KR102544167B1

KR102544167B1 - Method and apparatus for transmitting wireless power in wireless charging system

Info

Publication number: KR102544167B1
Application number: KR1020160081393A
Authority: KR
Inventors: 이종헌
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2023-06-15
Also published as: KR20180002207A

Abstract

본 발명은 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 충전 시스템에서의 무선 전력 송신 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 현상을 통해 무선으로 무선 전력 수신기에 전력을 공급하는 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 송신 방법은 전원 인가에 따라 구성 상태에 진입하여 부팅을 수행하는 단계와 상기 부팅이 완료되면, 랜덤한 제1 대기 옵셋을 생성하는 단계와 상기 제1 대기 옵셋에 기반하여 결정된 시점에 전력 절약 상태에 진입하여 비콘 시퀀스를 개시하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 무선 충전 시스템에서 교차 연결에 따른 전력 낭비 및 발열에 의한 기기 손상을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a wireless power transmission method and an apparatus therefor in a wireless charging system supporting an electromagnetic resonance method, and wireless power for supplying power to a wireless power receiver wirelessly through a resonance phenomenon according to an embodiment of the present invention. A wireless power transmission method in a transmitter includes the steps of entering a configuration state upon power-on and booting, and when the booting is completed, generating a random first standby offset and a time point determined based on the first standby offset Initiating a beacon sequence by entering a power saving state. Therefore, the present invention has the advantage of minimizing damage to devices due to power waste and heat generation due to cross-connection in a wireless charging system.

Description

Wireless power transmission method and apparatus in wireless charging system {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING WIRELESS POWER IN WIRELESS CHARGING SYSTEM}

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 충전 시스템에서 교차 연결을 회피하는 것이 가능한 무선 전력 송신 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to wireless power transmission technology, and more particularly, to a wireless power transmission method capable of avoiding cross-connection in a wireless charging system supporting electromagnetic resonance and an apparatus therefor.

근래 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.Recently, as information and communication technology develops rapidly, a ubiquitous society based on information and communication technology has been established.

언제 어디서나 정보통신 기기들이 접속되기 위해서는 사회 모든 시설에 통신 기능을 가진 컴퓨터 칩을 내장시킨 센서들이 설치되어야 한다. 따라서 이들 기기나 센서의 전원 공급 문제는 새로운 과제가 되고 있다. 또한 휴대폰뿐만 아니라 블루투스 핸드셋과 아이팟 같은 뮤직 플레이어 등의 휴대기기 종류가 급격히 늘어나면서 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 요구하고 됐다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 최근 들어 관심을 받고 있다.In order to access information and communication devices anytime and anywhere, sensors embedded with computer chips with communication functions must be installed in all social facilities. Therefore, the problem of supplying power to these devices or sensors is becoming a new challenge. In addition, as the types of portable devices such as mobile phones as well as Bluetooth handsets and music players such as iPods are rapidly increasing, the task of charging the batteries is requiring time and effort from users. As a method of solving this problem, a wireless power transfer technology has recently been attracting attention.

무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저, 고주파, 마이크로웨이브와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다.Wireless power transmission or wireless energy transfer is a technology that transmits electrical energy wirelessly from a transmitter to a receiver using the induction principle of a magnetic field. Electric motors or transformers using the principle of electromagnetic induction have already been used in the 1800s. After that, attempts were made to transmit electrical energy by radiating electromagnetic waves such as radio waves, lasers, high frequencies, and microwaves. In fact, electric toothbrushes and some cordless razors that we commonly use are charged using the principle of electromagnetic induction.

현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 RF 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.Until now, energy transfer methods using wireless can be largely classified into magnetic induction methods, magnetic resonance (Electromagnetic Resonance) methods, and RF transmission methods using short-wavelength radio frequencies.

현재까지는 전자기 유도를 이용한 무선 전력 전송 방식이 주류를 이루고 있으나, 전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일인 송신 코일과 2차 코일인 수신 코일 간의 정확한 정렬 상태가 유지되어야 하며, 무선 충전이 가능한 송수신 코일 사이의 이격 거리가 짧은 단점이 있었다. Until now, the wireless power transmission method using electromagnetic induction has become the mainstream, but the power transmission method by electromagnetic induction requires the maintenance of precise alignment between the primary coil (transmitting coil) and the secondary coil (receiving coil), enabling wireless charging. There was a shortcoming of the separation distance between the transmitting and receiving coils.

이에 반해, 전자기 공진 방식에 의한 무선 전력 전송 방법은 소리를 공명시키는 대신 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시키는 방식을 이용한다. 공명 현상이 유도되기 위해서는 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치가 동일한 공진 주파수를 가지고 동작되어야 한다. In contrast, the wireless power transmission method using the electromagnetic resonance method uses a method of resonating electromagnetic waves containing electrical energy instead of resonating sound. In order to induce a resonance phenomenon, the wireless power transmitter and the wireless power receiver must operate at the same resonance frequency.

전자기 공진 방식은 무선 전력 송수신 코일 간의 정렬 문제에 대한 제약이 적고 무선 충전이 가능한 송수신 코일 사이의 이격 거리가 전자기 유도 방식에 비해 긴 특징이 있다.The electromagnetic resonance method has fewer restrictions on alignment problems between wireless power transmission and reception coils and has a longer separation distance between transmission and reception coils capable of wireless charging than the electromagnetic induction method.

무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기는 서로 소정의 방식, 예를 들어 Zig-bee 방식 또는 블루투스 저 에너지(bluetooth low energy; BLE) 방식에 기초하여 통신을 수행할 수 있다. Zig-bee 방식 또는 블루투스 저 에너지 방식과 같은 아웃-밴드(out-band) 방식은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수 대역과 동일한 대역을 사용하여 통신을 수행하는 인-밴드(In-band) 통신 방식에 비해 통신 가능 거리가 긴 특징이 있다.The wireless power transmitter and the wireless power receiver may perform communication based on a predetermined method, for example, a Zig-bee method or a Bluetooth low energy (BLE) method. An out-band method such as a Zig-bee method or a Bluetooth low energy method is an in-band communication method that performs communication using the same operating frequency band used for wireless power transmission. It has a feature of long communication distance compared to .

이하에서는 도 10을 참조하여, 종래 전자기 공진 방식의 무선 충전 시스템에서의 교차 연결을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 10, cross-connection in a conventional electromagnetic resonance wireless charging system will be described in detail.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 무선 전력 송신기(TX1) 및 제2 무선 전력 송신기(TX2)가 배치된다. 아울러, 제1 무선 전력 송신기(TX1) 상에는 제1 무선 전력 수신기(RX1)가 배치되고, 제2 무선 전력 송신기(TX2) 상에는 제2 무선 전력 수신기(RX2)가 배치된다. 충전 효율을 극대화시키기 위해서는 제1 무선 전력 송신기(TX1)는 근린에 배치된 제1 무선 전력 수신기(RX1)로 전력을 송신하여야 하고, 제 2 무선 전력 송신기(TX2)는 근린에 배치된 제2 무선 전력 수신기(RX2)로 전력을 송신하여야 한다. 이 경우, 제1 무선 전력 송신기(TX1)는 제1 무선 전력 수신기(RX1)와 통신을 수행하고, 제2 무선 전력 송신기(TX2)는 제2 무선 전력 수신기(RX2)와 통신을 수행한다.As shown in FIG. 10 , a first wireless power transmitter TX1 and a second wireless power transmitter TX2 are disposed. In addition, a first wireless power receiver RX1 is disposed on the first wireless power transmitter TX1, and a second wireless power receiver RX2 is disposed on the second wireless power transmitter TX2. In order to maximize the charging efficiency, the first wireless power transmitter TX1 must transmit power to the first wireless power receiver RX1 disposed in the neighborhood, and the second wireless power transmitter TX2 must transmit power to the second wireless power transmitter TX2 disposed in the neighborhood. Power must be transmitted to the power receiver RX2. In this case, the first wireless power transmitter TX1 communicates with the first wireless power receiver RX1, and the second wireless power transmitter TX2 communicates with the second wireless power receiver RX2.

전자기 공진 방식과 같이 통신 가능 거리 및 충전 가능 거리가 증가되는 경우, 제1 무선 전력 송신기(TX1)와 제2 무선 전력 수신기(RX2)가 통신 연결되고, 제2 무선 전력 송신기(TX2)와 제1 무선 전력 수신기(RX1)가 통신 연결될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 이를 교차 연결(Cross-Connection)이라 명하기로 한다.When the communication possible distance and the possible charging distance are increased like in the electromagnetic resonance method, the first wireless power transmitter TX1 and the second wireless power receiver RX2 are communicatively connected, and the second wireless power transmitter TX2 and the first wireless power transmitter TX2 The wireless power receiver RX1 may be communicatively connected. For convenience of description below, this will be referred to as cross-connection.

교차 연결이 이루어지는 경우, 정상적인 통신 연결에 비해 무선 충전 효율이 떨어질 뿐만 아니라 무선 전력 수신기에 의해 원하지 않는 전력이 수신되어 기기 손상이 발생될 수 있다.When cross-connection is made, wireless charging efficiency is lowered compared to normal communication connection, and unwanted power is received by the wireless power receiver, which may cause damage to the device.

일 예로, A4WP 표준과 같은 전자기 공진 방식을 지원하는 제1 무선 전력 송신기(TX1)과 제2 무선 전력 송신기(TX2)가 동시에 무선 전력 수신기를 감지하기 위한 비콘 신호를 전송하는 경우, 제1 무선 전력 송신기(TX1)와 제2 무선 전력 송신기(TX2) 각각은 제1 무선 전력 수신기(RX1)와 제2 무선 전력 수신기(RX2) 모두로부터 광고 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 교차 연결이 발생될 수 있다.For example, when the first wireless power transmitter TX1 and the second wireless power transmitter TX2 supporting an electromagnetic resonance scheme such as the A4WP standard simultaneously transmit a beacon signal for detecting a wireless power receiver, the first wireless power transmitter TX1 Each of the transmitter TX1 and the second wireless power transmitter TX2 may receive advertisement signals from both the first wireless power receiver RX1 and the second wireless power receiver RX2. In this case, cross-connection may occur.

본 발명의 목적은 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 충전 시스템에서의 무선 전력 송신 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a wireless power transmission method and apparatus therefor in a wireless charging system supporting electromagnetic resonance.

본 발명의 다른 목적은 교차 연결 없이 무선 전력 수신기를 탐색하고 통신을 연결하는 것이 가능한 싱글 타입의 무선 전력 송신 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a single type wireless power transmitter capable of searching for a wireless power receiver and connecting communication without cross-connection.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

본 발명은 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 충전 시스템에서의 교차 연결 회피하는 것이 가능한 무선 전력 송신 방법 및 그를 위한 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a wireless power transmission method capable of avoiding cross-connection in a wireless charging system supporting electromagnetic resonance and an apparatus therefor.

본 발명의 일 실시예에 따른 공진 현상을 통해 무선으로 무선 전력 수신기에 전력을 공급하는 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 송신 방법은 전원 인가에 따라 구성 상태에 진입하여 부팅을 수행하는 단계와 상기 부팅이 완료되면, 랜덤한 제1 대기 옵셋을 생성하는 단계와 상기 제1 대기 옵셋에 기반하여 결정된 시점에 전력 절약 상태에 진입하여 비콘 시퀀스를 개시하는 단계를 포함할 수 있다.A wireless power transmission method in a wireless power transmitter that wirelessly supplies power to a wireless power receiver through a resonance phenomenon according to an embodiment of the present invention includes the steps of entering a configuration state and booting according to power supply, and the booting Upon completion, generating a random first standby offset and starting a beacon sequence by entering a power saving state at a time determined based on the first standby offset.

여기서, 상기 무선 전력 송신기는 어느 한 시점에 하나의 무선 전력 수신기와 통신 연결되어 무선 전력을 전송하는 싱글 타입 무선 전력 송신기일 수 있다.Here, the wireless power transmitter may be a single type wireless power transmitter that communicates with and transmits wireless power to one wireless power receiver at any point in time.

또한, 상기 무선 전력 송신 방법은 상기 전력 절약 상태에서 동시에 복수의 광고 신호가 수신되면, 랜덤한 제2 대기 옵셋을 생성하는 단계와 상기 제2 대기 옵셋에 기반하여 결정된 시점에서 상기 비콘 시퀀스를 다시 개시하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the wireless power transmission method includes generating a random second standby offset when a plurality of advertisement signals are received at the same time in the power saving state, and restarting the beacon sequence at a time point determined based on the second standby offset steps may be included.

또한, 상기 무선 전력 송신 방법은 상기 전력 절약 상태에서 대역외 통신을 통해 제1 무선 전력 수신기의 광고 신호가 수신되면, 저전력 상태로 천이하여 상기 제1 무선 전력 수신기를 식별하는 단계와 상기 식별된 제1 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 전력 전송 상태로 천이하는 단계를 더 포함하고, 상기 전력 전송 상태에서 제2 무선 전력 수신기로부터의 광고 신호가 수신되면, 상기 전력 절약 상태로 천이하여 상기 비콘 시퀀스를 다시 개시할 수 있다.In addition, the wireless power transmission method includes the steps of identifying the first wireless power receiver by transitioning to a low power state when an advertising signal of the first wireless power receiver is received through out-of-band communication in the power saving state, and the identified first wireless power receiver. Transitioning to a power transmission state in which power is transmitted to a first wireless power receiver, and when an advertisement signal from a second wireless power receiver is received in the power transmission state, transition to the power saving state to perform the beacon sequence. can start again.

또한, 상기 제2 전력 수신기로부터 소정 개수의 광고 신호가 연속적으로 수신되면, 상기 전력 절약 상태로 천이할 수도 있다.In addition, when a predetermined number of advertisement signals are continuously received from the second power receiver, the power saving state may be transitioned.

또한, 상기 전력 전송 상태에서 제2 무선 전력 수신기로부터의 광고 신호가 수신되면 제3 대기 옵셋을 생성하고, 상기 제3 대기 옵셋에 대응되는 시간만큼 대기 후 상기 전력 절약 상태로 천이할 수도 있다.In addition, when an advertisement signal from the second wireless power receiver is received in the power transmission state, a third standby offset may be generated, and a transition to the power saving state may be performed after waiting for a time corresponding to the third standby offset.

여기서, 상기 제3 대기 옵셋은 랜덤 값이거나 미리 설정된 고정 값 중 어느 하나일 수 있다.Here, the third standby offset may be either a random value or a preset fixed value.

또한, 상기 제1 대기 옵셋에 따라 결정되는 대기 시간이 소정 최대 대기 시간을 초과하지 않도록 상기 제1 대기 옵셋이 생성될 수 있다. In addition, the first standby offset may be generated such that a standby time determined according to the first standby offset does not exceed a predetermined maximum standby time.

또한, 상기 비콘 시퀀스는 충전 영역에 배치된 물체를 감지하기 위한 소정 제1 주기로 송출되는 제1 비콘 시퀀스 및 상기 감지된 물체가 무선 전력 수신이 가능한 기기인지를 식별하기 위해 소정 제2 주기로 송출되는 제2 비콘 시퀀스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the beacon sequence is a first beacon sequence transmitted at a predetermined first cycle for detecting an object disposed in the charging area and a first beacon sequence transmitted at a predetermined second cycle to identify whether the detected object is a device capable of receiving wireless power. It may include at least one of 2 beacon sequences.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공진 현상을 통해 무선으로 무선 전력 수신기에 전력을 공급하는 무선 전력 송신기는 제어부와 전원 인가에 따라 부팅이 완료되면, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 랜덤한 제1 대기 옵셋을 생성하는 대기 옵셋 생성부와 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 제1 대기 옵셋에 기반하여 결정된 시점에 전력 절약 상태에 진입하여 비콘 시퀀스를 생성 및 전송하는 전력 전송부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the wireless power transmitter wirelessly supplies power to the wireless power receiver through a resonance phenomenon, when booting is completed according to the application of power to the control unit, the first standby is random according to the control signal of the control unit. It may include a standby offset generator generating an offset and a power transmitter generating and transmitting a beacon sequence by entering a power saving state at a time determined based on the first standby offset according to a control signal of the control unit.

여기서, 상기 제어부가 어느 한 시점에 하나의 무선 전력 수신기와 통신 연결하여 해당 무선 전력 수신기로 무선 전력이 전송되도록 제어할 수 있다.Here, the control unit may communicate with one wireless power receiver at a certain point in time and control wireless power to be transmitted to the corresponding wireless power receiver.

또한, 상기 무선 전력 송신기는 대역외 통신을 통해 광고 신호를 수신하는 대역외 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부가 상기 전력 절약 상태에서 동시에 복수의 상기 광고 신호가 수신되면, 랜덤한 제2 대기 옵셋을 생성하도록 상기 대기 옵셋 생성부를 제어하고, 상기 제2 대기 옵셋에 기반하여 결정된 시점에 상기 비콘 시퀀스가 다시 개시되도록 상기 전력 전송부를 제어할 수 있다. The wireless power transmitter further includes an out-of-band communication unit for receiving an advertisement signal through out-of-band communication, and when the plurality of advertisement signals are simultaneously received in the power saving state, the control unit determines a random second standby offset. The standby offset generation unit may be controlled to generate the standby offset, and the power transmitter may be controlled to restart the beacon sequence at a time determined based on the second standby offset.

또한, 상기 무선 전력 송신기는 대역외 통신을 통해 광고 신호를 수신하는 대역외 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부가 상기 전력 절약 상태에서 상기 대역외 통신을 통해 제1 무선 전력 수신기의 상기 광고 신호가 수신되면, 저전력 상태로 천이하여 상기 제1 무선 전력 수신기를 식별하고, 상기 식별된 제1 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 전력 전송 상태로 천이하도록 상기 전력 전송부를 제어하고, 상기 전력 전송 상태에서 제2 무선 전력 수신기로부터의 상기 광고 신호가 수신되면, 상기 전력 절약 상태로 천이하여 상기 비콘 시퀀스를 다시 개시하도록 상기 전력 전송부를 제어할 수 있다. The wireless power transmitter further includes an out-of-band communication unit receiving an advertisement signal through out-of-band communication, and the control unit receives the advertisement signal of the first wireless power receiver through the out-of-band communication in the power saving state. Then, transition to a low power state, identify the first wireless power receiver, control the power transmission unit to transition to a power transmission state in which power is transmitted to the identified first wireless power receiver, and in the power transmission state, the second wireless power receiver When the advertisement signal from the wireless power receiver is received, the power transmission unit may be controlled to transition to the power saving state and restart the beacon sequence.

또한, 상기 제어부가 상기 제2 무선 전력 수신기로부터 소정 개수의 광고 신호가 연속적으로 수신되면, 상기 전력 절약 상태로 천이하여 상기 비콘 시퀀스를 개시하도록 상기 전력 전송부를 제어할 수 있다.Also, when the control unit continuously receives a predetermined number of advertisement signals from the second wireless power receiver, it may control the power transmission unit to transition to the power saving state and start the beacon sequence.

또한, 상기 제어부가 상기 전력 전송 상태에서 제2 무선 전력 수신기로부터 광고 신호가 수신되면 제3 대기 옵셋을 생성하도록 상기 대기 옵셋 생성부를 제어하고, 상기 제3 대기 옵셋에 대응되는 시간만큼 대기 후 상기 전력 절약 상태로 천이하여 상기 비콘 시퀀스를 개시하도록 상기 전력 전송부를 제어할 수 있다.In addition, when the control unit receives an advertisement signal from the second wireless power receiver in the power transmission state, the control unit controls the standby offset generation unit to generate a third standby offset, and after waiting for a time corresponding to the third standby offset, the power The power transmission unit may be controlled to transition to a saving state and initiate the beacon sequence.

또한, 상기 제3 대기 옵셋은 랜덤 값이거나 미리 설정된 고정 값 중 어느 하나일 수 있다.Also, the third standby offset may be either a random value or a preset fixed value.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 상기 무선 전력 송신 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.Another embodiment of the present invention may provide a computer-readable recording medium on which a program for executing any one of the wireless power transmission methods is recorded.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 전력 송신 방법은 무선 전력 송신기에 전원이 인가되는 단계와 제1 대기 시간을 설정하는 단계, 무선 전력 수신기를 감지 또는 식별하기 위한 요청 신호를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 대기 시간은 랜덤하게 설정되고, 상기 요청 신호를 송신하는 단계는 제1 특정 시점으로부터 상기 제1 대기 시간이 경과된 시점에 개시될 수 있다.A wireless power transmission method of a wireless power transmitter wirelessly transmitting power to a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention includes applying power to a wireless power transmitter, setting a first standby time, and a wireless power receiver. Transmitting a request signal for detection or identification, wherein the first waiting time is randomly set, and transmitting the request signal starts when the first waiting time elapses from a first specific time point. It can be.

여기서, 무선 전력 송신기는 동시에 한 개의 무선 전력 수신기에만 전력을 공급하는 무선 전력 송신기 일 수 있다.Here, the wireless power transmitter may be a wireless power transmitter that supplies power to only one wireless power receiver at the same time.

또한, 상기 제1 특정 시점은 상기 전원이 인가되는 시점 일 수 있다.Also, the first specific point in time may be a point in time when the power is applied.

또한, 상기 제1 특정 시점은 상기 무선 전력 송신기의 부팅이 완료되는 시점 일 수 있다.Also, the first specific point in time may be a point in time when booting of the wireless power transmitter is completed.

또한, 상기 제1 대기 시간은 기 설정된 최대 대기 시간을 초과하지 않도록 설정될 수 있다. In addition, the first waiting time may be set not to exceed a preset maximum waiting time.

또한, 상기 무선 전력 수신기로부터 식별 정보 및 특성 정보를 포함하는 정보 신호를 수신하는 단계, 제2 대기 시간을 설정하는 단계, 상기 요청 신호를 재송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 대기 시간은 랜덤 하게 설정되고, 상기 요청 신호를 재송신하는 단계는 제2 특정 시점으로부터 상기 제2 대기 시간이 경과된 시점에 개시될 수 있다.The method further includes receiving an information signal including identification information and characteristic information from the wireless power receiver, setting a second waiting time, and retransmitting the request signal, wherein the second waiting time is random. is set, and the step of retransmitting the request signal may be initiated when the second waiting time elapses from a second specific time point.

또한, 상기 제2 특정 시점은 복수개의 상기 무선 전력 수신기로부터 상기 정보 신호를 수신하는 시점일 수 있다.Also, the second specific point in time may be a point in time at which the information signal is received from the plurality of wireless power receivers.

또한, 상기 제2 대기 시간은 기 설정된 최대 대기 시간을 초과하지 않도록 설정될 수 있다.In addition, the second waiting time may be set not to exceed a preset maximum waiting time.

또한, 제1 무선 전력 수신기에 전력을 송신하는 단계, 제2 무선 전력 수신기로부터 식별 정보 및 특성 정보를 포함하는 정보 신호를 수신하는 단계, 제3 대기 시간을 설정하는 단계, 상기 요청 신호를 재송신하는 단계를 더 포함 할 수 있다.In addition, the step of transmitting power to the first wireless power receiver, the step of receiving an information signal including identification information and characteristic information from the second wireless power receiver, the step of setting a third waiting time, the step of retransmitting the request signal More steps may be included.

또한, 상기 제3 대기 시간은 랜덤 하게 설정되고, 상기 요청 신호를 재송신하는 단계는 제3 특정 시점으로부터 상기 제3 대기 시간이 경과된 시점에 개시될 수 있다.Also, the third waiting time may be randomly set, and the retransmitting of the request signal may be started when the third waiting time elapses from a third specific time point.

또한, 상기 제3 특정 시점은, 상기 제1 무선 전력 수신기에 대한 전력 송신이 종료된 시점일 수 있다. Also, the third specific point in time may be a point in time when power transmission to the first wireless power receiver is terminated.

또한, 상기 제3 특정 시점에 경고 알람이 개시 될 수 있다.In addition, a warning alarm may be initiated at the third specific time point.

또한, 상기 제3 대기 시간은 기 설정된 최대 대기 시간을 초과하지 않도록 설정될 수 있다.Also, the third waiting time may be set not to exceed a preset maximum waiting time.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 전력 송신 방법은 무선 전력 수신기를 감지 또는 식별하기 위한 요청 신호를 송신하는 단계, 상기 무선 전력 수신기로부터 식별 정보 및 특성 정보를 포함하는 정보 신호를 수신하는 단계, 대기 시간을 설정하는 단계, 상기 무선 전력 수신기에 요청 신호를 재송신하는 단계를 포함하고, A wireless power transmission method of a wireless power transmitter wirelessly transmitting power to a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention includes transmitting a request signal for detecting or identifying a wireless power receiver, identifying the wireless power receiver from the wireless power receiver. Receiving an information signal including information and characteristic information, setting a waiting time, and retransmitting a request signal to the wireless power receiver,

상기 대기 시간은 랜덤하게 설정되고, 상기 요청 신호를 재송신하는 단계는 특정 시점으로부터 상기 대기 시간이 경과된 시점에 개시 될 수 있다.The waiting time may be randomly set, and the step of retransmitting the request signal may be initiated when the waiting time elapses from a specific time point.

또한, 상기 무선 전력 송신기는 동시에 한 개의 무선 전력 수신기에만 전력을 공급하는 무선 전력 송신기 일 수 있다.Also, the wireless power transmitter may be a wireless power transmitter that supplies power to only one wireless power receiver at the same time.

또한, 상기 특정 시점은 복수개의 상기 무선 전력 수신기로부터 상기 정보 신호를 수신하는 시점일 수 있다.Also, the specific time point may be a time point at which the information signal is received from a plurality of wireless power receivers.

또한, 상기 대기 시간은 기 설정된 최대 대기 시간을 초과하지 않도록 설정될 수 있다.In addition, the waiting time may be set not to exceed a preset maximum waiting time.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 전력 송신 방법은 무선 전력 수신기를 감지 또는 식별하기 위한 요청 신호를 송신하는 단계, 제1 무선 전력 수신기로부터 식별 정보 또는 특성 정보를 포함하는 제1 정보 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 무선 전력 수신기에 전력을 송신하는 단계, 제2 무선 전력 수신기로부터 식별 정보 또는 특성 정보를 포함하는 제2 정보 신호를 수신하는 단계, 대기 시간을 설정하는 단계, A wireless power transmission method of a wireless power transmitter wirelessly transmitting power to a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention includes the steps of transmitting a request signal for detecting or identifying a wireless power receiver, from a first wireless power receiver. Receiving a first information signal including identification information or characteristic information, transmitting power to the first wireless power receiver, receiving a second information signal including identification information or characteristic information from a second wireless power receiver step, setting the waiting time,

상기 요청 신호를 재송신하는 단계를 포함하고 상기 대기 시간은 랜덤 하게 설정되고, 상기 요청 신호를 재송신하는 단계는 특정 시점으로부터 상기 대기 시간이 경과된 시점에 개시될 수 있다.The step of retransmitting the request signal may be included, the waiting time may be randomly set, and the step of retransmitting the request signal may be initiated when the waiting time elapses from a specific point in time.

또한, 상기 무선 전력 송신기는 동시에 한 개의 무선 전력 수신기에만 전력을 공급하는 무선 전력 송신기일 수 있다.Also, the wireless power transmitter may be a wireless power transmitter that supplies power to only one wireless power receiver at the same time.

또한, 상기 특정 시점은, 상기 제1 무선 전력 수신기에 대한 전력 송신이 종료된 시점일 수 있다.Also, the specific point in time may be a point in time when power transmission to the first wireless power receiver is terminated.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.The above aspects of the present invention are only some of the preferred embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected are detailed descriptions of the present invention to be detailed below by those skilled in the art. It can be derived and understood based on.

본 발명에 따른 방법, 장치 및 시스템에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the method, apparatus and system according to the present invention are described as follows.

본 발명은 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 충전 시스템에서 교차 연결을 회피하는 방법 및 그를 위한 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of providing a method and apparatus for avoiding cross-connection in a wireless charging system supporting electromagnetic resonance.

또한, 본 발명은 교차 연결에 따른 전력 낭비 및 기기 손상을 최소화시키는 것이 가능한 전자기 공진 방식을 지원하는 싱글 타입의 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention has the advantage of providing a single-type wireless power transmission device supporting an electromagnetic resonance method capable of minimizing power waste and device damage due to cross-connection.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 타입 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기의 타입 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 V_RECT에 따른 무선 전력 수신기의 동작 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 싱글 타입 무선 전력 송신기에서의 교차 연결 문제를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서 교차 연결을 회피를 위한 비콘 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서 교차 연결을 회피를 위한 비콘 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글 타입 무선 전력 송신기에서의 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.The accompanying drawings are provided to aid understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention together with a detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is a block diagram for explaining the structure of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining the type and characteristics of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the type and characteristics of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
4 is an equivalent circuit diagram of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
5 is a state transition diagram for explaining a state transition procedure in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
6 is a state transition diagram of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining an operating region of a wireless power receiver according to V _RECT according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart for explaining a wireless charging procedure according to an embodiment of the present invention.
9 is a configuration diagram of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining a cross-connection problem in a single type wireless power transmitter according to the present invention.
11 is a diagram for explaining a wireless power transmission procedure in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram for explaining a beacon signal transmission method for avoiding cross-connection in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram for explaining a method of transmitting a beacon signal for avoiding cross-connection in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
14 is a diagram for explaining a power transmission control method in a single type wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
15 is a block diagram for explaining the structure of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, although all of the components may be implemented as a single independent piece of hardware, some or all of the components are selectively combined to perform some or all of the combined functions in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by a person skilled in the art. Such a computer program may implement an embodiment of the present invention by being stored in a computer readable storage medium, read and executed by a computer. A storage medium of a computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as "include", "comprise" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent unless otherwise stated, excluding other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is or may be directly connected to the other element, but there is another element between the elements. It will be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

하기 실시예의 설명에 있어서, 무선 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. In the description of the following embodiments, a device for transmitting wireless power in a wireless charging system is a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, and a transmitter for convenience of explanation. , a wireless power transmission device, a wireless power transmitter, etc. will be used interchangeably.

또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In addition, as an expression for a device that wirelessly receives power from a wireless power transmitter, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiving terminal, a receiving side, a receiving device, a receiver, etc. are mixed. can be used

본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태, 차량 매립 형태, 차량 거치 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 동시에 전력을 전송하거나 하나의 무선 전력 수신 장치에만 전력을 전송할 수 있다. The wireless power transmitter according to the present invention may be configured in a pad type, a cradle type, an access point (AP) type, a small base station type, a stand type, a ceiling embedded type, a wall hanging type, a vehicle embedded type, a vehicle mounting type, etc. The wireless power transmitter of may simultaneously transmit power to a plurality of wireless power receivers or transmit power to only one wireless power receiver.

이를 위해, 무선 전력 송신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 수단을 구비할 수도 있다. To this end, the wireless power transmitter may include at least one wireless power transmitter.

또한, 본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 다른 무선 전력 송신기와 네트워크 연동될 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 블루투스와 같은 근거리 무선 통신을 이용하여 상호 연동될 수 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution)/LTE-Advanced, Wi-Fi 등의 무선 통신 기술을 이용하여 상호 연동될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 유선으로 인터넷망을 통해 상호 연동될 수도 있다.Also, the wireless power transmitter according to the present invention may network with other wireless power transmitters. For example, wireless power transmitters may interwork with each other using short-range wireless communication such as Bluetooth. As another example, wireless power transmitters may be interoperated using wireless communication technologies such as wideband code division multiple access (WCDMA), long term evolution (LTE)/LTE-Advanced, and Wi-Fi, but are not limited thereto. , can also be interconnected through the Internet network by wire.

본 발명에 적용되는 무선 전력 전송 수단은 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 적용된 장치 또는 부품일 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 또는/및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The wireless power transmission means applied to the present invention is a device to which various wireless power transmission standards are applied based on the electromagnetic induction method for charging using the electromagnetic induction principle in which a magnetic field is generated in a coil at a transmitting end and electricity is induced in a coil at a receiving end under the influence of the magnetic field. or parts. Here, the electromagnetic induction wireless power transmission standard may include, but is not limited to, electromagnetic induction wireless charging technology defined by the Wireless Power Consortium (WPC) and/or Power Matters Alliance (PMA).

다른 일 예로, 무선 전력 전송 수단은 무선 전력 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조시켜 근거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 적용된 장치 또는 부품일 수 있다. 일 예로, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 A4WP(Alliance for Wireless Power)에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.As another example, the wireless power transmitter is a device or component to which an electromagnetic resonance method is applied that transmits power to a wireless power receiver located in a short distance by tuning a magnetic field generated by a transmission coil of a wireless power transmitter to a specific resonant frequency. can be For example, the electromagnetic resonance method may include, but is not limited to, a resonance type wireless charging technology defined by A4WP (Alliance for Wireless Power), a wireless charging technology standard organization.

또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 수단은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 전력 전송 방식이 적용된 장치 또는 부품일 수도 있다.As another example, the wireless power transmitter may be a device or component to which an RF wireless power transmission scheme is applied, which loads low-power energy into an RF signal and transmits power to a wireless power receiver located at a remote location.

본 발명의 또 다른 일 예로, 본 발명에 따른 무선 파워 송신기는 상기한 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 2개 이상의 무선 전력 전송 방식을 동시에 지원할 수 있도록 설계될 수도 있다. As another example of the present invention, the wireless power transmitter according to the present invention may be designed to simultaneously support at least two or more wireless power transmission methods among the above-described electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, and RF wireless power transmission method.

이 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에 탑재한 능력뿐만 아니라 무선 전력 수신기의 종류, 상태, 요구 전력 등에 기반하여 적응적으로 무선 전력 전송 방식을 결정할 수도 있다. In this case, the wireless power transmitter may adaptively determine a wireless power transmission method based on the type, state, required power, etc. of the wireless power receiver as well as the capability of the wireless power transmitter and the wireless power receiver.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 하나를 지원하는 장치 또는 부품일 수 있다.In addition, the wireless power receiver according to an embodiment of the present invention may include at least one wireless power receiver, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters. Here, the wireless power receiver may be a device or component supporting at least one of the electromagnetic induction method, the electromagnetic resonance method, and the RF wireless power transmission method.

본 발명에 따른 무선 전력 수신기는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 탑재될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 무선으로 전력 수신이 가능하거나 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 수신기는 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함하는 댁내 가전기기, 차량, 무인 항공기, 에어 드론, 로봇 등에도 탑재될 수 있다. The wireless power receiver according to the present invention is used for mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation devices, and MP3 players. , It can be mounted on small electronic devices such as electric toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controllers, fishing rods, etc., but is not limited thereto, and the wireless power receiving means according to the present invention is installed so that power can be received wirelessly or battery charging is possible. Any device that can do that is enough. The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention can be mounted on household appliances including TVs, refrigerators, washing machines, etc., vehicles, unmanned aerial vehicles, air drones, robots, and the like.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining the structure of a wireless power transfer system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a wireless power transmission system may include a wireless power transmitter 100 and a wireless power receiver 200.

상기 도 1에는 무선 전력 송신기(100)가 하나의 무선 전력 수신기(200)에 무선 파워를 전송하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(100)는 복수의 무선 전력 수신기(200)에 무선 파워를 전송할 수도 있다. 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전련 수신기(200)는 복수의 무선 전력 송신기(100)로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있음을 주의해야 한다. 1 shows that the wireless power transmitter 100 transmits wireless power to one wireless power receiver 200, but this is only one embodiment, and the wireless power according to another embodiment of the present invention The transmitter 100 may transmit wireless power to a plurality of wireless power receivers 200 . It should be noted that the wireless power receiver 200 according to another embodiment may simultaneously receive wireless power from a plurality of wireless power transmitters 100 .

무선 전력 송신기(100)는 특정 전력 전송 주파수를 이용하여 자기장을 발생시켜 무선 전력 수신기(200)에 전력을 송신할 수 있다.The wireless power transmitter 100 may transmit power to the wireless power receiver 200 by generating a magnetic field using a specific power transmission frequency.

무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 송신기(100)에 의해 사용되는 주파수와 동일한 주파수로 동조하여 전력을 수신할 수 있다.The wireless power receiver 200 may receive power by tuning to the same frequency as the frequency used by the wireless power transmitter 100 .

일 예로, 전력 전송을 위한 주파수는 6.78MHz 대역일 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다. For example, a frequency for power transmission may be a 6.78 MHz band, but is not limited thereto.

즉, 무선 전력 송신기(100)에 의해 전송된 전력은 무선 전력 송신기(100)와 공진을 이루는 무선 전력 수신기(200)에 전달될 수 있다.That is, power transmitted by the wireless power transmitter 100 may be delivered to the wireless power receiver 200 resonating with the wireless power transmitter 100 .

하나의 무선 전력 송신기(100)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신기(200)의 최대 개수는 무선 전력 송신기(100)의 최대 전송 파워 레벨, 무선 전력 수신기(200)의 최대 전력 수신 레벨, 무선 전력 송신기(100) 및 무선 전력 수신기(200)의 물리적인 구조에 기반하여 결정될 수 있다.The maximum number of wireless power receivers 200 capable of receiving power from one wireless power transmitter 100 is the maximum transmission power level of the wireless power transmitter 100, the maximum power reception level of the wireless power receiver 200, It may be determined based on physical structures of the power transmitter 100 and the wireless power receiver 200.

무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 전송을 위한 주파수 대역-즉, 공진 주파수 대역-과는 상이한 주파수 대역으로 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 양방향 통신은 반이중 방식의 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 프로토콜이 사용될 수 있다.The wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may perform bidirectional communication in a frequency band different from a frequency band for wireless power transmission, that is, a resonant frequency band. For example, a half-duplex Bluetooth Low Energy (BLE) communication protocol may be used for bidirectional communication.

무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)는 상기 양방향 통신을 통해 서로의 특성 및 상태 정보-즉, 전력 협상 정보-를 교환할 수 있다. The wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may exchange each other's characteristics and state information—that is, power negotiation information—through the bidirectional communication.

일 예로, 무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 송신기(100)로부터 수신되는 전력 레벨을 제어하기 위한 소정 전력 수신 상태 정보를 양방향 통신을 통해 무선 전력 송신기(100)에 전송할 수 있으며, 무선 전력 송신기(100)는 수신된 전력 수신 상태 정보에 기반하여 동적으로 전송 전력 레벨을 제어할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기(100)는 전력 전송 효율을 최적화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과전압(Over-Voltage)에 따른 부하 파손을 방지하는 기능, 저전압(Under-Voltage)에 따라 불필요한 전력이 낭비되는 것을 방지하는 기능 등을 제공할 수 있다. For example, the wireless power receiver 200 may transmit predetermined power reception state information for controlling the power level received from the wireless power transmitter 100 to the wireless power transmitter 100 through bi-directional communication, and the wireless power transmitter ( 100) may dynamically control the transmit power level based on the received power reception state information. Through this, the wireless power transmitter 100 not only optimizes power transmission efficiency, but also prevents load damage due to over-voltage and prevents unnecessary power from being wasted due to under-voltage. function can be provided.

또한, 무선 전력 송신기(100)는 양방향 통신을 통해 무선 전력 수신기(200)에 대한 인증 및 식별하는 기능, 호환되지 않는 장치 또는 충전이 불가능한 물체를 식별하는 기능, 유효한 부하를 식별하는 기능 등을 수행할 수도 있다. In addition, the wireless power transmitter 100 performs a function of authenticating and identifying the wireless power receiver 200 through bidirectional communication, a function of identifying an incompatible device or an object that cannot be charged, and a function of identifying a valid load. You may.

이하에서는, 보다 구체적으로 공진 방식의 무선 전력 전송 과정을 상기 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a resonance-type wireless power transmission process will be described in more detail with reference to FIG. 1 .

무선 전력 송신기(100)는 전원공급부(power supplier, 110), 전력변환부(Power Conversion Unit, 120), 매칭회로(Matching Circuit, 130), 송신공진기(Transmission Resonator, 140), 주제어부(Main Controller, 150) 및 통신부(Communication Unit, 160)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.The wireless power transmitter 100 includes a power supplier 110, a power conversion unit 120, a matching circuit 130, a transmission resonator 140, and a main controller. , 150) and a communication unit (Communication Unit, 160). The communication unit may include a data transmitter and a data receiver.

전원공급부(110)는 주제어부(150)의 제어에 따라 전력변환부(120)에 특정 공급 전압을 공급할 수 있다. 이때, 공급 전압은 DC 전압 또는 AC 전압일 수 있다. The power supply unit 110 may supply a specific supply voltage to the power conversion unit 120 under the control of the main control unit 150 . At this time, the supply voltage may be a DC voltage or an AC voltage.

전력변환부(120)는 주제어부(150)의 제어에 따라 전력공급부(110)로부터 수신된 전압을 특정 전압으로 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 전력변환부(210)는 DC/DC 변환기(DC/DC convertor), AC/DC 변환기(AC/DC convertor), 파워 증폭기(Power amplifier) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The power conversion unit 120 may convert the voltage received from the power supply unit 110 into a specific voltage under the control of the main control unit 150 . To this end, the power converter 210 may include at least one of a DC/DC converter, an AC/DC converter, and a power amplifier.

매칭회로(130)는 전력 전송 효율을 극대화시키기 위해 전력변환부(210)와 송신공진기(140) 사이의 임피던스를 정합하는 회로이다.The matching circuit 130 is a circuit that matches the impedance between the power conversion unit 210 and the transmission resonator 140 to maximize power transmission efficiency.

송신공진기(140)는 매칭회로(130)로부터 인가된 전압에 따라 특정 공진 주파수를 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있다. The transmission resonator 140 may transmit power wirelessly using a specific resonant frequency according to the voltage applied from the matching circuit 130 .

무선 전력 수신기(100)는 수신공진기(Reception Resonator, 210), 정류기(Rectifier, 220), DC-DC 변환기(DC-DC Converter, 230), 부하(Load, 240), 주제어부(Main Controller, 250) 및 통신부(Communication Unit, 260)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.The wireless power receiver 100 includes a reception resonator 210, a rectifier 220, a DC-DC converter 230, a load 240, and a main controller 250. ) and a communication unit (Communication Unit, 260). The communication unit may include a data transmitter and a data receiver.

수신공진기(210)는 공진 현상을 통해 송신공진기(140)에 의해 송출된 전력을 수신할 수 있다.The receiving resonator 210 may receive power transmitted by the transmitting resonator 140 through a resonance phenomenon.

정류기(210)는 수신공진기(210)로부터 인가되는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The rectifier 210 may perform a function of converting the AC voltage applied from the receiving resonator 210 into a DC voltage.

DC-DC 변환기(230)는 정류된 DC 전압을 부하(240)에 요구되는 특정 DC 전압으로 변환할 수 있다.The DC-DC converter 230 may convert the rectified DC voltage into a specific DC voltage required by the load 240 .

주제어부(250)는 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어하거나 무선 전력 수신기(200)의 특성 및 상태 정보를 생성하고 통신부(260)를 제어하여 무선 전력 송신기(100)에 상기 무선 전력 수신기(200)의 특성 및 상태 정보를 전송할 수 있다. 일 예로, 주제어부(250)는 정류기(220)와 DC-DC 변환기(230)에서의 출력 전압 및 전류의 세기를 모니터링하여 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어할 수 있다. The main control unit 250 controls the operation of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 or generates characteristics and status information of the wireless power receiver 200 and controls the communication unit 260 to operate the wireless power transmitter 100. The characteristics and state information of the wireless power receiver 200 may be transmitted to. For example, the main control unit 250 may control the operation of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 by monitoring the intensity of the output voltage and current from the rectifier 220 and the DC-DC converter 230. there is.

모니터링된 출력 전압 및 전류의 세기 정보는 통신부(260)를 통해 무선 전력 송신기(100)에 실시간으로 전송될 수 있다. The monitored output voltage and current intensity information may be transmitted to the wireless power transmitter 100 in real time through the communication unit 260 .

또한, 주제어부(250)는 정류된 DC 전압을 소정 기준 전압과 비교하여 과전압 상태(Over-Voltage State)인지 저전압 상태(Under-Voltage State)인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 시스템 오류 상태가 감지되면, 감지 결과를 통신부(260)를 통해 무선 전력 송신기(100)에 전송할 수도 있다.In addition, the main control unit 250 compares the rectified DC voltage with a predetermined reference voltage to determine whether it is an over-voltage state or an under-voltage state, and detects a system error state according to the determination result , the detection result may be transmitted to the wireless power transmitter 100 through the communication unit 260 .

또한, 주제어부(250)는 시스템 오류 상태가 감지되면, 부하의 훼손을 방지하기 위해 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어하거나 스위치 또는(및) 제너 다이오드를 포함한 소정 과전류 차단 회로를 이용하여 부하(240)에 인가되는 전력을 제어할 수도 있다.In addition, when a system error state is detected, the main control unit 250 controls the operation of the rectifier 220 and the DC-DC converter 230 to prevent damage to the load, or a predetermined overcurrent including a switch or/and a zener diode. Power applied to the load 240 may be controlled using a blocking circuit.

상기한 도 1에서는 주제어부(150, 250)와 통신부(160, 260)가 서로 다른 모듈로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 주제어부(150, 250)와 통신부(160, 260)가 하나의 모듈로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.In FIG. 1, the main control units 150 and 250 and the communication units 160 and 260 are shown as being composed of different modules, but this is only one embodiment, and another embodiment of the present invention is a main control unit ( It should be noted that the 150 and 250 and the communication units 160 and 260 may be configured as one module.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 타입 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining the type and characteristics of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 각각 등급(Class)과 카테고리(Category)로 타입 및 특성이 분류될 수 있다.The type and characteristics of the wireless power transmitter and wireless power receiver according to the present invention may be classified into classes and categories, respectively.

무선 전력 송신기의 타입 및 특성은 크게 다음의 3가지 파라메터를 통해 식별될 수 있다.The type and characteristics of a wireless power transmitter can be largely identified through the following three parameters.

첫째, 무선 전력 송신기는 송신 공진기(140)에 인가되는 최대 전력의 세기에 따라 결정되는 등급에 의해 식별될 수 있다.First, the wireless power transmitter may be identified by a class determined according to the intensity of maximum power applied to the transmission resonator 140 .

여기서, 무선 전력 송신기의 등급은 송신 공진기(140)에 인가되는 파워(P_{TX_IN_COIL})의 최대 값을 하기 무선 전력 송신기 등급 테이블-이하, 표 1이라 명함-에 명기된 등급 별 미리 정의된 최대 입력 파워(P_TX _{_IN_MAX})와 비교하여 결정될 수 있다. 여기서, P_TX _{_IN_COIL}은 송신공진기(140)에 단위 시간 동안 인가되는 전압(V(t))과 전류(I(t))의 곱을 해당 단위 시간으로 나누어 산출되는 평균 실수 값일 수 있다.Here, the class of the wireless power transmitter is the maximum value of the power (P _{TX_IN_COIL} ) applied to the transmission resonator 140 defined in advance for each class specified in the following wireless power transmitter class table - hereinafter referred to as Table 1 -. (P _TX _{_IN_MAX} ). Here, P _{TX_IN_COIL} may be an average real number value calculated by dividing the product of the _voltage V(t) and the current I(t) applied to the transmit resonator 140 for unit time by the corresponding unit time.

등급(Class)Class 최대 입력 파워max input power 최소 카테고리
지원 요구 조건minimum category
application requirements 지원 가능 최대
디바이스의 개수Max supported
number of devices 등급 1grade 1 2W2W 1 x 등급11 x Grade 1 1 x 등급11 x Grade 1 등급 2grade 2 10W10W 1 x 등급31 x Grade 3 2 x 등급22 x rank 2 등급 3grade 3 16W16W 1 x 등급41 x Grade 4 2 x 등급32 x Grade 3 등급 4grade 4 33W33W 1 x 등급51 x Grade 5 3 x 등급33 x Grade 3 등급 5grade 5 50W50W 1 x 등급61 x Grade 6 4 x 등급34 x Grade 3 등급 6grade 6 70W70W 1 x 등급61 x Grade 6 5 x 등급35 x rank 3

상기 표 1에 개시된 등급은 일 실시예에 불과하며, 새로운 등급이 추가되거나 삭제될 수도 있다. 또한, 등급 별 최대 입력 파워, 최소 카테고리 지원 요구 조건, 지원 가능 최대 디바이스 개수에 대한 값도 무선 전력 송신기의 용도, 형상 및 구현 형태 등에 따라 변경될 수도 있음을 주의해야 한다.The grades disclosed in Table 1 are only examples, and new grades may be added or deleted. In addition, it should be noted that values for the maximum input power for each class, the minimum category support requirement, and the maximum number of devices that can be supported may also change depending on the purpose, shape, and implementation of the wireless power transmitter.

일 예로, 상기 표 1을 참조하면, 송신 공진기(140)에 인가되는 파워(P_{TX_IN_COIL})의 최대 값이 등급 3에 대응되는 P_TX _{_IN_MAX}값보다 크거나 같고, 등급 4에 대응되는 P_TX _{_IN_MAX}값보다 작은 경우, 해당 무선 전력 송신기의 등급은 등급 3으로 결정될 수 있다.For example, referring to Table 1, the maximum value of the power (P _{TX_IN_COIL} ) applied to the transmit resonator 140 is greater than or equal to the P _TX _{_IN_MAX} value corresponding to class 3, and the P _TX _{_IN_MAX} value corresponding to class 4 If it is less than , the class of the wireless power transmitter may be determined as class 3.

둘째, 무선 전력 송신기는 식별된 등급에 대응되는 최소 카테고리 지원 요구 조건(Minimum Category Support Requirements)에 따라 식별될 수도 있다. Second, the wireless power transmitter may be identified according to minimum category support requirements corresponding to the identified class.

여기서, 최소 카테고리 지원 요구 조건은 해당 등급의 무선 전력 송신기가 지원 가능한 무선 전력 수신기 카테고리 중 가장 높은 수준의 카테고리에 해당되는 무선 전력 수신기의 지원 가능 개수일 수 있다. 즉, 최소 카테고리 지원 요구 조건은 해당 무선 전력 송신기가 지원 가능한 최대 카테고리 디바이스의 최소 개수일 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 상기 최소 카테고리 요구 조건에 따른 최대 카테고리 이하에 해당하는 모든 카테고리의 무선 전력 수신기를 지원할 수 있다.Here, the minimum category support requirement may be the supportable number of wireless power receivers corresponding to the highest level category among wireless power receiver categories supportable by a wireless power transmitter of the corresponding class. That is, the minimum category support requirement may be the minimum number of maximum category devices supported by the corresponding wireless power transmitter. In this case, the wireless power transmitter may support wireless power receivers of all categories corresponding to or less than the maximum category according to the minimum category requirement.

다만, 만약, 무선 전력 송신기가 상기 최소 카테고리 지원 요구 조건에 명시된 카테고리보다 더 높은 카테고리의 무선 전력 수신기를 지원할 수 있다면, 무선 전력 송신기가 해당 무선 전력 수신기를 지원하는 것을 제한하지는 않을 수 있다.However, if the wireless power transmitter can support a wireless power receiver of a higher category than the category specified in the minimum category support requirement, the wireless power transmitter may not be restricted from supporting the corresponding wireless power receiver.

일 예로, 상기 표 1을 참조하면, 등급 3인 무선 전력 송신기는 적어도 하나의 카테고리 5인 무선 전력 수신기를 지원해야 한다. 물론, 이 경우, 무선 전력 송신기는 최소 카테고리 지원 요구 조건에 해당되는 카테고리 수준 보다 낮은 수준의 카테고리에 해당되는 무선 전력 수신기(100)를 지원할 수 있다. For example, referring to Table 1 above, a class 3 wireless power transmitter must support at least one category 5 wireless power receiver. Of course, in this case, the wireless power transmitter may support the wireless power receiver 100 corresponding to a category lower than the category level corresponding to the minimum category support requirement.

또한, 무선 전력 송신기는 최소 카테고리 지원 요구 조건에 대응되는 카테고리보다 더 높은 수준의 카테고리를 지원 가능한 것으로 판단되면, 더 높은 수준의 카테고리를 갖는 무선 전력 수신기를 지원할 수도 있음을 주의해야 한다.In addition, it should be noted that the wireless power transmitter may support a wireless power receiver having a higher level category if it is determined that the wireless power transmitter can support a higher level category than the category corresponding to the minimum category support requirement.

셋째, 무선 전력 송신기는 식별된 등급에 대응되는 지원 가능 최대 디바이스 개수에 의해 식별될 수도 있다. 여기서, 지원 가능 최대 디바이스 개수는 해당 등급에서 지원 가능한 카테고리 중 가장 낮은 수준의 카테고리에 해당되는 무선 전력 수신기의 최대 지원 가능 개수-이하, 간단히 지원 가능 디바이스의 최대 개수라 명함-에 의해 식별될 수도 있다. Third, the wireless power transmitter may be identified by the maximum number of supportable devices corresponding to the identified class. Here, the maximum number of supportable devices may be identified by the maximum supportable number of wireless power receivers corresponding to the lowest category among supportable categories in the corresponding class - hereinafter simply referred to as the maximum number of supportable devices. .

일 예로, 상기 표 1을 참조하면, 등급 3의 무선 전력 송신기는 최소 카테고리 3인 무선 전력 수신기를 최대 2개까지 지원할 수 있어야 한다.For example, referring to Table 1 above, a wireless power transmitter of class 3 must be able to support up to two wireless power receivers of at least category 3.

다만, 무선 전력 송신기가 자신의 등급에 상응하는 최대 디바이스 개수 이상을 지원할 수 있는 경우, 최대 디바이스 개수 이상을 지원하는 것을 제한하지는 않는다. However, when the wireless power transmitter can support more than the maximum number of devices corresponding to its class, support of more than the maximum number of devices is not limited.

본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 허락하지 않을 특별한 이유가 없는 경우, 가용한 파워 내에서 적어도 상기 표 1에 정의된 개수까지는 무선 전력 전송을 수행할 있어야 한다.The wireless power transmitter according to the present invention must perform wireless power transmission at least up to the number defined in Table 1 within the available power, unless there is a special reason not to allow the power transmission request of the wireless power receiver.

일 예로, 무선 전력 송신기는 해당 전력 전송 요청을 수용할 정도의 가용한 파워가 남아있지 않는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다. 또는, 무선전력 수신기의 전력 조정을 제어할 수 있다.For example, the wireless power transmitter may not accept the power transmission request of the corresponding wireless power receiver when there is no available power remaining to accommodate the corresponding power transmission request. Alternatively, power adjustment of the wireless power receiver may be controlled.

다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 전송 요청을 수락하면 수용 가능한 무선 전력 수신기의 개수를 초과하는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다.As another example, when the wireless power transmitter accepts the power transmission request, if the number of wireless power receivers that can be accommodated is exceeded, the wireless power transmitter may not accept the power transmission request of the corresponding wireless power receiver.

또 다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 전송을 요청한 무선 전력 수신기의 카테고리가 자신의 등급에서 지원 가능한 카테고리 수준을 초과하는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다.As another example, when the category of the wireless power receiver requesting power transmission exceeds a category level supportable in its class, the wireless power transmitter may not accept the power transmission request of the corresponding wireless power receiver.

또 다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 내부 온도가 기준치 이상을 초과하는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다. As another example, when the internal temperature of the wireless power transmitter exceeds a reference value, the wireless power transmitter may not accept the power transmission request of the corresponding wireless power receiver.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기의 타입 및 특성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the type and characteristics of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 수신공진기(210)의 평균 출력 전압(P_RX _{_OUT})은 단위 시간 동안 수신공진기(210)에 의해 출력되는 전압(V(t))와 전류(I(t))의 곱을 해당 단위 시간으로 나누어 산출되는 실수 값일 수 있다.As shown in FIG. 3, the average output voltage (P _RX _{_OUT} ) of the receiver resonator 210 is the voltage (V(t)) and the current (I(t)) output by the receiver resonator 210 for a unit time. It may be a real value calculated by dividing the product of by the corresponding unit time.

무선 전력 수신기의 카테고리는 하기 표 2에 도시된 바와 같이, 수신공진기(210)의 최대 출력 전압(P_{RX_OUT_MAX})에 기반하여 정의될 수 있다.As shown in Table 2 below, the category of the wireless power receiver may be defined based on the maximum output voltage (P _{RX_OUT_MAX} ) of the receiving resonator 210 .

카테고리
(Category)category
(Category) 최대 입력 파워max input power 응용 예application examples 카테고리 1Category 1 TBDTBD 블루투스 핸드셋bluetooth handset 카테고리 2category 2 3.5W3.5W 피쳐폰feature phone 카테고리 3Category 3 6.5W6.5W 스마트폰Smartphone 카테고리 4Category 4 13W13W 테블릿tablet 카테고리 5Category 5 25W25W 소형 랩탑small laptop 카테고리 6Category 6 37.5W37.5W 랩탑laptop 카테고리 6category 6 50W50W TBDTBD

일 예로, 부하단에서의 충전 효율이 80%이상인 경우, 카테고리 3의 무선 전력 수신기는 부하의 충전 포트에 5W의 전력을 공급할 수 있다.For example, when the charging efficiency at the load end is 80% or more, the category 3 wireless power receiver may supply 5W of power to the charging port of the load.

상기 표 2에 개시된 카테고리는 일 실시예에 불과하며, 새로운 카테고리가 추가되거나 삭제될 수도 있다. 또한, 상기 표 2에 보여지는 카테고리 별 최대 출력 파워, 응용 어플리케이션의 예도 무선 전력 수신기의 용도, 형상 및 구현 형태 등에 따라 변경될 수도 있음을 주의해야 한다.The categories disclosed in Table 2 are only examples, and new categories may be added or deleted. In addition, it should be noted that the maximum output power for each category shown in Table 2 and examples of applications may be changed according to the purpose, shape, and implementation of the wireless power receiver.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 등가 회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

상세하게, 도 4는 후술할 레퍼런스 파라메터들이 측정되는 등가 회로상에서의 인터페이스 지점을 보여준다.In detail, FIG. 4 shows an interface point on an equivalent circuit at which reference parameters described later are measured.

이하에서는, 상기 도 4에 표시된 레퍼런스 파라메터들의 의미를 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the meaning of the reference parameters shown in FIG. 4 will be briefly described.

I_TX와 I_TX _{_COIL}은 각각 무선 전력 송신기의 매칭 회로(또는 매칭 네트워크)(420)에 인가되는 RMS(Root Mean Square) 전류와 무선 전력 송신기의 송신 공진기 코일(425)에 인가되는 RMS 전류를 의미한다.I _TX and I _TX _{_COIL} respectively mean Root Mean Square (RMS) current applied to the matching circuit (or matching network) 420 of the wireless power transmitter and RMS current applied to the transmit resonator coil 425 of the wireless power transmitter. do.

Z_TX _{_IN} 은 무선 전력 송신기의 전원부/증폭기/필터(410) 후단의 입력 임피던스(Input Impedance)와 매칭 회로(420) 전단의 입력 임피던스(Input Impedance)를 의미한다.Z _TX _{_IN} means input impedance at the rear of the power supply/amplifier/filter 410 and input impedance at the front of the matching circuit 420 of the wireless power transmitter.

Z_TX _{_IN_COIL}은 매칭 회로(420) 후단 및 송신 공진기 코일(425) 전단에서의 입력 임피던스를 의미한다. Z _TX _{_IN_COIL} means input impedance at the rear end of the matching circuit 420 and the front end of the transmission resonator coil 425 .

L1과 L2는 각각 송신 공진기 코일(425)의 인덕턴스 값과 수신 공진기 코일(427)의 인덕턴스 값을 의미한다.L1 and L2 mean the inductance value of the transmission resonator coil 425 and the inductance value of the reception resonator coil 427, respectively.

Z_RX _{_IN}은 무선전력수신기의 매칭 회로(430) 후단과 무선전력수신기의 필터/정류기/부하(440) 전단에서의 입력 임피던스를 의미한다.Z _RX _{_IN} means the input impedance at the rear end of the matching circuit 430 of the wireless power receiver and the front end of the filter/rectifier/load 440 of the wireless power receiver.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 동작에 사용되는 공진 주파수는 6.78MHz ± 15㎑일 수 있다.A resonant frequency used in the operation of the wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention may be 6.78 MHz ± 15 kHz.

또한, 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 복수의 무선 전력 수신기에 대한 동시 충전-즉, 멀티 충전-을 제공할 수 있으며, 이 경우, 무선 전력 수신기가 새로 추가되거나 삭제되더라도 남아 있는 무선 전력 수신기의 수신 파워 변화량은 소정 기준치 이상을 초과하지 않도록 제어될 수 있다. 일 예로, 수신 파워 변화량은 ±10%일 수 있으나 이에 국한되지는 않는다.In addition, the wireless power transmission system according to an embodiment may provide simultaneous charging (that is, multi-charging) for a plurality of wireless power receivers. In this case, even if a wireless power receiver is newly added or deleted, the remaining wireless power receivers The amount of change in received power of may be controlled so as not to exceed a predetermined reference value or more. For example, the received power variation may be ±10%, but is not limited thereto.

상기 수신 파워 변화량을 유지하기 위한 조건은 무선 전력 수신기가 충전 영역에 추가 또는 삭제 시 기존 무선 전력 수신기와 중첩되지 않아야 한다. As a condition for maintaining the received power variation, when a wireless power receiver is added to or deleted from a charging area, it should not overlap with an existing wireless power receiver.

무선 전력 수신기의 매칭 회로(430)가 정류기에 연결된 경우, 상기 Z_TX _{_IN}의 실수부(Real Part)는 정류기의 부하 저항-이하, R_RECT이라 명함-과 역의 관계일 수 있다. 즉, R_RECT의 증가는 Z_{TX_IN}을 감소시키고, R_RECT의 감소는 Z_{TX_IN}을 증가시킬 수 있다.When the matching circuit 430 of the wireless power receiver is connected to the rectifier, the real part of Z _{TX_IN} may have an inverse relationship with the load resistance _of the rectifier - hereinafter referred to as R _RECT . That is, an increase in R _RECT can decrease Z _{TX_IN} , and a decrease in R _RECT can increase Z _{TX_IN} .

본 발명에 따른 공진기 정합 효율(Resonator Coupling Efficiency)은 수신공진기 코일에서 부하(440)로 전달되는 파워를 송신공진기 코일(425)에서 공진 주파수 대역에 실어주는 파워로 나누어 산출되는 최대 파워 수신 비율일 수 있다. 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이의 공진기 정합 효율은 송신공진기의 레퍼런스 포트 임피던스(Z_{TX_IN})과 수신공진기의 레퍼런스 포트 임피던스(Z_RX _{_IN})가 완벽하게 매칭되는 경우에 산출될 수 있다. Resonator coupling efficiency according to the present invention can be the maximum power reception ratio calculated by dividing the power transmitted from the receiver resonator coil to the load 440 by the power delivered to the resonance frequency band by the transmitter resonator coil 425. there is. The resonator matching efficiency between the wireless power transmitter and the wireless power receiver can be calculated when the reference port impedance (Z _{TX_IN} ) of the transmitter resonator and the reference port impedance (Z _RX _{_IN} ) of the receiver resonator are perfectly matched.

하기 표 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 등급 및 무선 전력 수신기의 클래스에 따른 최소 공진기 정합 효율의 예이다.Table 3 below is an example of minimum resonator matching efficiency according to a class of a wireless power transmitter and a class of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

카테고리
1category
One 카테고리
2category
2 카테고리
3category
3 카테고리
4category
4 카테고리
5category
5 카테고리
6category
6 카테고리
7category
7 등급 1grade 1 N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A 등급 2grade 2 N/AN/A 74%(-1.3)74% (-1.3) 74%(-1.3)74% (-1.3) N/AN/A N/AN/A N/AN/A N/AN/A 등급 3grade 3 N/AN/A 74%(-1.3)74% (-1.3) 74%(-1.3)74% (-1.3) 76%(-1.2)76% (-1.2) N/AN/A N/AN/A N/AN/A 등급 4grade 4 N/AN/A 50%(-3)50% (-3) 65%(-1.9)65% (-1.9) 73%(-1.4)73% (-1.4) 76%(-1.2)76% (-1.2) N/AN/A N/AN/A 등급 5grade 5 N/AN/A 40%(-4)40% (-4) 60%(-2.2)60% (-2.2) 63%(-2)63% (-2) 73%(-1.4)73% (-1.4) 76%(-1.2)76% (-1.2) N/AN/A 등급 6grade 6 N/AN/A 30%(-5.2)30% (-5.2) 50%(-3)50% (-3) 54%(-2.7)54% (-2.7) 63%(-2)63% (-2) 73%(-1.4)73% (-1.4) 76%(-1.2)76% (-1.2)

만약, 복수의 무선 전력 수신기가 사용될 경우, 상기 표 3에 표시된 클래스 카테고리에 대응되는 최소 공진기 정합 효율은 증가될 수도 있다.If a plurality of wireless power receivers are used, the minimum resonator matching efficiency corresponding to the class category shown in Table 3 may be increased.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.5 is a state transition diagram for explaining a state transition procedure in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 무선 전력 송신기의 상태는 크게 구성 상태(Configuration State, 510), 전력 절약 상태(Power Save State, 520), 저전력 상태(Low Power State, 530), 전력 전송 상태(Power Transfer State, 540), 로컬 장애 상태(Local Fault State, 550) 및 잠금 장애 상태(Latching Fault State, 560)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the state of the wireless power transmitter is largely divided into a configuration state (Configuration State) 510, a power save state (520), a low power state (530), and a power transfer state (Power Transfer State). , 540), a local fault state (Local Fault State, 550), and a locking fault state (Latching Fault State, 560).

무선 전력 송신기에 전력이 인가되면, 무선 전력 송신기는 구성 상태(510)로 천이할 수 있다. 무선 전력 송신기는 구성 상태(510)에서 소정 리셋 타이머가 만료되거나 초기화 절차가 완료되면, 전력 절약 상태(520)로 천이할 수 있다.When power is applied to the wireless power transmitter, the wireless power transmitter may transition to a configuration state 510 . When a predetermined reset timer expires or an initialization procedure is completed in the configuration state 510, the wireless power transmitter may transition to the power saving state 520.

전력 절약 상태(520)에서, 무선 전력 송신기는 비콘 시퀀스를 생성하여 공진 주파수 대역을 통해 전송할 수 있다.In the power saving state 520, the wireless power transmitter may generate and transmit a beacon sequence through a resonant frequency band.

여기서, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(520)에 진입한 후 소정 시간 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(520) 천이 후 50ms 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.Here, the wireless power transmitter may control the beacon sequence to be started within a predetermined time after entering the power saving state 520 . For example, the wireless power transmitter may control a beacon sequence to be initiated within 50 ms after the power saving state 520 transitions, but is not limited thereto.

전력 절약 상태(520)에서, 무선 전력 송신기는 충전 영역에 위치한 물체-여기서, 물체는 무선 전력 수신기뿐만 아니라 전도성 이물질을 포함하는 포괄된 개념임-를 감지하기 위한 제1 비콘 시퀀스(First Beacon Sequece)를 주기적으로 생성하여 전송하고, 수신 공진기의 임피던스 변화-즉, Load Variation-를 감지할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제1 비콘과 제1 비콘 시퀀스를 각각 Short Beacon과 Short Beacon 시퀀스라 명하기로 한다.In the power saving state 520, the wireless power transmitter performs a first beacon sequence for detecting an object located in the charging area, wherein the object is a comprehensive concept including a wireless power receiver as well as a conductive foreign object. can be periodically generated and transmitted, and the impedance change of the receiving resonator - that is, Load Variation - can be detected. Hereinafter, for convenience of description, the first beacon and the first beacon sequence will be referred to as a short beacon and a short beacon sequence, respectively.

특히, Short Beacon 시퀀스는 물체가 감지되기 전까지 무선 전력 송신기의 대기 전력이 절약될 수 있도록 짧은 구간 동안(t_SHORT _{_BEACON}) 일정 시간 간격(t_CYCLE)으로 반복 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, t_SHORT _{_BEACON}은 30ms이하, t_CYCLE은 250ms ±5 ms로 각각 설정될 수 있다. 또한, Short Beacon의 전류 세기는 소정 기준치이상이고, 일정 시간 구간 동안 점증적으로 증가될 수 있다. 일 예로, Short Beacon의 최소 전류 세기는 상기 표 2의 카테고리 2 이상의 무선 전력 수신기가 감지될 수 있도록 충분히 크게 설정될 수 있다.In particular, the short beacon sequence may be repeatedly generated and transmitted at regular time intervals (t _CYCLE ) for a short period (t _SHORT _{_BEACON} ) so that standby power of the wireless power transmitter can be saved until an object is detected. For example, t _SHORT _{_BEACON} may be set to 30 ms or less, and t _CYCLE may be set to 250 ms ± 5 ms, respectively. In addition, the current intensity of the short beacon is greater than a predetermined reference value and may be gradually increased during a certain period of time. For example, the minimum current intensity of the short beacon may be set sufficiently high so that a category 2 or higher wireless power receiver in Table 2 can be detected.

본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 Short Beacon에 따른 수신 공진기에서의 리액턴스(reactance) 및 저항(resistance) 변화를 감지하기 위한 소정 센싱 수단이 구비될 수 있다.The wireless power transmitter according to the present invention may include a predetermined sensing means for detecting a change in reactance and resistance in a receiving resonator according to a short beacon.

또한, 전력 절약 상태(520)에서, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 부팅(Booting) 및 응답에 필요한 충분한 전력을 공급하기 위한 제2 비콘 시퀀스를 주기적으로 생성하여 전송할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제2 비콘과 제2 비콘 시퀀스를 각각 Long Beacon과 Long Beacon 시퀀스라 명하기로 한다.Also, in the power saving state 520, the wireless power transmitter may periodically generate and transmit a second beacon sequence for supplying sufficient power required for booting and response of the wireless power receiver. Hereinafter, for convenience of explanation, the second beacon and the second beacon sequence will be referred to as a long beacon and a long beacon sequence, respectively.

즉, 무선 전력 수신기는 제2 비콘 시퀀스를 통해 부팅이 완료되면, 대역외 통신 채널을 통해 소정 응답 신호를 브로드캐스팅할 수 있다.That is, when booting is completed through the second beacon sequence, the wireless power receiver may broadcast a predetermined response signal through an out-of-band communication channel.

특히, Long Beacon 시퀀스는 무선 전력 수신기의 부팅에 필요한 충분한 전원을 공급하기 위해 Short Beacon에 비해 상대적으로 긴 구간 동안(t_{LONG_BEACON})동안 일정 시간 간격(t_LONG _{_BEACON_PERIOD})으로 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, t_LONG _{_BEACON}은 105 ms+5 ms, t_LONG _{_BEACON_PERIOD}은 850ms로 각각 설정될 수 있으며, Long Beacon의 전류 세기는 Short Beacon의 전류 세기에 비해 상대적으로 강할 수 있다. 또한, Long Beacon은 전송 구간 동안 일정 세기의 파워가 유지될 수 있다. In particular, the long beacon sequence may be generated and transmitted at regular time intervals (t _LONG _{_BEACON_PERIOD} ) for a relatively longer period (t _{LONG_BEACON} ) than the short beacon in order to supply sufficient power required for booting of the wireless power receiver. For example, t _LONG _{_BEACON} may be set to 105 ms+5 ms and t _LONG _{_BEACON_PERIOD} may be set to 850 ms, respectively, and the current intensity of the Long Beacon may be relatively strong compared to that of the Short Beacon. In addition, the long beacon may maintain a certain intensity of power during the transmission period.

이 후, 무선 전력 송신기는 수신 공진기의 임피던스 변화가 감지된 후, 무선 전력 송신기는 Long Beacon 전송 구간 동안 소정 응답 시그널의 수신을 대기할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 응답 시그널을 광고 신호(Advertisement Signal)라 명하기로 한다. 여기서, 무선 전력 수신기는 공진 주파수 대역과는 상이한 대역외 통신 주파수 대역을 통해 광고 신호를 브로드캐스팅할 수 있다.Thereafter, after the wireless power transmitter detects a change in the impedance of the reception resonator, the wireless power transmitter may wait for reception of a predetermined response signal during a long beacon transmission period. Hereinafter, for convenience of explanation, the response signal will be referred to as an advertisement signal. Here, the wireless power receiver may broadcast an advertisement signal through an out-of-band communication frequency band different from the resonant frequency band.

일 예로, 광고 신호는 해당 대역외 통신 표준에 정의된 메시지를 식별하기 위한 메시지 식별 정보, 무선 전력 수신기가 적법한 또는 해당 무선 전력 송신기에 호환 가능한 수신기인지를 식별하기 위한 고유한 서비스 또는 무선 전력 수신기 식별 정보, 무선 전력 수신기의 출력 파워 정보, 부하에 인가되는 정격 전압/전류 정보, 무선 전력 수신기의 안테나 이득 정보, 무선 전력 수신기의 카테고리를 식별하기 위한 정보, 무선 전력 수신기 인증 정보, 과전압 보호 기능의 탑재 여부에 관한 정보, 무선 전력 수신기에 탑재된 소프트웨어 버전 정보 중 적어도 하나 또는 어느 하나를 포함할 수 있다.For example, the advertising signal includes message identification information for identifying a message defined in the corresponding out-of-band communication standard, unique service or wireless power receiver identification for identifying whether the wireless power receiver is a legitimate receiver or compatible with the corresponding wireless power transmitter. information, output power information of the wireless power receiver, rated voltage/current information applied to the load, antenna gain information of the wireless power receiver, information for identifying the category of the wireless power receiver, wireless power receiver authentication information, and overvoltage protection It may include at least one or any one of information about whether or not and software version information loaded in the wireless power receiver.

무선 전력 송신기는 광고 신호가 수신되면, 전력 절약 상태(520)에서 저전력 상태(530)로 천이한 후, 무선 전력 수신기와의 대역외 통신 링크를 설정할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 설정된 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 대한 등록 절차를 수행할 수 있다. 일 예로, 대역외 통신이 블루투스 저전력 통신인 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기와 블루투스 페어링을 수행하고, 페어링된 블루투스 링크를 통해 서로의 상태 정보, 특성 정보 및 제어 정보 중 적어도 하나를 교환할 수 있다.When the advertisement signal is received, the wireless power transmitter transitions from the power saving state 520 to the low power state 530 and then establishes an out-of-band communication link with the wireless power receiver. Subsequently, the wireless power transmitter may perform a registration procedure for the wireless power receiver through the set out-of-band communication link. For example, when the out-of-band communication is Bluetooth low energy communication, the wireless power transmitter may perform Bluetooth pairing with the wireless power receiver and exchange at least one of status information, characteristic information, and control information with each other through a paired Bluetooth link. there is.

무선 전력 송신기가 저전력 상태(530)에서 대역외 통신을 통해 충전을 개시하기 위한 소정 제어 신호-즉, 무선 전력 수신기가 부하에 전력을 전달하도록 요청하는 소정 소정 제어 신호-를 무선 전력 송신기에 전송하면, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(530)에서 전력 전송 상태(540)로 천이될 수 있다.When the wireless power transmitter transmits a predetermined control signal for initiating charging through out-of-band communication in the low power state 530, that is, a predetermined control signal requesting the wireless power receiver to transfer power to the load, to the wireless power transmitter , the state of the wireless power transmitter may transition from the low power state 530 to the power transmission state 540.

만약, 저전력 상태(530)에서 대역외 통신 링크 설정 절차 또는 등록 절차가 정상적으로 완료되지 않은 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(530)에서 전력 절약 상태(520)에 천이될 수 있다.If the out-of-band communication link setup procedure or registration procedure is not normally completed in the low power state 530, the state of the wireless power transmitter may transition from the low power state 530 to the power saving state 520.

무선 전력 송신기는 각 무선 전력 수신기와의 접속을 위한 별도의 분리된 링크 만료 타이머(Link Expiration Timer)가 구동될 수 있으며, 무선 전력 수신기는 소정 시간 주기로 무선 전력 송신기에 자신이 존재함을 알리는 소정 메시지를 링크 만료 타이머가 만료되기 이전에 전송해야 한다. 여기서, 링크 만료 타이머는 상기 메시지가 수신될 때마다 리셋되며, 링크 만료 타이머가 만료되지 않으면 무선 전력 수신기와 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크는 유지될 수 있다.The wireless power transmitter may drive a separate link expiration timer for connection with each wireless power receiver, and the wireless power receiver may send a predetermined message notifying that it exists in the wireless power transmitter at a predetermined time period. must be sent before the link expiration timer expires. Here, the link expiration timer is reset whenever the message is received, and if the link expiration timer does not expire, an out-of-band communication link established between the wireless power receiver and the wireless power receiver may be maintained.

만약, 저전력 상태(530) 또는 전력 전송 상태(540)에서, 무선 전력 송신기와 적어도 하나의 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크에 대응되는 모든 링크 만료 타이머가 만료된 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 전력 절약 상태(520)로 천이될 수 있다.If all link expiration timers corresponding to out-of-band communication links established between the wireless power transmitter and at least one wireless power receiver have expired in the low power state 530 or the power transfer state 540, the state of the wireless power transmitter may transition to a power saving state 520 .

또한, 저전력 상태(530)의 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 유효한 광고 신호가 수신되면 소정 등록 타이머를 구동시킬 수 있다. 이때, 등록 타이머가 만료되면, 저전력 상태(530)의 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(520)로 천이할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 등록에 실패하였음을 알리는 소정 알림 신호를 무선 전력 송신기에 구비된 알림 표시 수단-예를 들면, LED 램프, 디스플레이 화면, 비퍼(beeper) 등을 포함함-을 통해 출력할 수도 있다.Also, the wireless power transmitter in the low power state 530 may drive a predetermined registration timer when a valid advertisement signal is received from the wireless power receiver. At this time, when the registration timer expires, the wireless power transmitter in the low power state 530 may transition to the power saving state 520. At this time, the wireless power transmitter may output a predetermined notification signal indicating that the registration has failed through a notification display unit provided in the wireless power transmitter, including, for example, an LED lamp, a display screen, a beeper, and the like. there is.

또한, 전력 전송 상태(540)에서, 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기의 충전이 완료되면, 저전력 상태(530)로 천이될 수 있다. Also, in the power transfer state 540, the wireless power transmitter may transition to the low power state 530 when charging of all connected wireless power receivers is completed.

특히, 무선 전력 수신기는 구성 상태(510), 로컬 장애 상태(550) 및 잠금 장애 상태(560)를 제외한 나머지 상태에서 새로운 무선 전력 수신기의 등록을 허용할 수 있다.In particular, the wireless power receiver may allow registration of a new wireless power receiver in the remaining states except for the configuration state 510, the local failure state 550, and the lock failure state 560.

또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 상태(540)에서 무선 전력 수신기로부터 수신되는 상태 정보에 기반하여 전송 전력을 동적으로 제어할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter may dynamically control transmission power based on state information received from the wireless power receiver in the power transmission state 540 .

이때, 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 전송되는 수신기 상태 정보는 요구 전력 정보, 정류기 후단에서 측정된 전압 및/또는 전류 정보, 충전 상태 정보, 과전류 및/또는 과전압 및/또는 과열 상태를 통보하기 위한 정보, 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단 또는 장치의 활성화 여부를 지시하는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 수신기 상태 정보는 미리 지정된 주기로 전송되거나 특정 이벤트가 발생될 때마다 전송될 수 있다. 또한, 상기 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단은 ON/OFF 스위치, 제너다이오드 중 적어도 하나를 이용하여 제공될 수 있다.At this time, the receiver state information transmitted from the wireless power receiver to the wireless power transmitter is required power information, voltage and / or current information measured at the rear of the rectifier, charging state information, overcurrent and / or overvoltage and / or overheating state. It may include at least one of information, information indicating whether to activate a means or device for cutting off or reducing power delivered to a load due to overcurrent or overvoltage. In this case, the receiver state information may be transmitted at a predetermined period or whenever a specific event occurs. Also, a means for cutting off or reducing power delivered to a load according to the overcurrent or overvoltage may be provided using at least one of an ON/OFF switch and a zener diode.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 전송되는 수신기 상태 정보는 무선 전력 수신기에 유선으로 외부 전원이 연결되었음을 알리는 정보, 대역외 통신 방식이 변경되었음을 알리는 정보-일 예로, NFC(Near Field Communication)에서 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신으로 변경될 수 있음- 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.Receiver state information transmitted from the wireless power receiver to the wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention is information notifying that external power is connected to the wireless power receiver by wire, information notifying that the out-of-band communication method has changed—for example, Can be changed from Near Field Communication (NFC) to Bluetooth Low Energy (BLE) communication - may further include at least one of them.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 자신의 현재 가용한 전력, 무선 전력 수신기 별 우선 순위, 접속된 무선 전력 수신기의 개수 중 적어도 하나에 기반하여 무선 전력 수신기 별 수신해야 할 파워 세기를 적응적으로 결정할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신기 별 파워 세기는 해당 무선 전력 수신기의 정류기에서 처리 가능한 최대 파워 대비 얼마의 비율로 파워를 수신해야 하는지로 결정될 수 있다.The wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention determines the power intensity to be received for each wireless power receiver based on at least one of its currently available power, priority for each wireless power receiver, and the number of connected wireless power receivers. may be adaptively determined. Here, the power intensity of each wireless power receiver may be determined as a ratio of power to the maximum power that can be processed by the rectifier of the corresponding wireless power receiver.

무선 전력 송신기는 결정된 파워 세기에 관한 정보가 포함된 소정 전력 제어 명령을 해당 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기에 의해 결정된 파워 세기로 전력 제어가 가능한지 판단하고, 판단 결과를 소정 전력 제어 응답 메시지를 통해 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다.The wireless power transmitter may transmit a predetermined power control command including information about the determined power intensity to a corresponding wireless power receiver. In this case, the wireless power receiver may determine whether power control is possible with the power intensity determined by the wireless power transmitter, and transmit the determination result to the wireless power transmitter through a predetermined power control response message.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기의 전력 제어 명령에 따라 무선 전력 제어가 가능한지를 지시하는 소정 수신기 상태 정보를 상기 전력 제어 명령을 수신하기 이전에 전송할 수도 있다.The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may transmit predetermined receiver state information indicating whether wireless power control is possible according to the power control command of the wireless power transmitter before receiving the power control command.

전력 전송 상태(540)는 접속된 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태에 따라 제1 상태(541), 제2 상태(542) 및 제3 상태(543) 중 어느 하나의 상태일 수 있다.The power transmission state 540 may be any one of the first state 541, the second state 542, and the third state 543 according to the power reception state of the connected wireless power receiver.

일 예로, 제1 상태(541)는 무선 전력 송신기에 접속된 모든 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 정상 전압인 상태임을 의미할 수 있다.For example, the first state 541 may mean that the power reception state of all wireless power receivers connected to the wireless power transmitter is a normal voltage state.

제2 상태(542)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 상태이고 고전압 상태인 무선 전력 수신기가 존재하지 않음을 의미할 수 있다.The second state 542 may mean that the power reception state of at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is a low voltage state and there is no wireless power receiver in a high voltage state.

제3 상태(543)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 고전압 상태임을 의미할 수 있다.The third state 543 may mean that a power reception state of at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is a high voltage state.

무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(520) 또는 저전력 상태(530) 또는 전력 전송 상태(540)에서 시스템 오류가 감지되면, 잠금 장애 상태(560)로 천이될 수 있다When a system error is detected in the power saving state 520, the low power state 530, or the power transmission state 540, the wireless power transmitter may transition to the lock failure state 560.

잠금 장애 상태(560)의 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단되면, 구성 상태(510) 또는 전력 절약 상태(520)로 천이할 수 있다.The wireless power transmitter in the lock failure state 560 may transition to the configuration state 510 or the power saving state 520 when it is determined that all connected wireless power receivers are removed from the charging area.

또한, 잠금 장애 상태(560)에서, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 감지되면, 로컬 장애 상태(550)로 천이할 수 있다. 여기서, 로컬 장애 상태(550)인 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 다시 잠금 장애 상태(560)로 천이될 수 있다.Also, in the lock failure state 560, the wireless power transmitter may transition to the local failure state 550 when a local failure is detected. Here, the wireless power transmitter in the local failure state 550 may transition to the lock failure state 560 again when the local failure is released.

반면, 구성 상태(510), 전력 절약 상태(520), 저전력 상태(530), 전력 전송 상태(540) 중 어느 하나의 상태에서 로컬 장애 상태(550)로 천이된 경우, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 구성 상태(510)로 천이될 수 있다. On the other hand, when transition is made from any one of the configuration state 510, the power saving state 520, the low power state 530, and the power transmission state 540 to the local failure state 550, the wireless power transmitter has a local failure. If released, it may transition to the configured state 510 .

무선 전력 송신기는 로컬 장애 상태(550)로 천이되면, 무선 전력 송신기에 공급되는 전원을 차단할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등의 장애가 감지되면 로컬 장애 상태(550)로 천이될 수 있으나 이에 국한되지는 않는다. When the wireless power transmitter transitions to the local failure state 550, power supplied to the wireless power transmitter may be cut off. For example, the wireless power transmitter may transition to a local failure state 550 when an overvoltage, overcurrent, or overheating failure is detected, but is not limited thereto.

일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기에 의해 수신되는 전력의 세기를 감소시키기 위한 소정 전력 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.For example, when overcurrent, overvoltage, overheating, etc. are detected, the wireless power transmitter may transmit a predetermined power control command for reducing the intensity of power received by the wireless power receiver to at least one connected wireless power receiver.

다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기의 충전을 중단시키기 위한 소정 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.As another example, the wireless power transmitter may transmit a predetermined control command for stopping charging of the wireless power receiver to at least one connected wireless power receiver when overcurrent, overvoltage, or overheating is detected.

상기와 같은 전력 제어 절차를 통해, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등에 따른 기기 파손을 미연에 방지할 수 있다.Through the above power control procedure, the wireless power transmitter can prevent device damage due to overvoltage, overcurrent, overheating, and the like.

무선 전력 송신기는 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이상인 경우, 잠금 장애 상태(560)로 천이할 수 있다. 이때, 잠금 장애 상태(560)로 천이된 무선 전력 송신기는 송신 공진기 출력 전류의 세기가 소정 기준치 이하가 되도록 미리 지정된 시간 동안 전력 제어를 시도할 수 있다. 여기서, 상기 전력 제어 시도는 미리 지정된 회수 동안 반복 수행될 수 있다. 만약, 반복 수행에도 불구하고, 잠금 장애 상태(560)가 해제되지 않는 경우, 무선 전력 송신기는 소정 알림 수단을 이용하여 사용자에게 잠금 장애 상태(560)가 해제되지 않음을 지시하는 소정 알림 신호를 송출할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기의 충전 영역에 위치한 모든 무선 전력 수신기가 사용자에 의해 충전 영역에서 제거되면, 잠금 장애 상태(560)가 해제될 수 있다.The wireless power transmitter may transition to a lock failure state 560 when the intensity of the output current of the transmission resonator is greater than or equal to a reference value. At this time, the wireless power transmitter that has transitioned to the lock fault state 560 may attempt power control for a predetermined time period so that the intensity of the transmit resonator output current is less than or equal to a predetermined reference value. Here, the power control attempt may be repeatedly performed for a predetermined number of times. If the lock failure state 560 is not released despite repeated execution, the wireless power transmitter transmits a predetermined notification signal instructing the user that the lock failure state 560 is not released using a predetermined notification means. can do. In this case, if all wireless power receivers located in the charging area of the wireless power transmitter are removed from the charging area by the user, the lock failure state 560 may be released.

반면, 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 미리 지정된 시간 이내에 기준치 이하로 떨어지거나 상기 미리 지정된 반복 수행 동안 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이하로 떨어지는 경우, 잠금 장애 상태(560)는 자동으로 해제될 수 있으며, 이때, 무선 전력 송신기의 상태는 잠금 장애 상태(560)에서 전력 절약 상태(520)로 자동 천이되어 무선 전력 수신기에 대한 감지 및 식별 절차를 다시 수행할 수 있다.On the other hand, if the intensity of the output current of the transmission resonator falls below the reference value within a predetermined time or if the intensity of the output current of the transmission resonator falls below the reference value during the predetermined repetition, the lock fault state 560 is automatically released. At this time, the state of the wireless power transmitter automatically transitions from the lock failure state 560 to the power saving state 520, and the detection and identification process for the wireless power receiver can be performed again.

전력 전송 상태(540)의 무선 전력 송신기는 연속된 전력을 송출하고, 무선 전력 수신기의 상태 정보 및 미리 정의된 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터에 기반하여 적응적으로 송출 전력을 제어할 수 있다.The wireless power transmitter in the power transmission state 540 transmits continuous power and can adaptively control the transmission power based on state information of the wireless power receiver and a predefined optimal voltage region setting parameter. there is.

일 예로, 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터는 저전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 최적 전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 고전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 과전압 영역을 식별하기 위한 파라메터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the Optimal Voltage Region setting parameter includes at least one of a parameter for identifying a low voltage region, a parameter for identifying an optimal voltage region, a parameter for identifying a high voltage region, and a parameter for identifying an overvoltage region. can include

무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 영역에 있으면, 송출 전력을 증가시키고, 고전압 영역에 있으면, 송출 전력을 감소시킬 수 있다. The wireless power transmitter may increase transmit power when the power reception state of the wireless power receiver is in a low voltage region, and decrease transmit power when the power reception state is in a high voltage region.

또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 효율이 최대화되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.Also, the wireless power transmitter may control transmission power to maximize power transmission efficiency.

또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기에 의해 요구된 전력량의 편차가 기준치 이하가 되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter may control the transmission power so that the deviation of the amount of power requested by the wireless power receiver is less than or equal to a reference value.

또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 정류기 출력 전압이 소정 과전압 영역에 도달한 경우-즉, Over Voltage가 감지된 경우-, 전력 전송을 중단할 수도 있다. In addition, the wireless power transmitter may stop power transmission when the output voltage of the rectifier of the wireless power receiver reaches a predetermined overvoltage region—that is, when overvoltage is detected.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다. 6 is a state transition diagram of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 무선 전력 수신기의 상태는 크게 비활성화 상태(Disable State, 610), 부트 상태(Boot State, 620), 활성화 상태(Enable State, 630)(또는, On state) 및 시스템 오류 상태(System Error State, 640)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the state of the wireless power receiver is largely in a disabled state (Disable State, 610), a boot state (Boot State, 620), an enabled state (Enable State, 630) (or On state), and a system error state ( System Error State, 640).

이때, 무선 전력 수신기의 상태는 무선 전력 수신기의 정류기단에서의 출력 전압의 세기-이하, 설명의 편의를 위해 V_RECT이라 명함-에 기반하여 결정될 수 있다.In this case, the state of the wireless power receiver may be determined based on the intensity of the output voltage at the rectifier stage of the wireless power receiver - hereinafter referred to as V _RECT for convenience of description.

활성화 상태(630)는 V_RECT의 값에 따라 최적 전압 상태(Optimum Voltage State, 631), 저전압 상태(Low Voltage State, 632) 및 고전압 상태(High Voltage State, 633)로 구분될 수 있다.The activation state 630 may be divided into an optimal voltage state (631), a low voltage state (632), and a high voltage state (633) according to the value of _VRECT .

비활성화 상태(610)의 무선 전력 수신기는 측정된 V_RECT 값이 미리 정의된 V_{RECT_BOOT} 값보다 크거나 같으면, 부트 상태(620)로 천이할 수 있다. The wireless power receiver in the inactive state 610 may transition to the boot state 620 when the measured V _RECT value is greater than or equal to a predefined V _{RECT_BOOT} value.

부트 상태(620)에서, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기와의 대역외 통신 링크를 설정하고 V_RECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달할 때까지 대기할 수 있다.In boot state 620, the wireless power receiver establishes an out-of-band communication link with the wireless power transmitter and V _RECT You can wait until the value reaches the power required at the load stage.

부트 상태(620)의 무선 전력 수신기는 V_RECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달된 것이 확인되면, 활성화 상태(630)로 천이하여 충전을 시작할 수 있다.The wireless power receiver in the boot state 620 is V _RECT When it is confirmed that the value reaches the power required for the load stage, charging may be started by transitioning to the active state 630 .

활성화 상태(630)의 무선 전력 수신기는 충전이 완료되거나 충전이 중단된 것이 확인되면, 부트 상태(620)로 천이될 수 있다.When it is confirmed that charging is completed or charging is stopped, the wireless power receiver in the active state 630 may transition to the boot state 620 .

또한, 활성화 상태(630)의 무선 전력 수신기는 소정 시스템 오류가 감지되면, 시스템 오류 상태(640)로 천이할 수 있다. 여기서, 시스템 오류는 과전압, 과전류 및 과열뿐만 아니라 미리 정의된 다른 시스템 오류 조건이 포함될 수 있다.In addition, the wireless power receiver in the active state 630 may transition to the system error state 640 when a predetermined system error is detected. Here, the system error may include overvoltage, overcurrent, and overheating as well as other predefined system error conditions.

또한, 활성화 상태(630)의 무선 전력 수신기는 V_RECT 값이 V_RECT _{_BOOT} 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(610)로 천이될 수도 있다.In addition, the wireless power receiver in the active state 630 is V _RECT If the value falls below the V _RECT _{_BOOT} value, it may transition to an inactive state 610 .

또한, 부트 상태(620) 또는 시스템 오류 상태(640)의 무선 전력 수신기는 V_RECT값이 V_{RECT_BOOT} 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(610)로 천이될 수도 있다.Also, the wireless power receiver in the boot state 620 or the system error state 640 may transition to the inactive state 610 when the V _RECT value drops below the V _{RECT_BOOT} value.

이하에서는, 활성화 상태(630)내에서의 무선 전력 수신기의 상태 천이를 후술할 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the state transition of the wireless power receiver in the active state 630 will be described in detail with reference to FIG. 7 to be described later.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 V_RECT에 따른 무선 전력 수신기의 동작 영역을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining an operating region of a wireless power receiver according to V _RECT according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, V_RECT 값이 소정 V_RECT _{_} _BOOT 보다 작으면, 무선 전력 수신기는 비활성화 상태(610)에 유지된다.Referring to FIG. 7 , when the value of V _RECT is less than _a predetermined V _{RECT_BOOT} , the wireless power receiver is maintained in an _inactive state 610.

이 후, V_RECT 값이 V_RECT _{_BOOT} 이상으로 증가되면, 무선 전력 수신기는 부트 상태(620)로 천이되며, 미리 지정된 시간 이내에 광고 신호를 브로드캐스팅할 수 있다. 이 후, 광고 신호가 무선 전력 송신기에 의해 감지되면, 무선 전력 송신기는 대역외 통신 링크 설정을 위한 소정 연결 요청 시그널을 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다.Thereafter, _when the value of V _RECT increases to V _{RECT_BOOT} or higher, the wireless power receiver transitions to a boot state 620 and can broadcast an advertisement signal within a predetermined time. Then, when the advertisement signal is detected by the wireless power transmitter, the wireless power transmitter may transmit a predetermined connection request signal for establishing an out-of-band communication link to the wireless power receiver.

무선 전력 수신기는 대역외 통신 링크가 정상적으로 설정되고, 등록에 성공한 경우, V_RECT 값이 정상적인 충전을 위한 정류기에서의 최소 출력 전압-이하, 설명의 편의를 위해 V_{RECT_MIN}이라 명함-에 도달할 때까지 대기할 수 있다.In the wireless power receiver, if the out-of-band communication link is normally established and registration is successful, until the V _RECT value reaches the minimum output voltage of the rectifier for normal charging-below, referred to as V _{RECT_MIN} for convenience of explanation- can wait

V_RECT 값이 V_RECT _{_MIN}을 초과하면, 무선 전력 수신기의 상태는 부트 상태(620)에서 활성화 상태(630)로 천이되며 부하에 충전을 시작할 수 있다.When the V _RECT value exceeds V _RECT _{_MIN} , the state of the wireless power receiver transitions from the boot state 620 to the active state 630 and can start charging the load.

만약, 활성화 상태(630)에서 V_RECT 값이 과전압을 판단하기 위한 소정 기준치인 V_RECT _{_MAX}을 초과하면, 무선 전력 수신기는 활성화 상태(630)에서 시스템 오류 상태(640)로 천이될 수 있다.If, in the activation state 630, the value of V _RECT exceeds V _RECT _{_MAX} , which is a predetermined reference value for determining an overvoltage, the wireless power receiver may transition from the activation state 630 to the system error state 640.

도 7를 참조하면, 활성화 상태(630)는 V_RECT의 값에 따라 저전압 상태(Low Voltage State, 632), 최적 전압 상태(Optimum Voltage State, 631) 및 고전압 상태(High Voltage State, 633)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 7, the activation state 630 is divided into a low voltage state (632), an optimal voltage state (631), and a high voltage state (high voltage state, 633) according to the value of V _RECT . It can be.

저전압 상태(632)는 V_RECT _{_BOOT} <= V_RECT <= V_RECT _{_} _MIN인 상태를 의미하고, 최적 전압 상태(631)은 V_RECT _{_MIN} < V_RECT <=V_RECT _{_} _HIGH인 상태를 의미하고, 고전압 상태(633)는 V_{RECT_HIGH} < V_RECT <=V_{RECT_MAX}인 상태를 의미할 수 있다.The low voltage state 632 means a state in which V _RECT _{_BOOT} <= V _RECT <= V _RECT _{_} _MIN , and the optimum voltage state 631 means a state in which V _RECT _{_MIN} < V _RECT <= V _RECT _{_} _HIGH , The high voltage state 633 may mean a state in which V _{RECT_HIGH} < V _RECT <= V _{RECT_MAX} .

특히, 고전압 상태(633)로 천이된 무선 전력 수신기는 부하에 공급되는 전력을 차단하는 동작을 미리 지정된 시간-이하 설명의 편의를 위해 고전압 상태 유지 시간이라 명함- 동안 유보시킬 수도 있다. 이때, 고전압 상태 유지 시간은 고전압 상태(633)에서 무선 전력 수신기 및 부하에 피해가 발생되지 않도록 미리 결정될 수 있다.In particular, the wireless power receiver that has transitioned to the high voltage state 633 may suspend the operation of cutting off the power supplied to the load for a predetermined time - referred to as the high voltage state maintenance time for convenience of explanation below. In this case, the high voltage state maintaining time may be determined in advance so that damage to the wireless power receiver and the load does not occur in the high voltage state 633 .

무선 전력 수신기는 시스템 오류 상태(640)로 천이되면, 과전압 발생을 지시하는 소정 메시지를 미리 지정된 시간 이내에 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다.When the wireless power receiver transitions to the system error state 640, it may transmit a predetermined message indicating occurrence of an overvoltage to the wireless power transmitter through an out-of-band communication link within a predetermined time.

또한, 무선 전력 수신기는 시스템 오류 상태(630)에서 과전압에 따른 부하의 피해를 방지하기 위해 구비된 과전압 차단 수단을 이용하여 부하에 인가되는 전압을 제어할 수도 있다. 여기서, 과전압 차단 수단으로 ON/OFF 스위치 또는/및 제너다이오드 등이 사용될 수 있다. In addition, the wireless power receiver may control the voltage applied to the load by using an overvoltage blocking means provided to prevent damage to the load due to overvoltage in the system error state 630. Here, an ON/OFF switch or/and a zener diode may be used as an overvoltage blocking means.

상기 실시예에서는 무선 전력 수신기에 과전압이 발생되어 시스템 오류 상태(640)로 천이된 경우, 무선 전력 수신기에서의 시스템 오류 대응 방법 및 수단을 설명하고 있으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 실시예는 무선 전력 수신기에 과열, 과전류 등에 의해서도 시스템 오류 상태로 천이될 수도 있다. In the above embodiment, when an overvoltage occurs in the wireless power receiver and transitions to the system error state 640, a method and means for responding to a system error in the wireless power receiver are described, but this is only one embodiment, and the present invention In another embodiment, the wireless power receiver may also transition to a system error state due to overheating, overcurrent, or the like.

일 예로, 과열에 따라 시스템 오류 상태로 천이된 경우, 무선 전력 수신기는 과열 발생을 알리는 소정 메시지를 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신기는 구비된 냉각팬 등을 구동하여 내부 발생된 열을 감소시킬 수도 있다.For example, when transitioning to a system error state due to overheating, the wireless power receiver may transmit a predetermined message notifying the occurrence of overheating to the wireless power transmitter. In this case, the wireless power receiver may reduce internally generated heat by driving an included cooling fan or the like.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 복수의 무선 전력 송신기와 연동하여 무선 전력을 수신할 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 수신기는 실제 무선 전력을 수신하기로 결정된 무선 전력 송신기와 실제 대역외 통신 링크가 설정된 무선 전력 송신기가 서로 상이한 것으로 판단되면, 시스템 오류 상태(640)로 천이할 수도 있다.A wireless power receiver according to another embodiment of the present invention may receive wireless power in conjunction with a plurality of wireless power transmitters. In this case, the wireless power receiver may transition to a system error state 640 when it is determined that the wireless power transmitter determined to receive actual wireless power is different from the wireless power transmitter for which the actual out-of-band communication link is established.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 충전 시스템에서의 무선 충전 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a wireless charging procedure in a wireless charging system supporting an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 무선 전력 송신기는 전원 인가에 따라 부팅되어 구성이 완료되면 전력 절약 상태로 천이하고 비콘 시퀀스를 생성하여 송신 공진기를 통해 전송할 수 있다(S801).Referring to FIG. 8 , the wireless power transmitter is booted according to power supply and when the configuration is completed, transitions to a power saving state, generates a beacon sequence, and transmits the beacon sequence through the transmission resonator (S801).

무선 전력 수신기는 비콘 시퀀스가 감지되면 전원이 ON되어 부트 상태로 천이하고, 무선 전력 송신기를 탐색하기 위해 자신의 식별 정보 및 특성 정보가 포함된 광고 신호(Advertisement Signal)를 브로드캐스팅할 수 있다(S803). 이때, 광고 신호는 후술할 연결 요청 신호가 무선 전력 송신기로부터 수신되기 이전까지 소정 주기로 반복 전송될 수 있다.When the beacon sequence is detected, the wireless power receiver is powered on, transitions to a boot state, and broadcasts an advertisement signal including its own identification information and characteristic information to search for a wireless power transmitter (S803). ). In this case, the advertisement signal may be repeatedly transmitted at predetermined cycles until a connection request signal to be described later is received from the wireless power transmitter.

무선 전력 송신기는 광고 신호가 수신되면, 해당 무선 전력 수신기와의 대역외 통신 링크를 설정하기 위한 소정 연결 요청 신호(Connection Request Siganl)를 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다(S805).When the advertisement signal is received, the wireless power transmitter may transmit a predetermined connection request signal (Connection Request Siganl) for establishing an out-of-band communication link with the corresponding wireless power receiver to the wireless power receiver (S805).

무선 전력 수신기는 연결 요청 신호가 수신되면, 대역외 통신 링크를 설정하고, 설정된 대역외 통신 링크를 통해 자신의 정적 특성(PRU Static Characteristic) 메시지를 전송할 수 있다(S807). When the connection request signal is received, the wireless power receiver may establish an out-of-band communication link and transmit its PRU Static Characteristic message through the established out-of-band communication link (S807).

여기서, 무선 전력 수신기의 정적 상태 특성 메시지에는 카테고리 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 최대 정류기 출력 파워 정보, 전력 제어를 위한 초기 기준 파라메터 정보, 요구 전압 또는 전력에 관한 정보, 전력 조절 기능 탑재 여부를 식별하기 위한 정보, 지원 가능한 대역외 통신 방식에 관한 정보, 지원 가능한 전력 제어 알고리즘에 관한 정보, 무선전력수신기에 초기 설정된 선호 정류기단 전압 값 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the static state characteristic message of the wireless power receiver includes category information, hardware and software version information, maximum rectifier output power information, initial reference parameter information for power control, information on required voltage or power, and identifying whether or not the power control function is installed. It may include at least one of information for processing, information on a supportable out-of-band communication method, information on a supportable power control algorithm, and preferred rectifier end voltage value information initially set in the wireless power receiver.

무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 정적 상태 특성 메시지가 수신되면, 무선 전력 송신기의 정적 특성(PTU Static Characteristic) 메시지를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다(S809). When the static state characteristic message of the wireless power receiver is received, the wireless power transmitter may transmit a PTU Static Characteristic message of the wireless power transmitter to the wireless power receiver through an out-of-band communication link (S809).

여기서, 무선 전력 송신기의 정적 특성 메시지에는 송신기 전력 정보, 클래스 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능한 무선 전력 수신기의 최대 개수에 관한 정보 및/또는 현재 접속된 무선 전력 수신기의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. Here, the static characteristic message of the wireless power transmitter includes at least one of transmitter power information, class information, hardware and software version information, information about the maximum number of supportable wireless power receivers, and/or information about the number of currently connected wireless power receivers. It may consist of one.

이 후, 무선 전력 수신기는 자신의 실시간 전력 수신 상태 및 충전 상태를 모니터링하며, 주기적 또는 특정 이벤트 발생 시 동적 특성(Dynamic Characteristic) 메시지를 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다(S811).Thereafter, the wireless power receiver monitors its real-time power reception state and charging state, and transmits a dynamic characteristic message to the wireless power transmitter periodically or when a specific event occurs (S811).

여기서, 무선 전력 수신기의 동적 특성 메시지에는 정류기 출력 전압 및 전류에 관한 정보, 부하에 인가되는 전압 및 전류에 관한 정보, 무선 전력 수신기의 내부 측정 온도에 관한 정보, 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보(정류 전압 최소 값, 정류 전압 최대 값, 초기 설정된 선호 정류기단 전압 변경 값), 충전 상태 정보, 시스템 오류 정보, 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. Here, the dynamic characteristic message of the wireless power receiver includes information about the rectifier output voltage and current, information about the voltage and current applied to the load, information about the internal measurement temperature of the wireless power receiver, and reference parameter change information for power control ( It may include at least one of a minimum rectified voltage value, a maximum rectified voltage value, and an initial preferred rectifier end voltage change value), charging state information, system error information, and alarm information.

또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기를 충전하기 위한 충분한 전력이 준비되면, 전력 전송 상태로 천이하고, 대역외 통신 링크를 통해 소정 제어 명령을 송출하여 무선 전력 수신기가 충전을 개시하도록 제어할 수 있다(S813). 무선 전력 수신기는 충전 개시를 지시하는 무선 전력 수신기 제어(PRU Control) 메시지가 수신되면, 부트 상태에서 활성화 상태로 천이한다.In addition, when sufficient power for charging the wireless power receiver is prepared, the wireless power transmitter transitions to a power transmission state and transmits a predetermined control command through an out-of-band communication link to control the wireless power receiver to start charging. (S813). When the wireless power receiver receives a wireless power receiver control (PRU Control) message indicating the start of charging, it transitions from a boot state to an active state.

이 후, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 주기적으로 수신되는 동적 특성 메시지에 기반하여 송출 전력을 동적으로 제어할 수 있다(S815).Thereafter, the wireless power transmitter may dynamically control transmission power based on the dynamic characteristic message periodically received from the wireless power receiver (S815).

또한, 무선 전력 수신기는 내부 시스템 오류가 감지되거나 충전이 완료된 경우, 동적 특성 메시지에 포함되는 알람 필드(Alert Field) 또는 별도의 무선 전력 수신기 알람(PRU Alert) 메시지를 통해 해당 시스템 오류를 식별하기 위한 데이터 및/또는 충전이 완료되었음을 지시하는 데이터를 포함하여 무선 전력 송신기에 전송할 수도 있다(S817). 여기서, 알람 필드 또는 알람 메시지를 통해 전송되는 데이터는 과전류, 과전압, 과온도, 무선 전력 수신기 셀프 보호, 충전 완료, 유선 충전 감지, 모드 전환 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In addition, when an internal system error is detected or charging is completed, the wireless power receiver uses an alarm field included in a dynamic characteristic message or a separate wireless power receiver alarm (PRU Alert) message to identify the system error. Data and/or data indicating that charging has been completed may be transmitted to the wireless power transmitter (S817). Here, data transmitted through the alarm field or alarm message may include overcurrent, overvoltage, overtemperature, wireless power receiver self-protection, charging completion, wired charging detection, mode switching, etc., but is not limited thereto.

만약, 동적 특성 메시지 또는 PRU Alert 메시지에 포함된 정보가 특정 시스템 오류 발생을 알리는 메시지인 경우, 무선 전력 송신기는 전력 전송 상태에서 잠금 장애 상태로 천이할 수 있다. 물론, 활성화 상태에서 시스템 오류가 감지된 경우, 무선 전력 수신기는 시스템 오류 상태로 천이한다.If information included in the dynamic characteristic message or the PRU Alert message is a message notifying occurrence of a specific system error, the wireless power transmitter may transition from a power transmission state to a lock failure state. Of course, when a system error is detected in the active state, the wireless power receiver transitions to a system error state.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구성도이다.9 is a configuration diagram of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템은 스타 토폴로지(Star Topology)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. As shown in FIG. 9, the wireless power transmission system may be configured in a star topology, but is not limited thereto.

무선 전력 송신기는 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기로부터 각종 특성 정보 및 상태 정보를 수집하고, 수집된 정보에 기반하여 무선 전력 수신기의 동작 및 송출 전력을 제어할 수 있다.The wireless power transmitter may collect various characteristic information and status information from the wireless power receiver through an out-of-band communication link, and control operation and transmission power of the wireless power receiver based on the collected information.

또한, 무선 전력 송신기는 자신의 특성 정보 및 소정 제어 신호를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.Also, the wireless power transmitter may transmit its own characteristic information and a predetermined control signal to the wireless power receiver through an out-of-band communication link.

또한, 무선 전력 송신기는 접속된 무선 전력 수신기의 무선 전력 수신기 별 전력 전송 순서를 결정할 수 있으며, 결정된 전력 전송 순서에 따라 무선 전력을 송출할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 카테고리, 무선 전력 수신기 별 미리 할당된 우선 순위, 무선 전력 수신기의 전력 수신 효율 또는 무선 전력 송신기에서의 전력 전송 효율, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이의 최소 공진 정합 효율, 부하에서의 충전 효율, 무선 전력 수신기의 충전 상태, 무선 전력 수신기 별 시스템 오류 발생 여부 중 적어도 하나에 기반하여 전력 전송 순서를 결정할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter may determine a power transmission order for each wireless power receiver of the connected wireless power receivers, and may transmit wireless power according to the determined power transmission order. As an example, the wireless power transmitter may include a category of wireless power receivers, a pre-assigned priority for each wireless power receiver, power reception efficiency of the wireless power receiver or power transmission efficiency in the wireless power transmitter, and a minimum distance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver. The order of power transmission may be determined based on at least one of resonance matching efficiency, charging efficiency at a load, a charging state of the wireless power receiver, and whether or not a system error has occurred in each wireless power receiver.

또한, 무선 전력 송신기는 접속된 무선 전력 수신기 별 전송해야 할 전력량을 결정할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 현재 가용한 전력량 및 무선 전력 수신기 별 전력 수신 효율 등에 기반하여 무선 전력 수신기 별 전송할 전력량을 산출할 수 있으며, 산출된 전력량에 관한 정보를 소정 제어 메시지를 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.Also, the wireless power transmitter may determine the amount of power to be transmitted for each connected wireless power receiver. For example, the wireless power transmitter may calculate the amount of power to be transmitted for each wireless power receiver based on the currently available amount of power and the power reception efficiency of each wireless power receiver, and transmit information about the calculated amount of power to the wireless power receiver through a predetermined control message. can also be transmitted.

또한, 무선 전력 송신기는 새로운 무선 전력 수신기가 충전 영역에 추가되는 경우, 기존 충전 중인 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 제거되는 경우, 기존 충전 중인 무선 전력 수신기의 충전이 완료된 경우, 기존 충전 중인 무선 전력 수신기의 시스템 오류가 감지된 경우 등의 무선 충전 상태의 변화가 감지된 경우, 전력 재분배 절차를 개시할 수도 있다. 이때, 전력 재분배 결과는 소정 제어 메시지를 통해 무선 전력 수신기에 전송될 수 있다.In addition, the wireless power transmitter may be used when a new wireless power receiver is added to the charging area, when an existing wireless power receiver being charged is removed from the charging area, when charging of the existing wireless power receiver being charged is completed, and when an existing wireless power receiver being charged is completed. When a change in the wireless charging state is detected, such as when a system error is detected, a power redistribution procedure may be initiated. In this case, the power redistribution result may be transmitted to the wireless power receiver through a predetermined control message.

또한, 무선 전력 송신기는 네트워크 연결된 무선 전력 수신기(들)과의 시간 동기를 획득하기 위한 시간 동기 신호(Tim Synchronization Signal)를 생성하여 무선 전력 수신기에 제공할 수도 있다. 여기서, 시간 동기 신호는 무선 전력을 전송하기 위한 주파수 대역-즉, 인밴드(In-Bnad)- 또는 대역외 통신을 수행하기 위한 주파수 대역-즉, 아웃오브밴드(Out-Of-Band)-을 통해 전송될 수 있다. 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 시간 동기 신호에 기반하여 서로의 통신 타이밍 및 통신 시퀀스를 관리할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter may generate a time synchronization signal for obtaining time synchronization with the wireless power receiver(s) connected to the network and provide the time synchronization signal to the wireless power receiver. Here, the time synchronization signal uses a frequency band for transmitting wireless power - that is, in-band - or a frequency band for performing out-of-band communication - that is, out-of-band. can be transmitted through The wireless power transmitter and the wireless power receiver may manage each other's communication timing and communication sequence based on the time synchronization signal.

도 9에는 하나의 무선 전력 송신기와 복수의 무선 전력 수신기로 구성된 무선 전력 전송 시스템이 스타 토폴로지로 네트워크 연결된 구성이 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 복수의 무선 전력 송신기 및 복수의 무선 전력 수신기가 네트워크 연결되어 무선 전력을 송수신할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 별도의 통신 채널을 통해 자신의 상태 정보 또는(및) 자신에 접속된 무선 전력 수신기의 상태 정보를 네트워크 연결된 다른 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기가 이동 가능한 장치인 경우, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기 사이의 핸드오버를 통해 이동 중인 무선 전력 수신기에 끊김 없는 전력이 수신될 수 있도록 제어할 수도 있다. 9 shows a configuration in which a wireless power transmission system composed of one wireless power transmitter and a plurality of wireless power receivers is networked in a star topology, but this is only one embodiment, and according to another embodiment of the present invention A wireless power transmission system may transmit and receive wireless power by connecting a plurality of wireless power transmitters and a plurality of wireless power receivers through a network. In this case, the wireless power transmitter may transmit state information of itself and/or state information of the wireless power receiver connected thereto to other wireless power transmitters connected to the network through a separate communication channel. Also, when the wireless power receiver is a movable device, the wireless power receiver may control power to be continuously received by the moving wireless power receiver through handover between wireless power transmitters.

만약, 하나의 무선 전력 수신기가 핸드 오버 과정 중 복수의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신하는 경우, 무선 전력 수신기는 각각의 무선 전력 송신기로부터 수신되는 전력을 합산하고, 그에 기반하여 부하의 충전이 완료되기까지의 예상 소요 시간을 산출할 수도 있다. 즉, 무선 전력 수신기 또는 무선 전력 수신기와 연결된 전자기기는 핸드 오버에 따라 적응적으로 충전 완료 예상 소요 시간을 산출하고 이를 디스플레이 화면에 표시되도록 제어할 수 있다. If one wireless power receiver simultaneously receives wireless power from a plurality of wireless power transmitters during a handover process, the wireless power receiver sums up the power received from each wireless power transmitter and charges the load based on it. You can also calculate an estimated time to completion. That is, the wireless power receiver or an electronic device connected to the wireless power receiver may adaptively calculate an expected charging completion time according to a handover and control the result to be displayed on a display screen.

또한, 무선 전력 송신기는 네트워크 조정자(Network Coordinator)로서 동작하며 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기와 정보를 교환할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 각종 정보를 수신하여 소정 디바이스 제어 테이블(Device Control Table)을 생성 및 관리하고, 디바이스 제어 테이블을 기초하여 네트워크 관리 정보를 해당 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기는 무선 전력 전송 시스템 네트워크를 생성하고, 이를 유지할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter operates as a network coordinator and may exchange information with the wireless power receiver through an out-of-band communication link. For example, the wireless power transmitter may receive various types of information of the wireless power receiver, generate and manage a predetermined device control table, and transmit network management information to the corresponding wireless power receiver based on the device control table. Through this, the wireless power transmitter can create and maintain a wireless power transmission system network.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 복수의 싱글 타입 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기로 구성될 수도 있다. 여기서, 싱글 타입 무선 전력 송신기는 항상 하나의 무선 전력 수신기와 통신이 연결되어 전력 전송을 수행하는 기기를 의미할 수 있다. A4WP 표준을 지원하는 싱글 타입 무선 전력 송신기의 경우, 가장 먼저 수신된 광고 신호에 대응되는 무선 전력 수신기와 통신 연결되어 전력 전송을 개시할 수 있다. A wireless power transmission system according to another embodiment of the present invention may include a plurality of single-type wireless power transmitters and wireless power receivers. Here, the single-type wireless power transmitter may refer to a device that is always connected to one wireless power receiver and transmits power. In the case of a single type wireless power transmitter supporting the A4WP standard, power transmission may be initiated by being connected to a wireless power receiver corresponding to the first received advertisement signal.

이하 설명의 편의를 위해 싱글 타입 무선 전력 송신기와 대비되는 의미로, 한번에 복수의 무선 전력 수신기와 연결되어 전력을 전송하는 것이 가능한 무선 전력 송신기를 멀티 타입 무선 전력 송신기라 명하기로 한다.For convenience of description below, as opposed to a single-type wireless power transmitter, a wireless power transmitter capable of transmitting power by being connected to a plurality of wireless power receivers at once will be referred to as a multi-type wireless power transmitter.

이하, 도 10에 도시된 제1 무선 전력 송신기(TX1)과 제2 무선 전력 송신기(TX2)가 싱글 타입 무선 전력 송신기라 가정한다.Hereinafter, it is assumed that the first wireless power transmitter TX1 and the second wireless power transmitter TX2 shown in FIG. 10 are single type wireless power transmitters.

도 10은 본 발명에 따른 싱글 타입 무선 전력 송신기에서의 교차 연결 문제를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining a cross-connection problem in a single type wireless power transmitter according to the present invention.

종래의 무선 충전 시스템에서 TX1과 TX2에 전원이 동시에 인가되면, TX1과 TX2는 동일 시점에 부팅된 후 동일한 시점에 무선 전력 수신기를 감지 및 식별하기 위한 비콘 시퀀스를 개시한다. 이 경우, RX1과 RX2는 비콘 신호를 수신하여 부팅되고, 거의 동일 시점에 광고 신호를 생성하여 대역외 통신 채널을 통해 브로드캐스팅할 수 있다. 이때, RX1에 의해 송출된 제1 광고 신호-이하 설명의 편의를 위해 a1이라 명함-가 TX2에 의해 수신되고, RX2에 의해 송출된 제2 광고 신호-이하 설명의 편의를 위해 a2라 명함-가 TX1에 의해 수신되는 경우, 교차 연결이 이루어질 수 있다.In a conventional wireless charging system, when power is simultaneously applied to TX1 and TX2, TX1 and TX2 are booted at the same time and start a beacon sequence for detecting and identifying a wireless power receiver at the same time. In this case, RX1 and RX2 are booted by receiving the beacon signal, generate an advertisement signal at approximately the same time point, and broadcast it through an out-of-band communication channel. At this time, the first advertisement signal transmitted by RX1 - a business card referred to as a1 for convenience of explanation below - is received by TX2, and the second advertisement signal transmitted by RX2 - business card a2 for convenience of explanation below - is received by TX2. If received by TX1, cross connection can be made.

물론, 후술할 도 13에 도시된 바와 같이, TX1과 TX2의 전원 인가 시점이 상이한 경우에도 TX1과 TX2는 동일 시점에 비콘 신호를 송출할 수도 있다. 이 경우에도, 상기한 교차 연결이 이루어질 수 있다.Of course, as shown in FIG. 13 to be described later, even when power application times of TX1 and TX2 are different, TX1 and TX2 may transmit beacon signals at the same time point. Even in this case, the cross-connection described above can be made.

일 예로, TX1은 일단 RX2와의 통신이 연결되면, 이후 수신되는 광고 신호를 무시한다. 따라서, 교차 연결이 발생된 경우, TX1은 RX2와의 연결이 끊어지거나 재부팅이 이루어지는 경우를 제외하고 RX1과의 연결이 설정될 가능성은 없다. 이처럼, 교차 연결이 발생되면 심각한 전력 낭비뿐만 아니라 발열에 의한 기기 손상을 야기시킬 수 있다. 일 예로, TX1이 RX2와 교차 연결된 경우를 가정하면, TX1은 RX2의 피드백 신호-예를 들면, 동적 특성 메시지-에 기반하여 전력 제어를 수행하게 된다. 이 경우, TX1이 RX1과 정상 연결된 경우에 비해, RX2는 보다 강한 전력 전송을 TX1에 요청할 수 있다. 이 경우, TX1상에 놓여진 RX1에 강한 자기장이 흡수되어 발열 현상이 발생될 수 있다.For example, once communication with RX2 is established, TX1 ignores advertisement signals received thereafter. Accordingly, when cross-connection occurs, there is no possibility that TX1 establishes a connection with RX2 except when the connection with RX2 is disconnected or rebooting is performed. As such, when cross-connection occurs, not only serious power wastage but also damage to the device due to heat generation may be caused. For example, assuming that TX1 is cross-connected with RX2, TX1 performs power control based on a feedback signal of RX2 (eg, a dynamic characteristic message). In this case, compared to the case where TX1 is normally connected to RX1, RX2 may request stronger power transmission from TX1. In this case, a strong magnetic field is absorbed by RX1 placed on TX1, and heat generation may occur.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining a wireless power transmission procedure in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 무선 전력 송신기는 전원이 인가되면, 구성 상태에 진입하여 부팅 절차를 개시한다. 부팅이 완료되면, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태에 진입하여 미리 설정된 비콘 시퀀스 전송 절차를 개시한다.Referring to FIG. 11 , when power is applied to the wireless power transmitter, it enters a configuration state and initiates a booting procedure. When booting is completed, the wireless power transmitter enters a power saving state and initiates a preset beacon sequence transmission procedure.

비콘 시퀀스 전송 중 부하 변화를 감지하면 무선 전력 송신기는 저전력 상태로 진입하여 해당 무선 전력 수신기에 대한 등록 절차를 개시한다. 이때, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 광고 신호를 수신하고, 해당 무선 전력 수신기와 통신 연결을 시도한다.Upon detecting a load change during transmission of the beacon sequence, the wireless power transmitter enters a low power state and initiates a registration procedure for the corresponding wireless power receiver. At this time, the wireless power transmitter receives an advertisement signal from the wireless power receiver and attempts a communication connection with the corresponding wireless power receiver.

무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기에 대한 정상적인 통신 연결 및 등록이 완료된 경우, 전력 전송 상태로 진입하여 충전을 개시한다.When normal communication connection and registration with the wireless power receiver are completed, the wireless power transmitter enters a power transmission state and starts charging.

후술할 도 12 내지 도 13의 설명에서는 상기한 도 10의 배치 구조에 기반하여 싱글 타입의 무선 전력 송신기가 교차 연결을 회피하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.In the description of FIGS. 12 and 13 to be described later, a method for avoiding cross-connection of a single type wireless power transmitter based on the arrangement structure of FIG. 10 will be described in detail.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서 교차 연결을 회피를 위한 비콘 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for explaining a beacon signal transmission method for avoiding cross-connection in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 전원 인가 후 부팅이 완료되면, 구성 상태에서 전력 절약 상태로 천이하기 위해 대기하는 시간-이하 설명의 편의를 위해 대기 옵셋(Waiting Offset)이라 명함-을 임의로 랜덤하게 결정할 수 있다. 물론 최대로 대기하는 시간인 최대 대기 시간 및 대기 옵셋 단위는 미리 정의되어 무선 전력 송신기의 소정 메모리에 유지될 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기는 최대 대기 시간 내에서 임의로 대기 시간을 결정할 수 있다. When booting is completed after power is applied, the wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention waits for a transition from a configuration state to a power saving state - a name called a waiting offset for convenience of explanation below. can be determined randomly. Of course, the maximum waiting time and the waiting offset unit may be predefined and maintained in a predetermined memory of the wireless power transmitter. That is, the wireless power transmitter may arbitrarily determine the standby time within the maximum standby time.

무선 충전 표준을 따르는 제품들에 대해 해당 무선 충전 표준 규약은 전원 인가 후 부팅이 완료되어 비콘 시퀀스를 개시하기까지의 최대 허용 시간이 정의될 수 있다. 이 경우, 랜덤하게 결정된 대기 옵셋이 너무 큰 대기 시간에 대응되는 경우, 상기한 최대 허용 시간이 초과될 수 있다. 따라서, 대기 옵셋이 소정 최대 대기 시간 이내에서 선택되도록 제어하는 것이 중요할 수 있다. For products conforming to the wireless charging standard, the wireless charging standard may define a maximum allowable time from when power is applied until booting is completed to initiate a beacon sequence. In this case, if the randomly determined standby offset corresponds to an excessively large standby time, the maximum allowable time may be exceeded. Therefore, it may be important to control the wait offset to be selected within a predetermined maximum wait time.

이에 따라 동일 시점에 전원이 인가된 복수의 무선 전력 송신기에서의 전력 절약 상태로의 천이 시점은 서로 상이할 수 있으며, 그에 따른 비콘 신호의 송출 시점도 상이할 수 있다. 일 예로, 랜덤한 대기 옵셋은 소정 랜덤 값 생성 함수에 의해 생성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 랜덤 값 생성 함수에 입력되는 초기 값-즉, Seed 값은-은 해당 무선 전력 송신기를 고유하게 식별하는 기기 시리얼 넘버, 제조 년/월/일, 해당 무선 전력 송신기에 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 등급 중 적어도 하나, 또는 적어도 하나의 조합으로 결정될 수 있다. Accordingly, the transition time to the power saving state in the plurality of wireless power transmitters to which power is applied at the same time may be different from each other, and the corresponding beacon signal transmission time may also be different. For example, the random waiting offset may be generated by a predetermined random value generating function, but is not limited thereto. In addition, the initial value input to the random value generation function - that is, the Seed value - is the device serial number that uniquely identifies the wireless power transmitter, year/month/date of manufacture, software version information loaded on the wireless power transmitter, At least one of the ratings, or a combination of at least one may be determined.

도 12의 도면 부호 12a 내지 12b에 도시된 바와 같이, TX1과 TX2는 t1 시점에 동시에 전원이 인가되면, t2 시점에 동시에 부팅을 완료하고, 각각 대기 옵셋을 랜덤하게 결정하고, 결정된 대기 옵셋만큼 대기 후 전력 절약 상태로 천이할 수 있다. 이때, TX1과 TX2에 의해 결정된 대기 옵셋이 서로 상이한 경우-즉, 제1 대기 옵셋과 제2 대기 옵셋 다르게 결정될 수 있음-, TX1과 TX2에서의 비콘 신호 송출을 시작하는 시점은 서로 상이함을 알 수 있다. 따라서, TX1과 TX2의 충전 영역상에 RX1과 RX2가 동시에 놓여진 경우에도, TX1과 TX2이 물체의 존재를 감지하는 시점-즉, 부하 변화를 감지하는 시점-은 상이하게 된다. 또한, 물체 감지 후 수신기를 식별하기 위해 송출되는 롱 비콘 신호의 전송 시점은 TX1과 TX2에서 상이할 수도 있다. 이때. 롱 비콘 신호는 미리 설정된 디폴트 롱 비콘 주기(t_default_lb_period)로 전송될 수 있다. As shown in reference numerals 12a to 12b of FIG. 12, when power is applied to TX1 and TX2 at the same time at time t1, booting is completed at the same time at time t2, each randomly determines a standby offset, and waits for the determined standby offset After that, it can transition to the power saving state. At this time, if the standby offsets determined by TX1 and TX2 are different from each other - that is, the first standby offset and the second standby offset may be determined differently -, it is noted that the start points of transmitting the beacon signals in TX1 and TX2 are different from each other. can Therefore, even when RX1 and RX2 are simultaneously placed on the charging area of TX1 and TX2, the timing at which TX1 and TX2 detect the existence of an object, that is, the timing at which load change is detected, is different. In addition, the transmission time of the long beacon signal transmitted to identify the receiver after object detection may be different between TX1 and TX2. At this time. The long beacon signal may be transmitted with a preset default long beacon period (t_default_lb_period).

특히, 특정 무선 전력 송신기에 의해 송출된 비콘 신호는 해당 무선 전력 송신기의 충전 가능 영역 내에 위치한 무선 전력 수신기에 의해서만 수신될 수 있다. 무선 전력 수신기는 비콘 신호를 통해 수신된 전력을 이용하여 부팅되며, 부팅 후 무선 전력 송신기와의 통신 연결을 위한 광고 신호를 브로드캐스팅한다. In particular, a beacon signal transmitted by a specific wireless power transmitter can be received only by a wireless power receiver located within a chargeable area of the corresponding wireless power transmitter. The wireless power receiver is booted using power received through a beacon signal, and broadcasts an advertisement signal for communication connection with the wireless power transmitter after booting.

도 12의 도면 부호 12a를 참조하면, TX1에 의해 송출된 비콘 신호는 RX 1에만 수신되고, TX1은 t5 시점에 RX1에 의해 송출된 광고 신호인 a1을 수신하여 저전력 상태로 천이할 수 있다. 대역외 통신 채널을 통해 전송되는 RX1의 광고 신호 a1은 TX2에 의해서도 수신될 수 있다. 하지만, 물체가 감지된 적이 없으므로, TX2는 수신된 광고 신호(a1)을 무시할 수 있다.Referring to reference numeral 12a in FIG. 12 , the beacon signal transmitted by TX1 is received only by RX 1 , and TX1 can transition to a low power state by receiving the advertisement signal a1 transmitted by RX1 at time t5. The advertisement signal a1 of RX1 transmitted through the out-of-band communication channel can also be received by TX2. However, since the object has never been detected, TX2 may ignore the received advertisement signal a1.

도 12의 도면 부호 12b를 참조하면, TX2에 의해 송출된 비콘 신호는 RX 2에만 수신되고, TX2는 t6 시점에 RX2에 의해 송출된 광고 신호인 a2를 수신하여 저전력 상태로 천이할 수 있다. 대역외 통신 채널을 통해 전송되는 RX2의 광고 신호 a2은 TX1에 의해서도 수신될 수 있다. 하지만, 싱글 타입 무선 전력 송신기인 TX1은 이미 저전력 상태로 천이된 상태이므로, 수신된 a2를 무시할 수 있다. Referring to reference numeral 12b of FIG. 12 , the beacon signal transmitted by TX2 is received only by RX 2 , and TX2 can transition to a low power state by receiving the advertisement signal a2 transmitted by RX2 at time t6. The advertisement signal a2 of RX2 transmitted through the out-of-band communication channel can also be received by TX1. However, since TX1, which is a single type wireless power transmitter, has already transitioned to a low power state, the received a2 can be ignored.

도 12의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 특히, 복수개의 무선 전력 송신기와 복수개의 무선 전력 수신기가 근거리에 설치되어 사용될 수 있으며, 여러 인원이 단체로 사용하여 동시에 전원을 인가하게 되는 상황에서 발생할 수 있는 교차 연결을 방지할 수 있는 효과가 있다.In particular, the wireless power transmitter according to the embodiment of FIG. 12 can be used by installing a plurality of wireless power transmitters and a plurality of wireless power receivers in a short distance, and may occur in a situation in which several people use them as a group and simultaneously apply power. It has the effect of preventing possible cross-linking.

도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서 교차 연결을 회피를 위한 비콘 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.13 is a diagram for explaining a method of transmitting a beacon signal for avoiding cross-connection in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.

도 13의 도면 부호 13a 내지 13b를 참조하면, TX1과 TX2에서의 전원 인가 시점은 각각 t1과 t2로 상이할 수 있다. 이 경우, 구성 상태에서 부팅이 완료되는 시점은 TX1과 TX2가 서로 상이할 수 있다. TX1과 TX2는 부팅이 완료되면, 각각 전력 절약 상태로 천이하기 위한 대기 옵셋을 랜덤하게 결정할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 TX1과 TX2에 의해 랜덤하게 결정된 대기 옵셋을 각각 제1 대기 옵셋과 제2 대기 옵셋이라 명하기로 한다.Referring to reference numerals 13a to 13b of FIG. 13 , power application times in TX1 and TX2 may be different from t1 and t2, respectively. In this case, the timing at which booting is completed in the configuration state may be different for TX1 and TX2. When booting is completed, TX1 and TX2 may randomly determine a standby offset for transitioning to a power saving state. For convenience of explanation, the standby offsets randomly determined by TX1 and TX2 will be referred to as a first standby offset and a second standby offset, respectively.

도면 부호 13a 내지 13b에 도시된 바와 같이, 결정된 제1 대기 옵셋 및 제2 대기 옵셋에 기반하여 전력 절약 상태로 천이되는 타이밍은 TX1과 TX2이 모두 t5로 동일할 수 있다. 이 경우, 비콘 신호 송출 개시 시점이 TX1과 TX2에서 동일하므로, TX1과 TX는 t6 시점에 RX1 및 RX2에 의해 송출된 광고 신호인 a1과 a2를 수신할 수 있다. 싱글 타입의 무선 전력 송신기인 TX1과 TX2는 물체 감지 후 복수의 무선 전력 수신기로부터 광고 신호가 수신된 경우, 다음 롱 비콘 신호의 전송 타이밍을 랜덤하게 결정할 수 있다. As shown in reference numerals 13a to 13b, timing at which both TX1 and TX2 transition to the power saving state based on the determined first standby offset and second standby offset may be the same as t5. In this case, since the beacon signal transmission start time is the same in TX1 and TX2, TX1 and TX can receive advertisement signals a1 and a2 transmitted by RX1 and RX2 at time t6. TX1 and TX2, which are single-type wireless power transmitters, may randomly determine transmission timing of the next long beacon signal when advertisement signals are received from a plurality of wireless power receivers after detecting an object.

도면 부호 13a 및 13b에 도시된 바와 같이, TX1 및 TX2는 t6 시점에 복수의 광고 신호가 수신되면, 각각 다음 롱 비콘 전송을 위한 대기 옵셋을 각각 제3 대기 옵셋과 제4 대기 옵셋으로 결정할 수 있다. 만약, 제3 대기 옵셋과 제4 대기 옵셋이 상이하고 제4 대기 옵셋이 제3 대기 옵셋보다 큰 경우, TX1은 t7 시점에 RX1으로부터 광고 신호 a1를 수신하여 저전력 상태로 천이하고, TX2는 t8 시점에 RX2로부터 광고 신호 a2를 수신하여 저전력 상태로 천이할 수 있다.As shown in reference numerals 13a and 13b, when a plurality of advertisement signals are received at time t6, TX1 and TX2 may determine standby offsets for next long beacon transmission as a third standby offset and a fourth standby offset, respectively. . If the 3rd standby offset and the 4th standby offset are different and the 4th standby offset is greater than the 3rd standby offset, TX1 receives the advertisement signal a1 from RX1 at time t7 and transitions to the low power state, and TX2 transitions to the low power state at time t8 In this case, an advertisement signal a2 may be received from RX2 to transition to a low power state.

상기한 도 12 및 도 13에 개시된 실시예를 통해 본원 발명의 일 실시예에 따른 싱글 타입의 무선 전력 송신 장치는 전원 인가 시점에 관계 없이 무선 전력 수신기가 교차 연결되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 이를 통해, 본원 발명은 불필요한 전력 낭비 및 발열 현상을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.Through the embodiments disclosed in FIGS. 12 and 13, the single-type wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention has the advantage of preventing cross-connection of wireless power receivers regardless of power-on time. . Through this, the present invention has the advantage of preventing unnecessary power waste and heat generation in advance.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글 타입 무선 전력 송신기에서의 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram for explaining a power transmission control method in a single type wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 14의 도면 부호 14a를 참조하면, TX1은 충전 영역에 RX1이 배치되어 충전 중인 상태에서 RX2가 TX1의 충전 영역에 위치될 수 있다. 이 경우, 도면 부호 14b에 도시된 바와 같이, 전력 전송 상태에서 RX1으로 전력 전송 중 TX1은 대역외 통신 채널을 통해 RX2에 의해 생성된 광고 신호 a2를 소정 주기로 반복 수신할 수 있다.Referring to reference numeral 14a of FIG. 14 , RX2 may be located in the charging area of TX1 while RX1 is disposed in the charging area and being charged. In this case, as shown in reference numeral 14b, while transmitting power to RX1 in a power transmission state, TX1 may repeatedly receive an advertisement signal a2 generated by RX2 through an out-of-band communication channel at predetermined intervals.

일 실시예에 따른 TX1은 광고 신호 a2의 연속 수신 개수가 소정 기준치를 초과하는 경우, RX1으로의 전력 전송을 중단하고, 충전 영역에 복수의 무선 전력 수신기가 배치되었음을 지시하는 소정 경고 알람 신호를 출력할 수 있다.TX1 according to an embodiment stops power transmission to RX1 when the number of consecutive receptions of advertisement signal a2 exceeds a predetermined reference value, and outputs a predetermined warning alarm signal indicating that a plurality of wireless power receivers are disposed in the charging area can do.

이 후, TX1은 전력 절약 상태로 천이하여 무선 전력 수신기의 감지 및 식별 절차를 수행할 수 있다.Thereafter, TX1 may transition to a power saving state and perform detection and identification procedures of the wireless power receiver.

일 실시예에 따른 TX1은 경고 알람 신호 송출 후 제5 대기 옵셋만큼의 시간이 경과되면, 전력 절약 상태로 천이하여 비콘 시퀀스를 개시할 수 있다.TX1 according to an embodiment may transition to a power saving state and initiate a beacon sequence when a time equal to the fifth standby offset has elapsed after the warning alarm signal is transmitted.

여기서, 제5 대기 옵셋은 랜덤하게 결정될 수도 있으나 이에 한정되지는 않으며, 어느 고정된 값으로 설정될 수도 있다.Here, the fifth standby offset may be randomly determined, but is not limited thereto, and may be set to a certain fixed value.

상기한 도 14에 개시된 실시 예를 통해 본원 발명의 일 실시예에 따른 싱글 타입의 무선 전력 송신 장치는 충전 영역 내에 복수 개의 무선 전력 수신기가 배치된 경우에, 교차 연결되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 즉, 일 실시예에 따른 경고 알람 신호 및 제5 대기 옵셋 시간 이후의 감지 및 식별 절차를 통하여, TX1의 충전 영역 내에 적절한 RX를 선택하여 충전할 수 있는 장점이 있다. 이를 통해, 본원 발명은 불필요한 전력 낭비 및 발열 현상을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.The single-type wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention through the embodiment disclosed in FIG. 14 has the advantage of preventing cross-connection when a plurality of wireless power receivers are disposed in a charging area. there is. That is, there is an advantage in that an appropriate RX within the charging area of TX1 can be selected and charged through a warning alarm signal and a detection and identification procedure after the fifth standby offset time according to an embodiment. Through this, the present invention has the advantage of preventing unnecessary power waste and heat generation in advance. FIG. 15 is a block diagram for explaining the structure of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 무선 전력 송신기(1500)는 대역외 통신부(1510), 대기 옵셋 생성부(1520), 전력 전송부(1530), 알람부(1540) 및 제어부(1550)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 15, a wireless power transmitter 1500 may include an out-of-band communication unit 1510, a standby offset generator 1520, a power transmitter 1530, an alarm unit 1540, and a control unit 1550. can

대역외 통신부(1510)는 블루투스 저전력 통신과 같은 근거리 무선 통신을 통해 무선 전력 수신기와 각종 제어 신호 및 상태 정보를 교환할 수 있다.The out-of-band communication unit 1510 may exchange various control signals and status information with a wireless power receiver through short-range wireless communication such as Bluetooth low energy communication.

일 예로, 대역외 통신부(1510)는 광고 신호를 수신하여 제어부(1550)에 전달할 수 있다.For example, the out-of-band communication unit 1510 may receive an advertisement signal and transmit it to the controller 1550 .

대기 옵셋 생성부(1520)는 제어부(1550)의 제어 신호에 따라 랜덤한 대기 옵셋을 생성할 수 있다. 일 예로, 랜덤한 대기 옵셋은 소정 랜덤 값 생성 함수에 의해 생성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 랜덤 값 생성 함수에 입력되는 초기 값-즉, Seed 값은-은 해당 무선 전력 송신기를 고유하게 식별하는 기기 시리얼 넘버, 제조 년/월/일, 해당 무선 전력 송신기에 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 등급 중 적어도 하나, 또는 적어도 하나의 조합으로 결정될 수 있다.The standby offset generator 1520 may generate a random standby offset according to a control signal from the controller 1550. For example, the random waiting offset may be generated by a predetermined random value generating function, but is not limited thereto. In addition, the initial value input to the random value generation function - that is, the Seed value - is the device serial number that uniquely identifies the wireless power transmitter, year/month/date of manufacture, software version information loaded on the wireless power transmitter, At least one of the ratings, or a combination of at least one may be determined.

전력 전송부(1530)는 제어부(1550)의 제어 신호에 따라 비콘 시퀀스를 생성하고, 구비된 공진 회로를 통해 송출할 수 있다. 또한, 전력 전송부(1530)는 제어부(1550)의 제어 신호에 따라 무선 전력 수신기의 부하 충전을 위한 전력을 생성하여 구비된 공진 회로를 통해 송출할 수 있다. 물론, 공진 회로를 통해 송출되는 전력의 세기는 제어부(1550)의 제어 신호에 따라 조절될 수 있다. 전력 전송부(1530)는 공진 회로를 통해 송출되는 교류 신호의 세기를 듀티 레이트(duty rate), 동작 주파수, 위상, 인버터에 입력되는 DC 전력의 세기 중 적어도 하나를 조절하여 제어할 수 있다.The power transmission unit 1530 may generate a beacon sequence according to a control signal of the control unit 1550 and transmit the beacon sequence through the provided resonance circuit. In addition, the power transmission unit 1530 may generate power for load charging of the wireless power receiver according to a control signal of the control unit 1550 and transmit the power through the provided resonance circuit. Of course, the intensity of power transmitted through the resonance circuit may be adjusted according to a control signal from the controller 1550. The power transmission unit 1530 may control the intensity of the AC signal transmitted through the resonance circuit by adjusting at least one of a duty rate, an operating frequency, a phase, and an intensity of DC power input to the inverter.

알람부(1540)는 제어부(1550)의 소정 제어 신호에 따라 교차 연결되었음을 지시하는 소정 경고 알람을 출력할 수 있다. The alarm unit 1540 may output a predetermined warning alarm indicating cross-connection according to a predetermined control signal from the controller 1550 .

또한, 알람부(1540)는 제어부(1550)의 소정 제어 신호에 따라 복수의 무선 전력 수신기가 충전 영역에 배치되었음을 지시하는 소정 경고 알람을 출력할 수도 있다.In addition, the alarm unit 1540 may output a predetermined warning alarm indicating that a plurality of wireless power receivers are disposed in the charging area according to a predetermined control signal from the controller 1550.

제어부(1550)는 무선 전력 송신기(1500)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.The controller 1550 may control the overall operation of the wireless power transmitter 1500.

일 예로, 제어부(1550)는 구성 상태에서 부팅이 완료된 경우 대기 옵셋을 생성하도록 지시하는 소정 제어 신호를 대기 옵셋 생성부(1520)에 송출할 수 있다. 제어부(1550)는 대기 옵셋 생성부(1520)로부터 수신된 대기 옵셋에 기반하여 비콘 시퀀스가 개시되도록 전력 전송부(1530)를 제어할 수 있다.For example, the controller 1550 may transmit a predetermined control signal instructing the standby offset generation unit 1520 to generate the standby offset when booting is completed in the configured state. The controller 1550 may control the power transmitter 1530 to start a beacon sequence based on the standby offset received from the standby offset generator 1520.

다른 일 예로, 제어부(1550)는 전력 절약 상태에서 복수의 광고 신호가 동시에 수신되는 경우, 대기 옵셋을 생성하도록 지시하는 소정 제어 신호를 대기 옵셋 생성부(1520)에 송출할 수 있다. 제어부(1550)는 대기 옵셋 생성부(1520)로부터 수신된 대기 옵셋에 기반하여 비콘 신호의 전송 타이밍이 조절되도록 전력 전송부(1530)을 제어할 수 있다.As another example, the controller 1550 may transmit a predetermined control signal instructing the standby offset generation unit 1520 to generate a standby offset when a plurality of advertisement signals are simultaneously received in a power saving state. The controller 1550 may control the power transmitter 1530 to adjust the transmission timing of the beacon signal based on the standby offset received from the standby offset generator 1520.

또 다른 일 예로, 제어부(1550)는 전력 전송 상태에서 연속적으로 수신되는 광고 신호의 개수가 소정 기준치를 초과하는 경우, 충전 영역에 복수의 수신기가 배치되었음을 지시하는 소정 경고 알람이 출력되도록 알람부(1540)를 제어할 수 있다. 경고 알람 출력 후, 제어부(1550)는 해당 무선 전력 수신기로의 전력 전송을 중단하고 전력 절약 상태로 천이하여 무선 전력 수신기 탐색 절차가 수행되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1550)는 전력 전송 상태에서 복수의 수신기가 배치되었음을 지시하는 소정 경고 알람 출력 후 즉시 전력 전송을 중단한 후 소정 대기 타이머를 구동시킬 수 있다. 이 후, 대기 타이머가 만료되면, 제어부(1550)는 전력 절약 상태로 천이하여 비콘 시퀀스를 개시할 수도 있다.As another example, the control unit 1550 may output an alarm unit to output a predetermined warning alarm indicating that a plurality of receivers are disposed in the charging area when the number of advertisement signals continuously received in the power transmission state exceeds a predetermined reference value ( 1540) can be controlled. After outputting the warning alarm, the controller 1550 may stop power transmission to the corresponding wireless power receiver, transition to a power saving state, and control a wireless power receiver search procedure to be performed. In addition, the controller 1550 may stop power transmission immediately after outputting a predetermined warning alarm indicating that a plurality of receivers are deployed in a power transmission state, and then drive a predetermined standby timer. Thereafter, when the standby timer expires, the controller 1550 may transition to a power saving state and initiate a beacon sequence.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The method according to the above-described embodiment may be produced as a program to be executed on a computer and stored in a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, and magnetic tape. , floppy disks, optical data storage devices, and the like, and also includes those implemented in the form of carrier waves (for example, transmission through the Internet).

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer-readable recording medium is distributed to computer systems connected through a network, so that computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the embodiment belongs.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims

A wireless power transmission method of a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiver,
setting a first standby time when power is applied to the wireless power transmitter;
Transmitting a first signal for detecting or identifying a wireless power receiver; and
Receiving a second signal in response to the first signal
including,
The first waiting time is randomly set so as not to exceed a predefined maximum waiting time,
The transmitting of the first signal is started when the first waiting time elapses from a first specific time point, wireless power transmission method.

According to claim 1,
If a plurality of wireless power receivers are identified, the wireless power transmitter supplies power to only one wireless power receiver at a time.

According to claim 2,
The first specific point in time is any one of a time when power is applied or a time when booting of the wireless power transmitter is completed after power is applied.

According to claim 3,
receiving the second signal including identification information and characteristic information from the wireless power receiver;
setting a second waiting time; and
Retransmitting the first signal
Including more,
The second waiting time is randomly set,
The step of retransmitting the first signal is started when the second waiting time elapses from a second specific time point, wireless power transmission method.

According to claim 4,
The second specific point in time is a point in time when the second signal is received from a plurality of the wireless power receivers.

According to claim 2,
identifying a first wireless power receiver based on the second signal when the second signal is received from a plurality of wireless power receivers;
transmitting power to the identified first wireless power receiver;
receiving the second signal from a second wireless power receiver;
randomly setting a third waiting time so as not to exceed the maximum waiting time; and
Retransmitting the first signal
Further comprising a, wireless power transmission method.

According to claim 6,
The step of retransmitting the first signal is started when the third waiting time elapses from a third specific time point, wireless power transmission method.

A wireless power transmission method of a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiver,
Transmitting a first signal for detecting or identifying a wireless power receiver;
Receiving a second signal including identification information or characteristic information from a first wireless power receiver;
transmitting power to the first wireless power receiver;
receiving a third signal including identification information or characteristic information from a second wireless power receiver during power transmission to the first wireless power receiver;
setting a waiting time; and
Retransmitting the first signal
including,
The waiting time is randomly set so as not to exceed a predefined maximum waiting time, and the step of retransmitting the first signal is started when the waiting time elapses from a specific time point.

According to claim 8,
The wireless power transmitter supplies power to only one wireless power receiver at a time.

According to claim 9,
The specific point in time is a point in time when power transmission to the first wireless power receiver is terminated.

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