KR20120128554A - Power transmitting device and method for detecting non-power receiving target - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 충전 기술에 적용되는 무선 전력 송수신 기술에 관한 것으로, 특히 공진 방식 무선 전력 송수신 기술에서 비전력 수신 타겟 검출을 위한 전력 송신기 및 그 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a wireless power transmission / reception technology applied to a wireless charging technique, and more particularly, to a power transmitter for non-power receiving target detection in a resonant mode wireless power transmission / reception technique and a method thereof.
무선 전력 전송시스템은 전력 송신기와 전력 수신기로 구성되며, 전력송신기와 전력수신기 간의 전력전송은 전력 송신기의 1차 코일과 전력수신기의 2차 코일 사이에 전력이 전달되는 구조이다. 이와 같은 구조는 다양한 전력 전송 시스템에서 동일하게 사용되는 구조이다. The wireless power transmission system consists of a power transmitter and a power receiver. Power transmission between the power transmitter and the power receiver is a structure in which power is transmitted between the primary coil of the power transmitter and the secondary coil of the power receiver. Such a structure is the same structure used in various power transmission systems.
위와 같은 구조의 무선 전력 전송시스템에서 사용되는 통신방식은 크게 2가지로 구분할 수 있다.The communication method used in the wireless power transmission system having the above structure can be classified into two types.
전력이 전달되는 코일을 통해서 통신이 이루어지는 인밴드(In-Band) 방식의 통신과 전력이 전달되는 코일과 별개의 통신단을 통해서 통신을 하는 아웃밴드(Out-Band) 방식이 있다.There is an in-band communication method in which communication is performed through a coil through which electric power is transmitted and an out-band method in which communication is performed through a communication terminal separate from a coil through which electric power is transmitted.
인밴드 방식 중의 하나인 SEIKO EPSON사의 특허인 US2009-0133942A1에서의 무선 전력 전송 시스템은 도 1 및 도 2에서와 같이 동작한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전력수신기가 부하변조를 사용하여 데이터를 전송하고, 전력송신기는 주파수변조를 사용하여 데이터를 전송한다. 이러한 통신방식은 무선 전력 전송이 이루어짐과 동시에 이루어지는 인 밴드(In-Band)방식이다.The wireless power transmission system in US2009-0133942A1, a patent of SEIKO EPSON, one of the in-band systems, operates as in Figs. 1 and 2. Fig. As shown in Figures 1 and 2, the power receiver transmits data using load modulation, and the power transmitter transmits data using frequency modulation. This communication method is an in-band method in which wireless power transmission is performed simultaneously.
상기 종래기술은 이물질 감지를 위하여 ID 인증단계 이후에, 전력송신기가 특정주파수로 신호를 보내고 펄스파의 너비를 관찰한다. 관찰한 값을 기준 값과 비교하여 이물질 여부를 판단한다. In the conventional technique, after the ID authentication step for detecting foreign objects, the power transmitter sends a signal at a specific frequency and observes the width of the pulse wave. The observed value is compared with the reference value to determine whether or not the foreign substance is present.
그리고, 전력 전송 이전 단계에서 펄스파의 너비를 측정하여 참고값(Reference value)를 획득한다. 획득한 참고값은 전력 전송이 이루어질 때, 이물질이 들어옴을 판단하는 기준으로 사용한다.Then, the reference value is obtained by measuring the width of the pulse wave in the previous stage of power transmission. The obtained reference value is used as a criterion for judging that a foreign object has come in when a power transmission is performed.
상기한 바와 같이 종래에는 전력 송신기가 ID인증 단계에서 감지된 물질에 대하여 ID 인증 프레임(Authentication frame)을 수신하지 않으면, 전력 송신을 중단하도록 제어한다. 결과적으로 전력 송신기는 전력 송신의 중단을 수행하지만, 이러한 동작은 비정상 수신 기기 또는 이물질을 감지한 것으로 간주하여 전력송신을 중단했다고 판단하기 어렵다. 또한, 종래에는 측정값이 참고값으로 사용되기 때문에, 전력수신기와 이물질이 동시에 충전 데크 상에 놓여질 경우 비전력 수신 대상을 검출하기 어려운 실정이다. As described above, conventionally, when the power transmitter does not receive the ID authentication frame for the substance detected in the ID authentication step, it controls to stop power transmission. As a result, the power transmitter performs the interruption of the power transmission, but it is difficult to judge that the operation is regarded as detecting an abnormal receiving device or foreign matter and the power transmission is stopped. In addition, since the measured value is conventionally used as a reference value, it is difficult to detect a non-power receiving object when the power receiver and the foreign object are placed on the charge deck at the same time.
게다가 종래에는 단일 무선 전력 전송 환경에 적합한 전력 전송의 제어방법을 기술하고 있으며, 다중 무선 전력 전송 환경에서의 비전력 수신 대상을 감지하는 방법에 대해서는 고려하고 있지 않다.In addition, the prior art describes a control method of power transmission suitable for a single wireless power transmission environment, and does not consider a method for detecting a non-power receiving object in a multiple wireless power transmission environment.
상기한 바와 같이 무선 전력 전송 환경에서, 비정상적인 조건 예를 들어, 유효하지 않은 전력 수신기나 금속 물질 등의 이물질이 충전영역에 위치하였을 때, 전력손실/과부하로 인한 고장, 과열 등의 의도하지 않는 일이 일어날 수 있다. 따라서, 무선 전력 전송시스템에서는 유효하지 않은 기기나 이물질이 충전영역에 위치하였을 때 이를 감지하는 기술이 필요하다.As described above, in a wireless power transmission environment, when an abnormal condition such as an unhealthy power receiver or a foreign substance such as a metallic material is located in the charging area, unintended operation such as power loss / malfunction due to overload, This can happen. Therefore, there is a need for a technology to detect when an invalid device or foreign matter is located in a charging area in a wireless power transmission system.
상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 무선 전력 전송 시스템에서 비전력 수신 타겟을 효율적으로 검출을 위한 전력 송신기 및 그 방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a power transmitter and method for efficiently detecting a non-power receiving target in a wireless power transmission system.
또한, 본 발명은 다중 무선 전력 전송 환경에서 전력 전송의 효율을 보장하기 위해 비전력 수신 타겟을 검출하기 위한 전력 송신기 및 그 방법을 제공한다. The present invention also provides a power transmitter and method for detecting a non-power receiving target to ensure efficiency of power transmission in a multiple wireless power transmission environment.
상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은 전력 송신기에서 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법에 있어서, 미리 정해진 임계치 이상의 부하 변화를 감지하면, 통신을 위한 전력 전송을 수행하는 과정과, 상기 전력 전송에 대응하여 미리 정해진 시간 내에 다중 무선 전력 전송 네트워크에 대한 가입 요청이 수신되는지를 판단하는 과정과, 상기 가입 요청에 포함된 전력 수신기의 초기 정보를 근거로 상기 부하 변화가 미리 정해진 범위 이내인지를 판단하는 과정과, 상기 부하 변화가 상기 미리 정해진 범위를 초과하는 경우 상기 가입 요청을 보낸 전력 수신기를 비전력 수신 대상으로 판단하는 과정과, 상기 판단된 비전력 수신 대상에 대한 전력 전송을 중단하는 과정을 포함함을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a non-power receiving object in a power transmitter, the method comprising: performing power transmission for communication upon detecting a load change of a predetermined threshold value or more; And determining whether the load change is within a predetermined range based on the initial information of the power receiver included in the subscription request, Determining that the power receiver that has sent the join request is a non-power receiving target when the load change exceeds the predetermined range; and stopping power transmission to the determined non-power receiving subject .
또한 본 발명은, 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기에 있어서, 무선 통신을 수행하는 통신부와, 제어부에 의해 결정된 공진 주파수 신호를 발생하도록 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에서 발생되는 신호의 전압 및 전류를 측정하는 전압/전류 측정부와, 상기 전원 공급부로부터 전달된 전력을 하나 이상의 전력 수신기로 송신하는 공진 신호 발생부와, 상기 전압/전류 측정부에 의해 미리 정해진 임계치 이상의 부하 변화를 감지하면, 상기 공진 신호 발생부를 통해 통신을 위한 전력을 전송하도록 제어하고, 상기 전력 전송에 대응하여 미리 정해진 시간 내에 다중 무선 전력 전송 네트워크에 대한 가입 요청이 수신되면, 상기 가입 요청에 포함된 전력 수신기의 초기 정보를 근거로 상기 부하 변화가 미리 정해진 범위 이내인지를 판단하고, 상기 부하 변화가 상기 미리 정해진 범위를 초과하는 경우 상기 가입 요청을 보낸 전력 수신기를 비전력 수신 대상으로 판단하여 상기 판단된 비전력 수신 대상에 대한 전력 전송을 중단하도록 제어하는 상기 제어부를 포함함을 특징으로 한다.The present invention also provides a power transmitter for detecting a non-power receiving object, comprising: a communication unit that performs wireless communication; a power supply unit that supplies power to generate a resonance frequency signal determined by the control unit; A voltage / current measurement unit for measuring a voltage and a current of a signal, a resonance signal generation unit for transmitting the power delivered from the power supply unit to one or more power receivers, a load / The control unit controls to transmit power for communication through the resonance signal generating unit, and when a join request for a multiple wireless power transmission network is received within a predetermined time corresponding to the power transmission, Based on the initial information of the receiver, the load change is within a predetermined range The control unit determines that the power receiver that has sent the join request is determined to be a non-power receiving target and stops power transmission to the determined non-power receiving subject if the load change exceeds the predetermined range .
본 발명에 따르면, 무선 전력 전송에 있어서 이물질로의 전력 전송은 시스템의 효율을 떨어뜨리고, 시스템의 고장, 과열로 인한 사고를 유발할 수 있으나 이러한 이물질을 감지함으로써 무선 전력 전송 시스템의 안전성을 확보할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, power transmission to a foreign object in a wireless power transmission lowers the efficiency of the system and may cause an accident due to a failure or overheating of the system. However, by detecting such foreign matter, the safety of the wireless power transmission system can be secured There is an advantage.
또한 본 발명에 따른 전력 수신기는 자신의 부하특성을 전력 송신기에게 알려 주기 때문에, 전력 송신기는 측정값과 수신된 값을 비교하여 정밀하게 이물질 존재 여부를 판단할 수 있는 이점이 있다.Also, since the power receiver according to the present invention informs the power transmitter of its own load characteristic, the power transmitter has an advantage that the measured value and the received value are compared with each other to determine whether there is foreign matter accurately.
또한 본 발명에 따른 전력 송신기는 전력 수신기와 이물질이 동시에 충전 유효 영역에 위치하더라도 이물질의 존재 여부를 검출할 수 있다.Also, the power transmitter according to the present invention can detect the presence of foreign matter even if the power receiver and the foreign object are simultaneously located in the charge valid region.
또한 본 발명에 따른 다중 무선 전력 전송 환경에서는 다양한 종류의 무선 전력 수신기가 섞여서 충전되는 상태를 고려하는 것이므로, 전력 송신기는 각각의 전력 수신기의 전력 전송상태를 감시할 수 있으며, 전체 무선 전력 전송 시스템에서 전송되고 있는 전력의 크기와 효율을 정밀하게 감시할 수 있다.In addition, in the multi-radio power transmission environment according to the present invention, it is considered that various kinds of radio power receivers are mixed and charged. Therefore, the power transmitter can monitor the power transmission state of each power receiver, It is possible to precisely monitor the size and efficiency of the power being transmitted.
도 1 및 도 2는 종래의 무선 전력 전송 시스템의 동작 과정을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선 전력 전송 시스템의 구성을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선 전력 전송 시스템의 전력 송신기 및 전력 수신기의 상세 내부 블록 구성도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 송신기에서의 비전력 수신 대상을 검출하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수신기에서의 동작 흐름도. FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams illustrating an operation process of a conventional wireless power transmission system,
3 is a diagram illustrating a configuration of a multiple wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a detailed internal block diagram of a power transmitter and a power receiver in a multi-radio power transmission system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 and FIG. 6 are flowcharts illustrating a process of detecting a non-power receiving object in a power transmitter according to an embodiment of the present invention;
7 is a flow chart of operation in a power receiver according to an embodiment of the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은 다중 무선 전력 전송시스템에서 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명은 전력 송신기에서 부하 변화를 감지하면, 통신을 위한 전력 전송에 대응하여 인증 요청 메시지가 수신되는지를 판단하고, 만일 인증 요청 메시지가 수신되면, 상기 인증 요청 메시지에 포함된 전력 수신기의 초기 정보를 근거로 상기 부하 변화가 미리 정해진 범위 이내 인지를 판단하고, 상기 부하 변화가 상기 미리 정해진 범위를 초과하는 경우 상기 전력 수신기를 비전력 수신 대상으로 판단하는 과정으로 이루어진다. 이렇게 함으로써, 전력 수신기 및 이물질이 동시에 충전 유효 영역에 위치하더라도 이물질을 검출하는 것이 가능하다. The present invention provides a method for detecting non-power receiving objects in a multiple wireless power transmission system. To this end, according to the present invention, when a change in load is detected in a power transmitter, it is determined whether an authentication request message is received in response to power transmission for communication, and if an authentication request message is received, Determining whether the load variation is within a predetermined range based on the initial information, and determining the power receiver as a non-power receiving target when the load variation exceeds the predetermined range. By doing so, it is possible to detect foreign matter even if the electric power receiver and the foreign matter are simultaneously located in the charge effective region.
본 발명을 설명하기에 앞서, 이물질을 정의하면 다음과 같다. 이물질은 전력 송신기가 전력을 전송할 때, 의도한 전력 수신기외에 전력을 전송받는 다른 물질로서, 금속성 물질, 전력 송신기와 통신이 되지 않는 전자기기, 전력 송신기가 의도하지 않는 전력 수신기를 포함한다. 이하의 설명에서는 이러한 이물질을 비전력 수신 대상이라고 통칭한다. Prior to describing the present invention, the foreign matter is defined as follows. A foreign object is another material that receives power in addition to the intended power receiver when the power transmitter transmits power, including metallic materials, electronics that are not communicating with the power transmitter, and power receivers that the power transmitter does not intend. In the following description, such a foreign substance is collectively referred to as a non-electric power receiving object.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템의 구성을 도 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 3을 참조하면, 전력 송신기(30)는 부하 감지(load Detection) 기능을 사용하여 충전 데크 상에 전력 전송 대상이 위치함을 감지하며, 1개 혹은 그 이상의 전력 수신기에게 무선 전력 전송이 가능하다. 전력 송신기(30)와 전력 수신기(31)는 무선 전력 전송과 별개의 통신시스템을 가지고 서로 통신한다.Referring to FIG. 3, the
전력 수신기(31)가 전력 송신기(30)의 1차코일의 유효한 범위 이내 즉, 충전 유효 영역에 위치하면 전력 송신기(30)의 1차코일에서 측정되는 전압(혹은 전류)의 값이 변하게 된다. 즉, 부하 변화에 의하여 측정되는 전압값이 변한다. 하지만 비정상 전력 수신기(Invalid Power Receiver)(32) 또는 이물질(Invalid Materials)(33)이 전력 송신기(30)의 1차코일의 유효한 범위 이내에 위치한 경우에도 동일한 현상이 발생할 수 있다. 또한 전력 수신기(31)와 함께 비정상 전력 수신기(32) 또는 이물질(33)이 동시에 충전 유효 영역에 위치할 경우에도 부하 변화가 발생할 수 있다. The value of the voltage (or current) measured in the primary coil of the
이러한 경우 비전력 수신 대상으로의 전력 전송은 전력 전송의 효율을 떨어뜨리고, 과부하로 인한 고장, 과열로 인한 사고를 유발할 수 있으므로, 비전력 수신 대상을 검출하여 전력 전송을 중단함으로써 무선 전력 전송 시스템의 안전성을 보장할 필요성이 있다. In this case, the power transmission to the non-power receiving target lowers the efficiency of the power transmission, and may cause an accident due to overloading due to failure or overheating. Therefore, by detecting the non- There is a need to ensure safety.
상기한 바와 같이 본 발명은 다수의 전력 수신기에게 무선 전력 송신 능력을 갖는 전력 송신기와 무선 전력 수신 능력을 갖는 전력 수신기들로 구성된 무선 전력 전송 시스템을 제공하며, 본 발명에 따르면 충전 유효 영역에 하나 또는 다수의 충전 대상들이 위치하더라도 그 충전 대상들 중 유효하지 않은 비전력 수신 대상을 검출하는 것이 가능하다. As described above, the present invention provides a wireless power transmission system composed of a power transmitter having wireless power transmission capability and a plurality of power receivers having wireless power reception capability to a plurality of power receivers. According to the present invention, It is possible to detect an ineffective non-power receiving object among the objects to be charged even if a plurality of objects to be charged are located.
이러한 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법을 설명하기 위해 도 4를 참조한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 구성하는 전력 송신기 및 전력 수신기의 내부 블록 구성도를 예시하고 있다. Reference is made to Fig. 4 to describe a method for detecting such non-power receiving objects. 4 illustrates an internal block diagram of a power transmitter and a power receiver constituting a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 전력 송신기(100)는 VCO(Voltage Control Oscillator) 등으로 구성되어 제어부(18)에 결정된 공진 주파수 신호를 발생하도록 전원을 공급하는 전원 공급부(10)와, 전원 공급부(10)로부터 인가되는 전원에 따라 전원 공급부(10)에서 발생된 신호를 고출력으로 증폭하는 증폭부(12)와, 증폭부(12)에서 발생된 고출력의 신호에 따라 상기 전원 공급부(10)로부터의 전력을 무선 공진 신호를 통해 하나 이상의 전력 수신기로 송출하는 공진 신호 발생부(14)와, 전원 공급부(10)에서 발생되는 신호의 전압 및 전류를 측정하기 위한 전압/전류 측정부(16)와, 전력 송신기(100)의 무선 전력 송신 동작을 총괄적으로 제어하며, 특히 전압/전류 측정부(16)에서 검출된 전류 및 전압에 따라 무선 송출되는 공진 신호의 전류 및 전압을 모니터링하여, 미리 정상범위로 설정된 값을 유지하도록 상기 전원 공급부(10) 및 증폭부(12)의 동작을 제어하는 제어부(18) 및 제어부(18)의 제어하에 무선 전력 송신 동작과 관련하여 전력 수신기(110)와 통신하기 위해, 블루투스 등 다양한 무선 근거리 통신 방식 중 선택한 하나를 적용하여 구성되는 무선통신부(19)를 포함하여 구성된다. 여기서, 공진 신호 발생부(14)는 공진 신호 발생부(14) 상부에 전력 수신기를 위치시킬 수 있는 충전 기판을 포함한다.4, the
이외에도 전력 송신기(100)는 전력 수신기(110)가 놓여짐을 감지하여 제어부(18)로 감지 신호를 제공하기 위해 물체 감지 센서 등으로 구성되는 센서부(17) 등을 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 전력 송신기(100)의 제어부(18)는 MCU(Micro Controller Unit) 등으로 구성될 수 있으며, 본 발명에 따른 비전력 수신 대상의 검출 동작은 이후에 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. In addition, the
한편, 전력 수신기(110)는 전력 송신기(100)의 공진 신호 발생부(14)에서 송신한 무선 공진 신호를 수신하는 공진 신호 수신부(24), 공진 신호 수신부(24)에서 수신한 교류(AC) 형태의 전원을 직류(DC)로 정류하는 정류부(rectifier)(22)와, 정류부(22)에서 정류한 DC 전원을 평활하는 평활부(regulator)(21)와, 평활부(21)에서 출력되는 전원을 해당 전력 수신기가 적용되는 휴대용 단말기 등에서 원하는 동작 전원(예를 들어 +5V)으로 변환하는 정전압발생부(20)와, 정전압발생부(20)의 입력 전압을 측정하는 전압 측정부(26)와, 상기 전력 수신기(110)의 무선 전력 수신 동작을 총괄적으로 제어하며, 전압검출부(26)의 검출 신호에 따라 전력 수신 상태를 판단하며, 전력 수신 상태에 대한 정보를 제공하는 제어부(28)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 전력 수신기(110)의 제어부(18)도 MCU 등으로 구성될 수 있다.The
이외에도, 전력 수신기(110)에는 제어부(28)의 제어하에 무선 전력 수신 동작과 관련하여 전력 송신기(100)와 통신하기 위해, 다양한 무선 근거리 통신 방식 중 선택한 하나를 적용하여 구성되는 무선통신부(29)를 더 구비할 수 있다. 이러한 무선통신부(29)는 제어부(28)의 제어하에 근거리 무선 통신을 통해 무선 충전 과정에서 필요한 각종 정보 및 메시지를 송수신할 수 있다. In addition, the
도 5 및 도 6는 전력 송신기(100)에서의 비전력 수신 대상의 검출을 위한 동작 흐름도이며, 도 6은 도 5에 이어지는 도면이다. 여기서, 도 5의 235단계와 도 6의 300단계가 연결된 것임을 나타내기 위해 식별부호 'A'가 사용되었으며, 도 6의 330단계 및 도 5의 215단계가 연결된 것임을 나타내기 위해 식별부호 'B'가 사용되었으며, 도 6의 340단계와 도 5의 245단계가 연결된 것임을 나타내기 위해 식별부호 'C'가 사용되었다. Figs. 5 and 6 are operational flowcharts for detecting a non-power receiving object in the
도 5를 참조하면, 전력 송신기(100)는 200단계에서 미리 정해진 임계값 이상의 부하 변화가 감지되는지를 판단한다. 부하 변화는 예를 들어, 전력 수신기가 전력 송신기(100)의 1차 코일의 유효한 범위 이내에 위치하면 전력 송신기(100)의 1차 코일에서 측정되는 전압 또는 전류값이 변하게 된다. 여기서, 전압값 또는 전류값은 전력 송신기(100)의 전압/전류 측정부(16)를 통해 측정되며, 제어부(18)에서 측정된 전압값 또는 전류값을 이용하여 부하 변화값을 산출한다. 즉, 현재 측정한 부하값과 이전 측정한 부하값을 비교함으로써 부하 변화값을 산출하는 것이다. 만일 측정된 부하값과 이전 부하값 간의 차이가 미리 정해진 임계값 이상일 경우에는 부하 변화가 발생했다고 간주한다. 만일 이전 측정한 부하값이 존재하지 않을 경우에는 측정한 부하값을 초기 부하값과 비교함으로써 부하 변화값을 산출하고, 그 산출된 부하 변화값을 미리 정해진 임계값과 비교하는 것이다. 만일 부하 변화값이 미리 정해진 임계값 이상이 되면 산출된 부하 변화값은 저장된다. Referring to FIG. 5, in
만일 전력 송신기(100)의 충전 유효 영역에 아무것도 위치하지 않다가 충전 대상이 충전 유효 영역 내에 들어오거나 놓여지게 되면, 전력 송신기(100)에서의 측정 전압값 또는 측정 전류값이 변하게 된다. 마찬가지로 전력 송신기(100)가 이미 충전 대상으로 일정한 전력을 송신하고 있다고 가정하면, 추가로 새로운 충전 대상이 충전 유효 영역 내에 위치하게 될 경우에도 부하 변화가 감지되게 된다. If nothing is located in the charging effective area of the
이때, 유효하지 않은 전자 기기 또는 금속 물질 등이 유효 범위 내에 위치할 경우에도 미리 정해진 임계값 이상의 부하 변화가 발생할 수 있다. 따라서 전력 송신기(100)는 부하 변화가 발생할 경우 충전 대상이 정상적인 전력 수신기인지 아니면 유효하지 않은 전자기기 또는 금속 물질 등의 비전력 수신 대상인지를 판단할 필요가 있다. At this time, even if an invalid electronic device or a metallic material is located within the effective range, a load change exceeding a predetermined threshold value may occur. Therefore, it is necessary for the
이를 위해 본 발명에 따르면, 다음과 같은 방법을 통해 비전력 수신 대상 여부를 판단한다. To this end, according to the present invention, the non-power receiving object is determined through the following method.
만일 미리 정해진 임계값 이상의 부하 변화가 감지되면 전력 송신기(100)는 충전 유효 영역에 전력을 수신할 대상이 검출된 것으로 결정하여 205단계에서 통신을 위한 전력을 전송한다. 이때, 전력 송신기(100)가 먼저 전력을 수신할 대상 즉, 충전 대상에게 유효한 전력 수신기인지를 물어보기 위해 통신을 시도할 수 있으며, 다르게는 충전 대상이 자신이 유효한 전력 수신기임을 알리기 위해 통신을 시도할 수도 있다. 도 5에서는 이러한 전력 전송에 대응하여 충전 대상이 먼저 통신을 시도하는 경우를 예시하고 있다. If a load change exceeding a predetermined threshold value is detected, the
이에 따라 전력을 수신한 충전 대상인 전력 수신기는 네트워크에 가입하기 위해 네트워크 가입 요청 메시지를 전송한다. 여기서, 다중 무선 전력 전송이 이루어지며, 하나 이상의 전력 수신기 및 그 전력 수신기들에 대해 전력을 송신하는 전력 송신기를 포함하는 구성을 네트워크라고 정의한다. 따라서 네트워크 가입 요청 메시지는 충전 대상인 전력 수신기가 자신이 유효한 전력 수신기임을 알리기 위한 초기 정보를 포함한다. 이러한 초기 정보는 전력 수신기 ID, 프로토콜 버전, 전력 수신기에서의 기준 부하값, 전력 수신기에서의 기준 효율값을 포함한다. Accordingly, the power receiver that receives the power and is the charging target transmits a network join request message to join the network. Here, a multi-radio power transmission is performed, and a configuration including a power transmitter that transmits power to one or more power receivers and their power receivers is defined as a network. Therefore, the network join request message includes initial information for notifying that the power receiver to be charged is a valid power receiver. This initial information includes the power receiver ID, the protocol version, the reference load value at the power receiver, and the reference efficiency value at the power receiver.
한편, 전력 송신기(100)는 210단계에서 그 전력을 수신한 충전 대상으로부터 제한 시간 내에 네트워크 가입 요청 메시지가 수신되는지를 판단한다. 이때, 전력 송신기(100)는 무선 통신부(19)를 통해 네트워크 가입 요청 메시지를 수신하며, 이와 같이 메시지의 수신은 무선 통신부(19)를 통해 이루어진다. 하지만, 금속 물질 등의 이물질의 경우 전력 송신기(100)에서 측정되는 전압값 또는 전류값을 변하게 할 수 있으나, 통신이 불가능하므로 전력 송신기(100)의 전력 전송에 응답할 수 없다. 즉, 자신이 유효한 전력 수신기임을 알릴 수 없다. In
그러므로, 네트워크 가입 요청 메시지가 수신되지 않으면 통신이 이루어지지 않은 것이므로, 전력 송신기(100)는 215단계로 진행하여 부하 변화를 발생시킨 충전 대상이 비전력 수신 대상이라고 판단한다. 즉, 부하 변화의 발생 원인이 이물질 때문이라고 판단한다. Therefore, if the network join request message is not received, the communication is not performed. Therefore, the
만일 210단계에서 제한 시간 내에 네트워크 가입 요청 메시지가 수신되면, 전력 송신기(100)는 네트워크 가입 요청 메시지에 포함된 전력 수신기의 초기정보에서 전력 수신기 ID를 근거로 다른 전력 수신기들과 구별할 수 있으며, 구별된 전력 수신기와 통신하는데 이용되는 통신 프로토콜은 프로토콜 버전을 근거로 결정한다. 이때, 전력 송신기(100)는 전력 수신기와 통신은 이루어졌으나 그 전력 수신기가 충전 유효 영역에 위치했을 때 변화되는 부하값을 이용하여 그 전력 수신기의 유효성 여부를 판단한다. If the network subscription request message is received within the time limit in
이를 위해 전력 송신기(100)는 220단계에서 전력 송신기(100)의 기준 부하값과 200단계에서의 부하 검출(detection)을 통해 얻은 부하 변화값을 비교한다. 여기서, 전력 송신기(100)의 기준 부하값은 그 전력 수신기가 충전 유효 영역에 위치했을 때 변화되는 부하값이 얼마가 되는지를 알 수 있도록 전력 수신기로부터의 기준 부하값을 반영하여 정해진다. To this end, the
예를 들어, 전력 송신기(100)의 충전 유효 영역에 아무것도 없었을 경우의 측정값을 A라고 하고, 전력 수신기가 충전 유효 영역에 위치함에 따라 변화된 측정값을 B라고 할 경우, 이러한 변화되는 측정값을 수치화(quantification)한 것 예컨대, A와 B 간의 차이 또는 B를 기준 부하라고 정의한다. For example, assuming that a measured value when there is nothing in the charging effective area of the
구체적으로, 전력 송신기(100)의 초기 기준 부하를 500㎃라고 하고, 전력 수신기로부터의 기준 부하값 즉, 전력 수신기가 알려주는 임피던스 값을 10Ω 이라고 할 경우 초기 기준 부하를 기준으로 임피던스 값을 고려하여 예컨대, 300㎃로 전력 송신기(100)에서의 기준 부하값이 정해진다. 만일 새로운 전력 수신기가 충전 유효 영역에 추가로 위치하게 되면, 전력 송신기(100)에서의 기준 부하값은 초기 기준 부하, 기존 전력 수신기의 기준 부하값 및 새로운 전력 수신기의 기준 부하값을 근거로 산출된다. Specifically, when the initial reference load of the
따라서 220단계에서 부하 변화값과 비교되는 기준 부하값은 전력 수신기로부터의 기준 부하값이 반영된 전력 송신기에서의 기준 부하값이다. 만일 전력 송신기(100)가 하나 이상의 전력 수신기에 대해 전력 전송을 수행하고 있었다면 각 전력 수신기로부터의 기준 부하값 즉, 임피던스값이 다르므로, 부하 변화값과 비교되는 전력 송신기(100)에서의 기준 부하값도 달라지게 된다. Therefore, the reference load value that is compared with the load change value in
만일 기준 부하값과 부하 변화값을 비교한 결과, 전력 송신기(100)는 산출된 부하 변화값과 기준 변화값 간의 차이가 미리 정해진 허용 범위 이내인지를 판단한다. 여기서, 허용 범위는 기준 변화값을 기준으로 한 범위일 수도 있으며, 이러한 경우 부하 변화값이 허용 범위 내에 속하는지를 판단하도록 구현될 수도 있다. If the reference load value is compared with the load change value, the
만일 225단계에서 상기 허용 범위를 벗어날 경우 전력 송신기(100)는 215단계로 진행하여 네트워크 가입 요청 메시지를 보낸 전력 수신기는 통신은 가능하나 전력 송신기(100)와의 무선 충전을 수행하는 데 적합하지 않은 비전력 수신 대상이라고 판단한다. 예를 들어, 제조사 또는 규약에 의해 정해진 무선 충전을 수행할 수 없는 기기라고 판단한다. 이에 따라 전력 송신기(100)는 245단계로 진행하여 상기 충전 대상에 대한 전력 전송을 중단한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 기준 부하값과 부하 변화값을 비교함으로써 전력 송신기(100)는 유효한 전력 수신기와 동시에 접근한 이물질을 판단할 수 있게 된다.If the
반면, 225단계에서 상기 비교 결과가 허용 범위 이내에 포함될 경우 전력 송신기(100)는 네트워크 가입 요청 메시지를 보낸 전력 수신기가 유효한 전력 수신기라고 판단하여 230단계에서 그 전력 수신기가 네트워크에 가입이 가능한지를 판단한다. 즉, 다중 무선 전력 전송을 위한 네트워크 가입이 가능한지를 판단한다. 예를 들어, 전력 송신기(100)에서 충전을 수행하는 전력 수신기의 수가 이미 최대 충전 대상의 수에 도달했다고 판단되면, 네트워크 가입 요청을 보낸 전력 수신기를 더 이상 네트워크에 참여시키기 어려울 수 있다. 또한 전력 수신기의 프로토콜 버전이 다중 무선 전력 전송 네트워크의 프로토콜 버전보다 상위 버전인 경우 무선 전력 전송 네트워크의 가입이 가능하지 않다고 판단할 수 있다.On the other hand, if the comparison result is within the allowable range in
따라서 230단계에서 네트워크 가입이 가능하지 않은 경우 전력 송신기(100)는 240단계에서 네트워크 가입 거부 메시지를 상기 네트워크 가입 요청 메시지를 보낸 전력 수신기로 전송한다. 이어, 전력 송신기(100)는 245단계에서 해당 충전 대상 즉, 상기 네트워크 가입 요청 메시지를 보낸 전력 수신기에 대한 전력 전송을 중단한다. Accordingly, if the network subscription is not available in step 230, the
이와 달리 230단계에서 네트워크 가입이 가능한 경우 전력 송신기(100)는 235단계에서 네트워크 가입 요청 메시지에 대응하여 네트워크 가입 승인 메시지를 전송한다. 네트워크 가입 승인 메시지는 그 전력 수신기가 속한 네트워크 ID, 스케줄 정보 등을 포함하며, 상기 전력 수신기에 대해 할당스케줄 정보는 전력 수신기가 복수개인 경우 각 전력 수신기에 대한 충전 시간이 겹치지 않도록 하는 시간 정보이다. 이러한 네트워크 가입 승인 메시지를 수신한 전력 수신기는 이후의 전력 송신기(100)로 메시지를 전송하는 데 있어 전력 송신기(100)로부터 제공받은 네트워크 ID를 이용한다.If the network subscription is available in step 230, the
235단계에서 네트워크 가입 승인 메시지를 전송한 후, 전력 송신기(100)는 도 6의 300단계로 진행하여 그 전력 수신기로부터 제한 시간 내에 전력전송 요청 메시지가 수신되는지를 판단한다. 만일 제한 시간 내에 전력전송 요청 메시지가 수신되지 않는 경우 전력 송신기(100)는 도 5의 245단계로 진행하여 그 전력 수신기가 충전을 요청하고 있지 않으므로 그 전력 수신기에 대한 전력 전송을 수행하지 않거나 중단한다. After transmitting the network join acknowledgment message in
이와 달리 전력전송 요청 메시지가 수신되면, 전력 송신기(100)는 305단계에서 전력전송이 가능한지를 판단한다. 전력전송 요청 메시지는 전력 수신기의 기준 전압, 기준 전류, 기준 효율값을 포함한다. 이에 따라 전력 송신기(100)는 전력전송 요청 메시지에 포함된 정보들을 이용하여 전력 수신기에서 필요한 전력값을 산출한다. 예를 들어, 전력 송신기(100)에서의 최대 출력 전력값이 20W 이며, 전력 수신기가 10W 로도 충전이 가능하다고 할 경우 즉, 전력 수신기에서 필요한 전력값이 10W 라고 할 경우, 전력 송신기(100)에서 이미 다른 전력 수신기로 전송하는 전력으로 인해 측정된 전력값과 상기 전력 수신기에서 필요한 전력값의 합이 상기 최대 출력 전력값을 초과할 경우 전력 송신기(100)는 상기 전력 수신기에 대한 전력 전송이 가능하지 않다고 판단한다. 이와 달리 최대 출력 전력값보다 작을 경우에는 상기 전력 수신기에 대한 전력 전송이 가능하다고 판단한다. Otherwise, when the power transmission request message is received, the
만일 전력전송이 가능하지 않은 경우 전력 송신기(100)는 310단계에서 전력전송 거부 메시지를 상기 전력 수신기로 전송한다. 이와 달리 전력전력이 가능한 경우 전력 송신기(100)는 315단계에서 전력전송 승인 메시지를 전송한다. If the power transmission is not possible, the
이어, 전력 송신기(100)는 320단계에서 전력 수신기로부터 제한 시간 내에 전력전송 상태 메시지가 수신되는지를 판단한다. 만일 전력전송 상태 메시지가 수신되지 않으면 전력 송신기(100)는 도 5의 245단계로 진행하여 상기 전력 수신기에 대한 전력 전송을 중단한다. 이와 달리 전력전송 상태 메시지가 수신되면 전력 송신기(100)는 325단계에서 전력전송에 대한 유효성을 판단한다. 이때 전력 수신기가 전송하는 전력 전송상태 정보는 전력 수신기의 코일 혹은 안테나를 통해서 들어온 전압과 전류를 측정한 측정값 및 기준 효율을 포함한다. 이러한 전압값과 전류값은 전력 수신기(110)의 전압 측정부(260)에 의해 측정되며, 전압값과 전류값은 일정한 수치범위를 갖거나 퍼센티지로 표현될 수 있다. The
이에 따라 전력 송신기(100)는 수신된 전력 전송상태 정보와 자신이 전송한 전력값, 그리고 전력 수신기의 초기정보에 포함된 기준효율 값을 취합하여, 누설 전력을 파악할 수 있으며 전송 전력에 대한 유효성을 판단할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신기(100)의 전력값이 10W 이며, 전력 수신기로부터 제공된 전력 전송상태 정보에 포함된 전류값 또는 전압값을 통해 계산된 전력값이 5W라고 할 경우 전력 송신기(100)의 전력값과 전력 수신기에서의 전력값을 이용하여 전력 효율값을 계산하면 50%가 된다. 여기서, 전력 송신기(100)의 전력값은 전압.전류 측정부(16)를 통해 측정된 전압값과 전류값을 이용하여 계산된다. Accordingly, the
이렇게 계산된 전력 효율값을 전력 수신기가 제공한 기준 효율값과 비교함으로써 전송 전력에 대한 유효성을 판단한다. 여기서, 기준 효율이란 전력 수신기가 전력 송신기(100)로부터 충분한 전력을 공급받아 정상적으로 충전이 이루어질 때, 전력 송신기(100)가 전송하는 전력과 전력 수신기에서 전달받는 전력의 비를 정량화한 것을 나타낸다. 만일 전력 송신기(100)는 330단계에서 그 비교값 예컨대, 누설되는 전력값이 전력전송값 허용 범위 예컨대, 40~60%를 벗어나면 도 5의 215단계로 진행하여 상기 전력 수신기를 유효하지 않은 비전력 수신 대상이라고 판단하며, 245단계로 진행하여 그 전력 수신기로의 전력 전송이 중단되게 된다. The calculated power efficiency value is compared with the reference efficiency value provided by the power receiver to determine the validity of the transmission power. Here, the reference efficiency indicates that the ratio of the power transmitted from the
이어, 전력 송신기(100)는 330단계에서 전력 송신기(100)에서 측정을 통해 계산된 전력값과 전력 수신기의 기준 효율값을 비교한 결과가 330단계에서 전력전송값 허용 범위 내에 속하는지를 판단하여 전력전송값 하용 범위 이내에 속할 경우 335단계에서 그 전력 수신기로 전력을 전송한다.Next, in
이와 같이 전력 송신기(100)와 전력 수신기가 전력 전송을 시작하면, 전력 수신기는 주기적으로 혹은 일정한 규칙에 의한 간격으로 자신의 전력 전송상태 정보를 포함하는 전송전력 상태 메시지를 전력 송신기(100)에게 전송한다. 따라서 전력 송신기(100)는 340단계에서 전력 수신기로부터 전력전송 완료 메시지를 수신하지 않는 한 320단계로 되돌아가 전력전송 상태 메시지가 수신되는지를 판단하게 된다. 상기 320단계 내지 335단계를 반복 수행한 후, 340단계에서 전력 전송 완료 메시지가 수신되면 전력 송신기(100)는 전력 수신기에 대한 충전이 완료되었다고 판단하여 도 5의 245단계로 진행하여 그 전력 수신기에 대한 전력 전송을 중단한다. When the
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 전력 전송 시스템은 크게 네트워크 가입 단계, 전력 전송 결정 단계, 전력 전송 단계로 구분될 수 있으며, 각 단계마다 이물질 검출이 가능하다. As described above, the wireless power transmission system according to the present invention can be roughly divided into a network subscription step, a power transmission determination step, and a power transmission step, and foreign matter detection is possible at each step.
먼저, 네트워크 가입 단계에서, 전력 송신기(100)는 부하 검출을 통해 부하의 변화값을 인식하고 통신을 시도하거나 대기하여 일정시간 동안 통신이 이루어지지 않을 때, 이물질이 있다고 감지한다. First, in the network joining step, the
또한 전력 전송 결정 단계에서, 전력 수신기가 네트워크에 가입하여 전력 송신기(100)와 전력 수신기간의 통신이 이루어진 상태에서는, 전력 수신기가 자신의 ID, 프로토콜버전, 기준부하, 기준효율 값들을 포함한 메시지를 전송하고, 전력 송신기(100)는 상기에서 감지한 부하 변화값과 기준 부하값을 비교함으로써 전력 수신기와 함께 위치한 이물질을 감지한다. 이후, 전력 전송 단계에서, 전력 수신기가 주기적, 혹은 일정한 규칙에 의하여 코일 혹은 안테나를 통해서 들어온 전압값과 전류값을 포함한 메시지를 전송하면, 이를 수신한 전력 송신기(100)는 상기 수신한 기준 효율값을 고려한 기준 효율값과 자신이 전송하는 전력을 계산하여 이물질을 감지한다.Also, in the power transmission decision step, in the state where the power receiver is joined to the network and the
이와 같이 본 발명에서는 하나 또는 그 이상의 충전 대상이 충전 유효 영역에 위치하더라도 비전력 수신 대상의 존재 여부를 판단할 수 있어, 비전력 수신 대상을 제외한 나머지 충전 대상인 전력 수신기로의 안정적인 전력 전송이 가능한 이점이 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to determine whether or not a non-power receiving object exists even if one or more objects to be charged are located in the charging effective area, and it is possible to reliably transmit power to the electric power receiver, .
이하, 도 5 및 도 6의 전력 송신기의 동작에 대응하는 전력 수신기의 동작을 살펴보기 위해 도 7을 참조한다. Reference is now made to Fig. 7 to see the operation of the power receiver corresponding to the operation of the power transmitter of Figs. 5 and 6. Fig.
도 7을 참조하면, 전력 수신기(110)는 400단계에서 전력 수신을 감지하면, 405단계에서 다중 무선 전력 전송 네트워크에 가입하기 위한 요청 메시지를 전송한다. 이에 대응하여 410단계에서 전력 송신기(100)로부터 네트워크 가입 승인 메시지가 수신되면, 415단계에서 전력전송 요청 메시지를 전송한다. 이와 달리 410단계에서 전력 수신기(100)는 네트워크 가입 승인 메시지가 수신되지 않으면 405단계로 되돌아가 재전송할 수 있으며, 미리 정해진 횟수만큼 재전송할 수도 있다. 만일 미리 정해진 횟수 이상 재전송하였음에도 불구하고 네트워크 가입 승인 메시지가 수신되지 않으면 가입이 거부되었다고 간주하여 상기 과정을 종료할 수 있다. Referring to FIG. 7, when the
이어, 전력전송 요청 메시지 전송 후, 미리 설정된 시간 즉, 제한 시간 내에 전력전송 승인 메시지가 수신되는지를 판단하여 전력전송 승인 메시지가 수신되지 않으면 충전을 허락하지 않는 것이므로, 전력 송신기(100)와의 통신을 종료한다. 이와 달리 전력전송 승인 메시지 수신 시 전력 수신기(110)는 425단계에서 출력단 전력전송을 확인한다. 즉, 전력 송신기(100)로부터 전력 전송이 시작됨에 따라 충전을 수행하고, 이러한 전력 전송에 대응하여 전력 수신기(110)의 전압 측정부(26)를 통해 수신되는 전류 또는 전압에 대한 측정을 수행한다. 여기서, 출력단은 평활부(20)와 정전압 발생부(21) 사이를 의미한다. Next, after transmitting the power transmission request message, it is determined whether a power transmission approval message is received within a predetermined time, that is, a time limit. If the power transmission approval message is not received, charging is not permitted. And terminates. Otherwise, upon receipt of the power transmission acknowledgment message, the
이에 따라 전력 수신기(110)는 430단계에서 이러한 측정을 통한 전력전송 상태 정보를 포함하는 전력전송 상태 메시지를 전력 송신기(100)로 전송한다. 이어, 435단계에서 전력 송신기(100)로부터의 전력 전송이 완료되는지 즉, 충전이 완료되는지를 판단하여 전력 전송이 완료되면 440단계에서 출력단 전력전송을 중단한다. 즉, 배터리 충전을 위한 전력전송을 중단한다. 그리고나서 전력 수신기는 충전이 완료되었으므로 이를 전력 송신기(100)에게 알리기 위해 445단계에서 전력전송 완료 메시지를 전송한다. 이후, 전력 수신기는 450단계에서 전력 송신기(100)로부터의 전력전송을 대기하는 대기 상태를 유지한다. 대기 상태란 전력 수신기의 충전은 완료되었으나, 전력 송신기(100)로부터 분리되지 않은 상태를 의미한다. Accordingly, the
상기한 바와 같이 전력 수신기가 자신의 기준 전압값, 기준 효율값 등의 초기 기본 정보를 전력 송신기(100)에게 전송하여 전력 전송이 시작된 이후에는 전력 수신기는 측정한 전압값과 전류값을 전력 송신기(100)에게 전송하게 되며, 이를 통해 전력 송신기(100)에서의 무선 전력 전송을 가능하게 한다. As described above, the power receiver transmits initial basic information such as its reference voltage value and reference efficiency value to the
이때, 무선 전력 전송에 있어서 이물질로의 전력 전송은 시스템의 효율을 떨어뜨리고, 시스템의 고장, 과열로 인한 사고를 유발할 수 있다. 그러므로 본 발명에서의 비전력 수신 대상을 판별하는 방법은 무선 전력 전송 시스템의 안전성을 확보할 수 있는 기술이다. 특히 전력 수신기는 자신의 부하특성을 전력 송신기(100)에게 알려 주기 때문에, 본 발명에 따른 전력 송신기(100)는 측정값과 수신된 값을 비교하여 정밀하게 비전력 수신 대상의 존재 여부를 판단할 수 있다.At this time, in the wireless power transmission, the power transmission to the foreign substance lowers the efficiency of the system and may cause accidents due to the failure or overheating of the system. Therefore, the method for determining the non-power receiving object in the present invention is a technique for securing the safety of the wireless power transmission system. In particular, since the power receiver informs the
게다가 본 발명이 적용되는 다중 무선 전력 전송 환경에서는 다양한 종류의 전력 수신기가 섞여서 충전되는 상태를 고려하므로, 각각의 전력 수신기가 주기적으로 자신의 전력 전송상태 정보를 전송하면, 전력 송신기(100)는 각각의 전력 수신기의 전력 전송상태를 감시할 수 있으며, 전체 시스템에서 전송되고 있는 전력의 크기와 효율을 정밀하게 감시할 수 있다.In addition, in the multi-radio power transmission environment to which the present invention is applied, considering the state where various kinds of power receivers are mixed and charged, when each power receiver periodically transmits its power transmission state information, the
Claims (17)
미리 정해진 임계치 이상의 부하 변화를 감지하면, 통신을 위한 전력 전송을 수행하는 과정과,
상기 전력 전송에 대응하여 미리 정해진 시간 내에 다중 무선 전력 전송 네트워크에 대한 가입 요청이 수신되는지를 판단하는 과정과,
상기 가입 요청에 포함된 전력 수신기의 초기 정보를 근거로 상기 부하 변화가 미리 정해진 범위 이내인지를 판단하는 과정과,
상기 부하 변화가 상기 미리 정해진 범위를 초과하는 경우 상기 가입 요청을 보낸 전력 수신기를 비전력 수신 대상으로 판단하는 과정과,
상기 판단된 비전력 수신 대상에 대한 전력 전송을 중단하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.A method for detecting a non-power receiving object in a power transmitter,
Performing power transmission for communication when a load change of a predetermined threshold or more is sensed,
Determining whether a join request for a multiple wireless power transmission network is received within a predetermined time corresponding to the power transmission;
Determining whether the load change is within a predetermined range based on initial information of the power receiver included in the subscription request;
Determining a power receiver that has sent the join request as a non-power receiving target when the load change exceeds the predetermined range;
And stopping power transmission to the determined non-power receiving object.
상기 전력 전송에 대응하여 상기 미리 정해진 시간 내에 상기 가입 요청이 수신되지 않으면, 상기 부하 변화에 따라 감지된 대상을 비전력 수신 대상으로 판단하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of, if the subscription request is not received within the predetermined time corresponding to the power transmission, determining that the target detected according to the load change is a non-power receiving target Lt; / RTI >
상기 전력 수신기의 ID, 통신을 위한 프로토콜 버전, 상기 전력 수신기의 기준 부하값 및 기준 효율값 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.2. The method of claim 1, wherein the initial information of the power receiver comprises:
Wherein the method comprises at least one of an ID of the power receiver, a protocol version for communication, a reference load value of the power receiver, and a reference efficiency value.
상기 전력 송신기의 부하값을 측정하는 과정과,
상기 측정된 부하값이 이전에 측정된 부하값과 상이하면 전력을 수신할 대상이 검출된 것으로 결정하는 과정과,
상기 전력을 수신할 대상으로 상기 통신을 위한 전력을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.The method of claim 1, wherein the step of performing power transmission for the communication comprises:
Measuring a load value of the power transmitter;
Determining that an object to receive power is detected if the measured load value differs from a previously measured load value;
And transmitting power for the communication to an object to receive the power.
상기 산출된 부하 변화값과 상기 전력 수신기의 기준 부하값을 비교하는 과정과,
상기 비교 결과가 상기 미리 정해진 범위 이내에 포함되는 경우 상기 전력 수신기로 상기 네트워크에 대한 가입 승인 메시지를 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.4. The method of claim 3, further comprising: calculating a load change value according to the load change;
Comparing the calculated load change value with a reference load value of the power receiver,
Further comprising the step of transmitting a subscription grant message for the network to the power receiver when the comparison result is within the predetermined range.
상기 가입 승인 메시지 전송에 대응하여 미리 정해진 시간 내에서 상기 전력 수신기로부터 전력 전송을 요청하는 메시지가 수신되는지를 판단하는 과정과,
상기 전력 전송을 요청하는 메시지가 수신되면, 상기 전력 수신기로의 전력 전송이 가능한지를 판단하는 과정과,
상기 전력 전송이 가능한 경우 상기 전력 수신기로부터 주기적으로 상기 전력 수신기로의 전력 전송에 대한 상태 메시지를 수신하는 과정과,
상기 상태 메시지를 수신할 때마다, 상기 상태 메시지에 포함된 상기 전력 수신기의 전력 전송에 대한 상태 정보를 이용하여 누설되는 전력값이 허용 범위를 초과하는지를 판단하는 과정과,
상기 누설되는 전력값이 상기 허용 범위를 초과하는 경우 상기 전력 수신기를 상기 비전력 수신 대상으로 결정하는 과정과,
상기 결정된 비전력 수신 대상에 대한 전력 전송을 중단하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.6. The method of claim 5,
Determining whether a message requesting power transmission is received from the power receiver within a predetermined time corresponding to the transmission of the subscription grant message;
Determining whether power transmission to the power receiver is possible when a message requesting the power transmission is received;
Receiving a status message for power transmission from the power receiver periodically to the power receiver when the power transmission is possible;
Determining whether a power value leaked exceeds a permissible range by using status information on power transmission of the power receiver included in the status message each time the status message is received;
Determining the power receiver as the non-power receiving target when the leakage power value exceeds the allowable range;
And stopping power transmission to the determined non-power receiving object.
상기 전력 송신기로부터의 전력 전송에 대응하여 상기 전력 수신기에서 측정된 전압값 또는 전류값을 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.7. The method of claim 6, wherein the status information on the power transmission of the power receiver comprises:
And a voltage value or current value measured at the power receiver corresponding to the power transmission from the power transmitter.
상기 전력 수신기의 전력 전송에 대한 상태 정보를 이용하여 계산된 상기 전력 수신기에서 필요한 전력값과 상기 전력 송신기에서 전송하는 전력값을 합한 값이 상기 전력 송신기의 최대 출력 전력값보다 작은지를 판단하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 방법.8. The method of claim 7, wherein the step of determining whether power transmission to the power receiver is possible comprises:
Determining whether a sum of a power value required for the power receiver and a power value transmitted from the power transmitter calculated using state information on the power transmission of the power receiver is less than a maximum output power value of the power transmitter; Gt; a < / RTI > non-power receiving object.
무선 통신을 수행하는 통신부와,
제어부에 의해 결정된 공진 주파수 신호를 발생하도록 전원을 공급하는 전원 공급부와,
상기 전원 공급부에서 발생되는 신호의 전압 및 전류를 측정하는 전압/전류 측정부와,
상기 전원 공급부로부터 전달된 전력을 하나 이상의 전력 수신기로 송신하는 공진 신호 발생부와,
상기 전압/전류 측정부에 의해 미리 정해진 임계치 이상의 부하 변화를 감지하면, 상기 공진 신호 발생부를 통해 통신을 위한 전력을 전송하도록 제어하고, 상기 전력 전송에 대응하여 미리 정해진 시간 내에 다중 무선 전력 전송 네트워크에 대한 가입 요청이 수신되면, 상기 가입 요청에 포함된 전력 수신기의 초기 정보를 근거로 상기 부하 변화가 미리 정해진 범위 이내인지를 판단하고, 상기 부하 변화가 상기 미리 정해진 범위를 초과하는 경우 상기 가입 요청을 보낸 전력 수신기를 비전력 수신 대상으로 판단하여 상기 판단된 비전력 수신 대상에 대한 전력 전송을 중단하도록 제어하는 상기 제어부를 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.A power transmitter for detecting a non-power receiving object,
A communication unit that performs wireless communication;
A power supply unit for supplying power to generate a resonance frequency signal determined by the control unit,
A voltage / current measuring unit for measuring a voltage and a current of a signal generated by the power supply unit,
A resonance signal generator for transmitting the power delivered from the power supply to one or more power receivers,
Wherein the control unit controls the voltage / current measuring unit to transmit power for communication through the resonance signal generating unit when it detects a load change of a predetermined threshold value or more, and controls the power to be transmitted to the multiple wireless power transmission network The control unit determines whether the load change is within a predetermined range based on the initial information of the power receiver included in the join request and if the load change exceeds the predetermined range, And a control unit for determining that the transmitted power receiver is a non-power receiving target and stopping power transmission to the determined non-power receiving target.
상기 전력 전송에 대응하여 상기 통신부를 통해 상기 미리 정해진 시간 내에 상기 가입 요청이 수신되지 않으면, 상기 부하 변화에 따라 감지된 대상을 비전력 수신 대상으로 판단함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.10. The apparatus according to claim 9,
Wherein the control unit determines that the object detected according to the load change is a non-power receiving object if the addition request is not received within the predetermined time through the communication unit corresponding to the power transmission Power transmitter.
상기 전력 수신기의 ID, 통신을 위한 프로토콜 버전, 상기 전력 수신기의 기준 부하값 및 기준 효율값 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.10. The method of claim 9, wherein the initial information of the power receiver comprises:
Wherein the power transmitter comprises at least one of an ID of the power receiver, a protocol version for communication, a reference load value of the power receiver, and a reference efficiency value.
상기 전압/전류 측정부를 통해 상기 전원 공급부의 출력에서의 부하값을 측정하고, 상기 측정된 부하값이 이전에 측정된 부하값과 상이하면 전력을 수신할 대상이 검출된 것으로 결정하고, 상기 전력을 수신할 대상으로 상기 공진 신호 발생부를 통해 상기 통신을 위한 전력을 전송함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.10. The apparatus according to claim 9,
And a controller for controlling the voltage / current measuring unit to measure a load value at the output of the power supply unit. When the measured load value differs from the previously measured load value, it is determined that an object to receive power is detected, And transmits power for the communication through the resonance signal generation unit as a target to be received.
상기 전압/전류 측정부를 통해 상기 부하 변화에 따른 부하 변화값을 산출하고, 상기 산출된 부하 변화값과 상기 전력 수신기의 기준 부하값을 비교하여, 상기 비교 결과가 상기 미리 정해진 범위 이내에 포함되는 경우 상기 전력 수신기로 상기 통신부를 통해 상기 네트워크에 대한 가입 승인 메시지를 전송함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.10. The apparatus according to claim 9,
Calculating a load change value according to the load change through the voltage / current measuring unit, comparing the calculated load change value with a reference load value of the power receiver, and when the comparison result is within the predetermined range, And transmits a join acknowledgment message to the network through the communication unit to the power receiver.
상기 가입 승인 메시지 전송에 대응하여 상기 통신부를 통해 미리 정해진 시간 내에서 상기 전력 수신기로부터 전력 전송을 요청하는 메시지가 수신되는지를 판단하고, 상기 전력 전송을 요청하는 메시지가 수신되면, 상기 전력 수신기로의 전력 전송이 가능한지를 판단하고, 상기 전력 전송이 가능한 경우 상기 전력 수신기로부터 주기적으로 상기 전력 수신기로의 전력 전송에 대한 상태 메시지를 수신함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.14. The apparatus of claim 13,
Determining whether a message requesting power transmission is received from the power receiver within a predetermined time period through the communication unit in response to the transmission of the subscription grant message; and upon receiving a message requesting power transmission, Wherein the power transmitter is configured to determine whether power transmission is possible and to receive a status message for power transmission from the power receiver periodically to the power receiver if the power transmission is possible.
상기 상태 메시지를 수신할 때마다, 상기 상태 메시지에 포함된 상기 전력 수신기의 전력 전송에 대한 상태 정보를 이용하여 누설되는 전력값이 허용 범위를 초과하는지를 판단하고, 상기 누설되는 전력값이 상기 허용 범위를 초과하는 경우 상기 전력 수신기를 상기 비전력 수신 대상으로 결정하여, 상기 결정된 비전력 수신 대상에 대한 전력 전송을 중단하도록 제어함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.15. The apparatus of claim 14,
Determining whether a power value leaked exceeds a permissible range by using status information on power transmission of the power receiver included in the status message each time the status message is received, The control unit determines the power receiver as the non-power receiving target, and stops power transmission to the determined non-power receiving target.
상기 전력 송신기로부터의 전력 전송에 대응하여 상기 전력 수신기에서 측정된 전압값 또는 전류값을 포함함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.16. The method of claim 15, wherein the status information on the power transmission of the power receiver comprises:
And a voltage value or current value measured at the power receiver corresponding to the power transmission from the power transmitter.
상기 전력 수신기의 전력 전송에 대한 상태 정보를 이용하여 계산된 상기 전력 수신기에서 필요한 전력값과 상기 전력 송신기에서 전송하는 전력값을 합한 값이 상기 전력 송신기의 최대 출력 전력값보다 작은지를 판단하고, 상기 전력 송신기의 최대 출력 전력값보다 작은 경우 상기 전력전송이 가능하다고 판단함을 특징으로 하는 비전력 수신 대상을 검출하기 위한 전력 송신기.15. The apparatus of claim 14,
Determining whether a sum of a power value required for the power receiver and a power value transmitted from the power transmitter calculated using state information on the power transmission of the power receiver is less than a maximum output power value of the power transmitter, And determines that the power transmission is possible if it is smaller than a maximum output power value of the power transmitter.
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