to the resonance power, Power is received in the coil so that the induction coil operates as the first coil as described above and the coil of the wireless power receiving apparatus 500 operates as the second coil to generate induced electromotive force. Here, it is preferable that resonant power is received from the first wireless power transmission apparatus 100a to the resonant coil, but a separate receiving coil may be provided.

이와 동일한 원리로 제1무선전력전송장치(100a)에서 유도전력이 발생되고 무선전력수신장치(500)가 공진전력에 의해 충전이 가능한 경우 제2무선전력전송장치(100b)에서 유도전력을 수신하고 이에 따라 공진전력생성부(130)의 공진코일에서 공진전력이 생성되어 무선전력수신장치(500)에 전송될 수도 있다.When the inductive power is generated in the first wireless power transmission apparatus 100a and the wireless power receiving apparatus 500 can be charged by the resonant power in the same principle, the second wireless power transmission apparatus 100b receives the inductive power Accordingly, the resonant power of the resonant coil of the resonant power generating unit 130 may be generated and transmitted to the wireless power receiving apparatus 500.

여기에서 제1무선전력전송장치(100a)가 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150) 중 어느 하나만 포함되는 것을 일 예로 설명하였지만, 제1무선전력전송장치(100a)가 공진전력생성부(130) 및 유도전력생성부(150)를 모두 포함한 경우에도 동일하게 동작할 수 있음은 당연하다.Here, the first wireless power transmission apparatus 100a includes only one of the resonant power generation unit 130 and the inductive power generation unit 150. However, the first wireless power transmission apparatus 100a may include the resonant power generation unit 130, It is of course possible to operate in the same manner when both the generating unit 130 and the inductive power generating unit 150 are included.

이와 같이 본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)가 중계기의 역할을 하는 경우, 공진전력에 의한 충전 가능 거리를 벗어나서 무선전력수신장치(500)가 위치하는 경우에도 무선전력전송장치(100)와 무선전력수신장치(500) 사이에 새로운 무선전력전송장치(100)를 하나 더 추가하여 충전 가능 거리를 더 넓힐 수 있는 효과가 있다. 또한, 제1무선전력전송장치(100a)에서 전송 가능한 무선전력의 전송방법, 즉 공진결합방법 또는 유도결합방법이 무선전력수신장치(500)의 방법과 상이한 경우에도 중계기를 사용하여 무선전력수신장치(500)에 충전이 가능하게 된다.When the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention plays the role of a repeater, even when the wireless power reception apparatus 500 is located beyond the chargeable distance by the resonance power, the wireless power transmission apparatus 100 There is an effect that a new wireless power transmission apparatus 100 may be further added between the wireless power receiving apparatuses 500 to further widen the chargeable distance. Also, even when the transmission method of the wireless power that can be transmitted from the first wireless power transmission apparatus 100a, that is, the resonant coupling method or the inductive coupling method is different from that of the wireless power receiving apparatus 500, The battery 500 can be charged.

전술한 바와 같이 본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)는 선택적으로 유도 결합(Inductive Coupling) 방식에 따른 유도전력 및 공진 결합(Resonance Coupling) 방식에 따른 공진전력을 무선전력수신장치(500)에 전송함으로써 무선전력수신장치(500)의 충전방식이 유도결합방식 및 공진결합방식 중 어느 방식인지 여부와 무관하게 모두 충전시킬 수 있다.As described above, the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention selectively transmits the inductive power according to the inductive coupling method and the resonant power according to the resonance coupling method to the wireless power receiving apparatus 500 It is possible to charge the wireless power receiving apparatus 500 regardless of whether the charging method of the wireless power receiving apparatus 500 is the inductive coupling method or the resonant coupling method.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

Claims (13)

무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송장치에 있어서,
소정의 공진주파수에서 공진전력을 생성하는 공진전력생성부와;
소정의 유도전력을 생성하는 유도전력생성부와;
상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원공급부와;
상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 적어도 하나에서 전력이 생성되도록 상기 공진 전력생성부 및 상기 유도전력생성부를 제어하고, 외부장치에 ID정보를 요청하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 외부장치로부터 ID정보를 수신하고, 상기 수신한 ID정보에 기초하여 상기 유도전력 및 상기 공진전력 중 어느 하나를 선택적으로 상기 외부장치에 전송하는 제어부를 포함하고,
상기 ID정보는 상기 외부장치가 수신할 수 있는 무선전력의 타입에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
1. A wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power,
A resonance power generation unit that generates resonance power at a predetermined resonance frequency;
An induction power generation unit generating a predetermined induction power;
A power supply unit for supplying power to at least one of the resonance power generation unit and the induction power generation unit;
Wherein the control unit controls the resonant power generation unit and the inductive power generation unit to generate power in at least one of the resonant power generation unit and the inductive power generation unit, requests ID information from an external device, And a control unit for receiving the ID information from the device and selectively transmitting either the inductive power or the resonant power to the external device based on the received ID information,
Wherein the ID information includes information on a type of wireless power that the external device can receive.
제1항에 있어서,
상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 하나를 선택하는 선택부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 공진전력생성부 및 상기 유도전력생성부 중 어느 하나를 선택하도록 상기 선택부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a selection unit for selecting one of the resonance power generation unit and the inductive power generation unit,
Wherein the control unit controls the selection unit to select any one of the resonance power generation unit and the inductive power generation unit.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 공진전력생성부의 상기 공진주파수를 변경시키기 위한 공진주파수변경부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 공진주파수의 값을 변경하도록 상기 공진주파수변경부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
3. The method of claim 2,
Further comprising a resonance frequency changing unit for changing the resonance frequency of the resonance power generating unit,
Wherein the control unit controls the resonance frequency changing unit to change the value of the resonance frequency.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 외부장치가 상기 공진전력에 의해 충전되는 경우, 상기 외부장치의 충전에 필요한 공진주파수 값을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 공진주파수변경부를 제어하여 상기 필요한 공진주파수를 갖는 상기 공진전력을 생성하도록 상기 공진전력생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the control unit determines the resonance frequency value necessary for charging the external device when the external device is charged by the resonance power and controls the resonance frequency changing unit according to a result of the determination, And controls the resonant power generation unit to generate power.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유도전력생성부는 상기 공진전력생성부에서 생성된 상기 공진전력에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the induction power generation unit is driven by the resonance power generated by the resonance power generation unit.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유도전력생성부와 상기 공진 전력생성부는 상기 전원공급부에 의하여 서로 별도로 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the induction power generation unit and the resonance power generation unit are separately powered by the power supply unit.
제1항에 있어서,
상기 외부장치와 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고,
상기 제어부는 주기적으로 충전이 필요한 외부장치가 있는지 여부를 식별하기 위한 요청신호를 출력하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 외부장치로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호가 수신되는 경우, 상기 외부장치를 충전하기 위해 필요한 충전관련정보를 요청하는 충전요청신호를 더 출력하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보에 대한 신호가 수신되는 경우 수신된 신호에 기초하여 상기 유도전력생성부 및 공진전력생성부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a communication unit for communicating with the external device,
Wherein the control unit controls the communication unit to output a request signal to identify whether there is an external device that needs to be periodically charged, and when the response signal to the request signal is received from the external device, Related information from the external device, and controls the communication unit to further output a charging request signal for requesting charging-related information necessary for charging the battery, Generating unit for controlling the power of the wireless power transmission apparatus.
제8항에 있어서,
상기 외부장치와 통신하기 위한 상기 통신부는 상기 공진전력생성부의 공진코일 및 상기 유도전력생성부의 유도코일에 포함되고,
상기 제어부는 주기적으로 충전이 필요한 외부장치가 있는지 여부를 식별하기 위한 요청신호를 출력하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 외부장치로부터 상기 요청신호에 대한 응답신호가 수신되는 경우, 상기 외부장치를 충전하기 위해 필요한 충전관련정보를 요청하는 충전요청신호를 더 출력하도록 상기 통신부를 제어하며, 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보에 대한 신호가 수신되는 경우 수신된 신호에 기초하여 상기 유도전력생성부 및 공진전력생성부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선전력전송장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the communication unit for communicating with the external device is included in the resonance coil of the resonance power generation unit and the induction coil of the induction power generation unit,
Wherein the control unit controls the communication unit to output a request signal to identify whether there is an external device that needs to be periodically charged, and when the response signal to the request signal is received from the external device, Related information from the external device, and controls the communication unit to further output a charging request signal for requesting charging-related information necessary for charging the battery, Generating unit for controlling the power of the wireless power transmission apparatus.
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