KR102496133B1 - Wireless Power Transmitter and Wireless Power Receiver - Google Patents

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장기원
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주식회사 위츠
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치가 공개된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 수신되는 광에 응답하여 제어 신호를 출력하는 제어부, 및 상기 제어 신호에 응답하여 무선 전력 수신 장치로 전력을 무선으로 공급하는 전력 송신부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a wireless power transmission device and a wireless power reception device are disclosed. A wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention includes a controller outputting a control signal in response to received light, and a power transmitter wirelessly supplying power to a wireless power receiver in response to the control signal.

Description

무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치{Wireless Power Transmitter and Wireless Power Receiver}Wireless power transmitter and wireless power receiver {Wireless Power Transmitter and Wireless Power Receiver}

본 출원은 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present application relates to a wireless power transmission device and a wireless power reception device.

무선 전력 전송 기술은 스마트폰 등 다양한 가전기기 뿐만 아니라 보청기 등 소형 기기에도 적용되는 등 활용분야가 점차 넓어지고 있다.Wireless power transmission technology is gradually being applied to various home appliances such as smartphones as well as small devices such as hearing aids.

무선 전력 송신 장치에서 무선 전력 수신 장치로 전력을 무선으로 전송함에 있어서, 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치의 상태, 예를 들면, 무선 전력 수신 장치의 충전지의 충전 상태 등에 대한 정보를 수신하고, 이에 따라 송신하는 무선 전력의 크기 등을 조정할 필요가 있다. 이를 위하여, 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 송신 장치 각각에 상술한 정보의 전송을 위한 통신 수단을 구비할 수 있다.In wirelessly transmitting power from a wireless power transmitter to a wireless power receiver, the wireless power transmitter receives information about a state of the wireless power receiver, for example, a charging state of a rechargeable battery of the wireless power receiver, Accordingly, it is necessary to adjust the size of the wireless power to be transmitted. To this end, a communication means for transmitting the above-described information may be provided in each of the wireless power receiver and the wireless power transmitter.

그런데, 무선 전력 수신 장치가 보청기와 같이 크기가 작은 경우에는 종래의 통신 수단을 무선 전력 수신 장치에 추가하는 것이 매우 어렵다.However, when the size of the wireless power receiver is small, such as a hearing aid, it is very difficult to add a conventional communication means to the wireless power receiver.

대한민국 공개특허공보 제2013-0023618호Republic of Korea Patent Publication No. 2013-0023618

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 전력 수신 장치로부터 광을 이용하여 전송된 무선 전력 수신 장치의 상태에 대한 정보를 수신할 수 있는 무선 전력 송신 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a wireless power transmitter capable of receiving information about a state of a wireless power receiver transmitted using light from the wireless power receiver is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광을 이용하여 현재 상태에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치로 전송할 수 있는 무선 전력 수신 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a wireless power receiver capable of transmitting information about a current state to a wireless power transmitter using light is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 수신되는 광에 응답하여 제어 신호를 출력하는 제어부, 및 상기 제어 신호에 응답하여 무선 전력 수신 장치로 전력을 무선으로 공급하는 전력 송신부를 포함한다.A wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention includes a controller outputting a control signal in response to received light, and a power transmitter wirelessly supplying power to a wireless power receiver in response to the control signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는 무선으로 전송된 전력을 수신하고, 충전 전력을 충전지로 출력하는 무선 전력 수신부, 및 광을 이용하여 상기 충전지의 충전 상태에 대한 정보를 표시하는 표시부를 포함한다.A wireless power receiver according to an embodiment of the present invention includes a wireless power receiver that receives power transmitted wirelessly and outputs the charged power to a rechargeable battery, and a display that displays information about the charging state of the rechargeable battery using light. includes

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치 측에서 무선 전력 수신 장치의 상태, 예를 들면, 충전지의 충전 정도에 대한 정보 등을 간단한 구성을 통하여 용이하게 파악할 수 있으며, 특히 보청기 등 소형 무선 전력 수신 장치에도 적용할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, the state of the wireless power receiver, for example, information on the charging level of the rechargeable battery, can be easily grasped through a simple configuration on the side of the wireless power transmitter, in particular, hearing aids, etc. It can also be applied to a small wireless power receiver.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 적용예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 광소자의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 나타낸 광소자의 일 실시예의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 제어부의 감지부의 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 전력 송신부의 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 적용예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 적용예에서 사용될 수 있는 제어부의 감지부의 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 무선 전력 수신 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing an application example of a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically illustrating a device including a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an embodiment of an optical element of the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 .
4 and 5 are diagrams for explaining characteristics of an embodiment of the optical device shown in FIG. 3 .
6 is a block diagram schematically illustrating a wireless power transmission system including a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic block diagram of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram schematically showing the configuration of an embodiment of a sensing unit of a control unit of a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 7 .
9 is a diagram schematically showing the configuration of an embodiment of a power transmission unit of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 7 .
10 is a diagram schematically illustrating a wireless power transmission system including a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment of the present invention.
11 is an operation flowchart for explaining a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram schematically showing an application example of a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram schematically showing an embodiment of a sensing unit of a control unit that may be used in an application example of the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 12 .
14 is a diagram schematically showing an embodiment of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 적용예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1의 100-1, 100-2, 100-3, 및 100-4는 광소자를, 110은 개폐 검출부를 각각 나타낸다. 1 is a diagram schematically showing an application example of a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention. Reference numerals 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4 in FIG. 1 denote optical elements, and 110 denotes an opening/closing detection unit, respectively.

케이스(1)는 내부에 무선 전력 수신 장치가 배치될 수 있는 내부 공간을 가진다. 케이스(1)가 닫혀지는 경우, 외부로부터 상기 내부 공간으로의 광의 유입은 차단될 수 있다. 케이스(1)는 휴대 가능한 크기를 가진다.The case 1 has an internal space in which a wireless power receiver can be disposed. When the case 1 is closed, the inflow of light from the outside into the inner space may be blocked. The case 1 has a portable size.

광소자들(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)는 입사되는 광의 세기에 따라 전기적 특성이 가변되며, 상기 케이스(1)의 내부에 배치될 수 있다. 도 1에서는 4개의 광소자들이 배치되는 경우를 나타내었으나, 광소자들의 개수 및 광소자들의 배치 위치는 다양하게 변경할 수 있다.The optical elements 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4 have electrical characteristics that vary according to the intensity of incident light, and may be disposed inside the case 1. Although FIG. 1 shows a case in which four optical elements are disposed, the number of optical elements and the arrangement position of the optical elements may be variously changed.

개폐 검출부(110)는 스위치와 유사한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 케이스(1)가 닫혀지는 경우, 개폐 검출부(110)의 두 단자가 쇼트(short)되고, 케이스(1)가 열려지는 경우, 개폐 검출부(110)의 두 단자가 오픈(open)될 수 있다.Opening and closing detection unit 110 may be implemented in a form similar to a switch. That is, when the case 1 is closed, the two terminals of the open/close detector 110 are shorted, and when the case 1 is opened, the two terminals of the open/close detector 110 may be opened. there is.

도 1에 도시하지는 않았지만, 개폐 검출부(110)는 케이스(1)의 개폐 여부를 센싱하여 센싱 신호를 출력하는 다양한 형태의 센서로 구현될 수도 있다. 예를 들면, 센서는 도 1의 두 단자(110)의 상태에 따라 센싱 신호를 출력할 수 도 있다. 또는, 케이스(1)는 닫혀진 상태를 고정하기 위한 잠금장치를 추가적으로 포함할 수 있으며, 이 경우, 센서는 잠금장치의 상태에 따라 상기 센싱 신호를 출력할 수 있다.Although not shown in FIG. 1 , the open/close detection unit 110 may be implemented with various types of sensors that sense whether the case 1 is opened or closed and output a sensing signal. For example, the sensor may output sensing signals according to the states of the two terminals 110 of FIG. 1 . Alternatively, the case 1 may additionally include a locking device for fixing the closed state, and in this case, the sensor may output the sensing signal according to the state of the locking device.

도 1에 도시하지는 않았지만, 상기 케이스(100)에는 광에 응답하여 제어 신호를 출력하는 제어부와 상기 제어 신호에 응답하여 전력을 무선으로 송신하는 전력 송신부가 더 장착될 수 있다. 이 경우, 제어부는 상기 광소자들(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)의 전기적 특성에 따라 상기 제어 신호를 출력할 수 있다.Although not shown in FIG. 1 , the case 100 may further include a control unit outputting a control signal in response to light and a power transmission unit wirelessly transmitting power in response to the control signal. In this case, the control unit may output the control signal according to electrical characteristics of the optical devices 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4.

도 1에서는 광소자를 이용하는 경우를 나타내었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 입사되는 광에 에 따라 특성이 가변되는 다양한 소자들을 이용하여 구현될 수 있다.Although FIG. 1 shows the case of using an optical element, the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention can be implemented using various elements whose characteristics vary according to incident light.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 발명의 무선 전력 수신 장치가 소형 보청기에 적용되는 경우를 도시한 것이다.2 is a diagram schematically showing a device including a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention, and shows a case where the wireless power receiver of the present invention is applied to a small hearing aid.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기의 경우, 충전지(미도시) 및 광을 이용하여 충전지의 상태에 대한 정보를 나타내는 표시부(200)를 포함한다. 상기 충전지의 상태에 대한 정보는 현재 충전지에 충전이 되고 있는지 여부 및/또는 현재 충전지의 충전 정도에 대한 정보 등을 포함한다. 표시부(200)는 발경 다이오드 등으로 구현될 수 있다.A device including a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention includes a rechargeable battery (not shown) and a display unit 200 that displays information about the state of the rechargeable battery using light. The information on the state of the rechargeable battery includes whether or not the rechargeable battery is currently being charged and/or information on the current charging level of the rechargeable battery. The display unit 200 may be implemented as a light emitting diode or the like.

도 2에 나타낸 기기의 충전지(미도시)에 대한 충전은 도 1에 나타낸 것과 유사한, 무선 전력 송신 장치가 장착된 케이스 내부에서 수행될 수 있다. 상기 케이스가 닫혀졌을 때, 외부로부터 케이스 내부로 유입되는 광이 차단될 수도 있다.Charging the rechargeable battery (not shown) of the device shown in FIG. 2 may be performed inside a case in which a wireless power transmission device similar to that shown in FIG. 1 is mounted. When the case is closed, light introduced into the case from the outside may be blocked.

본 발명의 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치의 충전지의 충전 정도에 따라 무선으로 전송되는 전력의 크기 및/또는 전력의 무선 전송 여부를 제어할 수 있다. 특히 도 2에 나타낸 것과 같은 소형 기기에 대한 무선 충전이 도 1에 나타낸 케이스의 내부 공간에서 진행되는 경우, 보다 정확하게 무선 전력의 크기 및/또는 전력의 무선 전송 여부를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the wireless power transmitter may control the amount of power wirelessly transmitted and/or whether to wirelessly transmit the power according to the charging level of the rechargeable battery of the wireless power receiver. In particular, when wireless charging of a small device as shown in FIG. 2 is performed in the inner space of the case shown in FIG. 1, the amount of wireless power and/or whether to wirelessly transmit power can be more accurately controlled.

도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 광소자의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an embodiment of an optical element of the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 .

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 광소자는 광저항기(LDR : light detecting resistor)일 수 있다. 상기 광소자(100)는 표면에 다양한 형태의 패턴이 형성된 기판 형태로 구현될 수 있다.An optical element of the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention may be a light detecting resistor (LDR). The optical device 100 may be implemented in the form of a substrate on which various types of patterns are formed.

도 1의 광소자들(100-1, 100-2, 100-3, 100-4) 각각은 도 3에 나타낸 광소자(100)와 동일한 구성을 가질 수 있다. Each of the optical devices 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4 of FIG. 1 may have the same configuration as the optical device 100 shown in FIG.

그러나, 도 1의 광소자들(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)이 도 3의 광소자에 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 도 1의 광소자들(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)은 입사되는 광에 따라 특성이 가변되는 다양한 소자들을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 1의 광소자들(100-1, 100-2, 100-3, 100-4) 각각은 입사되는 광량에 따라 출력되는 전압을 가변시키는 광전 소자들을 이용하여 구현될 수도 있다.However, the optical devices 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4 of FIG. 1 are not limited to the optical device of FIG. As described above, the optical elements 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4 of FIG. 1 may be implemented using various elements whose characteristics vary according to incident light. For example, each of the optical devices 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4 of FIG. 1 may be implemented using photoelectric devices that vary an output voltage according to an amount of incident light.

도 4 및 도 5는 도 3에 나타낸 광소자의 일 실시예의 특성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4는 입사되는 광량과 광소자의 저항 사이의 상관 관계를 나타낸 것이고, 도 5는 입사되는 광량과 광소자의 저항 사이의 상관 관계를 로그 스케일로 나타낸 것이다.4 and 5 are diagrams for explaining the characteristics of an embodiment of the optical device shown in FIG. 3. FIG. 4 shows the correlation between the amount of incident light and the resistance of the optical device, and FIG. 5 shows the amount of incident light and the The correlation between resistances is plotted on a logarithmic scale.

상술한 바와 같이, 상기 광소자는 광저항기일 수 있다. 이 경우, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 광저항기는 입사되는 광의 광량이 작으면 저항값이 커지고, 입사되는 광의 광량이 커지면 저항값이 작아질 수 있다.As described above, the optical device may be a photoresistor. In this case, as shown in FIGS. 4 and 5 , the resistance value of the photoresistor increases when the amount of incident light is small, and the resistance value decreases when the amount of incident light increases.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(10) 및 무선 전력 수신 장치(20)를 포함하는 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram schematically illustrating a wireless power transmission system including a wireless power transmitter 10 and a wireless power receiver 20 according to an embodiment of the present invention.

무선 전력 송신 장치(10)는 무선 전력 수신 장치(20)로 전력을 무선으로 공급한다. 이때, 무선 전력 송신 장치(10)에서 공급되는 전력의 크기 또는 전력 공급 여부는 무선 전력 수신 장치(20)에서 발생되는 광에 따라 제어된다. The wireless power transmitter 10 wirelessly supplies power to the wireless power receiver 20 . At this time, the amount of power supplied from the wireless power transmitter 10 or whether to supply power is controlled according to light generated from the wireless power receiver 20 .

무선 전력 수신 장치(20)는 무선 전력 송신 장치(10)로부터 전력을 무선으로 공급받는다. 무선 전력 송신 장치(10)는 충전지(미도시)를 포함하며, 무선 전력 송신 장치(10)로부터 공급받은 전력을 이용하여 상기 충전지(미도시)를 충전할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신 장치(10)는 충전지의 상태에 대한 정보를 광을 이용하여 표시한다. 충전지의 상태에 대한 정보는 충전지에 대한 충전이 수행되고 있는지 여부 및/또는 충전지의 충전량 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.The wireless power receiver 20 wirelessly receives power from the wireless power transmitter 10 . The wireless power transmitter 10 includes a rechargeable battery (not shown), and may charge the rechargeable battery (not shown) using power supplied from the wireless power transmitter 10 . In addition, the wireless power transmitter 10 displays information about the state of the rechargeable battery using light. The information on the state of the rechargeable battery may include information about whether or not the rechargeable battery is being charged and/or the amount of charge of the rechargeable battery.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(10)는 전력 송신부(13), 제어부(14), 및 전원부(15)를 포함할 수 있으며, 제어부(14)는 감지부(11) 및 제어신호 발생부(12)를 포함할 수 있다. 또한, 전력 송신 장치(10)는 센싱부(16)를 추가적으로 포함할 수도 있다.7 is a block diagram schematically showing a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention. The wireless power transmission device 10 according to an embodiment of the present invention includes a power transmission unit 13, a control unit 14, and a power supply unit 15, and the control unit 14 may include a sensing unit 11 and a control signal generating unit 12. In addition, the power transmission device 10 may additionally include a sensing unit 16 .

전력 송신부(13)는 제1 제어 신호(con1)에 응답하여 전력을 무선으로 송신한다. 전력 송신부(13)는 전원부(15)으로부터 공급받은 전원(Vs)을 이용하여 송신 코일(미도시)에 교류 전원을 인가함으로써 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 이때, 송신 코일(미도시)에 인가되는 교류 전원의 크기 및/또는 송신 코일(미도시)에 대한 교류 전원의 인가 여부 등이 상기 제1 제어 신호(con1)에 따라 결정될 수 있다.The power transmitter 13 wirelessly transmits power in response to the first control signal con1. The power transmission unit 13 may wirelessly transmit power by applying AC power to a transmission coil (not shown) using the power Vs supplied from the power supply unit 15 . In this case, the magnitude of AC power applied to the transmission coil (not shown) and/or whether to apply AC power to the transmission coil (not shown) may be determined according to the first control signal con1.

제어부(14)는 입사되는 광에 따라 제1 제어 신호(con1)를 출력한다. 상술한 바와 같이, 전력을 무선으로 공급받은 무선 전력 수신 장치는 충전지에 대한 정보를 광을 이용하여 제공할 수 있다. 즉, 제어부(14)는 무선 전력 수신 장치가 출력한 광에 따라 제1 제어 신호(con1)를 출력할 수 있다.The controller 14 outputs a first control signal con1 according to incident light. As described above, the wireless power receiver receiving power wirelessly may provide information about the rechargeable battery using light. That is, the control unit 14 may output the first control signal con1 according to the light output from the wireless power receiver.

감지부(11)는 입사되는 광에 따라 감지 신호(Vdet)를 출력한다. 감지부(11)는 입사되는 광의 광량이 기준값 이상인 경우에 제1 상태를 가지는 감지 신호(Vdet)를 출력하고, 입사되는 광의 광량이 기준값 미만인 경우에 제2 상태를 가지는 감지 신호(Vdet)를 출력할 수 있다. 또는, 감지부(11)는 입사되는 광의 광량에 따라 감지 신호(Vdet)의 전압을 가변시켜 출력할 수도 있다. 또는, 감지부(11)는 입사되는 광의 개수 또는 광의 발생 위치 등에 따라 감지 신호(Vdet)의 상태 또는 전압을 가변시켜 출력할 수도 있다.The sensing unit 11 outputs a sensing signal Vdet according to incident light. The sensing unit 11 outputs a detection signal Vdet having a first state when the amount of incident light is greater than or equal to a reference value, and outputs a detection signal Vdet having a second state when the amount of incident light is less than the reference value. can do. Alternatively, the sensing unit 11 may vary and output the voltage of the sensing signal Vdet according to the amount of incident light. Alternatively, the sensing unit 11 may vary and output the state or voltage of the detection signal Vdet according to the number of incident lights or the position where light is generated.

제어신호 발생부(12)는 감지 신호(Vdet)에 응답하여 제1 제어 신호(con1)를 출력한다. 예를 들면, 제어신호 발생부(12)는 감지 신호(Vdet)에 응답하여 상기 제1 제어 신호(con1)의 펄스폭을 조정하거나, 주파수를 조정하거나, 또는 상기 제1 제어 신호(con1)를 펄스 신호 형태 또는 로우 레벨의 신호 중 하나로 출력할 수 있다. 구체적으로, 제어신호 발생부(12)는 마이크로프로세서 등으로 구성되어 상기 감지 신호(Vout)에 따라 제1 제어 신호(con1)를 가변할 수 있다. 또는, 제어신호 발생부(12)는 펄스 신호를 발생하는 오실레이터와 상기 감지 신호(Vdet)에 응답하여 상기 펄스 신호 또는 로우 레벨의 신호를 상기 제1 제어 신호(con1)로 출력하는 게이트 회로를 포함할 수도 있다.The control signal generator 12 outputs a first control signal con1 in response to the detection signal Vdet. For example, the control signal generator 12 adjusts the pulse width or frequency of the first control signal con1 in response to the detection signal Vdet, or adjusts the first control signal con1. It can be output either in the form of a pulse signal or a low-level signal. Specifically, the control signal generator 12 is composed of a microprocessor and the like and can vary the first control signal con1 according to the detection signal Vout. Alternatively, the control signal generator 12 includes an oscillator that generates a pulse signal and a gate circuit that outputs the pulse signal or a low-level signal as the first control signal con1 in response to the detection signal Vdet. You may.

전원부(15)는 전력 송신부(13) 및/또는 제어부(14)로 전원(Vs)을 공급한다.The power supply unit 15 supplies power Vs to the power transmission unit 13 and/or the control unit 14 .

도 1에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치가 내부에 수용되어 닫혀질 경우, 외부로부터 유입되는 광을 차단하는 케이스에 적용될 수 있다. 이 경우, 도 1에 나타낸 바와 같이 케이스(도 1의 1)에는 개폐 감지부(도 1의 110)가 포함될 수 있으며, 제어부(14)는 개폐 감지부(도 1의 110)의 상태에 따라 제1 제어 신호(con1)를 출력함으로써, 케이스(도 1의 1)의 개폐 여부에 따라 전력 송신부(13)의 동작을 제어할 수 있다.As described in FIG. 1, the wireless power transmitter of the present invention may be applied to a case that blocks light from outside when the wireless power receiver is accommodated inside and closed. In this case, as shown in FIG. 1 , the case (1 in FIG. 1 ) may include an opening/closing detection unit (110 in FIG. 1 ), and the control unit 14 controls the operation according to the state of the opening/closing detection unit (110 in FIG. 1 ). By outputting 1 control signal con1, the operation of the power transmission unit 13 can be controlled according to whether the case (1 in FIG. 1) is opened or closed.

이를 위하여, 본 발명의 무선 전력 송신 장치(10)는 센싱부(16)를 추가적으로 포함할 수 있다. 센싱부(16)는 도 1의 개폐 감지부(110)의 두 단자의 상태를 센싱하여 센싱 신호(sen)를 출력할 수 있다. 이 경우, 제어신호 발생부(12)는 센싱 신호(sen)에 응답하여 제1 제어 신호(con1)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 케이스(도 1의 1)가 열려진 상태임를 나타내는 센싱 신호(sen)가 입력될 경우, 제어 신호 발생부(12)는 제1 제어 신호(con1)를 하이 레벨 상태로 유지하거나, 로우 레벨 상태로 유지함으로써, 전력 전송이 이루어지지 않도록 할 수 있다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 케이스(도 1의 1)은 닫혀진 상태를 유지하기 위한 잠금 장치를 추가적으로 포함할 수 있으며, 이 경우, 센싱부(16)는 상기 잠금 장치의 상태를 센싱하여 센싱 신호(sen)를 출력할 수도 있다.To this end, the wireless power transmitter 10 of the present invention may additionally include a sensing unit 16. The sensing unit 16 may sense the state of the two terminals of the opening/closing detection unit 110 of FIG. 1 and output a sensing signal sen. In this case, the control signal generator 12 may output the first control signal con1 in response to the sensing signal sen. For example, when the sensing signal sen indicating that the case ( 1 in FIG. 1 ) is open is input, the control signal generator 12 maintains the first control signal con1 at a high level or sets the first control signal con1 to a low level. By keeping it in the level state, it is possible to prevent power transfer. As described in FIG. 1, the case (1 in FIG. 1) may additionally include a locking device for maintaining a closed state, and in this case, the sensing unit 16 senses the state of the locking device and generates a sensing signal ( sen) can be output.

도시하지는 않았지만, 도 1의 개폐 감지부(110)에 의해 전원부(15)에서 전원(Vs)이 공급되거나 차단되도록 구성될 수도 있다. 또는, 제어부(14)가 직접 도 1의 개폐 감지부(110)의 상태를 감지하고, 그 결과에 따라 제1 제어 신호(con1)를 출력하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 센싱부(16)은 생략될 수도 있다.Although not shown, the power source Vs may be supplied or cut off from the power supply unit 15 by the opening/closing detection unit 110 of FIG. 1 . Alternatively, the control unit 14 may be configured to directly detect the state of the open/close sensor 110 of FIG. 1 and output the first control signal con1 according to the result. In this case, the sensing unit 16 may be omitted.

도 8은 도 7에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(10)의 제어부(14)의 감지부(11)의 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 감지부(11)는 제1 전압 발생부(1110), 제2 전압 발생부(1120), 및 비교부(1130)를 포함할 수 있다. 제1 전압 발생부(1110)는 전원(Vs)이 입력되는 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)을 포함할 수 있다. 제2 전압 발생부(1120)는 상기 전원(Vs)이 입력되는 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제3 저항(R3)과 광소자(100)를 포함할 수 있다. 비교부(1130)는 비교기(CMP)와 상기 비교기(CMP)의 출력 노드와 접지 사이에 연결된 출력 저항(Rout)을 포함할 수 있다. 감지부(11)는 전원 전압(Vs)이 입력되는 단자와 접지 사이에 연결되는 제1 커패시터(C1)를 더 포함할 수 있다.8 is a diagram schematically showing the configuration of an embodiment of the sensing unit 11 of the control unit 14 of the wireless power transmission device 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 7, the sensing unit 11 It may include a first voltage generator 1110 , a second voltage generator 1120 , and a comparator 1130 . The first voltage generator 1110 may include a first resistor R1 and a second resistor R2 connected in series between the terminal to which the power source Vs is input and the ground. The second voltage generator 1120 may include a third resistor R3 connected in series between the terminal to which the power source Vs is input and the ground and the optical device 100 . The comparator 1130 may include a comparator CMP and an output resistor Rout connected between an output node of the comparator CMP and ground. The sensing unit 11 may further include a first capacitor C1 connected between a terminal to which the power supply voltage Vs is input and the ground.

제1 전압 발생부(1110)는 전원(Vs)을 공급받고, 제1 전압을 출력한다. 제1 전압은 입사되는 광량과 무관한 크기를 가진다. 구체적으로, 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)은 전압 분배기로서 동작하며, 전원(Vs)의 전압을 분배하여 제1 전압을 출력한다. 상기 제1 전압은 비교기(CMP)의 제1 단자(예를 들면, + 단자)에 입력될 수 있다.The first voltage generator 1110 receives power Vs and outputs a first voltage. The first voltage has a magnitude independent of the amount of incident light. Specifically, the first resistor R1 and the second resistor R2 operate as a voltage divider, and divide the voltage of the power supply Vs to output the first voltage. The first voltage may be input to a first terminal (eg, + terminal) of the comparator CMP.

제2 전압 발생부(1120)는 전원(Vs)을 공급받고, 입사되는 광의 광량에 따라 가변되는 제2 전압을 출력한다. 구체적으로, 제3 저항(R3)과 광소자(100)도 전압 분배기로서 동작하며, 제2 전압의 크기는 광소자(100)의 저항값에 따라 가변된다. 상기 제2 전압은 비교기(CMP)의 제2 단자(예를 들면, - 단자)에 입력될 수 있다.The second voltage generator 1120 receives the power source Vs and outputs a second voltage that varies according to the amount of incident light. Specifically, the third resistor R3 and the optical device 100 also operate as a voltage divider, and the magnitude of the second voltage varies according to the resistance value of the optical device 100. The second voltage may be input to a second terminal (eg, - terminal) of the comparator CMP.

비교부(1130)는 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 비교하여 감지 신호(Vdet)를 출력한다.The comparator 1130 compares the first voltage and the second voltage and outputs a detection signal Vdet.

광소자(100)에 입사되는 광의 광량이 기준값보다 작은 경우, 광소자(100)의 저항값은 크고, 따라서 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 큰 값을 가지게 된다. 따라서, 비교부(1130)는 로우 레벨의 감지 신호(Vout)를 출력한다.When the amount of light incident on the optical device 100 is smaller than the reference value, the resistance value of the optical device 100 is high, and thus the second voltage has a higher value than the first voltage. Accordingly, the comparator 1130 outputs a low-level detection signal Vout.

광소자(100)에 입사되는 광의 광량이 기준값보다 큰 경우, 광소자(100)의 저항값은 작고, 따라서 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 작은 값을 가지게 된다. 따라서, 비교부(1130)는 하이 레벨의 감지 신호(Vout)를 출력한다.When the amount of light incident on the optical device 100 is greater than the reference value, the resistance value of the optical device 100 is small, and thus the second voltage has a value smaller than the first voltage. Accordingly, the comparator 1130 outputs a high level detection signal Vout.

상기 제3 저항(R3)의 저항값은 조절될 수 있다. 즉, 상기 제3 저항(R3)은 가변 저항일 수 있다. 이 경우, 상기 제3 저항(R3)의 저항값을 조정함으로써, 상기 기준값을 조정할 수 있다. 이를 위하여, 감지부(11)는 제1 조정 신호(u1)를 입력받을 수 있다.A resistance value of the third resistor R3 may be adjusted. That is, the third resistor R3 may be a variable resistor. In this case, the reference value may be adjusted by adjusting the resistance value of the third resistor R3. To this end, the sensing unit 11 may receive the first adjustment signal u1.

도 8에서는 비교기를 이용하여 광소자에 입사되는 광량이 기준값 이상인지, 미만인지 여부를 나타내는 감지 신호(Vdet)를 출력하는 경우를 도시하였으나, 상기 제2 전압을 상기 감지 신호(Vdet)로 그대로 출력할 수도 있다. 이 경우, 상기 감지 신호(Vdet)의 전압 레벨은 광소자에 입사되는 광량이 커짐에 따라 작아지는 값일 수 있다. 8 illustrates a case in which a comparator is used to output a detection signal Vdet indicating whether the amount of light incident on the optical element is greater than or less than a reference value, but the second voltage is output as the detection signal Vdet as it is. You may. In this case, the voltage level of the detection signal Vdet may be a value that decreases as the amount of light incident on the optical element increases.

또한, 감지부(11)는 비교기(CMP) 대신 제2 전압 또는 제1 전압과 제2 전압의 차이를 증폭하는 증폭기를 포함하며, 광량에 따라 가변되는 크기를 가지는 감지 신호(Vdet)를 출력할 수도 있다.In addition, the sensing unit 11 includes an amplifier that amplifies the second voltage or the difference between the first voltage and the second voltage instead of the comparator CMP, and outputs a sensing signal Vdet having a variable magnitude according to the amount of light. may be

상술한 바와 같이, 광소자로서 광전소자가 이용될 수도 있다. 이 경우, 제3 저항(R3)은 생략될 수도 있다. As described above, a photoelectric device may be used as the optical device. In this case, the third resistor R3 may be omitted.

도 9는 도 7에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(10)의 전력 송신부(13)의 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 전력 송신부(13)는 전원(Vs)이 인가되는 노드와 연결된 제1 코일(L1), 상기 제1 코일(L1)과 접지 사이에 연결되고, 제1 제어 신호(con1)에 응답하여 온오프되는 제1 스위치 소자(G1), 상기 제1 스위치 소자(G1)와 병렬로 연결되는 제2 커패시터(C2), 상기 제1 코일(L1)과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터(C3), 제2 코일(L2), 제4 커패시터(C4), 및 송전 코일(L3), 및 상기 송전 코일(L3)과 병렬로 연결된 제5 커패시터(C5)를 포함할 수 있다.9 is a diagram schematically showing the configuration of an embodiment of the power transmission unit 13 of the wireless power transmission device 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 7, wherein the power transmission unit 13 has a power source Vs A first coil (L1) connected to the applied node, a first switch element (G1) connected between the first coil (L1) and the ground, and turned on and off in response to a first control signal (con1), the first A second capacitor (C2) connected in parallel with the switch element (G1), a third capacitor (C3) connected between the first coil (L1) and the ground, a second coil (L2), a fourth capacitor (C4), And it may include a power transmission coil (L3), and a fifth capacitor (C5) connected in parallel with the power transmission coil (L3).

무선 전력 송신부(13)는 전원(Vs)을 입력하고, 송전 코일(L3)에 교류 전원을 인가함으로써, 전력을 무선으로 송신할 수 있다. 송전 코일(L3)에 인가되는 교류 전원은 제1 제어 신호(con1)에 의해 제어된다.The wireless power transmitter 13 may transmit power wirelessly by inputting power Vs and applying AC power to the power transmission coil L3. AC power applied to the power transmission coil L3 is controlled by the first control signal con1.

제1 코일(L1), 제1 스위칭 소자(G1) 및 제2 커패시터(C2)는 부스트 컨버터로서 동작할 수 있다. 즉, 제1 코일(L1), 제1 스위칭 소자(G1) 및 제2 커패시터(C2)는 제1 제어 신호(con1)에 응답하여 전원(Vs)의 전압을 승압하여 출력할 수 있다. 제1 코일(L1), 제1 스위칭 소자(G1) 및 제2 커패시터(C2)에 의해 출력되는 전압의 크기는 제1 제어 신호(con1)의 듀티비에 따라 결정될 수 있다. 또한, 제1 코일(L1), 제1 스위칭 소자(G1) 및 제2 커패시터(C2)에 의해 출력되는 전압의 크기에 따라 송전 코일(L3)에 인가되는 교류 전원의 크기가 결정되며, 송전 코일(L3)에 인가되는 교류 전원의 크기에 따라 무선으로 전송되는 전력의 크기가 결정된다.The first coil L1, the first switching element G1, and the second capacitor C2 may operate as a boost converter. That is, the first coil L1, the first switching element G1, and the second capacitor C2 may boost and output the voltage of the power source Vs in response to the first control signal con1. The magnitude of the voltage output by the first coil L1, the first switching element G1, and the second capacitor C2 may be determined according to the duty ratio of the first control signal con1. In addition, the magnitude of AC power applied to the power transmission coil L3 is determined according to the magnitude of the voltage output by the first coil L1, the first switching element G1, and the second capacitor C2, and the power transmission coil The size of the wirelessly transmitted power is determined according to the size of the AC power applied to (L3).

무선 전력 송신부(13)는 도 9에 도시된 형태 이외에 다양하게 구성될 수 있다.The wireless power transmitter 13 may be configured in various ways other than the form shown in FIG. 9 .

도 9에서, 커패시터(C3), 인덕터(L2), 커패시터(C4), 및 커패시터(C5)는 임피던스 매칭 기능을 수행할 수 있다. 또는, 커패시터(C4) 및/또는 커패시터(C5)는 송전 코일(L3)과 함께 공진 탱크를 형성할 수 있다.In FIG. 9 , capacitor C3, inductor L2, capacitor C4, and capacitor C5 may perform an impedance matching function. Alternatively, the capacitor C4 and/or the capacitor C5 may form a resonance tank together with the power transmission coil L3.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 무선 전력 전송 시스템은 전력 송신부(13), 제어부(11, 12), 및 전원부(15)를 포함하는 무선 전력 송신 장치와 표시부(200)를 포함하는 무선 전력 수신 장치(20)를 포함할 수 있다.10 is a diagram schematically showing a wireless power transmission system including a wireless power transmission device and a wireless power reception device according to an embodiment of the present invention. The wireless power transmission system includes a power transmission unit 13 and control units 11 and 12. ), and a wireless power transmission device including a power supply unit 15 and a wireless power reception device 20 including a display unit 200.

전력 송신부(13), 제어부(11, 12) 및 전원부(15)의 기능 및 동작은 도 7 내지 도 9에서 설명한 것과 동일하다.Functions and operations of the power transmission unit 13, the control units 11 and 12, and the power supply unit 15 are the same as those described with reference to FIGS. 7 to 9.

무선 전력 수신 장치(20)는 상기 무선 전력을 수신하여 충전지를 충전하며, 충전지의 상태(예를 들면, 충전지의 충전 정도)에 따라 광을 조사할 수 있다.The wireless power receiving device 20 may receive the wireless power to charge the rechargeable battery and irradiate light according to a state of the rechargeable battery (eg, a charging level of the rechargeable battery).

무선 전력 수신 장치(20)는 상기 무선 전력을 수신하는 수전 코일(L4), 상기 수전 코일(L4)와 병렬로 연결된 제6 커패시터(C6), 상기 수전 코일(L4)과 연결된 제7 커패시터(C7), 상기 제7 커패시터(C7)와 접지 사이에 연결되고, 제3 제어 신호(con3)에 응답하여 온오프되는 제3 스위치 소자(G3), 상기 제3 스위치 소자(G3)와 일단이 연결되고, 제2 제어 신호(con2)에 응답하여 온오프되는 제2 스위치 소자(G2), 상기 제2 스위치 소자(G2)의 타단과 접지 사이에 연결된 제8 커패시터(C8), 상기 제8 커패시터(C8)와 병렬로 연결되고, 서로 직렬로 연결된 충전지와 표시부(200), 및 전원 관리부(21)를 포함할 수 있다. 상기 표시부(200)는 발광 다이오드를 이용하여 구현될 수 있다.The wireless power receiver 20 includes a power receiving coil L4 receiving the wireless power, a sixth capacitor C6 connected in parallel with the power receiving coil L4, and a seventh capacitor C7 connected to the power receiving coil L4. ), a third switch element G3 connected between the seventh capacitor C7 and the ground and turned on and off in response to a third control signal con3, and one end connected to the third switch element G3, , a second switch element G2 turned on and off in response to the second control signal con2, an eighth capacitor C8 connected between the other end of the second switch element G2 and the ground, and the eighth capacitor C8 ), and may include a rechargeable battery connected in series with each other, a display unit 200, and a power management unit 21. The display unit 200 may be implemented using light emitting diodes.

수전 코일(L4), 제6 커패시터(C6), 및 제7 커패시터(C7)는 무선으로 전송된 전력을 수신할 수 있다.The receiving coil L4, the sixth capacitor C6, and the seventh capacitor C7 may receive power transmitted wirelessly.

제2 스위치 소자(G2), 제3 스위치 소자(G3), 및 제8 커패시터(C8)는 제2 제어 신호(con2) 및 제3 제어 신호(con3)에 응답하여 수전 코일(L4), 제6 커패시터(C6), 및 제7 커패시터(C7)가 수신한 전력을 충전 전력으로 변환하여 출력할 수 있다.The second switch element G2, the third switch element G3, and the eighth capacitor C8 are connected to the power receiving coil L4 and the sixth control signal con2 and con3 in response to the second and third control signals con3. The power received by the capacitor C6 and the seventh capacitor C7 may be converted into charging power and output.

전원 관리부(21)는 상기 제2 제어 신호(con2) 및 상기 제3 제어 신호(con3)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 전원 관리부(21)는 충전지의 충전 정도에 따라 상기 제2 제어 신호(con2) 및 상기 제3 제어 신호(con3)를 가변하여 출력할 수 있다. 전원 관리부(21)는 충전지 양단의 전압(Vbatt)을 감지함으로써, 충전지의 충전 정도를 감지할 수 있다.The power manager 21 may output the second control signal con2 and the third control signal con3. For example, the power management unit 21 may vary and output the second control signal con2 and the third control signal con3 according to the charging level of the rechargeable battery. The power management unit 21 may detect the charging level of the rechargeable battery by sensing the voltage Vbatt across the rechargeable battery.

도 10과 같이 구성될 경우, 충전지가 충전되어 충전지의 양단 전압(Vbatt)이 증가하게 되면 충전지로 전달되는 전류도 감소하게 되고, 따라서 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 흐르는 전류도 감소한다. 따라서, 충전지가 충전됨에 따라 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 조사되는 광의 광량은 감소하게 된다.In the case of the configuration as shown in FIG. 10 , when the battery is charged and the voltage (Vbatt) of both ends of the battery increases, the current delivered to the battery also decreases, and thus the current flowing through the display unit 200 (eg, light emitting diode). also decreases Accordingly, as the rechargeable battery is charged, the amount of light irradiated through the display unit 200 (eg, the light emitting diode) decreases.

도 10의 수전 코일(L4), 제6 커패시터(C6), 제7 커패시터(C7), 제3 스위치 소자(G3), 제2 스위치 소자(G2), 제8 커패시터(C8), 표시부(200), 및 전원 관리부(21) 등은 배터리의 케이스에 배치될 수 있다.The receiving coil L4, the sixth capacitor C6, the seventh capacitor C7, the third switch element G3, the second switch element G2, the eighth capacitor C8, and the display unit 200 of FIG. 10 , and the power management unit 21 may be disposed in the case of the battery.

즉, 충전지의 충전량이 작아 충전지에 대한 충전이 진행된다면, 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 조사되는 광의 광량은 크고, 따라서 광소자(100)에 입사되는 광의 광량도 기준값 이상이 되며 광소자(100)는 작은 저항값을 가진다. 따라서, 하이 레벨의 감지 신호(Vout)이 출력되고, 이에 따라 제어 신호 발생부(12)는 무선 전력이 전송될 수 있도록 또는 보다 큰 무선 전력이 전송될 수 있도록 제1 제어 신호(con1)를 출력한다.That is, if the charge amount of the rechargeable battery is small and the charging of the rechargeable battery proceeds, the amount of light irradiated through the display unit 200 (eg, light emitting diode) is large, and therefore the amount of light incident on the optical device 100 is equal to or greater than the reference value. Thus, the optical element 100 has a small resistance value. Accordingly, the high-level detection signal Vout is output, and accordingly, the control signal generator 12 outputs the first control signal con1 so that wireless power can be transmitted or greater wireless power can be transmitted. do.

충전지가 충전되어 충전지의 충전량이 많아지면, 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 조사되는 광의 광량은 작아지고, 따라서 광소자(100)에 입사되는 광의 광량도 기준값 이하가 되며 광소자(100)는 큰 저항값을 가진다. 따라서, 로우 레벨의 감지 신호(Vout)이 출력되고, 이에 따라 제어 신호 발생부(12)는 무선 전력이 전송되지 않도록 또는 보다 작은 무선 전력이 전송될 수 있도록 제1 제어 신호(con1)를 출력한다.When the rechargeable battery is charged and the charge amount of the rechargeable battery increases, the amount of light irradiated through the display unit 200 (eg, light emitting diode) decreases, and accordingly, the amount of light incident on the optical device 100 also becomes less than the reference value, and the light Element 100 has a large resistance value. Accordingly, the low-level detection signal Vout is output, and accordingly, the control signal generator 12 outputs the first control signal con1 so that no wireless power is transmitted or less wireless power can be transmitted. .

무선 전력 수신 장치(20)의 구성, 특히, 수전 코일(L4), 제6 커패시터(C6), 제7 커패시터(C7), 제2 스위치 소자(G2), 제3 스위치 소자(G3), 및 제8 커패시터(C8)는 다양한 형태로 변형될 수 있다.Configuration of the wireless power receiver 20, in particular, the receiving coil L4, the sixth capacitor C6, the seventh capacitor C7, the second switch element G2, the third switch element G3, and 8 Capacitor C8 can be modified in various forms.

또한, 도 10에 나타낸 본 발명의 실시예에서는, 무선 전력 수신 장치(20)의 충전지의 충전량이 적으면 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 조사되는 광의 광량이 크고, 무선 전력 수신 장치(20)의 충전지의 충전량이 많으면 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 조사되는 광의 광량이 작은 경우를 예를 들어 설명하였으나, 그 반대로 설정하는 것도 가능하다. 즉, 무선 전력 수신 장치(20)의 충전지의 충전량이 적으면 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 조사되는 광의 광량이 작고, 무선 전력 수신 장치(20)의 충전지의 충전량이 많으면 표시부(200)(예를 들면, 발광 다이오드)를 통해 조사되는 광의 광량이 크도록 구성하는 것도 가능하다. In addition, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 10, when the charge amount of the rechargeable battery of the wireless power receiver 20 is small, the amount of light irradiated through the display unit 200 (eg, light emitting diode) is large, and the wireless power Although the case where the amount of light irradiated through the display unit 200 (eg, light emitting diode) is small has been described as an example when the charge amount of the rechargeable battery of the receiving device 20 is high, it is also possible to set the opposite. That is, when the amount of charge of the rechargeable battery of the wireless power receiver 20 is small, the amount of light irradiated through the display unit 200 (eg, light emitting diode) is small, and when the amount of charge of the rechargeable battery of the wireless power receiver 20 is high. It is also possible to configure the amount of light irradiated through the display unit 200 (eg, light emitting diode) to be large.

이 경우, 감지부(도 8의 11)의 제1 전압 발생부(도 8의 1110)에서 출력되는 제1 전압은 비교부(도 8의 1130)의 비교기(도 8의 CMP)의 - 입력 단자로 인가되고, 감지부(도 8의 11)의 제2 전압 발생부(도 8의 1120)에서 출력되는 제2 전압은 비교부(도 8의 1130)의 비교기(도 8의 CMP)의 + 입력 단자로 인가될 수 있다. 또는, 제어신호 발생부(도 7의 12)가 감지 신호(Vdet)가 로우 레벨인 경우에 전력 송신부(도 7의 13)가 전력을 송신하도록 제1 제어 신호(con1)를 출력하고, 감지 신호(Vdet)가 하이 레벨인 경우에 전력 송신부(도 7의 13)가 전력을 송신하지 않도록 제1 제어 신호(con1)을 출력할 수도 있다.In this case, the first voltage output from the first voltage generator (1110 in FIG. 8) of the sensing unit (11 in FIG. 8) is the - input terminal of the comparator (CMP in FIG. 8) of the comparator (1130 in FIG. 8). , and the second voltage output from the second voltage generator (1120 in FIG. 8) of the sensing unit (11 in FIG. 8) is the + input of the comparator (CMP in FIG. 8) of the comparator (1130 in FIG. 8). It can be applied to the terminal. Alternatively, the control signal generator (12 in FIG. 7) outputs the first control signal con1 so that the power transmitter (13 in FIG. 7) transmits power when the detection signal Vdet is at a low level, and the detection signal When (Vdet) is at a high level, the power transmission unit ( 13 in FIG. 7 ) may output the first control signal con1 so as not to transmit power.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.11 is an operation flowchart for explaining a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 케이스가 닫혀있는지 여부를 판단한다(S100 단계). 예를 들면, 도 1의 개폐 감지부(110)의 두 단자가 오픈(open)되었는지 쇼트(short)되었는지 여부를 판단한다.First, it is determined whether the case is closed (step S100). For example, it is determined whether two terminals of the opening and closing detection unit 110 of FIG. 1 are open or shorted.

S100 단계에서 판단한 결과, 케이스가 닫혀있다고 판단되면, 전력을 무선으로 전송하는 동작을 수행한다(S200 단계). 예를 들면, 도 7의 전력 송신부(13) 및 제어부(14)로 전원(Vs)을 공급할 수 있다. 또한, 도 7의 제어부(14)는 송신부(13)로 전력을 송신하기 위한 제1 제어 신호(con1)를 출력할 수 있다.As a result of the determination in step S100, if it is determined that the case is closed, an operation of wirelessly transmitting power is performed (step S200). For example, power Vs may be supplied to the power transmission unit 13 and the control unit 14 of FIG. 7 . Also, the controller 14 of FIG. 7 may output a first control signal con1 for transmitting power to the transmitter 13 .

S100 단계에서 판단한 결과, 케이스가 열려있다고 판단되면, 전력을 무선으로 전송하는 동작을 수행하지 않는다(S500 단계).As a result of the determination in step S100, if it is determined that the case is open, an operation of wirelessly transmitting power is not performed (step S500).

다음으로, 광을 이용하여 무선 전력 수신 장치로 전력이 전송되는지 여부를 판단한다(S300 단계). 즉, 무선 전력 수신 장치의 충전지가 충분히 충전되었는지 여부를 판단한다. 예를 들면, 광량이 기준값 이상인지 여부를 판단함으로써, 무선 전력 수신 장치로 전력이 전송되는지 여부를 판단한다.Next, it is determined whether power is transmitted to the wireless power receiver using light (step S300). That is, it is determined whether or not the rechargeable battery of the wireless power receiver is sufficiently charged. For example, it is determined whether power is transmitted to the wireless power receiver by determining whether the amount of light is greater than or equal to a reference value.

S300 단계에서 판단한 결과, 무선 전력 수신 장치로 전력이 전송되고 있다면, 전력을 무선으로 전송하는 동작을 계속하여 유지한다(S400 단계).As a result of the determination in step S300, if power is being transmitted to the wireless power receiver, an operation of wirelessly transmitting power is continuously maintained (step S400).

S100 단계에서 판단한 결과 케이스가 열려있다고 판단되거나, S300 단계에서 판단한 결과 무선 전력 수신 장치로 전력이 전송되고 있지 않다면, 무선 전력 송신 장치는 전력을 전송하는 동작을 수행하지 않는다.If it is determined in step S100 that the case is open or if power is not being transmitted to the wireless power receiver as a result of determining in step S300, the wireless power transmitter does not transmit power.

S300 단계에서, 전력이 전송되는지 여부를 판단하는 대신, 무선 전력 수신 장치의 충전지의 충전량 등 무선 전력 수신 장치의 충전지의 상태를 판단할 수 있다. 이 경우, S400 단계에서는 S300 단계에서 판단한 결과에 따라 무선으로 전송되는 전력의 크기를 조정할 수 있다.In step S300, instead of determining whether power is transmitted, the state of the rechargeable battery of the wireless power receiver, such as the amount of charge of the rechargeable battery of the wireless power receiver, may be determined. In this case, in step S400, the amount of power transmitted wirelessly may be adjusted according to the result determined in step S300.

도 11에 나타낸 각 단계들(S100 단계 내지 S500 단계) 중 전부 또는 일부는 도 7의 제어신호 발생부(12)에 의해 수행될 수 있다.All or some of the steps (steps S100 to S500) shown in FIG. 11 may be performed by the control signal generator 12 of FIG. 7 .

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 적용예를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 케이스(1-1)에 장착될 수 있다.12 is a diagram schematically showing an application example of a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention, and the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention may be mounted in a case 1-1.

케이스(1-1)는 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기가 고정되어 배치되는 적어도 하나 이상의 내부 공간(121, 122)을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기는 상기 내부 공간(121, 122)에 정해진 방향으로 위치할 수 있다.The case 1-1 may include at least one inner space 121 or 122 in which a device including a wireless power receiver is fixedly disposed. A device including a wireless power receiver may be located in a predetermined direction in the internal spaces 121 and 122 .

적어도 하나 이상의 내부 공간(121, 122) 각각에는 적어도 하나 이상의 광소자(101-1, 101-2, 101-3, 101-4)가 정해진 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로, 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기는 적어도 하나 이상의 표시부를 포함할 수 있으며, 광소자들(101-1, 101-2, 101-3, 101-4)은 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기가 내부 공간(121, 122) 각각에 배치되는 경우에 상기 표시부에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.At least one or more optical devices 101-1, 101-2, 101-3, and 101-4 may be disposed at predetermined positions in each of the at least one or more internal spaces 121 and 122. Specifically, the device including the wireless power receiver may include at least one display unit, and the optical elements 101-1, 101-2, 101-3, and 101-4 include the wireless power receiver. When the device is disposed in each of the internal spaces 121 and 122, it may be disposed at a position corresponding to the display unit.

도 13은 도 12에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 적용예에서 사용될 수 있는 제어부의 감지부의 실시예를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 감지부(11-1)는 제1 전압 발생부(1111), 제2 전압 발생부(1121), 제1 비교부(1131), 제3 전압 발생부(1141), 및 제2 비교부(1151)를 포함한다.13 is a diagram schematically showing an embodiment of a sensing unit of a control unit that can be used in an application example of a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 12, and the sensing unit 11-1 is a first voltage It includes a generator 1111 , a second voltage generator 1121 , a first comparator 1131 , a third voltage generator 1141 , and a second comparator 1151 .

감지부(11-1)의 동작은 도 8의 설명을 참고하면 쉽게 이해될 것이다.The operation of the sensing unit 11-1 will be easily understood by referring to the description of FIG. 8 .

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치에 따르면, 도 13의 감지부(11-1)는 도 12의 케이스(1-1)의 내부 공간들(121, 122) 각각에 대하여 하나씩 구비될 수 있다.According to the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention, one detecting unit 11-1 of FIG. 13 is provided for each of the inner spaces 121 and 122 of the case 1-1 of FIG. 12. can

감지부가 도 13과 동일한 구성을 가지는 경우, 제어신호 발생부(도 7의 12)는 감지 신호들(det1, det2)에 따라 제1 제어 신호(con1)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제어신호 발생부(도 7의 12)는 감지 신호들(det1, det2)이 모두 하이레벨인 경우, 전력 송신부(도 7의 13)가 상대적으로 큰 크기를 가지는 전력을 송신하도록 제1 제어 신호(con1)를 출력하고, 감지 신호들(det1, det2) 중 하나는 하이 레벨이고, 하나는 로우 레벨인 경우, 전력 송신부(도 7의 13)가 상대적으로 작은 크기를 가지는 전력을 송신하도록 제1 제어 신호(con1)를 출력하고, 감지 신호들(det1, det2)이 모두 로우레벨인 경우, 전력 송신부(도 7의 13)가 전력을 송신하지 않도록 제1 제어 신호(con1)를 출력할 수 있다.When the sensing unit has the same configuration as that of FIG. 13 , the control signal generating unit ( 12 in FIG. 7 ) may output the first control signal con1 according to the sensing signals det1 and det2 . For example, the control signal generator (12 in FIG. 7) controls the power transmitter (13 in FIG. 7) to transmit power having a relatively large magnitude when both the detection signals det1 and det2 are at high levels. 1 outputs the control signal con1, and when one of the detection signals det1 and det2 is a high level and one is a low level, the power transmission unit ( 13 in FIG. 7 ) transmits power having a relatively small size When both the detection signals det1 and det2 are at a low level, the power transmission unit ( 13 in FIG. 7 ) outputs the first control signal con1 so as not to transmit power can do.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 14 is a diagram schematically showing an embodiment of a device including a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

무선 전력 송신 장치를 포함하는 기기(2-1)는 복수개의 표시부들(201, 202)을 포함할 수 있다. 복수개의 표시부들(201, 202)은 무선 전력 송신 장치를 포함하는 기기(2-1)의 충전지의 상태에 따라 조사되는 광이 달라질 수 있다. 예를 들면, 충전지의 충전량이 제1 기준값보다 작은 경우에는 복수개의 표시부들(201, 202)이 모두 기준값 이상의 광량을 가지는 광을 조사하고, 충전지의 충전량이 제1 기준값과 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 사이인 경우에는 복수개의 표시부들(201, 202) 중 하나만 기준값 이상의 광량을 가지는 광을 조사하고, 충전지의 충전량이 제2 기준값보다 큰 경우에는 복수개의 표시부들(201, 202)이 모두 기준값 이하의 광량을 가지는 광을 조사하도록 구성될 수 있다.The device 2-1 including the wireless power transmission device may include a plurality of display units 201 and 202. Light irradiated to the plurality of display units 201 and 202 may vary according to the state of the rechargeable battery of the device 2-1 including the wireless power transmission device. For example, when the amount of charge of the rechargeable battery is less than the first reference value, the plurality of display units 201 and 202 both emit light having an amount of light greater than or equal to the reference value, and the amount of charge of the rechargeable battery is greater than the first reference value and the first reference value. When the value is between 2 reference values, only one of the plurality of display units 201 and 202 emits light having an amount equal to or greater than the reference value, and when the charge amount of the rechargeable battery is greater than the second reference value, all of the plurality of display units 201 and 202 emit light having the reference value. It may be configured to irradiate light having the following light amount.

이상에서는 본 발명의 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기가 보청기인 경우를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 무선 전력 수신 장치는 스마트 글라스 등 다양한 웨어러블 기기에 장착될 수 있다. In the above, the case where the device including the wireless power receiver of the present invention is a hearing aid has been described as an example, but the wireless power receiver of the present invention can be installed in various wearable devices such as smart glasses.

또한, 무선 전력 송신 장치의 케이스는 무선 전력 수신 장치를 포함하는 기기에 따라 적절한 형태를 가질 수 있다.In addition, the case of the wireless power transmitter may have an appropriate shape depending on the device including the wireless power receiver.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those skilled in the art.

1, 1-1 : 케이스 100, 100-1~100-4, 101-1~101-4 : 광소자
11, 11-1 : 감지부 12 : 제어신호 발생부
13 : 무선 전력 송신부 20 : 무선 전력 수신 장치
200 : 표시부1, 1-1: case 100, 100-1 to 100-4, 101-1 to 101-4: optical element
11, 11-1: sensing unit 12: control signal generating unit
13: wireless power transmitter 20: wireless power receiver
200: display unit

Claims (15)

수신되는 광에 응답하여 제어 신호를 출력하고, 상기 수신되는 광의 광량에 따라 감지 신호를 출력하는 감지부를 포함하고, 상기 감지 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
상기 제어 신호에 응답하여 무선 전력 수신 장치로 전력을 무선으로 공급하는 전력 송신부를 포함하는 무선 전력 송신 장치.a control unit that outputs a control signal in response to received light, includes a sensing unit that outputs a detection signal according to an amount of the received light, and outputs the control signal in response to the detection signal; and
A wireless power transmitter comprising a power transmitter wirelessly supplying power to the wireless power receiver in response to the control signal. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치는
상기 무선 전력 수신 장치를 수용하는 내부 공간을 제공하고, 상기 제어부 및 상기 전력 송신부가 장착되는 케이스를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
The method of claim 1, wherein the wireless power transmission device
The wireless power transmitter further comprising a case providing an internal space accommodating the wireless power receiver and mounting the controller and the power transmitter.
 제2항에 있어서, 상기 전력 송신부는
상기 케이스가 닫혀진 경우에 전력을 무선으로 공급하고, 상기 케이스가 열려지면 전력 공급을 차단하는 무선 전력 송신 장치.
The method of claim 2, wherein the power transmitter
A wireless power transmission device that wirelessly supplies power when the case is closed and cuts off power supply when the case is opened.
 제2항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치는
상기 케이스의 개폐 여부에 따라 오픈되거나 쇼트되는 두 개의 단자를 포함하는 개폐 감지부를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
The method of claim 2, wherein the wireless power transmission device
Wireless power transmission device further comprising an opening and closing detection unit including two terminals that are open or shorted according to whether the case is opened or closed.
 제4항에 있어서, 상기 제어부는
상기 개폐 감지부의 상기 두 개의 단자의 상태에 따라 상기 제어 신호를 출력하는 무선 전력 송신 장치.
The method of claim 4, wherein the control unit
Wireless power transmission device for outputting the control signal according to the state of the two terminals of the opening and closing detection unit.
 제2항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치는
상기 케이스의 개폐 여부에 따라 센싱 신호를 출력하는 센싱부를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.
The method of claim 2, wherein the wireless power transmission device
Wireless power transmission device further comprising a sensing unit for outputting a sensing signal according to whether the case is opened or closed.
 제6항에 있어서, 상기 제어부는
상기 센싱 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 출력하는 무선 전력 송신 장치.
The method of claim 6, wherein the control unit
Wireless power transmission device for outputting the control signal in response to the sensing signal.
 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 감지부는
전원을 입력받고, 제1 전압을 출력하는 제1 전압 발생부;
상기 전원을 입력받고, 수신되는 광이 광량에 따라 가변되는 제2 전압을 출력하는 제2 전압 발생부; 및
상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 비교하여 상기 감지 신호를 출력하는 비교부를 포함하는 무선 전력 송신 장치.The method of claim 1, wherein the sensing unit
a first voltage generator that receives power and outputs a first voltage;
a second voltage generator that receives the power and outputs a second voltage that varies according to the amount of light received; and
A wireless power transmitter comprising a comparison unit that compares the first voltage and the second voltage and outputs the detection signal. 제9항에 있어서, 상기 제2 전압 발생부는
상기 전원이 입력되는 단자와 연결되는 저항; 및
상기 저항과 접지 사이에 연결되고, 수신되는 광의 광량에 따라 저항값이 가변되는 광소자를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
10. The method of claim 9, wherein the second voltage generator
a resistor connected to a terminal through which the power is input; and
A wireless power transmission device comprising an optical element connected between the resistor and the ground and having a resistance value variable according to an amount of received light.
 제10항에 있어서, 상기 저항은
외부로부터 입력되는 조정 신호에 응답하여 저항값이 가변되는 가변저항인 무선 전력 송신 장치.
11. The method of claim 10, wherein the resistance is
A wireless power transmission device that is a variable resistor whose resistance value is varied in response to an adjustment signal input from the outside.
 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치는
상기 제어부 및 상기 전력 송신부로 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치.The method of claim 1, wherein the wireless power transmission device
Wireless power transmission device further comprising a power supply unit for supplying power to the control unit and the power transmission unit. 무선으로 전송된 전력을 수신하고, 충전지를 충전하는 충전 전력을 출력하는 전력 수신부;
상기 충전지의 충전량에 따라 상기 전력 수신부를 제어하는 전원 관리부; 및
상기 전력 수신부와 상기 충전지 사이에 흐르는 전류의 양에 따라 광을 조사하는 표시부를 포함하는 무선 전력 수신 장치.
a power receiver that receives power wirelessly transmitted and outputs charging power for charging a rechargeable battery;
a power management unit controlling the power receiver according to the charge amount of the rechargeable battery; and
A wireless power receiver comprising a display unit for irradiating light according to the amount of current flowing between the power receiver and the rechargeable battery.
 제13항에 있어서, 상기 전력 수신부는
수신 코일을 이용하여 무선으로 전송된 전력을 수신하는 수신부; 및
상기 전원 관리부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 수신부가 수신한 전력을 상기 충전 전력으로 변환하는 변환부를 포함하는 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 13, wherein the power receiver
a receiving unit for receiving power transmitted wirelessly using a receiving coil; and
and a conversion unit for converting the power received by the reception unit into the charging power in response to a control signal output from the power management unit.
 제14항에 있어서, 상기 표시부는
상기 충전지와 상기 변환부 사이에 연결되는 발광 다이오드를 포함하는 무선 전력 수신 장치.The method of claim 14, wherein the display unit
A wireless power receiver comprising a light emitting diode connected between the rechargeable battery and the conversion unit.
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