KR20160045490A - 무선충전장치 - Google Patents

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KR20160045490A KR1020140141136A KR20140141136A KR20160045490A KR 20160045490 A KR20160045490 A KR 20160045490A KR 1020140141136 A KR1020140141136 A KR 1020140141136A KR 20140141136 A KR20140141136 A KR 20140141136A KR 20160045490 A KR20160045490 A KR 20160045490A
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Abstract

실시 예는, 제1 장치가 무선충전되게, 자기유도방식에 따라 생성된 제1 무선전력신호를 송신하는 제1 충전부 및 제2 장치가 무선충전되게, 자기공진방식에 따라 생성된 제2 무선전력신호를 송신하는 제2 충전부를 포함하고, 상기 제1 충전부는, 상기 제1 무선전력신호를 생성하는 자기유도회로부, 상기 제1 장치가 무선충전되게 상기 제1 무선전력신호를 송신하는 제1 송신부 및 상기 제1 장치의 접근여부에 따라 상기 제1 무선전력신호의 송신유무를 결정하여 상기 자기유도회로부 및 상기 제1 송신부를 제어하며, 상기 제1 무선전력신호의 송신유무에 따라 상기 제2 충전부의 동작을 제어하는 제1 제어부를 포함하는 무선충전장치를 제공한다.

Description

무선충전장치{Wireless power charging apparatus}
실시 예는 무선충전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자기유도방식 및 자기공명방식 중 어느 하나로 동작하여 무선전력신호를 송신하기 용이한 무선충전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 사람들이 휴대하는 이동 단말기, 즉 휴대용 이동 단말기는 자체 결합된 전원부 또는 배터리와 같이 별도로 장착 가능한 전원부에 의한 전력을 사용하여 구동되는 전자기기이다.
이와 같은 휴대용 이동 단말기는 휴대가 가능하기 때문에 매우 편리하지만, 수시로 전원을 충전시켜 주어야 하는 문제점이 있고, 사용자는 가정용 전기를 끌어다 와이어 커넥터와 같은 유선 케이블을 이용하여 전기 공급을 실시함으로써 충전하여야 하는 바, 평상시 유선 케이블을 함께 휴대하여야 하는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 스마트폰과 같은 휴대용 이동 단말기 제품이 광범위한 소비자층을 확보하면서 단말기의 사용도가 증가함에 따라 상기 휴대용 이동 단말기에 자기유도방식(WPC, PMA), 또는 자가공진방식(A4MP)에 의한 차량 무선충전 장치을 차량 내부에 구비하고, 사용자의 휴대용 이동 단말기를 무선 충전할 수 있도록 하는 연구가 진행 중에 있다.
실시 예의 목적은, 자기유도방식 및 자기공명방식 중 어느 하나로 동작하여 무선전력신호를 송신하기 용이한 무선충전장치를 제공함에 있다.
실시 예에 따른 무선충전장치는, 제1 장치가 무선충전되게, 자기유도방식에 따라 생성된 제1 무선전력신호를 송신하는 제1 충전부 및 제2 장치가 무선충전되게, 자기공진방식에 따라 생성된 제2 무선전력신호를 송신하는 제2 충전부를 포함하고, 상기 제1 충전부는, 상기 제1 무선전력신호를 생성하는 자기유도회로부, 상기 제1 장치가 무선충전되게 상기 제1 무선전력신호를 송신하는 제1 송신부 및 상기 제1 장치의 접근여부에 따라 상기 제1 무선전력신호의 송신유무를 결정하여 상기 자기유도회로부 및 상기 제1 송신부를 제어하며, 상기 제1 무선전력신호의 송신유무에 따라 상기 제2 충전부의 동작을 제어하는 제1 제어부를 포함한다.
상기 제1 제어부는, 상기 제1 무선전력신호 송신 시, 상기 제2 충전부로 동작오프신호를 전달한다.
상기 제2 제어부는, 상기 제1 무선전력신호 미 송신 시, 상기 제2 충전부로 동작온신호를 전달한다.
상기 제1 제어부는, 상기 제1 무선전력신호의 송신 중 상기 제2 충전부로부터 동작요청신호가 전달되면, 동작오프신호를 전달한다.
상기 제1 제어부는, 상기 제1 무선전력신호의 미 송신 중 상기 제2 충전부로부터 동작요청신호가 전달되면, 상기 제2 충전부로 동작온신호를 전달한다.
상기 제2 충전부는, 상기 제2 무선전력신호를 생성하는 자기공진회로부, 상기 제2 장치가 무선충전되게 상기 제2 무선전력신호를 송신하는 제2 송신부 및 상기 제1 제어부의 제어에 따라 상기 제2 무선전력신호가 상기 제2 장치로 송신되게 상기 자기공진회로부 및 상기 제2 송신부를 제어하는 제2 제어부를 포함한다.
상기 제2 제어부는, 상기 제1 제어부로부터 동작오프신호가 전달되면, 상기 제2 장치로 상기 제2 무선전력신호가 미 송신되게 제어한다.
상기 제2 제어부는, 상기 제1 제어부로부터 동작온신호가 전달되면, 상기 제2 장치로 상기 제2 무선전력신호가 송신되게 제어한다.
실시 예에 따른 무선충전장치는, 자기유도방식 또는 자기공진방식 중 어느 하나의 방식으로 임의의 장치를 무선충전함으로써, 자기유도방식 및 자기공진방식이 동시에 동작하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 무선충전장치는, 자기유도방식 및 자기공진방식 중 어느 하나의 방식으로 임의의 장치를 무선충전함으로써, 자기유도방식 및 자기공진방식이 동시에 동작하는 경우 발생되는 무선전력신호들 사이의 간섭을 방지할 수 있으며, 충전 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 무선충전장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 무선충전장치의 제어 구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 무선충전장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 무선충전장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 무선충전장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 무선충전장치는 차량 내부에 배치된 바디부(10), 바디부(10)에 구비되고, 차량 내부에 탑승한 탑승객(즉, 인체)의 움직임을 감지하여 소정의 신호를 출력하는 동작 감지부(20), 배터리로부터 배터리 전원을 공급받아 자기유도방식(WPC, PMA) 및 자기공진방식(A4WP) 중 어느 하나에 대응하는 무선전력신호를 송신하는 송신부(미도시) 및 바디부(10)에 배치되는 탑승객의 장치(이하 '이동 단말기'로 칭함, 100)에 포함된 수신기의 충전 방식에 따라 상기 송신부를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
바디부(10)는 차량 내에 설치되되, 차실의 어느 일부에 고정식으로 구비될 수 있음은 물론, 착탈식으로 구비될 수 있다.
한편, 바디부(10) 내부에는 상술한 바와 같이, 동작 감지부(20), 상기 송신부 및 상기 제어부가 구비되어, 이동 단말기(100)에 포함된 상기 수신기의 충전 방식에 따라 상기 배터리 전원을 이용하여 상기 무선전력신호를 이동 단말기(100)의 수신부로 송신할 수 있다.
여기서, 상기 송신부는 이동 단말기(100)에 구비된 상기 수신부와 상호 작용할 수 있는 자기유도방식(WPC, PMA) 및 자기공진방식(A4WP) 각각에 대응하는 서로 다른 주파수의 무선전력신호를 생성하는 구성일 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
동작 감지부(20)는 바디부(10)에 인접되는 부위로 상기 차량 내에 탑승한 승객의 움직임을 감지하는 역할을 한다.
보다 상세하게는, 동작 감지부(20)는 상기 탑승객의 움직임을 감지하되, 바디부(10)로 접근하는 특정 움직임을 감지함으로써 상기 탑승객이 자신의 이동 단말기(100)의 배터리를 무선 충전하기 위하여 바디부(10)로 접근하고 있음을 1차적으로 판정하도록 돕는 기능을 수행한다.
동작 감지부(20)는 인체로부터 발산되는 소정의 열을 감지하는 IR 센서일 수 있다. 본래 IR 센서는 적외선을 감지하는 센서인 바, 차량 내부의 인체로부터 발산되는 적외선을 감지함으로써 탑승객이 바디부(10)로 접근하는지 여부를 1차적으로 감지하는 역할을 하는 것이다.
한편, 바디부(10)의 상부면에는 이동 단말기(100)가 안착되는 안착부(30)가 형성된다.
안착부(30)에는 자기유도 방식에 의한 무선 충전이 용이하도록 이동 단말기(100)를 견고하게 고정시키는 미도시의 고정 수단이 구비될 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 무선충전장치의 제어 구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선충전장치는 제1 충전부(200) 및 제2 충전부(300)를 포함할 수 있다.
제1 충전부(200)는 자기유도회로부(210), 제1 송신부(220) 및 제1 제어부(230)를 포함할 수 있다.
여기서, 자기유도회로부(210)는 자기유도방식(WPC, PMA)에 따른 제1 무선전력신호(sp1)를 생성할 수 있다.
자기유도회로부(210)는 자기유도방식(WPC, PMA)에 따라 제1 무선전력신호(sp1)을 생성하는 WPC 모듈(미도시) 및 PMA 모듈(미도시)를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1 송신부(220)는 자기유도회로부(210)에서 생성된 제1 무선전력신호(sp1)과 공진하는 코일(미도시)를 포함할 수 있다.
즉, 제1 송신부(220)는 제1 무선전력신호(sp1)를 임의의 제1 이동 단말기(이하, '제1 장치'로 칭함)로 송신할 수 있다.
여기서, 제1 제어부(230)는 상기 제1 장치의 접근여부에 따라 제1 무선전력신호(sp1)의 송신유무를 결정하여 자기유도회로부(210) 및 제1 송신부(220)를 제어할 수 있다.
제1 제어부(230)는 상기 제1 장치의 수신기, 즉 무선충전방식에 따라 자기유도방식(WPC, PMA)으로 생성된 제1 무선전력신호(sp1)를 생성하여, 송신되게 제어할 수 있다.
또한, 제1 제어부(230)는 제1 무선전력신호(sp1)의 송신여부에 따라 제2 충전부(300)를 제어할 수 있다.
제1 제어부(230)는 제1 무선전력신호(sp1)를 미송신하면, 제2 충전부(300)로 동작온신호(sc_on)를 전달할 수 있으며, 제1 무선전력신호(sp1)를 송신하면 제2 충전부(300)로 동작오프신호(sc_off)를 전달할 수 있다.
또한, 제1 제어부(230)는 제2 충전부(300)로부터 동작요청신호(s_on)가 전달되고, 제1 무선전력신호(sp1)가 송신 중이면 제2 충전부(300)로 동작온신호(sc_on)를 전달하고, 제1 무선전력신호(sp1)가 미송신 중이면 제2 충전부(300)로 동작오프신호(sc_off)를 전달할 수 있다.
제2 충전부(300)는 자기공진회로부(310), 제2 송신부(320) 및 제2 제어부(330)를 포함할 수 있다.
여기서, 자기공진회로부(310)는 자기공진방식(A4WP)에 따른 제2 무선전력신호(sp2)를 생성할 수 있다.
자기공진회로부(110)는 자기공진방식(A4WP)에 따라 제1 무선전력신호(sp1)을 생성하는 A4WP 모듈(미도시)를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제2 송신부(320)는 자기공진회로부(310)에서 생성된 제2 무선전력신호(sp2)과 공진하는 코일(미도시)를 포함할 수 있다.
즉, 제2 송신부(320)는 제2 무선전력신호(sp2)를 임의의 제2 이동 단말기(이하, '제2 장치'로 칭함)로 송신할 수 있다.
여기서, 제2 제어부(330)는 상기 제2 장치의 접근여부에 따라 제2 무선전력신호(sp2)의 송신유무를 결정하여 자기공진회로부(310) 및 제2 송신부(320)를 제어할 수 있다.
제2 제어부(330)는 상기 제2 장치의 수신기, 즉 무선충전방식에 따라 자기공진방식(A4WP)으로 생성된 제2 무선전력신호(sp2)를 생성하여, 송신되게 제어할 수 있다.
여기서, 제2 제어부(330)는 제1 제어부(230)로부터 동작온신호(sc_on)가 입력되면, 상기 제2 장치로 제2 무선전력신호(sp2)가 송신되게 제어할 수 있으며, 제1 제어부(230)로부터 동작오프신호(sc_off)가 입력되면, 상기 제2 장치로 제2 무선전력신호(sp2)가 미송신되게 제어할 수 있다.
이때, 제2 제어부(330)는 제1 제어부(230)로부터 동작온신호(sc_on)가 상기 제2 장치가 접근하기 이전에 입력되는 경우 상기 제2 장치로 제2 무선전력신호(sp2)를 송신할 수 있다.
또한, 제2 제어부(330)는 제1 제어부(230)로부터 동작오프신호(sc_off)가 상기 제2 장치가 접근하기 이전에 입력되는 경우 상기 제2 장치가 접근하여도 제2 무선전력신호(sp2)가 미송신되게 제어할 수 있다.
그리고, 제2 제어부(330)는 제1 제어부(230)로부터 동작온신호(sc_on) 및 동작오프신호(sc_off)가 전달되지 않고 상기 제2 장치가 접근하면, 제1 제어부(230)로부 동작요청신호(s_on)를 전달하고, 제1 제어부(230)로부터 전달되는 동작온신호(sc_on) 및 동작오프신호(sc_off) 중 어느 하나의 신호에 따라 제2 무선전력신호(sp2)를 상기 제2 장치로 송신 또는 미송신할 수 있다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 무선충전장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 무선충전장치의 제1 충전부(200)는 제1 장치(미도시)에 대한 무선충전 실행 이전에, 제2 충전부(300)가 동작 중인지 판단한다(S110),
제1 충전부(200)는 제2 충전부(300)가 미 동작 중이면, 제2 충전부(300)로 동작오프신호(sc_off)를 전달한다(S120).
이후, 제1 충전부(200)는 동작오프신호(sc_off) 전달 후, 상기 제1 장치의 무선충전방식에 대응하는 제1 무선전력신호(sp1)를 생성하여 송신한다(S130).
제1 충전부(200)는 상기 제1 장치의 이탈 또는 무선충전이 완료되면, 제2 충전부(300)로 동작온신호(sc_on)를 전달한다(S140).
도 4는 제2 실시 예에 따른 무선충전장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 무선충전장치의 제1 충전부(200)는 제2 충전부(300)로부터 동작요청신호(s_on)를 수신한다(S210).
제1 충전부(200)는 제1 무선전력신호(sp1)가 제1 장치로 송신 중인지 확인한다(S220).
이후, 제1 충전부(300)는 제1 무선전력신호(sp1)가 상기 제1 장치로 송신 중이면, 제2 충전부(300)로 동작오프신호(sc_off)를 전달하고(S230), 제1 무선전력신호(sp1)가 상기 제1 장치로 미송신 중이면 제2 충전부(300)로 동작온신호(sc_on)를 전달한다(S240).
(S230) 단계 이후, 제1 충전부(300)는 상기 제1 장치의 이탈 또는 무선충전이 완료되면, 제2 충전부(300)로 동작온신호(sc_on)를 전달한다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (8)

  1. 제1 장치가 무선충전되게, 자기유도방식에 따라 생성된 제1 무선전력신호를 송신하는 제1 충전부; 및
    제2 장치가 무선충전되게, 자기공진방식에 따라 생성된 제2 무선전력신호를 송신하는 제2 충전부;를 포함하고,
    상기 제1 충전부는,
    상기 제1 무선전력신호를 생성하는 자기유도회로부;
    상기 제1 장치가 무선충전되게 상기 제1 무선전력신호를 송신하는 제1 송신부; 및
    상기 제1 장치의 접근여부에 따라 상기 제1 무선전력신호의 송신유무를 결정하여 상기 자기유도회로부 및 상기 제1 송신부를 제어하며, 상기 제1 무선전력신호의 송신유무에 따라 상기 제2 충전부의 동작을 제어하는 제1 제어부;를 포함하는 무선충전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    상기 제1 무선전력신호 송신 시, 상기 제2 충전부로 동작오프신호를 전달하는 무선충전장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 무선전력신호 미 송신 시, 상기 제2 충전부로 동작온신호를 전달하는 무선충전장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    상기 제1 무선전력신호의 송신 중 상기 제2 충전부로부터 동작요청신호가 전달되면, 동작오프신호를 전달하는 무선충전장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    상기 제1 무선전력신호의 미 송신 중 상기 제2 충전부로부터 동작요청신호가 전달되면, 상기 제2 충전부로 동작온신호를 전달하는 무선충전장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 충전부는,
    상기 제2 무선전력신호를 생성하는 자기공진회로부;
    상기 제2 장치가 무선충전되게 상기 제2 무선전력신호를 송신하는 제2 송신부; 및
    상기 제1 제어부의 제어에 따라 상기 제2 무선전력신호가 상기 제2 장치로 송신되게 상기 자기공진회로부 및 상기 제2 송신부를 제어하는 제2 제어부;를 포함하는 무선충전장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    상기 제1 제어부로부터 동작오프신호가 전달되면, 상기 제2 장치로 상기 제2 무선전력신호가 미 송신되게 제어하는 무선충전장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    상기 제1 제어부로부터 동작온신호가 전달되면, 상기 제2 장치로 상기 제2 무선전력신호가 송신되게 제어하는 무선충전장치.
KR1020140141136A 2014-10-17 2014-10-17 무선충전장치 KR20160045490A (ko)

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