KR102607172B1

KR102607172B1 - 전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법

Info

Publication number: KR102607172B1
Application number: KR1020160079387A
Authority: KR
Inventors: 여성구; 김동조; 김봉철; 김유수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2023-11-29
Also published as: KR20170054976A

Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들은, 전자 장치에 있어서, 직류 전력을 공급하는 전원 공급부; 적어도 하나의 전자 장치가 감지되면 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단하고, 상기 무선 전력 송신 모드로 판단하면 전송 가능한 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 감지된 전자 장치에서 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호를 출력시키는 제어부; 상기 전원 공급부로부터 공급된 직류 전력을 상기 제어부로부터 출력된 제어 신호에 따라 교류 전력으로 출력시키는 변환 회로부; 및 상기 변환 회로부로부터 공급된 교류 전력을 무선 공간으로 전송시키는 무선 전력 송수신부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은 다른 실시 예들이 가능할 수 있다.

Description

전자 장치 및 전자 장치의 무선 충전 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR WIRELESS CHARGING IN THE ELECTRONIC DEVICE}

본 발명의 다양한 실시 예들은 전자 장치 및 전자 장치에서의 무선 충전 방법에 관한 것이다.

휴대전화 또는 PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 이동단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시켜 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.

하지만, 이와 같은 접촉식 충전방식은 접촉 단자가 외부에 돌출되어 있으므로, 이물질에 의한 오염이 쉬워 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한 접촉 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않는다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다.

이러한 무선충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 일반적으로 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등으로 일반인들에게 알려져 있다. 이러한 무선충전 기술은 전자제품을 무선으로 충전함으로써 방수 기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않으므로 전자 기기의 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 다가오는 전기차 시대에도 관련 기술이 크게 발전할 것으로 전망된다.

이러한 무선 충전 기술에는 크게 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(Resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식 등이 있다.

현재까지는 전자기 유도를 이용한 방식이 주류를 이루고 있으나, 최근 국내외에서 마이크로파를 이용하여 수십 미터 거리에서 무선으로 전력을 전송하는 실험에 성공하고 있어, 가까운 미래에는 언제 어디서나 전선 없이 모든 전자제품을 무선으로 충전하는 세상이 열릴 것으로 보인다.

전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 코일에 자석을 움직이면 유도 전류가 발생하는데, 이를 이용하여 송신단에서 자기장을 발생시키고 수신단에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 낸다. 이러한 현상을 자기 유도 현상이라고 일컬으며 이를 이용한 전력 전송 방법은 에너지 전송 효율이 뛰어나다.

공진 방식은, 2005년 MIT의 Soljacic 교수가 Coupled Mode Theory로 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템을 발표했다. MIT 연구팀은 소리를 공명시키는 대신, 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시켰다. 공명된 전기 에너지는 공진 주파수를 가진 기기가 존재할 경우에만 직접 전달되고 사용되지 않는 부분은 공기 중으로 퍼지는 대신 전자장으로 재흡수되기 때문에 다른 전자파와는 달리 주변의 기계나 신체에는 영향을 미치지 않을 것으로 보고 있다.

무선 충전 표준은 공진 방식을 사용하는 A4WP(Alliance for Wireless Power), 유도 방식을 사용하는 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance) 등에서 제안되고 있다. 이와 같이 다양한 방식의 표준을 따르는 제품이 출시될 경우, 사용자는 사용성 및 호환성에 있어서 불편함을 가질 수 있다.

유도 방식은 코일에 유기되는 자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로 송신 코일에 전류를 흐르게 하여 자기장을 발생시킴으로써, 인접된 수신 코일에 유도 전류를 흐르게 하여 부하로 에너지를 공급할 수 있다.

그러나 다양한 무선 충전 방식에 따라 표준 및 사용하는 주파수가 다를 수 있으며, 동일한 무선 충전 방식에서도 표준과 사용하는 주파수가 다를 수 있다. 이에 따라, 하나의 전자 장치에서 복수의 표준에 따른 기능을 지원하려면 다양한 소자들의 추가 배치가 필요하거나 각 표준 별로 병렬적인 구성을 해야 하는 문제점이 있다.

또한, 무선 충전을 제공하는 전자 장치에서 송신부와 수신부를 구성하는 회로나 시스템은 구성이 서로 상이하여 이를 동시에 구현할 경우 병렬로 회로를 구성하거나 복수의 회로를 사용해야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들은 하나의 회로에서 송신부와 수신부의 기능을 동시에 지원할 수 있는 전자 장치 및 전자 장치에서의 무선 충전 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은 하나의 회로에서 복수의 무선 충전 표준 방식을 제공할 수 있는 전자 장치 및 전자 장치에서의 무선 충전 방법을 제공할 수 있다.

전술한 과제 또는 다른 과제를 해결하기 위한, 한 실시 예에 따른 전자 장치는, 직류 전력을 공급하는 전원 공급부; 적어도 하나의 전자 장치가 감지되면 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단하고, 상기 무선 전력 송신 모드로 판단하면 전송 가능한 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 감지된 전자 장치에서 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호를 출력시키는 제어부; 상기 전원 공급부로부터 공급된 직류 전력을 상기 제어부로부터 출력된 제어 신호에 따라 교류 전력으로 출력시키는 변환 회로부; 및 상기 변환 회로부로부터 공급된 교류 전력을 무선 공간으로 전송시키는 무선 전력 송수신부;를 포함할 수 있다.

또한, 전술한 과제 또는 다른 과제를 해결하기 위한, 한 실시 예에 따른 전자 장치에서의 무선 충전 방법은, 적어도 하나의 전자 장치가 감지되면 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단하는 동작; 상기 무선 전력 송신 모드로 판단하면 전송 가능한 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 감지된 전자 장치에서 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작; 상기 판단한 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호에 기반하여 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키는 동작; 및 상기 변환된 교류 전력을 무선 공간으로 전송시키는 동작;을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 전자 장치 및 전자 장치에서의 무선 충전 방법은, 무선 충전 전력을 송신하기 위한 교류 전력을 생성하는 송신부와 수신된 무선 전력으로부터 직류 전력을 생성하는 수신부를 하나의 회로로 구현함으로써 전자 장치의 소형화, 박형화 및 저가화가 가능한 장점이 있다.

또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 및 전자 장치에서의 무선 충전 방법은, 무선 전력을 송수신하는 코일을 구현함에 있어 공진 방식과 유도 방식에 따른 복수 표준 방식을 지원하도록 일체형 코일로 구성하고, 제어부의 제어 신호에 따라 각 표준 방식에 따른 무선 충전 전력을 선택적으로 전송할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 세부 회로도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 송신 모드에서의 전류 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 송신 모드에서의 세부 전류 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제어부의 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 전력 송수신부의 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 수신 모드에서의 전류 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 수신 모드에서의 세부 전류 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 송신 모드에서의 무선 충전 주파수 선택을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 15a 내지 도 15e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서의 무선 충전 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 세부 구조를 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", " A 및 B 중 적어도 하나", 또는 " A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 애플리케이션 프로세서(application processor))를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things; IoT)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 제어부(110), 변환 회로부(120), 무선 전력 송수신부(130), 송수신 스위치(140), 주파수 제어부(151, 152), 전원 공급부(160), 통신부(170), 센서부(180), 전압 변환부(191), 충전 회로부(192), 배터리(193) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부(110)(예컨대, 프로세서(processor)는 전자 장치(100)가 다른 전자 장치로 무선 전력을 송신하기 위한 무선 전력 송신(Tx) 모드인지, 다른 전자 장치로부터 무선 전력을 수신하기 위한 무선 전력 수신(Rx) 모드인지를 판단할 수 있다.

상기 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드의 판단 방법은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 무선 전력 송수신부(130)에 구성된 적어도 하나의 코일(coil)을 통해 상기 센서부(180)에서 로드 변화를 감지함으로써 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제어부(110)는 상기 무선 전력 송수신부(130)를 통해 수신되는 인 밴드(in-band) 신호를 통해 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제어부(110)는 상기 통신부(170)를 통해 다른 전자 장치로부터 수신된 아웃 밴드(out-band) 신호에 의해 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제어부(110)는 상기 인 밴드 신호 또는 상기 아웃 밴드 신호로부터 무선 충전을 위해 검출된 다른 전자 장치에서 지원 가능한 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식 또는 공진 방식) 또는 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등) 등을 판단할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부(110)에서 무선 충전 송신 모드 또는 무선 충전 수신 모드를 판단하는 방법, 상기 제어부(110)에서 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식 또는 공진 방식) 또는 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등)를 판단하는 방법 등의 구체적인 예시는 후술하는 도 15a 내지 도 15e의 설명에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 제어부(110)에서 무선 충전 수신 모드로 판단하면, 송수신 스위치(140)를 제어하여 변환 회로부(120)의 연결 경로를 전압 변환부(191)로 스위칭할 수 있다. 상기 무선 충전 수신 모드에서, 상기 전자 장치(100)는 무선 전력 송수신부(130)(예컨대, 제1 무선 전력 송수신부(131) 또는 제2 무선 전력 송수신부(132))를 통해 무선 전력을 수신할 수 있다.

상기 무선 전력 송수신부(130)를 통해 수신된 무선 전력은 교류 전력으로서 변환 회로부(120)를 통해 직류 전력으로 변환되며, 상기 직류 전력으로 변환된(예컨대, 정류된) 무선 전력은 송수신 스위치(140)를 거쳐 전압 변환부(191)로 제공될 수 있다.

상기 전압 변환부(191)는 상기 변환 회로부(120)를 통해 수신된 무선 전력을 기설정된 이득으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 전압 변환부(191)는 출력단의 전압이 5 V가 되도록 수신된 무선 전력의 전압을 변환시킬 수 있다. 상기 전압 변환부(191)의 입력단에는 인가될 수 있는 전압의 최솟값 및 최댓값이 미리 설정될 수도 있다. 상기 전압 변환부(191)를 통해 전압이 변환된 후 충전 회로부(192)를 거쳐 배터리(193)에 충전될 수 있다. 상기 충전 회로부(192)는 상기 제어부(110)의 제어에 따라 동작할 수 있으며, 상기 제어부(110)는 상기 충전 회로부(192)를 통해 다양한 충전 관련 정보를 제공받을 수도 있다.

상기 제어부(110)에서 무선 충전 송신 모드로 판단하면, 송수신 스위치(140)를 제어하여 변환 회로부(120)의 연결 경로를 전압 변환부(191)가 아닌 전원 공급부(160)로 스위칭할 수 있다. 상기 송수신 스위치(140)의 제어에 따라, 전원 공급부(160)에서는 직류 전력을 변환 회로부(120)로 공급할 수 있다. 상기 전원 공급부(160)는 상용 전원으로부터 전원을 제공받을 수도 있으며, 상기 배터리(193) 또는 전자 장치 내에 구비된 다른 배터리 또는 충전지로부터 전원을 제공받을 수도 있다.

상기 제어부(110)는 상기와 같이 무선 충전 송신 모드로 판단하면, 변환 회로부(120)로 전송하고자 하는 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호를 생성하여 변환 회로부(120)로 제공할 수 있다.

상기 변환 회로부(120)는 상기 송수신 스위치(140)를 통해 상기 전원 공급부(160)로부터 공급된 직류 전력을 상기 제어부(110)로부터 제공된 제어 신호에 따라 해당 주파수 또는 해당 무선 전송 방식에 대응하는 교류 전력으로 변환시킬 수 있다.

상기 변환 회로부(120)에 의해 변환된 교류 전력은 무선 전력 송수신부(130)로 제공될 수 있다. 무선 전력 송수신부(130)는 상기 변환 회로부(120)로부터 제공된 교류 전력을 무선 공간으로 전송시킴으로써 충전하고자 하는 전자 장치에 충전 전력을 전송할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 전자 장치(100)에서 복수의 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식 또는 공진 방식) 또는 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등) 등을 제공할 경우, 상기 무선 충전 송신 모드에서 상기 전자 장치(100)는 충전하고자 하는 다른 전자 장치의 지원 가능한 방식을 확인함으로써 해당 무선 충전 방식 또는 무선 충전 주파수로 무선 충전 전력을 제공할 수 있다.

예컨대, 충전하고자 하는 다른 전자 장치에서 제1 주파수에 의한 무선 충전 방식을 지원하는 경우, 상기 제어부(110)에서는 상기 제1 주파수 제어부(151)를 통해 상기 제1 주파수에 대응하는 제어 신호를 수신하고, 상기 수신된 제어 신호에 대응하는 제어 신호를 변환 회로부(120)로 출력시킬 수 있다. 또한, 충전하고자 하는 다른 전자 장치에서 제2 주파수에 의한 무선 충전 방식을 지원하는 경우, 상기 제어부(110)에서는 상기 제2 주파수 제어부(152)를 통해 상기 제2 주파수에 대응하는 제어 신호를 수신하고, 상기 수신된 제어 신호에 대응하는 제어 신호를 변환 회로부(120)로 출력시킬 수 있다.

상기 도 1에서는 2가지 상이한 주파수에 따른 복수의 무선 충전 방식들을 지원하기 위해 제1 주파수 제어부(151) 및 제2 주파수 제어부(152)로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 3 이상의 주파수 제어부를 구비할 수도 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제1 주파수 제어부(151) 및 상기 제2 주파수 제어부(152)는 각각 제1 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식) 제어부 및 제2 무선 충전 방식(예컨대, 공진 방식) 제어부로 대체될 수도 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제1 주파수 제어부(151) 및 제2 주파수 제어부(152)는 상기 제어부(110) 내에 통합하여 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제1 주파수 제어부(151)와 상기 제2 주파수 제어부(152)는 서로 동일한 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식)을 사용하면서 서로 상이한 주파수 또는 유사한 주파수에 대응하는 제어 신호를 출력하도록 구현될 수도 있다.

상기 제1 주파수 제어부(151) 또는 상기 제2 주파수 제어부(152)는 해당 주파수 신호를 출력하는 오실레이터(oscillator)를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제1 주파수 제어부(151) 또는 상기 제2 주파수 제어부(152)는 해당 주파수에 대응하는 신호, 데이터 또는 정보를 출력할 수도 있으며, 해당 주파수에 대응하는 클록 신호를 출력할 수도 있다.

상기 제어부(110)는 상기 제1 주파수 제어부(151) 또는 상기 제2 주파수 제어부(152)로부터 해당 주파수 또는 해당 무선 충전 방식에 대응하는 신호를 수신하고, 변환 회로부(120)에서 해당 주파수 또는 해당 무선 충전 방식에 대응하는 교류 전력을 생성할 수 있도록 변환 회로부(120)를 제어할 수 있는 제어 신호를 출력할 수 있다. 상기 변환 회로부(120)의 세부 구성 예는 도 2 내지 도 14의 설명에서 상세히 후술하기로 한다.

상기 무선 전력 송수신부(130)는 전자 장치(100)에서 지원 가능한 무선 충전 방식 또는 무선 충전 주파수에 따라 복수의 무선 전력 송수신부들(131, 132)을 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 지원 가능한 무선 충전 방식 또는 무선 충전 주파수가 둘 일 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 제2 무선 전력 송수신부(132)로 구성될 수 있다.

상기 제1 무선 전력 송수신부(131)는 상기 제1 주파수 제어부(151)에 대응할 수 있으며, 상기 제2 무선 전력 송수신부(132)는 상기 제2 주파수 제어부(152)에 대응할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

상기 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 상기 제2 무선 전력 송수신부(132)는 상기 변환 회로부(120)와 각각 독립적으로 연결될 수도 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 병렬 연결될 수도 있다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 상기 제2 무선 전력 송수신부(132)가 상기 변환 회로부(120)와 병렬 연결될 경우, 상기 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 상기 제2 무선 전력 송수신부(132)는 무선 전력 송수신 시 서로 격리(isolation)되도록 회로를 구성할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 2 이하의 설명에서 후술하기로 한다.

예컨대, 상기 제1 주파수 제어부(151)의 제어에 따라 변환 회로부(120)에서 생성된 제1 주파수에 대응하는 교류 전력은 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 제2 무선 전력 송수신부(132)로 제공될 수 있고, 상기 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 제2 무선 전력 송수신부(132)의 회로 구성에 따라 상기 제1 무선 전력 송수신부(131)를 통해 무선 전송될 수 있다. 또한, 상기 제2 주파수 제어부(152)의 제어에 따라 변환 회로부(120)에서 생성된 제2 주파수에 대응하는 교류 전력은 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 제2 무선 전력 송수신부(132)로 제공될 수 있고, 상기 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 제2 무선 전력 송수신부(132)의 회로 구성에 따라 상기 제2 무선 전력 송수신부(132)를 통해 무선 전송될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부(110)의 전부 또는 적어도 일부는 후술하는 도 16의 애플리케이션 프로세서(application processor; AP)(1610) 또는 통신 모듈(communication processor; CP)(1620)의 적어도 일부에 포함되어 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다양한 실시 예에서 각 기능부 또는 모듈이라 함은, 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 각 기능부 또는 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 실시 예의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예 중 어느 하나에 따른 전자 장치는, 직류 전력을 공급하는 전원 공급부; 적어도 하나의 전자 장치가 감지되면 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단하고, 상기 무선 전력 송신 모드로 판단되면 전송 가능한 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 감지된 전자 장치에서 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호를 출력시키는 제어부; 상기 전원 공급부로부터 공급된 직류 전력을 상기 제어부로부터 출력된 제어 신호에 따라 교류 전력으로 출력시키는 변환 회로부; 및 상기 변환 회로부로부터 공급된 교류 전력을 무선 공간으로 전송시키는 무선 전력 송수신부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부의 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드 판단에 따라 상기 제어부로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 변환 회로부의 연결 경로를 상기 전원 공급부 또는 충전 회로부로 스위칭하는 송수신 스위치;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 변환 회로부는, 상기 무선 전력 수신 모드에서, 상기 무선 전력 송수신부를 통해 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 무선 전력 송신 주파수는, 공진 방식에 대응하는 주파수, 유도 방식에 대응하는 주파수, 또는 전파 방사 방식에 대응하는 주파수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 변환 회로부는, 4개의 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field-effect transistor; MOSFET)를 이용한 풀-브릿지(full-bridge) FET 회로로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 변환 회로부는, 2개의 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field-effect transistor; MOSFET) 및 2 개의 다이오드를 포함하는 회로로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 무선 전력 송수신부는, 상기 복수의 무선 전력 송신 주파수들의 각 주파수에 대응하는 복수의 코일들을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 무선 전력 송수신부는, 유도 방식의 주파수에 대응하는 무선 전력을 송수신하는 유도 방식 무선 전력 송수신부; 및 공진 방식의 주파수에 대응하는 무선 전력을 송수신하는 공진 방식 무선 전력 송수신부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 유도 방식 무선 전력 송수신부 및 상기 공진 방식 무선 전력 송수신부는 상기 변환 회로부에 병렬 연결될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 유도 방식 무선 전력 송수신부 또는 상기 공진 방식 무선 전력 송수신부는, 코일 및 적어도 하나의 캐패시터를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에서, 전자 장치(100)는 스마트 자동차(smart car)를 포함할 수 있다. 스마트 자동차는 차세대 전기 전자, 정보 통신, 제어 기술을 접목하여 자동차의 내/외부 상황을 실시간으로 인식하는 자동차를 의미할 수 있다. 스마트 자동차는 커넥티드 자동차(connected car)라고도 칭해진다. 스마트 자동차는 화석 연료가 아닌 전기 배터리를 이용하여 구동될 수 있으므로 전기 자동차를 포함하는 의미일 수 있다. 예컨대, 제어부(110), 변환 회로부(120), 무선 전력 송수신부(130), 송수신 스위치(140), 주파수 제어부(151, 152), 전원 공급부(160), 통신부(170), 센서부(180), 전압 변환부(191), 충전 회로부(192), 배터리(193)를 포함하는 전자 장치(100)는 전기 자동차를 포함할 수 있다.

대용량의 전력(수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량)에 대응되게 변환 회로부(120), 무선 전력 송수신부(130), 송수신 스위치(140), 주파수 제어부(151, 152), 전원 공급부(160), 센서부(180), 전압 변환부(191), 충전 회로부(192) 및 배터리(193)는 구조, 회로 및/또는 크기 등이 변경될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부(110)(예컨대, 프로세서(processor))는 전자 장치(100, 예컨대, 전기 자동차)가 다른 전자 장치(예컨대, 스마트 폰, 태블릿 PC 등)로 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 전력 송신 모드인지 다른 전자 장치(예컨대, 외부의 무선 충전 전송 장치)에서부터 무선 전력을 수신하기 위한 무선 전력 수신 모드 인지를 판단할 수 있다.

스마트 자동차(100)는 무선 전력 송신 모드 및 무선 전력 수신 모드 여부를 센서부(180)의 로드 변화, 무선 전력 송수신부(130)의 인 밴드 신호 및 통신부(170)의 아웃 밴드 신호를 중 하나를 이용하여 판단할 수 있다. 또한, 스마트 자동차(100)는 무선 전력 송수신부(130)의 인 밴드 신호 및 통신부(170)의 아웃 밴드 신호를 이용하여 다른 전자 장치가 지원하는 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식 또는 공진 방식) 또는 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등) 등을 판단할 수 있다.

스마트 자동차(100)에 무선으로 전력을 전송 가능한 장소(예를 들어, 주차장, 도로, 또는 충전소 등)의 무선 전력 전송 장치(미도시) 부근에 스마트 자동차(100)가 정차 또는 주차하는 경우, 스마트 자동차(100)는 센서부(180), 무선 전력 송수신부(130), 또는, 통신부(170)를 이용하여 무선 전력 수신 모드를 판단할 수 있다.

무선 전력을 전송가능한 장소에 설치된 무선 전력 전송 장치(미도시)에 연결된 무선 전력 전송 패드(미도시)를 이용하여 스마트 자동차(100)로 무선으로 전력이 전송될 수 있다. 예컨대, 스마트 자동차(100)의 바닥면 또는 스마트 자동차(100)의 측면에 대향되게 위치하는 무선 전력 전송 장치(미도시)의 무선 전력 전송 패드(미도시)를 통해 스마트 자동차(100)로 무선으로 전력이 전송될 수 있다.

무선 전력 전송 장치(미도시)의 무선 전력 전송 패드는 하나 또는 복수 개 일 수 있다. 하나의 무선 전력 전송 패드는 수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량을 가질 수 있다. 복수의 무선 전력 전송 패드를 사용하여 무선 전력 전송 장치(미도시)는 스마트 자동차(100)를 급속으로 무선 충전할 수 있다.

수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량의 무선 전력의 수신(또는 충전)에 대응되게 변환 회로부(120), 무선 전력 송수신부(130), 송수신 스위치(140). 전압 변환부(191), 충전 회로부(192) 및 배터리(193)도 변경될 수 있다.

스마트 자동차(100)가 무선 전력 수신 모드에서 외부로부터 전력을 공급받는 경우, 스마트 자동차(100)의 제어부(110)는 송수신 스위치(140)를 제어하여 변환 회로부(120)의 연결 경로를 전압 변환부(191)로 스위칭하여 변환 회로부(120)를 전압 변환부(191)로 연결 시킬 수 있다.

무선 전력 수신 모드인 스마트 자동차(100)는 무선 전력 송수신부(130), 또는, 결정된 무선 충전 방식인 공진 방식에 대응되는 제2 무선 전력 송수신부(132)를 통해 무선 전력 전송 패드(미도시)에서부터 전송되는 무선 전력을 수신할 수 있다.

무선 전력 송수신부(130)를 통해 수신된 전력은 변환 회로부(120)를 통해 교류 전력이 직류 전력으로 변환(예컨대, 정류된)되고, 송수신 스위치(140)를 거쳐 전압 변환부(191)로 제공될 수 있다.

전압 변환부(191)는 변환 회로부(120)를 통해 수신된 무선 전력을 기설정된 이득으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 전압 변환부(191)는 수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량에 대응되는 출력단의 전압으로 변환할 수 있다. 전압 변환부(191)를 통해 변환된 전압은 후 충전 회로부(192)를 거쳐 스마트 자동차(100)에 위치하는 대용량의 배터리(193)를 충전할 수 있다. 충전 회로부(192)는 제어부(110)의 제어에 따라 동작할 수 있으며, 상기 제어부(110)는 상기 충전 회로부(192)를 통해 다양한 충전 관련 정보를 제공받을 수도 있다.

상술된 스마트 자동차(100)에 무선충전을 위해 공진 방식뿐만 아니라 유도 방식, 또는, 전자기파 방식도 적용될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부(110)(예컨대, 프로세서(processor))는 전자 장치(100, 예컨대, 전기 자동차)로부터 다른 전자 장치(예컨대, 스마트 폰, 태블릿 PC 등)로 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 전력 송신 모드를 판단할 수 있다.

상세하게는, 스마트 자동차(100)는 스마트 자동차(100)에 포함된 센서부(180), 무선 전력 송수신부(130), 또는, 통신부(170)를 이용하여 스마트 자동차(100)의 내부에 있는 다른 전자 장치(예컨대, 스마트 폰, 태블릿 PC 등)로 전력을 무선으로 전송하는 무선 전력 전송 모드로 전환할 수 있다.

또한, 스마트 자동차(100)는 무선 전력 송수신부(130)의 인 밴드 신호 및 통신부(170)의 아웃 밴드 신호를 이용하여 스마트 자동차(100) 내부에 위치하는 무선 전력 전송 패드(미도시)와 다른 전자 장치를 무선 충전하기 위한 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식) 및 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등) 등을 판단할 수 있다.

무선 전력 전송 모드인 스마트 자동차(100)는 무선 전력 송수신부(130), 또는, 결정된 무선 충전 방식인 유도 방식에 대응되는 제1 무선 전력 송수신부(132)를 통해 다른 전자 장치(미도시)로 무선 전력을 전송할 수 있다.

무선 전력 전송 모드인 경우, 스마트 자동차(100)의 제어부(110)는 송수신 스위치(140)를 제어하여 변환 회로부(120)를 전원 공급부(160)로 연결할 수 있다. 전원 공급부(160)는 직류 전력을 변환 회로부(120)로 공급할 수 있다. 전원 공급부(160)는 상술된 배터리(193) 또는 스마트 자동차(100)에 별도로 구비된 다른 배터리일 수도 있다.

무선 전력 전송 모드인 경우, 스마트 자동차(100)의 제어부(110)는 변환 회로부(120)에 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식)의 무선 전력 송신 주파수에 대응되는 제어 신호를 생성하여 변환 회로부(120)로 제공할 수 있다.

변환 회로부(120)는 전원 공급부(160)에서 공급되는 직류 전력을 제어부(110)에서부터 수신된 제어 신호에 따라 무선 충전 방식 및 무선 전력 송신 주파수에 대응되는 교류 전력으로 변환할 수 있다. 무선 전력 송수신부(130, 예컨대, 무선 전력 전송 패드)는 변환 회로부(120)에서부터 제공되는 교류 전력을 공간으로 전송하여 다른 전자 장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

상술된 스마트 자동차(100)의 유도 방식 무선 충전뿐만 아니라 공진 방식, 또는, 전자기파 방식에도 적용될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.

스마트 자동차(100)와 외부의 무선 전력 전송 장치(미도시)사이의 무선 전력 수신 모드에서 무선 충전 방식과 스마트 자동차(100)와 내부의 다른 전자 장치(미도시) 사이의 무선 충전 방식은 다를 수 있다. 예컨대, 스마트 자동차(100)와 외부의 무선 전력 전송 장치(미도시)사이의 무선 전력 수신 모드에서 무선 충전 방식은 공진 방식이고, 스마트 자동차(100)와 내부의 다른 전자 장치(미도시) 사이의 무선 충전 방식은 유도 방식일 수 있다. 또한 반대의 경우도 가능할 수 있다.

상이한 주파수에 따른 복수의 무선 충전 방식들을 지원하기 위해 제1 주파수 제어부(151) 및 제2 주파수 제어부(152)를 제공하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 스마트 자동차(100)는 셋 이상의 주파수 제어부(예컨대, 전자기파 방식 또는 그 이상)를 구비할 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제1 주파수 제어부(151) 및 상기 제2 주파수 제어부(152)는 각각 제1 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식) 제어부 및 제2 무선 충전 방식(예컨대, 공진 방식) 제어부로 대체될 수도 있다. 또한, 상기 제1 주파수 제어부(151) 및 제2 주파수 제어부(152)는 상기 제어부(110) 내에 통합하여 구성될 수도 있다.

제1 무선 전력 송수신부(131) 및 제2 무선 전력 송수신부(132)는 변환 회로부(120)와 각각 독립적으로 연결되거나 병렬 연결될 수도 있다. 또한, 제1 무선 전력 송수신부(131) 및 제2 무선 전력 송수신부(132)는 하나의 하우징(미도시) 내부에 구현되거나 또는 별개의 하우징(미도시)으로 분리되어 각각 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라 제1 무선 전력 송수신부(131)와 제2 무선 전력 송수신부(132)는 별도로 구현되어, 제1 무선 전력 송수신부(131)은 스마트 자동차의 외부에 위치하여 외부 전원 공급장치로부터 자기 공진. 자기 유도 방식 및 전자기파 방식 등의 다양한 무선충전 방식으로 무선 전력을 수신하여 스마트 자동차에 구비된 배터리를 충전할 수 있다. 그리고, 제2 무선 전력 송수신부(132)는 스마트 자동차의 내부에 구비된 배터리에서 제공되는 전력을 다양한 무선 충전 방식으로 태블릿 PC 및 스마트폰과 같은 스마트 자동차 내부의 다른 전자 장치를 충전시킬 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 14를 참조하여 상기 도 1을 회로로 구성한 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 세부 회로도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(200)는 제어부(210), 변환 회로부(220), 무선 전력 송수신부(230), 송수신 스위치(240), 주파수 제어부(251, 252), DC 어댑터(260), 벅 컨버터(buck converter)(291), 충전 회로부(292), 배터리(293)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 도 2의 각 구성은 전술한 도 1의 각 구성에 대응될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부(210)는 전자 장치(200)가 다른 전자 장치로 무선 전력을 송신하기 위한 무선 전력 송신(Tx) 모드인지, 다른 전자 장치로부터 무선 전력을 수신하기 위한 무선 전력 수신(Rx) 모드인지를 판단할 수 있다.

상기 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드의 판단 방법은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 무선 전력 송수신부(230)에 구성된 적어도 하나의 코일(coil)을 통해 로드 변화를 감지함으로써 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제어부(210)는 상기 무선 전력 송수신부(230)를 통해 수신되는 인 밴드(in-band) 신호를 통해 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제어부(210)는 다른 전자 장치로부터 수신된 아웃 밴드(out-band) 신호에 의해 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 상기 제어부(210)는 상기 인 밴드 신호 또는 상기 아웃 밴드 신호로부터 무선 충전을 위해 검출된 다른 전자 장치에서 지원 가능한 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식 또는 공진 방식) 또는 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등) 등을 판단할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제어부(210)에서 무선 충전 송신 모드 또는 무선 충전 수신 모드를 판단하는 방법, 상기 제어부(210)에서 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식 또는 공진 방식) 또는 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등)를 판단하는 방법 등의 구체적인 예시는 후술하는 도 15a 내지 도 15e의 설명에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 제어부(210)에서 무선 충전 수신 모드로 판단하면, 송수신 스위치(240)를 제어하여 변환 회로부(220)의 연결 경로를 벅 컨버터(291)로 스위칭할 수 있다. 상기 무선 충전 수신 모드에서, 상기 전자 장치(200)는 무선 전력 송수신부(230)(예컨대, 제1 무선 전력 송수신부(231) 또는 제2 무선 전력 송수신부(232))의 코일(coil)(예컨대, 제1 코일(231a) 또는 제2 코일(232a))을 통해 무선 전력을 수신할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231) 또는 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)는 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 캐패시터(capacitor)를 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)는 유도 방식을 지원하는 무선 전력 송수신부로서 제1 코일(231a) 및 제1 캐패시터(231b) 및 제2 캐패시터(231c)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)는 공진 방식을 지원하는 무선 전력 송수신부로서 제2 코일(232a) 및 제3 캐패시터(232b)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)와 상기 제2 무선 전력 송수신부(232) 사이에는 서로 간의 독립적인 동작을 위해 제4 캐패시터(233a) 및 제5 캐패시터(233b)가 더 구비될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231) 및 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)는 동작하는 주파수에 따라 서로 격리(isolated)되어 동작할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)는 6.78MHz의 주파수 신호를 사용하는 공진 방식의 무선 충전 방식에 따라 설계되고, 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)는 105kHz의 주파수 신호를 사용하는 유도 방식의 무선 충전 방식에 따라 설계된 것으로 가장할 경우, 도 2에 도시되 바와 같은 회로 구성에 의해 각 방식에 따른 전력 송수신 시 서로 격리되어 동작할 수 있다.

보다 구체적인 예로서, 상기 전자 장치(200)가 유도 방식으로 동작할 경우, 상기 무선 전력 송수신부(230)를 통해 150kHz 신호가 송수신될 수 있다. 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)와 제2 무선 전력 송수신부(232) 사이에 구성된 제4 캐패시터(233a) 및 제5 캐패시터(233b)가 500Ω 이상의 임피던스를 가지도록 설계하면, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)와 제2 무선 전력 송수신부(232)는 150kHz의 송신호에 대해 서로 오픈(open)된 회로로 간주될 수 있다.

반면, 상기 전자 장치(200)가 공진 방식으로 동작할 경우, 상기 무선 전력 송수신부(230)를 통해 6.78MHz 신호가 송수신될 수 있다. 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)의 제1 코일(231a)의 인덕턴스가 예컨대, 약 7~10μH일 경우 300~400Ω의 임피던스를 가지므로 상기 제1 코일(231a)은 거의 오픈된 회로로 간주될 수 있다.

따라서, 상기 도 2에 도시된 바와 같이 두 가지 방식의 무선 전력 송수신부들을 변환 회로부(220)에 병렬로 연결하더라도 상기와 같은 회로 설계에 따라 독립적으로 서로 격리되어 송수신되도록 구현할 수 있다.

상기 무선 전력 송수신부(230)를 통해 수신된 무선 전력은 교류 전력으로서 변환 회로부(220)를 통해 직류 전력으로 변환되며, 상기 직류 전력으로 변환된(예컨대, 정류된) 무선 전력은 송수신 스위치(240)를 거쳐 벅 컨버터(291)로 제공될 수 있다. 상기 변환 회로부(220)는 도시된 바와 같이 4개의 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field-effect transistor; MOSFET)(221, 222, 223, 224)를 이용한 풀-브릿지(full-bridge) FET 회로로 구현될 수 있다. 상기 변환 회로부(220)를 구성하는 풀-브릿지 FET 회로의 구체적인 동작 방법은 후술하기로 한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 변환 회로부(220)는 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같은 하프-브릿지(Half-bridge) 형태의 회로로도 구현될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 변환 회로부(220)는 상기 회로뿐만 아니라 송수신 동작을 동시에 제공할 수 있는 어떠한 회로로도 구현될 수 있다.

상기 벅 컨버터(291)는 상기 변환 회로부(220)를 통해 수신된 무선 전력을 기설정된 이득으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 벅 컨버터(291)는 출력단의 전압이 5V가 되도록 수신된 무선 전력의 전압을 변환시킬 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 벅 컨버터(291)는 적어도 하나의 코일, 적어도 하나의 캐패시터 또는 적어도 하나의 FET(field effect transistor)를 포함하는 회로로 구성될 수 있다.

상기 벅 컨버터(291)를 통해 전압이 변환된 무선 전력은 충전 회로부(292)를 거쳐 배터리(293)에 충전될 수 있다. 상기 충전 회로부(292)는 상기 제어부(210)의 제어에 따라 동작할 수 있으며, 상기 제어부(210)는 상기 충전 회로부(292)를 통해 다양한 충전 관련 정보를 제공받을 수도 있다.

상기 제어부(210)에서 무선 충전 송신 모드로 판단하면, 송수신 스위치(240)를 제어하여 변환 회로부(220)의 연결 경로를 벅 컨버터(291)가 아닌 DC 어댑터(260)로 스위칭할 수 있다. 상기 송수신 스위치(240)의 제어에 따라, DC 어댑터(260)에서는 직류 전력을 변환 회로부(220)로 공급할 수 있다.

상기 제어부(210)는 상기와 같이 무선 충전 송신 모드로 판단하면, 변환 회로부(220)로 전송하고자 하는 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호를 생성하여 변환 회로부(220)로 제공할 수 있다.

상기 변환 회로부(220)는 상기 송수신 스위치(240)를 통해 상기 DC 어댑터(260)로부터 공급된 직류 전력을 상기 제어부(210)로부터 제공된 제어 신호에 따라 해당 주파수 또는 해당 무선 전송 방식에 대응하는 교류 전력으로 변환시킬 수 있다. 상기 변환 회로부(220)를 구성하는 풀-브릿지 FET 회로의 구체적인 동작 방법은 후술하기로 한다.

상기 변환 회로부(220)에 의해 변환된 교류 전력은 무선 전력 송수신부(230)로 제공될 수 있다. 무선 전력 송수신부(230)는 상기 변환 회로부(220)로부터 제공된 교류 전력을 무선 공간으로 전송시킴으로써 충전하고자 하는 전자 장치에 충전 전력을 전송할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 전자 장치(200)에서 복수의 무선 충전 방식(예컨대, 유도 방식 또는 공진 방식) 또는 무선 충전 주파수(예컨대, 100~205kHz, 100~300kHz, 6.78MHz 등) 등을 제공할 경우, 상기 무선 충전 송신 모드에서 상기 전자 장치(200)는 충전하고자 하는 다른 전자 장치의 지원 가능한 방식을 확인함으로써 해당 무선 충전 방식 또는 무선 충전 주파수로 무선 충전 전력을 제공할 수 있다.

예컨대, 충전하고자 하는 다른 전자 장치에서 유도 방식(예컨대, WPC 표준)에 의한 무선 충전 방식을 지원하는 경우, 상기 제어부(210)에서는 상기 WPC 제어부(251)를 통해 상기 WPC 표준에 대응하는 제어 신호를 수신하고, 상기 수신된 제어 신호에 대응하는 제어 신호를 변환 회로부(220)로 출력시킬 수 있다. 또한, 충전하고자 하는 다른 전자 장치에서 공진 방식에 의한 무선 충전 방식을 지원하는 경우, 상기 제어부(210)에서는 상기 공진 주파수 발진부(oscillator)(252)를 통해 상기 공진 방식의 주파수(예컨대, 6.78MHz) 신호를 수신하고, 상기 수신된 주파수 신호에 대응하는 제어 신호를 변환 회로부(220)로 출력시킬 수 있다.

상기 도 2에서는 2가지 상이한 주파수에 따른 복수의 무선 충전 방식들을 지원하기 위해 WPC 제어부(251) 및 공진 주파수 발진부(252)로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)는 3 이상의 주파수 제어부를 구비할 수도 있다.

상기 제어부(210)는 상기 WPC 제어부(251) 또는 상기 공진 주파수 발진부(252)로부터 해당 주파수 또는 해당 무선 충전 방식에 대응하는 신호를 수신하고, 변환 회로부(220)에서 해당 주파수 또는 해당 무선 충전 방식에 대응하는 교류 전력을 생성할 수 있도록 변환 회로부(220)를 제어할 수 있는 제어 신호를 출력할 수 있다.

상기 무선 전력 송수신부(230)는 전자 장치(200)에서 지원 가능한 무선 충전 방식 또는 무선 충전 주파수에 따라 복수의 무선 전력 송수신부들(231, 232)을 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 지원 가능한 무선 충전 방식 또는 무선 충전 주파수가 둘 일 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 무선 전력 송수신부(231) 및 제2 무선 전력 송수신부(232)로 구성될 수 있다.

상기 제1 무선 전력 송수신부(231)는 유도 방식의 무선 전력 송수신에 대응할 수 있으며, 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)는 공진 방식의 무선 전력 송수신에 대응할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

상기 제1 무선 전력 송수신부(231) 및 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)는 상기 변환 회로부(220)와 각각 독립적으로 연결될 수도 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 병렬 연결될 수도 있다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 무선 전력 송수신부(231) 및 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)가 상기 변환 회로부(220)와 병렬 연결될 경우, 전술한 바와 같이 상기 제1 무선 전력 송수신부(231) 및 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)는 무선 전력 송수신 시 서로 격리(isolated)되도록 회로를 구성할 수 있다.

예컨대, 상기 제어부(210)에서 상기 WPC 제어부(251)로부터 수신된 제어 신호에 따라 변환 회로부(220)를 제어함으로써 유도 방식에 대응하는 주파수의 전력을 무선 전력 송수신부(230)로 제공할 수 있으며, 상기 무선 전력 송수신부(230)의 제1 무선 전력 송수신부(231)를 통해 상기 유도 방식에 대응하는 전력을 다른 전자 장치로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제어부(210)에서 상기 공진 주파수 발진부(252)로부터 수신된 주파수 신호에 따라 변환 회로부(220)를 제어함으로써 공진 방식에 대응하는 주파수의 전력을 무선 전력 송수신부(230)로 제공할 수 있으며, 상기 무선 전력 송수신부(230)의 제2 무선 전력 송수신부(232)를 통해 상기 공진 방식에 대응하는 전력을 다른 전자 장치로 전송할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 도 2의 회로에서 무선 전력 송신 모드의 동작을 설명하며, 도 7, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 도 2의 회로에서 무선 전력 수신 모드의 동작을 설명한다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 송신 모드에서의 전류 흐름을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 도 2의 회로에서 제어부(210)가 무선 전력 송신 모드로 판단할 경우, 전술한 바와 같이 송수신 스위치(240)를 제어하여 변환 회로부(220)가 DC 어댑터(260)와 연결되도록 스위칭할 수 있다.

상기 제어부(210)의 송수신 스위치(240) 제어에 따라, DC 어댑터(260)의 직류 전력이 상기 송수신 스위치(240)를 거쳐 변환 회로부(220)로 공급될 수 있다. 상기 변환 회로부(220)에서는 제어부(210)의 제어 신호에 따라 적어도 하나의 MOSFET(221, 222, 223, 224)을 온/오프 제어함으로써 DC 어댑터(260)로부터 공급된 직류 전력을 해당 주파수에 대응하는 교류 전력으로 출력시킬 수 있다.

상기 무선 전력 송신 모드에서의 변환 회로부(220)의 세부 동작은 이하 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 송신 모드에서의 세부 전류 흐름을 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 제어부(210)에서는 양(positive)의 신호 출력을 위해 제1 MOSFET(221) 및 제4 MOSFET(224)은 온(on) 시키고, 제2 MOSFET(222) 및 제3 MOSFET(223)은 오프(off) 시킬 수 있다. 상기 제어부(210)의 제어에 따라 V_DD 전압으로 공급된 직류 전류는 제1 MOSFET(221)을 통해 제1 무선 전력 송수신부(231)로 공급되고, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)의 제1 캐패시터(231b), 제1 코일(231a) 및 제2 캐패시터(231c)를 거쳐 제4 MOSFET(224)으로 흐르게 된다. 이에 따라, 상기 제1 코일(231a)에서는 양의 전류가 흐르게 된다.

도 4b를 참조하면, 제어부(210)에서는 음(negative)의 신호 출력을 위해 제1 MOSFET(221) 및 제4 MOSFET(224)은 오프(off) 시키고, 제2 MOSFET(222) 및 제3 MOSFET(223)은 온(on) 시킬 수 있다. 상기 제어부(210)의 제어에 따라 V_DD 전압으로 공급된 직류 전류는 제2 MOSFET(222)을 통해 제1 무선 전력 송수신부(231)로 공급되고, 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)의 제2 캐패시터(231c), 제1 코일(231a) 및 제1 캐패시터(231a)를 거쳐 제3 MOSFET(223)으로 흐르게 된다. 이에 따라, 상기 제1 코일(231a)에서는 음의 전류가 흐르게 된다.

상기 도 4a 및 도 4b에서는 유도 방식 적용에 따라 제1 코일(231a)로 교류 전류가 흐르는 것으로 설명하였으나, 동일한 원리에 의해 공진 방식 적용에 따라 제2 코일(232a)로 교류 전류가 흐르도록 할 수 있다.

상기 제어부(210)는 도 4a 및 도 4b에서와 같이 상기 변환 회로부(220)를 구성하는 MOSFET(221, 222, 223, 224)들의 각 게이트의 온/오프를 제어함으로써 제1 코일(231a) 또는 제2 코일(232a)에 각 무선 충전 방식에 대응하는 주파수의 교류 전력을 공급할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 있어서, 대용량(수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량)에 대응되게 스마트 자동차(100)의 변환 회로부(120)의 MOSFET, 코일, 및 캐패시터의 개수, 구성 및 회로는 변경될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제어부의 출력 파형을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 전력 송수신부의 출력 파형을 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(210)의 구동 드라이버 파형을 생성하여 각 해당 MOSFET(221, 222, 223, 224)의 게이트에 인가하면, 각 코일(231a, 232a)에서는 도 6에 도시된 바와 같은 교류 전력 출력 파형이 생성될 수 있다.

도 5 및 도 6에 있어서, 대용량(수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량)에 대응되게 스마트 자동차(100)의 무선 전력 송수신부의 출력 파형은 변경될 수 있다.

이하, 도 7, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 도 2의 회로에서 무선 전력 수신 모드의 동작을 설명한다.

도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 수신 모드에서의 전류 흐름을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 도 2의 회로에서 제어부(210)가 무선 전력 수신 모드로 판단할 경우, 전술한 바와 같이 송수신 스위치(240)를 제어하여 변환 회로부(220)가 벅 컨버터(291)와 연결되도록 스위칭할 수 있다.

상기 변환 회로부(220)에서는 상기 무선 전력 송수신부(230)에서 수신된 교류 형태의 무선 전력을 직류 전력으로 변환하여 상기 벅 컨버터(291)로 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 변환 회로부(220)에 구성된 4개의 MOSFET(221, 222, 223, 224)은 풀 액티브 정류(full active rectifier) 회로를 구성함으로써 각 코일(231a, 232a)을 통해 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환시킬 수 있다.

도 7에 있어서, 대용량(수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량)에 대응되게 스마트 자동차(100)의 무선 전력 수신 모드에서 전류 흐름은 변경될 수 있다.

상기 무선 전력 수신 모드에서의 변환 회로부(220)의 세부 동작은 이하 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명한다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 수신 모드에서의 세부 전류 흐름을 나타내는 도면이다.

도 8a를 참조하면, 제1 코일(231a)에 양(positive)의 방향의 전류가 유도될 때, 제4 MOSFET(224), 제2 캐패시터(231c), 제1 코일(231a), 제1 캐패시터(231b), 및 제1 MOSFET(221)의 경로로 전류가 흐르게 된다.

또한, 도 8b를 참조하면, 제1 코일(231a)에 음(negative)의 방향의 전류가 유도될 때, 제3 MOSFET(223), 제1 캐패시터(231a), 제1 코일(231a), 제2 캐패시터(231c), 및 제2 MOSFET(222)의 경로로 전류가 흐르게 된다.

이와 같이, 제1 코일(231a) 교류 전류가 유도될 때, 상기 변환 회로부(220)로 공급되는 교류 전류는 상기 변환 회로부(220)를 구성하는 4개의 MOSFET(221, 222, 223, 224)에 의해 정류되어 직류 전류가 송수신 스위치(240)로 공급될 수 있다.

상기 도 8a 및 도 8b에서는 유도 방식 적용에 따라 제1 코일(231a)에 유도 방식에 의한 교류 전류가 유도되는 것으로 설명하였으나, 동일한 원리에 의해 공진 방식 적용에 따라 제2 코일(232a)에 공진 방식에 의한 교류 전류가 흐르도록 할 수 있다.

도 8a 및 도 8b에서, 대용량(수 ㎾ 내지 수 십 ㎾급 용량)에 대응되게 스마트 자동차(100)의 무선 전력 수신 모드에서 세부 전류 흐름은 변경될 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 전력 송신 모드에서의 무선 충전 주파수 선택을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 전술한 바와 같이 제어부(210)에 WPC 제어부(251)가 연결되면, 제어부(210)에서는 WPC 표준에 따른 유도 방식에 대응하는 제어 신호가 상기 WPC 제어부(251)로부터 제공될 수 있다. 상기 제어부(210)는 상기 유도 방식에 대응하는 제어 신호 입력에 따라 변환 회로부(220)의 각 MOSFET(221, 222, 223, 224)들의 게이트의 온/오프를 제어함으로써 상기 유도 방식에 대응하는 주파수의 교류 전력을 제1 무선 전력 송수신부(231)로 출력시킬 수 있다. 상기 제1 무선 전력 송수신부(231)에서는 상기 유도 방식에 대응하는 주파수의 교류 전력을 상대 전자 장치로 무선 전송할 수 있다.

도 10을 참조하면, 전술한 바와 같이 제어부(210)에 공진 주파수 발진부(252)가 연결되면, 제어부(210)에서는 공진 방식에 대응하는 주파수 신호(예컨대, 6.78MHz 신호)가 상기 공진 주파수 발진부(252)로부터 제공될 수 있다. 상기 제어부(210)는 상기 공진 방식에 대응하는 주파수 신호 입력에 따라 변환 회로부(220)의 각 MOSFET(221, 222, 223, 224)들의 게이트의 온/오프를 제어함으로써 상기 공진 방식에 대응하는 주파수의 교류 전력을 제2 무선 전력 송수신부(232)로 출력시킬 수 있다. 상기 제2 무선 전력 송수신부(232)에서는 상기 공진 방식에 대응하는 주파수의 교류 전력을 상대 전자 장치로 무선 전송할 수 있다.

상기 도 9 및 도 10에서는 두 가지 무선 충전 방식에 대응하는 신호를 공급하는 각 주파수 제어부에 대해 제어부(210)가 스위칭하는 것으로 도시되어 있으나, 특정 무선 충전 방식에 대한 선택 및 제어 신호 생성 방법 등은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 도 9 및 도 10에서는 두 가지 무선 충전 방식에 대해 예를 들어 설명하였으나, 3 이상의 무선 충전 방식에 대해서도 동일하게 구현될 수 있다.

이하, 도 11 내지 도 14를 참조하여 변환 회로부를 구현할 수 있는 다양한 회로 구성 예를 설명하기로 한다.

도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 변환 회로부(1120)는 두 개의 다이오드(1121, 1123) 및 두 개의 MOSFET(1122, 1124)을 이용하여 도시된 바와 같은 회로로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 전자 장치가 무선 전력 수신 모드일 경우에는 전술한 풀 액티브 정류 회로와 동일하게 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치가 무선 전력 송신 모드일 경우에는 제어부가 상기 두 개의 MOSFET(1122, 1124)에서 게이트의 온/오프를 제어함으로써 상기 제1 무선 전력 송수신부(1130)로 교류 전력을 출력시킬 수 있다.

상기 도 11에는 상기 변환 회로부(1130)에 유도 방식의 제1 무선 전력 송수신부(1130)가 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 공진 방식의 제2 무선 전력 송수신부가 병렬로 연결될 수도 있다. 상기 제1 무선 전력 송수신부(1130)는 코일(1131) 및 캐패시터(1132a, 1132b)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 변환 회로부(1220)는 두 개의 다이오드(1223, 1224) 및 두 개의 MOSFET(1221, 1222)을 이용하여 도시된 바와 같은 회로로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 전자 장치가 무선 전력 수신 모드일 경우에는 전술한 풀 액티브 정류 회로와 동일하게 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치가 무선 전력 송신 모드일 경우에는 제어부가 상기 두 개의 MOSFET(1221, 1222)에서 게이트의 온/오프를 제어함으로써 상기 제1 무선 전력 송수신부(1230)로 교류 전력을 출력시킬 수 있다.

상기 도 12에는 상기 변환 회로부(1230)에 유도 방식의 제1 무선 전력 송수신부(1230)가 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 공진 방식의 제2 무선 전력 송수신부가 병렬로 연결될 수도 있다. 상기 제1 무선 전력 송수신부(1230)는 코일(1231) 및 캐패시터(1232a, 1232b)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 변환 회로부(1320)는 두 개의 다이오드(1321, 1322) 및 두 개의 MOSFET(1323, 1324)을 이용하여 도시된 바와 같은 회로로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 전자 장치가 무선 전력 수신 모드일 경우에는 전술한 풀 액티브 정류 회로와 동일하게 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치가 무선 전력 송신 모드일 경우에는 제어부가 상기 두 개의 MOSFET(1323, 1324)에서 게이트의 온/오프를 제어함으로써 상기 제1 무선 전력 송수신부(1330)로 교류 전력을 출력시킬 수 있다.

상기 도 13에는 상기 변환 회로부(1330)에 유도 방식의 제1 무선 전력 송수신부(1330)가 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 공진 방식의 제2 무선 전력 송수신부가 병렬로 연결될 수도 있다. 상기 제1 무선 전력 송수신부(1330)는 코일(1331) 및 캐패시터(1332a, 1332b)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 변환 회로부의 세부 회로 구성 예를 나타내는 도면이다. 도 14를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 변환 회로부(1420)는 두 개의 다이오드(1422, 1424) 및 두 개의 MOSFET(1421, 1423)을 이용하여 도시된 바와 같은 회로로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 전자 장치가 무선 전력 수신 모드일 경우에는 전술한 풀 액티브 정류 회로와 동일하게 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치가 무선 전력 송신 모드일 경우에는 제어부가 상기 두 개의 MOSFET(1421, 1423)에서 게이트의 온/오프를 제어함으로써 상기 제1 무선 전력 송수신부(1430)로 교류 전력을 출력시킬 수 있다.

상기 도 14에는 상기 변환 회로부(1430)에 유도 방식의 제1 무선 전력 송수신부(1330)가 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 공진 방식의 제2 무선 전력 송수신부가 병렬로 연결될 수도 있다. 상기 제1 무선 전력 송수신부(1430)는 코일(1431) 및 캐패시터(1432a, 1432b)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 15a 내지 도 15e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서의 무선 충전 절차를 나타내는 흐름도이다.

도 15a를 참조하면, 동작 1520에서 전자 장치의 제어부에서는 센서부를 통해 무선 전력 송수신부의 코일에 유도되는 전력을 감지할 수 있다. 동작 1504에서, 상기 코일 전력 감지에 따라 외부 전자 장치에 의한 로드 변화가 감지되면, 동작 1506에서 변환 회로부에서 정류되는 Vrect 값의 변화를 확인할 수 있다.

상기 Vrect 값의 변환 확인에 따라, 동작 1508에서 무선 전력 수신 모드로 판단하면, 동작 1510에서는 변환 회로부를 무선 전력 수신 모드에 대응하는 경로로 스위칭할 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이 도 1에서 변환 회로부(120)의 경로를 전압 변환부(191)로 스위칭할 수 있다.

상기 무선 전력 수신 모드에 따라, 동작 1512에서 충전 회로부에 전력이 공급되고, 동작 1514에서 상기 충전 회로부에 공급된 전력을 배터리에 충전시킬 수 있다.

상기 동작 1504에서 외부 로드 변화가 감지되지 않으면, 동작 1516에서 이물질 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단 결과 상기 코일에 유도되는 전력이 이물질에 의한 것으로 판단되면 동작 1530에서 미리 설정된 오류 처리 동작을 수행할 수 있다.

상기 동작 1516의 판단 결과, 동작 1518에서 상기 코일에 유도되는 전력이 이물질에 의한 것이 아닌 것으로 판단되면, 동작 1520에서는 무선 전력 송신을 위한 인-밴드 통신을 확인할 수 있다.

상기 인-밴드 통신 확인 결과, 동작 1522에서 유도 방식의 무선 전력 송신 모드로 판단되면, 동작 1524에서 변환 회로부를 무선 전력 송신 모드에 대응하는 경로로 스위칭할 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이 도 1에서 변환 회로부(120)의 경로를 전원 공급부(160)로 스위칭할 수 있다.

상기 유도 방식에 따른 무선 전력 송신 모드 결정에 따라, 동작 1526에서 변환 회로부에 전력을 공급하고, 동작 1528에서 유도 방식의 무선 전력 송신 모드로 동작할 수 있다.

상기 동작 1520에서 상기 인-밴드 통신에 의해 무선 충전 방식이 확인되지 않으면, 도 15c의 동작 1532에서 아웃-밴드 통신을 확인할 수 있다. 상기 아웃-밴드 통신의 확인 결과, 동작 1534에서 공진 방식의 무선 전력 송신 모드로 판단되면, 동작 1536에서 변환 회로부를 무선 전력 송신 모드에 대응하는 경로로 스위칭할 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이 도 1에서 변환 회로부(120)의 경로를 전원 공급부(160)로 스위칭할 수 있다.

상기 공진 방식에 따른 무선 전력 송신 모드 결정에 따라, 동작 1538에서 변환 회로부에 전력을 공급하고, 동작 1540에서 공진 방식의 무선 전력 송신 모드로 동작할 수 있다.

상기 도 15b의 동작 1528에서 유도 방식의 무선 전력 송신 모드로 동작하는 경우, 도 15d의 동작 1542에서 충전하고자 하는 상대 전자 장치에 대한 인-밴드 인증을 수행할 수 있다. 동작 1544에서는 유도 방식의 주파수 신호를 생성하고, 동작 1546에서 전자 장치의 코일을 통해 로드 감지 동작을 수행할 수 있다.

동작 1548에서는 전자 장치의 코일을 통해 유도 방식의 전자 장치가 존재하는 것으로 판단되면, 동작 1550에서는 변환 회로부에 유도 방식에 대응하는 교류 전력을 생성하고, 동작 1552에서 상대 전자 장치(즉, 무선 전력 수신기)로 무선 전력을 전송할 수 있다. 동작 1554에서 상대 전자 장치의 배터리 완충 여부를 판단하여, 배터리가 완충될 때까지 무선 전력 전송 절차를 진행할 수 있다.

상기 도 15c의 동작 1540에서 공진 방식의 무선 전력 송신 모드로 동작하는 경우, 도 15e의 동작 1556에서는 BLE(bluetooth low energy) 통신에 의해 충전하고자 하는 상대 전자 장치에 대한 아웃-밴드 인증을 수행할 수 있다. 동작 1558에서는 공진 방식의 주파수 신호를 생성하고, 동작 1560에서 Vrect 전압을 인가하도록 송신 전력을 증가시킬 수 있다.

동작 1562에서는 상대 전자 장치에 충분한 Vrect 전압이 인가되는지 확인하고, 충분한 Vrect 전압이 인가되면 동작 1564에서는 변환 회로부에 공진 방식에 대응하는 교류 전력을 생성하고, 동작 1566에서 상대 전자 장치(즉, 무선 전력 수신기)로 무선 전력을 전송할 수 있다. 동작 1568에서 상대 전자 장치의 배터리 완충 여부를 판단하여, 배터리가 완충될 때까지 무선 전력 전송 절차를 진행할 수 있다.

상기 도 15a, 도 15b, 도 15c, 도 15d, 및 도 15e에 도시된 동작들 중 적어도 하나의 동작이 생략되어 실행될 수도 있으며, 적어도 하나의 다른 동작이 상기 동작들 사이에 추가될 수도 있다. 또한, 상기 도 15a, 도 15b, 도 15c, 도 15d, 및 도 15e에 도시된 동작들은 도시된 순서로 처리될 수도 있으며, 적어도 하나의 동작에 대한 실행 순서가 다른 동작의 실행 순서와 변경되어 처리될 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시 예 중 어느 하나에 따른 전자 장치에서의 무선 충전 방법은, 적어도 하나의 전자 장치가 감지되면 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단하는 동작; 상기 무선 전력 송신 모드로 판단되면 전송 가능한 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 감지된 전자 장치에서 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작; 상기 판단한 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호에 기반하여 직류 전력을 교류 전력으로 변환시키는 동작; 및 상기 변환된 교류 전력을 무선 공간으로 전송시키는 동작;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 전자 장치의 코일에 인가되는 전력을 감지하는 동작 및 상기 감지된 전력으로부터 외부 전자 장치의 로드 변화를 감지하는 동작을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 감지된 외부 전자 장치의 로드 변화가 기설정된 조건을 만족하면, 무선 전력 수신 모드로 판단할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 코일에 인가되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환시키는 동작; 및 상기 변환된 직류 전력을 배터리에 충전시키는 동작;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작은, 무선 전력을 송수신하기 위한 코일에 의한 인-밴드 통신을 이용하여 판단할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작은, 상기 감지된 전자 장치와의 근거리 무선 통신을 제공하는 통신부에 의한 아웃-밴드 통신을 이용하여 판단할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작은, 무선 전력을 송수신하기 위한 코일에 의한 인-밴드 통신을 이용하여 판단하는 동작; 및 상기 인-밴드 통신을 통해 상기 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수가 판단되지 않으면, 상기 감지된 전자 장치와의 근거리 무선 통신을 제공하는 통신부에 의한 아웃-밴드 통신을 이용하여 판단하는 동작;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작은, 유도 방식의 통신 규약에 따른 신호를 송수신하는 동작; 및 공진 방식의 통신 규약에 따른 신호를 송수신하는 동작;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 상기 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작은, 유도 방식의 통신 규약에 따른 신호 및 공진 방식의 통신 규약에 따른 신호를 동시에 송신할 수 있다.

도 16은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(1601)의 블록도(1600)이다. 상기 전자 장치(1601)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(1601)는 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(AP: application processor)(1610), 통신 모듈(1620), SIM(subscriber identification module) 카드(1624), 메모리(1630), 센서 모듈(1640), 입력 장치(1650), 디스플레이(1660), 인터페이스(1670), 오디오 모듈(1680), 카메라 모듈(1691), 전력 관리 모듈(1695), 배터리(1696), 인디케이터(1697), 및 모터(1698)를 포함할 수 있다.

상기 AP(1610)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 상기 AP(1610)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 상기 AP(1610)는 도 1의 상기 제어부(110)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 상기 AP(1610)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 AP(1610)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 상기 AP(1610)는 도 16에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(1621))를 포함할 수도 있다. 상기 AP(1610)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

상기 통신 모듈(1620)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1621), WIFI 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627), NFC 모듈(1628) 및 RF(radio frequency) 모듈(1629)을 포함할 수 있다.

상기 셀룰러 모듈(1621)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈(1621)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드(1624))을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1601)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈(1621)은 상기 AP(1610)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈(1621)은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.

상기 WIFI 모듈(1623), 상기 BT 모듈(1625), 상기 GPS 모듈(1627) 또는 상기 NFC 모듈(1628) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1621), WIFI 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 또는 NFC 모듈(1628) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 집적 칩(integrated chip)(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

상기 RF 모듈(1629)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. 상기 RF 모듈(1629)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(1621), WIFI 모듈(1623), BT 모듈(1625), GPS 모듈(1627) 또는 NFC 모듈(1628) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

상기 SIM 카드(1624)는, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID (integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI (international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

상기 메모리(1630)(예: 메모리(1630))는, 예를 들면, 내장 메모리(1632) 또는 외장 메모리(1634)를 포함할 수 있다. 상기 내장 메모리(1632)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive (SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 외장 메모리(1634)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 상기 외장 메모리(1634)는 다양한 인터페이스를 통하여 상기 전자 장치(1601)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

상기 센서 모듈(1640)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(1601)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 센서 모듈(1640)은, 예를 들면, 제스처 센서(1640A), 자이로 센서(1640B), 기압 센서(1640C), 마그네틱 센서(1640D), 가속도 센서(1640E), 그립 센서(1640F), 근접 센서(1640G), 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서(1640H)), 생체 센서(1640I), 온/습도 센서(1640J), 조도 센서(1640K), 또는 UV(ultra violet) 센서(1640M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 센서 모듈(1640)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈(1640)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1601)는 AP(1610)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1640)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 상기 AP(1610)가 슬립 (sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1640)을 제어할 수 있다.

상기 입력 장치(1650)는, 예를 들면, 터치 패널 (touch panel)(1652), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(1654), 키 (key)(1656), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(1658)를 포함할 수 있다. 상기 터치 패널(1652)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널(1652)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 상기 터치 패널(1652)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

상기 (디지털) 펜 센서(1654)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트(sheet)를 포함할 수 있다. 상기 키(1656)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 상기 초음파 입력 장치(1658)는 초음파 신호를 발생하는 입력 도구를 통해, 전자 장치(1601)에서 마이크(예: 마이크(1688))로 음파를 감지하여 데이터를 확인할 수 있다.

상기 디스플레이(1660)는 패널(1662), 홀로그램 장치(1664), 또는 프로젝터(1666)를 포함할 수 있다. 상기 패널(1662)은, 예를 들면, 유연하게 (flexible), 투명하게 (transparent), 또는 착용할 수 있게 (wearable) 구현될 수 있다. 상기 패널(1662)은 상기 터치 패널(1652)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 상기 홀로그램 장치(1664)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 상기 프로젝터(1666)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 상기 스크린은, 예를 들면, 상기 전자 장치(1601)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(1660)은 상기 패널(1662), 상기 홀로그램 장치(1664), 또는 프로젝터(1666)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 인터페이스(1670)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(1672), USB(universal serial bus)(1674), 광 인터페이스(optical interface)(1676), 또는 D-sub(D-subminiature)(1678)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 인터페이스(1670)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

상기 오디오 모듈(1680)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 상기 오디오 모듈(1680)은, 예를 들면, 스피커(1682), 리시버(1684), 이어폰(1686), 또는 마이크(1688) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

상기 카메라 모듈(1691)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래쉬(flash)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.

상기 전력 관리 모듈(1695)은, 예를 들면, 상기 전자 장치(1601)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(1695)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. 상기 PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 상기 배터리 게이지는, 예를 들면, 상기 배터리(1696)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 상기 배터리(1696)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

상기 인디케이터(1697)는 상기 전자 장치(1601) 혹은 그 일부(예: AP(1610))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 상기 모터(1698)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 전자 장치(1601)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어 플로우(media flow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

상기 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품 (component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

도 17은 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈(1710)의 블록도(1700)이다. 한 실시 예에 따르면, 상기 프로그램 모듈(1710)은 전자 장치에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(operation system (OS)) 및/또는 운영 체제상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램)을 포함할 수 있다. 상기 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈(1710)은 커널(1720), 미들웨어(1730), API(application programming interface)(1760), 및/또는 어플리케이션(1770)을 포함할 수 있다. 상기 프로그램 모듈(1710)의 적어도 일부는 전자 장치상에 프리로드(preload) 되거나, 서버로부터 다운로드(download) 가능하다.

상기 커널(1720)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(1721) 또는 디바이스 드라이버(1723)를 포함할 수 있다. 상기 시스템 리소스 매니저(1721)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 시스템 리소스 매니저(1721)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 상기 디바이스 드라이버(1723)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WIFI 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.

상기 미들웨어(1730)는, 예를 들면, 상기 어플리케이션(1770)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 상기 어플리케이션(1770)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 상기 API(1760)를 통해 다양한 기능들을 상기 어플리케이션(1770)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 미들웨어(1730)는 런타임 라이브러리(1735), 어플리케이션 매니저(application manager)(1741), 윈도우 매니저(window manager)(1742), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(1743), 리소스 매니저(resource manager)(1744), 파워 매니저(power manager)(1745), 데이터베이스 매니저(database manager)(1746), 패키지 매니저(package manager)(1747), 연결 매니저(connectivity manager)(1748), 통지 매니저(notification manager)(1749), 위치 매니저 (location manager)(1750), 그래픽 매니저(graphic manager)(1751), 또는 보안 매니저(security manager)(1752) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 런타임 라이브러리(1735)는, 예를 들면, 상기 어플리케이션(1770)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 상기 런타임 라이브러리(1735)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

상기 어플리케이션 매니저(1741)는, 예를 들면, 상기 어플리케이션(1770) 중 적어도 하나의 어플리케이션의 라이프 사이클(life cycle)을 관리할 수 있다. 상기 윈도우 매니저(1742)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 상기 멀티미디어 매니저(1743)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩(encoding) 또는 디코딩(decoding)을 수행할 수 있다. 상기 리소스 매니저(1744)는 상기 어플리케이션(1770) 중 적어도 어느 하나의 어플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

상기 파워 매니저(1745)는, 예를 들면, 바이오스(BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리(battery) 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 상기 데이터베이스 매니저(1746)는 상기 어플리케이션(1770) 중 적어도 하나의 어플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 상기 패키지 매니저(1747)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

상기 연결 매니저(1748)는, 예를 들면, WIFI 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 상기 통지 매니저(1749)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건 (event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 상기 위치 매니저(1750)는 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 상기 그래픽 매니저(1751)는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 상기 보안 매니저(1752)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치 (예: 도 1의 전자 장치)가 전화 기능을 포함한 경우, 상기 미들웨어(1730)는 상기 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저(telephony manager)를 더 포함할 수 있다.

상기 미들웨어(1730)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 상기 미들웨어(1730)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 상기 미들웨어(1730)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

상기 API(1760)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠(tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

상기 어플리케이션(1770)은, 예를 들면, 홈(1771), 다이얼러(1772), SMS/MMS(1773), IM(instant message)(1774), 브라우저(1775), 카메라(1776), 알람(1777), 컨택트(1778), 음성 다이얼(1779), 이메일(1780), 달력(1781), 미디어 플레이어(1782), 앨범(1783), 또는 시계(1784), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 제공할 수 있는 하나 이상의 어플리케이션을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 상기 어플리케이션(1770)은 상기 전자 장치(예: 도 8의 전자 장치)와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원하는 어플리케이션(이하, 설명의 편의 상, "정보 교환 어플리케이션")을 포함할 수 있다. 상기 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 상기 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 상기 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 알림 전달 어플리케이션은 상기 전자 장치의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션, 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 상기 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 상기 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 상기 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 적어도 하나의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 상기 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 상기 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스)를 관리(예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 상기 어플리케이션(1770)은 상기 외부 전자 장치의 속성(예: 전자 장치의 속성으로서, 전자 장치의 종류가 모바일 의료 기기)에 따라 지정된 어플리케이션(예: 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 어플리케이션(1770)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 어플리케이션(1770)은 프리로드 어플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 어플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에 따른 프로그램 모듈(1710)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로그램 모듈(1710)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 상기 프로그램 모듈(1710)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서(예: AP(1510))에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 상기 프로그램 모듈(1710)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈" 또는 "기능부"는, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈" 또는 "기능부"는, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈" 또는 "기능부"는, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈" 또는 "기능부"는 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈" 또는 "기능부"는, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 프로세서(예: 제어부(110))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 상기 저장부가 될 수 있다.

상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱 (heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 명령들을 저장하고 있는 저장 매체에 있어서, 상기 명령들은 적어도 하나의 프로세서에 의하여 실행될 때에 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 동작을 수행하도록 설정된 것으로서, 상기 적어도 하나의 동작은, 적어도 하나의 전자 장치가 감지되면 무선 전력 송신 모드 또는 무선 전력 수신 모드를 판단하는 동작; 상기 무선 전력 송신 모드로 판단하면 전송 가능한 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 감지된 전자 장치에서 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수를 판단하는 동작; 상기 판단한 무선 전력 송신 주파수에 대응하는 제어 신호를 생성하는 동작;을 포함할 수 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 발명된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시 예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 발명된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 제어부 120: 변환 회로부
130: 무선 전력 송수신부 131: 제1 무선 전력 송수신부
132: 제2 무선 전력 송수신부 140: 송수신 스위치
151: 제1 주파수 제어부 152: 제2 주파수 제어부
160: 전원 공급부 170: 통신부
180: 센서부 191: 전압 변환부
192: 충전 회로부 193: 배터리

Claims

전자 장치에 있어서,
무선 전력 송수신부;
변환 회로부;
통신부; 및
제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
상기 통신부 또는 상기 무선 전력 송수신부를 통해, 외부 전자 장치로부터 신호를 수신하고,
상기 수신된 신호에 기반하여, 유도 방식과 공진 방식을 포함하는 적어도 2개의 무선 충전 방식 중 상기 외부 전자 장치가 지원하는 무선 충전 방식을 확인하고,
상기 수신된 신호에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신 모드 또는 상기 외부 전자 장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 모드 중 모드를 결정하고,
상기 모드가 상기 무선 전력 송신 모드로 결정되는 것에 기반하여, 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 확인된 무선 충전 방식에 대응하는 무선 전력 송신 주파수를 결정하고-상기 적어도 2개의 무선 충전 방식 중 상기 유도 방식은 상기 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 유도 방식에 대응하여 미리 지정된 제1 무선 전력 송신 주파수에 대응하고, 상기 적어도 2개의 무선충전 방식 중 상기 공진 방식은 상기 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 공진 방식에 대응하여 미리 지정된 제2 무선 전력 송신 주파수에 대응하고, 상기 제2 무선 전력 송신 주파수는 상기 제1 무선 전력 송신 주파수와 상이함-,
상기 확인된 무선 충전 방식에 대응하여 상기 결정된 무선 전력 송신 주파수에 기반하여, 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 상기 변환 회로부를 제어하고,
상기 무선 전력 송수신부를 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 교류 전력에 기반한 전력을 전송하도록 설정되고,
상기 무선 전력 송수신부는,
유도 방식의 주파수에 기반하여 무선 전력을 송수신하는 유도 방식 무선 전력 송수신부; 및
공진 방식의 주파수에 기반하여 무선 전력을 송수신하는 공진 방식 무선 전력 송수신부를 포함하고,
상기 유도 방식 무선 전력 송수신부 및 상기 공진 방식 무선 전력 송수신부는 상기 변환 회로부에 전기적으로 병렬 연결되고,
상기 유도 방식 무선 전력 송수신부는, 상기 변환 회로부의 제1 연결 지점 및 제2 연결 지점 사이에 전기적으로 연결되고,
상기 공진 방식 무선 전력 송수신부는, 제1 커패시터를 통해 상기 제1 연결 지점에 연결되고, 제2 커패시터를 통해 상기 제2 연결 지점에 연결되는, 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 모드의 결정에 따라 상기 변환 회로부의 연결 경로를 상기 전자 장치의 전원 공급부 또는 충전 회로부로 스위칭하는 송수신 스위치;를 더 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 변환 회로부는,
상기 무선 전력 수신 모드에서, 상기 무선 전력 송수신부를 통해 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환시키는, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 무선 충전 방식은,
상기 제1 무선 전력 송신 주파수로 100kHz에서 205kHz의 주파수를 이용하는 상기 유도 방식과,
상기 제2 무선 전력 송신 주파수로 6.78MHz의 주파수를 이용하는 상기 공진 방식과,
전파 방사 방식 중에서 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 변환 회로부는,
4개의 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field-effect transistor; MOSFET)를 이용한 풀-브릿지(full-bridge) FET 회로로 구현되는, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 변환 회로부는,
2개의 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field-effect transistor; MOSFET) 및 2 개의 다이오드를 포함하는 회로로 구현되는, 전자 장치.
제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송수신부는,
상기 복수의 무선 전력 송신 주파수들 각각의 주파수에 따른 전력이 공급되는 복수의 코일들을 포함하는, 전자 장치.
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제1항에 있어서, 상기 유도 방식 무선 전력 송수신부 또는 상기 공진 방식 무선 전력 송수신부는,
코일 및 적어도 하나의 캐패시터를 포함하는, 전자 장치.
전자 장치에서의 무선 충전 방법에 있어서,
상기 전자 장치의 통신부 또는 상기 전자 장치의 무선 전력 송수신부를 통해, 외부 전자 장치로부터 신호를 수신하는 동작;
상기 수신된 신호에 기반하여, 유도 방식과 공진 방식을 포함하는 적어도 2개의 무선 충전 방식 중 상기 외부 전자 장치가 지원하는 무선 충전 방식을 확인하는 동작;
상기 수신된 신호에 기반하여, 상기 외부 전자 장치로 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신 모드 또는 상기 외부 전자 장치로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신 모드 중 모드를 결정하는 동작;
상기 모드가 상기 무선 전력 송신 모드로 결정되는 것에 기반하여, 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 확인된 무선 충전 방식에 대응하는 무선 전력 송신 주파수를 결정하는 동작-상기 적어도 2개의 무선 충전 방식 중 상기 유도 방식은 상기 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 유도 방식에 대응하여 미리 지정된 제1 무선 전력 송신 주파수에 대응하고, 상기 적어도 2개의 무선충전 방식 중 상기 공진 방식은 상기 복수의 무선 전력 송신 주파수들 중 상기 공진 방식에 대응하여 미리 지정된 제2 무선 전력 송신 주파수에 대응하고, 상기 제2 무선 전력 송신 주파수는 상기 제1 무선 전력 송신 주파수와 상이함-;
상기 확인된 무선 충전 방식에 대응하여 상기 결정된 무선 전력 송신 주파수에 기반하여, 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 상기 전자 장치의 변환 회로부를 제어하는 동작; 및
상기 무선 전력 송수신부를 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 교류 전력에 기반한 전력을 전송하는 동작;을 포함하고,
상기 무선 전력 송수신부는,
유도 방식의 주파수에 기반하여 무선 전력을 송수신하는 유도 방식 무선 전력 송수신부; 및
공진 방식의 주파수에 기반하여 무선 전력을 송수신하는 공진 방식 무선 전력 송수신부를 포함하고,
상기 유도 방식 무선 전력 송수신부 및 상기 공진 방식 무선 전력 송수신부는 상기 변환 회로부에 전기적으로 병렬 연결되고,
상기 유도 방식 무선 전력 송수신부는, 상기 변환 회로부의 제1 연결 지점 및 제2 연결 지점 사이에 전기적으로 연결되고,
상기 공진 방식 무선 전력 송수신부는, 제1 커패시터를 통해 상기 제1 연결 지점에 연결되고, 제2 커패시터를 통해 상기 제2 연결 지점에 연결되는, 방법.
제11항에 있어서,
상기 전자 장치의 코일에 인가되는 전력을 감지하는 동작; 및
상기 감지된 전력으로부터 상기 외부 전자 장치의 로드 변화를 감지하는 동작을 더 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 감지된 외부 전자 장치의 상기 로드 변화가 기설정된 조건을 만족하면, 상기 무선 전력 수신 모드로 판단하는, 방법.
제13항에 있어서,
상기 코일에 인가되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환시키는 동작; 및
상기 변환된 직류 전력을 배터리에 충전시키는 동작;을 더 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 무선 충전 방식은,
상기 제1 무선 전력 송신 주파수로 100kHz에서 205kHz의 주파수를 이용하는 상기 유도 방식과,
상기 제2 무선 전력 송신 주파수로 6.78MHz의 주파수를 이용하는 상기 공진 방식과,
전파 방사 방식 중에서 적어도 하나를 포함하는,방법.
제11항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 주파수를 결정하는 동작은,
무선 전력을 송수신하기 위한 코일에 의한 인-밴드 통신을 이용하여 판단하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 주파수를 결정하는 동작은,
상기 외부 전자 장치와의 근거리 무선 통신을 제공하는 상기 통신부에 의한 아웃-밴드 통신을 이용하여 판단하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 주파수를 결정하는 동작은,
무선 전력을 송수신하기 위한 코일에 의한 인-밴드 통신을 이용하여 판단하는 동작; 및
상기 인-밴드 통신을 통해 지원 가능한 무선 전력 송신 주파수가 판단되지 않으면, 상기 외부 전자 장치와의 근거리 무선 통신을 제공하는 상기 통신부에 의한 아웃-밴드 통신을 이용하여 판단하는 동작;을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 주파수를 결정하는 동작은,
유도 방식의 통신 규약에 따른 신호를 송수신하는 동작; 및
공진 방식의 통신 규약에 따른 신호를 송수신하는 동작;을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 주파수를 결정하는 동작은,
유도 방식의 통신 규약에 따른 신호 및 공진 방식의 통신 규약에 따른 신호를 동시에 송신하는, 방법.