KR101947263B1 - 송신기 및 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는 무선 충전 중계 모듈 - Google Patents

송신기 및 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는 무선 충전 중계 모듈 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따르면, 무선 충전 시스템에서 이용되는 무선 충전 중계 모듈은, 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나; 상기 적어도 하나의 제1 안테나와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 매칭하여 출력하는 적어도 하나의 매칭부; 상기 적어도 하나의 매칭부와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 수신기의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터; 및 상기 주파수 컨버터와 연결되어, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 상기 수신기로 전달하는 제2 안테나를 포함한다.

Description

송신기 및 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는 무선 충전 중계 모듈{WIRELESS CHARGING DELIVERY MODULE FOR ADAPTING WIRELESS CHARGING TYPE BETWEEN TRANSMITTER AND RECEIVER}
아래의 설명은 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 충전 시스템에서 이용되는 무선 충전 중계 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신기에서 송신하는 파워 신호를 수신기로 전달하는 무선 충전 중계 모듈에 대한 것이다.
최근 무선통신을 이용하는 다양한 휴대용 단말기들이 널리 보급되면서, 휴대용 단말기를 무선으로 충전하는 무선 충전 기술 또한 활발히 개발되고 있다.
무선 충전 기술은 자기 유도 방식, 자기 공진 방식 또는 RF 방식 중 어느 하나의 방식을 기반으로 무선 충전 송신기에서 전송하는 파워 신호에 따라 휴대용 단말기를 충전하는 기술로서, 휴대용 단말기에 무선 충전 수신기를 내장함으로써, 휴대용 단말기에서 충전에 이용할 파워 신호를 무선 충전 송신기로부터 수신하도록 한다.
이와 같은 기존의 무선 충전 기술에서는 송신기의 무선 충전 방식과 수신기의 무선 충전 방식이 일치하는 경우에만 무선 충전이 수행될 수 있다. 예를 들어, 송신기가 RF 방식을 사용하고 수신기가 자기 유도 방식(또는 자기 공진 방식)을 사용하는 경우, 송신기가 송신하는 파워 신호를 수신기가 수신하지 못하기 때문에, 무선 충전이 수행될 수 없다.
이에, 아래의 실시예들은 서로 다른 무선 충전 방식을 사용하는 송신기 및 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는 기술을 제안한다.
일 실시예들은 RF 방식을 사용하는 송신기 및 자기 공진 방식(또는 자기 유도 방식)을 사용하는 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는, 무선 충전 중계 모듈을 제안한다.
구체적으로, 일 실시예들은 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나, 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 수신기의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터 및 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 수신기로 전달하는 제2 안테나를 포함함으로써, 송신기와 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는, 무선 충전 중계 모듈을 제안한다.
이 때, 일 실시예들은 수신기에 부착 및 분리 가능한, 무선 충전 중계 모듈을 제안한다.
또한, 일 실시예들은 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나, 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호에 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 적어도 하나의 정류기 및 직류 전력을 수신기의 충전부로 전달하는 커넥터를 포함함으로써, 송신기와 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는, 무선 충전 중계 모듈을 제안한다.
일 실시예에 따르면, 무선 충전 시스템에서 이용되는 무선 충전 중계 모듈은, 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나; 상기 적어도 하나의 제1 안테나와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 매칭하여 출력하는 적어도 하나의 매칭부; 상기 적어도 하나의 매칭부와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 수신기의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터; 및 상기 주파수 컨버터와 연결되어, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 상기 수신기로 전달하는 제2 안테나를 포함한다.
일측에 따르면, 상기 무선 충전 중계 모듈은, 상기 수신기에 부착 및 분리 가능할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 제2 안테나는, 상기 적어도 하나의 제1 안테나로부터 수신되는 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호에 응답하여, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 실시간으로 상기 수신기로 전달할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 무선 충전 중계 모듈은, 상기 적어도 하나의 매칭부 및 상기 주파수 컨버터 사이에 배치되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 저장하고 출력하는 슈퍼 커패시터를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 적어도 하나의 송신기가 복수 개 구비되는 경우, 상기 적어도 하나의 제1 안테나 및 상기 적어도 하나의 매칭부는, 상기 복수의 송신기들이 송신하는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들에 대응하여 복수 개 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 충전 시스템에서 이용되는 무선 충전 중계 모듈은, 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나; 상기 적어도 하나의 제1 안테나와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 매칭하여 출력하는 적어도 하나의 매칭부; 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호에 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 적어도 하나의 정류기; 및 상기 적어도 하나의 정류기로부터 출력되는 직류 전력을 수신기의 충전부로 전달하는 커넥터를 포함한다.
일측에 따르면, 상기 무선 충전 중계 모듈은, 상기 수신기에 부착 및 분리 가능할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 무선 충전 중계 모듈은, 상기 커넥터가 상기 수신기의 충전부와 전기적으로 연결되도록 상기 수신기에 부착될 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 무선 충전 중계 모듈은, 상기 적어도 하나의 정류기와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호의 직류 전력을 충전에 적합한 직류 전력으로 변환하는 부스터를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 상기 적어도 하나의 송신기가 복수 개 구비되는 경우, 상기 적어도 하나의 제1 안테나, 상기 적어도 하나의 매칭부 및 상기 적어도 하나의 정류기 각각은, 상기 복수의 송신기들이 송신하는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들에 대응하여 복수 개 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 충전 시스템은, RF 방식 기반의 적어도 하나의 송신기; 무선 충전 중계 모듈; 및 상기 무선 충전 중계 모듈이 부착되는 경우, 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 충전되는 수신기를 포함하고, 상기 무선 충전 중계 모듈은, 상기 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나; 상기 적어도 하나의 제1 안테나와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 매칭하여 출력하는 적어도 하나의 매칭부; 상기 적어도 하나의 매칭부와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 상기 수신기의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터; 및 상기 주파수 컨버터와 연결되어, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 상기 수신기로 전달하는 제2 안테나를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 무선 충전 시스템은, RF 방식 기반의 적어도 하나의 송신기; 무선 충전 중계 모듈; 및 상기 무선 충전 중계 모듈이 부착되는 경우, 상기 무선 충전 중계 모듈에 의해 충전되는 수신기를 포함하고, 상기 무선 충전 중계 모듈은, 상기 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나; 상기 적어도 하나의 제1 안테나와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 매칭하여 출력하는 적어도 하나의 매칭부; 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호에 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 적어도 하나의 정류기; 및 상기 적어도 하나의 정류기로부터 출력되는 직류 전력을 수신기의 충전부로 전달하는 커넥터를 포함한다.
일 실시예들은 RF 방식을 사용하는 송신기 및 자기 공진 방식(또는 자기 유도 방식)을 사용하는 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는, 무선 충전 중계 모듈을 제안할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예들은 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나, 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 수신기의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터 및 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 수신기로 전달하는 제2 안테나를 포함함으로써, 송신기와 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는, 무선 충전 중계 모듈을 제안할 수 있다.
이 때, 일 실시예들은 수신기에 부착 및 분리 가능한, 무선 충전 중계 모듈을 제안할 수 있다.
또한, 일 실시예들은 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나, 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호에 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 적어도 하나의 정류기 및 직류 전력을 수신기의 충전부로 전달하는 커넥터를 포함함으로써, 송신기와 수신기 사이에서 무선 충전을 중계하는, 무선 충전 중계 모듈을 제안할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 무선 충전 시스템에 포함되는 무선 충전 중계 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 무선 충전 중계 모듈을 나타낸 블록도이다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 무선 충전 중계 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 무선 충전 중계 모듈을 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 시청자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템(100)은 무선 충전이 요구되는 다양한 공간(예컨대, 실내 공간)에 배치될 수 있다.
이하, 무선 충전 시스템(100)은 송신기(110), 수신기(120) 및 무선 충전 중계 모듈(130)을 포함하는 것으로 설명하나, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 하나의 송신기(110) 대신에, 복수의 송신기들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 무선 충전 중계 모듈(130)의 구조는 무선 충전 시스템(100)이 하나의 송신기(110)를 포함할 때와 복수의 송신기들을 포함할 때 각각 다르게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 기재하기로 한다.
송신기(110)는 무선 충전 시스템(100)이 배치되는 공간 상에 RF 방식으로 파워 신호를 송신하고, 수신기(120)는 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 파워 신호를 수신하여 무선 충전을 수행한다. 여기서, 수신기(120)는 휴대용 단말로 도시되나, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 휴대용 단말의 내외부에 탑재되어 휴대용 단말의 무선 충전을 지원하는 모듈을 의미한다.
이 때, 수신기(120)는 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식을 사용하기 때문에, 송신기(110)가 RF 방식으로 송신하는 파워 신호를 직접적으로 수신할 수 없다. 따라서, 무선 충전 중계 모듈(130)은 수신기(120)에 부착된 채, 송신기(110)가 전송하는 파워 신호를 수신기(120)로 중계하는 역할을 수행함으로써, 송신기(110) 및 수신기(120) 사이의 무선 충전을 가능하게 한다.
구체적으로, 무선 충전 중계 모듈(130)은 송신기(110)가 송신하는 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 제1 안테나와 수신기(120)가 수신할 수 있는 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 전달하는 제2 안테나를 포함함으로써, 송신기(110)가 송신하는 파워 신호를 수신기(120)로 중계할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 3을 참조하여 기재하기로 한다.
만약, 수신기(120)가 무선 충전을 지원하는 단말이 아니라, 전기적으로 직접 연결되는 충전을 지원하는 단말인 경우, 무선 충전 중계 모듈(130)은 제2 안테나 대신에 정류기 및 커넥터를 포함함으로써, 송신기(110)가 송신하는 파워 신호에 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 정류한 뒤, 직류 전력을 수신기(120)의 충전부로 전달하여, 송신기(110)가 송신하는 파워 신호를 수신기(120)로 중계할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4 내지 5를 참조하여 기재하기로 한다.
상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템(100)은 무선 충전 중계 모듈(130)을 포함함으로써, 서로 다른 충전 방식을 갖는 송신기(110) 및 수신기(120) 사이에서 무선 충전이 가능하도록 할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 무선 충전 시스템에 포함되는 무선 충전 중계 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 무선 충전 중계 모듈을 나타낸 블록도이다.
도 2 내지 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 충전 중계 모듈(210)은 도 1을 참조하여 상술된 무선 충전 시스템(RF 방식을 사용하는 송신기 및 자기 공진 방식(또는 자기 유도 방식)을 사용하는 수신기(220)를 포함함)에 포함되는 것으로, 제1 안테나(310), 매칭부(320), 주파수 컨버터(330) 및 제2 안테나(340)를 포함한 채, 송신기로부터 수신되는 파워 신호를 수신기(220)로 전달하는 무선 충전 중계 동작을 수행한다.
제1 안테나(310)는 송신기로부터 파워 신호를 RF 방식으로 수신하고, 매칭부(320)는 제1 안테나(310)와 연결되어 주파수 대역에 따라 파워 신호를 매칭하여 출력한다.
주파수 컨버터(330)는 매칭부(320)와 연결되어 송신기의 파워 신호를 수신기(220)의 특정 주파수 대역의 파워 신호(이하, 특정 주파수 대역은, 수신기(220)가 수신할 수 있는 주파수 대역을 의미함)로 변환하여 출력한다.
제2 안테나(340)는 주파수 컨버터(330)와 연결되어, 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 수신기(220)로 전달한다.
이 때, 제1 안테나(310)가 송신기의 파워 신호를 수신하는 즉시, 매칭부(320), 주파수 컨버터(330) 및 제2 안테나(340)가 매우 짧은 시간을 간격으로 순차적으로 동작함으로써, 송신기의 파워 신호는 저장되지 않은 채, 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환되어 수신기(220)로 실시간으로 전달될 수 있다. 즉, 제2 안테나(340)는 제1 안테나(310)로부터 수신되는 송신기의 파워 신호에 응답하여, 특정 주파수 대역의 파워 신호를 실시간으로 수신기(220)로 전달할 수 있다.
또한, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 무선 충전 중계 모듈(210)은 매칭부(320) 및 주파수 컨버터(330) 사이에 배치되는 슈퍼 커패시터(도면에는 도시되지 않음)를 더 포함함으로써, 송신기의 파워 신호를 짧은 시간 동안 저장한 뒤, 송신기의 파워 신호를 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 수신기(220)로 전달할 수 있다.
또한, 슈퍼 커패시터는 주파수 컨버터(330) 및 제2 안테나(340) 사이에 배치되어, 특정 주파수 대역의 파워 신호를 짧은 시간 동안 저장한 뒤, 수신기(220)로 전달할 수도 있다.
무선 충전 시스템에는 하나의 송신기가 포함될 뿐만 아니라, 복수의 송신기들이 포함될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 송신기들 각각은 서로 다른 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제1 송신기는 제1 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 송신하고, 제2 송신기는 제2 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 송신할 수 있다.
이에, 무선 충전 중계 모듈(210)은 무선 충전 시스템에 복수의 송신기들이 포함되는 경우, 복수의 송신기들이 송신하는 파워 신호들을 모두 이용할 수 있도록, 상술된 구조에서 변형될 수 있다(도면에는 도시되지 않음).
구체적으로, 무선 충전 중계 모듈(210)은 제1 안테나(310) 및 매칭부(320)를 복수의 송신기들이 송신하는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들에 대응하여 복수 개 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 시스템에 복수의 송신기들이 포함되는 경우, 무선 충전 중계 모듈(210)은 복수의 송신기들로부터 복수의 주파수 대역의 파워 신호들을 RF 방식으로 수신하는 복수의 제1 안테나들, 복수의 제1 안테나들로부터 전달되는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들을 매칭하여 출력하는 복수의 매칭부들, 복수의 매칭부들에서 출력되는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들을 수신기(220)의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터(330) 및 특정 주파수 대역의 파워 신호를 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 수신기(220)로 전달하는 제2 안테나(340)를 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 제1 안테나들은 복수의 송신기들 각각이 송신하는 파워 신호의 주파수 대역에 대응하도록 구비되고, 복수의 매칭부들은 복수의 제1 안테나들에 대응되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 송신기에 대응하도록 제1-1 안테나, 제1 매칭부가 구비됨으로써, 제1-1 안테나는 제1 송신기의 제1 주파수 대역의 파워 신호를 수신하여 제1 매칭부로 전달할 수 있고, 제1 매칭부는 제1 주파수 대역에 따라 파워 신호를 매칭하여 출력할 수 있다. 마찬가지로, 제2 송신기에 대응하도록 제1-2 안테나, 제2 매칭부가 구비됨으로써, 제1-2 안테나는 제2 송신기의 제2 주파수 대역의 파워 신호를 수신하여 제2 매칭부로 전달할 수 있고, 제2 매칭부는 제2 주파수 대역에 따라 파워 신호를 매칭하여 출력할 수 있다.
또한, 무선 충전 시스템에 복수의 송신기들이 포함되는 경우, 무선 충전 중계 모듈(210)은 하나의 주파수 컨버터(330) 및 하나의 제2 안테나(340)를 포함하는 대신에, 복수의 주파수 컨버터들 및 복수의 제2 안테나들을 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 복수의 주파수 컨버터들 및 복수의 제2 안테나들 역시 복수의 송신기들이 송신하는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들에 대응하도록(복수의 제1 안테나들 및 복수의 매칭부들에 대응하도록) 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 매칭부에 대응하도록 제1 주파수 컨버터 및 제2-1 안테나가 구비됨으로써, 제1 주파수 컨버터는 제1 주파수 대역의 파워 신호를 수신기(220)의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 제2-1 안테나는 제1 주파수 컨버터로부터 출력되는 특정 주파수 대역의 파워 신호를 수신기(220)로 전달할 수 있다. 마찬가지로, 제2 매칭부에 대응하도록 제2 주파수 컨버터 및 제2-2 안테나가 구비됨으로써, 제2 주파수 컨버터는 제2 주파수 대역의 파워 신호를 수신기(220)의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 제2-2 안테나는 제2 주파수 컨버터로부터 출력되는 특정 주파수 대역의 파워 신호를 수신기(220)로 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 무선 충전 중계 모듈(210)은, RF 방식으로 파워 신호를 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나(310) 및 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 파워 신호를 수신기로 전달하는 제2 안테나(340)를 포함함으로써, 서로 다른 충전 방식을 갖는 송신기 및 수신기(220) 사이에서 무선 충전이 가능하도록 할 수 있다.
이 때, 무선 충전 중계 모듈(210)은 수신기(220)에 부착 및 분리 가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 중계 모듈(210)은 수신기(220)의 일면에 부착 가능하도록 외부에 부착부를 구비할 수 있다. 이에, 무선 충전 중계 모듈(210)은 부착부를 통하여 수신기(220)의 일면에 부착된 채, 상술한 바와 같이 송신기로부터 수신되는 파워 신호를 수신기(220)로 전달할 수 있다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 무선 충전 중계 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 무선 충전 중계 모듈을 나타낸 블록도이다.
도 4 내지 5를 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 무선 충전 중계 모듈(410)은 도 1을 참조하여 상술된 무선 충전 시스템(RF 방식을 사용하는 송신기 및 직접적인 전기적 연결을 통하여 충전되는 수신기(420)를 포함함)에 포함되는 것으로, 제1 안테나(510), 매칭부(520), 정류기(530) 및 커넥터(540)를 포함한 채, 송신기로부터 수신되는 파워 신호를 수신기(420)로 전달하는 무선 충전 중계 동작을 수행한다.
제1 안테나(510)는 송신기로부터 파워 신호를 RF 방식으로 수신하고, 매칭부(520)는 제1 안테나(510)와 연결되어 주파수 대역에 따라 파워 신호를 매칭하여 출력한다.
정류기(530)는 매칭부(520)와 연결되어 송신기의 파워 신호에 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 정류한다. 예를 들어, 정류기(530)는 수신기(420)가 충전에 사용 적합한 형태의 직류 전력으로 정류할 수 있다.
커넥터(540)는 정류기(530)로부터 출력되는 직류 전력을 수신기(420)의 충전부로 전달한다. 이러한 커넥터(540)는 무선 충전 중계 모듈(410)이 수신기(420)에 부착될 때, 수신기(420)의 충전부와 전기적으로 연결되도록 무선 충전 중계 모듈(410)의 외부로 노출되도록 구비될 수 있다.
이 때, 제1 안테나(510)가 송신기의 파워 신호를 수신하는 즉시, 매칭부(520), 정류기(530) 및 커넥터(540)가 매우 짧은 시간을 간격으로 순차적으로 동작함으로써, 송신기의 파워 신호는 저장되지 않은 채, 직류 전력으로 정류되어 수신기(420)로 실시간으로 전달될 수 있다. 즉, 정류기(530) 및 커넥터(540)는 제1 안테나(510)로부터 수신되는 송신기의 파워 신호에 응답하여, 직류 전력을 정류하여 실시간으로 수신기(420)로 전달할 수 있다.
또한, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 무선 충전 중계 모듈(410)은 매칭부(520) 및 정류기(530) 사이에 배치되는 슈퍼 커패시터(도면에는 도시되지 않음)를 더 포함함으로써, 송신기의 파워 신호를 짧은 시간 동안 저장한 뒤, 송신기의 파워 신호로부터 직류 전력을 정류하여 수신기(420)로 전달할 수도 있다.
또한, 슈퍼 커패시터는 또는 정류기(530) 및 커넥터(540) 사이에 배치되어, 직류 전력을 짧은 시간 동안 저장한 뒤, 수신기(420)로 전달할 수도 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 정류기(530)와 연결되어, 정류된 직류 전력을 수신기(420)의 충전에 적합한 직류 전력으로 변환하는 부스터를 더 포함할 수 있다.
무선 충전 시스템에는 하나의 송신기가 포함될 뿐만 아니라, 복수의 송신기들이 포함될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 송신기들 각각은 서로 다른 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제1 송신기는 제1 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 송신하고, 제2 송신기는 제2 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 송신할 수 있다.
이에, 무선 충전 중계 모듈(410)은 무선 충전 시스템에 복수의 송신기들이 포함되는 경우, 복수의 송신기들이 송신하는 파워 신호들을 모두 이용할 수 있도록, 상술된 구조에서 변형될 수 있다(도면에는 도시되지 않음).
구체적으로, 무선 충전 중계 모듈(410)은 제1 안테나(510) 및 매칭부(520)를 복수의 송신기들이 송신하는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들에 대응하여 복수 개 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 시스템에 복수의 송신기들이 포함되는 경우, 무선 충전 중계 모듈(410)은 복수의 송신기들로부터 복수의 주파수 대역의 파워 신호들을 RF 방식으로 수신하는 복수의 제1 안테나들, 복수의 제1 안테나들로부터 전달되는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들을 매칭하여 출력하는 복수의 매칭부들, 복수의 매칭부들에서 출력되는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들 각각에 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 복수의 정류기들 및 복수의 정류기들 각각으로부터 출력되는 직류 전력을 수신기(420)의 충전부로 전달하는 커넥터(540)를 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 제1 안테나들은 복수의 송신기들 각각이 송신하는 파워 신호의 주파수 대역에 대응하도록 구비되고, 복수의 매칭부들은 복수의 제1 안테나들에 대응되도록 구비되며, 복수의 정류기들은 복수의 매칭부들에 대응되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 송신기에 대응하도록 제1-1 안테나, 제1 매칭부 및 제1 정류기가 구비됨으로써, 제1-1 안테나는 제1 송신기의 제1 주파수 대역의 파워 신호를 수신하여 제1 매칭부로 전달할 수 있고, 제1 매칭부는 제1 주파수 대역에 따라 파워 신호를 매칭하여 출력할 수 있으며, 제1 정류기는 제1 주파수 대역의 파워 신호의 교류 전력으로부터 직류 전력을 정류할 수 있다. 마찬가지로, 제2 송신기에 대응하도록 제1-2 안테나, 제2 매칭부 및 제2 정류기가 구비됨으로써, 제1-2 안테나는 제2 송신기의 제2 주파수 대역의 파워 신호를 수신하여 제2 매칭부로 전달할 수 있고, 제2 매칭부는 제2 주파수 대역에 따라 파워 신호를 매칭하여 출력할 수 있으며, 제2 정류기는 제2 주파수 대역의 파워 신호의 교류 전력으로부터 직류 전력을 정류할 수 있다.
또한, 무선 충전 시스템에 복수의 송신기들이 포함되는 경우, 무선 충전 중계 모듈(410)은 하나의 커넥터(540)를 포함하는 대신에, 복수의 커넥터들을 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 복수의 커넥터들 역시 복수의 송신기들이 송신하는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들에 대응하도록(복수의 제1 안테나들, 복수의 매칭부들 및 복수의 정류기들에 대응하도록) 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 정류기에 대응하도록 제1 커넥터가 구비됨으로써, 제1 커넥터는 제1 주파수 대역의 파워 신호의 교류 전력으로부터 정류된 직류 전력을 수신기(420)의 충전부로 전달할 수 있다. 마찬가지로, 제2 정류기에 대응하도록 제2 커넥터가 구비됨으로써, 제2 커넥터는 제2 주파수 대역의 파워 신호의 교류 전력으로부터 정류된 직류 전력을 수신기(420)의 충전부로 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다른 일 실시예에 따른 무선 충전 중계 모듈(410)은, RF 방식으로 파워 신호를 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나(510) 및 송신기의 파워 신호의 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 적어도 하나의 정류기(530) 및 직류 전력을 수신기(420)의 충전부로 전달하는 커넥터(540)를 포함함으로써, 서로 다른 충전 방식을 갖는 송신기 및 수신기(420) 사이에서 무선 충전이 가능하도록 할 수 있다.
이 때, 무선 충전 중계 모듈(410)은 수신기(420)에 부착 및 분리 가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 중계 모듈(410)은 수신기(420)의 일면에 부착 가능하도록 외부에 부착부를 구비할 수 있다. 이에, 무선 충전 중계 모듈(410)은 부착부를 통하여 수신기(420)의 일면에 부착된 채, 상술한 바와 같이 송신기로부터 수신되는 파워 신호를 수신기(420)로 전달할 수 있다.
특히, 무선 충전 중계 모듈(410)은, 커넥터(540)가 수신기(420)의 충전부와 전기적으로 연결되도록 수신기(420)의 일면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 수신기(420)의 충전 단자(421)와 커넥터(540)가 전기적으로 연결되도록 무선 충전 중계 모듈(410)이 수신기(420)의 일면에 부착될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 무선 충전 시스템에서 이용되는 무선 충전 중계 모듈에 있어서,
    적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나;
    상기 적어도 하나의 제1 안테나와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 매칭하여 출력하는 적어도 하나의 매칭부;
    상기 적어도 하나의 매칭부와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 수신기의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터; 및
    상기 주파수 컨버터와 연결되어, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 상기 적어도 하나의 송신기로부터 파워 신호를 수신한 방식과 상이한 방식인 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 상기 수신기로 전달하는 제2 안테나
    를 포함하고,
    상기 제2 안테나는,
    상기 적어도 하나의 송신기로부터 수신되는 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호에 응답하여, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 실시간으로 상기 수신기로 전달하는 무선 충전 중계 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 충전 중계 모듈은,
    상기 수신기에 부착 및 분리 가능한, 무선 충전 중계 모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 매칭부 및 상기 주파수 컨버터 사이에 배치되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 저장하고 출력하는 슈퍼 커패시터
    를 더 포함하는 무선 충전 중계 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신기가 복수 개 구비되는 경우, 상기 적어도 하나의 제1 안테나 및 상기 적어도 하나의 매칭부는,
    상기 복수의 송신기들이 송신하는 복수의 주파수 대역의 파워 신호들에 대응하여 복수 개 구비되는, 무선 충전 중계 모듈.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. RF 방식 기반의 적어도 하나의 송신기;
    무선 충전 중계 모듈; 및
    상기 무선 충전 중계 모듈이 부착되는 경우, 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 충전되는 수신기
    를 포함하고,
    상기 무선 충전 중계 모듈은,
    상기 적어도 하나의 송신기로부터 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 RF 방식으로 수신하는 적어도 하나의 제1 안테나;
    상기 적어도 하나의 제1 안테나와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 매칭하여 출력하는 적어도 하나의 매칭부;
    상기 적어도 하나의 매칭부와 연결되어, 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호를 상기 수신기의 특정 주파수 대역의 파워 신호로 변환하여 출력하는 주파수 컨버터; 및
    상기 주파수 컨버터와 연결되어, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 상기 적어도 하나의 송신기로부터 파워 신호를 수신한 방식과 상이한 방식인 자기 공진 또는 자기 유도 중 어느 하나의 방식으로 상기 수신기로 전달하는 제2 안테나
    를 포함하고,
    상기 제2 안테나는,
    상기 적어도 하나의 송신기로부터 수신되는 상기 적어도 하나의 주파수 대역의 파워 신호에 응답하여, 상기 특정 주파수 대역의 파워 신호를 실시간으로 상기 수신기로 전달하는 무선 충전 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 무선 충전 중계 모듈은,
    상기 수신기에 부착 및 분리 가능한, 무선 충전 시스템.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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