KR102287514B1

KR102287514B1 - Wireless power transfer apparatus and system including the same

Info

Publication number: KR102287514B1
Application number: KR1020190108707A
Authority: KR
Inventors: 최형철; 곽봉식; 박수용; 이성훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2021-08-06
Also published as: KR20210027811A

Abstract

본 발명은, 무선 전력 전송 장치 및 이를 구비하는 무선 전력 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 송신 코일을 구비하고, 송신 코일을 통해 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부, 자기장을 감지하는 복수의 자기 센서를 구비하는 센싱부 및 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치의 위치를 결정하는 제어부를 포함하고, 복수의 자기 센서는, 송신 코일에 대응하는 영역의 외부에 배치될 수 있다. 이를 통해, 송신 코일을 통해 전력을 전송하기 이전에도, 전력을 전송하는 동안에도, 자기 센서를 통해 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬 상태를 지속적으로 확인할 수 있다. 그 외에 다양한 실시예들이 가능하다.The present invention relates to a wireless power transmitter and a wireless power system having the same. A wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention includes a power transmitter that includes a transmitting coil, a power transmitter that wirelessly transmits power to a wireless power receiver through the transmitting coil, and a plurality of magnetic sensors that detect a magnetic field a control unit for determining a position of the wireless power receiving apparatus based on the sensing unit and sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors, wherein the plurality of magnetic sensors may be disposed outside an area corresponding to the transmitting coil . Through this, the alignment state between the transmitting coil and the receiving coil can be continuously checked through the magnetic sensor even before power is transmitted through the transmitting coil and while power is being transmitted. In addition, various embodiments are possible.

Description

Wireless power transmission device and wireless power system having the same

본 발명은, 무선 전력 전송 장치 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자기 센서를 이용하여 무선 전력 수신 장치의 위치를 정확하게 판단할 수 있는 무선 전력 전송 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmitter and an operating method thereof, and more particularly, to a wireless power transmitter capable of accurately determining a location of a wireless power receiver using a magnetic sensor, and an operating method thereof.

일반적으로 전자기기에 전력을 공급하는 경우, 전자기기에 물리적인 케이블 또는 전선을 연결하여 상용전원을 공급하는 단자 공급 방식이 사용된다. 이러한, 단자 공급 방식은, 케이블 또는 전선들이 상당한 공간을 차지하고, 정리가 용이하지 않으며, 단선의 위험이 있다.In general, when power is supplied to an electronic device, a terminal supply method of supplying commercial power by connecting a physical cable or wire to the electronic device is used. Such a terminal supply method, cables or wires occupy a significant space, is not easy to organize, there is a risk of disconnection.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 무선 전력 전송 방식에 대한 연구가 논의되고 있다.Recently, in order to solve this problem, research on a wireless power transmission method is being discussed.

무선 전력 전송 시스템은, 단일 코일 또는 멀티 코일을 통해 전력을 공급하는 무선 전력 전송 장치와, 무선 전력 전송 장치로부터 무선으로 공급되는 전력을 수신하여 이를 사용하는 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있다.The wireless power transmission system may include a wireless power transmission device that supplies power through a single coil or a multi-coil, and a wireless power reception device that receives power wirelessly supplied from the wireless power transmission device and uses the same.

무선 전력 공급 방법으로는 유도 결합 방식(inductive coupling) 방식이 주로 사용되고 있으며, 이 방식은, 인접한 두 개의 코일(coil) 중 1차 코일에 흐르는 전류의 세기를 변화시키면, 그 전류에 의해 자기장이 변하고, 이로 인하여 2차 코일을 지나는 자속이 변하게 되어, 2차 코일 측에 유도 기전력이 생기는 원리를 이용한다. 즉, 이 방식에 따르면, 두 개 도선을 공간적으로 움직이지 않고도 두 개 코일을 이격시킨 채 1차 코일의 전류만 변화시키면, 유도 기전력이 생기게 된다.As a wireless power supply method, an inductive coupling method is mainly used, and in this method, when the strength of a current flowing in the primary coil of two adjacent coils is changed, the magnetic field is changed by the current and , this uses the principle that the magnetic flux passing through the secondary coil changes and an induced electromotive force is generated on the secondary coil side. That is, according to this method, if only the current of the primary coil is changed while the two coils are spaced apart without moving the two conductors spatially, an induced electromotive force is generated.

한편, 1차 코일과 2차 코일의 배열 정도에 따라 2차 코일 측에 발생하는 유도 기전력이 달라지고, 이로 인해 전력 전송의 효율 또한 달라진다. 일반적인 무선 전력 전송 시스템의 경우, 1차 코일에서 형성되는 자계에 의한 전력 전송의 지향성으로 인해, 2차 코일이 일정 위치 및 방향에 위치하지 않는 경우, 전력 전송의 효율이 급감하거나, 전력 전송이 불가능한 문제점이 있다.Meanwhile, the induced electromotive force generated on the secondary coil side varies according to the arrangement degree of the primary coil and the secondary coil, and thus the efficiency of power transmission also varies. In the case of a general wireless power transmission system, due to the directivity of power transmission by the magnetic field formed in the primary coil, if the secondary coil is not located in a certain position and direction, the efficiency of power transmission decreases or power transmission is impossible There is a problem.

따라서, 1차 코일에 대한 2차 코일의 정렬 상태를 판단하고, 2차 코일의 위치 및 전력 전송의 효율이 높은 위치에 대한 정보를 사용자에게 직관적으로 제공할 필요가 있고, 이를 위한 다양한 방안이 연구되고 있다. Therefore, there is a need to determine the alignment state of the secondary coil with respect to the primary coil, and intuitively provide information on the position of the secondary coil and the position with high power transmission efficiency to the user, and various methods for this need to be studied. is becoming

선행기술 1(미국 공개특허공보 제2016-0181875호)은, 1차 코일 및 2차 코일 사이에 별도의 센싱 코일을 구비하여 1차 코일과 2차 코일 간의 정렬 상태를 판단하는 방안이 제시되고 있으나, 센싱 코일의 배치로 인해 1차 코일과 2차 코일 간의 간격이 멀어져 전력 전송의 효율 및 전압 이득이 감소하는 문제점이 있다. Prior art 1 (US Patent Publication No. 2016-0181875) proposes a method of determining the alignment state between the primary coil and the secondary coil by providing a separate sensing coil between the primary coil and the secondary coil. , there is a problem in that the distance between the primary coil and the secondary coil increases due to the arrangement of the sensing coil, thereby reducing the efficiency and voltage gain of power transmission.

또한, 선행기술 2(한국 등록특허공보 제10-1257676호)와 같이, 무선 전력 수신 장치가 1차 코일 및 2차 코일의 정렬 상태 판단을 위한 추가 코일을 구비하고, 무선 전력 전송 장치로부터 공급되는 전력에 따라 정렬 상태를 판단하는 방안도 제시되고 있다. In addition, as in Prior Art 2 (Korean Patent Publication No. 10-1257676), the wireless power receiver includes an additional coil for determining the alignment state of the primary coil and the secondary coil, and is supplied from the wireless power transmitter. A method for determining the alignment state according to power is also proposed.

그러나 무선 전력 전송 장치가 전력을 전송하기 전까지는 무선 전력 수신 장치가 정렬 상태를 판단하기 어려운 문제점이 있고, 정렬 상태가 불량임을 무선 전력 수신 장치가 무선 전력 전송 장치에 전달하기 전까지는 무선 전력 전송 장치의 전력 전송을 중단시킬 수 없어, 1차 코일 및 2차 코일의 정렬 상태가 불량인 상태에서 전력이 계속 공급됨에 따라 무선 전력 전송 장치나 무선 전력 수신 장치의 회로가 손상될 가능성이 있다.However, there is a problem in that it is difficult for the wireless power receiver to determine the alignment state until the wireless power transmitter transmits power, and until the wireless power receiver transmits that the alignment is bad to the wireless power transmitter. The power transmission cannot be stopped, and as power continues to be supplied in a state where the alignment of the primary coil and the secondary coil is poor, there is a possibility that the circuit of the wireless power transmitter or the wireless power receiver may be damaged.

US 2016-0181875 AUS 2016-0181875 A KR 10-1257676 BKR 10-1257676 B

본 발명은, 송신 코일의 외부에 배치된 복수의 자기 센서의 센싱 값에 기초하여, 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬 상태를 판단할 수 있는 무선 전력 전송 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a wireless power transmitter capable of determining an alignment state between a transmitting coil and a receiving coil based on sensing values of a plurality of magnetic sensors disposed outside the transmitting coil, and an operating method thereof.

본 발명은, 송신 코일을 통해 무선 전력 수신 장치에 전력이 전송되기 이전에도, 복수의 자기 센서의 센싱 값에 기초하여 수신 코일의 접근 여부를 판단할 수 있는 무선 전력 전송 장치 및 그 동작방법을 제공함에 있다.The present invention provides a wireless power transmitter capable of determining whether a receiving coil approaches based on sensing values of a plurality of magnetic sensors even before power is transmitted to the wireless power receiver through a transmitting coil, and an operating method thereof is in

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 송신 코일에 대응하는 영역의 외부에 배치되는 복수의 자기 센서를 구비하고, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 1차 코일 및 2차 코일의 정렬 상태를 판단할 수 있다.In order to achieve the above object, a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention includes a plurality of magnetic sensors disposed outside an area corresponding to a transmission coil, and a sensing value sensed through the plurality of magnetic sensors. Based on the , the alignment state of the primary coil and the secondary coil may be determined.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 송신 코일을 구비하고, 송신 코일을 통해 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부, 자기장을 감지하는 복수의 자기 센서를 구비하는 센싱부 및 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치의 위치를 결정하는 제어부를 포함하고, 복수의 자기 센서는, 송신 코일에 대응하는 영역의 외부에 배치될 수 있다.In order to achieve the above object, a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention includes a power transmitter including a transmitting coil, and a power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiving device through a transmitting coil, detecting a magnetic field A sensing unit having a plurality of magnetic sensors and a controller configured to determine a position of the wireless power receiving apparatus based on sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors, wherein the plurality of magnetic sensors are located in areas corresponding to the transmitting coils. It can be placed outside of

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 시스템은, 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 수신 장치를 포함하고, 무선 전력 전송 장치는, 송신 코일을 구비하고, 송신 코일을 통해 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부, 자기장을 감지하는 복수의 자기 센서를 구비하는 센싱부 및 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치의 위치를 결정하는 제어부를 포함하고, 복수의 자기 센서는, 송신 코일에 대응하는 영역의 외부에 배치될 수 있다.In order to achieve the above object, a wireless power system according to an embodiment of the present invention includes a wireless power transmitter and a wireless power receiver, wherein the wireless power transmitter includes a transmitting coil and wirelessly through the transmitting coil The location of the wireless power receiver is determined based on a sensing unit including a power transmitter for wirelessly transmitting power to the power receiver, a plurality of magnetic sensors for detecting a magnetic field, and sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors and a control unit, wherein the plurality of magnetic sensors may be disposed outside of an area corresponding to the transmission coil.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 송신 코일과 수신 코일 사이가 아닌, 송신 코일의 외부에 자기 센서가 배치됨에 따라, 송신 코일과 수신 코일 간의 전력 전송의 효율 감소 및 전압 이득의 열화를 방지할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, as the magnetic sensor is disposed outside the transmitting coil, not between the transmitting coil and the receiving coil, it is possible to prevent a decrease in the efficiency of power transmission between the transmitting coil and the receiving coil and deterioration of the voltage gain there is.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 송신 코일을 통해 전력을 전송하기 이전에도, 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여 무선 전력 수신 장치의 접근을 신속하게 판단할 수 있다. In addition, according to various embodiments of the present disclosure, even before power is transmitted through the transmitting coil, it is possible to quickly determine the approach of the wireless power receiving device based on the sensing value sensed through the magnetic sensor.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 전송 장치가 송신 코일을 통해 전력을 전송하기 이전에, 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치의 접근 및 정렬 상태에 대한 판단을 위한 기준 값들을 지속적으로 교정(calibration)할 수 있다. In addition, according to various embodiments of the present disclosure, before the wireless power transmitter transmits power through the transmitting coil, based on a sensing value sensed through a magnetic sensor, Reference values for determination may be continuously calibrated.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 전송 장치가 송신 코일을 통해 전력을 전송하는 동안에도, 전력 전송의 중단 없이, 자기 센서를 통해 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬 상태를 지속적으로 확인할 수 있다.In addition, according to various embodiments of the present disclosure, even while the wireless power transmitter transmits power through the transmitting coil, the alignment state between the transmitting coil and the receiving coil can be continuously checked through the magnetic sensor without stopping power transmission. there is.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 전송 장치가 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬 상태를 판단하므로, 송신 코일과 수신 코일 간의 정렬 상태가 불량인 경우 신속하게 전력 전송을 중단할 수 있어, 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 수신 장치의 회로 손상을 방지할 수 있다.In addition, according to various embodiments of the present invention, since the wireless power transmitter determines the alignment state between the transmitting coil and the receiving coil, when the alignment between the transmitting coil and the receiving coil is bad, power transmission can be quickly stopped, It is possible to prevent damage to circuits of the wireless power transmitter and the wireless power receiver.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 내부 블록도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 내부 블록도이다.
도 4는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치에 구비된 복수의 코일의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치에 구비된 복수의 코일의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치에 구비된 복수의 코일의 계층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 무선 전력 전송 방법에 관한 순서도이다.
도 7a 내지 7c는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 자기 센서의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 8c는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 접근에 따른 자기장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 9c는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력이 전송되는 동안, 무선 전력 수신 장치의 위치에 따른 자기장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 동작방법에 관한 순서도이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 서브 자기 센서의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 내지 12d는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력이 전송되기 이전에, 무선 전력 수신 장치의 위치에 따른 자기장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram illustrating a wireless power system according to an embodiment of the present invention.
2 is an internal block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.
3 is an internal block diagram of an apparatus for receiving power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a structure of a plurality of coils provided in a wireless power transmitter according to various embodiments of the present invention.
5A is a diagram for explaining the structure of a plurality of coils provided in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a diagram for a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention. It is a diagram for explaining the hierarchical structure of a plurality of coils provided.
6 is a flowchart of a wireless power transmission method of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
7A to 7C are diagrams for explaining an arrangement structure of a plurality of magnetic sensors according to an embodiment of the present invention.
8A to 8C are diagrams for explaining a change in a magnetic field according to an approach of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
9A to 9C are diagrams for explaining a change in a magnetic field according to a location of a wireless power receiving apparatus while power is transmitted, according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of operating a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining an arrangement structure of a sub-magnetic sensor according to an embodiment of the present invention.
12A to 12D are diagrams for explaining a change in a magnetic field according to a location of a wireless power receiving apparatus before power is transmitted, according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, in order to clearly and briefly describe the present invention, the illustration of parts irrelevant to the description is omitted, and the same reference numerals are used for the same or extremely similar parts throughout the specification.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given simply in consideration of the ease of writing the present specification, and do not give a particularly important meaning or role by themselves. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the existence of, or addition of, elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다. Also, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless power system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 전력 시스템(10)은, 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 장치(100) 및 전송된 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the wireless power system 10 may include a wireless power transmitter 100 that wirelessly transmits power and a wireless power receiver 200 that receives the transmitted power.

무선 전력 전송 장치(100)는, 코일(181)에 흐르는 전류에 의한 자기장의 변화에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 코일(281)에 전류가 유도되는 자기 유도 현상을 이용하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 무선으로 전력을 전달할 수 있다. The wireless power transmitter 100 uses a magnetic induction phenomenon in which a current is induced in the coil 281 provided in the wireless power receiver 200 according to a change in a magnetic field due to a current flowing in the coil 181 , Power may be wirelessly transmitted to the wireless power receiver 200 .

이때, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, WPC(Wireless Power Consortium) 또는 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전방식을 이용할 수 있다. In this case, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may use an electromagnetic induction wireless charging method defined by a Wireless Power Consortium (WPC) or a Power Matters Alliance (PMA).

또는, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, A4WP(Alliance for Wireless Power)에서 정의된 자기공명 방식의 무선 충전방식을 이용할 수 있다.Alternatively, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may use a magnetic resonance wireless charging method defined in Alliance for Wireless Power (A4WP).

이하, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 코일(181)과, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 코일(281)의 구분을 위해, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 코일(181)을 송신 코일로 명명할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 코일(281)을 수신 코일로 명명할 수 있다.Hereinafter, in order to distinguish between the coil 181 provided in the wireless power transmitter 100 and the coil 281 provided in the wireless power receiver 200 , the coil 181 provided in the wireless power transmitter 100 . ) may be referred to as a transmitting coil, and the coil 281 provided in the wireless power receiving apparatus 200 may be referred to as a receiving coil.

일 실시예에 따라, 하나의 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 시분할 방식에 따라 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 무선 전력 수신 장치(200) 각각에 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수도 있다. According to an embodiment, one wireless power transmitter 100 may transmit power to a plurality of wireless power receiver 200 . In this case, the wireless power transmitter 100 may transmit power to the plurality of wireless power receivers 200 according to the time division method, but the present invention is not limited thereto, and each of the plurality of wireless power receivers 200 . Power may be transmitted to the plurality of wireless power receiving apparatuses 200 using different frequency bands allocated to .

한편, 하나의 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신 장치(200)의 개수는, 복수의 무선 전력 수신 장치(200) 각각의 요구 전력량, 무선 전력 전송 장치(100)의 가용 전력량 등을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.On the other hand, the number of wireless power receiver 200 capable of receiving power from one wireless power transmitter 100 is the amount of power required for each of the plurality of wireless power receiver 200 , the wireless power transmitter 100 . It may be adaptively determined in consideration of the amount of available power and the like.

또 다른 실시예에 따르면, 복수의 무선 전력 전송 장치(100)가, 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치(200)는, 복수의 무선 전력 전송 장치(100)와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 전송 장치(100)로부터 동시에 전력을 수신할 수 있다.According to another embodiment, the plurality of wireless power transmitter 100 may transmit power to at least one wireless power receiver 200 . In this case, the at least one wireless power receiver 200 may be simultaneously connected to the plurality of wireless power transmitters 100 , and may simultaneously receive power from the connected wireless power transmitter 100 .

한편, 무선 전력 전송 장치(100)의 개수는, 적어도 하나의 무선 전력 수신 장치(200) 각각의 요구 전력량, 무선 전력 전송 장치(100)의 가용 전력량 등을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.Meanwhile, the number of the wireless power transmitter 100 may be adaptively determined in consideration of the amount of power required by each of the at least one wireless power receiver 200 , the amount of available power of the wireless power transmitter 100 , and the like.

무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전송된 전력을 수신할 수 있다.The wireless power receiver 200 may receive power transmitted from the wireless power transmitter 100 .

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 모바일 폰(mobile phone), 노트북 (laptop computer), 스마트 워치(smart watch)와 같은 웨어러블 디바이스, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 조명 장치, 리모컨과 같은 전자기기일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 배터리 충전이 가능한 전자기기라면 족하다.For example, the wireless power receiver 200 may include a wearable device such as a mobile phone, a laptop computer, a smart watch, Personal Digital Assistants (PDA), and a Portable Multimedia Player (PMP). , a navigation device, an MP3 player, an electric toothbrush, a lighting device, and an electronic device such as a remote control, but the present invention is not limited thereto, and any electronic device capable of charging a battery is sufficient.

무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, 상호 간에 통신할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는, 단방향 통신 또는 반이중 통신하는 것도 가능하다.The wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may communicate with each other. According to an embodiment, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may perform unidirectional communication or half-duplex communication.

이 때, 통신 방식은, 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 사용하는 인밴드(in-band) 통신 방식 및/또는 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 주파수 대역을 사용하는 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식일 수 있다.In this case, the communication method is an in-band communication method using the same frequency band as an operating frequency used for wireless power transmission and/or an out-of-band communication method using a frequency band different from the operating frequency used for wireless power transmission. It may be an out-of-band communication method.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)가 상호 간에 송수신하는 데이터는, 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터, 배터리 충전에 관한 데이터, 배터리의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 데이터, 제어 명령과 관련된 데이터 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the data transmitted and received between the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 are device state data, power usage data, battery charging data, battery output voltage and / Alternatively, it may include data related to the output current, data related to a control command, and the like.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 내부 블록도이다.2 is an internal block diagram of an apparatus for transmitting power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어하는 제어부(160), 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 무선 전력 구동부(170) 및 변환된 교류 전원을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부(180)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the wireless power transmitter 100 includes a controller 160 for controlling each component included in the wireless power transmitter 100 , a wireless power driver 170 for converting DC power into AC power, and A power transmitter 180 for wirelessly transmitting power using the converted AC power may be provided.

또한, 무선 전력 전송 장치(100)는, 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(110), 무선 전력 전송 장치(100)의 구동을 위한 제어 프로그램 등을 저장하는 메모리(120), 전력 전송부(180)에 구비된 구성에 입력되는 전류 및/또는 전압을 감지하는 센싱부(130), 및/또는 소정의 통신 방식에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신하는 제1 및 제2 통신부(140, 150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter 100 includes a converter 110 that converts commercial AC power 405 into DC power, a memory 120 that stores a control program for driving the wireless power transmitter 100, and the like; The sensing unit 130 for sensing a current and/or voltage input to a configuration provided in the power transmitter 180, and/or a first and It may further include a second communication unit (140, 150).

컨버터(110)는, 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 정류하여 출력할 수 있다. 이때, 교류 전원은, 단상 교류 전원 또는 3상 교류 전원일 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성은 컨버터(110)로부터 출력된 직류 전원에 의해 동작할 수 있다.The converter 110 may rectify the input AC power into DC power and output it. In this case, the AC power may be a single-phase AC power source or a three-phase AC power source. For example, each component included in the wireless power transmitter 100 may operate by DC power output from the converter 110 .

도면에서는, 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 한편, 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(110)의 내부 구조도 달라질 수 있다.In the drawings, the commercial AC power source 405 is illustrated as a single-phase AC power source, but the present invention is not limited thereto, and may be a three-phase AC power source. Meanwhile, the internal structure of the converter 110 may also vary depending on the type of the commercial AC power source 405 .

컨버터(110)는, 브릿지 다이오드를 구비할 수 있다. 예를 들면, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍 또는 세 쌍의 상, 하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다. 한편, 컨버터(110)는, 복수의 스위칭 소자를 더 포함할 수도 있다. The converter 110 may include a bridge diode. For example, a pair of upper-arm diode elements and lower-arm diode elements connected in series with each other may form a pair, and a total of two or three pairs of upper-arm diode elements and lower-arm diode elements may be connected in parallel with each other. Meanwhile, the converter 110 may further include a plurality of switching elements.

메모리(120)는, 제어부(160)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 무선 전력 전송 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. The memory 120 may store various data for the overall operation of the wireless power transmitter 100 , such as a program for processing or controlling the controller 160 .

예를 들면, 복수의 코일(181 내지 184)의 적어도 일부가 서로 겹쳐져 층(layer)을 형성하는 경우, 복수의 코일(181 내지 184)에서 충전 영역으로 출력되는 신호의 세기가 복수의 코일(181 내지 184) 별로 상이할 수 있고, 이러한 신호 세기의 차이로 인해 물체 감지 여부 등을 판단함에 있어서 오류가 발생할 수 있다. For example, when at least a portion of the plurality of coils 181 to 184 overlaps each other to form a layer, the intensity of signals output from the plurality of coils 181 to 184 to the charging region is increased by the plurality of coils 181 . to 184), and an error may occur in determining whether an object is detected or the like due to the difference in signal strength.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 코일(181 내지 184)에서 출력되는 신호의 세기를, 복수의 코일(181 내지 184)과 충전 영역 간의 거리를 고려하여, 각 코일 별로 보상하여 설정할 수 있다. In the present invention, in order to solve this problem, the strength of the signal output from the plurality of coils 181 to 184 can be set by compensating for each coil in consideration of the distance between the plurality of coils 181 to 184 and the charging area. there is.

예를 들어, 충전 영역과 코일 사이의 거리가 멀수록, 출력 세기가 큰 신호가 출력되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 충전 영역과 코일 사이의 거리가 멀수록, 출력 세기가 큰 신호가 출력되도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 복수의 코일(181 내지 184)에서 출력되는 신호의 충전 영역에서의 신호 세기는 모두 동일할 수 있다. For example, the greater the distance between the charging area and the coil, the greater the output strength may be set to output a signal. For example, the greater the distance between the charging area and the coil, the greater the output strength may be set to output a signal. Accordingly, the signal strengths in the charging region of the signals output from the plurality of coils 181 to 184 may all be the same.

센싱부(130)는, 전력 전송부(180)에 입력되는 전류, 전압, 송신 코일(181)의 온도 등을 감지할 수 있다. 예를 들면, 전력 전송부(180)가 송신 코일(181) 및 송신 코일(181)에 접속되는 커패시터를 구비하는 경우, 센싱부(130)는, 코일 및 커패시터 전체의 양단에 인가되는 전압(V1)과, 코일 양단에 인가되는 전압(V2)을 모두 감지할 수 있다.The sensing unit 130 may sense a current input to the power transmitting unit 180 , a voltage, a temperature of the transmitting coil 181 , and the like. For example, when the power transmission unit 180 includes a transmission coil 181 and a capacitor connected to the transmission coil 181 , the sensing unit 130 includes a voltage V1 applied to both ends of the coil and the capacitor. ) and the voltage V2 applied to both ends of the coil can be sensed.

센싱부(130)는, 주변의 자기장을 감지하는 복수의 자기 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 복수의 자기 센서는, 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall sensor)일 수 있다. The sensing unit 130 may include a plurality of magnetic sensors (not shown) for sensing a surrounding magnetic field. The plurality of magnetic sensors may be Hall sensors using a hall effect.

본 발명에서는 복수의 자기 센서가 홀 센서인 것을 예시로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 자기저항소자(magnetoresistor), 증폭 기능 등을 내장한 자기 센서를 포함하는 자기 트랜지스터 등의 회로 소자일 수도 있고, 복수의 방향의 자기장을 감지하는 다축 자기 센서일 수도 있다.In the present invention, it is described that the plurality of magnetic sensors are Hall sensors by way of example, but the present invention is not limited thereto. may be, or may be a multi-axis magnetic sensor that senses magnetic fields in a plurality of directions.

복수의 자기 센서는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 송신 코일(181)의 일면에 배치되는 차폐재(미도시)의 외부에 배치될 수 있다.The plurality of magnetic sensors may be disposed outside a region corresponding to the transmission coil 181 . For example, it may be disposed outside of a shielding material (not shown) disposed on one surface of the transmitting coil 181 .

복수의 자기 센서는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역을 기준으로 서로 대칭을 이루도록 배치될 수 있다.The plurality of magnetic sensors may be arranged to form a symmetry with respect to an area corresponding to the transmission coil 181 .

제1 및 제2 통신부(140, 150)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다. The first and second communication units 140 and 150 may communicate with the wireless power receiving apparatus 200 .

제1 통신부(140)는, 제1 통신 방식으로 통신할 수 있다. 제1 통신부(140)는, 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 무선 전력 수신 장치(200)에 전송할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터, 배터리 충전에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 수신할 수 있다.The first communication unit 140 may communicate in the first communication method. The first communication unit 140 may transmit a signal including data on the state of the device, data on the power usage, and the like to the wireless power receiver 200 , and receive information on the state of the device from the wireless power receiver 200 . It is possible to receive a signal including data related to data, data related to power usage, data related to battery charging, and the like.

제2 통신부(150)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 제1 통신 방식과는 상이한 제2 통신 방식으로 통신할 수 있다. 제2 통신부(150)는, 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 무선 전력 수신 장치(200)에 전송할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 장치의 상태에 관한 데이터, 전력 사용량에 관한 데이터, 배터리 충전에 관한 데이터 등을 포함하는 신호를 수신할 수 있다.The second communication unit 150 may communicate with the wireless power receiving apparatus 200 in a second communication method different from the first communication method. The second communication unit 150 may transmit a signal including data on the state of the device, data on the power usage, and the like to the wireless power receiver 200 , and receive information on the state of the device from the wireless power receiver 200 . It is possible to receive a signal including data related to data, data related to power usage, data related to battery charging, and the like.

제1 및 제2 통신부(140, 150)는, 무선 전력 전송 장치(100)에서 송출되는 신호 및 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신되는 신호를 변복조(modulation/demodulation)하기 위한, 변복조부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The first and second communication units 140 and 150 are a modulation/demodulation unit (not shown) for modulating/demodulating a signal transmitted from the wireless power transmitter 100 and a signal received from the wireless power receiver 200 . city) may be further included.

제1 및 제2 통신부(140, 150)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신되는 신호를 필터링하는 필터부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 필터부는, 대역통과필터(Band Pass Filter; BPF)를 구비할 수 있다.The first and second communication units 140 and 150 may further include a filter unit (not shown) for filtering a signal received from the wireless power receiving apparatus 200 . In this case, the filter unit may include a band pass filter (BPF).

한편, 제1 통신 방식은, 인밴드(in-band) 통신 방식일 수 있다. 예를 들면, 제1 통신부(140)가 인밴드(in-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 제1 통신부(140)와 전력 전송부(180)는 하나의 구성으로 구현될 수 있고, 제1 통신부(140)는 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 통신을 수행할 수 있다.Meanwhile, the first communication method may be an in-band communication method. For example, when the first communication unit 140 communicates in an in-band communication method, the first communication unit 140 and the power transmitter 180 may be implemented as one configuration, and the first The communication unit 140 may communicate with the wireless power receiving apparatus 200 through the transmission coil 181 with each other.

한편, 제2 통신 방식은, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식일 수 있다. 예를 들면, 제2 통신부(150)가 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 제2 통신부(150)와 전력 전송부(180)는 서로 구분되는 구성으로 각각 구현될 수 있고, 제2 통신부(150)는 별도의 통신 모듈을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 통신을 수행할 수 있다. Meanwhile, the second communication method may be an out-of-band communication method. For example, when the second communication unit 150 communicates in an out-of-band communication method, the second communication unit 150 and the power transmitter 180 may be implemented in separate configurations. and the second communication unit 150 may communicate with each other with the wireless power receiving apparatus 200 through a separate communication module.

실시예에 따라, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식에서 사용되는 통신 모듈은, 블루투스(BlueTooth), 지그비(Zigbee), 무선랜(wireless LAN), NFC(Near Field Communication)과 같은 근거리 통신 방식을 사용할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the communication module used in the out-of-band communication method is short-range such as Bluetooth (BlueTooth), Zigbee (Zigbee), wireless LAN (wireless LAN), NFC (Near Field Communication). A communication method may be used, but the present invention is not limited thereto.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)에서 사용되는 통신 방식은, 무선 전력 수신 장치(200)에 대한 데이터 등에 기초하여, 제1 및 제2 통신 방식 중 적어도 어느 하나로 변경될 수 있다. Meanwhile, the communication method used in the wireless power transmitter 100 may be changed to at least one of the first and second communication methods based on data about the wireless power receiver 200 .

제어부(160)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성과 연결될 수 있다. The controller 160 may be connected to each component included in the wireless power transmitter 100 .

제어부(160)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성과 상호 간에 신호를 송수신할 수 있고, 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The controller 160 may transmit/receive signals to and from each component included in the wireless power transmitter 100 , and may control the overall operation of each component.

제어부(160)는, 펄스폭 변조 방식(pulse width modulation; PWM)의 신호를 발생하는 PWM 발생부(160a) 및 PWM 신호에 기초하여, 구동 신호(Sic)를 생성하여 무선 전력 구동부(170)로 출력하는 드라이버(160b)를 구비할 수 있다.The control unit 160, based on the PWM generation unit 160a for generating a pulse width modulation (PWM) signal and the PWM signal, generates a driving signal (Sic) to the wireless power driving unit 170 A driver 160b that outputs may be provided.

무선 전력 구동부(170)는, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하기 위한 적어도 하나의 스위칭 소자(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 스위칭 소자가 IGBT(insulated gate bipolar transistor)인 경우, 드라이버(160b)에서 출력된 구동 신호(Sic)가 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력될 수 있다. The wireless power driver 170 may include at least one switching element (not shown) for converting DC power into AC power. For example, when the switching element is an insulated gate bipolar transistor (IGBT), the driving signal Sic output from the driver 160b may be input to a gate terminal of the switching element.

한편, 무선 전력 구동부(170)에 구비된 스위칭 소자는, 구동 신호(Sic)에 따라, 스위칭 동작을 수행할 수 있고, 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어, 전력 전송부(180)에 출력될 수 있다.On the other hand, the switching element provided in the wireless power driving unit 170 may perform a switching operation according to the driving signal Sic, and the DC power is converted into AC power by the switching operation of the switching element, and the power transmission unit 180 may be output.

무선 전력 구동부(170)는, 복수의 스위칭 소자를 구비하는 인버터(미도시)를 구비할 수 있다. The wireless power driving unit 170 may include an inverter (not shown) including a plurality of switching elements.

전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)을 포함할 수 있다. The power transmitter 180 may include a transmission coil 181 .

송신 코일(181)은, 원형(round), 부채꼴(circular sector) 형상이나, 삼각형(triangular), 사각형(rectangular)과 같은 다각형 형상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The transmitting coil 181 may include a polygonal shape such as a round, a sectoral shape, or a triangular shape, a rectangular shape, but is not limited thereto.

전력 전송부(180)는, 복수의 송신 코일(181)을 포함할 수 있다. 복수의 송신 코일(181)은, 서로 인접하여 배치될 수 있고, 동일 평면상에 배치될 수 있다. 한편, 복수의 송신 코일(181)은, 부분적으로 중첩될 수도 있다.The power transmitter 180 may include a plurality of transmission coils 181 . The plurality of transmitting coils 181 may be disposed adjacent to each other or disposed on the same plane. Meanwhile, the plurality of transmission coils 181 may partially overlap.

한편, 송신 코일(181)은, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 수신 코일(281)과 이격되어 있어, 누설 인덕턴스가 높고, 결합 계수(coupling factor)가 낮으므로 전송 효율이 낮을 수 있다. On the other hand, since the transmitting coil 181 is spaced apart from the receiving coil 281 provided in the wireless power receiving apparatus 200, the leakage inductance is high and the coupling factor is low, so the transmission efficiency may be low.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)에 접속되는 커패시터 소자(미도시)를 더 포함할 수 있다.In order to solve this problem, the power transmitter 180 provided in the wireless power transmitter 100 according to various embodiments of the present invention further includes a capacitor element (not shown) connected to the transmission coil 181 . can do.

예를 들면, 커패시터 소자가 송신 코일(181)에 직렬 접속될 수 있고, 실시예에 따라, 송신 코일(181)에 커패시터 소자가 병렬 접속되어 공진 회로를 형성할 수도 있다.For example, the capacitor element may be connected in series to the transmitting coil 181 , and according to an embodiment, the capacitor element may be connected in parallel to the transmitting coil 181 to form a resonance circuit.

전력 전송부(180)는, 전력 전송의 공진 주파수를 결정할 수 있다.The power transmitter 180 may determine a resonant frequency of power transmission.

공진 주파수는, 이하 수학식 1에 따라 결정될 수 있다. The resonance frequency may be determined according to Equation 1 below.

공진 주파수(f)는, 송신 코일(181)의 인덕턴스(L)와 커패시턴스(C)에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 인덕턴스(L)는 송신 코일(181)의 회전 수 등에 따라 결정될 수 있고, 커패시턴스(C)는 송신 코일(181)의 면적 등에 따라 결정될 수 있다.The resonance frequency f may be determined by the inductance L and the capacitance C of the transmission coil 181 . For example, the inductance L may be determined according to the number of rotations of the transmission coil 181 , and the capacitance C may be determined according to the area of the transmission coil 181 .

전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)에 커패시터 소자가 연결되도록 구성하여, 전력 전송의 공진 주파수를 결정할 수 있다.The power transmitter 180 may determine a resonance frequency of power transmission by configuring the capacitor element to be connected to the transmission coil 181 .

전력 전송부(180)는, 송신 코일(181)로부터 누설되는 자기장을 차폐하는 차폐재(미도시)를 더 포함할 수도 있다.The power transmitter 180 may further include a shielding material (not shown) for shielding a magnetic field leaking from the transmitting coil 181 .

차폐재는, 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 붕소(B), 규소(Si) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 조합으로 이루어진 페라이트를 포함할 수 있다. 차폐재는, 송신 코일(181)의 일측에 배치되어, 누설되는 자기장을 차폐하고, 자기장의 방향성을 극대화할 수 있다.The shielding material may include ferrite made of one or a combination of two or more elements selected from the group consisting of cobalt (Co), iron (Fe), nickel (Ni), boron (B), silicon (Si), and the like. there is. The shielding material may be disposed on one side of the transmitting coil 181 to shield the leaking magnetic field and maximize the directionality of the magnetic field.

차폐재는, 감자하기 쉽고, 히스테리시스 손실(hysteresis loss)이 적은 연자성체(soft magnetic material)로 구성될 수 있다.The shielding material may be made of a soft magnetic material that is easy to demagnetize and has low hysteresis loss.

차폐재는, 누설 자기장이 저감되고, 자기장의 방향성이 극대화될 수 있도록, 송신 코일(181)이 배치된 면적보다 클 수 있다. The shielding material may be larger than an area in which the transmitting coil 181 is disposed so that leakage magnetic field is reduced and the directionality of the magnetic field is maximized.

한편, 복수의 자기 센서는, 차폐재의 외부에 배치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of magnetic sensors may be disposed outside the shielding material.

제어부(160)는, 송신 코일(181)의 공진 주파수를 산출할 수 있다. The control unit 160 may calculate the resonance frequency of the transmission coil 181 .

제어부(160)는, 전력 전송부(180)에 구비된 송신 코일(181)을 통해, 신호를 송수신할 수 있다.The control unit 160 may transmit/receive a signal through the transmission coil 181 provided in the power transmission unit 180 .

제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해, 충전 영역에 위치하는 물체(object)의 존재를 판단하기 위한, 물체 감지 신호가 출력되도록 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어할 수 있다. The controller 160 controls each component provided in the wireless power transmitter 100 so that an object detection signal for determining the existence of an object located in the charging area is output through the transmission coil 181 . can do.

여기서, 충전 영역은, 무선 전력 전송 장치(100)의 하우징 외면 중 전력 전송부(180)에 대응하는 일 영역을 의미할 수 있고, 무선 전력 수신 장치(200)는 충전 영역에 접하거나, 소정 거리 이내에 위치함으로써 전력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 충전 영역은, 전력 전송부(180)에 구비된 송신 코일(181)에 대응하는 영역일 수 있다.Here, the charging area may mean an area corresponding to the power transmitter 180 among the outer surface of the housing of the wireless power transmitter 100 , and the wireless power receiver 200 may be in contact with the charging area or a predetermined distance It can receive power by being located within. For example, the charging region may be a region corresponding to the transmission coil 181 provided in the power transmitter 180 .

물체 감지 신호는, 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(analog ping; AP) 신호일 수 있다. The object detection signal may be a very short pulse analog ping (AP) signal.

제어부(160)는, 물체 감지 신호의 출력에 따라 송신 코일(181)에 흐르는 전류의 변화량에 기초하여, 충전 영역에 물체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.The controller 160 may determine whether an object exists in the charging area based on the amount of change in the current flowing through the transmission coil 181 according to the output of the object detection signal.

제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)를 활성화(awake)시키기 위한, 수신 장치 감지 신호가 출력되도록 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어할 수 있다. 수신 장치 감지 신호는, 디지털 핑(digital ping; DP) 신호일 수 있다.The controller 160 controls each component provided in the wireless power transmitter 100 so that a receiver detection signal for activating the wireless power receiver 200 is output through the transmitter coil 181 . can do. The receiving device detection signal may be a digital ping (DP) signal.

디지털 핑(DP) 신호는, 무선 전력 수신 장치(200)와의 통신 설정을 시도하기 위하여, 아날로그 핑(AP) 신호에 비해 듀티가 크게 설정될 수 있다.The digital ping (DP) signal may have a greater duty than the analog ping (AP) signal in order to attempt to establish communication with the wireless power receiver 200 .

한편, 제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 출력되는, 수신 장치 감지 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 디지털 핑(DP) 신호를 변조(modulate)할 수 있고, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 응답 신호로서 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 may receive, through the transmitting coil 181 , a response signal output from the wireless power receiving device 200 to the receiving device detection signal. For example, the wireless power receiver 200 may modulate a digital ping (DP) signal, and transmit the modulated digital ping (DP) signal to the wireless power transmitter 100 as a response signal. there is.

제어부(160)는, 수신 장치 감지 신호에 대한 응답 신호에 기초하여, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(160)는, 응답 신호로서 수신된, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 복조(demodulate)하여 디지털 형태의 데이터를 획득할 수 있고, 획득한 데이터에 기초하여, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지 여부를 판단할 수 있다.The controller 160 may determine whether the object located in the charging area is the wireless power receiving device 200 based on a response signal to the receiving device detection signal. For example, the controller 160 may acquire data in a digital form by demodulating a modulated digital ping (DP) signal received as a response signal, and based on the acquired data, It may be determined whether the positioned object is the wireless power receiver 200 .

한편, 제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)의 접근을 판단할 수 있다. Meanwhile, the controller 160 may determine the approach of the wireless power receiving apparatus 200 based on sensing values sensed through a plurality of magnetic sensors.

제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)의 접근을 판단한 후, 아날로그 핑(AP) 신호 및 디지털 핑(DP) 신호를 출력하여, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있다.The controller 160 determines the approach of the wireless power receiver 200 based on the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors, and then outputs an analog ping (AP) signal and a digital ping (DP) signal, It may be more accurately determined whether the object located in the charging area is the wireless power receiver 200 .

제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해 전력을 전송하기 이전에, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 변화를 확인할 수 있다. 이때, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값 중 적어도 하나가 소정 기준 이상 변하는 경우, 제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하는 것으로 판단할 수 있다.Before transmitting power through the transmitting coil 181 , the controller 160 may check a change in a sensing value sensed through a plurality of magnetic sensors. At this time, when at least one of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors changes by more than a predetermined standard, the controller 160 may determine that the wireless power receiver 200 approaches.

메모리(120)는, 무선 전력 수신 장치(200)의 접근 여부의 판단을 위한 기준 자기장 값을 저장할 수 있다. 여기서, 기준 자기장 값은, 지구 자기장(magnetic field of the Earth)에 대응하는 자기장 값(예: 50μT)일 수 있다. The memory 120 may store a reference magnetic field value for determining whether the wireless power receiver 200 approaches. Here, the reference magnetic field value may be a magnetic field value (eg, 50 μT) corresponding to the magnetic field of the Earth.

이때, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값 중 적어도 하나가, 메모리(120)에 저장된 기준 자기장 값보다 소정 기준 이상인 경우, 제어부(160)는 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하는 것으로 판단할 수 있다.At this time, when at least one of the sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors is greater than or equal to a predetermined reference value than the reference magnetic field value stored in the memory 120 , the controller 160 determines that the wireless power receiver 200 is approaching. can

한편, 제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해 전력을 전송하기 이전에, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 메모리(120)에 저장된 기준 자기장 값을 교정(calibration)할 수 있다.On the other hand, the control unit 160, before transmitting power through the transmitting coil 181, based on the sensed values sensed through the plurality of magnetic sensors, the reference magnetic field value stored in the memory 120 (calibration) can do.

제어부(160)는, 송신 코일(181)의 품질 계수(quality factor; Q)를 산출할 수 있다. The controller 160 may calculate a quality factor (Q) of the transmitting coil 181 .

예를 들면, 제어부(160)는, 센싱부(130)를 통해, 송신 코일(181) 및 송신 코일(181)에 접속된 커패시터에 인가되는 전압(V1)과, 송신 코일(181)의 양단에 인가되는 전압(V2)을 검출할 수 있고, 이에 기초하여, 송신 코일(181)의 품질 계수를 산출할 수 있다. For example, the control unit 160, via the sensing unit 130, a voltage V1 applied to the transmitting coil 181 and a capacitor connected to the transmitting coil 181, and the transmitting coil 181 at both ends of the The applied voltage V2 may be detected, and based on this, a quality factor of the transmitting coil 181 may be calculated.

구체적으로, 동작 주파수(또는 가용 주파수) 대역 내에서, 낮은 주파수부터 높은 주파수로 주파수 스윕(frequency sweep)되는 경우, 코일 및 커패시터에 인가되는 전압(V1)은, 주파수 스윕에도 불구하고, 변하지 않는 것이 일반적이나, 충전 영역에 물체가 존재하는 시점에 다소 감소할 수 있다. 한편, 코일 양단에 인가되는 전압(V2)은, 주파수 스윕에 따라, 점차 상승하다가 하강하는 것으로 변경될 수 있다. Specifically, within the operating frequency (or available frequency) band, when a frequency sweep is performed from a low frequency to a high frequency, the voltage V1 applied to the coil and the capacitor does not change despite the frequency sweep. In general, it may decrease somewhat at the point in time when an object is present in the charging area. Meanwhile, the voltage V2 applied to both ends of the coil may be changed to gradually increase and then decrease according to the frequency sweep.

제어부(160)는, 이하 수학식 2에 따라 송신 코일(181)의 품질 계수를 산출할 수 있다. The controller 160 may calculate the quality factor of the transmitting coil 181 according to Equation 2 below.

제어부(160)는, 제1 및 제2 통신부(140, 150) 중 적어도 하나를 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다.The controller 160 may communicate with the wireless power receiver 200 through at least one of the first and second communication units 140 and 150 .

예를 들면, 제어부(160)는, 제1 통신부(140)가 인밴드(in-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 송신 코일(181)을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 데이터가 포함된 신호를 송수신할 수 있다.For example, when the first communication unit 140 communicates with the in-band communication method, the control unit 160 transmits data between the wireless power receiving apparatus 200 and the wireless power receiving apparatus 200 through the transmission coil 181 . A signal containing can be transmitted and received.

예를 들면, 제어부(160)는, 제2 통신부(150)가 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식으로 통신하는 경우, 별도의 통신 모듈을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 상호 간에 데이터가 포함된 신호를 송수신할 수 있다.For example, when the second communication unit 150 communicates with the out-of-band communication method, the control unit 160 communicates with the wireless power receiving apparatus 200 through a separate communication module. A signal including data can be transmitted and received between the two.

제어부(160)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어하여, 전력 전송부(180)를 통해 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다.The controller 160 may control each component included in the wireless power transmitter 100 to transmit power to the wireless power receiver 200 through the power transmitter 180 .

예를 들면, 제어부(160)는, 무선 전력 구동부(170)를 통해 송신 코일(181)에 교류 전원이 공급되도록 무선 전력 전송 장치(100)에 구비된 각 구성을 제어하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송할 수 있다.For example, the controller 160 controls each component included in the wireless power transmitter 100 so that AC power is supplied to the transmission coil 181 through the wireless power driver 170 , and the wireless power receiver ( 200) to transmit power.

제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송하는 동안, 복수의 자기 센서를 통해 무선 전력 수신 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.The controller 160 may determine the location of the wireless power receiver 200 through a plurality of magnetic sensors while power is transmitted to the wireless power receiver 200 .

제어부(160)는, 복수의 자기 센서 각각을 통해 감지되는 센싱 값을 서로 비교할 수 있고, 비교 결과에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.The controller 160 may compare the sensing values sensed by each of the plurality of magnetic sensors with each other, and may determine the location of the wireless power receiver 200 based on the comparison result.

이때, 제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값을 각각 연산할 수 있고, 최대값 간의 차이에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 이를 통해, 송신 코일(181) 주변의 자기장이 시간에 따라 주기적으로 변하는 경우에도, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치를 정확하게 판단할 수 있다.In this case, the controller 160 may calculate the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors, and may determine the location of the wireless power receiver 200 based on the difference between the maximum values. . Through this, even when the magnetic field around the transmitting coil 181 periodically changes with time, the position of the wireless power receiving apparatus 200 may be accurately determined.

제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이 중 적어도 하나가 소정 기준 이상인 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격된 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 기 설정된 위치는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심일 수 있다. The controller 160 may determine that the wireless power receiver 200 is spaced apart from a preset position when at least one of the differences between the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors is greater than or equal to a predetermined criterion. Here, the preset position may be the center of a region corresponding to the transmission coil 181 .

한편, 제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격된 것으로 판단하는 경우, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태가 불량인 것으로 판단할 수 있다.Meanwhile, when determining that the wireless power receiving apparatus 200 is spaced apart from a preset position, the controller 160 may determine that the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 is bad.

제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이의 정도에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격된 정도를 판단할 수 있다. 예를 들면, 최대값 간의 차이가 커질수록, 무선 전력 수신 장치(200)와 기 설정된 위치 간의 거리가 멀어지는 것으로 판단할 수 있다.The controller 160 may determine the degree to which the wireless power receiver 200 is spaced apart from a preset position according to a degree of a difference between the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors. For example, as the difference between the maximum values increases, it may be determined that the distance between the wireless power receiving apparatus 200 and the preset location increases.

한편, 제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 복수의 자기 센서 각각에 대한 벡터를 산출할 수 있고, 산출된 벡터에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치를 판단할 수도 있다.Meanwhile, the controller 160 may calculate a vector for each of the plurality of magnetic sensors based on sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors, and based on the calculated vector, the wireless power receiver 200 . position can also be determined.

이때, 복수의 자기 센서 각각에 대한 벡터의 방향은, 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심을 기준으로, 복수의 자기 센서 각각을 향하는 방향일 수 있다. 또한, 복수의 자기 센서 각각에 대한 벡터의 크기는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값일 수 있다.In this case, the direction of the vector for each of the plurality of magnetic sensors may be a direction toward each of the plurality of magnetic sensors with respect to the center of the region corresponding to the transmission coil 181 . Also, a magnitude of a vector for each of the plurality of magnetic sensors may be a maximum value of a sensing value sensed by the plurality of magnetic sensors.

제어부(160)는, 복수의 자기 센서 각각에 대한 벡터의 합인 벡터 합에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.The controller 160 may determine the position of the wireless power receiving apparatus 200 based on a vector sum that is a sum of vectors for each of the plurality of magnetic sensors.

예를 들면, 제어부(160)는, 벡터 합의 방향을, 무선 전력 수신 장치(200)가 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심으로부터 이격된 방향으로 판단할 수 있다.For example, the control unit 160 may determine the direction of the vector sum as a direction spaced apart from the center of the area in which the wireless power receiving apparatus 200 corresponds to the transmitting coil 181 .

예를 들면, 제어부(160)는, 벡터 합의 크기를, 무선 전력 수신 장치(200)가 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심으로부터 이격된 정도로 판단할 수 있다.For example, the controller 160 may determine the magnitude of the vector sum to the extent that the wireless power receiving apparatus 200 is spaced apart from the center of the area corresponding to the transmitting coil 181 .

한편, 제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 전력 전송을 중단할 수도 있다.Meanwhile, the control unit 160 may stop power transmission based on sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors.

제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이가 일정 수준 이상인 경우, 송신 코일(181)을 통한 전력 전송을 중단할 수 있다. When the difference between the maximum values sensed by the plurality of magnetic sensors is equal to or greater than a certain level, the controller 160 may stop power transmission through the transmitting coil 181 .

제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 중 적어도 하나가, 기 설정된 기준 값과 소정 기준 이상 차이나는 경우, 송신 코일(181)을 통한 전력 전송을 중단할 수 있다.When at least one of the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors differs from the preset reference value by more than a predetermined reference value, the controller 160 may stop power transmission through the transmission coil 181 . .

예를 들면, 제어부(160)는, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 중 적어도 하나가, 기 설정된 기준 값보다 소정 기준 이상 낮거나, 높은 경우, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태가 불량인 것으로 판단할 수 있고, 송신 코일(181)을 통한 전력 전송을 중단할 수 있다.For example, when at least one of the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors is lower than or higher than a preset reference value by a predetermined reference value, the controller 160 may include the transmitting coil 181 and the receiving coil. It may be determined that the alignment state between the 281 is bad, and power transmission through the transmitting coil 181 may be stopped.

한편, 전력 전송의 중단과 관련된 다양한 기준 값들은, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간에 송수신되는 전력의 세기 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Meanwhile, various reference values related to the interruption of power transmission may be set in various ways according to the intensity of power transmitted/received between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 .

한편, 센싱부(130)는, 적어도 하나의 서브 자기 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 서브 자기 센서는, 복수의 자기 센서와 동일 또는 유사한 자기센서일 수 있다.Meanwhile, the sensing unit 130 may further include at least one sub-magnetic sensor (not shown). Here, the sub magnetic sensor may be a magnetic sensor that is the same as or similar to a plurality of magnetic sensors.

예를 들면, 서브 자기 센서는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역을 기준으로 서로 대칭을 이루도록 배치된 복수의 자기 센서 중, 대응되는 자기 센서에 인접하여 배치될 수 있다.For example, the sub-magnetic sensor may be disposed adjacent to the corresponding magnetic sensor among a plurality of magnetic sensors disposed to be symmetric with each other with respect to an area corresponding to the transmission coil 181 .

이때, 서브 자기 센서와 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심 간의 이격 거리와, 서브 자기 센서에 대응되는 자기 센서와 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심 간의 이격 거리는 서로 상이할 수 있다. In this case, the separation distance between the center of the region corresponding to the sub-magnetic sensor and the transmitting coil 181 and the separation distance between the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor and the center of the region corresponding to the transmitting coil 181 may be different from each other. .

제어부(160)는, 송신 코일(181)을 통해 전력을 전송하기 이전에, 서브 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값과, 서브 자기 센서에 대응하는 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격되었는지 여부를 판단할 수 있다.The control unit 160, before transmitting power through the transmission coil 181, based on the sensing value sensed through the sub-magnetic sensor and the sensing value sensed through the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor, It may be determined whether the power receiving device 200 is spaced apart from a preset position.

예를 들면, 제어부(160)는, 서브 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값과, 서브 자기 센서에 대응하는 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값이 소정 기준 이상 차이나는 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 서브 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값과, 서브 자기 센서에 대응하는 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값 간의 차이를 판단하는 기준은, 공장 교정(factory calibration)된 값일 수 있다.For example, the control unit 160, when the value sensed by the sub-magnetic sensor and the sensing value sensed through the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor differ by more than a predetermined standard, the wireless power receiver 200 may be determined to be spaced apart from a preset position. In this case, the reference for determining the difference between the sensing value sensed by the sub-magnetic sensor and the sensing value sensed by the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor may be a factory-calibrated value.

무선 전력 전송 장치(100)는, 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 출력부는, 디스플레이, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등의 표시 장치 및/또는 스피커, 버저 등의 오디오 장치를 구비할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may further include an output unit (not shown). The output unit may include a display device such as a display, a light emitting diode (LED), and/or an audio device such as a speaker and a buzzer.

제어부(160)는, 출력부를 통해, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치에 대한 메시지를 출력할 수 있다. The control unit 160 may output a message about the location of the wireless power receiving apparatus 200 through the output unit.

제어부(160)는, 출력부를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 메시지를 출력할 수 있다. The controller 160 may output a message regarding the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 through the output unit.

예를 들면, 제어부(160)는, 출력부에 구비된 표시 장치를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 메시지를 출력할 수 있다. For example, the controller 160 may output a message regarding the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 through a display device provided in the output unit.

예를 들면, 제어부(160)는, 출력부에 구비된 오디오 장치를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 메시지를 출력할 수 있다. For example, the controller 160 may output a message regarding the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 through an audio device provided in the output unit.

제어부(160)는, 제1 및 제2 통신부(140, 150) 중 적어도 어느 하나를 통해, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태에 대한 데이터를 포함하는 신호를, 무선 전력 수신 장치(200)로 전송할 수 있다.The control unit 160 receives, through at least one of the first and second communication units 140 and 150 , a signal including data on the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 , wireless power reception. may be transmitted to the device 200 .

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 송신 코일(181)의 위치를 결정하는 위치 결정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 위치 결정부는, 송신 코일(181)을 이동 및/또는 회전시키는 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmitter 100 may further include a positioning unit (not shown) that determines positions of the plurality of transmission coils 181 . The positioning unit may include a driving unit (not shown) for moving and/or rotating the transmitting coil 181 .

제어부(160)는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역에 대한, 무선 전력 수신 장치(200)의 위치에 기초하여, 위치 결정부의 동작을 제어할 수 있다.The controller 160 may control the operation of the positioning unit based on the position of the wireless power receiving apparatus 200 in the region corresponding to the transmitting coil 181 .

예를 들면, 제어부(160)는, 복수의 자기 센서 각각에 대한 벡터 합의 방향에 따라, 벡터 합의 크기 만큼 충전 영역의 중심부가 이동하도록, 위치 결정부를 제어할 수 있다.For example, the controller 160 may control the positioning unit to move the center of the charging region by the magnitude of the vector sum according to the direction of the vector sum for each of the plurality of magnetic sensors.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of an apparatus for receiving power wirelessly, according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전력을 무선으로 수신하는 전력 수신부(280), 수신된 전력을 정류하는 정류부(210), 정류된 전력을 안정화하는 스위칭 레귤레이터(220) 및/또는 스위칭 레귤레이터(220)를 제어하여, 부하에 동작 전원을 출력하는 스위칭 레귤레이터 제어부(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the wireless power receiving device 200 includes a power receiving unit 280 for wirelessly receiving power from the wireless power transmitting device 100 , a rectifying unit 210 for rectifying the received power, and the rectified power. It may include a switching regulator 220 and/or a switching regulator controller 230 that controls the stabilizing switching regulator 220 to output operating power to a load.

또한, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)와 통신하기 위한, 제1 통신부(240) 및 제2 통신부(250)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 통신부(240)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 포함된 제1 통신부(140)와 동일 또는 유사한 구성일 수 있다. 또한, 제2 통신부(250)는, 무선 전력 전송 장치(100)에 포함된 제2 통신부(150)와 동일 또는 유사한 구성일 수 있다.Also, the wireless power receiving apparatus 200 may further include a first communication unit 240 and a second communication unit 250 for communicating with the wireless power transmitting apparatus 100 . In this case, the first communication unit 240 may have the same or similar configuration to the first communication unit 140 included in the wireless power transmission apparatus 100 . Also, the second communication unit 250 may have the same or similar configuration to the second communication unit 150 included in the wireless power transmission apparatus 100 .

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 제1 통신부(240)를 통해, 인밴드(in-band) 통신 방식으로 무선 전력 전송 장치(100)와 통신을 수행할 수 있다.For example, the wireless power receiver 200 may communicate with the wireless power transmitter 100 through the first communication unit 240 in an in-band communication method.

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 제2 통신부(250)를 통해, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식으로 무선 전력 전송 장치(100)와 통신을 수행할 수 있다.For example, the wireless power receiver 200 may communicate with the wireless power transmitter 100 through the second communication unit 250 in an out-of-band communication method.

전력 수신부(280)는, 전력 전송부(180)로부터 전송된 전력을 수신할 수 있다. 이를 위해, 전력 수신부(280)는, 적어도 하나의 수신 코일(281)을 구비할 수 있다. The power receiver 280 may receive power transmitted from the power transmitter 180 . To this end, the power receiver 280 may include at least one receiving coil 281 .

수신 코일(281)은, 송신 코일(181)에서 발생된 자기장에 의해, 유도 기전력이 발생될 수 있다. 유도 기전력에 의한 전력은, 정류부(210) 및 스위칭 레귤레이터(220)를 통해, 부하에 공급될 수 있다. 예를 들면, 부하가 배터리인 경우, 유도 기전력에 의한 전력은, 배터리를 충전하기 위해 이용될 수 있다. 본 발명에서는, 정류부(210) 및 스위칭 레귤레이터(220)를 통해 전력이 공급되는 부하가 배터리인 것으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In the receiving coil 281 , an induced electromotive force may be generated by the magnetic field generated in the transmitting coil 181 . Power by the induced electromotive force may be supplied to the load through the rectifier 210 and the switching regulator 220 . For example, when the load is a battery, power by induced electromotive force may be used to charge the battery. In the present invention, it is described that the load supplied with power through the rectifier 210 and the switching regulator 220 is a battery, but the present invention is not limited thereto.

수신 코일(281)은, 인쇄회로 기판(PCB)에 박막 형태의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 수신 코일(281)은, 폐루프(closed loop) 형상으로, 패드(미도시)에 인쇄될 수 있다. 수신 코일(281)의 극성은, 동일한 방향으로 극성을 갖도록 권회하는 형상일 수 있다.The receiving coil 281 may be formed as a conductive pattern in the form of a thin film on a printed circuit board (PCB). The receiving coil 281 may be printed on a pad (not shown) in a closed loop shape. The polarity of the receiving coil 281 may be a shape wound to have a polarity in the same direction.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 코일(281)에 인가되는 전압을 검출하는 전압 검출부(미도시) 및/또는 수신 코일(281)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(미도시)를 포함할 수 있다.On the other hand, the wireless power receiver 200 includes a voltage detector (not shown) that detects a voltage applied to the receiving coil 281 and/or a current detector (not shown) that detects a current flowing through the receiving coil 281 . may include

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 코일(281)을 통해 전력이 수신되는 경우, 수신 코일(281)에 인가되는 전압 및/또는 수신 코일(281)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다.For example, when power is received through the receiving coil 281 , the wireless power receiving apparatus 200 may detect a voltage applied to the receiving coil 281 and/or a current flowing through the receiving coil 281 . there is.

이때, 무선 전력 수신 장치(200)는, 제1 및 제2 통신부(240, 250) 중 어느 하나를 통해, 수신 코일(281)에 인가되는 전압, 수신 코일(281)에 흐르는 전류, 수신 코일(281)을 통해 수신된 전력 등에 대한 데이터를 포함하는 신호를 출력할 수 있다.At this time, the wireless power receiving apparatus 200, the voltage applied to the receiving coil 281, the current flowing through the receiving coil 281, the receiving coil through any one of the first and second communication units 240 and 250, 281) may output a signal including data on received power and the like.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(200)에 구비된 전력 수신부(280)와 공진 회로를 형성하기 위한, 적어도 하나의 커패시터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 커패시터는, 수신 코일(281)에 직렬 또는 병렬 접속될 수 있다.Meanwhile, the wireless power receiver 200 may further include at least one capacitor (not shown) for forming a resonance circuit with the power receiver 280 provided in the wireless power transmitter 200 . In this case, the capacitor may be connected in series or parallel to the receiving coil 281 .

한편, 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 코일(281)의 일측에 배치되어, 누설되는 자기장을 차폐하는 차폐재(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 송신 장치(100)에 구비된 차폐재와 동일/유사한 차폐재를 포함할 수 있다.Meanwhile, the wireless power receiving apparatus 200 may further include a shielding material (not shown) disposed on one side of the receiving coil 281 to shield a leaked magnetic field. For example, the wireless power receiver 200 may include a shielding material that is the same as/similar to a shielding material provided in the wireless power transmitter 100 .

정류부(210)는, 수신 코일(281)을 통해 수신되는 전력을 정류할 수 있다. 정류부(210)는, 적어도 하나의 다이오드(미도시)를 포함할 수 있다.The rectifying unit 210 may rectify power received through the receiving coil 281 . The rectifying unit 210 may include at least one diode (not shown).

스위칭 레귤레이터(220)는, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)의 제어에 따라, 정류부(210)에서 정류된 전력을 배터리에 공급할 수 있다. 예를 들면, 스위칭 레귤레이터(220)는, 정류부(210)에서 정류된 전력을 배터리에 공급되는 충전 전원(v)으로 출력할 수 있다.The switching regulator 220 may supply the power rectified by the rectifier 210 to the battery under the control of the switching regulator controller 230 . For example, the switching regulator 220 may output the power rectified by the rectifier 210 as the charging power v supplied to the battery.

스위칭 레귤레이터 제어부(230)는, 스위칭 레귤레이터(220)로 레귤레이터 제어 신호(Src)를 출력하여, 충전 전원(v)이 배터리로 출력되도록 제어할 수 있다.The switching regulator controller 230 may output the regulator control signal Src to the switching regulator 220 to control the charging power v to be output to the battery.

한편, 스위칭 레귤레이터(220)는, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)의 레귤레이터 제어 신호(Src)에 따라, DC-DC 컨버팅을 수행하여, 출력 전압을 조절할 수 있다. 스위칭 레귤레이터(220)는, 레귤레이터 제어 신호(Src)를 기초로, 소정 크기의 전압을 갖는 충전 전원(v)을 출력할 수 있다.Meanwhile, the switching regulator 220 may adjust the output voltage by performing DC-DC conversion according to the regulator control signal Src of the switching regulator controller 230 . The switching regulator 220 may output the charging power v having a voltage of a predetermined magnitude based on the regulator control signal Src.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)에는, 별도의 프로세서(processor)가 포함되지 않고, 정류된 충전 전원(v)이 스위칭 레귤레이터(220)에 의해 소정 크기의 전압으로 출력되는 때에, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)에 의해 스위칭 레귤레이터(220)가 제어될 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)가 프로세서를 구비하지 않는 경우, 하드웨어 구성이 단순화되고, 소비 전력이 감소하는 효과가 있다.On the other hand, the wireless power receiver 200 does not include a separate processor, and when the rectified charging power v is output as a voltage of a predetermined size by the switching regulator 220, the switching regulator control unit ( The switching regulator 220 may be controlled by the 230 . When the wireless power receiver 200 does not include a processor, the hardware configuration is simplified and power consumption is reduced.

도 4는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치에 구비된 복수의 코일의 구조를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the structure of a plurality of coils provided in a wireless power transmitter, according to various embodiments of the present invention.

도 4를 참조하면, 전력 전송부(180)는, 전류를 자속으로 변환시키도록 형성되는 세 개의 송신 코일(181a, 181b, 181c)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the power transmitter 180 may include three transmitting coils 181a , 181b , and 181c configured to convert current into magnetic flux.

복수의 송신 코일(181a, 181b, 181c)은, 서로 인접하여 배치될 수 있고, 동일 평면상에 배치될 수 있다. The plurality of transmitting coils 181a, 181b, and 181c may be disposed adjacent to each other or disposed on the same plane.

전력 전송부(180)가 세 개의 송신 코일(181a, 181b, 181c)을 포함하는 경우, 인접한 송신 코일 간의 각도 차가 120°가 되도록 세 개의 송신 코일(181a, 181b, 181c)이 배치될 수 있다.When the power transmitter 180 includes three transmitting coils 181a, 181b, and 181c, the three transmitting coils 181a, 181b, and 181c may be disposed such that an angular difference between adjacent transmitting coils is 120°.

본 도면에서는, 송신 코일(181a, 181b, 181c) 각각의 형상은 동일한 반경 및 호를 가지는 부채꼴(circular sector), 복수의 송신 코일(181a, 181b, 181c)의 전체 형상은 복수의 부채꼴로 구성된 원형인 것으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this figure, the shape of each of the transmission coils 181a, 181b, and 181c is a sector shape having the same radius and arc, and the overall shape of the plurality of transmission coils 181a, 181b, 181c is a circle composed of a plurality of sector shapes. Although described as being, the present invention is not limited thereto.

한편, 본 도면에서는 도시하지 않았으나, 전력 전송부(180)는, 복수의 송신 코일(181a, 181b, 181c)의 일측에 배치되어, 누설되는 자기장을 차폐하는 차폐재(미도시)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, although not shown in this figure, the power transmitter 180 may further include a shielding material (not shown) disposed on one side of the plurality of transmission coils 181a, 181b, and 181c to shield the leaking magnetic field. there is.

이때, 차폐재의 면적은, 복수의 송신 코일(181a, 181b, 181c)이 배치된 면적보다 클 수 있다.In this case, the area of the shielding material may be larger than the area in which the plurality of transmission coils 181a, 181b, and 181c are disposed.

한편, 충전 영역은, 복수의 송신 코일(181a, 181b, 181c)에 대응하는 영역, 또는 차폐재의 면적에 해당하는 영역일 수 있다. Meanwhile, the charging area may be an area corresponding to the plurality of transmission coils 181a, 181b, and 181c or an area corresponding to an area of a shielding material.

도 5a는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치에 구비된 복수의 코일의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치에 구비된 복수의 코일의 계층 구조를 설명하기 위한 도면이다. 5A is a diagram for explaining the structure of a plurality of coils provided in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a diagram for a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention. It is a diagram for explaining the hierarchical structure of a plurality of coils provided.

도 5a 및 5b를 참조하면, 전력 전송부(180)는, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)을 포함할 수 있다.5A and 5B , the power transmitter 180 may include first to fourth transmitting coils 181a to 181d.

전력 전송부(180)가 단일의 대형 송신 코일이 아닌, 복수의 송신 코일(181a 내지 181d)을 구비함에 따라, 충전면의 자유도를 향상시키는 것은 물론, 대형 송신 코일의 표류 자계(stray magnetic fields)로 인한 전력 효율 저감을 방지할 수 있다.As the power transmitter 180 includes a plurality of transmitting coils 181a to 181d instead of a single large transmitting coil, the degree of freedom of the charging surface is improved as well as stray magnetic fields of the large transmitting coil. It is possible to prevent a reduction in power efficiency due to this.

제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)은, 서로 일부 영역이 중첩되어 배치될 수 있다. 이때, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)에 대응하는 충전 영역 중, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력이 전송되지 않는 영역인 데드존(dead zone)이 최소화되도록, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)이 중첩되어 배치될 수 있다. 예를 들면, 충전 영역의 중심부의 데드존이 최소화되도록, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)이 중첩되어 배치될 수 있다. The first to fourth transmitting coils 181a to 181d may be disposed to overlap each other in some regions. At this time, the first to fourth transmission coils 181a to 181d are the first to fourth charging regions corresponding to the first to fourth transmission coils 181a to 181d, so that the dead zone, which is a region in which power is not transmitted to the wireless power receiver 200, is minimized. Four transmitting coils 181a to 181d may be overlapped. For example, the first to fourth transmitting coils 181a to 181d may be overlapped to minimize the dead zone at the center of the charging region.

제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)은, 기 설정된 외측 길이(ho), 내측 길이(hi), 외측 너비(wo), 내측 너비(wi), 두께 및 권선수로 제조될 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)의 외측 길이(ho), 내측 길이(hi), 외측 너비(wo), 내측 너비(wi)는, 동일할 수 있다.The first to fourth transmission coils 181a to 181d may be made of a preset outer length ho, an inner length hi, an outer width wo, an inner width wi, a thickness, and a number of turns. In addition, the outer length ho, the inner length hi, the outer width wo, and the inner width wi of the first to fourth transmitting coils 181a to 181d may be the same.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)에 가장 근접하게 배치되는 제4 송신 코일(181d)의 인덕턴스는, 제1 내지 제3 송신 코일(181a 내지 181c)의 인덕턴스보다 작게 설정될 수 있다. 이를 통해, 전력 전송부(180)의 전력 전송량 또는 효율이 일정하도록 할 수 있다.Meanwhile, the inductance of the fourth transmitting coil 181d disposed closest to the wireless power receiving apparatus 200 may be set to be smaller than the inductance of the first to third transmitting coils 181a to 181c. Through this, the power transmission amount or efficiency of the power transmitter 180 can be made constant.

전력 전송부(180)는, 차폐재(190)를 더 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)은, 차폐재(190) 위에 배치될 수 있다. The power transmitter 180 may further include a shielding material 190 . The first to fourth transmitting coils 181a to 181d may be disposed on the shielding material 190 .

차폐재(190)의 면적은, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)이 배치된 면적보다 클 수 있다. 예를 들면, 차폐재(190)는, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)의 가로 외측에서 a1 간격으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 차폐재(190)는, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)의 세로 외측에서 a1 간격으로 연장되어 형성될 수 있다.An area of the shielding material 190 may be larger than an area in which the first to fourth transmitting coils 181a to 181d are disposed. For example, the shielding material 190 may be formed to extend at intervals of a1 from the outer side of the first to fourth transmission coils 181a to 181d. In addition, the shielding material 190 may be formed to extend at intervals of a1 from the outside of the first to fourth transmission coils 181a to 181d.

차폐재(190)가 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)의 외측 길이보다 크게 형성됨으로써, 누설 자기장이 저감되고, 자기장의 방향성이 극대화될 수 있다.Since the shielding material 190 is formed to be larger than the outer length of the first to fourth transmitting coils 181a to 181d, the leakage magnetic field is reduced and the directionality of the magnetic field can be maximized.

한편, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)은, 서로 일부 영역이 중첩되어 배치되므로, 중첩되지 않은 영역에 들뜸 현상이 발생될 수 있다. 예를 들면, 제1 송신 코일(181a)과 제2 송신 코일(181b)가 서로 일부 영역만 중첩됨에 따라, 중첩되지 않은 영역에 이격 거리(d1)가 발생될 수 있다.On the other hand, since the first to fourth transmitting coils 181a to 181d overlap each other in some regions, a lifting phenomenon may occur in the non-overlapping regions. For example, as the first transmitting coil 181a and the second transmitting coil 181b overlap only a partial region, a separation distance d1 may be generated in a non-overlapping region.

이러한 이격 거리(d1)에 의해, 제2 송신 코일(181b)의 누설 자기장이 차폐되지 못하여, 무선 전력 전송 장치(100)의 전송 효율이 저감되는 것은 물론, 자기장의 방향이 분산될 수 있다. 또한, 이러한 이격 거리로 인하여, 무선 전력 전송 장치(100)가 외부 충격에 의해 쉽게 파손될 수 있다.Due to the separation distance d1, the leakage magnetic field of the second transmitting coil 181b is not shielded, so that the transmission efficiency of the wireless power transmitter 100 is reduced, and the direction of the magnetic field may be dispersed. In addition, due to the separation distance, the wireless power transmitter 100 may be easily damaged by an external impact.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)과 차폐재(190)가 층을 이루어 형성될 수 있다.In the present invention, in order to solve this problem, the first to fourth transmitting coils 181a to 181d and the shielding material 190 may be formed in layers.

보다 상세하게는, 전력 전송부(180)의 제1 층(ly1)에는, 기초(base) 차폐재(191)가 배치될 수 있다.In more detail, a base shielding material 191 may be disposed on the first layer ly1 of the power transmitter 180 .

기초 차폐재(191)의 상측인 제2 층(ly2)에는, 제1 송신 코일(181a)과, 제1 차폐재(192)가 배치될 수 있다.A first transmission coil 181a and a first shielding material 192 may be disposed on the second layer ly2 above the base shielding material 191 .

제1 송신 코일(181a)의 상측인 제3 층(ly3)에는, 제1 송신 코일(181a)과 부분적으로 겹쳐지는, 제2 송신 코일(181b)이 배치될 수 있다. 이때, 제2 층(ly2)에 배치되는 제1 차폐재(192)가, 제1 송신 코일(181a) 및 제2 송신 코일(181b)의 중첩 구조로 인해 발생되는 들뜸 현상을 방지하게 된다.On the third layer ly3 above the first transmitting coil 181a, a second transmitting coil 181b that partially overlaps the first transmitting coil 181a may be disposed. In this case, the first shielding material 192 disposed on the second layer ly2 prevents a lifting phenomenon occurring due to the overlapping structure of the first transmitting coil 181a and the second transmitting coil 181b.

동일한 이치로, 전력 전송부(180)의 제3 층(ly3)에는, 제2 송신 코일(181b) 뿐만 아니라, 제2 차폐재(193)도 배치될 수 있다.By the same reason, in the third layer ly3 of the power transmitter 180 , not only the second transmitting coil 181b but also the second shielding material 193 may be disposed.

제2 송신 코일(181b)의 상측인 제4 층(ly4)에는, 제2 송신 코일(181b)과 부분적으로 겹쳐지는, 제3 송신 코일(181c)이 배치될 수 있다. 이때, 제3 층(ly3)에 배치되는 제2 차폐재(193)가, 제2 송신 코일(181b)과 제3 송신 코일(181c)의 중첩 구조로 인해 발생되는 들뜸 현상을 방지하게 된다.A third transmitting coil 181c, partially overlapping with the second transmitting coil 181b, may be disposed on the fourth layer ly4 above the second transmitting coil 181b. In this case, the second shielding material 193 disposed on the third layer ly3 prevents a lifting phenomenon caused by the overlapping structure of the second transmitting coil 181b and the third transmitting coil 181c.

또한, 전력 전송부(180)의 제4 층(ly4)에는, 제3 송신 코일(181c) 뿐만 아니라, 제3 차폐재(194)도 배치될 수 있고, 제3 차폐재(194)는, 제3 송신 코일(181c)과 제4 송신 코일(181d)의 중첩 구조로 인한 들뜸 현상을 방지할 수 있다.In addition, in the fourth layer ly4 of the power transmitter 180, not only the third transmitting coil 181c, but also a third shielding material 194 may be disposed, and the third shielding material 194 may include a third transmitting coil 181c. A lifting phenomenon due to the overlapping structure of the coil 181c and the fourth transmitting coil 181d may be prevented.

또한, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)은 들뜸 현상 없이, 차폐재(190)(기초 차폐재(191) 및 제1 내지 제3 차폐재(192 내지 194))에 접착되어야 하므로, 차폐재의 두께는, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)의 두께와 소정 두깨(tkf)로 동일할 수 있다.In addition, since the first to fourth transmitting coils 181a to 181d must be bonded to the shielding material 190 (the basic shielding material 191 and the first to third shielding materials 192-194) without a lifting phenomenon, the thickness of the shielding material may be the same as the thickness of the first to fourth transmitting coils 181a to 181d with a predetermined thickness tkf.

한편, 도 5b에서는 전력 전송부(180)의 각 층(layer)이 이격된 것으로 도시하나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 전력 전송부(180)의 각 층은 서로 밀착될 수 있다.Meanwhile, although each layer of the power transmitter 180 is illustrated as being spaced apart in FIG. 5B , this is for convenience of description, and each layer of the power transmitter 180 may be in close contact with each other.

도 5b와 같이 전력 전송부(180)가 배치됨에 따라, 부분적으로 겹쳐지는, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)의 들뜸 현상이 방지되고, 외부 충격으로부터 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)의 이탈을 방지할 수 있다.As the power transmitter 180 is disposed as shown in FIG. 5B, the lifting phenomenon of the partially overlapping, first to fourth transmitting coils 181a to 181d is prevented, and the first to fourth transmitting coils ( 181a to 181d) can be prevented from departing.

또한, 각각의 송신 코일 일측에 차폐재(190)가 배치되므로, 누설 자기장이 차폐되고, 자기장의 방향을 보다 집중시켜, 전송 효율이 상승될 수 있다.In addition, since the shielding material 190 is disposed on one side of each transmission coil, the leakage magnetic field is shielded and the direction of the magnetic field is more concentrated, so that the transmission efficiency can be increased.

또한, 각각의 송신 코일 사이에 차폐재(190)가 배치됨에 따라, 멀티 송신 코일에서 발생되는 열을 보다 쉽게 저감 시킬 수 있다.In addition, as the shielding material 190 is disposed between each of the transmitting coils, it is possible to more easily reduce the heat generated by the multi-transmitting coil.

한편, 제1 내지 제4 송신 코일(181a 내지 181d)은, 설명의 편의를 위해 도시하지 않은 케이스(case)에 수용될 수 있다. 케이스의 일측면에는, 무선 전력 수신 장치(200)가 놓일 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)가 케이스의 일측면에 놓이는 경우, 전력 전송부(180)가 무선으로 전력을 전송하여, 무선 전력 수신 장치(200)를 충전시키므로, 무선 전력 수신 장치(200)가 놓이는 케이스의 일측면을 충전면이라 명명할 수 있다. 또한, 충전면과 인터페이스 표면은 혼용하여 사용될 수 있다.Meanwhile, the first to fourth transmitting coils 181a to 181d may be accommodated in a case not shown for convenience of description. On one side of the case, the wireless power receiver 200 may be placed. When the wireless power receiver 200 is placed on one side of the case, the power transmitter 180 wirelessly transmits power to charge the wireless power receiver 200, so that the wireless power receiver 200 is placed One side of the case may be referred to as a charging surface. Also, the charging surface and the interface surface may be used interchangeably.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 무선 전력 전송 방법에 관한 순서도이다. 6 is a flowchart of a wireless power transmission method of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 무선 전력 전송은 선택 단계(selection phase, S610), 핑 단계(ping phase, S620), 식별 및 구성 단계(identification and configuration phase, S630), 핸드오버 단계(handover phase, S640), 협상 단계(negotiation phase, S650), 보정 단계(calibration phase, S660), 전력 전송 단계(power transfer phase, S670) 및 재협상 단계(re-negotiation phase, S680)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 6, the wireless power transmission is a selection phase (selection phase, S610), ping phase (S620), identification and configuration phase (identification and configuration phase, S630), handover phase (handover phase, S640) , may include a negotiation phase (negotiation phase, S650), a calibration phase (calibration phase, S660), a power transfer phase (power transfer phase, S670) and a re-negotiation phase (re-negotiation phase, S680).

먼저, 선택 단계(S610)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 충전 영역 내에 물체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.First, in the selection step ( S610 ), the wireless power transmitter 100 may determine whether an object exists in the charging area.

무선 전력 전송 장치(100)는, 충전 영역 내에 물체가 존재하는지 여부를 판단하기 위하여, 물체 감지 신호(예: 아날로그 핑(AP) 신호)를 출력할 수 있고, 물체 감지 신호의 출력에 기초하여, 충전 영역에 물체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. The wireless power transmitter 100 may output an object detection signal (eg, an analog ping (AP) signal) to determine whether an object exists in the charging area, and based on the output of the object detection signal, It may be determined whether an object exists in the charging area.

무선 전력 전송 장치(100)는, 충전 영역에서 물체가 존재하는 것으로 판단될 때까지, 소정 주기로 물체 감지 신호를 출력할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may output an object detection signal at a predetermined cycle until it is determined that an object exists in the charging area.

무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 코일(181 내지 184)을 통해, 소정 순서에 따라 물체 감지 신호를 출력할 수 있고, 복수의 코일(181 내지 184) 각각에 흐르는 전류의 변화량에 기초하여, 충전 영역에 물체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may output an object detection signal in a predetermined order through the plurality of coils 181 to 184, and based on the amount of change in current flowing through each of the plurality of coils 181 to 184 , it is possible to determine whether an object exists in the charging area.

예를 들면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 코일(181 내지 184) 각각에 흐르는 전류의 변화량을 기 설정된 기준 값과 비교할 수 있고, 복수의 코일(181 내지 184) 중 기 설정된 기준 값 이상의 전류 변화량이 산출된 코일에 대응하는 영역에 물체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 기 설정된 기준 값 이상의 전류 변화량이 산출된 코일 코일을 유효 코일이라고 명명할 수 있다.For example, the wireless power transmitter 100 may compare the amount of change in current flowing through each of the plurality of coils 181 to 184 with a preset reference value, and a preset reference value among the plurality of coils 181 to 184 . It may be determined that the object is present in a region corresponding to the coil in which the above current change amount is calculated. In this case, the coil in which the amount of change in current greater than or equal to the preset reference value is calculated may be referred to as an effective coil.

선택 단계(S610)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 충전 영역에 이물질(FO)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 이물질(FO)은, 동전, 키 등을 포함하는 금속성 물체일 수 있다.In the selection step ( S610 ), the wireless power transmitter 100 may determine whether a foreign material (FO) is present in the charging area. The foreign material FO may be a metallic object including a coin, a key, and the like.

선택 단계(S610)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 충전 영역 내의 물체(object)의 배치 또는 제거를 지속적으로 감지할 수 있다. In the selection step S610, the wireless power transmitter 100 may continuously detect the placement or removal of an object in the charging area.

한편, 선택 단계(S610)에서 충전 영역 내에 물체가 존재하는 것으로 판단된 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는 핑 단계(S620)를 수행할 수 있다.Meanwhile, when it is determined that an object exists in the charging area in the selection step S610 , the wireless power transmitter 100 may perform a ping step S620 .

핑 단계(S620)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지를 식별하고, 무선 전력 수신 장치(200)를 활성화(awake)시키기 위한 수신 장치 감지 신호(예: 디지털 핑(DP) 신호)를 전송할 수 있다.In the ping step ( S620 ), the wireless power transmitter 100 identifies whether the object located in the charging area is the wireless power receiver 200 , and receives for activating the wireless power receiver 200 . It can transmit a device detection signal (eg a digital ping (DP) signal).

무선 전력 전송 장치(100)는, 수신 장치 감지 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 디지털 핑(DP) 신호를 변조(modulate)할 수 있고, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 응답 신호로서 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may receive a response signal to the reception device detection signal. For example, the wireless power receiver 200 may modulate a digital ping (DP) signal, and transmit the modulated digital ping (DP) signal to the wireless power transmitter 100 as a response signal. there is.

무선 전력 전송 장치(100)는, 수신 장치 감지 신호에 대한 응답 신호에 기초하여, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 응답 신호로서 수신된, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 복조(demodulate)하여 디지털 형태의 데이터를 획득할 수 있고, 획득한 데이터에 기초하여, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인지 여부를 판단할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may determine whether the object located in the charging area is the wireless power receiver 200 based on a response signal to the reception device detection signal. For example, the wireless power transmitter 100 may acquire data in a digital form by demodulating a modulated digital ping (DP) signal received as a response signal, and based on the acquired data, It may be determined whether the object located in the charging area is the wireless power receiver 200 .

한편, 핑 단계(S620)에서, 충전 영역에 위치하는 물체가 무선 전력 수신 장치(200)인 것으로 판단된 경우, 식별 및 구성 단계(S630)를 수행할 수 있다.Meanwhile, in the ping step ( S620 ), when it is determined that the object located in the charging area is the wireless power receiver 200 , an identification and configuration step ( S630 ) may be performed.

한편, 핑 단계(S620)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 응답 신호를 수신하지 못한 경우, 선택 단계(S610)로 분기하여, 선택 단계(S610)의 각 동작을 수행할 수 있다. Meanwhile, in the ping step ( S620 ), when the wireless power transmitter 100 does not receive the response signal, it branches to the selection step ( S610 ) and performs each operation of the selection step ( S610 ).

식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신되는 데이터에 기초하여, 전력 전송이 효율적으로 이루어지도록, 구비된 각 구성을 제어할 수 있다.In the identification and configuration step ( S630 ), the wireless power transmitter 100 may control each provided configuration so that power transmission is efficiently performed based on data received from the wireless power receiver 200 . .

식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 식별 데이터를 수신할 수 있다. 식별 데이터에는, 무선 전력 전송 규약의 버전에 대한 데이터, 무선 전력 수신 장치(200)의 제조 업체에 대한 데이터, 장치 식별자, 확장 장치 식별자의 유무를 나타내는 데이터 등이 포함될 수 있다.In the identification and configuration step S630 , the wireless power transmitter 100 may receive identification data from the wireless power receiver 200 . The identification data may include data on the version of the wireless power transmission protocol, data on the manufacturer of the wireless power receiving device 200, device identifier, data indicating the presence or absence of an extended device identifier, and the like.

식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 전력 데이터를 수신할 수 있다. 전력 데이터에는, 무선 전력 수신 장치(200)의 최대 전력에 대한 데이터, 잔여 전력에 대한 데이터, 전력 클래스에 대한 데이터 등이 포함될 수 있다.In the identification and configuration step S630 , the wireless power transmitter 100 may receive power data from the wireless power receiver 200 . The power data may include data on the maximum power of the wireless power receiver 200 , data on the remaining power, data on the power class, and the like.

무선 전력 전송 장치(100)는, 식별 데이터 및 전력 데이터에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)를 식별하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 상태를 확인할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may identify the wireless power receiver 200 based on the identification data and the power data and check the power state of the wireless power receiver 200 .

한편, 식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)를 식별하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 상태를 확인한 경우, 핸드 오버 단계(S630)를 수행할 수 있다.Meanwhile, in the identification and configuration step ( S630 ), the wireless power transmitter 100 identifies the wireless power receiver 200 and checks the power state of the wireless power receiver 200 , the handover step ( S630 ) ) can be done.

한편, 식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 식별 데이터 및/또는 전력 데이터를 수신하지 못한 경우, 선택 단계(S610)로 분기할 수 있다.Meanwhile, in the identification and configuration step ( S630 ), the wireless power transmitter 100 may branch to the selection step ( S610 ) when the identification data and/or power data are not received.

핸드 오버 단계(S640)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)와의 통신 방법 변경 여부를 판단할 수 있다.In the handover step ( S640 ), the wireless power transmitter 100 may determine whether to change the communication method with the wireless power receiver 200 .

예를 들면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 인밴드(in-band) 통신 방법으로 통신하는 상태에서, 식별 및 구성 단계(S630)에서 획득한 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 데이터를 기초로, 인밴드(in-band) 통신을 유지할 것인지, 아니면 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방법으로 변경할 것인지 여부를 판단할 수 있다.For example, in a state in which the wireless power transmitter 100 communicates with the wireless power receiver 200 using an in-band communication method, the wireless power receiver obtained in the identification and configuration step S630 . Based on the power data of 200 , it may be determined whether to maintain in-band communication or change to an out-of-band communication method.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, 식별 및 구성 단계(S630) 또는 핸드 오버 단계(S640)에서 수신된 협상 필드(negotiation field) 값에 기초하여, 협상 단계(S650)로의 진입이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, the wireless power transmitter 100, based on the value of the negotiation field received in the identification and configuration step (S630) or the handover step (S640), whether it is necessary to enter the negotiation step (S650) can judge

무선 전력 전송 장치(100)는, 협상 단계(S650)로의 진입이 필요한 경우, 협상 단계(S650)에서 이물질 검출(foreign object detection; FOD) 동작을 수행할 수 있다.When it is necessary to enter the negotiation step ( S650 ), the wireless power transmitter 100 may perform a foreign object detection (FOD) operation in the negotiation step ( S650 ).

무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610) 및/또는 협상 단계(S650)에서 판단된, 충전 영역에서의 이물질(FO) 존재 여부에 기초하여, 보정 단계(S660) 수행 여부를 결정할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may determine whether to perform the correction step (S660) based on the presence or absence of a foreign material (FO) in the charging area, which is determined in the selection step (S610) and/or the negotiation step (S650). there is.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, 협상 단계(S650)로의 진입이 불필요한 경우, 전력 전송 단계(S670)를 수행할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmitter 100 may perform the power transmission step ( S670 ) when it is unnecessary to enter the negotiation step ( S650 ).

무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610) 및/또는 협상 단계(S650)에서 이물질(FO)이 검출되지 않은 경우, 보정 단계(S660)를 거쳐, 전력 전송 단계(S670)를 수행할 수 있다.The wireless power transmission device 100, if the foreign material (FO) is not detected in the selection step (S610) and / or the negotiation step (S650), through the correction step (S660), to perform the power transmission step (S670) can

또는, 무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610) 및/또는 협상 단계(S650)에서 이물질(FO)이 검출된 경우, 전력 전송을 수행하지 않고, 선택 단계(S610)로 분기할 수도 있다.Alternatively, the wireless power transmitter 100 may branch to the selection step S610 without performing power transmission when a foreign material FO is detected in the selection step S610 and/or the negotiation step S650. there is.

보정 단계(S660)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 전송 장치(100)의 송신 전력과, 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 전력의 차이에 기초하여, 전력 손실을 산출할 수 있다.In the correction step ( S660 ), the wireless power transmitter 100 may calculate a power loss based on a difference between the transmission power of the wireless power transmitter 100 and the reception power of the wireless power receiver 200 . there is.

전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)로 전력을 전송할 수 있다.In the power transmission step ( S670 ), the wireless power transmitter 100 may transmit power to the wireless power receiver 200 .

전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 전력을 전송하는 도중에, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 전력 제어와 관련된 데이터를 수신하는 경우, 수신된 전력 제어와 관련된 데이터에 기초하여, 전력의 특성을 결정할 수 있다.In the power transmission step (S670), when the wireless power transmitter 100 receives power control related data from the wireless power receiving device 200 while transmitting power, based on the received power control related data Thus, it is possible to determine the characteristics of the power.

전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 원하지 않은 데이터(unexpected data)를 수신하거나, 기 설정된 시간 동안, 원하는 데이터, 전력 제어와 관련된 데이터를 수신하지 못하거나(time out), 기 설정된 전력 전송 계약에 대한 위반(power transfer contract violation)이 발생되거나, 충전이 완료된 경우, 선택 단계(S610)로 분기할 수 있다. In the power transmission step ( S670 ), the wireless power transmitter 100 receives undesired data, or does not receive desired data and data related to power control for a preset time (time out) , when a violation of a preset power transfer contract occurs or charging is completed, it may branch to a selection step ( S610 ).

또한, 전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 전송 장치(100) 및/또는 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 변화 등에 따라 전력 전송 협상을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(S680)를 수행할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 재협상이 정상적으로 완료되면, 전력 전송 단계(S670)로 회귀할 수 있다.In addition, in the power transmission step ( S670 ), the wireless power transmission device 100 needs to reconfigure the power transmission negotiation according to a state change of the wireless power transmission device 100 and/or the wireless power reception device 200 . In this case, the renegotiation step (S680) may be performed. In this case, when the renegotiation is normally completed, the wireless power transmitter 100 may return to the power transmission step ( S670 ).

도 7a 내지 7c는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 자기 센서의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.7A to 7C are diagrams for explaining an arrangement structure of a plurality of magnetic sensors according to an embodiment of the present invention.

복수의 자기 센서(131)는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 외부에 배치될 수 있고, 송신 코일(181)에 대응하는 영역을 기준으로 서로 대칭을 이루도록 배치될 수 있다.The plurality of magnetic sensors 131 may be disposed outside the area corresponding to the transmitting coil 181 , and may be disposed to be symmetrical with respect to the area corresponding to the transmitting coil 181 .

도 7a를 참조하면, 복수의 자기 센서(131a, 131b)는, 송신 코일(181)의 중심을 지나는 직선상에 배치될 수 있고, 송신 코일(181)의 중심으로부터 서로 반대 방향에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7A , the plurality of magnetic sensors 131a and 131b may be disposed on a straight line passing through the center of the transmitting coil 181 , and may be disposed in opposite directions from the center of the transmitting coil 181 . .

이때, 복수의 자기 센서(131a, 131b)로부터 송신 코일(181)의 중심까지 이격된 거리는 동일할 수 있다. In this case, the distance from the plurality of magnetic sensors 131a and 131b to the center of the transmitting coil 181 may be the same.

도 7b를 참조하면, 복수의 자기 센서(131a 내지 131c)는, 송신 코일(181)의 중심을 기준으로, 삼각형의 대칭을 이루도록 배치될 수 있다. Referring to FIG. 7B , the plurality of magnetic sensors 131a to 131c may be arranged to form a triangular symmetry with respect to the center of the transmission coil 181 .

이때, 복수의 자기 센서(131a 내지 131c)로부터 송신 코일(181)의 중심까지 이격된 거리는 모두 동일할 수 있다.In this case, all distances from the plurality of magnetic sensors 131a to 131c to the center of the transmitting coil 181 may be the same.

또한, 송신 코일(181)의 중심을 기준으로 한, 복수의 자기 센서(131a 내지 131c)의 방향 간의 각도 차는 120°일 수 있다.Also, an angular difference between directions of the plurality of magnetic sensors 131a to 131c with respect to the center of the transmitting coil 181 may be 120°.

도 7c를 참조하면, 복수의 자기 센서(131a 내지 131d)는, 송신 코일(181)의 중심을 기준으로, 사각형의 대칭을 이루도록 배치될 수 있다. Referring to FIG. 7C , the plurality of magnetic sensors 131a to 131d may be arranged to form a square symmetry with respect to the center of the transmission coil 181 .

이때, 복수의 자기 센서(131a 내지 131d)로부터 송신 코일(181)의 중심까지 이격된 거리는 모두 동일할 수 있다.In this case, all distances from the plurality of magnetic sensors 131a to 131d to the center of the transmitting coil 181 may be the same.

또한, 송신 코일(181)의 중심을 기준으로 한, 복수의 자기 센서(131a 내지 131d)의 방향 간의 각도 차는 90°일 수 있다.Also, an angular difference between directions of the plurality of magnetic sensors 131a to 131d with respect to the center of the transmitting coil 181 may be 90°.

도 8a 내지 8c는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 수신 장치의 접근에 따른 자기장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.8A to 8C are diagrams for explaining a change in a magnetic field according to an approach of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

도 8a를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하지 않는 경우, 복수의 자기 센서(131a, 131b)는, 기준 자기장 값을 센싱 값으로 감지할 수 있다. Referring to FIG. 8A , when the wireless power receiver 200 does not approach, the plurality of magnetic sensors 131a and 131b may sense a reference magnetic field value as a sensing value.

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하지 않는 경우, 무선 전력 전송 장치(100) 주변의 자기장(800)이 일정하게 유지되어, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 지구 자기장에 대응하는 기준 자기장 값이 감지되므로, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)이 접근하지 않은 것으로 판단할 수 있다. For example, when the wireless power receiver 200 does not approach, the magnetic field 800 around the wireless power transmitter 100 is constantly maintained, Since the corresponding reference magnetic field value is sensed, the wireless power transmitter 100 may determine that the wireless power receiver 200 does not approach.

한편, 도 8b를 참조하면, 차폐재(290)를 구비하는 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하는 경우, 차폐재(290)에 포함된 페라이트로 인해, 무선 전력 전송 장치(100) 주변의 자기장(800)이 변함에 따라, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값이 소정 기준 이상 변할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 8B , when the wireless power receiver 200 having the shielding material 290 approaches, the magnetic field 800 around the wireless power transmitter 100 due to the ferrite included in the shielding material 290 . ), the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131a and 131b may change by more than a predetermined standard.

도 8c를 참조하면, 차폐재(290)를 구비하는 무선 전력 수신 장치(200)의 접근에 따른, 복수의 자기 센서(131a, 131b) 주변의 자기장(800)의 변화를 그래프로 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8C , a change in the magnetic field 800 around the plurality of magnetic sensors 131a and 131b according to the approach of the wireless power receiving device 200 having the shielding material 290 may be confirmed in a graph.

도 8c의 그래프는, 송신 코일(181)의 중심으로부터 이격된 거리에 따라 감지되는 자기장 값을 나타낸다.The graph of FIG. 8C shows a magnetic field value sensed according to a distance away from the center of the transmitting coil 181 .

무선 전력 수신 장치(200)가 접근하지 않는 경우, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값은, 제1 그래프(810)와 같이, 기준 자기장 값(예: 50μT)으로 일정한 것을 확인할 수 있다.When the wireless power receiver 200 does not approach, the sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors 131a and 131b are constant as a reference magnetic field value (eg, 50 μT) as shown in the first graph 810 . can be checked

반면, 차폐재(290)를 구비하는 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하는 경우, 제2 그래프(820)와 같이, 복수의 자기 센서(131a, 131b) 주변의 자기장(800)이 변하는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, when the wireless power receiver 200 having the shielding material 290 approaches, it can be confirmed that the magnetic field 800 around the plurality of magnetic sensors 131a and 131b changes as shown in the second graph 820 . there is.

도 9a 내지 9c는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력이 전송되는 동안, 무선 전력 수신 장치의 위치에 따른 자기장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.9A to 9C are diagrams for explaining a change in a magnetic field according to a location of a wireless power receiving apparatus while power is transmitted, according to an embodiment of the present invention.

도 9a와 같이, 무선 전력 전송 장치(100)가 송신 코일(181)을 통해 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송하는 동안, 수신 코일(281)의 중심이 송신 코일(181)의 중심으로부터 z축 방향으로 수직한 직선상에 위치하는 경우, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 사이의 자기장은 균형을 이루면서 형성될 수 있다. As shown in FIG. 9A , while the wireless power transmitter 100 transmits power to the wireless power receiver 200 through the transmitter coil 181 , the center of the receiver coil 281 moves from the center of the transmitter coil 181 . When positioned on a straight line perpendicular to the z-axis direction, a magnetic field between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 may be formed while being balanced.

한편, 도 9b와 같이, 무선 전력 전송 장치(100)가 송신 코일(181)을 통해 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송하는 동안, 수신 코일(281)의 위치가 x축 방향으로 이동되는 경우, 자기장의 균형이 깨질 수 있고, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이가 커질 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 9B , while the wireless power transmitter 100 transmits power to the wireless power receiver 200 through the transmitter coil 181 , the position of the receiver coil 281 is moved in the x-axis direction. In this case, the balance of the magnetic field may be broken, and a difference between the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131a and 131b may increase.

도 9c의 도면부호 901을 참조하면, 도 9a와 같이 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 사이의 자기장은 균형을 이루는 경우, 송신 코일(181)의 주변에 형성되는 자기장의 세기는 소정 범위 내에서 유사한 것을 확인할 수 있다.Referring to reference numeral 901 of FIG. 9C , when the magnetic field between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 is balanced as shown in FIG. 9A , the strength of the magnetic field formed around the transmitting coil 181 is within a predetermined range. You can see something similar in

한편, 도 9c의 도면부호 902를 참조하면, 도 9b와 같이 수신 코일(281)의 위치가 x축 방향으로 이동되는 경우, 수신 코일(281)의 이동방향에 해당하는 영역(920)의 자기장 값이, 수신 코일(281)의 이동방향의 반대 방향에 해당하는 영역(910)의 자기장 값보다 큰 것을 확인할 수 있다.Meanwhile, referring to reference numeral 902 of FIG. 9C , when the position of the receiving coil 281 is moved in the x-axis direction as shown in FIG. 9B , the magnetic field value of the region 920 corresponding to the moving direction of the receiving coil 281 . It can be confirmed that this is greater than the magnetic field value of the region 910 corresponding to the direction opposite to the moving direction of the receiving coil 281 .

또한, 표 1과 같이, 수신 코일(281)의 이동 거리가 커질수록, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이가 커지는 것을 확인할 수 있다. Also, as shown in Table 1, as the moving distance of the receiving coil 281 increases, it can be seen that the difference between the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131a and 131b increases.

이격거리(mm)Separation distance (mm) 00 1010 2020 3030 4040 제1 자기센서
(131a)first magnetic sensor
(131a) 154154 151.4151.4 150150 147.8147.8 148.2148.2 제2 자기센서
(131b)second magnetic sensor
(131b) 152.4152.4 158.8158.8 165.3165.3 161.8161.8 164.8164.8 최대값 차이maximum difference 1.61.6 -7.4-7.4 -15.3-15.3 -14-14 -16.6-16.6

따라서, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이가 소정 기준(예: 5μT) 미만인 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치에 위치하는 것으로 판단할 수 있고, 송신 코일(181)과 수신 코일(281)의 정렬 상태가 양호한 것으로 판단할 수 있다.Therefore, when the difference between the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131a and 131b is less than a predetermined standard (eg, 5 μT), the wireless power transmitter 100 determines that the wireless power receiver 200 is It can be determined that it is located at a set position, and it can be determined that the alignment state of the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 is good.

한편, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이가 소정 기준(예: 5μT) 이상인 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격된 것으로 판단할 수 있다. On the other hand, when the difference between the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131a and 131b is greater than or equal to a predetermined standard (eg, 5 μT), the wireless power transmitter 100 determines that the wireless power receiver 200 It can be determined to be spaced apart from the set position.

무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이가 커질수록, 수신 코일(281)의 중심이 송신 코일(181)의 중심으로부터 멀리 이격되는 것으로 판단할 수 있다.In the wireless power transmitter 100 , as the difference between the maximum values sensed through the plurality of magnetic sensors 131a and 131b increases, the center of the receiving coil 281 moves away from the center of the transmitting coil 181 . can be considered to be separated.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이가 일정 수준(예: 15μT) 이상 차이나는 경우, 수신 코일(281)이 충전 가능 영역에 위치하지 않는 것으로 판단할 수 있고, 송신 코일(181)을 통한 전력 전송을 중단할 수 있다.On the other hand, the wireless power transmitter 100, when the difference between the maximum values of the sensed values sensed through the plurality of magnetic sensors (131a, 131b) is more than a certain level (eg, 15 μT), the receiving coil 281 It may be determined that it is not located in the chargeable region, and power transmission through the transmission coil 181 may be stopped.

한편, 수신 코일(281)이 송신 코일(181)로부터 z 축 방향으로 멀어지는 경우, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이는 일정하나, 센싱 값의 최대값이 감소할 수 있다. On the other hand, when the receiving coil 281 moves away from the transmitting coil 181 in the z-axis direction, the difference between the maximum values of the sensed values sensed through the plurality of magnetic sensors 131a and 131b is constant, but the maximum value of the sensed value This can be reduced.

이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 자기 센서(131a, 131b)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 중 적어도 하나가 기 설정된 기준 값(예: 150μT)보다 소정 기준(예: 50μT) 이상 낮은 경우, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태가 불량인 것으로 판단할 수 있고, 송신 코일(181)을 통한 전력 전송을 중단할 수 있다.In this case, the wireless power transmitter 100 sets at least one of the maximum values of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131a and 131b to a predetermined standard (eg, 50 μT) than a preset reference value (eg, 150 μT). When the above is low, it may be determined that the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 is bad, and power transmission through the transmitting coil 181 may be stopped.

도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 전력 전송 장치의 동작방법에 관한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a method of operating a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(100)는, S1010 동작에서, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송하는 중인지 여부를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the wireless power transmitter 100 may determine whether power is being transmitted to the wireless power receiver 200 in operation S1010 .

예를 들면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 전력 전송부(180)를 통해 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송하는 중인지 여부를 판단할 수 있다. For example, the wireless power transmitter 100 may determine whether power is being transmitted to the wireless power receiver 200 through the power transmitter 180 .

무선 전력 전송 장치(100)는, S1020 동작에서, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송하지 않는 경우, 복수의 자기 센서(131)를 통해 감지되는 센싱 값의 변화를 확인할 수 있다. When not transmitting power to the wireless power receiver 200 in operation S1020 , the wireless power transmitter 100 may check a change in sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors 131 .

이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 복수의 자기 센서(131)를 통해 감지되는 센싱 값 중 적어도 하나가 소정 기준 이상 변하는지 여부를 판단할 수 있다.In this case, the wireless power transmitter 100 may determine whether at least one of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131 changes by more than a predetermined standard.

무선 전력 전송 장치(100)는, S1030 동작에서, 복수의 자기 센서(131)를 통해 감지되는 센싱 값 중 적어도 하나가 소정 기준 이상 변하는 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하는 것으로 판단할 수 있다.In operation S1030, the wireless power transmitter 100 may determine that the wireless power receiver 200 approaches when at least one of the sensing values sensed by the plurality of magnetic sensors 131 changes by more than a predetermined standard. there is.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, S1040 동작에서, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전송하는 경우, 복수의 자기 센서(131)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값을 각각 산출할 수 있고, 최대값 간의 차이를 연산할 수 있다.On the other hand, the wireless power transmitter 100, in operation S1040, when transmitting power to the wireless power receiver 200, may calculate the maximum value of the sensed values detected through the plurality of magnetic sensors 131, respectively. and the difference between the maximum values can be calculated.

무선 전력 전송 장치(100)는, S1050 동작에서, 복수의 자기 센서(131)를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이 중 적어도 하나가 소정 기준 이상인지 여부를 판단할 수 있다.In operation S1050 , the wireless power transmitter 100 may determine whether at least one of the differences between the maximum values sensed by the plurality of magnetic sensors 131 is greater than or equal to a predetermined criterion.

무선 전력 전송 장치(100)는, S1060 동작에서, 복수의 자기 센서를 통해 감지되는 센싱 값의 최대값 간의 차이 중 적어도 하나가 소정 기준 이상인 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격된 것으로 판단할 수 있다.The wireless power transmitter 100, in operation S1060, when at least one of the differences between the maximum values sensed by the plurality of magnetic sensors is greater than or equal to a predetermined criterion, the wireless power receiver 200 is spaced apart from a preset position can be judged to have been

도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 서브 자기 센서의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다. 11 is a view for explaining an arrangement structure of a sub-magnetic sensor according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 서브 자기 센서(132)는, 송신 코일(181)에 대응하는 영역을 기준으로 서로 대칭을 이루도록 배치된 복수의 자기 센서(131a, 131b) 중, 대응되는 제1 자기 센서(131a)에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 11 , the sub-magnetic sensor 132 includes a corresponding first magnetic sensor ( 131a) may be disposed adjacent to.

이때, 제1 자기 센서(131a)와 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심 간의 이격 거리(d1)와, 서브 자기 센서(132)와 송신 코일(181)에 대응하는 영역의 중심 간의 이격 거리(d2)는 서로 상이할 수 있다. At this time, the separation distance d1 between the center of the region corresponding to the first magnetic sensor 131a and the transmission coil 181 and the separation distance d1 between the sub-magnetic sensor 132 and the center of the region corresponding to the transmission coil 181 . (d2) may be different from each other.

본 도면에서는, 제1 자기 센서(131a)와 서브 자기 센서(132)가 동일 직선상에 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this drawing, although the first magnetic sensor 131a and the sub-magnetic sensor 132 are illustrated as being disposed on the same straight line, the present invention is not limited thereto.

한편, 본 도면에서는, 하나의 서브 자기 센서(132)만 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 자기 센서(131a, 131b)에 각각 대응되도록 복수의 서브 자기 센서(132)가 배치될 수도 있다.Meanwhile, in this drawing, only one sub-magnetic sensor 132 is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and a plurality of sub-magnetic sensors 132 are arranged to correspond to the plurality of magnetic sensors 131a and 131b, respectively. could be

도 12a 내지 12d는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력이 전송되기 이전에, 무선 전력 수신 장치의 위치에 따른 자기장의 변화를 설명하기 위한 도면이다.12A to 12D are diagrams for explaining a change in a magnetic field according to a location of a wireless power receiving apparatus before power is transmitted, according to an embodiment of the present invention.

도 12a를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하지 않는 경우, 복수의 자기 센서(131a, 131b) 및 서브 자기 센서(132)는, 기준 자기장 값을 센싱 값으로 감지할 수 있다. Referring to FIG. 12A , when the wireless power receiver 200 does not approach, the plurality of magnetic sensors 131a and 131b and the sub-magnetic sensor 132 may detect a reference magnetic field value as a sensing value.

예를 들면, 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하지 않는 경우, 무선 전력 전송 장치(100) 주변의 자기장(800)이 일정하게 유지되어, 복수의 자기 센서(131a, 131b) 및 서브 자기 센서(132)를 통해 지구 자기장에 대응하는 기준 자기장 값이 감지되므로, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)이 접근하지 않은 것으로 판단할 수 있다. For example, when the wireless power receiver 200 does not approach, the magnetic field 800 around the wireless power transmitter 100 is constantly maintained, so that a plurality of magnetic sensors 131a and 131b and a sub-magnetic sensor ( Since the reference magnetic field value corresponding to the earth's magnetic field is detected through 132 , the wireless power transmitter 100 may determine that the wireless power receiver 200 does not approach.

한편, 도 12b를 참조하면, 차폐재(290)를 구비하는 무선 전력 수신 장치(200)가 접근하는 경우, 차폐재(290)에 포함된 페라이트로 인해, 무선 전력 전송 장치(100) 주변의 자기장(800)이 변함에 따라, 복수의 자기 센서(131a, 131b) 및 서브 자기 센서(132)를 통해 감지되는 센싱 값이 소정 기준 이상 변할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 12B , when the wireless power receiver 200 having the shielding material 290 approaches, the magnetic field 800 around the wireless power transmitter 100 due to the ferrite included in the shielding material 290 . ) is changed, a value sensed by the plurality of magnetic sensors 131a and 131b and the sub-magnetic sensor 132 may change more than a predetermined standard.

이때, 도 12d의 제2 그래프(1220)를 참조하면, 제1 자기 센서(131a) 및 서브 자기 센서(132)는 송신 코일(181)의 중심으로부터 서로 다른 이격 거리에 배치됨에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 영역으로 접근하는 경우 서로 다른 센싱 값(T1, T2)을 감지할 수 있다. At this time, referring to the second graph 1220 of FIG. 12D , the first magnetic sensor 131a and the sub-magnetic sensor 132 are disposed at different distances from the center of the transmission coil 181 , and wireless power reception is performed. When the device 200 approaches the charging area, different sensing values T1 and T2 may be detected.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, 제1 자기 센서(131a) 및 서브 자기 센서(132) 각각을 통해 감지되는 센싱 값(T1, T2) 간의 차이가 기 설정된 값 미만인 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.On the other hand, the wireless power transmitter 100, when the difference between the sensing values T1 and T2 sensed through each of the first magnetic sensor 131a and the sub-magnetic sensor 132 is less than a preset value, the wireless power receiver It may be determined that 200 is located at a preset position.

한편, 도 12c와 같이 무선 전력 수신 장치(200)의 위치가 변경되는 경우, 무선 전력 전송 장치(100) 주변의 자기장(800)이 도 12b의 주변 자기장(800)과 다르게 변할 수 있고, 제1 자기 센서(131a) 및 서브 자기 센서(132) 각각을 통해 감지되는 센싱 값(T1', T2') 역시 도 12b에서 감지된 센싱 값(T1, T2)과 상이할 수 있다.Meanwhile, when the location of the wireless power receiver 200 is changed as shown in FIG. 12C , the magnetic field 800 around the wireless power transmitter 100 may change differently from the peripheral magnetic field 800 of FIG. 12B , and the first The sensing values T1 ′ and T2 ′ sensed by the magnetic sensor 131a and the sub magnetic sensor 132 , respectively, may also be different from the sensing values T1 and T2 detected in FIG. 12B .

이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 제1 자기 센서(131a) 및 서브 자기 센서(132) 각각을 통해 감지되는 센싱 값(T1', T2') 간의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 기 설정된 위치로부터 이격된 것으로 판단할 수 있다.At this time, the wireless power transmitter 100, when the difference between the sensing values T1' and T2' sensed through each of the first magnetic sensor 131a and the sub-magnetic sensor 132 is equal to or greater than a preset value, wireless power It may be determined that the receiving device 200 is spaced apart from a preset position.

상기와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 송신 코일(181)의 외부에 자기 센서(131)가 배치됨에 따라, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 전력 전송의 효율 감소 및 전압 이득의 열화를 방지할 수 있다. As described above, according to various embodiments of the present invention, as the magnetic sensor 131 is disposed on the outside of the transmitting coil 181 , the efficiency of power transmission between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 is reduced and the voltage Deterioration of the gain can be prevented.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 전송 장치가 송신 코일(181)을 통해 전력을 전송하기 이전에, 복수의 자기 센서(131, 132)를 통해 감지되는 센싱 값에 기초하여, 무선 전력 수신 장치(200)의 접근을 신속하게 판단할 수 있다.In addition, according to various embodiments of the present disclosure, before the wireless power transmitter transmits power through the transmitting coil 181 , based on the sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors 131 and 132 , wireless It is possible to quickly determine the approach of the power receiving device 200 .

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 전력전송 장치(100)가 송신 코일(181)을 통해 전력을 전송하는 동안에도, 자기 센서(131)를 통해 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태를 지속적으로 확인할 수 있다.In addition, according to various embodiments of the present disclosure, while the wireless power transmission device 100 transmits power through the transmitting coil 181 , the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 through the magnetic sensor 131 . ) can be continuously checked.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 송신 코일(181)과 수신 코일(281) 간의 정렬 상태가 불량인 경우, 신속하게 전력 전송을 중단할 수 있어, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)의 회로 손상을 방지할 수 있다.In addition, according to various embodiments of the present disclosure, when the alignment state between the transmitting coil 181 and the receiving coil 281 is bad, power transmission can be quickly stopped, so that the wireless power transmission device 100 and the wireless power Damage to the circuit of the receiving device 200 can be prevented.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include water or substitutes.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims In addition, various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

Claims

a power transmitter having a transmitting coil and wirelessly transmitting power to a wireless power receiving device through the transmitting coil;
a sensing unit having a plurality of magnetic sensors for sensing a magnetic field; and
and a control unit configured to determine a location of the wireless power receiver based on sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors,
The plurality of magnetic sensors,
It is disposed outside the area corresponding to the transmitting coil,
The control unit is
While the power transmitter transmits power, calculating a difference between the maximum values of the sensing values sensed through each of the plurality of magnetic sensors,
When at least one of the differences between the maximum values is equal to or greater than the first reference, it is determined that the wireless power receiver is spaced apart from a preset position,
When at least one of the differences between the maximum values is greater than or equal to a second reference greater than the first reference or when at least one of the maximum values of sensing values sensed through each of the plurality of magnetic sensors is greater than or equal to a difference between a preset reference value and a third reference , the wireless power transmitter, characterized in that the control so that the power transmission is stopped by the power transmitter.

According to claim 1,
The plurality of magnetic sensors, with respect to the area corresponding to the transmission coil, wireless power transmission device, characterized in that arranged to form a symmetry with each other.

delete

According to claim 1,
The controller is configured to determine the degree to which the wireless power receiver is spaced apart from the preset position according to a degree of a difference between the maximum values.

5. The method of claim 4,
The control unit is
calculating a vector for each of the plurality of magnetic sensors based on the maximum value of the sensed value sensed through each of the plurality of magnetic sensors,
The wireless power transmitter of claim 1, wherein the degree of separation of the wireless power receiver from the preset position is determined based on the vector sum of the calculated vectors.

delete

a power transmitter having a transmitting coil and wirelessly transmitting power to a wireless power receiving device through the transmitting coil;
a sensing unit having a plurality of magnetic sensors for sensing a magnetic field; and
and a control unit configured to determine a location of the wireless power receiver based on sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors,
The plurality of magnetic sensors are disposed outside a region corresponding to the transmitting coil,
The control unit, before the power transmitter transmits power, based on a change in the sensed value sensed through at least one of the plurality of magnetic sensors, to determine whether to approach the wireless power receiver A wireless power transmission device.

8. The method of claim 7,
The control unit is
Based on the sensed value sensed before the power transmitter transmits power, the wireless power transmitter, characterized in that for calibrating a reference value for determining a change in the sensed value.

9. The method of claim 8,
The sensing unit further includes a sub-magnetic sensor disposed adjacent to a corresponding one of the plurality of magnetic sensors,
The separation distance between the sub-magnetic sensor and the center of the area corresponding to the transmission coil is different from the separation distance between the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor and the center of the area corresponding to the transmission coil. .

10. The method of claim 9,
The control unit is
Before the power transmitter transmits power, based on a difference between the sensed value sensed through the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor and the sensed value sensed through the sub-magnetic sensor, the wireless power receiver Wireless power transmission device, characterized in that it is determined whether or not spaced apart from a preset position.

A wireless power system comprising a wireless power transmitter and a wireless power receiver, the wireless power system comprising:
The wireless power transmission device,
a power transmitter having a transmitting coil and wirelessly transmitting power to the wireless power receiving device through the transmitting coil;
a sensing unit having a plurality of magnetic sensors for sensing a magnetic field; and
and a control unit configured to determine a location of the wireless power receiver based on sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors,
The plurality of magnetic sensors,
It is disposed outside the area corresponding to the transmitting coil,
The control unit is
While the power transmitter transmits power, calculating a difference between the maximum values of the sensing values sensed through each of the plurality of magnetic sensors,
When at least one of the differences between the maximum values is equal to or greater than the first reference, it is determined that the wireless power receiver is spaced apart from a preset position,
When at least one of the differences between the maximum values is greater than or equal to a second reference greater than the first reference or when at least one of the maximum values of sensing values sensed through each of the plurality of magnetic sensors is greater than or equal to a difference between a preset reference value and a third reference is, the wireless power system, characterized in that the control to stop the power transmission of the power transmitter.

12. The method of claim 11,
The plurality of magnetic sensors, based on the area corresponding to the transmission coil, wireless power system, characterized in that arranged to be symmetrical to each other.

delete

12. The method of claim 11,
The controller is configured to determine the degree to which the wireless power receiver is spaced apart from the preset position according to a degree of a difference between the maximum values.

15. The method of claim 14,
The control unit is
calculating a vector for each of the plurality of magnetic sensors based on the maximum value of the sensed value sensed through each of the plurality of magnetic sensors,
The wireless power system according to claim 1, wherein the degree of separation of the wireless power receiver from the preset position is determined based on the vector sum of the calculated vectors.

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A wireless power system comprising a wireless power transmitter and a wireless power receiver, the wireless power system comprising:
The wireless power transmission device,
a power transmitter having a transmitting coil and wirelessly transmitting power to the wireless power receiving device through the transmitting coil;
a sensing unit having a plurality of magnetic sensors for sensing a magnetic field; and
and a control unit configured to determine a location of the wireless power receiver based on sensing values sensed through the plurality of magnetic sensors,
The plurality of magnetic sensors,
It is disposed outside the area corresponding to the transmitting coil,
The wireless power receiver includes a shielding material made of a soft magnetic material,
The control unit, before the power transmitter transmits power, based on a change in the sensed value sensed through at least one of the plurality of magnetic sensors, to determine whether to approach the wireless power receiver A wireless power system with

18. The method of claim 17,
The control unit is
The wireless power system, characterized in that, based on the sensed value sensed before the power transmitter transmits power, a reference value for determining a change in the sensed value is calibrated.

19. The method of claim 18,
The sensing unit further includes a sub-magnetic sensor disposed adjacent to a corresponding one of the plurality of magnetic sensors,
A distance between the sub-magnetic sensor and the center of the area corresponding to the transmitting coil is different from the distance between the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor and the center of the area corresponding to the transmitting coil.

20. The method of claim 19,
The control unit is
Before the power transmitter transmits power, based on a difference between the sensed value sensed through the magnetic sensor corresponding to the sub-magnetic sensor and the sensed value sensed through the sub-magnetic sensor, the wireless power receiver Wireless power system, characterized in that it is determined whether it is spaced apart from a preset position.