KR20130087981A - Method and system for wireless charging between master device and slave devices - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A wireless charge method between a master device and a slave device and a system thereof are provided to perform the charge control individually, thereby improving the charging efficiency. CONSTITUTION: A registration request signal is transmitted to the slave devices (204). The time slot information is included in the registration request signal. A charge order signal is transmitted to the slave device (208). The charge information is received from the slave device. The power transmission to the slave device is controlled (216). [Reference numerals] (200) Slave battery < Threshold value; (202) Precharging; (204) Master → slave registration request, signal transmission; (206) Registered slave?; (208) Slave → master response signal transmission; (210) Conflict?; (212) Perform a registration procedure; (214) Slotted Aloha; (216) Transmit power according to a power control procedure; (218) Exceed a charging time?; (AA,DD,FF) Yes; (BB,CC,EE,GG) No

Description

마스터 장치와 슬레이브 장치간의 무선 충전 방법 및 시스템{Method and system for Wireless Charging Between Master Device and Slave Devices}Method and system for wireless charging between master device and slave device {Method and system for Wireless Charging Between Master Device and Slave Devices}

본 발명의 실시예들은 무선 전력 전송에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 전력 전송에서 마스터 장치와 슬레이브 장치간의 전력 전송 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to wireless power transfer, and more particularly, to a power transfer method between a master device and a slave device in wireless power transfer.

스마트폰과 같은 휴대용 장비의 사용이 급증하면서 전력선을 연결하지 않고 간편히 충전을 수행하는 무선 충전에 대한 요구가 급증하고 있다. 무선 충전은 인덕티브 커플링, 자기 공명과 같은 방식을 이용하여 마스터 장치와 슬레이브 장치간의 상호작용에 의해 이루어지며, 근래에 들어 상용화된 무선 충전 장치가 등장하고 있다. As the use of portable devices such as smartphones has soared, the demand for wireless charging without charging a power line is increasing rapidly. Wireless charging is achieved by the interaction between the master device and the slave device using a method such as inductive coupling and magnetic resonance. Recently, commercially available wireless charging devices have emerged.

무선 충전 시 하나의 마스터 장치로부터 다수의 슬레이브 장치가 충전을 받을 경우 다수의 슬레이브 장치는 전력을 분산하여 제공받았다. 다수의 슬레이브 장치가 충전을 받을 경우 각각의 슬레이브 장치는 서로 동일한 전력을 제공받을 수 밖에 없었으며, 이로 인해 각 슬레이브 장치의 상태에 따라 개별적인 충전 제어 동작을 수행할 수 없었다. When a plurality of slave devices are charged from one master device during wireless charging, the plurality of slave devices are provided with distributed power. When a plurality of slave devices are charged, each slave device has no choice but to receive the same power, and thus, it is not possible to perform an individual charge control operation according to the state of each slave device.

일례로, 다수의 슬레이브 장치가 하나의 마스터 장치로부터 충전을 받을 때, 특정 슬레이브 장치에 대해 급속 충전이 필요하다고 할지라도 해당 슬레이브 장치에 대해 충전을 집중하는 것이 종래에는 불가능하였다. For example, when a plurality of slave devices are charged from one master device, it is not conventionally possible to concentrate charging on a corresponding slave device even if fast charging is required for a specific slave device.

다수의 슬레이브 장치가 충전되는 환경에서 각각의 슬레이브 장치에 요구되는 충전 동작에 따라 개별적인 충전이 이루어질 필요가 있으며, 종래의 무선 충전 시스템은 마스터와 슬레이브간 충전을 위한 통신이 이루어지지 않아 이와 같은 개별적인 제어가 이루어질 수 없었다.In an environment in which a plurality of slave devices are charged, individual charging needs to be performed according to a charging operation required for each slave device. In the conventional wireless charging system, communication for charging between a master and a slave is not performed, such individual control is performed. Could not be done.

본 발명에서는 무선 충전 시스템에서 마스터 장치와 슬레이브 장치간 충전 제어를 위한 알고리즘을 제안한다. The present invention proposes an algorithm for charge control between a master device and a slave device in a wireless charging system.

또한, 본 발명은 다수의 슬레이브 장치에 대한 개별적인 충전 제어가 가능한 무선 충전 시스템을 제안한다.In addition, the present invention proposes a wireless charging system capable of individual charging control for a plurality of slave devices.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 마스터 장치와 다수의 슬레이브 장치로 이루어진 무선 충전 시스템에서 마스터 장치에서 수행되는 방법으로서, 슬레이브 장치들에 가용한 타임 슬롯 정보를 포함하는 등록 요청 신호를 전송하는 단계(a); 상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송한 슬레이브 장치에 상기 가용한 타임 슬롯에 충전을 수행하도록 하는 충전 오더 신호를 전송하는 단계(b); 및 상기 충전 오더 신호를 수신한 슬레이브 장치로부터 충전 정보를 수신하여 상기 슬레이브 장치로의 전력 전송을 제어하는 단계(c)를 포함하되, 상기 마스터 장치는 다수의 슬레이브 장치들에 각각 다른 타임 슬롯을 부여하고 상기 타임 슬롯이 할당된 슬레이브 장치들은 할당된 타임 슬롯에 충전을 위한 활성화 상태가 되는 무선 충전 방법이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a method performed in a master device in a wireless charging system consisting of a master device and a plurality of slave devices, including time slot information available to the slave devices; Transmitting a registration request signal (a); (B) transmitting a charge order signal to perform charging in the available time slot to a slave device having transmitted a response signal to the registration request signal; And (c) receiving charging information from a slave device receiving the charge order signal and controlling power transmission to the slave device, wherein the master device assigns different time slots to a plurality of slave devices, respectively. The slave devices to which the time slot is assigned are provided with a wireless charging method in which the slave devices assigned to the time slot are in an activated state for charging.

상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호에는 슬레이브 장치의 기기 정보가 포함되며, 상기 충전 오더 신호에는 상기 기기 정보에 기초한 우선 순위 정보가 포함된다. The response signal to the registration request signal includes device information of a slave device, and the charge order signal includes priority information based on the device information.

다수의 슬레이브 장치가 상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송할 경우 하나의 슬레이브 장치에만 상기 충전 오더 신호를 전송한다. When a plurality of slave devices transmit a response signal to the registration request signal, only one slave device transmits the charging order signal.

상기 단계(c)의 충전 정보는 상기 슬레이브 장치의 배터리 용량 정보를 포함한다. The charging information of step (c) includes battery capacity information of the slave device.

상기 단계(c)의 전력 전송 정보 제어 시 마스터 장치의 R L, C 중 적어도 하나를 변경하여 마스터 장치와 슬레이브 장치간 전력 전송을 위한 공진 주파수를 변경한다. When controlling the power transmission information in step (c), at least one of R L and C of the master device is changed to change a resonance frequency for power transmission between the master device and the slave device.

상기 단계(c)에서 상기 슬레이브 장치는 수신되는 전력 정보를 상기 마스터 장치에 전송하며, 상기 마스터 장치는 상기 수신되는 전력 정보에 기초하여 전송되는 전력을 조절한다. In step (c), the slave device transmits the received power information to the master device, and the master device adjusts the transmitted power based on the received power information.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 다수의 슬레이브 장치들에 무선으로 전력을 전송하는 무선 충전 장치로서, 슬레이브 장치들에 가용한 타임 슬롯 정보를 포함하는 등록 요청 신호를 전송하는 등록 요청 신호 전송부; 상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송한 슬레이브 장치에 상기 가용한 타임 슬롯에 충전을 수행하도록 하는 충전 오더 신호를 전송하는 충전 오더 신호 전송부; 및 상기 충전 오더 신호를 수신한 슬레이브 장치로부터 전송되는 충전 정보에 기초하여 상기 슬레이브 장치로의 전력 전송을 제어하는 전력 전송 제어부를 포함하되, 다수의 슬레이브 장치들에는 각각 다른 타임 슬롯이 부여되고, 상기 타임 슬롯이 할당된 슬레이브 장치들은 할당된 타임 슬롯에 충전을 위한 활성화 상태가 되는 무선 충전 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, a wireless charging device for wirelessly transmitting power to a plurality of slave devices, comprising: a registration request signal transmitter for transmitting a registration request signal including time slot information available to slave devices; A charge order signal transmission unit configured to transmit a charge order signal for charging the available time slot to a slave device that has transmitted a response signal to the registration request signal; And a power transmission control unit controlling power transmission to the slave device based on the charging information transmitted from the slave device receiving the charge order signal, wherein a plurality of slave devices are provided with different time slots, respectively. Slave devices assigned a time slot are provided with a wireless charging device which is activated for charging in the assigned time slot.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 마스터 장치와 슬레이브 장치로 이루어진 무선 충전 시스템에서 슬레이브 장치에서 수행되는 방법으로서, 상기 마스터 장치로부터 가용한 타임 슬롯 정보를 포함하는 등록 요청 신호를 수신하는 단계(a); 상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송하는 단계(b); 상기 마스터 장치로부터 충전 오더 신호를 수신할 경우, 상기 충전 오더 신호에 대한 응답 신호를 전송하고 상기 가용한 타임 슬롯에 기초하여 충전을 개시하는 단계(c); 및 상기 마스터 장치에 충전 정보를 전송하고 상기 마스터 장치로부터 충전 제어 정보를 수신하는 단계(d)를 포함하되, 상기 가용한 타임 슬롯에 충전을 위한 활성화 상태가 되는 무선 충전 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, a method performed in a slave device in a wireless charging system consisting of a master device and a slave device, receiving a registration request signal including time slot information available from the master device (a) ; (B) transmitting a response signal to the registration request signal; When receiving a charge order signal from the master device, transmitting a response signal to the charge order signal and initiating charging based on the available time slots; And (d) transmitting charging information to the master device and receiving charging control information from the master device, wherein the wireless charging method is activated for charging in the available time slot.

본 발명에 의하면, 무선 충전 시스템에서 마스터 장치와 슬레이브 장치간 충전 제어가 가능하고, 다수의 슬레이브 장치를 효율적으로 충전할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to control charging between the master device and the slave device in the wireless charging system, and there is an advantage of efficiently charging a plurality of slave devices.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 전체적인 동작을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 장치간의 등록 과정을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 전송 제어 과정을 도시한 순서도.1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing the overall operation of the wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a registration process between slave devices according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a power transmission control process according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 무선 전력 전송 시스템은 마스터 장치(100) 및 다수의 슬레이브 장치(102)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the wireless power transfer system of the present invention includes a master device 100 and a plurality of slave devices 102.

마스터 장치(100)는 슬레이브 장치들에 전력을 제공하는 장치로서 인덕티브 커플링, 자기 공명과 같은 다양한 무선 전력 전송 방식에 의해 근거리에 전력을 전송한다. 마스터 장치(100)에는 전력 전송을 위한 코일이 구비되며, 코일을 통해 근거리에 전력을 전송할 수 있다. The master device 100 is a device for providing power to slave devices, and transmits power at a short distance by various wireless power transmission methods such as inductive coupling and magnetic resonance. The master device 100 is provided with a coil for power transmission, and may transmit power at a short distance through the coil.

일례로, 마스터 장치(100)는 내부에 코일이 장착된 평판 형태를 가질 수 있으며, 평판 구조 위에 다수의 슬레이브 장치(102)들이 놓여질 수 있다. In one example, the master device 100 may have a flat plate shape with a coil mounted therein, and a plurality of slave devices 102 may be disposed on the flat plate structure.

슬레이브 장치(102)는 마스터 장치(100)로부터 무선 전력 전송 방식에 의해 전력을 공급받는 장치로서 하나의 슬레이브 장치만이 공급을 받아 충전을 수행할 수도 있으며 도 1과 같이 복수의 슬레이브 장치(102)가 마스터 장치(100)로부터 전력을 공급받아 충전을 수행할 수도 있다. The slave device 102 is a device that receives power from the master device 100 by a wireless power transmission method, and only one slave device may receive power and perform charging. As illustrated in FIG. 1, the plurality of slave devices 102 may be charged. May receive power from the master device 100 to perform charging.

슬레이브 장치(102)는 마스터 장치와 무선 전력 송수신이 가능한 거리에 놓여지며 평판 형태의 마스터 장치가 사용될 경우 마스터 장치 위에 놓여질 수 있다. The slave device 102 may be placed at a distance capable of transmitting and receiving wireless power with the master device and may be placed on the master device when a flat type master device is used.

일례로, 슬레이브 장치(102)는 스마트폰, PMP와 같은 휴대용 디지털 장치일 수 있으며, 슬레이브 장치(102)에는 마스터 장치(100)로부터 제공되는 전력을 수신하기 위한 코일이 구비된다. For example, the slave device 102 may be a portable digital device such as a smartphone or a PMP, and the slave device 102 is provided with a coil for receiving power provided from the master device 100.

마스터 장치(100)와 슬레이브 장치(102)는 각 장치에 구비된 코일간 상호작용을 통해 무선 충전을 수행하며, 슬레이브 장치(102)에 구비된 코일에는 코일간 상호작용에 의한 전류가 발생하면서 충전이 이루어진다. The master device 100 and the slave device 102 perform wireless charging through the interaction between the coils provided in each device, and the coil provided in the slave device 102 is charged while the current generated by the interaction between the coils is generated. This is done.

종래의 무선 전력 전송 시스템에서 다수의 슬레이브 장치가 하나의 마스터 장치로부터 전력을 제공받을 경우 기존에는 마스터 장치가 제공하는 전력을 다수의 슬레이브 장치가 분산하여 수신할 수 밖에 없었다. In the conventional wireless power transmission system, when a plurality of slave devices receive power from one master device, a plurality of slave devices have to distribute and receive power provided by the master device.

일례로, 하나의 마스터 장치로부터 하나의 슬레이브 장치가 충전을 받는 경우에는 마스터 장치로부터 제공되는 전력을 모두 수신할 수 있으나 3개의 슬레이브 장치가 충전을 받는 경우에는 3개의 슬레이브 장치가 각각 마스터 장치로부터 1/3의 전력만을 수신할 수 밖에 없는 것이다. For example, when one slave device is charged from one master device, all of the power provided from the master device may be received, but if the three slave devices are charged, three slave devices may each receive 1 from the master device. Only receive power of / 3.

그리고, 전력이 남아 있지 않아 충전이 시급한 경우에도 다수의 슬레이브 장치 각각은 동일하게 전력을 제공받을 수 밖에 없어 이에 대응할 수 없었다. In addition, even in the case where charging is urgent because there is no power remaining, each of the plurality of slave devices cannot but cope with the same power.

즉, 종래의 무선 충전 시스템은 마스터 장치가 제공하는 전력을 별다른 제어 없이 수신하는 방식으로서 이와 같은 방식은 다수의 슬레이브 장치가 충전을 할 경우 적절한 제어가 이루어질 수 없었으며 마스터 장치와 슬레이브 장치간 충전 제어를 위한 통신이 이루어지지도 않았다. That is, the conventional wireless charging system receives the power provided by the master device without any control. In such a method, when a plurality of slave devices are charged, proper control cannot be achieved and the charge control between the master device and the slave device is controlled. There was no communication for.

본 발명의 충전 시스템은 마스터와 슬레이브간 통신을 통해 충전 동작을 제어하며, 타임 슬롯을 이용한 시분할 방식에 의해 충전 동작이 제어된다. The charging system of the present invention controls the charging operation through communication between the master and the slave, and the charging operation is controlled by a time division method using a time slot.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 슬롯티드 알로하(Slotted Aloha) 방식을 이용하여 충전을 하려는 슬레이브 장치에 타임 슬롯이 할당되며, 타임 슬롯에 상응하는 시간 동안 특정 슬레이브 장치에 대한 충전이 이루어진다. According to a preferred embodiment of the present invention, a time slot is allocated to a slave device to be charged using a slotted aloha scheme, and charging is performed for a specific slave device for a time corresponding to the time slot.

즉, 시분할 방식에 의해 충전이 이루어지므로 다수의 슬레이브 장치가 결합되더라도 특정 시간에는 타임 슬롯을 할당받은 하나의 슬레이브 장치만이 충전을 받게 되며, 각각의 슬레이브 장치는 활성화 모드 및 비활성화 모드를 반복하면서 할당된 타임 슬롯에 충전을 수행한다. That is, since the charging is performed by the time division method, even if a plurality of slave devices are combined, only one slave device assigned a time slot is charged at a specific time, and each slave device is allocated while repeating the activation mode and the inactive mode. Charge to the specified time slot.

타임 슬롯의 할당을 위해 본 발명의 시스템에서는 슬레이브 장치가 마스터 장치에 등록하는 절차가 이루어지며, 슬롯의 할당 후 특정 시간이 지나면 충전 모드에서 빠져나와 통신 모드로 전환된다. 일례로, 슬레이브 장치는 무선 충전을 위한 인덕터를 오프시킴으로써 충전 모드에서 빠져나올 수 있다. In the system of the present invention, the slave device registers with the master device to allocate the time slot. After a specific time passes after the slot is allocated, the slave device exits the charging mode and switches to the communication mode. In one example, the slave device may exit the charging mode by turning off the inductor for wireless charging.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 전체적인 동작을 도시한 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating the overall operation of a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 마스터 장치로부터 충전 가능한 위치에 슬레이브 장치가 위치한 후, 슬레이브 장치는 자신의 배터리 용량이 미리 설정된 임계치 이하인지 여부를 판단한다(단계 200). Referring to FIG. 2, after the slave device is located at a chargeable position from the master device, the slave device determines whether its battery capacity is less than or equal to a preset threshold (step 200).

단계 200은 슬레이브 장치의 배터리 용량이 너무 작아서 시급한 충전이 필요한지 여부를 판단하는 단계로서, 일례로 배터리 용량이 전체 용량의 5% 이하인 경우인지 여부를 판단할 수 있다. Step 200 is a step of determining whether the battery capacity of the slave device is so small that urgent charging is necessary. For example, it may be determined whether the battery capacity is 5% or less of the total capacity.

배터리 용량이 미리 설정된 임계치 이하일 경우 슬레이브 장치는 프리 차징을 수행하며(단계 202), 여기서 프리 차징은 마스터 장치의 제어에 따라 충전을 수행하지 않고 마스터 장치로부터 제공되는 전력를 수신하여 충전 동작을 수행하는 것을 의미한다. If the battery capacity is less than or equal to the preset threshold, the slave device performs precharging (step 202), where the precharging receives the power provided from the master device to perform the charging operation without performing charging under the control of the master device. it means.

배터리 용량이 5%이하일 정도로 거의 남아 있지 않은 경우에는 본 발명과 같이 타임 슬롯에 의해 충전을 받기보다 이에 구애받지 않고 충전을 받을 필요가 있다. 따라서, 배터리 용량이 미리 설정된 임계치 이하인 경우에는 계속적으로 마스터 장치로부터 충전 전력을 제공받는 프리 차징 모드로 동작하도록 하는 것이다. When the battery capacity is hardly left to be 5% or less, it is necessary to receive the charge regardless of the charge by the time slot as in the present invention. Accordingly, when the battery capacity is less than or equal to a preset threshold, the battery device continuously operates in a precharging mode in which charging power is continuously supplied from the master device.

프리 차징 모드일 경우에는 마스터 장치가 다른 슬레이브 장치에 전원을 제공하는 경우에도 슬레이브 장치는 구비된 코일을 온시켜 충전을 받는다. In the precharging mode, even when the master device provides power to another slave device, the slave device turns on the provided coil to receive the charge.

배터리 용량이 미리 설정된 임계치 이상일 경우 슬레이브 장치는 마스터 장치가 주기적으로 전송하는 등록 요청 신호를 수신한다(단계 204). 마스터 장치는 슬레이브 장치의 등록을 위해 등록 요청 신호를 주기적으로 전송하며 슬레이브 장치는 해당 신호를 수신하는 것이다. If the battery capacity is greater than or equal to a preset threshold, the slave device receives a registration request signal periodically transmitted by the master device (step 204). The master device periodically transmits a registration request signal for registration of the slave device, and the slave device receives the signal.

등록 요청 신호를 수신한 슬레이브 장치가 마스터 장치에 등록된 슬레이브 장치가 아닐 경우(단계 206), 슬레이브 장치는 등록 요청에 대한 응답 신호를 마스터 장치에 전송한다(단계 208). If the slave device receiving the registration request signal is not a slave device registered to the master device (step 206), the slave device transmits a response signal to the master device to the master device (step 208).

마스터 장치는 슬레이브 장치가 전송하는 등록 요청에 대한 응답 신호가 다른 슬레이브 장치와 충돌하는지 여부를 판단한다(단계 210). The master device determines whether the response signal for the registration request transmitted by the slave device collides with another slave device (step 210).

충돌하지 않을 경우 마스터 장치와 슬레이브 장치간의 등록 절차가 수행된다(단계 212). 충돌이 감지될 경우 슬롯티드 알로하(Slotted Aloha) 방식에 따라 슬롯 할당이 이루어지지 않고 타임 슬롯을 요청하는 절차가 계속적으로 수행된다(단계 214). If there is no collision, a registration procedure between the master device and the slave device is performed (step 212). If a collision is detected, the slot allocation is not performed according to the slotted Aloha scheme and a procedure of requesting a time slot is continuously performed (step 214).

본 발명에서는 다수의 슬레이브가 존재할 때 경쟁적으로 슬롯을 할당받는 슬롯티드 알로하 방식을 적용하며 슬레이브 장치는 슬롯이 할당될 때까지 등록 요청에 대한 응답 신호를 계속적으로 전송하여 자신을 등록시킨다. In the present invention, a slotted Aloha scheme, in which slots are competitively allocated when a plurality of slaves are present, is applied. A slave device continuously registers itself by continuously transmitting a response signal to a registration request until a slot is allocated.

등록이 이루어지면, 슬레이브 장치는 코일을 온시키고 본 발명에 따른 전력 제어 절차에 따라 전력을 수신한다(단계 216). 전력 수신은 마스터 장치에 의해 설정된 수신 시간에 도달할 때까지 이루어진다. 전력 제어 절차는 별도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Once registration is made, the slave device turns on the coil and receives power according to the power control procedure according to the present invention (step 216). Power reception is performed until the reception time set by the master device is reached. The power control procedure will be described in detail with reference to the separate drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 장치간의 등록 과정을 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a registration process between slave devices according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 마스터 장치는 주변의 슬레이브 장치들에 등록 요청 신호(Master_Join_Req)를 전송한다(단계 300). 등록 요청 신호는 미리 약속된 식별 정보 및 충전을 위한 슬롯 시간 주기와 총 슬롯 시간 정보를 포함하고 있는 신호이며 마스터 장치가 가용한 슬롯이 있을 때 전송하는 신호이다. 즉, 마스터 장치는 가용한 슬롯이 있을 경우 해당 슬롯에 대한 정보를 포함하는 등록 요청 신호(Master_Join_Req)를 전송하며, 슬레이브 장치는 등록 요청 신호(Master_Join_Req)에 대한 응답 신호(ACK)를 전송한다(단계 302). 충돌이 발생할 경우 슬롯티드 알로하(Slotted Aloha) 방식에 따라 등록 요청 신호(Master_Join_Req)에 대한 응답 신호(ACK)를 전송하는 동작이 반복된다. Referring to FIG. 3, the master device transmits a registration request signal Master_Join_Req to neighboring slave devices (step 300). The registration request signal is a signal that includes pre-scheduled identification information and slot time period and total slot time information for charging, and is a signal transmitted when there is an available slot by the master device. That is, when there is an available slot, the master device transmits a registration request signal (Master_Join_Req) including information on the corresponding slot, and the slave device transmits a response signal (ACK) to the registration request signal (Master_Join_Req) (step). 302). If a collision occurs, an operation of transmitting an acknowledgment signal (ACK) to the registration request signal Master_Join_Req is repeated according to the slotted Aloha scheme.

즉, 슬레이브 장치는 충돌에 의해 등록 요청 신호에 대한 응답 신호가 처리되지 않을 경우 다음 등록 요청 메시지를 수신하고 이에 대한 응답 메시지를 전송하는 절차를 반복하는 것이다. 응답 신호에는 적어도 슬레이브 장치의 기기 정보가 포함되는 것이 바람직하다. That is, the slave device repeats the procedure of receiving the next registration request message and transmitting a response message when the response signal for the registration request signal is not processed due to the collision. The response signal preferably includes at least device information of the slave device.

응답이 성공적으로 처리되면, 마스터 장치는 마스터 충전 오더(Master_Charging_Order)를 슬래이브 장치에 전송한다(단계 304).  If the response is successfully processed, the master device sends a master charging order (Master_Charging_Order) to the slave device (step 304).

마스터 충전 오더 신호는 충전 아이디, 충전 우선 순위 정보를 포함하며, 충전 우선 순위 정보는 응답 신호에 포함된 슬레이브 장치의 기기 정보에 기초하여 설정될 수 있다. 일례로, 노트북은 비교적 충전 우선 순위를 낮게 설정하고 스마트폰은 충전 우선 순위를 낮게 설정하는 방식으로 우선 순위가 설정될 수 있다. The master charge order signal includes charge ID and charge priority information, and the charge priority information may be set based on device information of the slave device included in the response signal. For example, the notebook may be set in a manner of setting the charging priority relatively low and the smartphone setting the charging priority low.

충전 오더 신호가 수신되면, 슬레이브 장치는 충전 오더 신호에 대한 응답 신호를 전송한다(단계 306). When the charge order signal is received, the slave device sends a response signal to the charge order signal (step 306).

슬레이브 장치는 충전 오더 신호에 대한 응답 신호를 전송한 후 코일을 온시켜 충전을 개시하며, 이때 마스터 등록 요청 신호에 포함된 슬롯 시간에 기초하여 충전을 시작한다(단계 308). After the slave device transmits the response signal to the charge order signal, the coil is turned on to start charging, at which time charging is started based on the slot time included in the master registration request signal (step 308).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 전송 컨트롤 과정을 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a power transmission control process according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 마스터 장치로부터 충전 오더를 받은 슬레이브 장치는 마스터 장치에 배터리 충전 정보(Slave_Battery_Charging_Information)를 전송한다(단계 400). Referring to FIG. 4, the slave device receiving the charging order from the master device transmits battery charging information (Slave_Battery_Charging_Information) to the master device (step 400).

배터리 충전 정보(Slave_Battery_Charging_Information)는 슬레이브 장치의 잔여 배터리 정보 및 기타의 상태 정보를 포함하며, 배터리 충전 정보를 수신한 마스터 장치는 배터리 충전 정보(Slave_Battery_Charging_Information)에 대한 응답(ACK) 신호를 전송한다(단계 402). The battery charging information Slave_Battery_Charging_Information includes remaining battery information of the slave device and other status information, and the master device receiving the battery charging information transmits an acknowledgment (ACK) signal to the battery charging information (Slave_Battery_Charging_Information) (step 402). ).

마스터 장치는 배터리 충전 정보를 통해 해당 배터리 장치의 충전 시간을 결정하며, 슬레이브 장치의 응답 신호를 수신한 후 마스터 장치는 슬레이브 장치에 충전 시간에 대한 정보(Master_Charding_Duration)를 전송한다(단계 404)The master device determines the charging time of the corresponding battery device through the battery charging information, and after receiving the response signal of the slave device, the master device transmits information (Master_Charding_Duration) about the charging time to the slave device (step 404).

충전 시간에 대한 정보(Master_Charding_Duration)를 수신한 슬레이브 장치는 이에 대한 응답 신호를 전송한다(단계 406). The slave device receiving the information on the charging time (Master_Charding_Duration) transmits a response signal thereto (step 406).

충전 시간 정보를 수신한 슬레이브 장치는 마스터 장치로부터 전력을 수신하며, 슬레이브 장치는 제공받는 전력 정보를 마스터 장치에 전송한다(단계 408). The slave device receiving the charging time information receives power from the master device, and the slave device transmits the received power information to the master device (step 408).

마스터 장치는 슬레이브 장치가 전송하는 전력 정보를 통해 적절하게 전력이 전송되는지 여부를 판단하고 전송하는 전력 및 공진 주파수를 조정하는 작업을 한다(단계 410, 412). 슬레이브 장치로 수신한 수신 전력 정보가 적절하지 않다고 판단되는 경우 송신 전력을 조절하거나 마스터 장치의 공진 주파수 조절을 위한 수동 소자 값을 조절한다. The master device determines whether power is properly transmitted based on the power information transmitted by the slave device, and adjusts the power and the resonance frequency to be transmitted (steps 410 and 412). If it is determined that the received power information received by the slave device is not appropriate, the transmission power is adjusted or the passive element value for adjusting the resonance frequency of the master device is adjusted.

슬레이브 장치와 마스터 장치의 거리가 멀 경우 예상되는 전력이 슬레이브 장치에 제공되지 않을 수도 있으며, 다수의 슬레이브 장치가 마스터 장치로부터 전력을 제공받으면서 매칭 상태가 변경될 수도 있다. When the distance between the slave device and the master device is far, the expected power may not be provided to the slave device, and the matching state may be changed while the plurality of slave devices receive power from the master device.

일례로, 슬레이브 장치가 제공받는 전력이 충전 알고리즘에서 설정된 전력에 비해 낮을 경우 송신하는 전력을 높이며, 슬레이브 장치가 제공받는 전력이 충전 알고리즘에서 설정된 전력에 비해 높을 경우 송신 전력을 낮춘다. For example, when the power provided by the slave device is lower than the power set in the charging algorithm, the transmission power is increased. When the power provided by the slave device is higher than the power set in the charging algorithm, the transmission power is lowered.

또한, 다수의 슬레이브 장치가 마스터 장치로부터 충전받으면서 매칭이 달라질 수 있으며, 이 경우 마스터 장치는 공진 주파수 조절을 위한 R, L, C 중 어느 하나의 값을 조절한다. In addition, the matching may vary while the plurality of slave devices are charged from the master device, in which case the master device adjusts any one of R, L, and C values for the resonance frequency adjustment.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (11)

마스터 장치와 다수의 슬레이브 장치로 이루어진 무선 충전 시스템에서 마스터 장치에서 수행되는 방법으로서,
슬레이브 장치들에 가용한 타임 슬롯 정보를 포함하는 등록 요청 신호를 전송하는 단계(a);
상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송한 슬레이브 장치에 상기 가용한 타임 슬롯에 충전을 수행하도록 하는 충전 오더 신호를 전송하는 단계(b); 및
상기 충전 오더 신호를 수신한 슬레이브 장치로부터 충전 정보를 수신하여 상기 슬레이브 장치로의 전력 전송을 제어하는 단계(c)를 포함하되,
상기 마스터 장치는 다수의 슬레이브 장치들에 각각 다른 타임 슬롯을 부여하고 상기 타임 슬롯이 할당된 슬레이브 장치들은 할당된 타임 슬롯에 충전을 위한 활성화 상태가 되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.
A method performed in a master device in a wireless charging system consisting of a master device and a plurality of slave devices,
(A) transmitting a registration request signal including time slot information available to slave devices;
(B) transmitting a charge order signal to perform charging in the available time slot to a slave device having transmitted a response signal to the registration request signal; And
(C) receiving charge information from a slave device receiving the charge order signal and controlling power transmission to the slave device;
The master device assigns different time slots to a plurality of slave devices, respectively, and the slave devices to which the time slot is assigned are in an activated state for charging in the assigned time slot.
제1항에 있어서,
상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호에는 슬레이브 장치의 기기 정보가 포함되며, 상기 충전 오더 신호에는 상기 기기 정보에 기초한 우선 순위 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.The method of claim 1,
The response signal to the registration request signal includes the device information of the slave device, and the charge order signal includes priority information based on the device information. 제1항에 있어서,
다수의 슬레이브 장치가 상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송할 경우 하나의 슬레이브 장치에만 상기 충전 오더 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.The method of claim 1,
And a plurality of slave devices transmit the charging order signal only to one slave device when the slave device transmits a response signal to the registration request signal. 제1항에 있어서,
상기 단계(c)의 충전 정보는 상기 슬레이브 장치의 배터리 용량 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.The method of claim 1,
The charging information of the step (c) comprises a battery capacity information of the slave device. 제1항에 있어서,
상기 단계(c)의 전력 전송 정보 제어 시 마스터 장치의 R L, C 중 적어도 하나를 변경하여 마스터 장치와 슬레이브 장치간 전력 전송을 위한 공진 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법. The method of claim 1,
And controlling at least one of RL and C of the master device to change the resonant frequency for power transmission between the master device and the slave device when controlling the power transmission information of step (c). 제1항에 있어서,
상기 단계(c)에서 상기 슬레이브 장치는 수신되는 전력 정보를 상기 마스터 장치에 전송하며, 상기 마스터 장치는 상기 수신되는 전력 정보에 기초하여 전송되는 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.The method of claim 1,
In the step (c), the slave device transmits the received power information to the master device, wherein the master device adjusts the transmitted power based on the received power information. 다수의 슬레이브 장치들에 무선으로 전력을 전송하는 무선 충전 장치로서,
슬레이브 장치들에 가용한 타임 슬롯 정보를 포함하는 등록 요청 신호를 전송하는 등록 요청 신호 전송부;
상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송한 슬레이브 장치에 상기 가용한 타임 슬롯에 충전을 수행하도록 하는 충전 오더 신호를 전송하는 충전 오더 신호 전송부; 및
상기 충전 오더 신호를 수신한 슬레이브 장치로부터 전송되는 충전 정보에 기초하여 상기 슬레이브 장치로의 전력 전송을 제어하는 전력 전송 제어부를 포함하되,
다수의 슬레이브 장치들에는 각각 다른 타임 슬롯이 부여되고, 상기 타임 슬롯이 할당된 슬레이브 장치들은 할당된 타임 슬롯에 충전을 위한 활성화 상태가 되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.A wireless charging device for wirelessly transmitting power to a plurality of slave devices,
A registration request signal transmitter for transmitting a registration request signal including time slot information available to slave devices;
A charge order signal transmission unit configured to transmit a charge order signal for charging the available time slot to a slave device that has transmitted a response signal to the registration request signal; And
And a power transmission control unit controlling power transmission to the slave device based on the charging information transmitted from the slave device receiving the charge order signal.
A plurality of slave devices are each given different time slots, and the slave devices to which the time slots are assigned are activated for charging in the assigned time slots. 제7항에 있어서,
상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호에는 슬레이브 장치의 기기 정보가 포함되며, 상기 충전 오더 신호에는 상기 기기 정보에 기초한 우선 순위 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.The method of claim 7, wherein
The response signal to the registration request signal includes device information of a slave device, and the charging order signal includes priority information based on the device information. 제7항에 있어서,
상기 슬레이브 장치가 적절한 전력을 제공받지 못할 경우, 상기 전력 전송 정보 제어부는 R L, C 중 적어도 하나를 변경하여 전력 전송을 위한 공진 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치. The method of claim 7, wherein
And when the slave device does not receive the proper power, the power transmission information control unit changes at least one of RL and C to change a resonant frequency for power transmission. 제7항에 있어서,
상기 전력 전송 제어부는 상기 슬레이브 장치로 수신되는 전력 정보를 수신하며 상기 수신되는 전력 정보에 기초하여 전송되는 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
The method of claim 7, wherein
The power transmission controller receives the power information received by the slave device and adjusts the transmitted power based on the received power information.
마스터 장치와 슬레이브 장치로 이루어진 무선 충전 시스템에서 슬레이브 장치에서 수행되는 방법으로서,
상기 마스터 장치로부터 가용한 타임 슬롯 정보를 포함하는 등록 요청 신호를 수신하는 단계(a);
상기 등록 요청 신호에 대한 응답 신호를 전송하는 단계(b);
상기 마스터 장치로부터 충전 오더 신호를 수신할 경우, 상기 충전 오더 신호에 대한 응답 신호를 전송하고 상기 가용한 타임 슬롯에 기초하여 충전을 개시하는 단계(c); 및
상기 마스터 장치에 충전 정보를 전송하고 상기 마스터 장치로부터 충전 제어 정보를 수신하는 단계(d)를 포함하되,
상기 가용한 타임 슬롯에 충전을 위한 활성화 상태가 되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 방법.A method performed in a slave device in a wireless charging system consisting of a master device and a slave device,
(A) receiving a registration request signal including time slot information available from the master device;
(B) transmitting a response signal to the registration request signal;
When receiving a charge order signal from the master device, transmitting a response signal to the charge order signal and initiating charging based on the available time slots; And
(D) transmitting charging information to the master device and receiving charging control information from the master device,
Wireless charging method, characterized in that the active state for charging in the available time slot.
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