KR102551889B1 - 에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

에너지 하베스팅 장치는 입력 전압을 이용하여 출력 전압을 생성하는 에너지 하베스터, 기준 전압과 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 비교하여 이진 제어를 위한 출력값을 출력하는 검출 회로부, 상기 검출 회로부의 출력값의 샘플 개수를 점진적으로 증가시켜 수집하고, 수집된 출력값으로부터 결정되는 주요 출력값에 따라 디지털 값을 생성하는 제어 알고리즘 회로부, 및 상기 제어 알고리즘 회로부의 디지털 값에 따라 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 조절하는 스위치 제어부를 포함한다.

Description

에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법{ENERGY HARVESTING DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이진 제어 방식을 사용하는 피드백 루프의 수렴 도달 조건을 검출하고 디더링을 줄일 수 있는 에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
에너지 하베스팅(energy harvesting)은 버려지는 에너지를 수집해서 전기로 바꿔 쓰는 기술이다. 예를 들어, 에너지 하베스팅 기술은 집이나 사무실의 조명에서 나오는 빛에너지, 걸음을 걸을 때마다 발바닥이 바닥을 누르는 압력에너지, 자동차나 비행기가 움직일 때 발생하는 진동과 열에너지 등을 전기로 바꿀 수 있다. 에너지 하베스터(에너지 하베스팅 회로)는 생산된 전력으로 배터리를 충전하여 사용할 수 있다.
기존의 에너지 하베스팅 회로의 최대 전력 전달 지점 추적(maximum power point tracking, MPPT) 방식 중에서 아날로그 값을 측정하여 조정하는 선형 피드백 방식은 디더링이 적지만, 실제 회로로써 구현하기 어려운 점이 있다. 현재 상태의 오차를 디지털 값인 부호로만 판단하여 그 오차값의 크기에 관계없이 일정한 양을 양 또는 음의 방향으로 조정하는 이진 또는 뱅뱅(bang-bang) 제어 방식은 구현이 상대적으로 쉽지만, 최대 전력 전달 지점에 수렴한 후에도 계속 동작점이 움직이는 디더링 현상이 생길 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이진 제어 방식을 사용하는 피드백 루프의 수렴 도달 조건을 검출하고, 오차가 현재값보다 줄어들 수 있을 때만 조정을 수행하여 자연스럽게 디더링을 줄일 수 있는 에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치는 입력 전압을 이용하여 출력 전압을 생성하는 에너지 하베스터, 기준 전압과 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 비교하여 이진 제어를 위한 출력값을 출력하는 검출 회로부, 상기 검출 회로부의 출력값의 샘플 개수를 점진적으로 증가시켜 수집하고, 수집된 출력값으로부터 결정되는 주요 출력값에 따라 디지털 값을 생성하는 제어 알고리즘 회로부, 및 상기 제어 알고리즘 회로부의 디지털 값에 따라 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 조절하는 스위치 제어부를 포함한다.
상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 기준 전압과 상기 출력 전압의 오차가 양자화 오차 이내로 수렴하는지 결정할 수 있다.
상기 검출 회로부의 출력값은 양의 부호와 음의 부호를 나타내는 이진값일 수 있다.
상기 제어 알고리즘 회로부는 최대 샘플값 및 샘플값을 설정하고, 상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달할 때까지 상기 샘플값을 K배 만큼 점진적으로 증가시키면서 상기 검출 회로부의 출력값을 수집할 수 있다.
상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 샘플값이 N일 때 N-1개의 출력값을 샘플로서 수집할 수 있다.
상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달한 경우에 가장 최근에 생성된 2개의 디지털 값을 차례로 상기 스위치 제어부에 전달하여 상기 에너지 하베스트의 출력 전압의 값이 조절되도록 한 후 최대 샘플값에 대응하는 개수만큼의 출력값을 수집할 수 있다.
상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 2개의 디지털 값 중에서 상기 최대 샘플값에 대한 양의 부호의 개수의 비율이 1/2에 더 가까운 디지털 값을 최종 코드로 선택할 수 있다.
상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 최종 코드를 고정하여 상기 에너지 하베스트의 출력이 최대 전력 전달 지점에 수렴되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 입력 전압을 이용하여 출력 전압을 생성하는 에너지 하베스터 및 기준 전압과 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 비교하여 이진 제어를 위한 출력값을 출력하는 검출 회로부를 포함하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법은, 최대 샘플값 및 샘플값을 설정하는 단계, 상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달할 때까지 상기 샘플값을 K배 만큼 점진적으로 증가시키면서 상기 출력값을 샘플로서 수집하는 단계, 및 상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달한 경우에 상기 검출 회로부의 출력값을 조절하는 디지털 값을 최종 코드로 선택하는 단계를 포함한다.
상기 샘플값이 N일 때 N-1개의 출력값을 샘플로서 수집할 수 있다.
상기 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법은 상기 출력값에서 양의 부호와 음의 부호 중에서 다수를 차지하는 것을 주요 출력값으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 출력값의 조절 방향이 증가시키는 방향이면서 상기 주요 출력값이 상기 음의 부호인 상태이거나, 또는 상기 출력값의 조절 방향이 감소시키는 방향이면서 상기 주요 출력값이 상기 양의 부호인 상태인 경우에 상기 샘플값을 K배 증가시킬 수 있다.
상기 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법은 상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달한 경우에 가장 최근에 생성된 2개의 디지털 값을 차례로 상기 스위치 제어부에 전달하여 상기 에너지 하베스트의 출력 전압의 값이 조절되도록 한 후 최대 샘플값에 대응하는 개수만큼의 출력값을 수집하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2개의 디지털 값 중에서 상기 최대 샘플값에 대한 양의 부호의 개수의 비율이 1/2에 더 가까운 디지털 값을 상기 최종 코드로 선택할 수 있다.
상기 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법은 상기 최종 코드를 고정하여 상기 에너지 하베스트의 출력이 최대 전력 전달 지점에 수렴되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법은 에너지 하베스팅 회로에서 최적의 동작 지점을 추적하기 위한 피드백 루프가 조정에 의해서 오차가 현재값보다 줄어들 수 있을 때만 조정을 수행하므로 디더링을 감소시킬 수 있다. 그리고 에너지 하베스팅 장치 및 그 제어 방법은 디지털 FSM(Finite State Machine)의 형태로 쉽게 구현이 가능함과 동시에 수렴에 필요한 시간을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3 내지 6은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법에서 N값과 오차값에 대한 Pk 분포 그래프를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치(10)는 에너지 하베스터(100), 검출 회로부(200), 제어 알고리즘 회로부(300) 및 스위치 제어부(400)를 포함한다.
에너지 하베스터(100)는 입력 전압(VIN)을 출력 전압(VOUT)으로 변환하고, 출력 전압(VOUT)으로 배터리(BAT)를 충전할 수 있다. 이를 위해, 에너지 하베스터(100)는 인덕터(L1), 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2) 및 배터리(BAT)를 포함할 수 있다. 인덕터(L1)의 일단에 입력 전압(VIN)이 인가되고, 인덕터(L1)의 타단에 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)가 연결될 수 있다. 제1 스위치(SW1)은 인덕터(L1)와 배터리(BAT) 사이에 연결되어 있고, 제2 스위치(SW2)는 인덕터(L1)와 접지 사이에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)의 온/오프 듀티에 따라 배터리(BAT)를 충전시키는 출력 전압(VOUT)의 값이 조절될 수 있다.
에너지 하베스터(100)는 입력 전압(VIN)을 이용하여 출력 전압(VOUT)을 생성할 수 있는 회로로서, 에너지 하베스터(100)의 구성은 한정되지 않는다.
검출 회로부(200)는 기준 전압(VREF)과 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)을 비교하여 이진 제어를 위한 출력값(OUT)을 출력한다. 기준 전압(VREF)은 에너지 하베스터(100)의 최대 전력 전달을 만족시키는 전압 또는 사용자가 원하는 에너지 하베스터(100)의 출력 전압에 해당할 수 있다. 검출 회로부(200)는 기준 전압(VREF)보다 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)이 작은 경우(VOUT < VREF)에 음의 부호를 갖는 출력값(OUT)(예를 들어, -1)을 출력하고, 기준 전압(VREF)보다 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)이 큰 경우(VOUT > VREF)에 양의 부호를 갖는 출력값(OUT)(예를 들어, +1)을 출력할 수 있다. 즉, 출력값(OUT)은 기준 전압(VREF)과 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)의 차이(또는 오차)에 대한 이진값(양의 부호와 음의 부호)을 가질 수 있다. 검출 회로부(200)는 정해진 횟수만큼 기준 전압(VREF)과 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)을 비교하여 하나 이상의 출력값(OUT)을 제어 알고리즘 회로부(300)에 전달할 수 있다.
제어 알고리즘 회로부(300)는 검출 회로부(200)로부터 출력값(OUT)을 수집한 후 현재 상태에서 기준 전압(VREF)과 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)의 오차가 양자화(quantization) 오차 이내에 들어왔는지(수렴하였는지)를 결정한다. 제어 알고리즘 회로부(300)는 처음에는 적은 수의 출력값(OUT)의 샘플로 오차 여부를 추적하여 추적 속도를 높이고, 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)을 결정하는 최종 코드를 고정(lock)하는 시점이 가까워질수록 출력값(OUT)의 샘플 개수를 점진적으로 증가시켜 정확도를 높일 수 있다. 제어 알고리즘 회로부(300)는 대소 관계 판별 오류를 방지하기 위해 샘플 개수로 2N-1개를 사용할 수 있다. 제어 알고리즘 회로부(300)는 수집된 출력값(OUT)으로부터 결정되는 주요 출력값에 따라 복수의 비트로 표현된 디지털 값을 생성하여 스위치 제어부(400)에 전달할 수 있다.
스위치 제어부(400)는 제어 알고리즘(300)으로부터 전달되는 디지털 값에 따라 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)의 값을 조절할 수 있다. 다시 말해, 스위치 제어부(400)는 디지털 값에 따라 에너지 하베스터(100)의 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)의 온/오프 듀티를 제어하고, 이에 따라 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)의 값이 조절될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 제어 알고리즘 회로부(300)는 최대 샘플값 NMAX, 샘플값 N=2, 및 출력 전압(VOUT)의 조절 방향 Dir=UP을 설정한다(S110). 최대 샘플값 NMAX는 짝수(예를 들어, NMAX=32)로 설정될 수 있다. 초기에 샘플값은 N=2로 초기화되고, 출력 전압(VOUT)의 조절 방향(Dir)은 Dir=UP으로 초기화될 수 있다.
이하, 출력 전압(VOUT)의 조절 방향 Dir=UP은 기준 전압(VREF)보다 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)이 작은 경우(VOUT < VREF)에 해당하여 출력 전압(VOUT)을 증가시키는 방향으로 최대 전력 전달 지점 추적(MPPT)을 수행하는 것을 의미한다. 출력 전압(VOUT)의 조절 방향 Dir=DN은 기준 전압(VREF)보다 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)이 큰 경우(VOUT > VREF)에 해당하여 출력 전압(VOUT)을 감소시키는 방향으로 최대 전력 전달 지점 추적(MPPT)을 수행하는 것을 의미한다.
제어 알고리즘 회로부(300)는 샘플값(N)이 최대 샘플값(NMAX)보다 작은지 확인하고(S120), 샘플값(N)이 최대 샘플값(NMAX)보다 작은 경우 N-1개의 출력값(OUT)을 샘플로서 수집한다(S130). 즉, 제어 알고리즘 회로부(300)는 샘플값(N)에 대응하여 샘플값(N)보다 1 작은 횟수만큼 검출 회로부(200)의 출력값(OUT)을 수집할 수 있다. 출력값(OUT)은 기준 전압(VREF)과 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)의 오차 부호를 포함할 수 있다.
제어 알고리즘 회로부(300)는 하나 이상의 출력값(OUT)으로부터 주요 출력값을 결정할 수 있다(S140). 즉, 제어 알고리즘 회로부(300)는 출력값(OUT)에서 +1(양의 부호)과 -1(음의 부호) 중에서 다수를 차지하는 것은 주요 출력값으로 결정할 수 있다. 주요 출력값이 +1인 경우는 기준 전압(VREF)보다 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)이 큰 경우(VOUT > VREF)로서 양의 상태 Pos라 지칭하고, 주요 출력값이 -1인 경우는 기준 전압(VREF)보다 에너지 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)이 작은 경우(VOUT < VREF)로서 음의 상태 Neg라 지칭할 수 있다.
제어 알고리즘 회로부(300)는 주요 출력값에 따라 디지털 값을 생성하여 스위치 제어부(400)에 전달하고, 스위치 제어부(400)는 디지털 값에 따라 하베스터(100)의 출력 전압(VOUT)의 값을 증가(Dir=UP) 또는 감소(Dir=DN)시킬 수 있다.
최대 전력 전달 지점에 수렴하는 지점의 부근에서, 제어 알고리즘 회로부(300)는 현재 Dir=UP이면서 Neg 상태이거나, 또는 현재 Dir=DN이면서 Pos 상태이면 샘플값 N을 K배(K는 2이상의 자연수, 예를 들어 K=2) 증가시킬 수 있다(N=N×K)(S150). 최대 전력 전달 지점에 수렴하는 부근이 아닌 경우(수렴과 먼 지점)에, 제어 알고리즘 회로부(300)는 샘플값 N을 유지하고 즉각적으로 디지털 값을 변경함으로써 최대 전력 전달 지점에 수렴하기 위한 추적 시간을 최소화할 수 있다.
한편, 제어 알고리즘 회로부(300)는 피드백 루프에 지연이 있는 경우를 대비하여 미리 정해진 지연 시간을 설정할 수 있으며(S210), 지연 시간만큼 기다려 상기의 S120 내지 S150 과정을 수행함으로써 피드백 루프의 지연 시간으로 인한 문제를 방지할 수 있다.
상기의 S120 내지 S150 과정은 샘플값(N)이 최대 샘플값(NMAX)보다 작지 않은 경우 또는 샘플값(N)이 최대 샘플값(NMAX)과 동일한 경우(N=NMAX)가 될 때까지 반복하여 수행될 수 있다.
샘플값(N)이 최대 샘플값(NMAX)보다 작지 않은 경우 또는 샘플값(N)이 최대 샘플값(NMAX)과 동일한 경우(N=NMAX), 제어 알고리즘 회로부(300)는 가장 최근에 생성된 2개의 디지털 값을 차례로 스위치 제어부(400)에 전달하여 에너지 하베스트(100)의 출력 전압(VOUT)의 값이 조절되도록 한 후 최대 샘플값(NMAX)에 대응하는 개수만큼의 출력값(OUT)을 수집할 수 있다(S160).
제어 알고리즘 회로부(300)는 2개의 디지털 값 중에서 최대 샘플값(NMAX)에 대한 양의 부호(+1)의 개수의 비율(즉, +1의 개수/NMAX)이 1/2에 더 가까운 디지털 값을 최종 코드(최종 디지털 값)로 선택할 수 있다(S170).
제어 알고리즘 회로부(300)는 선택한 최종 코드를 스위치 제어부(400)에 전달하여 에너지 하베스트(100)의 출력 전압(VOUT)의 값이 최종적으로 조절되도록 하고, 최종 코드를 변화시키지 않고 고정(lock)시킬 수 있다(S180). 에너지 하베스트(100)의 출력 전압(VOUT)은 도달할 수 있는 최소 오차값으로 수렴, 즉 최대 전력 전달 지점으로 수렴될 수 있다.
만일, 2개의 디지털 값 중에서 하나의 디지털 값에서는 검출 회로부(200)의 출력값(OUT)이 모두 +1이고, 다른 하나의 디지털 값에서는 검출 회로부(200)의 출력이 모두 ­1이면, 회로의 노이즈가 부족해 확실하지 않은 최종 코드 고정(lock)이 될 수 있다. 이는 최대 오차(max error)가 조정 간격(d)보다 작은 경우로(max error < d), 제어 알고리즘 회로부(300)는 최적점이 확실한 고정(max error < 0.5×d)인 경우와 구분하여 이를 알리는 신호를 출력할 수 있다. 이 경우 제어 알고리즘 회로부(300)는 최대 샘플값(NMAX)을 증가시켜 정밀도를 높일 수 있다(S220).
최종 코드가 고정(lock)된 후에 피드백 루프의 동작이 멈추지만, 검출 회로부(200)에 오프셋을 적용하여 상태 오차가 어느 이상 커졌을 때, 제어 알고리즘 회로부(300)는 다시 피드백 루프를 재활성화하여 현재의 최대 전력 전달 지점을 재점검하고 필요할 경우 다시 최대 전력 전달 지점을 추적할 수 있다(S230).
도 3 내지 6은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법에서 N값과 오차값에 대한 Pk 분포 그래프를 나타낸다.
도 3 내지 6을 참조하면, Pk는 검출 회로부(200)의 출력값(OUT)을 연속하여 N개 수집할 때 +1(양의 부호) 값을 k개 얻을 확률을 나타낸다.
도 3은 샘플값 N=4인 경우를 나타내고, 도 4는 샘플값 N=8인 경우를 나타내고, 도 5는 샘플값 N=16인 경우를 나타내며, 도 6은 샘플값 N=32인 경우를 나타내고 있다. 샘플값 N이 커질수록 Pk의 분포가 감소함을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따라 최대 전력 전달 지점에 수렴하는 부근이 아닌 경우(수렴과 먼 지점)에는 샘플값 N을 유지하고 즉각적으로 디지털 값을 변경하고, 최대 전력 전달 지점에 수렴하는 지점의 부근에서 샘플값 N을 K배 증가시키는 방식으로 추적 시간을 최소화하면서 최대 전력 전달 지점에 수렴할 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 에너지 하베스팅 장치
100: 에너지 하베스터
200: 검출 회로부
300: 제어 알고리즘 회로부
400: 스위치 제어부

Claims (15)

  1. 입력 전압을 이용하여 출력 전압을 생성하는 에너지 하베스터;
    기준 전압과 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 비교하여 이진 제어를 위한 출력값을 출력하는 검출 회로부;
    상기 검출 회로부의 출력값의 샘플 개수를 점진적으로 증가시켜 수집하고, 수집된 출력값으로부터 결정되는 주요 출력값에 따라 디지털 값을 생성하는 제어 알고리즘 회로부; 및
    상기 제어 알고리즘 회로부의 디지털 값에 따라 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 조절하는 스위치 제어부를 포함하고,
    상기 제어 알고리즘 회로부는 최대 샘플값 및 샘플값을 설정하고, 상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달할 때까지 상기 샘플값을 K배 만큼 점진적으로 증가시키면서 상기 검출 회로부의 출력값을 수집하는 에너지 하베스팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 기준 전압과 상기 출력 전압의 오차가 양자화 오차 이내로 수렴하는지 결정하는 에너지 하베스팅 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 회로부의 출력값은 양의 부호와 음의 부호를 나타내는 이진값인 에너지 하베스팅 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 샘플값이 N일 때 N-1개의 출력값을 샘플로서 수집하는 에너지 하베스팅 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달한 경우에 가장 최근에 생성된 2개의 디지털 값을 차례로 상기 스위치 제어부에 전달하여 상기 에너지 하베스터의 출력 전압의 값이 조절되도록 한 후 최대 샘플값에 대응하는 개수만큼의 출력값을 수집하는 에너지 하베스팅 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 2개의 디지털 값 중에서 상기 최대 샘플값에 대한 양의 부호의 개수의 비율이 1/2에 더 가까운 디지털 값을 최종 코드로 선택하는 에너지 하베스팅 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어 알고리즘 회로부는 상기 최종 코드를 고정하여 상기 에너지 하베스터의 출력이 최대 전력 전달 지점에 수렴되도록 하는 에너지 하베스팅 장치.
  9. 입력 전압을 이용하여 출력 전압을 생성하는 에너지 하베스터 및 기준 전압과 상기 에너지 하베스터의 출력 전압을 비교하여 이진 제어를 위한 출력값을 출력하는 검출 회로부를 포함하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법에 있어서,
    최대 샘플값 및 샘플값을 설정하는 단계;
    상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달할 때까지 상기 샘플값을 K배 만큼 점진적으로 증가시키면서 상기 출력값을 샘플로서 수집하는 단계; 및
    상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달한 경우에 상기 검출 회로부의 출력값을 조절하는 디지털 값을 최종 코드로 선택하는 단계를 포함하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 샘플값이 N일 때 N-1개의 출력값을 샘플로서 수집하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 출력값에서 양의 부호와 음의 부호 중에서 다수를 차지하는 것을 주요 출력값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 출력값의 조절 방향이 증가시키는 방향이면서 상기 주요 출력값이 상기 음의 부호인 상태이거나, 또는 상기 출력값의 조절 방향이 감소시키는 방향이면서 상기 주요 출력값이 상기 양의 부호인 상태인 경우에 상기 샘플값을 K배 증가시키는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 샘플값이 상기 최대 샘플값에 도달한 경우에 가장 최근에 생성된 2개의 디지털 값을 차례로 스위치 제어부에 전달하여 상기 에너지 하베스터의 출력 전압의 값이 조절되도록 한 후 최대 샘플값에 대응하는 개수만큼의 출력값을 수집하는 단계를 더 포함하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 2개의 디지털 값 중에서 상기 최대 샘플값에 대한 양의 부호의 개수의 비율이 1/2에 더 가까운 디지털 값을 상기 최종 코드로 선택하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 최종 코드를 고정하여 상기 에너지 하베스터의 출력이 최대 전력 전달 지점에 수렴되도록 하는 단계를 더 포함하는 에너지 하베스팅 장치의 제어 방법.
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