KR102665363B1 - Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same - Google Patents

Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same Download PDF

Info

Publication number
KR102665363B1
KR102665363B1 KR1020220056007A KR20220056007A KR102665363B1 KR 102665363 B1 KR102665363 B1 KR 102665363B1 KR 1020220056007 A KR1020220056007 A KR 1020220056007A KR 20220056007 A KR20220056007 A KR 20220056007A KR 102665363 B1 KR102665363 B1 KR 102665363B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resonance
power
power signal
wireless power
rectifier
Prior art date
Application number
KR1020220056007A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220065730A (en
Inventor
정춘길
황병욱
Original Assignee
지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 filed Critical 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨
Priority to KR1020220056007A priority Critical patent/KR102665363B1/en
Publication of KR20220065730A publication Critical patent/KR20220065730A/en
Priority to KR1020240059732A priority patent/KR20240069700A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102665363B1 publication Critical patent/KR102665363B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/28Impedance matching networks
    • H03H11/30Automatic matching of source impedance to load impedance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은, 유도 전력 신호를 수신하는 전송 코일; 상기 전송 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 안테나; 상기 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치된 전압 안정화회로; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 수신 제어부를 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present invention includes a transmission coil that receives an inductive power signal; an antenna installed around the transmitting coil to receive a resonance power signal; a rectifier that rectifies alternating current power generated by the inductive power signal and the resonance power signal to generate rectified power; A converter that converts the rectified power; a voltage stabilization circuit installed between the rectifier and the converter; and when the resonance power signal and the induced power signal are initially received, supply the rectified power to the voltage stabilization circuit, and determine that the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is within a reference range. The present invention relates to a hybrid wireless power receiving device including a reception control unit that supplies the rectified power to the converter, a wireless power signal control method in the hybrid wireless power receiving device, and a magnetic resonance wireless power receiving device related thereto. .

Description

하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치{HYBRID TYPE WIRELES POWER RECEIVING DEVICE, METHOD OF CONTROLLING WIRELESS POWER SIGNAL IN HYBRID TYPE WIRELES POWER RECEIVING DEVICE, AND MAGNETIC RESONANCE TYPE WIRELESS POWER RECEIVING DEVICE RELATED TO THE SAME}Hybrid type wireless power receiving device, method of controlling wireless power signal in the hybrid type wireless power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related thereto DEVICE, AND MAGNETIC RESONANCE TYPE WIRELESS POWER RECEIVING DEVICE RELATED TO THE SAME}

본 발명은, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid type wireless power reception device, a wireless power signal control method in the hybrid type wireless power reception device, and a magnetic resonance type wireless power reception device related thereto.

무선 통신 기술의 발달로 언제 어디서나 누구나 원하는 모든 정보를 주고 받을 수 있는 유비쿼터스 정보 환경이 되고 있다. 하지만, 아직까지 통신 정보 기기들은 대부분 배터리에 의존하고 있고, 유선 전원 코드에 의한 전원을 공급받아 통신 정보 기기의 사용이 제한을 받고 있다.With the development of wireless communication technology, it is becoming a ubiquitous information environment where anyone can exchange any information they want anytime, anywhere. However, most communication information devices still rely on batteries and are powered by a wired power cord, which limits the use of communication information devices.

따라서, 무선 정보 네트워크 환경은 단말기 전원에 대한 문제를 해결하지 않고서는 진정으로 자유로워질 수 없다.Therefore, the wireless information network environment cannot be truly free without solving the problem of terminal power.

이러한 문제점을 해결하기 위해 무선으로 전력을 전달하기 위한 많은 방식이 개발되고 있는데, 전파(Microwave)를 이용한 전파 수신형 방식, 자기장을 이용한 자기 유도 방식 또는 자기장과 전기장의 에너지 전환에 의한 자기 공명 방식 등이 대표적이다.To solve these problems, many methods are being developed to transmit power wirelessly, such as a radio wave reception method using radio waves, a magnetic induction method using a magnetic field, or a magnetic resonance method using energy conversion between magnetic and electric fields, etc. This is a representative example.

여기서, 전파 수신형 방식은 안테나를 통해 전파를 공기 중으로 방사함으로써 먼 거리까지 전력 전송 가능한 장점이 있으나, 공기 중에서 소모되는 방사 손실(Radiation loss)이 매우 커서 전력 전송의 효율성에 한계가 있다.Here, the radio wave reception type has the advantage of being able to transmit power over a long distance by radiating radio waves into the air through an antenna, but the radiation loss consumed in the air is very large, so there is a limit to the efficiency of power transmission.

또한, 자기 유도 방식은 송신기로 전송 코일을 사용하고, 수신기로 2차 코일을 사용하여 1차 및 2차 코일에 의한 자기 에너지 결합을 이용한 기술로 높은 전력 전송의 효율성을 갖는 장점이 있으나, 전력 전송을 위해서 1차 및 2차 코일이 수 ㎜ 정도의 짧은 거리에 인접해 있어야 하며, 1차 및 2차 코일의 정렬에 따라 전력 전송의 효율성이 급격하게 변하는 단점이 있다.In addition, the magnetic induction method uses a transmission coil as a transmitter and a secondary coil as a receiver, and has the advantage of high power transmission efficiency as a technology that uses magnetic energy combination by the primary and secondary coils. For this, the primary and secondary coils must be adjacent to each other at a short distance of several millimeters, and there is a disadvantage that the efficiency of power transmission changes drastically depending on the alignment of the primary and secondary coils.

따라서, 최근에 자기 유도 방식과 유사하나 코일형의 인덕터(L)와 커패시터(C)에 의한 특정 공진 주파수에 에너지가 집중되게 하여 자기 에너지 형태로 전력을 송신하는 자기 공명 방식이 개발되고 있다. 이러한 자기 공명 방식은 비교적 큰 에너지를 수 미터까지 보낼 수 있다는 장점이 있으나, 높은 공진 특성(High quality factor)을 요구하고 있다. 즉, 자기 공명 방식은 임피던스 정합 여부, 공진 주파수 일치 여부에 따라 효율이 급격하게 변하는 단점이 있다.Therefore, a magnetic resonance method has recently been developed, which is similar to the magnetic induction method but transmits power in the form of magnetic energy by concentrating energy at a specific resonance frequency using a coil-type inductor (L) and a capacitor (C). This magnetic resonance method has the advantage of being able to transmit relatively large energy up to several meters, but requires high resonance characteristics (high quality factor). In other words, the magnetic resonance method has the disadvantage that its efficiency changes drastically depending on whether impedance is matched and whether the resonance frequency is matched.

이에 따라, 자기 유도 방식의 장점과 자기 공명 방식의 장점이 혼합된 무선 전력 전송 시스템이 제안되고 있다. Accordingly, a wireless power transmission system that combines the advantages of the magnetic induction method and the magnetic resonance method is being proposed.

본 발명은 공명 전력 신호와 유도 전력 신호를 모두 수신하도록 하여 무선 전력 통신의 호환성을 높이고, 무선 전력 신호 입력 초기에 발생할 수 있는 불안정한 전원 공급으로 인한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention is a hybrid wireless power system that improves compatibility of wireless power communication by receiving both resonance power signals and induced power signals, and prevents defects due to unstable power supply that may occur at the beginning of wireless power signal input. The object is to provide a receiving device, a wireless power signal control method in a hybrid type wireless power receiving device, and a magnetic resonance type wireless power receiving device related thereto.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 하이브리드형무선 전력 전송 장치는, 유도 전력 신호를 수신하는 전송 코일; 상기 전송 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 안테나; 상기 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치된 전압 안정화회로; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 전압 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 수신 제어부를 포함할 수 있다.A hybrid wireless power transmission device, which is an embodiment of the present invention devised to solve the above-described problems, includes a transmission coil for receiving an inductive power signal; an antenna installed around the transmitting coil to receive a resonance power signal; a rectifier that rectifies alternating current power generated by the inductive power signal and the resonance power signal to generate rectified power; A converter that converts the rectified power; a voltage stabilization circuit installed between the rectifier and the converter; and when the resonance power signal and the induced power signal are initially received, supply the rectified power to the voltage stabilization circuit, and determine that the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is within a reference range. When this happens, it may include a reception control unit that turns off the voltage stabilization circuit and then supplies the rectified power to the converter.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 전송 장치는, 상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서를 더 포함하고, 상기 수신 제어부는,자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어할 수 있다.According to one aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid type wireless power transmission device further includes a variable capacitor connected to the antenna, and the reception control unit recognizes the magnetic resonance type wireless power transmission device through the antenna. , the variable capacitor can be adjusted to receive the first resonance power signal at a reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 수신 제어부는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어할 수 있다.According to one aspect of an embodiment of the present invention, the reception control unit, after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal, readjusts the variable capacitor to control the reception of the resonance power reception signal at a resonance frequency. You can.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치는, 상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 충전 상태정보를 전송하기 위한 근거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.According to one aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid type wireless power receiving device may further include a short-distance communication module for transmitting charging state information generated by the resonance power signal.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치는, 상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 배치되는 전압 센서를 더 포함하고, 상기 수신 제어부는, 상기 전압 센서로부터 측정되는 전압이 기준 범위내가 되면, 상기 정류 전력을 전압 안정화 회로를 오프하고, 상기 컨버터로 상기 정류 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.According to one aspect of an embodiment of the present invention, the hybrid type wireless power reception device further includes a voltage sensor disposed between the rectifier and the converter, and the reception control unit uses the voltage measured from the voltage sensor as a reference. If it is within the range, the rectified power can be controlled to turn off the voltage stabilization circuit and supply the rectified power to the converter.

본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 정류부는, 상기 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부; 상기 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부; 및 상기 공명 정류부 및 상기 유도 정류부중 하나를 선택하기 위한 스위칭부를 포함할 수 있다.According to one aspect of an embodiment of the present invention, the rectifier includes: a resonance rectifier that rectifies power generated by the resonance power signal; an inductive rectifier that rectifies power generated by the inductive power signal; And it may include a switching unit for selecting one of the resonance rectifier and the inductive rectifier.

본 발명의 다른 실시예인, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법은, 자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계; 및 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 안정화 회로를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.Another embodiment of the present invention, a method of controlling a wireless power signal in a hybrid wireless power receiving device, includes initially receiving one of a resonance power signal from a magnetic resonance transmission device and a wireless power signal from an inductive transmission device, and a rectifier unit Turning on the voltage stabilization circuit located at the rear end; And when the rectified power rectified by the resonance power signal and the induced power signal is determined to be within a reference range, turning off the stabilization circuit and then supplying the rectified power to the converter.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 공명 전력 신호는 루프 안테나를 통해 수신하고, 상기 유도 전력 신호는 상기 루프안테나에 의해 둘러싸이는 수신 코일을 통해 수신할 수 있다.According to one aspect of another embodiment of the present invention, the resonance power signal may be received through a loop antenna, and the induced power signal may be received through a receiving coil surrounded by the loop antenna.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 자기 공명식 전송 장치로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전송 장치의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부 후단에 위치한 전압 안정화 회로를 온시키는 단계는, 상기 공명 전력 신호의 최초 수신시에, 안테나와 연결되는 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.According to one aspect of another embodiment of the present invention, upon initially receiving one of the resonance power signal from the magnetic resonance transmission device and the wireless power signal from the inductive transmission device, turning on the voltage stabilization circuit located at the rear of the rectifier. may include the step of receiving the first resonance power signal at a receiving frequency spaced apart from the resonance frequency by adjusting a variable capacitor connected to the antenna when first receiving the resonance power signal.

본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법은, 상기 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one aspect of another embodiment of the present invention, the wireless power signal control method in the hybrid type wireless power receiving device includes readjusting the variable condenser after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal to achieve resonance. It may further include receiving the resonance power reception signal at a frequency.

본 발명의 또 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치는, 공명 전력 신호를 수신하는 수신 안테나; 상기 안테나와 연결되는 가변 콘덴서; 상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부; 상기 정류 전력을 변환하는 컨버터; 자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나를 통해 인식하면, 상기 가변콘덴서를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하는 공명 수신 제어부를 포함할 수 있다.A magnetic resonance wireless power reception device according to another embodiment of the present invention includes a receiving antenna for receiving a resonance power signal; A variable condenser connected to the antenna; a rectifier that rectifies alternating current power generated by the resonance power signal to generate rectified power; A converter that converts the rectified power; When the magnetic resonance type wireless power transmission device is recognized through the antenna, it may include a resonance reception control unit that controls the variable capacitor to receive the first resonance power signal at a reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

본 발명의 또다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 공명 수신 제어부는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어할 수 있다. According to one aspect of another embodiment of the present invention, the resonance reception control unit readjusts the variable condenser after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal to receive the resonance power reception signal at the resonance frequency. You can control it.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 장치의 종류에 상관 없이, 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신하여 충전할 수 있기 때문에 기기 호환성이 높아지게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, device compatibility is increased because both the inductive power signal and the resonance power signal can be received and charged regardless of the type of transmission device.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전 초기시에 발생될 수 있는 기준 범위 밖의 급작스런 승압 현상등을 미연에 방지하여 제품의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to contribute to improving the durability of the product by preventing sudden pressure increases outside the standard range that may occur at the beginning of charging.

도 1은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치 중 정류부의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 4은 본 발명의 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.
1 is a block diagram illustrating the operation of a wireless power transmission system including a hybrid wireless power reception device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram for explaining the electronic configuration of a hybrid wireless power reception device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram illustrating the electronic configuration of a rectifier in a hybrid wireless power reception device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram illustrating the electronic configuration of a magnetic resonance wireless power receiving device according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart illustrating a wireless power transmission control method according to a hybrid type wireless power reception device, which is an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명인 하하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention's high-hybrid wireless power receiving device, the wireless power signal control method in the hybrid wireless power receiving device, and the magnetic resonance type wireless power receiving device related thereto will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 전력 시스템은 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)로 구성될 수 있다.1 is a block diagram for explaining the operation of a wireless power transmission system including a hybrid wireless power reception device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wireless power system according to the present invention may be composed of a wireless power transmission device 100 and a wireless power reception device 200.

본 발명에 따르는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는 유도방식의 무선 전력 전송 장치(100) 및 공명 방식 전력 전송 장치(10)로부터의 전력신호(유도 전력 신호 및 공명 전력 신호)를 모두 수신할 수 있다.The hybrid wireless power reception device 200 according to the present invention can receive both power signals (inductive power signal and resonance power signal) from the inductive wireless power transmission device 100 and the resonance type power transmission device 10. You can.

보다 상세하게 설명하면, 상기 유도 방식 전력 전송 장치(20)로부터의 유도 전력 신호는 수신 블록(210)(도 2 참조)의 수신 코일(211)을 통해 수신하게 되며, 공명 방식의 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호는 수신 코일(211)의 둘레에 위치하는 루프 안테나(213)를 통해 수신하게 된다. In more detail, the inductive power signal from the inductive power transmission device 20 is received through the receiving coil 211 of the receiving block 210 (see FIG. 2), and the resonance type power transmission device ( The resonance power signal from 10) is received through the loop antenna 213 located around the receiving coil 211.

이에 따라, 본 발명에 따른 하이브리드 무선 전력 수신 장치(200)는 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신할 수 있고, 이들 전력 신호를 이용하여 부하(280)에 전원을 공급할 수 있게 된다. Accordingly, the hybrid wireless power reception device 200 according to the present invention can receive both the induced power signal and the resonance power signal, and can supply power to the load 280 using these power signals.

이하에서는, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 구성에 대하여 도 2에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the hybrid type wireless power receiving device will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는, 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는, 수신 블록(210), 정류부(220), 전압 안정화 회로(230), 컨버터(240), 전압 센서(250), 근거리 통신 모듈(260), 수신 제어부(270), 및 부하(280)를 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 2 is a block diagram for explaining the electronic configuration of a hybrid type wireless power reception device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the hybrid wireless power reception device 200 according to the present invention includes a reception block 210, a rectifier 220, a voltage stabilization circuit 230, a converter 240, and a voltage sensor 250. ), a short-range communication module 260, a reception control unit 270, and a load 280.

수신 블록(210)은 무선 전력 신호를 수신하기 위한 구성요소로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 수신 코일(211)과 안테나(213) 그리고 안테나(213)에 연결되는 가변 콘덴서(215)를 포함할 수 있다.The receiving block 210 is a component for receiving a wireless power signal, and as shown in FIG. 2, it includes a receiving coil 211, an antenna 213, and a variable condenser 215 connected to the antenna 213. can do.

수신 코일(211)은 무선 전력 전송 장치(200)가 유도 전력 신호를 발진하는 경우, 이 유도 전력 신호를 수신하기 위한 것이다. 이 수신 코일(211)은 통상 100~205KHz의 저주파영역의 전력신호를 전자기 유도 방식에 의해 교류 전력을 생성하는 기능을 한다.The receiving coil 211 is used to receive the induced power signal when the wireless power transmission device 200 oscillates the induced power signal. This receiving coil 211 functions to generate alternating current power by electromagnetic induction from power signals in the low-frequency range of usually 100 to 205 KHz.

안테나(213)는 무선 전력 전송 장치(100)가 공명 전력 신호를 발진하는 경우, 이 공명 전력 신호를 수신하기 위한 것이다. 이 안테나(213)은 통상 6.78MHz±5%의 고주파영역의 전력신호를 공명 방식에 의해 교류 전력을 생성하는 기능을 한다.The antenna 213 is used to receive the resonance power signal when the wireless power transmission device 100 oscillates the resonance power signal. This antenna 213 functions to generate alternating current power using a power signal in a high frequency range of typically 6.78 MHz ± 5% through resonance.

가변 컨덴서(215)는, 공명 방식 무선 전력 전송 장치(10)를 상기 안테나(213)를 통해 인식하면, 안테나(213)의 공명 주파수를 이격하는 역할을 한다. 즉, 수신 제어부(270)는, 상기 가변콘덴서(215)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 공명 전력 신호를 수신하게 할 수 있게 된다.The variable condenser 215 serves to separate the resonance frequency of the antenna 213 when the resonance type wireless power transmission device 10 is recognized through the antenna 213. That is, the reception control unit 270 can adjust the variable capacitor 215 to receive a resonance power signal at a reception frequency spaced apart from the resonance frequency.

정류부(220)는 수신 블록(210)에서 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 기능을 한다. 즉, 상기 유도 전력 신호에 발생되는 수신 코일(211)에서의 교류 전력 또는 공명 전력 신호에 의해 발생되는 안테나(213)에서의 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 기능을 한다. 이 정류부(220)의 구조에 대해서는 도 3에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.The rectifier 220 functions to rectify the alternating current power received in the receiving block 210 into direct current power. That is, it functions to generate rectified power by rectifying the AC power in the receiving coil 211 generated from the inductive power signal or the AC power in the antenna 213 generated by the resonance power signal. The structure of this rectifier 220 will be described in more detail in FIG. 3.

전압 안정화 회로(230)는 정류부(220)와 컨버터(240) 사이에 위치하여, 초기 무선 전력 신호를 수신하게 되는 경우, 가상 부하를 걸어 컨버터(240)로 유입되는 전력의 전압을 안정화하는 기능을 수행한다. The voltage stabilization circuit 230 is located between the rectifier 220 and the converter 240, and has the function of stabilizing the voltage of the power flowing into the converter 240 by applying a virtual load when receiving the initial wireless power signal. Perform.

전압 센서(250)는 정류부(220)와 컨버터(240) 사이에 위치하여 무선 전력 신호에 의해 발생되는 정류 전력의 전압을 측정하는 기능을 한다. 즉 수신 제어부(270)는, 상기 전압 센서(250)를 통해 수신되는 정류 전력의 전압을 통해, 현재 컨버터(240)로 유입되는 전력이 정상 범위내인지를 확인할 수 있게 된다.The voltage sensor 250 is located between the rectifier 220 and the converter 240 and functions to measure the voltage of the rectified power generated by the wireless power signal. That is, the reception control unit 270 can check whether the power currently flowing into the converter 240 is within a normal range through the voltage of the rectified power received through the voltage sensor 250.

컨버터(240)는 정류 전력을 변환하여 부하(280)가 요구하는 전력으로 변환하는 기능을 한다. The converter 240 functions to convert the rectified power into power required by the load 280.

근거리 통신 모듈(260)은, 무선 전력 전송 장치(100)가 공명 방식인 경우, 공명 전력 신호를 수신하고, 이에 따라 부하(280)에 전원을 공급하게 되는데, 이 때, 부하(280)의 전원 공급을 원활하게 하기 위하여 부하(280)의 충전 상태 정보를 전송하는 기능을 한다. 유도 방식의 경우, 수신 코일(211)을 통해 ASK 통신으로 부하(280)의 충전 상태 정보를 전송하게 된다.When the wireless power transmission device 100 is a resonance type, the short-range communication module 260 receives a resonance power signal and supplies power to the load 280 accordingly. At this time, the power of the load 280 It functions to transmit charging status information of the load 280 in order to smooth supply. In the case of the inductive method, the charging state information of the load 280 is transmitted through ASK communication through the receiving coil 211.

수신 제어부(270)는, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되는 경우, 상기 정류 전력을 상기 전압 안정화 회로(230)에 공급하게 하고, 상기 공명 전력 신호 및 상기 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 전압 안정화 회로(230)를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터(240)로 공급하는 기능을 한다. 또한, 상기 수신 제어부(270)는, 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하도록 제어하는 기능을 한다. When the resonance power signal and the induced power signal are initially received, the reception control unit 270 supplies the rectified power to the voltage stabilization circuit 230, and supplies the rectified power to the voltage stabilization circuit 230 by the resonance power signal and the induced power signal. If the rectified power is determined to be within the standard range, the voltage stabilization circuit 230 is turned off and the rectified power is supplied to the converter 240. In addition, the reception control unit 270 functions to control the variable condenser 215 to receive the resonance power reception signal at the resonance frequency after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal.

또한, 수신 제어부(270)는, 상기 전압 센서(250)로부터 측정되는 전압 정보 신호를 수신하고, 이 전압 정보 신호의 측정 전압값이 기준 범위내가 되면, 정상적으로 부하(280)에 전원을 공급할 수 있는 것으로 하여 전압 안정화 회로(230)를 오프하고, 상기 컨버터(240)로 상기 정류 전력을 공급하는 기능을 한다. 이러한 수신 제어부(270)의 동작 및 전체적인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)의 전력 수신 동작에 대해서는 도 5에서 보다 상세하게 설명하도록 한다. In addition, the reception control unit 270 receives the voltage information signal measured from the voltage sensor 250, and can normally supply power to the load 280 when the measured voltage value of this voltage information signal is within the reference range. This functions to turn off the voltage stabilization circuit 230 and supply the rectified power to the converter 240. The operation of the reception control unit 270 and the overall power reception operation of the hybrid wireless power reception device 200 will be described in more detail with reference to FIG. 5.

이하에서는, 상기 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)의 정류부(220)의 구체적인 구성에 대하여 도 3을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the specific configuration of the rectifier 220 of the hybrid wireless power reception device 200 will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 전송 장치 중 정류부의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.Figure 3 is a block diagram for explaining the electronic configuration of a rectifier in a hybrid wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 정류부(220)는, 수신 블록(210)에서 생성되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 기능을 한다. 이와 같은 정류부(220)는, 공명 방식 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부(221)와, 유도 방식 전력 전송 장치(20)로부터의 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부(223), 그리고, 상기 공명 정류부(221) 및 상기 유도 정류부(223)중 하나를 선택하기 위한 스위칭부(225)를 포함할 수 있다.As described above, the rectifier 220 functions to rectify the alternating current power generated in the receiving block 210 and convert it into direct current power. Such a rectifier 220 is a resonance rectifier 221 that rectifies the power generated by the resonance power signal from the resonance power transmission device 10 and the induction power signal from the induction power transmission device 20. It may include an inductive rectifier 223 that rectifies the power generated by the power, and a switching unit 225 for selecting one of the resonance rectifier 221 and the inductive rectifier 223.

즉, 수신 제어부(270)는, 무선 전력 신호를 발진하는 무선 전력 전송 장치(100)의 종류를 확인하면, 상기 스위칭부(225)를 제어하여 종류에 대응하는 정류부 중 하나를 선택하여 정류하게 된다. 이와 같이, 2채널 방식으로 정류를 함으로써 정류 효율을 높일 뿐 아니라, 무선 전력 신호를 수신하지 않는 측의 수신 블록(210)으로 전류가 누설되는 것을 방지하여 전력 전송 효율을 높일 수 있게 된다. That is, when the reception control unit 270 confirms the type of the wireless power transmission device 100 that oscillates a wireless power signal, it controls the switching unit 225 to select one of the rectifiers corresponding to the type to perform rectification. . In this way, rectification using a two-channel method not only improves rectification efficiency, but also improves power transmission efficiency by preventing current leakage into the receiving block 210 on the side that does not receive the wireless power signal.

이하에서는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치의 기능이 자기 공명식에 적용된 예에 대하여 도 4를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an example in which the function of the hybrid wireless power receiving device, which is an embodiment of the present invention, is applied to a magnetic resonance type will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 4은 본 발명의 다른 실시예인 자기 공명식 무선 전력 수신 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 자기 공명식 무선 전력 수신 장치(300)는, 안테나(313)와 가변 컨덴서(315)를 포함하는 수신 블록(310), 정류부(320), 전압 안정화 회로(330), 컨버터(340), 전압 센서(350), 근거리 통신 모듈(360), 공명 수신 제어부(370) 및 부하(380)를 포함할 수 있다.Figure 4 is a block diagram for explaining the electronic configuration of a magnetic resonance type wireless power receiving device, which is another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the magnetic resonance wireless power reception device 300 includes a reception block 310 including an antenna 313 and a variable condenser 315, a rectifier 320, a voltage stabilization circuit 330, It may include a converter 340, a voltage sensor 350, a short-range communication module 360, a resonance reception control unit 370, and a load 380.

여기서, 정류부(320), 전압 안정화 회로(330), 컨버터(340), 전압 센서(350), 근거리 통신 모듈(360) 및 부하(380)는, 도 3에서의 동명 구성요소와 동일한 기능을 하므로, 이에 대하여 설명을 생략하도록 한다.Here, the rectifier 320, voltage stabilization circuit 330, converter 340, voltage sensor 350, short-range communication module 360, and load 380 have the same function as the components of the same name in FIG. 3. , the explanation regarding this will be omitted.

도 4에 도시된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치(300)의 수신 블록(310)은 도 3에서의 수신 블록(210)과 달리, 안테나(313)와 가변 콘덴서(315)만으로 구성된다. 공명 수신 제어부(370)는, 자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 안테나(313)를 통해 인식하면, 상기 가변 콘덴서(315)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하게 한다. 즉, 최초 전원 수신시 공명주파수가 아니라 이격 수신 주파수를 통해 공명 전력 신호를 수신하기 때문에 서지 전압이 발생되는 것이 방지되게 되게 된다. 또한, 상기 공명 수신 제어부(370)는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(315)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 신호를 수신하도록 제어함으로써, 서지 전압을 방지한 후에는 최적으로 충전이 가능하게 된다.Unlike the receiving block 210 in FIG. 3, the receiving block 310 of the magnetic resonance wireless power receiving device 300 shown in FIG. 4 consists only of an antenna 313 and a variable condenser 315. When the resonance reception control unit 370 recognizes a magnetic resonance wireless power transmission device through the antenna 313, it adjusts the variable condenser 315 to receive the first resonance power signal at a receiving frequency spaced apart from the resonance frequency. Take control. That is, when the power is first received, the resonance power signal is received through the separated reception frequency rather than the resonance frequency, thereby preventing the generation of surge voltage. In addition, the resonance reception control unit 370 controls the variable capacitor 315 to receive the resonance power signal at a resonance frequency after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal, thereby controlling the surge voltage. After preventing this, optimal charging is possible.

이하에서는 도 2 및 도 3상술한 구성을 가지는 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법에 대하여 도 5를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 5에서 설명되는 무선 전력 신호 제어 방법은, 도 4에서의 자기 공명식 무선 전력 수신 장치에도 이용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, the wireless power signal control method in the hybrid type wireless power receiving device having the configuration described above in FIGS. 2 and 3 will be described in detail with reference to FIG. 5. It should be understood that the wireless power signal control method described in FIG. 5 can also be used in the magnetic resonance type wireless power receiving device in FIG. 4.

도 5는 본 발명의 일실시예인 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에 따른 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)가 충전거리(공명방식) 또는 충전 위치(유도방식)에 위치하게 되면, 무선 전력 전송 장치(100)측에서는 물체 감지신호에 의해 외부 물체가 감지되는 것을 확인하게 된다. 이 때, 무선 전력 전송 장치(100)가 유도 방식인 경우, 전송 코일에서의 펄스 신호를 이용하여, 외부 물체가 유도 방식 전력 수신 장치(20)인지를 확인할 수 있게 된다. 즉, 외부 물체가 유도 방식 전력 전송 장치(20)인 경우, ASK 통신 신호를 무선 전력 수신 장치(200)가 수신 코일(211)을 통해 발신하게 되며, 이에 따라 무선 전력 전송 장치(100)는 ID 요청신호를 전송 코일을 통해 발신하게 된다. Figure 5 is a flowchart for explaining a wireless power transmission control method according to a hybrid type wireless power reception device, which is an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, when the hybrid type wireless power receiving device 200 is located at the charging distance (resonant method) or charging position (inductive method), the wireless power transmitting device 100 detects the device by an object detection signal. It is confirmed that an external object is detected. At this time, when the wireless power transmission device 100 is an inductive type, it is possible to check whether the external object is the inductive power receiving device 20 using a pulse signal from the transmission coil. That is, when the external object is the inductive power transmission device 20, the wireless power reception device 200 transmits the ASK communication signal through the receiving coil 211, and accordingly, the wireless power transmission device 100 receives the ID The request signal is transmitted through the transmission coil.

무선 전력 전송 장치(100)가 공명 방식인 경우, 안테나(213)에서의 펄스 신호를 이용하여, 외부 물체가 공명 방식 전력 수신 장치(10)인지를 확인할 수 있게 되며,외부 물체가 공명 방식 전력 전송 장치(10)으로 확인되면, 근거리 통신 모듈(260)을 통해 무선 전력 전송 장치(100)는 ID 요청신호를 무선 전력 수신 장치(200)로 발신하게 된다(S13). If the wireless power transmission device 100 is a resonance type, it is possible to check whether the external object is the resonance type power receiving device 10 using the pulse signal from the antenna 213, and the external object is a resonance type power transmission device. When confirmed as the device 10, the wireless power transmission device 100 transmits an ID request signal to the wireless power reception device 200 through the short-range communication module 260 (S13).

그러면, 무선 전력 수신 장치(200)는 ID 신호를 수신 코일(211)(유도 방식의 경우), 또는 근거리 통신 모듈(260)(공명 방식의 경우) 전송하게 된다(S21). 그러면, 무선 전력 전송 장치(100)는 이에 맞게 무선 전력 신호를 발신하게 된다. 즉, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치(200)는, 공명 전력 전송 장치(10)로부터의 공명 전력 신호 및 유도 방식 전력 전송 장치(20)의 무선 전력 신호 중 하나를 초기에 수신하게 되면, 정류부(220) 후단에 위치한 전압 안정화 회로(230)를 온시킨다. 만약, 전력 신호가 공명 전력 신호인 경우에는 안테나(213)와 연결되는 가변콘덴서(215)를 조절하여 공명주파수로부터 이격된 이격 수신 주파수로 설정하여 최초 공명 전력 신호를 수신하게 된다(S23). Then, the wireless power receiving device 200 transmits the ID signal to the receiving coil 211 (in the case of the inductive method) or the short-range communication module 260 (in the case of the resonance method) (S21). Then, the wireless power transmission device 100 transmits a wireless power signal accordingly. That is, when the hybrid wireless power reception device 200 initially receives one of the resonance power signal from the resonance power transmission device 10 and the wireless power signal from the inductive power transmission device 20, the rectifier 220 ) Turn on the voltage stabilization circuit 230 located at the rear end. If the power signal is a resonance power signal, the variable capacitor 215 connected to the antenna 213 is adjusted to set a receiving frequency spaced apart from the resonance frequency to receive the first resonance power signal (S23).

그 다음, 수신 제어부(270)는, 전압 센서(250)를 통해 정류부(220)와 컨버터(240) 사이의 정류 전력의 전압을 체크한다(S25). 이 체크된 정류 전압이 정상 범위라고 판단되면, 전압 안정화 회로(230)를 오프시킴과 더불어서, 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명 주파수로 공명신호를 수신하도록 한다(S27). 한편, 유도 방식인 경우, 유도 전력 신호에 의해 정류된 정류 전력이 기준 범위내로 판단되면, 상기 안정화 회로(230)를 오프시킨 후 상기 정류전력을 상기 컨버터(240)로 공급하게 된다. 또는 정류전 정류 전력의 전압을 체크하지 않고, 수신 제어부(270)는, 상기 최초 공명 전력 신호 수신후 기준 시간이 경과한 후, 상기 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수로 상기 공명 전력 수신신호를 수신하게 할 수 있다.Next, the reception control unit 270 checks the voltage of the rectified power between the rectifier 220 and the converter 240 through the voltage sensor 250 (S25). If it is determined that the checked rectified voltage is in the normal range, the voltage stabilization circuit 230 is turned off and the variable condenser 215 is readjusted to receive a resonance signal at the resonance frequency (S27). Meanwhile, in the case of the induction method, if the rectified power rectified by the inductive power signal is determined to be within the standard range, the stabilization circuit 230 is turned off and the rectified power is supplied to the converter 240. Alternatively, without checking the voltage of the rectified power before rectification, the reception control unit 270 readjusts the variable condenser 215 after a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal to receive the resonance power at the resonance frequency. A signal can be received.

이와 같이, 안테나(213)의 가변 콘덴서(215)를 재조절하여 공명주파수를 갖는 안테나(213)를 통해 공명 전력 신호를 수신하고, 이에 따라 정류된 정류 전력을 부하(280)에 인가하여 충전을 계속한다(S29). 이 때, 무선 전력 수신 장치(200)의 수신 제어부(270)는 부하(280)의 충전 상태 정보를 생성하여 근거리 통신 모듈(260)을 통해 무선 전력 전송 장치로 전송하게 되고, 무선 전력 전송 장치(100)는 이에 따라 무선 전력 신호의 주파수 또는 세기를 변경하여 최적의 전송효율을 갖도록 무선 전력 신호를 변경하여 발진하게 된다(S31, S17).In this way, the variable condenser 215 of the antenna 213 is readjusted to receive a resonance power signal through the antenna 213 having a resonance frequency, and the rectified power is applied to the load 280 for charging. Continue (S29). At this time, the reception control unit 270 of the wireless power reception device 200 generates charging state information of the load 280 and transmits it to the wireless power transmission device through the short-range communication module 260, and the wireless power transmission device ( 100) changes the frequency or intensity of the wireless power signal accordingly to change the wireless power signal to have optimal transmission efficiency and oscillate (S31, S17).

상술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 장치의 종류에 상관 없이, 유도 전력 신호 및 공명 전력 신호를 모두 수신하여 충전할 수 있기 때문에 기기 호환성이 높아지게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, device compatibility is increased because both the inductive power signal and the resonance power signal can be received and charged regardless of the type of transmission device.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전 초기시에 발생될 수 있는 기준 범위 밖의 급작스런 승압 현상(서지 전압)등을 미연에 방지하여 제품의 내구성 향상에 이바지할 수 있게 된다.In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to contribute to improving the durability of the product by preventing a sudden voltage increase (surge voltage) outside the standard range that may occur at the beginning of charging.

상기와 같이 설명된 하이브리드형 무선 전력 수신 장치, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치에서의 무선 전력 신호 제어 방법, 및 이와 관련된 자기 공명식 무선 전력 수신 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The hybrid type wireless power receiving device described above, the wireless power signal control method in the hybrid wireless power receiving device, and the magnetic resonance type wireless power receiving device related thereto may be limited to the configuration and method of the embodiments described above. Rather, the above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made.

10 : 자기 공명 방식 전력 전송 장치
20 : 유도 방식 전력 전송 장치
100 : 무선 전력 전송 장치
200 : 하이브리드형 무선 전력 수신 장치
210 : 수신 블록
211 : 수신 코일
213 : 안테나(루프 안테나)
215 : 가변 콘덴서
220 : 정류부
230 : 전압 안정화회로
240 : 컨버터
250 : 전압 센서
260 : 근거리 통신 모듈
270 : 수신 제어부
280 : 부하(배터리)
10: Magnetic resonance type power transmission device
20: Inductive power transmission device
100: wireless power transmission device
200: Hybrid wireless power receiving device
210: Receiving block
211: receiving coil
213: Antenna (loop antenna)
215: variable condenser
220: rectifier
230: Voltage stabilization circuit
240: converter
250: voltage sensor
260: Short-distance communication module
270: Reception control unit
280: load (battery)

Claims (6)

유도 전력 신호를 수신하는 수신 코일;
상기 수신 코일의 둘레에 설치되어서 공명 전력 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 유도 전력 신호 또는 상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 교류 전력을 정류하여 정류 전력을 생성하는 정류부;
상기 정류 전력을 변환하는 컨버터;
상기 정류부와 상기 컨버터 사이에 설치되는 전압 안정화 회로;
상기 공명 전력 신호 또는 상기 유도 전력 신호가 초기에 수신되면, 상기 전압 안정화 회로에 상기 정류 전력을 공급하게 제어하도록 구성된 수신 제어부; 및
상기 정류부와 상기 수신 제어부 사이에 배치되는 전압 센서를 포함하고,
상기 정류부는,
상기 공명 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 공명 정류부;
상기 유도 전력 신호에 의해 발생된 전력을 정류하는 유도 정류부; 및
상기 공명 정류부 및 상기 유도 정류부 중 하나를 선택하기 위한 스위칭부를 포함하고,
상기 수신 제어부는 공명 주파수로부터 이격된 수신 주파수로 최초 공명 전력 신호를 수신하게 상기 수신 안테나를 제어하도록 구성되는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
a receiving coil that receives the inductive power signal;
a receiving antenna installed around the receiving coil to receive a resonance power signal;
a rectifier that rectifies alternating current power generated by the induced power signal or the resonance power signal to generate rectified power;
A converter that converts the rectified power;
a voltage stabilization circuit installed between the rectifier and the converter;
a reception control unit configured to control supply of the rectified power to the voltage stabilization circuit when the resonance power signal or the induced power signal is initially received; and
It includes a voltage sensor disposed between the rectifier and the reception control unit,
The rectifier unit,
a resonance rectifier that rectifies power generated by the resonance power signal;
an inductive rectifier that rectifies power generated by the inductive power signal; and
A switching unit for selecting one of the resonance rectifier and the inductive rectifier,
The reception control unit is configured to control the reception antenna to receive an initial resonance power signal at a reception frequency spaced apart from the resonance frequency.
제 1 항에 있어서,
상기 수신 안테나와 연결되는 가변 콘덴서를 더 포함하고,
상기 수신 제어부는,
자기 공명식 무선 전력 전송 장치를 상기 수신 안테나를 통해 인식하면, 상기 공명 주파수로부터 이격된 상기 수신 주파수로 상기 최초 공명 전력 신호를 수신하도록 상기 가변 콘덴서를 조절하고,
상기 수신 제어부는,
상기 최초 공명 전력 신호를 수신한 후 기준 시간이 경과되면, 상기 가변 콘덴서를 재조절하여 상기 공명 주파수로 상기 공명 전력 신호를 수신하도록 제어하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
According to claim 1,
Further comprising a variable condenser connected to the receiving antenna,
The reception control unit,
When a magnetic resonance wireless power transmission device is recognized through the receiving antenna, the variable condenser is adjusted to receive the first resonance power signal at the reception frequency spaced from the resonance frequency,
The reception control unit,
A hybrid wireless power reception device that controls to receive the resonance power signal at the resonance frequency by readjusting the variable condenser when a reference time has elapsed after receiving the first resonance power signal.
제 1 항에 있어서,
상기 공명 전력 신호에 의해 발생되는 충전 상태정보를 전송하기 위한 근거리 통신 모듈을 더 포함하는, 하이브리드형 무선 전력 수신 장치.
According to claim 1,
A hybrid wireless power reception device further comprising a short-range communication module for transmitting charging state information generated by the resonance power signal.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020220056007A 2020-11-20 2022-05-06 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same KR102665363B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220056007A KR102665363B1 (en) 2020-11-20 2022-05-06 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020240059732A KR20240069700A (en) 2020-11-20 2024-05-07 Hybrid type wireless power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireless power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200156804A KR102257626B1 (en) 2020-02-28 2020-11-20 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020210065518A KR102396721B1 (en) 2020-11-20 2021-05-21 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020220056007A KR102665363B1 (en) 2020-11-20 2022-05-06 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210065518A Division KR102396721B1 (en) 2020-11-20 2021-05-21 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240059732A Division KR20240069700A (en) 2020-11-20 2024-05-07 Hybrid type wireless power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireless power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220065730A KR20220065730A (en) 2022-05-20
KR102665363B1 true KR102665363B1 (en) 2024-05-09

Family

ID=73779416

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200156804A KR102257626B1 (en) 2020-02-28 2020-11-20 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020210065518A KR102396721B1 (en) 2020-11-20 2021-05-21 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020220056007A KR102665363B1 (en) 2020-11-20 2022-05-06 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020240059732A KR20240069700A (en) 2020-11-20 2024-05-07 Hybrid type wireless power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireless power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200156804A KR102257626B1 (en) 2020-02-28 2020-11-20 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR1020210065518A KR102396721B1 (en) 2020-11-20 2021-05-21 Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240059732A KR20240069700A (en) 2020-11-20 2024-05-07 Hybrid type wireless power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireless power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same

Country Status (1)

Country Link
KR (4) KR102257626B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088143A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Murata Mfg Co Ltd Non-contact power reception circuit and non-contact power transmission system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6653831B2 (en) * 2001-11-20 2003-11-25 Gentex Corporation Magnetometer having a dynamically adjustable bias setting and electronic vehicle compass incorporating the same
KR101110325B1 (en) * 2009-09-22 2012-02-15 전자부품연구원 wireless charging system
TWI502842B (en) * 2009-11-19 2015-10-01 Access Business Group Int Llc Multiple use wireless power systems, and wireless power supply remote device for the same
KR101171142B1 (en) * 2009-11-20 2012-08-06 전자부품연구원 Apparatus, method and system for wireless charging for vehicle using resonance magnetic induction
KR20110066827A (en) * 2009-12-11 2011-06-17 한국전자통신연구원 Potable device and method for charging battary thereof
KR101830734B1 (en) * 2010-11-03 2018-02-21 엘지전자 주식회사 Wireless power transmission method and apparatus
KR101171937B1 (en) * 2010-12-30 2012-08-07 전자부품연구원 Multi-node wireless power transmission system and wirelss chargeable device using magnetic resonance induction
KR101811292B1 (en) * 2011-07-06 2017-12-26 엘지전자 주식회사 Wireless power transmitter and wireless power receiver having fuction of resonance frequency control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088143A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Murata Mfg Co Ltd Non-contact power reception circuit and non-contact power transmission system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102396721B1 (en) 2022-05-12
KR102257626B1 (en) 2021-06-01
KR20240069700A (en) 2024-05-20
KR20210064130A (en) 2021-06-02
KR20200135752A (en) 2020-12-03
KR20220065730A (en) 2022-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11936202B2 (en) Hybrid wireless power transmitting system and method therefor
US10978246B2 (en) Wireless power transmitter and method of controlling power thereof
KR101184503B1 (en) Wireless power transmission apparatus and transmission method thereof
US20170244286A1 (en) Wireless power repeater and method thereof
US10205351B2 (en) Wireless power transmitter, wireless power repeater and wireless power transmission method
KR101743071B1 (en) Wireless power transmitter,wireless power receiver, and wireless charging system
US8378524B2 (en) Non-contact power transmission device
KR101831993B1 (en) Apparatus and method for controlling amount of charging current for wireless power receiver
KR101882273B1 (en) Method and apparatus for wireless power reception and method and apparatus for wireless power transmission
KR20150109722A (en) Method and apparatus for transmitting power wirelessly
EP2720383A2 (en) Wireless power-transmission apparatus and system
KR101688158B1 (en) Wireless power transfer apparatus and system
KR20120066281A (en) Wireless power transmission apparatus and transmission method thereof
KR20170007756A (en) Wireless power reception device and wireless communication method
KR102261860B1 (en) Multi-level power compatible wireless power receiving apparatus
KR20170066791A (en) Wireless power transferring apparatus and method
KR102665363B1 (en) Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR20180039433A (en) Wireless power transmitor and wireless power receiver and wireless charging system
KR20140144656A (en) Wireless power transmitter,wireless power receiver, and wireless charging system
KR102183630B1 (en) Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
KR102086859B1 (en) Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same
TW202002460A (en) Micro wave charge management circuit and the method thereof
KR20160086685A (en) Wireless power transfer method, apparatus and system

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant