KR20140129915A - 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법 - Google Patents

무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140129915A
KR20140129915A KR1020130048875A KR20130048875A KR20140129915A KR 20140129915 A KR20140129915 A KR 20140129915A KR 1020130048875 A KR1020130048875 A KR 1020130048875A KR 20130048875 A KR20130048875 A KR 20130048875A KR 20140129915 A KR20140129915 A KR 20140129915A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
wireless power
frequency
impedance
control signal
Prior art date
Application number
KR1020130048875A
Other languages
English (en)
Inventor
이강윤
박형구
장재형
강지훈
Original Assignee
인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 filed Critical 인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Priority to KR1020130048875A priority Critical patent/KR20140129915A/ko
Publication of KR20140129915A publication Critical patent/KR20140129915A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 무선 전력 전송 장치로부터 방사되는 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 수신하는 수신 안테나; 및 상기 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 임피던스 정합기;를 포함하는 무선 전력 수신 장치가 제공될 수 있다.

Description

무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING WIRELESS POWER}
본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법에 관한 것이다.
무선 전력 전송 기술은 전원 소스와 전자 기기 사이에 무선으로 전력을 전달하는 기술이다. 일 예로 무선 전력 전송 기술은 스마트폰이나 태블릿 등의 이동 단말기를 단지 무선 충전 패드 상에 올려놓는 것만으로 이동 단말기의 배터리의 무선으로 충전할 수 있도록 함으로써, 기존의 유선 충전 커넥터를 이용하는 유선 충전 환경에 비해 보다 뛰어난 이동성과 편의성 그리고 안전성을 제공할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 기술은 이동 단말기의 무선 충전 이외에도 향후 가전 제품, 전기 자동차를 비롯하여 의료, 레저, 로봇 등의 다양한 분야에서 기존의 유선 전력 전송 환경을 대체할 것으로 주목받고 있다.
무선 전력 전송 기술은 전자기파 방사를 이용한 기술과 전자기 유도 현상을 이용한 기술로 분류될 수 있는데, 전자기파 방사를 이용하는 기술은 공기 중에서 소모되는 방사 손실(radiation loss)에 따른 효율의 한계를 가지고 있어 최근에는 주로 전자기 유도 현상을 이용한 기술이 많이 연구되고 있다.
전자기 유도 현상을 이용한 무선 전력 전송 기술은 크게 전자기 유도(inductive coupling) 방식과 자기 공명(resonant magnetic coupling) 방식으로 분류된다.
전자기 유도 방식은 전송 측의 코일과 수신 측의 코일 간의 전자기 결합에 따라 전송 측 코일에서 발생시킨 자기장로 인해 수신 측 코일에 유도되는 전류를 이용하여 에너지를 전송하는 방식이다. 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 기술은 전송 효율이 높은 장점을 가지고 있으나, 전력 전송 거리가 수 mm로 제한될 뿐 아니라 코일 간의 정합에 매우 민감하여 위치 자유도가 현저히 낮은 단점을 가지고 있다.
자기 공명 방식은 2005년 MIT의 마린 솔라비치 교수가 제안한 기술로서, 전송 측 코일과 수신 측 코일 간의 공진 주파수로 인가된 자기장에 의해 전송 측과 수신 측 양단에 자기장이 집중되는 현상을 이용하여 에너지를 전송하는 방식이다. 이에 따라 자기 공명 방식은 전자기 유도 방식에 비해 비교적 긴 수십 cm에서 수 m에 이르는 거리까지 에너지를 전송하는 것이 가능하여 진정한 코드프리(cord-free)를 구현할 무선 전력 전송 기술로 기대를 받고 있다.
그런데, 이러한 무선 전력 전송에서는 수신 측과 전송 측의 변화나 이격 거리의 변화 및 기타 환경 요인에 의해 임피던스가 큰 범위에서 변동되므로 임피던스 정합을 수행하기 어려운 문제점을 가진다.
본 발명의 일 과제는, 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 정합하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 무선 전력 전송 장치로부터 방사되는 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 수신하는 수신 안테나; 및 상기 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 임피던스 정합기;를 포함하는 무선 전력 수신 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 무선 전력 전송 장치로부터 방사되는 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및 상기 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 단계;를 포함하는 무선 전력 수신 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단으로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 신속하고 정밀하게 정합할 수 있다. 특히 자기 공명 방식의 무선 전력 전송에서는 수신 전력의 주파수가 기준 공진 주파수에서 변동하는데, 이러한 특성을 임피던스 정합에 이용하면 반사파 등을 검출하고 이를 이용하여 임피던스를 정합하는 것보다 효과적이다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기의 제1 형태의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기의 제1 형태의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기의 매칭 회로의 변형예의 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 클럭 신호에 관한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수신 전력 신호에 관한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 카운팅에 관한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시에에 따른 임피던스 정합기의 제2 형태의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기의 제2 형태의 회로도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법의 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법의 변형예의 순서도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이고, 도면에 도시된 형상은 필요에 따라 본 발명의 이해를 돕기 위하여 과장되어 표시된 것이므로, 본 발명이 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 무선 전력 전송 장치로부터 방사되는 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 수신하는 수신 안테나; 및 상기 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 임피던스 정합기;를 포함하는 무선 전력 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 상기 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 정류기;를 더 포함하고, 상기 임피던스 정합기는, 상기 정류된 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 임피던스를 매칭할 수 있다.
또 상기 임피던스 정합기는, 클럭 신호를 생성하는 오실레이터, 상기 클럭 신호 및 상기 수신 전력을 입력받고, 상기 클럭 신호를 이용하여 상기 주파수를 산출하는 카운터, 상기 주파수에 기초하여 제어 신호를 생성하는 콘트롤러 및 상기 수신 안테나에 연결되고 상기 제어 신호에 따라 상기 임피던스를 매칭하는 매칭 회로를 포함할 수 있다.
또 상기 카운터는, 상기 클럭 신호가 ON 상태인 반주기 동안 상기 수신 전력의 전압의 하이값 또는 로우값의 회수에 기초하여 상기 주파수를 산출할 수 있다.
또 상기 매칭 회로는, 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 캐패시터의 단락을 조정하는 복수의 스위치를 포함할 수 있다.
또 상기 매칭 회로는, 상기 제어 신호에 따라 용량이 가변되는 가변 캐패시터를 포함할 수 있다.
또 상기 임피던스 정합기는, 상기 수신 전력을 입력받고, 상기 수신 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 파워 디텍터;를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 파워 디텍터의 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
또 상기 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 정류기;를 더 포함하고, 상기 임피던스 정합기는, 상기 정류된 직류 전력을 입력받고, 상기 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 파워 디텍터;를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 파워 디텍터의 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
또 상기 무선 전력 수신 장치는, 자기 공명 방식에 따라 무선으로 상기 전력을 수신하고, 상기 클럭 신호의 주파수는, 상기 자기 공명 방식에 따른 공진 주파수보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 무선 전력 전송 장치로부터 방사되는 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및 상기 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 단계;를 포함하는 무선 전력 수신 방법이 제공될 수 있다.
또 상기 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 단계;를 더 포함하고, 상기 매칭하는 단계에서, 상기 정류된 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 임피던스를 매칭할 수 있다.
또 상기 매칭하는 단계는, 클럭 신호를 생성하는 단계, 상기 클럭 신호를 이용하여 상기 주파수를 산출하는 단계, 상기 주파수에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계 및 상기 수신 안테나에 연결되는 매칭 회로가 상기 제어 신호에 따라 상기 임피던스를 매칭하는 단계를 포함할 수 있다.
또 상기 주파수를 산출하는 단계는, 상기 클럭 신호가 ON 상태인 반주기 동안 상기 수신 전력의 전압의 하이값 또는 로우값의 회수에 기초하여 상기 주파수를 산출할 수 있다.
또 상기 매칭 회로는, 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 캐패시터의 단락을 조정하는 복수의 스위치를 포함할 수 있다.
또 상기 매칭 회로는, 상기 제어 신호에 따라 용량이 가변되는 가변 캐패시터를 포함할 수 있다.
또 상기 수신 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 파워 디텍터의 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
또 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 단계; 및 상기 상기 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어 신호를 생성하는 단계는, 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
또 상기 무선으로 전력을 수신하는 단계는, 자기 공명 방식에 따라 수행되고, 상기 클럭 신호의 주파수는, 상기 자기 공명 방식에 따른 공진 주파수보다 작을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템(1000)에 관하여 설명한다.
무선 전력 전송 시스템(1000)은 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템(1000)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템(1000)은 무선 전력 전송 장치(1100) 및 무선 전력 수신 장치(1200)를 포함한다. 무선 전력 전송 장치(1100)는 외부의 전원 소스(S)로부터 전원을 인가받아 자기장을 발생시킨다. 무선 전력 수신 장치(1200)는 발생된 자기장을 이용하여 전류를 발생시켜 무선으로 전력을 수신받는다.
여기서, 무선 전력 전송 장치(1100)는 고정형 또는 이동형으로 제공될 수 있다. 고정형의 예로는 실내의 천장이나 벽면 또는 테이블 등의 가구에 임베디드(embedded)되는 형태, 실외의 주차장, 버스 정류장이나 지하철역 등에 임플란트(implant) 형식으로 설치되는 형태나 차량이나 기차 등의 운송 수단에 설치되는 형태 등이 있다. 이동형인 무선 전력 전송 장치(1100)는 이동 가능한 무게나 크기의 이동형 장치나 노트북 컴퓨터의 덮개 등과 같이 다른 장치의 일부로 구현될 수 있다.
또 무선 전력 수신 장치(1200)는 배터리를 구비하는 각종 전자 기기 및 전원 케이블 대신 무선으로 전원을 공급받아 구동되는 각종 가전 기기를 포함하는 포괄적인 개념으로 해석되어야 한다. 무선 전력 수신 장치(1200)의 대표적인 예로는, 이동 단말기(portable terminal), 휴대 전화기(cellular phone), 스마트폰(smart phone), 개인 정보 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대 미디어 플레이어(PMP: Portable Media Player), 와이브로 단말기(Wibro terminal), 태블릿(tablet), 패블릿(pablet), 노트북(notebook), 디지털 카메라, 네비게이션 단말기, 텔레비전, 전기차량(EV: Electronic Vehicle) 등이 있다. 또 무선 전력 수신 장치(1200)는 상술한 전자 기기 등에 탈부착되는 형태로 제공될 수도 있으며, 대표적인 예로는 스마트폰 등의 배터리 커버나 보호 케이스 등의 형태가 있다. .
무선 전력 전송 시스템(1000)에는 무선 전력 수신 장치(1200)는 하나 또는 복수일 수 있다. 도 1에서는 무선 전력 전송 장치(1100)와 무선 전력 수신 장치(1200)가 일대일로 전력을 주고 받는 것으로 표현되고 있으나, 하나의 무선 전력 전송 장치(1100)가 복수의 무선 전력 수신 장치(1200)로 전력을 전달하는 것도 가능하다. 특히, 자기 공명 방식으로 무선 전력 전송을 수행하는 경우에는 하나의 무선 전력 전송 장치(1100)가 동시 전송 방식이나 시분할 전송 방식을 응용하여 동시에 여러 대의 무선 전력 수신 장치(1200)로 전력을 전달할 수 있다.
한편, 도 1에는 생략되어 있으나, 무선 전력 전송 시스템(1000)에는 무선 전력 전송 거리를 증대시키기 위한 중계기(relay)가 더 포함될 수 있다. 중계기로는 LC회로로 구현되는 패시브(passive) 타입의 공진 루프가 이용될 수 있다. 이러한 공진 루프는 대기 중으로 방사되는 자기장을 집속하여 무선 전력 전송 거리를 증대시킬 수 있다. 동시에 여러 대의 중계기를 이용하여 보다 넓은 무선 전력 전송 커버리지를 확보하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(1100)에 관하여 설명한다.
무선 전력 전송 장치(1100)는 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치(1100)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선 전력 전송 장치(1100)는 AC-DC 변환기(1110), 발진기(1120), 증폭기(1130), 정합기(1140) 및 전송 안테나(1150)를 포함할 수 있다.
AC-DC 변환기(1110)는 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다. AC-DC 변환기(1110)는 외부의 전원 소스(S)로부터 교류 전력을 입력받고, 입력된 교류 전력의 파형을 직류 전력으로 변환하여 출력한다. AC-DC 변환기(1110)는 출력하는 직류 전력의 전압값을 조정할 수 있다.
발진기(1120)는 직류 전력을 원하는 특정 주파수의 교류 전력으로 변환할 수 있다. 발진기(1120)는 AC-DC 변환기(1110)가 출력하는 직류 전력을 입력받고, 입력된 직류 전력을 특정 주파수의 교류 전력으로 변환하여 출력한다. 여기서, 특정 주파수는 공진 주파수일 수 있다. 이때, 발진기(1120)는 공진 주파수의 교류 전력을 출력할 수 있다.
증폭기(1130)는 전력의 전압 또는 전류를 증폭시킬 수 있다. 증폭기(1130)는 발진기(1120)가 출력하는 특정 주파수의 교류 전력을 입력받고, 입력된 특정 주파수의 교류 전력의 전압 또는 전류를 증폭시켜 출력한다.
정합기(1140)는 임피던스의 정합을 수행할 수 있다. 정합기(1140)는 캐패시터, 인덕터 및 이들의 연결을 스위칭하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 임피던스의 정합은 전송 안테나(1150)를 통해 전송되는 무선 전력의 반사파를 검출하고, 검출된 반사파에 기초하여 스위칭 소자를 스위칭하여 캐패시터나 인덕터의 연결 상태를 조정하거나 캐패시터의 캐패시턴스를 조정하거나 인덕터의 인덕턴스를 조정함으로써 수행될 수 있다.
전송 안테나(1150)는 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 전송 안테나(1150)는 교류 전력을 이용하여 전자기장을 발생시킬 수 있다. 전송 안테나(1150)는 증폭기(1130)에서 출력되는 특정 주파수의 교류 전력을 인가받고, 이에 따라 특정 주파수의 자기장을 발생시킬 수 있다. 전송 안테나(1150)에서 방사되는 자기장은 무선 전력 수신 장치(1200)의 수신 안테나(1210)로 전달되고, 수신 안테나(1210)가 자기장을 이용하여 전류를 생성함으로써 전력이 전달될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(1200)에 관하여 설명한다.
무선 전력 수신 장치(1200)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(1200)의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(1200)는 수신 안테나(1210), 임피던스 정합기(1220), 정류기(1230), dc-dc 변환기(1240) 및 배터리(1250)를 포함할 수 있다.
수신 안테나(1210)는 무선 전력 전송 장치(1100)에서 전송되는 무선 전력을 수신할 수 있다. 전송 안테나(1150)에서 여기서, 특정 주파수가 공진 주파수인 경우에는 전송 안테나(1150)와 수신 안테나(1210) 간에 자기 공명 현상이 발생하여 보다 효율적으로 전력을 전달받을 수 있다.
임피던스 정합기(1220)는 무선 전력 수신 장치(1200)의 임피던스를 조정할 수 있다. 임피던스 정합기(1220)는 캐패시터, 인덕터 및 이들의 조합을 스위칭하는 스위칭 소자로 구성될 수 있다. 임피던스의 정합은 수신되는 무선 전력의 전압값이나 전류값, 전력값, 주파수값 등에 기초하여 임피던스 정합기(1220)를 구성하는 회로의 스위칭 소자를 제어함으로써 수행될 수 있다. 임피던스 정합기(1220)의 구체적인 구성에 관해서는 후술하기로 한다.
정류기(1230)는 수신된 무선 전력을 정류하여 교류에서 직류로 변환할 수 있다. 정류기(1230)는 다이오드나 트랜지스터를 이용하여 교류를 직류로 변환하고, 캐패시터와 저항을 이용하여 이를 평활할 수 있다.
dc-dc 변환기(1240)는 정류된 직류 전력의 전압을 원하는 레벨로 변환하여 출력할 수 있다. 정류기(1230)에서 정류된 직류 전원의 전압값이 배터리의 충전이나 전자 기기의 구동에 요구되는 전압값에 비하여 크거나 작은 경우에 dc-dc 변환기(1240)는 정류된 직류 전원의 전압값을 원하는 전압으로 변경할 수 있다.
배터리(1250)는 dc-dc 변환기(1240)로부터 출력되는 전력을 이용하여 에너지를 저장할 수 있다. 한편, 무선 전력 수신 장치(1200)에 배터리(1250)가 반드시 포함되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리는 탈부착이 가능한 형태의 외부 구성으로 제공될 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(1200)에는 전자 기기의 다양한 동작을 구동하는 구동 수단이 배터리(1250) 대신 포함될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템(1000)에서 전력이 무선으로 전송되는 과정에 관하여 설명한다.
전력의 무선 전송은 전자기 유도 방식이나 자기 공명 방식을 이용하여 수행될 수 있다. 이때 무선 전력 전송 장치(1100)의 전송 안테나(1150)와 무선 전력 수신 장치(1200)의 수신 안테나(1210) 사이에서 수행될 수 있다.
자기 공명 방식을 이용하는 경우에는 전송 안테나(1150)와 수신 안테나(1210)는 각각 공진 안테나 형태로 제공될 수 있다. 공진 안테나는 코일과 캐패시터를 포함하는 공진 구조를 가질 수 있다. 이때 공진 안테나의 공진 주파수는 코일의 인덕턴스와 캐패시터의 캐패시턴스에 의해 결정된다. 여기서, 코일은 루프의 형태로 이루어질 수 있다. 또 루프의 내부에는 코어가 배치될 수 있다. 코어는 페라이트 코어(ferrite core)와 같은 물리적인 코어나 공심 코어(air core)를 포함할 수 있다.
전송 안테나(1150)와 수신 안테나(1210) 간의 에너지 전송은 자기장의 공명 현상을 통해 이루어질 수 있다. 공명 현상이란 하나의 공진 안테나에서 공진 주파수에 해당하는 근접장이 발생할 때 주위에 다른 공진 안테나가 위치하는 경우, 양 공진 안테나가 서로 커플링되어 공진 안테나 사이에서 높은 효율의 에너지 전달이 일어나는 현상을 의미한다. 전송 안테나(1150)의 공진 안테나와 수신 안테나(1210)의 공진 안테나 사이에서 공진 주파수에 해당하는 자기장이 발생하면, 전송 안테나(1150)와 수신 안테나(1210)의 공진 안테나가 서로 공진하는 공명 현상이 발생되고, 이에 따라 일반적인 경우 전송 안테나(1150)에서 발생한 자기장이 자유 공간으로 방사되는 경우에 비해 보다 높은 효율로 수신 안테나(1210)를 향해 자기장이 집속되며, 따라서 전송 안테나(1150)로부터 수신 안테나(1210)에 높은 효율로 에너지가 전달될 수 있다.
전자기 유도 방식은 자기 공명 방식과 유사하게 구현될 수 있으나 이때에는 자기장의 주파수가 공진 주파수일 필요가 없다. 대신 전자기 유도 방식에서는 수신 안테나(1210)와 전송 안테나(1150)를 구성하는 루프 간의 정합이 필요하며 루프 간의 간격이 매우 근접해야 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기(1220)에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
임피던스 정합기(1220)는 수신 전력에 대한 임피던스를 매칭할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기(1220)의 제1 형태의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 임피던스 정합기(1220)는 매칭 회로(1222), 클럭 발진기(1224), 카운터(1226) 및 콘트롤러(1228)를 포함할 수 있다.
매칭 회로(1222)는 수신 안테나(1210)에 전기적으로 연결되고, 임피던스 매칭을 수행한다.
클럭 발진기(1224)는 미리 정해진 주파수의 클럭 신호를 생성한다. 여기서, 미리 정해진 주파수의 클럭 신호는 공진 주파수보다 작은 값일 수 있다.
카운터(1226)는 수신 안테나(1210)를 통해 수신된 전력 또는 매칭 회로(1222)를 통과한 전력을 입력받는다. 또 카운터(1226)는 클럭 발진기(1224)에서 생성된 클럭 신호를 입력받는다. 카운터는 수신 전력과 클럭 신호를 이용하여 수신 전력의 주파수를 산출한다.
콘트롤러(1228)는 카운터(1226)에서 산출된 수신 전력의 주파수에 기초하여 매칭 회로(1222)를 제어하여 임피던스 매칭이 수행되도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기(1220)의 제1 형태의 회로도이다.
도 5를 참조하면, 매칭 회로(1222)는 수신 전력의 입력단과 수신 전력의 출력단 사이에 배치될 수 있다. 입력단은 수신 안테나(1210)에 연결된다. 출력단은 정류기(1240)로 연결된다.
매칭 회로(1222)는 인덕터 및 캐패시터를 포함할 수 있다. 여기서 캐패시터는 하나 또는 복수일 수 있다. 캐패시터는 그 일부 또는 전부가 캐패시턴스가 가변적으로 변하는 가변 캐패시터일 수 있다. 가변 캐패시터는 제어 신호에 따라 그 캐패시턴스가 조정될 수 있다.
한편, 도 5에는 매칭 회로(1222)가 입력단과 출력단에 직렬로 배치되는 인덕터와 인덕터의 입력단 측과 출력단 측에 각각 연결되는 캐패시터를 가지는 파이(pai) 회로로 도시되고 있지만, 매칭 회로(1222)가 도 5에 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다. 매칭 회로(1222)는 L 타입 회로, 리버스 L 타입 회로 등을 비롯하여 인덕터와 캐패시터의 조합으로 구성되는 다양한 형태로 제공될 수 있다.
또 도 5에서는 캐패시터가 가변 캐패시터로 표현되고 있으나, 캐패시터가 반드시 가변 캐패시터여야 하는 것은 아니다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기(1220)의 매칭 회로(1222)의 변형예의 회로도이다. 매칭 회로(1222)는 예를 들어 도 6과 같이 병렬 배치되는 복수의 캐패시터와 캐패시터의 단락을 스위칭하는 복수의 스위치를 포함하는 캡 뱅크(cap bank) 형태로 제공될 수도 있다. 여기서, 스위치의 단락은 콘트롤러(1228)의 제어 신호에 의해 제어될 수 있다.
클럭 발진기(1224)는 미리 정해진 주파수의 클럭 신호를 생성할 수 있다. 미리 정해진 주파수는 공진 주파수보다 작은 주파수일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 클럭 신호에 관한 도면이다.
도 7을 참조하면, 클럭 발진기(1224)는 일정한 주파수의 On/Off 클럭 신호를 생성할 수 있다.
카운터(1226)는 수신 전력 신호와 클럭 발진기(1224)에서 생성된 클럭 신호를 입력받는다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 수신 전력 신호에 관한 도면이다. 도 8을 참조하면, 수신 전력 신호는 교류 전력이다. 카운터(1226)는 입력받은 클럭 신호와 수신 전력 신호에 기초하여 수신 전력을 주파수를 카운팅할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 카운팅에 관한 도면이다.
구체적으로 도 9를 참조하면, 카운터(1226)는 클럭 신호가 ON 상태인 반주기 동안에 수신 전력이 하이값을 가지는 회수를 카운팅할 수 있다. 수신 전력의 주파수는 다음과 같이 산출될 수 있다.
Fac = 2 x Fclk x Ncnt
여기서, Fac는 수신 전력의 주파수이고, Fclk는 클럭 신호의 주파수이고, Ncnt는 반주기 동안 수신 전력이 하이값을 가지는 회수를 의미한다.
특정 주파수를 이용하여 무선 전력 전송을 수행하도록 설계하는 경우라도 무선 전력 전송 장치(1100)나 무선 전력 수신 장치(1200)의 임피던스, 이격 거리을 비롯한 다양한 변수와 기타 환경적인 요인에 의해 실제 수신 안테나(1210)에서 수신되는 무선 전력의 주파수는 어느 정도 범위에서 변동될 수 있다.
예를 들어, 6.78Mhz를 기준 공진 주파수로 사용하는 자기 공명 방식의 경우에 실제 수신 전력의 주파수에는 오차가 발생할 수 있다. 도 9에서 클럭 신호의 주파수가 670Mhz라면, 그 반주기 동안 수신 전력의 하이값이 5번 카운팅되므로 실제 수신되는 무선 전력의 주파수는 670Mhz로 산출될 수 있다.
콘트롤러(1228)는 수신 전력의 주파수, 즉 카운팅된 회수에 기초하여 제어 신호를 발생시킨다. 발생된 제어 신호에 따라 매칭 회로(1222)의 가변 캐패시터의 캐패시턴스가 조정되거나 캡 뱅크의 스위치가 스위칭되어 캐패시턴스가 조정될 수 있다. 이에 따라 임피던스 매칭이 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시에에 따른 임피던스 정합기(1220)의 제2 형태의 블록도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합기(1220)의 제2 형태의 회로도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 임피던스 정합기(1220)는 매칭 회로(1222), 클럭 발진기(1224), 카운터(1226), 파워 디텍터(1227) 및 콘트롤러(1228)를 포함할 수 있다.
매칭 회로(1222), 클럭 발진기(1224) 및 카운터(1226)는 임피던스 정합기(1220)의 제1 형태에서 상술한 것과 동일 또는 유사하게 제공될 수 있다.
파워 디텍터(1227)는 정류기(1230)에서 출력되는 직류 전력의 특성(전압, 전류, 파워) 등을 감지할 수 있다. 콘트롤러(1228)는 카운터(1226)의 카운팅 회수(또는 수신 전력의 주파수)와 파워 디텍터(1227)의 감지 결과(직류 전력의 특성)을 동시에 이용하여 임피던스 매칭을 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 이상에서는 파워 디텍터(1227)가 정류기(1230)에서 출력된 직류 전력의 특성을 감지하는 것으로 설명하였으나, 파워 디텍터(1227)는 임피던스 정합기(1220)이나 수신 안테나(1210)에 연결되어 수신 전력의 특성을 감지하고, 콘트롤러(1228)는 그 감지 결과에 기초하여 제어 신호를 생성할 수도 있다.
여기서, 콘트롤러(1228)는 파워 디텍터(1227)의 감지 결과를 먼저 이용하여 러프하게 임피던스 매칭을 먼저 수행하고, 그 다음으로 카운터(1224)의 카운팅 회수(또는 수신 전력의 주파수)를 이용하여 정밀하게 임피던스 매칭을 수행하는 2단계 작동 모드로 동작할 수도 있다. 또는 꺼꾸로 먼저 카운터(1224)의 카운팅 결과에 기초하여 러프하게 임피던스 매칭을 먼저 수행하고, 그 다음으로 파워 디텍터(1227)의 감지 결과를 이용하여 정밀하게 임피던스 매칭을 수행하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법에서 관하여 설명한다. 무선 전력 수신 방법에 관해서는 상술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템(1000)을 참조하여 설명한다. 물론, 무선 전력 수신 방법이 상술한 무선 전력 전송 시스템(1000)에 의해서만 수행될 수 있는 것은 아니며, 무선 전력 전송 시스템(1000)과 유사 또는 동일한 다른 시스템에 의해 수행되는 것도 가능하다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법의 순서도이다.
도 12를 참조하면, 무선 전력 수신 방법은 무선으로 전력을 수신하는 단계(S110) 및 임피던스를 매칭하는 단계(S120)를 포함할 수 있다. 여기서, 임피던스를 매칭하는 단계(S120)는 클럭 신호를 생성하는 단계(S122), 클럭 신호와 수신 전력 신호를 이용하여 수신 전력의 주파수를 산출하는 단계(S124), 수신 전력의 주파수를 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계(S126) 및 제어 신호에 따라 캐패시턴스를 조정하는 단계(S128)를 포함할 수 있다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 보다 구체적으로 설명한다.
무선 전력 수신 장치(1200)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다(S110).
무선 전력 전송 장치(1100)는 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 외부의 전원 소스(S)에서 전원이 인가되면, AC-DC 변환기(1110)가 교류 전력을 직류 파형으로 변환할 수 있다. 발진기(1120)는 직류 파형의 전력을 특정 주파수로 발진시킨다. 여기서, 특정 주파수는 공진 주파수일 수 있다. 증폭기(1130)는 특정 주파수로 발진된 전력을 증폭하고, 전송 안테나(1150)는 이를 이용하여 자기장을 방사할 수 있다. 이때 정합기(1140)는 전송 측에서 임피던스를 매칭할 수 있다.
이처럼 자기장이 방사되면, 무선 전력 수신 장치(1200)가 이를 수신하여 무선 전력을 수신할 수 있다. 수신 안테나(1210)는 특정 주파수의 자기장을 수신하고, 이에 따라 전력을 수신한다. 자기 공명 방식 또는 전자기 유도 방식에 따라 자기장을 통해 전력이 수신되는 과정에 대해서는 상술한 바 있다.
무선 전력 수신 장치(1200)는 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭할 수 있다.
클럭 발진기(1224)가 클럭 신호를 생성할 수 있다(S122). 클럭 신호가 생성되면, 카운터(1226)는 수신 전력 신호와 클럭 신호를 입력받는다. 카운터(1226)는 입력된 수신 전력 신호와 클럭 신호에 따라 수신 전력의 주파수를 산출할 수 있다(S124). 구체적으로 카운터(1226)는 클럭 신호가 ON 상태인 반주기 동안 수신 전력 신호의 피크 회수, 예를 들어 하이값 및 로우값 중 적어도 하나의 회수를 카운팅할 수 있다. 무선 전력의 주파수는 카운팅된 회수와 클럭 신호의 주파수의 함수로 산출될 수 있다. 다음으로 콘트롤러(1228)은 수신 전력의 주파수(또는 카운팅값)에 기초하여 제어 신호를 생성하고(S126), 임피던스 정합기(1222)는 제어 신호에 따라 그 캐패시턴스 등을 조정하여 임피던스를 매칭할 수 있다(S128).
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법의 변형예의 순서도이다.
도 13을 참조하면, 무선 전력 수신 방법은 무선으로 전력을 수신하는 단계(S210), 임피던스를 매칭하는 단계(S220) 및 수신 전력을 정류하는 단계(S230)를 포함할 수 있다. 여기서, 임피던스를 매칭하는 단계(S220)는 클럭 신호를 생성하는 단계(S221), 클럭 신호와 수신 전력 신호를 이용하여 수신 전력의 주파수를 산출하는 단계(S222), 정류된 직류 전원의 특성을 감지하는 단계(S224), 수신 전력의 주파수 및 직류 전원의 특성에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계(S226) 및 제어 신호에 따라 캐패시턴스를 조정하는 단계(S228)를 포함할 수 있다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 단계 S221, 단계 S222 및 단계 S228은 각각 단계 S112, 단계 S124 및 단계 S128과 유사 또는 동일할 수 있으므로 이에 관한 설명은 생략할 수 있다.
무선 전력 전송 장치(1100)는 무선으로 전력을 전송하고, 무선 전력 수신 장치(1200)는 무선으로 전력을 수신할 수 있다(S210).
이때 임피던스 정합기(1220)는 임피던스를 매칭할 수 있다(S220). 또 정류기(1230)는 수신 전력의 파형을 직류 파형으로 정류할 수 있다(S230).
여기서 임피던스의 매칭은 다음과 같이 수행될 수 있다.
무선 전력 수신 장치(1200)는 수신 전력의 주파수와 정류 전력의 특성에 기초하여 임피던스를 매칭할 수 있다. 여기서 정류 전력의 특성은 정류 전력의 전압, 전류, 파워 등을 포함한다. 한편, 정류 전력의 특성 대신 정류되기 전의 수신 전력의 특성을 이용하는 것도 가능하다.
클럭 발진기(1224)가 클럭 신호를 생성할 수 있다(S221). 클럭 신호가 생성되면, 카운터(1226)는 수신 전력 신호와 클럭 신호를 입력받는다. 카운터(1226)는 입력된 수신 전력 신호와 클럭 신호에 따라 수신 전력의 주파수를 산출할 수 있다(S222). 구체적으로 카운터(1226)는 클럭 신호가 ON 상태인 반주기 동안 수신 전력 신호의 피크 회수, 예를 들어 하이값 및 로우값 중 적어도 하나의 회수를 카운팅할 수 있다. 무선 전력의 주파수는 카운팅된 회수와 클럭 신호의 주파수의 함수로 산출될 수 있다.
파워 디텍서(1227)가 정류 전력을 입력받고, 입력된 정류 전력의 특성을 감지할 수 있다(S224).
다음으로 콘트롤러(1228)는 카운터(1226)로부터 수신 전력의 주파수(또는 카운팅값)을 획득하고, 파워 디텍터(1227)로부터 그 감지 결과를 획득할 수 있다. 이에 콘트롤러(1228)는 수신 전력의 주파수(또는 카운팅값) 및 감지 결과를 함께 고려하여 제어 신호를 생성하고(S226), 임피던스 정합기(1222)는 제어 신호에 따라 그 캐패시턴스 등을 조정하여 임피던스를 매칭할 수 있다(S228).
상술한 본 발명의 실시예에 따른 무선 전력 수신 방법에서 모든 단계가 필수적인 것은 아니므로, 무선 전력 수신 방법은 상술한 단계의 일부 또는 전부를 포함하여 수행될 수 있다. 또 상술한 분선 전력 수신 방법의 실시예들은 서로 조합되어 수행될 수도 있다. 또 상술한 각 단계들은 반드시 설명한 순서대로 수행되어야 하는 것은 아니며, 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계에 앞서 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 무선 전력 전송 시스템
1100: 무선 전력 전송 장치
1110: AC-DC 변환기
1120: 발진기
1130: 증폭기
1140: 정합기
1150: 전송 안테나
1200: 무선 전력 수신 장치
1210: 수신 안테나
1220: 임피던스 정합기
1222: 매칭 회로
1224: 클럭 발진기
1226: 카운터
1227: 파워 디텍터
1228: 콘트롤러
1230: 정류기
1240: DC-DC 변환기
1250: 배터리
S: 전원 소스

Claims (18)

  1. 무선 전력 전송 장치로부터 방사되는 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 수신하는 수신 안테나; 및
    상기 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 임피던스 정합기;를 포함하는
    무선 전력 수신 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 정류기;를 더 포함하고,
    상기 임피던스 정합기는, 상기 정류된 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 임피던스를 매칭하는
    무선 전력 수신 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합기는,
    클럭 신호를 생성하는 오실레이터,
    상기 클럭 신호 및 상기 수신 전력을 입력받고, 상기 클럭 신호를 이용하여 상기 주파수를 산출하는 카운터,
    상기 주파수에 기초하여 제어 신호를 생성하는 콘트롤러 및
    상기 수신 안테나에 연결되고 상기 제어 신호에 따라 상기 임피던스를 매칭하는 매칭 회로를 포함하는
    무선 전력 수신 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 카운터는, 상기 클럭 신호가 ON 상태인 반주기 동안 상기 수신 전력의 전압의 하이값 또는 로우값의 회수에 기초하여 상기 주파수를 산출하는
    무선 전력 수신 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 매칭 회로는, 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 캐패시터의 단락을 조정하는 복수의 스위치를 포함하는
    무선 전력 수신 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 매칭 회로는, 상기 제어 신호에 따라 용량이 가변되는 가변 캐패시터를 포함하는
    무선 전력 수신 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 임피던스 정합기는,
    상기 수신 전력을 입력받고, 상기 수신 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 파워 디텍터;를 더 포함하고,
    상기 콘트롤러는, 상기 파워 디텍터의 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성하는
    무선 전력 수신 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 정류기;를 더 포함하고,
    상기 임피던스 정합기는,
    상기 정류된 직류 전력을 입력받고, 상기 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 파워 디텍터;를 더 포함하고,
    상기 콘트롤러는, 상기 파워 디텍터의 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성하는
    무선 전력 수신 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 장치는, 자기 공명 방식에 따라 무선으로 상기 전력을 수신하고,
    상기 클럭 신호의 주파수는, 상기 자기 공명 방식에 따른 공진 주파수보다 작은
    무선 전력 수신 장치.
  10. 무선 전력 전송 장치로부터 방사되는 자기장을 이용하여 무선으로 전력을 수신하는 단계; 및
    상기 수신 전력의 주파수를 이용하여 임피던스를 매칭하는 단계;를 포함하는
    무선 전력 수신 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 매칭하는 단계에서, 상기 정류된 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 임피던스를 매칭하는
    무선 전력 수신 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 매칭하는 단계는,
    클럭 신호를 생성하는 단계,
    상기 클럭 신호를 이용하여 상기 주파수를 산출하는 단계,
    상기 주파수에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계 및
    상기 수신 안테나에 연결되는 매칭 회로가 상기 제어 신호에 따라 상기 임피던스를 매칭하는 단계를 포함하는
    무선 전력 수신 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 주파수를 산출하는 단계는, 상기 클럭 신호가 ON 상태인 반주기 동안 상기 수신 전력의 전압의 하이값 또는 로우값의 회수에 기초하여 상기 주파수를 산출하는
    무선 전력 수신 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 매칭 회로는, 병렬로 연결되는 복수의 캐패시터 및 상기 제어 신호에 따라 상기 복수의 캐패시터의 단락을 조정하는 복수의 스위치를 포함하는
    무선 전력 수신 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 매칭 회로는, 상기 제어 신호에 따라 용량이 가변되는 가변 캐패시터를 포함하는
    무선 전력 수신 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 수신 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 파워 디텍터의 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성하는
    무선 전력 수신 방법.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 수신 전력을 직류 파형으로 정류하는 단계; 및
    상기 상기 직류 전력의 전압, 전류 및 파워 중 적어도 하나를 감지하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제어 신호를 생성하는 단계는, 감지 결과를 더 고려하여 상기 제어 신호를 생성하는
    무선 전력 수신 방법.
  18. 제10 항에 있어서,
    상기 무선으로 전력을 수신하는 단계는, 자기 공명 방식에 따라 수행되고,
    상기 클럭 신호의 주파수는, 상기 자기 공명 방식에 따른 공진 주파수보다 작은
    무선 전력 수신 방법.
KR1020130048875A 2013-04-30 2013-04-30 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법 KR20140129915A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130048875A KR20140129915A (ko) 2013-04-30 2013-04-30 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130048875A KR20140129915A (ko) 2013-04-30 2013-04-30 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140129915A true KR20140129915A (ko) 2014-11-07

Family

ID=52455078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130048875A KR20140129915A (ko) 2013-04-30 2013-04-30 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140129915A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180069360A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 경희대학교 산학협력단 자기 공진형 무선 전력 전송 시스템에서 동적 임피던스 정합 장치 및 방법
US11862995B2 (en) 2019-03-29 2024-01-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method, electronic device, and storage medium for performing adaptive impedance matching

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180069360A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 경희대학교 산학협력단 자기 공진형 무선 전력 전송 시스템에서 동적 임피던스 정합 장치 및 방법
US11862995B2 (en) 2019-03-29 2024-01-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method, electronic device, and storage medium for performing adaptive impedance matching

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170244286A1 (en) Wireless power repeater and method thereof
US9812893B2 (en) Wireless power receiver
US10205351B2 (en) Wireless power transmitter, wireless power repeater and wireless power transmission method
KR101896921B1 (ko) 무선 전력 수신기 및 그 제어 방법
KR20160100755A (ko) 무선전력 송신장치 및 송신방법
US10326315B2 (en) Wireless power transmission apparatus
US9941742B2 (en) Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method
KR20140031780A (ko) 교차 연결된 무선 전력 수신기를 배제하기 위한 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
KR20130042992A (ko) 무선 전력의 크기를 조정하는 무선 전력 수신기
KR20150057783A (ko) 무선 충전 장치 및 방법
KR20140124703A (ko) 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법
US20180205268A1 (en) Method for operating wireless power transmission device
KR20140129917A (ko) 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법
US20160181870A1 (en) Wireless power transmission device
US20150372497A1 (en) Wireless power transmitting apparatus and method thereof
KR20140129897A (ko) 무선 전력 송수신 장치 및 무선 전력 송수신 방법
KR20150045602A (ko) 공진방식 기반의 무선충전장치
KR20140129914A (ko) 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법
KR20140129915A (ko) 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법
KR20140129906A (ko) 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법
KR101779747B1 (ko) 무선전력 송신장치 및 송신방법
KR20160107777A (ko) 무선 전력 송수신 장치
KR20140067443A (ko) 무선 전력 수신기
KR101946848B1 (ko) 무선 전력 수신기
KR20140074178A (ko) 무선 충전 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination