KR20160104449A - Load-sensing adaptive type wireless charging system and method thereof - Google Patents

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KR20160104449A
KR20160104449A KR1020150027506A KR20150027506A KR20160104449A KR 20160104449 A KR20160104449 A KR 20160104449A KR 1020150027506 A KR1020150027506 A KR 1020150027506A KR 20150027506 A KR20150027506 A KR 20150027506A KR 20160104449 A KR20160104449 A KR 20160104449A
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한승희
황회영
유경현
이승엽
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Abstract

The present invention relates to a load-sensing adaptive wireless charging system, which is composed of a wireless power transmitter and a wireless power receiver, and can wirelessly charge various charging loads with one dongle wireless charging receiver.

Description

부하 감지 적응 무선 충전 시스템 및 방법{LOAD-SENSING ADAPTIVE TYPE WIRELESS CHARGING SYSTEM AND METHOD THEREOF}[0001] LOAD-SENSING ADAPTIVE TYPE WIRELESS CHARGING SYSTEM AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 부하 감지 적응 무선 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 한 개의 무선 충전 수신기로 다양한 부하 충전 대상 기기들을 무선 충전하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a load sensing adaptive wireless charging system and method, and more particularly, to a system and method for wirelessly charging various load charging target devices with one wireless charging receiver.

일반적으로 공진형 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기로 구성되며, 상기 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 상호 간 공진 주파수를 통해 전력 송·수신이 무선으로 이루어진다.Generally, a resonant type wireless charging system is composed of a wireless power transmitter and a wireless power receiver, and the wireless power transmitter and the wireless power receiver wirelessly transmit and receive power through a resonant frequency.

특허등록번호 "10-1253669"호는 대표적인 공진 주파수에 의한 무선 전력의 송수신 시스템을 개시하고 있다.Patent Registration No. "10-1253669" discloses a system for transmitting and receiving wireless power by a typical resonant frequency.

또한, 특허공개번호 "10-2002-0083332"호는 무선 전력 송수신 시스템을 개시하고 있는데, 이와 같은 시스템은 전파 상태가 가장 좋은 주파수를 선택하여 충전한다.Also, Patent Publication No. "10-2002-0083332" discloses a wireless power transmission / reception system in which such a system selects and charges a frequency having the best radio wave condition.

상기 무선 충전은 유선 케이블이 필요하지 않으므로 그 활용도가 점점 많아지고 있는 추세이다.Since the wireless charging does not require a wired cable, the utilization thereof is increasing.

하지만, 충전 부하가 스마트 폰이나 태블릿 PC(Tablet PC), 노트북(Notebook Computer)과 같이 다양하기 때문에 무선 충전 시스템 역시 충전 부하에 따라 다양하게 출시되고 있다.However, since the charge load varies from a smartphone, a tablet PC, and a notebook computer, the wireless charging system is also variously based on the charging load.

이는 충전 부하와 무선 충전 수신기 간의 연결 방식이 충전 부하에 따라 달라질 수 밖에 없는데, 이는 충전 부하의 적정 충전 전류 역시 충전 부하의 종류마다 각기 다르기 때문이다.This is because the connection method between the charging load and the wireless charging receiver depends on the charging load because the charging current of the charging load is also different depending on the type of the charging load.

예를 들어, 스마트 폰의 경우 대개 1A에서 1.7A 등으로 스마트 폰에 따라 충전 전류가 다양하며, 다른 종류의 기기 중에서는 노트북 컴퓨터의 충전 전류는 2A 이상으로 충전 전류가 매우 높은 편이다.For example, the charging current varies according to the smartphone, such as 1A to 1.7A in smart phones. Among other types of devices, the charge current of the notebook computer is more than 2A, and the charging current is very high.

또한, 비교적 소형인 웨어러블 디바이스(Wearable device)의 경우 매우 낮은 50mA 이하의 충전 전류가 요구된다.In addition, for a relatively small, wearable device, a very low charging current of 50 mA or less is required.

따라서, 충전 부하에 따라 각각 다르게 무선 충전 시스템을 제작하는 것은 제조 업체로서도 부담이고, 충전 부하에 따라 무선 충전 시스템을 구매해야 하는 것 역시 구매자로서 여러 모로 불편하고 부담이 될 수 있다.Therefore, manufacturing the wireless charging system differently according to the charging load is burdensome for the manufacturer, and purchasing the wireless charging system according to the charging load may also be inconvenient and burdensome for the purchaser.

한편, 본 발명의 선행 기술을 도면 5a 내지 도면 5b를 참고하여 설명하면 다음과 같다.The prior art of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5B.

먼저, 공진형 무선 전력 송신기는 전원이 공급되면(S501), 초기화 작업을 진행한 다음(S503), 공진형 무선 전력 송신기 위에 놓이는 무선 전력 수신기를 찾기 위하여 일정한 주기마다 파워 비콘을 방출한다.(S505)First, when the power is supplied (S501), the resonance type wireless power transmitter emits a power beacon every predetermined period to search for a wireless power receiver placed on the resonance type wireless power transmitter (S503). )

만약, 공진형 무선 전력 송신기 위에 무선 전력 수신기가 놓이면 송신기 안테나의 임피던스 변화량을 감지하여 공진형 무선 전력 송신기 위에 물체가 존재하는지 알 수 있다.(S507)If the wireless power receiver is placed on the resonant wireless power transmitter, it is possible to detect the presence of an object on the resonant wireless power transmitter by detecting the impedance change amount of the transmitter antenna (S507).

이때, 물체가 검출되면, 공진형 무선 전력 송신기는 일정 시간 동안 고정된 파워 비콘을 송출한다.(S509)At this time, when an object is detected, the resonant wireless power transmitter transmits a fixed power beacon for a predetermined time (S509)

상기 파워 비콘에 의해 무선 충전 수신기에 전력이 공급되면, 무선 충전 수신기는 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY)를 가동한 다음, 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement)를 송신하기 시작한다.When power is supplied to the wireless charging receiver by the power beacon, the wireless charging receiver activates the BLE (BLUETOOTH LOW ENERGY) and then begins to transmit a low power Bluetooth advertisement.

이때, BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY) Advertisement의 데이터는 공진형 무선 충전 국제 규격을 따르고, 상기 무선 충전 전력 송신기는 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY)를 통하여 Advertisement 정보를 수신하면, 해당 정보 내용을 확인한다.(S511)At this time, the data of the BLE (BLUETOOTH LOW ENERGY) advertisement conforms to the resonance type wireless charging international standard, and when the wireless charging power transmitter receives the advertisement information through the BLE (BLUETOOTH LOW ENERGY), it confirms the contents of the information )

상기 공진형 무선 전력 송신기는 수신한 Advertisement가 국제 규격의 Advertisement 정보가 맞다면(S513), 무선 충전 수신기에 BLE 통신 연결을 요청하고(S515), 상기 무선 충전 수신기는 공진형 무선 전력 송신기와 BLE 통신이 연결된 다음에 자신의 카테고리(Category) 정보 등을 공진형 무선 전력 송신기에게 전송한다.If the received advertisement information is correct in the advertisement information of the international standard (S513), the resonant wireless power transmitter requests a BLE communication connection to the wireless charging receiver (S515). The wireless charging receiver transmits the BLE communication with the resonant wireless power transmitter And transmits its own category information to the resonant wireless power transmitter.

여기서 카테고리(Category)란 무선 전력 수신기가 충전 가능한 충전 대상 기기 형태를 의미한다(예로 스마트폰,타블렛,노트북등).A category is a type of device that can be recharged by a wireless power receiver (for example, smartphones, tablets, notebooks, etc.).

다음, 상기 공진형 무선 전력 송신기는 해당 정보를 받아서 문제가 없는지 확인한 다음에 자신의 클래스(Class) 정보 등을 무선 충전 수신기에게 송신한다.Next, the resonant wireless power transmitter receives the corresponding information to confirm that there is no problem, and then transmits its class information to the wireless charging receiver.

여기서 클래스(Class)란 무선 전력 송신기가 지원 가능한 무선 전력 수신기의 카테고리(Category)를 의미 한다.(S517, S519, S521)Here, the class means a category of a wireless power receiver that can be supported by the wireless power transmitter (S517, S519, S521)

다음, 상기 무선 충전 수신기는 상호 정보를 교환한 다음, 자신의 측정 정보와, 수신 전력 값, 충전 전류, 및 충전 전압 등의 정보를 공진형 무선 전력 송신기에게 BLE 통신을 사용하여 전송한다.Next, the wireless charging receiver exchanges mutual information, and then transmits its measurement information, received power value, charging current, and charging voltage to the resonant wireless power transmitter using BLE communication.

다음, 상기 공진형 무선 전력 송신기는 해당 정보를 받아서 검토한 다음, 이상이 없으면, 무선 충전 수신기에게 충전 허용 메시지를 송신한다.(S523, S525, S527)Next, the resonant wireless power transmitter receives and reviews the information, and if there is no abnormality, transmits a charging permission message to the wireless charging receiver (S523, S525, S527)

이 후, 상기 무선 충전 수신기는 주기적으로 공진형 무선 전력 송신기에게 측정 정보(수신 전력값, 충전 전류, 충전 전압등)을 송신하고, 공진형 무선 전력 송신기는 수신한 정보를 바탕으로 송신 전력을 제어한다.(S531,S533)Thereafter, the wireless charging receiver periodically transmits measurement information (received power value, charging current, charging voltage, etc.) to the resonant wireless power transmitter, and the resonant wireless power transmitter controls the transmission power based on the received information (S531, S533)

하지만, 상기와 같은 선행 기술은 한 개의 무선 전력 수신기의 충전 특성과 적합한 한 종류의 부하를 연결할 수 밖에 없어 충전하고자 하는 부하 종류가 바뀔 경우 무선 전력 수신기도 바꿔야 한다는 문제점이 있었다.
However, the above-described prior art has a problem in that the wireless power receiver must be changed when the type of the load to be charged is changed because the charging characteristic of one wireless power receiver and a suitable type of load can be connected.

대한민국 특허등록번호 10-1253669 (2008.04.15)Korea Patent Registration No. 10-1253669 (Apr. 15, 2008) 대한민국 특허공개번호 10-2002-0083332 (2002.11.02)Korean Patent Publication No. 10-2002-0083332 (November 2, 2002)

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 한 개의 동글 무선 충전 수신기로 다양한 충전 부하들을 무선 충전할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a system and method for wirelessly charging various charging loads with a single dongle wireless charging receiver.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부하 감지 적응 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기의 파워 비콘을 사용하여 무선 전력 수신기를 탐색하고 탐색된 무선 전력 수신기와 블루투스 무선 통신을 수행하여 무선 전력 수신기와 상호 카테고리(Category) 및 클래스(Class) 그리고 충전 정보를 주고 받은 다음 충전 부하의 충전 전력을 송출하고 무선 전력 수신기와 상호 통신하여 송출 전력을 높이거나 낮추는 무선 전력 송신기와, 상기 무선 전력 송신기로부터 무선으로 구동 전력을 전달받은 다음 무선 전력 송신기와 블루투스 무선 통신을 수행하고 무선 전력 송신기로부터 충전 부하로 공급되는 무선 전력을 전달받은 다음 무선 전력을 이용하여 충전 부하를 충전시킴과 동시에 수신 전력과 충전 부하로 공급되는 충전 전압과 충전 전류를 측정하며 측정 결과 정전류(Constant Current) 충전 상태에서 전류가 최대치이면 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기에 송출 전력을 높여줄 것을 요청하고 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청한다. 정전압(Contant Voltage) 충전 상태에서 전압이 일정하게 유지되면서 전류가 떨어지면 무선 전력 송신기에 송출 전력을 낮추어줄 것을 요청하는 무선 전력 수신기로 이루어진다. 또한, 상기 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로부터 무선 충전 전력을 전달받는 전력 수신 안테나와, 상기 전력 수신 안테나로부터 무선 충전 전력을 수신하여 임피던스 정합(impedance matching)을 수행하는 정합 회로부, 상기 정합 회로부로부터 전달된 무선 전력을 정류하는 정류 회로부, 상기 정류 회로부에 의해 정류된 무선 전력의 최대 전류를 제한하여 부하를 보호하고 충전 부하에 전력을 전달하는 보호 회로부, 가변 저항을 이용하여 보호 회로부의 최대 전압 및 최대 전류를 가변적으로 조정하는 최대 전압 전류 조정부, 상기 충전 부하로 전달되는 충전 전력의 전압과 전류를 감지한 다음 감지 결과를 제어 회로부로 전달하는 충전 전압 전류 감지부, 상기 무선 전력 송신기와 블루투스 무선 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈, 및 상기 블루투스 통신 모듈을 이용하여 무선 전력 송신기와 충전 정보를 주고 받고 충전 전압 전류 감지부로부터 피드백(Feedback) 된 충전 전압과 충전 전류를 바탕으로 최대 전압 전류 조정부의 가변 저항을 조정하여 보호 회로부로부터 출력되는 최대 전압 및 최대 전류를 제한하며 정전류 회로와 정전압 회로를 구비하여 보호 회로부를 통해 충전 부하를 충전하며 충전 전압 전류 감지부로부터 피드백 된 충전 전압과 충전 전류를 바탕으로 정전류(Constant Current) 충전 상태에서 전류가 최대치이면 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 블루투스 통신 모듈을 이용하여 무선 전력 송신기에 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 높여줄 것을 요청하고 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청한다. 정전압(Contant Voltage) 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어지면 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 블루투스 통신 모듈을 이용하여 무선 전력 송신기에 카테고리(Category) 하향 변경을 요청 하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 낮추어줄 것을 요청하는 제어 회로부로 이루어질 수 있다.
In order to accomplish the above object, a load sensing adaptive wireless charging system according to the present invention searches for a wireless power receiver using a power beacon of a wireless power transmitter, performs Bluetooth wireless communication with the discovered wireless power receiver, A wireless power transmitter for transmitting and receiving charge information of a charging load and for communicating charging information and communicating with a wireless power receiver to increase or decrease transmission power; And then performs Bluetooth wireless communication with the wireless power transmitter, receives the wireless power supplied from the wireless power transmitter to the charging load, charges the charging load using the wireless power, and simultaneously charges the receiving power and the charging power supplied to the charging load Measure voltage and charge current Constant Current Constant Current When the current is the maximum value in the charging state, it is requested that the charging load target device is an upper category load device and the transmission power is increased to the wireless power transmitter. If it is not the maximum value, the current category (Category) requests adjustment of the transmission power within the specified transmission power range. Contant Voltage This is a wireless power receiver that requests the radio power transmitter to lower the transmission power when the current is dropped while the voltage is kept constant in the charged state. The wireless power receiver may further include a power receiving antenna for receiving wireless charging power from a wireless power transmitter, a matching circuit for receiving wireless charging power from the power receiving antenna to perform impedance matching, A protection circuit portion for limiting the maximum current of the radio power rectified by the rectifying circuit portion and for transmitting the power to the charging load, a variable resistor for limiting the maximum voltage and the maximum value of the protection circuit portion A charging voltage current sensing unit sensing a voltage and a current of charging power transmitted to the charging load and then transmitting a detection result to a control circuit unit; And a Bluetooth communication module The communication module transmits and receives charge information to and from the wireless power transmitter and adjusts the variable resistance of the maximum voltage and current adjuster based on the charge voltage and the charge current fed back from the charge voltage current detector, And a constant current circuit and a constant voltage circuit to charge the charging load through the protection circuit part and to supply the charging current in the constant current charging state based on the charging voltage and the charging current fed back from the charging voltage current sensing part, It is determined that the charge-load target device is an upper category load device, and a request is made to the wireless power transmitter to change the category upward by using the Bluetooth communication module, thereby requesting to increase the transmission power corresponding to the requested category The measurement result shows that the charging current Or the maximum value and the transmission power control request in the current transmission power range category (Category) is specified. Contant Voltage If the voltage is constant and the current drops in the charging state, the charging load target device is determined to be a sub-category load device, and a request to change the category is requested to the wireless power transmitter using the Bluetooth communication module And a control circuit for requesting that the transmission power corresponding to the category be lowered.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 부하 감지 적응 무선 충전 시스템 및 방법은 상기 무선 전력 송신기가 무선 파워 비콘을 사용하여 무선 전력 수신기를 탐색하고, 무선 전력 수신기가 동작하기 위한 동작 전력을 무선 송출한다.In the load sensing adaptive wireless charging system and method according to the present invention constructed as described above, the wireless power transmitter searches for a wireless power receiver using a wireless power beacon and wirelessly transmits operation power for operating the wireless power receiver.

또한, 상기 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기와 블루투스 무선 통신을 통해 접속된 다음, 상기 무선 전력 수신기와 충전 부하에 대한 수신 전력 및 충전 정보를 주고 받고 무선 전력 수신기에게 충전 전력을 송출한다.The wireless power transmitter is also connected to the wireless power receiver via Bluetooth wireless communication, and then receives power and charging information for the charging load with the wireless power receiver and sends charging power to the wireless power receiver.

한편, 상기 무선 전력 수신기는 충전 부하를 충전시키면서 충전 부하에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 측정 결과 충전 부하의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청한다.The wireless power receiver measures the voltage and current charged in the charging load while charging the charging load, and when the charging state of the charging load is the maximum value in the constant current charging state, It is determined that the device is a load device, and a request is made to the wireless power transmitter to change the category upward, thereby requesting that the transmission power corresponding to the requested category be increased.

이때, 상기 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 카테고리(Category)에 맞게 송출 전력을 상향시킨다.At this time, the wireless power transmitter increases the transmission power according to the category according to the category up request of the wireless power receiver.

반면, 상기 무선 전력 수신기는 측정 결과 충전 부하의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때에 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청한다.On the other hand, when the charging state of the charging load of the wireless power receiver is determined to be a sub-category load device when the charging state of the charging load is constant in the constant voltage charging state and the current drops, Request the downward change and request that the transmit power corresponding to the requested category be lowered.

또한, 상기 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향시킨다.In addition, the wireless power transmitter lowers the transmit power corresponding to the category according to a category down request of the wireless power receiver.

따라서, 본 발명에 따른 부하 감지 적응 무선 충전 시스템은 한 개의 무선 충전 수신기로 다양한 부하를 충전할 수 있으므로 범용성 및 충전 효율을 극대화시켜 다양한 대상 기기들을 충전시킬 수 있다.Therefore, the load sensing adaptive wireless charging system according to the present invention can charge various loads with one wireless charging receiver, thereby maximizing versatility and charging efficiency, and charging various target devices.

또한, 충전 부하를 정전압 상태로 충전 중일 때에는 수신 전력과 충전 전압 및 충전 전류를 지속적으로 감지한 다음 감지 결과를 무선 전력 송신기에 보고하고, 상기 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 보고된 수신 전력과 충전 전압 및 충전 전류에 맞춰 무선 전력 수신기로 전달되는 무선 전력을 줄여줘 충전 효율을 높일 수 있다.
When the charging load is being charged in the constant voltage state, the receiving power, the charging voltage, and the charging current are continuously sensed, and the sensing result is reported to the wireless power transmitter. The charging efficiency can be increased by reducing the wireless power delivered to the wireless power receiver according to the voltage and charging current.

도면 1은 본 발명의 제어 블록도,
도면 2는 본 발명의 제어 흐름도,
도면 3a 내지 도면 3e는 무선 전력 송신기의 제어 흐름도,
도면 4a 내지 도면 4g는 무선 전력 수신기의 제어 흐름도,
도면 5a 내지 도면 5b는 본 발명의 선행 기술에 관한 제어 흐름도,1 is a control block diagram of the present invention,
2 is a control flow diagram of the present invention,
Figures 3a to 3e are control flow diagrams of a wireless power transmitter,
Figures 4a-4g show a control flow diagram of a wireless power receiver,
5A to 5B are control flow diagrams related to the prior art of the present invention,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 부하 감지 적응 무선 충전 시스템은 도면 1에 도시한 바와 같이, 파워 비콘을 사용하여, 무선 전력 수신기(103)를 탐색하고 탐색된 무선 전력 수신기(103)와 블루투스 무선 통신을 수행하여 무선 전력 수신기(103)와 충전 정보를 주고 받은 다음 충전 부하(121)의 충전 전력을 송출하고 무선 전력 수신기(103)와 상호 통신하여 송출 전력을 높이거나 낮추는 무선 전력 송신기(101)와, 상기 무선 전력 송신기(101)로부터 무선으로 구동 전력을 전달받은 다음 무선 전력 송신기(101)와 블루투스 무선 통신을 수행하고 무선 전력 송신기(101)로부터 충전 부하(121)로 공급되는 무선 전력을 전달받은 다음 무선 전력을 이용하여 충전 부하(121)를 충전시킴과 동시에 수신 전력과 충전 부하(121)로 공급되는 충전 전압과 충전 전류를 측정하며 측정 결과 정전류(Constant Current) 충전 상태에서 전류가 최대치이면 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 높여줄 것을 요청하고 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청한다. The load sensing adaptive wireless charging system according to the present invention uses a power beacon to search for a wireless power receiver 103 and perform Bluetooth wireless communication with the discovered wireless power receiver 103, A wireless power transmitter 101 for exchanging charge information with the power receiver 103 and then transmitting the charging power of the charging load 121 and communicating with the wireless power receiver 103 to increase or decrease the transmission power; After receiving the driving power wirelessly from the transmitter 101, the wireless power transmitter 101 performs Bluetooth wireless communication with the wireless power transmitter 101 and receives the wireless power supplied from the wireless power transmitter 101 to the charging load 121, The charging load 121 is charged and the charging voltage and the charging current supplied to the charging load 121 are measured at the same time, and the measured result shows that the constant current ant Current) If the current is the maximum value in the charged state, it is determined that the charged load target device is an upper category load device, the wireless power transmitter 101 is requested to change the category upward, If the charge current is not the maximum value in the constant current charging state, the controller requests to adjust the transmission power within the transmission power range designated by the current category.

정전압(Contant Voltage) 충전 상태에서 전압이 일정하게 유지되면서 전류가 떨어지면 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 낮추어줄 것을 요청하는 무선 전력 수신기(103)로 이루어질 수 있다.Contant Voltage When the current is decreased while the voltage is kept constant in the charged state, it is determined that the charge load target device is a sub-category load device, and the wireless power transmitter 101 is requested to change the category down, And a wireless power receiver 103 requesting to lower the transmit power corresponding to the category.

상기 무선 전력 수신기(103)는 도면 1에 도시한 바와 같이, 무선 전력 송신기(101)로부터 무선 충전 전력을 전달받는 전력 수신 안테나(105)와, 상기 전력 수신 안테나(105)로부터 무선 충전 전력을 수신하여 임피던스 정합(impedance matching)을 수행하는 정합 회로부(107), 상기 정합 회로부(107)로부터 전달된 무선 전력을 정류하는 정류 회로부(109), 상기 정류 회로부(109)에 의해 정류된 무선 전력의 최대 전류를 제한하여 부하를 보호하고 충전 부하(121)에 전력을 전달하는 보호 회로부(111), 가변 저항을 이용하여 보호 회로부(111)의 최대 전압 및 최대 전류를 가변적으로 조정하는 최대 전압 전류 조정부(117), 상기 충전 부하(121)로 전달되는 충전 전력의 전압과 전류를 감지한 다음 감지 결과를 제어 회로부(115)로 전달하는 충전 전압 전류 감지부(119), 상기 무선 전력 송신기(101)와 블루투스 무선 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈(113), 및 상기 블루투스 통신 모듈(113)을 이용하여 무선 전력 송신기(101)와 충전 정보를 주고 받고 충전 전압 전류 감지부(119)로부터 피드백(Feedback) 된 충전 전압과 충전 전류를 바탕으로 최대 전압 전류 조정부(117)의 가변 저항을 조정하여 보호 회로부(111)로부터 출력되는 최대 전압 및 최대 전류를 제한하며 정전류 회로와 정전압 회로를 구비하여 보호 회로부(111)를 통해 충전 부하(121)를 충전하며 충전 전압 전류 감지부(119)로부터 피드백된 충전 전압과 충전 전류를 바탕으로 정전류(Constant Current) 충전 상태에서 전류가 최대치이면 블루투스 통신 모듈(113)을 이용하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 높여줄 것을 요청하고 정전압(Contant Voltage) 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어지면 블루투스 통신 모듈(113)을 이용하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 낮추어줄 것을 요청하는 제어 회로부(115)로 이루어진다.1, the wireless power receiver 103 includes a power receiving antenna 105 that receives wireless charging power from a wireless power transmitter 101, and a wireless receiving unit 105 that receives wireless charging power from the power receiving antenna 105 A rectifying circuit unit 109 for rectifying the radio power transmitted from the matching circuit unit 107; a rectifying circuit unit 109 for rectifying the maximum radio power rectified by the rectifying circuit unit 109; A protection circuit part 111 for limiting the current to protect the load and delivering power to the charging load 121, a maximum voltage current adjustment part for variably adjusting the maximum voltage and the maximum current of the protection circuit part 111 using a variable resistor A charging voltage current sensing unit 119 for sensing the voltage and current of the charging power transmitted to the charging load 121 and then transmitting the sensing result to the control circuit unit 115, A Bluetooth communication module 113 for performing Bluetooth wireless communication with the transmitter 101 and a wireless power transmitter 101 using the Bluetooth communication module 113 and receiving the charging information from the charging voltage current sensing unit 119 The maximum voltage and the maximum current outputted from the protection circuit unit 111 are limited by adjusting the variable resistance of the maximum voltage current adjustment unit 117 based on the feedback charged voltage and the charging current and the constant current circuit and the constant voltage circuit are provided If the current is maximum in the constant current charging state based on the charging voltage and charging current fed back from the charging voltage current sensing unit 119 by charging the charging load 121 through the protection circuit unit 111, 113 to request the wireless power transmitter 101 to change the category upward to increase the transmission power corresponding to the requested category When the voltage is constant and the current drops in a constant voltage charging state, a request to change the category is requested to the wireless power transmitter 101 using the Bluetooth communication module 113, And a control circuit unit 115 for requesting that the transmission power be lowered.

상기 보호 회로부(111)는 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 무선 전력이 짧은 시간동안 높은 전력을 송출하는 경우 무선 전력 수신기(103)가 오작동됨을 예방하고 무선 전력 수신기(103)뿐만 아니라 충전 부하(121)를 보호하기 위함이며, 상기 보호 회로부(111)는 어댑터 커넥터를 통해 충전 부하(121)와 연결됨이 바람직하다.The protection circuit unit 111 prevents the radio power receiver 103 from malfunctioning when the radio power transmitted from the radio power transmitter 101 transmits a high power for a short time, 121, and the protection circuit part 111 is connected to the charging load 121 through an adapter connector.

상기 정합 회로부(107)는 무선 전력 송신기(101)로부터 무선 전력 수신기(103)로 전달되는 송출 전력에 대한 전달 효율을 최적화시키며, 상기 정류 회로부(109)는 교류 전력이 수신되면 이를 정류하여 충전 부하(121)에 충전 가능한 전력 형태로 변환한다.The matching circuit part 107 optimizes the transmission efficiency with respect to the transmission power transmitted from the wireless power transmitter 101 to the wireless power receiver 103. The rectifying circuit part 109 rectifies the AC power when the AC power is received, Into a form of power that can be charged to the battery 121.

상기 최대 전압 전류 조정부(117)는 특히 초반에 수신 전력이 순간적으로 과도하게 입력될 때 회로 보호를 위해 최대 허용 전압과 최대 허용 전류를 제한하기 위함인데, 상기 최대 전압 전류 조정부(117)는 제어 회로부(115)의 제어에 의해 가변 저항이 조절되어 최대 전압 및 최대 전류가 조정된다.The maximum voltage and current adjuster 117 is for restricting the maximum allowable voltage and the maximum allowable current for protecting the circuit when the received power is momentarily excessively input in the early stage. The variable resistor is adjusted under the control of the controller 115 to adjust the maximum voltage and the maximum current.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 부하 감지 적응 무선 충전 시스템을 이용한 무선 충전 방법은 도면 2에 도시한 바와 같이, 상기 무선 전력 송신기(101)가 파워 비콘을 사용하여 무선 전력 수신기(103)를 탐색하는 단계(S201)와, 상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)가 동작하기 위한 동작 전력를 무선 송출하는 단계(S203), 상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 블루투스 무선 통신을 통해 접속되는 단계(S205), 상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 대한 충전 정보를 주고 받은 다음 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)에게 충전 전력을 송출하는 단계(S207), 및 상기 무선 전력 수신기(103)는 충전 부하(121)를 충전하고 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시키며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시키는 단계(S209)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the wireless charging method using the load sensing adaptive wireless charging system according to the present invention having the above-described configuration is characterized in that the wireless power transmitter 101 uses the power beacon to transmit the wireless power receiver 103 (S203), the wireless power transmitter (101) and the wireless power receiver (103) wirelessly transmitting operating power for operating the wireless power receiver (103) The wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 exchange the charging information for the charging load 121 and then the wireless power transmitter 101 transmits the charging information to the wireless power transmitter 101 via the Bluetooth wireless communication, (S207), and the wireless power receiver (103) measures the voltage and current charged in the charging load (121) and charges the charging load (121) When the charging state of the charging load 121 is the maximum value in the constant current charging state, the wireless power transmitter 101 is requested to change the category upward to request to increase the transmission power corresponding to the requested category The wireless power transmitter 101 raises the transmission power according to a category up request of the wireless power receiver 103. As a result of measurement, if the charging state of the charging load 121 is constant and the current is dropped in the constant voltage charging state The wireless power transmitter 101 requests the wireless power transmitter 101 to change the category down to lower the transmit power corresponding to the requested category and the wireless power transmitter 101 transmits the category (S209) of lowering the transmission power according to the downlink request.

상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하는 단계(S201)는 도면 3a에 도시한 바와 같이, 상기 무선 전력 송신기(101)가 전원을 온(On) 시키고(S301) 무선 전력 송신기(101)의 설정을 초기화하는 단계(S303)와, 상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하기 위하여 파워 비콘(Power Beacon)을 주기적으로 송출하는 단계(S305), 및 상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로부터 일정 거리 이내에 근접하여 무선 전력 송신기(101)에 갖추어진 송신 안테나의 임피던스가 변화되었을 때 무선 전력 송신기(101)가 송신 안테나의 임피던스 변화량을 감지하여 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 일정 거리 이내에 근접했는지 여부를 판단하는 단계(S307)로 이루어질 수 있다.Step S201 of the wireless power transmitter 101 searching for the wireless power receiver 103 is performed by turning on the wireless power transmitter 101 at step S301 as shown in FIG. A step S303 of initializing the setting of the transmitter 101, a step S305 of periodically transmitting a power beacon to the wireless power transmitter 101 to search for the wireless power receiver 103, and When the wireless power receiver 103 is within a predetermined distance from the wireless power transmitter 101 and the impedance of the transmission antenna provided in the wireless power transmitter 101 is changed, the wireless power transmitter 101 calculates the impedance variation amount of the transmission antenna And determining whether the wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 are within a predetermined distance (S307).

상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로부터 일정 거리 이내에 근접하여 무선 전력 송신기(101)에 갖추어진 송신 안테나의 임피던스가 변화되었을 때 무선 전력 송신기(101)가 송신 안테나의 임피던스 변화량을 감지하여 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 일정 거리 이내에 근접했는지 여부를 판단하는 단계(S307)에서 송신 안테나의 임피던스 변화가 없다면, 상기 무선 전력 송신기(101)는 다시 상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하기 위하여 파워 비콘(Power Beacon)을 주기적으로 송출하는 단계(S305)로 돌아간다.When the wireless power receiver 103 is within a predetermined distance from the wireless power transmitter 101 and the impedance of the transmission antenna provided in the wireless power transmitter 101 is changed, the wireless power transmitter 101 calculates the impedance variation amount of the transmission antenna If there is no change in the impedance of the transmission antenna in the step S307 of determining whether the wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 are within a predetermined distance, the wireless power transmitter 101 again transmits the wireless power The process returns to step S305 in which the transmitter 101 periodically transmits a power beacon to search for the wireless power receiver 103. [

상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)가 동작하기 위한 동작 전력을 무선 송출하는 단계(S203)는 도면 3a와 도면 4a에 도시한 바와 같이, 무선 전력 송신기(101)가 일정 시간동안 고정 파워 비콘을 송출하는 단계(S309)와, 상기 무선 전력 수신기(103)는 전원을 온 시킨 다음(S401), 무선 전력 송신기(101)로부터 전달 된 고정 파워 비콘에 의해 수신된 전력을 허용하는 단계(S403)로 이루어질 수 있다.The wireless power transmitter 101 wirelessly transmits the operating power for operating the wireless power receiver 103 (S203), as shown in FIGS. 3A and 4A, when the wireless power transmitter 101 (Step S309), the wireless power receiver 103 turns on the power (S401), and then, accepts the power received by the fixed power beacon transmitted from the wireless power transmitter 101 (S403).

상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 블루투스 무선 통신을 통해 접속되는 단계(S205)는 도면 3a와 도면 4a에 도시한 바와 같이, 상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement)를 발신하는 단계(S405)와, 상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로부터 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY) 연결 요청이 들어왔는지 확인하는 단계(S407), 상기 무선 전력 수신기(103)로부터 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement)를 수신한 무선 전력 송신기(101)는 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement) 데이터의 내용이 국제 규격에 맞다면 접속 인증 과정이 맞다고 판단하여 무선 전력 수신기(103)에게 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY) 연결을 요청하고(S311, S313, S315) 상기 무선 전력 수신기(103)는 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY) 연결 요청을 받아들여 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103) 사이에 블루투스 무선 통신을 통한 접속이 되는 단계(S409)로 이루어질 수 있다.The wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 are connected via Bluetooth wireless communication (S205), as shown in FIGS. 3a and 4a, when the wireless power receiver 103 is connected to a wireless power transmitter (S405) of transmitting a low power Bluetooth advertisement (BLE Advertisement) to the wireless power transmitter (101), and checking whether the wireless power receiver (103) has received a BLE (BLUETOOTH LOW ENERGY) connection request from the wireless power transmitter , The wireless power transmitter 101 receiving the low power Bluetooth announcement from the wireless power receiver 103 determines that the connection authentication process is appropriate if the content of the low power Bluetooth announcement data matches the international standard The wireless power receiver 103 requests a BLE (BLUETOOTH LOW ENERGY) connection to the wireless power receiver 103 (S311, S313, S315) And a step S409 in which a connection via the Bluetooth wireless communication is established between the transmitter 101 and the wireless power receiver 103. [

상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로부터 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY) 연결 요청이 들어왔는지 확인하는 단계(S407)에서 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY) 연결 요청이 들어오지 않았다면, 다시 상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement)를 발신하는 단계(S405)로 돌아간다.If the wireless power receiver 103 does not receive a BLUE (BLUETOOTH LOW ENERGY) connection request in step S407 of confirming that a BLUE (BLUETOOTH LOW ENERGY) connection request has been received from the wireless power transmitter 101, The process returns to step S405 in which the base station 103 transmits a low power Bluetooth announcement to the wireless power transmitter 101. [

또한, 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement)가 수신되지 않았다면, 상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하기 위하여 파워 비콘(Power Beacon)을 주기적으로 송출하는 단계(S305)로 돌아간다. The wireless power transmitter 101 may also receive a power beacon signal to search the wireless power receiver 103 if the wireless power transmitter 101 does not receive a low power Bluetooth advertisement from the wireless power receiver 103 Power Beacon) is periodically transmitted (S305).

또, 상기 무선 전력 송신기는(101)는 수신한 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement) 내용이 국제 규격이 아니면, 상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하기 위하여 파워 비콘(Power Beacon)을 주기적으로 송출하는 단계(S305)로 돌아간다.The wireless power transmitter 101 transmits a power beacon signal to the wireless power transmitter 101 to search for the wireless power receiver 103 if the received low power Bluetooth broadcast content is not an international standard, (S305). ≪ / RTI >

상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 클래스(Class) 및 카테고리(Category) 그리고 충전 부하(121)에 대한 수신 전력 및 충전 정보를 주고 받은 다음 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)에게 충전 전력을 송출하는 단계(S207)는 도면 3b 내지 도면 4a와 도면 4b에 도시한 바와 같이, 상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)에게 충전 부하(121)에 대한 충전을 위한 카테고리(수신 전력 레벨) 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전을 무선 전력 송신기(101)에게 전달하는 단계(S411)와, 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 충전 부하(121)에 대한 충전을 위한 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전이 허용 가능한지 검토하는 단계(S317,S319), 상기 무선 전력 송신기(101)는 충전 허용 가능한 충전 부하(121)에 대한 정보가 담긴 송신기 클래스(Class)를 무선 전력 수신기(103)에 전달하는 단계(S321), 상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 송신기 클래스 정보를 검토한 후 충전 부하(121)의 충전이 허용 가능하면 무선 전력 송신기(101)에 무선 전력 송신기(101)로부터 송출된 전력에 대한 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 무선 전력 송신기(101)로 전달하는 단계(S413, S415, S419), 및 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전송된 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 검사한 다음(S323, S325) 무선 전력 수신기(103)로 충전 허용 메시지를 전송하고(S327,S328) 상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 충전 허용 메시지를 전달받았을 때 충전 부하(121)의 충전을 시작하는 단계로 이루어질 수 있다.(S421)The wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 send and receive power and charge information for the Class and Category and the charging load 121 and then the wireless power transmitter 101 transmits the wireless power The step S207 of sending the charging power to the receiver 103 is performed such that the wireless power receiver 103 informs the wireless power transmitter 101 of the charging load 121 as shown in FIGS. 3b to 4a and 4b (S411) of transmitting the category (reception power level) information for charging the mobile communication terminal to the wireless power transmitter 101, the communication protocol version, the minimum reception power value, the maximum reception power value, the basic reception power setting value, The wireless power transmitter 101 transmits category information for charging the charging load 121 transmitted from the wireless power receiver 103, communication protocol version, minimum received power, (S317, S319), the wireless power transmitter (101) determines whether the wireless power transmitter (101) has received the transmitter class information (S321) of transmitting the class information to the wireless power receiver 103. The wireless power receiver 103 examines the transmitter class information transmitted from the wireless power transmitter 101 and then determines whether charging of the charging load 121 The charging voltage, the charging current, the temperature of the wireless power receiver 103, and the urgent message to the wireless power transmitter 101 when the wireless power transmitter 101 is enabled, The wireless power transmitter 101 transmits the reception voltage, the reception voltage, the charging voltage, the charging current, and the reception power of the wireless power receiver 103 (S103, S103, The wireless power receiver 103 transmits a charging permission message to the wireless power receiver 103 at steps S323 and S325 after checking the temperature and the emergency message of the wireless power transmitter 101 at steps S323 and S325 And a step of starting charging of the charging load 121 when the message is received (S421)

상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전이 수신되지 않았을 때 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하기 위하여 파워 비콘(Power Beacon)을 주기적으로 송출하는 단계(S305)로 돌아간다.The wireless power transmitter 101 receives the category information and the communication protocol version, the minimum received power, the maximum received power, the default received power set value, the hardware version, and the software version from the wireless power receiver 103, The process returns to step S305 in which the base station 101 periodically transmits a power beacon to search for the wireless power receiver 103. [

상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 수신된 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전을 검토한 후 무선 전력 수신기(103)가 허용 불가능할 때 다시 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하기 위하여 파워 비콘(Power Beacon)을 주기적으로 송출하는 단계(S319, S305)로 돌아간다.The wireless power transmitter 101 examines category information and communication protocol version, received power minimum value, received power maximum value, basic received power setting value, hardware version, and software version received from the wireless power receiver 103, When the receiver 103 is unacceptable, the process returns to steps S319 and S305 in which the wireless power transmitter 101 periodically transmits a power beacon to search for the wireless power receiver 103. [

상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전송된 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지가 허용 불가능할 때 다시 무선 전력 수신기(103)로부터 측정 정보를 수신하는 단계(S323,S327)로 돌아간다.The wireless power transmitter 101 transmits the received power to the wireless power receiver 103 when the receiving voltage and the receiving current, the charging voltage, the charging current, the temperature of the wireless power receiver 103, and the urgent message transmitted from the wireless power receiver 103 are unacceptable. (Steps S323 and S327).

한편, 상기 무선 전력 수신기(103)는 수신 전력과 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 충전 부하(121)를 충전하며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시키며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시키는 단계(S209)는 도면 3c와 도면 3d, 도면 4b, 도면 4c 및 도면 4d에 도시한 바와 같이, 상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정하는 단계(S423)와, 상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정해본 결과 정전류 충전 상태라면, 충전 전류가 최대치인지 점검하고(S427) 만약, 충전 전류가 최대치라면 기존의 충전 정보를 담은 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전을 백업(Back-UP)한 다음(S429) 상향 카테고리를 계산하여(S431) 무선 전력 수신기(103)에 임시 적용하고(S433) 무선 전력 송신기(101)에 카테고리 변경 요청 메시지를 발신하는 단계(S435), 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 메시지가 수신되었는지 확인하는 단계(S329), 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 카테고리 변경 요청 메시지를 받은 다음 기존 카테고리 정보를 백업하는 단계(S331,S333), 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 카테고리 변경 요청 메시지가 상향 카테고리 변경에 관한 것이면 무선 전력 수신기(103)의 상향 카테고리 정보를 업데이트하고(S335,S345) 송출 전력이 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 상향 카테고리 정보와 맞도록 송출 전력을 임시 상향 조정하며(S347) 무선 전력 수신기(103)에 변경 완료 응답 메시지를 송신하는 단계(S349), 상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 변경 완료 응답 메시지를 전달받았을 때 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압 및 충전 전류를 측정한 다음(S437,S439) 상향된 카테고리가 정상인지 판단하고(S441) 만약 상향된 카테고리가 정상이라면 상향된 카테고리를 적용 및 변경 완료하고(S443) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 충전 전류, 및 변경 완료 메시지를 송신하며(S445) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 및 충전 전류를 주기적으로 송신하는 단계(S447), 및 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 변경 완료 메시지를 전달받았을 때 상향된 카테고리와 맞대응되는 상향된 송출 전력을 확정하고(S351,S353) 상기 무선 전력 수신기(103)로부터 전송된 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 수신 받는 단계로 이동하는 단계(S323)를 포함한다.The wireless power receiver 103 measures the received power and the voltage and current charged in the charging load 121 and charges the charging load 121. As a result of measurement, if the charging state of the charging load 121 is in the constant current charging state Requesting the wireless power transmitter 101 to change the category upward when the current is at its maximum and request the wireless power transmitter 101 to increase the transmitting power according to the requested category and the wireless power transmitter 101 transmits the wireless power to the wireless power receiver 103 ) To the wireless power transmitter 101 when the charging state of the charging load 121 is constant in the constant voltage charging state and the current is dropped, Requesting a change to lower the transmit power corresponding to the requested category and the wireless power transmitter 101 transmits a request to change the category of the wireless power receiver 103 (Ca the wireless power receiver 103 is connected to the charging load 121 as shown in Figures 3c and 3d, 4b, 4c and 4d, A step S423 of measuring a current to be charged and a charging voltage; and a step of checking whether the charging current is a maximum value when the wireless power receiver 103 measures the current charged in the charging load 121 and the charging voltage, (S427). If the charging current is at a maximum, it is possible to back up the category information including the existing charging information, the communication protocol version, the minimum received power value, the maximum received power value, the basic received power set value, (S429), calculates an uplink category (S431), temporarily applies it to the wireless power receiver 103 (S433), and transmits a category change request message to the wireless power transmitter 101 (S435) The line power transmitter 101 determines whether a message has been received from the wireless power receiver 103. The wireless power transmitter 101 receives the category change request message from the wireless power receiver 103, The wireless power transmitter 101 updates the uplink category information of the wireless power receiver 103 if the category change request message transmitted from the wireless power receiver 103 is related to the uplink category change (S331, S333) (S347) and transmitting a change completion response message to the wireless power receiver 103 (step S347). The step S347 is a step of changing the transmission power of the wireless power receiver 103 in accordance with the uplink category information transmitted from the wireless power receiver 103 S349), the wireless power receiver 103 receives the change completion response message from the wireless power transmitter 101, (S437 and S439), it is determined whether the uplink category is normal (S441). If the uplink category is normal, the uplink category is applied and (S443) and transmits the measured received power to the wireless power transmitter 101 and the charging voltage, charging current, and change completion message of the charging load 121 (S445) (S447) of periodically transmitting a charging voltage and a charging current of the power, the charging load 121, and the wireless power transmitter 101 when the wireless power transmitter 101 receives the change completion message from the wireless power receiver 103 The charging voltage, the charging current, the temperature of the wireless power receiver 103, and the reception power of the emergency signal transmitted from the wireless power receiver 103 are determined (S351, S353) A and a step (S323) of moving a receiving step to receive.

상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 변경 완료 응답 메시지를 전달받지 못했을 때 변경 완료 응답 메시지가 수신될 때까지 대기한다. The wireless power receiver 103 waits until a change completion response message is received when it has not received the change completion response message from the wireless power transmitter 101. [

상기 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압 및 충전 전류를 측정한 다음 상향된 카테고리가 정상인지 판단한 결과 정상이 아니고 측정 전류가 여전히 최대치라면(S449), 상향 카테고리를 계산하는 단계(S431)로 이동한다.If it is determined that the received power from the wireless power transmitter 101 is not normal and the measured current is still the maximum value (S449) The process moves to step S431 of calculating the category.

또한, 상기 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압 및 충전 전류를 측정한 다음(S439) 상향된 카테고리가 정상인지 판단한 결과(S441) 정상이 아니고 상향 카테고리 변경에 실패하였다면(S449), 카테고리 변경 실패 메시지를 무선 전력 송신기(101)로 전송하고, 백업된 기존 카테고리 정보를 적용한 다음(S451), 무선 전력 수신기(103)로부터 측정된 데이터를 송신하는 단계(S447)를 거쳐 상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정하는 단계(S423)로 이동한다.After the received power from the wireless power transmitter 101 and the charge voltage of the charge load 121 and the charge current are measured in step S439, it is determined that the uplink category is normal (S441) (S451), and transmits the measured data from the wireless power receiver 103 (S447). In this case, the category change failure message is transmitted to the wireless power transmitter 101, The process proceeds to step S423 in which the wireless power receiver 103 measures the current charged in the charging load 121 and the charging voltage.

한편, 상기 무선 전력 수신기(103)는 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 충전 부하(121)를 충전하며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시키며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시키는 단계(S209)는 도면 3c와 도면 3e, 도면 4b, 도면 4e, 및 도면 4f에 도시한 바와 같이, 상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정하는 단계(S423)와, 상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정해본 결과 전압이 일정하고 전류가 떨어지는 지 점검한 다음(S453), 만약 전압이 일정하고 전류가 떨어지는 정전압 상태라면, 기존의 충전 정보를 담은 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전을 백업(Back-UP)한 다음(S455) 하향 카테고리를 계산하고(S457) 무선 전력 송신기(101)에 카테고리 변경 요청 메시지를 발신하는 단계(S459), 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 메시지가 수신되었는지 확인하는 단계(S329), 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 카테고리 변경 요청 메시지를 받은 다음 기존 카테고리 정보를 백업하는 단계(S331,S333), 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 카테고리 변경 요청 메시지가 하향 카테고리 변경에 관한 것이면 무선 전력 수신기(103)의 하향 카테고리 정보를 업데이트하고(S357) 송출 전력이 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 하향 카테고리 정보와 맞도록 송출 전력을 하향 조정하며(S359) 무선 전력 수신기(103)에 변경 완료 응답 메시지를 송신하는 단계(S361), 상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 변경 완료 응답 메시지를 전달받았을 때 변경된 하향 카테고리를 임시 적용하고(S461,S463) 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압 및 충전 전류를 측정한 다음(S465) 하향된 카테고리가 정상인지 판단하고(S467) 만약 하향된 카테고리가 정상이라면 하향된 카테고리를 적용 및 변경 완료하고(S469) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 충전 전류, 및 변경 완료 메시지를 송신하며(S471) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 및 충전 전류를 주기적으로 송신하는 단계(S447), 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 변경 완료 메시지를 전달받았을 때(S363) 무선 전력 수신기(103)로부터 전송된 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 수신 받는 단계(S323)를 포함한다.The wireless power receiver 103 measures the voltage and current charged in the charging load 121 and charges the charging load 121. As a result of measurement, if the charging state of the charging load 121 is the maximum value in the constant current charging state The wireless power transmitter 101 requests the wireless power transmitter 101 to change the category upward to request to increase the transmission power according to the requested category and the wireless power transmitter 101 transmits a request to the category of the wireless power receiver 103 (Category) up request, and when the charging state of the charging load 121 is constant in the constant voltage charging state and the current drops, the controller 100 requests the wireless power transmitter 101 to change the category down The wireless power transmitter 101 requests the wireless power transmitter 103 to lower the transmission power corresponding to the requested category and the wireless power transmitter 101 transmits the downward The step of lowering the transmit power in accordance with the channel (S209) is performed in such a way that the wireless power receiver 103 is charged to the charge load 121, as shown in Figures 3c and 3e, 4b, 4e and 4f A step S423 of measuring a current and a charging voltage, and a step S423 of measuring the current charged in the charging load 121 and the charging voltage of the wireless power receiver 103. As a result, ), And if the voltage is constant and the current is in a constant voltage state, the category information including the existing charging information, the communication protocol version, the minimum received power, the maximum received power, the default received power set value, (S455), calculates a downlink category (S457), and transmits a category change request message to the wireless power transmitter 101 (S459). The wireless power transmitter 101 transmits wireless power The wireless power transmitter 101 receives the category change request message from the wireless power receiver 103 and then backs up the existing category information in steps S331 and S333, , The wireless power transmitter 101 updates the downlink category information of the wireless power receiver 103 if the category change request message transmitted from the wireless power receiver 103 relates to the downlink category change (S357) (S369) and sending a change completion response message to the wireless power receiver 103 (S361), the wireless power receiver 103 is adapted to transmit the change completion response message to the wireless power receiver 103, Upon receiving the change completion response message from the power transmitter 101, the changed downlink category is temporarily applied (S461, S463), and the wireless power transmitter 101 The charging voltage and the charging current of the charging load 121 are measured (S465) and it is determined whether the downward category is normal (S467). If the downgraded category is normal, the downward category is applied and changed (S469), and transmits the measured power to the wireless power transmitter 101 and the charging voltage of the charging load 121, the charging current, and the change completion message (S471) The wireless power transmitter 101 periodically transmits a charging voltage and a charging current of the charging load 121. When the wireless power transmitter 101 receives a change completion message from the wireless power receiver 103 in step S363, The charging voltage, the charging current, the temperature of the wireless power receiver 103, and the urgent message (S323).

상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 변경 완료 메시지를 전달받지 못했을 때(S351) 백업된 기존 무선 전력 수신기(103)의 카테고리를 복원하고 기존 카테고리에 해당하는 전력을 송출하는 단계(S355)를 더 포함한다.The wireless power transmitter 101 restores the category of the backed-up existing wireless power receiver 103 when it has not received the change completion message from the wireless power receiver 103 (S351) and transmits power corresponding to the existing category (S355).

상기 무선 전력 수신기(103)는 하향된 카테고리가 정상이 아니라면, 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리 변경 실패 메시지를 발송하고 백업된 기존 무선 전력 수신기(103)의 카테고리를 복원하며(S451) 무선 전력 수신기(103)로부터 측정된 데이터를 송신하는 단계(S447)를 거쳐 상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정하는 단계(S423)로 이동한다.If the downlink category is not normal, the wireless power receiver 103 sends a category change failure message to the wireless power transmitter 101 and restores the category of the backed-up existing wireless power receiver 103 (S451) The process proceeds to step S423 in which the wireless power receiver 103 measures the current charged in the charging load 121 and the charging voltage through the step S447 of transmitting the measured data from the measuring device 103.

상기 무선 전력 수신기(103)는 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 충전 부하(121)를 충전하며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시키며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시키는 단계(S209)는 도면 3c와 도면 4g에 도시한 바와 같이, 충전 전류가 최대치가 아니거나 충전 전압이 일정함과 동시에 충전 전류가 떨어지는 상태가 아닐 때 상기 무선 전력 수신기(103)는 기본 무선 충전 알고리즘을 적용하여 충전 부하(121)를 충전시키고(S473) 주기적으로 수신 전력과 충전 전압 및 충전 전류를 측정하여 무선 전력 송신기(101)에 보내는 단계(S475)와, 에러 발생 시 에러 처리하는 단계(S477)를 포함한다.The wireless power receiver 103 measures the voltage and current charged in the charging load 121 and charges the charging load 121. As a result of the measurement, when the charging state of the charging load 121 is the maximum value in the constant current charging state The wireless power transmitter 101 requests the wireless power transmitter 101 to change the category upward to raise the transmission power according to the requested category and the wireless power transmitter 101 transmits the category ). When the charging state of the charging load 121 is constant and the current falls in the constant voltage charging state, the controller 100 requests the wireless power transmitter 101 to change the category down, The wireless power transmitter 101 requests to lower the transmit power according to the category and the wireless power transmitter 101 sends a request to the category down request of the wireless power receiver 103 As shown in FIGS. 3C and 4G, when the charging current is not the maximum value or when the charging voltage is constant and the charging current is not falling, the step S209 of lowering the sending power is performed in the wireless power receiver 103 (S473) periodically applying the basic wireless charging algorithm to measure the received power, the charging voltage and the charging current, and sending it to the wireless power transmitter 101 (S475) And an error handling step S477.

또한, 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 카테고리 변경 요청 메시지나 긴급 요청 메시지가 입력되지 않았을 때 무선 전력 수신기(103)로부터 측정된 수신 전력과 충전 전압 및 충전 전류를 바탕으로 무선 전력 수신기(103)로 전달되는 송출 전력을 제어하고(S337), 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 메시지를 반복적으로 확인하는 단계(S329)를 포함한다.The wireless power transmitter 101 may also be configured to receive a category change request message or an urgent request message from the wireless power receiver 103 based on the received power measured from the wireless power receiver 103, (S337) controlling the transmission power to be transmitted to the wireless power receiver 103, and repeatedly confirming the message transmitted from the wireless power receiver 103 (S329).

또한, 본 발명은 긴급 요청 메시지 처리 단계(S339)를 더 포함하는데, 상기 긴급 요청 메시지 처리 단계(S339)는 수신기로부터 긴급 요청 메시지 즉, OVP(Over Voltage Protection), OCP(Over Current Protection), OTP(Over Temperature Protection)가 입력되었을 때 긴급 요청 메시지를 처리 및 판정하고(S339,S341) 판정 결과 에러인 경우 에러 처리하며(S343) 판정 결과 에러가 아닌 경우 무선 전력 수신기(103)로부터 메시지를 수신받는 단계(S329)로 복귀한다.The emergency response message processing step S339 may further include an emergency response message, such as an Over Voltage Protection (OVP), an Over Current Protection (OCP), an OTP (S339, S341). If the result is an error, it is subjected to error processing (S343). If the result is not an error, a message is received from the wireless power receiver 103 The process returns to step S329.

또한, 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 일정 시간 동안 메시지가 수신되지 않을 경우 에러 처리한다.(S343)In addition, the wireless power transmitter 101 performs error processing when a message is not received from the wireless power receiver 103 for a predetermined time (S343)

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 부하 감지 적응 무선 충전 시스템 및 방법은 상기 무선 전력 송신기(101)가 파워 비콘을 사용하여 무선 전력 수신기(103)를 탐색하고, 무선 전력 수신기(103)가 동작하기 위한 동작 전력을 무선 송출한다.A load sensing adaptive wireless charging system and method according to the present invention having such a configuration is characterized in that the wireless power transmitter 101 uses a power beacon to search for a wireless power receiver 103 and a wireless power receiver 103 And wirelessly transmits operating power.

또한, 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)와 블루투스 무선 통신을 통해 접속된 다음, 상기 무선 전력 수신기(103)와 충전 부하(121)에 대한 수신 전력 및 충전 정보를 주고 받고 무선 전력 수신기(103)에게 충전 전력을 송출한다.The wireless power transmitter 101 is also connected to the wireless power receiver 103 via Bluetooth wireless communication and then receives power and charging information for the wireless power receiver 103 and the charging load 121, And transmits the charging power to the power receiver 103.

한편, 상기 무선 전력 수신기(103)는 충전 부하(121)를 충전시키면서 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청한다.The wireless power receiver 103 measures the voltage and current charged in the charging load 121 while charging the charging load 121. As a result of measurement, if the charging state of the charging load 121 is the maximum value in the constant current charging state A request is made to the wireless power transmitter 101 to change the category upward to request that the transmit power corresponding to the requested category be increased.

이때, 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시킨다.At this time, the wireless power transmitter 101 raises the transmission power according to a category up request of the wireless power receiver 103.

반면, 상기 무선 전력 수신기(103)는 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때에 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청한다.On the other hand, when the charging state of the charging load 121 is constant in the constant voltage charging state and the current is decreased, the wireless power receiver 103 requests the wireless power transmitter 101 to change the category down, And request that the transmit power corresponding to the category be lowered.

또한, 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시킨다.Also, the wireless power transmitter 101 downs the transmission power in response to a category down request of the wireless power receiver 103.

따라서, 본 발명에 따른 부하 감지 적응 무선 충전 시스템은 한 개의 무선 충전 수신기로 다양한 부하를 충전할 수 있으므로 범용성 및 충전 효율을 극대화시켜 다양한 대상 기기들을 충전시킬 수 있다.
Therefore, the load sensing adaptive wireless charging system according to the present invention can charge various loads with one wireless charging receiver, thereby maximizing versatility and charging efficiency, and charging various target devices.

101.무선 전력 송신기 103. 무선 전력 수신기
105. 전력 수신 안테나 107. 정합 회로부
109. 정류 회로부 111. 보호 회로부
113. 블루투스 통신 모듈 115. 제어 회로부
117. 최대 전압 전류 조정부 119. 충전 전압 전류 감지부
121. 충전 부하101. Wireless power transmitter 103. Wireless power receiver
105. Power receiving antenna 107. Matching circuit
109. Rectifying circuit part 111. Protection circuit part
113. Bluetooth communication module 115. Control circuit
117. Maximum voltage and current regulation unit 119. Charge voltage current detection unit
121. Charging load

Claims (8)

무선 전력 수신기(103)를 탐색하고 탐색된 무선 전력 수신기(103)와 블루투스 무선 통신을 수행하여 무선 전력 수신기(103)와 상호 카테고리(Category) 및 클래스(Class) 그리고 충전 정보를 주고 받은 다음 충전 부하(121)의 충전 전력을 송출하고 무선 전력 수신기(103)와 상호 통신하여 송출 전력을 높이거나 낮추는 무선 전력 송신기(101)와;
상기 무선 전력 송신기(101)로부터 무선으로 구동 전력을 전달받은 다음 무선 전력 송신기(101)와 블루투스 무선 통신을 수행하고 무선 전력 송신기(101)로부터 충전 부하(121)로 공급되는 무선 전력을 전달받은 다음 무선 전력을 이용하여 충전 부하(121)를 충전시킴과 동시에 수신 전력과 충전 부하(121)로 공급되는 충전 전압과 충전 전류를 측정하며 측정 결과 정전류(Constant Current) 충전 상태에서 전류가 최대치이면 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 높여줄 것을 요청하고 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청하고 측정 결과 정전압(Contant Voltage) 충전 상태에서 전압이 일정하게 유지되면서 전류가 떨어지면 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 낮추어줄 것을 요청하는 무선 전력 수신기(103)로 이루어진 부하 감지 적응 무선 충전 시스템.
Searches for a wireless power receiver 103 and performs Bluetooth wireless communication with the discovered wireless power receiver 103 to transmit and receive cross category and class and charge information with the wireless power receiver 103, A wireless power transmitter 101 for transmitting the charging power of the wireless power supply 121 and communicating with the wireless power receiver 103 to increase or decrease the transmission power;
Receives wireless power from the wireless power transmitter 101, wirelessly communicates with the wireless power transmitter 101, receives wireless power from the wireless power transmitter 101 to the charging load 121, The charging load 121 is charged using the wireless power and the charging voltage and the charging current supplied to the charging load 121 are measured at the same time as the receiving power. If the current is the maximum value in the constant current charging state, It is determined that the target device is an upper category load device and requests the wireless power transmitter 101 to change the category upward so as to increase the transmission power corresponding to the requested category. If the charge current is not the maximum value in the current category, As a result of the high measurement, if the current is decreased while the voltage is kept constant under the constant voltage state, the charge load target device is determined to be a sub-category load device, and a request to change the category to the wireless power transmitter 101 And a wireless power receiver (103) for requesting to lower the transmit power according to the requested category.
제1 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 무선 충전 전력을 전달받는 전력 수신 안테나(105)와,
상기 전력 수신 안테나(105)로부터 무선 충전 전력을 수신하여 임피던스 정합(impedance matching)을 수행하는 정합 회로부(107),
상기 정합 회로부(107)로부터 전달된 무선 전력을 정류하는 정류 회로부(109),
상기 정류 회로부(109)에 의해 정류된 무선 전력의 최대 전류를 제한하여 부하를 보호하고 충전 부하(121)에 전력을 전달하는 보호 회로부(111),
가변 저항을 이용하여 보호 회로부(111)의 최대 전압 및 최대 전류를 가변적으로 조정하는 최대 전압 전류 조정부(117),
상기 충전 부하(121)로 전달되는 충전 전력의 전압과 전류를 감지한 다음 감지 결과를 제어 회로부(115)로 전달하는 충전 전압 전류 감지부(119),
상기 무선 전력 송신기(101)와 블루투스 무선 통신을 수행하는 블루투스 통신 모듈(113),
상기 블루투스 통신 모듈(113)을 이용하여 무선 전력 송신기(101)와 충전 정보를 주고 받고 충전 전압 전류 감지부(119)로부터 피드백(Feedback)된 수신 전력과 충전 전압 및 충전 전류를 바탕으로 최대 전압 전류 조정부(117)의 가변 저항을 조정하여 보호 회로부(111)로부터 출력되는 최대 전압 및 최대 전류를 제한하며 정전류 회로와 정전압 회로를 구비하여 보호 회로부(111)를 통해 충전 부하(121)를 충전하며 충전 전압 전류 감지부(119)로부터 피드백 된 충전 전압과 충전 전류를 바탕으로 정전류(Constant Current) 충전 상태에서 전류가 최대치이면 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 블루투스 통신 모듈(113)을 이용하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 높여줄 것을 요청하고 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청하고 정전압(Contant Voltage) 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어지면 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 블루투스 통신 모듈(113)을 이용하여 무선 전력 송신기(101)에 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 낮추어줄 것을 요청하는 제어 회로부(115)로 이루어지고,
상기 보호 회로부(111)는 어댑터 커넥터를 통해 충전 부하(121)와 연결되는 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응 무선 충전 시스템.
The method according to claim 1,
The wireless power receiver 103 includes a power receiving antenna 105 receiving wireless charging power from the wireless power transmitter 101,
A matching circuit 107 for receiving wireless charging power from the power receiving antenna 105 and performing impedance matching,
A rectifying circuit unit 109 for rectifying the radio power transmitted from the matching circuit unit 107,
A protective circuit unit 111 for limiting the maximum current of the radio power rectified by the rectifying circuit unit 109 to protect the load and transmitting the power to the charging load 121,
A maximum voltage and current adjustment unit 117 for variably adjusting the maximum voltage and the maximum current of the protection circuit unit 111 using a variable resistor,
A charging voltage current sensing unit 119 sensing the voltage and current of the charging power transmitted to the charging load 121 and then transmitting the sensing result to the control circuit unit 115,
A Bluetooth communication module 113 for performing Bluetooth wireless communication with the wireless power transmitter 101,
The Bluetooth communication module 113 transmits and receives charge information to and from the wireless power transmitter 101. Based on the received power and the charging voltage and the charging current fed back from the charging voltage current sensing unit 119, A constant current circuit and a constant voltage circuit are provided to regulate the maximum voltage and the maximum current outputted from the protection circuit part 111 by adjusting the variable resistors of the regulating part 117 to charge the charging load 121 through the protection circuit part 111, Based on the charging voltage and the charging current fed back from the voltage current sensing unit 119, if the current is the maximum in the constant current charging state, the charging load target device is determined to be an upper category load device and the Bluetooth communication module 113 To request the wireless power transmitter 101 to change the category upward to increase the transmission power corresponding to the requested category It requests that the measured result is not the maximum charge current in the constant current charging state, and the current category (Category) is controlling the transmission power in the transmission power range given request If the voltage is constant and the current drops in the constant voltage charging state, it is determined that the charge load target device is a sub-category load device, and the category is assigned to the wireless power transmitter 101 using the Bluetooth communication module 113. [ And a control circuit unit 115 for requesting a downward change and lowering the transmission power corresponding to the requested category,
And the protection circuit part (111) is connected to the charging load (121) through an adapter connector.
무선 전력 송신기(101)로부터 무선 전력을 전달받아 충전 특성이 다른 충전 부하(121)를 충전하는 무선 전력 수신기(103)로 이루어진 부하 감지 적응 무선 충전 방법은
상기 무선 전력 송신기(101)가 파워 비콘을 사용하여 무선 전력 수신기(103)를 탐색하는 단계(S201)와,
상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)가 동작하기 위한 동작 전력을 무선 송출하는 단계(S203),
상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 블루투스 무선 통신을 통해 접속되는 단계(S205),
상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 대한 상호 카테고리(Category) 및 클래스(Class) 그리고 충전 정보를 주고 받은 다음 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)에게 충전 전력을 송출하는 단계(S207),
상기 무선 전력 수신기(103)는 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 충전 부하(121)를 충전하며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시키며 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청하고 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시키는 단계(S209)로 이루어진 부하 감지 적응 무선 충전 방법.
A load sensing adaptive wireless charging method comprising a wireless power receiver (103) that receives wireless power from a wireless power transmitter (101) and charges a charging load (121) having different charging characteristics
A step S201 of the wireless power transmitter 101 to search for a wireless power receiver 103 using a power beacon,
The wireless power transmitter 101 wirelessly transmits operation power for operating the wireless power receiver 103 (S203)
(S205) in which the wireless power transmitter (101) and the wireless power receiver (103) are connected via Bluetooth wireless communication,
The wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 send and receive reciprocal category and class information for the charging load 121 and the charging information and then the wireless power transmitter 101 transmits the wireless power receiver 103) (S207)
The wireless power receiver 103 measures the voltage and current charged in the charging load 121 and charges the charging load 121. As a result of the measurement, when the charging state of the charging load 121 is the maximum value in the constant current charging state It is determined that the charge load target device is an upper category load device and requests the wireless power transmitter 101 to change the category upward to request to increase the transmit power corresponding to the requested category, The transmitter 101 raises the transmission power according to a category up request of the wireless power receiver 103. If the charging current is not the maximum value in the constant current charging state as a result of the measurement, the transmitter 101 transmits the transmission power within the transmission power range designated by the current category When the charging state of the charging load 121 is determined to be constant and the current drops in the constant voltage charging state, It is determined that the full-load target device is a sub-category load device and requests the wireless power transmitter 101 to change the category down so as to request a downward transmission power corresponding to the requested category, The transmitter 101 downsizing the transmission power according to a category down request of the wireless power receiver 103 (S209).
제3 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신기(101)가 파워 비콘을 사용하여 무선 전력 수신기(103)를 탐색하는 단계(S201)는
상기 무선 전력 송신기(101)가 전원을 온(On) 시키고(S301) 무선 전력 송신기(101)의 설정을 초기화하는 단계(S303)와,
상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)를 탐색하기 위하여 파워 비콘(Power Beacon)을 주기적으로 송출하는 단계(S305),
상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로부터 일정 거리 이내에 근접하여 무선 전력 송신기(101)에 갖추어진 송신 안테나의 임피던스가 변화되었을 때 무선 전력 송신기(101)가 송신 안테나의 임피던스 변화량을 감지하여 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 일정 거리 이내에 근접했는지 여부를 판단하는 단계(S307)로 이루어지고,
상기 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)가 동작하기 위한 동작 전력을 무선 송출하는 단계(S203)는
상기 무선 전력 송신기(101)가 일정 시간동안 고정 파워 비콘을 송출하는 단계(S309)와,
상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 전달 된 고정 파워 비콘에 의해 수신된 전력을 허용하는 단계(S403)로 이루어진 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응 무선 충전 방법.
The method of claim 3,
The step S201 of the wireless power transmitter 101 using the power beacon to search for the wireless power receiver 103
A step S303 of turning on the power of the wireless power transmitter 101 (S301) and initializing the setting of the wireless power transmitter 101,
The wireless power transmitter 101 periodically transmits a power beacon (S305) to search for the wireless power receiver 103,
When the wireless power receiver 103 is within a predetermined distance from the wireless power transmitter 101 and the impedance of the transmission antenna provided in the wireless power transmitter 101 is changed, the wireless power transmitter 101 calculates the impedance variation amount of the transmission antenna And determining whether the wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 are within a predetermined distance (S307)
The step S203 of the wireless power transmitter 101 wirelessly transmitting operation power for operating the wireless power receiver 103
A step S309 of the wireless power transmitter 101 transmitting a fixed power beacon for a predetermined time,
Wherein the wireless power receiver (103) comprises a step (S403) of accepting power received by the fixed power beacon transmitted from the wireless power transmitter (101).
제3 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 블루투스 무선 통신을 통해 접속되는 단계(S205)는
상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement)를 발신하는 단계(S405)와,
상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)로부터 BLE(BLUETOOTH LOW ENERGY) 연결 요청이 들어왔는지 확인하는 단계(S407),
상기 무선 전력 수신기(103)로부터 저전력 블루투스 게시(BLE Advertisement)를 수신한 무선 전력 송신기(101)는 저전력 블루투스 게시가 국제 규격이 맞다면 접속 인증 과정이 맞다고 판단하여 무선 전력 수신기(103)에게 BLE 연결을 요청하고(S311, S313, S315)상기 무선 전력 수신기(103)는 BLE 연결 요청을 받아들여 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103) 사이에 블루투스 무선 통신을 통한 접속이 되는 단계(S409)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응 무선 충전 방법.
The method of claim 3,
The step S205 in which the wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 are connected via Bluetooth wireless communication
A step S405 of the wireless power receiver 103 sending a low power Bluetooth advertisement to the wireless power transmitter 101,
(S407) of confirming whether the wireless power receiver (103) has received a BLUE (BLUETOOTH LOW ENERGY) connection request from the wireless power transmitter (101)
The wireless power transmitter 101 receiving the low power Bluetooth broadcast (BLE Advertisement) from the wireless power receiver 103 determines that the connection authentication process is proper if the low power Bluetooth broadcast is correct according to the international standard, The wireless power receiver 103 receives the BLE connection request and establishes a connection via the Bluetooth wireless communication between the wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 (S409, S313, S315) The method comprising the steps of:
제3 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신기(101)와 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 대한 상호 카테고리(Category) 및 클래스(Class) 그리고 충전 정보를 주고 받은 다음 무선 전력 송신기(101)가 무선 전력 수신기(103)에게 충전 전력을 송출하는 단계(S207)는
상기 무선 전력 수신기(103)가 무선 전력 송신기(101)에게 충전 부하(121)에 대한 충전 정보를 위한 카테고리(수신 전력 레벨) 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전을 무선 전력 송신기(101)에게 전달하는 단계(S411)와,
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 충전 부하(121)에 대한 충전 정보를 담은 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전이 허용 가능한지 검토하는 단계(S317, S319),
상기 무선 전력 송신기(101)는 충전 허용 가능한 충전 부하(121)에 대한 정보가 담긴 송신기 클래스(Class)를 무선 전력 수신기(103)에 전달하는 단계(S321),
상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 송신기 클래스 정보가 허용 가능하면 무선 전력 송신기(101)에 무선 전력 송신기(101)로부터 송출된 전력에 대한 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 무선 전력 송신기(101)로 전달하는 단계(S413, S415, S419),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전송된 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 검사한 다음 무선 전력 수신기(103)로 충전 허용 메시지를 전송하고(S327,S328) 상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 충전 허용 메시지를 전달받았을 때 충전 부하(121)의 충전을 시작하는 단계(S421)로 이루어진 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응 무선 충전 방법.
The method of claim 3,
The wireless power transmitter 101 and the wireless power receiver 103 send and receive reciprocal category and class information for the charging load 121 and the charging information and then the wireless power transmitter 101 transmits the wireless power receiver (S207) of sending the charging power
The wireless power receiver 103 informs the wireless power transmitter 101 of the category (reception power level) information for charging information about the charging load 121 and the communication protocol version, the minimum received power value, the maximum received power value, (S411) of transmitting the set value, the hardware version and the software version to the wireless power transmitter 101,
The wireless power transmitter 101 transmits the category information including the charging information for the charging load 121 transmitted from the wireless power receiver 103, the communication protocol version, the minimum received power value, the maximum received power value, (S317, S319) of examining whether the hardware version and the software version are acceptable,
The wireless power transmitter 101 transmits a class of the transmitter including information on the chargeable load load 121 to the wireless power receiver 103 in operation S321,
The wireless power receiver 103 may be configured to receive and transmit a receiving voltage and a receiving current for the power sent from the wireless power transmitter 101 to the wireless power transmitter 101 if the transmitter class information transmitted from the wireless power transmitter 101 is acceptable, (S413, S415, S419) of transmitting a voltage, a charging current, a temperature of the wireless power receiver 103, an urgent message to the wireless power transmitter 101,
The wireless power transmitter 101 checks the reception voltage and the reception current, the charging voltage, the charging current, the temperature of the wireless power receiver 103, and the urgent message transmitted from the wireless power receiver 103, (S327, S328), and the wireless power receiver 103 starts charging the charging load 121 (S421) when it receives the charging permission message from the wireless power transmitter 101 Wherein the load-sensing adaptive wireless charging method comprises the steps of:
제3 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신기(103)는 수신 전력과 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 충전 부하(121)를 충전하며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시키며 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청하고 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시키는 단계(S209)는
상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정하는 단계(S423)와,
상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정해본 결과 정전류 충전 상태라면, 충전 전류가 최대치인지 점검하고(S427) 만약, 충전 전류가 최대치라면 기존의 충전 정보를 담은 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전을 백업(Back-UP)한 다음(S429) 상향 카테고리를 계산하여(S431) 무선 전력 수신기(103)에 임시 적용하고(S433) 무선 전력 송신기(101)에 카테고리 변경 요청 메시지를 발신하는 단계(S435),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 메시지가 수신되었는지 확인하는 단계(S329),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 카테고리 변경 요청 메시지를 받은 다음 기존 카테고리 정보를 백업하는 단계(S331,S333),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 카테고리 변경 요청 메시지가 상향 카테고리 변경에 관한 것이면 무선 전력 수신기(103)의 상향 카테고리 정보를 업데이트하고(S335,S345) 송출 전력이 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 상향 카테고리 정보와 맞도록 송출 전력을 임시 상향 조정하며(S347) 무선 전력 수신기(103)에 변경 완료 응답 메시지를 송신하는 단계(S349),
상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 변경 완료 응답 메시지를 전달받았을 때 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압 및 충전 전류를 측정한 다음(S437,S439) 상향된 카테고리가 정상인지 판단하고(S441) 만약 상향된 카테고리가 정상이라면 상향된 카테고리를 적용 및 변경 완료하고(S443) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 충전 전류, 및 변경 완료 메시지를 송신하며(S445) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 및 충전 전류를 주기적으로 송신하는 단계(S447),
및 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 변경 완료 메시지를 전달받았을 때 상향된 카테고리와 맞대응되는 상향된 송출 전력을 확정하고(S351,S353) 상기 무선 전력 수신기(103)로부터 전송된 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 수신 받는 단계로 이동하는 단계(S323)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응 무선 충전 방법.
The method of claim 3,
The wireless power receiver 103 measures the received power and the voltage and current charged in the charging load 121 and charges the charging load 121. As a result of measurement, if the charging state of the charging load 121 is a current At the maximum value, it is judged that the charge load target device is the upper category load device The wireless power transmitter 101 requests the wireless power transmitter 101 to change the category upward to raise the transmission power according to the requested category and the wireless power transmitter 101 transmits the category ) If the charging current is not the maximum value in the constant current charging state, the transmission power is requested to be adjusted within the transmission power range specified by the current category (Category), and the measurement result indicates that the charging state of the charging load 121 When the voltage is constant and the current drops in the constant voltage charging state, the charging load target device is determined to be a sub-category load device, and the wireless power transmitter 101 is requested to change the category down, And the wireless power transmitter 101 transmits a request to the wireless power receiver 103 to send a request to lower Step S209 of lowering the transmission power according to the downlink request
(S423) of measuring the current and the charging voltage charged in the charging load 121 by the wireless power receiver 103,
If it is determined that the charging current is the maximum value, the wireless power receiver 103 checks the current and the charging voltage of the charging load 121 to determine whether the charging current is the maximum value (S427) (S429), the uplink category is calculated (S431), and the communication protocol version, the received power minimum value, the maximum received power value, the basic received power setting value, the hardware version and the software version are back- (S433) a temporary application to the power receiver 103 (S433) and a category change request message to the wireless power transmitter 101 (S435)
The wireless power transmitter 101 determines whether a message has been received from the wireless power receiver 103 (S329)
The wireless power transmitter 101 receives the category change request message from the wireless power receiver 103 and then backs up the existing category information (S331, S333)
The wireless power transmitter 101 updates the uplink category information of the wireless power receiver 103 (S335 and S345) if the category change request message transmitted from the wireless power receiver 103 is related to the upward category change, (S347), and transmits a change completion response message to the wireless power receiver 103 (S349). The change completion response message is transmitted to the wireless power receiver 103,
The wireless power receiver 103 measures the received power supplied from the wireless power transmitter 101 and the charging voltage and charging current of the charging load 121 when receiving the change completion response message from the wireless power transmitter 101 It is determined whether the uplink category is normal in step S441. If the uplink category is normal, the uplink category is applied and changed in step S443, and the received power measured in the wireless power transmitter 101 and the charge load (S445), periodically transmitting the measured received power to the wireless power transmitter 101, the charging voltage of the charging load 121, and the charging current (step S445) S447),
The wireless power transmitter 101 determines an upward transmission power corresponding to an upward category when receiving a change completion message from the wireless power receiver 103 (S351, S353) And a step (S323) of receiving the reception voltage, the reception current, the charging voltage, the charging current, the temperature of the wireless power receiver 103, and the emergency message.
제3 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신기(103)는 충전 부하(121)에 충전되는 전압과 전류를 측정하고 충전 부하(121)를 충전하며 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전류 충전 상태에서 전류가 최대치일 때 충전 부하 대상 기기가 상위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 상향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 상향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 카테고리(Category) 상향 요청에 따라 송출 전력을 상향시키며 측정 결과 정전류 충전 상태에서 충전 전류가 최대치가 아니면 현재 카테고리(Category)가 지정한 송출 전력 범위 내에서 송출 전력을 조절 요청하고 측정 결과 충전 부하(121)의 충전 상태가 정전압 충전 상태에서 전압이 일정하고 전류가 떨어질 때 충전 부하 대상 기기가 하위 카테고리(Category) 부하 기기라 판단하여 무선 전력 송신기(101)에게 카테고리(Category) 하향 변경을 요청하여 요청된 카테고리(Category)에 맞는 송출 전력을 하향할 것을 요청하고 상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)의 하향 요청에 따라 송출 전력을 하향시키는 단계(S209)는
상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정하는 단계(S423)와,
상기 무선 전력 수신기(103)가 충전 부하(121)에 충전되는 전류와 충전 전압을 측정해본 결과 전압이 일정하고 전류가 떨어지는 지 점검한 다음(S453), 만약 전압이 일정하고 전류가 떨어지는 정전압 상태라면, 기존의 충전 정보를 담은 카테고리 정보와 통신 프로토콜 버젼, 수신 전력 최소값, 수신 전력 최대값, 기본 수신 전력 설정값, 하드웨어 버전 및 소프트웨어 버전을 백업(Back-UP)한 다음(S455) 하향 카테고리를 계산하고(S457) 무선 전력 송신기(101)에 카테고리 변경 요청 메시지를 발신하는 단계(S459),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 메시지가 수신되었는지 확인하는 단계(S329),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 카테고리 변경 요청 메시지를 받은 다음 기존 카테고리 정보를 백업하는 단계(S331,S333),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 카테고리 변경 요청 메시지가 하향 카테고리 변경에 관한 것이면 무선 전력 수신기(103)의 하향 카테고리 정보를 업데이트하고(S357) 송출 전력이 무선 전력 수신기(103)로부터 전달된 하향 카테고리 정보와 맞도록 송출 전력을 하향 조정하며(S359) 무선 전력 수신기(103)에 변경 완료 응답 메시지를 송신하는 단계(S361),
상기 무선 전력 수신기(103)는 무선 전력 송신기(101)로부터 변경 완료 응답 메시지를 전달받았을 때 변경된 하향 카테고리를 임시 적용하고(S461,S463) 무선 전력 송신기(101)로부터 전달된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압 및 충전 전류를 측정한 다음(S465) 하향된 카테고리가 정상인지 판단하고(S467) 만약 하향된 카테고리가 정상이라면 하향된 카테고리를 적용 및 변경 완료하고(S469) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 충전 전류, 및 변경 완료 메시지를 송신하며(S471) 무선 전력 송신기(101)에 측정된 수신 전력과 충전 부하(121)의 충전 전압, 및 충전 전류를 주기적으로 송신하는 단계(S447),
상기 무선 전력 송신기(101)는 무선 전력 수신기(103)로부터 변경 완료 메시지를 전달받았을 때(S363) 무선 전력 수신기(103)로부터 전송된 수신 전압과 수신 전류, 충전 전압, 충전 전류, 무선 전력 수신기(103)의 온도, 긴급 메시지를 수신 받는 단계(S323)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 적응 무선 충전 방법.The method of claim 3,
The wireless power receiver 103 measures the voltage and current charged in the charging load 121 and charges the charging load 121. As a result of the measurement, when the charging state of the charging load 121 is the maximum value in the constant current charging state It is determined that the charge load target device is an upper category load device and requests the wireless power transmitter 101 to change the category upward to request to increase the transmit power corresponding to the requested category, The transmitter 101 raises the transmission power according to a category up request of the wireless power receiver 103. If the charging current is not the maximum value in the constant current charging state as a result of the measurement, the transmitter 101 transmits the transmission power within the transmission power range designated by the current category When the charging state of the charging load 121 is constant and the voltage is constant while the charging state of the charging load 121 is constant and the electric current is decreased, it is determined that the charging load target device is a sub category load device and the wireless power transmitter 101 Request a downward change of the category and lower the transmit power corresponding to the requested category (S209) of lowering the transmit power in response to a downward request of the wireless power receiver (103)
(S423) of measuring the current and the charging voltage charged in the charging load 121 by the wireless power receiver 103,
After the radio power receiver 103 measures the current charged in the charging load 121 and the charging voltage, it is checked whether the voltage is constant and the current is dropped (S453). If the voltage is constant and the current is in a constant voltage state , Back-up the category information including the existing charging information, the communication protocol version, the minimum received power value, the maximum received power value, the basic received power set value, the hardware version, and the software version (S455) (S457) transmitting a category change request message to the wireless power transmitter 101 (S459),
The wireless power transmitter 101 determines whether a message has been received from the wireless power receiver 103 (S329)
The wireless power transmitter 101 receives the category change request message from the wireless power receiver 103 and then backs up the existing category information (S331, S333)
The wireless power transmitter 101 updates the downlink category information of the wireless power receiver 103 if the category change request message transmitted from the wireless power receiver 103 relates to the downlink category change (S357) (S361), sending a change completion response message to the wireless power receiver 103 (S361), adjusting the transmission power to match the downlink category information transmitted from the wireless power receiver 103
When receiving the change completion response message from the wireless power transmitter 101, the wireless power receiver 103 temporarily applies the changed downlink category (S461, S463), and compares the received power received from the wireless power transmitter 101 with the charge load If the downward category is normal, the downward category is applied and changed (S469), and the wireless power transmitter 101 (step S469) (S471), the measured power received by the wireless power transmitter 101 and the charging voltage of the charging load 121, the charging voltage of the charging load 121, And periodically transmitting the charging current (S447)
The wireless power transmitter 101 receives the reception voltage and the reception current, the charging voltage, the charging current, and the wireless power receiver 103 (step S363) when receiving the change completion message from the wireless power receiver 103 103), and receiving an emergency message (S323).
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