KR20160051931A - 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템 - Google Patents

자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템에 관한 것으로서, 자기 공진 방식을 이용하여 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 공급 장치, 상기 무선 전력 공급 장치로부터 무선으로 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치를 포함한다.

Description

자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템{SYSTEM FOR WIRELESS CHARGING USING MAGNETIC RESONANCE TYPE}
본 발명은 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 무선전력공급장치를 이용하여 다수의 무선충전장치를 동시에 충전할 수 있는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템에 관한 것이다.
무선으로 에너지를 전달하는 무선 전력 전송 기술로서 자기유도 현상을 이용한 무선 충전 시스템이 사용되고 있다.
예컨대, 자기 유도 결합을 통하여 비접촉형 무접점형 충전방식에 관한 기술을 얇은 페라이트나 시트상에 구성해서 휴대폰, MP3 플레이어, 노트북과 같은 휴대 이동 장치에 설치하고, 축전지 상태와 충전 정보를 무선으로 전달하는 방법이 있다.
또한, 충전 모체와 휴대형 장치 사이에 약간의 간극을 두고 고주파 자계를 발생시켜 유도 결합을 통한 무선 충전 방식에 관한 기술과, 전자기파를 이용하여 충전 상태를 체크하여 실시간으로 제어하는 기술이 있다.
또한, TC, TA, PC의 USB 포트의 출력을 전원 입력으로 하는 유도 기전력을 이용한 무접점 전력 전송 장치에 전자기파를 이용한 무선 데이터 통신도 가능하게 하고, 센서를 부착하여 배터리 팩에 다른 금속 이물질이 올려졌을 때 충전을 차단시키는 식별 기능과 과부하와 온도 프로텍션 기능을 제공하는 기술이 있다.
그러나, 하나의 코일에서 다른 코일로 자기장을 통해 전류를 유도하는 자기유도 방식은 코일 사이의 거리 및 상대적 위치에 매우 민감하여 두 코일 사이의 거리가 약간 떨어지거나 틀어져도 전송 효율이 급속히 떨어진다. 이에 따라 이러한 자기유도 방식의 충전 시스템은 수 cm 이하의 근거리에서만 사용 가능하고, 충전 단말기의 위치나 개수에 따른 최적화된 충전 환경을 제공해 주지못하고 있는 실정이다.
선행기술1: 한국공개특허 제2012-0120692호: 무선 충전 서비스 제공 장치 및 시스템
본 발명의 목적은 하나의 무선전력공급장치를 이용하여 다수의 무선충전장치를 동시에 충전할 수 있는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 전력 공급 장치 및 무선 충전 장치가 자기장 통신을 통해 충전에 필요한 각종 데이터(예컨대, 위치, 충전 상태, 무선 충전 장치 종류)를 송수신할 수 있도록 함으로써, 무선 충전 장치의 위치나 개수에 따른 최적화된 충전 환경을 제공하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템을 제공함에있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 무선전력공급장치가 충전할 무선충전장치가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하고, 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들을 충전하도록 하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템을 제공함에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 자기 공진 방식을 이용하여 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 공급 장치, 상기 무선 전력 공급 장치로부터 무선으로 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치를 포함하되, 상기 무선 전력 공급 장치는 무선충전영역에 존재하는 무선 충전 장치가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하고, 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들이 충전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템이 제공된다.
상기 무선 전력 공급 장치는 상기 무선 충전 장치들의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 중 적어도 하나를 근거로 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정할 수 있다.
상기 무선 전력 공급 장치는 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 시분할로 개별적으로 무선전력전송을 수행하는 시분할전력전송모드 또는 충전 우선 순위가 상위에 정렬된 일정 개수의 무선충전장치들에 무선전력전송을 동시에 수행하는 동시전력전송모드로 무선충전장치들에 전력을 공급할 수 있다.
상기 무선충전장치는 시분할전력전송모드로 전력이 전송된 경우, 자신에게 할당된 시간대에 배터리를 충전하고, 동시전력전송모드로 전력이 전송된 경우, 동시에 배터리를 충전할 수 있다.
상기 무선충전장치는 무선 전력 공급 장치에 의해 형성되는 무선충전영역에 진입한 경우, 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 중 적어도 하나를 포함하는 장치 정보를 상기 무선전력 공급 장치로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치에 전력을 무선으로 전송하고, 상기 무선 충전 장치들과 자기장 통신을 하는 공진부, 상기 공진부를 통해 무선 충전 장치들로부터 수신되는 장치 정보를 복조하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부로부터 입력되는 데이터를 변조하여 상기 공진부로 전송하는 모뎀부, 전력 공급원으로부터의 전력을 상기 공진부의 공진주파수 대역을 갖는 AC 전력으로 변환하여 상기 공진부로 전송하는 컨버터부, 상기 모뎀부와 상기 컨버터부를 제어하며, 무선충전영역에 존재하는 무선 충전 장치가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하고, 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들이 충전되도록 제어하는 제어부를 포함하는 무선 전력 공급 장치가 제공된다.
상기 제어부는 상기 무선 충전 장치들의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 중 적어도 하나를 근거로 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 시분할로 개별적으로 무선전력전송을 수행하는 시분할전력전송모드 또는 충전 우선 순위가 상위에 정렬된 일정 개수의 무선충전장치들에 무선전력전송을 동시에 수행하는 동시전력전송모드로 무선충전장치들에 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 장치정보는 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 무선전력공급장치를 이용하여 다수의 무선충전장치를 동시에 충전할 수 있다.
또한, 무선 전력 공급 장치 및 무선 충전 장치가 자기장 통신을 통해 충전에 필요한 각종 데이터(예컨대, 위치, 충전 상태, 무선 충전 장치 종류)를 송수신할 수 있도록 함으로써, 무선 충전 장치의 위치나 개수에 따른 최적화된 충전 환경을 제공할 수 있다.
또한, 하나의 무선전력공급장치가 충전할 무선충전장치가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하고, 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들을 충전할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선전력공급장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. 또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템은 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력공급 장치(100), 무선 전력공급 장치(100)와 소정의 거리만큼 떨어진 곳에 위치하며 무선 전력공급장치(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 다수의 무선 충전 장치(200)를 포함한다.
무선 전력공급 장치(100)는 자기공진 방식을 통해 무선충전장치(200)로 무선 전력을 공급한다. 자기공진 방식은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 공진에 의하여 에너지의 무선 전송 효율을 극대화시키는 방법이다. 이를 위하여 무선 전력공급 장치(100)와 무선충전장치(200) 사이의 공진 주파수를 맞추어 공진 채널을 형성하고 이를 통하여 무선 전력을 송신한다.
무선 전력공급 장치(100)는 무선 충전장치(200)와 무선 통신을 통해 충전장치의 식별정보, 종류, 위치, 충전상태 등을 포함하는 장치 정보를 수신하고, 이와 같은 장치 정보를 바탕으로 무선 충전장치(200)로 전력을 전송한다.
무선 전력 공급 장치(100)는 무선충전영역에 존재하는 무선충전장치(200)가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 무선 충전 장치들(200)의 충전 우선 순위를 결정하고, 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들(200)이 충전되도록 제어한다. 무선충전영역은 무선전력공급장치(100)에 의해 형성되고, 자기장 영역 내에서 실제적인 무선 전력 전송이 이루어지는 영역을 말한다.
무선 전력 공급 장치(100)는 무선 충전 장치들(200)의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 등을 근거로 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정한다. 예를 들면, 무선 전력 공급 장치(100)는 무선충전장치들(200)의 수신 신호 세기를 근거로 파악된 무선충전장치들(200)의 위치정보 또는 무선충전장치들(200)로부터 전송된 위치정보를 근거로 자신과 가까운 순 또는 먼 순으로 무선충전장치들(200)을 정렬하고, 상위에 정렬된 순으로 충전 우선 순위를 결정할 수 있다. 또한, 무선전력공급장치(100)는 근거리 통신을 통해 무선충전장치들(200)의 충전상태를 확인할 수 있으므로, 충전량이 적은 순 또는 많은 순으로 무선충전장치들(200)을 정렬하고, 상위에 정렬된 순으로 충전 우선 순위를 결정할 수 있다. 또한, 무선전력공급장치(100)는 무선충전영역에 진입한 순서대로 무선충전장치들(200)의 충전 우선 순위를 결정할 수 있다. 또한, 무선 전력 공급 장치(100)는 무선충전장치들(200)로부터 전송된 종류 정보를 확인하고, 확인된 종류에 따라 충전 우선 순위를 결정할 수 있다. 예컨대, 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북 등의 무선충전장치들(200)이 확인된 경우, 무선전력공급장치(100)는 휴대폰, 노트북, 디지털 카메라 순으로 충전 우선 순위를 결정할 수 있다. 또한, 무선 전력 공급 장치(100)는 관리자가 설정한 순서대로 충전 우선 순위를 설정할 수도 있다. 여기에서는 하나의 조건에 따라 충전 우선 순위를 결정하는 것으로 설명하였으나, 무선 충전 장치들의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 중 두가지 이상의 조건 조합에 의해 충전 우선 순위를 결정할 수도 있다.
상기와 같이 충전 우선 순위가 결정되면, 무선 전력 공급 장치(100)는 충전 우선 순위에 따라 시분할로 개별적으로 무선전력전송을 수행하는 시분할전력전송모드 또는 충전 우선 순위가 상위에 정렬된 일정 개수의 무선충전장치들(200)에 무선전력전송을 동시에 수행하는 동시전력전송모드로 무선충전장치들(200)에 전력을 공급한다. 시분할전력전송모드는 무선충전영역에 존재하는 무선충전장치들(200)에게 우선순위를 두고 할당된 시간을 나누어 무선전력전송을 각각의 무선충전장치마다 개별적으로 주어진 시간 동안에 송신하는 모드이다. 이는 각각의 무선충전장치마다 할당된 시간 동안에만 무선전력전송 서비스가 제공되며, 모든 무선충전장치에게 서비스를 마치면 종료가 된다. 동시전력전송모드는 무선충전영역에 존재하는 무선충전장치들(200)에게 동시에 무선전력을 전송하는 모드이다. 즉, 시분할 전력전송모드는 시간 스케쥴링을 통해 다수의 무선 충전장치(200)가 무선전력 자원을 나누어 쓰는 방법이고, 동시전력전송모드는 능동적인 매칭 조절을 통해 동시에 여러 개의 무선 충전장치(200)에 전력을 전송하는 방법이다.
무선 전력공급 장치(100)는 고정형 또는 이동형으로 구현될 수 있으며, 고정형으로 구현될 경우 실내에서는 천장이나 테이블 등의 가구 등에 설치될 수 있고, 실외에서는 버스 정류장이나 지하철역 등에 임플란트 형식으로 설치될 수 있으며, 무선 전력공급 장치(100)가 차량이나 기차, 지하철과 같은 이동체의 내부에 설치될 수도 있다. 무선 전력공급 장치(100)가 이동형으로 구현되는 경우에는, 무선 전력공급 장치(100) 자체가 별도의 이동형 장치로 구현될 수도 있고, 노트북 컴퓨터의 덮개 등과 같이 다른 디지털 기기의 일부로서 구현될 수도 있다.
이러한 무선전력공급장치(100)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하기로 한다.
무선충전장치(200)는 무선 전력 공급 장치(100)에 의해 형성되는 무선충전영역에 진입한 경우, 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 등을 포함하는 장치 정보를 무선전력 공급 장치(100)로 전송한다.
무선충전장치(200)는 무선 전력 공급 장치(100)에 의해 형성되는 무선충전영역에 진입한 경우, 무선 전력 공급 장치(100)로부터 무선으로 전력을 공급받아 배터리를 충전한다.
이러한 무선충전장치(200)는 각종 모바일 단말기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등 배터리를 구비하는 모든 디지털 기기를 포함할 수 있으며, 지중, 수중, 건물 내부 등 접근이 용이하지 않은 곳에 배치되는 센서 및 계측기 등의 전자기기가 될 수도 있다.
무선 충전 장치(200)에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선전력공급장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 무선전력 공급 장치(100)는 공진부(110), 모뎀부(120), 컨버터부(130), 제어부(140)를 포함한다.
공진부(110)는 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치에 전력을 무선으로 전송하고, 무선 충전 장치들과 자기장 통신을 수행한다. 공진부(110)는 전력 무선 전송 및 자기장 통신을 위한 상대적 저주파용 코일, 전력 무선 전송을 위한 상대적 고주파용 코일, 커패시터, 커패스턴스 조절 스위치, 저항 소자, 저항값 조절 스위치 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상대적 저주파용 코일과 상대적 고주파용 코일은 상호간의 상대적 관점에서 정의된 용어로서, 상대적 저주파용 코일 및 상대적 고주파용 코일에서 생성되는 자기장이 무지향성을 갖도록 다수의 코일로 이루어진 입체 코일인 것임이 바람직하다.
모뎀부(120)는 공진부(110)를 통해 무선 충전 장치들로부터 수신되는 장치 정보를 복조하여 제어부(140)로 전송하고, 제어부(140)로부터 입력되는 데이터를 변조하여 공진부(110)로 전송한다.
컨버터부(130)는 전원 공급원으로부터의 전력을 공진부(110)의 공진주파수 대역을 갖는 AC 전력으로 변환하여 공진부(110)로 전송한다.
제어부(140)는 공진부(110)에서 공진하는 주파수를 갖는 AC 전력을 출력하도록 컨버터부(130)를 제어한다.
제어부(140)는 공진부(110)의 공진주파수를 충전이 필요한 무선 충전 장치의 공진 주파수에 일치시켜서 공진 채널을 형성한다.
이러한 무선 전력 공급장치(100)는 무선충전장치들에 무선으로 동시에 전력을 공급하여, 무선충전장치들이 동시에 충전되도록 할 수 있다. 그러나, 무선전력공급장치(100)가 동시에 충전할 수 있는 무선충전장치들의 개수는 정해져 있다. 따라서, 제어부(140)는 무선충전영역에 존재하는 무선 충전 장치가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하고, 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들이 충전되도록 제어한다. 이때, 제어부(140)는 무선 충전 장치들의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 등을 근거로 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정한다. 그런 후, 제어부(140)는 충전 우선 순위를 나타내는 스케줄링 정보를 포함하는 데이터를 모뎀부(120)로 전송한다. 이에 따라, 모뎀부(120)는 스케줄링 정보를 포함하는 데이터를 변조하여 공진부(110)로 전송하고, 공진부(110)는 스케줄링 정보를 포함하는 데이터를 무선 충전 장치들에게 전송한다. 그러면, 무선 충전 장치들은 스케줄링 정보를 토대로 배터리를 충전하게 된다. 예를 들어, 제어부(140)가 시분할전력전송모드로 전력을 전송한 경우, 무선 충전 장치들은 자신에게 할당된 시간대에 배터리를 충전하고, 동시전력전송모드로 전력을 전송한 경우, 무선충전장치들은 동시에 배터리를 충전한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 무선 충전 장치(200)는 공진부(210), 모뎀부(220), 전력 관리부(230), 배터리(240), 제어부(250)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치(200)는 배터리(240)의 다수의 셀과 전력 관리부(230) 간의 연결을 온/오프(ON/OFF)하는 스위칭부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
공진부(210)는 무선 전력 공급 장치와 자기장 통신을 수행한다.
공진부(210)는 전력 무선 수신 및 자기장 통신을 위한 상대적 저주파용 코일, 전력 무선 수신을 위한 상대적 고주파용 코일, 커패시터 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
모뎀부(220)는 공진부(210)를 통해 무선 전력 공급 장치로부터 수신되는 데이터를 복조하여 제어부(250)로 전송하고, 제어부(250)로부터 입력되는 데이터를 변조하여 공진부(210)로 전송한다.
전력 관리부(230)는 공진부(210)로부터 입력되는 전기 에너지를 배터리(240)에 충전한다.
제어부(250)는 모뎀부(220)와 전력 관리부(230)를 제어한다.
전력 관리부(230) 및 제어부(250)는 배터리(240)의 충전 상태를 확인하여 배터리(240)의 다수의 셀 중 충전할 셀과 방전할 셀을 구분하고, 충전할 셀을 전력 관리부(230)에 연결하도록 스위칭부를 제어한다.
또한, 제어부(250)는 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 등을 포함하는 장치 정보를 모뎀부(220)로 전송한다. 이에 따라, 모뎀부(220)는 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 등을 포함하는 장치 정보를 변조하여 상대적 저주파용 코일로 출력하고, 상대적 저주파용 코일은 장치 정보를 무선 전력 공급 장치로 전송한다.
또한, 제어부(250)는 상대적 저주파용 코일이 무선 전력 공급 장치로부터 수신한 스케줄링 정보에 의거하여, 충전할 셀과 전력 관리부(250) 간의 연결을 제어한다. 즉, 충전이 필요한 셀은 무선 전력 공급 장치가 설정한 시간대에 전력 관리부(230)에 연결되는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 방법을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선충전장치는 무선충전영역에 진입하면(S402), 장치 정보를 무선전력공급장치로 전송한다(S404). 장치정보는 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 등을 포함할 수 있다.
무선 전력 공급 장치는 무선충전영역에 존재하는 무선 충전 장치가 기 설정된 일정 개수 이상인지의 여부를 판단한다(S406).
S406의 판단결과 무선충전장치가 일정 개수 이상이면, 무선전력 공급 장치는 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정한다(S408). 이때, 무선 전력 공급 장치는 무선 충전 장치들의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 등을 이용하여 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정한다.
그런 후, 무선충전장치는 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 시분할전력전송모드 또는 동시전력전송모드로 무선충전장치들에 전력을 공급한다(S410).
그러면, 무선충전장치는 시분할전력전송모드로 전력이 전송된 경우, 자신에게 할당된 시간대에 배터리를 충전하고, 동시전력전송모드로 전력이 전송된 경우, 동시에 배터리를 충전한다.
만약, S406의 판단결과, 무선충전영역에 존재하는 무선 충전 장치가 기 설정된 일정 개수 이상이 아니면, 무선전력공급장치는 동시전력전송모드로 무선충전장치들에 전력을 공급한다(S412).
한편, 상술한 실시예에서는 무선 전력공급 장치와 무선 충전장치가 자기공진 방식을 이용하여 무선 충전하는 것을 기준으로 설명하였지만, 유도 방식을 포함한 다른 충전 방식을 배제하고자 하는 의도는 아니며, 이와 동등하거나 유사한 다른 무선 충전 방식이 사용될 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 무선전력 공급 장치 110, 210 : 공진부
120, 220 : 모뎀부 130 : 컨버터부
140, 250 : 제어부 200 : 무선 충전 장치
230 : 전력 관리부 240 : 배터리

Claims (9)

  1. 자기 공진 방식을 이용하여 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 공급 장치;
    상기 무선 전력 공급 장치로부터 무선으로 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치;를 포함하되,
    상기 무선 전력 공급 장치는 무선충전영역에 존재하는 무선 충전 장치가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하고, 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들이 충전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력 공급 장치는 상기 무선 충전 장치들의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 중 적어도 하나를 근거로 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력 공급 장치는 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 시분할로 개별적으로 무선전력전송을 수행하는 시분할전력전송모드 또는 충전 우선 순위가 상위에 정렬된 일정 개수의 무선충전장치들에 무선전력전송을 동시에 수행하는 동시전력전송모드로 무선충전장치들에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무선충전장치는 시분할전력전송모드로 전력이 전송된 경우, 자신에게 할당된 시간대에 배터리를 충전하고, 동시전력전송모드로 전력이 전송된 경우, 동시에 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선충전장치는 무선 전력 공급 장치에 의해 형성되는 무선충전영역에 진입한 경우, 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 중 적어도 하나를 포함하는 장치 정보를 상기 무선전력 공급 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 자기 공진 방식을 이용한 무선 충전 시스템.
  6. 적어도 하나 이상의 무선 충전 장치에 전력을 무선으로 전송하고, 상기 무선충전장치들과 자기장 통신을 하는 공진부;
    상기 공진부를 통해 무선 충전 장치들로부터 수신되는 장치 정보를 복조하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부로부터 입력되는 데이터를 변조하여 상기 공진부로 전송하는 모뎀부;
    전력 공급원으로부터의 전력을 상기 공진부의 공진주파수 대역을 갖는 AC 전력으로 변환하여 상기 공진부로 전송하는 컨버터부; 및
    상기 모뎀부와 상기 컨버터부를 제어하며, 무선충전영역에 존재하는 무선 충전 장치가 기 설정된 일정 개수 이상일 경우, 상기 장치 정보를 근거로 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하고, 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 무선 충전 장치들의 충전을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 무선 전력 공급 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 무선 충전 장치들의 위치 정보, 충전 상태 정보, 무선충전영역 진입 순서, 무선 충전 장치의 종류 중 적어도 하나를 근거로 무선 충전 장치들의 충전 우선 순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 결정된 충전 우선 순위에 따라 시분할로 개별적으로 무선전력전송을 수행하는 시분할전력전송모드 또는 충전 우선 순위가 상위에 정렬된 일정 개수의 무선충전장치들에 무선전력전송을 동시에 수행하는 동시전력전송모드로 무선충전장치들에 전력이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 장치정보는 장치 식별정보, 위치정보, 충전상태정보, 장치종류 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 공급 장치.

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