KR102598645B1 - Wireless power transfer appratus - Google Patents

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KR102598645B1
KR102598645B1 KR1020180118251A KR20180118251A KR102598645B1 KR 102598645 B1 KR102598645 B1 KR 102598645B1 KR 1020180118251 A KR1020180118251 A KR 1020180118251A KR 20180118251 A KR20180118251 A KR 20180118251A KR 102598645 B1 KR102598645 B1 KR 102598645B1
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Abstract

본 발명은, 무선 전력 전송 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 부분적으로 중첩되는 복수의 전송 코일을 구비하고, 상기 복수의 전송 코일에서 선택된 어느 하나의 코일 조합을 통해, 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부와, 상기 복수의 전송 코일 중, 적어도 하나의 전송 코일이 포함되도록 상기 코일 조합을 생성하고, 상기 코일 조합에 포함된 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호를 송출하고, 상기 전송 코일을 통해 상기 코일 선택 신호에 대한 응답 신호를 수신하며, 상기 응답 신호의 응답 세기 및 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 효율을 기초로, 상기 코일 조합 중, 무선 전력 전송에 사용될 동작 코일 조합을 선택하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 부분적으로 중첩되는 멀티 코일에 있어서, 고효율의 충전 영역을 확대시킬 수 있다.The present invention relates to a wireless power transmission device. A wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of partially overlapping transmission coils, and wirelessly transmits power to a wireless power reception device through any one coil combination selected from the plurality of transmission coils. Generate the coil combination to include a power transmission unit and at least one transmission coil among the plurality of transmission coils, transmit a coil selection signal through the transmission coil included in the coil combination, and select the transmission coil. A control unit that receives a response signal to the coil selection signal through a control unit that selects an operating coil combination to be used for wireless power transmission among the coil combinations based on the response strength of the response signal and charging efficiency of the wireless power receiving device. Includes. Accordingly, in partially overlapping multi-coils, the highly efficient charging area can be expanded.

Description

무선 전력 전송 장치{WIRELESS POWER TRANSFER APPRATUS}Wireless power transmission device {WIRELESS POWER TRANSFER APPRATUS}

본 발명은, 무선 전력 전송 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 전력 수신 장치의 충전 영역을 확대시키고, 충전 효율을 상승시킬 수 있는 무선 전력 전송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission device, and more specifically, to a wireless power transmission device that can expand the charging area of a wireless power receiving device and increase charging efficiency.

전자기기에 전력을 공급하기 위한 방법으로써, 상용전원과 전자기기에 물리적인 케이블 또는 전전자기기에 전력을 공급하기 위한 방법으로써, 상용전원과 전자기기에 물리적인 케이블 또는 전선을 연결하는 단자공급방식이 있다. 이러한, 단자 공급방식은, 케이블 또는 전선들이 상당한 공간을 차지하고, 정리가 용이하지 않으며, 단선의 위험이 있다.A method for supplying power to electronic devices, a terminal supply method that connects a physical cable or wire between a commercial power source and electronic devices, or a physical cable or wire as a method for supplying power to electronic devices. There is. In this terminal supply method, cables or wires take up a significant amount of space, are not easy to organize, and there is a risk of disconnection.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 무선 전력 전송 방식에 대한 연구가 논의되고 있다.Recently, research on wireless power transmission methods has been discussed to solve these problems.

무선 전력 전송 시스템은, 단일 코일 또는 멀티 코일을 통해 전력을 공급하는 무선 전력 전송 장치와, 무선 전력 전송 장치로부터 무선으로 공급되는 전력을 수신하여 이를 사용하는 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있다.The wireless power transmission system may be comprised of a wireless power transmission device that supplies power through a single coil or multiple coils, and a wireless power reception device that receives power wirelessly supplied from the wireless power transmission device and uses the same.

그러나, 종래의 단일 코일을 이용한 에너지 전달 방식은, 충전 영역이 제한적이므로, 다양한 크기의 무선 전력 수신 장치에 두루 사용될 수 없다는 문제가 있다.However, the conventional energy transfer method using a single coil has a limited charging area, so there is a problem that it cannot be used for wireless power reception devices of various sizes.

또한, 종래의 멀티 코일을 이용한 에너지 전달 방식은, 무선 전력 전송 장치에서 송출된 신호에 대한 응답 신호의 세기 만으로 충전에 사용될 코일을 선택하므로, 충전 효율은 더 뛰어남에도, 응답 세기가 낮아 선택되지 못하는 코일이 나타나게 되어 충전 효율이 저감된다는 문제가 있다.In addition, the conventional energy transfer method using a multi-coil selects the coil to be used for charging only based on the strength of the response signal to the signal transmitted from the wireless power transmission device, so although charging efficiency is superior, the response strength is low and cannot be selected. There is a problem that the charging efficiency is reduced due to the appearance of the coil.

본 발명의 목적은, 부분적으로 중첩되는 멀티 코일에 있어서, 고효율의 충전 영역을 확대시킬 수 있는 무선 전력 전송 장치를 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to provide a wireless power transmission device that can expand a highly efficient charging area in partially overlapping multi-coils.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 부분적으로 중첩되는 복수의 전송 코일을 구비하고, 상기 복수의 전송 코일에서 선택된 어느 하나의 코일 조합을 통해, 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부와, 상기 복수의 전송 코일 중, 적어도 하나의 전송 코일이 포함되도록 상기 코일 조합을 생성하고, 상기 코일 조합에 포함된 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호를 송출하고, 상기 전송 코일을 통해 상기 코일 선택 신호에 대한 응답 신호를 수신하며, 상기 응답 신호의 응답 세기 및 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 효율을 기초로, 상기 코일 조합 중, 무선 전력 전송에 사용될 동작 코일 조합을 선택하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of partially overlapping transmitting coils, and receives wireless power through any one coil combination selected from the plurality of transmitting coils. Generating the coil combination to include a power transmitter that wirelessly transmits power to the device, and at least one transmitting coil among the plurality of transmitting coils, and sending a coil selection signal through the transmitting coil included in the coil combination. Transmitting and receiving a response signal to the coil selection signal through the transmitting coil, based on the response strength of the response signal and the charging efficiency of the wireless power receiving device, among the coil combinations, an operation to be used for wireless power transmission It includes a control unit that selects a coil combination.

본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 무선 전력에 사용될 동작 코일을 선택하기 위하여, 무선 전력 수신 장치의 응답 신호 세기에 충전 효율에 비례하여 증가하는 가중치를 적용하여 코일을 선택하므로, 충전 효율이 높음에도, 동작 코일로 선택되지 못하는 경우를 방지할 수 있다In order to select an operating coil to be used for wireless power, the wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention applies a weight that increases in proportion to charging efficiency to the response signal strength of the wireless power receiving device to select the coil, thereby charging. Even though efficiency is high, it can prevent cases where it is not selected as an operating coil.

또한, 무선 전력 전송 장치는, 단일 코일이 아닌 코일 조합을 통해, 무선 전력 수신 장치를 충전시키므로, 충전 시간이 감소되는 효과도 있다.Additionally, since the wireless power transmission device charges the wireless power reception device through a combination of coils rather than a single coil, charging time is reduced.

또한, 무선 전력 전송 장치는, 복수의 전송 코일을 통해 무선 전력 수신 장치를 충전시키므로, 단일 코일을 사용할 때보다 충전 영역이 확대되는 효과가 있다.Additionally, since the wireless power transmission device charges the wireless power reception device through a plurality of transmission coils, the charging area is expanded compared to when a single coil is used.

또한, 무선 전력 전송 장치는, 충전 영역의 확대로 인하여, 사용자 편의성이 증대될 수 있다.Additionally, the user convenience of the wireless power transmission device can be increased due to the expansion of the charging area.

또한, 무선 전력 전송 장치내의 복수의 전송 코일은, 데드존(dead zone)을 저감시키도록 부분적으로 중첩되어 배치되므로, 충전면 어느 위치에서도 무선 전력 수신 장치의 충전이 가능하다.Additionally, since the plurality of transmitting coils in the wireless power transmission device are arranged to partially overlap to reduce dead zones, the wireless power reception device can be charged at any position on the charging surface.

또한, 무선 전력 전송 장치는, 복수의 전송 코일에서 송출되는 각각의 코일 선택 신호의 송출 세기가, 충전면에서 동일하도록 공장 교정(factory calibration)될 수 있고, 이에 따라, 보다 정확하게 동작 코일 조합을 선택할 수 있게 된다.In addition, the wireless power transmission device can be factory calibrated so that the transmission strength of each coil selection signal transmitted from a plurality of transmission coils is the same in terms of charging, and thus more accurately selects the operating coil combination. It becomes possible.

또한, 무선 전력 전송 장치는, 동작 코일에서, 응답 신호 세기를 기초로, 메인 코일 및 보조 코일을 설정하고, 메인 코일을 통해서만 무선 전력 수신 장치와 통신하므로, 보조 코일에 의한 신호 간섭 없이, 무선 전력 수신 장치와 안정적으로 통신 가능하다.In addition, the wireless power transmission device sets the main coil and auxiliary coil in the operating coil based on the response signal strength, and communicates with the wireless power receiving device only through the main coil, so that wireless power is transmitted without signal interference by the auxiliary coil. It is possible to communicate stably with the receiving device.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 시스템의 내부 블록도의 일예이다.
도 2는, 도 1의 무선 전력 시스템 내의 무선 전력 전송 장치의 내부 블록도이다.
도 3은, 도 1의 무선 전력 시스템 내의 무선 전력 수신 장치의 내부 블록도이다.
도 4는, 도 2의 전력 전송부의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 도 4의 전력 전송부의 계층 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따른, 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은, 코일 조합을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 도 8의 코일 조합에 따른 코일 선택 신호의 일예를 도시하는 도면이다.
도 10은, 도 9의 코일 선택 신호의 공장 교정(factory calibration) 레벨을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 도 8의 동작 코일 조합을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 도 8의 동작 코일 조합을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은, 도 8의 동작 코일 조합을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는, 도 14의 설명에 참조되는 도면이다.
도 16은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
Figure 1 is an example of an internal block diagram of a wireless power system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an internal block diagram of a wireless power transmission device in the wireless power system of FIG. 1.
FIG. 3 is an internal block diagram of a wireless power reception device in the wireless power system of FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram for explaining the structure of the power transmission unit of FIG. 2.
FIG. 5 is a perspective view showing the hierarchical structure of the power transmission unit of FIG. 4.
Figure 6 is a flowchart for explaining a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart for explaining a method of selecting an operating coil combination according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram for explaining a method of generating a coil combination.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a coil selection signal according to the coil combination of FIG. 8.
FIG. 10 is a diagram for explaining the factory calibration level of the coil selection signal of FIG. 9.
FIG. 11 is a diagram for explaining a method of selecting the operating coil combination of FIG. 8.
FIG. 12 is a diagram for explaining a method of selecting the operating coil combination of FIG. 8.
FIG. 13 is a diagram for explaining a method of selecting the operating coil combination of FIG. 8.
Figure 14 is a flowchart for explaining a method of selecting an operating coil combination according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram referred to in the description of FIG. 14.
Figure 16 is a flowchart for explaining a method of selecting an operating coil combination according to another embodiment of the present invention.
Figure 17 is a flowchart for explaining a method of selecting an operating coil combination according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are simply given in consideration of the ease of writing this specification, and do not in themselves give any particularly important meaning or role. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 시스템의 내부 블록도의 일예이다.Figure 1 is an example of an internal block diagram of a wireless power system according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 무선 전력 시스템(10)은, 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전송된 전력을 수신 받는 무선 전력 수신 장치(200)를 포함할 수 있다.When described with reference to the drawings, the wireless power system 10 may include a wireless power transmission device 100 that transmits power wirelessly and a wireless power reception device 200 that receives the wirelessly transmitted power.

무선 전력 전송 장치(100)는, 전송 코일(181)의 자기장을 변화시켜, 수신 코일(281)에 전류가 유도되는 자기 유도 현상을 이용하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 전달할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는 WPC(Wireless Power Consortium)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전방식을 이용할 수 있다.The wireless power transmission device 100 can transmit power to the wireless power reception device 200 by changing the magnetic field of the transmitting coil 181 and using the magnetic induction phenomenon in which current is induced in the receiving coil 281. . At this time, the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200 may use the electromagnetic induction wireless charging method defined by the Wireless Power Consortium (WPC).

무선 전력 전송 장치(100)는, 무선으로 전력을 전송하여, 무선 전력 수신 장치(200)를 충전시킬 수 있다.The wireless power transmission device 100 can charge the wireless power reception device 200 by transmitting power wirelessly.

실시예에 따라, 하나의 무선 전력 전송 장치(100)가, 복수의 무선 전력 수신 장치(200)를 충전할 수도 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 시분할 방식으로 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 분배하여 전송할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 일 예로, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200) 별 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 분배하여 전송할 수 있다. 하나의 무선 전력 전송 장치(100)에 연결 가능한 무선 전력 수신 장치(200)의 개수는, 무선 전력 수신 장치(200) 별 요구 전력량, 무선 전력 전송 장치(100)의 가용 전력량 등을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.Depending on the embodiment, one wireless power transmission device 100 may charge a plurality of wireless power reception devices 200. At this time, the wireless power transmission device 100 may distribute and transmit power to a plurality of wireless power reception devices 200 in a time-sharing manner, but is not limited to this. As another example, the wireless power transmission device 100 , power can be distributed and transmitted to a plurality of wireless power reception devices 200 using different frequency bands allocated to each wireless power reception device 200. The number of wireless power receiving devices 200 that can be connected to one wireless power transmitting device 100 is adaptive in consideration of the amount of power required for each wireless power receiving device 200, the amount of available power of the wireless power transmitting device 100, etc. can be decided.

또 다른 실시예에서, 복수의 무선 전력 전송 장치(100)가, 적어도 어느 하나의 무선 전력 수신 장치(200)를 충전하는 것도 가능하다. 이 경우, 적어도 어느 하나의 무선 전력 수신 장치(200)는, 복수의 무선 전력 전송 장치(100)와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 전송 장치(100)로부터 동시에 전력을 수신하여 충전을 수행할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치(100)의 개수는, 무선 전력 수신 장치(200) 별 요구 전력량, 무선 전력 전송 장치(100)의 가용 전력량 등을 고려하여 적응적으로 결정될 수 있다.In another embodiment, it is possible for a plurality of wireless power transmission devices 100 to charge at least one wireless power reception device 200. In this case, at least one wireless power reception device 200 may be simultaneously connected to a plurality of wireless power transmission devices 100 and may perform charging by simultaneously receiving power from the connected wireless power transmission devices 100. there is. At this time, the number of wireless power transmission devices 100 may be adaptively determined by considering the amount of power required for each wireless power reception device 200, the amount of available power of the wireless power transmission device 100, etc.

무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 전송된 전력을 수신 받을 수 있다.The wireless power reception device 200 may receive power transmitted from the wireless power transmission device 100.

예를 들어, 무선 전력 수신 장치(200)는, 모바일 폰(mobile phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 스마트 워치(Smart watch)와 같은, 웨어러블 디바이스, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 조명 장치, 리모콘일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 배터리 충전이 가능한 전자기기라면 족하다.For example, the wireless power receiving device 200 may be used in wearable devices such as mobile phones, laptop computers, smart watches, Personal Digital Assistants (PDAs), and Portable Multimedia (PMPs). Player), navigation, MP3 player, electric toothbrush, lighting device, remote control, but the present invention is not limited thereto, and any electronic device capable of charging a battery is sufficient.

무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)는 양방향 통신할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)가, 단방향 통신 또는 반이중 통신하는 것도 가능하다.The wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200 can communicate in two directions. Depending on the embodiment, the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200 may perform one-way communication or half-duplex communication.

이 때, 통신 방식은, 동일한 주파수 대역을 사용하는, 인밴드(in-band) 통신 방식 및/또는, 서로 상이한 주파수 대역을 사용하는, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방식일 수 있다.At this time, the communication method may be an in-band communication method using the same frequency band and/or an out-of-band communication method using different frequency bands. .

일 예로, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200) 사이에 교환되는 정보는, 서로의 상태 정보, 전력 사용량 정보, 배터리 충전 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보, 제어 정보 등을 포함할 수 있다.As an example, the information exchanged between the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200 includes each other's status information, power usage information, battery charging information, battery output voltage/current information, control information, etc. can do.

도 2는, 도 1의 무선 전력 시스템 내의 무선 전력 전송 장치의 내부 블록도이다.FIG. 2 is an internal block diagram of a wireless power transmission device in the wireless power system of FIG. 1.

도면을 참조하여 설명하면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(110)와, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 무선 전력 구동부(170)와, 변환된 교류 전원을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부(180)를 구비할 수 있다.When described with reference to the drawings, the wireless power transmission device 100 includes a converter 110 that converts commercial AC power 405 into DC power, a wireless power driver 170 that converts DC power into AC power, and A power transmission unit 180 that transmits power wirelessly using converted AC power may be provided.

또한, 무선 전력 전송 장치(100)는, 전력 전달 및 통신을 위해, 무선 전력 전송 장치(100) 내의 내부 구성을 제어하는 제어부(160)와, 소정의 통신 방식에 의해, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신하는 제1 통신부(140) 및 제2 통신부와, 무선 전력 전송 장치(100)를 흐르는 전류, 전력 전송부(180)의 온도 등을 센싱하는 센싱부(130)와, 무선 전력 전송 장치(100)의 구동을 위한 제어 프로그램 등을 저장하는 메모리(120)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless power transmission device 100 includes a control unit 160 that controls the internal configuration of the wireless power transmission device 100 for power transfer and communication, and a wireless power reception device 200 using a predetermined communication method. ), a first communication unit 140 and a second communication unit that communicate with each other, a sensing unit 130 that senses the current flowing through the wireless power transmission device 100, the temperature of the power transmission unit 180, etc., and a wireless power transmission device It may further include a memory 120 that stores a control program for driving 100, etc.

무선 전력 전송 장치(100)는, 직류 전원에 의해 동작하며, 이 직류 전원은 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(110)에 의해 공급될 수 있다.The wireless power transmission device 100 operates by direct current power, and this direct current power can be supplied by a converter 110 that converts commercial alternating current power into direct current power.

컨버터(110)는, 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 도면에서는, 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(110)의 내부 구조도 달라질 수 있다.The converter 110 can convert the commercial AC power 405 into DC power and output it. In the drawing, the commercial AC power source 405 is shown as a single-phase AC power source, but it may also be a three-phase AC power source. The internal structure of the converter 110 may also vary depending on the type of commercial AC power source 405.

한편, 컨버터(110)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.Meanwhile, the converter 110 may be made of a diode or the like without a switching element, and may perform a rectification operation without a separate switching operation.

예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다. For example, in the case of a single-phase AC power source, four diodes can be used in a bridge form, and in the case of a three-phase AC power source, six diodes can be used in a bridge form.

한편, 컨버터(110)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. Meanwhile, the converter 110 may be, for example, a half-bridge type converter in which two switching elements and four diodes are connected, and in the case of three-phase AC power, six switching elements and six diodes may be used. .

제어부(160)는, 무선 전력 전송시, 컨버터(110)로부터의 직류 전원이 무선 전력 구동부(170)로 공급되는 경우, 전력 구동부(170)를 제어하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 구동부(170)는 직류 전원을 무선 전력 전송을 위한 교류 전원으로 변환할 수 있다.During wireless power transmission, when direct current power from the converter 110 is supplied to the wireless power driver 170, the control unit 160 controls the power driver 170 to wirelessly transmit power to the wireless power reception device 200. Power can be transmitted. At this time, the wireless power driver 170 can convert direct current power into alternating current power for wireless power transmission.

구체적으로, 제어부(160)는, PWM 신호를 발생하는 PWM 발생부(160a), PWM 신호에 기초하여, 구동 신호(Sic)를 생성하여 출력하는 드라이버(160b)를 구비할 수 있다.Specifically, the control unit 160 may include a PWM generator 160a that generates a PWM signal, and a driver 160b that generates and outputs a driving signal (Sic) based on the PWM signal.

제어부(160)는, 전력 전송량, 무선 전력 구동부(170)에 흐르는 전류 값 등에 기초하여, PWM 신호의 듀티를 결정할 수 있다. PWM 발생부(160a)는, PWM 신호의 듀티를 기초로, PWM 신호를 발생시킬 수 있다. 드라이버(160b)는, PWM 신호를 기초로, 무선 전력 구동부(170)의 구동을 위한 구동 신호(Sic)를 출력할 수 있다.The control unit 160 may determine the duty of the PWM signal based on the amount of power transmission, the current value flowing through the wireless power driver 170, etc. The PWM generator 160a may generate a PWM signal based on the duty of the PWM signal. The driver 160b may output a driving signal (Sic) for driving the wireless power driver 170 based on the PWM signal.

무선 전력 구동부(170)는, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하기 위한 적어도 하나의 스위칭 소자(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 소자가 IBGT인 경우, 드라이버(160b)에서 게이트 구동 신호가 출력되어, 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력될 수 있다. 또한, 게이트 구동 신호에 따라, 스위칭 소자가 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어, 전력 전송부(180)에 출력될 수 있다.The wireless power driver 170 may include at least one switching element (not shown) for converting direct current power to alternating current power. For example, when the switching device is IBGT, a gate driving signal may be output from the driver 160b and input to the gate terminal of the switching device. Additionally, the switching element may perform a switching operation according to the gate driving signal. Direct current power can be converted into alternating current power by the switching operation of the switching element and output to the power transmission unit 180.

한편, 실시예에 따라, 무선 전력 구동부(170)가 제어부(160) 내의 구성으로 포함되는 것도 가능하다.Meanwhile, depending on the embodiment, the wireless power driver 170 may be included in the control unit 160.

전력 전송부(180)는, 복수의 전송 코일(181 내지 184, 이하 구분의 필요가 없는 경우, 181이라 함)을 포함할 수 있다. 복수의 전송 코일(181)은, 부분적으로 중첩될 수 있다.The power transmission unit 180 may include a plurality of transmission coils 181 to 184 (hereinafter referred to as 181 if there is no need for distinction). The plurality of transmitting coils 181 may partially overlap.

전력 전송부(180)는, 복수의 전송 코일(181)에서 선택된 어느 하나의 코일 조합을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.The power transmission unit 180 may wirelessly transmit power to the wireless power reception device 200 through any one coil combination selected from the plurality of transmission coils 181.

전력 전송부(180)는, 복수의 전송 코일(181)의 일측에 배치되어, 누설되는 자기장을 차폐하는 차폐재(도 4의 190)를 더 포함할 수 있다.The power transmission unit 180 may further include a shielding material (190 in FIG. 4) disposed on one side of the plurality of transmission coils 181 to shield a leaked magnetic field.

한편, 전력 전송부(180)의 구조에 대해서는, 도 4 이하에서 보다 상세하게 살펴본다.Meanwhile, the structure of the power transmission unit 180 will be examined in more detail in FIG. 4 and below.

제1 통신부(140)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 제1 통신 방법으로 통신할 수 있다. 제1 통신부(140)는, 무선 전력 전송 장치(200)의 상태 정보, 전력 제어 정보 등을 소정 신호 처리하여 무선 전력 수신 장치(200)에 전송하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 정보, 전력 사용량 정보, 충전 효율 정보 등을 수신하여, 소정 신호 처리한 후, 제어부(160)에 전송할 수 있다.The first communication unit 140 may communicate with the wireless power reception device 200 using a first communication method. The first communication unit 140 processes status information, power control information, etc. of the wireless power transmitter 200 into a predetermined signal and transmits it to the wireless power receiver 200, status information of the wireless power receiver 200, Power usage information, charging efficiency information, etc. can be received, processed as a predetermined signal, and then transmitted to the control unit 160.

제2 통신부(150)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 제1 통신 방법과는 상이한 제2 통신 방법으로 통신할 수 있다. 제2 통신부(140)도, 무선 전력 전송 장치(200)의 상태 정보, 전력 제어 정보 등을 소정 신호 처리하여 무선 전력 수신 장치(200)에 전송하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 정보, 전력 사용량 정보, 충전 효율 정보 등을 수신하여, 소정 신호 처리한 후, 제어부(160)에 전송할 수 있다.The second communication unit 150 may communicate with the wireless power reception device 200 using a second communication method that is different from the first communication method. The second communication unit 140 also processes status information, power control information, etc. of the wireless power transmission device 200 into a predetermined signal and transmits it to the wireless power receiving device 200, status information of the wireless power receiving device 200, Power usage information, charging efficiency information, etc. can be received, processed as a predetermined signal, and then transmitted to the control unit 160.

제1 통신부(140) 및 제2 통신부(150)는, 무선 전력 전송 장치(100)에서 송출되는 데이터 신호 및 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신되는 데이터 신호를 변복조(modulation/demodulation)하기 위한, 변복조부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The first communication unit 140 and the second communication unit 150 are for modulating/demodulating a data signal transmitted from the wireless power transmission device 100 and a data signal received from the wireless power reception device 200. It may further include a disguise (not shown).

또한, 제1 통신부(140) 및 제2 통신부(150)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터의 데이터 신호를 필터링하는 필터부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 필터부(미도시)는, 대역통과필터(Band Pass Filter:BPF)를 구비할 수 있다.Additionally, the first communication unit 140 and the second communication unit 150 may further include a filter unit (not shown) that filters the data signal from the wireless power reception device 200. At this time, the filter unit (not shown) may be provided with a band pass filter (BPF).

한편, 제1 통신 방법은, 무선 전력 수신 장치(200)와 동일한 주파수 대역을 사용하는 인밴드(in-band) 통신 방법일 수 있고, 제2 통신 방법은, 무선 전력 수신 장치(200)와 상이한 주파수 대역을 사용하는 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방법일 수 있다.Meanwhile, the first communication method may be an in-band communication method using the same frequency band as the wireless power receiving device 200, and the second communication method may be a different from the wireless power receiving device 200. It may be an out-of-band communication method using a frequency band.

무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 정보를 기초로, 통신 방법을 변경할 수 있다.The wireless power transmission device 100 may change the communication method based on the power information of the wireless power reception device 200.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)의 통신 방법 변경에 대해서는, 도 17에서 보다 상세하게 살펴본다.Meanwhile, changes to the communication method of the wireless power transmission device 100 will be examined in more detail in FIG. 17.

센싱부(130)는, 무선 전력 수신 장치(200)로 전달되는 전력의 전압, 전류 등을 측정하여 제어부(160)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(130)는, 무선 전력 전송 장치(100)의 과열 발생 여부 판단하기 위하여, 복수의 전송 코일(181) 또는, 차폐재(190)의 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(160)에 제공할 수도 있다.The sensing unit 130 may measure voltage, current, etc. of power delivered to the wireless power receiving device 200 and provide the measurements to the control unit 160. In addition, the sensing unit 130 measures the temperature of the plurality of transmission coils 181 or the shielding material 190 to determine whether overheating of the wireless power transmission device 100 has occurred, and sends the measurement result to the control unit 160. It may also be provided to .

이때, 제어부(160)는, 센싱부(130)에 의해 측정된 전압, 전류, 온도 정보 등을 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)로의 무선 전력 전송을 중단할 수 있다.At this time, the control unit 160 may stop wireless power transmission to the wireless power reception device 200 based on voltage, current, and temperature information measured by the sensing unit 130.

메모리(120)는, 전력 전송 장치(100)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있다.The memory 120 may store a program for operating the power transmission device 100.

또한, 메모리(120)는, 충전면의 물체를 감지하기 위해, 복수의 전송 코일에서 송출되는 각각의 물체 감지 신호의 송출 세기를 저장할 수 있다.Additionally, the memory 120 may store the transmission intensity of each object detection signal transmitted from a plurality of transmission coils in order to detect an object on the charging surface.

또한, 메모리(120)는, 복수의 전송 코일에서 송출되는 각각의 코일 선택 신호의 송출 세기를 저장할 수 있다.Additionally, the memory 120 may store the transmission intensity of each coil selection signal transmitted from a plurality of transmission coils.

이때, 물체 감지 신호의 송출 세기 및 코일 선택 신호의 송출 세기는, 공장 교정(factory calibration)된 신호 일 수 있다.At this time, the transmission intensity of the object detection signal and the transmission intensity of the coil selection signal may be factory calibrated signals.

구체적으로, 본 발명의 복수의 전송 코일(181 내지 184)은 도 4와 같이, 부분적으로 겹쳐져 층을 형성하므로, 각각의 전송 코일에서, 동일한 송출 세기로 물체 감지 신호 및 코일 선택 신호를 송출하는 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면에서의 각각의 물체 감지 신호 및 코일 선택 신호의 세기는 상이할 수 있다.Specifically, the plurality of transmitting coils 181 to 184 of the present invention partially overlap to form a layer as shown in FIG. 4, so when each transmitting coil transmits an object detection signal and a coil selection signal with the same transmission intensity. , the strength of each object detection signal and coil selection signal on the charging surface where the wireless power receiving device 200 is placed may be different.

이러한, 충전면에서의 물체 감지 신호 및 코일 선택 신호의 세기 차이는, 물체(object) 감지 및 동작 코일 조합에 있어서 오류를 일으킬 수 있다.This difference in intensity between the object detection signal and the coil selection signal on the charging surface may cause an error in the combination of object detection and operation coil.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 물체 감지 신호의 송출 세기 및 코일 선택 신호의 송출 세기를 각각의 전송 코일과, 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면 사이의 거리를 보상하여 설정할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention can set the transmission intensity of the object detection signal and the transmission intensity of the coil selection signal by compensating for the distance between each transmitting coil and the charging surface on which the wireless power receiving device 200 is placed. there is.

예를 들어, 충전면과 전송 코일 사이의 거리가 멀수록 물체 감지 신호의 송출 세기 및 코일 선택 신호의 송출 세기가 크도록 설정될 수 있다.For example, the longer the distance between the charging surface and the transmitting coil, the greater the transmission strength of the object detection signal and the greater the transmission strength of the coil selection signal.

이에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면에서의 각각의 물체 감지 신호의 세기는 모두 동일할 수 있다. 또한, 충전면에서의 각각의 코일 선택 신호의 세기는 모두 동일할 수 있다.Accordingly, the strength of each object detection signal on the charging surface where the wireless power receiving device 200 is placed may all be the same. Additionally, the strength of each coil selection signal on the charging surface may be the same.

한편, 보상된 물체 감지 신호의 송출 세기 및 코일 선택 신호의 송출 세기는, 공장 교정(factory calibration)된 값으로써, 메모리(120)에 저장될 수 있다.Meanwhile, the transmission intensity of the compensated object detection signal and the transmission intensity of the coil selection signal may be stored in the memory 120 as factory calibration values.

제어부(160)는, 무선 전력 전송 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The control unit 160 may control the overall operation of the wireless power transmission device 100.

제어부(160)는, 복수의 전송 코일(181) 중, 적어도 하나의 전송 코일이 포함되도록 코일 조합을 생성할 수 있다.The control unit 160 may generate a coil combination such that at least one transmission coil is included among the plurality of transmission coils 181.

또한, 제어부(160)는 코일 조합에 포함된 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호를 송출하고, 코일 선택에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다.Additionally, the control unit 160 may transmit a coil selection signal and receive a response signal for coil selection through a transmitting coil included in the coil combination.

또한, 제어부(160)는, 응답 신호의 세기 및 무선 전력 수신 장치(200)의 충전 효율을 기초로 코일 조합 중, 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합을 선택할 수 있다. Additionally, the control unit 160 may select an operating coil combination to be used for wireless power among coil combinations based on the strength of the response signal and the charging efficiency of the wireless power receiving device 200.

한편, 제어부(160)는, 복수의 전송 코일(181)을 통해 물체 감지 신호를 송출하고, 물체 감지 신호에 대한 전류 변화량을 기초로, 무효 전송 코일을 연산할 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 may transmit an object detection signal through a plurality of transmission coils 181 and calculate an invalid transmission coil based on the amount of current change for the object detection signal.

또한, 제어부(160)는, 무효 전송 코일을 제외하고, 유효 코일 조합을 생성할 수 있다. Additionally, the control unit 160 may generate a combination of effective coils excluding invalid transmission coils.

한편, 제어부(160)는 전력 전송부(180)를 통해 수신 받은, 무선 전력 수신 장치(200)의 고유 정보를 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 연산하고, 연산된 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 기초로, 동작 코일 개수를 연산할 수도 있다.Meanwhile, the control unit 160 calculates the power of the wireless power reception device 200 based on the unique information of the wireless power reception device 200 received through the power transmission unit 180, and receives the calculated wireless power. Based on the power of the device 200, the number of operating coils may be calculated.

또한, 제어부(160)는, 동작 코일 개수에 따라, 코일 조합을 생성할 수 있다. Additionally, the control unit 160 may generate a coil combination according to the number of operating coils.

한편, 동작 코일 조합 선택 방법에 대해서는 도 7 내지 도 13에서, 유효 코일 조합에 대해서는 도 14 내지 도 15에서, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력에 따른 코일 조합 생성에 대해서는 도 17에서 보다 상세하게 살펴본다.Meanwhile, the operating coil combination selection method is shown in more detail in FIGS. 7 to 13, the effective coil combination is shown in FIGS. 14 to 15, and the coil combination generation according to the power of the wireless power receiving device 200 is shown in more detail in FIG. 17. Take a look.

도 3은, 도 1의 무선 전력 시스템 내의 무선 전력 수신 장치의 내부 블록도이다.FIG. 3 is an internal block diagram of a wireless power reception device in the wireless power system of FIG. 1.

도면을 참조하여 설명하면, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 무선 전력을 수신하는 전력 수신부(280)와, 수신된 무선 전력을 정류하는 정류부(210)와, 정류된 무선 전력을 안정화하는 스위칭 레귤레이터(220)와, 스위칭 레귤레이터(220)를 제어하여, 부하에 동작 전원을 출력하는 스위칭 레귤레이터 제어부(230)를 포함할 수 있다.When described with reference to the drawings, the wireless power receiving device 200 includes a power receiving unit 280 that receives wireless power from the wireless power transmitting device 100, a rectifying unit 210 that rectifies the received wireless power, and a rectifying unit 210 that rectifies the received wireless power. It may include a switching regulator 220 that stabilizes the wireless power, and a switching regulator control unit 230 that controls the switching regulator 220 to output operating power to the load.

또한, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)와 통신하기 위한, 제1 통신부(240) 및 제2 통신부(150)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the wireless power reception device 200 may further include a first communication unit 240 and a second communication unit 150 for communicating with the wireless power transmission device 100.

전력 수신부(280)는, 전력 전송부(180)로부터 전송된 무선 전력을 수신 받을 수 있다. 이를 위해, 전력 수신부(280)는, 수신 코일(281)을 구비할 수 있다.The power receiver 280 may receive wireless power transmitted from the power transmitter 180. For this purpose, the power receiving unit 280 may be provided with a receiving coil 281.

수신 코일(281)은, 복수의 전송 코일(181 내지 184) 중 어느 하나의 전송 코일에서 발생된 자기장에 의해, 유도 기전력이 발생될 수 있다. 유도 기전력에 의한 무선 전력이, 후술하는 정류부(210), 스위칭 레귤레이터(220)를 지나, 무선 전력을 사용하는 부하에 직접 공급되거나, 부하가 배터리인 경우, 전력은, 배터리를 충전하기 위해 이용될 수 있다.The receiving coil 281 may generate an induced electromotive force by a magnetic field generated by any one of the plurality of transmitting coils 181 to 184. Wireless power generated by induced electromotive force passes through a rectifier 210 and a switching regulator 220, which will be described later, and is directly supplied to a load using wireless power. Or, if the load is a battery, the power will be used to charge the battery. You can.

수신 코일(281)은, 인쇄회로 기판(PCB)에 박막 형태의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 수신 코일(281)은, 폐루프 형상으로, 수신 패드(미도시)에 인쇄될 수 있다. 수신 코일(281)의 극성은, 동일한 방향으로 극성을 갖도록 권회하는 형상일 수 있다.The receiving coil 281 may be formed as a thin film-type conductive pattern on a printed circuit board (PCB). The receiving coil 281 may be printed on a receiving pad (not shown) in a closed loop shape. The polarity of the receiving coil 281 may be wound to have polarity in the same direction.

정류부(210)는, 무선 전력 전송 장치(100)로부터의 무선 전력 수신 시, 수신 코일(281)을 통해 수신되는 무선 전력을 정류할 수 있다. 정류부(210)는, 적어도 하나의 다이오드 소자(미도시)를 포함할 수 있다.The rectifier 210 may rectify the wireless power received through the receiving coil 281 when receiving wireless power from the wireless power transmission device 100. The rectifier 210 may include at least one diode element (not shown).

스위칭 레귤레이터(220)는, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)의 제어에 의해, 정류된 무선 전력을, 배터리에 공급되는 충전 전원(v)으로 출력할 수 있다.The switching regulator 220 can output the rectified wireless power as charging power (v) supplied to the battery under the control of the switching regulator control unit 230.

스위칭 레귤레이터 제어부(230)는, 스위칭 레귤레이터로 레귤레이터 제어 신호(Src)를 인가하여, 충전 전원(v)이 출력되도록 제어할 수 있다.The switching regulator control unit 230 may control the charging power (v) to be output by applying a regulator control signal (Src) to the switching regulator.

한편, 스위칭 레귤레이터(220)는, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)의 레귤레이터 제어 신호(Src)에 따라, DC-DC 컨버팅을 수행하여, 출력 전압을 조절할 수 있다. 스위칭 레귤레이터(220)는, 레귤레이터 제어 신호(Src)를 기초로, 출력 전압을 제어하여 지정된 크기의 전압을 갖는 충전 전원(v)을 출력할 수 있다.Meanwhile, the switching regulator 220 may perform DC-DC conversion according to the regulator control signal (Src) of the switching regulator control unit 230 to adjust the output voltage. The switching regulator 220 may control the output voltage based on the regulator control signal (Src) and output charging power (v) having a voltage of a specified magnitude.

한편, 무선 전력 수신 장치(200)에는, 별도의 마이크로프로세서가 포함되지 않고, 정류된 충전 전원(v)이 스위칭 레귤레이터에 의해 소정 크기의 전압으로 출력되는 때에, 스위칭 레귤레이터 제어부(230)에 의해 스위칭 레귤레이터가 제어될 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)가 마이크로프로세서를 구비하지 않는 경우, 하드웨어 구성이 단순화되고, 소비 전력이 감소하는 효과가 있다.Meanwhile, the wireless power receiving device 200 does not include a separate microprocessor, and when the rectified charging power (v) is output at a voltage of a predetermined level by the switching regulator, the switching regulator control unit 230 performs switching. The regulator can be controlled. When the wireless power receiving device 200 does not include a microprocessor, the hardware configuration is simplified and power consumption is reduced.

도 4는, 도 2의 전력 전송부의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는, 도 4의 전력 전송부의 계층 구조를 나타내는 사시도이다.FIG. 4 is a diagram for explaining the structure of the power transmission unit of FIG. 2, and FIG. 5 is a perspective view showing the hierarchical structure of the power transmission unit of FIG. 4.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력 전송부(180)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)을 포함할 수 있다.When described with reference to the drawings, the power transmission unit 180 according to an embodiment of the present invention may include first to fourth transmission coils 181 to 184.

전력 전송부(180)가 단일의 대형 전송 코일이 아닌, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)을 구비함에 따라, 충전면의 자유도를 향상시키는 것은 물론, 대형 코일의 표류 자계(stray magnetic fields)로 인한 전력 효율 저감을 방지할 수 있게 된다.As the power transmission unit 180 is provided with the first to fourth transmission coils 181 to 184 rather than a single large transmission coil, the degree of freedom of the charging surface is improved and the stray magnetic field of the large coil is reduced. It is possible to prevent a decrease in power efficiency due to fields).

제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은, 서로 일부 영역이 중첩되어 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 4에서와 같이, 제1 전송 코일(181)은 제2 전송 코일(182)과 서로 일부 영역이 중첩되고, 제2 전송 코일(182)은, 제3 전송 코일(183)과 서로 일부 영역이 중첩되고, 제3 전송 코일(183)은, 제4 전송 코일(184)과 일부 영역이 중첩될 수 있다.The first to fourth transmitting coils 181 to 184 may be arranged with some areas overlapping with each other. Specifically, as shown in FIG. 4, the first transmission coil 181 partially overlaps the second transmission coil 182, and the second transmission coil 182 overlaps the third transmission coil 183. Some areas may overlap, and some areas of the third transmission coil 183 may overlap with the fourth transmission coil 184.

제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 중첩 영역은, 충전 불가능한 영역인 데드존(dead zone)이 최소가 되도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 중첩 영역은, 충전 영역 중심부의 데드존이 최소가 되도록 설정될 수 있다.The overlapping area of the first to fourth transmission coils 181 to 184 may be set so that the dead zone, which is an unchargeable area, is minimized. Specifically, the overlapping area of the first to fourth transmission coils 181 to 184 may be set so that the dead zone at the center of the charging area is minimized.

제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은, 기설정된 외측 길이(ho), 내측 길이(hi), 외측 너비(wo), 내측 너비(wi), 두께 및 권선수로 제조될 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 외측 길이(ho), 내측 길이(hi), 외측 너비(wo), 내측 너비(wi)는, 동일할 수 있다.The first to fourth transmitting coils 181 to 184 may be manufactured with preset outer length (ho), inner length (hi), outer width (wo), inner width (wi), thickness, and number of turns. Additionally, the outer length (ho), inner length (hi), outer width (wo), and inner width (wi) of the first to fourth transmission coils 181 to 184 may be the same.

한편, 제4 전송 코일(184)은, 무선 전력 수신 장치(200)에 가장 근접하게 배치되므로, 제4 전송 코일(184)의 인덕턴스는, 제1 내지 제3 전송 코일(181 내지 183)의 인덕턴스 보다 작게 설정될 수 있다. 이는, 전력 전송부(180) 표면의 전력 전송량 또는 전력 효율을 일정하게 하기 위함이다.Meanwhile, since the fourth transmitting coil 184 is disposed closest to the wireless power receiving device 200, the inductance of the fourth transmitting coil 184 is the inductance of the first to third transmitting coils 181 to 183. It can be set smaller. This is to keep the power transmission amount or power efficiency of the surface of the power transmission unit 180 constant.

제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은 차폐재(190) 위에 배치될 수 있다. 차폐재(190)는 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 붕소(B), 규소(Si) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 조합으로 이루어진 페라이트를 포함할 수 있다. 차폐재(190)는, 전송 코일의 일측에 배치되어, 누설되는 자기장을 차폐하고, 자기장의 방향성을 극대화할 수 있다.The first to fourth transmitting coils 181 to 184 may be disposed on the shielding material 190. The shielding material 190 includes ferrite made of one or a combination of two or more elements selected from the group consisting of cobalt (Co), iron (Fe), nickel (Ni), boron (B), silicon (Si), etc. can do. The shielding material 190 is disposed on one side of the transmission coil to shield the leaking magnetic field and maximize the directionality of the magnetic field.

차폐재(190)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)이 배치된 면적보다 큰 면적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4 내지 도 5에서와 같이, 차폐재(190)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 가로 외측에서 a1 간격으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 차폐재(190)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 세로 외측에서 a1 간격으로 연장되어 형성될 수 있다.The shielding material 190 may be formed to have an area larger than the area where the first to fourth transmission coils 181 to 184 are disposed. For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the shielding material 190 may be formed to extend at intervals a1 from the horizontal outer side of the first to fourth transmission coils 181 to 184. Additionally, the shielding material 190 may be formed to extend at intervals a1 from the vertical outer side of the first to fourth transmission coils 181 to 184.

차폐재(190)가 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 외측 길이보다 크게 형성됨으로써, 누설 자기장이 저감되고, 자기장의 방향성이 극대화될 수 있다.By forming the shielding material 190 to be larger than the outer length of the first to fourth transmission coils 181 to 184, the leakage magnetic field can be reduced and the directionality of the magnetic field can be maximized.

한편, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은 서로 일부 영역이 중첩되어 배치되므로, 중첩되지 않은 영역에 들뜸 현상이 발생될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 제1 전송 코일(181)과 제2 전송 코일(182)은 서로 일부 영역만 중첩되므로, 중첩되지 않은 영역에 d1의 이격 거리가 발생될 수 있다.Meanwhile, since the first to fourth transmitting coils 181 to 184 are arranged with some areas overlapping with each other, a lifting phenomenon may occur in areas that do not overlap. For example, in FIG. 5, since only a portion of the first transmission coil 181 and the second transmission coil 182 overlap each other, a separation distance of d1 may be generated in the non-overlapping region.

이러한 이격 거리에 의해, 제2 전송 코일(182)의 누설 자기장이 차폐되지 못하여, 무선 전력 전송 장치(100)의 전송 효율이 저감되는 것은 물론, 자기장의 방향이 분산될 수 있다. 또한, 이러한 이격 거리로 인하여, 무선 전력 전송 장치(100)가 외부 충격에 의해 쉽게 파손될 수 있다.Due to this separation distance, the leakage magnetic field of the second transmission coil 182 may not be shielded, so the transmission efficiency of the wireless power transmission device 100 may be reduced and the direction of the magnetic field may be dispersed. Additionally, due to this separation distance, the wireless power transmission device 100 may be easily damaged by external shock.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)과 차폐재(190)가 층을 이루어 형성될 수 있다.In order to solve this problem, the present invention can be formed by forming the first to fourth transmission coils 181 to 184 and the shielding material 190 in layers.

보다 상세하게는, 전력 전송부(180)의 제1 층(ly1)에는, 기초(base) 차폐재(191)가 배치될 수 있다.More specifically, a base shielding material 191 may be disposed on the first layer ly1 of the power transmission unit 180.

기초 차폐재(191)의 상측인 제2 층(ly2)에는, 제1 전송 코일(181)과, 제1 차폐재(192)가 배치될 수 있다.The first transmitting coil 181 and the first shielding material 192 may be disposed on the second layer ly2, which is above the basic shielding material 191.

제1 전송 코일(181)의 상측인 제3 층(ly3)에는, 제1 전송 코일(181)과 부분적으로 겹쳐지는, 제2 전송 코일(182)이 배치될 수 있다. 이때, 제2 층(ly2)에 배치되는 제1 차폐재(192)가, 제1 전송 코일(181) 및 제2 전송 코일(182)의 중첩 구조로 인해 발생되는 들뜸 현상을 방지하게 된다.A second transmission coil 182 that partially overlaps the first transmission coil 181 may be disposed on the third layer ly3 above the first transmission coil 181. At this time, the first shielding material 192 disposed on the second layer ly2 prevents the lifting phenomenon caused by the overlapping structure of the first transmission coil 181 and the second transmission coil 182.

동일한 이치로, 전력 전송부(180)의 제3 층(ly3)에는, 제2 전송 코일(182) 뿐만 아니라, 제2 차폐재(193)도 배치될 수 있다.By the same logic, not only the second transmission coil 182 but also the second shielding material 193 may be disposed in the third layer ly3 of the power transmission unit 180.

제2 전송 코일(182)의 상측인 제4 층(ly4)에는, 제2 전송 코일(182)과 부분적으로 겹쳐지는, 제3 전송 코일(183)이 배치될 수 있다. 이때, 제3 층(ly3)에 배치되는 제2 차폐재(193)가, 제2 전송 코일(182)과 제3 전송 코일(183)의 중첩 구조로 인해 발생되는 들뜸 현상을 방지하게 된다.A third transmission coil 183 that partially overlaps the second transmission coil 182 may be disposed on the fourth layer ly4 above the second transmission coil 182. At this time, the second shielding material 193 disposed on the third layer ly3 prevents the lifting phenomenon caused by the overlapping structure of the second transmission coil 182 and the third transmission coil 183.

또한, 전력 전송부(180)의 제4 층(ly4)에는, 제3 전송 코일(183) 뿐만 아니라, 제3 차폐재(194)도 배치될 수 있고, 제3 차폐재(194)는, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)의 중첩 구조로 인한 들뜸 현상을 방지할 수 있다.In addition, in the fourth layer (ly4) of the power transmission unit 180, not only the third transmission coil 183 but also the third shielding material 194 may be disposed, and the third shielding material 194 may be disposed in the third transmission coil 183. The lifting phenomenon caused by the overlapping structure of the coil 183 and the fourth transmission coil 184 can be prevented.

또한, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은 들뜸 현상 없이, 차폐재(190)(기초 차폐재(191) 및 제1 차폐재 내지 제3 차폐재(192 내지 194)를 포함한다.)에 접착되어야 하므로, 차폐재의 두께(tkf)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 두께(tkc)와 동일한 것이 바람직하다.In addition, the first to fourth transmitting coils 181 to 184 must be adhered to the shielding material 190 (including the basic shielding material 191 and the first to third shielding materials 192 to 194) without any lifting phenomenon. Therefore, it is preferable that the thickness (tkf) of the shielding material is the same as the thickness (tkc) of the first to fourth transmitting coils 181 to 184.

한편, 도 5에서는 전력 전송부(180)의 각 층(layer)이 이격된 것으로 도시하나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 전력 전송부(180)의 각 층은 서로 밀착될 수 있다.Meanwhile, in FIG. 5, each layer of the power transmission unit 180 is shown as being spaced apart, but this is for convenience of explanation, and each layer of the power transmission unit 180 may be in close contact with each other.

전력 전송부(180)가 도 5에서와 같이, 배치됨에 따라, 부분적으로 겹쳐지는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 들뜸 현상이 방지되고, 외부 충격으로부터 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)의 이탈을 방지할 수 있다.As the power transmission unit 180 is disposed as shown in FIG. 5, the lifting phenomenon of the first to fourth transmission coils 181 to 184, which partially overlap, is prevented, and the first to fourth transmission coils 181 to 184 are prevented from external shock. Separation of the coils 181 to 184 can be prevented.

또한, 각각의 전송 코일 일측에 차폐재(190)가 배치되므로, 누설 자기장이 차폐되고, 자기장의 방향을 보다 집중시켜, 전송 효율이 상승될 수 있다.In addition, since the shielding material 190 is disposed on one side of each transmission coil, leakage magnetic fields are shielded, the direction of the magnetic field is more concentrated, and transmission efficiency can be increased.

또한, 각각의 전송 코일 사이에 차폐재(190)가 배치됨에 따라, 멀티 코일에서 발생되는 열을 보다 쉽게 저감 시킬 수 있다.Additionally, as the shielding material 190 is disposed between each transmitting coil, heat generated from the multi-coil can be more easily reduced.

한편, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은, 설명의 편의를 위해 도시하지 않은 케이스에 수용될 수 있다. 케이스의 일측면에는, 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여질 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)가 케이스의 일측면에 놓여지는 경우, 전력 전송부(180)가 무선으로 전력을 전송하여, 무선 전력 수신 장치(200)를 충전시키므로, 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여지는 케이스의 일측면을 충전면이라 명명할 수 있다. 또한, 충전면과 인터페이스 표면은 혼용하여 사용될 수 있다.Meanwhile, the first to fourth transmission coils 181 to 184 may be accommodated in a case not shown for convenience of explanation. The wireless power receiving device 200 may be placed on one side of the case. When the wireless power receiving device 200 is placed on one side of the case, the power transmitter 180 wirelessly transmits power to charge the wireless power receiving device 200, so that the wireless power receiving device 200 One side of the case on which it is placed can be called the charging surface. Additionally, the charging surface and the interface surface can be used interchangeably.

도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 6 is a flowchart for explaining a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 무선 전력 전송은 선택 단계(selection phase, S610), 핑 단계(ping phase, S620), 식별 및 구성 단계(identification and configuration phase, S630), 핸드오버 단계(handover phase, S640), 협상 단계(negotiation phase, S650), 보정 단계(calibration phase, S660), 전력 전송 단계(power transfer phase, S670) 및 재협상 단계(re-negotiation phase, S680)를 포함할 수 있다.When described with reference to the drawings, wireless power transmission includes a selection phase (S610), a ping phase (S620), an identification and configuration phase (S630), and a handover phase (S640). ), negotiation phase (S650), calibration phase (S660), power transfer phase (S670), and re-negotiation phase (re-negotiation phase, S680).

먼저, 선택 단계(S610)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 감지 영역 내에 물체(object)들이 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.First, in the selection step (S610), the wireless power transmission device 100 may detect whether objects exist within the detection area.

무선 전력 전송 장치(100)는, 감지 영역 내에 물체(object)들이 존재하는지 여부를 감지하기 위하여, 물체 감지 신호에 대한 전력 변화(예를 들어, 전송 코일의 전류 변화)에 기초하여, 충전 영역에 물체(object)가 존재하는지 여부를 감지할 수 있다. 이때, 물체 감지 신호는, 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping: AP) 신호일 수 있다. 무선 전력 전송 장치(100)는 충전면에 물체(object)가 감지될 때까지 소정 주기로 아날로그 핑(AP) 신호를 송출할 수 있다.The wireless power transmission device 100 is located in the charging area based on the power change in the object detection signal (for example, the current change in the transmission coil) in order to detect whether objects exist in the detection area. It is possible to detect whether an object exists. At this time, the object detection signal may be a very short pulse analog ping (AP) signal. The wireless power transmission device 100 may transmit an analog ping (AP) signal at a predetermined period until an object is detected on the charging surface.

무선 전력 전송 장치(100)가 복수의 전송 코일(181)을 구비하는 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는, 물체 감지 신호를 복수의 전송 코일(181)을 통해, 소정 순서로 송출하고, 각각의 물체 감지 신호에 대한 전송 코일의 전류 변화량을 기초로, 충전 영역에 물체(object)가 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.When the wireless power transmission device 100 is provided with a plurality of transmission coils 181, the wireless power transmission device 100 transmits object detection signals in a predetermined order through the plurality of transmission coils 181, respectively. Based on the amount of current change in the transmission coil in response to the object detection signal, it is possible to detect whether an object exists in the charging area.

구체적으로, 무선 전력 전송 장치(100)는, 전류 변화량이 기설정된 전류 변화량 이상인 경우, 해당 전송 코일에 대응되는 충전 영역에 물체(object)가 존재한다고 연산할 수 있다. 이때, 해당 전송 코일을 후술하는 유효 코일 조합에 사용되는 유효 전송 코일이라고 명명할 수 있다.Specifically, when the amount of current change is greater than or equal to a preset amount of current change, the wireless power transmission device 100 may calculate that an object exists in the charging area corresponding to the corresponding transmission coil. At this time, the corresponding transmission coil may be called an effective transmission coil used in an effective coil combination described later.

무선 전력 전송 장치(100)는, 전류 변화량이 기설정된 전류 변화량 미만인 경우, 해당 전송 코일에 대응되는 충전 영역에 물체(object)가 존재하지 않는다고 연산할 수 있다. 이때, 해당 전송 코일을 유효 코일 조합에 사용되지 않는 무효 전송 코일이라고 명명할 수 있다.When the amount of current change is less than a preset amount of current change, the wireless power transmission device 100 may calculate that an object does not exist in the charging area corresponding to the corresponding transmission coil. At this time, the corresponding transmission coil may be called an invalid transmission coil that is not used in the effective coil combination.

다음, 무선 전력 전송 장치(100)가 복수의 전송 코일(181)을 구비하는 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610)에서, 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합을 선택할 수 있다.Next, when the wireless power transmission device 100 is provided with a plurality of transmission coils 181, the wireless power transmission device 100 may select a combination of operating coils to be used for wireless power in the selection step (S610).

구체적으로, 무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610)에서, 복수의 전송 코일(181) 중, 적어도 하나의 전송 코일이 포함되도록 코일 조합을 생성할 수 있다.Specifically, the wireless power transmission device 100 may generate a coil combination such that at least one transmission coil is included among the plurality of transmission coils 181 in the selection step (S610).

또한, 무선 전력 전송 장치(100)는, 코일 조합에 포함된 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호를 송출하고, 코일 선택 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다.Additionally, the wireless power transmission device 100 may transmit a coil selection signal and receive a response signal to the coil selection signal through a transmission coil included in the coil combination.

또한, 무선 전력 전송 장치(100)는, 응답 신호의 세기 및 무선 전력 수신 장치의 충전 효율을 기초로 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합을 선택할 수 있다.Additionally, the wireless power transmission device 100 may select a combination of operating coils to be used for wireless power based on the strength of the response signal and the charging efficiency of the wireless power reception device.

이때, 코일 선택 신호는, 디지털 핑(Digital Ping: DP) 신호 일 수 있다. 한편, 선택 단계(S610)에서 출력되는 디지털 핑(DP) 신호는, 후술하는 핑 단계(S620)에서 출력되는 디지털 핑(DP) 신호와 구분하기 위하여, 코일 선택 디지털 핑(Coil Selection Digital Ping: CSDP) 신호라고 명명할 수 있다.At this time, the coil selection signal may be a digital ping (DP) signal. Meanwhile, the digital ping (DP) signal output in the selection step (S610) is called Coil Selection Digital Ping (CSDP) in order to distinguish it from the digital ping (DP) signal output in the ping step (S620), which will be described later. ) can be named a signal.

코일 선택 디지털 핑 신호(CSDP)의 송출 세기는, 각각의 전송 코일과 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면 사이의 거리를 보상하여 설정될 수 있다.The transmission intensity of the coil selection digital ping signal (CSDP) can be set by compensating for the distance between each transmitting coil and the charging surface on which the wireless power receiving device 200 is placed.

코일 선택 디지털 핑 신호(CSDP)는, 핑 단계(S620)에서의 디지털 핑(DP) 신호와 주파수, 송출 세기 등의 특성이 다를 수 있다. 예를 들어, 코일 선택 디지털 핑 신호(CSDP)는, 디지털 핑(DP) 신호 보다 송출 세기가 작게 설정되어, 무선 전력 전송 장치(100)의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.The coil selection digital ping signal (CSDP) may have characteristics such as frequency and transmission intensity different from the digital ping (DP) signal in the ping step (S620). For example, the transmission intensity of the coil selection digital ping signal (CSDP) is set to be lower than that of the digital ping (DP) signal, thereby reducing power consumption of the wireless power transmission device 100.

코일 선택 디지털 핑 신호(CSDP)는 효율적인 코일 조합 선택을 위하여 특화된 신호일 수 있다.The coil selection digital ping signal (CSDP) may be a specialized signal for efficient coil combination selection.

예를 들어, 무선 전력 전송 장치(100)는, 디지털 핑 신호(CSDP)를 송출하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 고유 정보를 수신 받을 수 있다. 무선 전력 전송 장치(100)는, 고유 정보를 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 연산할 수 있다. 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 고려하여, 효율적인 코일 조합을 위한 동작 코일 개수를 연산하고, 연산된 동작 코일 개수에 따라 코일 조합을 생성할 수 있다.For example, the wireless power transmission device 100 may transmit a digital ping signal (CSDP) and receive unique information of the wireless power reception device 200. The wireless power transmission device 100 may calculate the power of the wireless power reception device 200 based on unique information. The wireless power transmission device 100 may calculate the number of operating coils for efficient coil combination in consideration of the power of the wireless power receiving device 200 and generate a coil combination according to the calculated number of operating coils.

다음, 무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610)에서, 충전 영역에 이물질이 존재하는지 여부를 판단하기 위하여, 전력 전송부(180)의 품질 계수(Quality factor: Q factor) 및/또는 공진 주파수(fo)를 측정할 수 있다.Next, in the selection step (S610), the wireless power transmission device 100 uses the quality factor (Q factor) and/or The resonance frequency (fo) can be measured.

무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610)에서, 품질 계수(Q factor) 및/또는 공진 주파수(fo)의 변화량을 기초로, 충전 영역에 이물질이 존재하는지 여부를 연산할 수 있다.The wireless power transmission device 100 may calculate whether a foreign substance exists in the charging area based on the amount of change in the quality factor (Q factor) and/or the resonance frequency (fo) in the selection step (S610).

또는, 무선 전력 전송 장치(100)는, 후술하는 협상 단계(S650)에서, 품질 계수(Q factor) 및/또는 공진 주파수(fo)의 변화량을 기초로, 충전 영역에 이물질이 존재하는지 여부를 연산할 수 있다.Alternatively, the wireless power transmission device 100 calculates whether a foreign substance exists in the charging area based on the amount of change in the quality factor (Q factor) and/or the resonance frequency (fo) in the negotiation step (S650) to be described later. can do.

이물질은, 동전, 키 등을 포함하는 금속성 물체일 수 있고, 이러한 이물질은, FO(Foreign Object)라 명명할 수 있다.Foreign substances may be metallic objects including coins, keys, etc., and such foreign substances may be named FO (Foreign Object).

한편, 상기 감지 영역은, 무선 전력 전송 장치(100)가 전력 전송 가능한 영역을 의미할 수 있다. 또는, 감지 영역은, 무선 전력 수신 장치(200)가 충전되는 충전 영역, 충전면, 인터페이스 표면의 활성 영역(active area)을 의미할 수도 있다.Meanwhile, the detection area may mean an area where the wireless power transmission device 100 can transmit power. Alternatively, the sensing area may mean a charging area where the wireless power receiving device 200 is charged, a charging surface, or an active area of the interface surface.

선택 단계(S610)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 감지 영역 내의 물체(object)의 배치 또는 제거를 지속적으로 감지할 수 있다. 또한, 선택 단계(S610)에서, 무선 전력 전송 장치(100)가, 감지 영역 내의 물체(object)를 감지한 경우, 핑 단계(S620)로 천이할 수 있다.In the selection step (S610), the wireless power transmission device 100 may continuously detect the placement or removal of an object within the detection area. Additionally, in the selection step (S610), when the wireless power transmission device 100 detects an object within the detection area, it may transition to the ping step (S620).

무선 전력 전송 장치(100)가 물체(object)를 감지한 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는, 핑 단계(S620)에서, 무선 전력 수신 장치(200)를 활성화(awake) 시키고, 감지된 물체(object)가 무선 전력 수신 장치(200)인지를 식별하기 위한 수신 장치 감지 신호를 전송할 수 있다. 이때, 수신 장치 감지 신호는, 디지털 핑(Digital Ping: DP) 신호일 수 있다.When the wireless power transmission device 100 detects an object, the wireless power transmission device 100 wakes the wireless power reception device 200 in the ping step (S620) and detects the object. A receiving device detection signal may be transmitted to identify whether the (object) is the wireless power receiving device 200. At this time, the receiving device detection signal may be a digital ping (DP) signal.

무선 전력 수신 장치(200)는, 디지털 핑(DP) 신호를 변조하고, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다.The wireless power reception device 200 may modulate a digital ping (DP) signal and transmit the modulated digital ping (DP) signal to the wireless power transmission device 100.

무선 전력 전송 장치(100)는, 변조된 디지털 핑(DP) 신호를 복조하고, 복조된 디지털 핑(DP) 신호로부터, 수신 장치 감지 신호에 대한 응답에 해당하는 디지털 형태의 감지 데이터를 획득할 수 있다.The wireless power transmission device 100 can demodulate the modulated digital ping (DP) signal and obtain detection data in digital form corresponding to a response to the receiving device detection signal from the demodulated digital ping (DP) signal. there is.

무선 전력 전송 장치(100)는, 디지털 형태의 감지 데이터로부터, 전력 전송의 대상이 되는 무선 전력 수신 장치(200)를 인지할 수 있다.The wireless power transmission device 100 can recognize the wireless power reception device 200 that is the target of power transmission from digital sensing data.

예를 들어, 감지 데이터에는, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200) 사이의 유도 결합 정도에 대한 정보가 포함될 수 있다. 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200) 사이의 유도 결합 정도를 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)를 식별할 수 있다.For example, the sensed data may include information about the degree of inductive coupling between the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200. The wireless power transmission device 100 may identify the wireless power reception device 200 based on the degree of inductive coupling between the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)가 복수의 전송 코일(181)을 구비하는 경우, 상술한 핑 단계(S620)에서의 수신 장치 감지 신호의 송신과, 감지 데이터의 수신은, 선택 단계(S610)에서 선택된 동작 코일 조합을 통해 수행될 수 있다.Meanwhile, when the wireless power transmission device 100 is provided with a plurality of transmission coils 181, transmission of the receiving device detection signal and reception of the detection data in the ping step (S620) described above are performed in a selection step (S610). It can be performed through a combination of operating coils selected from .

무선 전력 전송 장치(100)는, 핑 단계(S620)에서, 무선 전력 수신 장치(200)를 식별한 경우, 식별 및 구성 단계(S630)로 천이할 수 있다.When the wireless power transmission device 100 identifies the wireless power reception device 200 in the ping step (S620), the wireless power transmission device 100 may transition to the identification and configuration step (S630).

또는, 무선 전력 전송 장치(100)는, 핑 단계(S620)에서, 디지털 형태의 감지 데이터를 수신 받지 못한 경우, 다시 선택 단계(S610)로 천이할 수 있다.Alternatively, if the wireless power transmission device 100 does not receive sensing data in digital form in the ping step (S620), it may transition back to the selection step (S610).

식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)가 전송하는 식별 정보, 전력 정보 등을 수신하여, 전력 전달이 효율적으로 이루어지도록 제어할 수 있다.In the identification and configuration step (S630), the wireless power transmission device 100 may receive identification information, power information, etc. transmitted by the wireless power reception device 200 and control the power to be transmitted efficiently.

먼저, 식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 수신 장치(200)는, 식별 데이터를 전송할 수 있다. First, in the identification and configuration step (S630), the wireless power reception device 200 may transmit identification data.

식별 데이터에는, 무선 전력 전송 규약의 버전 정보, 무선 전력 수신 장치(200)의 제조 업체 정보, 기본 장치 식별자 정보, 확장 장치 식별자의 유무를 나타내는 정보 등이 포함될 수 있다.The identification data may include version information of the wireless power transmission protocol, manufacturer information of the wireless power reception device 200, basic device identifier information, and information indicating the presence or absence of an extended device identifier.

또한, 식별 및 구성 단계(S630)에서, 무선 전력 수신 장치(200)는, 전력 데이터를 전송할 수 있다.Additionally, in the identification and configuration step (S630), the wireless power reception device 200 may transmit power data.

전력 데이터에는, 무선 전력 수신 장치(200)의 최대 전력에 대한 정보, 잔여 전력에 대한 정보, 전력 클래스 정보 등이 포함될 수 있다.The power data may include information about the maximum power of the wireless power reception device 200, information about the remaining power, power class information, etc.

무선 전력 전송 장치(100)는, 식별 데이터 및 전력 데이터를 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)를 식별하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 정보를 획득할 수 있다.The wireless power transmission device 100 may identify the wireless power reception device 200 and obtain power information of the wireless power reception device 200 based on the identification data and power data.

무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)를 식별하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 정보를 획득한 경우, 핸드 오버 단계(S630)로 천이할 수 있다.When the wireless power transmission device 100 identifies the wireless power reception device 200 and obtains power information of the wireless power reception device 200, the wireless power transmission device 100 may transition to the handover step (S630).

또는, 무선 전력 전송 장치(100)는, 식별 및 구성 단계(S630)에서, 식별 데이터 및/또는 전력 데이터를 수신 받지 못한 경우, 선택 단계(S610)로 천이할 수 있다.Alternatively, if the wireless power transmission device 100 does not receive identification data and/or power data in the identification and configuration step (S630), it may transition to the selection step (S610).

무선 전력 전송 장치(100)는, 핸드 오버 단계(S640)에서, 무선 전력 수신 장치(200)와의 통신 방법 변경 여부를 연산할 수 있다.The wireless power transmission device 100 may calculate whether to change the communication method with the wireless power reception device 200 in the handover step (S640).

구체적으로, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 인밴드(in-band) 통신 방법으로 통신하는 상태에서, 선택 단계(S610), 핑 단계(S620) 또는 식별 및 구성 단계(S630) 중, 적어도 어느 하나의 단계에서 획득한 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 정보를 기초로, 인밴드(in-band) 통신을 유지할 것인지 또는 아웃오브밴드(out-of-band) 통신 방법으로 변경할 것인지 여부를 연산할 수 있다.Specifically, the wireless power transmission device 100 performs a selection step (S610), a ping step (S620), or identification and configuration while communicating with the wireless power reception device 200 using an in-band communication method. In step S630, whether to maintain in-band communication or out-of-band communication is determined based on the power information of the wireless power receiving device 200 obtained in at least one step. You can calculate whether to change the communication method or not.

한편, 무선 전력 전송 장치(100)는, 식별 및 구성 단계(S630) 또는 핸드 오버 단계(S640)에서 수신된 협상 필드(negotiation field) 값에 기초하여, 협상 단계(S650)로의 진입이 필요한지 여부를 연산할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmission device 100 determines whether entry into the negotiation step (S650) is necessary based on the negotiation field value received in the identification and configuration step (S630) or the handover step (S640). It can be calculated.

무선 전력 전송 장치(100)는, 연산 결과, 협상이 필요한 경우, 협상 단계(S650)로 천이하여, 이물질 검출(Foreign Object Detection: FOD) 절차를 수행할 수 있다.If negotiation is necessary as a result of the calculation, the wireless power transmission device 100 may transition to the negotiation step (S650) and perform a foreign object detection (FOD) procedure.

또한, 무선 전력 전송 장치(100)는, 연산 결과, 협상이 불필요한 경우, 곧바로 전력 전송 단계(S670)로 천이할 수도 있다.Additionally, if negotiation is unnecessary as a result of the calculation, the wireless power transmission device 100 may immediately transition to the power transmission step (S670).

무선 전력 전송 장치(100)는, 선택 단계(S610) 또는 협상 단계(S650)에서, 수신된 품질 계수(Q factor) 정보 및/또는 공진 주파수(fo) 정보를 기초로, 이물질(FO)을 검출할 수 있다.The wireless power transmission device 100 detects foreign matter (FO) based on the received quality factor (Q factor) information and/or resonance frequency (fo) information in the selection step (S610) or negotiation step (S650). can do.

예를 들어, 무선 전력 전송 장치(100)는, 정상 상태일 때, 기준 품질 계수(Q factor) 및/또는 기준 공진 주파수(fo)를 저장하고, 현재 수신된 품질 계수(Q factor) 및/또는 공진 주파수(fo)와 기준 품질 계수(Q factor) 및/또는 기준 공진 주파수(fo)를 비교하여, 충전 영역에 이물질이 존재하는지 여부를 연산할 수 있다. 이때, 정상 상태는, 충전 영역에 이물질 없이, 무선 전력 수신 장치(200)만 존재하는 경우를 의미할 수 있다.For example, when the wireless power transmission device 100 is in a normal state, it stores the reference quality factor (Q factor) and/or the reference resonance frequency (fo), and stores the currently received quality factor (Q factor) and/or By comparing the resonance frequency (fo) with the reference quality factor (Q factor) and/or the reference resonance frequency (fo), it is possible to calculate whether foreign matter exists in the charging area. At this time, the normal state may mean a case where only the wireless power receiving device 200 exists in the charging area without any foreign matter.

무선 전력 전송 장치(100)는, 이물질이 검출되지 않은 경우, 보정 단계(S660)를 거쳐, 전력 전송 단계(S670)로 천이할 수 있다.If a foreign substance is not detected, the wireless power transmission device 100 may go through the correction step (S660) and transition to the power transmission step (S670).

또는, 무선 전력 전송 장치(100)는, 이물질이 검출된 경우, 전력 전송을 수행하지 않고, 선택 단계(S610)로 천이할 수도 있다.Alternatively, when a foreign substance is detected, the wireless power transmission device 100 may transition to the selection step (S610) without performing power transmission.

보정 단계(S660)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 전송 장치(100)의 송신 전력과, 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 전력 차이를 기초로, 전력 손실을 연산할 수 있다.In the correction step (S660), the wireless power transmission device 100 may calculate power loss based on the difference between the transmission power of the wireless power transmission device 100 and the received power of the wireless power reception device 200. .

전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)로 전력을 전송할 수 있다.In the power transmission step (S670), the wireless power transmission device 100 may transmit power to the wireless power reception device 200.

전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 전력을 전송하는 도중에, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 전력 제어 정보를 수신하고, 수신한 전력 제어 정보에 대응하여, 전송 코일에 인가되는 전력의 특성을 조절할 수 있다.In the power transmission step (S670), while transmitting power, the wireless power transmission device 100 receives power control information from the wireless power reception device 200 and, in response to the received power control information, transmits power to the transmission coil. The characteristics of the applied power can be adjusted.

예를 들어, 전력 제어 정보는, 제어 오류 데이터를 포함할 수 있고, 무선 전력 전송 장치(100)는, 제어 오류 데이터를 기초로, 전송 코일에 인가되는 전력을 증감시킬 수 있다.For example, the power control information may include control error data, and the wireless power transmission device 100 may increase or decrease the power applied to the transmission coil based on the control error data.

전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 원하지 않은 데이터를 수신 받거나(unexpected data), 기 설정된 시간 동안, 원하는 데이터, 예를 들어, 전력 제어 정보를 수신 받지 못하거나(time out), 기 설정된 전력 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(S610)로 천이할 수 있다.In the power transmission step (S670), the wireless power transmission device 100 receives unwanted data (unexpected data), does not receive desired data, for example, power control information, for a preset time (time out), if a violation of the preset power transfer contract occurs (power transfer contract violation), or if charging is completed, the process may proceed to the selection step (S610).

또한, 전력 전송 단계(S670)에서, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 전송 장치(100) 또는, 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 변화 등에 따라 전력 전송 협상을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(S680)로 천이할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치(100)는, 재협상이 정상적으로 완료되면, 전력 전송 단계(S670)로 회귀할 수 있다.Additionally, in the power transmission step (S670), the wireless power transmission device 100 needs to reconfigure the power transmission negotiation according to a change in the state of the wireless power transmission device 100 or the wireless power reception device 200. , it is possible to transition to the renegotiation stage (S680). At this time, when the renegotiation is normally completed, the wireless power transmission device 100 may return to the power transmission step (S670).

한편, 재협상은, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 정보에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 장치(100)의 상태 정보는, 최대 전송 가능한 전송량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 무선 전력 수신 장치(200)의 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, renegotiation may be set based on status information of the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200. For example, the status information of the wireless power transmission device 100 may include information about the maximum amount of transmission that can be transmitted, information about the maximum number of wireless power reception devices 200 that can be accommodated, etc. Additionally, the status information of the wireless power receiving device 200 may include information about required power, etc.

도 7은, 본 발명의 실시예에 따른, 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 8은, 코일 조합을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는, 도 8의 코일 조합에 따른 코일 선택 신호의 일예를 도시하는 도면이고, 도 10은, 도 9의 코일 선택 신호의 공장 교정(factory calibration) 레벨을 설명하기 위한 도면이고, 도 11 내지 도 13은, 도 8의 동작 코일 조합을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a flowchart for explaining a method for selecting an operating coil combination according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram for explaining a method for generating a coil combination, and FIG. 9 is a coil combination of FIG. 8 It is a diagram showing an example of a coil selection signal according to , FIG. 10 is a diagram for explaining the factory calibration level of the coil selection signal of FIG. 9, and FIGS. 11 to 13 are diagrams showing the operating coil of FIG. 8. This diagram is intended to explain how to select a combination.

먼저, 제어부(160)는, 복수의 전송 코일(181 내지 184) 중, 적어도 하나의 전송 코일이 포함되도록 코일 조합을 생성할 수 있다(S710).First, the control unit 160 may generate a coil combination to include at least one transmitting coil among the plurality of transmitting coils 181 to 184 (S710).

도 8을 참조하면, 제어부(160)는, 기본 모드에서, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 하나(single) 또는 두 개(dual)의 전송 코일을 선택하여, 코일 조합을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 8, in the basic mode, the control unit 160 selects one (single) or two (dual) transmission coils among the first to fourth transmission coils 181 to 184 to select a coil combination. can be created.

제어부(160)는, 기본 모드에서 하나의 전송 코일을 선택하여 코일 조합을 생성하는 경우, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 제1 전송 코일(181)을 선택하여 제1 코일 조합을 생성할 수 있다. 같은 이치로, 제어부(160)는, 제2 전송 코일(182)을 선택하여 제2 코일 조합, 제3 전송 코일(183)을 선택하여 제3 코일 조합, 제4 전송 코일(184)을 선택하여 제4 코일 조합을 생성할 수 있다.When generating a coil combination by selecting one transmitting coil in the basic mode, the control unit 160 selects the first transmitting coil 181 among the first to fourth transmitting coils 181 to 184 to generate the first coil. Combinations can be created. In the same way, the control unit 160 selects the second transmission coil 182 to select the second coil combination, the third transmission coil 183 to select the third coil combination, and the fourth transmission coil 184 to select the second coil combination. 4 coil combinations can be created.

한편, 제어부(160)는, 기본 모드에서, 하나의 전송 코일을 선택하여, 코일 조합을 생성하는 경우, 선택된 하나의 전송 코일을 무선 전력 전송 및 통신을 수행할 메인 전송 코일로 설정할 수 있다.Meanwhile, in the basic mode, when selecting one transmitting coil and creating a coil combination, the control unit 160 may set the selected one transmitting coil as the main transmitting coil to perform wireless power transmission and communication.

반면, 제어부(160)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 두 개의 전송 코일을 선택하여, 코일 조합을 생성하는 경우, 어느 하나의 전송 코일을 무선 전력 전송 및 통신을 수행할 메인 전송 코일로 설정하고, 나머지 전송 코일을 무선 전력 전송을 보조할 보조 전송 코일로 설정할 수 있다.On the other hand, when the control unit 160 selects two transmission coils among the first to fourth transmission coils 181 to 184 and creates a coil combination, any one transmission coil is used to perform wireless power transmission and communication. It can be set as the main transmission coil to be used, and the remaining transmission coils can be set as auxiliary transmission coils to assist in wireless power transmission.

따라서, 제어부(160)는, 기본 모드에서 두 개의 전송 코일을 선택하여 코일 조합을 생성하는 경우, 제1 전송 코일(181)과 제2 전송 코일(182)을 선택하되, 제1 전송 코일(181)을 메인 전송 코일로 설정하고 제2 전송 코일(182)을 보조 전송 코일로 설정한 제5 코일 조합, 제1 전송 코일(181)을 보조 전송 코일로 설정하고 제2 전송 코일(182)을 메인 전송 코일로 설정한 제6 코일 조합을 생성할 수 있다.Therefore, when creating a coil combination by selecting two transmitting coils in the basic mode, the control unit 160 selects the first transmitting coil 181 and the second transmitting coil 182, but selects the first transmitting coil 181 ) is set as the main transmission coil and the second transmission coil 182 is set as the auxiliary transmission coil, the fifth coil combination, the first transmission coil 181 is set as the auxiliary transmission coil, and the second transmission coil 182 is set as the main transmission coil. A sixth coil combination set as a transmission coil can be created.

같은 이치로, 제어부(160)는, 제1 전송 코일(181)과 제4 전송 코일(184)을 선택하되, 제1 전송 코일(181)을 메인 전송 코일로 설정하고, 제4 전송 코일(184)을 보조 전송 코일로 설정한 제7 코일 조합, 제1 전송 코일(181)을 보조 전송 코일로 설정하고, 제4 전송 코일(184)을 메인 전송 코일로 설정한 제8 코일 조합을 생성할 수 있다.In the same way, the control unit 160 selects the first transmission coil 181 and the fourth transmission coil 184, sets the first transmission coil 181 as the main transmission coil, and sets the fourth transmission coil 184 as the main transmission coil. A seventh coil combination is set as the auxiliary transmission coil, and an eighth coil combination is set in which the first transmission coil 181 is set as the auxiliary transmission coil and the fourth transmission coil 184 is set as the main transmission coil. .

또한, 제어부(160)는, 제2 전송 코일(182)과 제3 전송 코일(183)을 선택하되, 제2 전송 코일(182)을 메인 전송 코일로 설정하고, 제3 전송 코일(183)을 보조 전송 코일로 설정한 제9 코일 조합, 제2 전송 코일(182)을 보조 전송 코일로 설정하고, 제3 전송 코일(183)을 메인 전송 코일로 설정한 제10 코일 조합을 생성할 수 있다.In addition, the control unit 160 selects the second transmission coil 182 and the third transmission coil 183, sets the second transmission coil 182 as the main transmission coil, and sets the third transmission coil 183 as the main transmission coil. A ninth coil combination set as the auxiliary transmission coil, a 10th coil combination set with the second transmission coil 182 as the auxiliary transmission coil, and the third transmission coil 183 as the main transmission coil can be created.

또한, 제어부(160)는, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)을 선택하되, 제3 전송 코일(183)을 메인 전송 코일로 설정하고, 제4 전송 코일(184)을 보조 전송 코일로 설정한 제11 코일 조합, 제3 전송 코일(183)을 보조 전송 코일로 설정하고, 제4 전송 코일(184)을 메인 전송 코일로 설정한 제12 코일 조합을 생성할 수 있다.In addition, the control unit 160 selects the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184, sets the third transmission coil 183 as the main transmission coil, and sets the fourth transmission coil 184 as the main transmission coil. An 11th coil combination set as the auxiliary transmission coil, a 12th coil combination set with the third transmission coil 183 set as the auxiliary transmission coil, and the fourth transmission coil 184 set as the main transmission coil can be created.

한편, 제어부(160)가, 기본 모드에서, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 두 개의 코일을 선택하여, 코일 조합을 생성하는 경우, 충전면에 수신 코일(281)이 놓여지는 위치를 고려하여 코일 조합을 생성할 수 있다.Meanwhile, when the control unit 160 selects two coils among the first to fourth transmitting coils 181 to 184 in the basic mode to generate a coil combination, the receiving coil 281 is placed on the charging surface. Coil combinations can be created considering the position of the coil.

예를 들어, 도 8에서, 수신 코일(281)이 제1 전송 코일(181)과 제3 전송 코일(183)에만, 또는, 제2 전송 코일(182)과 제4 전송 코일(184)에만 놓여지는 경우는 없으므로, 상기 제1 내지 제12 코일 조합에, 제1 전송 코일(181)과 제3 전송 코일(183) 조합 및 제2 전송 코일(182)과 제4 전송 코일(184) 조합은 포함될 수 없다.For example, in Figure 8, the receiving coil 281 is placed only on the first transmitting coil 181 and the third transmitting coil 183, or only on the second transmitting coil 182 and the fourth transmitting coil 184. Since there is no case, the combination of the first to twelfth coils includes the combination of the first transmission coil 181 and the third transmission coil 183 and the combination of the second transmission coil 182 and the fourth transmission coil 184. I can't.

결국, 제어부(160)는 기본 모드에서 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 두 개의 코일을 선택하여, 코일 조합을 생성하는 경우, 서로 인접하는, 전송 코일로만 코일 조합을 생성할 수 있다.Ultimately, when the control unit 160 selects two coils among the first to fourth transmission coils 181 to 184 in the basic mode to generate a coil combination, the coil combination can be generated only from the transmission coils that are adjacent to each other. You can.

한편, 제어부(160)가 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 하나 또는 두 개의 코일을 선택하여, 코일 조합을 생성하는 것은 기본 모드에 국한된 것이며, 코일 조합에 포함되는 코일 개수는, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력(수신 코일의 크기에 비례한다)에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 selects one or two coils among the first to fourth transmission coils 181 to 184 to create a coil combination is limited to the basic mode, and the number of coils included in the coil combination is , may vary depending on the power of the wireless power receiving device 200 (proportional to the size of the receiving coil).

예를 들어, 도 13에서와 같이, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력이 큰 경우, 제어부(160)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 모두를 선택하여, 코일 조합을 생성할 수 있다.For example, as shown in FIG. 13, when the power of the wireless power receiving device 200 is large, the control unit 160 selects all of the first to fourth transmission coils 181 to 184 to generate a coil combination. can do.

다음, 제어부(160)는, 코일 조합에 포함된 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호를 송출할 수 있다(S730).Next, the control unit 160 may transmit a coil selection signal through the transmitting coil included in the coil combination (S730).

구체적으로, 제어부(160)는, 도 9의 910과 같이, 미리 정의된 순서에 기반하여, 코일 선택 신호를 송출할 수 있다.Specifically, the control unit 160 may transmit a coil selection signal based on a predefined order, as shown at 910 in FIG. 9.

한편, 도 8에서와 같이, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)에서 생성되는 코일 조합의 총 수는 12개일 수 있고, 제어부(160)는 각각의 코일 조합마다 코일 선택 신호를 총 12번 송출할 수 있다. 이때, 코일 선택 신호는, 디지털 핑(DP) 신호일 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, the total number of coil combinations generated from the first to fourth transmission coils 181 to 184 may be 12, and the control unit 160 may send a coil selection signal for each coil combination to a total of 12. It can be transmitted once. At this time, the coil selection signal may be a digital ping (DP) signal.

한편, 도 4 내지 도 5에서와 같이, 제1 전송 코일 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은 부분적으로 겹쳐져 층을 형성하므로, 각각의 전송 코일에서, 동일한 송출 세기로, 코일 선택 신호를 송출하는 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면에서의 각각의 코일 선택 신호의 세기는 상이할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 4 and 5, the first to fourth transmission coils 181 to 184 partially overlap to form a layer, so each transmission coil transmits a coil selection signal with the same transmission intensity. In this case, the strength of each coil selection signal on the charging surface where the wireless power receiving device 200 is placed may be different.

예를 들어, 각각의 전송 코일과 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면 사이의 거리에 따라, 코일 선택 신호의 송신 전압(Vrail)과 충전면에서의 수신 전압(Vrect)은 도 10과 같이 나타날 수 있다.For example, depending on the distance between each transmitting coil and the charging surface where the wireless power receiving device 200 is placed, the transmission voltage (Vrail) of the coil selection signal and the receiving voltage (Vrect) at the charging surface are shown in FIG. 10 and They can appear together.

도 10에서, 1010은 제1 전송 코일(181)의 송신 전압(Vrail)에 대한 수신 전압(Vrect)의 변화 그래프이고, 1020은, 제2 전송 코일(182)의 송신 전압(Vrail)에 대한 수신 전압(Vrect)의 변화 그래프이고, 1030은 제3 전송 코일(183)의 송신 전압(Vrail)에 대한 수신 전압(Vrect)의 변화 그래프이고, 1040은 제4 전송 코일(184)의 송신 전압(Vrail)에 대한 수신 전압(Vrect)의 변화 그래프일 수 있다.In FIG. 10, 1010 is a graph of the change in the reception voltage (Vrect) with respect to the transmission voltage (Vrail) of the first transmission coil 181, and 1020 is a graph of the change in reception voltage (Vrail) with respect to the transmission voltage (Vrail) of the second transmission coil 182. It is a graph of the change in voltage (Vrect), 1030 is a graph of the change of the reception voltage (Vrect) with respect to the transmission voltage (Vrail) of the third transmission coil 183, and 1040 is a graph of the change of the transmission voltage (Vrail) of the fourth transmission coil 184. ) It may be a graph of changes in reception voltage (Vrect).

도 10에서와 같이, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)에서 7.6V의 동일한 세기로 코일 선택 신호를 송출한 경우에도, 충전면에서의 수신 전압(Vrect)은, 9V에서 10.3V까지 검출될 수 있다.As shown in Figure 10, even when the first to fourth transmitting coils 181 to 184 transmit the coil selection signal at the same intensity of 7.6V, the reception voltage (Vrect) on the charging side ranges from 9V to 10.3V. can be detected.

이러한 충전면에서의 코일 선택 신호의 세기 차이는, 후술하는 동작 코일 조합에 있어서 오류를 일으킬 수 있다.This difference in the strength of the coil selection signal on the charging surface may cause an error in the operation coil combination, which will be described later.

이러한 문제를 해결하기 위해, 메모리(120)는, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 제184)에서 송출되는 각각의 코일 선택 신호의 송출세기를 저장하되, 송출 세기는, 충전면에서, 각각의 코일 선택 신호의 세기가 모두 동일하도록, 각각의 전송 코일과 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면 사이의 거리를 보상하여 설정될 수 있다.To solve this problem, the memory 120 stores the transmission intensity of each coil selection signal transmitted from the first to fourth transmission coils 181 to 184, and the transmission intensity is, in terms of charging, respectively. It can be set by compensating for the distance between each transmitting coil and the charging surface on which the wireless power receiving device 200 is placed so that the strengths of the coil selection signals are all the same.

한편, 제어부(160)는, 코일 조합에 포함되는, 메인 전송 코일의 디지털 핑(DP) 레벨로 디지털 핑 신호를 송출할 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 may transmit a digital ping signal at the digital ping (DP) level of the main transmission coil included in the coil combination.

다음, 제어부(160)는, 코일 조합에 포함된 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호에 대한 응답 신호를 수신할 수 있다(S750).Next, the control unit 160 may receive a response signal to the coil selection signal through the transmitting coil included in the coil combination (S750).

한편, 코일 선택 신호가 디지털 핑(DP) 신호이므로, 무선 전력 수신 장치(200)는, 데이터 패킷을 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다.Meanwhile, since the coil selection signal is a digital ping (DP) signal, the wireless power reception device 200 can transmit a data packet to the wireless power transmission device 100.

데이터 패킷에는, 무선 전력 수신 장치(200)의 고유 정보, 충전 효율 정보 등이 포함될 수 있다.The data packet may include unique information of the wireless power reception device 200, charging efficiency information, etc.

고유 정보에는, 무선 전력 수신 장치(200)의 제품 정보, 특히 소비 전력 정보가 포함될 수 있다.The unique information may include product information of the wireless power receiving device 200, particularly power consumption information.

또한, 충전 효율 정보에는, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 부하에 공급되는 공급 전력 정보와, 부하의 요구 전력 정보가 포함될 수 있다.Additionally, the charging efficiency information may include supply power information supplied to a load provided in the wireless power reception device 200 and information on the load's required power.

다음, 제어부(160)는, 코일 선택 신호에 대한 응답 신호의 응답 세기 및 무선 전력 수신 장치(200)의 충전 효율을 연산할 수 있다(S770).Next, the control unit 160 may calculate the response strength of the response signal to the coil selection signal and the charging efficiency of the wireless power reception device 200 (S770).

구체적으로, 제어부(160)는, 코일 선택 신호에 대한 응답 신호의 응답 세기를 연산할 수 있다. 예를 들어, 응답 세기는, 전압(voltage)으로 표현될 수 있다.Specifically, the control unit 160 may calculate the response strength of the response signal to the coil selection signal. For example, response strength can be expressed as voltage.

또한, 제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 부하(예를 들어, 배터리)에 공급되는 공급 전력과, 부하의 요구 전력의 차이 또는 비율을 기초로, 무선 전력 수신 장치의 충전 효율 연산할 수 있다.In addition, the control unit 160 controls the wireless power reception device 200 based on the difference or ratio between the power supplied to the load (e.g., battery) provided in the wireless power reception device 200 and the required power of the load. Charging efficiency can be calculated.

상술한 바와 같이, 부하에 공급되는 공급 전력 및 부하의 요구 전력은, S750 단계에서, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신되는 응답 신호에서 제공받을 수 있다.As described above, the supply power supplied to the load and the required power of the load can be provided from a response signal received from the wireless power reception device 200 in step S750.

한편, 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 충전 효율은, 주파수 특성에 따른 영향은 적으나, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200) 사이의 배열(alignment) 및 거리(distance)의 영향을 받을 수 있다.Meanwhile, the charging efficiency of wireless power transfer by inductive coupling has little effect on frequency characteristics, but is dependent on the alignment and distance between the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200. can be influenced by

또한, 충전 효율은, 각각의 전송 코일과, 수신 코일(281) 사이의 결합 계수 또는 상호 인덕턴스의 영향을 받을 수도 있다.Additionally, charging efficiency may be affected by the coupling coefficient or mutual inductance between each transmitting coil and the receiving coil 281.

또한, 충전 효율은, 최대 전력 전송을 위한 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)의 리액턴스의 영향을 받을 수도 있다.Additionally, charging efficiency may be affected by the reactance of the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200 for maximum power transmission.

상기와 같이, 무선 전력 수신 장치(200)의 충전 효율이, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200) 사이의 배열, 거리, 결합 계수, 상호 인덕턴스, 리액턴스 등에 따라 달라짐에도, 응답 신호의 응답 세기만으로, 무선 전력 전송에 사용될 동작 코일 또는 동작 코일 조합을 선택하는 경우, 충전 효율은 더 뛰어남에도, 응답 세기가 낮아 동작 코일 또는 동작 코일 조합으로 선택되지 못하는 전송 코일이 나타날 수 있다.As described above, although the charging efficiency of the wireless power receiving device 200 varies depending on the arrangement, distance, coupling coefficient, mutual inductance, reactance, etc. between the wireless power transmitting device 100 and the wireless power receiving device 200, the response When selecting a motion coil or a combination of motion coils to be used for wireless power transmission based solely on the response strength of the signal, a transmission coil may appear that has superior charging efficiency but cannot be selected as the motion coil or combination of motion coils due to its low response strength.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 응답 신호의 응답 세기뿐만 아니라, 무선 전력 수신 장치(200)의 충전 효율까지 고려하여, 동작 코일 조합을 선택할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention can select an operating coil combination by considering not only the response strength of the response signal but also the charging efficiency of the wireless power receiving device 200.

즉, 제어부(160)는, 코일 선택 신호에 대한 응답 신호의 응답 세기 및 무선 전력 수신 장치(200)의 충전 효율 기초로, 코일 조합에서, 무선 전력 전송에 사용될 동작 코일 조합을 선택할 수 있다(S790).That is, the control unit 160 may select the operating coil combination to be used for wireless power transmission from the coil combinations based on the response strength of the response signal to the coil selection signal and the charging efficiency of the wireless power receiving device 200 (S790) ).

구체적으로, 제어부(160)는, 코일 선택 신호에 대한 응답 신호가 수신되는 경우, 응답 신호의 응답 세기에 충전 효율에 비례하여 증가하는 가중치를 적용할 수 있다.Specifically, when a response signal to the coil selection signal is received, the control unit 160 may apply a weight that increases in proportion to charging efficiency to the response strength of the response signal.

또한, 제어부(160)는, 코일 조합 중, 가중치가 적용된 응답 신호의 응답 세기가 가장 큰 코일 조합을 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합으로 선택할 수 있다.Additionally, the controller 160 may select, among coil combinations, the coil combination with the greatest response strength of the weighted response signal as the operating coil combination to be used for wireless power.

예를 들어, 기본 모드에서, 수신 코일(281)이 도 12a와 같이 놓여진 경우, 응답 신호가 가장 큰 코일 조합은, 제4 전송 코일(184)만을 포함하는 제4 코일 조합일 수 있다. 이때, 제4 코일 조합에 따른 응답 신호의 응답 세기는, 4.8V일 수 있다.For example, in the basic mode, when the receiving coil 281 is placed as shown in FIG. 12A, the coil combination with the largest response signal may be the fourth coil combination including only the fourth transmitting coil 184. At this time, the response strength of the response signal according to the fourth coil combination may be 4.8V.

한편, 제3 전송 코일(183)을 메인 전송 코일로 설정하고, 제4 전송 코일(184)을 보조 전송 코일로 설정한, 제11 코일 조합에 따른 응답 신호의 응답 세기는, 4.2V일 수 있다. 또한, 제3 전송 코일(183)을 보조 전송 코일로 설정하고, 제4 전송 코일(184)을 메인 전송 코일로 설정한, 제12 코일 조합에 따른 응답 신호의 응답 세기는, 4.3V일 수 있다. Meanwhile, the response strength of the response signal according to the 11th coil combination, in which the third transmission coil 183 is set as the main transmission coil and the fourth transmission coil 184 is set as the auxiliary transmission coil, may be 4.2V. . In addition, the response strength of the response signal according to the twelfth coil combination, in which the third transmission coil 183 is set as the auxiliary transmission coil and the fourth transmission coil 184 is set as the main transmission coil, may be 4.3V. .

제4 코일 조합에 따른 응답 신호의 응답 세기 보다 제11 코일 조합 또는 제12 코일 조합에 따른 응답 신호의 응답 세기가 작은 이유는, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)이 중첩되어 배치되고, 수신 코일(281)이 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184) 중 어느 하나의 전송 코일에 정렬되지 못하기 때문일 수 있다.The reason why the response strength of the response signal according to the 11th coil combination or the 12th coil combination is smaller than the response strength of the response signal according to the fourth coil combination is that the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184 overlap. This may be because the receiving coil 281 is not aligned with any one of the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184.

그러나, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)의 중첩 영역으로 인하여, 충전 효율은, 제4 전송 코일(184) 만으로 전력을 전송하는 경우보다, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)의 코일 조합으로 전력을 전송하는 경우가, 더 클 수 있다.However, due to the overlapping area of the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184, the charging efficiency is lower than when transmitting power using only the fourth transmission coil 184. The case of transmitting power through a coil combination of the fourth transmission coil 184 may be greater.

따라서, 제어부(160)는, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)의 코일 조합에 대한 응답 신호 세기에 충전 효율에 따른 가중치를 적용할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는, 제11 코일 조합에 따른 응답 신호 세기인 4.2V에 가중치 1.1을 곱하거나, 4.2V에 가중치 0.6을 부가할 수 있다. 또한, 제어부(160)는, 제12 코일 조합에 따른 응답 신호 세기인 4.3V에 가중치 1.2를 곱하거나, 4.3V에 가중치 0.8V를 부가할 수 있다.Accordingly, the control unit 160 may apply a weight according to charging efficiency to the response signal strength for the coil combination of the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184. For example, the control unit 160 may multiply 4.2V, which is the response signal strength according to the 11th coil combination, by a weight of 1.1, or add a weight of 0.6 to 4.2V. Additionally, the control unit 160 may multiply 4.3V, which is the response signal strength according to the twelfth coil combination, by a weight of 1.2, or add a weight of 0.8V to 4.3V.

응답 세기에 가중치를 적용한 결과, 제12 코일 조합에 따른 응답 세기가 제4 코일 조합에 따른 응답 세기보다 크므로, 제어부(160)는, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)의 제12 코일 조합을 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합으로 선택할 수 있다.As a result of applying weight to the response strength, the response strength according to the twelfth coil combination is greater than the response strength according to the fourth coil combination, so the control unit 160 controls the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184 The twelfth coil combination of can be selected as the operating coil combination to be used for wireless power.

이에 따라, 본 발명의 무선 전력 전송 장치(100)는, 충전 효율이 뛰어난 제3 전송 코일(183) 및 제4 전송 코일(184) 조합으로 무선 전력 수신 장치(200)를 충전시킬 수 있다.Accordingly, the wireless power transmission device 100 of the present invention can charge the wireless power reception device 200 by combining the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184 with excellent charging efficiency.

마찬가지로, 수신 코일(281)이 도 12b와 같이 놓여진 경우, 응답 신호가 가장 큰 코일 조합은 제1 전송 코일(181)만을 포함하는 제1 코일 조합일 수 있으나, 제1 전송 코일(181) 및 제4 전송 코일의 제7 코일 조합의 충전 효율이 제1 코일 조합보다 높으므로, 제어부(160)는 응답 세기에 충전 효율에 따른 가중치를 적용하여, 제7 코일 조합을 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합으로 선택할 수 있다.Likewise, when the receiving coil 281 is placed as shown in FIG. 12b, the coil combination with the largest response signal may be the first coil combination including only the first transmitting coil 181, but the first transmitting coil 181 and the first coil combination may be 4 Since the charging efficiency of the seventh coil combination of the transmitting coil is higher than the first coil combination, the control unit 160 applies a weight according to the charging efficiency to the response strength and selects the seventh coil combination as the operating coil combination to be used for wireless power. You can choose.

한편, 제어부(160)는, 전송 코일의 개수가 적은 코일 조합일수록 가중치가 커지도록 설정할 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 can set the weight so that the weight increases for a coil combination with a smaller number of transmission coils.

예를 들어, 무선 전력 수신 장치(200)가 도 11a와 같이, 전송 코일에 정렬(alignment) 되어 있는 경우, 제어부(160)는, 제3 전송 코일(183) 및 제4 전송 코일(184)을 포함하는 코일 조합 또는, 제1 전송 코일(181) 및 제4 전송 코일(184)을 포함하는 코일 조합 보다, 제4 전송 코일(184)을 포함하는 제4 코일 조합의 전송 코일 개수가 적으므로, 제4 코일 조합의 가중치에 선택적으로 가점을 부여할 수 있다. 결국 전송 코일의 개수가 적은 코일 조합일수록 가중치가 증가될 수 있다.For example, when the wireless power receiving device 200 is aligned with the transmitting coil as shown in FIG. 11A, the control unit 160 controls the third transmitting coil 183 and the fourth transmitting coil 184. Since the number of transmission coils in the fourth coil combination including the fourth transmission coil 184 is smaller than the coil combination including the coil combination or the coil combination including the first transmission coil 181 and the fourth transmission coil 184, Additional points may be selectively assigned to the weight of the fourth coil combination. Ultimately, the weight can be increased for coil combinations with fewer transmitting coils.

이에 따라, 제어부(160)는, 가중치가 적용된 응답 신호의 응답 신호 세기가 가장 큰 제4 코일 조합을 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합으로 선택할 수 있다.Accordingly, the control unit 160 may select the fourth coil combination with the largest response signal strength of the weighted response signal as the operating coil combination to be used for wireless power.

한편, 코일 조합에 부가되는 가점은, 수신 코일(281)의 정렬(alignment) 여부를 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.Meanwhile, the additional points added to the coil combination can be appropriately set in consideration of the alignment of the receiving coil 281.

다음, 제어부(160)는, 동작 코일 조합 선택 이후, 도 6에서 설명한 단계들을 거쳐, 선택된 동작 코일 조합으로 무선 전력 수신 장치(200)를 충전시킬 수 있다.Next, after selecting the operating coil combination, the control unit 160 may charge the wireless power receiving device 200 with the selected operating coil combination through the steps described in FIG. 6 .

선택된 동작 코일 조합에 포함된 동작 코일이 한 개인 경우, 해당 동작 코일이 메인 전송 코일이 되어, 제어부(160)는, 메인 전송 코일을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)에 무선으로 전력을 전송하고, 해당 동작 코일을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다.If there is only one operating coil included in the selected operating coil combination, the corresponding operating coil becomes the main transmission coil, and the control unit 160 wirelessly transmits power to the wireless power receiving device 200 through the main transmitting coil. , it is possible to communicate with the wireless power reception device 200 through the corresponding operating coil.

선택된 동작 코일 조합에 포함된 동작 코일이 복수 개인 경우, 제어부(160)는, 메인 전송 코일을 통해, 무선 전력 전송 및 통신하고, 나머지 보조 코일을 통해, 무선 전력 전송을 보조할 수 있다.When there are multiple operating coils included in the selected operating coil combination, the control unit 160 may transmit and communicate wireless power through the main transmission coil and assist wireless power transmission through the remaining auxiliary coils.

도 14는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 15는, 도 14의 설명에 참조되는 도면이다.FIG. 14 is a flowchart for explaining a method of selecting an operating coil combination according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a diagram referenced in the description of FIG. 14 .

도면을 참조하여 설명하면, 무선 전력 전송 장치(100)는, 기본 모드에서, 상술한 S710과 같이, 코일 조합을 생성하는 경우, 동작 코일 조합으로 선택되지 않을 것이 자명함에도, 코일 선택 디지털 핑(SCDP) 신호를 송출하게 되는 경우가 있다.When explaining with reference to the drawings, in the basic mode, when generating a coil combination as in S710 described above, the wireless power transmitter 100 uses a coil selection digital ping (SCDP) even though it is obvious that it will not be selected as an operating coil combination. ) There are cases where a signal is transmitted.

예를 들어, 수신 코일(281)이 도 12a와 같이 놓여진 경우, 제1 전송 코일(181) 및 제2 전송 코일(182)을 포함하는 코일 조합은, 응답 신호의 응답 세기 및 충전 효율이 떨어져 동작 코일 조합으로 선택되지 않을 것이 자명하다.For example, when the receiving coil 281 is placed as shown in FIG. 12A, the coil combination including the first transmitting coil 181 and the second transmitting coil 182 operates with reduced response strength and charging efficiency of the response signal. It is obvious that it will not be selected as a coil combination.

따라서, 이러한 코일 조합에 따른 코일 선택 신호는, 동작 코일 선택 시간의 지연은 물론, 충전 시간의 지연을 초래할 수 있다.Therefore, the coil selection signal according to this coil combination may cause a delay in the operation coil selection time as well as a delay in the charging time.

이러한 문제점을 해결하기 위해 제어부(160)는, 코일 선택 신호 송출 전, 물체 감지 신호를 출력하고, 물체 감지 신호를 기초로 무효 전송 코일을 연산할 수 있다. 또한, 제어부(160)는, 이러한 무효 코일을 제외하고, 코일 조합을 생성할 수 있다.To solve this problem, the control unit 160 may output an object detection signal before transmitting the coil selection signal and calculate an invalid transmission coil based on the object detection signal. Additionally, the control unit 160 can generate a coil combination excluding such invalid coils.

먼저, 제어부(160)는, 복수의 전송 코일을 통해 물체 감지 신호를 송출할 수 있다(S1410).First, the control unit 160 may transmit an object detection signal through a plurality of transmission coils (S1410).

구체적으로 제어부(160)는, 물체 감지 신호를 복수의 전송 코일을 통해, 소정 순서로 송출할 수 있다. 제어부(160)는 물체 감지 신호를 코일 선택 신호의 송출 전에 송출할 수 있다. 이때, 물체 감지 신호는 아날로그 핑(AP) 신호 일 수 있다. 또한, 물체 감지 신호가 출력되는 시간인 Tb는 120ms일 수 있다.Specifically, the control unit 160 may transmit object detection signals in a predetermined order through a plurality of transmission coils. The control unit 160 may transmit the object detection signal before transmitting the coil selection signal. At this time, the object detection signal may be an analog ping (AP) signal. Additionally, Tb, the time at which the object detection signal is output, may be 120 ms.

전력 전송부(180)가 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)를 구비하는 경우, 제어부(160)는 제1 전송 코일(181) 부터 제4 전송 코일(184)까지 순서대로 물체 감지 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 도 15와 같이, 총 4 개의 물체 감지 신호가 출력될 수 있다. When the power transmission unit 180 is provided with first to fourth transmission coils 181 to 184, the control unit 160 sequentially transmits an object detection signal from the first transmission coil 181 to the fourth transmission coil 184. can be output. Accordingly, as shown in FIG. 15, a total of four object detection signals can be output.

한편, 도 4 내지 도 5에서와 같이, 제1 전송 코일 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)은 부분적으로 겹쳐져 층을 형성하므로, 각각의 전송 코일에서, 동일한 송출 세기로, 물체 감지 신호를 송출하는 경우, 무선 전력 수신 장치(200)가 배치되는 충전면에서의 각각의 물체 감지 신호의 세기는 상이할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 4 and 5, the first to fourth transmission coils 181 to 184 partially overlap to form a layer, so each transmission coil transmits an object detection signal with the same transmission intensity. In this case, the strength of each object detection signal on the charging surface where the wireless power receiving device 200 is placed may be different.

이러한 충전면에서의 물체 감지 신호의 세기 차이는, 유효 코일 조합에 있어서 오류를 일으킬 수 있다Differences in the intensity of object detection signals on the charging surface may cause errors in effective coil combinations.

따라서, 제어부(160)는, 각각의 전송 코일과 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여지는 충전면 사이의 거리를 보상하여 물체 감지 신호를 송출할 수 있다. 이에 따라, 충전면에서, 각각의 물체 감지 신호의 세기가 모두 동일할 수 있다.Accordingly, the control unit 160 may transmit an object detection signal by compensating for the distance between each transmitting coil and the charging surface on which the wireless power receiving device 200 is placed. Accordingly, in terms of charging, the strength of each object detection signal may be the same.

한편, 유도 결합 방식의 경우, 충전면에 무선 전력 수신 장치(200)를 포함한 물체(object)가 놓여지는 경우, 전송 코일의 전류가 변할 수 있다.Meanwhile, in the case of the inductive coupling method, when an object including the wireless power receiving device 200 is placed on the charging surface, the current of the transmitting coil may change.

또한, 전력 전송부(180)가 도 4 내지 도 5와 같이 부분적으로 중첩되어 있는 경우, 수신 코일(281)이 도 12a와 같이 놓여져 있더라도, 제1 전송 코일(181) 및 제2 전송 코일(182)의 전류도 변할 수 있다. 그러나, 제1 전송 코일(181) 및 제2 전송 코일(182)의 전류 변화량은, 제3 전송 코일(183) 및 제4 전송 코일(184)의 전류 변화량 보다 작을 수 있다.In addition, when the power transmission unit 180 is partially overlapped as shown in FIGS. 4 and 5, even if the receiving coil 281 is placed as shown in FIG. 12A, the first transmission coil 181 and the second transmission coil 182 ) The current can also change. However, the amount of current change in the first transmission coil 181 and the second transmission coil 182 may be smaller than the amount of current change in the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184.

따라서, 제어부(160)는, 각각의 물체 감지 신호에 대한 전송 코일의 전류 변화량을 기초로, 무효 전송 코일을 연산할 수 있다(S1430). 무효 전송 코일은, 코일 조합에 사용되지 않는 전송 코일을 의미할 수 있다.Accordingly, the control unit 160 may calculate an invalid transmitting coil based on the amount of current change in the transmitting coil for each object detection signal (S1430). An invalid transmitting coil may mean a transmitting coil that is not used in coil combination.

제어부(160)는, 전류 변화량이 기설정된 전류 변화량 미만인 경우, 해당 전송 코일을 무효 전송 코일로 연산할 수 있다. 반대로, 제어부(160)는, 전류 변화량이 기설정된 전류 변화량 이상인 경우, 해당 전송 코일을 유효 전송 코일로 연산할 수 있다.If the current change amount is less than a preset current change amount, the control unit 160 may calculate the corresponding transmission coil as an invalid transmission coil. Conversely, if the amount of current change is greater than or equal to a preset amount of current change, the control unit 160 may calculate the corresponding transmitting coil as an effective transmitting coil.

유효 전송 코일은, 후술하는, 유효 코일 조합에 포함되는 전송 코일을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 12a에서, 무효 전송 코일은, 제1 전송 코일(181) 및 제2 전송 코일(182)이고, 유효 전송 코일은, 제3 전송 코일(183) 및 제4 전송 코일(184)일 수 있다.The effective transmitting coil may refer to a transmitting coil included in an effective coil combination, which will be described later. For example, in FIG. 12A, the ineffective transmitting coils are the first transmitting coil 181 and the second transmitting coil 182, and the effective transmitting coils are the third transmitting coil 183 and the fourth transmitting coil 184. It can be.

제어부(160)는, 코일 조합 생성시, 무효 전송 코일을 제외할 수 있다(S1450). 또한, 제어부(160)는, 무효 전송 코일을 제외하고, 유효 코일 조합을 생성할 수 있다(S1470). 유효 코일 조합은, 코일 선택 신호를 출력할 코일 조합을 의미할 수 있다.The control unit 160 may exclude invalid transmission coils when generating a coil combination (S1450). Additionally, the control unit 160 may generate a valid coil combination excluding the invalid transmission coil (S1470). The effective coil combination may refer to a coil combination that will output a coil selection signal.

예를 들어, 도 12a에서, 제어부(160)는, 코일 조합 시, 무효 전송 코일인 제1 전송 코일(181) 및 제2 전송 코일(182)을 제외하고, 유효 전송 코일인 제3 전송 코일(183) 및 제4 전송 코일(184)로 유효 코일 조합을 생성할 수 있다.For example, in FIG. 12A, when combining coils, the control unit 160 excludes the first transmission coil 181 and the second transmission coil 182, which are ineffective transmission coils, and the third transmission coil ( 183) and the fourth transmission coil 184 can be used to generate an effective coil combination.

한편, 제어부(160)는, 유효 전송 코일이 복수 개인 경우, 복수 개의 유효 전송 코일 중, 적어도 하나의 유효 전송 코일이 포함되도록 유효 코일 조합을 생성할 수 있다.Meanwhile, when there are a plurality of effective transmission coils, the control unit 160 may generate an effective coil combination such that it includes at least one effective transmission coil among the plurality of effective transmission coils.

예를 들어, 도 12a에서, 제어부(160)가 복수 개의 유효 전송 코일 중, 하나의 유효 전송 코일만 선택하여 유효 코일 조합을 생성하는 경우, 제어부(160)는, 제3 전송 코일(183)을 선택하여, 제1 유효 코일 조합, 제4 전송 코일(184)을 선택하여, 제2 유효 코일 조합을 생성할 수 있다.For example, in FIG. 12A, when the control unit 160 generates an effective coil combination by selecting only one effective transmission coil among a plurality of effective transmission coils, the control unit 160 selects the third transmission coil 183. By selecting the first effective coil combination and the fourth transmission coil 184, a second effective coil combination can be generated.

이때, 제어부(160)는, 3 전송 코일(183) 또는 제4 전송 코일(184)을, 무선 전력 전송 및 통신을 수행할 메인 전송 코일로 설정할 수 있다.At this time, the control unit 160 may set the third transmission coil 183 or the fourth transmission coil 184 as the main transmission coil to perform wireless power transmission and communication.

또한, 도 12a에서, 제어부(160)가 복수 개의 유효 전송 코일 모두를 선택하여, 유효 코일 조합을 생성하는 경우, 제어부(160)는, 제3 전송 코일(183)과 제4 전송 코일(184)을 선택하되, 제3 전송 코일(183)을 메인 전송 코일로 설정하고 제4 전송 코일(184)을 보조 전송 코일로 설정한 제3 유효 코일 조합, 제3 전송 코일(183)을 보조 전송 코일로 설정하고 제4 전송 코일(184)을 메인 전송 코일로 설정한 제4 유효 코일 조합을 생성할 수 있다.Additionally, in FIG. 12A, when the control unit 160 selects all of a plurality of effective transmission coils to generate an effective coil combination, the control unit 160 selects the third transmission coil 183 and the fourth transmission coil 184. Select a third effective coil combination in which the third transmission coil 183 is set as the main transmission coil and the fourth transmission coil 184 is set as the auxiliary transmission coil, and the third transmission coil 183 is set as the auxiliary transmission coil. It is possible to create a fourth effective coil combination in which the fourth transmission coil 184 is set as the main transmission coil.

다음, 제어부(1490)는, 유효 코일 조합에서 동작 코일 조합을 선택할 수 있다(S1490).Next, the control unit 1490 may select an operating coil combination from the effective coil combinations (S1490).

구체적으로, 제어부(160)는, 유효 코일 조합에 포함된 유효 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호를 송출하고, 코일 선택 신호에 대한 코일 선택 응답 신호를 수신할 수 있다.Specifically, the control unit 160 may transmit a coil selection signal through an effective transmitting coil included in the effective coil combination and receive a coil selection response signal for the coil selection signal.

도 7과의 차이점은, 제어부(160)가 유효 코일 조합만으로 코일 선택 신호를 송출하므로, 코일 선택 신호의 송출 횟수가 감소된다는 점이다.The difference from FIG. 7 is that the control unit 160 transmits the coil selection signal only with effective coil combinations, so the number of transmissions of the coil selection signal is reduced.

예를 들어, 도 9에서, 코일 조합에 따른 코일 선택 신호의 송출 횟수는, 총 12번인 반면, 도 15에서, 유효 코일 조합에 따른 코일 선택 신호의 송출 횟수는, 총 4번으로 감소될 수 있다.For example, in Figure 9, the number of transmissions of the coil selection signal according to the coil combination is a total of 12, while in Figure 15, the number of transmissions of the coil selection signal according to the effective coil combination can be reduced to a total of 4. .

또한, 도 9에서, 코일 선택 신호의 송출 시간(Ta)은 약 1200ms인 반면, 도 15에서, 코일 선택 신호의 송출 시간(Tc)은, 약 400ms일 수 있다.Additionally, in FIG. 9, the transmission time (Ta) of the coil selection signal may be about 1200 ms, while in FIG. 15, the transmission time (Tc) of the coil selection signal may be about 400 ms.

또한, 도 15에서 물체 감지 신호의 송출 시간(Tb)을 포함하여, 코일 선택 시간을 산출하는 경우에도, 물체 감지 신호의 송출 주기는, 코일 선택 신호의 송출 주기 보다 3배이상 적으므로, 유효 코일 조합을 이용하여 코일 선택 신호를 송출하는 도 15의 경우가, 코일 조합을 이용하여 코일 선택 신호를 송출하는 도 9의 경우보다, 코일 선택 시간이 현저하게 감소하게 된다.In addition, even when calculating the coil selection time including the transmission time (Tb) of the object detection signal in FIG. 15, the transmission period of the object detection signal is more than 3 times less than the transmission period of the coil selection signal, so the effective coil In the case of FIG. 15 in which the coil selection signal is transmitted using a combination, the coil selection time is significantly reduced compared to the case in FIG. 9 in which the coil selection signal is transmitted using a coil combination.

실험적으로도, 도 9의 송출 시간 Ta는 약 1200ms 인 반면, 도 15의 송출 시간 Tb+Tc는 약 520ms로 절반 이상 감소된다.Experimentally, the transmission time Ta of FIG. 9 is about 1200 ms, while the transmission time Tb+Tc of FIG. 15 is reduced by more than half to about 520 ms.

나아가, 코일 선택 시간의 감소로, 전체 충전 시간이 감소될 수 있고, 코일 선택 신호의 송출 횟수가 감소되어, 무선 전력 전송 장치(100)의 소비 전력도 감소될 수 있다.Furthermore, by reducing the coil selection time, the total charging time can be reduced, the number of transmissions of the coil selection signal can be reduced, and the power consumption of the wireless power transmission device 100 can also be reduced.

한편, 제어부(160)가 응답 신호를 수신한 경우, 도 7과 같이, 응답 신호의 응답 세기 및 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 효율을 기초로, 상기 유효 코일 조합 중, 무선 전력 전송에 사용될 동작 코일 조합을 선택하고, 선택된 동작 코일 조합을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)를 충전할 수 있다.Meanwhile, when the control unit 160 receives a response signal, as shown in FIG. 7, based on the response strength of the response signal and the charging efficiency of the wireless power receiving device, among the effective coil combinations, an operating coil to be used for wireless power transmission is selected. A combination may be selected, and the wireless power receiving device 200 may be charged through the selected operating coil combination.

구체적으로, 제어부(160)는, 코일 선택 신호에 대한 응답 신호가 수신되는 경우, 응답 신호의 응답 세기에 충전 효율에 비례하여 증가하는 가중치를 적용할 수 있다.Specifically, when a response signal to the coil selection signal is received, the control unit 160 may apply a weight that increases in proportion to charging efficiency to the response strength of the response signal.

또한, 제어부(160)는, 전송 코일의 개수가 적은 코일 조합일수록 가중치가 커지도록 설정할 수 있다.Additionally, the control unit 160 may set the weight to increase for coil combinations with fewer transmission coils.

또한, 제어부(160)는, 코일 조합 중, 가중치가 적용된 응답 신호의 응답 세기가 가장 큰 코일 조합을 무선 전력에 사용될 동작 코일 조합으로 선택할 수 있다.Additionally, the controller 160 may select, among coil combinations, the coil combination with the greatest response strength of the weighted response signal as the operating coil combination to be used for wireless power.

또한, 제어부(160)는, 동작 코일 조합 선택 이후, 도 6에서 설명한 단계들을 거쳐, 선택된 동작 코일 조합으로 무선 전력 수신 장치(200)를 충전시킬 수 있다.Additionally, after selecting the operating coil combination, the control unit 160 may charge the wireless power receiving device 200 with the selected operating coil combination through the steps described in FIG. 6 .

도 16은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 16 is a flowchart for explaining a method of selecting an operating coil combination according to another embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 무선 전력 전송 장치(100)가 도 7 내지 도 13과 같이, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 하나(single) 또는 두 개(dual)의 전송 코일만을 선택하여, 코일 조합을 생성하는 경우, 무선 전력 전송 장치(100)에서 전송되는 전력량에 제한이 있을 수 있다.When described with reference to the drawings, the wireless power transmission device 100 includes one (single) or two (dual) transmission coils among the first to fourth transmission coils 181 to 184, as shown in FIGS. 7 to 13. When only is selected to generate a coil combination, there may be a limit to the amount of power transmitted from the wireless power transmission device 100.

또한, 수신 코일(281)의 크기는, 무선 전력 수신 장치(200)의 요구 전력에 비례하여 커지는 것이 보통이므로, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 하나(single) 또는 두 개(dual)의 전송 코일만을 선택하여, 코일 조합을 생성하는 경우, 무선 전력 전송 장치(100) 및 무선 전력 수신 장치(200)를 정렬(alignment)시킬 수 없어, 충전 효율이 감소될 수 있다.In addition, since the size of the receiving coil 281 is usually increased in proportion to the required power of the wireless power receiving device 200, one or two of the first to fourth transmitting coils 181 to 184 are used. When generating a coil combination by selecting only a (dual) transmission coil, the wireless power transmission device 100 and the wireless power reception device 200 cannot be aligned, which may reduce charging efficiency.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력에 따라, 코일 조합에 포함되는 동작 코일의 개수를 변경시킬 수 있다.To solve this problem, the wireless power transmission device 100 can change the number of operating coils included in the coil combination depending on the power of the wireless power reception device 200.

먼저, 전력 전송부(180)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 고유 정보를 수신 받을 수 있다(S1610). 고유 정보에는, 무선 전력 수신 장치(200)의 제품 정보, 특히 소비 전력 정보가 포함될 수 있다.First, the power transmitter 180 may receive unique information from the wireless power receiver 200 (S1610). The unique information may include product information of the wireless power receiving device 200, particularly power consumption information.

다음, 제어부(160)는, 고유 정보를 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 연산할 수 있다(S1630). 이때, 전력은 무선 전력 수신 장치(200)의 소비 전력을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 수신 장치(200)의 부하가 배터리인 경우, 전력은, 배터리의 요구 전력을 의미할 수도 있다.Next, the control unit 160 may calculate the power of the wireless power reception device 200 based on the unique information (S1630). At this time, power may refer to the power consumption of the wireless power reception device 200. Alternatively, when the load of the wireless power receiving device 200 is a battery, power may mean the required power of the battery.

다음, 제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 기초로, 무선 전력 전송을 위해 동작되어야 할 동작 코일 개수를 연산할 수 있다(S1650). 또한, 제어부(160)는, 동작되어야 할 동작 코일 개수에 따라, 코일 조합을 생성할 수 있다(S1670).Next, the control unit 160 may calculate the number of operating coils to be operated for wireless power transmission based on the power of the wireless power receiving device 200 (S1650). Additionally, the control unit 160 may generate a coil combination according to the number of operating coils to be operated (S1670).

제어부(160)는, 연산된 상기 무선 전력 수신 장치(200)의 전력이 제1 범위에 포함되는 경우, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 한 개 또는 두 개의 전송 코일이 포함되도록 전송 코일을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 범위는 0W 내지 15W 범위일 수 있다.When the calculated power of the wireless power receiving device 200 is included in the first range, the control unit 160 includes one or two transmitting coils among the first to fourth transmitting coils 181 to 184. A transmission coil can be created as much as possible. For example, the first range may be from 0W to 15W.

결국, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력이 제1 범위에 포함되는 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는, 도 7에서와 같이, 기본 모드로 동작할 수 있다. Ultimately, when the power of the wireless power reception device 200 is included in the first range, the wireless power transmission device 100 may operate in the basic mode, as shown in FIG. 7 .

제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력이, 제1 범위 보다 큰 제2 범위에 포함되는 경우, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 중, 세 개 또는 네 개의 전송 코일이 포함되도록 코일 조합을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 범위는, 15W 내지 30W 범위일 수 있다.When the power of the wireless power receiving device 200 is included in the second range that is larger than the first range, the control unit 160 transmits three or four of the first to fourth transmission coils 181 to 184. You can create coil combinations to include coils. For example, the second range may be a range of 15W to 30W.

제어부(160)는, 제2 범위에서, 세 개의 전송 코일을 선택하여 코일 조합을 생성하는 경우, 제1 전송 코일(181), 제2 전송 코일(182) 및 제3 전송 코일(183)을 선택하여, 제1 코일 조합을 생성할 수 있다. 같은, 이치로, 제어부(160)는, 제2 전송 코일(182), 제3 전송 코일(183) 및 제4 전송 코일(184)을 선택하여, 제2 코일 조합, 제3 전송 코일 (183), 제4 전송 코일(184) 및 제1 전송 코일(181)을 선택하여, 제3 코일 조합, 제4 전송 코일(184), 제1 전송 코일(181) 및 제2 전송 코일(182)을 선택하여, 제4 코일 조합을 생성할 수 있다.When generating a coil combination by selecting three transmission coils in the second range, the control unit 160 selects the first transmission coil 181, the second transmission coil 182, and the third transmission coil 183. Thus, the first coil combination can be created. Likewise, the control unit 160 selects the second transmission coil 182, the third transmission coil 183, and the fourth transmission coil 184, and selects the second coil combination, the third transmission coil 183, By selecting the fourth transmission coil 184 and the first transmission coil 181, by selecting the third coil combination, the fourth transmission coil 184, the first transmission coil 181, and the second transmission coil 182 , a fourth coil combination can be created.

또한, 제어부(160)는, 제2 범위에서, 네 개의 전송 코일을 선택하여 코일 조합을 생성하는 경우, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184)을 선택하여, 제5 코일 조합을 생성할 수 있다.In addition, when generating a coil combination by selecting four transmitting coils in the second range, the control unit 160 selects the first to fourth transmitting coils 181 to 184 to generate a fifth coil combination. You can.

제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치의 전력이, 제2 범위 보다 큰 제3 범위에 포함되는 경우, 제1 내지 제4 전송 코일(181 내지 184) 모두를 코일 조합으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 제3 범위는, 30W 내지 60W 범위일 수 있다.When the power of the wireless power receiving device is within the third range that is greater than the second range, the control unit 160 may select all of the first to fourth transmission coils 181 to 184 as a coil combination. For example, the third range may be a range from 30W to 60W.

무선 전력 전송 장치(100)가 무선 전력 전송 장치(200)의 용량에 따라, 코일 조합에 포함되는 전송 코일의 개수를 변경시킴에 따라, 무선 전력 전송 장치(100)는, 다양한 전력의 무선 전력 수신 장치(200)를 충전할 수 있게 된다.As the wireless power transmission device 100 changes the number of transmission coils included in the coil combination according to the capacity of the wireless power transmission device 200, the wireless power transmission device 100 receives wireless power of various powers. The device 200 can be charged.

도 17은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동작 코일 조합 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 17 is a flowchart for explaining a method of selecting an operating coil combination according to another embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 상술한 바와 같이, 무선 전력 전송 장치(100)는, 무선 전력 수신 장치(200)와 인밴드(in-band) 통신 방법으로 통신할 수 있다.When described with reference to the drawings, as described above, the wireless power transmission device 100 can communicate with the wireless power reception device 200 using an in-band communication method.

무선 전력 전송 장치(100)는, 인밴드(in-band) 통신 시, 각종 제어 정보가 포함된 제1 전송 대상 패킷을 FSK(Frequency Shift Keying) 통신 방식에 의해 변조하여, 무선 전력 전송 장치(100)에 전송할 수 있다.During in-band communication, the wireless power transmission device 100 modulates the first transmission target packet containing various control information by FSK (Frequency Shift Keying) communication method, and the wireless power transmission device 100 ) can be transmitted to.

또한, 무선 전력 수신 장치(100)는, 인밴드(in-band) 통신 시, 제2 전송 대상 패킷을 ASK(Amplitude-Shift Keying) 통신 방식에 의해 변조하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 전송할 수 있다.In addition, during in-band communication, the wireless power receiving device 100 modulates the second transmission target packet by ASK (Amplitude-Shift Keying) communication method and transmits it to the wireless power receiving device 200. You can.

제2 전송 대상 패킷에는, 수신 코일(281)에 인가되는 전류 세기 정보, 부하의 요구 전력 정보, 수신 전력 세기 정보, 상태 정보 등이 포함될 수 있다.The second transmission target packet may include current intensity information applied to the receiving coil 281, load required power information, received power intensity information, status information, etc.

한편, FSK 통신 방식은, 수 바이트(byte)의 전송 대상 패킷을 전송하기에 유리할 뿐, 전송 대상 패킷의 용량이 커질수록 전송 속도가 감소된다는 문제가 있다.Meanwhile, the FSK communication method is only advantageous for transmitting a few bytes of packets to be transmitted, but there is a problem in that the transmission speed decreases as the capacity of the packet to be transmitted increases.

특히, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력이 커질수록, 무선 전력 수신 장치(200)의 인증 또는 제어를 위해 전송되어야 할 데이터 용량도 증가하므로, 대용량의 무선 전력 수신 장치(200)의 경우, 통신 시간이 증가될 수 있다. 이러한 통신 시간의 증가는, 결국 충전 시간의 증가를 가져올 수 있다.In particular, as the power of the wireless power receiving device 200 increases, the amount of data to be transmitted for authentication or control of the wireless power receiving device 200 also increases, so in the case of a large capacity wireless power receiving device 200, communication Time may be increased. This increase in communication time may eventually lead to an increase in charging time.

이러한 문제를 해결하기 위해, 제어부(160)는, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력에 따라, 통신 방법을 가변할 수 있다.To solve this problem, the control unit 160 may vary the communication method depending on the power of the wireless power reception device 200.

먼저, 전력 전송부(180)는, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 고유 정보를 수신 받을 수 있다(S1710).First, the power transmitter 180 may receive unique information from the wireless power receiver 200 (S1710).

구체적으로, 무선 전력 수신 장치(200)는, 무선 전력 전송 장치(100)의 요청 또는 주기적으로, 인밴드 통신 방법을 통해, 무선 전력 수신 장치(200)의 고유 정보를 전송할 수 있다. 고유 정보에는, 무선 전력 수신 장치(200)의 제품 정보, 특히 소비 전력 정보와 디바이스 주소 정보가 포함될 수 있다.Specifically, the wireless power receiving device 200 may transmit unique information of the wireless power receiving device 200 at the request of the wireless power transmitting device 100 or periodically through an in-band communication method. The unique information may include product information of the wireless power receiving device 200, particularly power consumption information and device address information.

무선 전력 수신 장치(200)는, 도 6의 선택 단계(S610), 단계(S620) 또는 식별 및 구성 단계(S630) 중 적어도 하나의 단계에서 고유 정보를 전송할 수 있다.The wireless power reception device 200 may transmit unique information in at least one of the selection step (S610), step (S620), or identification and configuration step (S630) of FIG. 6.

다음, 제어부(160)는, 고유 정보를 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 연산할 수 있다(S1730). 이때, 전력은 무선 전력 수신 장치(200)의 소비 전력을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 수신 장치(200)의 부하가 배터리인 경우, 전력은, 배터리의 요구 전력을 의미할 수도 있다.Next, the control unit 160 may calculate the power of the wireless power reception device 200 based on the unique information (S1730). At this time, power may refer to the power consumption of the wireless power reception device 200. Alternatively, when the load of the wireless power receiving device 200 is a battery, power may mean the required power of the battery.

다음, 제어부(160)는, 인밴드 통신으로 무선 전력 수신 장치(200)와 통신하는 상태에서, 연산된 무선 전력 수신 장치(200)의 전력을 기초로, 무선 전력 수신 장치(200)와의 통신 방법 변경 여부를 연산할 수 있다(S1750).Next, the control unit 160, in a state of communicating with the wireless power receiving device 200 through in-band communication, uses a method of communicating with the wireless power receiving device 200 based on the calculated power of the wireless power receiving device 200. It is possible to calculate whether or not there is a change (S1750).

제어부(160)는, 연산된 무선 전력 수신 장치의 전력이 기준 전력 미만인 경우, 인밴드 통신을 유지할 수 있다(S1770).The control unit 160 may maintain in-band communication when the calculated power of the wireless power receiving device is less than the reference power (S1770).

이때, 기준 전력은, 도 16의 제2 범위의 상한 값 또는, 제3 범위의 하한 값과 동일 할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 범위가 도 16에서와 같이, 제1 범위(0W~15W), 제2 범위(15W~30W) 및 제3 범위(30W~60W)로 구분되는 경우, 기준 전력은, 30W일 수 있다.At this time, the reference power may be equal to the upper limit of the second range or the lower limit of the third range in FIG. 16. For example, the power range of the wireless power receiving device 200 is divided into a first range (0W to 15W), a second range (15W to 30W), and a third range (30W to 60W), as shown in FIG. 16. In this case, the reference power may be 30W.

제어부(160)는, 제1 통신부(140)를 통해, 인밴드 통신으로 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다.The control unit 160 may communicate with the wireless power reception device 200 through in-band communication through the first communication unit 140.

제1 통신부(140)는, 무선 전력 전송 장치(200)의 상태 정보, 전력 제어 정보 등을 소정 신호 처리하여, 무선 전력 수신 장치(200)에 인밴드 통신으로 전송하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 정보, 전력 사용량 정보, 충전 효율 정보 등을 인밴드 통신으로, 수신하여, 소정 신호 처리한 후, 제어부(160)에 전송할 수 있다.The first communication unit 140 processes status information, power control information, etc. of the wireless power transmission device 200 into a predetermined signal and transmits it to the wireless power reception device 200 through in-band communication. ) status information, power usage information, charging efficiency information, etc. can be received through in-band communication, processed as a predetermined signal, and then transmitted to the control unit 160.

실시예에 따라, 제1 통신부(140)는, 제어부(160)의 일부 구성으로 포함될 수도 있다.Depending on the embodiment, the first communication unit 140 may be included as a part of the control unit 160.

제어부(160)는, 연산된 무선 전력 수신 장치(200)의 전력이 기준 전력 이상인 경우, 통신 방법을 변경하여, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신으로, 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다(S1790).If the calculated power of the wireless power receiving device 200 is higher than the reference power, the control unit 160 changes the communication method to communicate with the wireless power receiving device 200 through out-of-band communication. Communication is possible (S1790).

제어부(160)는, 제2 통신부(150)를 통해, 아웃오브밴드(out-of-band) 통신으로 무선 전력 수신 장치(200)와 통신할 수 있다.The control unit 160 may communicate with the wireless power reception device 200 through out-of-band communication through the second communication unit 150.

제2 통신부(140)는, 무선 전력 전송 장치(200)의 상태 정보, 전력 제어 정보 등을 소정 신호 처리하여 무선 전력 수신 장치(200)에 아웃오브밴드(out-of-band) 통신으로 전송하고, 무선 전력 수신 장치(200)의 상태 정보, 전력 사용량 정보, 충전 효율 정보 등을 아웃오브밴드(out-of-band) 통신으로 수신하여, 소정 신호 처리한 후, 제어부(160)에 전송할 수 있다.The second communication unit 140 processes status information, power control information, etc. of the wireless power transmission device 200 into a predetermined signal and transmits it to the wireless power reception device 200 through out-of-band communication. , Status information, power usage information, charging efficiency information, etc. of the wireless power receiving device 200 may be received through out-of-band communication, processed as a predetermined signal, and then transmitted to the control unit 160. .

아웃오브밴드(out-of-band) 통신은 블루투스 통신, 또는 BLE (Bluetooth Low Energy) 통신, NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 지그비(Zigbee) 통신 중 어느 하나일 수 있다.Out-of-band communication may be any one of Bluetooth communication, BLE (Bluetooth Low Energy) communication, NFC (Near Field Communication), RFID (Radio Frequency Identification) communication, or Zigbee communication. .

제2 통신부(150)는, 모듈형태로, 무선 전력 전송 장치(100)에 구비될 수 있다. 예를 들어, BLE 통신 모듈이, 무선 전력 전송 장치(100) 내에서, 제어부(160)와 전기적으로 연결될 수 있다.The second communication unit 150 may be provided in the wireless power transmission device 100 in a module form. For example, the BLE communication module may be electrically connected to the control unit 160 within the wireless power transmission device 100.

한편, 본 발명의 제어부(160)는, 전력 전송 장치(100)에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the control unit 160 of the present invention can be implemented as processor-readable code on a processor-readable recording medium provided in the power transmission device 100. Processor-readable recording media includes all types of recording devices that store data that can be read by a processor. Examples of recording media that can be read by a processor include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices, and also include those implemented in the form of a carrier wave, such as transmission through the Internet. . Additionally, the processor-readable recording medium is distributed in a computer system connected to a network, so that the processor-readable code can be stored and executed in a distributed manner.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

10: 무선 전력 시스템
100: 무선 전력 전송 장치
160: 제어부
180: 전력 전송부
181: 제1 전송 코일
182: 제1 전송 코일
183: 제1 전송 코일
184: 제1 전송 코일
200: 무선 전력 수신 장치
10: Wireless power system
100: wireless power transmission device
160: control unit
180: Power transmission unit
181: first transmitting coil
182: first transmitting coil
183: first transmitting coil
184: first transmitting coil
200: Wireless power receiving device

Claims (10)

부분적으로 중첩되는 복수의 전송 코일을 구비하고, 상기 복수의 전송 코일에서 선택된 어느 하나의 코일 조합을 통해, 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송하는 전력 전송부; 및
상기 복수의 전송 코일 중, 적어도 하나의 전송 코일이 포함되도록 상기 코일 조합을 생성하고, 상기 코일 조합에 포함된 전송 코일을 통해, 코일 선택 신호를 송출하고, 상기 전송 코일을 통해 상기 코일 선택 신호에 대한 응답 신호를 수신하며, 상기 응답 신호의 응답 세기 및 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 효율을 기초로, 상기 코일 조합 중, 무선 전력 전송에 사용될 동작 코일 조합을 선택하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는
상기 코일 선택 신호에 대한 응답 신호가 수신되는 경우, 상기 응답 신호의 상기 응답 세기에, 상기 충전 효율에 비례하여 증가하는 가중치를 적용하고, 상기 코일 조합 중, 상기 가중치가 적용된 응답 신호의 응답 세기가 가장 큰 코일 조합을 상기 동작 코일 조합으로 선택하는 무선 전력 전송 장치.
A power transmission unit comprising a plurality of partially overlapping transmission coils and wirelessly transmitting power to a wireless power reception device through one coil combination selected from the plurality of transmission coils; and
Among the plurality of transmitting coils, the coil combination is generated to include at least one transmitting coil, a coil selection signal is transmitted through the transmitting coil included in the coil combination, and the coil selection signal is transmitted through the transmitting coil. A control unit that receives a response signal and selects an operating coil combination to be used for wireless power transmission among the coil combinations based on the response strength of the response signal and charging efficiency of the wireless power receiving device,
The control unit
When a response signal to the coil selection signal is received, a weight that increases in proportion to the charging efficiency is applied to the response strength of the response signal, and among the coil combinations, the response strength of the response signal to which the weight is applied is A wireless power transmission device that selects the largest coil combination as the operating coil combination.
제1항에 있어서,
상기 전력 전송부는,
기설정된 순서에 따라, 부분적으로 겹쳐지도록 배치되는, 제1 내지 제4 전송 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 1,
The power transmission unit,
A wireless power transmission device comprising first to fourth transmission coils arranged to partially overlap according to a preset order.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 내지 제4 전송 코일 중, 하나 또는 두개의 전송 코일을 선택하여, 상기 코일 조합을 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 2,
The control unit,
A wireless power transmission device, characterized in that one or two transmission coils are selected from among the first to fourth transmission coils to generate the coil combination.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 전송 코일 중, 하나의 전송 코일을 선택하여, 상기 코일 조합을 생성하는 경우, 상기 선택된 하나의 전송 코일을, 무선 전력 전송 및 통신을 수행할 메인 전송 코일로 설정하여, 상기 코일 선택 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
When generating the coil combination by selecting one transmitting coil among the plurality of transmitting coils, the selected one transmitting coil is set as a main transmitting coil to perform wireless power transmission and communication, and the coil selection signal is provided. A wireless power transmission device characterized in that it transmits.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 전송 코일 중, 두 개 이상의 전송 코일을 선택하여, 상기 코일 조합을 생성하는 경우, 어느 하나의 전송 코일을 무선 전력 전송 및 통신을 수행할 메인 전송 코일로 설정하고, 나머지 전송 코일을 무선 전력 전송을 보조할 보조 전송 코일로 설정하여, 상기 코일 선택 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
When creating the coil combination by selecting two or more transmitting coils among the plurality of transmitting coils, one transmitting coil is set as the main transmitting coil to perform wireless power transmission and communication, and the remaining transmitting coils are set as the wireless transmitting coil. A wireless power transmission device characterized in that it is set as an auxiliary transmission coil to assist power transmission and transmits the coil selection signal.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전송 코일의 개수가 적은 코일 조합일수록, 상기 가중치가 커지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
A wireless power transmission device, wherein the weight is set to increase as the number of transmission coils decreases in the coil combination.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 무선 전력 수신 장치에 구비된 부하에 공급되는 공급 전력과, 상기 부하의 요구 전력의 비율을 기초로, 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 효율을 연산하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 1,
The control unit,
A wireless power transmission device, characterized in that calculating the charging efficiency of the wireless power reception device based on the ratio of the power supplied to the load provided in the wireless power reception device and the required power of the load.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전송 코일에서 송출되는 각각의 코일 선택 신호의 송출 세기를 저장하는 메모리;를 더 포함하고,
상기 송출 세기는,
각각의 전송 코일과, 상기 무선 전력 수신 장치가 배치되는 충전면 사이의 거리를 보상하여 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 1,
It further includes a memory that stores the transmission intensity of each coil selection signal transmitted from the plurality of transmission coils,
The transmission intensity is,
A wireless power transmission device, characterized in that it is set by compensating the distance between each transmission coil and the charging surface on which the wireless power reception device is placed.
제1항에 있어서,
상기 코일 선택 신호는,
디지털 핑 신호인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
According to paragraph 1,
The coil selection signal is,
A wireless power transmission device characterized by a digital ping signal.
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