KR102679814B1 - Wireless power receiving apparatus having multiple power mode and wireless power receiving method using same - Google Patents

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KR102679814B1 KR1020220084833A KR20220084833A KR102679814B1 KR 102679814 B1 KR102679814 B1 KR 102679814B1 KR 1020220084833 A KR1020220084833 A KR 1020220084833A KR 20220084833 A KR20220084833 A KR 20220084833A KR 102679814 B1 KR102679814 B1 KR 102679814B1
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이다주
김빛찬
김지수
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숭실대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치에 관한 것으로, 입력전력을 분배하는 가변 전력 분배부; 상기 가변 전력 분배부에서 분배된 입력전력을 정류시키는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 전력을 DC 전력으로 변환하고, 상기 DC 전력을 배터리로 전달하는 전원 제어부; 및 상기 배터리로 전달되는 상기 DC 전력의 전압 변화를 센싱하여 상기 입력전력의 크기를 판별하고, 판별한 입력전력의 크기에 따라 상기 가변 전력 분배부에서 분배하는 입력전력의 적정 전력 분배율을 결정하는 임피던스 가변 제어부를 포함한다. 이에 의해 입력전력의 크기에 따라 입력전력을 분배하기 위한 적정 분배 비율을 가변할 수 있고, 적정 전력 분배율에 따라 분배된 입력전력을 고효율로 정류시켜 높은 전력 변환 효율을 가질 수 있다.The present invention relates to a wireless power reception device having multiple power modes, comprising: a variable power distribution unit that distributes input power; a rectifier that rectifies the input power distributed by the variable power distribution unit; a power control unit that converts the power rectified in the rectifier into DC power and transfers the DC power to a battery; And an impedance that senses the voltage change of the DC power delivered to the battery to determine the size of the input power, and determines an appropriate power distribution ratio of the input power distributed by the variable power distribution unit according to the determined size of the input power. Includes a variable control unit. As a result, the appropriate distribution ratio for distributing the input power can be varied according to the size of the input power, and the input power distributed according to the appropriate power distribution ratio can be rectified with high efficiency to achieve high power conversion efficiency.

Description

다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치 및 이를 이용한 무선 전력 수신 방법{WIRELESS POWER RECEIVING APPARATUS HAVING MULTIPLE POWER MODE AND WIRELESS POWER RECEIVING METHOD USING SAME}Wireless power receiving device having multiple power modes and wireless power receiving method using the same {WIRELESS POWER RECEIVING APPARATUS HAVING MULTIPLE POWER MODE AND WIRELESS POWER RECEIVING METHOD USING SAME}

본 발명은 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치 및 이를 이용한 무선 전력 수신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력전력에 따라 전력 분배율을 가변할 수 있는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치 및 이를 이용한 무선 전력 수신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power receiving device having multiple power modes and a wireless power receiving method using the same. More specifically, a wireless power receiving device having multiple power modes capable of varying the power distribution ratio according to input power and a wireless power receiving method using the same. It relates to a method of receiving power wirelessly.

무선 통신 기술의 발달로 소형 전자기기 및 대형 가전 기기 등과 같이 다양한 기기들을 사용함에 있어서, 높은 휴대성과 함께 편리성이 요구되고 있다. With the development of wireless communication technology, convenience as well as high portability are required when using various devices such as small electronic devices and large home appliances.

이러한 휴대성 및 편리성을 높이기 위해서는 정보는 물론, 기기의 사용을 위한 전력을 자유롭게 전송하는 기술이 필요하다. In order to increase portability and convenience, technology is needed to freely transmit not only information but also power for device use.

이에 무선 전력을 전송하기 위한 기술로, 전자기기의 이동 유무 및 크기에 상관없이 자유롭게 전력의 전송이 가능하다는 장점이 있는 전자기파 기반의 무선 전력 전송 기술이 개발되고 있다. Accordingly, as a technology for transmitting wireless power, electromagnetic wave-based wireless power transmission technology is being developed, which has the advantage of enabling free transmission of power regardless of the movement and size of electronic devices.

하지만 전자기파 방식의 무선 전력 전송 시스템에서는 송수신기 간의 거리에 따라 수신되는 입력전력의 크기가 매우 크게 변화한다는 문제가 있다. 따라서 다양한 위치에서 수신되는 전력을 높은 효율로 변환하기 위해서는 입력전력에 관계없이 높은 효율을 유지하는 정류기의 개발이 필요하다. However, there is a problem in the electromagnetic wave wireless power transmission system that the size of the received input power varies greatly depending on the distance between the transmitter and receiver. Therefore, in order to convert power received from various locations with high efficiency, it is necessary to develop a rectifier that maintains high efficiency regardless of input power.

정류기는 입력전력에 따라 정류기의 최적 임피던스가 변화하기 때문에 임피던스 변화를 고려하여 넓은 입력전력 범위를 갖는 다양한 정류기에 대한 연구가 진행되고 있다. Since the optimal impedance of the rectifier changes depending on the input power, research is being conducted on various rectifiers with a wide input power range taking impedance change into consideration.

넓은 입력전력 범위를 갖는 정류기를 구성하기 위한 가장 간단한 방식으로는 넓은 입력전력 범위에서 정합 가능한 정합 네트워크를 이용한 방식이다. The simplest way to construct a rectifier with a wide input power range is to use a matching network that can match over a wide input power range.

이보다 정교한 방식으로는 도 1에 도시된 바와 같이 입력전력에 따라서 최적 임피던스에 정합되도록 정합 네트워크를 제어하는 방식을 통해 넓은 입력전력 범위에서의 정합의 성능을 개선하는 방식일 수 있다. A more sophisticated method may be a method of improving matching performance in a wide input power range by controlling the matching network to match to the optimal impedance according to the input power, as shown in FIG. 1.

하지만 이러한 종래의 방식은 단일 정류부 다이오드의 항복 전압을 고려하기 때문에 최대 입력전력 범위가 제한된다는 한계를 가진다. However, this conventional method has the limitation that the maximum input power range is limited because it considers the breakdown voltage of a single rectifier diode.

한국공개특허공보 제10-2012-0128321호Korean Patent Publication No. 10-2012-0128321

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 입력전력의 크기에 따라 입력전력을 분배하기 위한 적정 분배 비율을 가변할 수 있고, 적정 전력 분배율에 따라 분배된 입력전력을 고효율로 정류시켜 높은 전력 변환 효율을 가질 수 있는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치를 제공하는 것이다. The present invention was created to solve the above problem, and the purpose of the present invention is to change the appropriate distribution ratio for distributing input power according to the size of the input power, and to change the input power distributed according to the appropriate power distribution ratio. To provide a wireless power reception device having multiple power modes that can have high power conversion efficiency by rectifying the power with high efficiency.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치는, 입력전력을 분배하는 가변 전력 분배부; 상기 가변 전력 분배부에서 분배된 입력전력을 정류시키는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 전력을 DC 전력으로 변환하고, 상기 DC 전력을 배터리로 전달하는 전원 제어부; 및 상기 배터리로 전달되는 상기 DC 전력의 전압 변화를 센싱하여 상기 입력전력의 크기를 판별하고, 판별한 입력전력의 크기에 따라 상기 가변 전력 분배부에서 분배하는 입력전력의 적정 전력 분배율을 결정하는 임피던스 가변 제어부를 포함한다. A wireless power reception device with multiple power modes according to an embodiment of the present invention to achieve the above object includes a variable power distribution unit that distributes input power; a rectifier that rectifies the input power distributed by the variable power distribution unit; a power control unit that converts the power rectified by the rectifier into DC power and transfers the DC power to a battery; And an impedance that senses the voltage change of the DC power delivered to the battery to determine the size of the input power, and determines an appropriate power distribution ratio of the input power distributed by the variable power distribution unit according to the determined size of the input power. Includes a variable control unit.

그리고 상기 정류부는, 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기를 초과하는 제1 정류부; 및 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기 미만인 제2 정류부를 포함할 수 있다. And the rectifier includes: a first rectifier whose input power value with maximum efficiency exceeds a certain amount; And it may include a second rectifier whose input power value with maximum efficiency is less than a certain level.

또한 상기 가변 전력 분배부는, 상기 임피던스 가변 제어부에서 결정된 적정 전력 분배율에 따라 부하 임피던스를 변화시키는 임피던스 변환부; 및 상기 부하 임피던스에 따라 상기 제1 정류부와 제2 정류부 측으로 상기 입력전력을 분배하는 전력 분배부를 포함할 수 있다. In addition, the variable power distribution unit includes an impedance conversion unit that changes load impedance according to an appropriate power distribution ratio determined by the impedance variable control unit; And it may include a power distribution unit that distributes the input power to the first rectifier and the second rectifier according to the load impedance.

그리고 상기 임피던스 변환부는, 상기 적정 전력 분배율에 따라 제1 임피던스를 변화시키는 제1 임피던스 변환부; 및 상기 적정 전력 분배율에 따라 제2 임피던스를 변화시키는 제2 임피던스 변환부를 포함할 수 있다. And the impedance conversion unit includes: a first impedance conversion unit that changes the first impedance according to the appropriate power distribution ratio; and a second impedance converter that changes the second impedance according to the appropriate power distribution ratio.

또한 상기 제1 정류부 및 제2 정류부는, 상기 가변 전력 분배부와 임피던스를 정합시키는 정합부와 다이오드를 포함할 수 있다. Additionally, the first rectifier and the second rectifier may include a matching unit and a diode that matches impedance with the variable power distribution unit.

그리고 상기 임피던스 가변 제어부는, 상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기를 초과하면, 상기 입력전력이 상기 제2 정류부보다 상기 제1 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. In addition, when the determined size of the input power exceeds a certain level, the impedance variable control unit may determine the appropriate power distribution ratio so that more of the input power is distributed to the first rectifier than to the second rectifier.

또한 상기 임피던스 가변 제어부는, 상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기 미만이면, 상기 입력전력이 상기 제1 정류부보다 상기 제2 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. Additionally, if the determined input power is less than a certain level, the impedance variable control unit may determine the appropriate power distribution ratio so that more of the input power is distributed to the second rectifier than to the first rectifier.

그리고 상기 임피던스 변환부는, 적어도 하나 이상의 임피던스 값 사이에서 스위칭하는 스위칭 회로로 마련될 수 있다. Additionally, the impedance conversion unit may be provided as a switching circuit that switches between at least one impedance value.

여기서 상기 임피던스 변환부는, 서로 상이한 부하 임피던스를 가지는 복수의 LC회로; 상기 복수의 LC 회로 사이에서 스위칭하는 스위치를 포함할 수 있다. Here, the impedance conversion unit includes a plurality of LC circuits having different load impedances; It may include a switch for switching between the plurality of LC circuits.

한편 상기 임피던스 변환부는, 가변 커패시터를 포함할 수 있다.Meanwhile, the impedance conversion unit may include a variable capacitor.

또한 상기 전력 분배부는, 상기 입력전력을 수신하는 안테나와 연결되는 제1 포트; 누설 전력이 발생하는 경우 상기 제1 포트로 반사되어 돌아오지 않도록 접지 또는 개방하여 상기 누설 전력을 상기 제1 포트로 재반사하는 제2 포트; 상기 제1 정류부와 연결되어 상기 입력전력을 상기 제1 정류부 측으로 분배하는 제3 포트; 및 상기 제2 정류부와 연결되어 상기 입력전력을 상기 제2 정류부 측으로 분배하는 제4 포트를 포함할 수 있다. In addition, the power distribution unit includes a first port connected to an antenna that receives the input power; When leakage power occurs, a second port is grounded or opened to prevent the leakage power from being reflected back to the first port to reflect the leakage power back to the first port; a third port connected to the first rectifier to distribute the input power to the first rectifier; And it may include a fourth port connected to the second rectifier to distribute the input power to the second rectifier.

한편 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법은 가변 전력 분배부가 입력전력을 분배하는 단계; 정류부가 분배된 입력전력을 정류시키는 단계; 전원 제어부가 정류된 전력을 DC 전력으로 변환하고, 상기 DC 전력을 배터리로 전달하는 단계; 및 임피던스 가변 제어부가 상기 배터리로 전달되는 상기 DC 전력의 전압 변화를 센싱하여 상기 입력전력의 크기를 판별하고, 판별한 입력전력의 크기에 따라 상기 분배하는 단계에서 분배하는 입력전력의 적정 전력 분배율을 결정하는 단계를 포함한다. Meanwhile, a wireless power reception method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes the steps of a variable power distribution unit distributing input power; Rectifying the distributed input power by a rectifier; A power control unit converting the rectified power into DC power and transferring the DC power to a battery; And an impedance variable control unit determines the size of the input power by sensing the voltage change of the DC power delivered to the battery, and determines an appropriate power distribution ratio of the input power distributed in the distribution step according to the determined size of the input power. Includes decision-making steps.

그리고 상기 정류부는, 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기를 초과하는 제1 정류부 및 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기 미만인 제2 정류부를 포함하고, 상기 분배하는 단계는, 상기 적정 전력 분배율을 결정하는 단계에서 결정된 적정 전력 분배율에 따라 부하 임피던스를 변화시키는 단계; 및 상기 부하 임피던스에 따라 상기 제1 정류부와 제2 정류부 측으로 상기 입력전력을 분배하는 단계를 포함할 수 있다. And the rectifier includes a first rectifier whose input power value with maximum efficiency exceeds a certain amount and a second rectifier whose input power value with maximum efficiency is less than a certain amount, and the distributing step includes the appropriate power distribution ratio. changing the load impedance according to the appropriate power distribution ratio determined in the step of determining; and distributing the input power to the first rectifier and the second rectifier according to the load impedance.

또한 상기 부하 임피던스를 변화시키는 단계는, 상기 적정 전력 분배율에 따라 제1 임피던스를 변화시키는 단계; 및 상기 적정 전력 분배율에 따라 제2 임피던스를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다. In addition, changing the load impedance may include changing the first impedance according to the appropriate power distribution ratio; and changing the second impedance according to the appropriate power distribution ratio.

그리고 상기 적정 전력 분배율을 결정하는 단계에서는, 상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기를 초과하면, 상기 입력전력이 상기 제2 정류부보다 상기 제1 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. In the step of determining the appropriate power distribution ratio, if the determined size of the input power exceeds a certain size, the appropriate power distribution ratio may be determined so that more of the input power is distributed to the first rectifier than to the second rectifier. there is.

또한 상기 적정 전력 분배율을 결정하는 단계에서는, 상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기 미만이면, 상기 입력전력이 상기 제1 정류부보다 상기 제2 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. In addition, in the step of determining the appropriate power distribution ratio, if the determined size of the input power is less than a certain level, the appropriate power distribution ratio can be determined so that more of the input power is distributed to the second rectifier than to the first rectifier. .

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치를 제공함으로써, 입력전력의 크기에 따라 입력전력을 분배하기 위한 적정 분배 비율을 가변할 수 있고, 적정 전력 분배율에 따라 분배된 입력전력을 고효율로 정류시켜 높은 전력 변환 효율을 가질 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, by providing a wireless power reception device having multiple power modes, the appropriate distribution ratio for distributing input power can be varied according to the size of the input power, and the distribution is distributed according to the appropriate power distribution rate. High power conversion efficiency can be achieved by rectifying the input power with high efficiency.

도 1은 종래의 정합 네트워크를 제어하는 방식의 무선 전력 수신 장치를 도시한 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 도 2 및 도 3의 무선 전력 수신 장치의 회로도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임피던스 변환부를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법을 설명하기위한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서의 전력 분배 비율을 도시한 그래프, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서의 전력 변환 효율을 도시한 그래프이다.
1 is a diagram illustrating a wireless power reception device that controls a conventional matching network;
2 and 3 are block diagrams for explaining the configuration of a wireless power reception device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a circuit diagram of the wireless power receiving device of Figures 2 and 3;
5 is a diagram for explaining an impedance conversion unit according to another embodiment of the present invention;
6 is a flowchart illustrating a wireless power reception method according to an embodiment of the present invention;
7 is a graph showing the power distribution ratio in the wireless power reception device according to an embodiment of the present invention, and
Figure 8 is a graph showing power conversion efficiency in a wireless power reception device according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The detailed description of the present invention described below refers to the accompanying drawings, which show by way of example specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from one another but are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures and characteristics described herein may be implemented in one embodiment without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the detailed description that follows is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is limited only by the appended claims, together with all equivalents to what those claims assert, if properly described. Similar reference numbers in the drawings refer to identical or similar functions across various aspects.

본 발명에 따른 구성요소들은 물리적인 구분이 아니라 기능적인 구분에 의해서 정의되는 구성요소들로서 각각이 수행하는 기능들에 의해서 정의될 수 있다. 각각의 구성요소들은 하드웨어 또는 각각의 기능을 수행하는 프로그램 코드 및 프로세싱 유닛으로 구현될 수 있을 것이며, 두 개 이상의 구성요소의 기능이 하나의 구성요소에 포함되어 구현될 수도 있을 것이다. 따라서 이하의 실시예에서 구성요소에 부여되는 명칭은 각각의 구성요소를 물리적으로 구분하기 위한 것이 아니라 각각의 구성요소가 수행되는 대표적인 기능을 암시하기 위해서 부여된 것이며, 구성요소의 명칭에 의해서 본 발명의 기술적 사상이 한정되지 않는 것임에 유의하여야 한다.The components according to the present invention are components defined by functional division rather than physical division, and can be defined by the functions each performs. Each component may be implemented as hardware or program code and processing units that perform each function, and the functions of two or more components may be included and implemented in one component. Therefore, the names given to the components in the following embodiments are not intended to physically distinguish each component, but are given to suggest the representative function performed by each component, and the names of the components are used to describe the present invention. It should be noted that the technical idea is not limited.

이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(10)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. Figures 2 and 3 are block diagrams for explaining the configuration of the wireless power reception device 10 according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 무선 전력 수신 장치(10)는 가변 전력 분배부(100), 정류부(200), 전원 제어부(300), 임피던스 가변 제어부(400)를 포함할 수 있다. As shown, the wireless power reception device 10 of the present invention may include a variable power distribution unit 100, a rectifier 200, a power control unit 300, and an impedance variable control unit 400.

그리고 무선 전력 수신 장치(10)는 무선 전력 수신 방법을 수행하기 위한 소프트웨어(어플리케이션)가(이) 설치되어 실행될 수 있으며, 전력 분배부(110), 정류부(200), 전원 제어부(300) 및 임피던스 가변 제어부(400)의 구성은 무선 전력 수신 방법을 수행하기 위한 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. In addition, the wireless power receiving device 10 may be installed and executed with software (application) for performing a wireless power receiving method, and includes a power distribution unit 110, a rectifier 200, a power control unit 300, and an impedance unit. The configuration of the variable control unit 400 may be controlled by software for performing a wireless power reception method.

가변 전력 분배부(100)는 무선 전력 송신기로부터 수신한 전력인 입력전력을 분배하며, 임피던스 변환부(120) 및 전력 분배부(110)를 포함할 수 있다.The variable power distribution unit 100 distributes input power, which is power received from a wireless power transmitter, and may include an impedance conversion unit 120 and a power distribution unit 110.

임피던스 변환부(120)는 임피던스 가변 제어부(400)에서 결정된 적정 전력 분배율에 따라 부하 임피던스를 변화시킬 수 있으며, 이를 위해 제1 임피던스 변환부(121) 및 제2 임피던스 변환부(122)를 포함할 수 있다. The impedance converter 120 can change the load impedance according to the appropriate power distribution ratio determined by the impedance variable control unit 400, and for this purpose, it may include a first impedance converter 121 and a second impedance converter 122. You can.

제1 임피던스 변환부(121)는 적정 전력 분배율에 따라 제1 임피던스를 변화시킬 수 있다. 이러한 제1 임피던스 변환부(121)는 임피던스 가변 제어부(400) 중 제1 임피던스 가변 제어부(410)에 의해 제어될 수 있다. The first impedance converter 121 may change the first impedance according to an appropriate power distribution ratio. This first impedance conversion unit 121 may be controlled by the first impedance variable control unit 410 of the impedance variable control unit 400.

제2 임피던스 변환부(122)는 적정 전력 분배율에 따라 제2 임피던스를 변환시킬 수 있다. 이러한 제2 임피던스 변환부(122)는 임피던스 가변 제어부(400) 중 제2 임피던스 가변 제어부(420)에 의해 제어될 수 있다. The second impedance converter 122 may convert the second impedance according to an appropriate power distribution ratio. This second impedance conversion unit 122 may be controlled by the second impedance variable control unit 420 of the impedance variable control unit 400.

따라서 제1 임피던스 변환부(121) 및 제2 임피던스 변환부(122) 각각은 제1 정류부(210) 및 제2 정류부(220)측으로 분배되는 입력전력에 모두 관여할 수 있다. Accordingly, each of the first impedance converter 121 and the second impedance converter 122 may participate in the input power distributed to the first rectifier 210 and the second rectifier 220.

한편 전력 분배부(110)는 임피던스 변환부(120)에서 변화되는 부하 임피던스에 따라 제1 정류부(210)와 제2 정류부(220) 측으로 입력전력을 분배할 수 있다. 그리고 전력 분배부(110)는 4-포트 전력 분배기로 마련될 수 있다.Meanwhile, the power distribution unit 110 may distribute input power to the first rectifier 210 and the second rectifier 220 according to the load impedance that changes in the impedance conversion unit 120. And the power distribution unit 110 may be provided as a 4-port power divider.

이에 제1 포트(111)는 입력전력을 수신하는 안테나와 연결될 수 있다. Accordingly, the first port 111 may be connected to an antenna that receives input power.

제2 포트(112)는 누설 전력이 발생하는 경우 제1 포트(111)로 반사되어 돌아오지 않도록 접지 또는 개방하여 누설 전력을 제1 포트(111)로 재반사할 수 있다. When leakage power occurs, the second port 112 may be grounded or opened to prevent leakage power from being reflected back to the first port 111 to reflect the leakage power back to the first port 111 .

한편 제3 포트(113)는 제1 정류부(210)와 연결되어 입력전력을 제1 정류부(210) 측으로 분배할 수 있다. Meanwhile, the third port 113 is connected to the first rectifier 210 to distribute input power to the first rectifier 210.

그리고 제4 포트(114)는 제2 정류부(220)와 연결되어 입력전력을 제2 정류부(220) 측으로 분배할 수 있다. And the fourth port 114 is connected to the second rectifier 220 to distribute input power to the second rectifier 220.

그리고 전력 분배부(110)의 4-포트 분배기는 1단으로 마련될 수도 있고, 2개의 4-포트 분배기로 마련되어 2단의 형태로 연결될 수도 있다. 전력 분배부(110)에 대한 내용은 도 4에서 보다 자세히 설명하기로 한다. Additionally, the 4-port distributor of the power distribution unit 110 may be provided in a single stage, or may be provided as two 4-port distributors and connected in a 2-stage form. The power distribution unit 110 will be described in more detail in FIG. 4.

한편 정류부(200)는 가변 전력 분배부(100)에서 분배된 전력을 정류시키기 위한 것으로, 제1 정류부(210) 및 제2 정류부(220)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the rectifier 200 is for rectifying the power distributed by the variable power distribution unit 100 and may include a first rectifier 210 and a second rectifier 220.

제1 정류부(210)는 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기를 초과하는 정류기를 포함하여 마련될 수 있다. 즉 제1 정류부(210)는 입력전력이 일정 크기를 초과하는 고전력인 경우 제2 정류부(220)보다 높은 효율을 갖는 고전력 모드용으로 마련될 수 있다. The first rectifier 210 may be provided including a rectifier whose input power value with maximum efficiency exceeds a certain level. That is, the first rectifier 210 may be provided for a high-power mode with higher efficiency than the second rectifier 220 when the input power is high power exceeding a certain level.

한편 제2 정류부(220)는 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기 미만인 정류기를 포함하여 마련될 수 있다. 즉, 제2 정류부(220)는 입력전력이 일정 크기 미만인 저전력인 경우 제1 정류부(210)보다 높은 효율을 갖는 저전력 모드용으로 마련될 수 있다. Meanwhile, the second rectifier 220 may be provided including a rectifier whose input power value with maximum efficiency is less than a certain level. That is, the second rectifier 220 may be provided for a low-power mode with higher efficiency than the first rectifier 210 when the input power is less than a certain level.

이러한 제1 정류부(210) 및 제2 정류부(220)는 가변 전력 분배부(100)와 임피던스를 정합시키는 정합부와 정류기인 다이오드를 포함할 수 있다. The first rectifier 210 and the second rectifier 220 may include a matching unit for matching impedance with the variable power distribution unit 100 and a diode as a rectifier.

한편 전원 제어부(300)는 정류부(200)에서 정류된 전력을 DC 전력으로 변환하고, DC 전력을 배터리(B)로 전달할 수 있다. 이러한 전원 제어부(300)는 DC 필터부, DC 전원 변환부, 부하 저항부가 포함되도록 마련될 수 있고, 부하는 배터리(B)에 연결될 수 있다. Meanwhile, the power control unit 300 may convert the power rectified in the rectifier 200 into DC power and transfer the DC power to the battery B. This power control unit 300 may be provided to include a DC filter unit, a DC power conversion unit, and a load resistance unit, and the load may be connected to the battery (B).

그리고 전원 제어부(300)는 입력전력에 따라 부하 저항부에 걸리는 DC 전력의 전압 크기가 달라지게 되고, 이러한 DC 전력의 전압 변화를 임피던스 가변 제어부(400)에서 판별할 수 있도록 하기 위해 임피던스 가변 제어부(400)와 연결될 수 있다. In addition, the power control unit 300 changes the voltage magnitude of the DC power applied to the load resistor depending on the input power, and in order to enable the impedance variable control unit 400 to determine the voltage change of this DC power, an impedance variable control unit ( 400).

임피던스 가변 제어부(400)는 배터리(B)로 전달되는 DC 전력의 전압 변화를 센싱하여 입력전력의 크기를 판별할 수 있다. 그리고 임피던스 가변 제어부(400)는 판별한 입력전력의 크기에 따라 가변 전력 분배부(100)에서 분배하는 입력전력의 정적 전력 분배율을 결정할 수 있다. The impedance variable control unit 400 can determine the size of the input power by sensing the voltage change of the DC power delivered to the battery (B). Additionally, the impedance variable control unit 400 may determine a static power distribution ratio of the input power distributed by the variable power distribution unit 100 according to the determined size of the input power.

이를 위해 임피던스 가변 제어부(400)는 제1 임피던스 변환부(121)를 제어하는 제1 임피던스 가변 제어부(410)와 제2 임피던스 변환부(122)를 제어하는 제2 임피던스 가변 제어부(420)를 포함할 수 있다. For this purpose, the impedance variable control unit 400 includes a first impedance variable control unit 410 that controls the first impedance conversion unit 121 and a second impedance variable control unit 420 that controls the second impedance conversion unit 122. can do.

그리고 임피던스 가변 제어부(400)는, 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기를 초과하면, 입력전력이 제2 정류부(220)보다 제1 정류부(210)로 더 많이 분배되도록 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. And, when the size of the determined input power exceeds a certain level, the impedance variable control unit 400 may determine an appropriate power distribution ratio so that more of the input power is distributed to the first rectifier 210 than to the second rectifier 220. .

또한 임피던스 가변 제어부(400)는, 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기 미만이면, 입력전력이 제1 정류부(210)보다 제2 정류부(220)로 더 많이 분배되도록 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. In addition, the impedance variable control unit 400 may determine an appropriate power distribution ratio so that more of the input power is distributed to the second rectifier 220 than to the first rectifier 210 when the size of the determined input power is less than a certain level.

따라서 임피던스 가변 제어부(400)를 통해 본 발명의 무선 전력 수신 장치(10)는 적정 전력 분배율을 판별한 입력전력의 크기에 따라 가변적으로 결정할 수 있다. 이를 통해 적정 전력 분배율에 따라 입력전력이 고전력인 경우에는 고전력에서 최대 효율을 갖는 제1 정류부(210)로 입력전력을 더 많이 분배할 수 있고, 입력전력이 저전력인 경우에는 저전력에서 최대 효율을 갖는 제2 정류부(220)로 입력전력을 더 많이 분배할 수 있다. Therefore, through the impedance variable control unit 400, the wireless power reception device 10 of the present invention can variably determine the appropriate power distribution ratio according to the determined size of the input power. Through this, according to the appropriate power distribution ratio, when the input power is high power, more input power can be distributed to the first rectifier 210, which has maximum efficiency at high power, and when the input power is low power, it can have maximum efficiency at low power. More input power can be distributed to the second rectifier 220.

구체적으로 제1 정류부(210)로 입력전력이 더 많이 분배되는 고전력 모드와 제2 정류부(220)로 입력전력이 더 많이 분배되는 저전력 모드를 구분하기 위한 기준이 되는 입력전력은 후술할 도 8에 도시된 바와 같이 20dBm인 경우를 기준으로 할 수 있다. Specifically, the input power that serves as a standard for distinguishing between a high-power mode in which more input power is distributed to the first rectifier 210 and a low-power mode in which more input power is distributed to the second rectifier 220 is shown in FIG. 8, which will be described later. As shown, the case of 20dBm can be used as a standard.

즉, 판별한 입력전력의 크기가 20dBm 미만이면 임피던스 가변 제어부(400)가 저전력 모드로 제2 정류부(220)로 입력전력이 더 많이 분배되도록 적정 전력 분배율을 결정한다. That is, if the determined input power is less than 20 dBm, the impedance variable control unit 400 determines an appropriate power distribution ratio so that more input power is distributed to the second rectifier 220 in the low power mode.

한편 판별한 입력전력의 크기가 20dBm를 초과하면 고전력 모드로 제1 정류부(210)로 입력전력이 더 많이 분배되도록 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. Meanwhile, if the determined input power exceeds 20 dBm, an appropriate power distribution ratio can be determined so that more input power is distributed to the first rectifier 210 in high power mode.

그리고 판별한 입력전력의 크기가 20dBm이면 임피던스 가변 제어부(400)가 제1 정류부(210) 및 제2 정류부(220)로 분배되는 입력전력이 동일하도록 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. If the determined input power is 20 dBm, the impedance variable control unit 400 can determine an appropriate power distribution ratio so that the input power distributed to the first rectifier 210 and the second rectifier 220 is the same.

그리고 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치(10)는 입력전력으로 고전력이 수신되거나 저전력이 수신되는 경우, 제1 정류부(210) 및 제2 정류부(220) 중 어느 하나에서만 입력전력이 정류되도록 하지 않는다. In addition, the wireless power receiving device 10 according to the present invention does not allow the input power to be rectified in only one of the first rectifier 210 and the second rectifier 220 when high power or low power is received as the input power. .

즉, 입력전력이 적정 전력 분배율에 따라 제1 정류부(210) 및 제2 정류부(220)로 분배됨으로써 제1 정류부(210) 및 제2 정류부(220)는 동시에 분배된 입력전력에 대해 각각 정류시킬 수 있다. That is, the input power is distributed to the first rectifier 210 and the second rectifier 220 according to an appropriate power distribution ratio, so that the first rectifier 210 and the second rectifier 220 each rectify the simultaneously distributed input power. You can.

따라서 결정된 적정 전력 분배율에 기초해 분배된 입력전력을 각 정류부(200)에서 정류시킴으로써 넓은 입력 전력 범위에서 항상 높은 전력 변환 효율을 유지할 수 있다. Therefore, by rectifying the distributed input power in each rectifier 200 based on the determined appropriate power distribution ratio, high power conversion efficiency can always be maintained in a wide input power range.

이러한 고전력 및 저전력을 나누는 기준이 되는 기준 입력전력 값은 설명의 편의를 위한 예시적 사항으로 얼마든지 변경가능한 것은 물론이다. The reference input power value, which is the standard for dividing high power and low power, is an example for convenience of explanation and can of course be changed at any time.

그리고 무선 전력 수신 장치(10)가 최초로 입력전력을 수신하는 경우에는 사전에 설정된 임의의 비율에 따라 임피던스 변환부(120)가 부하 임피던스를 변화시켜 입력전력이 분배되도록 한다. When the wireless power receiving device 10 receives input power for the first time, the impedance converter 120 changes the load impedance according to a preset arbitrary ratio to distribute the input power.

그리고 임피던스 가변 제어부(400)가 입력전력을 판별한 이후부터는 임피던스 가변 제어부(400)가 결정한 적정 전력 비율에 따라 입력전력이 분배될 수 있다. And after the impedance variable control unit 400 determines the input power, the input power can be distributed according to the appropriate power ratio determined by the impedance variable control unit 400.

이에 의해 도 3에 도시된 그래프와 같이 바와 같이 본 발명의 무선 전력 수신 장치(10)는 입력전력이 큰 경우에는 고전력 모드 정류부인 제1 정류부(210)로 분배하는 전력 비율을 높여서 대부분의 입력전력을 제1 정류부(210)에서 정류시킴으로써 높은 효율을 갖도록 한다. Accordingly, as shown in the graph shown in FIG. 3, when the input power is large, the wireless power receiving device 10 of the present invention increases the ratio of power distributed to the first rectifier 210, which is a high power mode rectifier, to distribute most of the input power. is rectified in the first rectifier 210 to achieve high efficiency.

반대로 입력전력이 작은 경우에는 저전력 모드인 제2 정류부(210)로 분배하는 전력 비율을 높여서 대부분의 입력전력을 제2 정류부(210)에서 정류시킴으로써 높은 효율을 갖도록 한다. Conversely, when the input power is small, the ratio of power distributed to the second rectifier 210 in the low power mode is increased to rectify most of the input power in the second rectifier 210 to achieve high efficiency.

즉 저전력 모드 정류부와 고전력 모드 정류부는 높은 효율을 가질 수 있는 입력 전력 범위가 다르므로, 각 정류부(210, 220)가 갖는 최적의 입력 전력 범위에서 항상 동작할 수 있도록 본 무선 전력 수신 장치(10)는 각 정류부(210, 220)에 보내야할 전력을 적절히 결정해줄 수 있다. That is, since the low-power mode rectifier and the high-power mode rectifier have different input power ranges in which high efficiency can be achieved, the present wireless power receiving device 10 can always operate within the optimal input power range of each rectifier 210 and 220. Can appropriately determine the power to be sent to each rectifier (210, 220).

그리고 이를 통해 도 3의 전원 제어부(300) 후단에 도시된 그래프와 같이 최적의 적정 전력 분배율을 통해 넓은 입력전력 범위에서 항상 높은 전력 변환 효율을 유지할 수 있다.And through this, as shown in the graph shown at the rear of the power control unit 300 in FIG. 3, high power conversion efficiency can always be maintained in a wide input power range through an optimal power distribution ratio.

한편 도 4는 도 2 및 도 3의 무선 전력 수신 장치(10)의 회로도이다. Meanwhile, FIG. 4 is a circuit diagram of the wireless power reception device 10 of FIGS. 2 and 3.

먼저 제1 임피던스 변환부(121) 및 제2 임피던스 변환부(122)를 포함하는 임피던스 변환부(120)는 적어도 하나 이상의 임피던스 값 사이에서 스위칭하는 스위칭 회로로 마련될 수 있다. First, the impedance conversion unit 120 including the first impedance conversion unit 121 and the second impedance conversion unit 122 may be provided as a switching circuit that switches between at least one impedance value.

구체적으로 임피던스 변환부(120)는 서로 상이한 부하 임피던스를 가지는 복수의 LC 회로와 복수의 LC 회로 사이에서 스위칭하는 스위치를 포함하여 마련될 수 있다. Specifically, the impedance converter 120 may be provided to include a plurality of LC circuits having different load impedances and a switch for switching between the plurality of LC circuits.

이때 스위치는 디지털 제어 신호를 기반으로 한 SPnT(Single-Pole n-Throw) 스위치로 마련될 수 있다. 도 4에서는 스위치가 SPDT(Single-Pole Double-Throw)로 마련되는 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항일 뿐, 이에 한정되지 않는다.At this time, the switch can be provided as a Single-Pole n-Throw (SPnT) switch based on a digital control signal. In FIG. 4, the switch is shown as being provided as a single-pole double-throw (SPDT), but this is only an example for convenience of explanation and is not limited thereto.

한편 전력 분배부(110)는 상술한 바와 같이 제1 포트(111), 제2 포트(112), 제3 포트(113) 및 제4 포트(114)를 포함하는 4-포트 전력 분배기로 마련될 수 있고, 도 4는 4-포트 전력 분배기를 2개로 구비한 2단 분기선 결합기인 경우이다. Meanwhile, the power distribution unit 110 is provided as a 4-port power distributor including the first port 111, the second port 112, the third port 113, and the fourth port 114, as described above. 4 shows a case of a two-stage branch line combiner equipped with two 4-port power distributors.

이하에서는 설명의 편의를 위해 복수개로 구비된 4-포트 전력 분배기 중 안테나와 연결되는 측에 구비된 분배기를 1단 전력 분배기로 설명하고, 접지 또는 개방되는 측에 구비된 분배기를 2단 전력 분배기로 설명하기로 한다. Below, for convenience of explanation, among the plurality of 4-port power dividers, the divider provided on the side connected to the antenna will be described as a first-stage power divider, and the divider provided on the grounded or open side will be described as a second-stage power divider. Let me explain.

2단 분기선 결합기로 구성되는 전력 분배부(110)는 사전에 설정된 너비(W) 및 길이(L)를 갖는 제1 전송 선로(), 제2 전송 선로() 및 제3 전송 선로()를 포함할 수 있다. The power distribution unit 110, which consists of a two-stage branch line combiner, includes a first transmission line ( ), second transmission line ( ) and the third transmission line ( ) may include.

이러한 복수의 전송 선로들 중에서 제1 전송 선로() 및 제2 전송 선로()는 1단 전력 분배기 및 2단 전력 분배기 각각에 마련될 수 있다. Among these plurality of transmission lines, the first transmission line ( ) and the second transmission line ( ) can be provided in each of the first-stage power distributor and the second-stage power distributor.

제1 전송 선로() 및 제2 전송 선로()는 각 전력 분배기의 제1 포트(111), 제2 포트(112), 제3 포트(113) 및 제4 포트(114)들이 서로 연결되도록 할 수 있다. 1st transmission line ( ) and the second transmission line ( ) can allow the first port 111, second port 112, third port 113, and fourth port 114 of each power distributor to be connected to each other.

구체적으로 제1 전송 선로()는 한 쌍으로 마련될 수 있다. 한 쌍의 제1 전송 선로() 중 하나의 제1 전송 선로()는 제1 포트(111) 및 제2 포트(112) 사이에 구비되어 제1 포트(111) 및 제2 포트(112)가 서로 연결되도록 할 수 있다. Specifically, the first transmission line ( ) can be provided as a pair. A pair of first transmission lines ( ) of one of the first transmission lines ( ) may be provided between the first port 111 and the second port 112 so that the first port 111 and the second port 112 are connected to each other.

그리고 나머지 하나의 제1 전송 선로()는 제3 포트(113) 및 제4 포트(114) 사이에 구비되어 제3 포트(113) 및 제4 포트(114)가 서로 연결되도록 할 수 있다. 이러한 한 쌍의 제1 전송 선로()는 서로 대향하는 위치에 마련될 수 있다. And the remaining first transmission line ( ) may be provided between the third port 113 and the fourth port 114 so that the third port 113 and the fourth port 114 are connected to each other. This pair of first transmission lines ( ) can be provided in positions facing each other.

한편 제2 전송 선로()는 한 쌍으로 마련될 수 있다. 한 쌍의 제2 전송 선로() 중 하나의 제2 전송 선로()는 제1 포트(111) 및 제1 전송 선로()의 접점과 제3 포트(113) 및 제1 전송 선로()의 접점 사이에 마련될 수 있다. Meanwhile, the second transmission line ( ) can be provided as a pair. A pair of secondary transmission lines ( ) of one of the second transmission lines ( ) is the first port 111 and the first transmission line ( ) and the third port 113 and the first transmission line ( ) can be provided between the contact points.

그리고 나머지 하나의 제2 전송 선로()는 제2 포트(112) 및 제1 전송 선로()의 접점과 제4 포트(114) 및 제1 전송 선로()의 접점 사이에 마련될 수 있다. 이러한 한 쌍의 제2 전송 선로()는 서로 대향하는 위치에 마련될 수 있다.And the remaining second transmission line ( ) is the second port 112 and the first transmission line ( ) and the fourth port 114 and the first transmission line ( ) can be provided between the contact points. This pair of second transmission lines () may be provided in positions facing each other.

그리고 제3 전송 선로() 역시 한 쌍으로 마련된다. 이때 하나의 제3 전송 선로()는 1단 전력 분배기의 제2 포트와 제2단 전력 분배기의 제1 포트가 연결되도록 할 수 있다. And the third transmission line ( ) are also provided in pairs. At this time, one third transmission line ( ) may allow the second port of the first-stage power distributor to be connected to the first port of the second-stage power distributor.

나머지 하나의 제3 전송 선로()는 1단 전력 분배기의 제4 포트와 2단 전력 분배기의 제3 포트가 연결되도록 할 수 있다. The remaining third transmission line ( ) can allow the fourth port of the first-stage power distributor to be connected to the third port of the second-stage power distributor.

전력 분배부(110)를 구성하는 이러한 4-포트 전력 분배기는 이상에서와 같이 4개의 출력 포트를 분기선 결합기를 이용하여 마련되는 것은 물론, 3-dB 방향성 결합기 등과 같이 입력전력을 분배할 수 있는 다양한 장치를 이용하여 마련될 수 있다. 또한 공간 절약도를 높일 수 있는 집중 소자를 이용하여 구성될 수도 있다.This 4-port power divider, which constitutes the power distribution unit 110, is not only prepared by using a branch line coupler for the 4 output ports as described above, but also is equipped with various devices that can distribute input power, such as a 3-dB directional coupler. It can be prepared using a device. It can also be configured using lumped elements that can increase space saving.

한편 정류부(200)는 가변 전력 분배부(100)와 임피던스를 정합시키는 정합부와 다이오드를 포함할 수 있다. Meanwhile, the rectifier 200 may include a matching unit and a diode to match the variable power distribution unit 100 and impedance.

정합부는 도면에서와 같이 전송선로(W, L) 및 커패시터(C)를 포함하는 정합 네트워크로 구성될 수 있고, 다이오드(D)는 전압 체배기 형식으로 구성될 수 있다. As shown in the drawing, the matching unit may be composed of a matching network including transmission lines (W, L) and a capacitor (C), and the diode (D) may be configured in the form of a voltage multiplier.

보다 구체적으로 제1 정류부(210)의 정합부는 제4 전송 선로(), 제5 전송 선로(), 제6 전송 선로() 및 커패시터(C)를 포함할 수 있으며, 제4 전송 선로() 측이 전력 분배부(110)의 제3 포트(113)와 연결될 수 있다. More specifically, the matching part of the first rectifying part 210 is connected to the fourth transmission line ( ), 5th transmission line ( ), 6th transmission line ( ) and a capacitor (C), and a fourth transmission line ( ) side may be connected to the third port 113 of the power distribution unit 110.

그리고 제2 정류부(220)의 정합부는 제7 전송 선로() 및 커패시터(CBLK)를 포함할 수 있으며, 제7 전송 선로() 측이 전력 분배부(110)의 제4 포트(114)와 연결될 수 있다. And the matching part of the second rectifier 220 is connected to the seventh transmission line ( ) and a capacitor (CBLK), and a seventh transmission line ( ) side may be connected to the fourth port 114 of the power distribution unit 110.

한편 전원 제어부(300)의 DC 필터부는 병렬 커패시터와 직렬 인덕터를 이용하여 구성될 수 있으며, 배터리 입력부는 로드 저항으로 대체하여 설계할 수 있다. Meanwhile, the DC filter part of the power control unit 300 can be configured using a parallel capacitor and a series inductor, and the battery input part can be designed by replacing it with a load resistor.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임피던스 변환부(120)를 설명하기 위한 도면으로, 다른 실시예에 따른 임피던스 변환부(120)는 가변 커패시터를 포함할 수 있다. Figure 5 is a diagram for explaining the impedance converter 120 according to another embodiment of the present invention. The impedance converter 120 according to another embodiment may include a variable capacitor.

가변 커패시터는 제어신호에 의해 커패시턴스가 변화하는 소자로써 접합 버랙터(junction varactor), 금속산화물반도체 버랙터(MOS(Metal Oxide Semiconductor) Varactor) 등이 사용될 수 있으나 꼭 이제 한정되는 것은 아니다. A variable capacitor is a device whose capacitance changes depending on a control signal, and a junction varactor or a metal oxide semiconductor (MOS) varactor may be used, but the variable capacitor is not limited thereto.

이를 통해 임피던스 변환부(120)는 아날로그 제어신호에 따라 가변 커패시터의 커패시턴스를 변화시킬 수 있다. 이로써 매우 넓은 범위에서 연속적으로 적정 전력 분배율의 선택이 가능할 수 있다. Through this, the impedance converter 120 can change the capacitance of the variable capacitor according to the analog control signal. This makes it possible to continuously select an appropriate power distribution ratio over a very wide range.

한편 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(10)에서의 전력 분배 비율을 도시한 그래프이고, 그리고 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(10)에서의 전력 변환 효율을 도시한 그래프이다. Meanwhile, Figure 7 is a graph showing the power distribution ratio in the wireless power reception device 10 according to an embodiment of the present invention, and Figure 8 is a graph showing the power distribution ratio in the wireless power reception device 10 according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the power conversion efficiency of .

임피던스 변환부(120) 방향으로 보이는 임피던스를 부하 임피던스라고 할 때 부하 임피던스의 범위는 이상적으로 허수부 임피던스만을 가져야 한다. When the impedance seen in the direction of the impedance conversion unit 120 is referred to as the load impedance, the range of the load impedance should ideally have only the imaginary impedance.

이에 임피던스 변환부(120)의 허수부 임피던스 값의 범위는 0에서 무한대까지 변환이 가능해야 한다. Accordingly, the range of the imaginary impedance value of the impedance conversion unit 120 must be convertible from 0 to infinity.

도 7은 도 5에 도시된 회로에 따라 설계된 무선 전력 수신 장치(10)에서 임피던스 변환부(120)가 임피던스 가변 제어부(400)에서 결정된 적정 전력 분배율에 따라 부하 임피던스()를 변화시킴에 따라, 가변하는 전력 분배부(110)의 제3 포트(113) 및 제4 포트(114)에서의 전력 분배율을 도시한 그래프이다. FIG. 7 shows that in the wireless power receiving device 10 designed according to the circuit shown in FIG. 5, the impedance converter 120 changes the load impedance ( ) is a graph showing the power distribution ratio in the third port 113 and the fourth port 114 of the power distribution unit 110 that varies as .

그리고 도 7의 그래프 상에서 S(3,1)은 전력 분배부(110)의 제1 포트(111)에서 제3 포트(113)로 입력전력을 분배하는 경우이고, S(4,1)은 전력 분배부(110)의 제1 포트(111)에서 제4 포트(114)로 입력전력을 분배하는 경우이다. And on the graph of FIG. 7, S(3,1) is the case of distributing input power from the first port 111 of the power distribution unit 110 to the third port 113, and S(4,1) is the power This is a case of distributing input power from the first port 111 of the distribution unit 110 to the fourth port 114.

그래프를 통해 알 수 있듯이, 결정된 적정 전력 분배율에 따라 임피던스 변환부(120)가 0옴(ohm)의 부하 임피던스를 가질 때에는 대부분의 입력전력이 저전력 모드용인 제2 정류부(220)와 연결되는 제4 포트(114)로 분배되는 반면, 무한대의 부하 임피던스를 가질 때에는 대부분의 전력이 고전력 모드용인 제1 정류부(210)와 연결되는 제3 포트(113)로 분배된다. As can be seen from the graph, when the impedance converter 120 has a load impedance of 0 ohm according to the determined appropriate power distribution ratio, most of the input power is connected to the fourth rectifier 220 for low power mode. While it is distributed to the port 114, when the load impedance is infinite, most of the power is distributed to the third port 113 connected to the first rectifier 210 for high power mode.

특히 임피던스 변환부(120)가 j25 옴의 부하 임피던스를 가질 때 입력전력이 정확히 1/2로 분배되는 것을 확인할 수 있다. In particular, it can be seen that the input power is distributed exactly 1/2 when the impedance converter 120 has a load impedance of j25 ohms.

그리고 도 8은 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치(10)의 효과를 입증하기 위해 시뮬레이션 한 결과로, 본 발명의 무선 전력 수신 장치(10)의 전력 변환 효율(PCE, Power Conversion Efficiency)을 도시한 그래프이다. And Figure 8 shows the power conversion efficiency (PCE) of the wireless power receiving device 10 according to the present invention, which is the result of a simulation to prove the effect of the wireless power receiving device 10 according to the present invention. It's a graph.

종래에는 50% 이상의 PCE를 갖는 입력전력 범위가 5dBm에서 22dBm 구간으로 17dB 범위를 갖는다. Conventionally, the input power range with a PCE of 50% or more has a 17dB range from 5dBm to 22dBm.

하지만 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치(10)는 도면에서와 같이 시뮬레이션 결과 50% 이상의 PCE를 갖는 입력전력 범위가 5dBm에서 30dBm 구간으로 25dB의 넓은 범위를 갖는 것을 확인하였다. However, as shown in the figure, the wireless power receiving device 10 according to the present invention was confirmed to have a wide input power range of 25 dB with a PCE of 50% or more from 5 dBm to 30 dBm as a result of simulation.

이를 통해 본 발명의 무선 전력 수신 장치(10)의 효용성을 확인할 수 있다. Through this, the effectiveness of the wireless power reception device 10 of the present invention can be confirmed.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법은 도 2 내지 도 5에 도시된 무선 전력 수신 장치(10)와 실질적으로 동일한 구성 상에서 진행되므로, 도 2 내지 도 5의 무선 전력 수신 장치(10)와 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다. FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention. The method of receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention includes the wireless power receiving device 10 shown in FIGS. 2 to 5. Since it is carried out on substantially the same configuration as that of the wireless power receiving device 10 of FIGS. 2 to 5, the same reference numerals are assigned to the same components, and repeated descriptions are omitted.

본 발명의 무선 전력 수신 방법은, 분배하는 단계(S110), 정류시키는 단계(S130), 배터리로 전달하는 단계(S150), 입력전력의 크기를 판별하는 단계(S170) 및 적정 전력 분배율을 결정하는 단계(S190)를 포함할 수 있다. The wireless power reception method of the present invention includes a distribution step (S110), a rectification step (S130), a transfer step to the battery (S150), a step of determining the size of the input power (S170), and a step of determining an appropriate power distribution ratio. It may include step S190.

그리고 이상의 분배하는 단계(S110), 정류시키는 단계(S130), 배터리로 전달하는 단계(S150), 입력전력의 크기를 판별하는 단계(S170) 및 적정 전력 분배율을 결정하는 단계(S190)는 입력전력이 수신되지 않을 때까지 반복하여 수행될 수 있다.And the above distributing step (S110), rectifying step (S130), transferring to the battery (S150), determining the size of the input power (S170), and determining the appropriate power distribution ratio (S190) are the input power This can be done repeatedly until it is not received.

분배하는 단계(S110)에서는, 가변 전력 분배부(100)가 입력전력을 분배할 수 있다. 이때 가변 전력 분배부(100)가 수신받은 입력전력이 최초로 수신된 입력전력이라면, 가변 전력 분배부(100)는 사전에 임의로 설정된 분배율에 따라 입력전력을 분배할 수 있다.In the distribution step (S110), the variable power distribution unit 100 may distribute the input power. At this time, if the input power received by the variable power distribution unit 100 is the first input power received, the variable power distribution unit 100 may distribute the input power according to a distribution ratio arbitrarily set in advance.

그리고 분배하는 단계(S110)는, 임피던스 변환부(120)가 적정 전력 분배율을 결정하는 단계(S190)에서 결정된 적정 전력 분배율에 따라 부하 임피던스를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다. And the distribution step (S110) may include a step in which the impedance converter 120 changes the load impedance according to the appropriate power distribution ratio determined in the step (S190) of determining the appropriate power distribution ratio.

이러한 부하 임피던스를 변화시키는 단계는 제1 임피던스 변환부(121)가 적정 전력 분배율에 따라 제1 임피던스를 변화시키는 단계와 제2 임피던스 변환부(122)가 적정 전력 분배율에 따라 제2 임피던스를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다. This step of changing the load impedance includes the steps of the first impedance converter 121 changing the first impedance according to the appropriate power distribution ratio and the second impedance converter 122 changing the second impedance according to the appropriate power distribution ratio. May include steps.

또한 분배하는 단계(S110)는, 전력 분배부(110)가 부하 임피던스에 따라 제1 정류부(210)와 제2 정류부(220) 측으로 입력전력을 분배하는 단계를 포함할 수 있다. Additionally, the distribution step (S110) may include the power distribution unit 110 distributing the input power to the first rectifier 210 and the second rectifier 220 according to the load impedance.

한편 정류시키는 단계(S130)에서는, 정류부(200)가 분배된 입력전력을 정류시킬 수 있다. 이때 정류부(200)는 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기를 초과하는 제1 정류부(210) 및 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기 미만인 제2 정류부(220)를 포함하여 마련될 수 있다. Meanwhile, in the rectifying step (S130), the rectifier 200 can rectify the distributed input power. At this time, the rectifier 200 may be provided including a first rectifier 210 whose input power value with maximum efficiency exceeds a certain amount and a second rectifier 220 whose input power value with maximum efficiency is less than a certain amount. .

배터리로 전달하는 단계(S150)에서는 전원 제어부(300)가 정류된 전력을 DC 전력으로 변환하고, DC 전력을 배터리(B)로 전달할 수 있다. In the step of transferring to the battery (S150), the power control unit 300 may convert the rectified power into DC power and transfer the DC power to the battery (B).

한편 입력전력의 크기를 판별하는 단계(S170)에서는 임피던스 가변 제어부(400)가 배터리(B)로 전달되는 DC 전력의 전압 변화를 센싱하여 입력전력의 크기를 판별할 수 있다Meanwhile, in the step of determining the size of the input power (S170), the impedance variable control unit 400 can determine the size of the input power by sensing the voltage change of the DC power delivered to the battery (B).

그리고 적정 전력 분배율을 결정하는 단계(S190)에서는 임피던스 가변 제어부(400)가 판별한 입력전력의 크기에 따라 분배하는 단계(S110)에서 분배하는 입력전력의 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다And in the step of determining the appropriate power distribution ratio (S190), the appropriate power distribution ratio of the input power distributed in the distribution step (S110) can be determined according to the size of the input power determined by the impedance variable control unit 400.

적정 전력 분배율을 결정하는 단계(S190)에서, 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기를 초과하면, 임피던스 가변 제어부(400)는 입력전력이 제2 정류부(220)보다 제1 정류부(210)로 더 많이 분배되도록 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. In the step of determining the appropriate power distribution ratio (S190), if the size of the determined input power exceeds a certain size, the impedance variable control unit 400 directs the input power more to the first rectifier 210 than to the second rectifier 220. An appropriate power distribution ratio can be determined so that a large amount of power is distributed.

또한 적정 전력 분배율을 결정하는 단계(S190)에서, 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기 미만이면, 임피던스 가변 제어부(400)는 입력전력이 제1 정류부(210)보다 제2 정류부(220)로 더 많이 분배되도록 적정 전력 분배율을 결정할 수 있다. In addition, in the step of determining the appropriate power distribution ratio (S190), if the size of the determined input power is less than a certain size, the impedance variable control unit 400 directs the input power to the second rectifier 220 more than the first rectifier 210. An appropriate power distribution ratio can be determined so that a large amount of power is distributed.

이와 같은 본 발명의 무선 전력 수신 방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. The wireless power reception method of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable by those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the invention and vice versa.

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

10 : 무선 전력 수신 장치 100 : 가변 전력 분배부
110 : 전력 분배부 120 : 임피던스 변환부
200 : 정류부 300 : 전원 제어부
400 : 임피던스 가변 제어부 B : 배터리
10: wireless power receiving device 100: variable power distribution unit
110: power distribution unit 120: impedance conversion unit
200: rectifier 300: power control unit
400: Impedance variable control unit B: Battery

Claims (16)

입력전력을 분배하는 가변 전력 분배부;
상기 가변 전력 분배부에서 분배된 입력전력을 정류시키는 정류부;
상기 정류부에서 정류된 전력을 DC 전력으로 변환하고, 상기 DC 전력을 배터리로 전달하는 전원 제어부; 및
상기 배터리로 전달되는 상기 DC 전력의 전압 변화를 센싱하여 상기 입력전력의 크기를 판별하고, 판별한 입력전력의 크기에 따라 상기 가변 전력 분배부에서 분배하는 입력전력의 적정 전력 분배율을 결정하는 임피던스 가변 제어부를 포함하고,
상기 정류부는,
최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기를 초과하는 제1 정류부; 및
최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기 미만인 제2 정류부를 포함하며,
상기 가변 전력 분배부는,
상기 임피던스 가변 제어부에서 결정된 적정 전력 분배율에 따라 부하 임피던스를 변화시키는 임피던스 변환부; 및
상기 부하 임피던스에 따라 상기 제1 정류부와 제2 정류부 측으로 상기 입력전력을 분배하는 전력 분배부를 포함하고,
상기 전력 분배부는,
상기 입력전력을 수신하는 안테나와 연결되는 제1 포트;
누설 전력이 발생하는 경우 상기 제1 포트로 반사되어 돌아오지 않도록 접지 또는 개방하여 상기 누설 전력을 상기 제1 포트로 재반사하는 제2 포트;
상기 제1 정류부와 연결되어 상기 입력전력을 상기 제1 정류부 측으로 분배하는 제3 포트; 및
상기 제2 정류부와 연결되어 상기 입력전력을 상기 제2 정류부 측으로 분배하는 제4 포트를 포함하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
A variable power distribution unit that distributes input power;
a rectifier that rectifies the input power distributed by the variable power distribution unit;
a power control unit that converts the power rectified in the rectifier into DC power and transfers the DC power to a battery; and
An impedance variable that senses the voltage change of the DC power delivered to the battery to determine the size of the input power, and determines an appropriate power distribution ratio of the input power distributed by the variable power distribution unit according to the determined size of the input power. Includes a control unit,
The rectifier unit,
A first rectifier whose input power value with maximum efficiency exceeds a certain amount; and
It includes a second rectifier whose input power value with maximum efficiency is less than a certain amount,
The variable power distribution unit,
an impedance conversion unit that changes load impedance according to an appropriate power distribution ratio determined by the impedance variable control unit; and
A power distribution unit that distributes the input power to the first rectifier and the second rectifier according to the load impedance,
The power distribution unit,
a first port connected to an antenna that receives the input power;
When leakage power occurs, a second port is grounded or opened to prevent the leakage power from being reflected back to the first port to reflect the leakage power back to the first port;
a third port connected to the first rectifier to distribute the input power to the first rectifier; and
A wireless power receiving device having multiple power modes including a fourth port connected to the second rectifier to distribute the input power to the second rectifier.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 임피던스 변환부는,
상기 적정 전력 분배율에 따라 제1 임피던스를 변화시키는 제1 임피던스 변환부; 및
상기 적정 전력 분배율에 따라 제2 임피던스를 변화시키는 제2 임피던스 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
According to paragraph 1,
The impedance conversion unit,
a first impedance converter that changes the first impedance according to the appropriate power distribution ratio; and
A wireless power reception device having multiple power modes, comprising a second impedance converter that changes the second impedance according to the appropriate power distribution ratio.
제4항에 있어서,
상기 제1 정류부 및 제2 정류부는,
상기 가변 전력 분배부와 임피던스를 정합시키는 정합부와 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
According to clause 4,
The first rectifier and the second rectifier,
A wireless power reception device with multiple power modes, comprising a matching unit and a diode that matches the variable power distribution unit and impedance.
제1항에 있어서,
상기 임피던스 가변 제어부는,
상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기를 초과하면, 상기 입력전력이 상기 제2 정류부보다 상기 제1 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정하는 것을 특징으로 하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
According to paragraph 1,
The impedance variable control unit,
When the size of the determined input power exceeds a certain level, the appropriate power distribution ratio is determined so that the input power is distributed more to the first rectifier than to the second rectifier. Receiving device.
제1항에 있어서,
상기 임피던스 가변 제어부는,
상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기 미만이면, 상기 입력전력이 상기 제1 정류부보다 상기 제2 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정하는 것을 특징으로 하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
According to paragraph 1,
The impedance variable control unit,
If the size of the determined input power is less than a certain level, the appropriate power distribution ratio is determined so that the input power is distributed more to the second rectifier than to the first rectifier. Device.
제1항에 있어서,
상기 임피던스 변환부는,
적어도 하나 이상의 임피던스 값 사이에서 스위칭하는 스위칭 회로로 마련되는 것을 특징으로 하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
According to paragraph 1,
The impedance conversion unit,
A wireless power reception device having multiple power modes, characterized in that it is provided with a switching circuit that switches between at least one impedance value.
제8항에 있어서,
상기 임피던스 변환부는,
서로 상이한 부하 임피던스를 가지는 복수의 LC회로; 및
상기 복수의 LC 회로 사이에서 스위칭하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
According to clause 8,
The impedance conversion unit,
A plurality of LC circuits having different load impedances; and
A wireless power reception device having multiple power modes, comprising a switch for switching between the plurality of LC circuits.
제1항에 있어서,
상기 임피던스 변환부는,
가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전력 모드를 갖는 무선 전력 수신 장치.
According to paragraph 1,
The impedance conversion unit,
A wireless power reception device having multiple power modes, comprising a variable capacitor.
삭제delete 가변 전력 분배부가 입력전력을 분배하는 단계;
정류부가 분배된 입력전력을 정류시키는 단계;
전원 제어부가 정류된 전력을 DC 전력으로 변환하고, 상기 DC 전력을 배터리로 전달하는 단계; 및
임피던스 가변 제어부가 상기 배터리로 전달되는 상기 DC 전력의 전압 변화를 센싱하여 상기 입력전력의 크기를 판별하고, 판별한 입력전력의 크기에 따라 상기 분배하는 단계에서 분배하는 입력전력의 적정 전력 분배율을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 정류부는,
최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기를 초과하는 제1 정류부 및 최대 효율을 갖는 입력전력 값이 일정 크기 미만인 제2 정류부를 포함하고,
상기 분배하는 단계는,
상기 적정 전력 분배율을 결정하는 단계에서 결정된 적정 전력 분배율에 따라 임피던스 변환부가 부하 임피던스를 변화시키는 단계; 및
전력 분배부가 상기 부하 임피던스에 따라 상기 제1 정류부와 제2 정류부 측으로 상기 입력전력을 분배하는 단계를 포함하고,
상기 전력 분배부는,
상기 입력전력을 수신하는 안테나와 연결되는 제1 포트;
누설 전력이 발생하는 경우 상기 제1 포트로 반사되어 돌아오지 않도록 접지 또는 개방하여 상기 누설 전력을 상기 제1 포트로 재반사하는 제2 포트;
상기 제1 정류부와 연결되어 상기 입력전력을 상기 제1 정류부 측으로 분배하는 제3 포트; 및
상기 제2 정류부와 연결되어 상기 입력전력을 상기 제2 정류부 측으로 분배하는 제4 포트를 포함하는 무선 전력 수신 방법.
A variable power distribution unit distributing input power;
Rectifying the distributed input power by a rectifier;
A power control unit converting the rectified power into DC power and transferring the DC power to a battery; and
The impedance variable control unit determines the size of the input power by sensing the voltage change of the DC power delivered to the battery, and determines an appropriate power distribution ratio of the input power distributed in the distribution step according to the size of the determined input power. Including the steps of:
The rectifier unit,
It includes a first rectifier whose input power value with maximum efficiency exceeds a certain amount and a second rectifier whose input power value with maximum efficiency is less than a certain amount,
The distributing step is,
changing the load impedance by an impedance converter according to the appropriate power distribution ratio determined in the step of determining the appropriate power distribution ratio; and
A power distribution unit distributing the input power to the first rectifier and the second rectifier according to the load impedance,
The power distribution unit,
a first port connected to an antenna that receives the input power;
When leakage power occurs, a second port is grounded or opened to prevent the leakage power from being reflected back to the first port to reflect the leakage power back to the first port;
a third port connected to the first rectifier to distribute the input power to the first rectifier; and
A method of receiving wireless power including a fourth port connected to the second rectifier to distribute the input power to the second rectifier.
삭제delete 제12항에 있어서,
상기 부하 임피던스를 변화시키는 단계는,
상기 임피던스 변환부 중 제1 임피던스 변환부가 상기 적정 전력 분배율에 따라 제1 임피던스를 변화시키는 단계; 및
상기 임피던스 변환부 중 제2 임피던스 변환부가 상기 적정 전력 분배율에 따라 제2 임피던스를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신 방법.
According to clause 12,
The step of changing the load impedance is,
changing, by a first impedance converter among the impedance converters, a first impedance according to the appropriate power distribution ratio; and
A method of receiving wireless power, characterized in that it includes the step of changing the second impedance in a second impedance conversion unit among the impedance conversion units according to the appropriate power distribution ratio.
제12항에 있어서,
상기 적정 전력 분배율을 결정하는 단계에서는,
상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기를 초과하면, 상기 입력전력이 상기 제2 정류부보다 상기 제1 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신 방법.
According to clause 12,
In the step of determining the appropriate power distribution ratio,
When the size of the determined input power exceeds a certain level, the appropriate power distribution ratio is determined so that more of the input power is distributed to the first rectifier than to the second rectifier.
제12항에 있어서,
상기 적정 전력 분배율을 결정하는 단계에서는,
상기 판별한 입력전력의 크기가 일정 크기 미만이면, 상기 입력전력이 상기 제1 정류부보다 상기 제2 정류부로 더 많이 분배되도록 상기 적정 전력 분배율을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신 방법.
According to clause 12,
In the step of determining the appropriate power distribution ratio,
If the size of the determined input power is less than a certain level, the appropriate power distribution ratio is determined so that more of the input power is distributed to the second rectifier than to the first rectifier.
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KR102686599B1 (en) * 2016-08-23 2024-07-22 삼성전자주식회사 Power providing device and electronic device for receiving power and method for controlling thereof
WO2018039486A1 (en) * 2016-08-24 2018-03-01 Witricity Corporation Wireless power transfer systems having interleaved rectifiers
KR101967634B1 (en) * 2017-05-31 2019-04-11 주식회사 디에스시동탄 Apparatus for transmitting power to wireless to hot wire of vehicle seat
KR102659090B1 (en) * 2019-03-29 2024-04-23 삼성전자주식회사 Method for performing adaptive impedance matching, electronic device and storage medium therefor
KR20210135707A (en) * 2020-05-06 2021-11-16 한국전자통신연구원 Apparatus for wireless charging

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