KR20130013219A - 무선 전력 송신장치, 무선 전력 수신장치 및 무선 전력 송신 방법 - Google Patents

무선 전력 송신장치, 무선 전력 수신장치 및 무선 전력 송신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치는 송신 전력을 공급하는 송신 전력 공급부; 상기 송신 전력 공급부에서 공급되는 전력을 수신장치로 송신하고, 상기 수신장치를 통해 전송되는 신호를 수신하는 송신 공진부; 및 상기 송신 공진부를 통해 수신되는 신호를 검출하고, 상기 신호의 검출 여부에 따라 상기 수신장치로의 전력 송신 여부를 제어하는 동작 제어부를 포함한다.

Description

무선 전력 송신장치, 무선 전력 수신장치 및 무선 전력 송신 방법{A WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE, RECEIVING DEVICE AND TRNASMISSION METHOD}
본 발명은 무선 전력 송신 방법과 이를 포함하는 무선 전력 송신장치 및 무선 전력 수신장치에 관한 것으로, 특히 상기 무선 전력 수신장치의 전원 상태에 연동하여 상기 무선 전력 송신장치의 동작 상태를 변경시킬 수 있도록 한 무선 전력 송신방법과 이를 포함하는 무선 전력 송신장치 및 무선 전력 수신장치에 관한 것이다.
무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 무선전력송신 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 송신하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. 현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 자기 유도, 자기 공진 및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.
이러한, 무선 전력 송신 시스템은 송신기와 수신기로 구성되며, 송신기는 수신기에 무선으로 전력을 송신하고, 상기 수신기는 상기 송신기로부터 송신되는 전력을 수신하여 그에 따른 동작을 수행하게 된다.
이때, 송신기는 상기 수신기의 동작 상태를 확인할 수 없기 때문에 언제든지 상기 수신기가 정상적인 동작을 할 수 있도록 상기 수신기에 계속적인 전력을 송신하게 된다.
그러나, 상기와 같이 상기 송신기는 상기 수신기의 동작 여부와는 무관하게 항상 상기 수신기에 전력을 송신하고 있으며, 이에 따라 무의미하게 전력이 소비되는 문제가 발생한다.
또한, 최근에는 상기와 같은 무의미한 전력 소비를 줄이기 위해 상기 수신기가 사용중이지 않을 때에는 상기 송신기의 전원을 오프하는 기능을 제공하고 있다.
그러나, 상기와 같이 제공되는 전원 오프 기능은 사용자가 일일이 송신기의 전원 상태를 변경해야 하며, 기기 조작에 미숙한 사용자에게는 이러한 기능이 오히려 불편함을 줄 수 있는 문제가 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 수신기의 전원 꺼짐 시점을 인식하여 무선 전력 송신을 중단하고, 그에 따라 상기 수신기의 전원 켜짐 시점에 무선 전력 송신을 개시할 수 있도록 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치는 송신 전력을 공급하는 송신 전력 공급부; 상기 송신 전력 공급부에서 공급되는 전력을 수신장치로 송신하고, 상기 수신장치를 통해 전송되는 신호를 수신하는 송신 공진부; 및 상기 송신 공진부를 통해 수신되는 신호를 검출하고, 상기 신호의 검출 여부에 따라 상기 수신장치로의 전력 송신 여부를 제어하는 동작 제어부를 포함한다.
또한, 무선 전력 수신장치는 송신장치를 통해 무선으로 전송되는 전력을 수신하는 무선 전력 수신장치에 있어서, 상기 무선 전력 수신장치의 전원을 온(On) 또는 오프(Off)시키기 위한 전원 스위치부; 상기 전원 스위치가 동작하는 시점에 상기 무선 전력 수신장치의 전원 상태 변경에 따른 신호를 발생하는 신호 발생부; 및 상기 송신장치를 통해 무선으로 전송되는 전력을 수신하고, 상기 신호 발생부를 통해 발생한 신호를 상기 송신장치로 전송하는 수신 공진부를 포함한다.
또한, 무선 전력 송신 방법은 무선 전력 수신장치의 전원 상태가 변경되는 단계; 상기 전원 상태의 변경에 따라 상기 무선 전력 수신장치에서 무선 전력 송신장치로 전원 상태 변경 신호가 전송되는 단계; 및 상기 전송되는 전원 상태 변경 신호에 따라 상기 무선 전력 수신장치에서 무선 전력 수신장치로 송신되는 전력의 송신 상태가 변경되는 단계를 포함하여 이루어진다.지는 무선 전력 송신 방법.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 수신장치의 전원 상태에 연동하여 송신장치의 전력 송신 여부를 자동으로 제어함으로써, 사용자가 일일이 송신장치의 전원 상태를 변경하지 않아도 되는 편리함이 있으며, 송신장치가 항상 켜져 있음에 따른 소비전력을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 코일의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 소스와 송신기의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수신용 공진 코일, 수신 코일, 정류회로 및 부하의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 코일을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 8 및 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템은 전력소스(10), 송신 장치(20), 수신 장치(30), 정류회로(40) 및 부하(50)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 무선 전력 전송 시스템의 동작을 살펴보면, 전력 소스(10)에서 생성된 전력은 송신 장치(20)로 전달되고, 자기 공진 현상에 의해 송신 장치(20)와 공진을 이루는, 다시 말해서 공진 주파수 값이 동일한 수신 장치(30)로 전달된다.
수신 장치(30)로 전달된 전력은 정류회로(40)를 거쳐 부하(50)로 전달된다. 부하(50)는 충전지 또는 기타 전력을 필요로 하는 임의의 장치일 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 전력 소스(10)는 기 설정된 주파수의 교류 전력을 제공하는 교류 전력 소스이다.
송신 장치(20)는 송신 코일(21) 및 송신용 공진 코일(22)로 구성된다.
송신 코일(21)은 전력 소스(10)와 연결되며, 여기에는 교류 전류가 흐르게 된다. 송신 코일(21)에 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신용 공진 코일(22)에도 교류 전류가 유도된다.
송신용 공진 코일(22)로 전달된 전력은 자기 공진에 의해 송신 장치(20)와 공진 회로를 이루는 수신 장치(30)로 전달된다.
자기 공진에 의한 전력 전송은 임피던스가 매칭된 2개의 LC 회로 간에 전력이 전송되는 현상으로, 전자기 유도에 의한 전력 전송보다 먼 거리까지 높은 효율로 전력을 전달할 수 있다.
수신 장치(30)는 수신용 공진 코일(31) 및 수신 코일(32)로 구성된다.
송신용 공진 코일(22)에 의해 송신된 전력은 수신용 공진 코일(31)에 의해 수신되며, 이에 따라 수신용 공진 코일(31)에는 교류 전류가 흐르게 된다.
수신용 공진 코일(31)로 전달된 전력은 전자기 유도에 의해 수신 코일(32)로 전달된다. 수신 코일(32)로 전달된 전력은 정류 회로(40)를 통해 정류되어 부하(50)로 전달된다.
이때, 수신 장치(30)는 전원을 공급받는 전자기기의 종류에 따라 직류 전원의 공급이 필요한 경우에는 수신 코일(32) 뒷 단에 정류 다이오드와 정류된 신호를 평활하기 위한 평활 커패시터를 포함하는 정류 회로(40)가 설치되는데, 교류 파형의 전원 공급이 필요한 부품인 경우에는 상기 다이오드와 평활 커패시터와 같은 정류 회로(40)를 생략하여 구성할 수도 있을 것이다.
또한, 상기와 같은 코일은 무선 전력의 전송 효율을 높이기 위해 채용되어 제작될 수 있으며, 둘 중 하나만을 사용하여 제작하거나 모두 사용하지 않을 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 코일(21)의 등가 회로도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 송신 코일(21)은 인덕터(L1)와 커패시터(C1)로 구성될 수 있으며, 이들에 의해 적절한 인덕터스와 커패시턴스 값을 갖는 회로를 구성하게 된다.
커패시터(C1)는 가변 커패시터일 수 있으며, 가변 커패시터를 조절하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 이때, 상기 가변 커패시터는 직렬로 연결될 수도 있으며, 이와 다르게 병렬로 연결될 수도 있다. 송신용 공진 코일(22), 수신용 공진 코일(31), 수신 코일(32)의 등가 회로도도 도 2에 도시된 것과 동일하게 구성될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 소스(10)와 송신 장치(20)의 등가 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 송신 코일(21)과 송신용 공진 코일(22)은 각각 기설정된 소정의 인덕터스 값과 커패시턴스 값을 갖는 인덕터(L1, L2)와 커패시터(C1, C2)로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수신용 공진 코일(31), 수신 코일(32), 정류회로(40) 및 부하(50)의 등가 회로도이다.
도 4를 참조하면, 수신용 공진 코일(31)과 수신 코일(32)은 기설정된 인덕턴스 값과 커패시턴스 값을 갖는 인덕터(L3, L4)와 커패시터(C3, C4)로 구성될 수 있다.
정류회로(40)는 다이오드(D1)와 평활 커패시터(C5)로 구성될 수 있으며, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력한다.
부하(50)는 1.3V의 직류 전원으로 표시되어 있으나, 직류 전원을 필요로 하는 임의의 충전지 또는 장치일 수 있다.
도 5에 도시된 솔레노이드 타입 코일의 자체 인덕턴스(L)와 기생 커패시턴스(C)는 아래 (식 1) 및 (식 2)로 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
l: 솔레노이드 코일 길이
r: 솔레노이드의 반지름
D: 솔레노이드의 직경
N: 권선수
이하, 상기와 같은 무선 전력 송신 시스템에 대한 자동 전력 송수신 기능에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치를 도시한 도면이다.
이때, 도 6은 도 1의 전력 소스(10)와 송신 장치(20)의 구성을 포함하고 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 도 1의 전력 소스(10)와 송신 장치(20)를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면 무선 전력 송신 장치(100)는 송신 전력을 공급하는 송신 전력 공급부(110)와, 상기 송신 전력 공급부(110)에서 공급되는 전력을 수신장치(30)로 송신하고, 상기 수신장치(30)를 통해 전송되는 신호를 수신하는 송신 공진부(120)와, 상기 송신 공진부(120)를 통해 수신되는 신호를 검출하고, 상기 신호의 검출 여부에 따라 상기 수신장치(30)로의 전력 송신 여부를 제어하는 동작 제어부(130)를 포함한다.
송신 전력 공급부(110)는 수신장치(30)로 송신할 전력을 발생하고, 상기 발생한 전력을 송신 공진부(120)로 공급한다. 상기 송신 전력 공급부(110)는 상기 설명한 전력 소스(10)일 수 있으며, 이와 다르게 상기 수신장치(30)로 상기 전력을 송신하기 위해 상기 전력 소스(10)로부터 공급되는 전력을 송신 공진부(120)에서 공진하는 주파수를 갖는 전력으로 변환하는 전력 변환부(도시하지 않음)일 수 있다.
송신 공진부(120)는 상기 송신 전력 공급부(110)를 통해 공급되는 전력을 수신하고, 상기 수신된 전력을 수신장치(30)로 송신한다. 이때 송신 공진부(120)는 상기 설명한 송신 코일(21) 및 송신용 공진 코일(22)을 포함할 수 있다.
또한, 송신 공진부(120)는 상기 수신장치(30)와의 데이터 통신을 통해 상기 수신장치(30)로부터 전송되는 신호를 수신한다. 이때, 상기 송신 공진부(120)는 상기 수신장치(30)와 자기장 통신을 통해 상기 신호를 수신한다. 또한, 상기 신호는 상기 송신 공진부(120)가 가지는 공진 주파수와 동일한 주파수 신호이며, 그에 따라 상기 수신장치(30)에서 상기 송신 공진부(120)로 전달된다.
상기 신호는 상기 수신장치(30)의 전원 상태 신호를 포함한다. 예를 들어, 상기 신호는 상기 수신장치(30)의 전원이 켜짐에 따른 전원 켜짐 신호일 수 있으며, 이와 반대로 상기 수신장치(30)의 전원이 꺼짐에 따른 전원 꺼짐 신호일 수 있다.
또한, 상기 신호는 상기와 같이 전원 켜짐 신호와 전원 꺼짐 신호로 구분되지 않는 단일 신호일 수 있으며, 현재 상기 수신장치(30)의 전원 상태에 따라 상기 송신장치에서 구분될 수 있다.
즉, 상기 수신장치(30)의 전원이 켜진 상태에서 상기 신호가 수신되면, 상기 신호는 상기 수신장치(30)의 전원이 꺼졌음을 알리는 신호일 수 있으며, 상기 수신장치(30)의 전원이 꺼지 상태에서 상기 신호가 수신되면, 상기 신호는 상기 수신장치(30)의 전원이 켜졌음을 알리는 신호일 수 있다.
동작 제어부(130)는 상기 송신 공진부(120)를 통해 수신되는 신호를 검출하고, 상기 검출된 신호에 의거하여 상기 수신장치(30)로 공급되는 전원을 단속한다.
즉, 동작 제어부(130)는 상기 송신 공진부(120)를 통해 수신된 신호를 확인하고, 그에 따라 상기 수신장치(30)로부터 전송된 신호가 검출되면, 현재 상기 수신장치(30)로의 전력 송신 상태를 변경한다.
예를 들어, 상기 동작 제어부(130)는 상기 송신 공진부(120)를 통해 상기 수신장치(30)의 전원이 꺼졌음을 알리는 신호가 검출되면, 상기 수신장치(30)로 송신되는 전력을 차단한다. 또한, 동작 제어부(130)는 상기 송신 공진부(120)를 통해 상기 수신장치(30)의 전원이 켜졌음을 알리는 신호가 검출되면, 상기 차단한 전력의 송신을 재개한다.
이때, 상기 동작 제어부(130)는 상기 전력 송신 상태를 변경시키기 위해, 상기 전력 송신을 담당하는 특정 블록을 비활성화(disable) 또는 활성화(enable)시킨다. 이때, 상기 비활성화되는 블록은 상기 송신 전력 공급부(110)일 수 있다.
다시 말해서, 상기 동작 제어부(130)는 상기 수신장치(30)의 전원이 꺼졌음을 알리는 신호가 검출되면, 상기 송신 전력 공급부(110)를 비활성화시켜, 상기 수신장치(30)로의 전력 송신을 중지한다.
또한, 동작 제어부(130)는 상기 수신장치(30)의 전원이 켜졌음을 알리는 신호가 검출되면, 상기 송신 전력 공급부(110)를 활성화시켜, 상기 수신장치(30)로의 전력 송신을 재개한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 송신장치는 사용자가 일일이 전원 상태를 변경하지 않아도, 상기 수신장치의 전원 상태에 연동하여 자동 온/오프됨에 따라 무의미하게 소비되는 전력을 최소화할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하여 상기 송신장치로 전원 상태 신호를 전송하는 수신장치에 대해 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치(200)는 수신 공진부(210), 수신 전력 변환부(220), 메인 회로부(230), 보조 전원 공급부(240), 전원 스위치부(250) 및 신호 발생부(260)를 포함한다.
이때, 도 7은 도 1의 수신장치(30), 정류회로(40) 및 부하(50)를 포함한다.
수신 공진부(210)는 송신장치로부터 송신되는 전력을 수신한다. 이때, 수신 공진부(210)는 상기 수신용 공진 코일(31) 및 수신 코일(32)을 포함할 수 있다.
수신 전력 변환부(220)는 상기 수신 공진부(210)를 통해 수신된 전력을 상기 메인 회로부(230)가 필요로 하는 전력으로 변환한다. 이때, 상기 수신 전력 변환부(220)는 상기 정류회로(40)를 포함할 수 있으며, 상기 메인 회로부(230)는 상기 기재된 부하(50)일 수 있다.
보조 전원 공급부(240)는 상기 수신 전력 변환부(220)를 통해 변환된 전력을 공급받아 충전 동작을 수행하고, 상기 충전한 전력을 무선 전력 수신 장치(200)의 특정 블록에 공급한다.
이때, 일반 동작 모드에서의 상기 보조 전원 공급부(240)는 상기 수신 전력 변환부(220)를 통해 공급되는 전력에 의해 충전되고, 절전 모드나 상기 수신 전력 변환부(220)를 통해 전력이 공급되지 않는 모드에서는 상기 충전된 전력을 출력한다. 상기 보조 전원 공급부(240)는 배터리나 슈퍼 캐패시터 등으로 구현 가능하다.
전원 스위치부(250)는 상기 무선 전력 수신 장치(200)의 전원 상태를 변경하기 위한 조작부이다. 즉, 사용자가 상기 전원 스위치부(250)를 누르게 되면, 상기 무선 전력 수신 장치(200)는 전원 켜짐 상태에서 전원 꺼짐 상태로 변경되거나, 전원 꺼짐 상태에서 전원 켜짐 상태로 변경된다.
신호 발생부(260)는 상기 전원 스위치부(250)의 동작 여부(전원 상태 변경 여부)를 검출하고, 상기 전원 스위치부(250)의 동작이 검출되면, 기설정된 신호를 발생시킨다. 즉, 상기 신호 발생부(260)는 상기 무선 전력 수신장치(200)의 전원 상태가 변경됨을 알리는 신호를 발생한다. 이때, 상기 발생되는 신호는 상기 수신 공진부(210)가 가지는 공진 주파수에 대응되는 주파수 신호이다.
상기 신호 발생부(260)를 통해 신호가 발생되면, 상기 발생된 신호는 상기 수신 공진부(210)를 통해 상기 무선 전력 송신장치(100)로 전송된다.
상기 신호가 상기 무선 전력 송신장치(100)로 전송됨에 따라 상기 무선 전력 송신장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로 송신되는 전력의 송신 상태를 변경한다. 즉, 상기 설명한 바와 같이 상기 무선 전력 송신장치(100)는 상기 무선전력 수신장치(200)로 전력을 송신하고 있는 상태에서 상기 신호가 수신되면, 상기 전력의 송신을 중지한다. 이와 반대로 상기 무선 전력 송신장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로 전력을 미송신하고 있는 상태에서 상기 신호가 수신되면,상기 전력의 송신을 재개한다.
도 8 및 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
우선, 도 8을 참조하면, 무선 전력 송신장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)가 동작함에 따라 상기 무선 전력 수신장치(200)로 전력을 공급하기 위한 전력을 발생시킨다(110단계).
상기 무선 전력 송신 장치(100)를 통해 전력이 발생하면, 상기 발생한 전력은 자기 공진에 의해 상기 무선 전력 수신장치(200)로 송신된다.
상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 무선 전력 송신장치(100)를 통해 전력이 송신되면, 상기 송신되는 전력을 수신하고, 상기 수신한 전력을 부하가 필요로 하는 전력으로 변환하여 출력한다(120단계).
이때, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 전력을 출력하고 있는 상태에서 주기적으로 무선 전력 수신장치(200)의 전원 상태가 변경되는지 여부를 체크한다.
상기 체크 과정에서 상기 무선 전력 수신장치(200)의 전원 상태가 변경됨이 인식되면, 상기 전원 상태 변경에 따른 신호를 발생한다(130,140단계).
즉, 상기 무선 전력 수신장치(200)의 전원 상태가 변경되었음을 알리는 신호를 발생하며, 상기 발생한 신호는 상기 무선 전력 송신장치(100)와 무선 전력 수신장치(200)가 갖는 공진 주파수에 대응된다.
상기 발생한 신호는 무선 전력 송신장치(100)로 전송되며, 상기 무선 전력 송신 장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전송되는 신호가 존재하는지 여부를 주기적으로 체크한다.
이때, 상기 무선 전력 송신장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전송되는 신호가 검출되면(150단계), 상기 검출된 신호에 따라 전력 발생 블록을 비활성화시킨다(160단계).
그리고, 상기 무선 전력 송신장치(100)는 상기 전력 발생 블록을 비활성화시킴에 따라 상기 무선 전력 수신장치(200)로의 전력 송신을 중지한다(170단계).
이때, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 전력 송신이 중지됨에 따라 대기 모드로 진입한다(180단계).
도 9를 참조하면, 상기 송신 전력이 차단된 상태에서 상기 무선 전력 수신장치(200)는 대기 상태로 동작한다(210, 220단계).
상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 대기 상태에서 주기적으로 전원 상태 변경 여부를 체크한다.
상기 체크 과정에서 상기 무선 전력 수신장치(200)의 전원 상태가 변경됨이 인식되면(230단계), 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 전원 상태 변경에 따른 신호를 발생한다(240단계).
즉, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 자신의 전원 상태가 변경되었음을 알리는 신호를 발생하며, 상기 발생한 신호는 상기 무선 전력 송신장치(100)와 무선 전력 수신장치(200)가 갖는 공진 주파수에 대응된다. 이때, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 무선 전력 송신장치(100)로부터 전력이 송신되지 않기 때문에 이전에 충전된 보조 전원에 의해 동작된다.
상기 발생한 신호는 무선 전력 송신장치(100)로 전송되며, 상기 무선 전력 송신 장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전송되는 신호가 존재하는지 여부를 주기적으로 체크한다.
이때, 상기 무선 전력 송신장치(100)는 상기 무선 전력 수신장치(200)로부터 전송되는 신호가 검출되면(250단계), 상기 검출된 신호에 따라 전력 발생 블록을 활성화시킨다(260단계).
그리고, 상기 무선 전력 송신장치(100)는 상기 전력 발생 블록을 활성화시킴에 따라 상기 무선 전력 수신장치(200)로 송신할 전력을 발생시키고, 상기 발생시킨 전력을 상기 무선 전력 수신장치(200)로 송신한다(270단계).
이때, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 전력이 송신됨에 따라 상기 송신되는 전력을 수신하고, 그에 따라 상기 수신한 전력을 부하로 공급한다(280단계).
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 전력소스
20: 송신장치
30: 수신장치
40: 정류회로
50: 부하

Claims (18)

  1. 송신 전력을 공급하는 송신 전력 공급부;
    상기 송신 전력 공급부에서 공급되는 전력을 수신장치로 송신하고, 상기 수신장치를 통해 전송되는 신호를 수신하는 송신 공진부; 및
    상기 송신 공진부를 통해 수신되는 신호를 검출하고, 상기 신호의 검출 여부에 따라 상기 수신장치로의 전력 송신 여부를 제어하는 동작 제어부를 포함하는 무선 전력 송신장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 송신 공진부를 통해 수신되는 신호는 상기 수신장치의 전원 상태 신호를 포함하는 무선 전력 송신장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전원 상태 신호는 상기 송신 공진부의 공진 주파수에 해당하는 주파수 신호를 포함하는 무선 전력 송신장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 동작 제어부는,
    상기 수신되는 신호가 상기 수신장치의 전원 꺼짐 신호이면, 상기 송신 전력 공급부를 비활성화시켜 상기 전력의 송신을 중지시키는 무선 전력 송신장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 동작 제어부는,
    상기 수신된 신호가 상기 수신장치의 전원 켜짐 신호이면, 상기 송신 전력 공급부를 활성화시켜 상기 전력의 송신을 재개하는 무선 전력 송신장치.
  6. 송신장치를 통해 무선으로 전송되는 전력을 수신하는 무선 전력 수신장치에 있어서,
    상기 무선 전력 수신장치의 전원을 온(On) 또는 오프(Off)시키기 위한 전원 스위치부;
    상기 전원 스위치가 동작하는 시점에 상기 무선 전력 수신장치의 전원 상태 변경에 따른 신호를 발생하는 신호 발생부; 및
    상기 송신장치를 통해 무선으로 전송되는 전력을 수신하고, 상기 신호 발생부를 통해 발생한 신호를 상기 송신장치로 전송하는 수신 공진부를 포함하는 무선 전력 수신장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전원 상태 변경에 따른 신호는,
    상기 전원 스위치부의 동작에 따라 변경되는 상기 무선 전력 수신장치의 전원 꺼짐 신호 및 전원 켜짐 신호 중 어느 하나를 포함하는 무선 전력 수신장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 전원 상태 변경에 따른 신호는,
    상기 수신 공진부의 공진 주파수에 대응되는 주파수 신호를 포함하는 무선 전력 수신장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 전원 꺼짐 신호는,
    상기 무선 전력 수신장치의 전원이 꺼짐에 따라 상기 송신장치로부터 송신되는 전력의 송신 중지 신호를 포함하는 무선 전력 수신장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 전원 켜짐 신호는,
    상기 무선 전력 수신장치의 전원이 켜짐에 따라 상기 전력의 송신 요청 신호를 포함하는 무선 전력 수신장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 송신장치로부터 송신되는 전력에 의해 충전되며, 상기 송신장치로부터 전력이 송신되기까지 상기 무선 전력 수신장치에 보조 전원을 공급하는 보조 전원 공급부를 더 포함하는 무선 전력 수신장치.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 수신 공진부를 통해 수신되는 전력을 변환하여 부하에 공급하는 전력 변환부를 더 포함하는 무선 전력 수신장치.
  13. 무선 전력 수신장치의 전원 상태가 변경되는 단계;
    상기 전원 상태의 변경에 따라 상기 무선 전력 수신장치에서 무선 전력 송신장치로 전원 상태 변경 신호가 전송되는 단계; 및
    상기 전송되는 전원 상태 변경 신호에 따라 상기 무선 전력 수신장치에서 무선 전력 수신장치로 송신되는 전력의 송신 상태가 변경되는 단계를 포함하여 이루어지는 무선 전력 송신 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 전원 상태 변경 신호가 전송되는 단계는,
    상기 무선 전력 수신장치의 전원 상태 변경에 따른 전원 켜짐 신호 또는 전원 꺼짐 신호가 전송되는 단계를 포함하는 무선 전력 송신 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 전원 상태 변경 신호는,
    상기 전력 송신 및 전력 수신을 위해 상기 무선 전력 송신장치 및 무선 전력 수신장치에서 사용하는 공진 주파수에 대응하는 주파수 신호를 포함하는 무선 전력 송신 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 전력의 송신 상태가 변경되는 단계는,
    상기 무선 전력 수신장치가 켜진 상태에서 상기 전원 상태의 변경이 인식되면, 상기 무선 전력 송신장치의 송신 전력 발생 블록을 비활성화시켜 상기 무선 전력 수신장치로의 전력 송신을 중지하는 단계를 포함하는 무선 전력 송신 방법.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 전력의 송신 상태가 변경되는 단계는,
    상기 무선 전력 수신장치가 꺼진 상태에서 상기 전원 상태의 변경이 인식되면, 상기 무선 전력 송신장치의 송신 전력 발생 블록을 활성화시켜 상기 무선 전력 수신장치로의 전력 송신을 재개하는 단계를 포함하는 무선 전력 송신 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신장치로부터 송신된 전력에 의해 충전된 보조 전원을 상기 전력 송신이 재개되는 시점까지 상기 무선 전력 수신장치에 공급하는 단계를 더 포함하는 무선 전력 송신 방법.
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