KR20120102734A - 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 제어하는 시스템 및 방법 - Google Patents

전원과 유도전력 아울렛의 연결을 제어하는 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20120102734A
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애릭 로프
아미르 벤-샬롬
울라 그린왈드
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파워매트 테크놀로지스 엘티디.
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Abstract

본 발명은 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 이 시스템은 유도전력 리시버와 관련된 2차인덕터와 유도결합하는 1차인덕터를 갖는 유도전력 아울렛과 전원 사이의 연결을 제어하는 스위칭 시스템에 있어서: 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 회로차단기; 및 유도전력 리시버가 유도전력 아울렛에 근접하면 회로차단기를 정지시키는 트리거 스위치;를 포함한다.

Description

전원과 유도전력 아울렛의 연결을 제어하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE CONNECTION FROM A POWER SUPPLY TO AN INDUCTIVE POWER OUTLET}
본 발명은 에너지 효율적인 전력전달장치에 관한 것으로, 구체적으로는 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
가용 에너지를 효율적으로 사용하는 것은 여러 이유로 아주 중요하다. 화석연료를 태워서 생기는 이산화탄소와 같은 온실개스의 방출이 지구온난화를 촉발한다는 것은 전지구적인 관심사이다. 또, 에너지 자원은 한정되어 있다. 에너지 자원의 부족과 지정학적인 변수로 인해 에너지 가격은 급격히 상승중이다. 따라서, 에너지를 효율적으로 사용하는 것은 에너지 소비자에게는 금전적으로도 아주 중요한 문제이다.
전기에너지를 전달할 때의 에너지 손실은 주로 전류가 흐르는 전선의 발열에 기인한다. 전선은 전기기기에 전력을 공급하고 전선 자체가 저항을 갖기 때문에, 이런 문제는 대부분 불가피하다. 전선에서 열을 일으키는 이런 저항을 극복하려는 노력이 있다.
쓸데없이 에너지를 손실하는 경우도 많다. 예를 들어, 전기기기는 불필요하게 돌아가고 있는 경우도 많고, 현재 사용되지 않는 전기기기를 작동시키는데 사용되는 에너지는 솔직히 낭비요소이다. 정지중인 전기기기에서 낭비되는 에너지를 줄이기 위한 여러 방안들이 제시되었다. 예컨대, Energy Star는 미국 환경보호국과 미국 에너지부에서 소정의 에너지소비 표준을 충족하는 제품에 인식 라벨을 표시할 권리를 제조업자에게 수여하는 합동 프로그램이다. Energy Star는 에너지관리를 좀더 효율적으로 하여 에너지소비를 줄이려는 시도이다.
효율적인 에너지관리는 에너지 낭비를 줄인다. 예를 들어, 내장전지에서 받는 제한된 에너지에 의존하는 랩탑컴퓨터는 전력소비를 최소화하려는 다양한 전략을 이용한다. 예컨대, 컴퓨터가 충분한 시간동안 정지상태이면 스크린과 하드드라이브가 자동으로 꺼지고, 마찬가지로 컴퓨터가 전선이나 네트웍과의 연결이 끊어지면 네트웍카드도 불능화되도록 한다. 이런 에너지관리 전략은 기긱가 내장 전지로부터 전력을 받는 시간을 늘려준다.
그러나, 전선에 연결되었을 때에도, 효율적인 에너지 사용이 필요하다. 많은 전기기기는 낮은 직류전압에서 돌아가고, 공급받는 전력을 조절하기 위해 AC-DC 파워어댑터가 달린 변압기를 사용한다. Energy Star는 미국에서 MP3 플레이어, PDA, 캠코더, 디지털 카메라, 비상등, 휴대폰 등의 기기에만도 1.5억개 정도의 파워어댑터를 사용한다고 추정한다. 이런 파어어댑터는 매년 300억 KW-H의 에너지를 소비하는데, 이는 미국 전체 전기요금의 11% 정도에 이른다.
유도전력 전달장치는 전통적인 플러그-소켓 연결방식이 아닌 편리한 전력공급 방식이다. 유도전력 전달방식에 의하면, 유도전력 아울렛에서 유도전력 리시버로 선연결 없이 전력을 전달할 수 있다.
유도전력 아울렛에 관련된 1차인덕터에 진동 구동전압이 걸리면, 1차인덕터 주변에 가변 자기장이 생기고, 이때 유도 리시버를 아울렛에 가까이 가져가면, 2차전압인 출력전압이 자기장 내부의 2차인덕터에 생긴다. 이 출력전압은 2차인덕터에 유선연결된 전기기기를 충전하거나 전력공급하는데 사용된다.
에너지효율적인 유도전력 전달을 위해, 이 기술을 이용하는 시스템은 동작 중의 에너지 손실량을 최소화해야 한다. Patovi의 "System and Moethod for Inductive Charging of Potable Devices"란 명칭의 WO2008/137996은, 유연한 필름 위에 평평한 도전패드를 배치한 유도전력 공급면을 소개한다. 자석이 부착된 리시버코일이 패드에 접근하면 전송코일의 포트에 연결이 이루어져 적당한 코일에 전류가 흐를 수 있다. 이 시스템의 유연한 코일 접점들은 적당한 코일을 감지하는 것으로, 시스템의 에너지효율을 높이는 것은 아니다. WO2008/137996의 [00283] 기재에 의하면, 이 시스템은 하나의 기기를 충전시키는 것이고, 2개의 기긱가 매트 위에 놓이면 2개의 기기 모두 특정한 전력에 도달할 수 없다.
Hui의 "Inductive battery charger system with primary transformer windings formed in a multilayer structure"란 명칭의 미국특허 제 7,164,255호에 소개된 다른 방식의 유도전력 전달장치는 기계식 스위치를 이용한다. 2차 충전모듈에 의해 닫힌 스위치는 1차권선을 고주파 AC 전압원으로 작동시킨다. 그러나, 이 시스템은 움직이는 부분이 있어, 2차 충전모듈과 기계적 스위치를 정확히 정렬시켜야만 하고, 이때문에 유도전력 시스템 고유의 많은 장점들을 포기할 수밖에 없다.
본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 에너지 효율적인 유도전력 전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적 달성을 위해, 본 발명은 유도전력 리시버와 관련된 2차인덕터와 유도결합하는 1차인덕터를 갖는 유도전력 아울렛과 전원 사이의 연결을 제어하는 스위칭 시스템에 있어서: 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 회로차단기; 및 유도전력 리시버가 유도전력 아울렛에 근접하면 회로차단기를 정지시키는 트리거 스위치;를 포함하는 스위칭 시스템을 제공한다.
이런 트리거 스위치는 유도전력 리시버와 관련된 자기요소를 감지하는 자기스위치를 포함할 수 있고, 이런 자기스위치는 적어도 하나의 리드스위치를 포함할 수 있다. 또, 자기스위치가 적어도 하나의 홀효과 스위치를 포함할 수도 있다.
한편, 트리거 스위치가 작동신호를 감지하는 디텍터를 포함할 수도 있다. 이 경우, 디텍터는 기계식 신호, 오디오 신호, 초음파 신호 또는 마이크로파를 감지한다.
또, 트리거 스위치가 유도전력 리시버에서 방출된 작동신호를 감지할 수도 있다. 또, 디텍터가 광학신호를 감지하는 광학 디텍터를 포함할 수도 있다.
본 발명의 스위칭 시스템은 트리거 스위치를 작동시키기 위한 전원을 더 포함할 수 있다. 이런 전원은 전기화학전지, 커패시터, 압전결정, 태양전지, 열전 발전기, 전자기 발전기 또는 무선전자파 하베스터(harvester)일 수 있다. 또, 유도전력 아울렛이 유도전력 리시버에 의해 압축되었을 때 전압을 내는 압전결정을 포함할 수도 있다.
본 발명의 스위칭 시스템이 회로차단기가 정지했을 때 유도전력 리시버의 존재를 확인하는 인증시스템을 더 포함할 수도 있다. 일반적으로, 이런 회로차단기는 인증시스템이 유도전력 리시버의 존재를 확인하지 않은지 일정 시간이 지난 뒤 유도전력 아울렛과 전원의 연결을 끊는 것이 바람직하다.
또, 트리거 스위치가 태양광전지를 포함할 수도 있다. 이런 태양광전지가 전압을 공급하고, 이 전압이 임계값 밑으로 떨어졌을 때 회로차단기가 정지한다.
또, 유도전력 아울렛이 1차인덕터에 진동 전압을 공급하는 드라이버를 포함할 수도 있다. 또, 유도전력 아울렛이 트리거 스위치에서 회로차단기까지의 통신라인을 포함할 수도 있다. 또, 트리거 스위치가 압전소자나 마이크로폰을 포함할 수도 있다.
본 발명은 또한, 전원과 유도전력 아울렛 사이의 연결을 제어하는 방법에 관한 것이기도 한데, 이 방법은 (a) 전원과 유도전력 아울렛 사이에 회로차단기를 배치하는 단계; (b) 회로차단기를 정지시키는 트리거 스위치를 배치하는 단계; (c) 트리거 스위치가 작동신호를 감지하는 단계; (d) 트리거 스위치가 회로차단기에 정지신호를 보내는 단계; 및 (d) 회로차단기가 전원을 유도전력 아울렛에 연결하는 단계;를 포함한다.
또, 본 발명의 방법은, (f) 유도전력 리시버의 인증신호를 대기하는 단계; 및 (g) 인증신호를 확인해, 인증신호를 받지 않았으면 회로차단기가 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 단계;를 더 포함할 수 있다. 또, 본 발명의 방법은, (h) 유도전력 아울렛이 유도전력 리시버로부터 충전종료신호를 받는 단계; 및 (i) 회로차단기가 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하겠지만, 이런 설명은 어디까지나 예를 든 것일 뿐임을 알아야 한다.
도 1은 유도전력전달장치에 사용되는 유도전력 아울렛과 리시버를 보여주는 개략도;
도 2a는 유도전력 전달장치의 유도전력 아울렛과 전원 사이의 연결을 제어하는 첫번째 스위칭 시스템의 주요소들을 보여주는 블록도;
도 2b는 유도전력 리시버에서 방출된 작동신호를 감지하는 다른 스위칭 시스템의 주요소들을 보여주는 블록도;
도 3a~h는 스위칭 시스템에 사용할 각종 트리거 메커니즘의 블록도;
도 3i는 음향식 트리거 메커니즘의 전기요소들을 보여주는 블록도;
도 4a는 스위칭 시스템에 사용할 인증시스템의 주요소들을 보여주는 블록도;
도 4b~f는 스위칭 시스템에 사용할 각종 인증시스템의 개략도;
도 5는 스위칭 시스템을 이용해 전원과 유도전력 아울렛 사이의 연결을 제어하는 방법의 순서도.
도 1은 유도전력전달장치(100)의 일례를 보여준다. 이 전달장치(100)는 유도전력 아울렛(200)과 유도전력 리시버(300)를 갖는다. 유도전력 아울렛(200)은 전자기유도를 이용해 유도전력 리시버(300)에 무선으로 전력을 전달한다.
유도전력 아울렛(200)의 플랫폼(202)에 4개의 1차 인덕터(220a~d)가 내장된다. 유도전력 리시버(300)의 2차인덕터(320)는 휴대폰(342)을 끼우는 케이스(302) 안에 설치된다. 휴대폰(342)을 케이스(302)에 끼우면, 파워커넥터(304)가 2차인덕터(320)를 휴대폰(342)에 전기적으로 연결한다. 도 1a와 같이, 유도전력 리시버(300)를 1차인덕터(220b) 정확히 일치하지 않게 플랫폼(202)에 놓아도 2차인덕터(320)가 1차인덕터(220b)와 유도결합한다.
한편, 유도전력 리시버(300)를 전지를 충전하기 위해 파워팩 안에 설치하거나 전기부하(340)에 직접 전력을 공급하기 위해 전기부하에 유선으로 연결되는 등(도 2a, 3a~h 참조), 다르게 구성할 수도 있다. 유도전력 리시버(300)의 다른 예에서는, 전기기기에 연결하기 위한 전용 유도전력 어댑터를 준비하고, 어댑터에 전력케이블을 연결하거나 핀-소켓 커넥터를 통해 연결할 수도 있다.
유도전력 아울렛(200)은 전원(240)에 연결되고(도 2a, 3a~h 참조), 전원에서 전력을 받는다. 흔히 변압기나 AC-DC 전력어댑터를 전력과 유도전력 아울렛(200) 사이에 배치해 전력을 조절한다. 이런 전력어댑터와 변압기는 유도전력아울렛이 정지일 때도 전원에 계속 연결되어 있는데, 이렇게 되면 상당한 전력 낭비를 가져올 수 있다.
"전원"이란 유도전력 아울렛에 에너지를 공급하는 파워소스를 말한다. 전원의 예로는 송전선, 발전기, 파워팩, 자동차 배터리, 전력망, 태양전지 등이 있다.
"전력어댑터"란 전원의 입력전압을 원하는 형태의 출력전압으로 변환하도록 전원에 연결된 장치를 말한다. 이런 전력어댑터의 예로는 변압기, AC-AC 컨버터, AC-DC 컨버터, DC-AC 컨버터, 정류기 등과 이들의 조합이 있다.
일반적으로 유도전력 아울렛은 플러그-소켓 연결을 통해 전선에 연결되지만, 자동차 배터리, 파워팩, 발전기 등의 다른 전원을 사용할 수도 있다.
여기 소개된 스위칭 시스템은 유도전력 아울렛에 아무런 유도리시버가 연결되지 않거나 전기기기가 완전히 충전된 등의 이유로 유도전력 아울렛이 정지하는 동안 전선의 연결을 끊는 등의 방법으로 전원의 연결을 차단하여 유도전력 아울렛이나 변압기에 의한 불필요한 전력낭비를 줄이는 것이다.
따라서, 여기 소개된 스위칭 시스템의 주요 특징은, 유도전력 아울렛(200)과 전원 사이의 연결을 조절하는 회로차단기(420)에 있다. 한편, 유도전력 아울렛이 정지상태일 때 AC-DC 컨버터나 변압기로부터의 열손실을 없애기 위해 전원과 전력어댑터 사이에 회로차단기(420)를 배치할 수도 있다. 또, 전력어댑터와 유도전력 아울렛 사이나, 전력어댑터 안에 직접 회로차단기(420)를 설치할 수도 있다.
회로차단기(420)는 정지상태에서 전원에서 유도전력 아울렛(200)에 아무 전류도 흐르지 않도록 유도전력 아울렛(200)과 전원의 연결을 끊는다. 인입되는 전류를 완전히 끊으면, 유도전력 아울렛에 아무런 전력이 공급되지 않아, 전력낭비를 크게 줄일 수 있다.
따라서, 유도전력 리시버(300)가 없을 때는 회로차단기(420)가 전원과의 연결을 끊고, 유도전력 리시버가 1차인덕터(220a~d)에 근접할 때는 회로차단기(420)가 멈춰, 전원(240)에서 유도전력 아울렛(200)을 향해 전류가 흐를 수 있다. 유도전력 리시버(300)가 1차인덕터(220a~d)와는 정렬되지만 유도전력 아울렛(200)에서 전력을 끌어오지는 않을 때 회로차단기(420)가 유도전력 아울렛(200)과 전원의 연결을 끊기도 한다.
예를 들어, 정지상태의 유도전력 아울렛(200)은 유도전력 리시버(300)가 그 위에 있어 작동신호가 가동될 때까지는 정지상태를 그대로 유지한다. 도 2의 스위칭 시스템(400,1400)은, 뒤에 자세히 설명하겠지만, 유도전력 리시버(300)가 유도전력 아울렛(200)의 1차인덕터(220b)와 정렬되었을 때 회로차단기(420)가 정지시키기 위한 것이다. 정지된 회로차단기(420)는 전원(240)에서 유도전력 아울렛(200)까지 전류가 흐르기 위한 도전경로를 제공한다.
1차인덕터(220b)의 전자기유도에 의해 2차인덕터(320)를 통해 전력을 끌어당겨 전화기(342)를 충전할 수 있다. 전화기(342)의 전지가 완전히 충전되면, 충전종료 신호가 유도전력 아울렛(200)으로 보내진다. 충전종료신호를 받은 스위칭 시스템(400)은 회로차단기(420)를 작동시켜, 유도전력 아울렛(200)과 전원의 연결을 끊고 유도전력 아울렛을 정지상태로 되돌린다.
또, 회로차단기(420)가 전원(240)과 유도전력 아울렛(200)을 주기적으로 연결하면서 전화기(342)의 충전상태를 감시하고, 필요할 때 전력을 끌어올릴 수도 있다. 한편, 유도전력 아울렛(200)이 다른 작동신호가 올 때까지 정지상태로 있을 수 있다.
도 2a는 전원(240)과 유도전력 아울렛(200) 사이의 연결을 조절하는 스위칭 시스템(400)의 블록도이다.
유도전력 전달장치(100)는 유도전력 아울렛(200)과 유도전력 리시버(300)를 갖는다. 유도전력 아울렛(200)의 1차 유도코일(220)은 드라이버(230)나 변압기(도시 안됨)를 통해 전원(240)에 연결된다. 드라이버(230)는 유도코일(220)에 진동전압을 공급하는데 필요한 전자장치이다. 유도전력 리시버(300)는 일반적으로 2차 유도코일(320), 정류기(330) 및 전기부하(340)를 갖는다. 2차 유도코일(320)은 유도전력 아울렛(200)의 1차 유도코일(220)과 유도결합한다. 필요하다면, 정류기(330)를 설치해, 2차 유도코일(320)에 유도된 교류전류를 전기부하(340)에 공급할 직류전류신호로 변환한다. 전기부하(340)가 충전식 전기화학전지를 구비할 때 정류기(330)가 필요할 것이다.
스위칭 시스템(400)은 전원(240)과 유도전력 아울렛(200) 사이의 연결을 제어한다. 스위칭 시스템(400)은 회로차단기(420)와 트리거 메커니즘 메커니즘(440)를 포함하지만, 유도전력 아울렛(200)과 전원(240)의 연결이 끊어졌을 때에도 전력을 공급하는 보조전원(460)을 더 구비할 수도 있다.
트리거 메커니즘 메커니즘(440)는 유도전력 리시버(300)의 근접상태를 표시하는 가동 신호를 감지한다. 트리거 메커니즘 메커니즘(440)는 가동신호를 감지했을 때 회로차단기(420)를 정지시킨다. 또, 유도전력 리시버(300)에 설치된 액티베이터(480; activator)가 활성화 신호를 내고, 이 신호를 트리거 메커니즘 메커니즘(440)가 감지할 수도 있는데, 이에 대해서는 뒤에 자세히 설명한다.
회로차단기(420)는 트리거 메커니즘 메커니즘로부터 정지신호를 받으면, 이에 응답해 전원(240)과 유도전력 아울렛(200) 사이의 전기연결을 한다. 필요할 때 적절히 유도전력 아울렛(200)과 전원(240)의 연결을 끊기위한 각종 회로차단기(420)가 있다. 예를 들어, MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)와 같은 전자스위치를 사용할 경우, 그 게이트단자가 트리거 메커니즘 메커니즘(440)에서 보낸 전기신호를 받는다. 다른 회로차단기의 예로는 단극스위치, 쌍극스위치, 드로스위치(throw switch) 등이 있다.
도 2b는 두번째 스위칭 시스템(1400)의 블록도이다. 이 스위칭 시스템(1400)도 유도전력 전달장치(1100)의 유도전력 아울렛(1200)과 전원(1240) 사이의 연결을 조절한다. 이 시스템의 특징은, 트리거 메커니즘 메커니즘(1440)의 작동신호 디텍터(1442)가 유도전력 리비서(300')와 관련된 이미터(1444)에서 능동적으로 나온 작동신호(SA)를 받는 것이다.
당 분야에 알려진 각종 신호 이미터를 트리거 메커니즘 메커니즘(1440)에 사용할 수 있다. 이미터(1444)는 무엇보다도 기계식 신호, 오디오신호, 초음파신호, 전자기신호, 적외선신호, 무선신호 등을 낸다. 일반적으로 신호 이미터(1444)는 전기화학전지와 같은 추가 전원(1360)을 유도전력 리시버(300')에 설치해야 한다.
유도전력 리시버(300')가 중개물질에 의해 유도전력 아울렛(1200)에서 떨어진 경우, 작동신호(SA)는 유도전력 아울렛(1200)에 연계된 신호 디텍터(1442)에 감지되어야 한다. 많은 물질은 부분적으로 적외선을 투과한다. LED에서 나오는 비교적 약한 적외선신호도 플라스틱, 카드보드, 포미카, 종이와 같은 일반 물질을 수백 마이크론 침투하므로, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 광저항기 등의 광학 디텍터를 상기 물질을 이용해 두께 0.1 내지 2mm 정도로 만든 시트 뒤에 두어도 적외선신호를 충분히 받아서 처리할 수 있다. 예를 들어, 24시간 이상 850nm로 Avago HSDL-4420 LED에서 나오는 신호를 두께 0.8mm의 포미카 시트 뒤에 있는 Everlight PD15-22C-TR8 NPN 포토다이오드가 감지할 수 있다. 시그널링을 위해서는, 고도의 감쇠가 인정되므로, 아주 작은 투과율, 예컨대 송신된 신호의 강도의 0.1% 정도로도 충분하다.
도 3a~h는 스위칭 시스템에 사용되는 여러 트리거 메커니즘(440A~H)의 블록도이다. 도 3a의 첫번째 자기 트리거 메커니즘(440A)는 리드스위치(442A)와 보조전원(444A)을 갖는다.
유도전력 리시버(300A)에 연결된 자석(482)은 수동 작동기 역할을 한다. 리드스위치(442A)는 자기스위치 역할을 하여, 자석(482)이 리드스위치(442A)에 근접하면 리드스위치가 닫힌다. 이렇게 되면, 보조전원(444A)이 파워 MOSFET(422)의 게이트에 연결된다. MOSFET의 게이트에 전기신호가 닿으면, MOSFET(422)의 소스와 드레인 사이에 도전경로가 생겨, 전원(240)이 유도전력 아울렛(200A)에 연결된다.
보조전원(444A)은 유도전력 아울렛과 전원(240)의 연결이 끊어졌을 때 트리거 메커니즘(440A)에 전력을 공급한다. 이런 보조전원으로는 전기화학전지나 커패시터처럼 유도전력 아울렛이 전원(240)에 연결되었을 때 에너지를 저장했다가 연결이 끊어졌을 때 사용되는 것이다. 다른 보조전원으로는 태양전지, 압전소자, 다이너모 등이 있다.
도 3b의 두번째 트리거 메커니즘(440B)는 홀효과 스위치(442B)를 갖는다. 홀효과 스위치(442B)는 유도전력 리시버(300B)와 관련된 자석이 접근하면서 자기장이 증가하는 것을 감지한다. 트리거 메커니즘이 고정 자기장에 있는 경우의 리드스위치(442A)보다 이런 홀효과 스위치(442B)가 더 바람직할 수 있다. 예컨대, 1차인덕터(220)에 고정된 정렬 자석(222)이 관련된 경우가 그렇다. 홀효과 스위치(442B)는 유도전력 리시버(300B)와 관련된 제2의 정렬 자석(322)의 접근을 감지하는데, 이 자석은 트리거 메커니즘(440B)의 작동중인 자석(482)처럼 기능하기도 한다. 다른 트리거 메커니즘에는 다른 자기스위치를 사용할 수도 있다.
도 3c의 세번째 트리거 메커니즘(440C)에는 빛을 전기로 바꿔 전기신호를 내는 태양광전지(442C)가 있다. 유도전력 리시버(300C)가 유도전력 아울렛(200C)과 정렬되면, 태양광전지(442C)에 들어가는 빛이 차단되어, 회로차단기(420)로 보내지는 전기신호의 전압이 낮아진다. 따라서, 태양광전지(442C)를 유도전력 리시버(300C)의 접근 감지에 사용할 수 있고, 회로차단기(420)는 태양광전지의 전기신호가 임계값 밑으로 떨어졌을 때 유도전력 아울렛(200C)에 전원(240)을 연결한다.
태양광전지에서 생긴 전압은 MOSFETDML 작동전압보다 낮은 것이 보통이다. 일반적인 MOSFET는 4볼트 내지 5볼트를 필요로 하지만, 태양광전지는 0.5볼트를 필요로 한다. 이런 상황에서, 태양광전지 여러개를 직렬 연결해 전압을 높일 수 있다. 또는, 에너지 수확소자와 같은 증폭기를 이용할 수 있다. 경우에 따라서는 회로차단기를 격발하는데 포토다이오드나 포토트랜지스터를 사용할 수도 있다.
도 3d의 네번째 트리거 메커니즘(440D)는 기계적 응력을 받았을 때 전압을 내는 압전소자(442D)를 갖는다. 압전소자(442D)는 유도전력 리시버(300D)가 1차인덕터(220)와 정렬할 때 응력을 받는다. 유도전력리시버가 1차인덕터와 정렬되면, 예컨대 MOSFETDML 게이트의 전압이 임계값보다 높아져 회로차단기(420)를 정지시키는데 사용되는 전기신호가 생긴다.
도 3e의 유도전력 아울렛(200E)은 두번째 종류의 자기식 트리거 메커니즘(440E)를 이용하는데, 도 3a에서 설명한 첫번째 트리거 메커니즘(440A)와는 달리, 이 트리거 메커니즘(440E)는 리드스위치(442E)가 전원(240)에 연결된다. 리드스위치(442E)는 저항기와 같은 전류제한소자(도시 안됨)를 통해 전원(240)에 연결되고, 이런 전류제한소자는 리드스위치나 MOSFET와 같은 민감한 소자를 보호한다. 경우에 따라서는 홀효과 스위치와 같은 다른 자기센서들을 사용할 수도 있다.
자석(482E)이 리드스위치(442E)에 접근하면, 리드스위치가 닫혀, 전원(240)이 전류제한소자나 다른 보호소자를 통해 MOSFET(422)의 게이트에 연결됨으로써, 전기신호가 MOSFET의 게이트에 도달하여, MOSFET의 소스와 드레인 사이에 도전경로가 생기고, 전원(240)이 유도전력 아울렛(200E)에 연결된다. 유도전력 아울렛(200E)은 자석(482E)에 의해 작동되지 않으면 아무런 전류도 끌어오지 않는다.
도 3f와 3g의 또다른 유도전력 아울렛(200F,200G)의 2가지 트리거 메커니즘(440F,440G)에서는 커패시터(444F,444G)가 보조전원으로사용된다. 디텍터(442F,442G)는 유도전력 리시버(300F,300G)에 연계된 액티베이터(482F,482G)에 의해 가동된 MOSFET(422)에 전압을 공급한다.
도 3f를 예로 들면, 커패시터(444F)는 보호소자나 정류소자를 통해 회로차단기 MOSFET(422)를 우회하여 전원(240)에 연결된다. 따라서, 커패시터(444F)는 전원(240)에 의해 직접 충전된다. 방전된 커패시터(444F)에 의해서는 초기에는 아주 작은 충전전류가 끌려오는 것이 일반적이다. 그럼에도 불구하고, 커패시터(444F)가 완전히 충전되면, 디텍터(442F)가 작동되고 커패시터(444F)로부터 전력이 공급될 때까지는 유도전력 아울렛(200)을 통해서는 전기가 흐르지 않는다.
도 3g에서, 커패시터(444G)가 MOSFET(422)를 포함한 보호소자나 정류소자를 통해 전원(240)에 연결되므로, MOSFET(422)가 유도전력 아울렛(200G)에 전원(240)을 연결할 때까지는 커패시터(444G)를 통해서는 전기가 흐르지 않는다.
도 3h는 또다른 트리거 메커니즘(440H)의 블록도로서, 이 트리거 메커니즘은 유도전력 아울렛(200H)에 사용되는 다른 스위칭 시스템의 회로차단기(420H)를 작동시킨다. 이 트리거 메커니즘(440H)는 마이크로폰(442H), 충전식 보조전원(444H) 및 충전기(446H)를 포함한다.
마이크로폰(442H)은 유도전력 아울렛(200H) 위에 놓인 유도전력 리시버(300H)에서 생기는 노이즈를 감지한다. 마이크로폰(442H)이 감지한 소리는 회로차단기(420H)를 작동시켜 전원(240)을 유도전력 아울렛(200H)에 연결하는데, 이때 변압기(235)를 통해 연결할 수도 있다.
보조전원(444H)은 전원(240)과 유도전력 아울렛(200H)의 연결이 끊어졌을 때 마이크로폰(442H)을 작동시키는데 필요하다. 보조전원으로 전기화학전지, 커패시터 등을 사용할 수 있다. 충전기(446H)는 보조전원(444H)의 충전을 조절한다. 충전기(446H)는 아울렛(200H)이 정지해있는 동안 보조전원(444H)의 충전상태를 감시하고, 필요하다면 보조전원(444H)의 충전식 전지를 재충전하도록 주기적으로 연결될 수 있다.
도 3i는 유도전력 아울렛(도시 안됨)을 전원(240I)에 연결하기 위한 음향식 트리거 메커니즘(440I)의 회로도이다. 이 트리거 메커니즘(440I)는 마이크로폰(442I), 액티베이터(448I), 보조전원(444I) 및 보조충전기(446I)를 포함한다.
전선과 같은 AC 전원(240I)이 회로차단기(420I)를 통해 파워어댑터(235I)에 연결된다. 파워어댑터(235I)는 전원(240I)의 AC 입력을 유도전력 아울렛을 작동시킬 정도의 저전압 DC 출력으로 변환하는데, 이런 저전압 DC 출력으로는 18V가 적절하지만, 이에 한정되는 것도 아니다.
회로차단기(420I)는 스위치(422I)와 트리거(424I)를 포함한다. 트리거(424I)는 트리거 메커니즘(440I)으로부터 작동신호를 받았을 때 전원(240I)을 파워어댑터(235I)에 연결하도록 스위치(422I)를 작동시킨다.
보조충전기(446I)는 파워어댑터(235I)의 출력에 연결되어, 3V 전지와 같은 보조전원(444I)을 충전한다. 보조전원(444I)은 트리거 메커니즘(440I)의 액티베이터(448I)와 마이크로폰(442I)에 전력을 공급한다. 따라서, 정지상태에서도 마이크로폰(442I)은 유도전력 리시버의 존재를 나타내는 소리를 감지할 수 있다.
액티베이터(448I)는 샘플러(443I), 옵토커플러(445I), 능동 부하디텍터(447I) 및 보조전원 모니터(449I)를 포함한다. 옵토커플러(445I)는 샘플러(443I)의 출력에 연결되고 회로차단기(420I)의 트리거(424I)를 작동시켜 전원(240I)을 파워어댑터(235I)에 연결한다. 샘플러(443I)는 마이크로폰(442I)이 소리를 감지했을 때 옵토커플러(445I)에 작동신호를 보낸다.
마이크로폰에서 생긴 신호는 펄스형일 수 있다. 그러나, 일단 옵토커플러(445I)로 가는 작동신호가 시작되면, 이 신호는 능동 부하디텍터(447I)에서 생긴 기다란 신호에 의해 유지될 수 있다.
부하디텍터(447I)는 유도전력 아울렛에 공급된 전압을 감시한다. 이 전압의 요동은 전력을 소비하는 부하가 있음을 알려준다. 부하가 감지되면, 신호가 샘플러(443I)로 보내지고 옵토커플러(445I)에 대한 작동신호가 유지된다.
부하가 유도전력 아울렛에서 전력을 끌어오는 것을 중지하면, 예컨대 기기가 완전히 충전되거나 스위치 오프되면, 부하디텍터(447I)로부터의 신호가 중단되어, 옵토커플러(445I)의 작동신호가 최소된다. 그 결과, 부하가 정지되었을 때 회로차단기(420I)에 의해 전원(240I)과 파워어댑터(235I)의 연결이 끊어진다.
보조전원 모니터(449I)는 보조전원(444I)에서 생긴 전압을 감시하고, 이 전압이 임계값 밑으로 떨어지면 샘플러(443I)에 신호를 보낸다. 따라서, 보조전원(444I)의 재충전이 필요할 때, 옵토커플러(445I)에 작동신호가 전송되어, 보조전원의 전압이 임계값보다 높아질 때까지 전원(240I)이 파워어댑터(235I)에 재연결된다.
도 3i의 회로도는 음향식 트리거 메커니즘(440I)의 일례일 뿐이고, 이 회로의 변형도 가능하다.
트리거 메커니즘의 오작동은 스위칭 시스템에 전압문제가 있음을 보여준다. 도 3h~i에서 설명한 음향식 트리거 메커니즘을 작동시키는 표류 노이즈와는 별개로, 도 3a, 3b, 3e에서 설명한 트리거 메커니즘(440A,440B,440E)은 자석스위치에 근접 위치되는 유도전력 리시버와 무관한 자석에 의해 오작동될 수 있다. 마찬가지로, 도 3c에서 설명된 트리거 메커니즘(440C)과 같은 감광식 트리거 메커니즘은 주변광이 낮을 때 오작동될 수 있다. 또, 도 3d에서 설명된 압전식 트리거 메커니즘(440D)은 압전소자가 다른 압력원에 의해 눌릴 때 오작동될 수 있다.
이런 오작동과 관련된 문제들은 다상 개시과정의 채택으로 줄일 수 있다. 첫번째 개시 위상 동안, 휴지중인 유도전력 아울렛(200)이 스위칭 시스템(400)에 의해 작동되기 시작한다. 작동된 유도전력 아울렛(200)은 전원에 연결은 도지만 여전히 휴지상태이다. 두번째 위상동안, 2차인증시스템을 이용해 유도전력 리시버(300)의 존재를 확인한다. 적절한 유도전력 리시버(300)가 감지되면, 유도전력 아울렛이 완전히 작동될 수 있다. 적절한 유도전력 리시버가 감지되지 않으면, 회로차단기(420)는 유도전력 리시버와 전원의 연결을 끊고, 시간지연을 할 것이다.
도 4a는 다상 개시과정 중의 인증 위상에서 사용되는 인증시스템(600)의 블록도이다. 인증시스템(600)은 유도전력 리시버(2300)가 없을 때 유도전력 아울렛(2200)이 전력을 전달하는 것을 방지한다.
유도전력 아울렛(2200)의 1차코일(2220)은 전원(2240)에 연결되어 전기부하(2340)에 연결된 2차코일(2320)과 유도결합한다. 1차코일(2220)은 드라이버(2230)를 통해 전원(2240)에 연결되고, 드라이버는 1차코일(2220)을 작동시키는데 필요한 전자소자이다. 이런 구동용 전자소자에는 고주파진동 전압원을 제공하는 스위치가 포함된다. 유도전력 아울렛(2200)이 1개 이상의 1차코일(2220)로 구성될 경우, 드라이버(2230)는 구동될 1차코일을 선택하기 위한 선택기를 더 포함할 수 있다.
2차 인증시스템(600)은 전원(2240)과 1차코일(2220) 사이에 전송-락(2120)으로 이루어진 전송-가드(2100)를 포함한다. 전송-락(2120)은 전송-키(2140)로 해제되지 않는 한 1차코일(2220)이 전원(2240)에 연결되는 것을 방지한다. 전송-키(2140)는 유도전력 리시버(2300)에 관련된 것으로, 2차코일(2320)이 1차코일(2220)과 정렬되었음을 알려주는 역할을 한다.
도 4b는 자기 전송-가드(2100)에 의해 보호되는 유도전력 아울렛(2200)을 보여주는 개략도이다. 인증된 유도전력 리시버(2300)가 정렬되었을 때 보호중인 아울렛(2200)에 의해서만 전력이 공급될 수 있다.
보호되는 아울렛(2200)의 자기 전송-락(2120)은 자기스위치(2122) 어레이로 이루어지고, 자기스위치들은 1차코일(2220)과 드라이버(2230) 사이에 직렬로 연결된다. 자기 전송-키(2140)는 일련의 자기 소자(2142)로 이루어지고 인증된 유도전력 리시버(2300) 안에 배치된다.
전송-키(2140)내의 자기소자(2142)의 구성은 전송-락(2120)내의 자기스위치(2122)의 구성과 일치되도록 한다. 전송-키(2140)와 전송-락(2120) 및 2차코일(2320)과 1차코일(2220) 둘다 정렬되어야 인증된 유도전력 리시버(2300)가 유도전력 아울렛(2200)과 정렬될 수 있다. 제대로 정렬되면, 모든 자기스위치(2122)가 닫혀, 드라이버(2230)가 1차코일(2220)에 연결된다.
자기스위치(2122)로는 리드스위치, 홀효과 센서 등이 있다. 이런 자기스위치(2122)는 영구자석이나 전자석코일의 N극이나 S극과 같은 모든 자기소자(2142)에 반응한다. 홀효과 센서가 일정 강도의 자기장을 감지할 수도 있다.
어떤 경우에는, 자기 전송-키(2140)가 유도전력 리시버(2300) 내의 영구자석과 강자성체로 이루어질 수 있다. 이런 종류의 전송-키에서 생긴 자기장의 특성은 영구자석의 강도와 위치는 물론, 강자성체의 크기와 특성에 의존한다. 자기 전송-락(2120)는 단극 홀스위치와 같은 자기스위치 어레이로 이루어지고, 이런 자기스위치들은 영구자석과 강자성체의 특정 조합으로 작동되었을 때만 1차코일(2220)을 드라이버(2230)에 연결하도록 배치된다.
2차코일(2320)이 1차코일(2220)과 정렬되는 것을 보조하도록 영구자석들을 배치할 수 있다. 강자성체들은 일반적으로 1차코일(2220)의 자속을 2차코일(2320)에 안내하도록 유도전력 리시버(2300) 안에 배치될 수 있다. 자기 전송-락(2120)은 이들 요소들에 민감하다. 각종 2차 유닛들을 감지한 다음, 이렇게 감지된 2차 유닛에 따라 1개 이상의 1차코일(2220)을 선택적으로 연결하는 하나의 자기 전송-락(2120)을 배치한다.
도 4a에 의하면, 디텍터(2124)가 해제신호(SR)를 받았을 때 풀리는 전송-락으로 유도전력 아울렛(2200)이 보호된다. 해제신호(SR)는 전송-키(2140)에 의해 능동적으로 방출되거나, 전송-키가 해제신호를 수동적으로 디텍터(2124)로 보낸다.
도 4c~e는 본 발명에 따라 광학 전송-가드(2100)를 보여주는 개략도로서, 수동 전송-키(2140)의 일례가 도시되어 있다.
전송-가드(2100)는 유도전력 아울렛(2200') 안에 설치된 능동 광학 전송-락(2120')과, 2차유닛 유도전력 리시버(2300') 안에 설치된 수동 광학 전송-키(2140')로 구성된다.
도 4c의 경우, 광학 전송-락(2120')은 스위치(2122'), 포토다이오드나 포토트랜지스터나 광 저항기와 같은 광학 디텍터(2124'), 및 LED와 같은 광학 이미터(2126')를 포함한다. 스위치(2122')는 평상시 열려있다가, 광학 디텍터(2124')가 해제신호(SR)를 받았을 때 닫혀, 1차코일(2220)을 드라이버(2230)에 연결한다. 광학 이미터(2126')는 광학 해제신호(SR)를 방출하는데, 이 신호는 광학 디텍터(2124')에는 직접적으로 감지되지 않는다.
도 4d의 광학 전송-키(2140')는 도광판, 광섬유, 반사기 등의 브리지요소(2142')를 포함한다. 이런 브리지요소(2142')는 광학 이미터(2126')의 광학 해제신호(SR)를 광학 디텍터(2124')로 보내되, 2차코일(2320)이 1차코일(2220)과 정렬되었을 때만 보낸다.
2차유닛 유도전력 리시버(2300')가 유도전력 아울렛(2200')과 제대로 정렬되면, 도 4e와 같이, 2차코일(2320)은 1차코일(2220)과 정렬되고, 수동 광학 전송-키(2140')는 광학 전송-락(2120')과 정렬된다. 따라서, 광학 디텍터(2124)가 광학 해제신호(SR)를 감지하고, 스위치(2122')가 닫히면서 1차코일(2220)을 드라이버(2230)에 연결한다.
전술한 바와 같이, 적외선에 일부라도 투과되는 물질이 많다. LED에서 나오는 비교적 약한 적외선신호도 플라스틱, 카드보드, 포미카, 종이와 같은 일반 물질을 수백 마이크론 침투하므로, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 광저항기 등의 광학 디텍터를 상기 물질을 이용해 두께 0.1 내지 2mm 정도로 만든 시트 뒤에 두어도 적외선신호를 충분히 받아서 처리할 수 있다. 예를 들어, 24시간 이상 850nm로 Avago HSDL-4420 LED에서 나오는 신호를 두께 0.8mm의 포미카 시트 뒤에 있는 Everlight PD15-22C-TR8 NPN 포토다이오드가 감지할 수 있다. 시그널링을 위해서는, 고도의 감쇠가 인정되므로, 아주 작은 투과율, 예컨대 송신된 신호의 강도의 0.1% 정도로도 충분하다.
광학 전송-키(2140')에 대해 설명했지만, 다른 종류의 해제신호를 안내하는 브리지요소로 다른 수동 전송-키를 사용할 수도 있다. 예컨대, 자기요소에서 홀효과 센서와 같은 자기 디텍터에 해제신호를 보내는데 강자성체 브리지를 사용할 수 있다. 이런 경우, 자기 이미터가 1차코일 자체로 될 수 있다.
한편, 마이크로파 가이드를 통해 저전력 마이크로파를 안내하거나 고밀도 요소를 통해 오디오신호를 안내할 수도 있다.
도 4f의 능동 광학 전송-키(2140")는 본 발명의 다른 예에 따른 전송-가드(2100")에 사용된다.
이 실시예의 전송-가드(2100")는 유도전력 아울렛(2200") 안에 설치된 전송-락(2120")과, 2차유닛 유도전력 리시버(2300") 안에 설치된 능동광학 전송-키(2140")를 포함한다.
능동광학 전송-키(2140")는 광학 해제신호를 내는 광학 이미터(2142")를 갖고, 전송-락(2120")은 스위치(2122")와 광학 디텍터(2124")를 갖는다. 광학 디텍터(2124")가 해제신호(SR)를 받으면, 전송-락(2120")이 스위치(2122")를 닫아, 1차코일(2220)을 드라이버(2230)에 연결한다.
유도전력 리시버(2300")가 유도전력 아울렛(2200")과 정렬하면, 전송-키(2140")가 전송-락(2120")의 디텍터(2124")에서 받는 광학 해제신호(SR)를 방출하여 스위치(2122")를 닫는다. 이렇게 되면, 유도전력 아울렛(2200")이 2차코일(2320)에 전력을 보낼 수 있다.
해제신호(SR)를 코드화하여 고유 식별자를 갖도록 할 수 있다. 코드화는 주파수, 펄스주파수, 진폭 등의 변조에 의할 수 있다. 코드를 이용해 인증을 위한 2차유닛의 종류나 정체를 확인할 수 있다. 해제신호에 다른 데이터도 추가로 암호화할 수 있다. 이런 데이터로는 필요한 전력전달 변수, 요금정보, 기타 아울렛의 사용에 관한 다른 정보가 있다.
지금까지 설명한 전송-키와는 다른 전송-키를 사용해 다른 종류의 해제신호를 방출할 수도 있다. 예를 들어, 2차코일(2320)이 전송-락에 설치된 자기 디텍터에 자기 해제신호를 보낼 수 있다. 이런 자기 디텍터로는 횰효과 센서를 사용하거나, 심지어는 1차코일(2220) 자체가 될 수도 있다.
해제신호를 능동적으로 방출하려면, 전송-키에 전원이 필요한 것이 보통이다. 어떤 경우, 특히 휴대용 전기기기에 2차유닛이 설치된 경우, 2차유닛 내부의 전지로 전력을 공급할 수 있다. 한편, 1차코일에서 2차코일로 전송되는 파워펄스에서 전력을 끌어올 수도 있다.
유도전력 아울렛이 주기적인 저에너지 파워펄스, 예컨대 수 밀리초 길이의펄스를 1 Hz 정도의 주파수로 1차코일에서 받을 수도 있다. 2차코일이 1차코일에 근접하면, 2차코일로 전력이 전달되어 능동 전송-키를 작동시키는데 사용된다.
다른 전송-가드의 경우, 2차유닛의 유도전력 리시버와 관련된 첫번째 전송-키(수동형이 바람직함)가 첫번째 전송-락을 풀면, 이는 2차코일의 존재를 의미한다. 다음, 1차코일에 의해 저에너지 파워펄스가 방출되어 능동형 두번째 전송-키가 작동되어 두번째 전송-락을 풀면, 1차코일이 드라이버에 연결된다.
도 5는 스위칭 시스템을 이용해 전원과 유도전력 아울렛 사이의 연결을 제어하는 방법의 순서도이다.
이 방법은 연결 위상, 작동 위상 및 종료 위상을 갖는다. 연결 위상을 이루는 단계들은 아래와 같다: (a) 전원과 유도전력 아울렛 사이에 회로차단기를 배치하는 단계; (b) 회로차단기를 정지시키는 트리거 스위치를 배치하는 단계; (c) 트리거 스위치가 작동신호를 감지하는 단계; (d) 트리거 스위치가 회로차단기에 정지신호를 보내는 단계; 및 (d) 회로차단기가 전원을 유도전력 아울렛에 연결하는 단계.
작동위상을 이루는 단계들은 아래와 같다: (f) 유도전력 리시버의 인증신호를 대기하는 단계; 및 (g) 인증신호를 확인해, 인증신호를 받지 않았으면 회로차단기가 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 단계.
종료위상을 이루는 단계들은 아래와 같다: (h) 유도전력 아울렛이 유도전력 리시버로부터 충전종료신호를 받는 단계; 및 (i) 회로차단기가 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 단계.
이상 본 발명에 대해 설명했지만, 이상의 설명은 어디까지나 예를 든 것일 뿐이고, 본 발명의 범위는 어디까지나 특허청구범위에 의해서 정해져아 할 것이다.

Claims (22)

  1. 유도전력 리시버와 관련된 2차인덕터와 유도결합하는 1차인덕터를 갖는 유도전력 아울렛과 전원 사이의 연결을 제어하는 스위칭 시스템에 있어서:
    전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 회로차단기; 및
    유도전력 리시버가 유도전력 아울렛에 근접하면 회로차단기를 정지시키는 트리거 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트리거 스위치가 유도전력 리시버와 관련된 자기요소를 감지하는 자기스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자기스위치가 적어도 하나의 리드스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자기스위치가 적어도 하나의 홀효과 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 트리거 스위치가 작동신호를 감지하는 디텍터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 디텍터가 기계식 신호, 오디오 신호, 초음파 신호 또는 마이크로파를 감지하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 트리거 스위치가 유도전력 리시버에서 방출된 작동신호를 감지하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 디텍터가 광학신호를 감지하는 광학 디텍터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 트리거 스위치를 작동시키기 위한 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전원이 전기화학전지, 커패시터, 압전결정, 태양전지, 열전 발전기, 전자기 발전기 또는 무선전자파 하베스터(harvester)인 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 유도전력 아울렛이 유도전력 리시버에 의해 압축되었을 때 전압을 내는 압전결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 회로차단기가 정지했을 때 유도전력 리시버의 존재를 확인하는 인증시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 회로차단기는 상기 인증시스템이 유도전력 리시버의 존재를 확인하지 않은지 일정 시간이 지난 뒤 유도전력 아울렛과 전원의 연결을 끊는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 트리거 스위치가 태양광전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 태양광전지가 전압을 공급하고, 이 전압이 임계값 밑으로 떨어졌을 때 회로차단기가 정지하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 유도전력 아울렛이 1차인덕터에 진동 전압을 공급하는 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 유도전력 아울렛이 트리거 스위치에서 회로차단기까지의 통신라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 트리거 스위치가 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 트리거 스위치가 마이크로폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 시스템.
  20. 전원과 유도전력 아울렛 사이의 연결을 제어하는 방법에 있어서:
    (a) 전원과 유도전력 아울렛 사이에 회로차단기를 배치하는 단계;
    (b) 회로차단기를 정지시키는 트리거 스위치를 배치하는 단계;
    (c) 트리거 스위치가 작동신호를 감지하는 단계;
    (d) 트리거 스위치가 회로차단기에 정지신호를 보내는 단계; 및
    (d) 회로차단기가 전원을 유도전력 아울렛에 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    (f) 유도전력 리시버의 인증신호를 대기하는 단계; 및
    (g) 인증신호를 확인해, 인증신호를 받지 않았으면 회로차단기가 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    (h) 유도전력 아울렛이 유도전력 리시버로부터 충전종료신호를 받는 단계; 및
    (i) 회로차단기가 전원과 유도전력 아울렛의 연결을 끊는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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