KR20140008975A - 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법 - Google Patents

무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기 이외의 이물질을 검출하는 방법이 제공된다. 본 발명에 의한 이물질을 검출하는 방법은, 상기 무선 전력 수신기로부터 소비 전력에 관한 정보를 수신하는 단계, 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력에 관한 정보에 기초하여 손실 전력을 계산하는 단계, 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하는 단계 및 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 상기 이물질이 상기 무선 전력 송신기 상에 존재하는 것으로 판단하여 무선 전력 송신기의 전송 전력을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법 { WIRELESS POWER TRANSMITTER, WIRELESS POWER RECEIVER AND METHOD FOR CONTROLLING EACH THEREOF }
본 발명은 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소정의 방식으로 통신할 수 있는 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법에 관한 것이다.
휴대전화 또는 PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 이동단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시킴으로 인하여 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.
하지만, 이와 같은 접촉식 충전방식은 접촉 단자가 외부에 돌출되어 있으므로, 이물질에 의한 오염이 쉽고 이러한 이유로 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한 접촉 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않는다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다.
이러한 무선충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 일반적으로 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등으로 일반인들에게 알려져 있다. 이러한 무선충전 기술은 전자제품을 무선으로 충전함으로써 방수 기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않으므로 전자 기기 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 다가오는 전기차 시대에도 관련 기술이 크게 발전할 것으로 전망된다.
이러한 무선 충전 기술에는 크게 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(Resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식이 있다.
현재까지는 전자기 유도를 이용한 방식이 주류를 이루고 있으나, 최근 국내외에서 마이크로파를 이용하여 수십 미터 거리에서 무선으로 전력을 전송하는 실험에 성공하고 있어, 가까운 미래에는 언제 어디서나 전선 없이 모든 전자제품을 무선으로 충전하는 세상이 열릴 것으로 보인다.
전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 코일에 자석을 움직이면 유도 전류가 발생하는데, 이를 이용하여 송신단에서 자기장을 발생시키고 수신단에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 낸다. 이러한 현상을 자기 유도 현상이라고 일컬으며 이를 이용한 전력 전송 방법은 에너지 전송 효율이 뛰어나다.
공진 방식은, 2005년 MIT의 Soljacic 교수가 Coupled Mode Theory로 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템을 발표했다. MIT팀의 무선 충전시스템은 공명(resonance)이란 소리굽쇠를 울리면 옆에 있는 와인잔도 그와 같은 진동수로 울리는 물리학 개념을 이용한 것이다. 연구팀은 소리를 공명시키는 대신, 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시켰다. 공명된 전기 에너지는 공진 주파수를 가진 기기가 존재할 경우에만 직접 전달되고 사용되지 않는 부분은 공기 중으로 퍼지는 대신 전자장으로 재흡수되기 때문에 다른 전자파와는 달리 주변의 기계나 신체에는 영향을 미치지 않을 것으로 보고 있다.
한편, 무선 충전 방식에 대한 연구는 근자에 들어서 활발하게 진행되고 있으며, 그 무선 충전 순위, 무선 전력 송/수신기의 검색, 무선 전력 송/수신기 사이의 통신 주파수 선택, 무선 전력 조정, 매칭 회로의 선택, 하나의 충전 주기에서의 각각의 무선 전력 수신기에 대한 통신 시간 분배 등에 대한 표준은 제언되고 있지 않다. 특히, 무선 전력 송신기가 무선 전력 송신기 상에 배치되는 이물질을 검출하는 방법 및 무선 전력 수신기가 관련 정보를 송신하는 구성과 관련한 표준의 제언이 요청된다.
본 발명은 무선 전력 송/수신기 동작의 전반에 대한 표준, 특히 무선 전력 송신기가 이물질을 검출하는 구성 및 절차 전반을 제언한다.
상술한 바를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기 이외의 이물질을 검출하는 방법은, 상기 무선 전력 수신기로부터 소비 전력에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력에 관한 정보에 기초하여 손실 전력을 계산하는 단계; 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하는 단계; 및 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 상기 이물질이 상기 무선 전력 송신기 상에 존재하는 것으로 판단하여 무선 전력 송신기의 전송 전력을 제어하는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 의한 무선 전력 수신기 이외의 이물질을 검출하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 수신기로부터 상기 무선 전력 수신기의 손실 전력에 관한 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 무선 전력 수신기의 전력에 관한 손실 정보에 기초하여 손실 전력을 계산하고, 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하여, 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 상기 이물질이 상기 무선 전력 송신기 상에 존재하는 것으로 판단하는 제어부;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 제어 방법은, 상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하기 위한 검출 전력을 인가하여, 상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하는 단계; 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 상기 무선 전력 수신기로 송신하는 단계; 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 판단하고, 판단 결과에 기초하여 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계; 상기 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신하는 단계; 및 상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 의한 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 무선 전력 송신기는, 상기 무선 전력 수신기에 상기 충전 전력을 송신하는 공진기; 상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하기 위한 검출 전력을 상기 공진기에 인가하여 상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하고, 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 상기 무선 전력 수신기로 송신하도록 상기 공진기를 제어하는 제어부; 및 상기 무선 전력 수신기와 통신을 수행하하는 통신부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 판단하고, 판단 결과에 기초하여 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키고, 상기 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신기의 제어 방법은, 적어도 하나의 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 무선 전력 송신기 중 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정하고, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기와 통신을 수행하는 단계; 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기가 관제하는 무선 전력 네트워크에 가입하는 단계; 및 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 상기 구동 전력보다 큰 충전 전력을 수신하는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 의한 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신기는, 적어도 하나의 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 수신하는 전력 수신부; 상기 적어도 하나의 무선 전력 송신기 중 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정하는 제어부; 및 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기와 통신을 수행하고, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기가 관제하는 무선 전력 네트워크에 가입하는 통신부;를 포함하고, 상기 전력 수신부는, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 상기 구동 전력보다 큰 충전 전력을 수신한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기가 수신하는 전력 이외의 손실전력을 계산하여 전송 전력을 제어하는 방법은, 상기 무선 전력 수신기로부터 소비 전력에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력에 관한 정보에 기초하여 손실 전력을 계산하는 단계; 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하는 단계; 및 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신기의 전송 전력을 제어하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 의하여 무선 전력 송신기가 이물질을 검출하는 구성 및 절차 전반이 제공된다. 아울러, 보다 효율적이고 안정적인 방법으로 이물질을 검출할 수 있으며, 이에 따라 전력 낭비가 방지될 수 있다.
도 1은 무선 충전 시스템 동작 전반을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송/수신기의 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 무선 전력 송수신을 설명하는 개념도이다.
도 5는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 전력 입출력을 설명하기 위한 상세 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신을 설명하는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신의 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신의 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신의 타이밍도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 무선 충전 시스템 동작 전반을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기(100) 및 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)를 포함한다.
무선 전력 송신기(100)는 적어도 하나의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)에 무선으로 각각 전력(1-1,1-2,1-n)을 송신할 수 있다. 더욱 상세하게는, 무선 전력 송신기(100)는 소정의 인증절차를 수행한 인증된 무선 전력 수신기에 대하여서만 무선으로 전력(1-1,1-2,1-n)을 송신할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)와 전기적 연결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)로 전자기파 형태의 무선 전력을 송신할 수 있다.
한편, 무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)와 양방향 통신을 수행할 수 있다. 여기에서 무선 전력 송신기(100) 및 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 소정의 프레임으로 구성된 패킷(2-1,2-2,2-n)을 처리하거나 송수신할 수 있다. 상술한 프레임에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 무선 전력 수신기는 특히, 이동통신단말기, PDA, PMP, 스마트폰 등으로 구현될 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)로 무선으로 전력을 제공할 수 있다. 예를 들어 무선 전력 송신기(100)는 공진 방식을 통하여 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)에 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 송신기(100)가 공진 방식을 채택한 경우, 무선 전력 송신기(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,1110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 30m 이하일 수 있다. 또한 무선 전력 송신기(100)가 전자기 유도 방식을 채택한 경우, 전력제공장치(100)와 복수 개의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 사이의 거리는 바람직하게는 10cm 이하일 수 있다.
무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 전력을 수신하여 내부에 구비된 배터리의 충전을 수행할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 무선 전력 수신기 상태 정보 또는 무선 전력 송신기(100) 제어 정보 등을 무선 전력 송신기(100)에 송신할 수 있다. 상기의 송신 신호의 정보에 관하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
또한 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)는 각각의 충전상태를 나타내는 메시지를 무선 전력 송신기(100)로 송신할 수 있다.
무선 전력 송신기(100)는 디스플레이와 같은 표시수단을 포함할 수 있으며, 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각으로부터 수신한 메시지에 기초하여 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각의 상태를 표시할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기(100)는 각각의 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n)가 충전이 완료되기까지 예상되는 시간을 함께 표시할 수도 있다.
무선 전력 송신기(100)는 무선 전력 수신기(110-1,110-2,110-n) 각각에 무선 충전 기능을 디스에이블(disabled)하도록 하는 제어 신호를 송신할 수도 있다. 무선 전력 송신기(100)로부터 무선 충전 기능의 디스에이블 제어 신호를 수신한 무선 전력 수신기는 무선 충전 기능을 디스에이블할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(200)는 전력 송신부(211), 제어부(212) 및 통신부(213)를 포함할 수 있다. 또한 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부(252) 및 통신부(253)를 포함할 수 있다.
전력 송신부(211)는 무선 전력 송신기(200)가 요구하는 전력을 제공할 수 있으며, 무선으로 무선 전력 수신기(250)에 전력을 제공할 수 있다. 여기에서, 전력 송신부(211)는 교류 파형의 형태로 전력을 공급할 수 있으며, 직류 파형의 형태로 전력을 공급하면서 이를 인버터를 이용하여 교류 파형으로 변환하여 교류 파형의 형태로 공급할 수도 있다. 전력 송신부(211)는 내장된 배터리의 형태로 구현될 수도 있으며, 또는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하여 다른 구성 요소에 공급하는 형태로도 구현될 수 있다. 전력 송신부(211)는 일정한 교류 파형의 전력을 제공할 수 있는 수단이라면 제한이 없다는 것은 당업자가 용이하게 이해할 것이다.
아울러, 전력 송신부(211)는 교류 파형을 전자기파 형태로 무선 전력 수신기(250)로 제공할 수 있다. 전력 송신부(211)는 추가적으로 루프 코일을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 소정의 전자기파를 송신 또는 수신할 수 있다. 전력 송신부(211)가 루프 코일로 구현되는 경우, 루프 코일의 인덕턴스(L)는 변경가능할 수도 있다. 한편 전력 송신부(211)는 전자기파를 송수신할 수 있는 수단이라면 제한이 없는 것은 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
제어부(212)는 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 저장부(미도시)로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 무선 전력 송신기(200)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부(212)는 CPU, 마이크로프로세서, 미니 컴퓨터와 같은 형태로 구현될 수 있다. 제어부(212)의 세부 동작과 관련하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 통신부(253)와 NFC(near field communication), Bluetooth, BLE(Bluetooth Low Energy), Wifi, Wifi Direct, Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 통신부(213)는 IEEE802.15.4 방식의 Zigbee 통신 방식을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 아울러, 통신부(213)는 CSMA/CA 알고리즘을 이용할 수 있다. 통신부(213)가 이용하는 주파수 및 채널 선택에 관한 구성은 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 한편, 상술한 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본원 발명은 통신부(213)에서 수행하는 특정 통신 방식에 의하여 그 권리범위가 한정되지 않는다.
한편, 통신부(213)는 무선 전력 송신기(200)의 정보에 대한 신호를 송신할 수 있다. 여기에서, 통신부(213)는 상기 신호를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다. 표 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기(200)로부터 송신되는 신호의 데이터 구조이다. 무선 전력 송신기(200)는 하기의 프레임을 가지는 신호를 기설정된 주기마다 송신할 수 있으며, 상기 신호는 이하에서는 Notice 신호로 명명될 수도 있다.
frame type protocol version sequence number network ID RX to Report(schedule mask) Reserved Number of Rx
Notice 4bit 1 Byte 1Byte 1Byte 5bit 3bit
표 1에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 1에서는 해당 신호가 Notice 신호임을 지시한다. protocol version 필드는, 통신 방식의 프로토콜의 종류를 지시하는 필드로, 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기(200)의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. Rx to Report(schedule mask) 필드는, 무선 전력 송신기(200)로 보고를 수행할 무선 전력 수신기들을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. 표 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 Rx to Report(schedule mask) 필드이다.
Rx to Report(schedule mask)
Rx1 Rx2 Rx3 Rx4 Rx5 Rx6 Rx7 Rx8
1 0 0 0 0 1 1 1
여기에서, Rx1 내지 Rx8은 무선 전력 수신기 1 내지 8에 대응할 수 있다. Rx to Report(schedule mask) 필드는 스케쥴 마스크의 번호가 1로 표시된 무선 전력 수신기가 보고를 수행하도록 구현될 수 있다.
Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 5Byte가 할당될 수 있다. Number of Rx 필드는, 무선 전력 송신기(200)의 주위의 무선 전력 수신기의 개수를 지시하는 필드로, 예를 들어 3bit가 할당될 수 있다.
한편, 표 1의 프레임 형식의 신호는 IEEE802.15.4 형식의 데이터 구조 중 WPT에 할당되는 형식으로 구현될 수 있다. 표 3은 IEEE802.15.4의 데이터 구조이다.
Preamble SFD Frame Length WPT CRC16
표 3과 같이, IEEE802.15.4의 데이터 구조는 Preamble, SFD, Frame Length, WPT, CRC16 필드를 포함할 수 있으며, 표 1과 같은 데이터 구조는 WPT 필드에 포함될 수 있다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)로부터 전력 정보를 수신할 수 있다. 여기에서 전력 정보는 무선 전력 수신기(250)의 용량, 배터리 잔량, 충전 횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 통신부(213)는 무선 전력 수신기(250)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 특정 무선 전력 수신기(250)의 무선 전력 수신부(251)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.
통신부(213)는 무선 전력 수신기(250) 뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신기(미도시)로부터의 신호를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 통신부(213)는 다른 무선 전력 송신기로부터 상술한 표 1의 프레임의 Notice 신호를 수신할 수 있다.
한편, 도 2a에서는 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 상이한 하드웨어로 구성되어 무선 전력 송신기(200)가 아웃-밴드(out-band) 형식으로 통신되는 것과 같이 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 본 발명은 전력 송신부(211) 및 통신부(213)가 하나의 하드웨어로 구현되어 무선 전력 송신기(200)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다.
무선 전력 송신기(200) 및 무선 전력 수신기(250)는 각종 신호를 송수신할 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신기(200)가 주관하는 무선 전력 네트워크로의 무선 전력 수신기(250)의 가입과 무선 전력 송수신을 통한 충전 과정이 수행될 수 있으며, 상술한 과정은 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 수신기의 블록도이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신기(250)는 전력 수신부(251), 제어부(252), 통신부(253), 정류부(254), DC/DC 컨버터부(255), 스위치부(256) 및 충전부(257)를 포함할 수 있다.
전력 수신부(251), 제어부(252) 및 통신부(253)에 대한 설명은 여기에서는 생략하도록 한다. 정류부(254)는 전력 수신부(251)에 수신되는 무선 전력을 직류 형태로 정류할 수 있으며, 예를 들어 브리지 다이오드의 형태로 구현될 수 있다. DC/DC 컨버터부(255)는 정류된 전력을 기설정된 이득으로 컨버팅할 수 있다. 예를 들어, DC/DC 컨버터부(255)는 출력단(259)의 전압이 5V가 되도록 정류된 전력을 컨버팅할 수 있다. 한편, DC/DC 컨버터부(255)의 전단(258)에는 인가될 수 있는 전압의 최솟값 및 최댓값이 기설정될 수 있으며, 상술한 정보는 후술할 Request join 신호의 Input Voltage MIN 필드 및 Input Voltage MAX 필드에 기록될 수 있다. 아울러, DC/DC 컨버터부(255)의 후단(259)에 인가되는 정격 전압 값 및 도통되는 정격 전류 값은 Request join 신호의 Typical Output Voltage 필드 및 Typical Output Current 필드에 기재될 수 있다.
스위치부(256)는 DC/DC 컨버터부(255) 및 충전부(257)를 연결할 수 있다. 스위치부(256)는 제어부(252)의 제어에 따라 온(on)/오프(off) 상태를 유지할 수 있다. 충전부(257)는 스위치부(256)가 온 상태인 경우에 DC/DC 컨버터부(255)로부터 입력되는 컨버팅된 전력을 저장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송/수신기의 제어 방법의 흐름도이다.
무선 전력 송신기는 근린에 위치하는 물체를 검출할 수 있다(S301). 무선 전력 송신기는 예를 들어 로드 변경을 검출하여 무선 전력 송신기의 근린에 새로운 물체가 위치한 지 여부를 판단할 수 있다. 하지만, 상술한 로드 변경은 단순한 실시 예일 뿐이며, 무선 전력 송신기는 전압, 전류, 위상, 온도 등 다양한 판단 기준에 기초하여 근린의 물체를 검출할 수 있다. 상기의 다양한 판단 기준에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.
무선 전력 수신기는 적어도 하나의 채널에서 무선 전력 송신기를 검색하여(S303), 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 송신기들로 무선 전력 송신기 검색 신호를 송신하고, 이에 대응하여 수신되는 무선 전력 수신기 검색 응답 신호에 기초하여 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정할 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신기는 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기와 페어링(paring)을 형성할 수 있다.
무선 전력 수신기는, 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기가 관제하는 무선 전력 네트워크에 가입할 수 있다(S305). 예를 들어, 무선 전력 수신기는 가입 요청 신호를 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기에 송신할 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신기는 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 가입 응답 신호를 수신할 수 있다. 가입 응답 신호에는 가입 가부 정보가 포함될 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 수신기의 가입 가부가 결정될 수 있다.
무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기는 대기 상태에 돌입할 수 있다(S307). 대기 상태에서, 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로 명령 신호를 송신한다. 무선 전력 송신기는 수신된 명령 신호에 대응하여 보고 신호 또는 Ack 신호를 송신한다. 한편, 명령 신호 중 충전 개시 명령이 포함된 경우에, 무선 전력 수신기는 충전을 개시할 수 있다(S309).
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 무선 전력 송수신을 설명하는 개념도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기(500)는 무선 전력 수신기(510)에 무선 전력(510)을 송신한다. 한편, 무선 전력 송신기(500) 상에는 무선 전력 수신기(510) 이외의 이물질(520)이 배치될 수가 있다. 여기에서, 이물질(520)은 무선 전력 수신이 허용되지 않은 타 무선 전력 수신기일 수 있다. 또는 이물질(520)은 상대적으로 작은 금속성 물질일 수도 있다. 또는 이물질(520)은 상대적으로 소형으로 제작된 무선 전력 수신기일 수도 있다.
무선 전력 송신기(500)는 이물질(520)의 존재를 로드 변경을 통하여 검출할 수 있다. 도 3과 관련하여 상술한 바와 같이, 무선 전력 송신기(500)는 코일 등에 주기적으로 검출 전력을 인가한다. 이물질(520)이 무선 전력 송신기(500)상에 배치되면, 무선 전력 송신기(500)에서 검출하는 로드 값이 변경될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(500)는 이물질(520)의 존재를 검출할 수 있다. 아울러, 무선 전력 송신기(500)는 로드뿐만이 아닌, 전압, 전류, 위상, 온도 등 다양한 판단 기준에 기초하여 근린의 물체를 검출할 수 있다.
다만, 이물질(520)이 상대적으로 소형인 경우에는, 로드, 전압, 전류, 위상, 온도의 변경량이 노이즈(noise)와 구분이 되지 않을 수도 있다. 무선 전력 송신기(500)는 지속적으로 손실되는 전력량(503)을 측정한다. 무선 전력 송신기(500)는 유실되는 전력량(502,503)이 기설정된 임계값을 초과하면, 이물질(520)이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
이물질(520)이 배치되는 경우에는, 이물질(520)로 유입되는 전력량(502)이 발생한다. 무선 전력 송신기(500)로부터 출력되는 전력의 총합(501,502,503)은 일정한 수치를 가질 수 있다. 무선 전력 송신기(500)는 무선 전력 수신기(510)에 구동 전력(502)을 송신한다. 아울러, 이물질(520)이 배치되는 경우에는, 무선 전력 송신기(500)는 이물질(520)에도 무선 전력(502)을 송신한다. 한편, 무선 전력 송신기(500) 및 무선 전력 수신기(503)와의 상호유도에 의하여 손실되는 전력과, 무선 전력 송신기(503)로부터 손실되는 전력 등의 손실 전력(503)도 발생한다.
이물질(520)이 배치되지 않으면, 무선 전력 송신기(500)가 측정하는 유실 전력은 손실 전력(503)과 동일하다. 한편, 이물질(520)이 배치되면, 무선 전력 송신기(500)가 측정하는 유실 전력은 이물질(520)로 유입되는 전력(502)과 손실 전력(503)의 합계가 될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신기(500)는 유실 전력의 크기가 기설정된 임계값을 초과하면, 이물질(520)이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
무선 전력 송신기(500)는 이물질(520)이 존재하는 것으로 판단되면, 전송 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(500)는 전송 전력의 인가를 중단할 수 있다. 무선 전력 송신기(500)는 이물질(520)이 회수될 때까지 전송 전력의 인가를 중단할 수 있다. 무선 전력 송신기(500)는 이물질(520)이 회수될 때까지 경고 메시지를 송신할 수도 있다.
한편, 무선 전력 송신기(500)는 이물질(520)의 존재가 아닌 단순히 손실 전력을 측정할 수도 있다. 무선 전력 송신기(500)는 손실 전력을 기설정된 주기 또는 지속적으로 측정한다. 무선 전력 송신기(500)는 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하면, 전송 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(500)는 전송 전력의 인가를 중단하거나 또는 전송 전력을 감소시킬 수 있다. 무선 전력 송신기(500)는 전송 전력의 제어를, 손실 전력이 기설정된 임계치 이하가 될 때까지 지속하여 수행할 수 있다.
도 5는 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 전력 입출력을 설명하기 위한 상세 개념도이다. 무선 전력 송신기의 증폭기(610)에는 PTX의 전력이 입력될 수 있다. 인버터부(620)는 입력된 직류 형태의 전력을 교류 형태로 인버팅(inverting)한다. 예를 들어, 인버터부(620)는 기설정된 공진 주파수의 교류 형태로 인버팅을 수행한다. 송신 공진기(630)는 입력된 전력을 공진하여 무선 전력 수신기의 수신 공진기(640)로 송신한다. 한편, 송신 공진기(630)는 기설정된 레지스턴스(resistance) 및 리액턴스를 가지며, 이에 따라 손실 전력(PTX - RESO)이 발생한다. 송신 공진기(630)로부터 수신 공진기(640)로 전달되는 전력은 PTX - OUT일 수 있다. 이에 따라, 하기의 수학식 1의 관계가 성립된다.
Figure pat00001
한편, 무선 전력 송수신 과정에서, 송신 공진기(630) 및 수신 공진기(640) 사이의 상호 인덕턴스에 따른 손실 전력(PINDUCTION)이 발생할 수 있다. 아울러, 수신 공진기(640)의 인덕턴스에 따른 손실 전력(PRX - COIL)이 발생할 수 있다. 한편, 정류부(650)에 입력되는 전력은 PAC이며, 정류부(650)에서 손실되는 전력은 PREC일 수 있다. 아울러, DC/DC 컨버터부(660)에서 손실되는 전력은 PDC / DC이며, 충전부(670)에는 나머지 전력이 충전된다. 한편, DC/DC 컨버터부(660)의 전단의 전압은 Vin이고, 전단의 전류는 Iin이다. 또한, DC/DC 컨버터부(660)의 후단의 전압은 Vout이고, 후단의 전류는 Iout이다. 한편, 무선 전력 수신기가 인식하는 전력량은 PACK일 수 있다.
상술한 바에 따라서, 하기의 수학식 2 내지 수학식 4가 결정된다.
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
무선 전력 송신기는 PACK를 무선 전력 수신기로부터 수신할 수 있다. 상술한 바에 따라서 손실 전력(PLOSS)은 수학식 5와 같이 결정된다.
Figure pat00005
무선 전력 송신기는 손실 전력(PLOSS)이 기설정된 임계값을 초과하면, 무선 전력 수신기 이외에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 무선 전력 송신기는 복수 개의 무선 전력 수신기가 충전을 수행하는 경우에도, 이물질을 검출할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 복수 개의 무선 전력 수신기 각각으로부터 인식하는 전력량의 합계 및 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력량에 기초하여 손실 전력을 파악한다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 무선 전력 수신기가 충전을 수행하고 있는 것을 상정한다. 무선 전력 송신기는 수학식 6에 따라 손실 전력을 파악한다.
Figure pat00006
수학식 6에서, PAC1은 제 1 무선 전력 수신기의 정류부에 입력되는 전력량이며, PRX - COIL1은 제 1 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서 손실되는 전력량이며, PINDUCTION1은 제 1 무선 전력 수신기의 수신 공진기 및 무선 전력 송신기의 송신 공진기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력량이다. 아울러, PAC2은 제 2 무선 전력 수신기의 정류부에 입력되는 전력량이며, PRX - COIL2은 제 2 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서 손실되는 전력량이며, PINDUCTION2은 제 2 무선 전력 수신기의 수신 공진기 및 무선 전력 송신기의 송신 공진기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력량이다. 아울러, PAC3은 제 3 무선 전력 수신기의 정류부에 입력되는 전력량이며, PRX -COIL3은 제 3 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서 손실되는 전력량이며, PINDUCTION3은 제 3 무선 전력 수신기의 수신 공진기 및 무선 전력 송신기의 송신 공진기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력량이다.
무선 전력 송신기는 측정한 손실 전력에 기초하여 이물질 존재 여부를 검출한다. 무선 전력 송신기는 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 경우, 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
무선 전력 송신기는 송신 공진기의 임피던스 정보를 저장할 수 있다. 무선 전력 수신기는, 수신 공진기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기가 파악하는 손실 전력 정보를 무선 전력 송신기로 송신한다. 예를 들어, 무선 전력 수신기는 수신 공진기에서 손실되는 전력량, 전력송신기의 공진기와의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력량, 정류부에 입력되는 전력량 또는 손실되는 전력율, DC/DC 컨버터부의 전단의 전류 및 전압, DC/DC 컨버터부의 후단의 전류 및 전압 정보 중 적어도 하나를 무선 전력 송신기로 송신한다.
무선 전력 송신기는 저장된 송신 공진기의 임피던스 정보, 무선 전력 수신기는 수신 공진기에서 손실되는 전력량, 정류부에 입력되는 전력량, DC/DC 컨버터부의 전단의 전류 및 전압, DC/DC 컨버터부의 후단의 전류 및 전압 정보 중 적어도 하나에 기초하여 손실 전력을 측정한다.
제 1 실시 예에서, 무선 전력 송신기는 증폭기에 입력되는 전력량, 송신 공진기에서의 손실 전력, 수신 공진기에서의 손실 전력, 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단의 전압 및 전류 정보에 기초하여 손실 전력을 측정한다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 수학식 7에 기초하여 손실 전력을 측정한다.
Figure pat00007
무선 전력 송신기는, 수학식 7과 같이, 증폭기에 입력되는 전력량(PLOSS)에서, 송신 공진기에서의 손실 전력(PTX - COIL), 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC), 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단의 전압(Vin) 및 전류(Iin)의 곱을 빼서 손실 전력을 측정한다.
무선 전력 송신기는, 송신 공진기에서의 손실 전력(PTX - COIL)을 송신 공진기의 임피던스에 기초하여 측정할 수 있다. 무선 전력 수신기는, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL)을 수신 공진기의 임피던스에 기초하여 측정할 수 있다. 무선 전력 수신기는 수신 공진기의 임피던스, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC), 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단의 전압(Vin) 및 전류(Iin) 정보를 무선 전력 송신기로 송신한다.
무선 전력 수신기는 수신 공진기의 임피던스, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC), 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버 터의 전단의 전압(Vin) 및 전류(Iin) 정보 중 적어도 하나를, 무선 전력 송신기 검색 신호(이하, search 신호) 또는 가입 요청 신호(이하, request join 신호)에 포함시켜 송신한다. 또는 무선 전력 수신기는 상술한 정보를 보고 신호(이하, report 신호)에 포함시켜 송신한다.
search 신호는 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 검색하기 위한 신호일 수 있으며, 예를 들어 표 4와 같은 데이터 구조를 가진다.
Frame Type Protocol Version Sequence Number Company ID Product ID Impedence category power consumption
Search 4 bit 1 Byte 1 Byte 4 Byte 4 bit 4 bit 4bit
표 4에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 4에서는 해당 신호가 Search 신호임을 지시한다. protocol version 필드는, 통신 방식의 프로토콜의 종류를 지시하는 필드로, 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. 즉, 표 1의 Notice 신호의 sequence number가 1이라면, 표 5의 Search 신호의 sequence number는 2일 수 있다. Company ID 필드는, 무선 전력 수신기의 제조사 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 1 Byte가 할당될 수 있다. Product ID 필드는, 무선 전력 수신기의 제품 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 무선 전력 수신기의 시리얼 넘버 정보가 기재될 수 있다. Product ID 필드에는, 예를 들어 4 Byte가 할당될 수 있다. Impedence 필드는, 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. Impedence 필드에는, 수신 공진기의 임피던스 정보가 기재될 수 있다. category 필드는, 무선 전력 수신기의 정격 전력 정보 또는 크기 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. power consumption 필드는, 무선 전력 수신기가 파악하는 손실 전력 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. power consumption 필드에는, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC) 각각 또는 합계가 기재될 수 있다. 아울러, 추가적으로 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버 터의 전단의 전압(Vin) 및 전류(Iin) 정보가 기재될 수도 있다.
무선 전력 송신기는 입력된 search 신호에 기초하여 무선 전력 수신기 각각의 관련 정보를 관리할 수 있다. 표 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 장치 제어 테이블이다.
Session ID company ID Product ID Load Characteristic Current Characteristic Voltage characteristic efficiency characteristic status charactersitic input voltage output voltage output current impedance power consumption rectifier effeiciency
1 0x11111111 0x11111111 25 300mA 5V 75% complete & standby - 5V 300mA 25 344 56
2 0x22222222 0x11111111 30 500mA 3V 70% Charge(CV) 3V 3V 400mA 30 352 66
3 0x33333333 0x22222222 10 100mA 5V 80% charge(CC) 5V 5V 100mA 10 355 55
4 0x44444444 0x11111111 50 500mA 5V 75% Charge(CC) 5V 5V 500mA 50 643 75
5 0x55555555 0x33333333 100 500mA 12V 75% standby - 12V 500mA 100 432 45
표 5와 같이, 장치 제어 테이블은, 무선 전력 수신기 각각의 세션 ID, 제조사 ID, 제품 ID, 로드 특성, 전류 특성, 전압 특성, 효율 특성, 현재 상태, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터 전단에서의 전압, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터 후단에서의 전압 및 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터 후단에서의 전압의 정보 등을 관리할 수 있다. 여기에서, 현재 상태는 무선 전력 수신기가 충전이 완료되어 대기 상태에 있는지, 충전 전력 불충분으로 인하여 대기 상태에 있는지, CV(constant voltage) 모드로 충전 중인지, CC(constant current) 모드로 충전 중인지 여부 등에 대한 것일 수 있다. 아울러, 장치 제어 테이블은, 무선 전력 수신기 각각의 임피던스 정보, 소비 전력 정보 및 정류부 효율 정보를 관리할 수도 있다.
한편, 무선 전력 송신기는 search 신호에 응답하여, 무선 전력 송신기 검색 응답 신호를 무선 전력 수신기로 송신한다.
무선 전력 송신기 검색 응답 신호는 하기의 표 6의 데이터 구조를 가질 수 있으며, 이하에서는 Response search 신호라고 명명하도록 한다 .
Frame Type Reserved Sequence Number Network ID
Response Search 4 bit 1 Byte 1 Byte
표 6에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 6에서는 해당 신호가 Response search 신호임을 지시한다. Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다.
무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로 무선 전력 송수신 네트워크로의 가입을 요청하는 가입 요청 신호를 송신한다. 상술한 Request join 신호는 각각 표 7의 데이터 구조를 가진다.
Frame Type Reserved Sequence Number Network ID Product ID Input Voltage MIN Input Voltage MAX Typical Output Voltage Typical Output Current impedence power consumption
Request join 4 bit 1 Byte 1 Byte 4 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 1Byte 4 bit 4 bit
표 7에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 7에서는 해당 신호가 Request join 신호임을 지시한다. Reserved 필드는, 향후의 이용을 위하여 예약된 필드로 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. Product ID 필드는, 무선 전력 수신기의 제품 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 무선 전력 수신기의 시리얼 넘버 정보가 기재될 수 있다. Input Voltage MIN 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 전단에 인가되는 전압 최솟값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Input Voltage MAX 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 전단에 인가되는 전압 최댓값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Typical Output Voltage 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 후단에 인가되는 정격 전압 값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Typical Output Current 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 후단에 도통되는 정격 전류 값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Impedence 필드는, 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 지시하는 필드로, 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. Impedence 필드에는, 수신 공진기의 임피던스 정보가 기재될 수 있다. power consumption 필드에는, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC) 각각 또는 합계가 기재될 수 있다. 아울러, 추가적으로 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버 터의 전단의 전압(Vin) 및 전류(Iin) 정보가 기재될 수도 있다.
한편, 제 2 실시 예에서, 무선 전력 송신기는 증폭기에 입력되는 전력량, 송신 공진기에서의 손실 전력, 수신 공진기에서의 손실 전력, 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력, DC/DC 컨버터의 손실 전력, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 전압 및 전류 정보에 기초하여 손실 전력을 측정한다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 수학식 7에 기초하여 손실 전력을 측정한다.
Figure pat00008
무선 전력 송신기는, 수학식 7과 같이, 증폭기에 입력되는 전력량(PLOSS)에서, 송신 공진기에서의 손실 전력(PTX - COIL), 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC), DC/DC 컨버터의 손실 전력(PDC / DC) 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 전압(Vout) 및 전류(Iout)의 곱을 빼서 손실 전력을 측정한다.
무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기에 주기적으로 report 신호를 송신할 수 있다. Report 신호는 예를 들어 표 8과 같은 데이터 구조를 가질 수 있다.
Frame Type Session ID Sequence number Network ID Input Voltage Output Voltage Output Current power consumption
Report 4 bit 1 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte
표 8에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 8에서는 해당 신호가 Report 신호임을 지시한다. Session ID는 무선 전력 송신기가 무선 전력 네트워크의 제어를 위하여 무선 전력 수신기에 부가하는 session ID를 지시하는 필드일 수 있다. Session ID 필드에는 예를 들어 4 bit가 부가될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. Input Voltage 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 전단에 인가되는 전압 값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Output Voltage 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 후단에 인가되는 전압 값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. Output Current 필드는, 무선 전력 수신기의 dc/dc 컨버터(미도시)의 후단에 도통되는 정격 전류 값을 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 인가될 수 있다. power consumption 필드에는, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC), 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터에서의 손실 전력(PDC / DC) 각각 또는 합계가 기재될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신을 설명하는 타이밍도이다. 무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기(700)로 search 신호를 송신한다(S701). 상술한 바와 같이, search 신호에는 수신 공진기에서의 손실 전력, 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단의 전압 및 전류 정보가 기재될 수 있다.
무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기(700)로 request join 신호를 송신한다(S703). 상술한 바와 같이, 수신 공진기에서의 손실 전력, 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력, 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단의 전압 및 전류 정보가 기재될 수 있다. 한편, 도 6의 실시 예에서는, search 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보가 기재되면, request join 신호에 power consumption 정보가 기재될 수 있다. 또는, search 신호에 power consumption 정보가 기재되면, request join 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보가 기재될 수 있다.
무선 전력 송신기(700)는, 무선 전력 수신기(750)로부터 수신된 정보에 기초하여 손실 전력(PLOSS)을 측정한다(S705). 아울러, 무선 전력 송신기(700)는 측정된 손실 전력(PLOSS)이 기설정된 임계치를 초과하는 경우에 이물질이 존재하는 것으로 판단한다.
무선 전력 송신기(700)는 무선 전력 수신기(750)로 명령 신호(이하, command 신호)를 송신한다(S707). Command 신호는 표 9와 같은 데이터 구조를 가질 수 있다.
Frame Type Session ID Sequence number Network ID command Type Variable
Command 4 bit 1 Byte 1 Byte 4 bit 4 bit
표 9에서의 frame type은 신호의 타입을 지시하는 필드로, 표 9에서는 해당 신호가 Command 신호임을 지시한다. Session ID는 무선 전력 송신기가 무선 전력 네트워크의 제어를 위하여 무선 전력 수신기 각각에 부가하는 session ID를 지시하는 필드일 수 있다. Session ID 필드에는 예를 들어 4 bit가 부가될 수 있다. sequence number 필드는, 해당 신호의 순차적인 순서를 지시하는 필드로, 예를 들어 1 Byte가 할당될 수 있다. sequence number는, 예를 들어 신호의 송수신 단계에 대응하여 1씩 증가될 수 있다. network ID 필드는, 무선 전력 송신기의 네트워크 식별자(network ID)를 지시하는 필드로, 예를 들어 1Byte가 할당될 수 있다. command Type 필드는, 명령의 종류를 지시하는 필드로 예를 들어 4 bit가 할당될 수 있다. 아울러, Variable 필드는 command 필드를 보충하는 필드로 예를 들어 4bit가 할당될 수 있다. 한편, command type 필드 및 variable 필드는 표 10과 같은 다양한 실시 예들을 가질 수 있다.
command Type Variable
Charge start reserved
Charge finish reserved
Request Report CTL level
Reset Reset type
Channel Scan Reserved
change channel channel
charge start는 무선 전력 수신기로 하여금 충전을 개시하도록 하는 명령일 수 있다. charge finish는 무선 전력 수신기로 하여금 충전을 종료하도록 하는 명령일 수 있다. Request report는 무선 전력 수신기로 하여금 보고 신호를 송신하도록 하는 명령일 수 있다. Reset은 초기화 명령일 수 있다. Channel scan은 채널을 탐색하는 명령일 수 있다. channel change는 통신 채널을 변경하는 명령일 수 있다.
무선 전력 수신기는 Command 신호에 기초하여 충전을 개시할 수 있다. 특히, 무선 전력 수신기는 DC/DC 컨버터부 및 충전부 사이의 스위치부를 온(on) 상태로 제어하여 충전을 개시할 수 있다. 무선 전력 송신기는 보고를 요구하는 취지의 Command 신호를 송신한다. 상기의 Command 신호는 command type이 request report인 command 신호이다.
command 신호를 수신한 무선 전력 수신기는 현재 전력 상황을 측정한다. 무선 전력 수신기는 상기 측정의 결과에 기초하여 현재 전력 상황 정보를 포함하는 report 신호를 생성한다. 무선 전력 수신기는 생성된 report 신호를 무선 전력 송신기에 송신한다(S709).
무선 전력 송신기(700)는 주기적으로 입력되는 report 신호에 기초하여 시스템 효율을 계산하고 이물질을 검출할 수 있다(S711).
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 무선 전력 송신기의 제어 방법 흐름도이다.
무선 전력 송신기는, 무선 전력 수신기로부터 search 신호를 수신한다(S801). 무선 전력 송신기는, 수신한 search 신호에 대응하여 response search 신호를 송신한다(S803). 무선 전력 송신기는, 무선 전력 수신기로부터 request join 신호를 수신한다(S805). 무선 전력 송신기는, 표 5와 같은 장치 제어 테이블에 기초하여 무선 전력 수신기의 가입 가부를 판단한다.
무선 전력 송신기는 search 신호 및 request join 신호의 정보에 기초하여 손실 전력을 계산한다(S807). 계산된 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 경우(S809-Y), 무선 전력 송신기는 이물질이 존재하는 것으로 판단한다. 무선 전력 송신기는 이물질이 회수될 때까지 경고 신호를 송신한다(S813). 경고 신호는, 시각, 청각적인 수단을 포함할 수 있으며, 예를 들어 경고음 또는 LED의 점멸을 발생시킬 수 있다. 에러 발생은 표시부(미도시)에 의하여 출력될 수 있다. 무선 전력 송신기는 손실 전력이 기설정된 임계치 이하가 되면, 이물질이 회수된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 계산된 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 경우(S809-N), 무선 전력 송신기는 이물질이 존재하지 않은 것으로 판단한다. 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로 보고를 명령하는 취지의 command 신호를 송신한다(S811).
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신의 타이밍도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신기(700)는 search 신호를 송신한다(S901). 본 실시 예에서의 search 신호에는 무선 전력 수신기(700)의 임피던스 정보 및 손실 전력 정보를 동시에 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 수신된 임피던스 정보 및 손실 전력 정보에 기초하여 손실을 계산하고, 이물질의 존재를 검출한다(S903). 무선 전력 송신기(700)는 보고를 명령하는 command 신호를 무선 전력 수신기(750)로 송신한다(S905). 무선 전력 수신기(750)는 report 신호를 송신한다(S907). report 신호는 무선 전력 수신기(750)가 파악하는 전력 정보를 포함할 수 있다.
무선 전력 송신기(700)는 주기적으로 입력되는 report 신호에 기초하여 시스템 효율을 계산하고 이물질을 검출할 수 있다(S909).
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신의 타이밍도이다.
무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기로 request join 신호를 송신한다(S1001). 도 9의 실시 예에서, 무선 전력 수신기(750)는 임피던스 정보 및 손실 정보를 request join 신호에 포함시킨다. 무선 전력 송신기는 request join 신호에 포함된 임피던스 정보 및 손실 정보에 기초하여 손실을 계산하고, 이물질의 존재를 검출한다(S1003). 무선 전력 송신기(700)는 보고를 명령하는 command 신호를 송신한다(S1005). 무선 전력 수신기(750)는 command 신호에 대응하는 report 신호를 송신한다(S1007). report 신호는 DC/DC 컨버터(미도시)의 전단에 인가되는 전압 값, DC/DC 컨버터(미도시)의 후단에 인가되는 전압 값 및 전류 값, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC), 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터에서의 손실 전력(PDC / DC) 각각 또는 합계를 포함한다.
무선 전력 송신기(700)는 주기적으로 입력되는 report 신호에 기초하여 시스템 효율을 계산하고 이물질을 검출할 수 있다(S1009).
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기 사이의 신호 송수신의 타이밍도이다.
무선 전력 수신기(750)는 무선 전력 송신기(700)로 search 신호 또는 request join 신호를 송신한다(S1101). 무선 전력 송신기(700)는 무선 전력 수신기(750)의 무선 전력 송수신 네트워크 가입 가부를 판단한다. 무선 전력 송신기(700)는 무선 전력 수신기(750)를 가입시키기로 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기(700)는 무선 전력 수신기(750)로 보고를 명령하는 command 신호를 송신한다(S1103). 무선 전력 수신기(750)는 이에 대응하여 report 신호를 송신한다(S1105). report 신호는 DC/DC 컨버터(미도시)의 전단에 인가되는 전압 값, DC/DC 컨버터(미도시)의 후단에 인가되는 전압 값 및 전류 값, 수신 공진기에서의 손실 전력(PRX - COIL), 송신 공진기-수신 공진기의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력(PINDUCTION), 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력(PREC), 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터에서의 손실 전력(PDC / DC) 각각 또는 합계를 포함한다. 무선 전력 송신기는 report 신호에 포함된 임피던스 정보 및 손실 정보에 기초하여 손실을 계산하고, 이물질의 존재를 검출한다(S1107). 무선 전력 송신기(700)는 주기적으로 입력되는 report 신호에 기초하여 시스템 효율을 계산하고 이물질을 검출할 수 있다(S1109).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (84)

  1. 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기 이외의 이물질을 검출하는 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기로부터 소비 전력에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력에 관한 정보에 기초하여 손실 전력을 계산하는 단계;
    상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하는 단계; 및
    상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 상기 이물질이 상기 무선 전력 송신기 상에 존재하는 것으로 판단하여 무선 전력 송신기의 전송 전력을 제어하는 단계;를 포함하는 이물질을 검출하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이물질이 상기 무선 전력 송신기로부터 회수되는지를 판단하는 단계; 및
    상기 이물질이 회수될 때까지 경고 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질을 검출하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력에 관한 정보를 수신하는 단계는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부 전단의 전압 및 전류 정보 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부 후단의 전압 및 전류 정보 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 이물질을 검출하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력으로부터, 상기 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부의 전단의 전압 및 전류의 곱의 합계를 빼서 상기 손실 전력을 측정하는 것을 특징으로 하는 이물질을 검출하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력으로부터, 상기 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력, 상기 DC/DC 컨버터부의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부의 후단의 전압 및 전류의 곱의 합계를 빼서 상기 손실 전력을 측정하는 것을 특징으로 하는 이물질을 검출하는 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 무선 전력 송신기의 공진기로 입력되는 전력으로부터 상기 무선 전력 송신기의 송신 공진기에서의 소모 전력을 빼서 상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 이물질을 검출하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 송신 공진기의 임피던스 및 상기 송신 공진기에 인가되는 전류 값에 기초하여 상기 송신 공진기에서의 소모 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 이물질을 검출하는 방법.
  8. 무선 전력 수신기 이외의 이물질을 검출하는 무선 전력 송신기에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기로부터 상기 무선 전력 수신기의 손실 전력에 관한 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 무선 전력 수신기의 전력에 관한 손실 정보에 기초하여 손실 전력을 계산하고, 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하여, 상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 상기 이물질이 상기 무선 전력 송신기 상에 존재하는 것으로 판단하는 제어부;를 포함하는 무선 전력 송신기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 이물질이 상기 무선 전력 송신기로부터 회수되는지를 판단하고, 상기 이물질이 회수될 때까지 경고 신호를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부 전단의 전압 및 전류 정보 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부 후단의 전압 및 전류 정보 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 상기 무선 전력 수신기로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력으로부터, 상기 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부의 전단의 전압 및 전류의 곱의 합계를 빼서 상기 손실 전력을 측정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력으로부터, 상기 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력, 상기 DC/DC 컨버터부의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부의 후단의 전압 및 전류의 곱의 합계를 빼서 상기 손실 전력을 측정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력 송신기의 공진기로 입력되는 전력으로부터 상기 무선 전력 송신기의 송신 공진기에서의 소모 전력을 빼서 상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 송신 공진기의 임피던스 및 상기 송신 공진기에 인가되는 전류 값에 기초하여 상기 송신 공진기에서의 소모 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  15. 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 제어 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하기 위한 검출 전력을 인가하여, 상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하는 단계;
    상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 상기 무선 전력 수신기로 송신하는 단계;
    상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 판단하고, 판단 결과에 기초하여 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계;
    상기 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신하는 단계; 및
    상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 단계;를 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기를 검색하기 위한 무선 전력 송신기 검색 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 무선 전력 송신기 검색 신호에 대응하는 무선 전력 송신기 검색 응답 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신기 검색 신호는, 프로토콜 버전, 시퀀스 넘버, 제조사 정보, 제품 정보, 임피던스 정보, 용량 정보 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계는,
    상기 무선 전력 수신기로부터 가입 요청 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 무선 전력 수신기의 가입 가부를 지시하는 가입 응답 신호를 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 가입 요청 신호는, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 제품 정보, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최대 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최소 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전압 값 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기에 상기 무선 전력 수신기의 전력 상황의 보고를 명령하는 명령 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 명령 신호에 대응하는 보고 신호를 수신하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 보고 신호는, 상기 무선 전력 수신기의 세션 ID, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 전단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 단계는,
    수신된 무선 전력 송신기 검색 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보와, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 배치를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 단계는,
    수신된 무선 전력 송신기 검색 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보와, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  27. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 단계는,
    무선 전력 송신기 검색 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  28. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 단계는,
    상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  29. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기에 상기 무선 전력 수신기의 전력 상황의 보고를 명령하는 명령 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 명령 신호에 대응하는 보고 신호를 수신하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 단계는,
    무선 전력 송신기 검색 신호 또는 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보와, 상기 보고 신호에 포함된 상기 무선 전력 수신기의 손실 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  30. 제 25 항에 있어서,
    무선 전력 전송 효율을 계산하고, 지속적으로 이물질을 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기의 제어 방법.
  31. 무선 전력 수신기에 충전 전력을 송신하는 무선 전력 송신기에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기에 상기 충전 전력을 송신하는 공진기;
    상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하기 위한 검출 전력을 상기 공진기에 인가하여 상기 무선 전력 수신기의 존재를 검출하고, 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 상기 무선 전력 수신기로 송신하도록 상기 공진기를 제어하는 제어부; 및
    상기 무선 전력 수신기와 통신을 수행하하는 통신부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시킬지 판단하고, 판단 결과에 기초하여 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키고, 상기 무선 전력 수신기로 충전 전력을 송신하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 무선 전력 수신기 이외의 이물질이 존재하는 지를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기를 검색하기 위한 무선 전력 송신기 검색 신호를 수신하고, 상기 무선 전력 송신기 검색 신호에 대응하는 무선 전력 송신기 검색 응답 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신기 검색 신호는, 프로토콜 버전, 시퀀스 넘버, 제조사 정보, 제품 정보, 임피던스 정보, 용량 정보 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  35. 제 31 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력 수신기로부터 가입 요청 신호를 수신하고, 상기 무선 전력 수신기의 가입 가부를 지시하는 가입 응답 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 가입 요청 신호는, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 제품 정보, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최대 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최소 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전압 값 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  38. 제 31 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력 수신기에 상기 무선 전력 수신기의 전력 상황의 보고를 명령하는 명령 신호를 송신하고, 상기 명령 신호에 대응하는 보고 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 보고 신호는, 상기 무선 전력 수신기의 세션 ID, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 전단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  41. 제 31 항에 있어서,
    상기 제어부는, 수신된 무선 전력 송신기 검색 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보와, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  42. 제 31 항에 있어서,
    상기 제어부는, 수신된 무선 전력 송신기 검색 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보와, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  43. 제 31 항에 있어서,
    상기 제어부는, 수신된 무선 전력 송신기 검색 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  44. 제 31 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  45. 제 31 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력 수신기에 상기 무선 전력 수신기의 전력 상황의 보고를 명령하는 명령 신호를 송신하고, 상기 명령 신호에 대응하는 보고 신호를 수신하며,
    상기 제어부는, 수신된 무선 전력 송신기 검색 신호 또는 상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서 수신된 가입 요청 신호에 포함된 무선 전력 수신기의 임피던스 정보와, 상기 보고 신호에 포함된 상기 무선 전력 수신기의 손실 전력 관련 정보에 기초하여 상기 이물질의 존재를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  46. 제 41 항에 있어서,
    상기 제어부는, 무선 전력 전송 효율을 계산하고, 지속적으로 이물질을 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 송신기.
  47. 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신기의 제어 방법에 있어서,
    적어도 하나의 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 무선 전력 송신기 중 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정하고, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기와 통신을 수행하는 단계;
    상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기가 관제하는 무선 전력 네트워크에 가입하는 단계; 및
    상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 상기 구동 전력보다 큰 충전 전력을 수신하는 단계;를 포함하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 통신을 수행하는 단계는,
    상기 탐색 채널로 무선 전력 송신기를 검색하기 위한 무선 전력 송신기 검색 신호를 생성하여 송신하는 단계; 및
    상기 탐색 채널을 이용하는 적어도 하나의 무선 전력 송신기로부터 각각 상기 무선 전력 송신기 검색 신호에 대응하는 무선 전력 송신기 검색 응답 신호를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신기 검색 신호는, 프로토콜 버전, 시퀀스 넘버, 제조사 정보, 제품 정보, 임피던스 정보, 용량 정보 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  51. 제 47 항에 있어서,
    상기 무선 전력 네트워크에 가입하는 단계는,
    상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기에 가입 요청 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 가입 가부를 지시하는 가입 응답 신호를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 가입 요청 신호는, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 제품 정보, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최대 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최소 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전압 값 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  54. 제 47 항에 있어서,
    상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 충전 개시 명령을 지시하는 명령 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 명령 신호에 대응하여 충전을 개시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 보고 신호는, 상기 무선 전력 수신기의 세션 ID, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 전단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  57. 제 47 항에 있어서,
    상기 통신을 수행하는 단계에서, 무선 전력 송신기 검색 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 포함시켜 전송하고,
    상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서, 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  58. 제 47 항에 있어서,
    상기 통신을 수행하는 단계에서,
    무선 전력 송신기 검색 신호에 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 송신하고,
    상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서, 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 포함시켜 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  59. 제 47 항에 있어서,
    상기 통신을 수행하는 단계에서, 무선 전력 송신기 검색 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  60. 제 47 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기를 무선 전력 네트워크에 가입시키는 단계에서, 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  61. 제 47 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기에 상기 무선 전력 수신기의 전력 상황의 보고를 명령하는 명령 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 명령 신호에 대응하는 보고 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하고,
    무선 전력 송신기 검색 신호 또는 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 포함시켜 송신하고,
    상기 보고 신호를 송신하는 단계에서, 상기 무선 전력 수신기의 손실 전력 관련 정보를 상기 보고 신호에 포함시켜 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기의 제어 방법.
  62. 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신기에 있어서,
    적어도 하나의 무선 전력 송신기로부터 상기 무선 전력 수신기를 구동시키기 위한 구동 전력을 수신하는 전력 수신부;
    상기 적어도 하나의 무선 전력 송신기 중 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기를 결정하는 제어부; 및
    상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기와 통신을 수행하고, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기가 관제하는 무선 전력 네트워크에 가입하는 통신부;를 포함하고,
    상기 전력 수신부는, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 상기 구동 전력보다 큰 충전 전력을 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 탐색 채널로 무선 전력 송신기를 검색하기 위한 무선 전력 송신기 검색 신호를 송신하고, 상기 탐색 채널을 이용하는 적어도 하나의 무선 전력 송신기로부터 각각 상기 무선 전력 송신기 검색 신호에 대응하는 무선 전력 송신기 검색 응답 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신기 검색 신호는, 프로토콜 버전, 시퀀스 넘버, 제조사 정보, 제품 정보, 임피던스 정보, 용량 정보 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  65. 제 64 항에 있어서,
    상기 충전 전력을 정류하는 정류부; 및
    상기 정류된 충전 전력을 기설정된 이득으로 컨버팅하는 DC/DC 컨버터부;를 더 포함하며,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 전력 수신부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  66. 제 62 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기에 가입 요청 신호를 송신하고, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 가입 가부를 지시하는 가입 응답 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  67. 제 66 항에 있어서,
    상기 가입 요청 신호는, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 제품 정보, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최대 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 전단에 허용되는 최소 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전압 값 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터의 후단의 정격 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  68. 제 67 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 전력 수신부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  69. 제 62 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기로부터 충전 개시 명령을 지시하는 명령 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 보고 신호는, 상기 무선 전력 수신기의 세션 ID, 시퀀스 넘버, 상기 무선 전력을 수신할 무선 전력 송신기의 네트워크 ID, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 전단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전압 값, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부의 후단에 인가되는 전류 값 및 상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보는,
    상기 무선 전력 수신기의 전력 수신부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  72. 제 62 항에 있어서,
    상기 제어부는, 무선 전력 송신기 검색 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 포함시켜 전송하고, 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  73. 제 62 항에 있어서,
    상기 제어부는, 무선 전력 송신기 검색 신호에 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 전송하고, 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 포함시켜 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  74. 제 62 항에 있어서,
    상기 제어부는, 무선 전력 송신기 검색 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  75. 제 62 항에 있어서,
    상기 제어부는, 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보 및 무선 전력 수신기의 소비 전력 관련 정보를 포함시켜 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  76. 제 62 항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 무선 전력 수신기에 상기 무선 전력 수신기의 전력 상황의 보고를 명령하는 명령 신호를 수신하고, 상기 명령 신호에 대응하는 보고 신호를 송신하며,
    상기 제어부는, 가입 요청 신호에 무선 전력 수신기의 임피던스 정보를 포함시켜 송신하고, 상기 무선 전력 수신기의 손실 전력 관련 정보를 상기 보고 신호에 포함시켜 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 수신기.
  77. 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기가 수신하는 전력 이외의 손실전력을 계산하여 전송 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기로부터 소비 전력에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력에 관한 정보에 기초하여 손실 전력을 계산하는 단계;
    상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 지를 판단하는 단계; 및
    상기 손실 전력이 기설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 무선 전력 송신기의 전송 전력을 제어하는 단계;를 포함하는 전송 전력을 제어하는 방법.
  78. 제 77 항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신기의 전송 전력을 제어하는 단계는,
    상기 전송 전력을 송신하지 않도록 제어하거나 또는 상기 전송 전력량을 감소시켜 전송시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전송 전력을 제어하는 방법.
  79. 제 77 항에 있어서,
    상기 손실 전력이 기설정된 임계치 이하인지를 판단하는 단계; 및
    상기 손실 전력이 기설정된 임계치 이하가 될 때까지 경고 신호를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 전력을 제어하는 방법.
  80. 제 77 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 소비 전력에 관한 정보를 수신하는 단계는,
    상기 무선 전력 수신기의 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 송신기 및 상기 무선 전력 수신기 사이의 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 정류부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부에서의 손실 전력, 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부 전단의 전압 및 전류 정보 및 상기 무선 전력 수신기의 DC/DC 컨버터부 후단의 전압 및 전류 정보 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 전송 전력을 제어하는 방법.
  81. 제 80 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력으로부터, 상기 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부의 전단의 전압 및 전류의 곱의 합계를 빼서 상기 손실 전력을 측정하는 것을 특징으로 하는 전송 전력을 제어하는 방법.
  82. 제 80 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력으로부터, 상기 수신 공진기에서의 손실 전력, 상기 상호 인덕턴스에 의한 손실 전력, 상기 정류부에서의 손실 전력, 상기 DC/DC 컨버터부의 손실 전력 및 상기 DC/DC 컨버터부의 후단의 전압 및 전류의 곱의 합계를 빼서 상기 손실 전력을 측정하는 것을 특징으로 하는 전송 전력을 제어하는 방법.
  83. 제 81 항 또는 제 82 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 무선 전력 송신기의 공진기로 입력되는 전력으로부터 상기 무선 전력 송신기의 송신 공진기에서의 소모 전력을 빼서 상기 무선 전력 송신기로부터 출력되는 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 전송 전력을 제어하는 방법.
  84. 제 83 항에 있어서,
    상기 손실 전력을 계산하는 단계는,
    상기 송신 공진기의 임피던스 및 상기 송신 공진기에 인가되는 전류 값에 기초하여 상기 송신 공진기에서의 소모 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 전송 전력을 제어하는 방법.



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