KR102086859B1 - Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same - Google Patents

Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same Download PDF

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Abstract

본 발명은, 유도 전력 신호를 수신하는 전송 코일; 상기 전송 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 안테나; 상기 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치된 전압 안정화회로; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 수신 제어부를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present invention, a transmission coil for receiving an induction power signal; An antenna installed around the transmitting coil to receive a resonance power signal; A rectifying unit rectifying AC power generated by the induction power signal and the resonance power signal to generate rectified power; A converter for converting the rectified power; A voltage stabilization circuit provided between the rectifier and the converter; And when the resonance power signal and the induced power signal are initially received, supply the rectified power to the voltage stabilization circuit, and determine that the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is within a reference range. When the rectified power is supplied to the converter, the hybrid wireless power receiving apparatus, the wireless power signal control method in the hybrid wireless power receiving apparatus, and the related magnetic resonance wireless power receiving apparatus .

Description

하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치{HYBRID TYPE WIRELES POWER RECEIVING DEVICE, METHOD OF CONTROLLING WIRELESS POWER SIGNAL IN HYBRID TYPE WIRELES POWER RECEIVING DEVICE, AND MAGNETIC RESONANCE TYPE WIRELESS POWER RECEIVING DEVICE RELATED TO THE SAME}A hybrid wireless power receiver, a method for controlling a wireless power signal in the hybrid wireless power receiver, and a magnetic resonance wireless power receiver associated therewith. DEVICE, AND MAGNETIC RESONANCE TYPE WIRELESS POWER RECEIVING DEVICE RELATED TO THE SAME}

본 발명은, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a hybrid wireless power receiver, a wireless power signal control method in a hybrid wireless power receiver, and a magnetic resonance wireless power receiver.

무선 통신 기술의 발달로 언제 어디서나 누구나 원하는 모든 정보를 주고 받을 수 있는 유비쿼터스 정보 환경이 되고 있다. 하지만, 아직까지 통신 정보 기기들은 대부분 배터리에 의존하고 있고, 유선 전원 코드에 의한 전원을 공급받아 통신 정보 기기의 사용이 제한을 받고 있다.With the development of wireless communication technology, it has become a ubiquitous information environment where anyone can send and receive all desired information anytime, anywhere. However, most of the communication information devices still depend on the battery, and the use of the communication information devices is limited by being supplied with power by a wired power cord.

따라서, 무선 정보 네트워크 환경은 단말기 전원에 대한 문제를 해결하지 않고서는 진정으로 자유로워질 수 없다.Therefore, the wireless information network environment cannot be truly free without solving the problem of the terminal power supply.

이러한 문제점을 해결하기 위해 무선으로 전력을 전달하기 위한 많은 방식이 개발되고 있는데, 전파(Microwave)를 이용한 전파 수신형 방식, 자기장을 이용한 자기 유도 방식 또는 자기장과 전기장의 에너지 전환에 의한 자기 공명 방식 등이 대표적이다.In order to solve these problems, many methods for wirelessly transmitting power have been developed, such as a radio wave reception type method using microwaves, a magnetic induction method using a magnetic field, or a magnetic resonance method by energy conversion between a magnetic field and an electric field. This is typical.

여기서, 전파 수신형 방식은 안테나를 통해 전파를 공기 중으로 방사함으로써 먼 거리까지 전력 전송 가능한 장점이 있으나, 공기 중에서 소모되는 방사 손실(Radiation loss)이 매우 커서 전력 전송의 효율성에 한계가 있다.Here, the radio wave reception type method has an advantage in that power can be transmitted to a long distance by radiating radio waves through the antenna into the air, but the radiation loss consumed in the air is very large, thereby limiting the efficiency of power transmission.

또한, 자기 유도 방식은 송신기로 전송 코일을 사용하고, 수신기로 2차 코일을 사용하여 1차 및 2차 코일에 의한 자기 에너지 결합을 이용한 기술로 높은 전력 전송의 효율성을 갖는 장점이 있으나, 전력 전송을 위해서 1차 및 2차 코일이 수 ㎜ 정도의 짧은 거리에 인접해 있어야 하며, 1차 및 2차 코일의 정렬에 따라 전력 전송의 효율성이 급격하게 변하는 단점이 있다.In addition, the magnetic induction method is a technique using magnetic energy coupling by primary and secondary coils using a transmission coil as a transmitter and a secondary coil as a receiver, but has the advantage of high power transmission efficiency, but power transmission For this, the primary and secondary coils must be adjacent to a short distance of several millimeters, and the efficiency of power transmission rapidly changes depending on the alignment of the primary and secondary coils.

따라서, 최근에 자기 유도 방식과 유사하나 코일형의 인덕터(L)와 커패시터(C)에 의한 특정 공진 주파수에 에너지가 집중되게 하여 자기 에너지 형태로 전력을 송신하는 자기 공명 방식이 개발되고 있다. 이러한 자기 공명 방식은 비교적 큰 에너지를 수 미터까지 보낼 수 있다는 장점이 있으나, 높은 공진 특성(High quality factor)을 요구하고 있다. 즉, 자기 공명 방식은 임피던스 정합 여부, 공진 주파수 일치 여부에 따라 효율이 급격하게 변하는 단점이 있다.Therefore, recently, a magnetic resonance method has been developed that transmits electric power in a form of magnetic energy by focusing energy at a specific resonance frequency by a coil-type inductor L and a capacitor C, similar to the magnetic induction method. This magnetic resonance method has the advantage of being able to send relatively large energy up to several meters, but requires a high resonance factor (High quality factor). That is, the magnetic resonance method has a disadvantage in that its efficiency changes rapidly depending on whether impedance is matched or whether resonance frequencies are matched.

이에 따라, 자기 유도 방식의 장점과 자기 공명 방식의 장점이 혼합된 무선 전력 전송 시스템이 제안되고 있다.
Accordingly, a wireless power transmission system in which the advantages of the magnetic induction method and the advantages of the magnetic resonance method are mixed has been proposed.

본 발명은 공명 전력 신호와 유도 전력 신호를 모두 수신하도록 하여 무선 전력 통신의 호환성을 높이고, 무선 전력 신호 입력 초기에 발생할 수 있는 불안정한 전원 공급으로 인한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치을 제공하는 것을 과제로 한다.
The present invention improves the compatibility of wireless power communication by allowing both the resonance power signal and the induction power signal to be received, and hybrid type wireless power capable of preventing defects due to unstable power supply that may occur at the beginning of wireless power signal input. An object of the present invention is to provide a wireless power signal control method in a receiving device, a hybrid wireless power receiving device, and a magnetic resonance wireless power receiving device related thereto.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 하이브리드형무선 전력 전송 장치는, 유도 전력 신호를 수신하는 전송 코일; 상기 전송 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 안테나; 상기 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치된 전압 안정화회로; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 전압 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 수신 제어부를 포함할 수 있다.A hybrid wireless power transmission apparatus, which is an embodiment of the present invention devised to solve the above-mentioned problems, includes: a transmission coil receiving an induction power signal; An antenna installed around the transmitting coil to receive a resonance power signal; A rectifying unit rectifying AC power generated by the induction power signal and the resonance power signal to generate rectified power; A converter for converting the rectified power; A voltage stabilization circuit provided between the rectifier and the converter; And when the resonance power signal and the induced power signal are initially received, supply the rectified power to the voltage stabilization circuit, and determine that the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is within a reference range. When the voltage stabilization circuit is turned off, a receiving control unit supplying the rectified power to the converter may be included.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 전송 장치는, 상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서를 더 포함하고, 상기 수신 제어부는,자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid wireless power transmission device further includes a variable capacitor connected to the antenna, and the reception control unit recognizes the magnetic resonance wireless power transmission device through the antenna. , It is possible to control the variable condenser to receive the first resonance power signal at a reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 수신 제어부는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the reception control unit controls to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency by re-adjusting the variable capacitor after a reference time has elapsed after receiving the initial resonance power signal. You can.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치는, 상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 충전 상태정보를 전송하기 위한 근거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid wireless power receiving apparatus may further include a short-range communication module for transmitting charging state information generated by the resonance power signal.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치는, 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 배치되는 전압 센서를 더 포함하고, 상기 수신 제어부는, 상기 전압 센서로부터 측정되는 전압이 기준 범위내가 되면, 상기 정류 전력을 전압 안정화 회로를 오프하고, 상기 컨버터로 상기 정류 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.According to an aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid wireless power receiver further includes a voltage sensor disposed between the rectifier and the converter, and the receiver controller is based on a voltage measured from the voltage sensor. When within the range, the rectified power may be controlled to turn off the voltage stabilization circuit and supply the rectified power to the converter.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 정류부는, 상기 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부; 상기 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부; 및 상기 공명 정류부 및 상기 유도 정류부중 하나를 선택하기 위한 스위칭부를 포함할 수 있다.
According to an aspect of an embodiment of the present invention, the rectifying unit includes: a resonance rectifying unit rectifying power generated by the resonance power signal; An induction rectifying unit rectifying power generated by the induction power signal; And a switching unit for selecting one of the resonance rectification unit and the induction rectification unit.

본 발명의 다른 실시예인, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법은, 자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, a method for controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving device, when initially receiving one of the resonance power signal from the magnetic resonance type transmission device and the wireless power signal of the induction type transmission device, the rectifying unit Turning on the voltage stabilization circuit located at the rear end; And when the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is determined to be within a reference range, turning off the stabilization circuit and supplying the rectified power to the converter.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 공명 전력 신호는 루프 안테나를 통해 수신하고, 상기 유도 전력 신호는 상기 루프안테나에 의해 둘러싸이는 수신 코일을 통해 수신할 수 있다.According to an aspect of another embodiment of the present invention, the resonance power signal may be received through a loop antenna, and the inductive power signal may be received through a receiving coil surrounded by the loop antenna.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계는, 상기 공명 전력 신호의 최초 수신시에, 안테나와 연결되는 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of another embodiment of the present invention, when initially receiving one of the resonance power signal from the magnetic resonance type transmission device and the wireless power signal of the induction type transmission device, turning on the voltage stabilization circuit located at the rear end of the rectifying unit When receiving the resonance power signal for the first time, adjusting the variable capacitor connected to the antenna may include receiving the initial resonance power signal at a separation reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법은, 상기 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of another embodiment of the present invention, the method of controlling a wireless power signal in the hybrid wireless power receiving apparatus, after a reference time elapses after receiving the first resonance power signal, re-adjusts the variable capacitor to resonate The method may further include receiving the resonance power reception signal at a frequency.

본 발명의 또 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치는, 공명 전력 신호를 수신하는 수신 안테나; 상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서; 상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하는 공명 수신 제어부를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, a magnetic resonance wireless power receiving apparatus includes: a receiving antenna for receiving a resonance power signal; A variable capacitor connected to the antenna; A rectifying unit that rectifies AC power generated by the resonance power signal to generate rectified power; A converter for converting the rectified power; When the magnetic resonance wireless power transmission device is recognized through the antenna, a resonance reception control unit may be configured to control the variable capacitor to receive the first resonance power signal at a separation reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

본 발명의 또다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 공명 수신 제어부는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어할 수 있다.
According to an aspect of another embodiment of the present invention, the resonance reception control unit, after a reference time elapses after receiving the initial resonance power signal, to re-adjust the variable capacitor to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency Can be controlled.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 장치의 종류에 상관 없이, 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신하여 충전할 수 있기 때문에 기기 호환성이 높아지게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, regardless of the type of the transmission device, since both the inductive power signal and the resonance power signal can be received and charged, device compatibility is increased.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전 초기시에 발생될 수 있는 기준 범위 밖의 급작스런 승압 현상등을 미연에 방지하여 제품의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.
In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to contribute to improving the durability of the product by preventing sudden boosting phenomenon or the like outside the reference range that may occur at the beginning of charging.

도 1은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치 중 정류부의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 4은 본 발명의 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.1 is a block diagram for explaining the operation of a wireless power transmission system including a hybrid type wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram for explaining an electronic configuration of a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram for explaining the electronic configuration of the rectifier among the hybrid type wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram for explaining an electronic configuration of a magnetic resonance wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a flow chart for explaining a method for controlling wireless power transmission according to an embodiment of the present invention, a hybrid wireless power receiving apparatus.

이하, 본 발명인 하하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the hybrid wireless power receiving device according to the present invention, a method for controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving device, and a magnetic resonance wireless power receiving device related thereto will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 전력 시스템은 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)로 구성될 수 있다.1 is a block diagram for explaining the operation of a wireless power transmission system including a hybrid type wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wireless power system according to the present invention may include a wireless power transmission device 100 and a wireless power reception device 200.

본 발명에 따르는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는 유도방식의 무선 전력 전송 장치(100) 및 공명 방식 전력 전송 장치(10)로부터의 전력신호(유도 전력 신호 및 공명 전력 신호)를 모두 수신할 수 있다.The hybrid wireless power receiving apparatus 200 according to the present invention can receive both power signals (inductive power signals and resonance power signals) from the inductive wireless power transmission device 100 and the resonant power transmission device 10. You can.

보다 상세하게 설명하면, 상기 유도 방식 전력 전송 장치(20)로부터의 유도 전력 신호는 수신 블록(210)(도 2 참조)의 수신 코일(211)을 통해 수신하게 되며, 공명 방식의 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호는 수신 코일(211)의 둘레에 위치하는 루프 안테나(213)를 통해 수신하게 된다. In more detail, the induction power signal from the induction power transmission device 20 is received through the reception coil 211 of the reception block 210 (see FIG. 2), and the resonance power transmission device ( The resonance power signal from 10) is received through the loop antenna 213 located around the receiving coil 211.

이에 따라, 본 발명에 따른 하이브리드 무선 전력 수신 장치(200)는 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신할 수 있고, 이들 전력 신호를 이용하여 부하(280)에 전원을 공급할 수 있게 된다. Accordingly, the hybrid wireless power receiving apparatus 200 according to the present invention can receive both inductive power signals and resonant power signals, and can supply power to the load 280 using these power signals.

이하에서는, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 구성에 대하여 도 2에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, the configuration of the hybrid wireless power receiver will be described in more detail in FIG. 2.

도 2는, 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 블록(210), 정류부(220), 전압 안정화 회로(230), 컨버터(240), 전압 센서(250), 근거리 통신 모듈(260), 수신 제어부(270), 및 부하(280)를 포함하여 구성될 수 있다.2 is a block diagram for explaining the electronic configuration of a hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, the hybrid wireless power receiving apparatus 200 according to the present invention includes a receiving block 210, a rectifying unit 220, a voltage stabilization circuit 230, a converter 240, and a voltage sensor 250. ), A short-range communication module 260, a reception control unit 270, and a load 280.

수신 블록(210)은 무선 전력 신호를 수신하기 위한 구성요소로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 수신 코일(211)과 안테나(213) 그리고 안테나(213)에 연결되는 가변 콘덴서(215)를 포함할 수 있다.The receiving block 210 is a component for receiving a wireless power signal, and as shown in FIG. 2, includes a receiving coil 211 and an antenna 213 and a variable capacitor 215 connected to the antenna 213 can do.

수신 코일(211)은 무선 전력 전송 장치(200)가 유도 전력 신호를 발진하는 경우, 이 유도 전력 신호를 수신하기 위한 것이다. 이 수신 코일(211)은 통상 100~205KHz의 저주파영역의 전력신호를 전자기 유도 방식에 의해 교류 전력을 생성하는 기능을 한다.The reception coil 211 is for receiving the induction power signal when the wireless power transmission apparatus 200 oscillates the induction power signal. The receiving coil 211 functions to generate AC power by using an electromagnetic induction method for a power signal in a low-frequency region of 100 to 205 KHz.

안테나(213)는 무선 전력 전송 장치(100)가 공명 전력 신호를 발진하는 경우, 이 공명 전력 신호를 수신하기 위한 것이다. 이 안테나(213)은 통상 6.78MHz±5%의 고주파영역의 전력신호를 공명 방식에 의해 교류 전력을 생성하는 기능을 한다.The antenna 213 is for receiving the resonance power signal when the wireless power transmission apparatus 100 oscillates the resonance power signal. The antenna 213 functions to generate AC power by resonating a power signal in a high frequency region of 6.78 MHz ± 5%.

가변 컨덴서(215)는, 공명 방식 무선 전력 전송 장치(10)를 상기 안테나(213)를 통해 인식하면, 안테나(213)의 공명 주파수를 이격하는 역할을 한다. 즉, 수신 제어부(270)는, 상기 가변콘덴서(215)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 공명 전력 신호를 수신하게 할 수 있게 된다.The variable condenser 215 serves to separate the resonance frequency of the antenna 213 when the resonance type wireless power transmission device 10 is recognized through the antenna 213. That is, the reception control unit 270 may adjust the variable capacitor 215 to receive the resonance power signal at a reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

정류부(220)는 수신 블록(210)에서 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 기능을 한다. 즉, 상기 유도 전력 신호에 발생되는 수신 코일(211)에서의 교류 전력 또는 공명 전력 신호에 의해 발생되는 안테나(213)에서의 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 기능을 한다. 이 정류부(220)의 구조에 대해서는 도 3에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.The rectifying unit 220 rectifies the AC power received in the receiving block 210 into DC power. That is, it functions to generate rectified power by rectifying the AC power in the receiving coil 211 generated in the induction power signal or the AC power in the antenna 213 generated by the resonance power signal. The structure of the rectifying unit 220 will be described in more detail in FIG. 3.

전압 안정화 회로(230)는 정류부(220)와 컨버터(240) 사이에 위치하여, 초기 무선 전력 신호를 수신하게 되는 경우, 가상 부하를 걸어 컨버터(240)로 유입되는 전력의 전압을 안정화하는 기능을 수행한다. The voltage stabilization circuit 230 is located between the rectifier 220 and the converter 240, and when receiving an initial wireless power signal, applies a virtual load to stabilize the voltage of the power flowing into the converter 240. Perform.

전압 센서(250)는 정류부(220)와 컨버터(240) 사이에 위치하여 무선 전력 신호에 의해 발생되는 정류 전력의 전압을 측정하는 기능을 한다. 즉 수신 제어부(270)는, 상기 전압 센서(250)를 통해 수신되는 정류 전력의 전압을 통해, 현재 컨버터(240)로 유입되는 전력이 정상 범위내인지를 확인할 수 있게 된다.The voltage sensor 250 is located between the rectifier 220 and the converter 240 to function to measure the voltage of the rectified power generated by the wireless power signal. That is, the reception control unit 270 may check whether the current flowing into the converter 240 is within a normal range through the voltage of the rectified power received through the voltage sensor 250.

컨버터(240)는 정류 전력을 변환하여 부하(280)가 요구하는 전력으로 변환하는 기능을 한다. The converter 240 functions to convert rectified power to power required by the load 280.

근거리 통신 모듈(260)은, 무선 전력 전송 장치(100)가 공명 방식인 경우, 공명 전력 신호를 수신하고, 이에 따라 부하(280)에 전원을 공급하게 되는데, 이 때, 부하(280)의 전원 공급을 원활하게 하기 위하여 부하(280)의 충전 상태 정보를 전송하는 기능을 한다. 유도 방식의 경우, 수신 코일(211)을 통해 ASK 통신으로 부하(280)의 충전 상태 정보를 전송하게 된다.The short-range communication module 260 receives a resonance power signal when the wireless power transmission apparatus 100 is in a resonance method, and supplies power to the load 280 accordingly. At this time, the power of the load 280 In order to facilitate supply, it functions to transmit the charging state information of the load 280. In the case of the induction method, the charging state information of the load 280 is transmitted by ASK communication through the receiving coil 211.

수신 제어부(270)는, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로(230)에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 전압 안정화 회로(230)를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터(240)로 공급하는 기능을 한다. 또한, 상기 수신 제어부(270)는, 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어하는 기능을 한다. When the resonance power signal and the induction power signal are initially received, the reception control unit 270 causes the rectified power to be supplied to the voltage stabilization circuit 230, and the resonance power signal and the induction power signal. When the rectified rectified power is determined to be within a reference range, the voltage stabilization circuit 230 is turned off and then the rectified power is supplied to the converter 240. In addition, the reception control unit 270 functions to control to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency by re-adjusting the variable capacitor 215 after a reference time has elapsed after receiving the initial resonance power signal.

또한, 수신 제어부(270)는, 상기 전압 센서(250)로부터 측정되는 전압 정보 신호를 수신하고, 이 전압 정보 신호의 측정 전압값이 기준 범위내가 되면, 정상적으로 부하(280)에 전원을 공급할 수 있는 것으로 하여 전압 안정화 회로(230)를 오프하고, 상기 컨버터(240)로 상기 정류 전력을 공급하는 기능을 한다. 이러한 수신 제어부(270)의 동작 및 전체적인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 수신 동작에 대해서는 도 5에서 보다 상세하게 설명하도록 한다. In addition, the reception control unit 270 receives the voltage information signal measured from the voltage sensor 250, and when the measured voltage value of the voltage information signal falls within a reference range, can normally supply power to the load 280. The voltage stabilization circuit 230 is turned off, and the rectifier power is supplied to the converter 240. The operation of the reception control unit 270 and the power reception operation of the overall hybrid wireless power reception device 200 will be described in more detail in FIG. 5.

이하에서는, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)의 정류부(220)의 구체적인 구성에 대하여 도 3을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, a specific configuration of the rectifying unit 220 of the hybrid wireless power receiving apparatus 200 will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 전송 장치 중 정류부의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an electronic configuration of a rectifying unit in a hybrid wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 정류부(220)는, 수신 블록(210)에서 생성되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 기능을 한다. 이와 같은 정류부(220)는, 공명 방식 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부(221)와, 유도 방식 전력 전송 장치(20)로부터의 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부(223), 그리고, 상기 공명 정류부(221) 및 상기 유도 정류부(223)중 하나를 선택하기 위한 스위칭부(225)를 포함할 수 있다.As described above, the rectifying unit 220 rectifies the AC power generated in the receiving block 210 to convert DC power. The rectifying unit 220 includes a resonance rectifying unit 221 for rectifying power generated by the resonance power signal from the resonance type power transmission device 10, and an induced power signal from the induction type power transmission device 20. It may include an induction rectifying unit 223 for rectifying the generated power, and a switching unit 225 for selecting one of the resonance rectifying unit 221 and the induction rectifying unit 223.

즉, 수신 제어부(270)는, 무선 전력 신호를 발진하는 무선 전력 전송 장치(100)의 종류를 확인하면, 상기 스위칭부(225)를 제어하여 종류에 대응하는 정류부 중 하나를 선택하여 정류하게 된다. 이와 같이, 2채널 방식으로 정류를 함으로써 정류 효율을 높일 뿐 아니라, 무선 전력 신호를 수신하지 않는 측의 수신 블록(210)으로 전류가 누설되는 것을 방지하여 전력 전송 효율을 높일 수 있게 된다.
That is, when the reception control unit 270 confirms the type of the wireless power transmission device 100 that oscillates the wireless power signal, the control unit 225 controls the switching unit 225 to select one of the rectifiers corresponding to the type to rectify. . In this way, the rectification is performed in a two-channel manner, thereby improving not only the rectification efficiency, but also preventing the leakage of current to the reception block 210 on the side that does not receive the wireless power signal, thereby increasing the power transmission efficiency.

이하에서는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 기능이 자기 공명식에 적용된 예에 대하여 도 4를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an example in which the function of the hybrid wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to the magnetic resonance formula will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4은 본 발명의 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 자기 공명식 무선 전력 수신 장치(300)는, 안테나(313)와 가변 컨덴서(315)를 포함하는 수신 블록(310), 정류부(320), 전압 안정화 회로(330), 컨버터(340), 전압 센서(350), 근거리 통신 모듈(360), 공명 수신 제어부(370) 및 부하(380)를 포함할 수 있다.4 is a block diagram for explaining an electronic configuration of a magnetic resonance wireless power receiving apparatus according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the magnetic resonance wireless power receiving apparatus 300 includes a receiving block 310 including an antenna 313 and a variable capacitor 315, a rectifying unit 320, and a voltage stabilization circuit 330, It may include a converter 340, a voltage sensor 350, a short-range communication module 360, a resonance receiving control unit 370 and a load 380.

여기서, 정류부(320), 전압 안정화 회로(330), 컨버터(340), 전압 센서(350), 근거리 통신 모듈(360) 및 부하(380)는, 도 3에서의 동명 구성요소와 동일한 기능을 하므로, 이에 대하여 설명을 생략하도록 한다.Here, since the rectifying unit 320, the voltage stabilization circuit 330, the converter 340, the voltage sensor 350, the short-range communication module 360, and the load 380 function the same as the components of the same name in FIG. , This will be omitted.

도 4에 도시된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치(300)의 수신 블록(310)은 도 3에서의 수신 블록(210)과 달리, 안테나(313)와 가변 콘덴서(315)만으로 구성된다. 공명 수신 제어부(370)는, 자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나(313)를 통해 인식하면, 상기 가변 콘덴서(315)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하게 한다. 즉, 최초 전원 수신시 공명주파수가 아니라 이격 수신 주파수를 통해 공명 전력 신호를 수신하기 때문에 서지 전압이 발생되는 것이 방지되게 되게 된다. 또한, 상기 공명 수신 제어부(370)는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(315)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 신호를 수신하도록 제어함으로써, 서지 전압을 방지한 후에는 최적으로 충전이 가능하게 된다.
Unlike the reception block 210 in FIG. 3, the reception block 310 of the magnetic resonance wireless power reception device 300 illustrated in FIG. 4 is composed of only the antenna 313 and the variable capacitor 315. When the resonance reception control unit 370 recognizes the magnetic resonance wireless power transmission device through the antenna 313, the resonance capacitor controls the variable capacitor 315 to receive the first resonance power signal at a separation reception frequency spaced apart from the resonance frequency. Control. That is, when the first power is received, since the resonance power signal is received through the spaced reception frequency rather than the resonance frequency, a surge voltage is prevented from being generated. In addition, the resonance reception control unit 370, after the reference time has elapsed after receiving the initial resonance power signal, by re-adjusting the variable capacitor 315 to control to receive the resonance power signal at a resonance frequency, the surge voltage After the prevention, it is possible to optimally charge.

이하에서는 도 2 및 도 3상술한 구성을 가지는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법에 대하여 도 5를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 5에서 설명되는 무선 전력 신호 제어 방법은, 도 4에서의 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에도 이용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
Hereinafter, a method for controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving apparatus having the configurations described above with reference to FIGS. 2 and 3 will be described in detail with reference to FIG. 5. It should be understood that the wireless power signal control method described in FIG. 5 can also be used in the magnetic resonance wireless power receiving device in FIG. 4.

도 5는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)가 충전거리(공명방식) 또는 충전 위치(유도방식)에 위치하게 되면, 무선 전력 전송 장치(100)측에서는 물체 감지신호에 의해 외부 물체가 감지되는 것을 확인하게 된다. 이 때, 무선 전력 전송 장치(100)가 유도 방식인 경우, 전송 코일에서의 펄스 신호를 이용하여, 외부 물체가 유도 방식 전력 수신 장치(20)인지를 확인할 수 있게 된다. 즉, 외부 물체가 유도 방식 전력 전송 장치(20)인 경우, ASK 통신 신호를 무선 전력 수신 장치(200)가 수신 코일(211)을 통해 발신하게 되며, 이에 따라 무선 전력 전송 장치(100)는 ID 요청신호를 전송 코일을 통해 발신하게 된다. 5 is a flowchart illustrating a method for controlling wireless power transmission according to an embodiment of the present invention, which is a hybrid type wireless power receiving device. As illustrated in FIG. 4, first, when the hybrid wireless power receiving device 200 is located at a charging distance (resonance method) or a charging position (induction method), the wireless power transmission device 100 generates an object detection signal. It will confirm that an external object is detected. At this time, when the wireless power transmission device 100 is an induction method, it is possible to check whether an external object is the induction type power reception device 20 using a pulse signal from the transmission coil. That is, when the external object is the induction type power transmission device 20, the ASK communication signal is transmitted by the wireless power reception device 200 through the reception coil 211, and accordingly, the wireless power transmission device 100 is ID The request signal is transmitted through the transmission coil.

무선 전력 전송 장치(100)가 공명 방식인 경우, 안테나(213)에서의 펄스 신호를 이용하여, 외부 물체가 공명 방식 전력 수신 장치(10)인지를 확인할 수 있게 되며,외부 물체가 공명 방식 전력 전송 장치(10)으로 확인되면, 근거리 통신 모듈(260)을 통해 무선 전력 전송 장치(100)는 ID 요청신호를 무선 전력 수신 장치(200)로 발신하게 된다(S13). When the wireless power transmission apparatus 100 is a resonance method, it is possible to check whether an external object is the resonance method power receiving apparatus 10 using a pulse signal from the antenna 213, and the external object transmits the resonance method power. When the device 10 is identified, the wireless power transmission device 100 transmits the ID request signal to the wireless power receiving device 200 through the short-range communication module 260 (S13).

그러면, 무선 전력 수신 장치(200)는 ID 신호를 수신 코일(211)(유도 방식의 경우), 또는 근거리 통신 모듈(260)(공명 방식의 경우) 전송하게 된다(S21). 그러면, 무선 전력 전송 장치(100)는 이에 맞게 무선 전력 신호를 발신하게 된다. 즉, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는, 공명 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전력 전송 장치(20)의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부(220) 후단에 위치한 전압 안정화 회로(230)를 온시킨다. 만약, 전력 신호가 공명 전력 신호인 경우에는 안테나(213)와 연결되는 가변콘덴서(215)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 설정하여 최초 공명 전력 신호를 수신하게 된다(S23). Then, the wireless power receiving apparatus 200 transmits the ID signal to the receiving coil 211 (in the case of the induction method) or the short-range communication module 260 (in the case of the resonance method) (S21). Then, the wireless power transmission apparatus 100 transmits a wireless power signal accordingly. That is, when the hybrid type wireless power receiving device 200 initially receives one of the resonance power signal from the resonance power transmission device 10 and the wireless power signal of the induction type power transmission device 20, the rectifying unit 220 ) The voltage stabilization circuit 230 located at the rear end is turned on. If the power signal is a resonance power signal, the variable capacitor 215 connected to the antenna 213 is adjusted to set a separation reception frequency spaced apart from the resonance frequency to receive the first resonance power signal (S23).

그 다음, 수신 제어부(270)는, 전압 센서(250)를 통해 정류부(220)와 컨버터(240) 사이의 정류 전력의 전압을 체크한다(S25). 이 체크된 정류 전압이 정상 범위라고 판단되면, 전압 안정화 회로(230)를 오프시킴과 더불어서, 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명 주파수로 공명신호를 수신하도록 한다(S27). 한편, 유도 방식인 경우, 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 안정화 회로(230)를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터(240)로 공급하게 된다. 또는 정류전 정류 전력의 전압을 체크하지 않고, 수신 제어부(270)는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하게 할 수 있다.Then, the reception control unit 270 checks the voltage of the rectified power between the rectifier 220 and the converter 240 through the voltage sensor 250 (S25). When it is determined that the checked rectified voltage is in the normal range, the voltage stabilization circuit 230 is turned off and the variable capacitor 215 is readjusted to receive a resonance signal at a resonance frequency (S27). On the other hand, in the case of the induction method, if the rectified power rectified by the induction power signal is determined to be within a reference range, the stabilization circuit 230 is turned off and then the rectified power is supplied to the converter 240. Alternatively, the voltage of the rectified power before rectification is not checked, and the reception control unit 270 receives the resonance power at a resonance frequency by re-adjusting the variable capacitor 215 after a reference time elapses after receiving the first resonance power signal. You can make it receive a signal.

이와 같이, 안테나(213)의 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수를 갖는 안테나(213)를 통해 공명 전력 신호를 수신하고, 이에 따라 정류된 정류 전력을 부하(280)에 인가하여 충전을 계속한다(S29). 이 때, 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 제어부(270)는 부하(280)의 충전 상태 정보를 생성하여 근거리 통신 모듈(260)을 통해 무선 전력 전송 장치로 전송하게 되고, 무선 전력 전송 장치(100)는 이에 따라 무선 전력 신호의 주파수 또는 세기를 변경하여 최적의 전송효율을 갖도록 무선 전력 신호를 변경하여 발진하게 된다(S31, S17).
As described above, the variable capacitor 215 of the antenna 213 is readjusted to receive the resonance power signal through the antenna 213 having the resonance frequency, and accordingly, the rectified power is applied to the load 280 to charge the battery. Continue (S29). At this time, the reception control unit 270 of the wireless power reception device 200 generates charging state information of the load 280 and transmits it to the wireless power transmission device through the short range communication module 260, and the wireless power transmission device ( 100) accordingly, the frequency or intensity of the wireless power signal is changed to oscillate by changing the wireless power signal to have the optimal transmission efficiency (S31, S17).

상술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 장치의 종류에 상관 없이, 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신하여 충전할 수 있기 때문에 기기 호환성이 높아지게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, regardless of the type of the transmission device, since both the inductive power signal and the resonance power signal can be received and charged, device compatibility is increased.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전 초기시에 발생될 수 있는 기준 범위 밖의 급작스런 승압 현상(서지 전압)등을 미연에 방지하여 제품의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.
In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to contribute to improving the durability of the product by preventing sudden boosting phenomenon (surge voltage) or the like outside the reference range that may occur at the initial stage of charging.

상기와 같이 설명된 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
The hybrid wireless power receiving device described above, the wireless power signal control method in the hybrid wireless power receiving device, and the magnetic resonance wireless power receiving device related thereto may be applied with limited configuration and method of the above-described embodiments. Rather, the above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made.

10 : 자기 공명 방식 전력 전송 장치
20 : 유도 방식 전력 전송 장치
100 : 무선 전력 전송 장치
200 : 하이브리드형 무선 전력 수신 장치
210 : 수신 블록
211 : 수신 코일
213 : 안테나(루프 안테나)
215 : 가변 콘덴서
220 : 정류부
230 : 전압 안정화회로
240 : 컨버터
250 : 전압 센서
260 : 근거리 통신 모듈
270 : 수신 제어부
280 : 부하(배터리)10: magnetic resonance power transmission device
20: induction power transmission device
100: wireless power transmission device
200: hybrid wireless power receiver
210: receiving block
211: receiving coil
213: antenna (loop antenna)
215: variable capacitor
220: rectifier
230: voltage stabilization circuit
240: converter
250: voltage sensor
260: short-range communication module
270: receiving control
280: load (battery)

Claims (12)

유도 전력 신호를 수신하는 수신 코일;
상기 수신 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부;
상기 정류 전력을 변환하는 컨버터;
상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치된 전압 안정화 회로; 및
상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 전압 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류 전력을 상기 컨버터로 공급하는 수신 제어부를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
A receiving coil for receiving the induction power signal;
A receiving antenna installed around the receiving coil to receive a resonance power signal;
A rectifying unit rectifying AC power generated by the induction power signal and the resonance power signal to generate rectified power;
A converter for converting the rectified power;
A voltage stabilization circuit installed between the rectifier and the converter; And
When the resonance power signal and the induction power signal are initially received, supply the rectified power to the voltage stabilization circuit, and when the rectified power rectified by the resonance power signal and the induction power signal is determined to be within a reference range And a reception control unit supplying the rectified power to the converter after turning off the voltage stabilization circuit.
제 1 항에 있어서,
상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서를 더 포함하고,
상기 수신 제어부는,
자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변 콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
According to claim 1,
Further comprising a variable capacitor connected to the antenna,
The receiving control unit,
When the magnetic resonance type wireless power transmission device is recognized through the antenna, the hybrid type wireless power reception device is configured to control the variable capacitor to receive the first resonance power signal at a separation reception frequency spaced apart from the resonance frequency.
제 2 항에 있어서,
상기 수신 제어부는,
상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
According to claim 2,
The receiving control unit,
A hybrid wireless power receiving apparatus for controlling to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency by re-adjusting the variable capacitor after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal.
제 1 항에 있어서,
상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 충전 상태정보를 전송하기 위한 근거리 통신 모듈을 더 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
According to claim 1,
And a short-range communication module for transmitting charging state information generated by the resonance power signal.
제 1 항에 있어서,
상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 배치되는 전압 센서를 더 포함하고,
상기 수신 제어부는,
상기 전압 센서로부터 측정되는 전압이 기준 범위내가 되면, 상기 정류 전력을 전압 안정화 회로를 오프하고, 상기 컨버터로 상기 정류 전력을 공급하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
According to claim 1,
Further comprising a voltage sensor disposed between the rectifier and the converter,
The receiving control unit,
When the voltage measured by the voltage sensor falls within a reference range, the rectified power is turned off by a voltage stabilization circuit, and the hybrid type wireless power receiving device supplies the rectified power to the converter.
제 1 항에 있어서,
상기 정류부는,
상기 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부;
상기 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부; 및
상기 공명 정류부 및 상기 유도 정류부중 하나를 선택하기 위한 스위칭부를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
According to claim 1,
The rectifying unit,
A resonance rectifying unit rectifying power generated by the resonance power signal;
An induction rectifying unit rectifying power generated by the induction power signal; And
And a switching unit for selecting one of the resonance rectification unit and the induction rectification unit.
자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계; 및
상기 공명 전력 신호 및 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류 전력을 컨버터로 공급하는 단계를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법.
When initially receiving one of the resonance power signal from the magnetic resonance type transmission device and the wireless power signal of the induction type transmission device, turning on the voltage stabilization circuit located at the rear end of the rectifying unit; And
When the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is determined to be within a reference range, turning off the stabilization circuit and supplying the rectified power to a converter, wireless in a hybrid wireless power receiving device Power signal control method.
제 7 항에 있어서,
상기 공명 전력 신호는 루프 안테나를 통해 수신하고, 상기 유도 전력 신호는 상기 루프 안테나에 의해 둘러싸이는 수신 코일을 통해 수신하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법.
The method of claim 7,
The resonance power signal is received through a loop antenna, the inductive power signal is received through a receiving coil surrounded by the loop antenna, the wireless power signal control method in a hybrid wireless power receiving device.
제 7 항에 있어서,
상기 자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계는
상기 공명 전력 신호의 최초 수신시에, 안테나와 연결되는 가변 콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법.
The method of claim 7,
When initially receiving one of the resonance power signal from the magnetic resonance type transmission device and the wireless power signal of the induction type transmission device, turning on the voltage stabilization circuit located at the rear end of the rectifying unit
Upon receiving the resonance power signal for the first time, controlling the variable capacitor connected to the antenna to receive the initial resonance power signal at a separation reception frequency spaced apart from the resonance frequency, the wireless power in the hybrid wireless power receiving device Signal control method.
제 9 항에 있어서,
상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법.
The method of claim 9,
A method of controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving apparatus further comprising the step of re-adjusting the variable capacitor and receiving the resonance power receiving signal at a resonance frequency after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal. .
공명 전력 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서;
상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부;
상기 정류 전력을 변환하는 컨버터;
자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변 콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하는 공명 수신 제어부를 포함하는, 자기 공명식 무선 전력 수신 장치.
A receiving antenna for receiving a resonance power signal;
A variable capacitor connected to the antenna;
A rectifying unit that rectifies AC power generated by the resonance power signal to generate rectified power;
A converter for converting the rectified power;
When the magnetic resonance wireless power transmission device is recognized through the antenna, a magnetic resonance wireless power reception including a resonance reception control unit to control the variable capacitor to receive the first resonance power signal at a separation reception frequency spaced apart from the resonance frequency Device.
제 11 항에 있어서,
상기 공명 수신 제어부는,
상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어하는, 자기 공명식 무선 전력 수신 장치.The method of claim 11,
The resonance receiving control unit,
After receiving the first resonance power signal, a reference time has elapsed, and then re-adjusting the variable capacitor to control to receive the resonance power reception signal at a resonance frequency.
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Patent Citations (1)

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