KR102348843B1 - Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method - Google Patents

Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method Download PDF

Info

Publication number
KR102348843B1
KR102348843B1 KR1020180167049A KR20180167049A KR102348843B1 KR 102348843 B1 KR102348843 B1 KR 102348843B1 KR 1020180167049 A KR1020180167049 A KR 1020180167049A KR 20180167049 A KR20180167049 A KR 20180167049A KR 102348843 B1 KR102348843 B1 KR 102348843B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wireless
wireless charging
power
wireless power
transmitting
Prior art date
Application number
KR1020180167049A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200078742A (en
Inventor
안현석
김영한
윤창석
Original Assignee
한국전자기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자기술연구원 filed Critical 한국전자기술연구원
Priority to KR1020180167049A priority Critical patent/KR102348843B1/en
Publication of KR20200078742A publication Critical patent/KR20200078742A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102348843B1 publication Critical patent/KR102348843B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • 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
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer

Landscapes

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

Abstract

본 발명은, 입력된 전원을 설정된 dc 전원을 변환하는 컨버터, 상기 dc 전원을 기반으로, 제1 주파수 대역에 해당되는 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나부, 상기 dc 전원을 기반으로, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나부 및 상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 중 적어도 하나가 송신되게 상기 제1 및 제2 송신 안테나부를 제어하는 제어부를 포함하는 무선 충전 장치를 제공한다.The present invention provides a converter for converting input power to set dc power, a first transmitting antenna unit for transmitting the first wireless power signal corresponding to a first frequency band based on the dc power, and the dc power based a second transmission antenna unit for transmitting a second wireless power signal corresponding to a second frequency band different from the first frequency band, and the first and second transmission antennas to transmit at least one of the first and second wireless power signals 2 It provides a wireless charging device including a control unit for controlling the transmitting antenna unit.

Description

무선 충전 장치, 무선 충전 시스템 및 그 동작방법{Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method}A wireless charging apparatus, a wireless charging system, and an operating method thereof

본 발명은 무선 충전 장치, 무선 충전 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 무선 충전 수신기에 대한 무선 충전이 용이한 무선 충전 장치, 무선 충전 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging device, a wireless charging system, and an operating method thereof, and more particularly, to a wireless charging device that facilitates wireless charging of a plurality of wireless charging receivers, a wireless charging system, and an operating method thereof.

전기·전자·정보통신 기술의 발전으로 최근 몇 년간 스마트폰, 태블릿PC, 웨어러블 기기 등 모바일기기의 확산이 급속하게 이루어졌다. With the development of electrical, electronic, and information and communication technologies, the proliferation of mobile devices such as smartphones, tablet PCs, and wearable devices has been rapid in recent years.

또한 모바일기기를 이용한 IT 서비스가 비약적으로 증가함에 따라 사용자들이 언제 어디서나 편리하게 다양한 서비스를 이용할 수 있기 때문에 생활의 한 부분을 차지할 만큼 필수품이 되어 버렸다. In addition, as the number of IT services using mobile devices has increased dramatically, users can conveniently use various services anytime, anywhere, so it has become a necessity enough to occupy a part of life.

이로 인하여 사용자들은 모바일기기를 사용하는 시간이 많아지고 배터리 용량의 한계로 인해서 충전을 하는 빈도가 늘어나고 있다. As a result, users spend more time using mobile devices, and the frequency of charging is increasing due to the limitation of battery capacity.

그러나 이러한 전력 공급을 위한 잦은 배터리 교체 및 충전은 사용자의 모바일기기를 사용하는 편의성을 떨어트리는 주된 요인이 되고 있다. However, frequent battery replacement and charging for power supply is a major factor in reducing user convenience in using mobile devices.

따라서 최근 모바일기기와 같은 전자기기의 충전 편의성을 높이기 위한 방법으로 무선 충전 기술을 적용하는 사례가 늘고 있다. Accordingly, there is an increasing number of cases in which wireless charging technology is applied as a method to increase the convenience of charging electronic devices such as mobile devices.

현재의 일반적인 1:1 무선 충전에서는 단일 주파수의 무선 전력 전송 대역에서 송수신 안테나 사이에 무선 전력 전송을 한다. 만약 2개의 수신부가 존재하면 2개의 수신부와 1개의 송신부 안테나가 서로 영향을 받아 안테나의 공진 주파수가 달라져서 기존 단일 주파수의 무선 전력 전송 대역의 무선 충전 시스템에서는 무선 충전이 불가하다. 무선 충전이 가능하다 하더라도, 충전 효율이 매우 낮은 문제점이 존재한다.In the current general 1:1 wireless charging, wireless power transmission is performed between the transmitting and receiving antennas in the wireless power transmission band of a single frequency. If there are two receivers, the two receivers and one transmitter antenna are influenced by each other and the resonant frequency of the antenna is different, so wireless charging is impossible in the existing single-frequency wireless power transmission band wireless charging system. Even if wireless charging is possible, there is a problem that charging efficiency is very low.

최근 들어, 1개의 송신기에서 다수의 수신부를 동시에 무선 충전 및 충전 효율을 높일 수 있도록 하기 위한 연구를 진행하고 있다.Recently, research is being conducted to enable wireless charging and charging efficiency to be increased at the same time by a plurality of receivers in one transmitter.

국내 공개특허번호 제2016-0085530호(2016.07.18)Domestic Patent Publication No. 2016-0085530 (2016.07.18)

본 발명의 목적은, 복수의 무선 충전 수신기에 대한 무선 충전이 용이한 무선 충전 장치, 무선 충전 시스템 및 그 동작방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wireless charging device, a wireless charging system, and an operating method thereof that facilitate wireless charging for a plurality of wireless charging receivers.

또한, 본 발명의 목적은, 복수의 무선 충전 수신기에 동시 충전 시 서로 무선 전력 신호의 간섭을 최소화하여 충전 효율을 높일 수 있는 무선 충전 장치, 무선 충전 시스템 및 그 동작방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a wireless charging device, a wireless charging system, and an operating method thereof, which can increase charging efficiency by minimizing interference of wireless power signals with each other during simultaneous charging of a plurality of wireless charging receivers.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

본 발명에 따른 무선 충전 장치는, 입력된 전원을 설정된 dc 전원을 변환하는 컨버터, 상기 dc 전원을 기반으로, 제1 주파수 대역에 해당되는 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나부, 상기 dc 전원을 기반으로, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나부 및 상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 중 적어도 하나가 송신되게 상기 제1 및 제2 송신 안테나부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.A wireless charging device according to the present invention includes a converter for converting input power to set dc power, a first transmitting antenna unit for transmitting the first wireless power signal corresponding to a first frequency band based on the dc power, Based on the dc power, a second transmitting antenna unit for transmitting a second wireless power signal corresponding to a second frequency band different from the first frequency band and at least one of the first and second wireless power signals are transmitted A control unit for controlling the first and second transmit antenna units may be included.

상기 제1 송신 안테나부는, 상기 dc 전원을 제1 ac 전원으로 변환하는 제1 인버터, 상기 제1 ac 전원을 상기 제1 주파수 대역에 해당하는 제1 공진 주파수를 갖는 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제1 임피던스 매칭부 및 상기 제1 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나를 포함하고, 상기 제2 송신 안테나부는, 상기 dc 전원을 제2 ac 전원으로 변환하는 제2 인버터, 상기 제2 ac 전원을 상기 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 공진 주파수를 갖는 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제2 임피던스 매칭부 및 상기 제2 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나를 포함할 수 있다.The first transmitting antenna unit, a first inverter for converting the dc power to the first ac power, the first wireless power signal having a first resonant frequency corresponding to the first frequency band of the first ac power is transmitted A first impedance matching unit for impedance matching and a first transmitting antenna for transmitting the first wireless power signal output from the first impedance matching unit, wherein the second transmitting antenna unit applies the dc power to a second ac a second inverter for converting power, a second impedance matching unit for impedance matching the second ac power to transmit the second wireless power signal having a second resonant frequency corresponding to the second frequency band, and the second impedance It may include a second transmission antenna for transmitting the second wireless power signal output from the matching unit.

상기 제1 및 제2 주파수 대역이 서로 인접한 대역인 경우, 상기 제2 무선 전력 신호의 대역폭은, 상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 사이의 주파수 차이보다 작을 수 있다.When the first and second frequency bands are adjacent to each other, the bandwidth of the second wireless power signal may be smaller than a frequency difference between the first and second wireless power signals.

상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 각각의 대역폭은, 2.5dB 내지 3.5dB일 수 있다.The bandwidth of each of the first and second wireless power signals may be 2.5 dB to 3.5 dB.

또한, 본 발명에 따른 무선 충전 장치는, 제1 무선 충전 수신기에서 송신된 제1 충전 요청 신호 및 제2 무선 충전 수신기에서 송신된 제2 충전 요청 신호를 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless charging device according to the present invention may further include a communication unit for receiving the first charging request signal transmitted from the first wireless charging receiver and the second charging request signal transmitted from the second wireless charging receiver.

상기 제어부는, 상기 제1 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제1 무선 충전 수신기로 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제1 송신 안테나부를 제어하고, 상기 제2 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제2 무선 충전 수신기로 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제2 송신 안테나부를 제어할 수 있다.The control unit controls the first transmission antenna unit to transmit the first wireless power signal to the first wireless charging receiver when the first charging request signal is received, and when the second charging request signal is received, the second The second transmission antenna unit may be controlled to transmit the second wireless power signal to the wireless charging receiver.

본 발명에 따른 무선 충전 시스템은, 제1 및 제2 무선 충전 수신기 및 상기 제1 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해 제1 무선 전력 신호를 송신하고, 상기 제2 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해 제2 무선 전력 신호를 송신하는 무선 충전 장치를 포함하고, 상기 무선 충전 장치는, 입력된 전원을 설정된 dc 전원을 변환하는 컨버터, 상기 제1 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해, 상기 dc 전원을 기반으로 제1 주파수 대역에 해당되는 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나부, 상기 제2 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해, 상기 dc 전원을 기반으로 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나부, 상기 제1 무선 충전 수신기에서 송신된 제1 충전 요청 신호 및 상기 제2 무선 충전 수신기에서 송신된 제2 충전 요청 신호를 수신하는 통신부 및 상기 통신부로부터 상기 제1 및 제2 충전 요청 신호 중 적어도 하나가 입력되면, 상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 중 적어도 하나가 송신되게 상기 제1 및 제2 송신 안테나부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The wireless charging system according to the present invention transmits a first wireless power signal for wireless charging of first and second wireless charging receivers and the first wireless charging receiver, and for wireless charging of the second wireless charging receiver 2 Including a wireless charging device for transmitting a wireless power signal, the wireless charging device, a converter for converting the input power to the set dc power, for wireless charging of the first wireless charging receiver, based on the dc power A first transmitting antenna unit for transmitting the first wireless power signal corresponding to a first frequency band, a second frequency different from the first frequency band based on the dc power for wireless charging of the second wireless charging receiver A second transmitting antenna unit for transmitting a second wireless power signal corresponding to a band, receiving a first charging request signal transmitted from the first wireless charging receiver and a second charging request signal transmitted from the second wireless charging receiver When at least one of the first and second charging request signals are input from a communication unit and the communication unit, a control unit for controlling the first and second transmission antenna units to transmit at least one of the first and second wireless power signals; can do.

상기 제1 송신 안테나부는, 상기 dc 전원을 제1 ac 전원으로 변환하는 제1 인버터, 상기 제1 ac 전원을 상기 제1 주파수 대역에 해당하는 제1 공진 주파수를 갖는 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제1 임피던스 매칭부 및 상기 제1 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나를 포함하고, 상기 제2 송신 안테나부는, 상기 dc 전원을 제2 ac 전원으로 변환하는 제2 인버터, 상기 제2 ac 전원을 상기 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 공진 주파수를 갖는 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제2 임피던스 매칭부 및 상기 제2 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나를 포함할 수 있다.The first transmitting antenna unit, a first inverter for converting the dc power to the first ac power, the first wireless power signal having a first resonant frequency corresponding to the first frequency band of the first ac power is transmitted A first impedance matching unit for impedance matching and a first transmitting antenna for transmitting the first wireless power signal output from the first impedance matching unit, wherein the second transmitting antenna unit applies the dc power to a second ac a second inverter for converting power, a second impedance matching unit for impedance matching the second ac power to transmit the second wireless power signal having a second resonant frequency corresponding to the second frequency band, and the second impedance It may include a second transmission antenna for transmitting the second wireless power signal output from the matching unit.

상기 제1 및 제2 주파수 대역이 서로 인접한 대역인 경우, 상기 제2 무선 전력 신호의 대역폭은, 상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 사이의 주파수 차이보다 작으며, 상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 각각의 대역폭은, 2.5dB 내지 3.5dB일 수 있다.When the first and second frequency bands are adjacent to each other, the bandwidth of the second wireless power signal is smaller than a frequency difference between the first and second wireless power signals, and the first and second wireless power signals The bandwidth of each signal may be 2.5 dB to 3.5 dB.

상기 제어부는, 상기 제1 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제1 무선 충전 수신기로 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제1 송신 안테나부를 제어하고, 상기 제2 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제2 무선 충전 수신기로 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제2 송신 안테나부를 제어할 수 있다.The control unit controls the first transmission antenna unit to transmit the first wireless power signal to the first wireless charging receiver when the first charging request signal is received, and when the second charging request signal is received, the second The second transmission antenna unit may be controlled to transmit the second wireless power signal to the wireless charging receiver.

본 발명에 따른 무선 충전 시스템의 동작방법은, 제1 무선 충전 수신기에서 송신된 제1 충전 요청 신호가 수신되면, 상기 제1 무선 충전 수신기의 충전을 위해 제1 주파수 대역에 해당하는 제1 무선 전력 신호를 송신하는 단계, 제2 무선 충전 수신기에서 송신된 제2 충전 요청 신호의 수신 여부를 판단하는 단계, 상기 제2 충전 요청 신호가 수신되면, 상기 제2 무선 충전 수신기가 충전하는 주파수 대역이 상기 제1 주파수 대역과 인접한 제2 주파수 대역인지 판단하는 단계 및 상기 제2 주파수 대역이면, 상기 제1 무선 전력 신호와 설정된 주파수 차이를 갖는 제2 무선 전력 신호를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of operating a wireless charging system according to the present invention, when a first charging request signal transmitted from a first wireless charging receiver is received, a first wireless power corresponding to a first frequency band for charging the first wireless charging receiver Transmitting a signal, determining whether a second charging request signal transmitted from a second wireless charging receiver is received, when the second charging request signal is received, the frequency band charged by the second wireless charging receiver is the The method may include determining whether a second frequency band is adjacent to the first frequency band, and if the second frequency band, transmitting a second wireless power signal having a frequency difference set with the first wireless power signal.

또한, 본 발명에 따른 무선 충전 시스템의 동작방법은, 상기 제2 주파수 대역이 아니면, 설정된 대역폭을 갖는 상기 제2 무선 전력 신호를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the operating method of the wireless charging system according to the present invention, if it is not the second frequency band, the step of transmitting the second wireless power signal having a set bandwidth may be further included.

본 발명에 따른 무선 충전 장치, 무선 충전 시스템 및 그 동작방법은, 주파수 대역이 다른 복수의 무선 충전 수신기를 무선 충전함에 있어 충전 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The wireless charging device, the wireless charging system, and the operating method thereof according to the present invention have the advantage of improving charging efficiency when wirelessly charging a plurality of wireless charging receivers having different frequency bands.

또한, 본 발명에 따른 무선 충전 장치, 무선 충전 시스템 및 그 동작방법은, 복수의 무선 충전 수신기를 동시에 충전할 수 있음으로써, 충전 시간을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the wireless charging device, the wireless charging system, and the operating method thereof according to the present invention can charge a plurality of wireless charging receivers at the same time, there is an advantage that can reduce the charging time.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다. In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 본 발명에 따른 무선 충전 시스템을 간략하게 나타낸 시스템도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 충전 장치에서 송신되는 무선 전력 신호들의 주파수 특성을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 충전 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.1 is a system diagram schematically illustrating a wireless charging system according to the present invention.
2 is a control block diagram showing a control configuration of a wireless charging device according to the present invention.
3 is an exemplary diagram illustrating frequency characteristics of wireless power signals transmitted from a wireless charging device according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of operating a wireless charging system according to the present invention.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that, in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventors have appropriate concepts of terms to describe their invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined in Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무선 충전 시스템을 간략하게 나타낸 시스템도이다.1 is a system diagram schematically illustrating a wireless charging system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템(100)은 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150) 및 무선 충전 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a wireless charging system 100 may include first to third wireless charging receivers 110 , 130 , 150 and a wireless charging device 200 .

제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150) 각각은 서로 다른 제1 내지 제3 주파수 대역에 해당하는 제1 내지 제3 무선 전력 신호(PT1, PT2, PT3)를 수신하여 무선 충전을 수행할 수 있다.Each of the first to third wireless charging receivers 110, 130, and 150 receives the first to third wireless power signals PT1, PT2, and PT3 corresponding to different first to third frequency bands to perform wireless charging. can be done

여기서, 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150)는 예를 들면, 이동 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등 무선 충전이 가능한 기기일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 may be devices capable of wireless charging, such as, for example, mobile terminals, smart phones, tablet PCs, and wearable devices, but is not limited thereto.

먼저, 무선 충전을 수행하기 위해, 제1 무선 충전 수신기(110)는 무선 충전 장치(200)로 제1 충전 요청 신호(PR1)를 송신할 수 있다.First, in order to perform wireless charging, the first wireless charging receiver 110 may transmit a first charging request signal PR1 to the wireless charging device 200 .

이때, 제1 무선 충전 수신기(110)는 무선 충전 장치(200)로부터 송신된 제1 무선 전력 신호(PT1)를 수신하여 충전을 수행할 수 있다.In this case, the first wireless charging receiver 110 may receive the first wireless power signal PT1 transmitted from the wireless charging device 200 to perform charging.

무선 충전을 수행하기 위해, 제2 무선 충전 수신기(130)는 무선 충전 장치(200)로 제2 충전 요청 신호(PR2)를 송신할 수 있다.To perform wireless charging, the second wireless charging receiver 130 may transmit a second charging request signal PR2 to the wireless charging device 200 .

이때, 제2 무선 충전 수신기(130)는 무선 충전 장치(200)로부터 송신된 제2 무선 전력 신호(PT2)를 수신하여 충전을 수행할 수 있다.In this case, the second wireless charging receiver 130 may receive the second wireless power signal PT2 transmitted from the wireless charging device 200 to perform charging.

마지막으로, 무선 충전을 수행하기 위해, 제3 무선 충전 수신기(150)는 무선 충전 장치(200)로 제3 충전 요청 신호(PR3)를 송신할 수 있다.Finally, in order to perform wireless charging, the third wireless charging receiver 150 may transmit a third charging request signal PR3 to the wireless charging device 200 .

이때, 제3 무선 충전 수신기(150)는 무선 충전 장치(200)로부터 송신된 제3 무선 전력 신호(PT3)를 수신하여 충전을 수행할 수 있다.In this case, the third wireless charging receiver 150 may receive the third wireless power signal PT3 transmitted from the wireless charging device 200 to perform charging.

실시 예에서, 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150)는 동시에 무선 충전을 수행하며, 상술한 바와 같은 순서가 아니라 충전 요청 신호를 송신한 시점에 따라 무선 전력 신호를 수신하여 충전을 수행할 수 있다.In an embodiment, the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 perform wireless charging at the same time, and receive and charge a wireless power signal according to the time when the charging request signal is transmitted, not in the order as described above. can be performed.

무선 충전 장치(200)는 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150) 각각으로부터 송신된 제1 내지 제3 충전 요청 신호(PR1, PR2, PR3)를 수신할 수 있다.The wireless charging device 200 may receive the first to third charging request signals PR1 , PR2 , PR3 transmitted from each of the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 .

이때, 무선 충전 장치(200)는 제1 내지 제3 충전 요청 신호(PR1, PR2, PR3) 각각의 수신 시점에 따라 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150)로 제1 내지 제3 무선 전력 신호(PT1, PT2, PT3)를 송신할 수 있다.At this time, the wireless charging device 200 is the first to third charging request signals (PR1, PR2, PR3) according to the reception time of each of the first to third wireless charging receivers (110, 130, 150) to the first to second 3 wireless power signals PT1, PT2, PT3 may be transmitted.

도 2는 본 발명에 따른 무선 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.2 is a control block diagram showing a control configuration of a wireless charging device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 전원부(210), 컨버터(215), 제1 내지 제3 송신 안테나부(230, 240, 250), 통신부(260) 및 제어부(280)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the wireless charging device 200 includes a power supply unit 210 , a converter 215 , first to third transmitting antenna units 230 , 240 , 250 , a communication unit 260 , and a control unit 280 . can do.

전원부(210)는 제1 내지 제3 무선 전력 신호(PT1, PT2, PT3)를 생성하기 위한 전원(Vin)을 컨버터(215)로 공급할 수 있다.The power supply unit 210 may supply power Vin for generating the first to third wireless power signals PT1 , PT2 , and PT3 to the converter 215 .

또한, 전원부(210)는 제어부(280)의 동작을 위해 전원(Vin)을 공급할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In addition, the power supply unit 210 may supply the power source Vin for the operation of the control unit 280, but is not limited thereto.

여기서, 전원부(210)는 배터리일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the power supply unit 210 may be a battery, but is not limited thereto.

컨버터(215)는 전원부(210)에서 입력된 전원(Vin)을 설정된 dc 전원(Vdc)으로 변환할 수 있다. 이때, 컨버터(215)는 전원(Vin)을 승압 또는 감압한 dc 전원(Vdc)을 출력하는 dc-dc 컨버터일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The converter 215 may convert the power Vin input from the power supply unit 210 into a set dc power Vdc. In this case, the converter 215 may be a dc-dc converter that outputs the dc power Vdc in which the power Vin is boosted or reduced, but is not limited thereto.

만약, 전원(Vin)이 교류 전압인 경우, 컨버터(215)에 공급되는 전원을 직류 전원으로 변환하는 ac-dc 컨버터가 컨버터(215)의 앞단에 배치될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.If the power source Vin is an AC voltage, an ac-dc converter that converts the power supplied to the converter 215 into DC power may be disposed at the front end of the converter 215 , but the present invention is not limited thereto.

먼저, 제1 송신 안테나부(230)는 제1 인버터(232), 제1 임피던스 매칭부(234) 및 제1 송신 안테나(236)를 포함할 수 있다.First, the first transmit antenna unit 230 may include a first inverter 232 , a first impedance matcher 234 , and a first transmit antenna 236 .

제1 인버터(232)는 컨버터(215)에서 출력된 dc 전원(Vdc)을 무선 충전을 위한 제1 ac 전원(Vac1)으로 변환하여 제1 송신 안테나(236)로 공급할 수 있다.The first inverter 232 may convert the dc power Vdc output from the converter 215 into the first ac power Vac1 for wireless charging and supply it to the first transmit antenna 236 .

이때, 제1 인버터(232)는 복수의 스위치 소자(미도시)로 구현될 수 있으며, 제어부(280)의 제어에 따라 스위칭 동작하여 제1 ac 전원(Vac1)을 출력할 수 있다.In this case, the first inverter 232 may be implemented with a plurality of switch elements (not shown), and may output the first ac power source Vac1 by performing a switching operation under the control of the controller 280 .

제1 임피던스 매칭부(234)는 제1 인버터(232)에서 출력된 제1 ac 전원(Vac1)를 설정된 제1 무선 주파수 대역에 해당하는 공진주파수를 가진 제1 무선 충전 신호(PT1)가 제1 송신 안테나(236)에서 송신되게 임피던스를 매칭할 수 있다.The first impedance matching unit 234 is a first wireless charging signal (PT1) having a resonance frequency corresponding to the first radio frequency band set to the first ac power (Vac1) output from the first inverter (232) Impedance may be matched to be transmitted at the transmit antenna 236 .

여기서, 제1 임피던스 매칭부(234)는 예를 들어, LC 직렬 공진회로 또는 LC 병렬 공진회로로 구현될 수 있다.Here, the first impedance matching unit 234 may be implemented as, for example, an LC series resonance circuit or an LC parallel resonance circuit.

제1 송신 안테나(236)는 제1 임피던스 매칭부(234)에서 제1 무선 주파수 대역에 해당하는 공진주파수를 가진 제1 무선 충전 신호(PT1)를 제1 무선 충전 수신기(110)가 수신하도록 송신할 있다.The first transmitting antenna 236 transmits the first wireless charging signal PT1 having a resonance frequency corresponding to the first radio frequency band from the first impedance matching unit 234 so that the first wireless charging receiver 110 receives can do

제2 송신 안테나부(240)는 제2 인버터(242), 제2 임피던스 매칭부(244) 및 제2 송신 안테나(246)를 포함할 수 있다.The second transmit antenna unit 240 may include a second inverter 242 , a second impedance matcher 244 , and a second transmit antenna 246 .

제2 인버터(242)는 컨버터(215)에서 출력된 dc 전원(Vdc)을 무선 충전을 위한 제2 ac 전원(Vac2)으로 변환하여 제2 송신 안테나(246)로 공급할 수 있다.The second inverter 242 may convert the dc power (Vdc) output from the converter 215 into a second ac power (Vac2) for wireless charging and supply it to the second transmit antenna 246 .

이때, 제2 인버터(242)는 복수의 스위치 소자(미도시)로 구현될 수 있으며, 제어부(280)의 제어에 따라 스위칭 동작하여 제2 ac 전원(Vac2)을 출력할 수 있다.In this case, the second inverter 242 may be implemented with a plurality of switch elements (not shown), and may output the second ac power source Vac2 by performing a switching operation under the control of the controller 280 .

제2 임피던스 매칭부(244)는 제2 인버터(242)에서 출력된 제2 ac 전원(Vac2)를 설정된 제2 무선 주파수 대역에 해당하는 공진주파수를 가진 제2 무선 충전 신호(PT2)가 제2 송신 안테나(246)에서 송신되게 임피던스를 매칭할 수 있다.The second impedance matching unit 244 sets the second ac power Vac2 output from the second inverter 242 to a second wireless charging signal PT2 having a resonance frequency corresponding to the set second radio frequency band. Impedance may be matched to be transmitted at the transmit antenna 246 .

여기서, 제2 임피던스 매칭부(244)는 예를 들어, LC 직렬 공진회로 또는 LC 병렬 공진회로로 구현될 수 있다.Here, the second impedance matching unit 244 may be implemented as, for example, an LC series resonance circuit or an LC parallel resonance circuit.

제2 송신 안테나(246)는 제2 임피던스 매칭부(244)에서 제2 무선 주파수 대역에 해당하는 공진주파수를 가진 제2 무선 충전 신호(PT2)를 제2 무선 충전 수신기(130)가 수신하도록 송신할 있다.The second transmitting antenna 246 transmits the second wireless charging signal PT2 having a resonance frequency corresponding to the second radio frequency band in the second impedance matching unit 244 so that the second wireless charging receiver 130 receives it. can do

제3 송신 안테나부(250)는 제3 인버터(252), 제3 임피던스 매칭부(254) 및 제3 송신 안테나(256)를 포함할 수 있다.The third transmit antenna unit 250 may include a third inverter 252 , a third impedance matcher 254 , and a third transmit antenna 256 .

제3 인버터(252)는 컨버터(215)에서 출력된 dc 전원(Vdc)을 무선 충전을 위한 제3 ac 전원(Vac3)으로 변환하여 제3 송신 안테나(256)로 공급할 수 있다.The third inverter 252 may convert the dc power (Vdc) output from the converter 215 into the third ac power (Vac3) for wireless charging and supply it to the third transmit antenna 256 .

이때, 제3 인버터(252)는 복수의 스위치 소자(미도시)로 구현될 수 있으며, 제어부(280)의 제어에 따라 스위칭 동작하여 제3 ac 전원(Vac3)을 출력할 수 있다.In this case, the third inverter 252 may be implemented with a plurality of switch elements (not shown), and may output the third ac power source Vac3 by performing a switching operation under the control of the controller 280 .

제3 임피던스 매칭부(254)는 제3 인버터(252)에서 출력된 제3 ac 전원(Vac3)를 설정된 제3 무선 주파수 대역에 해당하는 공진주파수를 가진 제3 무선 충전 신호(PT3)가 제3 송신 안테나(256)에서 송신되게 임피던스를 매칭할 수 있다.The third impedance matching unit 254 sets the third ac power Vac3 output from the third inverter 252 to the third wireless charging signal PT3 having a resonance frequency corresponding to the third radio frequency band set to the third Impedance may be matched to be transmitted from the transmit antenna 256 .

여기서, 제3 임피던스 매칭부(254)는 예를 들어, LC 직렬 공진회로 또는 LC 병렬 공진회로로 구현될 수 있다.Here, the third impedance matching unit 254 may be implemented as, for example, an LC series resonance circuit or an LC parallel resonance circuit.

제3 송신 안테나(256)는 제3 임피던스 매칭부(254)에서 제3 무선 주파수 대역에 해당하는 공진주파수를 가진 제3 무선 충전 신호(PT3)를 제3 무선 충전 수신기(150)가 수신하도록 송신할 있다.The third transmitting antenna 256 transmits the third wireless charging signal PT3 having a resonant frequency corresponding to the third radio frequency band from the third impedance matching unit 254 so that the third wireless charging receiver 150 receives it. can do

여기서, 제1 내지 제3 임피던스 매칭부(234, 244, 254)는 서로 다른 제1 내지 제3 주파수 대역에 해당하는 공진주파수를 갖는 제1 내지 제3 무선 충전 신호(PT1 내지 PT3)이 송신되게, L값 및 C값 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다.Here, the first to third impedance matching units 234 , 244 , and 254 are configured to transmit first to third wireless charging signals PT1 to PT3 having resonant frequencies corresponding to different first to third frequency bands. , at least one of the L value and the C value may be different from each other.

여기서, 제1 내지 제3 무선 충전 신호(PT1 내지 PT3) 각각의 대역폭은 3.5dB 보다 크면 무선 충전 시 제1 내지 제3 무선 충전 신호(PT1 내지 Pt3) 사이의 간섭이 발생되어 무선 충전 시 효율이 낮아질 수 있다.Here, if the bandwidth of each of the first to third wireless charging signals PT1 to PT3 is greater than 3.5 dB, interference between the first to third wireless charging signals PT1 to Pt3 occurs during wireless charging, so that the efficiency during wireless charging is increased. can be lowered

또한, 상기 제1 내지 제3 주파수 대역이 서로 인접한 대역이고, 제1 내지 제3 무선 충전 신호(PT1 내지 PT3)가 동시에 송신되는 경우, 제1 내지 제3 무선 충전 신호(PT1 내지 PT3) 각각의 대역폭은 제1 내지 제3 무선 충전 신호(PT1 내지 PT3) 각각 사이의 주파수 차이보다 작게하여 충전 효율을 높일 수 있다.In addition, when the first to third frequency bands are adjacent bands and the first to third wireless charging signals PT1 to PT3 are simultaneously transmitted, each of the first to third wireless charging signals PT1 to PT3 The bandwidth may be smaller than a frequency difference between each of the first to third wireless charging signals PT1 to PT3 to increase charging efficiency.

통신부(260)는 In-band 통신부(262) 및 out-band 통신부(264)를 포함할 수 있다.The communication unit 260 may include an in-band communication unit 262 and an out-band communication unit 264 .

먼저, In-band 통신부(262)는 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150) 각각과 제1 내지 제3 주파수 대역에서 통신을 수행할 수 있다.First, the in-band communication unit 262 may perform communication with each of the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 in first to third frequency bands.

또한, out-band 통신부(264)는 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150) 각각과 제1 내지 제3 주파수 대역 이외의 다른 주파수 대역으로 통신을 수행할 수 있다.In addition, the out-band communication unit 264 may perform communication with each of the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 in a frequency band other than the first to third frequency bands.

여기서, 통신부(260)는 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150)로부터 송신된 제1 내지 제3 충전 요청 신호(PR1, PR2, PR3)를 수신하여, 제어부(280)로 전달할 수 있다.Here, the communication unit 260 receives the first to third charge request signals PR1 , PR2 , PR3 transmitted from the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 , and transmits them to the controller 280 . can

제어부(280)는 전원부(210), 컨버터(215), 제1 내지 제3 송신 안테나부(230, 240, 250) 및 통신부(260)를 제어할 수 있다.The controller 280 may control the power supply unit 210 , the converter 215 , the first to third transmit antenna units 230 , 240 , 250 , and the communication unit 260 .

여기서, 제어부(280)는 통신부(260)에서 수신한 제1 내지 제3 충전 요청 신호(PR1, PR2, PR3) 중 적어도 하나가 입력되면, 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150) 중 적어도 하나로 제1 내지 제3 무선 전력 신호(PT1, PT2, PT3)가 송신되게 제1 내지 제3 송신 안테나부(230, 240, 250)를 제어할 수 있다.Here, when at least one of the first to third charge request signals PR1 , PR2 and PR3 received from the communication unit 260 is input, the controller 280 receives the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 . ) to control the first to third transmission antenna units 230 , 240 , and 250 to transmit the first to third wireless power signals PT1 , PT2 , and PT3 as at least one of ).

먼저, 제1 충전 요청 신호(PR1)가 입력되면, 제어부(280)는 제1 무선 충전 수신기(110)에서 무선 충전을 요청하는 것으로 확인하고, 제1 무선 충전 수신기(110)로 제1 무선 전력 신호(PT1)가 송신되게 제1 송신 안테나부(230)를 제어할 수 있다.First, when the first charging request signal PR1 is input, the controller 280 confirms that the wireless charging is requested by the first wireless charging receiver 110 , and sends the first wireless power to the first wireless charging receiver 110 . The first transmit antenna unit 230 may be controlled to transmit the signal PT1 .

이후, 제2 및 제3 충전 요청 신호(PR2, PR3)가 입력되면, 제어부(280)는 제2 및 제3 무선 충전 수신기(130, 150)에서 무선 충전을 요청하는 것으로 확인하고, 제2 및 제3 무선 충전 수신기로 제2 및 제3 무선 전력 신호(PT2, PT3)가 송신되게 제2 및 제3 송신 안테나부(240, 250)를 제어할 수 있다.Thereafter, when the second and third charging request signals PR2 and PR3 are input, the controller 280 confirms that the second and third wireless charging receivers 130 and 150 request wireless charging, and the second and third The second and third transmitting antenna units 240 and 250 may be controlled to transmit the second and third wireless power signals PT2 and PT3 to the third wireless charging receiver.

본 발명에 따른 무선 충전 장치는 서로 다른 주파수 대역에서 무선 충전을 수행하는 복수의 무선 충전 수신기를 동시에 무선 충전하도록 함으로써, 충전 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The wireless charging device according to the present invention has the advantage of improving charging efficiency by simultaneously wirelessly charging a plurality of wireless charging receivers that perform wireless charging in different frequency bands.

도 3은 본 발명에 따른 무선 충전 장치에서 송신되는 무선 전력 신호들의 주파수 특성을 나타낸 예시도이다.3 is an exemplary diagram illustrating frequency characteristics of wireless power signals transmitted from a wireless charging device according to the present invention.

도 3은 제1 내지 제3 무선 전력 신호(PT1, PT2, PT3)의 주파수 특성, 즉 주파수 스펙트럼을 간략하게 나타낸 예시도이다.3 is an exemplary diagram briefly illustrating frequency characteristics, ie, frequency spectrum, of first to third wireless power signals PT1, PT2, and PT3.

즉, 제1 내지 제3 무선 전력 신호(PT1, PT2, PT3) 각각은 서로 다른 제1 내지 제3 주파수 대역에 해당하는 공진주파수로 송신됨을 알 수 있다.That is, it can be seen that each of the first to third wireless power signals PT1 , PT2 , and PT3 is transmitted at resonant frequencies corresponding to different first to third frequency bands.

따라서, 동시에 무선 충전을 수행하는 경우, 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150)는 제1 내지 제3 무선 전력 신호(PT1, PT2, PT3)의 수신이 원할하고, 그에 따라 무선 충전 효율을 증대시킬 수 있다.Therefore, when performing wireless charging at the same time, the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , 150 may smoothly receive the first to third wireless power signals PT1 , PT2 , and PT3, and accordingly, wireless Charging efficiency can be increased.

도 4는 본 발명에 따른 무선 충전 시스템의 동작방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a wireless charging system according to the present invention.

도 4를 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150) 중 제1 무선 충전 수신기(110)에서 송신된 제1 충전 요청 신호(PR1)를 수신할 수 있다(S210).Referring to FIG. 4 , the wireless charging device 200 receives the first charging request signal PR1 transmitted from the first wireless charging receiver 110 among the first to third wireless charging receivers 110 , 130 , and 150 . It can be done (S210).

본 발명은 3개의 제1 내지 제3 무선 충전 수신기(110, 130, 150)에 대한 무선 충전을 설명하지만, 무선 충전 수신기의 개수에 대하여 한정을 두지 않는다.Although the present invention describes wireless charging for three first to third wireless charging receivers 110 , 130 and 150 , there is no limitation on the number of wireless charging receivers.

무선 충전 장치(200)는 제1 충전 요청 신호(PR1)를 수신하면, 제1 충전 요청 신호(PR1)를 기반으로 제1 주파수 대역에 해당하는 제1 무선 전력 신호(PT1)를 송신할 수 있다(S220).When receiving the first charging request signal PR1, the wireless charging device 200 may transmit a first wireless power signal PT1 corresponding to the first frequency band based on the first charging request signal PR1. (S220).

즉, 제1 충전 요청 신호(PR1)가 입력되면, 무선 충전 장치(200)의 제어부(280)는 제1 무선 충전 수신기(110)에서 무선 충전을 요청하는 것으로 확인하고, 제1 무선 충전 수신기(110)로 제1 무선 전력 신호(PT1)가 송신되게 제1 송신 안테나부(230)를 제어할 수 있다.That is, when the first charging request signal PR1 is input, the control unit 280 of the wireless charging device 200 confirms that the wireless charging is requested from the first wireless charging receiver 110, and the first wireless charging receiver ( The first transmission antenna unit 230 may be controlled to transmit the first wireless power signal PT1 to 110 .

무선 충전 장치(200)는 제2 및 제3 무선 충전 수신기(130, 150) 중 어느 하나로부터 제2 및 제3 충전 요청 신호(PR2, PR3) 중 어느 하나의 수신 여부를 판단할 수 있다(S230).The wireless charging device 200 may determine whether any one of the second and third charging request signals PR2 and PR3 is received from any one of the second and third wireless charging receivers 130 and 150 (S230). ).

이때, 무선 충전 장치(200)는 제2 충전 요청 신호(PR2)가 수신되면, 제2 무선 충전 수신기(130)의 충전을 위해 설정된 제2 주파수 대역이 상기 제1 주파수 대역과 인접한 주파수 대역인지 판단할 수 있다(S240).At this time, when the second charging request signal PR2 is received, the wireless charging device 200 determines whether a second frequency band set for charging of the second wireless charging receiver 130 is a frequency band adjacent to the first frequency band. It can be done (S240).

무선 충전 장치(200)는 상기 제2 주파수 대역이 상기 제1 주파수 대역과 인접한 주파수 대역이면, 제1 무선 전력 신호(PT1)과 설정된 주파수 차이를 갖는 제2 무선 전력 신호(PT2)를 송신할 수 있다(S250).When the second frequency band is a frequency band adjacent to the first frequency band, the wireless charging device 200 may transmit the first wireless power signal PT1 and the second wireless power signal PT2 having a set frequency difference. There is (S250).

즉, 무선 충전 장치(200)의 제어부(280)는 제2 충전 요청 신호(PR2)를 수신하면, 제2 무선 충전 수신기(130)에서 무선 충전을 요청하는 것으로 확인할 수 있다.That is, when the control unit 280 of the wireless charging device 200 receives the second charging request signal PR2 , it can be confirmed that the second wireless charging receiver 130 requests wireless charging.

이후, 제어부(280)는 제2 무선 충전 수신기(130)의 무선 충전을 위해 설정된 제2 주파수 대역이 제1 주파수 대역에 인접한 주파수 대역으로 판단하면, 제1 및 제2 무선 전력 신호(PT1, PT2) 사이의 주파수 차이보다 작은 대역폭을 가진 제2 무선 전력 신호(PT2)가 제2 무선 충전 수신기(130)로 송신되게 제2 송신 안테나부(240)를 제어할 수 있다.Thereafter, when the controller 280 determines that the second frequency band set for wireless charging of the second wireless charging receiver 130 is a frequency band adjacent to the first frequency band, the first and second wireless power signals PT1 and PT2 ) may control the second transmission antenna unit 240 so that the second wireless power signal PT2 having a bandwidth smaller than the frequency difference between the two is transmitted to the second wireless charging receiver 130 .

(S240) 단계 이후, 무선 충전 장치(200)는 상기 제2 주파수 대역이 상기 제1 주파수 대역과 인접한 주파수 대역이 아니면, 설정된 대역폭을 갖는 제2 무선 전력 신호(PT2)를 송신할 수 있다(S260).After step (S240), when the second frequency band is not a frequency band adjacent to the first frequency band, the wireless charging device 200 may transmit a second wireless power signal PT2 having a set bandwidth (S260). ).

즉, 제어부(280)는 제2 무선 충전 수신기(130)의 무선 충전을 위해 설정된 제2 주파수 대역이 제1 주파수 대역에 인접한 주파수 대역이 아닌 것으로 판단하면, 제1 무선 전력 신호(PT1)와의 간섭이 발생하지 않으므로 제2 송신 안테나부(240)를 제어하여 설정된 대역폭을 가진 제2 무선 전력 신호(PT2)를 송신할 수 있다.That is, if the control unit 280 determines that the second frequency band set for wireless charging of the second wireless charging receiver 130 is not a frequency band adjacent to the first frequency band, interference with the first wireless power signal PT1 Since this does not occur, the second wireless power signal PT2 having a set bandwidth may be transmitted by controlling the second transmitting antenna unit 240 .

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by a person skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiment has been described above, it is merely an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

100: 무선 충전 시스템
110: 제1 무선 충전 수신기
130: 제2 무선 충전 수신기
150: 제3 무선 충전 수신기
200: 무선 충전 장치
210: 전원부
215: 컨버터
230: 제1 송신 안테나부
240: 제2 송신 안테나부
250: 제3 송신 안테나부
260: 통신부
280: 제어부100: wireless charging system
110: first wireless charging receiver
130: second wireless charging receiver
150: third wireless charging receiver
200: wireless charging device
210: power supply
215: converter
230: first transmit antenna unit
240: second transmit antenna unit
250: third transmit antenna unit
260: communication unit
280: control unit

Claims (12)

입력된 전원을 설정된 dc 전원으로 변환하는 컨버터;
상기 dc 전원을 기반으로, 제1 주파수 대역에 해당되는 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나부;
상기 dc 전원을 기반으로, 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나부; 및
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 중 적어도 하나가 송신되게 상기 제1 및 제2 송신 안테나부를 제어하는 제어부를 포함하되,
제1 및 제2 주파수 대역이 서로 인접한 대역이고, 상기 제1 및 상기 제2 무선 전력 신호가 동시에 송신되는 경우,
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호에 대한 각각의 대역폭은
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 사이의 주파수 차이보다 작게 설정하며,
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호에 대한 각각의 주파수 스펙트럼은
서로의 주파수 대역에 겹쳐지지 않으면서 뾰족한 형태로 이웃하는,
무선 충전 장치.a converter that converts the input power into a set dc power;
a first transmitting antenna unit for transmitting a first wireless power signal corresponding to a first frequency band based on the dc power;
a second transmitting antenna unit for transmitting a second wireless power signal corresponding to a second frequency band different from the first frequency band based on the dc power; and
A control unit for controlling the first and second transmit antenna units to transmit at least one of the first and second wireless power signals,
When the first and second frequency bands are adjacent to each other, and the first and second wireless power signals are simultaneously transmitted,
Each bandwidth for the first and second wireless power signals is
Set to be smaller than the frequency difference between the first and second wireless power signals,
Each frequency spectrum for the first and second wireless power signals is
Neighboring in a sharp shape without overlapping each other's frequency bands,
wireless charging device. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 송신 안테나부는,
상기 dc 전원을 제1 ac 전원으로 변환하는 제1 인버터;
상기 제1 ac 전원을 상기 제1 주파수 대역에 해당하는 제1 공진 주파수를 갖는 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제1 임피던스 매칭부; 및
상기 제1 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나를 포함하고,
상기 제2 송신 안테나부는,
상기 dc 전원을 제2 ac 전원으로 변환하는 제2 인버터;
상기 제2 ac 전원을 상기 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 공진 주파수를 갖는 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제2 임피던스 매칭부; 및
상기 제2 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나를 포함하는,
무선 충전 장치.The method of claim 1,
The first transmit antenna unit,
a first inverter for converting the dc power into a first ac power;
a first impedance matching unit for impedance matching the first ac power source to transmit the first wireless power signal having a first resonant frequency corresponding to the first frequency band; and
A first transmitting antenna for transmitting the first wireless power signal output from the first impedance matching unit,
The second transmit antenna unit,
a second inverter converting the dc power into a second ac power;
a second impedance matching unit for impedance matching the second ac power source so that the second wireless power signal having a second resonance frequency corresponding to the second frequency band is transmitted; and
Comprising a second transmitting antenna for transmitting the second wireless power signal output from the second impedance matching unit,
wireless charging device. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
제1 무선 충전 수신기에서 송신된 제1 충전 요청 신호 및 제2 무선 충전 수신기에서 송신된 제2 충전 요청 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하는,
무선 충전 장치.The method of claim 1,
Further comprising a communication unit for receiving the first charging request signal transmitted from the first wireless charging receiver and the second charging request signal transmitted from the second wireless charging receiver,
wireless charging device. 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제1 무선 충전 수신기로 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제1 송신 안테나부를 제어하고, 상기 제2 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제2 무선 충전 수신기로 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제2 송신 안테나부를 제어하는,
무선 충전 장치.6. The method of claim 5,
The control unit is
When the first charging request signal is received, the first transmitting antenna unit is controlled to transmit the first wireless power signal to the first wireless charging receiver, and when the second charging request signal is received, the second wireless charging receiver controlling the second transmitting antenna unit to transmit the second wireless power signal,
wireless charging device. 제1 및 제2 무선 충전 수신기; 및
상기 제1 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해 제1 무선 전력 신호를 송신하고, 상기 제2 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해 제2 무선 전력 신호를 송신하는 무선 충전 장치를 포함하고,
상기 무선 충전 장치는,
입력된 전원을 설정된 dc 전원으로 변환하는 컨버터;
상기 제1 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해, 상기 dc 전원을 기반으로 제1 주파수 대역에 해당되는 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나부;
상기 제2 무선 충전 수신기의 무선 충전을 위해, 상기 dc 전원을 기반으로 상기 제1 주파수 대역과 다른 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나부;
상기 제1 무선 충전 수신기에서 송신된 제1 충전 요청 신호 및 상기 제2 무선 충전 수신기에서 송신된 제2 충전 요청 신호를 수신하는 통신부; 및
상기 통신부로부터 상기 제1 및 제2 충전 요청 신호 중 적어도 하나가 입력되면, 상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 중 적어도 하나가 송신되게 상기 제1 및 제2 송신 안테나부를 제어하는 제어부를 포함하되,
제1 및 제2 주파수 대역이 서로 인접한 대역이고, 상기 제1 및 상기 제2 무선 전력 신호가 동시에 송신되는 경우,
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호에 대한 각각의 대역폭은
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 사이의 주파수 차이보다 작게 설정하며,
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호에 대한 각각의 주파수 스펙트럼은
서로의 주파수 대역에 겹쳐지지 않으면서 뾰족한 형태로 이웃하는,
무선 충전 시스템.first and second wireless charging receivers; and
A wireless charging device for transmitting a first wireless power signal for wireless charging of the first wireless charging receiver and transmitting a second wireless power signal for wireless charging of the second wireless charging receiver,
The wireless charging device,
a converter that converts the input power into a set dc power;
a first transmitting antenna unit for transmitting the first wireless power signal corresponding to a first frequency band based on the dc power for wireless charging of the first wireless charging receiver;
a second transmitting antenna unit for transmitting a second wireless power signal corresponding to a second frequency band different from the first frequency band based on the dc power for wireless charging of the second wireless charging receiver;
a communication unit configured to receive a first charging request signal transmitted from the first wireless charging receiver and a second charging request signal transmitted from the second wireless charging receiver; and
When at least one of the first and second charging request signals is input from the communication unit, a control unit for controlling the first and second transmitting antenna units to transmit at least one of the first and second wireless power signals;
When the first and second frequency bands are adjacent to each other, and the first and second wireless power signals are simultaneously transmitted,
Each bandwidth for the first and second wireless power signals is
Set to be smaller than the frequency difference between the first and second wireless power signals,
Each frequency spectrum for the first and second wireless power signals is
Neighboring in a sharp shape without overlapping each other's frequency bands,
wireless charging system. 제 7 항에 있어서,
상기 제1 송신 안테나부는,
상기 dc 전원을 제1 ac 전원으로 변환하는 제1 인버터;
상기 제1 ac 전원을 상기 제1 주파수 대역에 해당하는 제1 공진 주파수를 갖는 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제1 임피던스 매칭부; 및
상기 제1 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제1 무선 전력 신호를 송신하는 제1 송신 안테나를 포함하고,
상기 제2 송신 안테나부는,
상기 dc 전원을 제2 ac 전원으로 변환하는 제2 인버터;
상기 제2 ac 전원을 상기 제2 주파수 대역에 해당하는 제2 공진 주파수를 갖는 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 임피던스 매칭하는 제2 임피던스 매칭부; 및
상기 제2 임피던스 매칭부에서 출력된 상기 제2 무선 전력 신호를 송신하는 제2 송신 안테나를 포함하는,
무선 충전 시스템.8. The method of claim 7,
The first transmit antenna unit,
a first inverter for converting the dc power into a first ac power;
a first impedance matching unit for impedance matching the first ac power source to transmit the first wireless power signal having a first resonant frequency corresponding to the first frequency band; and
A first transmitting antenna for transmitting the first wireless power signal output from the first impedance matching unit,
The second transmit antenna unit,
a second inverter converting the dc power into a second ac power;
a second impedance matching unit for impedance matching the second ac power source so that the second wireless power signal having a second resonance frequency corresponding to the second frequency band is transmitted; and
Comprising a second transmitting antenna for transmitting the second wireless power signal output from the second impedance matching unit,
wireless charging system. 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제1 무선 충전 수신기로 상기 제1 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제1 송신 안테나부를 제어하고, 상기 제2 충전 요청 신호가 수신되면 상기 제2 무선 충전 수신기로 상기 제2 무선 전력 신호가 송신되게 상기 제2 송신 안테나부를 제어하는,
무선 충전 시스템.8. The method of claim 7,
The control unit is
When the first charging request signal is received, the first transmitting antenna unit is controlled to transmit the first wireless power signal to the first wireless charging receiver, and when the second charging request signal is received, the second wireless charging receiver controlling the second transmitting antenna unit to transmit the second wireless power signal,
wireless charging system. 제1 무선 충전 수신기에서 송신된 제1 충전 요청 신호가 수신되면, 상기 제1 무선 충전 수신기의 충전을 위해 제1 주파수 대역에 해당하는 제1 무선 전력 신호를 송신하는 단계;
제2 무선 충전 수신기에서 송신된 제2 충전 요청 신호의 수신 여부를 판단하는 단계;
상기 제2 충전 요청 신호가 수신되면, 상기 제2 무선 충전 수신기가 충전하는 주파수 대역이 상기 제1 주파수 대역과 인접한 제2 주파수 대역인지 판단하는 단계; 및
상기 제2 주파수 대역이면, 상기 제1 무선 전력 신호와 설정된 주파수 차이를 갖는 제2 무선 전력 신호를 송신하는 단계를 포함하되,
상기 제1 및 상기 제2 무선 전력 신호가 동시에 송신되는 경우,
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호에 대한 각각의 대역폭은
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호 사이의 주파수 차이보다 작게 설정하며,
상기 제1 및 제2 무선 전력 신호에 대한 각각의 주파수 스펙트럼은
서로의 주파수 대역에 겹쳐지지 않으면서 뾰족한 형태로 이웃하는,
무선 충전 시스템의 동작방법.When the first charging request signal transmitted from the first wireless charging receiver is received, transmitting a first wireless power signal corresponding to a first frequency band for charging the first wireless charging receiver;
determining whether a second charging request signal transmitted from a second wireless charging receiver is received;
determining whether a frequency band charged by the second wireless charging receiver is a second frequency band adjacent to the first frequency band when the second charging request signal is received; and
Comprising the step of transmitting, if the second frequency band, a second wireless power signal having a frequency difference set with the first wireless power signal,
When the first and second wireless power signals are transmitted simultaneously,
Each bandwidth for the first and second wireless power signals is
Set to be smaller than the frequency difference between the first and second wireless power signals,
Each frequency spectrum for the first and second wireless power signals is
Neighboring in a sharp shape without overlapping each other's frequency bands,
How the wireless charging system works. 제 11 항에 있어서,
상기 제2 주파수 대역이 아니면, 설정된 대역폭을 갖는 상기 제2 무선 전력 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는,
무선 충전 시스템의 동작방법.12. The method of claim 11,
If it is not the second frequency band, further comprising the step of transmitting the second wireless power signal having a set bandwidth,
How the wireless charging system works.
KR1020180167049A 2018-12-21 2018-12-21 Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method KR102348843B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180167049A KR102348843B1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180167049A KR102348843B1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200078742A KR20200078742A (en) 2020-07-02
KR102348843B1 true KR102348843B1 (en) 2022-01-10

Family

ID=71599445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180167049A KR102348843B1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102348843B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230299615A1 (en) * 2020-07-30 2023-09-21 Lg Electronics Inc. Wireless power receiving device and wireless power transmitting device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150357827A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-10 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Multi-mode wireless power transmitter
JP2018023276A (en) 2016-08-04 2018-02-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ System and method for charging receiver devices
US20180048189A1 (en) * 2015-03-04 2018-02-15 Lg Electronics Inc. Wireless power transmitter and receiver

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101253670B1 (en) * 2011-09-05 2013-04-11 엘에스전선 주식회사 Apparatus for wireless power transmission using multi antenna and Method for controlling thereof
KR102404025B1 (en) 2015-01-08 2022-05-31 삼성에스디아이 주식회사 Wireless charging apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150357827A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-10 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Multi-mode wireless power transmitter
US20180048189A1 (en) * 2015-03-04 2018-02-15 Lg Electronics Inc. Wireless power transmitter and receiver
JP2018023276A (en) 2016-08-04 2018-02-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ System and method for charging receiver devices

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200078742A (en) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9577460B2 (en) Wireless charging device and control method thereof
US9680335B2 (en) Apparatus for transmitting and receiving wireless power
US9837828B2 (en) Wireless power supply system, wireless power transmitting device, and wireless power receiving device
KR102222153B1 (en) Wireless charging device, wireless charging method, and charging standby equipment
US9509169B2 (en) Wireless charging device and control method thereof
KR102047963B1 (en) Wireless charge apparatus and wirelss charge method
US10128695B2 (en) Hybrid Wi-Fi and power router transmitter
EP2720383A2 (en) Wireless power-transmission apparatus and system
US20110286374A1 (en) Method and system for wireless charging using radio wave
US11750018B2 (en) Device to-be-charged and charging control method
KR20150028042A (en) Multi-mode wireless power receiver and wireless power receiving method thereof
CN106571695B (en) Wireless charger, mobile terminal and wireless charging system
KR20140011557A (en) Wireless electric power link transmitter of resonance type comprising battery part
KR102348843B1 (en) Wireless charging apparatus, Wireless charging system and the operation method
KR101712647B1 (en) Auxiliary battery for wirelessly charging and discharging
KR102348844B1 (en) Wireless charging apparatus and the operation method
CN112886994B (en) Terminal
US10021641B2 (en) Electronic device with wireless power transfer and reduced power consumption
US20170085115A1 (en) Method, system and apparatus for alternative power wireless charging
KR101515480B1 (en) Wireless power transfer method between devices using NFC
KR101373560B1 (en) System and method for contactless charging with rf signal of wireless communication band
KR101171938B1 (en) Multi-node wireless power transmission system and charging method therof using magnetic resonance induction
KR20150028397A (en) Wireless power transfer method inside vehicle using NFC
JP2022191011A (en) Electronic device, control method for the same, communication system, and program
CN112152329A (en) Electronic device and control method thereof

Legal Events

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