KR101926564B1 - 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법 - Google Patents

착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101926564B1
KR101926564B1 KR1020120075413A KR20120075413A KR101926564B1 KR 101926564 B1 KR101926564 B1 KR 101926564B1 KR 1020120075413 A KR1020120075413 A KR 1020120075413A KR 20120075413 A KR20120075413 A KR 20120075413A KR 101926564 B1 KR101926564 B1 KR 101926564B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
wearable
unit
transmission
charging
Prior art date
Application number
KR1020120075413A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140008653A (ko
Inventor
임인기
강성원
형창희
박경환
김성은
강태욱
박형일
황정환
최병건
강태영
김정범
김경수
정명애
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020120075413A priority Critical patent/KR101926564B1/ko
Priority to US13/920,525 priority patent/US20140015470A1/en
Publication of KR20140008653A publication Critical patent/KR20140008653A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101926564B1 publication Critical patent/KR101926564B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/001—Energy harvesting or scavenging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00—Garments
    • A41D1/002—Garments adapted to accommodate electronic equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00—Garments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

사용자가 캠핑, 등산, 자전거 하이킹 등과 같은 야외 활동을 즐기기 위해 전원을 공급받을 수 없는 장소에서 활동하는 경우, 휴대용 모바일 기기에 손쉽게 무선으로 전력을 공급하기 위한 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법이 개시된다. 보다 구체적으로, 본 발명은 사용자가 입거나 소지하는 의류 또는 가방 등에 장착 가능하도록 구현된 섬유형태의 태양전지를 기반으로 하는 발전 수단 또는 섬유형태의 유전 탄성중합체를 기반으로 하는 발전 수단을 이용하여 전력을 생산하고, 배터리에 저장된 전력을 의류 또는 가방에 보관된 휴대용 모바일 기기에 무선으로 전달할 수 있는 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법에 관한 것이다.

Description

착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법{WEARABLE WIRELESS POWER TRANSMISSION APPARATUS AND WIRELESS POWER TRANSMISSION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로, 특히 사용자가 전원을 공급받을 수 없는 장소에서 활동하는 경우에, 의류 또는 가방 등과 같이 사용자가 입거나 소지하는 물품에 부착되어 광 에너지 또는 기계적 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하고 전력을 생산하여 사용자의 휴대용 모바일 단말로 전력을 무선으로 전송할 수 있는 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.
최근 유비쿼터스에 의해 촉발된 시공간의 제약이 없는 휴대용 모바일 기기를 통한 서비스의 제공이 대중화되어 감에 따라, 휴대용 모바일 기기에 대하여 빈번한 충전이 요구되는 사용자의 번거로움이 유발되었다. 이로 인해, 사용자가 원하는 시간에 어느 장소에서나 전원을 공급받을 수 있는 자립형 전원 생산 시스템에 대한 요구가 증대되고 있고, IT 융합 하베스팅 에너지에 대한 관리가 필요하게 되었다. 특히, 사용자가 캠핑, 등산, 자전거 하이킹 등과 같은 야외 활동을 즐기기 위해서 전원을 공급받을 수 없는 실외에서 활동하는 경우, 사용자는 휴대용 모바일 기기의 충전을 위해 별도의 보조 배터리를 소지하거나 휴대용 태양광 충전기를 구비하는 등과 같이 추가적인 장비들을 소지하여야 하는 불편을 감수하여야 한다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2011-0132190호는 별도의 전원코드 없이 염료감응 태양전지(DSSC; Dye-Sensitized Solar Cell) 또는 박막 태양전지 등의 태양전지를 이용하여 무선 충전패드에 전자기장을 발생시키고, 소형 전자기기의 내부에 장착된 유도전류 수신기 코일 통해 전자기 유도 현상에 의해 발생된 유도 전류를 이용하여 배터리를 충전하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 상기 한국공개특허 제2011-0132190호 등에서 개시하고 있는 종래의 태양전지를 이용한 휴대용 모바일 기기를 충전하는 기술들은 태양광 또는 실내광이 없는 경우 전력의 생성이 불가능하며, 염료감응 태양전지 또는 박막 태양전지의 사용과 함께 플라스틱 커버 내에 무선 전력 전송 장치의 1차 코일을 구현함에 따라, 사용자가 입거나 소지하는 의류 또는 가방 등에 부착될 수 없다. 이에 따라, 사용자가 캠핑, 등산, 자전거 하이킹 등과 같은 야외 활동을 즐기기 위해서 전원을 공급받을 수 없는 실외에서 활동하는 경우에는 사용자가 휴대용 모바일 기기를 충전하기 위해 무선 전력 전송 장치를 소지하여야 하는 불편함이 유발된다. 또한, 사용자가 이동 중에 휴대용 모바일 기기를 무선 전력 전송 장치에 의해 충전이 가능한 특정한 위치에 고정하기가 어려운 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 광 에너지 또는 인체의 활동으로 인한 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 하베스팅 기능이 포함된 착용형 무선 전력 전송 시스템을 제공함으로써, 사용자가 캠핑, 등산, 자전거 하이킹 등과 같은 야외 활동을 즐기기 위해서 전원을 공급받을 수 없는 실외에서 활동하는 경우에도 사용자가 휴대용 모바일 기기를 의류나 가방의 주머니에 보관하기만 해도 자동으로 무선으로 전력을 전송하여 휴대용 모바일 기기를 충전할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치는, 광 에너지 및 운동 에너지 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 전력을 생성하고, 직물에 부착 가능한 착용형 에너지 하베스팅부; 상기 착용형 에너지 하베스팅부에 의해 생성된 전력을 저장하고, 상기 직물에 탈부착 가능하여 상기 직물로부터 탈착 시 외부로부터 충전 가능한 착용형 배터리부; 상기 착용형 에너지 하베스팅부에 의해 생성된 전력을 정류하여 상기 착용형 배터리부로 충전하고, 상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 충전부; 상기 착용형 배터리부에 저장된 전력을 전력 수신 단말로 무선으로 전송하기 위한 전송 신호를 생성하고, 상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 전송 처리부; 및 상기 착용형 전력 전송 처리부에 의해 생성된 상기 전력 수신 단말의 2차 코일부(secondary coil unit)로 무선 전송하고, 전도성 섬유로 구성되어 상기 직물에 형성되는 섬유형 1차 코일부(primary coil unit)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 착용형 에너지 하베스팅부는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하는 섬유형 태양 전지로 구성되는 제1 발전부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 착용형 에너지 하베스팅부는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하는 섬유형 유전 탄성중합체로 구성되는 제2 발전부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 착용형 배터리부, 상기 착용형 전력 충전부 및 상기 착용형 전력 전송 처리부는 SOP(System On Package)로 구현되어 상기 직물에 탈부착 가능한 단일 패키지로 구성될 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치는 상기 착용형 배터리부의 충전 상태 및 상기 섬유형 1차 코일부에서 상기 2차 코일부로 전송되는 전력의 전송 상태 중 적어도 어느 하나 이상을 유연성 있는 발광소자를 통해 표시하는 착용형 상태 표시부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 착용형 상태 표시부는 상기 착용형 상태 표시부에 구비되는 사용자 입력부의 조작에 의해 표시 모드가 제어되거나, 또는 상기 전력 수신 단말의 조작에 의해 표시 모드가 제어될 수 있다.
이때, 상기 표시 모드는 상시 ON 모드, 상시 OFF 모드, 배터리 충전 상태 표시 모드, 전력 전송 상태 표시 모드 또는 깜빡거림 표시 모드 중 어느 하나에 해당할 수 있다.
이때, 상기 착용형 전력 충전부는, 상기 착용형 에너지 하베스팅부에 의해 생성된 교류 전력을 입력받아 직류 전력으로 정류하는 전력 입력부; 및 상기 전력 입력부에 의해 정류된 직류 전력에 대하여 직류-직류 변환을 수행하여 상기 착용형 배터리부를 충전하는 전력 변환부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 착용형 전력 충전부는 상기 착용형 배터리부의 충전 상태를 모니터링하는 충전 상태 모니터링부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 착용형 전력 전송 처리부는, 상기 착용형 배터리부에 저장된 전력을 상기 전력 수신 단말로 무선으로 전송하기 위한 전송 신호를 생성하는 전송 신호 발생부; 및 상기 전력 수신 단말의 존재 여부를 판별하여 상기 전송 신호의 출력을 제어하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 착용형 전력 전송 처리부는 상기 섬유형 1차 코일부에서 상기 2차 코일부로 전송되는 전력의 전송 상태를 모니터링하는 전송 상태 모니터링부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 충전 상태 모니터링부에 의해 모니터링되는 상기 착용형 배터리부의 충전 상태 또는 상기 전송 상태 모니터링부에 의해 모니터링되는 상기 전력의 전송 상태는 상기 전력 수신 단말에 표시될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 방법은, 직물에 부착 가능한 착용형 에너지 하베스팅부가 광 에너지 및 운동 에너지 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 교류 전력을 생성하는 단계; 상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 충전부가 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 단계; 상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 배터리부가 상기 직류 전력을 저장하는 단계; 상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 전송 처리부가 상기 착용형 배터리부에 저장된 전력을 전력 수신 단말로 무선으로 전송하기 위한 전송 신호를 생성하는 단계; 및 전도성 섬유로 구성되어 상기 직물에 형성된 섬유형 1차 코일부가 상기 전력 수신 단말의 2차 코일부로 상기 전송 신호를 무선 전송하는 단계를 포함하고, 상기 착용형 배터리부, 상기 착용형 전력 충전부 및 상기 착용형 전력 전송 처리부는 SOP로 구현되어 상기 직물에 탈부착 가능한 단일 패키지로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 방법은, 상기 착용형 전력 충전부가 상기 착용형 배터리부의 충전 상태를 모니터링하는 단계; 상기 착용형 전력 전송 처리부가 상기 섬유형 1차 코일부에서 상기 2차 코일부로 전송되는 전력의 전송 상태를 모니터링하는 단계; 및 착용형 상태 표시부가 상기 충전 상태 및 상기 전송 상태 중 적어도 어느 하나 이상을 유연성 있는 발광 소자를 통해 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 충전 상태 및 상기 전송 상태 중 적어도 어느 하나 이상을 표시하는 단계는, 상기 착용형 상태 표시부에 구비되는 사용자 입력부의 조작에 의해 제어되는 표시 모드 또는 상기 전력 수신 단말의 조작에 의해 제어되는 표시 모드에 따라 상기 충전 상태 또는 상기 전송 상태를 표시할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 방법은, 상기 충전 상태 또는 상기 전송 상태를 상기 전력 수신 단말에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 입거나 소지하는 의류 또는 가방에 부착 가능한 에너지 하베스팅 수단을 이용하여 광 에너지 또는 인체의 활동에 의한 운동 에너지로부터 전력을 생산하고, 휴대용 모바일 기기의 2차 코일로 전력을 무선으로 전송하기 위한 1차 코일을 전도성 섬유로 구성하여 의류 또는 가방의 직물 상에 구현함으로써, 전원을 공급받을 수 없는 야외에서도 사용자가 편리하게 무선으로 휴대용 모바일 기기를 충전할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전력 공급 시스템의 유비쿼터스화가 가능하여, 전력 소모량이 많은 스마트폰 등과 같은 휴대용 모바일 기기에 대한 빈번한 충전에 따른 사용자의 번거로움을 해소할 수 있고, 사용자가 원하는 시간 및 장소에서 휴대용 모바일 기기를 충전할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 캠핑, 등산, 자전거 하이킹 등과 같은 야외 활동을 즐기기 위해서 전원을 공급받을 수 없는 실외에서 활동하는 경우, 사용자가 소지하는 휴대용 모바일 기기의 충전 수단으로써 유용성과 편리성이 높은 무선 전력 전송 장치를 제공할 수 있으므로, 무선 전력 공급 기술을 스포츠 아웃도어 의류, 배낭, 백팩 등과 같은 IT 스포츠 용품에 적용할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 따른 착용형 무선 전력 전송 장치가 전력 수신 단말에 무선으로 전력을 공급하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 착용형 에너지 하베스팅부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 착용형 전력 충전부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 착용형 전력 전송 처리부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 착용형 상태 표시부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 수신 단말의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치를 의류에 장착한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치를 가방에 장착한 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치 및 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치의 구성 및 그 동작에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 따른 착용형 무선 전력 전송 장치가 에너지 하베스팅(Energy harvesting) 기능을 수행하여 생성한 전력을 사용자의 전력 수신 단말에 무선으로 공급하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)는 사용자의 의류나 가방 등과 같이 사용자가 입거나 소지하는 물품(10)의 직물에 장착되어, 사용자가 외부로부터 전원을 공급받을 수 없는 장소(야외 등)에서 활동하는 경우, 태양광 또는 조명광을 수광하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환하거나, 사용자의 움직임에 따른 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 발생시킨다.
이때, 착용형 무선 전력 전송 장치(100)는 발생된 전력을 내장된 배터리에 저장하고, 휴대용 모바일 기기와 같은 사용자의 전력 수신 단말(200)이 착용형 무선 전력 전송 장치(100)에 근접하게 되면, 1차·2차 코일에 의한 전자기 유도(Magnetic Induction) 방식 또는 자기 공명(Magnetic Resonance) 방식으로 배터리에 저장한 전력을 전력 수신 단말(200)로 무선 전송한다. 비록, 도 1에는 설명의 편의를 위해 사용자의 전력 수신 단말(200)이 사용자가 입거나 소지하는 물품(10)의 외부에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 사용자의 전력 수신 단말(200)이 사용자의 의류 또는 가방에 구비된 주머니 내부에 삽입되어 사용자의 의류 또는 가방에 장착된 착용형 무선 전력 전송 장치(100)에 근접하게 될 때 무선 전력 전송이 이루어질 수 있다. 이하의 설명에서는 사용자가 입거나 소지하는 물품(10)을 의류 또는 가방으로 예를 들어 설명하도록 한다. 물론, 의류 또는 가방은 물품(10)에 대한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)는, 착용형 에너지 하베스팅부(110), 착용형 전력 충전부(120), 착용형 배터리부(130), 착용형 전력 전송 처리부(140), 섬유형 1차 코일부(150) 및 착용형 상태 표시부(160)를 포함한다.
착용형 에너지 하베스팅부(110)는 사용자가 입거나 소지하는 의류나 가방 등과 같은 물품의 직물에 부착되어 광 에너지 또는 운동 에너지로부터 전력을 생성한다.
이러한 착용형 에너지 하베스팅부(110)는, 도 3을 참조하면, 섬유형 태양 전지를 기반으로 하는 제1 발전부(112)와 섬유형 유전 탄성중합체(dielectric elastomer)를 기반으로 하는 제2 발전부(114)로 구성된다.
섬유형 태양전지를 기반으로 하는 제1 발전부(112)는, 사용자가 착용형 무선 전력 전송 장치(100)가 장착된 의류를 착용하거나 가방을 소지하고 야외 또는 실내에서 활동하는 경우, 태양광 또는 조명광을 수광하여 획득한 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성한다. 이때, 제1 발전부(112)는 고분자 나노 섬유를 전기 방사하여 1차원 섬유 구조를 갖는 연료감응형 태양전지사(Fiber-type solar cell)를 직조하여 천을 제조하고, 이를 적층 및 모듈화함으로써 구현될 수 있다. 즉, 제1 발전부(112)는 태양전지의 역할을 하는 섬유의 형태로 구현되어 일반 섬유와 같이 유연성, 세탁성 등의 섬유 고유의 특성을 유지함에 따라 사용자의 의류, 가방 등에 이질감 없이 장착 가능하다. 섬유형 태양전지 기반의 에너지 하베스팅 기술은 의류 또는 가방 등의 의류 제품 분야뿐만 아니라 차양, 커튼, 블라인드 등의 인테리어 섬유 제품 분야나 양산 등의 생활 섬유 제품 분야에서 적용되는 기술로써 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 보다 상세한 설명을 생략하도록 한다.
섬유형 유전 탄성중합체를 기반으로 하는 제2 발전부(114)는 사용자의 인체 활동을 통해 발생되는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성한다. 제2 발전부(114)의 유전 탄성중합체를 구성하는 물질로는 고분자 재료 중 가장 큰 유전율을 나타내며 유연하고 인장강도가 높은 PVDF(polyvinlylidene fluorid)와, 최근 나노 복합재료에 관한 연구에서 가장 주목받는 소재로써 탄소들이 육각형 구조를 이루어져 동일한 굵기의 강철에 비해 최대 100배 이상의 강도와 열전도율이 다이아몬드의 2배인 특성을 가지는 CNT(Carbon Nanotube) 등이 복합적으로 사용될 수 있다. 이때, 제2 발전부(114)는 상기와 같은 유전 탄성중합체로 제작된 밴드 형태로 구현됨으로써, 의류의 팔꿈치나 무릎 부위에 장착되어 인체 활동으로 인한 기계적인 변형을 전기 에너지로 변환하여 에너지를 하베스팅한다. 한편, 섬유형 유전 탄성중합체를 이용하여 기계적인 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기술은 공지된 논문(예를 들어, Thomas G. McKay, Benjamin M. O'Brien, Emilio P. Calius, Iain A. Anderson. Soft generators using dielectric elastomers. Applied Physics Letters, 2011; 98 (14): 142903 DOI: 10.1063/1.3572338 등)을 통해 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 보다 상세한 설명을 생략하도록 한다.
한편, 착용형 에너지 하베스팅부(110)는, 태양광이 조사되는 실외 또는 조명광이 조사되는 실내에서 사용자가 활동하는 경우에, 가장 안정적으로 전력을 공급하는 수단인 섬유형 태양전지를 기반으로 하는 제1 발전부(112)가 단독으로 사용될 수 있다. 반면, 태양광 또는 실내광이 조사되지 아니하는 장소에서 사용자가 활동하는 경우에, 섬유형 유전 탄성중합체를 기반으로 하는 제2 발전부(114)가 단독으로 사용될 수 있다. 또한, 경우에 따라, 상기 두 가지의 에너지 하베스팅 수단인 섬유형 태양전지를 기반으로 하는 제1 발전부(112)와 섬유형 유전 탄성중합체를 기반으로 하는 제2 발전부(114)가 동시에 사용될 수 있음은 당연하다. 그리고, 착용형 에너지 하베스팅부(110)는 상기와 같은 섬유형 태양전지를 기반으로 하는 제1 발전부(112)와 섬유형 유전 탄성중합체를 기반으로 하는 제2 발전부(114)에서 각각 생성된 전력을 착용형 전력 충전부(120)로 전송한다.
착용형 전력 충전부(120)는 착용형 에너지 하베스팅부(110)에 의해 생성된 전력을 정류하고, 이를 착용형 배터리부(130)로 충전한다.
이러한 착용형 전력 충전부(120)는, 도 4를 참조하면, 전력 입력부(122), 전력 변환부(124), 충전 상태 모니터링부(126) 및 전력 제어부(128)로 구성된다.
전력 입력부(122)는 착용형 에너지 하베스팅부(110)에 의해 생성된 전력에 대한 정류 기능 및 모니터링 기능과, 역방향전류 흐름방지 기능을 수행한다. 보다 구체적으로, 전력 입력부(122)는 제1 발전부(112)와 제2 발전부(114) 각각에 의해 생성된 교류 전력을 입력받아 착용형 배터리부(130)에 충전될 수 있는 직류 전력으로 변환한다. 이때, 전력 입력부(122)는 교류 전력에서 직류 전력을 얻을 수 있는 정류 동작을 수행하고 한 방향으로만 전류를 통과시킬 수 있는 회로 소자를 이용할 수 있다. 또한, 전력 입력부(122)는 착용형 배터리부(130)에 충전된 전력이 착용형 에너지 하베스팅부(110)를 통해 입력되는 전력보다 높은 경우에 착용형 배터리부(130)에서 착용형 에너지 하베스팅부(110)로 흐를 수 있는 역전류를 차단한다. 또한, 전력 입력부(122)는 착용형 에너지 하베스팅부(110)를 통해 입력되는 전력을 모니터링하여 전력 제어부(128)에 제공하고, 입력되는 전력이 기설정된 최소 기준값(Pmin) 이하인 경우에는 전력 제어부(128)의 제어에 따라 불필요한 전력 소모를 줄이기 위해 착용형 에너지 하베스팅부(110)로부터 생성된 교류 전력이 입력되는 것을 차단한다. 이후, 전력 입력부(122)는 입력되는 전력이 기설정된 최소 기준값(Pmin)보다 높아지면, 이를 감지하여 전력 제어부(128)의 제어에 따라 착용형 에너지 하베스팅부(110)로부터 생성된 교류 전력을 입력받는다.
전력 변환부(124)는 전력 입력부(122)로부터 정류된 직류 전력을 전달받아 직류-직류(DC-DC) 변환하고, 이를 착용형 배터리부(130)에 충전한다. 또한, 전력 변환부(124)는 착용형 배터리부(130)에 대한 과충전 방지 기능 및 과방전 방지 기능을 수행한다. 보다 구체적으로, 전력 변환부(124)는, 착용형 배터리부(130)의 과충전을 방지하기 위해, 착용형 배터리부(130)에 충전된 전력이 착용형 배터리부(130)가 완전히 충전되었을 때를 기준으로 기설정된 제1 기준값(P1) 이상인 경우, 전력 제어부(128)의 제어를 받아 착용형 배터리부(130)에 대한 전력 충전을 차단한다. 반면, 전력 변환부(124)는, 착용형 배터리부(130)의 과방전을 방지하기 위해, 착용형 배터리부(130)에 충전된 전력이 착용형 배터리부(130)가 방전되었을 때를 기준으로 기설정된 제2 기준값(P2) 이하인 경우, 전력 제어부(128)의 제어를 받아 착용형 배터리부(130)에서 착용형 전력 전송 처리부(140)로의 전력 방전을 차단한다. 이때, 착용형 배터리부(130)의 과충전을 방지하기 위해 기설정된 제1 기준값(P1)은 착용형 배터리부(130)의 과방전을 방지하기 위해 기설정된 제2 기준값(P2)에 비하여 높은 값을 갖는 것은 당연하다.
충전 상태 모니터링부(126)는 착용형 배터리부(130)의 충전 상태를 모니터링하고, 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보를 전력 제어부(128)와 착용형 상태 표시부(160)에 제공한다. 충전 상태 모니터링부(126)에 의해 모니터링되는 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보는 충전 전력 정보 또는 충전 전압 정보가 될 수 있다.
전력 제어부(128)는 전력 입력부(122)와 전력 변환부(124)를 각각 제어한다. 보다 구체적으로, 전력 제어부(128)는 전력 입력부(122)에 의해 모니터링된 입력 전력을 최소 기준값(Pmin)과 비교하고, 입력 전력이 최소 기준값(Pmin) 이하인 경우에는 전력 입력부(122)를 제어하여 착용형 에너지 하베스팅부(110)로부터 생성된 교류 전력이 전력 입력부(122)로 입력되는 것을 차단하고, 전력 변환부(124)의 동작을 정지시킨다. 반면, 입력 전력이 최소 기준값(Pmin) 이상인 경우에는 전력 입력부(122)를 제어하여 착용형 에너지 하베스팅부(110)로부터 생성된 교류 전력이 전력 입력부(122)로 입력되는 것을 허용하고, 전력 변환부(124)가 동작을 개시하도록 한다. 또한, 전력 제어부(128)는 충전 상태 모니터링부(126)로부터 수신한 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보에 기초하여 착용형 배터리부(130)의 충전 전력과 기설정된 제1 기준값(P1)을 비교하고, 착용형 배터리부(130)의 충전 전력이 기설정된 제1 기준값(P1) 이상인 경우에는 착용형 배터리부(130)의 과충전을 방지하기 위해 전력 변환부(124)를 제어하여 착용형 배터리부(130)에 전력이 충전되는 것을 차단한다. 이때, 전력 제어부(128)에 의해 수행되는 착용형 배터리부(130)에 대한 과충전 방지 제어 기능은, 착용형 배터리부(130)로 흐르는 전류의 흐름을 완전히 차단하거나 허용하는 동작을 반복하여 상기 전류의 흐름을 조절하는 On/Off 방식, 착용형 배터리부(130)로 흐르는 전류의 흐름을 점차적으로 증가시키거나 혹은 감소시켜 상기 전류의 흐름을 조절하는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식, 또는 전력 입력부(122)로부터 전달된 입력 전력과 충전 상태 모니터링부(126)로부터 제공된 착용형 배터리부(130)의 충전 전압을 매칭하여 최대 충전 효율을 산출하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방식이 사용될 수 있다. 또한, 전력 제어부(128)는 착용형 배터리부(130)의 충전 전력과 기설정된 제2 기준값(P2)을 비교하고, 착용형 배터리부(130)의 충전 전력이 기설정된 제2 기준값(P2) 이하인 경우에는 착용형 배터리부(130)의 과방전을 방지하기 위해 착용형 배터리부(130)에서 착용형 전력 전송 처리부(140)로의 전력 방전을 차단한다. 한편, 전력 제어부(128)는 배터리가 온도에 따라 충방전 특성이 달라지는 현상을 보상하기 위해, 착용형 배터리부(130)의 온도를 감지하고, 감지된 착용형 배터리부(130)의 온도에 기초하여 기설정된 제1 기준값(P1)과 제2 기준값(P2)을 조정할 수 있다.
착용형 배터리부(130)는 착용형 에너지 하베스팅부(110)에 의해 생성된 전력을 저장한다. 보다 구체적으로, 착용형 배터리부(130)는 착용형 에너지 하베스팅부(110)에 의해 생성된 교류 전력에 대하여 착용형 전력 충전부(120)를 통해 정류되고 직류-직류 변환된 직류 전력을 저장하고, 저장된 전력을 착용형 전력 전송 처리부(140)에 전송한다. 이때, 착용형 배터리부(130)는 사용자의 의류 또는 가방의 직물에 탈부착 가능하고, 사용자의 의류 또는 가방의 직물로부터 탈착 시에 외부로부터 충전이 가능하도록 구성될 수 있다.
착용형 전력 전송 처리부(140)는 착용형 배터리부(130)로부터 저장된 전력을 제공받고, 제공받은 전력을 사용자의 전력 수신 단말(200)에 전송하기 위한 전송 신호를 생성한다.
이러한 착용형 전력 전송 처리부(140)는, 도 5를 참조하면, 전송 신호 발생부(142), 전력 수신 단말 판단부(144), 전송 상태 모니터링부(146) 및 전송 제어부(148)로 구성된다.
전송 신호 발생부(142)는 착용형 배터리부(130)로부터 제공받은 전력을 사용자의 전력 수신 단말(200)에 무선으로 전송하기 위한 전송 신호를 생성한다. 즉, 전송 신호 발생부(142)는 섬유형 1차 코일부(150)에서 사용자의 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부로 무선전력위원회(WPC; Wireless Power Consortium)에서 정의한 치(Qi) 규격에 따르는 전자기 유도 방식이나 자기 공명 방식에 의한 무선 전력 전송을 수행하기 위한 전송 신호를 생성하고, 이를 섬유형 1차 코일부(150)에 제공한다. 이때, 전송 신호 발생부(142)에 의한 전송 신호의 생성 및 생성되는 전송 신호의 크기는 전송 제어부(148)의 제어에 따라 결정될 수 있다.
전력 수신 단말 판단부(144)는 전력 수신 단말(200)의 존재 여부를 판별하고, 전력 수신 단말(200)의 위치를 감지한다. 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)에 근접하는 사용자의 전력 수신 단말(200)이 존재하지 않거나, 착용형 무선 전력 전송 장치(100)에 근접하는 사용자의 전력 수신 단말(200)이 존재하더라도 전력 수신 단말(200)에 충전이 필요하지 않은 경우, 착용형 무선 전력 전송 장치(100)는 전력 소모를 최소화하기 위해 대기 전력 모드로 작동될 필요가 있다. 이를 위해, 전력 수신 단말 판단부(144)는 정전 용량의 변화 또는 공명 주파수의 변화를 감지하는 센서를 통해 근접하는 전력 수신 단말(200)의 존재 여부 및 위치를 감지하고, 전력 수신 단말(200)의 존재 여부 및 위치에 대한 판단 결과를 전송 제어부(148)에 제공한다.
전송 상태 모니터링부(146)는 섬유형 1차 코일부(150)에서 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부로 전송되는 전력의 전송 상태를 모니터링하여 이를 착용형 상태 표시부(160)에 제공한다. 이때, 전송 상태 모니터링부(146)는 섬유형 1차 코일부(150)에서 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부로 전력이 전송되는 경우 '1'의 값을 갖는 디지털 신호를 생성하여 착용형 상태 표시부(160)에 전송할 수 있다.
전송 제어부(148)는 전송 신호 발생부(142), 전력 수신 단말 판단부(144) 및 전송 상태 모니터링부(146)를 각각 제어한다. 이때, 전송 제어부(148)는 전력 수신 단말 판단부(144)로부터 착용형 무선 전력 전송 장치(100)에 근접하는 사용자의 전력 수신 단말(200)의 존재 여부 및 위치에 대한 판단 결과를 수신하여 전력 수신 단말(200)의 존재 여부 및 위치를 판별하고, 그에 따라 전송 신호 발생부(142)를 제어하여 전송 신호의 생성 및 생성되는 전송 신호의 크기를 제어한다.
섬유형 1차 코일부(150)는 착용형 전력 전송 처리부(140)로부터 전송 신호를 입력받아 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부로 전력을 무선으로 전송한다. 즉, 섬유형 1차 코일부(150)는 착용형 전력 전송 처리부(140)의 전송 신호 발생부(142)에 의해 생성된 전송 신호를 입력받고, 착용형 배터리부(130)에 저장된 전력을 전송하고자 하는 대상인 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부로 전자기 유도 방식 또는 자기 공명 방식으로 전력을 무선으로 전송한다. 이때, 섬유형 1차 코일부(150)의 1차 코일은 착용형 무선 전력 전송 장치(100)가 부착되는 의류나 가방의 특정한 부분(주머니 등)에 유연성과 세탁성을 가지는 전도성 섬유(금속 섬유 또는 도전사)를 직조(weaving)하거나 자수(embroidering)함으로써 구현될 수 있다. 또한, 섬유형 1차 코일부(150)는 충전 상태 모니터링부(126)에 의해 모니터링된 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전송 상태 모니터링부(146)에 의해 모니터링된 전력의 전송 상태 정보를 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부로 전송할 수 있다. 이때, 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보 및 전력의 전송 상태 정보의 전송은 섬유형 1차 코일부(150)와 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부 간의 데이터 통신을 통해 이루어질 수 있다.
착용형 상태 표시부(160)는 착용형 전력 충전부(120)의 충전 상태 모니터링부(126)로부터 제공받은 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 착용형 전력 전송 처리부(140)의 전송 상태 모니터링부(146)로부터 제공받은 전력의 전송 상태 정보를 사용자에게 표시한다. 또한, 착용형 상태 표시부(160)는 사용자의 선택에 따라 표시 모드가 제어되어 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보 및 전력의 전송 상태 정보를 표시한다.
이러한 착용형 상태 표시부(160)는, 도 6을 참조하면, 사용자 입력부(162), 표시 모드 결정부(164) 및 상태 정보 표시부(166)로 구성된다.
사용자 입력부(162)는 사용자로부터 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 표시하는 방식인 표시 모드에 대한 선택을 입력 받는다. 이때, 사용자 입력부(162)를 통해 선택되는 표시 모드는, 예를 들어 상시 ON 모드, 상시 OFF 모드, 배터리 충전 상태 표시 모드, 전력 전송 상태 표시 모드, 깜빡거림 표시 모드 등이 될 수 있다. 사용자 입력부(162)는 사용자로부터 입력받은 표시 모드의 선택 정보를 표시 모드 결정부(164)로 전달한다.
표시 모드 결정부(164)는 사용자 입력부(162)로부터 사용자의 표시 모드에 대한 선택 정보를 수신하여 상태 정보 표시부(166)의 표시 모드를 결정한다. 한편, 착용형 상태 표시부(160)는 사용자 입력부(162)를 구비하지 아니하고, 사용자의 전력 수신 단말(200)의 조작에 의해 표시 모드의 선택을 입력 받을 수 있다. 사용자가 전력 수신 단말(200)인 휴대용 모바일 기기에서 소프트웨어로 구현된 어플리케이션을 실행하여 표시 모드의 선택을 입력하면, 표시 모드 결정부(164)는 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부와 섬유형 1차 코일부(150) 간의 데이터 통신을 통해 상기 표시 모드의 선택을 수신하여 착용형 상태 정보 표시부(166)의 표시 모드를 결정할 수 있다. 표시 모드 결정부(164)는 결정된 표시 모드를 상태 정보 표시부(166)에 제공한다. 물론, 착용형 상태 표시부(160)가 사용자 입력부(162)를 구비하는 경우에도, 표시 모드 결정부(164)가 전력 수신 단말(200)의 조작에 의한 표시 모드의 선택을 입력받을 수 있음은 당연하다.
상태 정보 표시부(166)는 표시 모드 결정부(164)로부터 표시 모드를 제공받아, 그에 대응하는 표시 방식으로 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 사용자에게 표시한다. 이때, 상태 정보 표시부(166)는 의류나 가방의 표면에 장식되어 있는 브랜드명 또는 제조사명이 표시된 로고 등의 형태를 갖는 유연성 있는 발광소자(섬유 형태 LED 등)로 구현되어 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 발광소자의 색깔, 깜빡거림의 속도 또는 발광소자의 밝기 차이로 표시할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)에서 착용형 배터리부(130), 착용형 전력 충전부(120) 및 착용형 전력 전송 처리부(140)는 모두 전자부품으로 구현되므로, 의류 또는 가방의 세탁 시에 굽힘과 충격에 의해 내구성이 약화되거나 훼손 시 안정성에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 장치(100)에서 착용형 전력 충전부(120), 착용형 배터리부(130) 및 착용형 전력 전송 처리부(140)가 SOP(System On Package) 방식으로 의류 또는 가방에 탈부착 가능한 단일 패키지로 구현될 수 있다. 이때, 사용자는, 의류 또는 가방을 세탁하고 싶은 경우, 착용형 전력 충전부(120), 착용형 배터리부(130) 및 착용형 전력 전송 처리부(140)가 실장된 단일 패키지를 의류 및 가방에서 탈착하여 별도로 충전을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 사용자의 전력 수신 단말의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 전력 수신 단말(200)은, 2차 코일부(210), 수신 전력 충전부(220), 단말 배터리부(230), 어플리케이션 실행부(240) 및 상태 정보 표시부(250)를 포함한다. 사용자는 본 발명에 따른 전력 수신 단말(200)을 착용형 무선 전력 전송 장치(100)가 장착된 의류 또는 가방의 주머니에 넣어 무선 전력 전송에 의한 충전을 수행할 수 있다.
2차 코일부(210)는 착용형 무선 전력 전송 장치(100)의 섬유형 1차 코일부(150)로부터 전력을 무선으로 전달받는다. 즉, 착용형 무선 전력 전송 장치(100)의 섬유형 1차 코일부(150)에 전송 신호가 입력되면, 전자기 유도 방식이나 자기 공명 방식으로 2차 2차 코일부(210)의 2차 코일에 전력이 전달된다.
수신 전력 충전부(220)는 2차 코일부(210)의 2차 코일에 전달된 전력을 변환하여 단말 배터리부(230)를 충전하고, 단말 배터리부(230)는 전력 수신 단말(200)을 구성하는 각 모듈에 전원을 공급한다. 또한, 수신 전력 충전부(220)는 2차 코일부(210)와 섬유형 1차 코일부(150) 간의 데이터 통신을 통해 착용형 무선 전력 전송 장치(100)로부터 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 수신하고, 이를 상태 정보 표시부(250)에 전송할 수 있다. 또한, 수신 전력 충전부(220)는 어플리케이션 실행부(240)로부터 표시 모드 선택 정보를 제공받아 이를 2차 코일부(210)와 섬유형 1차 코일부(150) 간의 데이터 통신을 통해 착용형 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다. 또한, 수신 전력 충전부(220)는 전력 수신 단말(200)의 고유 식별자(ID)와 단말 배터리부(230)를 충전하기 위해 필요한 전력량 정보를 2차 코일부(210)와 섬유형 1차 코일부(150) 간의 데이터 통신을 통해 착용형 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다. 이때, 착용형 무선 전력 전송 장치(100)는 수신된 고유 식별자(ID) 및 전력량 정보에 기초하여 전송 제어부(148)를 통해 섬유형 1차 코일부(150)로 입력되는 전송 신호의 세기를 조절할 수 있다.
어플리케이션 실행부(240)는 소프트웨어로 구현된 어플리케이션을 실행하여 사용자가 표시 모드의 선택을 입력할 수 있도록 하고, 사용자가 표시 모드의 선택을 입력하면 표시 모드 선택 정보를 수신 전력 충전부(220)와 상태 정보 표시부(250)에 제공한다.
상태 정보 표시부(250)는 어플리케이션 실행부(240)로부터 제공받은 표시 모드 선택 정보에 따라 섬유형 1차 코일부(150), 2차 코일부(210) 및 수신 전력 충전부(210)를 경유하여 수신한 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 사용자에게 표시한다. 이때, 상태 정보 표시부(250)는 사용자가 어플리케이션을 실행하는 경우에 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 표시하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명에 따른 전력 수신 단말(200)은 상태 정보 표시부(250)를 별도로 구비하지 아니하고, 기존의 휴대용 모바일 기기에 탑재되는 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 등과 같은 정보 표시 수단을 사용하여 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 표시할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치를 의류에 장착한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 의류(10a)의 어깨 부위와 가슴 부위에 섬유형 태양 전지를 기반으로 하는 제1 발전부(112)를 부착하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성할 수 있으며, 의류(10a)의 팔꿈치 부위에 섬유형 유전 탄성중합체를 기반으로 하는 제2 발전부(114)를 부착하여 사용자의 움직임에 의한 기계적인 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성한다. 의류(10a)의 어깨 부위와 가슴 부위에 부착된 제1 발전부(112)와 의류(10a)의 팔꿈치 부위에 부착된 제2 발전부(114)에서 각각 생성된 전력은 착용형 전력 충전부(120), 착용형 배터리부(130) 및 착용형 전력 전송 처리부(140)로 구성되는 단일 패키지(170)에 입력된다. 단일 패키지(170)의 착용형 전력 충전부(120)로 입력된 전력은 정류 및 직류-직류 변환되어 착용형 배터리부(130)에 저장된다. 착용형 배터리부(130)에 저장된 전력은 착용형 전력 전송 처리부(140)에서 전송 신호로 생성된 후, 의류(10a)의 주머니 내에서 전도성 섬유로 구현되어 유연성과 세탁성을 갖는 섬유형 1차 코일부(150)로 출력된다. 사용자는 전력 수신 단말(200)을 충전하고자 하는 경우, 착용형 상태 표시부(160)에 표시되는 착용형 배터리부(130)의 충전 상태를 확인 후, 충전 가능한 상태이면 전력 수신 단말(200)을 의류(10a)의 주머니에 넣어 무선으로 충전한다. 착용형 상태 표시부(160)의 상태 정보 표시부(166)가 의류(10a)의 표면에 장식되어 있는 브랜드명 또는 제조사명이 표시된 로고 등의 형태를 갖는 유연성 있는 발광소자로 구현되고, 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보가 발광소자의 색깔, 깜빡거림의 속도 또는 발광소자의 밝기 차이로 표시됨으로써, 사용자는 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 직관적으로 판별할 수 있다. 또한, 착용형 전력 충전부(120), 착용형 배터리부(130) 및 착용형 전력 전송 처리부(140)로 구성되는 단일 패키지(170)가 사용자의 의류(10a)에 탈부착 가능하도록 구현됨에 따라, 사용자는 의류(10a)를 세탁하고 싶은 경우, 단일 패키지(170)를 의류(10a)에서 탈착하여 전력 수신 단말(200)에 대한 충전을 별도로 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치를 가방에 장착한 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 가방(10b)의 상단 부분이나 외부 덮개 부분에 섬유형 태양 전지를 기반으로 하는 제1 발전부(112)를 부착하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성한다. 가방(10b)의 상단 부분이나 외부 덮개 부분에 부착된 제1 발전부(112)에서 생성된 전력은 착용형 전력 충전부(120), 착용형 배터리부(130) 및 착용형 전력 전송 처리부(140)로 구성되는 단일 패키지(170)에 입력된다. 단일 패키지(170)의 착용형 전력 충전부(120)로 입력된 전력은 정류 및 직류-직류 변환되어 착용형 배터리부(130)에 저장된다. 착용형 배터리부(130)에 저장된 전력은 착용형 전력 전송 처리부(140)에서 전송 신호로 생성된 후, 가방(10b)의 주머니 내에서 전도성 섬유로 구현되어 유연성과 세탁성을 갖는 섬유형 1차 코일부(150)로 출력된다. 사용자는 전력 수신 단말(200)을 충전하고자 하는 경우, 착용형 상태 표시부(160)에 표시되는 착용형 배터리부(130)의 충전 상태를 확인 후, 충전 가능한 상태이면 전력 수신 단말(200)을 가방(10b)의 주머니에 넣어 무선으로 충전한다. 착용형 상태 표시부(160)의 상태 정보 표시부(166)가 가방(10b)의 표면에 장식되어 있는 브랜드명 또는 제조사명이 표시된 로고 등의 형태를 갖는 유연성 있는 발광소자로 구현되고, 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보가 발광소자의 색깔, 깜빡거림의 속도 또는 발광소자의 밝기 차이로 표시됨으로써, 사용자는 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 직관적으로 판별할 수 있다. 또한, 착용형 전력 충전부(120), 착용형 배터리부(130) 및 착용형 전력 전송 처리부(140)로 구성되는 단일 패키지(170)가 사용자의 가방(10b)에 탈부착 가능하도록 구현됨에 따라, 사용자는 가방(10b)을 세탁하고 싶은 경우, 단일 패키지(170)를 가방(10b)에서 탈착하여 전력 수신 단말(200)에 대한 충전을 별도로 수행할 수 있다.
이하에서는 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 방법에 대하여 설명하도록 한다. 앞서, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 본 발명에 따른 착착용형 무선 전력 전송 장치와 전력 수신 단말의 동작과 일부 중복되는 부분은 생략하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 방법은, 먼저 사용자가 입거나 소지하는 물품(10)의 직물에 부착 가능한 착용형 에너지 하베스팅부(110)가 광 에너지 또는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 교류 전력을 생성한다(S100).
그 다음으로, 물품(10)의 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 충전부(120)가 상기 S100 단계에서 생성된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고(S200), 변환된 직류 전력을 물품(10)의 직물에 탈부착 가능한 착용형 배터리부(130)에 저장한다(S300).
그리고, 물품(10)의 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 전송 처리부(140)가 상기 S300 단계에서 착용형 배터리부(130)에 저장한 전력을 사용자의 전력 수신 단말(200)에 전송하기 위한 전송 신호를 생성하고(S400), 섬유형 1차 코일부(150)는 상기 S400 단계에서 생성된 전송 신호를 입력받아 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부(210)로 전력을 무선으로 전송한다(S500). 이때, 섬유형 1차 코일부(150)는 전도성 섬유로 구성되어 물품(10)의 직물 상에 형성된다.
착용형 전력 충전부(120)의 충전 상태 모니터링부(126)는 착용형 배터리부(130)의 충전 상태를 모니터링하는 한편(S600), 착용형 전력 전송 처리부(140)의 전송 상태 모니터링부(146)는 섬유형 1차 코일부(150)에서 전력 수신 단말(200)의 2차 코일부(210)로 전송되는 전력의 전송 상태를 모니터링한다(S700). 그리고, 충전 상태 모니터링부(126)에 의해 획득된 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전송 상태 모니터링부(146)에 의해 획득된 전력의 전송 상태 정보는 착용형 상태 표시부(160)로 전송되고, 착용형 상태 표시부(160)의 상태 정보 표시부(166)는 사용자 입력부(162)의 조작에 의해 제어되는 표시 모드 또는 전력 수신 단말(200)의 조작에 의해 제어되는 표시 모드에 따라 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 사용자에게 표시한다(S800). 이때, 상기 S600 단계 내지 S800 단계는 상기 S300 단계 내지 S500 단계와 병렬적으로 동시에 수행되는 것이 바람직하다. 한편, 충전 상태 모니터링부(126)에 의해 획득된 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전송 상태 모니터링부(146)에 의해 획득된 전력의 전송 상태 정보는 섬유형 1차 코일부(150)과 2차 코일부(210)를 경유하여 전력 수신 단말(200)로 전송될 수 있고, 전력 수신 단말(200)은 수신된 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 상태 정보 표시부(260)를 통해 사용자에게 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 무선 전력 전송 시스템은 PCB(Printed Circuit Board) 기판이나 플라스틱 기판 상에 금속으로 1차 코일을 구현하는 반면에, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)는 섬유형 1차 코일이 의류나 가방 등과 같이 사용자가 입거나 소지하는 물품(10)의 직물 상에 유연성과 세탁성을 가지는 전도성 섬유(금속 섬유 또는 도전사)를 사용하여 직조 또는 자수 방법으로 구현된다. 또한, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)의 섬유형 1차 코일이 의류 또는 가방의 주머니 내에 배치되고, 2차 코일을 구비하는 휴대용 모바일 기기인 사용자의 전력 수신 단말(200)이 착용형 무선 전력 전송 장치(100)가 부착된 의류나 가방 내의 주머니에 보관됨으로써, 착용형 무선 전력 전송 장치(100)의 1차 코일과 전력 수신 단말(200)의 2차 코일이 근접하여 정배열로 위치하게 된다. 이에 따라, 본 발명에 의하면, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 기술에서 무선 전력 전송 수단과 전력 수신 수단 간의 거리가 멀어지고 배열이 어긋나게 되는 경우에 전력의 전송 효율이 낮아질 수 있다는 문제가 극복될 수 있으며, 자기 공명 방식을 이용하는 경우에도 무선 전력 전송의 효율을 높일 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)의 착용형 전력 전송 처리부(140)가 1차 코일에서 2차 코일로 전송되는 전력의 전송 상태를 모니터링하여 상태 정보를 획득하고, 착용형 상태 표시부(160)가 착용형 전력 전송 처리부(140)에 의해 획득된 전력의 전송 상태 정보를 발광소자를 통해 사용자에게 표시함으로써, 사용자는 착용형 무선 전력 전송 장치(100)에서 전력 수신 단말(200)로 원할하게 전력이 전송되고 있는지 여부를 직관적으로 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 착용형 무선 전력 전송 장치(100)는 사용자로부터 사용자 입력부(162)를 통해 표시 모드 선택을 입력 받거나 전력 수신 단말(200)인 휴대용 모바일 기기에서 소프트웨어로 구현되는 어플리케이션을 통해 표시 모드 선택을 입력 받음으로써, 상태 정보 표시부(166)를 통한 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보의 표시 방식이 제어될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전력 수신 단말(200)은 착용형 배터리부(130)의 충전 상태 정보와 전력의 전송 상태 정보를 착용형 무선 전력 전송 장치(100)로부터 수신하고, 어플리케이션의 실행에 따라 이를 사용자에게 표시함으로써, 사용자가 전력 수신 단말(200)을 통해서도 착용형 배터리부(130)의 충전 상태와 전력의 전송 상태를 확인할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 착용형 무선 전력 전송 장치
110: 착용형 에너지 하베스팅부
112: 제1 발전부 114: 제2 발전부
120: 착용형 전력 충전부
122: 전력 입력부 124: 전력 변환부
126: 충전 상태 모니터링부 128: 전력 제어부
130: 착용형 배터리부
140: 착용형 전력 전송 처리부
142: 전송 신호 발생부 144: 전력 수신 단말 판단부
146: 전송 상태 모니터링부 148: 전송 제어부
150: 섬유형 1차 코일부
160: 상태 표시부
162: 사용자 입력부 164: 표시 모드 결정부
166: 상태 정보 표시부
200: 전력 수신 단말
210: 2차 코일부 220: 수신 전력 충전부
230: 단말 배터리부 240: 어플리케이션 실행부
250: 상태 정보 표시부

Claims (16)

  1. 광 에너지 및 운동 에너지 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 전력을 생성하고, 직물에 부착 가능한 착용형 에너지 하베스팅부;
    상기 착용형 에너지 하베스팅부에 의해 생성된 전력을 저장하고, 상기 직물에 탈부착 가능하여 상기 직물로부터 탈착 시 외부로부터 충전 가능한 착용형 배터리부;
    상기 착용형 에너지 하베스팅부에 의해 생성된 전력을 정류하여 상기 착용형 배터리부로 충전하고, 상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 충전부;
    상기 착용형 배터리부에 저장된 전력을 전력 수신 단말로 무선으로 전송하기 위한 전송 신호를 생성하고, 상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 전송 처리부; 및
    상기 착용형 전력 전송 처리부에 의해 생성된 상기 전송 신호를 상기 전력 수신 단말의 2차 코일부(secondary coil unit)로 무선 전송하고, 전도성 섬유로 구성되어 상기 직물에 형성되는 섬유형 1차 코일부(primary coil unit)를 포함하고,
    상기 착용형 에너지 하베스팅부는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하는 섬유형 태양 전지로 구성되는 제1 발전부; 및
    운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하는 섬유형 유전 탄성중합체로 구성되는 제2 발전부를 포함하고,
    상기 제1 발전부는 사용자가 입는 의류의 어깨 부위, 상기 의류의 가슴 부위, 상기 의류의 등 부위 및 상기 사용자가 소지하는 가방의 외부 표면 중 적어도 하나 이상에 부착되어, 상기 섬유형 태양 전지를 기반으로 광 에너지로부터 전력을 생성하고,
    상기 제2 발전부는 상기 의류의 팔꿈치 부위 및 상기 의류의 무릎 부위 중 적어도 하나 이상에 부착되어, 상기 섬유형 유전 탄성중합체에 기반으로 상기 사용자의 움직임으로부터 전력을 생성하고,
    상기 섬유형 1차 코일부는 상기 의류의 주머니 내부 및 상기 가방의 주머니 내부 중 적어도 하나 이상에 부착되어, 상기 의류의 주머니 내부 및 상기 가방의 주머니 내부 중 어느 하나에 위치한 상기 전력 수신 단말에 상기 전송 신호를 무선 전송하는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 착용형 배터리부, 상기 착용형 전력 충전부 및 상기 착용형 전력 전송 처리부는 SOP(System On Package)로 구현되어 상기 직물에 탈부착 가능한 단일 패키지로 구성되는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 착용형 배터리부의 충전 상태 및 상기 섬유형 1차 코일부에서 상기 2차 코일부로 전송되는 전력의 전송 상태 중 적어도 어느 하나 이상을 유연성 있는 발광소자를 통해 표시하는 착용형 상태 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 착용형 상태 표시부는 상기 착용형 상태 표시부에 구비되는 사용자 입력부의 조작에 의해 표시 모드가 제어되거나, 또는 상기 전력 수신 단말의 조작에 의해 표시 모드가 제어되는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 표시 모드는 상시 ON 모드, 상시 OFF 모드, 배터리 충전 상태 표시 모드, 전력 전송 상태 표시 모드 또는 깜빡거림 표시 모드 중 어느 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 착용형 전력 충전부는,
    상기 착용형 에너지 하베스팅부에 의해 생성된 교류 전력을 입력받아 직류 전력으로 정류하는 전력 입력부; 및
    상기 전력 입력부에 의해 정류된 직류 전력에 대하여 직류-직류 변환을 수행하여 상기 착용형 배터리부를 충전하는 전력 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 착용형 전력 충전부는 상기 착용형 배터리부의 충전 상태를 모니터링하는 충전 상태 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 착용형 전력 전송 처리부는,
    상기 착용형 배터리부에 저장된 전력을 상기 전력 수신 단말로 무선으로 전송하기 위한 전송 신호를 생성하는 전송 신호 발생부; 및
    상기 전력 수신 단말의 존재 여부를 판별하여 상기 전송 신호의 출력을 제어하는 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 착용형 전력 전송 처리부는 상기 섬유형 1차 코일부에서 상기 2차 코일부로 전송되는 전력의 전송 상태를 모니터링하는 전송 상태 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 충전 상태 모니터링부에 의해 모니터링되는 상기 착용형 배터리부의 충전 상태 또는 상기 전송 상태 모니터링부에 의해 모니터링되는 상기 전력의 전송 상태는 상기 전력 수신 단말에 표시되는 것을 특징으로 하는, 착용형 무선 전력 전송 장치.
  13. 직물에 부착 가능한 착용형 에너지 하베스팅부가 광 에너지 및 운동 에너지 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 교류 전력을 생성하는 단계;
    상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 충전부가 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 단계;
    상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 배터리부가 상기 직류 전력을 저장하는 단계;
    상기 직물에 탈부착 가능한 착용형 전력 전송 처리부가 상기 착용형 배터리부에 저장된 전력을 전력 수신 단말로 무선으로 전송하기 위한 전송 신호를 생성하는 단계; 및
    전도성 섬유로 구성되어 상기 직물에 형성된 섬유형 1차 코일부가 상기 전력 수신 단말의 2차 코일부로 상기 전송 신호를 무선 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 교류 전력을 생성하는 단계는, 상기 착용형 에너지 하베스팅부의 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하는 섬유형 태양 전지로 구성되는 제1 발전부가 사용자가 입는 의류의 어깨 부위, 상기 의류의 가슴 부위, 상기 의류의 등 부위 및 상기 사용자가 소지하는 가방의 외부 표면 중 적어도 하나 이상에 부착되어, 상기 섬유형 태양 전지를 기반으로 광 에너지로부터 전력을 생성하고, 상기 착용형 에너지 하베스팅부의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하는 섬유형 유전 탄성중합체로 구성되는 제2 발전부가 상기 의류의 팔꿈치 부위 및 상기 의류의 무릎 부위 중 적어도 하나 이상에 부착되어, 상기 섬유형 유전 탄성중합체에 기반으로 상기 사용자의 움직임으로부터 전력을 생성하고,
    상기 무선 전송하는 단계는, 상기 섬유형 1차 코일부가 상기 의류의 주머니 내부 및 상기 가방의 주머니 내부 중 적어도 하나 이상에 부착되어, 상기 의류의 주머니 내부 및 상기 가방의 주머니 내부 중 어느 하나에 위치한 상기 전력 수신 단말에 상기 전송 신호를 무선 전송하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력 전송 방법.
  14. 청구항 13항에 있어서,
    상기 착용형 전력 충전부가 상기 착용형 배터리부의 충전 상태를 모니터링하는 단계;
    상기 착용형 전력 전송 처리부가 상기 섬유형 1차 코일부에서 상기 2차 코일부로 전송되는 전력의 전송 상태를 모니터링하는 단계; 및
    착용형 상태 표시부가 상기 충전 상태 및 상기 전송 상태 중 적어도 어느 하나 이상을 유연성 있는 발광소자를 통해 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력 전송 방법.
  15. 청구항 14항에 있어서,
    상기 충전 상태 및 상기 전송 상태 중 적어도 어느 하나 이상을 유연성 있는 발광소자를 통해 표시하는 단계는, 상기 착용형 상태 표시부에 구비되는 사용자 입력부의 조작에 의해 제어되는 표시 모드 또는 상기 전력 수신 단말의 조작에 의해 제어되는 표시 모드에 따라 상기 충전 상태 또는 상기 전송 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력 전송 방법.
  16. 청구항 15항에 있어서,
    상기 충전 상태 또는 상기 전송 상태를 상기 전력 수신 단말에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력 전송 방법.
KR1020120075413A 2012-07-11 2012-07-11 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법 KR101926564B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120075413A KR101926564B1 (ko) 2012-07-11 2012-07-11 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법
US13/920,525 US20140015470A1 (en) 2012-07-11 2013-06-18 Wearable wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120075413A KR101926564B1 (ko) 2012-07-11 2012-07-11 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140008653A KR20140008653A (ko) 2014-01-22
KR101926564B1 true KR101926564B1 (ko) 2018-12-11

Family

ID=49913431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120075413A KR101926564B1 (ko) 2012-07-11 2012-07-11 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140015470A1 (ko)
KR (1) KR101926564B1 (ko)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8892220B2 (en) * 2009-09-30 2014-11-18 Iluminate Llc Self-contained, wearable light controller with wireless communication interface
US9118193B2 (en) * 2012-10-10 2015-08-25 Ming-Hsiang Yeh Bidirectional wireless charging/discharging device for portable electronic device
US9118188B2 (en) * 2012-12-17 2015-08-25 Intel Corporation Wireless charging system
JP6146264B2 (ja) * 2013-11-06 2017-06-14 株式会社デンソー 歩行者安全システム及び発光機能付き装着物
US9419472B2 (en) * 2013-11-14 2016-08-16 StrongVolt, Inc. Mobile device solar powered charging apparatus, method, and system
US10367131B2 (en) 2013-12-06 2019-07-30 Sridhar Kasichainula Extended area of sputter deposited n-type and p-type thermoelectric legs in a flexible thin-film based thermoelectric device
US20180090660A1 (en) 2013-12-06 2018-03-29 Sridhar Kasichainula Flexible thin-film based thermoelectric device with sputter deposited layer of n-type and p-type thermoelectric legs
US11024789B2 (en) 2013-12-06 2021-06-01 Sridhar Kasichainula Flexible encapsulation of a flexible thin-film based thermoelectric device with sputter deposited layer of N-type and P-type thermoelectric legs
US10290794B2 (en) 2016-12-05 2019-05-14 Sridhar Kasichainula Pin coupling based thermoelectric device
US10141492B2 (en) 2015-05-14 2018-11-27 Nimbus Materials Inc. Energy harvesting for wearable technology through a thin flexible thermoelectric device
US10566515B2 (en) 2013-12-06 2020-02-18 Sridhar Kasichainula Extended area of sputter deposited N-type and P-type thermoelectric legs in a flexible thin-film based thermoelectric device
US9413087B2 (en) 2014-05-30 2016-08-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Data and power connector
US20160190817A1 (en) * 2014-09-30 2016-06-30 Jeremy Hartelt Wireless power transfer bag for mobile devices
CN106662424B (zh) * 2014-10-15 2019-11-26 中央大学校产学协力团 传感器单元及使用其的传感器
CN104377783B (zh) * 2014-12-02 2017-03-29 青岛歌尔声学科技有限公司 一种充电控制电路和充电方法
US9673635B2 (en) * 2014-12-15 2017-06-06 Tyco Fire & Security Gmbh Self sustaining energy harvesting system
US9917459B2 (en) * 2014-12-23 2018-03-13 Intel Corporation Cross body charging for wearable devices
WO2016154778A1 (en) * 2015-03-27 2016-10-06 Intel Corporation Apparatus, system and method for transferring electrical energy in wearable device
US10664020B2 (en) * 2015-04-23 2020-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
US11283000B2 (en) 2015-05-14 2022-03-22 Nimbus Materials Inc. Method of producing a flexible thermoelectric device to harvest energy for wearable applications
US11276810B2 (en) 2015-05-14 2022-03-15 Nimbus Materials Inc. Method of producing a flexible thermoelectric device to harvest energy for wearable applications
US9729015B2 (en) 2015-05-29 2017-08-08 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for a body-worn electronic device to dynamically select a power source in a wireless system
US10147085B2 (en) 2015-08-10 2018-12-04 Capital One Services, Llc Systems and methods for activating account card functions based on physical device interactions
US9859747B2 (en) 2015-09-08 2018-01-02 Futureplay, Inc. Garment device and system having wireless charging function, and charging method using the same
KR101797990B1 (ko) * 2015-09-08 2017-11-15 주식회사 퓨처플레이 무선 충전 기능을 갖는 의복 장치 및 시스템, 및 이것을 이용한 충전 방법
CN108701533B (zh) * 2015-11-18 2020-12-01 香港大学 无线电力传送系统
US10923957B2 (en) 2015-11-18 2021-02-16 The University Of Hong Kong Wireless power transfer system
DE102017100872A1 (de) * 2016-01-21 2017-07-27 Thermo King Corporation Verfahren und Systeme für Transientenschutz vom Automobiltyp für eine Solarladequelle
KR101722942B1 (ko) * 2016-02-19 2017-04-05 경남대학교 산학협력단 자가충전 웨어러블 배터리
CN107181313A (zh) * 2016-03-10 2017-09-19 长沙恒凯电子科技有限公司 可移动电源
KR102058613B1 (ko) * 2016-03-17 2019-12-23 조선대학교산학협력단 에너지 하베스팅 소자를 이용한 휴대 기기의 충전 장치 및 방법
US10364601B2 (en) * 2016-05-31 2019-07-30 Karma Automotive Llc Photovoltaic solar shade
US10596986B2 (en) 2016-05-31 2020-03-24 Bombardier Recreational Products Inc. Tether system for providing power from a vehicle to a garment
CN106142769B (zh) * 2016-06-23 2019-05-07 绍兴百丰纺织有限公司 一种充电布料
WO2017221204A1 (en) * 2016-06-23 2017-12-28 Bombardier Recreational Products Inc. Electrified garment and method for distributing power in an electrified garment
CN106113852A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 浙江百恺纺织有限公司 一种太阳能发电布料
GB2553778B (en) * 2016-09-10 2019-12-11 Wearable Tech Limited Powering peripheral devices
US10311712B2 (en) 2016-09-10 2019-06-04 Wearable Technology Limited Apparatus and methods for controlling functionality and supplying power to a peripheral device attached to an item of clothing
US10816622B2 (en) * 2016-09-29 2020-10-27 Koninklijke Philips N.V. Wireless magnetic resonance energy harvesting and coil detuning
CA3054736A1 (en) * 2017-02-27 2018-08-30 Ics Innovation Llc Wearable apparatus for wired or wireless charging of an electronic device
US10899242B2 (en) * 2018-01-03 2021-01-26 Ford Global Technologies, Llc Charging assembly and method utilizing a charge port mounted to a vehicle wheel
KR102103633B1 (ko) * 2018-03-15 2020-04-22 숭실대학교산학협력단 섬유형 최대 전력점 추적 장치 및 이를 포함하는 섬유형 에너지 하베스팅 시스템
KR102075000B1 (ko) * 2018-10-25 2020-02-10 황준호 착용형 자동 충전장치
CN109567285A (zh) * 2019-01-29 2019-04-05 新奥石墨烯技术有限公司 智能服装
DE102019208357B4 (de) * 2019-06-07 2022-02-03 Comlogo GmbH System zur Energie- und/oder Signalübertragung, Lenkvorrichtung, Kleidungsgegenstand

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040183306A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-23 Rome Lawrence C Backpack for harvesting electrical energy during walking and for minimizing shoulder strain
US20080203972A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-28 Sather Jeffrey S Charging systems and methods
US20090126784A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Dye-sensitized solar cell using conductive fiber electrode
US20100100997A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Lee Kang S Electrical garment and electrical garment and article assemblies
US20100213895A1 (en) * 2009-02-24 2010-08-26 Qualcomm Incorporated Wireless power charging timing and charging control
US20110204843A1 (en) * 2010-02-24 2011-08-25 Foster David A Portable electronic device carrier with charging system
US20110238887A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Apple Inc. Hybrid-device storage based on environmental state

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2454221A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-24 Shayne Mcquade Solar bag
US20060281382A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Eleni Karayianni Surface functional electro-textile with functionality modulation capability, methods for making the same, and applications incorporating the same
US8026693B2 (en) * 2007-10-18 2011-09-27 Wi.U, Llc Induction charger for portable battery-powered devices
US20090282908A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-19 Thermogear, Inc. Electrifiable fabric
US20120086285A1 (en) * 2010-10-08 2012-04-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for harvesting energy from electromagnetic field
US8901875B2 (en) * 2011-03-09 2014-12-02 National Semiconductor Corporation Bi-directional wireless charger
US8760108B2 (en) * 2011-05-26 2014-06-24 My Solar Llc Photovoltaic handbag and system
US20130025021A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-31 Wright A Vernon Tactical Vest

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040183306A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-23 Rome Lawrence C Backpack for harvesting electrical energy during walking and for minimizing shoulder strain
US20080203972A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-28 Sather Jeffrey S Charging systems and methods
US20090126784A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Dye-sensitized solar cell using conductive fiber electrode
US20100100997A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Lee Kang S Electrical garment and electrical garment and article assemblies
US20100213895A1 (en) * 2009-02-24 2010-08-26 Qualcomm Incorporated Wireless power charging timing and charging control
US20110204843A1 (en) * 2010-02-24 2011-08-25 Foster David A Portable electronic device carrier with charging system
US20110238887A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Apple Inc. Hybrid-device storage based on environmental state

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140008653A (ko) 2014-01-22
US20140015470A1 (en) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101926564B1 (ko) 착용형 무선 전력 전송 장치 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법
CN111902079B (zh) 具有可拉伸带的基于织物的物品
US10148118B2 (en) Garment device and system having wireless charging function, and charging method using the same
US20110222272A1 (en) Removable wirelessly-chargeable light-emitting device
US7076206B2 (en) System for wireless transmission of electrical power, a garment, a system of garments and method for the transmission of signals and/or electrical energy
US20080199770A1 (en) Apparatus, System and Method For Battery Connections
CN103138406A (zh) 无线电力传送器及其传送电力的方法
US8408732B2 (en) Wirelessly connectable light source
CN104423429B (zh) 一种穿戴式移动终端
WO2006000909A2 (en) Power transferring system
JP2002218769A (ja) 圧電発電装置を備えた衣類または衣類用発電装置
KR101364973B1 (ko) 휴대용 무선충전 전력공급장치
KR20080088795A (ko) 상호 유도 인덕턴스를 이용한 전력 전달장치
JP2016213915A (ja) ワイヤレス給電システム
KR101932225B1 (ko) 무선충전형 배터리 내장 밴드와 이에 내장된 배터리를 무선충전하기 위한 시스템
KR101857339B1 (ko) 자기 공명 구조의 휴대용 발열 패드 기기
KR101797990B1 (ko) 무선 충전 기능을 갖는 의복 장치 및 시스템, 및 이것을 이용한 충전 방법
KR102150713B1 (ko) 무선 충전 기능을 갖는 의복 장치 및 시스템, 및 이것을 이용한 충전 방법
CN109123929B (zh) 一种智能穿戴设备
TW201817328A (zh) 擷取電波能量之發電衣物
KR20160080194A (ko) 무선 전력 송수신 기능을 구비한 손목 착용형 전자기기
CN202109433U (zh) 发光装置
CN211118815U (zh) 穿戴式光学辅助装置
WO2017119312A1 (ja) 受給電システム、ウエアラブル機器、及び給電衣服
CN201699444U (zh) 延伸式无线充电器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant