KR20120049084A - 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법 - Google Patents

전력선 통신을 이용한 무선충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법은, 휴대용 단말에서 전력선 통신을 이용하여 무선 충전을 제어하는 방법에 있어서, 충전전력 제공장치로 충전 전력제공을 요청하는 충전요청정보를 전송하는 과정과, 상기 충전전력 제공장치와 전력선 통신망으로 연결된 충전관리서버에서 제공하는 시간대별 전력요금 정보를, 상기 충전전력 제공장치로부터 수신하는 과정과, 상기 시간대별 전력요금 정보를 고려하여, 상기 충전전력 제공장치로부터 무선 충전 전력을 수신하는 과정을 포함한다.

Description

전력선 통신을 이용한 무선충전 방법{METHOD FOR WIRELESS CHARGING USING POWER LINE COMMUNICATION}
본 발명은 전자장치의 충전 기술에 관한 것으로써, 특히 무선충전 방법에 관한 것이다.
휴대전화 또는 PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 이동단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시킴으로 인하여 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.
하지만, 이와 같은 접촉식 충전방식은 접촉 단자가 외부에 돌출되어 있으므로, 이물질에 의한 오염이 쉽고 이러한 이유로 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한 접촉 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않는다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다.
이러한 무선충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 일반적으로 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등으로 일반인들에게 알려져 있다. 이러한 무선충전 기술은 전자제품을 무선으로 충전함으로써 방수 기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않으므로 전자 기기 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 다가오는 전기차 시대에도 관련 기술이 크게 발전할 것으로 전망된다.
이러한 무선 충전 기술에는 크게 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(Resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식이 있다.
현재까지는 전자기 유도를 이용한 방식이 주류를 이루고 있으나, 최근 국내외에서 마이크로파를 이용하여 수십 미터 거리에서 무선으로 전력을 전송하는 실험에 성공하고 있어, 가까운 미래에는 언제 어디서나 전선 없이 모든 전자제품을 무선으로 충전하는 세상이 열릴 것으로 보인다.
전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 코일에 자석을 움직이면 유도 전류가 발생하는데, 이를 이용하여 송신단에서 자기장을 발생시키고 수신단에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 낸다. 이러한 현상을 자기 유도 현상이라고 일컬으며 이를 이용한 전력 전송 방법은 에너지 전송 효율이 뛰어나다.
전자기 유도 방식은 가장 실용화가 많이 이루어져 있는 방식으로 다양한 기기에 응용되고 있다. 종래의 무선충전이라고 하는 무접점 충전기술은 전자기 유도 방법이 대다수이며, 이 방식은 니켈 전지를 사용하는 전기 면도기나 전동 칫솔 등의 제품에 적용된다.
공진 방식은, 2005년 MIT의 Soljacic 교수가 Coupled Mode Theory로 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템을 발표했다. MIT팀의 무선 충전시스템은 공명(resonance)이란 소리굽쇠를 울리면 옆에 있는 와인잔도 그와 같은 진동수로 울리는 물리학 개념을 이용한 것이다. 연구팀은 소리를 공명시키는 대신, 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시켰다. 공명된 전기 에너지는 공진 주파수를 가진 기기가 존재할 경우에만 직접 전달되고 사용되지 않는 부분은 공기 중으로 퍼지는 대신 전자장으로 재흡수되기 때문에 다른 전자파와는 달리 주변의 기계나 신체에는 영향을 미치지 않을 것으로 보고 있다.
전파 방사 방식은 전력 에너지를 무선 전송에 유리한 마이크로파로 변환 시켜 에너지를 전달하는 새로운 개념의 전력 전송 방식이다. 라디오나 무선 전화등과 같이 무선 통신방식에서 이용하는 신호의 개념이 아닌, 전기 에너지를 보내는 것으로 보통의 통신이 반송파에 신호를 실어 보내 것이라면 무선 전력 전송은 반송파만을 보내는 방식이다.
종래의 무선 충전 기술은 전기 면도기나 전동 칫솔에 국한되었으나, 최근에는 공진 방식이 개발되고 휴대폰 및 TV에도 무선 충전 기술을 도입하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 따라, 전력 공수급이 가능한 장치들 간에 필요한 경우 서로 전력 충전을 도와줄 수 있는 방법이 연구되고 있다.
본 발명은 전술한 점을 고려하여 안출된 것으로써, 휴대용 단말로 무선 전력을 제공하는 충전전력 제공장치가 효과적으로 충전을 제어하고 관리할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전력선에 연결된 충전전력 제공장치가 전력선 통신을 통해 무선 충전에 요구되는 정보를 확인하여, 효율적으로 충전을 관리할 수 있는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법은 휴대용 단말에서 전력선 통신을 이용하여 무선 충전을 제어하는 방법에 있어서, 충전전력 제공장치로 충전 전력제공을 요청하는 충전요청정보를 전송하는 과정과, 상기 충전전력 제공장치와 전력선 통신망으로 연결된 충전관리서버에서 제공하는 시간대별 전력요금 정보를, 상기 충전전력 제공장치로부터 수신하는 과정과, 상기 시간대별 전력요금 정보를 고려하여, 상기 충전전력 제공장치로부터 무선 충전 전력을 수신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법은 충전전력 제공장치에서 전력선 통신을 이용하여 무선 충전을 제어하는 방법에 있어서, 휴대용 단말로부터 충전 전력제공을 요청하는 충전요청정보를 수신하는 과정과, 전력선 통신망으로 연결된 충전관리서버로 시간대별 전력요금 정보를 요청하는 과정과, 상기 충전관리서버로 시간대별 전력요금 정보를 수신하는 과정과, 상기 시간대별 전력요금 정보를 고려하여, 상기 휴대용 단말로 무선 충전 전력을 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명의 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 전력선 통신과 연동하여 휴대용 단말의 충전을 효과적으로 관리할 수 있다.
둘째, 전력선에 연결된 충전전력 제공장치가 전력선 통신을 통해 시간대별 전력 요금을 확인하여, 효율적으로 충전을 진행할 수 있다.
셋째, 휴대용 단말에 구비된 배터리를 충전전력 제공장치에 전력선 통신을 통해 연결된 충전전력 관리서버에 데이터베이스화하여 관리할 수 있다.
넷째, 충전전력 제공장치에 전력선 통신을 통해 연결된 충전전력 관리서버에서 배터리의 규격 정보를 확인하여, 휴대용 단말에 구비된 배터리를 상태를 확인 및 관리할 수 있다.
다섯째, 무선충전을 진행하는 동안, 충전전력 제공장치에 전력선 통신을 통해 연결된 충전전력 관리서버를 사용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 휴대용 단말의 구성을 도시하는 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 충전전력 제공장치의 구성을 도시하는 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 충전전력 관리서버의 구성을 도시하는 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 신호 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 휴대용 단말 측의 순서도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 충전전력 제공장치 측의 순서도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 신호 흐름도.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 시스템 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 방법이 적용되는 시스템은 휴대용 단말(110), 상기 휴대용 단말(110)로 무선 전력을 제공하고 PLC(Power Line Communications)회선을 통해 통신망(125)에 연결되는 충전전력 제공장치(120), 및 상기 통신망(125)을 통해 상기 충전전력 제공장치(120)와 연결되는 충전 관리 서버(130)를 구비한다.
휴대용 단말(110)은 충전전력 제공장치(120)로부터 무선 전력을 수신하여 내부에 구비된 배터리의 충전을 수행한다. 그리고, 휴대용 단말(110)은 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보 등을 무선 전력을 수신하는 신호를 통해 송수신한다.
충전전력 제공장치(120)는 휴대용 단말(110)로의 무선 전력 전송을 제어한다. 그리고, 충전전력 제공장치(120)는 PLC를 지원하며, PLC를 통해 무선 전력 전송에 필요한 정보를 상기 충전 관리 서버(130)로 요청 및 수신한다. 또한, 상기 무선 전력 전송에 필요한 정보를 사용하여 무선 전력 전송을 제어할 수도 있다.
충전관리서버(130)는 무선 전력 전송에 필요한 정보를 저장 및 관리하며, 충전전력 제공장치(120)로부터 요청되는 정보를 확인하여 제공한다. 특히, 충전관리서버(130)는 외부 서비스 망과 연동되어, 배터리의 규격이나, 시간대별 전력 요금 등의 정보를 저장 및 관리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 휴대용 단말의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 휴대용 단말(200)은 충전전력 제공장치로부터 제공되는 무선전력을 수신하는 2차 코일(212), 상기 2차 코일(212)을 통해 수신되는 전력을 정류하는 정류회로(213), 및 상기 정류된 전력을 배터리(215)로 공급하고 배터리의 충전을 제어하는 충전제어부(214)를 포함한다. 그리고, 휴대용 단말(200)은 휴대용 단말(200)의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(211), 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보 등을 송수신하는 통신부(216), 및 무선 전력 수신에 필요한 정보를 사용자에게 제공하거나, 사용자로부터의 선택을 입력받는 입출력부(217)를 포함한다.
구체적으로, 휴대용 단말(200)의 제어부(211)는 입출력부(217)를 통해 무선 충전의 개시 및 종료를 설정하기 위한 인터페이스를 제공하고, 사용자로부터 무선 충전의 개시 및 종료를 입력받는다. 제어부(211)는 입출력부(217)로부터 무선 충전의 개시를 입력받으면, 통신부(216)를 통해 주변에 존재하는 충전전력 제공장치로 충전 전력을 요청할 수 있다.
제어부(211)는 사용자에 의해 임의로 설정되는 시간에 무선 충전을 진행하거나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 즉 시간대별 전력 요금을 고려하여 사용자 입력 없이 자체적으로 무선 충전 시간을 설정하여 충전을 진행할 수 있다.
이를 위해, 상기 제어부(211)는 사용자에 의해 설정되는 시간에 무선 충전을 진행할 것인지, 무선 전력 수신에 필요한 정보를 고려하여 무선 충전 시간을 설정하여 진행할 것인지를 선택하는 메뉴 등을 입출력부(217)를 통해 사용자에게 제공한다.
사용자가 입출력부(217)를 통해 사용자에 의해 설정되는 시간에 무선 충전을 진행할 것을 선택하면, 제어부(211)는 사용자로부터 구체적인 무선 충전 진행 시간을 입력받고, 해당 시간에 충전제어부(214) 및 통신부(216)의 동작을 제어하여, 무선 충전을 진행할 수 있다.
또한, 사용자가 입출력부(217)를 통해 무선 전력 수신에 필요한 정보를 고려하여 무선 충전 시간을 설정하여 진행할 것을 선택하면, 상기 제어부(211)는 무선 전력 수신에 필요한 정보를 충전전력 제공장치로 요청할 수도 있다. 예컨대, 상기 무선 전력 수신에 필요한 정보는 시간대별 전력 요금 등의 정보나, 배터리의 규격 등을 포함할 수 있다. 그리고, 제어부(211)는 시간대별 전력 요금을 확인하여, 전력 요금이 상대적으로 가장 낮은 시간대에, 충전제어부(214) 및 통신부(216)의 동작을 제어하여, 무선 충전을 진행할 수 있다. 또한, 제어부(211)는 상기 시간대별 전력 요금과 함께, 충전 진행을 원하는 시간을 선택할 수 있는 인터페이스를 입출력부(217)을 통해 사용자에게 제공하고, 충전 진행을 원하는 시간을 다시 입력받을 수도 있다.
나아가, 제어부(211)는 상기 충전전력 제공장치로 충전 전력을 요청할 때, 배터리의 식별코드(ID)와 배터리의 잔량 등을 확인하여 전송할 수 있다. 또한, 제어부(211)는 상기 배터리의 규격정보 등을 충전전력 제공장치로 요청할 수도 있다. 그리고, 제어부(211)는 상기 배터리의 규격정보를 기준으로 배터리(215)의 불량, 오동작, 수명 등을 확인하여, 사용자에게 통지할 수도 있다.
나아가, 상기 통신부(216)는 무선 전력 신호를 통해 정보를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 상기 통신부(216)는 제어부(211)로부터 요청되는 정보를 정류회로(213) 및 2차 코일(212)을 통해 전송하거나, 충전전력 제공장치로부터 전송되는 정보를 2차 코일(212) 및 정류회로(213)를 통해 수신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 충전전력 제공장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 충전전력 제공장치(300)는 상용 전원으로부터 충전전력 제공장치의 동작 전원을 제공하는 전원(311), 상기 상용 전원 회선을 통해 정보를 송수신하는 PLC모뎀(312), 휴대용 단말로 무선 전력의 전송을 제어하는 충전 제어부(313), 및 1차 코일(315)를 통해 무선 전력을 생성하는 드라이브 회로(314)를 포함한다. 그리고, 충전전력 제공장치(300)은 충전전력 제공장치(300)의 전체적인 동작을 제어하는 주 제어부(320) 및 휴대용 단말과 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보 등을 송수신하는 통신부(316)를 포함한다.
구체적으로, 통신부(316)는 1차 코일(315) 및 드라이브 회로(314)를 통해 휴대용 단말로부터 무선 전력 전송을 요청하는 신호를 수신하여 주 제어부(320)에 제공한다. 이에 대응하여 주 제어부(320)는 충전 제어부(313)를 제어하여, 무선 전력을 전송한다. 나아가, 상기 휴대용 단말로부터의 무선 전력 전송을 요청하는 신호는 구체적인 무선 충전 진행 시간을 포함할 수 있다. 따라서, 주 제어부(320)는 해당 시간에 충전 제어부(313)를 제어하여, 무선 전력을 전송할 수 있다.
또한, 이에 대한 대안으로써, 상기 휴대용 단말로부터의 무선 전력 전송을 요청하는 신호는, 무선 전력 수신에 필요한 정보를 고려하여 무선 충전 시간을 설정하여 진행할 것을 요청하는 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 주 제어부(320)는 통신부(316) 및 PLC 모뎀(312)을 통해 충전관리서버로 무선 전력 수신에 필요한 정보를 요청 및 수신할 수 있다. 상기 무선 전력 수신에 필요한 정보는 시간대별 전력 요금 등의 정보일 수 있으며, 주 제어부(320)는 시간대별 전력 요금을 확인하여, 전력 요금이 상대적으로 가장 낮은 시간대에, 충전제어부(313)의 동작을 제어하여, 무선 충전을 진행할 수 있다.
또한, 상기 휴대용 단말로부터의 무선 전력 전송을 요청하는 신호는, 휴대용 단말이 무선 전력 수신에 필요한 정보를 요청하는 신호를 포함할 수 있다. 이에 따라, 주 제어부(320)는 통신부(316) 및 PLC 모뎀(312)을 통해 충전관리서버로 무선 전력 수신에 필요한 정보를 요청 및 수신하고, 수신된 정보를 통신부(316), 드라이브 회로(314), 및 1차 코일(315)을 통해 휴대용 단말로 전송할 수 있다.
더 나아가, 상기 주제어부(320)는 시간 조정부(321), 방식 조정부(322), 상태 기록부(323), 전송 제어부(324)를 포함할 수 있다.
시간조정부(321)는 전술한 바와 같이 휴대용 단말로부터 무선 전력 전송을 요청하는 신호에 포함된 구체적인 시간 정보를 참조하여, 해당 시간에 충전제어부(313)의 동작을 제어한다. 또한, 시간조정부(321)는 통신부(316) 및 PLC 모뎀(312)을 통해 충전관리서버로 무선 전력 수신에 필요한 정보를 요청 및 수신하고, 상기 무선 전력 수신에 필요한 정보를 고려하여 무선 충전 시간을 설정할 수 있다. 예컨대, 시간조정부(321)는 휴대용 단말에서와 같이, 시간대별 전력 요금을 확인하여, 전력 요금이 상대적으로 가장 낮은 시간대를 무선 충전 시간으로 설정할 수 있다.
방식 조정부(322)는 무선 충전 방식, 예컨대 급속 충전 또는 저속 충전을 설정하여, 상기 충전제어부(313)의 동작을 제어한다. 상기 무선 충전 방식은 사용자로부터 입력되는 정보에 따라 설정될 수 있다. 또한, 이에 대한 대안으로써, 상기 휴대용 단말로부터 전송되는 배터리의 잔량을 고려하여 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 배터리의 잔량이 미리 정해진 값보다 상대적으로 낮은 값을 갖으면, 급속 충전 방식으로 설정하고, 상기 배터리의 잔량이 미리 정해진 값과 같거나 상대적으로 높은 값을 갖으면, 저속 충전 방식으로 결정할 수 있다.
상태 기록부(323)는 배터리의 상태를 확인하여 기록한다. 구체적으로, 휴대용 단말로부터 배터리의 식별자 및 배터리의 잔량을 수신하여 기록하고, 무선 충전이 진행되는 동안, 미리 정해진 시간단위마다 배터리의 잔량을 요청 및 수신하여 기록한다. 그리고, 상기 기록된 값을 확인하여 배터리 상태를 확인한다. 나아가, 상태 기록부(323)는 배터리의 상태를 확인하기 위하여, 통신부(316) 및 PLC 모뎀(312)을 통해 충전관리서버로 배터리의 규격정보를 요청 및 수신할 수 있다. 그리고, 상태 기록부(323)는 배터리의 규격정보를 참조하여, 상기 배터리의 불량 여부나, 오동작 여부 등을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법이 적용되는 충전전력 관리서버의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 충전관리서버(400)는 통신망(특히, PLC 회선을 통해 연결되는 통신망)을 통해 충전전력 제공장치와 연결되며 데이터 요청 신호 및 정보를 송수신하는 통신부(411), 및 상기 충전전력 제공장치에서 요청하는 정보를 충전전력 정보 DB(413)로부터 확인하여 제공하는 충전전력 관리부(412)를 포함한다.
상기 통신부(411)는 외부 서비스망, 예컨대, 전력 제공회사의 서비스 망, 배터리 제조업체의 서비스 망, 휴대용 단말 제조 업체의 서비스 망 등과 통신할 수 있으며, 상기 충전전력 정보 DB(413)는 상기 외부 서비스망으로부터 제공되는, 시간대별 전력 요금 정보, 배터리 규격 정보, 휴대용 단말의 전력 소비 정보 등을 저장한다. 또한, 상기 충전전력 정보 DB(413)는 컨텐츠를 제공하는 사업자의 서비스 망으로부터 제공되는 컨텐츠, 애플리케이션, 광고 컨텐츠 등을 더 포함하여 저장할 수 있다.
충전전력 관리부(412)는 무선 충전을 요청하는 휴대용 단말(또는 배터리)의 충전 이력을 관리할 수 있다. 나아가, 충전전력 관리부(412)는 휴대용 단말 또는 충전전력 제공장치로부터 요청되는 데이터의 송수신을 관리할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 충전전력 제공장치 및 휴대용 단말이 1차 코일 및 2차 코일을 통해 전력을 송수신하는 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 무선 전력의 송수신은 공진 방식, 전파 방사 방식 등 다양한 방식인 전용될 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 신호 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 501단계에서, 휴대용 단말(110)은 충전 요청을 입력받는다. 충전 요청은 사용자가 휴대용 단말에서 제공하는 메뉴나 사용자 인터페이스 등에 마련된 무선 충전 요청을 선택하는 것일 수 있다. 또한 이에 대한 대안으로써, 상기 휴대용 단말(110)이 주변에 충전전력 제공장치(120)가 존재하는 것을 확인하고 별도의 사용자 입력없이 바로 무선 충전을 요청할 수도 있다.
502단계에서, 휴대용 단말은 배터리의 잔량과, 상기 배터리의 식별자(ID)를 확인한다. 503단계에서는 배터리의 잔량과, 상기 배터리의 식별자(ID)와, 무선 충전을 요청하는 신호를 포함하는 충전요청정보를 생성한다. 다음으로, 504단계에서, 상기 휴대용 단말은 상기 충전요청정보를 상기 충전전력 제공장치(120)로 전송한다.
나아가, 501단계에서, 사용자로부터 충전 요청을 입력받을 경우, 충전 요청시간이나 충전 방식(급속 또는 저속 충전 방식)을 입력받을 수 있다. 따라서, 501단계에서 충전 요청시간이나 충전 방식을 입력받는 경우, 상기 503단계에서는 상기 충전요청정보에 상기 충전 요청시간이나 충전 방식을 더 포함하여 생성할 수 있다.
한편, 충전요청정보를 수신한 상기 충전전력 제공장치(120)는 충전요청정보에 포함된 정보를 확인한다. 충전요청정보에 충전 요청시간이나 충전 방식이 포함되는 경우, 511단계를 진행한다.
반면, 충전요청정보에 충전 요청시간이나 충전 방식이 포함되지 않은 경우, 무선 전력 송수신에 필요한 정보를 확인한다. 구체적으로, 505단계에서, 충전전력 제공장치(120)는 무선 전력 송수신에 필요한 정보, 예컨대 시간대별 전력 요금정보를 충전전력 관리서버(130)로 요청한다. 이때, 상기 충전전력 제공장치(120)는 PLC 회선을 통해 무선 전력 송수신에 필요한 정보를 충전전력 관리서버(130)로 요청한다.
이에 대응하여, 충전전력 관리서버(130)는 상기 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 데이터베이스 또는 관련 서비스 망으로부터 확인하고(506단계), 확인된 정보를 충전전력 제공장치(120)로 전송한다(507단계).
508단계에서, 상기 충전전력 제공장치(120)는 상기 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 다시 휴대용 단말(110)로 전송한다.
그러면, 509단계에서, 상기 휴대용 단말(110)은 상기 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여 충전개시정보를 생성한다. 구체적으로, 509단계에서, 휴대용 단말은 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 사용자에게 제공하고, 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 입력받는다. 그리고, 상기 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 포함하는 충전개시정보를 생성한다. 또는, 이에 대한 대안으로써, 상기 휴대용 단말(110)은 사용자의 별도 입력없이 상기 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여 충전을 진행할 시간을 설정할 수 있다. 예컨대, 전력 요금이 상대적으로 가장 낮은 시간대를 충전을 진행할 시간으로 설정할 수 있다.
다음으로, 510단계에서, 휴대용 단말(110)은 상기 생성된 충전개시정보를 충전전력 제공장치(120)로 전송한다. 그러면, 상기 충전개시정보를 수신한 충전전력 제공장치(120)는 상기 충전개시정보에 포함된 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 확인하고(511), 해당 시간대에 휴대용 단말(110)로 충전 전력을 전송한다(512단계).
509단계에서, 상기 휴대용 단말(110)이 상기 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여 충전을 진행할 시간을 설정하고, 511단계에서, 충전전력 제공장치(120)가 상기 충전개시정보에 포함된 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 확인하는 것을 예시하였다. 그러나, 이에 대한 대안으로써, 충전전력 제공장치(120)가 직접 상기 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여 충전을 진행할 시간을 설정할 수 있다. 이 경우, 전술한 508 내지 510단계를 생략될 수 있다. 그리고, 511단계에서, 충전전력 제공장치(120)가 전력 요금이 상대적으로 가장 낮은 시간대를 충전을 진행할 시간으로 설정할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법은 배터리의 정보를 관리하는 과정을 더 포함할 수 있다.
이를 위해, 상기 503단계에서, 배터리의 상태를 요청하는 명령 또는 배터리의 규격정보를 요청하는 명령을 더 포함하여 충전요청정보를 생성할 수 있다. 그리고, 505단계에서, 충전전력 제공장치(120)는 배터리의 상태를 요청하는 명령 또는 배터리의 규격정보를 요청하는 명령을 확인하여, 충전전력 관리서버(130)로 배터리의 규격정보를 요청한다. 그리고, 506단계에서, 충전전력 관리서버(130)는 배터리의 규격정보를 확인하여 충전전력 제공장치(120)로 전송한다. 이에 대응하여, 충전전력 제공장치(120)는 배터리의 규격정보를 참조하여 배터리의 상태를 확인한다. 배터리의 상태 확인은 무선 충전이 진행되는 동안, 미리 정해진 시간단위마다 배터리의 잔량을 요청 및 수신하여 기록하고, 상기 기록된 값을 확인하여 배터리 상태를 확인한다. 미리 정해진 시간 동안의 충전량 등을 확인하여 배터리의 불량 여부나 오작동 여부를 확인할 수 있다.
나아가, 충전전력 제공장치(120)가 배터리의 불량 여부나 오작동 여부를 확인하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 508단계에서 충전전력 제공장치(120)가 배터리의 규격정보를 휴대용 단말(110)에 전송하고, 휴대용 단말(110)이, 무선 충전이 진행되는 동안, 미리 정해진 시간 동안의 충전량 등을 확인하여 배터리의 불량 여부나 오작동 여부를 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 휴대용 단말 측의 순서도이다.
우선, 601단계에서, 사용자가 휴대용 단말에서 제공하는 메뉴나 사용자 인터페이스 등에 마련된 무선 충전 요청을 선택할 경우 602단계를 진행한다. 602단계에서는, 주변에 충전전력 제공장치가 존재하는 지를 확인하고, 충전전력 제공장치가 존재할 경우, 603단계를 진행한다. 그리고, 601단계에서 별도의 사용자 입력이 없거나 휴대용 단말의 주변에 충전전력 제공장치가 존재하지 않을 경우, 무선 충전 프로세스를 종료한다.
603단계에서는, 배터리의 잔량과, 상기 배터리의 식별자(ID)를 확인한다. 그리고, 604단계에서, 사용자로부터 별도의 충전 요청시간이나 충전 방식이 입력되는지를 확인한다.
사용자로부터 별도의 충전 요청시간이나 충전 방식이 입력되는 경우 605단계를 진행하고, 사용자로부터 별도의 충전 요청시간이나 충전 방식이 입력되지 않는 경우 611단계를 진행한다.
605단계에서는 배터리의 잔량, 상기 배터리의 식별자(ID), 충전 요청시간, 충전 방식, 및 무선 충전을 요청하는 신호를 포함하는 충전요청정보를 생성하고, 이를 충전전력 제공장치로 전송한다.
한편, 사용자로부터 별도의 충전 요청시간이나 충전 방식이 입력되지 않음에 따라, 611단계에서는 배터리의 잔량, 상기 배터리의 식별자(ID), 및 무선 충전을 요청하는 신호를 포함하는 충전요청정보를 생성하고, 이를 충전전력 제공장치로 전송한다. 그리고, 612단계에서, 상기 충전전력 제공장치로부터 상기 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 수신하고, 이를 디스플레이 등을 통해 표시한다(613단계). 613단계에서, 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 표시할 때, 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 입력받을 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
다음으로, 614단계에서, 사용자로부터 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 입력받을 경우 615단계를 진행할 수 있다.
반면, 사용자로부터 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 입력받지 않고 휴대용 단말 또는 충전전력 제공장치가 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여, 자체적으로 충전을 진행할 시간을 결정할 수 있다. 이를 위해 616단계에서는, 휴대용 단말이 자체적으로 충전을 진행할 시간을 결정하는 지를 확인한다. 만약, 휴대용 단말이 자체적으로 충전을 진행할 시간을 결정하도록 설정되면 자체적으로 충전을 진행할 시간을 결정하여 615단계를 진행하고, 휴대용 단말이 자체적으로 충전을 진행할 시간을 결정하도록 설정되지 않으면, 충전전력 제공장치가 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여 무선 충전을 진행할 시간을 결정할 수 있도록 606단계를 진행한다.
615단계에서, 전술한 과정에서 결정된 무선 충전을 진행할 시간을 포함하는 충전 개시정보를 생성하고, 충전전력 제공장치로 전송한다.
한편, 606단계에서는 무선 충전을 진행할 시간에서, 무선 전력을 수신하고 내부에 구비된 배터리의 충전을 진행한다.
나아가, 휴대용 단말은 배터리를 관리하는 과정을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 611단계에서, 휴대용 단말은, 배터리의 상태를 요청하는 명령 또는 배터리의 규격정보를 요청하는 명령을 포함하여 충전요청정보를 생성할 수 있다. 그리고, 612단계에서, 배터리의 상태 또는 배터리의 규격정보를 수신할 수 있다. 만약 612단계에서 배터리의 규격정보를 수신하는 경우, 상기 배터리의 규격정보를 참조하여, 배터리의 불량 여부나 오작동 여부를 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 충전전력 제공장치 측의 순서도이다.
우선 701단계에서, 충전전력 제공장치는 휴대용 단말로부터 충전요청정보를 수신한다. 상기 충전요청정보는 배터리의 잔량, 및 배터리의 식별자를 포함할 수 있다. 나아가, 휴대용 단말은 사용자에 의해 직접 설정되는 충전요청시간을 포함하여 충전요청정보를 생성하거나, 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 요청하는 명령을 포함하여 충전요청시간을 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 충전요청정보를 사용자에 의해 직접 설정되는 충전요청시간을 포함할 수 있다.
702단계에서, 충전전력 제공장치는 충전요청정보가 상기 충전요청시간을 포함하는지를 확인한다. 상기 충전요청정보가 충전요청시간을 포함할 경우, 707단계를 진행하여 상기 충전요청 시간에 맞게 충전전력을 제공한다. 반면, 상기 충전요청정보가 충전요청시간을 포함하지 않을 경우, 703단계를 진행한다.
703단계에서, 충전전력 제공장치는 상기 충전요청정보가 포함하는 것을 확인하고, 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 요청하는 명령을 확인하고, 충전전력 관리서버로 시간대별 전력 요금에 대한 정보를 요청한다. 이때, 상기 시간대별 전력 요금에 대한 정보는 PLC회선을 통해 상기 충전전력 관리서버로 전송될 수 있다.
704단계에서, 상기 충전전력 제공장치는 상기 충전전력 관리서버로부터 상기 시간대별 전력 요금에 대한 정보를 수신한다. 그리고, 상기 시간대별 전력 요금에 대한 정보를 상기 휴대용 단말로 전송한다.
전술한 바와 같이, 휴대용 단말이 사용자로부터 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 입력받지 않고 휴대용 단말 또는 충전전력 제공장치가 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여, 자체적으로 무선 충전을 진행할 시간을 결정할 수 있다. 이와 같이, 휴대용 단말에 의해 결정된 충전을 진행할 시간은 충전개시정보에 포함되어 충전전력 제공장치에 전송될 수 있다. 또는, 휴대용 단말이 자체적으로 충전을 진행할 시간을 결정하도록 설정되지 않으면, 충전개시정보는 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 포함하지 않고, 충전전력 제공장치가 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여 무선 충전을 진행할 시간을 결정할 수 있다.
705단계에서, 상기 충전전력 제공장치는 상기 휴대용 단말로부터 충전개시정보를 수신한다. 그리고, 상기 충전개시정보가 충전을 진행할 시간에 대한 정보가 포함되어 있는지를 확인한다. 상기 충전개시정보가 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 포함하고 있으면 707단계를 진행하고, 상기 충전개시정보가 충전을 진행할 시간에 대한 정보를 포함하고 있지 않으면, 706단계를 진행한다.
706단계에서, 상기 충전전력 제공장치는 무선 전력 송수신에 필요한 정보(예컨대, 시간대별 전력 요금정보)를 참조하여 무선 충전을 진행할 시간을 결정한다. 예컨대, 상기 전력 요금이 상대적으로 낮은 시간대를 충전을 진행할 시간으로 결정한다.
한편, 707 단계를 통해 충전을 진행하고, 708단계에서 충전이 종료되었는지를 확인한다. 충전의 종료 여부는 상기 휴대용 단말로 미리 정해진 시간 단위마다 배터리의 잔량을 요청하여 배터리의 충전이 완료되었는지를 확인하거나, 충전전력 제공장치가 전송하는 전력의 부하 량을 확인하여 확인할 수 있다. 예컨대, 충전전력 제공장치가 전송하는 전력을 휴대용 단말에서 소모하지 않을 경우, 충전전력의 공급이 중단된 것으로 확인할 수 있다. 이와 같이, 충전이 종료되었을 경우, 709단계를 통해 휴대용 단말로 무선 충전의 종료를 통지하는 종료 메시지를 전송한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신을 이용한 무선충전 방법의 신호 흐름도이다. 도 8은 본 발명의 방법이 적용되는 시스템을 사용하여 휴대용 단말 사이의 통신 과정을 예시하는 것으로써, 충전전력 제공장치(120)가 휴대용 단말(110)로 무선 전력을 전송하고 있는 상태에서의 진행과정을 예시한다.
우선 801단계에서, 휴대용 단말(110)은 충전전력 제공장치를 이용한 휴대용 단말의 연결 요청을 입력받는다. 휴대용 단말의 연결 요청은 사용자가 휴대용 단말에서 제공하는 메뉴나 사용자 인터페이스 등에 마련된 휴대용 단말 연결 요청을 선택하는 것일 수 있다.
802단계에서, 휴대용 단말은 휴대용 단말의 식별자(ID)를 확인하고, 휴대용 단말의 연결 요청을 상기 충전전력 제공장치(120)로 전송한다. 이에 대응하여, 803단계에서, 충전전력 제공장치(120)는 PLC회선을 통해 충전전력 관리서버(130)로 휴대용 단말의 연결 요청을 전송한다.
804단계에서, 충전전력 관리서버(130)는 연결 요청된 휴대용 단말의 ID를 등록하고, 네트워크에 연결된 타 휴대용 단말이 존재하는지를 확인하고, 네트워크에 연결된 휴대용 단말의 ID를 확인한다.
그리고, 805단계에서, 충전전력 관리서버(130)는 네트워크에 연결된 휴대용 단말의 ID를 충전전력 제공장치(120)로 전송하고, 충전전력 제공장치(120)는 상기 네트워크에 연결된 휴대용 단말의 ID를 휴대용 단말(110)로 전송한다.
807단계에서, 상기 네트워크에 연결된 휴대용 단말의 ID를 수신한 휴대용 단말(110)은 네트워크에 연결된 휴대용 단말의 ID를 리스트화하여 사용자에게 제공한다. 예컨대, 리스트화된 상기 네트워크에 연결된 휴대용 단말의 ID들과 상기 휴대용 단말들 중 적어도 하나를 선택할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 그리고 사용자로부터, 상기 휴대용 단말들 중 적어도 하나를 선택하는 신호를 입력받는다.
808단계에서, 상기 휴대용 단말(110)은 선택된 휴대용 단말의 ID와 함께 데이터 송수신을 요청하는 명령을 충전전력 제공장치(120)로 전송하여 데이터 송수신을 요청한다. 그리고, 809단계에서, 충전전력 제공장치(120)는 충전전력 관리서버(130)로 데이터 송수신을 요청한다. 다음으로, 810단계에서, 상기 충전전력 관리서버(130)는 데이터 송수신을 요청하는 상기 휴대용 단말(110)과 사용자에 의해 선택된 휴대용 단말 사이의 데이터 송수신을 처리한다.
이러한 데이터 송수신을 통해, 사용자의 설정에 따라, 충전전력 제공장치가, 미리 정해진 설정(예컨대, 시간이나 조건)에 따라, 휴대용 단말로 데이터를 전송할 수 있다. 예컨대, 충전을 요청한 시간에 미리 예약한 컨텐츠를 송수신할 수 있다. 또한, 충전이 완료되면 충전전력 관리서버로부터 수신한 컨텐츠(예컨대, 광고 컨텐츠)를 휴대용 단말로 전송할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (16)

  1. 휴대용 단말에서 전력선 통신을 이용하여 무선 충전을 제어하는 방법에 있어서,
    충전전력 제공장치로 충전 전력제공을 요청하는 충전요청정보를 전송하는 과정과,
    상기 충전전력 제공장치와 전력선 통신망으로 연결된 충전관리서버에서 제공하는 시간대별 전력요금 정보를, 상기 충전전력 제공장치로부터 수신하는 과정과,
    상기 시간대별 전력요금 정보를 고려하여, 상기 충전전력 제공장치로부터 무선 충전 전력을 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전요청정보는 배터리 잔량 및 배터리 식별코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    충전을 요청하는 시간에 대한 정보를 포함하는 충전개시정보를 생성하는 과정과,
    상기 충전전력 제공장치로 상기 충전개시정보를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시간대별 전력요금 정보를 사용자가 인식할 수 있는 매체를 통해 출력하는 과정과,
    충전을 요청하는 시간에 대한 정보를 사용자로부터 입력받는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시간대별 전력요금 정보로부터, 시간대별 전력요금의 값을 확인하고, 상기 전력요금이 상대적으로 낮은 시간을 충전을 요청하는 시간으로 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충전전력 제공장치에 의해 확인된 충전을 요청하는 시간동안, 상기 충전전력 제공장치로부터 무선 충전 전력을 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충전전력 제공장치로 배터리의 규격정보를 요청하는 과정과,
    상기 충전전력 제공장치와 전력선 통신망으로 연결된 충전관리서버에서 제공하는 배터리의 규격정보를, 상기 충전전력 제공장치로부터 수신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 배터리의 규격정보를 참조하여, 배터리의 불량 및 오동작을 확인하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 충전전력 제공장치로부터 배터리의 불량 여부 및 오동작 여부 중, 적어도 하나의 정보를 포함하는 배터리 상태정보를 수신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 충전전력 제공장치에서 전력선 통신을 이용하여 무선 충전을 제어하는 방법에 있어서,
    휴대용 단말로부터 충전 전력제공을 요청하는 충전요청정보를 수신하는 과정과,
    전력선 통신망으로 연결된 충전관리서버로 시간대별 전력요금 정보를 요청하는 과정과,
    상기 충전관리서버로 시간대별 전력요금 정보를 수신하는 과정과,
    상기 시간대별 전력요금 정보를 고려하여, 상기 휴대용 단말로 무선 충전 전력을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 충전요청정보는 배터리 잔량 및 배터리 식별코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 시간대별 전력요금 정보로부터, 시간대별 전력요금의 값을 확인하고, 상기 전력요금이 상대적으로 낮은 시간을 충전을 요청하는 시간으로 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 휴대용 단말로 무선 충전 전력을 전송하는 과정은,
    상기 휴대용 단말로부터, 충전을 요청하는 시간에 대한 정보를 포함하는 충전개시정보를 수신하는 과정과,
    상기 충전을 요청하는 시간에 상기 휴대용 단말로 무선 충전 전력을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 휴대용 단말로부터 배터리 규격정보의 요청을 수신하는 과정과,
    상기 충전전력 제공장치와 전력선 통신망으로 연결된 충전관리서버로, 상기 배터리 규격정보를 요청하는 과정과,
    상기 충전관리서버로부터 배터리 규격정보를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 배터리 규격정보를 휴대용 단말로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 배터리 규격정보를 참조하여, 배터리의 불량 여부 및 오동작 여부 중, 적어도 하나의 정보를 확인하고, 상기 확인된 정보를 포함하는 배터리 상태정보를 상기 휴대용 단말로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
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