KR20120128544A - 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법 - Google Patents

무선 전력 전송 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120128544A
KR20120128544A KR1020120025608A KR20120025608A KR20120128544A KR 20120128544 A KR20120128544 A KR 20120128544A KR 1020120025608 A KR1020120025608 A KR 1020120025608A KR 20120025608 A KR20120025608 A KR 20120025608A KR 20120128544 A KR20120128544 A KR 20120128544A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wireless power
power transmission
communication
frequency band
signal
Prior art date
Application number
KR1020120025608A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101897544B1 (ko
Inventor
이우람
김준일
박성범
김홍권
박세호
이영민
한승우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020120025608A priority Critical patent/KR101897544B1/ko
Priority to US13/474,330 priority patent/US9166446B2/en
Publication of KR20120128544A publication Critical patent/KR20120128544A/ko
Priority to US14/886,837 priority patent/US9954376B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101897544B1 publication Critical patent/KR101897544B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0458—Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045—Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B2001/0408—Circuits with power amplifiers
    • H04B2001/0416—Circuits with power amplifiers having gain or transmission power control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 전력 전송 제어 장치에 있어서, 소스 전원을 공급받아 증폭하여 무선 전력 전송 신호를 출력하는 전력 증폭기와, 무선 전력 전송 주파수 대역에서 공진하여 상기 무선 전력 전송 신호를 송출하는 공진부와, 상기 무선 전력 전송 신호를 수신하여 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 통과시키는 밴드 패스 필터와, 상기 통과된 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 이용하여 무선 전력 전송 제어 신호를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 전력 전송 제어 신호를 송신하기 위한 통신 주파수를 전력 전송 신호에 포함된 고조파를 이용함으로써 무선 전력 전송 제어 장치의 회로 구성을 간단하게 구현할 수 있고, 구현 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

무선 전력 전송 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING WIRELESS POWER TRANSMISSION}
본 발명은 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 무선 통신 채널을 통해 무선 전력 전송을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
IT기술 발전과 함께 다양한 휴대용 전자제품의 출시 및 보급이 늘어남에 따라 휴대용 전자제품의 전력 제공을 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 특히 과거에는 전력선을 이용하여 전력을 제공받는 기술이 주로 이용되었으나, 최근에는 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 무선 전력 전송 기술 (wireless power transmission)의 개발이 활발하게 전개되고 있다.
무선 전력 전송 기술은 전기에너지를 전자기파, 전자기 유도 또는 전자기 공진 형태로 전달하는 기술로 전선과 같은 전력선이 없이도 무선으로 언제 어디서나 전력 공급이 가능한 기술이다. 이러한 무선 전력 전송 기술은 전자기기 무선충전, 전기자동차 무선전원공급 및 무선충전, 원격지 무선전력공급, 유비퀴터스 무선센서 전원공급 등을 위한 핵심 기술로서 기존의 전선을 통한 전원 공급 및 충전 방식을 대체할 수 있는 기술로 주목받고 있다.
상기한 무선 전력 전송 기술이 무선 충전 시스템에 이용되는 경우를 일 예를 들면, 무선 충전 시스템은 전력을 공급하는 무선 전력 공급 장치와, 전력을 수신하여 배터리에 전력을 충전시키는 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있다. 무선 전력 공급 장치는 무선 충전 대기 상태에서 로드의 변화 값이나 공진 주파수의 변화 값을 측정하여 소스 공진부 위에 물체가 놓여지는지를 감지한다. 그리고 물체가 감지되면 전력 공급 장치는 충전에 필요한 전력을 전송하여 물체에 전력을 공급하고, 무선 충전을 위한 물체인지 다른 금속성 물체인지를 물체와 ID 교환과 같은 인증 과정을 통해 확인한다. 인증이 성공적으로 이루어질 경우, 무선 전력 공급 장치는 소스 공진부에 놓여진 물체를 무선 충전 가능한 충전기 즉, 무선 전력 수신 장치로 판단하여 전력 전송을 협상한다. 협상이 완료되면, 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 수신 장치의 충전을 위한 무선 전력 공급을 시작하게 되고, 이후, 무선 전력 공급 장치는 해당 무선 전력 수신 장치의 완충 여부를 확인하여, 완충이 되면 해당 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송을 중단한다.
상기한 바와 같은 무선 충전 시스템에서 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 수신 장치와 통신을 통해 무선 전력 전송 제어를 수행하는데, 무선 전력 공급 장치와 무선 전력 수신 장치 간에 통신방식은 인 밴드 통신 방식(In-band communication) 또는 아웃 오브 밴드 통신 방식(Out of band communication)이 이용될 수 있다. 인 밴드 통신 방식은 무선 전력 공급 장치와 무선 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 동일한 주파수 대역으로 이용하여 무선 전력 전송 제어를 수행하는 방식이고, 아웃 오브 밴드 통신 방식은 무선 전력 공급 장치와 무선 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수 대역으로 이용하여 무선 전력 전송 제어를 수행하는 방식이다.
그런데 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역이 같은 인 밴드 통신 방식의 경우 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역의 세기에 제한이 다르다. 예를 들면, 미 연방통신위원회의 FCC(Federal Communication Commission) 인증 규격에서는 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을6.78MHz 대역을 이용하는 경우 공급 주파수 대역의 신호 세기는 42dBmA/m 이하로 제한하고 있고, 통신 주파수 대역의 신호 세기는 15dBmA/m 를 사용하기를 요구하고 있다. 따라서 인 밴드 통신 방식의 경우 전력 공급 주파수 대역의 신호 세기를 일정 수준 이상 사용할 경우 통신 주파수 대역의 신호 세기 기준을 맞출 수 없어 무선 전력 전송 제어를 위한 통신이 부적합한 경우가 발생한다. 또한 인 밴드 통신 방식의 경우 양방향 통신에 대한 기술적 어려움이 있다. 따라서 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 사이에 전력공급 주파수 대역과 통신 주파수 대역을 달리하여 전력 공급 신호와 통신 신호의 세기의 규제에 영향을 받지 않도록 하며, 양방향 통신이 비교적 자유로운 아웃 밴드 통신 방식이 이용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 아웃 밴드 통신 방식을 이용할 경우 무선 전력 전송 제어 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 무선 전력 전송 제어 장치는 전원부(12), 전력증폭기(14), 제어부(16), 로우 패스 필터(18), 공진부(20), 오실레이터(osillator)(22), 통신부(24), 안테나(ANT)를 포함할 수 있다. 이러한 종래 기술에 따른 무선 전력 전송 제어 장치는 공진부(20)를 통해 출력하는 공진 주파수와 통신부(24)에서 사용하는 통신 주파수를 다르게 사용해야 하므로, 통신을 위한 주파수를 생성하기 위한 별도의 오실레이터(22)를 구비한다. 그리고 오실레이터(22)를 통해 생성되는 주파수를 이용하여 무선 전력 공급을 위한 각종 통신을 수행한다.
따라서 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 무선 전력 전송 제어 장치는 아웃 밴드 통신 방식을 이용할 경우 오실레이터(22) 등과 같이 전력 공급 주파수와 다른 통신 주파수 발생을 위한 별도의 회로가 필요한 문제점이 있다.
또한, 무선 전력 전송 제어 장치에 통신 주파수 발생을 위한 별도의 회로를 구비해야 하는 경우, 무선 전력 전송 제어 장치의 회로 구성이 복잡해지고, 구현 비용이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수로 사용하는 경우, 통신 주파수 발생을 위한 별도의 회로가 불필요한 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수로 사용하는 경우, 전력 전송 제어를 위한 통신 주파수를 전력 공급 신호에서 발생하는 고조파를 이용함으로써 통신 주파수 발생을 위한 별도의 회로가 불필요한 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은 무선 전력 전송 제어 장치에 있어서, 소스 전원을 공급받아 증폭하여 무선 전력 전송 신호를 출력하는 전력 증폭기와, 무선 전력 전송 주파수 대역에서 공진하여 상기 무선 전력 전송 신호를 송출하는 공진부와, 상기 무선 전력 전송 신호를 수신하여 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 통과시키는 밴드 패스 필터와, 상기 통과된 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 이용하여 무선 전력 전송 제어 신호를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 무선 전력 전송 제어 방법에 있어서, 소스 전원을 공급받아 증폭하여 무선 전력 전송 신호를 출력하는 과정과, 상기 무선 전력 전송 주파수 대역에서 공진하여 상기 무선 전력 전송 신호를 송출하는 과정과, 무선 전력 전송 제어 신호 송신 요구에 따라 상기 무선 전력 전송 신호를 수신하여 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 추출하는 과정과, 상기 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 이용하여 무선 전력 전송 제어 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 전력 공급 장치와 전력 수신 장치 간에 전력 공급 주파수 대역 및 통신 주파수 대역을 다른 주파수로 사용하는 경우, 전력 전송 제어를 위한 통신 주파수를 전력 공급 신호에서 발생하는 고조파를 이용함으로써, 통신 주파수 발생을 위한 별도의 회로를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면 무선 전력 전송 제어 장치에 통신 주파수 발생을 위한 별도의 회로를 구비하지 않고, 전력 전송 제어를 위한 통신 주파수를 전력 공급 신호에서 발생하는 고조파를 이용함으로써, 무선 전력 전송 제어 장치의 회로 구성을 간단하게 구현할 수 있고 구현 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 구성도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 구성도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 신호 일예도
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로우 패스 필터에 의해 통과되는 무선 전력 전송 신호 일예도
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 밴드 패스 필터에 의해 통과되는 통신 주파수 신호 일예도
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 방법에 대한 흐름도
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 무선 전력 전송 시스템에서 전력 전송 장치와 전력 수신 장치 간에 통신 주파수를 무선 전력 전송 주파수와 다른 대역의 주파수를 사용하되, 무선 전력 전송 신호의 고조파를 이용하여 무선 전력 전송 제어를 위한 통신을 수행하는 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 개시한다.
특히 본 발명에서는 6.78MHz 대역을 전력 전송 주파수로 사용하고, 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 사용하고, 통신 방식을 근거리 무선 통신 방식 즉, NFC(Near Field Communication) 통신 방식을 이용하는 경우를 일 예를 들어 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법을 설명한다. 그러나 본 발명에서 통신 주파수 대역은 13.56MHz 대역 외에 전력 전송 주파수와 다른 주파수라면 어느 주파수든 이용 가능하며, 근거리 무선 통신 방식은 NFC(Near Field Communication) 방식 외에 지그비(Zeegbe) 통신, 블루투스 통신, 적외선 통신 등과 같이 다른 근거리 무선 통신 방식도 이용 가능하다.
또한 본 발명의 무선 전력 전송 제어 장치는 전자기기 무선충전, 전기자동차 무선전원공급 및 무선충전, 원격지 무선전력공급, 유비퀴터스 무선센서 전원공급 등에 적용될 수 있으며, 무선 전력 전송을 수행하는 장치라면 어떤 장치든지 적용될 수 있다.
이하 본 발명의 무선 전력 전송 제어 장치의 실시 예를 설명하면, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치는 전원부(112), 전력증폭기(114), 제어부(116), 로우 패스 필터(low pass filter)(118), 공진부(120), 밴드 패스 필터(band pass filter)(122), 통신부(124), 안테나(ANT)를 포함한다.
전원부(112)는 소스 전원을 공급한다. 전력 증폭기(114)는 전원부(112)로부터 공급되는 소스 전원을 제공받고, 제어부(116)의 제어에 따라 소스 전원을 증폭하여 무선 전력 전송 신호를 출력한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 신호 일예도이다. 도 3을 참조하면, 전력 증폭기(114)는 비선형 소자로서, 소스 전원 증폭 시 f0의 주파수를 가지는 신호와 2f0, 3f0, 4f0, 5f0,… 를 가지는 하모닉스가 함께 무선 전력 전송 신호로 출력될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전력 증폭기(114)에 의해 출력된 무선 전력 전송 신호는 전력 전송을 위해 로우 패스 필터(118)로 제공되고, 통신을 위해 밴드 패스 필터(112)로 제공된다.
로우 패스 필터(118)는 전력 증폭기(114)에 의해 출력된 무선 전력 전송 신호에서 고주파수 대역을 차단하여 무선 전력 전송 신호에 포함된 하모닉스, 즉 고조파를 제거하고, 미리 정해진 무선 전력 전송 주파수 대역의 무선 전력 전송 신호만을 통과시킨다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로우 패스 필터(118)에 의해 통과되는 무선 전력 전송 신호 일예도이다. 도 4를 참조하면, 로우 패스 필터(118)는 도 3과 같이 전력 증폭기(114)에 의해 출력된 무선 전력 전송 신호에서 고주파수 대역을 차단하여 2f0, 3f0, 4f0, 5f0,… 와 같은 고조파를 제거하고, 미리 정해진 무선 전력 전송 주파수 대역 즉, f0 의 무선 전력 전송 신호만을 통과시킨다. 이로 인해 전력 증폭기(114)에 의한 증폭 과정에서 불필요하게 무선 전력 전송 신호에 포함된 고조파가 공진부(120)로 유입되는 것을 방지한다.
공진부(120)는 로우 패스 필터(118)로부터 통과된 전력 송신 주파수 대역의 신호에 따라 공진하여 무선 전력 전송 신호가 송출되도록 한다.
밴드 패스 필터(122)는 전력 증폭기(114)에 의해 출력된 무선 전력 전송 신호에 포함된 고조파 중 미리 정해진 통신 주파수에 해당하는 고조파만을 통과시킨다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 밴드 패스 필터(122)에 의해 통과되는 통신 주파수 신호 일예도이다. 도 5를 참조하면, 밴드 패스 필터(122)는 도 3과 같이 전력 증폭기(114)에 의해 출력된 무선 전력 전송 신호에서 미리 정해진 고조파 대역(예컨대 2f0)외에 나머지 대역을 차단하여 통신 주파수로 사용하도록 미리 정해진 2f0에 해당하는 고조파만을 통과시킨다. 이와 같이 전력 증폭기(114)에 의해 출력된 무선 전력 신호를 이용하여 통신 주파수를 생성함으로써, 오실레이터와 같은 통신 주파수 생성을 위한 별도의 구성요소가 불필요하게 된다.
통신부(124)는 제어부(116)의 제어 하에 밴드 패스 필터(122)에 의해 통과된 통신 주파수에 해당하는 고조파를 이용하여 무선 전력 전송 제어 신호를 생성하고, 안테나(ANT)를 통해 무선 전력 전송 제어 신호를 송신한다.
제어부(116)는 무선 전력 전송 제어 장치의 동작을 전반적으로 제어하며, 특히, 무선 전력 전력 전송 진행에 따라 각 구성부를 제어한다. 예컨대 제어부(116)는 무선 전력 전송에 필요한 각종 신호를 생성하고, 무선 전력 수신 장치로부터 수신된 신호를 처리한다. 또한 제어부(116)는 무선 전력 전송 과정 전반에 걸쳐, 무선 전력 수신 장치로부터수신된 정보를 근거로 공진부(120)를 통해 송출할 전송 전력량을 산출하고, 산출된 전송 전력량에 해당하는 무선 전력 전송 신호가 출력될 수 있도록 전력증폭기(114)를 제어한다. 또한 제어부(116)는 무선 전력 전송에 필요한 무선 전력 전송 제어 신호 송신이 필요한 경우, 통신부(124)를 통해 전력 공급 신호의 고조파를 이용한 무선 전력 전송 제어 신호가 송신되도록 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따르면 무선 전력 전송 제어 신호는 무선 전력 전송 시작, 중단, 전력 전송 주파수 정보 등과 같이 무선 전력 전송에 필요한 제어 신호가 포함될 수 있다.
이하 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치의 동작에 따른 무선 전력 전송 제어 방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 방법에 대한 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 무선 전력 전송 제어 장치는 602 단계에서 무선 전력 전송 요청을 감지한다. 예컨대 무선 전력 전송 제어 장치는 통신부(124)를 통해 무선 전력 수신 장치로부터 무선 전력 전송 요청 신호가 수신되거나, 무선 전력 전송 대기 상태에서 공진부(120)에 물체가 접촉함에 따라 발생하는 로드의 변화 값이나 공진 주파수의 변화 값을 이용하여 무선 전력 전송 요청을 감지할 수 있다.
무선 전력 전송 요청이 감지되면 무선 전력 전송 제어 장치는 604단계에서 무선 전력 전송 신호를 생성한다. 예컨대 무선 전력 전송 제어 장치는 공진부(120)를 통해 송출할 전송 전력량을 산출하고, 전력 증폭기(114)를 통해 소스 전원을 증폭하여, 전송 전력량에 해당하는 무선 전력 전송 신호를 출력한다.
그리고 무선 전력 전송 제어 장치는 606단계에서 무선 전력 전송 제어 신호 송신이 요구되는지 판단한다. 무선 전력 전송 제어 장치는 제어부(116)를 통해 예컨대 무선 전력 전송 시작, 중단, 전력 전송 주파수 정보 등과 같이 무선 전력 전송에 필요한 제어 신호가 필요한 것으로 판단된 경우 무선 전력 전송 제어 신호 송신이 요구되는 것으로 판단할 수 있다.
무선 전력 전송 제어 장치는 무선 전력 전송 제어 신호 송신이 필요한 경우 608단계에서 밴드 패스 필터(122)를 통해 전력 증폭기(114)에 의해 출력된 무선 전력 전송 신호에서 미리 정해진 통신 주파수에 해당하는 고조파를 추출한다.
그리고 무선 전력 전송 제어 장치는 610단계에서 상기 추출된 무선 전력 전송 신호의 고조파를 이용하여 통신부(124)를 통해 무선 전력 전송 제어 신호를 송신한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법에 따르면 전력 전송 제어 신호를 송신하기 위한 통신 주파수를 전력 전송 신호에 포함된 고조파를 이용함으로써 무선 전력 전송 제어 장치의 회로 구성을 간단하게 구현할 수 있고, 구현 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 예를 들면 이상 위에서는 본 발명의 실시 예에 따라 무선 6.78MHz 대역을 전력 전송 주파수로 사용하고, 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 사용하였으나, 13.56MHz 대역 외에 전력 전송 주파수와 다른 주파수라면 어느 주파수든 이용 가능하다. 또한 본 발명의 실시 예에서는 통신 방식을 NFC 통신 방식을 이용하는 경우를 일 예를 들어 설명하였으나, 지그비 통신, 블루투스 통신, 적외선 통신 등과 같이 다른 근거리 무선 통신 방식도 이용 가능하다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 같은 청구범위와 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 무선 전력 전송 제어 장치에 있어서,
    소스 전원을 공급받아 증폭하여 무선 전력 전송 신호를 출력하는 전력 증폭기와,
    무선 전력 전송 주파수 대역에서 공진하여 상기 무선 전력 전송 신호를 송출하는 공진부와,
    상기 무선 전력 전송 신호를 수신하여 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 통과시키는 밴드 패스 필터와,
    상기 통과된 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 이용하여 무선 전력 전송 제어 신호를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 무선통신은 NFC(Near Field Communication) 통신인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신 주파수 대역과 상기 무선 전력 전송 주파수 대역은 서로 다른 대역의 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 통신 주파수 대역은 13.56MHz 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 무선 전력 전송 주파수 대역은 6.78MHz 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 장치.
  6. 무선 전력 전송 제어 방법에 있어서,
    소스 전원을 공급받아 증폭하여 무선 전력 전송 신호를 출력하는 과정과,
    상기 무선 전력 전송 주파수 대역에서 공진하여 상기 무선 전력 전송 신호를 송출하는 과정과,
    무선 전력 전송 제어 신호 송신 요구에 따라 상기 무선 전력 전송 신호를 수신하여 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 추출하는 과정과,
    상기 미리 정해진 통신 주파수 대역에 해당하는 고조파를 이용하여 무선 전력 전송 제어 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 근거리 무선통신은 NFC(Near Field Communication) 통신인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통신 주파수 대역과 상기 무선 전력 전송 주파수 대역은 서로 다른 대역의 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 통신 주파수 대역은 13.56MHz 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 무선 전력 전송 주파수 대역은 6.78MHz 대역인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 제어 방법.
KR1020120025608A 2011-05-17 2012-03-13 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법 KR101897544B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120025608A KR101897544B1 (ko) 2011-05-17 2012-03-13 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법
US13/474,330 US9166446B2 (en) 2011-05-17 2012-05-17 Method and apparatus for controlling wireless power transmission
US14/886,837 US9954376B2 (en) 2011-05-17 2015-10-19 Method and apparatus for controlling wireless power transmission

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110046379 2011-05-17
KR20110046379 2011-05-17
KR1020120025608A KR101897544B1 (ko) 2011-05-17 2012-03-13 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법
US13/474,330 US9166446B2 (en) 2011-05-17 2012-05-17 Method and apparatus for controlling wireless power transmission
US14/886,837 US9954376B2 (en) 2011-05-17 2015-10-19 Method and apparatus for controlling wireless power transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120128544A true KR20120128544A (ko) 2012-11-27
KR101897544B1 KR101897544B1 (ko) 2018-09-12

Family

ID=47174413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120025608A KR101897544B1 (ko) 2011-05-17 2012-03-13 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US9166446B2 (ko)
KR (1) KR101897544B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180128371A (ko) * 2018-11-21 2018-12-03 삼성전자주식회사 무선 충전 장치 및 방법
US11356145B2 (en) 2012-04-09 2022-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless charging apparatus and method

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6184151B2 (ja) * 2013-04-08 2017-08-23 キヤノン株式会社 給電装置、給電方法及びプログラム
CN104281802A (zh) * 2013-07-01 2015-01-14 宏达国际电子股份有限公司 无线充电验证的方法及相关无线充电系统
TWI645230B (zh) 2014-08-03 2018-12-21 帕戈技術股份有限公司 穿戴式照相機系統與用於將照相機系統或其他電子裝置附接至穿戴式製品之設備及方法
US9635222B2 (en) 2014-08-03 2017-04-25 PogoTec, Inc. Wearable camera systems and apparatus for aligning an eyewear camera
JP2016100922A (ja) * 2014-11-18 2016-05-30 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム
US9548787B1 (en) * 2014-12-08 2017-01-17 Amazon Technologies, Inc. Integrated button antenna structure
KR20170118054A (ko) 2014-12-23 2017-10-24 포고텍, 인크. 무선 카메라 시스템 및 방법들
US10481417B2 (en) 2015-06-10 2019-11-19 PogoTec, Inc. Magnetic attachment mechanism for electronic wearable device
EP3872559A1 (en) 2015-06-10 2021-09-01 Pogotec, Inc. Electronic wearable device for an eyewear with magnetic track
JP6622558B2 (ja) * 2015-10-23 2019-12-18 キヤノン株式会社 無線電力伝送システム及び送電装置
US10341787B2 (en) 2015-10-29 2019-07-02 PogoTec, Inc. Hearing aid adapted for wireless power reception
US11558538B2 (en) 2016-03-18 2023-01-17 Opkix, Inc. Portable camera system
EP3539285A4 (en) 2016-11-08 2020-09-02 Pogotec, Inc. PORTABLE ELECTRONIC DEVICE INTELLIGENT BOX
CN108390472B (zh) * 2018-03-09 2021-07-16 中国矿业大学 一种非接触能量与信号同步传输系统及传输方法
WO2020102237A1 (en) 2018-11-13 2020-05-22 Opkix, Inc. Wearable mounts for portable camera
CN111865355B (zh) * 2020-07-29 2021-09-03 西北工业大学 一种基于二次谐波无线功率和信息传输系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100017073A (ko) * 2008-08-05 2010-02-16 브로드콤 코포레이션 통합된 무선 공진 전력 충전 및 통신 채널
JP2010506274A (ja) * 2006-10-09 2010-02-25 レジック・アイデントシステムズ・アクチェンゲゼルシャフト リード／ライトデバイスを動作させるデバイス及び方法
KR20110048567A (ko) * 2008-08-26 2011-05-11 퀄컴 인코포레이티드 동시 무선 전력 송신 및 근접장 통신

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7925227B2 (en) * 2007-09-19 2011-04-12 Micro Mobio Corporation Multi-band amplifier module with harmonic suppression
JP4544338B2 (ja) * 2008-04-28 2010-09-15 ソニー株式会社 送電装置、受電装置、送電方法、プログラム、および電力伝送システム
JP5603647B2 (ja) * 2009-05-13 2014-10-08 キヤノン株式会社 給電装置、給電装置の制御方法及び給電通信システム
JP5526795B2 (ja) * 2010-01-15 2014-06-18 ソニー株式会社 ワイヤレス給電システム
KR20110103294A (ko) * 2010-03-12 2011-09-20 삼성전자주식회사 무선 충전을 수행하는 장치 및 방법
JP6000131B2 (ja) * 2010-03-12 2016-09-28 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 移動端末の無線充電のための方法及びそのための移動端末
KR101718715B1 (ko) * 2010-04-28 2017-03-22 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 공진 대역폭의 제어 방법 및 장치
US8600316B2 (en) * 2010-06-28 2013-12-03 Apple Inc. Wireless circuits with minimized port counts
JP4996722B2 (ja) * 2010-06-30 2012-08-08 株式会社東芝 電力伝送システム及び送電装置
US8853890B2 (en) * 2010-07-09 2014-10-07 Sony Corporation Power supply device, communication terminal device, and non-contact power transmission method
US8946939B2 (en) * 2011-03-31 2015-02-03 Qualcomm Incorporated Systems and methods for detecting and protecting a wireless power communication device in a wireless power system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010506274A (ja) * 2006-10-09 2010-02-25 レジック・アイデントシステムズ・アクチェンゲゼルシャフト リード／ライトデバイスを動作させるデバイス及び方法
KR20100017073A (ko) * 2008-08-05 2010-02-16 브로드콤 코포레이션 통합된 무선 공진 전력 충전 및 통신 채널
KR20110048567A (ko) * 2008-08-26 2011-05-11 퀄컴 인코포레이티드 동시 무선 전력 송신 및 근접장 통신

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11356145B2 (en) 2012-04-09 2022-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless charging apparatus and method
KR20180128371A (ko) * 2018-11-21 2018-12-03 삼성전자주식회사 무선 충전 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9954376B2 (en) 2018-04-24
US20120293010A1 (en) 2012-11-22
US20160043573A1 (en) 2016-02-11
US9166446B2 (en) 2015-10-20
KR101897544B1 (ko) 2018-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101897544B1 (ko) 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법
US11356145B2 (en) Wireless charging apparatus and method
US20170324253A1 (en) Apparatus and method for receiving wireless power
US10211678B2 (en) Wireless charging apparatus and wireless charging method
KR101831993B1 (ko) 무선 전력 수신기의 충전 전류를 제어하기 위한 장치 및 방법
KR101743777B1 (ko) 무선 충전 방법
KR102012972B1 (ko) 무선 전력 송수신 장치
EP3917080B1 (en) Apparatus and method for performing communication in wireless power transmission system
KR101950309B1 (ko) 무선 전력 송수신 시스템에서의 수신기의 무선 전력 제어 방법 및 장치
EP2761723B1 (en) Wireless power transmitter, wirless power repeater and wireless power transmission method
KR101957259B1 (ko) 무선 전력 전송 제어 장치 및 방법
KR20120135885A (ko) 무선 전력 송수신 시스템에서의 송신기 및 수신기 간의 양방향 통신 방법 및 상기 장치들
KR20130096020A (ko) 무선 충전 장치 및 방법
CN105659469A (zh) 车辆用无线电力传送装置及无线充电方法
KR20130099445A (ko) 무선 충전 제어 방법 및 이를 적용한 무선 충전 장치
JP2015053754A (ja) 非接触充電システム及び二次電池パック
KR102115459B1 (ko) 무선 충전 장치 및 방법
KR20130101358A (ko) 충전 제어 방법 및 장치
CN113036947A (zh) 采用半双工模式实时配置的无线充电装置及无线充电系统
KR101833735B1 (ko) 이동 단말기, 무선전력 수신장치 및 무선전력 수신장치의 전력 조절 방법
KR20150023581A (ko) 무선 충전시스템 및 그 제어 방법
KR20150030018A (ko) 무선전력 송수신 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant