KR20170094290A - 유도성 전력 수신기 - Google Patents

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KR20170094290A KR1020177018531A KR20177018531A KR20170094290A KR 20170094290 A KR20170094290 A KR 20170094290A KR 1020177018531 A KR1020177018531 A KR 1020177018531A KR 20177018531 A KR20177018531 A KR 20177018531A KR 20170094290 A KR20170094290 A KR 20170094290A
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크루즈 로렌스 베르나르도 델라
론 래퍼 플로레스카
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Abstract

유도성 전력 수신기 (3)는: 전력 픽업단 (9); 및 복수의 제어 디바이스들을 구비한 정류기를 포함하는 전력 정류 및 조절단 (10)을 포함하며, 여기에서 상기 제어 디바이스들 중 적어도 하나는 제어가능한 AC 스위치이며, 상기 수신기는 개방 회로 제어 전략에 따라 상기 적어도 하나의 AC 스위치를 스위치하도록 구성된다.

Description

유도성 전력 수신기 {INDUCTIVE POWER RECEIVER}
본 발명은 컨버터에 일반적으로 관련되며, 특히, 비록 전적으로는 아니지만, 유도성 전력 수신기를 위한 컨버터에 관련된다.
전기 컨버터들은 많은 상이한 유형의 전기 시스템들에서 발견된다. 일반적으로, 컨버터는 제1 유형의 공급을 제2 유형의 출력으로 변환한다. 그런 변환은 DC-DC, AC-AC 및 DC-AC 변환들을 포함할 수 있다. 몇몇의 구성들에서, 컨버터는 임의 개수의 DC 및 AC '파트들'을 가질 수 있으며, 예를 들면, DC-DC 컨버터는 AC-AC 컨버터단을 변압기의 모습으로 통합할 수 있을 것이다.
컨버터들의 사용의 일 예는 유도성 전력 전달 (inductive power transfer (IPT) 시스템들에서 존재한다. IPT 시스템들은 잘 알려진 분야의 설립된 기술 (예를 들면, 전기 칫솔의 무선 충전) 및 발전하는 기술 (예를 들면, '충전 매트' 상의 핸드헬드 디바이스의 무선 충선)이다.
IPT 시스템들은 보통은 유도성 전력 전송기 및 유도성 전력 수신기를 포함할 것이다. 상기 유도성 전력 전송기는 전송 코일 또는 코일들을 포함하며, 이는 적합한 전송 회로에 의해 구동되어 교번하는 자기장을 생성한다. 상기 교번 자기장은 상기 유도성 전력 수신기의 수신 코일 또는 코일들에서 전류를 유도할 것이다. 수신된 전력은 그 후에 배터리를 충전하기 위해, 또는 상기 유도성 전력 수신기에 연관된 디바이스나 몇몇의 다른 부호에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상기 전송 코일 및/또는 상기 수신 코일은 공진 회로를 생성하기 위해 공진 커패시터에 연결될 수 있다. 공진 회로는 대응하는 공진 주파수에서 전력 처리량 및 효율을 증가시킬 수 있다.
그러나 현재 이용 가능한 유도성 전력 수신기들은 큰 전력 손실들 및/또는 큰 풋 프린트들을 여전히 겪을 수 있다. 따라서, 본 발명은 공중에게 유용한 선택을 제공할 수 있다.
본 발명은 상기의 문제점들 중 적어도 일부를 해결하려고 한다.
예시적인 실시예에 따라 유도성 전력 수신기가 제공되며, 상기 유도성 전력 수신기는:
전력 픽업단; 및
복수의 제어 디바이스들을 구비한 정류기를 포함하는 전력 정류 및 조절단을 포함하며, 여기에서 상기 제어 디바이스들 중 적어도 하나는 제어가능한 AC 스위치이며,
상기 수신기는 개방 회로 제어 전략에 따라 상기 적어도 하나의 AC 스위치를 스위치하도록 구성된다.
"포함하는", "포함한다" 그리고 "포함함"의 용어들은 변하는 권한 하에서 배타적인 또는 포괄하는 의미 중 어느 하나로 사용될 수 있다는 것이 인정된다. 본 명세서의 목적을 위해, 그리고 다르게 언급되지 않는다면, 이 용어들은 포괄적인 의미를 가지는 것으로 의도되며 - 즉, 그 용어들은 열거된 컴포넌트들의 포함을 의미하는 것으로 여겨질 것이며, 그 열거된 컴포넌트들의 사용은 직접적으로 참조하는 것이며, 그리고 다른 비-특정된 컴포넌트들이나 요소들 또한 가능한 포함하는 것을 의미하는 것으로 여겨질 것이다.
본 명세서에서 어떤 문헌들을 참조하는 것은 그 문서들이 종래 기술이거나 또는 공통의 일반적인 지식의 일부를 형성한다는 것을 인정하는 것은 아니다.
본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.
본 명세서에 통합되어 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예들을 예시하며, 그리고 위에서 주어진 본 발명에 대한 일반적인 설명 그리고 아래에서 주어지는 실시예들에 대한 상세한 설명과 함께 본 발명의 원칙들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 유도성 전력 전달 시스템의 블록도이다.
도 2는 예시의 수신기의 블록도이다.
도 3은 예시의 수신기의 회로도이다.
도 4는 예시의 AC 스위치의 회로도이다.
도 5는 추가의 예시의 수신기의 회로도이다.
도 6은 상기 AC 스위치들의 제어를 위한 예시의 파형 타이밍들의 그래프이다.
도 7은 또 다른 추가의 예시의 수신기의 회로도이다.
유도성 전력 전달 (IPT) 시스템 (1)은 도 1에 대체적으로 도시된다. 상기 IPT 시스템은 유도성 전력 전송기 (2) 및 유도성 전력 수신기 (3)를 포함한다. 상기 유도성 전력 전송기 (2)는 (간선 전력 또는 배터리와 같은) 적절한 파워 서플라이 (4)에 연결된다. 상기 유도성 전력 전송기 (2)는 하나 이상의 컨버터 (5), 예를 들면, AC-DC 컨버터 (사용된 파워 서플라이의 유형에 종속함) 그리고, 예를 들면, 상기 컨버터 (5) (존재하는 경우)에 연결된 인버터 (6)를 구비한 전송기 회로를 포함할 수 있다. 상기 인버터 (6)는 AC 신호를 구비한 전송 코일 또는 코일들 (7)을 공급하며, 그래서 상기 전송 코일이나 코일들 (7)이 교번하는 자기장을 생성하도록 한다. 몇몇의 구성들에서, 상기 전송 코일(들) (7)은 상기 인버터 (5)와 분리되는 것으로 또한 간주될 수 있다. 상기 전송 코일 또는 코일들 (7)은 커패시터들 (도시되지 않음)과 병렬이나 직렬로 연결되어 공진 회로를 생성할 수 있을 것이다.
제어기 (8)가 상기 유도성 전력 전송기 (2)의 각 파트에 연결될 수 있다. 상기 제어기 (8)는 상기 유도성 전력 전송기 (2)의 각 파트로부터의 입력들을 수신하고 그리고 각 파트의 동작을 제어하는 출력들을 생산하도록 적응될 수 있다. 상기 제어기 (8)는, 예를 들면, 전력 흐름, 동조, 선택적으로 에너지를 공급하는 전송 코일들, 유도성 전력 수신기 탐지 및/또는 통신을 포함하는 자신의 기능들에 종속하여 상기 유도성 전력 전송기 (2)의 다양한 모습들을 제어하도록 구성된 단일의 유닛 또는 분리된 유닛들로 구현될 수 있다.
상기 유도성 전력 수신기 (3)는 부하 (11)에 전력을 공급하는 전력 컨디셔닝 회로 (10)에 연결된 수신 코일 또는 코일들 (9)을 포함한다. 상기 유도성 전력 전송기 (2) 및 상기 유도성 전력 수신기 (3)의 코일들이 적합하게 결합될 때에, 상기 전송기 코일 또는 코일들 (7)에 의해 생성된 교번 자기장은 상기 수신 코일 또는 코일들 (9) 내에 교류 전류를 유도한다. 상기 수신 코일 또는 코일들 (9)은 커패시터들 (도시되지 않음)에 병렬이나 직렬 중 어느 하나로 연결되어 공진 회로를 생성할 수 있을 것이다. 몇몇의 유도성 전력 수신기들에서, 상기 수신기는 상기 수신 코일 또는 코일들 (9)의 동조, 상기 전력 컨디셔닝 회로 (10)의 동작 및/또는 통신을 제어할 수 있을 제어기 (12)를 포함할 수 있다.
"코일"의 용어는 전류가 자기장을 생성하는 전기 전도성 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유도성 "코일"은 3차원 형상들이나 2차원 평면형 형상들인 전기적 전도성 와이어, 인쇄 회로 기판 (PCB) 기술을 이용하여 복수의 PCB '레이어들'에 걸쳐 3차원적인 형상들로 조립된 전기적 전도성 물질, 그리고 다른 코일을 닮은 형상들일 수 있다. 단수 또는 복수의 어느 하나로 "코일"의 용어를 사용하는 것은 이 의미로 제한되는 것을 의미하지 않는다. 응용에 종속하여 다른 구성들이 사용될 수 있을 것이다.
전력 컨디셔닝 회로 (10)는 상기 유도된 전류를 상기 부하 (11)를 위해 적절한 모습으로 변환하도록 구성되며, 그리고 예를 들면 전력 정류기, 전력 조절 (regulation) 회로, 또는 둘 모두의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 상기 전력 조절 회로가 개방 회로 제어의 모습으로 제공되는 것이 소망될 수 있을 것이다. 개방 회로 제어는 상기 부하와 직렬인 스위치를 보통 포함하며, 그래서 (스위치가 상기 부하와 병렬이며 부하 전압을 제어하는 단락 회로에 비교하면) 상기 부하 전류를 제어한다
개방 회로 제어는 적어도 두 가지 문제점들을 보통 겪는다. 먼저, 상기 부하 전류를 스위치하는 것으로 인한 제1 스위칭 손실들, 그리고 두 번째는 스위칭 동안에 발생하는 전압 스파이크들.
국제 특허 출원 번호 WO0118936 (이 출원의 내용들은 본원에 참조로서 편입된다)은 전력 조절 회로 내 영 전류 스위칭 (zero current switching (ZCS)), 그리고 전압 스파이크들을 줄이기 위한 소산성 완충기 (dissipative snubber)를 사용함으로써 솔루션을 제공하기 위해 시도한다. 그러나, 그 경우에 상기 전력 조절 스위치는 전력 정류기와 독립적으로 제공되며, 그래서 컴포넌트 개수가 상대적으로 많다. 또한, 상기 소산성 완충기는 상기 회로 내 손실의 소스일 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 수신기 (3)를 보여주며, 여기에서 전력 정류기 (202)가 전력 조절 회로 (204)와 통합된 컨버터로서 결합되어, ZCS 개방 회로 제어를 제공한다. 이것은 컴포넌트 개수를 줄어들게 할 수 있으며, 이는 더 작은 풋프린트 (footprint)를 허용할 수 있다. 또한, 전압 스파이크들은 보조 회로 (208)를 공급하는 재생식 (regenerative snubber) 완충기 (206)를 이용하여 최소화된다. 이것은 상기 완충기 (206)와 연관된 손실들을 최소화할 수 있다.
상기 전력 정류기 (202), 전력 조절 회로 (204) 그리고 재생식 완충기 (206)는 도 3에서 더욱 상세하게 도시된다. 상기 전력 픽업단은 직렬 동조 공진 회로 (302)이다. 상기 전력 정류기 (202)는 두 개의 상단 다이오드들 D1, D2을 구비한 풀 브리지 정류기를 포함한다. 두 개의 하단 디바이스들 (통상적인 정류기에서 보통은 다이오드들임)은 AC 스위치들 S1, S2이다. 부하 (11)는 상기 전력 정류기 (202)/전력 조절 회로 (204)의 출력에 연결되며, 어떤 추가의 스위칭 컴포넌트들도 필요로 하지 않는다. 애플리케이션의 요구사항들에 종속하여 하프 브리지 (half bridge) 또는 다른 정류 회로가 사용될 수 있을 것이다. 하프 브리지 회로의 예는 도 7에 도시된다.
상기 두 개의 AC 스위치들 S1, S2는 나중에 설명될 것인 개방 회로 전력 조절 회로 (204)를 또한 형성한다.
각 AC 스위치 S1 (또는 S2)의 예는 도 4에 도시된다. 두 개의 백투백 (back to back) FET들 (402, 404)은 공통 소스들 그리고 공통 아노드 (410)를 가진 자신들의 바디 다이오드 (body diode)들 (406, 408)에 연결된다. 게이트들이 공통으로 연결되며 그리고 하드 온 (hard on) 또는 하드 오프 (hard off)를 스위치하기 위한 디지털 제어 신호가 제공된다. 이 방식에서 (바디 다이오드를 구비한 단일 FET를 구비한 경우에서처럼) 상기 스위치가 턴 온되지 않는다면 S1 및 S2는 전기를 전도할 수 없으며, 이는 유효한 개방 회로 제어를 가능하게 한다.
대안으로 AC 스위치 S1, S2는 바디 다이오드를 포함하지 않은 단일 트랜지스터일 수 있다.
상기 재생식 완충기 (206)는 공진 탱크 및 평탄화 커패시터 C4에 병렬로 연결된 두 다이오드들 D6, D7을 포함한다. C4의 값은 애플리케이션의 요구사항들에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 모바일 폰을 위해 설계된 수신기에서, C4는 스위치에 의해 초래된 전압 스파이크들이 출력 전압의 1% 내에서 유지되도록 33uF의 값처럼 선택될 수 있다. 상기 소산성 완충기 내 저장을 회피함으로써 손실들이 최소화되며, 그리고 상기 커패시터 내 저장된 그 결과인 에너지는 상기 보조 회로 (208)에 의해 사용된다. 상기 보조 회로 (208)는 - 예컨대, S1 및 S2를 위한 제어를 구비한 하우스키핑 회로를 예를 들어 포함할 수 있다.
교류 전력 정류기 (202), 전력 조절 회로 (204) 그리고 재생식 완충기 (206)가 도 5에서 보인다. 상기 구성은 일반적으로 도 3과 유사하다. 그러나, 상기 전력 정류기 (202)는 두 개의 하단 다이오드들 D3, D4를 구비한 풀 브리지 정류기를 포함한다. 상단 디바이스들 (보통은 통상적인 정류기 내 다이오드들)은 AC 스위치들 S1, S2이다.
도 5 내의 상기 두 개의 AC 스위치들 S1, S2의 제어가 도 6을 참조하여 이제 설명된다. Gate1에 로우 (low) 신호를 인가함으로써 S1이 스위치 오프될 때에 D5의 아노드에서의 전압 (Vx)은 하이 (high)로 가며, Gate2에 하이 신호를 인가함으로써 S2가 스위치 온 될 때에 Vx는 그러면 중간 전압으로 떨어진다. Gate2에 로우 신호를 인가함으로써 S2가 스위치 오프될 때에 마지막으로 Vx는 다시 0으로 떨어진다. D5의 아노드에서의 전압 (Vy)이 S2 및 S1을 반대로 스위칭하는 유사한 전압 프로파일로 이어진다.
두 스위치들이 스위치 오프될 때에 보통 발생할 수 있을 Vx 또는 Vy에서의 전압 스파이크는 D6/D7 및 C4에 의해 클램프된다 (602).
부하가 증가되면, 상기 스위치들의 듀티 사이클은, Vy 및 Vx에 의해 정의된 최대 듀티 사이클 (예를 들면, 50%에 도달할 때까지 증가된다.
본 발명이 본 발명의 실시예들에 대한 설명에 의해서 예시되었으며, 그리고 상기 실시예들은 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구항들의 범위를 그런 상세한 내용으로 한정하거나 어떤 방식이건 제한하는 것은 본 출원인의 의도가 아니다. 추가의 이점들 및 수정들은 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 나타날 것이다. 그러므로, 더 넓은 모습들에서의 본 발명은 특정 상세 내용들, 대표적인 장치 및 방법, 그리고 보여지고 설명된 예시적인 예들로 한정되지 않는다. 따라서, 본 출원인들의 일반적인 특허적인 개념의 사상 또는 범위에서 벗어나지 않으면서도 그런 상세한 내용들로부터 벗어난 것이 만들어질 수 있다.

Claims (9)

  1. 유도성 전력 수신기로서:
    전력 픽업단; 및
    복수의 제어 디바이스들을 구비한 정류기를 포함하는 전력 정류 및 조절단을 포함하며,
    상기 제어 디바이스들 중 적어도 하나는 제어가능한 AC 스위치이며,
    상기 수신기는 개방 회로 제어 전략에 따라 상기 적어도 하나의 AC 스위치를 스위치하도록 구성된, 유도성 전력 수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신기는 영 전류 스위칭 (zero current switching)으로 상기 AC 스위치를 스위치하도록 구성된, 유도성 전력 수신기.
  3. 제1항에 있어서,
    다른 제어 디바이스들은 다이오드들인, 유도성 전력 수신기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AC 스위치는 공통 게이트 및 공통 소스와 연관된 FET들의 쌍인, 유도성 전력 수신기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전력 픽업단과 병렬로 연결된 완충기 (snubber)를 더 포함하는, 유도성 전력 수신기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 완충기는 재생식 (regenerative) 완충기인, 유도성 전력 수신기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 완충기는 보조 회로에 전력을 공급하도록 구성된, 유도성 전력 수신기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전력 픽업단은 직렬 동조된 공진 회로인, 유도성 전력 수신기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 정류기는 풀 브리지 정류기이며, 상기 제어 디바이스들 중 두 개는 다이오드들이며 그리고 두 개는 AC 스위치들인, 유도성 전력 수신기.
KR1020177018531A 2014-12-09 2015-12-09 유도성 전력 수신기 KR20170094290A (ko)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658653C1 (ru) * 2017-06-07 2018-06-22 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Способ снижения коммутационных перенапряжений и использование их энергии для питания другого электрооборудования
US11495995B2 (en) 2019-09-23 2022-11-08 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Advanced overvoltage protection strategy for wireless power transfer
KR20220055191A (ko) * 2020-10-26 2022-05-03 삼성전자주식회사 무선 충전 시스템의 동작 모드 전환 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7161331B2 (en) * 2005-04-11 2007-01-09 Yuan Ze University Boost converter utilizing bi-directional magnetic energy transfer of coupling inductor
US8947041B2 (en) * 2008-09-02 2015-02-03 Qualcomm Incorporated Bidirectional wireless power transmission
US11522389B2 (en) * 2008-09-11 2022-12-06 Auckland Uniservices Limited Inductively coupled AC power transfer
US8446046B2 (en) * 2008-10-03 2013-05-21 Access Business Group International Llc Power system
JP4457162B1 (ja) * 2008-10-27 2010-04-28 株式会社ＭＥＲＳＴｅｃｈ 交流電圧制御装置
US20120313444A1 (en) * 2009-10-12 2012-12-13 John Talbot Boys Inductively controlled series resonant ac power transfer
NZ587357A (en) * 2010-08-13 2013-03-28 Auckland Uniservices Ltd Control circuit for pick-up in inductive power transfer system selectively shunts diodes in rectifier bridge to reduce transient disturbances to primary current
NZ587780A (en) * 2010-09-03 2013-06-28 Auckland Uniservices Ltd Inductive power transfer pick-up circuit with additional resonant components that can reduce power supplied to a load
EP2701254B1 (en) * 2012-08-23 2020-04-08 General Electric Technology GmbH Circuit interruption device
US9998180B2 (en) * 2013-03-13 2018-06-12 Integrated Device Technology, Inc. Apparatuses and related methods for modulating power of a wireless power receiver

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