KR20160125048A - 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 무선 전력 제어 장치 및 시스템 - Google Patents

네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 무선 전력 제어 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명의 목적은 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 방법은 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키는 단계와 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 송출하는 단계와 무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 상향 링크 블루투스 신호가 감지되면, 상기 블루투스 신호에 대한 제1 수신 감도를 측정하는 단계와 네트워크 연결된 적어도 하나의 다른 무선 전력 송신 장치로부터 상기 블루투스 신호에 상응하는 제2 내지 제n 수신 감도를 수신하는 단계와 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 무선 전력의 전송 가능 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 네트워크 연결된 복수의 무선 전력 송신 장치를 이용하여 보다 효과적으로 무선 파워를 전송할 수 있는 장점이 있다.

Description

네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 무선 전력 제어 장치 및 시스템{Wireless power control method based on network, and apparatus and system thereof}
본 발명은 네트워크 기반의 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 네트워크 연결된 무선 파워 전송 장치의 협업을 통해 이동 중인 무선 파워 수신 장치에 끊김 없는 파워 전송을 가능하게 하는 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.
언제 어디서나 정보통신 기기들이 접속되기 위해서는 사회 모든 시설에 통신 기능을 가진 컴퓨터 칩을 내장시킨 센서들이 설치되어야 한다. 따라서 이들 기기나 센서의 전원 공급 문제는 새로운 과제가 되고 있다. 또한 휴대폰뿐만 아니라 블루투스 핸드셋과 아이팟 같은 뮤직 플레이어 등의 휴대기기 종류가 급격히 늘어나면서 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 요구하고 됐다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 최근 들어 관심을 받고 있다.
무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리 및 공진 현상 등을 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다.
현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 전력 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.
자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(MagneticFlux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. 자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.
자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.
단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 방식-은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. 즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
무선 전력 전송 기술은 스마트폰과 같은 개인용 휴대 기기뿐만 아니라 IT 산업, 철도 산업, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.
하지만, 종래의 무선 파워 전송 시스템은 정지된 무선 파워 수신 장치에 대한 무선 전력 전송만을 고려할 뿐 이동 중인 무선 파워 수신 장치에 끊김 없는 전력 전송이 불가능한 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선 전력 수신기의 이동에 따라 끊김 없이 무선 전력을 전송하는 것이 가능한 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수의 무선 파워 전송 장치가 네트워크로 연결된 무선 파워 전송 시스템에서 무선 전력 전송 효율을 극대화시키는 것이 가능한 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 본 발명의 목적은 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 방법은 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키는 단계와 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 송출하는 단계와 무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 상향 링크 블루투스 신호가 감지되면, 상기 블루투스 신호에 대한 제1 수신 감도를 측정하는 단계와 네트워크 연결된 적어도 하나의 다른 무선 전력 송신 장치로부터 상기 블루투스 신호에 상응하는 제2 내지 제n 수신 감도를 수신하는 단계와 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 무선 전력의 전송 가능 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력의 전송이 가능한 것으로 결정되면, 상기 공진 주파수 대역을 통해 상기 무선 전력을 전송할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시예에 따른 무선 전력 제어 방법은 상기 무선 전력 전송 중 상기 제1 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계와 상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시예에 따른 무선 전력 제어 방법은 상기 무선 전력 전송 중 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계와 상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보는 상기 블루투스 신호에 대한 수신 감도 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 식별 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력량 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 상태 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 상기 무선 전력 수신 장치를 위한 인증 및 보안 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 대응되는 인접 및/또는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 할당된 Sub-In-Band 채널 할당 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 상응하는 블루투스 통신 접속 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 핸드 오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 타켓 무선 전력 송신 장치가 상기 비콘 신호를 송출하지 않고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 개시할 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하는 단계를 더 포함하되, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 상기 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다.
또한, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 복수의 상기 타겟 무선 전력 송신 장치가 결정되면, 상기 결정된 복수의 타겟 무선 전력 송신 장치가 상기 무선 전력 수신 장치에 동시에 상기 무선 전력을 공급하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 주기적으로 상기 비콘 신호를 송출할 수 있다.
또한, 상기 네트워크 연결된 적어도 하나의 무선 전력 송신 장치로부터 송신기 상태 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 송신기 상태 정보에 기반하여 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치 별 상기 무선 전력 수신 장치에 전송할 파워량이 결정될 수 있다.
여기서, 상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예는 상기한 무선 전력 제어 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템은 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키고, 공진 주파수 대역을 통해 비콘신호를 송출하고, 상향 링크 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하고, 측정된 상기 수신 감도에 관한 정보를 네트워크를 통해 상호 교환하는 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치와 상기 비콘 신호가 감지되면, 상기 광고 시그널을 브로드캐스팅하는 무선 전력 수신 장치를 포함하되, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 비콘 신호 및 상기 블루투스 신호는 서로 다른 주파수 대역을 통해 송수신될 수 있다.
또한, 상기 네트워크는 유선 또는 무선 IP 통신 네트워크일 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 적어도 하나의 후보 무선 전력 송신 장치를 식별하고, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 상기 블루투스 신호의 수신 감도가 기준치 이하인 것으로 확인되면, 적어도 하나의 상기 후보 무선 전력 송신 장치 중 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후, 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하인 것으로 확인되면, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지를 수신하면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출할 수 있다.
또한, 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 네트워크를 통해 송신기 상태 정보를 교환하되, 상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호 및 무선 전력을 송출하는 파워 전송 모듈과 무선 전력 수신 장치에 의해 브로드캐스팅되는 블루투스 신호를 감지하는 제1 통신 모듈과 상기 감지된 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하는 수신 감도 측정 모듈과 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 상기 측정된 수신 감도에 대한 정보를 교환하는 제2 통신 모듈을 포함하되, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 송신 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 수신하되, 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 교환할 수 있다.
또한, 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 송신기 상태 정보를 교환할 수 있다.
또한, 상기 측정된 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 미리 생성된 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 전송 장치를 결정한 후, 결정된 상기 타겟 무선 전력 전송 장치에 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 상기 타겟 무선 전력 전송 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 교환된 수신 감도에 관한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
여기서, 상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 이동 중인 무선 전력 수신 장치에 끊김 없는 전력을 공급할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 본 발명은 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치간의 협업을 통해 이동 중인 무선 전력 수신 장치에 끊김 없이 무선 전력을 공급할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치간의 무선 전력 수신 장치에 대한 특성 및 상태 정보를 공유함으로써, 전력 전송 효율을 극대화시키는 것이 가능한 네트워크 기반의 무선 전력 제어 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
넷째, 본 발명은 무선 전력 수신 장치의 이동에 관계 없이 충전을 가능하게 함으로써, 감성 품질이 개선되는 효과를 기대할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 레퍼런스 신호의 무선 품질에 기반하여 적응적으로 무선 전력을 송신할 송신기가 결정됨으로써, 무선 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 중인 무선 파워 수신기에 끊김 없이 무선 파워를 전송하는 방법을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 핸드 오버 수행 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 파워를 전송할 수 있도록 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단은 송신 코일의 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 파워 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식, RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리 수신기에 전력을 전송하는 RF 무선 파워 전송 방식 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
전자기 공진 방식은 송수신 코일 간 자기 공진 현상을 이용하여 무선 전력을 전송하는 방식으로, 상세하게, 송신부 코일에서 특정 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성하여 동일한 공진 주파수로 설계된 수신부 코일에만 에너지가 집중적으로 전달되는 무선 충전 방식이다.
RF 무선 파워 전송 방식의 수신단은 렉테나(rectenna)가 구비될 수 있으며, 렉테나는 안테나와 저역통과 필터, 정류부, DC 통과 필터 및 부하 저항으로 구성이 된다. 안테나는 RF 신호를 수신하는 역할을 하며, 수신된 RF 신호는 저역 통화 필터를 거쳐 정류부로 전달될 수 있다. 정류부는 일 예로, 비선형 소자인 쇼트키 다이오드로 구성이 될 수 있으며, 이때, 다이오드에서는 DC 전력뿐만 아니라 RF 수신 신호의 고차 모드도 발생 될 수 있다. 이러한 고차 모드가 안테나로 재 방사가 일어나지 못하도록 저역 통과 필터를 안테나와 다이오드 사이에 위치시킬 수 있다. 또한, 수신단에는 RF 신호가 부하에 전달되는 것을 차단하고 DC 성분만 부하에 전달되도록 제어하기 위해 DC 통과 필터가 다이오드와 부하 사이에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수신기는 복수의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 파워를 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 상기 전자기 공진 방식, RF 무선 파워 전송 방식 등을 포함할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치는 무선 파워 전송에 사용되는 주파수 대역-즉, In-Band 대역-과는 상이한 별도의 대역외 주파수(Out-Of-Band frequency)를 이용하여 통신을 수행할 수도 있다. 일 예로, 대역외 주파수 통신 기술로는 블루투스 통신, NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 지그비(Zigbee) 통신 등의 근거리 무선 통신이 적용될 수 있다. 다른 일 예로, 대역외 주파수 통신 기술은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution)/LTE-Advanced 통신, Wi-Fi 통신 등의 이동 통신 기술이 적용될 수도 있다.
본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 네트워크를 통해 다른 무선 전력 송신기와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 네트워크는 유선 또는 무선 통신 네트워크일 수 있다. 일 예로, 유선 네트워크는 이더넷, LAN(Local Area Network), CAN(Controller Area Network) 등을 포함할 수 있으며, 무선 통신 네트워크는 와이파이 통신 네트워크, 이동 통신 네트워크, 공용 주파수 통신 네트워크, 블루투스 통신 네트워크, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 네트워크 등을 포함할 수 있다.
만약, 무선 전력 송신기가 이더넷을 통해 연결된 경우, 무선 전력 송신기에는 IP 주소가 할당되어 IP 통신을 수행할 수도 있다.
또한, 무선 전력 수신기에도 IP 주소가 할당될 수 있으며, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 할당된 IP 주소를 이용하여 대역외 통신을 수행할 수도 있다.
본 발명에 따른 무선 전력 수신기로는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 웨어러블 디바이스 등의 소형 전자 통신 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는 무선 통신 수단이 구비된 로봇, 자동차, 에어 드론 등에도 적용될 수 있다. 일 예로, 무인 로봇은 공장 내 정해진 영역에 고정 설치되어 동작하거나 공장 내 일정 범위 내의 지역을 움직이며 무선 전력 송신 장치로부터 이동 중 무선 전력을 수신할 수도 있다.
다른 일 예로, 전기 자동차가 주행 중이거나 교차로 등에 잠시 정차하면, 도로 주변에 설치된 무선 전력 송신 장치가 이를 감지하여 무선 전력을 전기 자동차 또는 전기 자동차에 탑재된 무선 전력 수신 장치에 전송할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템은 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10), 제1 내지 k 무선 파워 수신기(20), 백본망(30), 외부 접속 게이트웨이(40), 인터넷망(50) 및 전력 관리 서버(60)를 포함할 수 있다.
상기 무선 전력 제어 시스템의 구성 요소들은 필수적인 것은 아니어서, 보다 많은 구성 요소로 구성되거나 보다 적은 구성 요소로 구성될 수 있음을 주의해야 한다.
제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 제1 주파수 대역을 이용하여 무선 파워(70)를 해당 무선 파워 수신기에 전송하고, 제2 주파수 대역을 이용하여 무선 전력 제어를 위한 각종 제어 신호(80)를 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)와 교환할 수 있다. 이하에서는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역을 각각 인밴드(In-Band, 70), 아웃어브밴드(Out-Of-Band, 80)와 혼용하여 사용하기로 한다. 여기서, In-Band는 실제 무선 전력이 전송되는 주파수 대역을 의미하고 단 방향으로 무선 파워 신호가 전송되는 주파수 채널일 수 있다. 반면, Out-Of-Band는 무선 전력 전송에 필요한 제어 정보 및/또는 각종 데이터를 교환하기 위한 양방향 무선 통신 기술에 사용되는 주파수 대역을 의미할 수 있다. 일 예로, 무선 전력이 공진 방식으로 전송되는 경우, In-Band는 공진 주파수 대역이고, 제어 신호가 블루투스 통신을 통해 교환되는 경우, Out-Of-Band는 블루투스 통신에 할당된 표준 주파수 대역일 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기에는 각종 센서가 구비될 수 있으며, 센서의 의해 감지된 각종 센싱 정보가 대역외 통신 채널을 통해 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이에 교환될 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 대역외 통신을 통해 전력 제어를 위한 각종 제어 신호뿐만 아니라 송신기 및/또는 수신기의 상태 정보를 교환할 수도 있다.
여기서, 송신기의 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 가용 전력량 정보, 가용 수신기의 개수 정보, 가용 전력량 변화에 관한 정보, 지원 가능 무선 전력 전송 방식에 관한 정보, IP 주소 정보, MAC(Medium Access Control) 주소 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
수신기의 상태 정보는 충전 상태 정보, 충전 완료 정보, 기준 전압 및/또는 전류 정보, 전력 수신 효율에 관한 정보, 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능 무선 전력 전송 방식에 관한 정보, IP 주소 정보, MAC 주소 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 대역외 통신을 통해 멀티미디어 데이터-일 예로, 동영상, 음원, 이미지, 텍스트 등을 포함함-를 송수신할 수도 있다. 여기서, 멀티미디어 데이터는 무선 전력 수신기의 충전 상태에 기반하여 송수신이 제어될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기의 충전량이 기준치 이상이거나 전력 수신 효율이 기준치 이상인 경우, 미리 지정된 멀티미디어 데이터에 대한 송수신을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, In-Band는 다수의 Sub-In-Band로 분할될 수 있으며, 무선 파워 송신기는 적어도 하나의 Sub-In-Band를 이용하여 무선 파워 수신기에 무선 파워를 전송할 수 있다. 이때, 무선 파워 송신기는 무선 파워 수신기 별 상이한 Sub-In-Band를 할당함으로써 무선 전력 전송 시 수신단에서의 주파수 간섭을 최소화시킬 수 있다. 인접한 Sub-In-Band 사이에는 인접 주파수 간섭을 최소화하기 위한 보호 주파수 대역(Guard Frequency Band)이 삽입될 수도 있다.
만약, 2개의 무선 파워 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신하는 무선 파워 수신기는 동일 Sub-In-Band 신호를 수신하는 안테나 또는 수신 공진 코일 이용하여 2개의 무선 파워 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다.
다른 일 예로, 무선 파워 수신기는 복수의 렉테나 및/또는 복수의 수신 공진 코일을 이용하여 복수의 무선 파워 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 이 경우, 무선 파워 송신기 별 무선 파워 전송에 사용되는 Sub-In-Band가 상이하게 할당될 수 있으며, 무선 파워 수신기는 서로 다른 Sub-In-Band를 통해 전달되는 에너지를 복수의 렉테나 또는 복수의 수신 공진 코일을 이용하여 수신할 수 있다.
제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 백본망(50)을 통해 제어 정보를 서로 교환할 수 있다. 또한, 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 백본망(50)을 통해 외부 서버-예를 들면, 전력 관리 서버(60)-와 통신을 수행할 수도 있다.
전력 관리 서버(60)는 제1 내지 n 무선 파워 송신기(10)의 현재 무선 파워 전송 상태 정보를 수집하고, 이를 통계 처리할 수 있다. 여기서, 무선 파워 전송 상태 정보는 현재 전송 파워량 정보, 연결된 무선 파워 수신기의 개수 정보, 가용 파워량 정보, 무선 파워 수신기 별 전력 할당 정보, 무선 파워 수신기 별 충전 상태 정보 등을 포함할 수 있다. 전력 관리 서버(60)는 통계 처리 결과에 기반하여 무선 파워 송신기의 증설/변경/제거 및 무선 파워 송신기의 배치 재설계 필요 여부 등을 판단할 수도 있다.
또한, 전력 관리 서버(60)는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)의 전력 제어에 필요한 각종 파라메터를 설정하고, 파라메터 설정 정보를 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)에 전송할 수도 있다.
제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 백본망(50)을 통해 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)의 특성 및 상태 정보를 적어도 하나의 소정 제어 메시지를 통해 교환할 수도 있다. 여기서, 수신기 특성 및 상태 정보는 광고 시그널에 대한 수신 감도 정보, 수신기 식별 정보, 수신기 요구 전류 및 전압 정보, 수신기 충전 상태 정보-예를 들면, 총 충전량 정보, 현재 충전 전압/전류 정보, 총 충전 시간 정보 등을 포함할 수 있고, 수신기 소프트웨어 버전 정보, 인증 및 보안 정보, 인접 및/또는 후보 송신기 리스트 정보, 수신기 별 Sub-In-Band 채널 할당 정보, 제2 주파수 대역 접속 정보 등의 정보를 포함할 수 있다.
상기한 수신기 특성 및 상태 정보의 교환에 따라 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)는 무선 파워를 전송할 무선 파워 수신기를 보다 빠르게 식별할 수 있을 뿐만 아니라 이동 중인 무선 파워 수신기에 끊김 없이 무선 전력을 전송할 수 있다.
일 예로, 제1 무선 파워 송신기로부터 파워를 수신하던 무선 파워 수신기가 제2 무선 파워 수신기의 전송 커버리지로 이동하는 경우, 제1 무선 파워 송신기는 해당 무선 파워 수신기의 수신기 특성 및 상태 정보를 백본망(30)을 통해 제2 무선 파워 수신기에 전송할 수 있다. 이때, 제2 무선 파워 송신기는 별도의 수신기 감지(detection) 절차 및 수신기 식별(Identification) 절차를 수행하지 않고, 수신된 수신기 상태 정보에 기반하여 즉시 파워 전송을 개시할 수 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식이 공진 방식인 경우, 수신기 감지 절차 및 수신기 식별 절차는 각각 Short Beacon을 전송하는 절차 및 Long Beacon을 전송하는 절차에 대응될 수 있다. 여기서, Short Beacon은 단위 시간 동안 소정 주기를 갖는 펄스 신호일 수 있으며, 수신기가 해당 송신기의 커버리지 영역에 존재하는지를 감지하기 위한 신호일 수 있다. 수신기가 커버리지 영역 내에 존재하면, 송신기에 궤환되는 전자기장의 세기 변화가 발생되며, 송신기는 전자기장의 세기 변화에 기반하여 수신기가 존재하는지를 판단할 수 있다. Long Beacon은 수신기의 존재가 감지되면, 송신기가 수신기를 식별하기 위해 전송되는 신호일 수 있다. 이때, 수신기는 Long Beacon이 감지되면, 수신기는 대역외 통신 연결을 위한 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다. 일 예로, 대역외 통신이 블루투스 통신인 경우, 광고 시그널은 블루투스 비콘 시그널일 수 있다. 여기서, 블루투스 비콘 시그널에는 수신기의 특성 및 상태 정보가 포함되어 전송될 수도 있다.
또한, 무선 파워 수신기가 제1 무선 파워 송신기의 전송 커버리지와 제2 무선 파워 송신기의 전송 커버리지가 중첩되는 영역에 위치하는 동안, 무선 파워 수신기는 제1 내지 2 무선 파워 송신기로부터 동시에 파워를 수신할 수도 있다. 이 경우, 제1 무선 파워 송신기와 제2 무선 파워 송신기는 무선 파워 수신기에 의해 생성된 소정 레퍼런스 신호의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도에 관한 정보를 백본망(30)을 통해 서로 교환할 수 있다. 연이어, 제1 무선 파워 송신기와 제2 무선 파워 송신기는 교환된 레퍼런스 신호의 수신 감도에 기반하여 파워 전송 비율을 결정할 수도 있다. 이때, 제1 무선 파워 송신기와 제2 무선 파워 송신기에서의 파워 전송 비율은 해당 송신기에서 현재 가용한 파워량 및 해당 무선 파워 수신기에 의해 요구되는 파워량 중 적어도 하나를 더 고려하여 결정될 수도 있다.
일 예로, 제1 무선 파워 송신기에서 감지된 레퍼런스 신호의 수신 감도보다 제2 무선 파워 송신기에서 감지된 레퍼런스 신호의 수신 감도가 양호한 경우, 제2 무선 파워 송신기가 제1 무선 파워 송신기보다 무선 파워 전송 환경이 보다 나은 것으로 판단할 수 있으며, 그에 따라, 상대적으로 많은 파워를 해당 무선 파워 수신기에 전송할 수 있다.
만약, 레퍼런스 신호의 수신 감도에 따라 결정된 제2 무선 파워 송신기가 전송해야 할 파워량이 해당 송신기의 가용 파워량을 초과하는 경우, 제2 무선 파워 송신기는 제1 무선 파워 송신기에 초과량을 포함하는 소정 추가 파워 전송 요청 신호를 전송할 수도 있다. 연이어, 제1 무선 파워 송신기는 추가 파워 전송 요청에 기반하여 무선 파워 수신기에 전송할 파워 세기를 변경할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대역 외 통신 방식이 블루투스 통신인 경우, 레퍼런스 신호는 블루투스 비콘 신호일 수 있으며, 레퍼런스 신호의 수신 감도는 블루투스 비콘 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)일 수 있다. 여기서, 무선 파워 수신기에 의해 생성된 블루투스 비콘 신호는 본 발명에 따른 광고 시그널일 수 있으며, 광고 시그널의 수신 감도는 무선 파워 송신기에 전원이 인가되면 블루투스 기능이 자동으로 활성화되어 측정될 수 있다. 이때, 무선 파워 수신기는 광고 시그널에 광고 데이터를 포함하여 전송할 수 있다. 여기서, 광고 데이터는 무선 파워 전송 서비스 식별자 정보-예를 들면, UUID(Universal User Identification)-, 무선 파워 수신기의 소비 전력 클래스 정보, 블루투스 비콘 출력 파워 세기 정보 등을 포함할 수 있다.
여기서, 무선 파워 전송 서비스 식별자는 해당 무선 파워 수신기가 적법한 서비스 가입 기기인지를 식별하기 위한 고유 서비스 식별 정보일 수 있다. 일 예로, 특정 무선 파워 수신기는 특정 무선 파워 송신기로부터만 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 무선 파워 송신기는 무선 파워 전송 서비스 식별자를 통해 해당 무선 파워 수신기가 전력 전송 대상 기기인지 여부를 판단할 수 있다.
무선 파워 수신기의 소비 전력 클래스는 무선 파워 송신기가 현재 가용 파워량에 기반하여 해당 소비 전력 클래스에 상응하는 파워를 전송 가능한지 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다. 만약, 소비 전력 클래스가 현재 가용 파워량을 초과하는 경우, 무선 파워 송신기는 해당 무선 파워 수신기를 서비스 대상 기기에 포함시키지 않을 수도 있다.
블루투스 비콘 출력 파워 세기 정보는 블루투스 비콘의 수신 감도를 판단하기 위한 기준 정보로 사용될 수 있다. 즉, 무선 파워 송신기는 블루투스 비콘의 수신 파워 세기를 블루투스 비콘 출력 파워 세기와 비교하여 신호 감쇄 정도를 측정하고, 측정된 신호 감쇄 정도에 따라 수신 감도를 판단할 수 있다. 일 예로, 무선 파워 송신기는 신호 감쇄 정도를 dbm(decibels above 1 milliwatt) 단위로 측정될 수 있으며, 송신기는 신호 감쇄 정도가 낮은 값일 수록 수신 감도가 높은 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 레퍼런스 신호는 무선 파워 송신기에 의해 생성될 수도 있다. 이 경우, 무선 파워 수신기는 무선 파워 송신기 별 레퍼런스 신호의 수신 감도를 측정하여 기준치 이상인 것을 식별하고, 식별된 무선 파워 송신기 별 수신 감도 정보를 대역 외 채널(80)을 통해 무선 파워 송신기에 전송할 수도 있다. 연이어, 무선 파워 송신기는 수신된 수신 감도 정보에 기반하여 해당 무선 파워 수신기에 파워를 전송할지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 무선 파워 송신기는 수신된 수신 감도 정보에 기반하여 해당 무선 파워 수신기에 전송할 파워량을 결정할 수도 있다.
이상의 도1에서는 무선 파워 송신기가 유선 백본망(30)을 통해 정보를 교환하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시에에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기는 무선 통신을 통해 정보를 교환할 수도 있음을 주의해야 한다. 여기서, 무선 통신은 Wi-Fi 통신, 블루투스 통신, RFID 통신, WCDMA 통신, LTE/LTE-A 통신 중 어느 하나일 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여, 이동 중인 무선 파워 수신기에 끊김 없이 무선 파워를 전송하는 방법을 상세히 설명하기로 한다. 이 때, 대역외 통신은 블루투스 통신인 것을 예를 들어 설명하나 이에 국한되지는 않음을 주의해야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 파워 수신기(220)가 제2 무선 파워 송신기(210)의 커버리지 영역 내에 위치하는 것으로 가정하자.
제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)를 감지하고 식별하기 위한 소정 검출 신호(211)를 인밴드를 통해 전송할 수 있다. 일 예로, 인밴드가 공진 주파수 밴드인 경우, 검출 신호는 단위 시간 동안 주기적인 펄스 패턴을 가지는 비콘 신호일 수 있다. 또한, 펄스 신호 세기는 단위 시간 동안 일정 레벨로 증가될 수도 있다. 여기서, 비콘 신호는 무선 파워 수신기의 존재 여부를 감지하기 위한 제1 비콘 신호(Short Beacon)와 감지된 무선 파워 수신기를 식별하기 위한 제2 비콘 신호(Long Beacon)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 무선 파워 수신기(220)는 검출 신호(211)가 감지되면, 소정 광고 시그널(301)을 블루투스 채널을 통해 브로드캐스팅할 수 있다.
여기서, 무선 파워 송신기는 전원이 인가되면, 블루통신 기능이 자동으로 활성화되어, 무선 파워 수신기에 의해 브로드캐스팅된 광고 시그널(301)을 감지할 수 있음을 주의해야 한다.
제2 무선 파워 송신기(210)는 블루투스 채널을 통해 광고 시그널(301)이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도에 대한 정보를 네트워크 연결된 다른 무선 파워 송신기와 교환할 수 있다.
이때, 교환된 수신 감도에 대한 정보를 기반으로 가장 높은 수신 감도를 가지는 무선 파워 송신기가 서빙 무선 파워 송신기로 결정될 수 있다. 또한, 다음으로 수신 감도가 높은 소정 개수의 무선 파워 송신기는 후보 무선 파워 송신기로 결정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 무선 파워 송신기(210)는 서빙 무선 파워 송신기이고, 인접한 제1 무선 파워 송신기와 제3 무선 파워 송신기는 후보 무선 파워 송신기일 수 있다. 후보 무선 파워 송신기는 필요에 따라, 서빙 무선 파워 송신기와 동시에 협업하여 무선 파워 수신기(220)에 무선 전력을 송신할 수도 있음을 주의해야 한다. 일 예로, 서빙 무선 파워 송신기인 제2 무선 파워 송신기(210)의 전송 가능 파워가 무선 파워 수신기(210)의 요구 파워를 충족하지 못하는 경우, 제2 무선 파워 송신기(210)는 후보 무선 파워 송신기에 무선 파워 수신기(220)로의 파워 전송을 요청할 수도 있다. 이때, 후보 무선 파워 송신기에 요청되는 파워의 양은 무선 파워 수신기(210)의 요구 파워를 충족시키도록 결정될 수 있다.
무선 파워 수신기 별 후보 무선 파워 송신기의 개수는 소정 시스템 파라메터로 미리 무선 파워 송신기에 설정될 수 있다. 무선 파워 송신기는 미리 설정된 후보 무선 파워 송신기 개수 정보 및 교환된 광고 시그널 수신 감도 정보에 기반하여 자신이 서빙인지 후보인지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 서빙/후보 판단 결과는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 무선 파워 송신기 간 공유될 수 있다.
만약, 제2 무선 파워 송신기(210)가 서빙 무선 파워 송신기로 결정되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 무선 파워 송신기(210)는 인밴드를 통해 무선 전력(401)을 무선 파워 수신기(220)에 전송할 수 있다. 이때, 제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)와 블루투스 통신 연결을 설정하고, 설정된 블루투스 통신 연결을 통해 서로의 상태 정보를 교환할 수 있다. 제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)로부터 수신되는 상태 정보에 기반하여 전송 파워의 세기를 동적으로 제어할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 무선 파워 수신기(220)는 제2 무선 파워 송신기(210)의 전송 커버리지에서 제7 무선 파워 송신기(510)의 전송 커버리지로 이동할 수 있다. 이때, 제2 무선 파워 송신기(210)는 무선 파워 수신기(220)로부터 수신되는 블루투스 비콘 신호의 수신 감도가 소정 핸드오버 기준치 이하로 떨어지면, 네트워크 연결된 다른 무선 파워 송신기(예를 들어 제7 무선파워 송신기)로 기 수집된 무선 파워 수신기(220)의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 파워 수신기(220)는 제2 무선 파워 송신기(210)로부터 수신되는 전력의 수신 효율이 소정 기준치 이하로 떨어지는 것이 확인되면, 자동으로 광고 시그널(301)을 브로드캐스팅 할 수도 있다.
이 경우, 제7 무선 파워 송신기(510)는 광고 시그널(301)의 수신 감도가 기준치 이상인 것이 확인되면, 무선 파워 수신기(220)와 블루투스 통신 연결을 설정하고, 인밴드를 통해 무선 전력(501) 전송을 개시할 수 있다. 이때, 광고 시그널(301)의 수신 감도가 기준치 이하인 무선 파워 송신기는 무선 파워 수신기(220)에 무선 전력을 전송하지 않음을 주의해야 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 상세하게, 도 6은 네트워크 연결된 복수의 무선 전력 송신기를 통해 이동중인 무선 전력 수신기에 끊김 없이 전력을 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 무선 파워 송신기(610) 및 제2 무선 파워 송신기(630)는 전원이 인가되면, 무선 파워 수신기(620)를 감지 및 식별하기 위한 소정 비콘 시그널을 송신할 수 있다(S601 내지 S602).
무선 파워 수신기(620)는 제1 무선 파워 송신기(610) 및 제2 무선 파워 송신기(630)에 의해 송신된 비콘 시그널이 감지되면, 광고 시그널을 방송할 수 있다(S603 내지 S604).
제1 무선 파워 송신기(610)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제1 수신 감도라 명함-를 네트워크 연결된 제2 무선 파워 송신기(630)에 전송할 수 있다(S605 내지 S606).
제2 무선 파워 송신기(620)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제2 수신 감도라 명함-를 네트워크 연결된 제1 무선 파워 송신기(610)에 전송할 수 있다(S607 내지 S608).
제1 무선 파워 송신기(610)는 제1 수신 감도가 제2 수신 감도보다 큰 경우, 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S609 내지 S610).
제2 무선 파워 송신기(630)는 제2 수신 감도가 제1 수신 감도보다 큰 것으로 확인되면, 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S611 내지 S612).
상기 도 6에서는 2개의 무선 파워 송신기가 광고 시그널에 대한 수신 감도를 상호 교환하고, 타 무선 파워 송신기로부터 수신된 수신 감도를 내부 측정된 수신 감도와 비교하여 무선 파워 전송 여부를 판단하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 네트워크 연결된 2개 이상의 무선 파워 송신기가 광고 시그널에 대한 수신 감도를 교환할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 인밴드를 통해 무선 전력을 송신하는 동안, 아웃어브밴드를 통해 수신기 상태 정보를 획득하여 무선 전력을 제어할 수 있다(S701). 이때, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 무선 파워 수신기(720)로부터 수신되는 아웃어브밴드 레퍼런스 신호의 수신 감도를 측정할 수 있다.
측정된 수신 감도가 소정 기준치 이하로 떨어지면, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 무선 파워 송신기 핸드오버가 필요한 것으로 판단할 수 있다(S703).
서빙 무선 파워 송신기(710)는 후보 무선 파워 송신기 리스트로부터 타겟 무선 파워 송신기를 결정하고, 결정된 타겟 무선 파워 송신기(730)에 무선 파워 수신기(720)의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다(S705 내지 S707).
일 예로, 서빙 무선 파워 송신기(710)는 미리 수집된 후보 무선 파워 송신기 별 무선 파워 수신기(720)에 대한 수신 감도를 비교하여, 가장 수신 감도가 높은 후보 무선 파워 송신기를 타켓 무선 파워 송신기로 결정할 수 있다.
타겟 무선 파워 송신기(730)는 수신된 무선 파워 수신기(720)의 특성 및 상태 정보에 기반하여 아웃오브밴드 통신 채널을 설정하고, 무선 파워 수신기(720)에 무선 파워 전송을 개시하고, 설정된 아웃어브밴드 통신 채널을 통해 수신기 상태 정보를 수신하여 전송 파워를 제어할 수 있다(S709 내지 S711).
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 제어 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 무선 전력 제어 시스템은 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)와 연동되는 무선 파워 전송 제어기(35)를 포함할 수도 있다.
무선 파워 전송 제어기(35)는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)로부터 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)에 상응하는 특성 및 상태 정보를 수집하고, 특성 및 상태 정보에 기반하여 핸드 오버가 필요한 무선 파워 수신기를 식별할 수 있다.
무선 파워 전송 제어기(35)는 핸드오버가 필요한 무선 파워 수신기를 위한 타겟 무선 파워 송신기를 결정할 수 있다. 연이어, 무선 파워 전송 제어기(35)는 타겟 무선 파워 송신기에 핸드오버 대상인 무선 파워 수신기의 특성 및 상태 정보가 포함된 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 무선 파워 전송 제어기(35)는 서빙 무선 파워 송신기에 핸드오버 대상인 무선 파워 수신기로의 파워 전송 중단을 요청하는 소정 제어 신호를 전송할 수도 있다.
무선 파워 전송 제어기(35)는 외부 접속 게이트웨이(40)를 통해 전력 관리 서버(60)와 연동될 수 있다. 일 예로, 무선 파워 전송 제어기(35)는 전력 관리 서버(60)와 연동하여 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)에 대한 인증 및 보안 절차를 수행할 수 있다. 여기서, 인증 절차는 해당 무선 파워 수신기가 적법한 또는 서비스에 등록된 기기인지를 식별하는 절차이고, 보안 절차는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(10)와 제1 내지 제k 무선 파워 수신기(20)의 대역외 통신(80)에 사용될 보안 알고리즘을 설정하는 절차일 수 있다.
또한, 무선 파워 전송 제어기(35)는 무선 파워 송신기 사이에 교환되는 정보를 중계하는 기능을 수행할 수도 있다.
상기 도 8에 도시된 나머지 구성 요소들의 다른 기능은 상기한 도1의 설명으로 대체하기로 한다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 송신기 핸드오버 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 제1 무선 파워 송신기(920) 및 제2 무선 파워 송신기(940)는 각각 제1 비콘 시그널 및 제2 비콘 시그널을 전송할 수 있다(S901 내지 S903).
무선 파워 수신기(930)는 제1 비콘 시그널 및(또는) 제2 비콘 시그널이 감지되면, 광고 시그널을 방송할 수 있다(S905 내지 S907).
제1 무선 파워 송신기(920)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제1 수신 감도라 명함-를 무선 파워 전송 제어기(910)에 전송할 수 있다(S909 내지 S911).
제2 무선 파워 송신기(940)는 광고 시그널이 감지되면, 광고 시그널의 수신 감도를 측정하고, 측정된 수신 감도-이하, 제2 수신 감도라 명함-를 무선 파워 전송 제어기(910)에 전송할 수 있다(S913 내지 S915).
무선 파워 전송 제어기(910)는 제1 수신 감도가 제2 수신 감도보다 좋으면, 무선 파워 수신기(930)로의 파워 전송을 요청하는 소정 제어 신호를 제1 무선 파워 송신기(920)에 전송할 수 있다(S917 내지 S919). 연이어, 제1 무선 파워 송신기(920)는 무선 파워 수신기(930)로의 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S921).
상기한 917 단계에서, 제2 수신 감도가 제1 수신 감도보다 좋으면, 무선 파워 수신기(930)로의 파워 전송을 요청하는 소정 제어 신호를 제2 무선 파워 송신기(940)에 전송할 수 있다(S923). 연이어, 제2 무선 파워 송신기(940)는 무선 파워 수신기(930)로의 무선 파워 전송을 개시할 수 있다(S925).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 파워 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(1020)는 무선 파워 송신기의 상태 정보를 무선 파워 전송 제어기(1010)에 전송할 수 있다. 여기서, 실시간 무선 파워 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 파워 수신기의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 파워 수신기의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 수신기 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 무선 파워 송신기의 상태 정보는 해당 무선 파워 송신기의 상태가 변경되거나 미리 설정된 주기로 무선 파워 전송 제어기(1010)에 송신될 수 있다.
수신된 무선 파워 송신기 상태 정보는 무선 파워 전송 제어기(1010)의 내부 메모리에 저장되어 유지될 수 있다(S1003).
또한, 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(1020)는 무선 파워 수신기에 대응되는 수신 감도 정보를 무선 파워 전송 제어기(1010)에 전송할 수 있다.
무선 파워 전송 제어기(1010)는 무선 파워 수신기 별 제1 기준치 이상의 수신 감도를 가지는 무선 파워 송신기를 식별하고, 식별된 무선 파워 송신기를 해당 무선 파워 수신기에 대응되는 후부 무선 파워 송신기 리스트에 할당할 수 있다(S1007 내지 S1009).
무선 파워 전송 제어기(1010)는 수신 감도가 제2 기준치 이상인 무선 파워 송신기를 후부 무선 파워 송신기 리스트로부터 추출하고, 추출된 무선 파워 송신기의 상태 정보 및(또는) 수신 감도에 기반하여 무선 파워 송신기 별 해당 무선 파워 수신기에 전송할 파워에 관한 정보-예를 들면, 전송할 파워에 관한 정보는 초기 전송 파워 세기 정보, 최대 전송 파워 세기 정보, 최소 전송 파워 세기 정보, 파워 전송 시간 정보, 충전할 파워량에 관한 정보, 파워 전송 비율에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있음-를 산출할 수 있다(S1011 내지 S1013).
일 예로, 무선 파워 전송 제어기(1010)는 광고 시그널에 대한 수신 감도가 좋은 무선 파워 송신기에 더 많은 파워량을 할당할 수도 있다. 즉, 무선 파워 전송 제어기(1010)는 무선 파워 전송 효율이 좋을 것으로 예상되는 무선 파워 송신기에 의해 더 많은 전력이 충전될 수 있도록 제어할 수 있다.
다른 일 예로, 무선 파워 전송 제어기(1010)는 수신 감도뿐만 아니라 무선 파워 송신기의 현재 가용한 파워량에 기반하여 무선 파워 송신기 별 파워 전송 비율을 결정할 수도 있음을 주의해야 한다.
무선 파워 전송 제어기(1010)는 산출된 파워 정보가 포함된 파워 전송 요청 메시지를 해당 무선 파워 송신기에 전송할 수 있다(S1015).
상기에서는 인밴드가 공진 주파수 밴드를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인밴드가 RF 주파수 밴드인 경우, 무선 파워 수신기 식별에 사용되는 신호는 일정 세기의 연속된 RF 시그널을 전송하는 파일롯 신호일 수도 있다. 이 경우, 무선 파워 수신기는 파일롯의 세기가 기준치 이상으로 감지되면, 미리 지정된 소정 상향 공유 채널을 통해 대역외 통신 연결을 위한 소정 광고 메시지를 브로드캐스팅 할 수 있다. 여기서, 상향 공유 채널은 해당 무선 전력 제어 시스템에 포함된 모든 무선 파워 수신기에 의해 공유되는 무선 전송 채널로 무선 파워 수신 장치에 전원이 인가되면, 자동으로 활성화될 수 있다.
상기한 도 10의 예에서는 무선 파워 전송 제어기(1010)가 무선 파워 송신기에서 측정된 무선 전력 수신 장치의 광고 시그널에 대한 수신 감도 정보에 기반하여 해당 무선 전력 수신 장치에 파워를 전송할 무선 전력 송신기를 식별하고, 식별된 무선 전력 송신기 별 해당 무선 전력 수신 장치에 전송할 파워에 관련된 정보를 산출하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 실시예는 제1 무선 파워 송신기가 네트워크 연결된 다른 제2 내지 제n 무선 파워 송신기로부터 해당 무선 파워 송신기의 상태 정보 및 해당 무선 파워 송신기에 접속된 무선 파워 수신기의 수신 감도 정보를 수신하고, 이를 기반으로 해당 무선 파워 수신기로 파워를 전송할 무선 파워 송신기를 결정할 수도 있다. 이 후, 무선 파워 송신기는 결정된 무선 파워 송신기 별 해당 무선 파워 수신기에 전송할 파워에 관한 정보를 산출한 후 결정된 무선 파워 송신기에 산출된 파워에 관한 정보를 전송할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 파워 전송 제어기(1010)는 제1 내지 제n 무선 파워 송신기(1020)로부터 접속된 무선 파워 수신기 별 전력 전송 효율에 관한 정보를 수신할 수도 있다. 여기서, 전력 전송 효율은 송신기에서의 전송 파워 세기 대비 수신기에서의 수신 파워 세기에 기반하여 송신기 또는 수신기에서 산출될 수 있다.
일 예로, 송신기는 대역외 통신 채널을 통해 송신기의 현재 수신 파워 세기 정보를 수신할 수 있으며, 이에 기반하여 전력 전송 효율을 실시간 산출할 수 있다. 다른 일 예로, 수신기는 대역외 통신 채널을 통해 송신기의 전송 파워 세기에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 이를 수신 파워 세기와 비교하여 전력 전송 효율을 산출할 수도 있다. 이 경우, 수신기는 대역외 통신 채널을 통해 산출된 전력 전송 효율에 관한 정보를 송신기에 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(1100)는 파워 전송 모듈(1110), 제1 통신 모듈(1120), 제2 통신 모듈(1130), 수신 감도 측정 모듈(1140), 메모리(1150) 및 제어부(1160)을 포함하여 구성될 수 있다.
파워 전송 모듈(1110)은 인밴드를 통해 무선 전력을 송신하며, 전자기 공진 방식, RF 방식 중 적어도 하나의 방식으로 무선 전력을 전송할 수 있다.
전자기 공진 방식을 제공하는 파워 전송 모듈(1110)은 전력 소스의 양단에 연결된 송신 유도 코일, 송신 유도 코일과 일정 거리를 두고 배치되는 송신 공진 코일 등을 포함하여 구성될 수 있다.
일 예로, 전력 소스는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 송신 유도 코일에 전달할 수 있다. 송신 유도 코일과 송신 공진 코일은 유도 결합되어 있을 수 있다. 즉, 송신 유도 코일은 전력 소스로부터 공급받은 교류 전력에 의해 교류 전류가 발생되고, 이러한 교류 전류에 의한 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격되어 있는 송신 공진 코일에도 교류 전류가 유도될 수 있다.
그 후, 송신 공진 코일로 전달된 전력은 공진 현상에 의해 동일한 공진 주파수를 갖는 무선 전력 수신 장치로 전달될 수 있다.
임피던스가 매칭된 2개의 LC 회로 사이는 공진에 의해 전력이 전송될 수 있다. 이와 같은 공진에 의한 전력 전송은 전자기 유도 방식에 의한 전력 전송보다 더 먼 거리까지 더 높은 전송 효율로 전력 전달이 가능하게 한다.
RF 방식을 제공하는 파워 전송 모듈(1110)은 전원 소스로부터 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 AC/DC 변환기, AC/DC 변환된 직류 전류를 특정 RF 밴드의 마이크로파로 변환하는 주파수 변환기, 변환된 마이크로파를 빔 형태의 RF 신호로 변환하여 무선상에 송신하는 지향성 안테나 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 파워 전송 모듈(1110)은 파워 송신기라고도 표현될 수 있다.
제1 통신 모듈(1120)은 무선 전력 수신 장치와의 대역외 통신을 제공할 수 있다. 일 예로, 제1 통신 모듈(1120)은 블루투스 통신 등을 포함한 근거리 무선 통신을 제공할 수 있다. 다른 일 예로, 제1 통신 모듈(1120)은 WCDMA, LTE/LTE-A, Wi-Fi 등의 보다 원거리 무선 통신을 제공할 수도 있다.
무선 전력 송신 장치(1100)는 제1 통신 모듈(1120)을 통해 무선 전력 수신 장치의 상태 정보를 획득하거나 및 무선 전력 수신 장치에 의해 방송되는 광고 시그널을 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(1160)는 제1 통신 모듈(1120)에 의해 광고 시그널이 감지되면, 수신 감도 측정 모듈(1140)이 광고 시그널의 수신 감도를 측정하도록 제어할 수 있다.
제2 통신 모듈(1130)은 네트워크 연결된 다른 무선 전력 통신 장치와의 통신수단을 제공할 수 있다. 무선 전력 통신 장치(1100)는 제2 통신 모듈(1130)을 이용하여 송신기 상태 정보, 수신기의 특성 및 상태 정보 중 적어도 하나를 네트워크 연결된 다른 무선 전력 통신 장치와 교환할 수 있다.
일 예로, 네트워크 연결된 무선 전력 통신 장치는 제2 통신 모듈(1130)을 통해 광고 시그널의 수신 감도 정보를 교환할 수 있다.
제 1 통신모듈(1120)과 제 2통신 모듈(1130)을 구분하여 설명하고 있으나, 동일안 장치구성에서 해당 통신을 수행할 수도 있다.
상기 통신모듈은 해당 네트워크를 이용하여 통신이 가능한 송/수신기를 포함하는 장치구성일 수 있다.
수신 감도 측정 모듈(1140)은 광고 시그널에 대한 수신 감도를 측정할 수 있다. 여기서, 수신 감도는 수신기에 의해 브로드캐스팅되는 블루투스 신호의 RSSI일 수 있다.
수신 감도 측정 모듈(1140)은 상기 송/수신기에 의해 수신되는 신호의 수신감도를 검출하는 수신신호 검출기를 포함할 수 있다.
메모리(1150)는 무선 전력 전송 장치(1100)의 동작에 필요한 각종 소프트웨어 및 각종 파라메터 설정 정보, 수신기의 특성 및 상태 정보, 송신기 상태 정보 등이 유지될 수 있다.
제어부(1160)는 무선 전력 송신 장치(1100)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
일 예로, 제어부(1160)는 광고 시그널의 수신 감도가 기준치 이상인 경우, 무선 파워 전송을 개시하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(1160)는 광고 시그널의 수신 감도가 기준치 미만인 경우, 무선 파워 전송을 중단하고, 수신기로부터 수신되는 블루투스 신호만을 모니터링하도록 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(1160)는 제2 통신 모듈(1120)를 통해 측정된 수신 감도 정보를 네트워크 연결된 다른 무선 전력 송신 장치에 전송하도록 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(1160)는 제2 통신 모듈(1120)를 통해 다른 무선 전력 송신 장치에 의해 측정된 수신 감도 정보와 내부 측정된 수신 감도 정보를 비교하여 특정 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할지 여부를 판단할 수도 있다.
또한, 제어부(1160)는 내부 측정 및 외부 수신된 수신 감도 정보에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성할 뿐만 아니라 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치인지 후보 무선 전력 송신 장치인지를 판단할 수도 있다. 제어부(1160)는 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 해당 무선 전력 수신 장치로 전력을 송신하도록 제어하고, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호를 모니터링하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(1160)는 특정 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송 중 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하여 측정된 수신 감도가 기준치 이하로 떨어진 경우, 송신기 상태 정보, 수신기의 특성 및 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소정 핸드 오버 요청 메시지를 네트워크 연결된 후보 무선 전력 송신 장치에 전송하도록 제어할 수도 있다. 이때, 핸드 오버 요청 메시지가 수신되는 후보 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 가장 좋은 무선 전력 송신 장치-즉, 타겟 무선 전력 송신 장치-일 수 있다. 특히, 핸드 오버 요청 메시지를 수신한 무선 전력 송신 장치는 수신기 감지 및 식별을 위한 비콘 신호를 송출하지 않고, 즉시, 전력 전송을 개시할 수 있다.
또한, 핸드 오버 요청 메시지를 수신한 무선 전력 송신 장치는 전력 전송이 개시되면, 핸드 오버가 완료되었음을 지시하는 소정 핸드 오버 완료 메시지를 핸드 오버 요청 메시지를 송신한 무선 전력 송신 장치에 전송할 수도 있다. 연이어, 핸드 오버 완료 메시지를 수신한 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송을 중단하고, 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제어부(1160)는 무선 전력 수신 장치 별 전력 전송 효율을 모니터링할 수도 있다. 만약, 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지는 경우, 제어부(1160)는 해당 후보 무선 전력 송신 장치에 핸드 오버 요청 메시지를 전송할 수도 있다. 여기서, 전력 전송 효율은 무선 전력 수신 장치에 의해 측정된 후 제1 통신 모듈을 통해 수신될 수 있다.
다른 일 예로, 전력 전송 효율은 송신단에서의 전송 파워 세기 정보와 수신단에서의 수신 파워 세기 정보에 기반하여 제어부(1160)가 산출할 수도 있다. 여기서, 수신단에서의 수신 파워 세기 정보는 수신기 상태 정보에 포함되어 제1 통신 모듈(1120)을 통해 수신될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
본 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 전자기 공진 방식으로 무선 전력을 송출하고, 블루투스 통신을 통해 무선 전력 수신 장치와 상태 정보를 교환할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신 장치는 네트워크를 통해 다른 무선 전력 송신 장치와 연동될 수 있다.
도 12를 참조하면, 무선 전력 송신 장치는 전원이 인가되면, 자동으로 블루투스 기능이 활성화될 수 있다(S1201).
무선 전력 송신 장치는 공진 주파수 대역을 이용하여 무선 전력 수신 장치의 존재 여부 및 식별을 위한 비콘 신호를 출력하고, 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다(S1203 내지 S1205). 여기서, 상향 링크는 무선 전력 수신 장치로부터 무선 전력 송신 장치로의 신호 전송 방향을 의미한다. 반대로, 하향 링크는 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력 수신 장치로의 신호 전송 방향을 의미한다.
무선 전력 송신 장치는 상향 링크 블루투스 신호-즉, 광고 시그널-이 감지되면, 상향 링크 블루투스 신호에 대한 수신 감도를 측정할 수 있다(S1207). 여기서, 수신 감도는 상향 링크 블루투스 신호의 RSSI일 수 있다.
무선 전력 송신 장치는 네트워크 연결된 타 무선 전력 송신 장치에 의해 측정된 상향 링크 블루투스 신호의 수신 감도 정보를 수신할 수 있다(S1209).
무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치 별 내부 측정된 수신 감도 및 외부 수신된 수신 감도에 기반하여 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하는 서빙 무선 전력 송신 장치 및 후보 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다(S1211).
무선 전력 송신 장치는 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치이면, 해당 무선 전력 수신 장치와의 블루투스 통신을 연결하고, 연결된 블루투스 통신을 통해 상태 정보를 교환하고, 해당 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력을 전송하여 충전을 수행할 수 있다(S1215 내지 S1217). 이때, 무선 전력 송신 장치는 수신기 상태 정보에 기반하여 전력 제어를 수행할 수 있다.
상기한 1213 단계에 있어서, 무선 전력 송신 장치는 자신이 서빙 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 확인되면, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치인지를 확인할 수 있다(S1219).
상기 1219 단계의 확인 결과, 후보 무선 전력 송신 장치이면, 무선 전력 송신 장치는 상기한 1205 단계로 회귀하여 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다.
상기 1219 단계의 확인 결과, 후보 무선 전력 송신 장치에 해당되지 않으면, 무선 전력 송신 장치는 소정 시간 동안 Sleep한 후(S1221), 상기한 1203 단계로 회귀하여 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 출력할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에서의 핸드 오버 수행 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
상세하게, 도 13은 서빙 무선 전력 송신 장치가 해당 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 전송하여 충전을 수행하는 동안, 핸드 오버가 필요한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 핸드 오버를 수행하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 서빙 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치로의 충전 수행 중 전력 전송 효율이 소정 기준치 이하로 떨어지는지를 모니터링할 수 있다(S1301 내지 S1303).
이하에서는 무선 전력 전송에서의 전력 전송 효율에 대해 간단히 설명하기로 한다.
무선 전력 전송에서 품질 지수(Quality Factor)와 결합계수(Coupling Coefficient)는 중요한 의미를 가질 수 있다. 즉, 전력 전송 효율은 품질 지수 및 결합계수 각각과 비례 관계를 가질 수 있다. 따라서, 품질 지수 및 결합계수 중 적어도 어느 하나의 값이 커질수록 전력 전송 효율이 향상될 수 있다.
품질 지수(Quality Factor)는 무선 전력 송신 장치 또는 무선 전력 수신 장치 부근에 축척할 수 있는 에너지의 지표를 의미할 수 있다.
품질 지수(Quality Factor)는 동작 주파수(w), 코일의 형상, 치수, 소재 등에 따라 달라질 수 있다. 품질 지수는 다음의 식 1로 나타내어질 수 있다.
[식 1]
Q=w*L/R
L은 코일의 인덕턴스이고, R은 코일 자체에서 발생하는 전력 손실량에 해당하는 저항을 의미한다.
품질 지수(Quality Factor)는 0에서 무한대의 값을 가질 수 있고, 품질지수가 클수록 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치간 전력 전송 효율이 향상될 수 있다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일 간 자기적 결합의 정도를 의미하는 것으로 0에서 1의 범위를 갖는다.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일의 상대적인 위치나 거리 등에 따라 달라질 수 있다.
상기 1303 단계의 모니터링 결과, 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다(S1305).
일 예로, 타겟 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치(들) 중 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 가장 양호하게 측정되는 무선 전력 송신 장치일 수 있다.
다른 일 예로, 타겟 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치(들) 중 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 소정 기준치 이상이고, 해당 무선 전력 수신 장치의 요구 전력량을 제공할 수 있는 무선 전력 송신 장치일 수 있다.
또 다른 일 예로, 타겟 무선 전력 송신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치(들) 중 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 소정 기준치 이상이고, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수가 수용 가능한 최대 무선 전력 수신 장치의 개수를 초과하지 않은 무선 전력 송신 장치일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 서빙 무선 전력 송신 장치는 송신기 상태 정보에 기반하여 복수의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수도 있다.
일 예로, 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하는 블루투스 신호의 수신 감도가 가장 좋은 무선 전력 송신 장치가 제1 타겟 무선 전력 송신 장치로 결정되면, 서빙 무선 전력 송신 장치는 제1 타겟 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량이 해당 무선 전력 수신 장치의 요구 전력량을 만족시킬 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 확인 결과, 요구 전력량을 만족시킬 수 없으면, 서빙 무선 전력 수신 장치는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 제2 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수 있다. 이후, 무선 전력 송신 장치는 부족한 전력량을 제2 타겟 무선 전력 송신 장치에 할당할 수 있다. 여기서, 부족한 전력량은 요구 전력량에서 제1 타겟 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량을 차감하여 산출될 수 있다.
타겟 무선 전력 송신 장치가 결정되면, 서빙 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 소정 핸드 오버 요청 메시지를 해당 타겟 무선 전력 송신 장치에 전송할 수 있다(S1307).
서빙 무선 전력 송신 장치는 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지를 수신하면, 해당 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 중단할 수 있다(S1309).
연이어, 서빙 무선 전력 송신 장치는 블루투스 신호의 수신 감도에 기반하여 자신이 후보 무선 전력 송신 장치에 포함될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다(S1311).
판단 결과, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치에 포함되는 경우, 서빙 무선 전력 송신 장치는 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링할 수 있다(S1313). 이때, 서빙 무선 전력 송신 장치는 해당 무선 전력 수신 장치에 상응하는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트에 추가되고, 타겟 무선 전력 송신 장치는 새로운 서빙 무선 전력 송신 장치가 될 수 있다.
상기한 1311 단계의 판단 결과, 자신이 후보 무선 전력 송신 장치에 포함되지 않는 경우, 소정 시간 동안 Sleep한 후 공진 주파수 대역을 이용한 비콘 신호를 출력할 수 있다(S1315).
이상의 도 13에서는 충전 중 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 해당 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 블루투스 신호의 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정할 수도 있음을 주의해야 한다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 제1 내지 제n 무선 파워 송신기
20: 제1 내지 제k 무선 파워 수신기
30: 백본망
35: 무선 파워 전송 제어기
60: 전력 관리 서버
70: In-Band
80: Out-Of-Band
710: 서빙 무선 파워 송신기
730: 타겟 무선 파워 송신기
1100: 무선 전력 송신 장치
1110: 파워 전송 모듈
1120: 제1 통신 모듈
1130: 제2 통신 모듈
1140: 수신 감도 측정 모듈
1150: 메모리
1160: 제어부

Claims (30)

  1. 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 무선 전력 제어 방법에 있어서,
    전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키는 단계;
    공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호를 송출하는 단계;
    무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 상향 링크 블루투스 신호가 감지되면, 상기 블루투스 신호에 대한 제1 수신 감도를 측정하는 단계;
    네트워크 연결된 적어도 하나의 다른 무선 전력 송신 장치로부터 상기 블루투스 신호에 상응하는 제2 내지 제n 수신 감도를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 무선 전력의 전송 가능 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 전력의 전송이 가능한 것으로 결정되면, 상기 공진 주파수 대역을 통해 상기 무선 전력을 전송하는, 무선 전력 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 중 상기 제1 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계; 및
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 중 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하로 떨어지면, 적어도 하나의 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는 단계; 및
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보가 포함된 핸드 오버 요청 메시지를 상기 네트워크를 통해 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보는 상기 블루투스 신호에 대한 수신 감도 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 식별 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력량 정보, 상기 무선 전력 수신 장치의 충전 상태 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 상기 무선 전력 수신 장치를 위한 인증 및 보안 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 대응되는 인접 및/또는 후보 무선 전력 송신 장치 리스트 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 할당된 Sub-In-Band 채널 할당 정보, 상기 무선 전력 수신 장치에 상응하는 블루투스 통신 접속 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치에 상기 핸드 오버 요청 메시지가 수신되면, 상기 타켓 무선 전력 송신 장치가 상기 비콘 신호를 송출하지 않고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 개시하는 것을 특징으로 하는, 무선 전력 제어 방법.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하는 단계를 더 포함하되, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 상기 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정하는, 무선 전력 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 복수의 상기 타겟 무선 전력 송신 장치가 결정되면, 상기 결정된 복수의 타겟 무선 전력 송신 장치가 상기 무선 전력 수신 장치에 동시에 상기 무선 전력을 공급하도록 제어하는, 무선 전력 제어 방법.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링하는, 무선 전력 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출하는, 무선 전력 제어 방법.
  12. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 네트워크 연결된 적어도 하나의 무선 전력 송신 장치로부터 송신기 상태 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 송신기 상태 정보에 기반하여 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치 별 상기 무선 전력 수신 장치에 전송할 파워량이 결정되는, 무선 전력 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 전력 제어 방법.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  15. 전원이 인가되면, 블루투스 기능을 활성화시키고, 공진 주파수 대역을 통해 비콘신호를 송출하고, 상향 링크 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하고, 측정된 상기 수신 감도에 관한 정보를 네트워크를 통해 상호 교환하는 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치; 및
    상기 비콘 신호가 감지되면, 상기 광고 시그널을 브로드캐스팅하는 무선 전력 수신 장치
    를 포함하되, 상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송 여부를 판단하는, 무선 전력 제어 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비콘 신호 및 상기 블루투스 신호는 서로 다른 주파수 대역을 통해 송수신되는, 무선 전력 제어 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 네트워크는 유선 또는 무선 IP 통신 네트워크인, 무선 전력 제어 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 적어도 하나의 후보 무선 전력 송신 장치를 식별하고, 상기 서빙 무선 전력 송신 장치에서의 상기 블루투스 신호의 수신 감도가 기준치 이하인 것으로 확인되면, 적어도 하나의 상기 후보 무선 전력 송신 장치 중 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후, 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송하는, 무선 전력 제어 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치 중 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 교환된 수신 감도에 기반하여 후보 무선 전력 송신 장치 리스트를 생성하고, 상기 무선 전력 수신 장치로의 전력 전송 효율이 기준치 이하인 것으로 확인되면, 상기 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 송신 장치를 결정한 후 상기 결정된 타겟 무선 전력 송신 장치에 소정 핸드 오버 요청 메시지를 전송하는, 무선 전력 제어 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 타겟 무선 전력 송신 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지를 수신하면, 상기 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 제1 내지 제n 수신 감도에 기반하여 상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는, 무선 전력 제어 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 상향 링크 블루투스 신호를 모니터링하는, 무선 전력 제어 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 서빙 무선 전력 송신 장치가 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출하는, 무선 전력 제어 시스템.
  23. 제15항에 있어서,
    제1 내지 제n 무선 전력 송신 장치는 상기 네트워크를 통해 송신기 상태 정보를 교환하되, 상기 송신기 상태 정보는 최대 전송 파워 세기 정보, 현재 접속된 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 최대 서비스 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수 정보, 가용 전송 파워량에 관한 정보, 접속된 무선 전력 수신 장치 별 할당된 Sub-In-band 할당 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 전력 제어 시스템.
  24. 공진 주파수 대역을 이용하여 비콘 신호 및 무선 전력을 송출하는 파워 전송 모듈;
    무선 전력 수신 장치에 의해 브로드캐스팅되는 블루투스 신호를 감지하는 제1 통신 모듈;
    상기 감지된 블루투스 신호의 수신 감도를 측정하는 수신 감도 측정 모듈; 및
    네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 상기 측정된 수신 감도에 대한 정보를 교환하는 제2 통신 모듈
    을 포함하되, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 송신 여부를 판단하는, 무선 전력 송신 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 통신 모듈을 통해 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 수신하되, 상기 무선 전력 수신 장치의 특성 및 상태 정보를 상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 교환하는, 무선 전력 송신 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제2 통신 모듈을 통해 상기 네트워크 연결된 무선 전력 송신 장치와 송신기 상태 정보를 교환하는, 무선 전력 송신 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 측정된 수신 감도가 기준치 이하로 떨어지면, 상기 교환된 수신 감도에 대한 정보에 기반하여 미리 생성된 후보 무선 전력 송신 장치 리스트로부터 타겟 무선 전력 전송 장치를 결정한 후, 결정된 상기 타겟 무선 전력 전송 장치에 핸드 오버 요청 메시지를 전송하는, 무선 전력 송신 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 타겟 무선 전력 전송 장치로부터 핸드 오버 완료 메시지가 수신되면, 상기 무선 전력 수신 장치로의 무선 전력 전송을 중단하고, 상기 교환된 수신 감도에 관한 정보에 기반하여 상기 무선 전력 송신 장치가 후보 무선 전력 송신 장치인지 여부를 판단하는, 무선 전력 송신 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치인 것으로 판단되면, 상기 블루투스 신호를 모니터링하는, 무선 전력 송신 장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 후보 무선 전력 송신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 소정 주기로 상기 비콘 신호를 송출하는, 무선 전력 송신 장치.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180075413A (ko) * 2016-12-26 2018-07-04 경희대학교 산학협력단 무선 전력 전송 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법
KR20180097111A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 삼성전자주식회사 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법
KR20190075431A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 경희대학교 산학협력단 전력 수신 장치의 수신 전력을 모니터링하여 무선 전력을 전송하는 무선 전력 전송 시스템
KR20190075429A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 경희대학교 산학협력단 수신기 자유도 개선을 위한 무선 전력 전송 시스템
KR20190080525A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 주식회사 유라코퍼레이션 차량내 무선 충전 시스템 및 방법
KR20190123065A (ko) 2018-04-23 2019-10-31 고등기술연구원연구조합 무인 비행체를 이용한 분산발전 운영 방법 및 그 장치
KR20190125156A (ko) * 2018-04-27 2019-11-06 삼성전자주식회사 무선 전력 송신 장치 및 전력을 무선으로 수신하는 전자 장치와 그 동작 방법
KR20200035923A (ko) * 2020-03-23 2020-04-06 주식회사 유라코퍼레이션 차량내 무선 충전 시스템 및 방법
WO2020130265A1 (ko) * 2018-12-18 2020-06-25 엘지전자 주식회사 이종 통신에 기반하여 무선전력 전송을 수행하는 장치 및 방법
WO2020153586A1 (ko) * 2019-01-21 2020-07-30 엘지전자 주식회사 무선전력 전송 시스템에서 이종 통신을 지원하는 장치 및 방법
WO2020180056A1 (ko) * 2019-03-05 2020-09-10 삼성전자 주식회사 블루투스 네트워크 환경에서 응답 메시지를 전송하기 위한 전자 장치 및 그에 관한 방법
WO2020213980A1 (ko) * 2019-04-17 2020-10-22 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 통신 연결 제어 방법 및 그를 위한 장치
WO2021215793A1 (ko) * 2020-04-20 2021-10-28 엘지전자 주식회사 무선전력 수신장치 및 무선전력 전송장치
US11183882B2 (en) 2017-02-22 2021-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmitter, electronic device receiving power wirelessly, and method for operating same
WO2023225015A1 (en) * 2022-05-16 2023-11-23 Ossia Inc. Wireless power transmission system operations in multi-signal environments
US11973542B2 (en) 2019-04-17 2024-04-30 Lg Electronics Inc. Method for controlling communication connection in wireless power transmission system, and apparatus therefor

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220046728A1 (en) * 2016-06-19 2022-02-10 Platform Science, Inc. Method And System For Dynamic Wireless Connection Management
KR20180117396A (ko) * 2017-04-19 2018-10-29 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 안테나를 선택적으로 사용하는 무선 충전 시스템
US10863518B2 (en) * 2017-11-22 2020-12-08 Mediatek Inc. Method for handling interference in Bluetooth device having other wireless technology
US11025099B2 (en) * 2018-06-05 2021-06-01 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Multipoint wireless power transfer system and method
US20200161889A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-21 T-Mobile Usa, Inc. Over-the-air wireless charging
WO2020180004A1 (ko) * 2019-03-03 2020-09-10 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 아웃밴드 통신에 기반하여 무선전력 전송을 수행하는 장치 및 방법
US11923701B2 (en) * 2019-04-09 2024-03-05 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Method for transmitting information, device and storage medium
CN110401268B (zh) * 2019-07-29 2023-02-03 哈尔滨工业大学 一种基于电磁空间态势感知的射频能量收集方法及系统
JP7321849B2 (ja) * 2019-09-06 2023-08-07 株式会社東芝 電子装置及び方法
US20210376666A1 (en) 2020-05-26 2021-12-02 Apple Inc. Communication Between Devices in a Wireless Charging System

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8159364B2 (en) * 2007-06-14 2012-04-17 Omnilectric, Inc. Wireless power transmission system
US20100008338A1 (en) * 2008-07-14 2010-01-14 Texas Instruments Incorporated High transmission power using shared bluetooth and wireless local area network front end module
US7893564B2 (en) * 2008-08-05 2011-02-22 Broadcom Corporation Phased array wireless resonant power delivery system
US8497658B2 (en) * 2009-01-22 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Adaptive power control for wireless charging of devices
US8536736B2 (en) * 2009-04-03 2013-09-17 International Business Machines Corporation Wireless power infrastructure
KR101309840B1 (ko) * 2009-12-17 2013-09-23 한국전자통신연구원 무선 센서 네트워크에서의 전력 충전장치 및 방법
KR20130006326A (ko) * 2011-07-07 2013-01-16 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 및 충전 시스템, 무선 전력 전송 및 충전 시스템의 통신 및 전력 제어 방법
KR101338732B1 (ko) * 2011-11-10 2013-12-06 엘지이노텍 주식회사 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 방법, 무선전력 수신 방법, 정보 전송 방법 및 정보 수신 방법
KR20130098546A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 삼성전자주식회사 복수의 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 신호를 송신하는 방법 및 장치
US9369008B2 (en) * 2013-03-20 2016-06-14 Nokia Technologies Oy Method, apparatus, and computer program product for powering electronic devices
KR102142558B1 (ko) * 2013-04-17 2020-08-07 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180075413A (ko) * 2016-12-26 2018-07-04 경희대학교 산학협력단 무선 전력 전송 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법
KR20180097111A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 삼성전자주식회사 무선 전력 송신 장치, 무선으로 전력을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US11183882B2 (en) 2017-02-22 2021-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmitter, electronic device receiving power wirelessly, and method for operating same
KR20190075431A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 경희대학교 산학협력단 전력 수신 장치의 수신 전력을 모니터링하여 무선 전력을 전송하는 무선 전력 전송 시스템
KR20190075429A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 경희대학교 산학협력단 수신기 자유도 개선을 위한 무선 전력 전송 시스템
KR20190080525A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 주식회사 유라코퍼레이션 차량내 무선 충전 시스템 및 방법
KR20190123065A (ko) 2018-04-23 2019-10-31 고등기술연구원연구조합 무인 비행체를 이용한 분산발전 운영 방법 및 그 장치
KR20190125156A (ko) * 2018-04-27 2019-11-06 삼성전자주식회사 무선 전력 송신 장치 및 전력을 무선으로 수신하는 전자 장치와 그 동작 방법
WO2020130265A1 (ko) * 2018-12-18 2020-06-25 엘지전자 주식회사 이종 통신에 기반하여 무선전력 전송을 수행하는 장치 및 방법
WO2020153586A1 (ko) * 2019-01-21 2020-07-30 엘지전자 주식회사 무선전력 전송 시스템에서 이종 통신을 지원하는 장치 및 방법
US11527924B2 (en) 2019-01-21 2022-12-13 Lg Electronics Inc. Device and method for supporting heterogeneous communication in wireless power transfer system
US11791670B2 (en) 2019-01-21 2023-10-17 Lg Electronics Inc. Device and method for supporting heterogeneous communication in wireless power transfer system
WO2020180056A1 (ko) * 2019-03-05 2020-09-10 삼성전자 주식회사 블루투스 네트워크 환경에서 응답 메시지를 전송하기 위한 전자 장치 및 그에 관한 방법
WO2020213980A1 (ko) * 2019-04-17 2020-10-22 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 시스템에서 통신 연결 제어 방법 및 그를 위한 장치
US11973542B2 (en) 2019-04-17 2024-04-30 Lg Electronics Inc. Method for controlling communication connection in wireless power transmission system, and apparatus therefor
KR20200035923A (ko) * 2020-03-23 2020-04-06 주식회사 유라코퍼레이션 차량내 무선 충전 시스템 및 방법
WO2021215793A1 (ko) * 2020-04-20 2021-10-28 엘지전자 주식회사 무선전력 수신장치 및 무선전력 전송장치
WO2023225015A1 (en) * 2022-05-16 2023-11-23 Ossia Inc. Wireless power transmission system operations in multi-signal environments
US11967834B2 (en) 2022-05-16 2024-04-23 Ossia Inc. Wireless power transmission system operations in multi-signal environments

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Publication number Publication date
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