KR102315924B1 - Apparatus and method for wirless power transfer - Google Patents
Apparatus and method for wirless power transfer Download PDFInfo
- Publication number
- KR102315924B1 KR102315924B1 KR1020170062977A KR20170062977A KR102315924B1 KR 102315924 B1 KR102315924 B1 KR 102315924B1 KR 1020170062977 A KR1020170062977 A KR 1020170062977A KR 20170062977 A KR20170062977 A KR 20170062977A KR 102315924 B1 KR102315924 B1 KR 102315924B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- inductor
- power supply
- wireless power
- control signal
- voltage
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 206
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 108
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 13
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/0115—Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/17—Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
- H03H7/1741—Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
- H03H7/1791—Combined LC in shunt or branch path
-
- H02J7/025—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 디바이스가 제공된다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit) 및 외부 디바이스와 유도 결합(inductive coupling)된 제 1 인덕터(inductor)를 포함하고, 유도 결합(inductive coupling)을 이용하여 외부 디바이스에게 전력을 전송하도록 구성된 공진 회로, 및 제어 신호에 기초하여 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하도록 구성된 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하고, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 적응적 회로에게 인가된 직류 전압에 기초하여 조정된다.A device for wirelessly transmitting power to an external device is provided.
A wireless power transmission device according to an embodiment includes an adaptive circuit including at least one variable capacitor and a first inductor inductively coupled to an external device, a resonant circuit configured to transmit power to an external device using inductive coupling, and a first DC power supply configured to apply a DC voltage to the adaptive circuit based on a control signal; The capacitance of the variable capacitor is adjusted based on the DC voltage applied to the adaptive circuit.
Description
본 개시는 유도 결합을 통하여 무선으로 전력을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an apparatus and method for wirelessly transmitting power through inductive coupling.
무선으로 전력을 전달하기 위하여 유도성(inductive) 무선 전력 전송을 이용하는 다양한 기술이 제안되었다.Various techniques using inductive wireless power transmission have been proposed to wirelessly transmit power.
유도성 무선 전력 전송 시스템에서, 전력의 전송 효율의 증대, 전송 전력 양의 제어 또는 무선 전력 전송 기술의 전자기적 성질로 인하여 주변 기기 및 전력 전송 시스템에 미칠 수 있는 부정적인 영향을 방지하기 위하여, 무선 전력 전송 시스템을 제어하는 기술이 필요하다.In the inductive wireless power transmission system, in order to increase the transmission efficiency of power, to control the amount of transmission power or to prevent the negative influence that may have on peripheral devices and the power transmission system due to the electromagnetic properties of the wireless power transmission technology, wireless power Skills to control the transmission system are required.
종래 스위칭 회로 또는 제어 가능한 DC-DC 컨버터를 이용하여 유도성 무선 전력 전송 시스템을 제어하는 기술이 제안되었으나, 전체 시스템의 효율이 감소하고, 시스템 비용이 증가하는 문제점이 있다.Conventionally, a technique for controlling an inductive wireless power transmission system using a switching circuit or a controllable DC-DC converter has been proposed, but there are problems in that the efficiency of the entire system decreases and the system cost increases.
본 개시는 다양한 실시 예에 따른 유도 결합을 통하여 무선으로 전력을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 전송 전력을 조정하는 무선 전력 전송 장치 및 방법이 제공된다.The present disclosure relates to an apparatus and method for wirelessly transmitting power through inductive coupling according to various embodiments of the present disclosure, and more particularly, to a wireless power transmitting apparatus and method for adjusting transmission power.
일 실시 예에 따른 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit) 및 외부 디바이스와 유도 결합(inductive coupling)된 제 1 인덕터(inductor)를 포함하고, 유도 결합(inductive coupling)을 이용하여 외부 디바이스에게 전력을 전송하도록 구성된 공진 회로, 및 제어 신호에 기초하여 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하도록 구성된 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하고, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 적응적 회로에게 인가된 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다.A wireless power transmission device for wirelessly transmitting power to an external device according to an embodiment includes an adaptive circuit including at least one variable capacitor and a product inductively coupled to an external device. A resonant circuit including one inductor, configured to transmit power to an external device using inductive coupling, and a first DC power supply configured to apply a DC voltage to the adaptive circuit based on a control signal A device comprising: a capacitance of the at least one variable capacitor can be adjusted based on a direct current voltage applied to the adaptive circuit.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하도록 구성된 제어 회로를 더 포함할 수 있다.The wireless power transmission device according to an embodiment may further include a control circuit configured to generate a control signal and apply the generated control signal to the first DC power supply.
일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스는 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 제 1 전류 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmission device may further include a first current sensor for measuring a current flowing in the first inductor. Further, the control circuit may be configured to receive information regarding the measured current flowing in the first inductor, and to generate a control signal based on the received information.
일 실시 예에 따른, 제어 회로는 신호 수신기를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the control circuit may include a signal receiver.
일 실시 예에 따른, 제 1 인덕터는 외부 디바이스의 제 2 인덕터와 유도 결합되고, 제어 회로는, 신호 수신기를 통하여 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, the first inductor may be inductively coupled to a second inductor of an external device, and the control circuit may be configured to receive data regarding a current flowing in the second inductor through a signal receiver.
일 실시 예에 따른, 제어 회로는, 신호 수신기를 통하여 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, the control circuit may be configured to receive data regarding a current flowing in a load of an external device through a signal receiver and generate a control signal based on the received data.
일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스는 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로(driving circuit)를 더 포함할 수 있다. 또한, 구동 회로는 수신된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, the wireless power transmission device may further include a driving circuit configured to receive DC power output from the second DC power supply and supply AC power to the resonance circuit. Further, the driving circuit may be configured to convert the received DC power into AC power.
일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압을 측정하는 전압 센서 및 출력 전류를 측정하는 제 2 전류 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는, 신호 수신기를 통하여 측정된 출력 전압에 관한 정보 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하고, 수신된 적어도 하나의 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. According to an embodiment, the wireless power transmission device may further include at least one of a voltage sensor measuring an output voltage of the second DC power supply and a second current sensor measuring an output current. Further, the control circuit may be configured to receive at least one of information about an output voltage and information about an output current measured through the signal receiver, and generate a control signal based on the received at least one information. .
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.At least one variable capacitor according to an embodiment may be connected in series or in parallel with the first inductor.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성(feroelectirc) 커패시터 및 액정(liquid crystal) 커패시터 중 하나일 수 있다.The at least one variable capacitor according to an embodiment may be one of a ferroelectric capacitor and a liquid crystal capacitor.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로 및 제 1 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하는 무선 전력 전송 디바이스가 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 방법은, 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계, 제어 신호에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하는 단계, 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계, 및 조정된 커패시턴스에 기초하여, 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.A wireless power transmission device including an adaptive circuit including at least one variable capacitor and a resonant circuit including a first inductor, and a first DC power supply according to an embodiment wirelessly transmits power to an external device The wireless power transmission method includes the steps of applying a control signal to a first DC power supply device, applying a DC voltage output from the first DC power supply device to an adaptive circuit based on the control signal, based on the DC voltage , adjusting a capacitance of the at least one variable capacitor, and transmitting wireless power through the first inductor based on the adjusted capacitance.
일 실시 예에 따른 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 단계, 및 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of applying the control signal to the first DC power supply device according to an embodiment may include measuring a current flowing in the first inductor, and generating a control signal based on information about the measured current flowing in the first inductor may include the step of
일 실시 예에 따른 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 제 1 인덕터와 유도 결합된 외부 디바이스의 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계, 및 수신된 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The applying of the control signal to the first DC power supply according to an embodiment may include receiving data regarding a current flowing in a second inductor of an external device inductively coupled to the first inductor, and based on the received data to generate a control signal.
일 실시 예에 따른 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계, 및 수신된 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of applying the control signal to the first DC power supply apparatus according to an embodiment includes receiving data regarding a current flowing in a load of an external device, and generating a control signal based on the received data. can do.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스는 제 2 직류 전원 공급 장치 및 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로를 더 포함하고, 무선 전력 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및 전류 중 적어도 하나를 측정하는 단계, 및 측정된 출력 전압에 관한 정보 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The wireless power transmission device according to an embodiment further includes a driving circuit configured to receive the DC power output from the second DC power supply device and the second DC power supply device, and supply AC power to the resonance circuit, and wireless power The step of applying the control signal to the first DC power supply may include measuring at least one of an output voltage and a current of the second DC power supply, and at least one of information about the measured output voltage and information about the output current. It may include generating a control signal based on one piece of information.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.At least one variable capacitor according to an embodiment may be connected in series or in parallel with the first inductor.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성 커패시터 및 액정 커패시터 중 하나일 수 있다.The at least one variable capacitor according to an embodiment may be one of a ferroelectric capacitor and a liquid crystal capacitor.
일 실시 예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 저장 매체는, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로와 제 1 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하며 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 디바이스에 의해 수행되는 전력 전송 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하고, 전력 전송 방법은, 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계, 제어 신호에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하는 단계, 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계, 및 조정된 커패시턴스에 기초하여, 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In a computer program product including a computer-readable storage medium according to an embodiment, the storage medium includes an adaptive circuit including at least one variable capacitor, a resonance circuit including a first inductor, and a first direct current Computer program instructions for performing a power transmission method performed by a wireless power transmission device including a power supply and wirelessly transmitting power to an external device, the power transmission method comprising: supplying a control signal to a first DC power supply applying to the device, applying a DC voltage output from the first DC power supply to the adaptive circuit based on the control signal, adjusting the capacitance of the at least one variable capacitor based on the DC voltage, and based on the adjusted capacitance, transmitting wireless power through the first inductor.
본 개시는 다양한 실시 예에 따른 유도 결합을 통하여 무선으로 전력을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 전체 시스템의 효율을 증가시키면서 시스템 비용을 현저히 증가시키지 않는 전송 전력을 조정하는 무선 전력 전송 장치 및 방법이 제공된다.The present disclosure relates to an apparatus and method for wirelessly transmitting power through inductive coupling according to various embodiments of the present disclosure, and a wireless power transmission apparatus and method for adjusting transmission power without significantly increasing system cost while increasing overall system efficiency this is provided
도 1은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스가 무선으로 전력을 전송하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구현 예를 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a wireless power transmission system according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating a block diagram of a wireless power transmission device according to an embodiment.
3 is a diagram illustrating a block diagram of a wireless power transmission device according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating a wireless power transmission system according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating a flowchart of a method for transmitting power wirelessly according to an embodiment.
6 is a diagram illustrating a method for wirelessly transmitting power by a wireless power transmitting device according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating an implementation example of a wireless power transmission system according to an embodiment.
일반적으로, 무선 전력 공급 시스템은 무선으로 전력을 전송하기 위하여 유도성(inductive) 무선 전력 전송(Wireless Power transfer: WPT) 방식을 이용한다. 또한, 유도성 무선 전력 전송 시스템은 다양한 전자기장의 형태로 전력을 무선으로 전송하기 위하여 1차 코일을 이용하는 유도 전력 공급 장치(송신부) 및 전자기장 에너지를 전력으로 변환하기 위하여 2차 코일을 이용하는 원격 디바이스(수신부)를 포함할 수 있다.In general, a wireless power supply system uses an inductive wireless power transfer (WPT) scheme to wirelessly transmit power. In addition, the inductive wireless power transmission system is an inductive power supply (transmitter) using a primary coil to wirelessly transmit power in the form of various electromagnetic fields and a remote device using a secondary coil to convert electromagnetic field energy into electric power ( receiver) may be included.
유도성 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 적응적(adaptive) 무선 전력 전송 제어는, 전력 전송 효율을 향상시키고, 전송 전력의 양을 제어 하고 무선 전력 전송 기술의 전자기적 성질로 인하여 주변 기기 및 전력 전송 시스템에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 특정 모드에서의 동작을 방지하기 위하여, 시간이 지남에 따라 동작 파라미터(operating parameter)를 조정할 수 있다는 장점이 있다.In the inductive wireless power transmission system, the adaptive wireless power transmission control improves power transmission efficiency, controls the amount of transmission power, and due to the electromagnetic properties of the wireless power transmission technology, peripheral devices and power transmission systems It has the advantage of being able to adjust operating parameters over time in order to prevent operation in a specific mode that may have a negative effect on the .
일반적으로, 유도성 무선 전력 전송 시스템은 전송부 및 수신부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전송부는 적어도 하나의 전송용 인덕터(inductor) 및 전송용 인덕터 내에 전류가 흐르도록 하는 구동 전류 회로를 포함할 수 있다. 또한, 수신부는 적어도 하나의 수신용 인덕터 및 정류 회로(rectifying circuit)를 포함할 수 있다.In general, an inductive wireless power transmission system may include a transmitter and a receiver. For example, the transmission unit may include at least one transmission inductor and a driving current circuit for allowing current to flow in the transmission inductor. In addition, the receiving unit may include at least one receiving inductor and a rectifying circuit.
전송부는 직류(DC) 또는 교류(AC) 전원, 예를 들어, 전압원 및/또는 전류원에 연결될 수 있다. 일반적으로, 입력 전압 및/또는 입력 전류의 변화, 전송부 및 수신부 상호 배열의 변화에서 기인할 수 있는 전송부 및 수신부간에 커플링(coupling)의 변화, 부하 픽업 전류(load pick-up current) 또는 다른 동작 조건이 변화하는 동안 전송되는 전력의 양을 조정하기 위하여, 무선 전력 전송 시스템 내에 제어 기능이 구현될 필요가 있다.The transmitter may be connected to a direct current (DC) or alternating current (AC) power source, for example a voltage source and/or a current source. In general, changes in the coupling between the transmitter and receiver, load pick-up current or In order to adjust the amount of power transmitted while different operating conditions change, a control function needs to be implemented in the wireless power transfer system.
예를 들어, 충전될 디바이스의 최대 크기보다 큰 크기의 충전 영역을 갖는 충전기뿐만 아니라, 다양한 소비 전력을 갖는 디바이스 및/또는 복수의 디바이스를 동시에 충전하도록 고안된 무선 충전기에 있어서, 상술한 제어 기능이 구현될 필요가 있다.For example, in a charger having a charging area of a size larger than the maximum size of the device to be charged, as well as a device having various power consumption and/or a wireless charger designed to simultaneously charge a plurality of devices, the control function described above is implemented need to be
여러 접근 방법을 이용하여, 무선 전력 전송 시스템에 제어 기능이 구현될 수 있다. 예를 들어, 전송부 및 수신부 내의 제어 가능한 DC-DC 컨버터를 이용하는 방법, 전송용 인턱터 내에 전류를 구동하는 회로 내에 조정 기능을 구현하는 방법, 및 적응적 정합 기술(adaptive matching technique)을 응용하는 방법이 있다. 제어 기능을 증대하기 위하여, 여러 접근 방법이 동시에 이용될 수 있다.Using several approaches, control functions can be implemented in a wireless power transfer system. For example, a method using a controllable DC-DC converter in a transmitter and a receiver, implementing an adjustment function in a circuit that drives a current in an inductor for transmission, and applying an adaptive matching technique There is this. In order to increase the control function, several approaches can be used simultaneously.
무선 전력 전송 시스템 내의 제어 기능을 구현하기 위한 접근 방법의 일 예로서, 전송용 인덕터 내에 전류를 조정하는 접근 방법은 전송용 인덕터를 공진 회로(resonant circuit) 내에 구동 회로(driving circuit)에 커플링하는 단계 및 구동 회로의 스위칭 주파수를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공진 회로는 직렬 또는 병렬 공진 회로 또는 인덕터 및 커패시터(capacitor)의 보다 복잡한 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 전송용 인덕터 내의 전류를 조정하기 위하여, 공진 회로의 특성인 주파수 의존성(frequency dependence)이 이용될 수 있다. As an example of an approach for implementing a control function in a wireless power transmission system, an approach for adjusting a current in a transmission inductor is to couple the transmission inductor to a driving circuit in a resonant circuit. and changing the switching frequency of the driving circuit. For example, a resonant circuit may be implemented as a series or parallel resonant circuit or a more complex combination of an inductor and a capacitor. Also, in order to adjust the current in the transmission inductor, frequency dependence, which is a characteristic of a resonant circuit, may be used.
해당 접근 방법은 무선 전력 컨소시엄(QI 호환성 규격), 시스템 기술 무선전력 전송, 1권, 저전력, 1부: 인터페이스 정의 1.0.2. 버전, 2013년 6월(이하 규격[1])의 규격에 따르는, 여러 전력 송신기 설계에 이용되고, 특허 문헌(US 2013/0082536, Taylor J. B., Moor C. J., Baarman D. W., Mollema S. A., Moes B. C., Kuyvenhoven N. W., 무선 전력 공급 시스템 내에 제어 향상 시스템 및 방법, 2013.04.04 공지)(이하 문헌[2])에 개시된다.The approach is described in Wireless Power Consortium (QI Compatibility Specification), System Technology Wireless Power Transmission, Volume 1, Low Power, Part 1: Interface Definition 1.0.2. Version, according to the specification of June 2013 (hereafter Specification [1]), used in several power transmitter designs, and patent literature (US 2013/0082536, Taylor JB, Moor CJ, Baarman DW, Mollema SA, Moes BC, Kuyvenhoven) NW, Control Enhancement System and Method in a Wireless Power Supply System, announced on April 4, 2013) (hereinafter, [2]).
해당 접근 방법은 구동 회로 내에 스위칭 주파수가 변함에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 주파수가 변하는 문제점이 있을 수 있다.This approach may have a problem in that the frequency of the current flowing in the transmission inductor changes as the switching frequency in the driving circuit changes.
일반적으로, 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 수신용 인덕터 내의 유도 전류 및 유도 전압간의 위상 차이(phase shift)를 없애기 위하여, 수신용 인덕터의 인덕턴스(inductance)는 커패시터 또는 정합 회로(matching circuit)에 의하여 보상될 수 있다. 최대의 전력 전송 효율, 또는 최대의 전력 전송 성능 계수(performance factor)를 얻기 위하여, 수신용 인덕터 내에 흐르는 유도 전류 및 유도 전압간에 위상 차이가 제거될 필요가 있을 수 있다.In general, in a wireless power transmission system, in order to eliminate a phase shift between the induced current and the induced voltage in the receiving inductor, the inductance of the receiving inductor is compensated by a capacitor or a matching circuit. can be In order to obtain maximum power transfer efficiency, or maximum power transfer performance factor, it may be necessary to eliminate the phase difference between the induced current and the induced voltage flowing in the receiving inductor.
예를 들어, 수신용 인덕터의 인덕턴스는 특정 주파수에서 단일 커패시터 또는 정합 회로에 의하여 보상될 수 있다. 예를 들어, 동작 주파수가 변하는 경우, 회로 내에 임피던스(impedance) 변화로 인하여 전력 전송 효율이 변할 수 있고, 이로 인하여, 수신용 인덕터 내에 흐르는 유도 전류 및 유도 전압간에 위상 차이가 발생할 수 있다.For example, the inductance of the receiving inductor may be compensated by a single capacitor or matching circuit at a specific frequency. For example, when the operating frequency is changed, the power transmission efficiency may change due to a change in impedance in the circuit, which may cause a phase difference between the induced current and the induced voltage flowing in the receiving inductor.
또한, 무선 전력 동맹을 전신으로 하는 에어퓨얼 얼라이언스(AirFuel Aliiance) 작업 그룹(working group)에 의하여 개발된 무선 전력 전송 규격의 요건에 따라서, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 할당된 동작 주파수의 대역은 상대적으로 좁고, 좁은 동작 주파수 대역 범위로 인하여 해당 접근 방법이 적용되기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 규격에 따른 무선 전력 전송 시스템 하에, 구동 회로 내에서 일정한 스위칭 주파수가 사용되어야 한다.In addition, according to the requirements of the wireless power transmission standard developed by the AirFuel Alliance working group, which is the predecessor of the wireless power alliance, the band of the operating frequency allocated to the current flowing in the transmission inductor is relatively Due to the narrow and narrow operating frequency band range, it may be difficult to apply this approach. Therefore, under the wireless power transmission system according to the above standard, a constant switching frequency must be used in the driving circuit.
전송용 인덕터 내의 전류를 조정하기 위한 접근 방법의 다른 일 예로서, 제어 가능 DC-DC 컨버터를 이용하여 입력 직류 전압을 변화시키는 방법이 있다.Another example of an approach for regulating the current in an inductor for transmission is to use a controllable DC-DC converter to vary the input DC voltage.
해당 접근 방법은, 또한, 규격[1]에 따르는 다양한 전력 전송기의 설계에 이용되고, 특허 문헌[2]에 개시 되어 있다. 해당 접근 방법의 단점은 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 구동 회로에 앞서 제어 가능 출력 전압을 갖는 별도의 DC-DC 컨버터가 필요하다는 점에서 기인한다. DC-DC 컨버터는 전체 시스템의 효율을 감소시키고, 시스템 비용을 증가시킨다. 또한, 해당 접근 방법에 따른 조정 기능만으로 모든 가능한 동작 조건에서 무선 전력 전송 시스템의 안정적 동작을 보장할 수 없다.This approach is also used in the design of various power transmitters conforming to the standard [1], and is disclosed in the patent document [2]. The disadvantage of this approach stems from the need for a separate DC-DC converter with a controllable output voltage prior to the driving circuit of the current flowing in the transmission inductor. The DC-DC converter reduces the efficiency of the overall system and increases the system cost. In addition, only the adjustment function according to the corresponding approach cannot guarantee stable operation of the wireless power transmission system under all possible operating conditions.
유럽특허공개공보(WO 2016/01362, N. N. Olyunin, A. G. Chernokalov, "Method for control in wireless power transfer systems")에는 브리지 형 회로 내에 상보적으로(complementarily) 턴-온 되는(turned-on) 스위치들 간의 듀티 사이클(duty cycle)의 차이를 변화 시켜 전송용 인덕터 내에 전류를 제어하는 다른 접근 방법이 개시된다. 해당 접근 방법은 1MHz 이상의 동작 주파수에서 구현이 복잡하다는 단점이 있다. 이러한 복잡성은 주파수가 증가함에 따라 가변 듀티 사이클을 갖는 구동 회로의 복잡성이 증가하는 점과 관련된다.European Patent Publication (WO 2016/01362, NN Olyunin, AG Chernokalov, "Method for control in wireless power transfer systems") discloses a method between complementarily turned-on switches in a bridge-type circuit. Another approach is disclosed for controlling the current in an inductor for transmission by varying the difference in duty cycle. This approach has the disadvantage of being complicated to implement at operating frequencies above 1 MHz. This complexity is related to the increasing complexity of driving circuits with variable duty cycles as frequency increases.
일 실시 예에 따르면, 전송용 인덕터에서 전류를 조정하기 위해서, 공진 회로의 특성인 주파수 의존성이 이용될 수 있다. 예를 들어, 전송부의 구동 회로의 동작 주파수는 일정하게 유지될 수 있다. 동작 주파수를 변화시키는 대신에, 공진 회로의 특성, 예를 들어, 임피던스가 변경될 수 있다. 공진 회로의 일부인 하나 이상의 전압 제어식 가변 커패시터(voltage controlled variable capacitor)의 커패시턴스(capacitance)를 변화시킴으로써, 공진 회로의 임피던스가 변경될 수 있다.According to an embodiment, in order to adjust the current in the transmission inductor, frequency dependence, which is a characteristic of a resonance circuit, may be used. For example, the operating frequency of the driving circuit of the transmission unit may be kept constant. Instead of changing the operating frequency, the characteristics of the resonant circuit, for example impedance, may be changed. By changing the capacitance of one or more voltage controlled variable capacitors that are part of the resonant circuit, the impedance of the resonant circuit can be changed.
가변 커패시터의 커패시턴스를 변경하기 위하여, 제어 가능한 가변 출력 전압을 갖는 추가의 직류 전원 공급 장치가 필요할 수 있다. 그러나 추가된 직류 전원 공급 장치는 전력을 전송하지 않기 때문에 시스템 비용을 크게 증가시키지 않는다.To change the capacitance of the variable capacitor, an additional DC power supply with a controllable variable output voltage may be required. However, the added DC power supply does not transmit power, so it does not significantly increase the system cost.
따라서, 복잡성 및 크기를 증가시키지 않으면서 동시에 복수 개의 장치를 충전하도록 설계된 무선 전력 전송 시스템에서 전력 전달 효율이 향상될 수 있다.Accordingly, power transfer efficiency can be improved in a wireless power transfer system designed to simultaneously charge a plurality of devices without increasing complexity and size.
일 실시 예는, 충전기와의 관계에서 충전되는 디바이스의 보다 유연한 위치 지정이 가능하도록 하고, 충전 영역을 증가 시키며, 무선 전력 전송 시스템의 전력 소비를 감소시키고, 충전 속도 및 입력 전압의 변화에 대한 허용 오차를 증가시킬 수 있다. 또한, 손실 전력 및 충전되는 디바이스 및 충전기 모두의 가열을 감소시킴으로써, 신뢰성, 안전성을 향상시키고 수명을 연장할 수 있다.One embodiment allows for more flexible positioning of the device being charged in relation to the charger, increases the charging area, reduces the power consumption of the wireless power transfer system, and allows for variations in charging rate and input voltage may increase the error. In addition, by reducing power loss and heating of both the device being charged and the charger, reliability, safety, and life can be extended.
아래에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains can easily implement them. However, the present disclosure may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present disclosure in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 개괄적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a wireless power transmission system according to an embodiment.
무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 디바이스(100) 및 무선 전력 수신 디바이스(120)를 포함할 수 있다.The wireless power transmission system may include a wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 유도적으로 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 전송용 인덕터는 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터와 유도 결합(inductive coupling)될 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 유도 결합을 이용하여, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전력을 전송할 수 있다.The wireless
무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치, 가변 커패시터 및 전송용 인덕터를 포함할 수 있다.The wireless
무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정함으로써, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력을 조정할 수 있다. The wireless
예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는, 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 가변 커패시터에게 인가되는 직류 전압을 조정할 수 있다. 또한, 가변 커패시터의 커패시턴스는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 공급되는 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다. 또한, 가변 커패시터의 커패시턴스가 조정됨에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정될 수 있다. 또한, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정됨에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력이 조정될 수 있다.For example, the wireless
도 2는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)의 블록도를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a block diagram of a wireless
도 2를 참조하면, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210) 및 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함하는 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the wireless
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호에 기초하여, 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 인가하도록 구성될 수 있다.The first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 가능한 직류 전압 공급원(controllable DC voltage source)일 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 전류 제어 직류 전압 공급원(current controlled DC voltage source)일 수 있고, 제어 신호는 전류 신호일 수 있다. 다른 일 예로서, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 전압 제어 직류 전압 공급원(voltage controlled DC voltage source)일 수 있고, 제어 신호는 전압 신호일 수 있다.The first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호에 기초하여 출력 직류 전압을 조정하도록 구성될 수 있다.The first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 출력 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 인가하도록 구성될 수 있다.The first
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 전압 가변 커패시터일 수 있다. 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)로부터 공급되는 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다.At least one
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스가 조정됨에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터 및 전송용 인덕터를 포함하는 공진 회로의 임피던스가 조정될 수 있다. 또한, 공진 회로의 임피던스가 조정됨에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정될 수 있다. 일 실시 예에 따른 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정됨에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력이 조정될 수 있다.As the capacitance of the at least one
일반적으로, 공진 회로 내의 적정 커패시턴스를 획득하기 위하여, 일련의 고정 커패시터들이 적응적 회로 내에 커패시터로 이용될 수 있다. 일련의 고정 커패시터들은 고정 커패시터들 각각에 할당된 스위칭 회로(switching circuit)에 연결될 수 있다. 스위칭 회로는, 스위칭 회로의 상태, 예를 들어, 개방 또는 단락 상태에 기초하여, 스위칭 회로에 연결된 고정 커패시터가 공진 회로의 임피던스에 영향을 미치도록 할지 결정할 수 있다. 그러나, 고정 커패시터를 이용하는 회로는, 상대적으로 크고 복잡할 수 있고, 커패시터 각각이 임피던스에 기여하는 정도가 비연속적이기 때문에 부정확할 수 있다. 또한, 스위칭 소자의 내전압 및 내전류는 상대적으로 크기 때문에, 스위칭 소자의 복잡도 및 비용이 증가될 수 있다.In general, a series of fixed capacitors may be used as capacitors in an adaptive circuit to obtain a suitable capacitance in a resonant circuit. A series of fixed capacitors may be connected to a switching circuit assigned to each of the fixed capacitors. The switching circuit may determine whether a fixed capacitor coupled to the switching circuit affects the impedance of the resonant circuit based on a state of the switching circuit, eg, an open or short state. However, circuits using fixed capacitors can be relatively large and complex, and can be inaccurate because the contribution of each capacitor to impedance is discontinuous. In addition, since the withstand voltage and withstand current of the switching element are relatively large, the complexity and cost of the switching element may be increased.
일련의 고정 커패시터 및 스위칭 회로를 이용함에 따른 문제점을 해결하기 위하여, 직류 전압 제어 가변 커패시터를 이용하는 것이 바람직하다. 가변 커패시터 각각의 조정 범위가 넓을수록 적응적 회로에 이용되는 커패시터의 개수, 크기, 복잡도 및 손실이 감소하고, 신뢰성이 증가할 수 있다.In order to solve the problem of using a series of fixed capacitors and switching circuits, it is preferable to use a DC voltage control variable capacitor. As the adjustment range of each of the variable capacitors is wide, the number, size, complexity, and loss of capacitors used in the adaptive circuit may be reduced, and reliability may be increased.
가변 커패시터를 이용할 경우, 제어 가능한 가변 출력 전압을 갖는 직류 전압 공급 장치가 필요하지만, 직류 전압 공급 장치는 전력이 적고, 손실이 없으며, 앞서 언급한 게이트 회로의 배열에 비하여 크기가 작기 때문에, 시스템의 전체적인 복잡성 및 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 또한, 적응적 회로 내의 가변 커패시터의 개수가 한 개에서 두 개 이상으로 증가하여도, 각각의 커패시터에 대한 직류 전압 공급원이 필요하지 않다. 즉 커패시턴스의 조정 범위가 추가로 증가되어도, 시스템의 복잡도 및 비용이 과도하게 증가되지 않는다.When a variable capacitor is used, a DC voltage supply having a controllable and variable output voltage is required, but since the DC voltage supply has low power, no loss, and is small compared to the above-mentioned gate circuit arrangement, the system It does not substantially affect the overall complexity and characteristics. Further, even if the number of variable capacitors in the adaptive circuit increases from one to two or more, a DC voltage supply for each capacitor is not required. That is, even if the adjustment range of the capacitance is further increased, the complexity and cost of the system are not excessively increased.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 비선형 유전체(dielectric) 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 인가된 직류 전압이 조정됨에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 구성하는 유전체의 투자율(magnetic permeability)이 변할 수 있다. 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 최소 커패시턴스에 대한 최대 커패시턴스의 비는 1.4 이상일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 강유전성(ferroelectric) 커패시터, 액정(liquid crystal) 커패시터 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.At least one
본 개시의 다양한 실시 예는, 가변 부하, 가변 입력 전압, 또는 전력 송신부, 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100) 및 전력 수신부, 예를 들어, 무선 전력 수신 디바이스(120) 간 가변 커플링을 갖는 무선 전력 전송 시스템에 적용될 수 있다.Various embodiments of the present disclosure provide variable coupling between a variable load, a variable input voltage, or a power transmitter, for example, the wireless
특히, 본 개시의 다양한 실시 예는 착용형 장치(wearable device), 스마트 폰(smartphone), 태블릿 컴퓨터(tablet computer)와 같이 서로 다른 소비 전력을 갖는 모바일 디바이스를 충전할 수 있는 무선 충전기, 충천되는 장치들의 최대 크기보다 큰 크기의 충전 영역을 갖고 충전되는 디바이스들을 상대적으로 자유롭게 배치할 수 있도록 하는 무선 충전기 및 동시에 복수의 디바이스들을 충전할 수 있도록 하는 무선 충전기에 적용될 수 있다.In particular, various embodiments of the present disclosure provide a wireless charger capable of charging a mobile device having different power consumption, such as a wearable device, a smart phone, and a tablet computer, and a device to be charged It can be applied to a wireless charger that has a charging area of a size larger than the maximum size of the wireless charger and allows charging devices to be relatively freely placed and a wireless charger capable of charging a plurality of devices at the same time.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)의 블록도를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a block diagram of a wireless
도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210) 및 공진 회로(310)를 포함할 수 있다. 또한, 공진 회로(310)는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit)(320) 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the wireless
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)와 공진 회로(310)는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 공진 회로(310)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 출력단에 연결될 수 있다. The first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호(340)에 기초하여 직류 전압을 적응적 회로(320)에게 인가하도록 구성될 수 있다.The first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전압 공급 장치(200)는 제어 신호(340)를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 무선 전력 전송 디바이스(100)의 다른 구성 요소로부터 제어 신호(340)를 수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 신호(340)는, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 출력 전압을 조정하기 위하여, 무선 전력 전송 디바이스(100) 내의 전류 및/또는 전압에 관한 정보 및 무선 전력 수신 디바이스(120) 내의 전류 및/또는 전압에 관한 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.The first DC voltage supply device 200 according to an embodiment may be configured to receive the control signal 340 . For example, the first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호(340)에 기초하여 출력 직류 전압을 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호(340)에 기초하여, 출력 직류 전압을 증가시키거나 감소시키도록 구성될 수 있다.The first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 출력 직류 전압을 적응적 회로(320)에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 출력 직류 전압을 적어도 하나의 적응적 회로(320)에 포함되는 가변 커패시터(220)에게 인가하도록 구성될 있다.The first
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하기 위한 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함으로써 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로(310)의 임피던스를 조정하기 위한 직류 전압을 적응적 회로(320)에게 인가하도록 구성될 수 있다.The first
상술한 바와 같이, 일 실시 예에 따른 공진 회로(310)는 적응적 회로(320) 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)를 포함할 수 있다. 또한, 적응적 회로(320)는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함할 수 있다.As described above, the
일 실시 예에 따른 적응적 회로(320)는 하나 이상의 가변 커패시터(220)를 포함할 수 있다. 또한, 적응적 회로(320)는 인덕터, 고정 커패시터, 변압기와 같은 고정 리액티브(reactive) 소자를 포함 할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 적응적 회로(320)는 복수의 가변 커패시터(220)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복 수의 가변 커패시터(220)들은 상호 간 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 전송용 인덕터(330)와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.At least one
일 실시 예에 따른 공진 회로(310)의 임피던스는 적응적 회로(320)의 임피던스 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)의 임피던스에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 공진 회로(310)의 임피던스는 적응적 회로(320)에 포함된 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 임피던스 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)의 임피던스에 기초하여 결정될 수 있다.The impedance of the
일 실시 예에 따른 적응적 회로(320)는 적응적 회로(320)에게 인가된 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스를 조정하도록 구성될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 공급된 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)로부터 공급된 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다.The capacitance of the at least one
예를 들어, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 공급되는 직류 전압이 클 수록, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스가 증가할 수 있다. 다른 일 예로서, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 공급되는 직류 전압이 작을 수록, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스가 증가할 수 있다.For example, as the DC voltage supplied to the at least one
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 무선 전력 수신 디바이스(120)와의 유도 결합을 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전력을 전송하도록 구성될 수 있다.At least one
예를 들어, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 무선 전력 수신 디바이스(120)의 수신용 인덕터와 유도 결합될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 복수의 무선 전력 수신 디바이스의 복수의 수신용 인덕터와 유도 결합될 수 있다.For example, the at least one inductor for
예를 들어, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 유도 결합을 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송용 인덕터(330)에 교류 전류가 흐름에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)의 수신용 인덕터에게 전자기적 에너지의 형태로 전력이 전송될 수 있다. 예를 들어, 전송된 전자기적 에너지는 수신용 인덕터에서 전기적 에너지로 변환될 수 있다. 예를 들어, 전송된 전자기적 에너지가 수신용 인덕터에서 전기적 에너지로 변환됨에 따라, 수신용 인덕터 내에서 교류 전류가 흐를 수 있다.For example, the at least one
또한, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330) 내에서 흐르는 교류 전류의 진폭이 조정됨에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력이 조정될 수 있다.Also, as the amplitude of the alternating current flowing in the at least one
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a wireless power transmission system according to an embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 디바이스(100) 및 무선 전력 수신 디바이스(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a wireless power transmission system according to an embodiment may include a wireless
무선 전력 전송 디바이스(100)는, 예를 들어, 충전기일 수 있다. 무선 전력 수신 디바이스(120)는, 예를 들어, 충전되는 디바이스일 수 있다.The wireless
도 4에서는 한 개의 무선 전력 수신 디바이스(120)만이 도시되었으나, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들을 포함할 수 있다.Although only one wireless
이하 도 4에 대한 설명에서, 도 3에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.Hereinafter, in the description of FIG. 4 , content overlapping with the description of FIG. 3 will be omitted.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410), 구동 회로(420), 제어 회로(430), 제 1 직류 전원 공급 장치(210), 및 공진 회로(310)를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 공진 회로(310)는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함하는 적응적 회로(320) 및 전송용 인덕터(330)를 포함할 수 있다.The wireless
또한, 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 및 부하(470)를 포함할 수 있다.In addition, the wireless
일 실시 예에 따른 제 2 직류 전원 공급 장치(410)는 구동 회로(420)에게 직류 전력을 인가하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 2 직류 전원 공급 장치(410)는 구동 회로(420)에게 출력 직류 전압 또는 출력 직류 전류를 인가하도록 구성될 수 있다.The second
일 실시 예에 따른 구동 회로(420)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 공급된 직류 전력에 기초하여, 공진 회로(310)에게 교류 전력을 인가하도록 구성될 수 있다.The driving
예를 들어, 구동 회로(420)는 공진 회로(310)에게 교류 전압 또는 교류 전류를 인가하도록 구성될 수 있다. 또한, 구동 회로(420)는 공진 회로(310)에게 교류 전력을 인가함으로써, 전송용 인덕터(330) 내에 교류 전류가 흐르도록 할 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(420)는 미리 결정된 구동 주파수의 교류 전압 또는 교류 전류를 공진 회로(310)에게 인가하도록 구성될 수 있다.For example, the driving
일 실시 예에 따른 구동 회로(420)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 수신한 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(420)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 수신한 직류 전압 또는 직류 전류를 교류 전압 또는 교류 전류로 변환하도록 구성될 수 있다.The driving
일 실시 예에 따른 구동 회로(420)는 변환된 교류 전력을 공진 회로(310)에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(420)는 변환된 교류 전압 또는 교류 전류를 공진 회로(310)에게 인가하도록 구성될 수 있다.The driving
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 제어 신호(340)를 생성하고, 생성된 제어 신호(340)를 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 인가하도록 구성될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터(330) 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 전송용 인덕터(330)의 전류 센서로부터 전송용 인덕터(330) 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 전송용 인덕터(330)의 전류 센서로부터 전송용 인덕터(330) 내에 흐르는 전류의 진폭과 관련된 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터(330)의 전압을 측정하기 위한 전압 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 전송용 인덕터(330)의 유도 전압에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터(330)에 의하여 소비되는 전력을 측정하기 위한 전력 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는 측정된 전송용 인덕터(330)에 의하여 소비되는 전력에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)의 출력 전압을 측정하기 위한 전압 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 구동 회로(420)에게 인가되는 출력 전압을 측정하기 위한 전압 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 측정된 출력 전압에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)의 출력 전류를 측정하기 전류 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 구동 회로(420)에게 인가되는 출력 전류를 측정하기 위한 전류 센서를 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 측정된 출력 전류에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)의 출력 전력을 측정하는 전력 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 구동 회로(420)에게 인가되는 출력 전력을 측정하는 전력 센서를 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 측정된 출력 전력에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 신호 수신기(미도시)를 포함하고, 신호 수신기를 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120) 수신된 데이터에 기초하여 생성된 제어 신호(340)를 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 인가하도록 구성될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 흐르는 전류에 관한 데이터를 신호 수신기를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)의 전압을 측정하는 전압 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)의 전압에 관한 데이터를 신호 수신기를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 의하여 소비되는 전력을 측정하는 전력 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 의하여 소비되는 전력에 관한 데이터를 신호 수신기를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)의 적정 전류(desired current), 적정 전압(desired voltage), 및/또는 적정 소비 전력(desired power consumption)에 관한 데이터를 포함하는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경 요청을 신호 수신기를 통하여 수신할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 신호 수신기를 통하여, 예를 들어, 블루투스(Bluetooth), ZigBee 또는 부하의 변조(modulation) 또는 규격에 따른 다른 방법을 이용해 무선 전력 수신 디바이스(120)로부터 데이터를 수신할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여, 제어 신호(340)를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는 신호 수신기를 통하여 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 출력 직류 전압을 조정하기 위한 제어 신호(340)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 적정 출력 직류 전압을 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 적정 출력 직류 전압은, 공진 회로의 미리 결정된 동작 주파수를 획득하기 위한 커패시터의 적정 커패시턴스를 제공할 수 있다. 또한, 제어 회로(430)는 결정된 적정 출력 직류 전압에 기초하여, 제어 신호(340)를 생성할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 생성된 제어 신호(340)를 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 수신된 정보 및/또는 데이터 및 제어 회로(430) 내에 구현된 제어 알고리즘에 기초하여, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 제어 신호(340)를 인가할 수 있다.The
도 5는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)가 무선으로 전력을 전송하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a flowchart of a method for wirelessly transmitting power by the wireless
도 5에 도시된 방법은 도 3 또는 도 4에 도시된 무선 전력 전송 디바이스(100)의 각 구성에 의해 수행될 수 있다.The method shown in FIG. 5 may be performed by each configuration of the wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로 및 제 1 직류 전압 공급 장치를 포함할 수 있다.The wireless
단계 510에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다.In
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 신호 수신기를 포함하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 신호 수신기를 통하여 정보 및/또는 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 생성된 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)의 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 제어 신호를 전압 신호 또는 전류 신호의 형태로 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다.The wireless
단계 520에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 적응적 회로에게 인가할 수 있다.In
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전압 공급 장치에게 인가하여, 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 적응적 회로에게 인가할 수 있다. 예를 들어 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에 포함된 적어도 하나의 가변 커패시터에게 인가할 수 있다.The wireless
단계 530에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다.In
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압에 기초하여 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함으로써, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로의 임피던스를 조정할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 공진 회로의 임피던스를 조정함으로써, 공진 회로에 포함된 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정할 수 있다.The wireless
도 6은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)가 무선으로 전력을 전송하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a method for wirelessly transmitting power by the wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로 및 전송용 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전압 공급 장치를 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여 생성된 상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하도록 구성된 제어 회로를 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 수신된 직류 전력에 기초하여 공진 회로에 교류 전력을 인가하도록 구성된 구동 회로를 포함할 수 있다.The wireless
단계 610에서, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터의 전류 센서, 제 2 직류 전원 공급 장치의 전압 및/또는 전류 센서, 및 무선 전력 수신 디바이스(120) 중 적어도 하나로부터 정보 및/또는 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신된 데이터는 측정된 전류 및/또는 전압에 관한 정보 및/또는 데이터를 포함할 수 있다.In
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전류 센서를 이용하여 전송용 인턱터 내에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 또한, 제어 회로는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로는 전송용 인덕터의 전류 센서로부터 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 측정하기 위한 전압 센서 및/또는 전류 센서를 포함할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전압 센서 및/또는 전류 센서를 이용하여 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로는 제 2 직류 전원 공급 장치의 전압 센서 및/또는 전류 센서로부터 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 제어 회로는 신호 수신기를 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로는 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하의 적정 전류에 관한 데이터를 수신할 수 있다.The control circuit according to an embodiment may receive data regarding the current flowing in the receiving inductor or the load included in the wireless
단계 620에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 단계 610에서 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함되는 제어 회로는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.In
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 정보에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하 내에 흐르는 전류에 관한 데이터에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하의 적정 전류에 관한 데이터에 기초하여 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.The wireless
단계 620에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요하지 않다고 결정함에 따라, 단계 610으로 되돌아가 프로세스를 반복할 수 있다. 또한, 단계 620에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요하다고 결정함에 따라, 단계 630을 수행할 수 있다.In
단계 630에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 회로에 의하여 생성된 제어 신호를 제 1 직류 전압 공급 장치에게 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전압 신호 또는 전류 신호의 형태로 제어 신호를 제 1 직류 전압 공급 장치에게 인가할 수 있다.In
단계 640에서, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 전압을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가함으로써, 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전압 신호 또는 전류 신호 형태의 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가함으로써, 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정할 수 있다.In
단계 650에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다.In
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로에게 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 적응적 회로에 포함된 적어도 하나의 가변 커패시터에게 인가할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에게 인가함으로써, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터에게 인가함으로써, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다.The wireless
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로의 공진 특성을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로의 임피던스를 조정할 수 있다. The wireless
단계 660에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함으로써, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터에 커플링된 구동회로의 구동 주파수를 유지하고, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정할 수 있다.In
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 조정함으로써, 무선 전력 수신 디바이스에게 전송하는 전력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정함으로써, 무선 전력 수신 디바이스에게 전송하는 전력을 조정할 수 있다.The wireless
도 7은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구현 예를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an implementation example of a wireless power transmission system according to an embodiment.
도 7을 참조하면, 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 예를 들어, 디바이스(722), 디바이스(724), 및 디바이스(726)가 무선 전력 전송 디바이스(100)의 충전 패드(710) 상에 임의로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7 , a plurality of wirelessly powered devices, for example, a
일 실시 예에 따른 충전 패드(710) 상에 배치된, 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 예를 들어 디바이스(722), 디바이스(724), 및 디바이스(726) 각각에 포함된 수신용 인덕터는 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 전송용 인덕터와 유도 결합될 수 있다.A plurality of wireless power receiving devices disposed on the
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 유도 결합을 통하여, 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 예를 들어, 디바이스(722), 디바이스(724), 및 디바이스(726)에게 무선으로 전력을 수신할 수 있다.The wireless
도 7에서는 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들이 충전 패드(710)에 배치되는 예만이 도시되었으나, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 충전 패드(710) 이외의 영역에 배치된 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들에게 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 전송 디바이스(100)와 물리적으로 떨어져 있는 복수의 무선 전력 수신 디바이스에게 무선으로 전력을 전송할 수 있다.Although only an example in which a plurality of wireless power receiving devices are disposed on the
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은, 복잡성과 크기를 증가시키지 않으면서 여러 장치, 예를 들어, 동시에 여러 장치를 충전하도록 설계된 무선 전력 전송 시스템의 향상된 전력 전달 효율로 인해 충전기와의 관계에서 충전되는 디바이스를 보다 유연하게 배치할 수 있도록 한다.The wireless power transfer system according to an embodiment is charged in relation to a charger due to the improved power transfer efficiency of the wireless power transfer system designed to charge multiple devices, for example, multiple devices at the same time without increasing complexity and size. Allows for more flexible arrangement of devices.
본 개시의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 상술되었지만, 이는 예시적인 것으로서, 본원 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 본원 발명은 특정 실시 예에 제한되어 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본원 개시의 특정 레이아웃 및 설계, 및 실시예의 다양한 변형이 본원 권리에 포함됨은 상세한 설명에 포함된 정보 및 기술 분야의 통상의 지식에 기초하여 당업자에게 명백하다.Although various embodiments of the present disclosure have been described in detail with reference to the accompanying drawings, these are illustrative and not intended to limit the present invention, and the present invention is not to be construed as being limited to specific embodiments. In addition, it will be apparent to those skilled in the art based on the information contained in the detailed description and common knowledge in the art that the specific layout and design of the present disclosure, and various modifications of the embodiments, are encompassed by the rights herein.
별도로 언급하지는 않았지만, 데이터, 프로그램, 제어 알고리즘 등을 저장하는 것은 기계 판독 가능 매체(machine-readable media)의 존재를 의미한다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 기계 판독 가능 매체는 롬(read only memory: ROM), 램(random access memory: RAM), 레지스터(register), 캐시(cache), 솔리드 스테이트 스토리지(solid-state storage), 내부 하드 디스크 및 이동식 디스크(removable disk)와 같은 자기 매체(magnetic media), 및 CD-ROM 및 DVD(digital versatile disc)와 같은 광자기 매체 및 광학 매체, 및 본원 기술 분야의 공지된 임의의 다른 저장 매체를 포함 할 수 있다.Although not specifically stated, it should be understood that storing data, programs, control algorithms, etc. implies the presence of machine-readable media. For example, machine-readable media include read only memory (ROM), random access memory (RAM), registers, caches, solid-state storage, and internal hard disks. and magnetic media, such as removable disks, and magneto-optical and optical media, such as CD-ROM and digital versatile disc (DVD), and any other storage media known in the art. can do.
본 개시는 도면 내에 블록을 구현하기 위한 특정 하드웨어 및 소프트웨어를 정의하지 않지만, 당업자는 본 발명이 특정 하드웨어 또는 소프트웨어에 의한 구현에 제한되지 않으며, 임의의 종래 하드웨어 및 / 또는 소프트웨어가 본원 개시의 실시 예를 구현하는데 사용되는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 하드웨어는 본원 개시의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 주문형 집적 회로(application specific integrated circuits), 디지털 신호 프로세서(digital signal processors), 디지털 신호 처리 장치(digital signal processing devices), 프로그래머블 로직 장치(programmable logic devices), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate arrays), 프로세서(processor), 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(micro controller), 마이크로 프로세서(micro processor), 전자 장치 및 기타 전자 모듈, 컴퓨터 및 이들의 조합으로 구현될 수 있다.Although this disclosure does not define specific hardware and software for implementing the blocks in the drawings, those skilled in the art will know that the present invention is not limited to implementation by specific hardware or software, and any conventional hardware and/or software may be used as embodiments of the present disclosure. You will be able to understand what is used to implement it. Accordingly, hardware may include one or more application specific integrated circuits, digital signal processors, digital signal processing devices, programmable logic devices, for performing the functions of the present disclosure. devices), field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, electronic devices and other electronic modules, computers, and combinations thereof can be implemented as
본원에서 개시된 구성 요소의 설계는, 달리 언급되지 않는 한, 당업자에게 공지되어 있으며, 본원에서 별도로 설명하지 않는다. 장치의 구성 요소, 예를 들어 하우징은 알루미늄, 구리, 스테인리스 스틸(stainless steel), 티타늄(titanium), 탄소 섬유 합성 재료(carbon fiber composite materials), 플라스틱 등의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 이러한 구성 요소는 공지된 방법, 예를 들면 기계 가공 및 로스트 왁스 주조(lost wax casting) 등에 의하여 제조될 수 있다. 또한, 상기 설명에 따른 조립 및 연결 등의 작업은 당업자에게 공지되어 있으므로 본원에서 상세히 설명되지 않는다.The design of the components disclosed herein, unless otherwise stated, is known to those skilled in the art and is not specifically described herein. The components of the device, for example the housing, may be made of any suitable material, such as aluminum, copper, stainless steel, titanium, carbon fiber composite materials, plastic, or the like. These components can be manufactured by known methods, for example machining and lost wax casting. In addition, since operations such as assembly and connection according to the above description are known to those skilled in the art, they will not be described in detail herein.
구성 요소의 기능적 링크는 요소 들간의 정확한 상호 작용 및 구성 요소의 특정 기능의 실현을 제공하는 링크로 이해되어야 한다. 예를 들어, 기능 링크는 정보를 교환 할 수 있는 기능, 전류를 전송하는 기능, 기계적 운동을 전달하는 기능, 광, 음파, 전자기적 또는 기계적 진동을 전달하는 기능 등을 포함 할 수 있다. 링크는 상기 구성 요소의 상호 협력의 본질에 의해 정의되며, 달리 언급되지 않는 한, 공지된 원리를 사용하는 종래의 수단에 의해 제공된다.A functional link of a component should be understood as a link that provides precise interaction between the elements and the realization of a specific function of the component. For example, a functional link may include a function capable of exchanging information, a function of transmitting an electric current, a function of transmitting mechanical motion, a function of transmitting light, sound waves, electromagnetic or mechanical vibration, and the like. Links are defined by the nature of the mutual cooperation of the components and, unless otherwise stated, are provided by conventional means using known principles.
제안된 무선 전력 전송 디바이스(100)의 구성 요소/유닛들은 동일한 프레임/회로 기판 상에 배치되고, 통신 링크들을 통해 기능적으로 연결되며, 장착(조립) 작업에 의하여 구조적으로 연결되고, 동일 하우징(housing) 내에 포함될 수 있다. 통신 링크 또는 채널은 달리 언급되지 않는 하, 종래의 표준 통신 링크이며 이를 실질적으로 구현하는 데 창의적인 노력이 필요하지 않다. 통신 링크는 와이어(wire), 와이어 세트, 버스(bus), 경로(path), 무선 통신 링크, 예를 들어, 유도 결합, 무선 주파수, 적외선, 초음파를 이용한 무선 통신 링크 등일 수 있다. 통신 링크를 통한 통신 프로토콜은 당해 기술 분야에 알려져 있으므로 본원에서 별도로 상술되지 않는다.The components/units of the proposed wireless
본 개시의 설명 또는 청구항에서 단일 구성 요소로 나타내어진 구성 요소의 기능은 실제 구현될 경우 디바이스의 여러 구성 요소에 의하여 구현될 수 있고, 반대로, 여러 구성 요소들로 나타내어진 구성 요소들의 기능은 실제 구현될 경우 단일 구성요소에 의하여 구현될 수 있다. A function of a component represented by a single component in the description or claims of the present disclosure may be implemented by several components of a device when actually implemented, and conversely, the function of the component represented by several components is the actual implementation. If possible, it can be implemented by a single component.
본원에서, 용어 "제 1", "제 2" 등은 여러 구성 요소, 부품, 영역, 계층, 및/또는 섹션을 설명하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 용어는, 달린 언급되거나 문맥상 명백하게 달리 사용되지 않은 이상, 일 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 것일 뿐, 구성요소들은 이러한 용어에 제한되지 아니한다. 따라서, 본원 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서, 제 1 구성 요소, 부품, 영역, 계층, 및/또는 섹션은 제 2 구성 요소, 부품, 영역, 계층, 및/또는 섹션으로 정의될 수 있다. 본원에서, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 나열된 항목 각각의 임의의 모든 조합을 포함한다. 단수로 나타내어진 구성 요소는 달리 명시되지 않는 한 복수의 요소를 배제하지 않는다.As used herein, the terms “first,” “second,” and the like may be used to describe various components, parts, regions, hierarchies, and/or sections. These terms are only used to distinguish one element from another, and the elements are not limited to these terms, unless otherwise stated or clearly used in context. Accordingly, without departing from the scope of the present disclosure, a first component, component, region, layer, and/or section may be defined as a second component, component, region, layer, and/or section. As used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of each of one or more of the listed items. Elements denoted in the singular do not exclude plural elements unless otherwise specified.
본원에서, 방법은 개시된 방법을 구현하기 위한 하나 이상의 단계 또는 동작을 포함한다. 단계 및/또는 동작의 특정 순서가 정해지지 않은 경우, 하나 이상의 단계 및/또는 동작 본원 개시에서 설명된 순서와 달리 수행될 수 있다. 예를 들어 관련된 기능에 따라, 연속적으로 설명된 두 개의 단계 및/또는 동작은 실질적으로 동일한 시간에 실행되거나, 역순으로 실행될 수 있다.As used herein, a method includes one or more steps or acts for implementing the disclosed method. If a specific order of steps and/or actions is not determined, one or more steps and/or actions may be performed outside the order described in this disclosure. For example, two steps and/or operations described in succession may be executed at substantially the same time, or in reverse order, depending on the functionality involved.
Claims (18)
적어도 하나의 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit) 및 상기 외부 디바이스와 유도 결합(inductive coupling)된 제 1 인덕터(inductor)를 포함하고, 상기 유도 결합(inductive coupling)을 이용하여 상기 외부 디바이스에게 전력을 전송하도록 구성된 공진 회로; 및
제어 신호에 기초하여 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하도록 구성된 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하고,
상기 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 상기 적응적 회로에게 인가된 상기 직류 전압에 기초하여 조정되는, 무선 전력 전송 디바이스.A device for wirelessly transmitting power to an external device, comprising:
an adaptive circuit including at least one variable capacitor and a first inductor inductively coupled to the external device, using the inductive coupling a resonance circuit configured to transmit power to the external device; and
a first DC power supply configured to apply a DC voltage to the adaptive circuit based on a control signal;
and a capacitance of the at least one variable capacitor is adjusted based on the DC voltage applied to the adaptive circuit.
상기 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하도록 구성된 제어 회로를 더 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스.The method of claim 1,
and a control circuit configured to generate the control signal and apply the generated control signal to the first DC power supply.
상기 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 제 1 전류 센서를 포함하고,
상기 제어 회로는, 상기 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스.3. The method of claim 2,
A first current sensor for measuring the current flowing in the first inductor,
and the control circuit is configured to receive information regarding the measured current flowing in the first inductor and generate the control signal based on the received information.
상기 제어 회로는 신호 수신기를 포함하며,
상기 제 1 인덕터는 상기 외부 디바이스의 제 2 인덕터와 유도 결합되고,
상기 제어 회로는, 상기 신호 수신기를 통하여 상기 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스.3. The method of claim 2,
The control circuit comprises a signal receiver,
the first inductor is inductively coupled to a second inductor of the external device;
and the control circuit is configured to receive data regarding a current flowing in the second inductor via the signal receiver and generate the control signal based on the received data.
상기 제어 회로는 신호 수신기를 더 포함하며,
상기 제어 회로는, 상기 신호 수신기를 통하여 상기 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스.3. The method of claim 2,
The control circuit further comprises a signal receiver,
The control circuit is configured to receive data regarding a current flowing in a load of the external device through the signal receiver, and generate the control signal based on the received data.
제 2 직류 전원 공급 장치; 및
상기 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 상기 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로(driving circuit)를 더 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스.3. The method of claim 2,
a second DC power supply; and
and a driving circuit configured to receive the DC power output from the second DC power supply and supply AC power to the resonance circuit.
상기 구동 회로는 상기 수신된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스.7. The method of claim 6,
and the driving circuit is configured to convert the received DC power into AC power.
상기 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압을 측정하는 전압 센서 및 출력 전류를 측정하는 제 2 전류 센서 중 적어도 하나를 더 포함하고,
상기 제어 회로는, 상기 측정된 출력 전압에 관한 정보 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하고, 상기 수신된 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스.7. The method of claim 6,
At least one of a voltage sensor measuring an output voltage of the second DC power supply and a second current sensor measuring an output current,
The control circuit is configured to receive at least one of information about the measured output voltage and information about an output current, and generate the control signal based on the received at least one information. .
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 상기 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결된, 무선 전력 전송 디바이스.The method of claim 1,
The at least one variable capacitor is connected in series or parallel with the first inductor.
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성(feroelectirc) 커패시터 및 액정(liquid crystal) 커패시터 중 하나인, 무선 전력 전송 디바이스.The method of claim 1,
The at least one variable capacitor is one of a ferroelectric capacitor and a liquid crystal capacitor.
제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계;
상기 제어 신호에 기초하여 상기 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하는 단계;
상기 직류 전압에 기초하여, 상기 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 커패시턴스에 기초하여, 상기 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법.A method for a wireless power transmission device including an adaptive circuit including at least one variable capacitor and a resonant circuit including a first inductor, and a first DC power supply to wirelessly transmit power to an external device, the method comprising:
applying a control signal to the first DC power supply;
applying a DC voltage output from the first DC power supply to the adaptive circuit based on the control signal;
adjusting the capacitance of the at least one variable capacitor based on the DC voltage; and
and transmitting wireless power through the first inductor based on the adjusted capacitance.
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법.12. The method of claim 11,
The step of applying the control signal to the first DC power supply device comprises:
measuring a current flowing in the first inductor; and
and generating the control signal based on information about the measured current flowing in the first inductor.
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 제 1 인덕터와 유도 결합된 상기 외부 디바이스의 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법.12. The method of claim 11,
The step of applying the control signal to the first DC power supply includes:
receiving data regarding a current flowing in a second inductor of the external device inductively coupled with the first inductor; and
and generating the control signal based on the received data.
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법.12. The method of claim 11,
The step of applying the control signal to the first DC power supply device comprises:
receiving data on a current flowing through a load of the external device; and
and generating the control signal based on the received data.
상기 무선 전력 전송 디바이스는,
제 2 직류 전원 공급 장치 및 상기 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 상기 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로를 더 포함하고,
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및 전류 중 적어도 하나를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 출력 전압에 관한 데이터 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법.12. The method of claim 11,
The wireless power transmission device,
a second DC power supply device and a driving circuit configured to receive DC power output from the second DC power supply device and supply AC power to the resonance circuit;
The step of applying the control signal to the first DC power supply includes:
measuring at least one of an output voltage and a current of the second DC power supply; and
and generating the control signal based on at least one of information about the measured output voltage and information about the output current.
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 상기 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결된, 무선 전력 전송 방법.12. The method of claim 11,
The at least one variable capacitor is connected in series or parallel with the first inductor, wireless power transmission method.
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성 커패시터 및 액정 커패시터 중 하나인, 무선 전력 전송 방법.12. The method of claim 11,
The at least one variable capacitor is one of a ferroelectric capacitor and a liquid crystal capacitor.
상기 저장 매체는, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로와 제 1 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하며 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 디바이스에 의해 수행되는 전력 전송 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하고,
상기 전력 전송 방법은,
제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계;
상기 제어 신호에 기초하여 상기 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하는 단계;
상기 직류 전압에 기초하여, 상기 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 커패시턴스에 기초하여, 상기 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.A computer program product comprising a computer-readable storage medium,
The storage medium includes an adaptive circuit including at least one variable capacitor, a resonance circuit including a first inductor, and a first DC power supply to a wireless power transmission device for wirelessly transmitting power to an external device. computer program instructions for performing a power transfer method performed by
The power transmission method is
applying a control signal to the first DC power supply;
applying a DC voltage output from the first DC power supply to the adaptive circuit based on the control signal;
adjusting the capacitance of the at least one variable capacitor based on the DC voltage; and
and transmitting wireless power through the first inductor based on the adjusted capacitance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/648,590 US10447088B2 (en) | 2016-07-14 | 2017-07-13 | Apparatus and method for wireless power transfer |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016128764 | 2016-07-14 | ||
RU2016128764A RU2629956C1 (en) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | Method of control in systems of wireless power transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180008270A KR20180008270A (en) | 2018-01-24 |
KR102315924B1 true KR102315924B1 (en) | 2021-10-21 |
Family
ID=59797435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170062977A KR102315924B1 (en) | 2016-07-14 | 2017-05-22 | Apparatus and method for wirless power transfer |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102315924B1 (en) |
RU (1) | RU2629956C1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110148215A1 (en) | 2009-12-21 | 2011-06-23 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Automatic tuning for wireless power transfer |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5510032B2 (en) * | 2009-05-14 | 2014-06-04 | 日産自動車株式会社 | Non-contact power feeding device |
KR102044807B1 (en) * | 2013-03-18 | 2019-11-15 | 삼성전자주식회사 | Wireless power transmission control apparatus and wireless power transmission control method |
KR101708312B1 (en) * | 2014-02-07 | 2017-02-20 | 엘지전자 주식회사 | Wireless power transfer and receive method, apparatus and system |
US9787114B2 (en) * | 2014-07-11 | 2017-10-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Wireless power transmitter and wireless power transmission system |
KR101659183B1 (en) * | 2014-07-11 | 2016-09-22 | 삼성전기주식회사 | Wireless power transmitter and wireless power transmitting system |
-
2016
- 2016-07-14 RU RU2016128764A patent/RU2629956C1/en not_active IP Right Cessation
-
2017
- 2017-05-22 KR KR1020170062977A patent/KR102315924B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110148215A1 (en) | 2009-12-21 | 2011-06-23 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Automatic tuning for wireless power transfer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2629956C1 (en) | 2017-09-05 |
KR20180008270A (en) | 2018-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3326295B1 (en) | Device, and method for adjusting output power using synchronous rectifier control | |
JP6499185B2 (en) | Impedance matching of inductive power transfer systems | |
US10250079B2 (en) | Method and apparatus for wirelessly transmitting power and power transmission information | |
US9904306B2 (en) | Voltage converter, wireless power reception device and wireless power transmission system including the same | |
JP5698626B2 (en) | Wireless power receiving device, wireless power feeding device, and wireless power feeding system | |
KR102123829B1 (en) | Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method | |
US9954581B2 (en) | Apparatuses and related methods for communication with a wireless power receiver | |
KR101830734B1 (en) | Wireless power transmission method and apparatus | |
KR101882273B1 (en) | Method and apparatus for wireless power reception and method and apparatus for wireless power transmission | |
WO2013111243A1 (en) | Wireless power transmission system and power delivery device | |
US20130106197A1 (en) | Wireless power transmitter and power transmission method thereof | |
KR20150085095A (en) | Circuitry for inductive power transfer | |
CN105556799B (en) | Wireless power transmission device | |
WO2017172223A1 (en) | Impedance matching multiple coils in an electronic device | |
CN106532798A (en) | Power transmission with wireless transceiver | |
US10447088B2 (en) | Apparatus and method for wireless power transfer | |
US20190386525A1 (en) | Negative modulation solution for fixed coil designs | |
WO2022099080A1 (en) | Free-boost class-e amplifier | |
KR102315924B1 (en) | Apparatus and method for wirless power transfer | |
KR20170047768A (en) | Power apparatus with adjusting the rectified voltage for high efficiency wireless power transfer | |
CN112104103B (en) | Wireless charging transmitting system and control method thereof | |
JP2015136274A (en) | Non-contact power transmission device | |
CN113422440A (en) | Dynamic resonance of wireless power supply system | |
US10601250B1 (en) | Asymmetric duty control of a half bridge power converter | |
KR20160092093A (en) | Wireless electric power charging apparatus of sensing coil impedence of transmitter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |