KR20160022179A - 무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체 - Google Patents

무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체 Download PDF

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KR20160022179A
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Abstract

무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체가 개시된다.
무선전력 중계 장치는 무선전력 중계 장치에 저장되어 있는 잔여 전력량을 검출하여 무선전력 중계 장치의 잔여 전력량에 따라 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하고, 외부의 전자기기로부터 외부 전자기기에 대한 수요 전력량, 수요 전력량 비율, 잔여 전력량 비율 정보가 포함된 배터리 전력 정보를 수신하고, 무선전력 중계 장치의 잔여 전력량 및 외부 전자기기의 수요 전력량, 수요 전력량 비율 또는 잔여 전력량 비율에 따라 다른 방식을 사용하여 외부 전자기기로 무선전력을 전송함으로써, 무선전력 전송 장치와 외부 전자기기 간의 전력을 중계한다.

Description

무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체{DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS POWER RELAY, RECORDING MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}
본 발명은 무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하여 저장하고, 외부의 전자기기로 무선전력을 송신하는 무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체에 관한 것이다.
무선으로 에너지를 전달하는 무선 전력 전송 기술에는 인접하게 배치된 두 개의 코일 간에 유도전류를 발생시켜 전송하는 자기유도 방식과 무선충전을 위한 전력의 송수신단 간에 주파수를 통해 전력을 전송하는 자기 공명 현상을 이용하는 자기공진 방식이 있다.
그러나, 자기유도 방식은 코일 사이의 거리 및 상대적 위치에 매우 민감하여 두 코일 사이의 거리가 약간 떨어지거나 틀어져도 전송 효율이 급속히 떨어지며, 수 cm 이하의 근거리에서만 사용할 수 있다는 단점이 있어, 최근에는 자기유도 방식에 비해 먼 거리까지 에너지를 전달할 수 있는 자기공진 방식을 이용하여 무선전력을 전송하는 방식을 선호하는 추세이다.
최근 들어, 자기공명 방식을 이용하여 PDA, 스마트폰, 노트북 등과 같은 휴대용 단말기를 충전시키는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하고, 수신한 무선전력을 저장하고 필요시 이를 휴대용 단말기에 송신하여 휴대용 단말기를 충전시키는 무선전력 중계 장치에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.
그러나, 기존의 무선전력 중계 장치는 무선전력 전송 시 무선전력 중계장치에 저장된 전력량 및 휴대용 단말기의 배터리 전력 상태를 고려하지 않기 때문에, 무선전력 중계 장치에 저장되어 있는 전력량이 휴대용 단말기에서 요구하는 전력량보다 적을 경우 휴대용 단말기에서 요구하는 전력량만큼 전력을 전송할 수 없다는 문제점이 있으며, 복수 개의 휴대용 단말기에서 무선전력 송신신호를 수신하는 경우 복수 개의 휴대용 단말기의 배터리 전력 정보에 따라 에너지를 전송할 수 없다는 단점이 있다.
따라서, 무선전력 전송 시 무선전력 중계 장치에 저장된 전력량 및 휴대용 단말기의 배터리 전력 상태를 고려하여 에너지를 전송하는 무선전력 중계장치가 필요한 상황이다.
본 발명의 일측면은 무선전력 중계 장치의 잔여 전력량에 따라 무선전력 송신 장치로부터 전력을 수신하고, 무선전력 중계 장치의 잔여 전력량 및 외부 전자기기의 배터리 전력 정보에 따라 외부 전자기기로 전력을 전송하는 무선전력 중계 장치, 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 무선전력 전송 장치와 외부의 전자기기 간의 전력을 중계하는 무선전력 중계 장치에 있어서, 자기 공진을 통해 무선전력 전송 장치로부터 송신된 무선전력을 수신하는 수신부, 상기 수신부로부터 수신된 전력을 저장하는 충전부, 상기 충전부로부터 전력을 전송받아 자기 공진을 통해 외부의 전자기기로 무선전력을 송신하는 송신부 및 상기 충전부의 잔여 전력량을 확인하여 상기 잔여 전력량에 따라 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하도록 제어하고, 상기 외부의 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하여 상기 수신한 배터리 전력 정보 및 상기 충전부의 잔여 전력량에 따라 제어방식을 달리하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 수신부는, 상기 외부 전자기기로부터 상기 외부 전자기기의 배터리의 잔여 전력량 정보 또는 상기 외부 전자기기의 수요 전력량 정보를 포함하는 상기 배터리 전력 정보를 수신하여 상기 제어부로 전송할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 충전부의 잔여 전력량이 미리 정해진 최소 잔여 전력량 이하인 경우, 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 무선 전송하여 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 외부 전자기기로부터 상기 배터리 전력 정보를 수신하는 경우, 상기 충전부의 잔여 전력량을 검출하고, 상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송할 수 있다.
상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은, 상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 이상일 경우 상기 수요 전력량에 해당하는 전력을 전송할 수 있다.
상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은, 상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 미만이면 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하여 무선 전력을 충전하는 동시에 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것을 포함할 수 있다.
상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은, 상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 미만이면 1차적으로 상기 충전부의 잔여 전력량을 모두 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하여 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선 전력을 수신하고, 2차적으로 나머지 수요 전력량에 해당하는 전력을 상기 외부의 전자기기로 전송할 수 있다.
상기 제어부는, 복수 개의 외부 전자기기로부터 복수 개의 배터리 전력 정보를 동시에 수신하는 경우, 상기 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 잔여 전력량 비율 또는 수요 전력량 비율에 따라 무선전력을 전송할 수 있다.
상기 잔여 전력량 비율에 따라 무선전력을 전송하는 것은, 상기 잔여 전력량 비율이 낮은 순서대로 무선전력을 전송할 수 있다.
상기 수요 전력량 비율에 따라 무선전력을 전송하는 것은, 상기 수요 전력량 비율이 높은 순서대로 무선전력을 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 무선전력을 전송, 중계, 전송하는 무선전력 중계 시스템에 있어서, 주변의 유휴에너지 또는 유선으로 연결된 전력원으로부터 수집한 전력을 자기 공진을 통해 전송하는 상기 무선전력 전송 장치, 상기 무선 전력을 수신받아 사용하는 외부의 전자기기 및 상기 무선전력 전송 장치로부터 전송되는 무선전력을 수신 및 충전하고, 충전된 무선전력을 상기 외부의 전자기기의 배터리 전력 정보에 따라 다른 방식을 적용하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치를 포함한다.
상기 무선전력 중계 장치는 휴대용 배터리를 포함하며, 상기 휴대용 배터리는 자체적으로 충전 기능을 수행하거나, 상기 무선전력 전송 장치로부터 전송되는 무선전력을 상기 외부의 전자기기에 공급하는 중계 장치의 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 무선전력 전송 장치와 외부의 전자기기 간의 전력을 중계하는 무선전력 중계 장치의 제어방법에 있어서, 충전부에 저장되어 있는 잔여 전력량을 검출하고, 상기 잔여 전력량이 미리 정해진 최소 잔여 전력량 이하인 경우 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하여 상기 충전부에 저장하고, 외부의 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하여 상기 배터리 전력 정보에 따라 제어방식을 달리하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송한다.
상기 외부의 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하는 것은, 상기 외부 전자기기의 수요 전력량 정보를 포함하는 배터리 전력 정보를 수신할 수 있다.
상기 배터리 전력 정보에 따라 제어방식을 달리하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은, 상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량을 확인하고, 상기 외부 전자기기의 수요 전력량과 상기 충전부의 잔여 전력량을 비교하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송할 수 있다.
상기 외부 전자기기의 수요 전력량과 상기 충전부의 잔여 전력량을 비교하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은, 상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 외부 전자기기의 수요 전력량 미만이면 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하여 무선 전력을 충전하는 동시에 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송할 수 있다.
상기 외부 전자기기의 잔여 전력량과 상기 충전부의 잔여 전력량을 비교하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은, 상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 외부 전자기기의 수요 전력량 미만이면 1차적으로 상기 충전부의 잔여 전력량을 모두 상기 외부의 전자기기로 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하여 충전하고, 상기 충전부에 충전된 무선전력을 2차적으로 상기 외부의 전자기기로 전송할 수 있다.
복수 개의 상기 외부 전자기기로부터 동시에 복수 개의 배터리 전력 정보를 수신하면, 상기 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 잔여 전력량 비율을 검출하고, 상기 잔여 전력량 비율이 낮은 순서대로 전력을 전송할 수 있다.
복수의 외부 전자기기로부터 동시에 복수 개의 배터리 전력 정보를 수신하면, 상기 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 비율을 검출하고, 상기 수요 전력량 비율이 높은 순서대로 전력을 전송할 수 있다.
무선전력 중계 장치의 제어방법을 실행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체일 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 무선전력 중계 장치는 무선전력 중계 장치의 잔여 전력량에 따라 무선전력 송신 장치로부터 전력을 수신할 수 있으며, 외부의 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하여 수신한 배터리 전력 정보에 따라 제어방식을 달리하여 외부의 전자기기로 무선전력을 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 무선전력 중계 장치는 무선전력 중계 장치의 잔여 전력량이 외부의 전자기기의 수요 전력량 미만일 경우, 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하고, 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하여 실시간으로 외부의 전자기기로 무선전력을 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 무선전력 중계 장치는 복수 개의 외부 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하는 경우, 외부 전자기기의 잔여 전력량 비율 또는 수요 전력량 비율에 따라 무선전력을 전송하는 순위를 선정하여 무선전력을 전송함으로써 외부 전자기기의 배터리 충전 상태를 고려하여 전력을 전송할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 무선전력 중계 시스템이 실제로 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 무선전력 전송 장치, 무선전력 중계 장치 및 외부 전자기기의 블록도이다.
도 4 는 도 3 에 도시된 전송장치 송신부 및 중계장치 수신부의 개략도이다.
도 5 는 도 3 에 도시된 중계장치 송신부 및 전자기기 수신부의 개략도이다.
도 6 은 도 4 에 도시된 중계장치 수신부 및 도 5 에 도시된 중계장치 송신부가 형성되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 중계 장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 중계 장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 중계 장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 중계 장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 중계 장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 12 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선전력 중계 장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 중계 시스템을 도시한 도면이며, 도 2 는 도 1 에 도시된 무선전력 중계 시스템이 실제로 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 중계 시스템(1)은 무선전력 중계 장치(200)의 잔여 전력량에 따라 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하여 저장하고, 외부 전자기기(300)의 배터리 전력 정보에 따라 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송할 수 있다.
이를 위해, 무선전력 중계 시스템(1)은 자기 공진방식으로 전력을 전송하는 무선전력 전송 장치(100), 무선전력 전송 장치(100)로부터 수신한 전력을 저장하고 자기 공진방식으로 전력을 외부의 전자기기(300)로 전송하는 무선전력 중계 장치(200) 및 무선전력 중계 장치(200)로부터 전력을 수신하여 저장하는 외부의 전자기기(300)를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 방식은 일반적으로 자기 유도방식과 자기 공진방식이 있다. 자기 유도방식은 전력 송/수신 제품 간의 전송거리가 수 mm로 매우 짧다. 반면, 자기 공진방식은 자기 유도방식보다 전력 전송거리가 길며, 송/수신 기기간의 배열이 자유롭다. 본 발명에서는 전력 전송거리 및 기기간 배열이 자유로운 자기 공진방식으로 전력을 전송한다.
무선전력 전송 장치(100)는 주변의 유휴에너지를 수집하거나 무선전력 전송 장치(100)에 미리 연결되어 있는 전력원으로부터 전력을 수집하여 무선전력 중계 장치(200)로 송신할 수 있다. 무선전력 전송 장치(100)는 수집한 전력을 자기공진 방식을 이용하여 무선전력 중계 장치(200)로 전송할 수 있다.
이때, 주변의 유휴에너지를 수집하는 방식은 에너지 하베스팅(harvest) 기술을 통해 일상 생활에서 벼려지거나 소모되는 에너지를 모아 전력으로 재활용하는 방식을 사용할 수 있다. 예를 들어, 무선전력 전송 장치(100)는 지면에 설치되며, 내부에 설치된 열전 소자를 이용하여 태양열에 의해 변화하는 지면 온도차를 이용하여 전력을 수집할 수 있다. 이때, 열전 소자는 제벡 효과(서로 다른 금속 접합으로 이루어진 폐쇄회로에서 접점의 온도가 달라지면 전류가 흐르는 현상: seebeck effect)를 이용하여 태양열에 의해 변화하는 지면의 온도차를 통해 전력을 수집할 수 있다.
또한, 무선전력 전송 장치(100)는 다리(bridge) 한측에 설치되며, 내부에 마련된 압전 소자를 통해 차량이 지나갈 때 발생하는 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 수집할 수 있다. 이때, 압전 소자에 압축력 또는 인장력이 작용하는 경우, (+) 전하와 (-) 전하가 서로 반대 방향으로 이동하여 전위차에 따른 전압이 발생할 수 있다. 이에 따라, 압전 소자는 차량에 의해 발생하는 진동 에너지에 의해 발전을 할 수 있다.
무선전력 중계 장치(200)는 무선전력 전송 장치(100)와 외부 전자기기(300) 간에 전송되는 전력을 중계하는 역할을 할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 휴대용 배터리로 구성될 수 있다. 무선전력 중계장치는 휴대용 배터리로 구성되는 경우, 상기 무선 전력 전송장치로부터 전송되는 전력을 미리 정해진 기준만큼 저장하고, 저장된 전력을 외부의 전자기기가 필요할 때 전송할 수 있다. 또한, 무선전력 중계 장치(200)는 무선전력 전송 장치(100)로부터 전송되는 전력을 저장하지 않고, 바로 외부의 전자기기에 전송할 수도 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 무선전력 전송 장치(100)로부터 전력을 수신받아 충전하는 동시에, 외부의 전자기기로 무선 전력을 공급할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 외부의 전자기기(300)로부터 수요 전력량 또는 잔여 전력량 정보가 포함된 배터리 전력 정보를 전송받고, 외부 전자기기(300)의 배터리 전력 정보에 따라 다른 방식으로 무선전력을 공급할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 외부 전자기기(300)에 대한 배터리 전력 정보와 무선전력 중계 장치(200) 내부에 저장되어 있는 잔여 전력량을 비교하여 무선전력을 공급할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 무선전력 중계 장치(200) 내부에 저장되어 있는 잔여 전력량이 배터리 전력 정보에 포함되는 수요 전력량 미만인 경우, 무선전력 전송 장치(100)로부터 전력을 수신받아 외부의 전자기기(300)로 무선전력을 공급할 수 있다.
무선전력 중계 장치(200)는 복수 개의 외부 전자기기로부터 배터리 전력 정보 수신 시, 순위를 정하여 무선전력을 전송할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 복수 개의 외부 전자기기(300)의 수요 전력량 비율 또는 잔여 전력량 비율에 따라 순위를 정할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 수요 전력량 비율이 높은 경우 순위가 높은 것으로 설정할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 잔여 전력량 비율이 낮은 경우 순위가 높은 것으로 설정할 수 있다. 무선전력 중계 장치(200)는 선정한 순위에 따라 복수 개의 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송할 수 있다.
무선전력 중계 장치(200)는 무선전력 중계 장치(200) 내부에 저장되어 있는 전력량을 검출하고, 무선전력 중계 장치(200) 내부에 저장되어 있는 전력량이 미리 정해진 최소 잔여 전력량 이하이면 무선전력 전송 장치(100)로 전력 전송 제어 신호를 전송하여 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신할 수 있다. 또한, 무선전력 중계 장치(200)는 무선전력 전송 장치(100)로부터 수신한 무선전력을 무선전력 중계 장치(200) 내부에 마련된 충전부에 저장할 수 있다.
도 2 를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선전력 중계 장치(200)는 건물 내벽에 설치된 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하고, 무선전력 중계 장치(200) 주변에 있는 외부 전자기기(300-1, 300-2, 300-3)로 무선전력을 전송할 수 있다.
무선전력 전송 장치(100)는 주변의 유휴에너지를 수집하거나 유선으로 연결된 전력원으로부터 전력을 수집하여 무선전력 중계 장치(200)로 송신할 수 있다. 무선전력 전송 장치(100)는 무선전력 전송 장치(100)에 미리 연결되어 있는 전력원으로부터 전력을 수집할 수 있으며, 주변에 존재하는 전력원으로부터 자기유도 방식으로 전력을 수집할 수 있다. 무선전력 전송 장치(100)는 수집한 전력을 자기공진 방식을 이용하여 무선전력 중계 장치(200)로 전송할 수 있다.
외부 전자기기(300)는 무선전력 중계 장치(200)로 자신의 잔여 전력량 또는 수요 전력량이 포함된 배터리 전력 정보를 전송할 수 있으며, 무선전력 중계 장치(200)로부터 무선전력을 수신하여 내부에 마련된 배터리를 충전할 수 있다.
도 3 은 도 1 에 도시된 무선전력 전송 장치, 무선전력 중계 장치 및 외부 전자기기의 블록도이며, 도 4 는 도 3 에 도시된 전송장치 송신부 및 중계장치 수신부의 개략도이며, 도 5 는 도 3 에 도시된 중계장치 송신부 및 전자기기 수신부의 개략도이다.
도 3 을 참조하면, 무선전력 전송 장치(100)는 에너지 수확부(110), 전송장치 송신부(120) 및 송신 회로(130)를 포함할 수 있다.
에너지 수확부(110)는 무선전력 전송 장치(100)에 유선으로 연결된 전력원으로부터 전기 에너지를 수집할 수 있다. 에너지 수확부(110)는 무선전력 전송 장치(100) 주변의 유휴에너지를 수집할 수 있다. 에너지 수확부(110)는 상술한 것과 같이 에너지 하베스팅(harvest) 기술을 이용하여 주변의 열 에너지, 진동 에너지, 회전 에너지 등과 같은 유휴에너지를 전기 에너지를 변환하여 전력을 수집할 수 있다.
에너지 수확부(110)는 수집한 전기 에너지를 전송장치 송신부(120)로 전송할 수 있다.
전송장치 송신부(120)는 에너지 수확부(110)에서 수집한 전기 에너지를 무선전력 중계 장치(200)로 송신할 수 있다.
도 4 를 참조하면, 전송장치 송신부(120)는 에너지 수확부(110)로부터 수신한 전기 에너지를 자기유도 방식을 통해 전달하는 전송장치용 송신 소스 코일(121) 및 전송장치용 송신 소스 코일(121)에 유도된 전기 에너지를 자기공진 방식을 통해 무선 전송하는 전송장치용 송신 공진 코일(122)을 포함할 수 있다.
이때, 전송장치용 송신 소스 코일(121)과 전송장치용 송신 공진 코일(122)은 유선 접촉하지 않는다. 즉, 전송장치용 송신 소스 코일(121)과 전송장치용 송신 공진 코일(122)은 무선으로 연결될 수 있다. 다만, 에너지 수확부(110) 및 전송장치용 송신 공진 코일(122) 간 또는 송신 회로(130) 및 전송장치용 송신 소스 코일(121) 간은 유선으로 연결될 수 있다.
송신 회로(130)는 에너지 수확부(110)에서 수집된 전기 에너지를 정류하여 전송장치 송신부(120)로 출력할 수 있다.
다시 도 3 을 참조하면, 무선전력 중계 장치(200)는 중계장치 수신부(210), 충전부(220), 중계장치 송신부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.
제어부(240)는 무선전력 중계 장치(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(240)는 무선전력 중계 장치(200)의 전력 수신, 저장, 송신, 중계를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(240)는 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)을 검출하고, 검출한 잔여 전력량(W1)에 따라 무선전력 전송 장치(100)로 전력 송신 신호를 전송할 수 있다. 잔여 전력량 측정 방식은 최대 충전 용량에서 방전 용량을 감산하여 잔여 전력량을 측정하는 방식, 충방전 시 변화하는 전류 값을 측정하여 잔여 전력량을 측정하는 방식,
배터리 팩 전압을 측정하여 전압과 SOC(State Of Charge)간의 상관 관계 그래프에 의존하여 잔여 전력량을 산출하는 방식, 배터리의 출력 전압값을 검출하여 잔여 전력량을 측정하는 방식, 배터리의 온도 및 전압을 측정하여 배터리의 온도 특성 및 배터리의 전압 값에 따라 잔여 전력량을 산출하는 방식 등이 사용될 수 있다. 또한, 잔여 전력량 측정 방식은 배터리의 잔여 전력량을 측정할 수 있는 방식이라면 상술한 열거된 방식 이외에 다른 방식을 적용할 수 있음은 물론이다.
제어부(240)는 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)을 검출하고, 검출한 잔여 전력량(W1)과 미리 정해진 최소 잔여 전력량(W2)을 비교하여 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 미리 정해진 최소 잔여 전력량(W2) 이하인지 여부를 검출할 수 있다. 제어부(240)는 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 미리 정해진 최소 잔여 전력량(W2) 이하이면, 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하도록 무선전력 전송 장치(100)로 전력 송신 신호를 전송할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 외부 전자기기(300)로부터 외부 전자기기(300)의 수요 전력량 정보(W3)을 포함하는 배터리 전력 정보를 수신하고, 수신한 배터리 전력 정보에 따라 다른 방식을 사용하여 외부의 전자기기(300)로 무선전력을 전송할 수 있다.
제어부(240)는 외부 전자기기(300)로부터 수신한 수요 전력량(W3)과 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)을 비교하고, 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 이상이면, 자체 충전부에 저장되어 있는 전력으로 수요 전력량(W3)만큼의 전력을 외부 전자기기(300)로 전송할 수 있다.
제어부(240)는 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 미만이면, 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송할 수 있다. 제어부(240)는 무선전력 전송 장치(100)로부터 수신한 무선 전력을 충전부(220)에 충전하는 동시에 외부의 전자기기(300)로 무선전력을 전송할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 미만이면, 1차적으로 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)을 모두 외부 전자기기(300)로 전송하도록 제어하고, 무선전력 전송 장치(100)로 전력 송신 신호를 전송하여 전력을 수신할 수 있다. 제어부(240)는 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하고, 2차적으로 나머지 수요 전력량(W4=W3?W1)에 해당하는 전력을 외부의 전자기기(300)에 전송하도록 제어할 수 있다. 이때, 나머지 수요 전력량(W4=W3?W1)은 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3)에서 1차적으로 외부의 전자기기(300)로 전송한 전력량(W1)을 뺀 전력량일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부(240)는 복수 개의 외부 전자기기(300)로부터 동시에 복수 개의 외부 전자기기(300)에 대한 배터리 전력 정보를 수신하는 경우, 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 잔여 전력량 비율 또는 수요 전력량 비율을 비교하여 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송할 수 있다.
구체적으로, 제어부(240)는 복수 개의 외부 전자기기(300)로부터 동시에 배터리 전력 정보를 수신하는 경우, 수신한 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 복수 개의 잔여 전력량 비율을 비교할 수 있다. 제어부(240)는 복수 개의 잔여 전력량 비율을 비교하여 비율이 낮은 순서대로 순위를 선정할 수 있다. 제어부(240)는 선정한 순위에 따라 1순위부터 순서대로 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 이때, 잔여 전력량 비율은 외부 전자기기(300)의 배터리에 충전될 수 있는 최대 전력량 대비 현재 외부 전자기기(300)의 배터리에 남아있는 잔여 전력량 비율을 의미한다.
예를 들어, 제1 외부 전자기기(300)의 잔여 전력 비율이 5%이고, 제2 외부 전자기기(300)의 잔여 전력 비율이 10%이고, 제3 외부 전자기기(300)의 잔여 전력 비율이 15%이면, 제어부(240)는 1순위로 잔여 전력 비율이 가장 낮은 제1 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있으며, 제1 외부 전자기기(300)로 무선전력 전송을 마치고 난 후 제2 외부 전자기기(300), 제3 외부 전자기기(300) 순으로 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
한편, 제1 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송한 후 충전부(220)에 남아있는 잔여 전력량이 제2 외부 전자기기(300)의 수요 전력량 이하일 경우, 제어부(240)는 무선전력 전송 장치(100)로 전력 송신 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 제어부(240)는 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하여 제2 외부 전자기기(300), 제3 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 복수 개의 외부 전자기기(300)로부터 동시에 배터리 전력 정보를 수신하는 경우, 수신한 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 복수 개의 잔여 전력량 비율을 비교할 수 있다. 제어부(240)는 복수 개의 수요 전력량 비율을 비교하여 비율이 높은 순서대로 순위를 선정할 수 있다. 제어부(240)는 선정한 순위에 따라 1순위부터 순서대로 무선전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 이때, 수요 전력량 비율은 현재 외부의 전자기기(300)에서 필요한 전력량을 비율로 나타낸 값으로, 외부 전자기기(300) 배터리의 총 전력 용량 대비 수요 전력량 비율을 의미한다.
중계장치 수신부(210)는 무선전력 전송 장치(100)로부터 전송되는 전기 에너지를 수신할 수 있다.
중계장치 수신부(210)는 도 4 와 같이, 무선전력 전송 장치(100) 내부에 마련된 전송장치 송신부(120)로부터 전기 에너지를 자기 공진을 통해 무선으로 수신하는 중계장치용 수신 공진 코일(211) 및 중계장치용 수신 공진 코일(211)로부터 자기 유도를 통해 수신한 전기에너지를 충전부(220)에 전달하는 중계장치용 수신 로드 코일(212)을 포함할 수 있다.
중계장치용 수신 공진 코일(211)은 다수 번 감긴 코일로 형성될 수 있으며, 상기 중계장치용 수신 로드 코일(212)은 단일 코일로 형성될 수 있다. 중계장치용 수신 공진 코일(211)과 중계장치용 수신 로드 코일(212)은 유선 접촉하지 않는다. 즉, 중계장치용 수신 공진 코일(211)과 중계장치용 수신 로드 코일은 무선 연결되어 있다. 다만, 중계장치용 수신 로드 코일 및 충전부(220) 간은 유선으로 연결될 수 있다.
충전부(220)는 무선전력 중계 장치(200) 내부의 마련된 축전기 또는 충전기를 포함하며, 중계장치 수신부(210)로부터 수신한 전기 에너지를 저장할 수 있다.
충전부(220)는 중계장치 수신부(210)로부터 수신한 전기 에너지를 정류하는 충전 회로(미도시) 및 충전 회로(미도시)에서 정류한 전기 에너지를 저장하는 배터리 셀(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 충전부(220)는 급속 충전이 필요한 경우 무선전력 중계 장치(200)에 구비된 포트(250)를 통해 전원 케이블과 연결되어 충전될 수 있다.
중계장치 송신부(230)는 제어부(240)로부터 전력 송신 신호를 수신하면 외부 전자기기(300)로 전기 에너지를 전송할 수 있다.
중계장치 송신부(230)는 도 5 와 같이, 충전부(220)에 저장되어 있는 전기 에너지를 자기유도 방식을 통해 전달하는 중계장치용 송신 소스 코일(231) 및 중계장치용 송신 소스 코일(231)에 유도된 전기 에너지를 자기 공진을 통해 공진시켜 무선 전송하는 중계장치용 송신 공진 코일(232)을 포함할 수 있다.
이때, 중계장치용 송신 소스 코일(231)과 중계장치용 송신 공진 코일(232)은 유선 접촉하지 않는다. 즉, 중계장치용 송신 소스 코일(231)과 중계장치용 송신 공진 코일(232)은 무선으로 연결될 수 있다. 다만, 충전부(220) 및 중계장치용 송신 소스 코일(231) 간은 유선으로 연결될 수 있다.
한편, 중계장치 송신부(230)로부터 자기공진 방식을 통해 전송된 전기 에너지는 외부 전자기기(300)에서 수신될 수 있다. 외부 전자기기(300)는 도 5 와 같이, 무선전력 중계 장치(200)에 마련된 중계장치 송신부(230)로부터 전기 에너지를 자기 공진을 통해 무선으로 수신하는 전자기기용 수신 공진 코일(311) 및 전자기기용 수신 공진 코일(311)로부터 자기 유도를 통해 수신한 전기에너지를 외부 전자기기 내부에 마련된 부하(배터리, 320)에 전달하는 전자기기용 수신 로드 코일(312)을 포함할 수 있다.
도 6 은 도 4 에 도시된 중계장치 수신부(210) 및 도 5 에 도시된 중계장치 송신부(230)가 형성되는 일 예를 도시한 도면이다.
무선전력 중계 장치(200)는 휴대용 보조 배터리와 같은 형태일 수 있으며, 중계장치 수신부(210) 및 중계장치 송신부(230)는 휴대용 보조 배터리 내부에 형성될 수 있다. 이때, 중계장치 수신부(210)는 중계장치용 수신 공진 코일(211) 및 중계장치용 수신 로드 코일(212)을 포함하고, 휴대용 보조 배터리 내부 한측에 형성되며, 중계장치용 수신 로드 코일(212)이 휴대용 보조 배터리 내부에 마련된 축전지(배터리셀)와 연결된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 중계장치 송신부(230)는 중계장치용 송신 소스 코일(231) 및 중계장치용 송신 공진 코일(232)을 포함하고, 휴대용 보조 배터리 내부 중계장치 수신부(210)가 장착된 위치 반대측에 형성되며, 중계장치용 송신 소스 코일(231)이 휴대용 보조 배터리 내부에 마련된 축전지(배터리셀)과 연결된 형태로 형성될 수 있다.
한편, 중계장치용 수신 로드 코일(212) 및 중계장치용 송신 소스 코일(231)은 단일 코일로 형성될 수 있으며, 중계장치용 수신 공진 코일(211) 및 중계장치용 송신 공진 코일(232)은 중계장치용 수신 로드 코일(212) 및 중계장치용 송신 소스 코일(231)과 각각 유선 접촉 없이 다수 번 감긴 형태로 형성될 수 있다. 또한, 중계장치용 수신 공진 코일(211) 및 중계장치용 송신 공진 코일(232)은 헬리컬 구조 또는 스파이럴 구조를 가질 수 있다.
이하에서는 도 7 을 통하여, 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하는 무선전력 중계 장치의 제어방법에 대해 설명한다.
먼저, 충전부(220)에 저장된 잔여 전력량(W1)을 검출(410)하고, 검출한 잔여 전력량(W1)과 충전부(220)에 미리 정해진 최소 잔여 전력량(W2)을 비교하여 검출한 잔여 전력량(W1)이 미리 정해진 최소 잔여 전력량(W2) 이하인지 여부를 검출한다(420).
이때, 검출한 잔여 전력량(W1)이 미리 정해진 최소 잔여 전력량(W2) 이하일 경우, 무선전력 전송 장치(100)로부터 전력을 수신하도록 무선전력 전송 장치(100)로 전력 송신 신호를 전송한다(430).
또한, 무선전력 전송 장치(100)로부터 전력 송신 신호에 대응하여 전송된 무선전력을 수신(440)하고, 충전부(220)에 미리 정해진 최소 잔여 전력량(W2) 이상의 전력량이 저장되도록 무선전력 전송 장치(100)로부터 수신한 무선전력을 충전부(220)에 저장한다(450).
이하에서는 도 8 을 통하여, 외부 전자기기로 무선전력을 송신하는 무선전력 중계 장치의 제어방법에 대해 설명한다.
먼저, 외부 전자기기(300)로부터 외부 전자기기(300)에서 필요로 하는 전력량에 대한 정보, 즉 수요 전력량(W3) 정보를 수신한다(510).
또한, 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)을 검출(520)하고, 외부 전자기기(300)로부터 수신한 수요 전력량(W3)과 검출한 잔여 전력량(W1)을 비교하여 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 미만인지 여부를 검출한다(530).
이때, 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 미만이면, 1차적으로 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1) 전부를 외부 전자기기(300)로 전송한다(540).
또한, 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하도록 1차 무선전력을 전송하는 동시에 무선전력 전송 장치(100)로 전력 송신 신호를 전송한다(550).
또한, 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하여 충전(560)하고, 1차적으로 무선전력을 전송한 전력량(W1)을 제외한 나머지 전력량(W3-W1)만큼의 전력을 외부 전자기기(300)로 전송하도록 무선전력 전송 장치(100)로부터 수신한 무선전력을 실시간으로 외부 전자기기(300)로 전송한다(570).
한편, 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 이상이면, 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3)에 해당하는 전력량만큼 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송한다(580).
이하에서는 도 9 를 통하여, 외부 전자기기로 무선전력을 송신하는 무선전력 중계 장치의 제어방법에 대해 설명한다.
먼저, 외부 전자기기(300)로부터 외부 전자기기(300)에서 필요로 하는 전력량에 대한 정보, 즉 수요 전력량(W3) 정보를 수신한다(610).
또한, 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)을 검출(620)하고, 외부 전자기기(300)로부터 수신한 수요 전력량(W3)과 검출한 잔여 전력량(W1)을 비교하여 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 미만인지 여부를 검출한다(630).
이때, 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 미만이면, 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하도록 무선전력 전송 장치(100)로 전력 전송 신호를 전송한다(640).
또한, 외부 전자기기(300)로 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3)만큼의 전력을 전송하도록 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하는 동시에 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송한다(650).
한편, 충전부(220)에 저장되어 있는 잔여 전력량(W1)이 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3) 이상이면, 외부 전자기기(300)의 수요 전력량(W3)에 해당하는 전력량만큼 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송한다(660).
이하에서는 도 10 을 통하여, 복수 개의 외부 전자기기로 무선전력을 송신하는 무선전력 중계 장치의 제어방법에 대해 설명한다.
먼저, 복수 개의 외부 전자기기(300)로부터 동시에 잔여 전력량 비율 정보를 수신한다(710).
이때, 잔여 전력량 비율은 외부 전자기기(300)의 배터리에 남아있는 전력량을 비율로 나타낸 값으로서, 외부 전자기기(300) 배터리의 최대 충전 용량 대비 현재 외부 전자기기(300) 배터리에 남아있는 전력량 비율로 산출할 수 있다.
또한, 수신한 복수 개의 잔여 전력 비율 정보를 비교하여 잔여 전력량 비율이 낮은 순서대로 잔여 전력량 비율 순위를 선정한다(720).
또한, 선정한 순위에 따라 차례로 무선전력을 전송한다(730).
이하에서는 도 11 을 통하여, 복수 개의 외부 전자기기로 무선전력을 송신하는 무선전력 중계 장치의 제어방법에 대해 설명한다.
먼저, 복수 개의 외부 전자기기(300)로부터 동시에 수요 전력량 비율 정보를 수신한다(810).
이때, 수요 전력량 비율은 외부 전자기기(300)에서 필요로 하는 전력량을 비율로 나타낸 값으로서, 외부 전자기기(300) 배터리의 최대 충전 용량 대비 현재 외부 전자기기(300)에서 필요로 하는 수요 전력량 비율로 산출할 수 있다.
또한, 수신한 복수 개의 수요 전력량 비율 정보를 비교하여 잔여 전력량 비율이 높은 순서대로 수요 전력량 비율 순위를 선정한다(820).
또한, 선정한 순위에 따라 차례로 무선전력을 전송한다(830).
이하에서는 도 12 를 통하여, 복수 개의 외부 전자기기로 무선전력을 송신하는 무선전력 중계 장치의 제어방법에 대해 설명한다.
먼저, 복수 개의 외부 전자기기(300)로부터 동시에 배터리 전력 정보를 수신한다(910).
또한, 수신한 배터리 전력 정보에 포함되는 외부 전자기기(300)의 잔여 전력 비율을 비교하여 전력 비율이 낮은 순서대로 순위를 선정한다(920).
또한, 선정된 순위에 다라 1순위로 선정된 제1 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송(930)하고, 제1 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송한 후 충전부(220)에 남아 있는 잔여 전력량을 검출한다(940).
선정된 순위에 따라 2순위로 선정된 제2 외부 전자기기(300)의 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량을 검출하여 제2 외부 전자기기(300)의 수요 전력량이 충전부(220)에 남아 있는 잔여 전력량보다 많은지 여부를 검출한다(950).
이때, 제2 외부 전자기기(300)의 수요 전력량이 충전부(220)에 남아 있는 잔여 전력량보다 많으면, 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하도록 무선전력 전송 장치(100)로 전력 송신 신호를 전송한다(960).
또한, 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신(970)하고, 제2 외부 전자기기(300)의 수요 전력량에 해당하는 전력량만큼 제2 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송한다(980).
이때, 무선전력 중계 장치(200)는 제2 외부 전자기기(300)의 수요 전력량이 충전부(220)에 남아 있는 잔여 전력량보다 이상인 경우, 1차적으로 충전부(220)에 남아 있는 잔여 전력량을 제2 외부 전자기기(300)로 모두 전송한 후, 무선전력 전송 장치(100)로 전력 전송 신호를 전송하고, 무선전력 전송 장치(100)로부터 무선전력을 수신하여 2차적으로 나머지 전력량만큼의 전력을 제2 외부 전자기기(300)로 전송할 수 있다. 또한, 무선전력 중계 장치(200)는 제2 외부 전자기기(300)의 수요 전력량이 충전부(220)에 남아 있는 잔여 전력량보다 이상인 경우, 무선전력 전송 장치(100)로 전력 전송 신호를 전송하여 무선전력을 충전하는 동시에 제2 외부 전자기기(300)로 무선전력을 전송할 수 있다.
이와 같은, 무선전력 중계장치의 잔여 전력량 정보 및 외부 전자기기의 배터리 전력 정보에 따라 무선전력을 전송하는 기술은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 무선전력 중계 시스템
100: 무선전력 전송 장치
110: 에너지 수확부
120: 전송장치 송신부
121: 전송장치용 송신 소스 코일
122: 전송장치용 송신 공진 코일
130: 송신 회로
200: 무선전력 중계 장치
210: 중계장치 수신부
211: 중계장치용 수신 공진 코일
212: 중계장치용 수신 로드 코일
220: 충전부
230: 중계장치 송신부
240: 제어부
300: 외부 전자기기
310: 전자기기 수신부
311: 전자기기용 수신 공진 코일
312: 전자기기용 수신 로드 코일
320: 전자기기 충전부
330: 전력 정보 송신부

Claims (20)

  1. 자기 공진을 통해 무선전력 전송 장치로부터 송신된 무선전력을 수신하는 수신부;
    상기 수신부로부터 수신된 전력을 저장하는 충전부;
    상기 충전부로부터 전력을 전송받아 자기 공진을 통해 외부의 전자기기로 무선전력을 송신하는 송신부; 및
    상기 충전부의 잔여 전력량을 확인하여 상기 잔여 전력량에 따라 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하도록 제어하고, 상기 외부의 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하여 상기 수신한 배터리 전력 정보 및 상기 충전부의 잔여 전력량에 따라 제어방식을 달리하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 무선전력 중계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신부는,
    상기 외부 전자기기로부터 상기 외부 전자기기의 배터리의 잔여 전력량 정보 또는 상기 외부 전자기기의 수요 전력량 정보를 포함하는 상기 배터리 전력 정보를 수신하여 상기 제어부로 전송하는 무선전력 중계 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 충전부의 잔여 전력량이 미리 정해진 최소 잔여 전력량 이하인 경우, 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 무선 전송하여 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하도록 제어하는 무선전력 중계 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외부 전자기기로부터 상기 배터리 전력 정보를 수신하는 경우, 상기 충전부의 잔여 전력량을 검출하고, 상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 이상일 경우 상기 수요 전력량에 해당하는 전력을 전송하는 무선전력 중계 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 미만이면 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하여 무선 전력을 충전하는 동시에 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것을 포함하는 무선전력 중계 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 충전부의 잔여 전력량과 상기 배터리 전력 정보를 비교하여 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 미만이면 1차적으로 상기 충전부의 잔여 전력량을 모두 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하여 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선 전력을 수신하고, 2차적으로 나머지 수요 전력량에 해당하는 전력을 상기 외부의 전자기기로 전송하는 무선전력 중계 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수 개의 외부 전자기기로부터 복수 개의 배터리 전력 정보를 동시에 수신하는 경우, 상기 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 잔여 전력량 비율 또는 수요 전력량 비율에 따라 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 잔여 전력량 비율에 따라 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 잔여 전력량 비율이 낮은 순서대로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 수요 전력량 비율에 따라 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 수요 전력량 비율이 높은 순서대로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치.
  11. 주변의 유휴에너지 또는 유선으로 연결된 전력원으로부터 수집한 전력을 자기 공진을 통해 전송하는 무선전력 전송 장치;
    상기 무선 전력을 수신받아 사용하는 외부의 전자기기; 및
    상기 무선전력 전송 장치로부터 전송되는 무선전력을 수신 및 충전하고, 충전된 무선전력을 상기 외부의 전자기기의 배터리 전력 정보에 따라 다른 방식을 적용하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치를 포함하는 무선전력 중계 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 무선전력 중계 장치는 휴대용 배터리를 포함하며,
    상기 휴대용 배터리는 자체적으로 충전 기능을 수행하거나, 상기 무선전력 전송 장치로부터 전송되는 무선전력을 상기 외부의 전자기기에 공급하는 중계 장치의 기능을 수행할 수 있는 무선전력 중계 시스템.
  13. 충전부에 저장되어 있는 잔여 전력량을 검출하고, 상기 잔여 전력량이 미리 정해진 최소 잔여 전력량 이하인 경우 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하여 상기 충전부에 저장하고,
    외부의 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하여 상기 배터리 전력 정보에 따라 제어방식을 달리하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치의 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 외부의 전자기기로부터 배터리 전력 정보를 수신하는 것은,
    상기 외부 전자기기의 수요 전력량 정보를 포함하는 배터리 전력 정보를 수신하는 무선전력 중계 장치의 제어방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 배터리 전력 정보에 따라 제어방식을 달리하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량을 확인하고, 상기 외부 전자기기의 수요 전력량과 상기 충전부의 잔여 전력량을 비교하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치의 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 외부 전자기기의 수요 전력량과 상기 충전부의 잔여 전력량을 비교하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 외부 전자기기의 수요 전력량 미만이면 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하여 무선 전력을 충전하는 동시에 상기 외부 전자기기로 무선전력을 전송하는 무선전력 중계 장치의 제어방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 외부 전자기기의 잔여 전력량과 상기 충전부의 잔여 전력량을 비교하여 상기 외부의 전자기기로 무선전력을 전송하는 것은,
    상기 충전부의 잔여 전력량이 상기 외부 전자기기의 수요 전력량 미만이면 1차적으로 상기 충전부의 잔여 전력량을 모두 상기 외부의 전자기기로 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로 전력 전송 신호를 전송하고, 상기 무선전력 전송 장치로부터 무선전력을 수신하여 충전하고, 상기 충전부에 충전된 무선전력을 2차적으로 상기 외부의 전자기기로 전송하는 무선전력 중계 장치의 제어방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    복수 개의 상기 외부 전자기기로부터 동시에 복수 개의 배터리 전력 정보를 수신하면, 상기 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 잔여 전력량 비율 을 검출하고, 상기 잔여 전력량 비율이 낮은 순서대로 전력을 전송하는 무선전력 중계 장치의 제어방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    복수의 외부 전자기기로부터 동시에 복수 개의 배터리 전력 정보를 수신하면, 상기 복수 개의 배터리 전력 정보에 포함된 수요 전력량 비율을 검출하고, 상기 수요 전력량 비율이 높은 순서대로 전력을 전송하는 무선전력 중계 장치의 제어방법.
  20. 제 13 항 내지 제 19 항 중 어느 하나의 항에 따른 무선전력 중계 장치의 제어방법을 실행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107426424A (zh) * 2017-07-25 2017-12-01 维沃移动通信有限公司 一种充放电控制方法及移动终端
WO2018190985A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 General Electric Company A wireless power transceiver device and an associated method thereof
KR20210076774A (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 (주)엘지하우시스 핸들 조립체
WO2023075427A1 (ko) * 2021-10-28 2023-05-04 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 충전가능범위 제공 기능을 갖는 파워뱅크 및 이를 포함하는 배터리 팩 충전 시스템과 그 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180077739A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 장문호 무선전력네트워크 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101132743B1 (ko) * 2011-10-25 2012-04-06 (주)씨어스테크놀로지 단말기 간의 전력 송수신이 가능한 전원공유장치
KR20130002833A (ko) * 2011-06-29 2013-01-08 엘지전자 주식회사 장치들 간의 무선 전력 전송 및 통신
KR20130098546A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 삼성전자주식회사 복수의 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 신호를 송신하는 방법 및 장치
KR20130127227A (ko) * 2012-05-14 2013-11-22 전자부품연구원 무선 전력 전송을 위한 능동형 에너지 중계기 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법 및 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130002833A (ko) * 2011-06-29 2013-01-08 엘지전자 주식회사 장치들 간의 무선 전력 전송 및 통신
KR101132743B1 (ko) * 2011-10-25 2012-04-06 (주)씨어스테크놀로지 단말기 간의 전력 송수신이 가능한 전원공유장치
KR20130098546A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 삼성전자주식회사 복수의 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 신호를 송신하는 방법 및 장치
KR20130127227A (ko) * 2012-05-14 2013-11-22 전자부품연구원 무선 전력 전송을 위한 능동형 에너지 중계기 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법 및 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018190985A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 General Electric Company A wireless power transceiver device and an associated method thereof
CN107426424A (zh) * 2017-07-25 2017-12-01 维沃移动通信有限公司 一种充放电控制方法及移动终端
CN107426424B (zh) * 2017-07-25 2019-07-26 维沃移动通信有限公司 一种充放电控制方法及移动终端
KR20210076774A (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 (주)엘지하우시스 핸들 조립체
WO2023075427A1 (ko) * 2021-10-28 2023-05-04 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 충전가능범위 제공 기능을 갖는 파워뱅크 및 이를 포함하는 배터리 팩 충전 시스템과 그 방법

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