KR20110112867A

KR20110112867A - 디바이스 충전을 위한 무선 전력

Info

Publication number: KR20110112867A
Application number: KR20117020442A
Authority: KR
Inventors: 리나트 버도; 마일스 에이 커비; 어니스트 티 오자키; 버지니아 더블유 키팅; 제임스 아이 자페; 나이젤 피 쿡; 해리 엠 헌시커; 마이클 제이 맨건
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2011-10-13
Also published as: JP2012517213A; WO2010091292A3; US9130394B2; CN102308454B; US20100194206A1; JP5560291B2; TW201042877A; EP2394349B1; EP2394349A2; CN102308454A; WO2010091292A2

Abstract

예시적인 실시형태들은 무선 전력에 관한 것이다. 호스트 디바이스 주변기기는, 송신 회로 및 이 송신 회로에 커플링된 적어도 하나의 안테나를 포함할 수도 있는 무선 전력 충전 장치를 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 안테나는 연관된 근접장 영역 내에서 전력을 무선으로 송신하도록 구성될 수도 있다. 또한, 호스트 디바이스 주변기기는 호스트 디바이스에 커플링하도록 구성될 수도 있다.

Description

디바이스 충전을 위한 무선 전력{WIRELESS POWER FOR CHARGING DEVICES}

35 U.S.C.§119 하의 우선권 주장

본 출원은 35 U.S.C.§119(e) 하에서,

그 개시물이 전체적으로 참조로 여기에 포함되는, 2009 년 2 월 5 일 출원된 "WIRELESS POWER CHARGER IN A PORTABLE DEVICE" 이란 명칭의 미국 가특허 출원 번호 61/150,302;

그 개시물이 전체적으로 참조로 여기에 포함되는, 2009 년 2 월 5 일 출원된 "WIRELESS POWER ACCESSORY" 이란 명칭의 미국 가특허 출원 번호 61/150,254;

그 개시물이 전체적으로 참조로 여기에 포함되는, 2009 년 1 월 28 일 출원된 "POWER MANAGEMENT FOR WIRELESS CHARGING" 이란 명칭의 미국 가특허 출원 번호 61/229,218;

그 개시물이 전체적으로 참조로 여기에 포함되는, 2009 년 1 월 29 일 출원된 "CHARGING MODULE ACCESSORY" 이란 명칭의 미국 가특허 출원 번호 61/229,664; 및

그 개시물이 전체적으로 참조로 여기에 포함되는, 2009 년 8 월 20 일 출원된 "DEPLOYABLE WIRELESS POWER CHARGING SYSTEM" 이란 명칭의 미국 가특허 출원 번호 61/235,660 에 대한 우선권을 주장한다.

기술 분야

일반적으로, 본 발명은 무선 충전에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 휴대용 충전 디바이스들을 포함하는 충전 디바이스들 및 디바이스들을 충전하기 위한 전력 관리에 관한 것이다.

통상적으로, 각각의 배터리로 작동되는 (battery powered) 디바이스는 그 자체의 충전기 및 주로 AC 전력 아웃렛인 전원을 필요로 한다. 이는, 많은 디바이스들이 충전을 필요로 할 때 다루기 불편해진다.

송신기와 충전될 디바이스 간의 무선 전력 송신을 통해 이용하는 접근법들이 개발되고 있다. 일반적으로, 이들은 2 개의 카테고리들로 나누어진다. 하나는 방사된 전력을 수집하고 배터리를 충전하기 위해 방출된 전력을 정류하는 충전될 디바이스 상의 송신 안테나와 수신 안테나 간의 평면파 방사 (또한, 원거리장 방사 (far-field radiation) 로 지칭됨) 의 커플링에 기초한다. 일반적으로, 안테나들은 커플링 효율을 향상시키기 위한 공진 길이이다. 이 접근법은, 전력 커플링이 안테나들 간의 거리에 따라 빠르게 저하된다는 사실을 겪는다. 때문에, 합리적인 거리 이상 (예를 들어, >1-2m) 에서의 충전은 어렵다. 또한, 시스템은 평면파를 방사하기 때문에, 필터링을 통해 적합하게 제어되지 않는 경우 의도치 않은 방사가 다른 시스템들과 간섭할 수 있다.

다른 접근법들은, 예를 들어 "충전" 매트 또는 표면에 임베딩된 송신 안테나와 수신 안테나 간의 유도적 커플링 뿐만 아니라 충전될 호스트 디바이스 내에 임베딩된 정류 회로에 기초한다. 이 접근법은, 송신 안테나와 수신 안테나 간의 공간이 매우 가까워야 한다 (예를 들어, mms) 는 단점을 갖는다. 그러나, 이 접근법은 동일한 영역에서 다수의 디바이스들을 동시에 충전하는 능력을 가져야 하고, 이 영역은 통상적으로 작으며, 따라서 사용자는 특정 영역에 디바이스들을 위치시켜야 한다.

전자 디바이스들에 대한 커플링을 위해 구성된 휴대용 충전 디바이스들에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 무선 전력을 제공하게 하도록 전자 디바이스들의 편리한 배치를 위해 구성된 전자 충전 디바이스들에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 절전 모드 동안 전자 디바이스의 존재를 검출하도록 구성된 충전 디바이스에 대한 필요성이 존재한다.

도 1 은 무선 전력 전송 시스템의 단순화된 블록도를 나타낸다.
도 2 는 무선 전력 전송 시스템의 단순화된 개략도를 나타낸다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시형태에서의 이용을 위한 루프 안테나의 개략도를 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 송신기의 단순화된 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 수신기의 단순화된 블록도이다.
도 6 은 송신기와 수신기 간의 메시징을 수행하기 위한 송신 회로의 일부분의 개략도를 나타낸다.
도 7 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 표면에 인접하여 위치한 적어도 하나의 송신 안테나를 갖는 충전 디바이스를 나타낸다.
도 8 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 다른 표면에 인접하여 위치한 적어도 하나의 송신 안테나를 포함하는, 도 7 의 충전 디바이스의 다른 도면이다.
도 9 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 또 다른 표면에 인접하여 위치한 적어도 하나의 송신 안테나를 갖는, 도 7 및 도 8 의 충전 디바이스의 또 다른 도면이다.
도 10 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 위에 위치한 전자 디바이스를 갖는 충전 디바이스를 나타낸다.
도 11 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그곳에 부착된 전자 디바이스를 갖는 충전 디바이스를 나타낸다.
도 12 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 안에 위치한 전자 디바이스 및 포켓을 갖는 충전 디바이스를 나타낸다.
도 13 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 위에 위치한 전자 디바이스를 갖는 다른 충전 디바이스를 나타낸다.
도 14 및 도 15 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 충전 패드를 포함하는 충전 디바이스를 나타낸다.
도 16 및 도 17 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 전자 디바이스 및 충전 패드를 포함하는 충전 시스템을 나타낸다.
도 18 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 휴대용 무선 전력 디바이스를 나타낸다.
도 19 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 휴대용 무선 전력 디바이스 및 전자 디바이스를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 20 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 전자 디바이스 내에 위치한 휴대용 무선 전력 디바이스를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 21 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 전자 디바이스 내에 위치한 휴대용 무선 전력 디바이스에 근접한 무선 송신 안테나를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 22 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 휴대용 무선 전력 디바이스에 근접한 무선 송신 안테나를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 23 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 전자 시스템으로부터 배치된 일부분을 갖는 휴대용 무선 전력 디바이스를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 24 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 위에 위치한 전자 디바이스를 갖는 전자 시스템으로부터 배치된 일부분을 갖고 외부 전원에 커플링된 휴대용 무선 전력 디바이스를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 25 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 위에 위치한 전자 디바이스를 갖는 전자 시스템으로부터 배치된 일부분을 갖고 송신 안테나에 근접한 휴대용 무선 전력 디바이스를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 26 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 위에 위치한 전자 디바이스를 갖는 전자 시스템으로부터 배치된 일부분을 갖는 전자 디바이스 내에 위치한 휴대용 무선 전력 디바이스를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 27 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 위에 위치한 전자 디바이스를 갖는 휴대용 무선 전력 디바이스를 나타낸다.
도 28 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 그 위에 위치한 전자 디바이스를 갖는 휴대용 무선 전력 디바이스에 근접한 무선 송신 안테나는 나타낸다.
도 29 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 30 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 충전 디바이스에 대한 상태 머신 도면을 나타낸다.
도 31 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 충전 디바이스에 대한 다른 상태 머신 도면을 나타낸다.
도 32 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 다른 방법을 나타내는 흐름도이다.

본원에 사용된 단어 "예시적인"은 "예, 예시 또는 예증으로서 역할을 하는 것"을 의미한다. 본원에 "예시적으로" 기술된 어떤 실시형태는 다른 실시형태들 보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다.

첨부된 도면과 연결하여 아래에 제시된 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태의 설명인 것으로 의도되며 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태들을 나타내는 것으로 의도되지 않는다. 본 설명의 전반적으로 사용된 용어 "예시적인"은 "예, 예시 또는 예증으로서 역할을 하는 것"을 의미하며 다른 예시적인 실시형태보다 바람직하거나 유리한 것으로 해설될 필요는 없다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 완전한 이해를 제공하기 위한 목적으로 구체적인 세부사항을 포함한다. 당업자는 이러한 구체적인 세부사항 없이도 본 발명의 예시적인 실시형태들이 실시될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 예에서, 본원에 제시된 예시적인 실시형태들의 신규성을 모호하게 하는 것을 방지하기 위해서 잘 알려진 구조 및 디바이스들을 블록도의 형태로 도시한다.

단어 "무선 전력"은 전기장, 자기장, 전자기장, 및 물리적인 전자기적 전도체를 사용하지 않고 송신기로부터 수신기로 그 사이에서 송신되는 이외의 것과 연관된 임의의 형태의 에너지를 의미하는 것으로 본원에서 사용된다.

도 1 은 본 발명의 각종 예시적인 실시형태들에 따른 무선 송신 또는 충전 시스템 (100) 을 나타낸다. 에너지 전송을 제공하기 위해 방사장 (radiated field; 106) 를 생성하기 위해 송신기 (104) 에 입력 전력 (102) 이 제공된다. 수신기 (108) 는 방사장 (106) 에 커플링되고, 출력 전력 (110) 에 커플링된 디바이스 (미도시) 에 의한 저장 또는 소비를 위한 출력 전력 (110) 을 생성한다. 송신기 (104) 및 수신기 (108) 양자 모두는 거리 (112) 만큼 분리된다. 일 예시적인 실시형태에서, 송신기 (104) 및 수신기 (108) 는 상호 공진 관계에 따라 구성되고, 수신기 (108) 의 공진 주파수 및 송신기 (104) 의 공진 주파수가 매우 가까울 때, 수신기 (108) 가 방사장 (106) 의 "근접장 (near-field)" 내에 위치하는 경우 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 송신 손실들이 최소가 된다.

송신기 (104) 는 에너지 송신을 위한 수단을 제공하기 위한 송신 안테나 (114) 를 더 포함하고, 수신기 (108) 는 에너지 수신을 위한 수단을 제공하기 위한 수신 안테나 (118) 를 더 포함한다. 송신 안테나 및 수신 안테나는 그것과 함께 연관될 디바이스들 및 애플리케이션들에 따라 사이즈가 정해진다 (sized). 전술한 바와 같이, 전자기파로 에너지의 대부분을 원거리 장에 전파하기보다는 송신 안테나의 근접장 내의 에너지의 많은 부분을 수신 안테나에 커플링함으로써, 효율적인 에너지 전송이 발생한다. 이 근접장에서, 송신 안테나 (114) 와 수신 안테나 (118) 간에 커플링 모드가 전개될 수도 있다. 본원에서, 이 근접장 커플링이 발생할 수도 있는 안테나들 (114 및 118) 주변 영역은 커플링 모드 지역으로서 지칭된다.

도 2 는 무선 전력 전송 시스템의 단순화된 개략도를 나타낸다. 송신기 (104) 는 오실레이터 (122), 전력 증폭기 (124), 및 필터 및 정합 회로 (126) 를 포함한다. 오실레이터는, 조정 신호 (123) 에 응답하여 조정될 수도 있는 원하는 주파수에서 오실레이터 신호를 생성하도록 구성된다. 오실레이터 신호는 제어 신호 (125) 에 응답하는 증폭량으로 전력 증폭기 (124) 에 의해 증폭될 수도 있다. 고조파 또는 다른 원하지 않는 주파수를 필터링하고, 송신기 (104) 의 임피던스를 송신 안테나 (114) 에 정합시키도록 필터 및 정합 회로 (126) 가 포함될 수도 있다.

수신기 (108) 는 DC 전력 출력을 생성하여 도 2 에 도시된 배터리 (136) 를 충전하고 또는 수신기에 커플링된 디바이스 (미도시) 에 전력을 공급하도록 정합 회로 (132), 및 정류기 및 스위칭 회로 (134) 를 포함할 수도 있다. 수신기 (108) 의 임피던스를 수신 안테나 (118) 에 정합시키도록 정합 회로 (132) 가 포함될 수도 있다. 수신기 (108) 및 송신기 (104) 는 별개의 통신 채널 (119)(예를 들어, 블루투스, 지그비, 셀룰러 등) 상에서 통신할 수도 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시형태들에 이용된 안테나들은, 본원에서 "자기 (magnetic)" 안테나로서 지칭될 수도 있는 "루프" 안테나 (150) 로서 구성될 수도 있다. 루프 안테나들은 페라이트 코어와 같은 물리적 코어 또는 공심 (air core) 을 포함하도록 구성될 수도 있다. 공심 루프 안테나들은 코어 부근에 배치된 관련 없는 물리적 디바이스들에 대해 더 허용 가능할 수도 있다. 또한, 공심 루프 안테나는 코어 영역 내의 다른 컴포넌트들의 배치를 허용한다. 또한, 공심 루프는 송신 안테나 (114)(도 2) 의 평면 내에 수신 안테나 (118)(도 2) 의 배치를 더욱 용이하게 할 수도 있으며, 여기서 송신 안테나 (114)(도 2) 의 커플링된 모드 영역이 더 강력해질 수도 있다.

전술된 바와 같이, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 효율적인 에너지 전송은 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 정합된 또는 거의 정합된 공진 동안 발생한다. 그러나, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 간의 공진이 정합되지 않을 때에도, 에너지가 저효율로 전송될 수도 있다. 에너지의 전송은, 송신 안테나로부터 자유 공간으로 에너지를 전파하기 보다는, 송신 안테나의 근접장으로부터의 에너지를 이 근접장이 확립되는 근처에 상주하는 수신 안테나에 커플링함으로써 발생된다.

루프 또는 자기 안테나들의 공진 주파수는 인덕턴스 및 캐패시턴스에 기초한다. 루프 안테나에서의 인덕턴스는 일반적으로 단순히 루프에 의해 생성된 인덕턴스이지만, 캐패시턴스는 일반적으로 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 생성하기 위해 루프 안테나의 인덕턴스에 부가된다. 비-한정적인 예로서, 캐패시터 (152) 및 캐패시터 (154) 가 안테나에 추가되어 공진 신호 (156) 를 생성하는 공진 회로를 생성할 수도 있다. 따라서, 보다 긴 직경의 루프 안테나에 있어서, 공진을 유도하기 위해 필요한 캐패시턴스의 크기는 루프의 직경 또는 인덕턴스가 증가됨에 따라 감소한다. 또한, 루프 또는 자기 안테나의 직경이 증가함에 따라, 근접장의 효율적인 에너지 전송 영역이 증가한다. 물론, 다른 공진 회로들이 가능하다. 다른 비-한정적인 예로서, 루프 안테나의 2 개의 단자들 사이에 캐패시터가 병렬로 배치될 수도 있다. 또한, 송신 안테나에 있어서 공진 신호 (156) 는 루프 안테나 (150) 에 대한 입력일 수도 있다는 것을 당업자는 인지할 것이다.

본 발명의 예시적인 실시형태는 서로 근접장 내에 있는 2 개의 안테나들 간의 커플링 전력을 포함한다. 전술한 바와 같이, 근접장은 전자기장이 존재하지만 안테나로부터 멀리 전파 또는 방사할 수도 없는 안테나 주변의 영역이다. 통상적으로, 그 영역은 안테나의 물리적 볼륨과 비슷한 볼륨으로 국한된다. 본 발명의 예시적인 실시형태에서, 전기적 타입의 안테나 (예를 들어, 작은 쌍극자) 의 전기적 근접장과 비교하여 자기적 근접장 진폭이 자기적 타입의 안테나들에 대해 더 높은 경향이 있기 때문에, 단일 및 멀티-턴 루프 안테나들과 같은 자기적 타입의 안테나들이 송신 (Tx) 및 수신 (Rx) 안테나 시스템 양자 모두에 이용된다. 이는 그 쌍 간의 잠재적으로 더 높은 커플링을 허용한다. 또한, "전기적" 안테나들 (예를 들어, 쌍극자들 및 단극자들) 또는 자기적 및 전기적 안테나의 조합이 또한 고려된다.

Tx 안테나는, 앞서 언급된 유도적 접근법 및 원거리 장에 의해 허용된 것보다 상당히 긴 거리에서 작은 Rx 안테나에 양호한 커플링 (예를 들어, >-4 dB) 을 달성하기에 충분히 큰 안테나 사이즈를 갖고, 충분히 낮은 주파수에서 동작될 수 있다. Tx 안테나가 정확하게 사이즈가 정해지면, 구동된 Tx 루프 안테나의 커플링 모드 지역 내에 (즉, 근접장 내에) 호스트 디바이스 상의 Rx 안테나가 배치될 때, 높은 커플링 레벨들 (예를 들어, -2 내지 -4 dB) 이 달성될 수 있다.

도 4 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 송신기 (200) 의 간략화된 블록도이다. 송신기 (200) 는 송신 회로 (202) 및 송신 안테나 (204) 를 포함한다. 일반적으로, 송신 회로 (202) 는 송신 안테나 (204) 에 대한 근접장 에너지의 생성을 초래하는 발진 신호를 제공함으로써 송신 안테나 (204) 에 RF 전력을 제공한다. 예로서, 송신기 (200) 는 13.56 MHz ISM 대역에서 동작할 수도 있다.

예시적인 송신 회로 (202) 는 송신 회로 (202) 의 임피던스 (예를 들어, 50 ohm) 를 송신 안테나 (204) 에 정합시키기 위한 고정 임피던스 정합 회로 (206) 및 수신기 (108)(도 1) 에 커플링된 디바이스 자기 재밍을 방지하기 위한 레벨로 고조파 방출을 감소시키도록 구성된 로우 패스 필터 (LPF; 208) 를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태는, 다른 주파수들을 통과시키면서 특정 주파수들을 감쇠하는 노치 필터들을 포함하는 상이한 필터 토폴로지들을 포함할 수도 있으나 이에 한정되지 않으며, 안테나에 대한 출력 전력 또는 전력 증폭기에 의해 얻어진 DC 전류와 같은 측정 가능한 송신 메트릭에 기초하여 변경될 수 있는 적응형 임피던스 매치를 포함할 수도 있다. 송신 회로 (202) 는 오실레이터 (212) 에 의해 결정된 바와 같은 RF 신호를 도출하도록 구성된 전력 증폭기 (210) 를 더 포함한다. 송신 회로는 이산 디바이스들 또는 회로들로 이루어질 수도 있고, 또는 다르게는 집적된 어셈블리로 이루어질 수도 있다. 송신 안테나 (204) 로부터 출력된 예시적인 RF 전력은 2.5 와트 정도일 수도 있다.

송신 회로 (202) 는 특정 수신기들에 대한 송신 페이즈 (또는 듀티 사이클) 동안 오실레이터 (212) 를 인에이블하고, 오실레이터의 주파수를 조정하며, 그 부착된 수신기들을 통해 이웃하는 디바이스들과 상호작용하기 위한 통신 프로토콜을 구현하기 위해 출력 전력 레벨을 조정하기 위한 제어기 (214) 를 더 포함한다.

송신 회로 (202) 는 송신 안테나 (204) 에 의해 생성된 근접장 부근에서의 액티브 수신기들의 존재 또는 부존재를 검출하기 위한 로드 감지 회로 (216) 를 더 포함할 수도 있다. 예로서, 로드 감지 회로 (216) 는 전력 증폭기 (210) 로 흐르는 전류를 모니터링하고, 그 전력 증폭기는 송신 안테나 (204) 에 의해 생성된 근접장 부근에서의 액티브 수신기들의 존재 또는 부존재에 의해 영향을 받는다. 액티브 수신기와 통신하도록 에너지를 송신하기 위해 오실레이터 (212) 를 인에이블할지 여부를 결정하는데 있어서 이용하기 위해, 전력 증폭기 (210) 상의 로딩에 대한 변화의 검출이 제어기 (214) 에 의해 모니터링된다.

송신 안테나 (204) 는 저항 손실을 낮게 유지하기 위해 선택된 두께, 폭 및 금속 타입을 갖는 안테나 스트립으로서 구현될 수도 있다. 종래의 구현에서, 송신 안테나 (204) 는 일반적으로 테이블, 매트, 램프와 같은 큰 구조 또는 다른 작은 휴대용 구성과의 연관을 위해 구성될 수 있다. 따라서, 송신 안테나 (204) 는 일반적으로 실제적인 치수로 되기 위해 "턴들 (turns)" 일 필요가 없다. 송신 안테나 (204) 의 예시적 구현은 "전기적으로 작은" (즉, 파장의 일부) 일 수도 있고, 공진 주파수를 정의하기 위해 캐패시터를 이용함으로써 보다 낮은 가용 주파수들에서 공진하도록 튜닝될 수도 있다. 송신 안테나 (204) 가 수신 안테나에 비해 직경에 있어서 더 클 수도 있거나, 또는 사각 루프인 경우 측면의 길이 (예를 들어, 0.50 미터) 에 있어서 클 수도 있는 예시적인 애플리케이션에서, 송신 안테나 (204) 는 적정한 커패시턴스를 획득하기 위해 다수의 턴을 반드시 필요로 하지는 않을 것이다.

송신기 (200) 는, 송신기 (200) 와 연관될 수도 있는 수신기 디바이스들의 상태 및 소재에 관한 정보를 수집 및 추적할 수도 있다. 따라서, 송신기 회로 (202) 는 제어기 (214)(본원에서 프로세서로도 지칭됨) 에 접속된 존재 검출기 (280), 인클로즈드 검출기 (enclosed detector; 260), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 제어기 (214) 는 존재 검출기 (280) 및 인클로즈드 검출기 (260) 로부터의 존재 신호들에 응답하여 증폭기 (210) 에 의해 전달된 전력량을 조정할 수도 있다. 송신기는, 예를 들어 빌딩 내에 존재하는 종래의 AC 전력을 변환하기 위한 AC-DC 변환기 (미도시), 종래의 DC 전원을 송신기 (200) 에 적절한 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 변환기 (미도시) 와 같은 다수의 전원들을 통해, 또는 종래의 DC 전원 (미도시) 으로부터 직접 전력을 수신할 수도 있다.

비 한정적인 예로서, 존재 검출기 (280) 는 송신기의 커버리지 영역 안으로 인서트되는 충전될 디바이스의 초기 존재를 감지하도록 이용된 모션 검출기일 수도 있다. 검출 후에, 송신기는 턴온될 수도 있고, 디바이스에 의해 수신된 RF 전력은, 송신기의 구동 포인트 임피던스에 대한 변화를 또한 초래하는 미리결정된 방식으로 Rx 디바이스 상의 스위치를 토글링하는데 이용될 수도 있다.

다른 비 한정적인 예로서, 존재 검출기 (280) 는 예를 들어 적외선 검출, 모션 검출, 또는 다른 적절한 수단에 의해 인간을 검출할 수 있는 검출기일 수도 있다. 몇몇 예시적인 실시형태에서, 송신 안테나가 특정 주파수에서 송신할 수도 있는 전력량을 한정하는 규정이 존재할 수도 있다. 몇몇 경우에서, 이들 규정은 전자기파 방사로부터 인간을 보호하는 것을 의미한다. 그러나, 예를 들어 차고, 작업 현장, 상점 등과 같이 인간들에 의해 드물게 사용되고, 인간들에 의해 사용되지 않는 영역 내에 송신 안테나들이 배치되는 환경이 존재할 수도 있다. 이들 환경이 인간으로부터 자유로우면, 송신 안테나의 전력 출력을 통상의 전력 한정 규정 이상으로 증가시키는 것이 허용될 수도 있다. 다시 말하면, 제어기 (214) 는 인간 존재에 응답하여 송신 안테나 (204) 의 전력 출력을 규제력이 있는 레벨 또는 더 낮게 조정할 수도 있고, 송신 안테나 (204) 의 전자기장으로부터 규제력이 있는 거리 밖에 인간이 있을 때 송신 안테나 (204) 의 전력 출력을 규제력이 있는 레벨 이상의 레벨로 조정할 수도 있다.

비 한정적인 예로서, 인클로즈드 검출기 (290)(본원에서 폐쇄 격실 검출기 또는 폐쇄 공간 검출기로도 지칭될 수도 있음) 는 인클로저가 닫힘 또는 개방 상태에 있을 때를 결정하기 위한 감지 스위치와 같은 디바이스일 수도 있다. 송신기가 인클로즈드 상태 내에 있는 인클로저 내에 있을 때, 송신기의 전력 레벨은 증가될 수도 있다.

예시적인 실시형태에서, 송신기 (200) 가 무기한으로 켜진 채로 있지 않는 방법이 이용될 수도 있다. 이 경우에서, 송신기 (200) 는 사용자가 결정한 양의 시간 후에 셧오프하도록 프로그래밍될 수도 있다. 이 특성은, 송신기 (200), 특히 전력 증폭기 (210) 가 그 주변에서 무선 디바이스들이 완전히 충전된 후에 오래 구동되는 것을 방지한다. 이 이벤트는, 디바이스가 완전히 충전되는 수신 코일 또는 중계기 중 어느 하나로부터 전송된 신호를 검출하기 위한 회로의 실패 때문일 수도 있다. 다른 디바이스가 그 주변에 배치되는 경우 송신기 (200) 가 자동으로 셧 다운되는 것을 방지하기 위해, 송신기 (200) 자동 셧 오프 특성은 단지 그 주변에서 검출된 모션이 없는 세트 기간 후에 활성화될 수도 있다. 사용자는 비활성 시간 간격을 결정하고 그것을 원하는 대로 변화시킬 수도 있다. 비 한정적인 예로서, 시간 간격은 디바이스가 초기에 완전히 방전되었다는 가정 하에서 특정 타입의 무선 디바이스를 완전히 충전하기 위해 필요한 것보다 더 길 수도 있다.

도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 수신기 (300) 의 단순화된 블록도이다. 수신기 (300) 는 수신 회로 (302) 및 수신 안테나 (304) 를 포함한다. 수신기 (300) 는 수신 전력을 제공하기 위한 디바이스 (350) 에 또한 커플링된다. 수신기 (300) 는 디바이스 (350) 외부에 있는 것으로 예시되었으나, 디바이스 (350) 안에 집적될 수도 있다. 일반적으로, 에너지는 수신 안테나 (304) 에 무선으로 전파되고, 그 다음에 수신 회로 (302) 를 통해 디바이스 (350) 에 커플링된다.

수신 안테나 (304) 는 송신 안테나 (204)(도 4) 와 같이 동일한 주파수 또는 동일한 주파수 근처에서 공진하도록 튜닝된다. 수신 안테나 (304) 는 송신 안테나 (204) 와 유사한 치수일 수도 있고, 또는 연관된 디바이스 (350) 의 치수에 기초하여 상이하게 사이즈가 정해질 수도 있다. 예로서, 디바이스 (350) 는 송신 안테나 (204) 의 길이의 직경보다 작은 직경 또는 길이 치수를 갖는 휴대용 전자 디바이스일 수도 있다. 이러한 예에서, 수신 안테나 (304) 는 튜닝 캐패시터 (미도시) 의 캐패시턴스 값을 감소시키고 수신 안테나의 임피던스를 증가시키기 위해 멀티-턴 안테나로서 구현될 수도 있다. 예로서, 수신 안테나 (304) 는 안테나의 직경을 최대화하고 수신 안테나의 루프 턴들 (즉, 권선) 의 수 및 권선간 (inter-winding) 캐패시턴스를 감소시키기 위해서 디바이스 (350) 의 실질적인 원주 주변에 배치될 수도 있다.

수신 회로 (302) 는 수신 안테나 (304) 에 임피던스 정합을 제공한다. 수신 회로 (302) 는 수신된 RF 에너지 소스를 디바이스 (350) 에 의한 사용을 위한 충전 전력으로 변환하는 전력 변환 회로 (306) 를 포함한다. 전력 변환 회로 (306) 는 RF-DC 변환기 (308) 를 포함하고, 또한 DC-DC 변환기 (310) 를 포함할 수도 있다. RF-DC 변환기 (308) 는 수신 안테나 (304) 에서 수신된 RF 에너지 신호를 비-교류 전력으로 정류하는 한편, DC-DC 변환기 (310) 는 정류된 RF 에너지 신호를 디바이스 (350) 와 호환성이 있는 에너지 전위 (예를 들어, 전압) 로 변환한다. 다양한 RF-DC 변환기는 선형 및 스위칭 변환기 뿐만 아니라, 부분파 및 전파 정류기, 레귤레이터, 브리지, 더블러 (doubler) 를 포함하는 것으로 고려된다.

수신 회로 (302) 는 수신 안테나 (304) 를 전력 변환 회로 (306) 에 접속하거나 또는 다르게는 전력 변환 회로 (306) 를 접속해제하는 스위칭 회로 (312) 를 더 포함할 수도 있다. 수신 안테나 (304) 를 전력 변환 회로 (306) 로부터 접속해제하는 것은 디바이스 (350) 의 충전을 중지시킬 뿐만 아니라, 송신기 (200)(도 2) 에 의해 "확인" 되는 "로드"를 변경한다.

전술한 바와 같이, 송신기 (200) 는 송신기 전력 증폭기 (210) 에 제공되는 바이어스 전류에서의 변동을 검출하는 로드 감지 회로 (216) 를 포함한다. 따라서, 송신기 (200) 는 수신기가 송신기의 근접장에 존재하는 때를 결정하기 위한 메커니즘을 갖는다.

다수의 수신기 (300) 가 송신기의 근접장에 존재할 때, 하나 이상의 수신기의 로딩 및 언로딩을 시간 멀티플렉싱하여 다른 수신기로 하여금 송신기에 더욱 효율적으로 커플링할 수 있게 하는 것이 바람직할 수도 있다. 또한, 다른 근처의 수신기에 커플링하는 것을 제거하거나 또는 근처의 송신기 상의 로딩을 감소시키기 위해서 수신기가 은폐 (cloak) 될 수도 있다. 또한, 이러한 수신기의 "언로딩" 은 본원에서 "은폐" 로서 인식된다. 또한, 수신기 (300) 에 의해 제어되고 송신기 (200) 에 의해 검출된 언로딩과 로딩 간의 이러한 스위칭은 더욱 완전하게 후술되는 바와 같이 수신기 (300) 로부터 송신기 (200) 로의 통신 메커니즘을 제공한다. 또한, 프로토콜은 수신기 (300) 로부터 송신기 (200) 로의 메시지의 전송을 가능하게 하는 스위칭과 연관될 수도 있다. 예로서, 스위칭 속도는 100 μsec 정도일 수도 있다.

일 예시적 실시형태에서, 송신기 (200) 와 수신기 (300) 간의 통신은 종래의 양방향 통신보다는 디바이스 감지 및 충전 제어 메커니즘으로 지칭한다. 다시 말하면, 송신기는 송신된 신호의 온/오프 키잉 (keying) 을 이용하여, 근접장에서의 에너지가 이용 가능한지 여부를 조정할 수도 있다. 수신기는 에너지의 이들 변화를 송신기로부터의 메시지로서 해석한다. 수신기측으로부터, 수신기는 수신 안테나의 튜닝 및 디-튜닝 (de-tuning) 를 이용하여 근접장으로부터 얼마나 많은 전력이 수용되고 있는지를 조정한다. 송신기는 근접장으로부터 이용된 이러한 전력의 차이를 검출하고, 이들 변화를 수신기로부터의 메시지로서 해석할 수도 있다.

수신 회로 (302) 는 수신된 에너지 변동을 식별하는데 이용되는 시그널링 검출기 및 비콘 회로 (314) 를 더 포함할 수도 있고, 그 수신된 에너지 변동은 송신기로부터 수신기로의 정보 시그널링에 대응할 수도 있다. 또한, 시그널링 및 비콘 회로 (314) 는 또한 무선 충전을 위한 수신 회로 (302) 를 구성하기 위해서, 감소된 RF 신호 에너지 (즉, 비콘 신호) 의 송신을 검출하고, 감소된 RF 신호 에너지를 수신 회로 (302) 내의 미전력공급형 또는 전력격감형 회로 중 어느 하나를 지각하기 위한 공칭 전력으로 정류하는데 사용될 수도 있다.

수신 회로 (302) 는 본원에서 설명된 스위칭 회로 (312) 의 제어를 포함하여 본원에서 설명된 수신기 (300) 의 프로세스를 조정하는 프로세서 (316) 를 더 포함한다. 또한, 충전 전력을 디바이스 (350) 에 제공하는 외부의 유선 충전 소스 (예를 들어, 벽/USB 전력) 의 검출을 포함하는 다른 이벤트의 발생시 수신기 (300) 의 은폐가 발생할 수도 있다. 또한, 프로세서 (316) 는, 수신기의 은폐를 제어하는 것 이외에도, 비콘 회로 (314) 를 모니터링하여 비콘 상태를 결정하고 송신기로부터 전송된 메시지를 추출할 수도 있다. 또한, 프로세서 (316) 는 개선된 성능에 대해 DC-DC 변환기 (310) 를 조정할 수도 있다.

도 6 은 송신기와 수신기 간의 메시징을 수행하기 위한 송신 회로의 일부분의 개략도를 나타낸다. 본 발명의 몇몇 예시적인 실시형태에서, 송신기와 수신기 간의 통신을 위한 수단이 인에이블될 수도 있다. 도 6 에서는 전력 증폭기 (210) 가 송신 안테나 (204) 를 구동하여 방사장을 생성한다. 전력 증폭기는 송신 안테나 (204) 에 대해 원하는 주파수로 발진하는 캐리어 신호 (220) 에 의해 구동된다. 송신 변조 신호 (224) 가 이용되어 전력 증폭기 (210) 의 출력을 제어한다.

송신 회로는 전력 증폭기 (210) 상에서 온/오프 키잉 프로세스를 이용함으로써 수신기에 신호를 전송할 수 있다. 다시 말하면, 송신 변조 신호 (224) 가 어서팅 (assert) 될 때, 전력 증폭기 (210) 는 송신 안테나 (204) 상의 캐리어 신호 (220) 의 주파수에서 구동할 것이다. 송신 변조 신호 (224) 가 효력이 없어질 때, 전력 증폭기는 송신 안테나 (204) 상의 어느 임의의 주파수에서도 구동하지 않을 것이다.

도 6 의 송신 회로는 또한, 전력 증폭기 (210) 에 전력을 공급하고 수신 신호 (235) 출력을 생성하는 로드 감지 회로 (216) 를 포함한다. 로드 감지 회로 (216) 에서, 파워 인 신호 (power in signal; 226) 와 전력 증폭기 (210) 로의 전력 공급기 (228) 사이에는 저항기 (R_S) 를 가로지르는 전압 강하가 전개된다. 전력 증폭기 (210) 에 의해 소비된 전력에서의 임의의 변화는 차동 증폭기 (230) 에 의해 증폭될 전압 강하에서의 변화를 야기할 것이다. 송신 안테나가 수신기 (도 6 에 도시되지 않음) 에서의 수신 안테나와 커플링 모드에 있을 때, 전력 증폭기 (210) 에 의해 얻어진 전류량이 변할 것이다. 다시 말하면, 송신 안테나 (204) 에 대해 커플링된 모드 공진이 존재하지 않는 경우, 방사장을 구동하기 위해 필요한 전력은 제 1 양일 것이다. 커플링된 모드 공진이 존재하면, 많은 전력이 수신 안테나 안에 커플링되기 때문에 전력 증폭기 (210) 에 의해 소비된 전력량이 올라갈 것이다. 따라서, 수신 신호 (235) 는 송신 안테나 (235) 에 커플링된 수신 안테나의 존재를 나타낼 수 있고, 또한 수신 안테나로부터 전송된 신호들을 검출할 수 있다. 또한, 얻어진 수신기 전류에서의 변화는 얻어진 송신기의 전력 증폭기 전류에서 관찰 가능할 것이고, 이 변화는 수신 안테나로부터 신호들을 검출하는데 이용될 수 있다.

은폐 신호, 비콘 신호, 및 이들 신호들을 생성하기 위한 회로에 대한 몇몇 예시적인 실시형태들의 상세는, 2008 년 10 월 10 일자로 출원된 발명의 명칭이 "REVERSE LINK SIGNALING VIA RECEIVE ANTENNA IMPEDANCE MODULATION" 인 미국 실용신안 제 12/249,873 호; 2008 년 10 월 10 일자로 출원된 발명의 명칭이 "TRANSMIT POWER CONTROL FOR A WIRELESS CHARGING SYSTEM" 인 미국 실용신안 제 12/249,861 호에서 확인될 수 있고, 이 둘은 본원에서 그 전체가 참조로서 포함된다.

예시적인 통신 메커니즘 및 프로토콜의 상세는 2008 년 10 월 10 일자로 출원된 발명의 명칭이 "SIGNALING CHARGING IN WIRELESS POWER ENVIRONMENT" 인 미국 실용신안 제 12/249,866 호에서 확인될 수 있고, 그 내용은 본원에서 그 전체가 참조로서 포함된다.

도 7 내지 도 17 은 송신 회로 (예를 들어, 도 4 의 송신 회로 (202)) 를 갖는 호스트 디바이스 (400) 및 연관된 근접장 영역 내에서 무선으로 전력을 송신하도록 구성되고 호스트 디바이스에 동작 가능하게 커플링된 적어도 하나의 송신 안테나 (402) 를 도시한다. 송신 회로 및 연관된 하나 이상의 송신 안테나들은 또한, 본원에서 "충전 장치", "충전 플랫폼", 또는 "호스트 디바이스 주변기기" 로서 지칭될 수도 있다. 따라서, 호스트 디바이스 주변기기는 호스트 디바이스에 커플링되도록 구성된다. 도 7 내지 도 17 에서는 호스트 디바이스 (400) 가 랩톱 컴퓨터로서 도시되었으나, 본 발명의 실시형태들은 이에 한정되지 않는다. 오히려, 호스트 디바이스 (400) 는 임의의 알려진 그리고 적절한 전자 디바이스를 포함할 수도 있다.

송신 안테나 (402) 는 임의의 적절한 방식으로, 임의의 적절한 위치에서 호스트 디바이스 (400) 에 커플링될 수도 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 송신 안테나 (402) 는 호스트 디바이스 (400) 의 커버 (408)(도 7 및 도 8 각각에서 "개방" 위치에 있는 것으로 도시됨) 에 커플링될 수도 있다. 보다 구체적으로, 도 7 을 참조하면, 송신 안테나 (402) 는 커버 (408) 의 표면 (406) 에 인접하여 위치될 수도 있고, 여기서 표면 (406) 은 디스플레이 스크린 (미도시) 을 갖는 표면에 대향된다. 다른 예로서, 도 8 에 도시된 바와 같이, 송신 안테나 (402) 는 커버 (408) 의 다른 표면 (410) 주위 및 인접하여 위치될 수도 있고, 여기서 표면 (410) 은 표면 (406) 및 디스플레이 스크린 (미도시) 을 갖는 표면 각각에 실질적으로 수직하다. 또 다른 예로서, 도 9 에 도시된 바와 같이, 송신 안테나 (402) 는 호스트 디바이스 (400) 의 베이스 (414) 의 표면 (412) 에 인접하여 위치될 수도 있고, 여기서 표면 (412) 은 호스트 디바이스 (400) 의 키보드 (416) 에 인접할 수도 있다. 송신 안테나 (402) 는, 송신 안테나 (402) 와 호스트 디바이스 (400) 의 임의의 금속 컴포넌트들 (예를 들어, 호스트 디바이스 (400) 의 금속 디스플레이) 간의 임의의 전기적 간섭을 방지하기 위한 방식으로 호스트 디바이스 (400) 에 커플링될 수도 있다. 도 7 내지 도 9 는 커플링된 단일의 송신 안테나를 갖는 호스트 디바이스 (400) 를 도시하였으나, 본 발명의 실시형태들은 이에 한정되지 않는다. 오히려, 복수의 송신 안테나들을 갖는 호스트 디바이스가 본 발명의 범위 내에 있다.

도 10 은 커플링되고, 커버 (408) 의 인접한 표면 (406) 에 위치한 송신 안테나 (402) 를 갖는 호스트 디바이스 (400) 를 도시하며, 커버는 도 10 에서 "닫힌" 포지션에 있는 것으로 도시된다. 또한, 송신 안테나 (402) 의 근접장 영역 내 및 표면 (406) 상에 전자 디바이스 (420) 가 위치될 수도 있고, 따라서 송신 안테나 (402) 에 의해 무선으로 송신된 전력을 수신할 수도 있다. 보다 구체적으로, 송신 안테나 (402) 로부터 송신된 전력은, 전자 디바이스 (420) 에 커플링되는, 수신 안테나 (예를 들어, 도 2 의 수신 안테나 (118)) 및 수신기 (예를 들어, 도 2 의 수신기 (108)) 에 의해 수신될 수도 있다. 본원에 이용된 바와 같은 "전자 디바이스" 라는 용어는 충전 가능한 배터리를 갖는 충전 가능한 디바이스를 포함할 수도 있고, 또는 무선 전력에 의해 독립적으로 전력공급되도록 구성된 디바이스를 포함할 수도 있다.

도 11 은 전자 디바이스 (420) 와 같은 하나 이상의 전자 디바이스들을 호스트 디바이스 (400) 의 커버 (408) 에 기계적으로 부착되게 하도록 구성되고, 송신 안테나 (402) 의 근접장 내에 위치한 부착 디바이스 (422) 를 포함하는 호스트 디바이스 (400) 를 도시한다. 예를 들어, 단지 부착 디바이스 (422) 는 커버 (408) 및 전자 디바이스 (402) 각각에 부착하도록, 따라서 커버 (408) 및 전자 디바이스 (420) 를 함께 부착하도록 구성된 스트랩을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 전자 디바이스 (420) 는 커버 (408) 에 커플링되는 부착 디바이스 (422) 에 부착하도록 구성된 클립 또는 스냅 (snap)(미도시) 을 포함할 수도 있다. 또 다른 예로서, 커버 (408) 및 전자 디바이스 (420) 각각은 커버 (408) 및 전자 디바이스 (420) 를 함께 부착되게 하기 위한 Velcro® 패드를 포함할 수도 있다. 또한, 도 12 에 도시된 바와 같이, 호스트 디바이스 (400) 는 커버 (408) 가까이에 위치하고, 커버 (408) 가까이 그리고 송신 안테나 (402) 의 근접장 내에 전자 디바이스 (420) 와 같은 하나 이상의 전자 디바이스들을 홀딩하도록 구성된 포켓 (424) 을 포함할 수도 있다. 또한, 도 13 에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스 (420) 와 같은 하나 이상의 전자 디바이스들은 베이스 (414) 의 표면 (412) 상에 그리고, 표면 (412) 에 인접하여 위치하는 송신 안테나 (402) 의 근접장 영역 내에 위치될 수도 있다.

도 14 및 도 15 는 호스트 디바이스 (400) 에 부착된 충전 패드 (426) 를 도시한다. 구체적으로, 도 14 는 커버 (408) 의 표면 (406)(도 7 참조) 에 인접하여 위치한 충전 패드 (426) 를 도시한다. 또한, 도 15 는 표면 (406) 으로부터 먼 접힌 (folded down) 위치에 있는 충전 패드 (426) 를 도시한다. 일 예시적인 실시형태에 따라, 충전 패드 (426) 는 호스트 디바이스 (400) 의 베이스 (414) 를 중심으로 충전 패드 (426) 를 회전시키게 하는 방식으로 호스트 디바이스 (400) 에 부착될 수도 있다. 보다 구체적으로, 충전 패드 (426) 는 커버 (408) 와 유사한 방식이지만 독립적으로 베이스 (414) 를 중심으로 회전하도록 구성될 수도 있다. 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 충전 패드 (426) 는 호스트 디바이스 (400) 의 일부분으로부터 슬라이딩되고 일부분 안으로 들어가도록 구성될 수도 있다. 또한, 충전 패드 (426) 는 호스트 디바이스 (400) 에 커플링되고 호스트 디바이스로부터 전력을 수신하도록 구성된 송신 안테나 (403) 를 포함할 수도 있다. 도 15 에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스 (420) 는 충전 패드 (426) 의 내측 표면 (즉, 표면 (406) 에 인접하도록 구성된 표면) 상에 위치할 수도 있고, 송신 안테나 (403) 로부터 무선으로 송신된 전력을 수신할 수도 있다. 전자 디바이스 (420) 는 또한, 충전 패드 (426) 의 외측 면 (즉, 표면 (406) 에 인접하도록 구성된 면에 대향되는 면) 상에 위치할 수도 있고, 송신 안테나 (403) 로부터 무선으로 송신된 전력을 수신할 수도 있다.

도 16 및 도 17 은 각각 전원 (예를 들어, 호스트 디바이스 (400)) 에 동작 가능하게 커플링되고 전원으로부터 전력을 수신하도록 구성된 충전 패드 (502) 를 포함하는 충전 시스템 (500) 을 도시한다. 보다 구체적으로, 충전 패드 (502) 는 동작 가능하게 커플링된 하나 이상의 송신 안테나들 (503) 을 포함할 수도 있고, 전기 커넥터 (506) 를 통해 전원 (예를 들어, 호스트 디바이스 (400)) 에 대해 동작 가능한 커플링을 위해 구성될 수도 있다. 비 한정적인 예로서, 전기 커넥터 (506) 는 호스트 디바이스 (400) 의 전기 커넥터 (예를 들어, USB 포트 또는 외부 전력 플러그) 에 커플링하도록 구성된 착탈형 전력 코드를 포함할 수도 있다. 도 16 은 호스트 디바이스 (400) 로부터 전기적으로 디커플링된 충전 패드 (502) 를 도시하고, 도 17 은 전기 커넥터 (506) 를 통해 호스트 디바이스 (400) 에 전기적으로 커플링된 충전 패드 (502) 를 도시한다. 충전 패드 (502) 는 평면형 충전 패드로서 도시되었으나, 본 발명의 실시형태들은 이에 한정되지 않는다. 오히려, 3 차원 객체들을 포함하는 임의의 형상을 갖는 충전 패드들이 본 발명의 범위 내에 있다. 또한, 도 17 에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 전자 디바이스들 (예를 들어, 전자 디바이스 (420)) 은 충전 패드 (502) 의 표면 상에 위치할 수도 있고, 송신 안테나 (503) 로부터 무선으로 송신된 전력을 수신할 수도 있다.

도 18 은 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따른 휴대용 호스트 디바이스 주변기기 (550) 를 도시한다. 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 무선 전력 송신기 (예를 들어, 도 4 의 송신기 (200)) 및 무선 전력 수신기 (예를 들어, 도 5 의 수신기 (300)) 양자 모두를 포함할 수도 있다. 따라서, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 전용 송신 및 수신 회로, 및 연관된 근접장 영역 내에서 무선으로 전력을 송신하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 (551) 를 포함할 수도 있다. 연관된 안테나들과 함께 송신 및 수신 회로는 본원에서 "무선 전력 충전 장치" 로서 지칭될 수도 있다. 그 결과, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 양방향 무선 충전, 즉 무선 전력을 수신하고 무선 전력을 송신하는 능력을 위해 구성될 수도 있다. 이러한 양방향 무선 충전에 대한 예시적 접근법은 2009 년 9 월 1 일자로 출원된 발명의 명칭이 "BIDIRECTIONAL WIRELESS POWER TRANSMISSION" 인 미국 특허출원 제 12/552,110 호에서 설명되고, 그 상세는 본원에서 참조로서 포함된다. 무선 전력 디바이스 (550) 는, 예를 들어 충전 가능한 배터리, 저장 캐패시터, MEMS 에너지 저장 디바이스, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있는, 에너지 저장 디바이스 (552) 를 더 포함할 수도 있다.

예시적인 실시형태에 따르면, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 호스트 디바이스에 커플링되도록 구성된다. 예를 들어, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 예를 들어 단지 컴퓨터와 같은 호스트 디바이스에 대한 전기적 및 기계적 커플링 양자 모두를 위해 구성될 수도 있다. 도 19 를 참조하면, 예를 들어 단지 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는, 본원에서 "호스트 디바이스" 로도 지칭될 수도 있는 전자 디바이스 (556) 의 표준 캐비티 (cavity)(554)(예를 들어, 드라이브 베이 (drive bay)) 내의 (화살표 555 로 도시된) 삽입을 위해 구성될 수도 있다. 보다 특정한 예로서, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 랩톱 컴퓨터의 드라이브 베이 내에 위치하도록 그리고 드라이브 베이에 부착되도록 구성될 수도 있다. 또한, 당업자가 이해하는 바와 같이, 드라이브 베이 (예를 들어, 캐비티 (554)) 는 전기 커넥터 (562) 를 통해 에너지 저장 디바이스 (558) 에 그 안에 위치한 디바이스 (예를 들어, 무선 전력 디바이스 (550)) 를 전기적으로 커플링하도록 구성된 전기 포트를 포함할 수도 있다. 예를 들어 단지, 에너지 저장 디바이스 (558) 는 충전 가능한 배터리, 저장 캐패시터, MEMS 에너지 저장 디바이스, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 일 예시적인 실시형태에 따라, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 전자 디바이스 내에 통합될 수도 있다. 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 전술한 바와 같이, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 호스트 디바이스 내에 삽입되도록 그리고 호스트 디바이스로부터 분리 가능하도록 구성될 수도 있다.

도 20 은 전자 디바이스 (556) 의 캐비티 (554) 내에 위치한 호스트 디바이스 주변기기 (550) 를 갖는 무선 시스템 (560) 을 도시한다. 또한, 도시한 바와 같이, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 전기 커넥터 (562) 를 통해 에너지 저장 디바이스 (558) 에 동작 가능하게 커플링될 수도 있다. 또한, 일 예시적인 실시형태에 따르면, 무선 시스템 (560) 은 전자 디바이스 (556) 외부에 있고 전기 커넥터 (566) 를 통해 전자 디바이스 (556) 에 전력을 전달하도록 구성된 전원 (565) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어 단지, 전원 (565) 은 전력 아웃렛을 포함할 수도 있다. 도 20 에 도시된 예시적인 실시형태에서, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 전기 커넥터들 (566 및 562) 을 통해 전력을 수신하도록 구성될 수도 있다. 또한, 전력 수신 시에, 무선 전력 디바이스 (550) 는 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조) 내에 전력을 저장하도록 구성될 수도 있다. 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 도 21 에 도시된 바와 같이, 다른 무선 시스템 (561) 은 호스트 디바이스 주변기기 (550) 의 안테나 (551)(도 16 참조) 에 의해 수신될 수도 있는 전력을 무선으로 송신하도록 구성된 송신 안테나 (553) 를 포함할 수도 있다. 전력 수신 시에, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조) 내에 전력을 저장하고, 에너지 저장 디바이스 (558) 로 전력을 전달하며, 또는 이들의 임의의 조합을 하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 22 에 도시된 바와 같이, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 가 호스트 디바이스 (예를 들어, 전자 디바이스 (556)) 로부터 디커플링되는 예시적인 실시형태에서, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 송신 안테나 (553) 로부터 전력을 무선으로 수신하고, 에너지 저장 디바이스 (552) 내에 전력을 저장하도록 구성될 수도 있다.

도 23 에 도시된 바와 같이, 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 배치가능한 일부분 (564) 를 포함할 수도 있다. 따라서, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 를 전자 디바이스 (556) 의 캐비티 (554) 내에 위치시킬 때, 일부분 (564) 은 전자 디바이스 (556) 로부터 철회되도록 (즉, 외측 방향에 배치함) 구성될 수도 있다. 환언하면, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 의 일부분 (564) 은 CD 드라이브의 일부분 또는 DVD 드라이브의 일부분이 연관된 컴퓨터로부터 "나오는 (eject)" 것과 동일한 방식으로 전자 디바이스 (556) 로부터 나올 수도 있다. 호스트 디바이스 주변기기 (550) 의 일부분 (564) 는 안테나 (551)(도 18 참조) 를 포함할 수도 있다. 따라서, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 의 일부분 (564) 는 안테나 (551) 의 근접장 영역 내에 위치한 다른 전자 디바이스 (예를 들어, 모바일 전화) 에 전력을 무선으로 송신하도록 구성될 수도 있다. 일부분 (564) 는 그 위에 하나 이상의 전자 디바이스들을 위치시키기 위해 구성된 표면을 포함할 수도 있다. 호스트 구조 내에 삽입을 위해 구성되고 전력을 무선으로 송신하기 위해 구성된 배치가능한 일부분을 갖는 충전 디바이스를 제공하는 것은 일부분에 커플링된 무선 안테나와 호스트 구조 간의 원하지 않은 커플링을 감소시킬 수도 있다.

도 24 에 도시된 예시적인 실시형태에 따르면, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 전원 (565), 에너지 저장 디바이스 (558), 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조), 또는 이들의 임의의 조합으로부터 전력을 수신하고, 안테나 (551)(도 18 참조) 의 연관된 근접장 영역 내에 위치하는 하나 이상의 전자 디바이스 (570) 에 전력을 무선으로 송신하도록 구성될 수도 있다. 보다 구체적으로, 단지 예를 들어, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 일부분 (564) 의 표면 상에 위치하는 하나 이상의 전자 디바이스들 (570) 에 전력을 무선으로 공급하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 25 에 도시된 다른 예시적인 실시형태에 따라, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 송신 안테나 (553), 에너지 저장 디바이스 (558), 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조), 또는 이들의 임의의 조합으로부터 전력을 수신하고, 안테나 (551)(도 18 참조) 의 연관된 근접장 영역 내에 위치하는 하나 이상의 전자 디바이스들 (570) 에 전력을 무선으로 송신하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 25 에 도시된 예시적인 실시형태에서, 무선 전력 디바이스는 송신 안테나 (553) 로부터 수신된 전력을 에너지 저장 디바이스 (558), 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조), 또는 이들의 임의의 조합으로 전달하도록 구성될 수도 있다.

또한, 도 26 에 도시된 예시적인 실시형태에서, 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조) 내에 저장된 전력을 하나 이상의 전자 디바이스들 (570) 에 무선으로 송신하고, 전력을 에너지 저장 디바이스 (558) 에 제공하고, 또는 이들의 임의의 조합을 하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 27 에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스 (즉, 전자 디바이스 (556)) 로부터 디커플링되는 것으로 도시되는 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조) 에 저장된 전력을 안테나 (551) 의 근접장 영역 내에 위치한 하나 이상의 전자 디바이스들 (570) 에 무선으로 송신할 수도 있다. 또한, 도 28 을 참조하면, 전자 디바이스 (즉, 전자 디바이스 (556)) 로부터 디커플링되는 것으로서 도시되는 호스트 디바이스 주변기기 (550) 는 송신 안테나 (553), 에너지 저장 디바이스 (552)(도 18 참조), 또는 이들의 임의의 조합으로부터 전력을 수신하고, 안테나 (551) 의 연관된 근접장 영역 내에 위치하는 하나 이상의 전자 디바이스들 (570) 에 전력을 무선으로 송신하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 28 에 도시된 예시적인 실시형태에서, 송신 안테나 (553) 로부터 무선으로 송신된 전력은 에너지 저장 디바이스 (552) 내에 저장될 수도 있다.

도 29 는 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 따른 방법 (680) 을 나타내는 흐름도이다. 방법 (680) 은 호스트 디바이스에 호스트 디바이스 주변기기를 전기적으로 커플링하는 단계 (숫자 682 로 도시됨) 를 포함할 수도 있다. 방법 (680) 은 호스트 디바이스 주변기기로부터 적어도 하나의 충전 가능한 배터리로 전력을 송신하는 단계 (숫자 684 도 도시됨) 를 더 포함할 수도 있다.

당업자가 이해하는 바와 같이, 충전 디바이스와 같은 전자 디바이스들은, 예를 들어 단지, "액티브" 모드, "스탠바이" 모드, "슬립" 모드, 또는 "충전" 모드와 같은 각종 모드들에서 동작하도록 구성될 수도 있다. 또한, 당업자가 이해하는 바와 같이, 절전 모드 (예를 들어, "스탠바이" 모드 또는 "슬립" 모드) 에서 동작하는 동안, 종래의 충전 디바이스는 이에 근접하여 위치하거나 커플링된 전자 디바이스의 존재를 검출하도록 구성되지 않을 수도 있다.

본 발명의 예시적인 실시형태에 따르면, 충전 디바이스는 전자 디바이스의 검출 시에 절전 모드로부터 충전 모드로 천이하고 전자 디바이스를 검출하도록 구성될 수도 있다. 보다 구체적으로, 충전 장치 또는 디바이스 (예를 들어, 도 7 내지 도 17 에 도시된 전자 디바이스 (400)) 는 절전 모드에서 동작하는 동안 전자 디바이스 (예를 들어, 도 10 의 전자 디바이스 (420)) 의 존재를 검출하도록 구성될 수도 있다. 또, 보다 더 구체적으로, 예를 들어 단지, "스탠바이" 모드, "슬립" 모드, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 절전 모드에서 동작하는 동안, 충전 디바이스는 연관된 근접장 영역 내에 위치하거나 유선 커넥션을 통해 이에 커플링된 전자 디바이스의 존재를 검출하도록 구성될 수도 있다.

예를 들어 단지, 전자 디바이스의 존재는 무선 전력을 수신하기 위해 구성되고 충전 디바이스의 송신 안테나 (예를 들어, 송신 안테나 (402); 도 7 참조) 와 전자 디바이스 내의 안테나 (미도시) 간의 근접장 통신을 통해 검출될 수도 있다. 다른 예로서, 충전 디바이스는 전자 디바이스에 접속된 RFID (radio-frequency identification) 태그의 존재를 검출하도록 구성될 수도 있다. 또 다른 예로서, 충전 디바이스는, 전자 디바이스가 유선 커넥터를 통해 충전 디바이스에 전기적으로 커플링될 때 전자 디바이스의 존재를 검출하도록 구성될 수도 있다.

도 30 은 절전 모드에서 동작하는 동안 전자 디바이스의 존재를 검출하기 위해 구성된 충전 디바이스에 대한 상태 머신 도면 (900) 을 도시한다. 또한, 충전 디바이스와 연관된 송신기 (예를 들어, 도 4 의 송신기 (202)) 의 상태 머신 도면 (902) 이 또한 도 30 에 도시된다. 도 30 에 도시된 바와 같은 일 예시적인 실시형태에 따르면, 충전 디바이스가 절전 모드 (910) 에서 동작하는 동안, 연관된 송신기는 보통 동작 상태 (912) 에 남아있을 수도 있고, 따라서 임의의 알려진 그리고 적합한 방법에 따라 연관된 근접장 영역 내에 위치하는 전자 디바이스의 존재를 검출하도록 구성될 수도 있다. 전자 디바이스의 검출 시에, 충전 디바이스는 절전 모드 (910) 로부터 충전 모드 (916) 로 천이할 수도 있다.

도 31 은 절전 모드에서 동작하는 동안 전자 디바이스의 존재를 검출하기 위해 구성된 충전 디바이스에 대한 다른 상태 머신 도면 (920) 을 도시한다. 또한, 충전 디바이스와 연관된 송신기 (예를 들어, 도 4 의 송신기 (202)) 의 상태 머신 도면 (922) 이 도 31 에 도시된다. 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 절전 모드 (924) 에서 동작하는 동안, 충전 디바이스는 "검출" 상태로 주기적으로 들어가도록 구성될 수도 있고, 여기서 연관된 송신기는 절전 모드 (930) 로부터 보통 동작 상태 (932) 로 일시적으로 천이할 수도 있다. 따라서, 보통 동작 상태 (932) 에 있는 동안, 송신기는 임의의 알려진 그리고 적절한 방법에 따라 연관된 근접장 영역 내에 위치하는 전자 디바이스의 존재를 검출할 수도 있다. 전자 디바이스의 검출 시에, 충전 디바이스는 절전 모드 (924) 로부터 충전 모드 (926) 로 천이할 수도 있다.

도 32 는 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 따른 다른 방법 (690) 을 나타내는 흐름도이다. 방법 (690) 은 충전 디바이스를 갖는 적어도 하나의 전자 디바이스를 검출하는 단계 (숫자 692 로 도시됨) 를 포함할 수도 있다. 또한, 방법 (690) 은 적어도 하나의 전자 디바이스의 검출 시에 절전 모드로부터 충전 모드로 충전 디바이스를 스위칭하는 단계 (숫자 694 로 도시됨) 를 포함할 수도 있다.

당업자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 다른 기술 및 기법을 사용하여 표현될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반적으로 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은, 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기 입자, 광학장 또는 광입자, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.

당업자는, 본원에 개시된 다양한 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합으로서 구현될 수도 있다는 것을 더 이해할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환성을 명확하게 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능과 관련하여 일반적으로 상술되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지는 전체 시스템상에 부과된 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다. 당업자는 설명된 기능을 각 특정한 애플리케이션에 대해 변화하는 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정이 본 발명의 예시적인 실시형태의 범위를 벗어나는 것으로서 해석되어서는 안된다.

본원에 개시된 다양한 실시형태들과 관련하여 설명한 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 응용 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 로직, 개별 하드웨어 컴포넌트, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다르게는, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 와 연결된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다.

본원에 개시된 예시적인 실시형태들과 관련하여 설명한 방법 및 알고리즘의 단계들은 하드웨어, 하드웨어에 의해 실행된 소프트웨어 모듈, 또는 이 둘의 조합에서 직접적으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리 (ROM), 전기적으로 프로그램가능한 ROM (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그램가능한 ROM (EEPROM), 레지스터, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되어서, 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수도 있고 저장 매체에 정보를 기록할 수도 있다. 다르게는, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 다르게는, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

하나 이상의 예시적인 실시형태에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되면, 기능들은 컴퓨터 판독가능한 매체상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 일 장소로부터 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 양자를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 한정하지 않는 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장 디바이스, 자기 디스크 저장 디바이스 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 반송하거나 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 문맥이 컴퓨터 판독가능한 매체를 적절하게 칭한다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어 (twisted pair), 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신된다면, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (compact disc; CD), 레이저 디스크 (laser disc), 광학 디스크 (optical disc), DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크 (floppy disk) 및 블루-레이 디스크 (blu-ray disc) 를 포함하며, 여기서 디스크 (disk) 는 통상 데이터를 자기적으로 재생하는 한편 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기의 조합들도 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.

개시된 예시적인 실시형태들의 이전의 설명은, 당업자가 본 발명을 제조하거나 사용할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이들 예시적인 실시형태들에 대한 다양한 변형물이 당업자에게는 쉽게 명백할 것이고, 본원에 정의된 일반 원리가 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 나타낸 예시적인 실시형태들에 한정되는 것으로 의도되지 않고, 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 부합하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims

무선 전력 충전 장치를 포함하는 호스트 디바이스 주변기기로서,
상기 무선 전력 충전 장치는,
송신 회로; 및
상기 송신 회로에 커플링되고 연관된 근접장 영역 내에서 전력을 무선으로 송신하도록 구성된 적어도 하나의 안테나를 포함하고,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 호스트 디바이스에 커플링되도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 호스트 디바이스의 드라이브 베이 내에 위치하도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 호스트 디바이스의 충전 가능한 배터리 및 상기 호스트 디바이스에 전기적으로 커플링된 외부 전원의 각각에 전기적으로 커플링되도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 전원으로부터 전력을 수신하도록 구성된 에너지 저장 디바이스를 더 포함하는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 4 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 충전 가능한 배터리, 전자 디바이스, 및 상기 에너지 저장 디바이스 중 적어도 하나에 전력을 전달하도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 4 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 충전 가능한 배터리, 상기 에너지 저장 디바이스, 및 상기 외부 전원 중 적어도 하나로부터 수신된 전력을 무선으로 송신하도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
무선 전력을 수신하도록 구성된 수신기를 더 포함하는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 호스트 디바이스 내에 통합되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 호스트 디바이스로부터 연장되도록 구성되고 상기 적어도 하나의 안테나를 포함하는 일부분을 포함하는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 에너지 저장 디바이스를 더 포함하고, 상기 호스트 디바이스로부터 분리 가능한, 호스트 디바이스 주변기기.
제 1 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 또한,
전자 디바이스를 검출하고;
상기 전자 디바이스의 검출 시에 절전 모드로부터 충전 모드로 천이하도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 중 하나 이상의 안테나들이 상기 호스트 디바이스의 커버에 커플링되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 12 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스의 상기 커버에 커플링되고, 적어도 하나의 전자 디바이스를 상기 커버에 부착하도록 구성된 부착 디바이스를 더 포함하는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 12 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스의 상기 커버 가까이에 위치하고, 하나 이상의 전자 디바이스들의 배치를 위해 구성된 포켓을 더 포함하는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 11 항에 있어서,
상기 충전 디바이스에 커플링되고, 상기 적어도 하나의 안테나 중 하나 이상의 안테나들을 포함하는 충전 패드를 더 포함하는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 11 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 호스트 디바이스의 베이스에 기계적으로 커플링되고 상기 호스트 디바이스의 베이스를 중심으로 회전하도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 11 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기는 상기 호스트 디바이스의 일부분으로부터 슬라이딩되어 나오고 상기 호스트 디바이스의 일부분 안으로 들어가도록 구성되는, 호스트 디바이스 주변기기.
제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 중 하나 이상의 안테나들이 키보드에 근접한 상기 호스트 디바이스의 베이스의 표면에 커플링되는, 호스트 디바이스 주변기기.
호스트 디바이스 주변기기를 호스트 디바이스에 전기적으로 커플링하는 단계; 및
상기 호스트 디바이스 주변기기로부터, 충전 가능한 배터리 및 전자 디바이스 중 적어도 하나로 무선 전력을 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기를 호스트 디바이스의 캐비티 내에 기계적으로 커플링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 20 항에 있어서,
송신 안테나를 포함하는 상기 호스트 디바이스 주변기기의 일부분을 상기 호스트 디바이스로부터 연장되도록 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기를 상기 호스트 디바이스에 전기적으로 커플링하는 단계는 상기 호스트 디바이스 주변기기를 상기 호스트 디바이스의 충전 가능한 배터리에 전기적으로 커플링하는 단계를 포함하는, 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기로부터 적어도 하나의 충전 가능한 배터리로 전력을 송신하는 단계는 상기 호스트 디바이스의 상기 충전 가능한 배터리로 전력을 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기로부터 충전 가능한 배터리 및 전자 디바이스 중 적어도 하나로 전력을 송신하는 단계는 상기 호스트 디바이스 주변기기의 표면 상에 위치한 전자 디바이스로 전력을 무선으로 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
제 19 항에 있어서,
송신 안테나로부터 상기 호스트 디바이스 주변기기로 전력을 무선으로 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기를 갖는 적어도 하나의 전자 디바이스를 검출하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 전자 디바이스의 검출 시에 절전 모드로부터 충전 모드로 상기 호스트 디바이스를 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기를 갖는 적어도 하나의 전자 디바이스를 검출하는 단계는 상기 호스트 디바이스 주변기기의 무선 송신기를 갖는 적어도 하나의 전자 디바이스를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기를 갖는 적어도 하나의 전자 디바이스를 검출하는 단계는 상기 호스트 디바이스 주변기기에 커플링된 송신 안테나와 상기 적어도 하나의 전자 디바이스 내의 안테나 간의 근접장 통신을 통해 적어도 하나의 전자 디바이스를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 호스트 디바이스 주변기기를 갖는 적어도 하나의 전자 디바이스를 검출하는 단계는 상기 적어도 하나의 전자 디바이스에 접속된 RFID (radio-frequency identification) 태그를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 절전 모드로부터 충전 모드로 상기 호스트 디바이스를 스위칭하는 단계는 상기 적어도 하나의 전자 디바이스의 검출 시에 스탠바이 모드 및 슬립 모드 중 적어도 하나로부터 충전 모드로 상기 호스트 디바이스를 스위칭하는 단계를 포함하는, 방법.
호스트 디바이스 주변기기를 호스트 디바이스에 전기적으로 커플링하기 위한 수단; 및
상기 호스트 디바이스 주변기기로부터 적어도 하나의 충전 가능한 배터리로 전력을 송신하기 위한 수단을 포함하는, 무선 전력 시스템.