KR20170113007A - 무선 전력 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20170113007A
KR20170113007A KR1020170000732A KR20170000732A KR20170113007A KR 20170113007 A KR20170113007 A KR 20170113007A KR 1020170000732 A KR1020170000732 A KR 1020170000732A KR 20170000732 A KR20170000732 A KR 20170000732A KR 20170113007 A KR20170113007 A KR 20170113007A
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power transmission
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이상욱
신재혁
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신장치는, 무선 전력 전송장치 및 서버 중 적어도 어느 하나의 장치와 통신을 수행하는 통신부; 무선 전력을 수신하는 전력 수신부; 및 상기 통신부, 상기 전력 수신부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 태그장치로부터 무선 충전 영역 관련 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득하고, 상기 통신 설정 정보에 기초하여 상기 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하고, 상기 무선 충전 영역 관련 위치정보를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하고, 상기 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력을 수신하도록 제어한다.

Description

무선 전력 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING A WIRELESS POWER}
본 발명의 다양한 실시 예들은 무선 전력 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
휴대전화와 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 전기 에너지를 공급해야 한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시켜 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.
하지만, 이와 같은 접촉을 통한 충전방식은 접촉 단자가 외부에 돌출되어 있으므로, 이물질에 의한 오염이 쉬워 배터리 충전이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 발생될 수 있다. 또한 접촉 단자가 습기에 노출되는 경우에도 충전이 올바르게 수행되지 않을 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 많은 전자 기기에 활용되고 있다.
이러한 무선충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 휴대폰을 별도의 충전 커넥터를 연결하지 않고, 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다. 이러한 무선충전 기술은 일반적으로 무선 전동 칫솔이나 무선 전기 면도기 등에 적용되어 일반인들에게 알려져 있다. 이러한 무선충전 기술은 전자 제품을 무선으로 충전함으로써 방수 기능을 높일 수 있고, 유선 충전기가 필요하지 않으므로 전자 기기 휴대성을 높일 수 있는 장점이 있으며, 다가오는 전기차 시대에도 관련 기술이 크게 발전할 것으로 전망된다.
이러한 무선 충전 기술에는 크게 전자기 유도 현상을 이용한 전자기 유도 방식, 공진(Resonance)을 이용한 공진 방식과, 전기적 에너지를 전자기파로 변환시켜 원거리에 전력을 전달하는 전자기파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식 등이 있다.
현재까지는 전자기 유도 방식이 주류를 이루고 있으나, 최근 국내외에서 전자기파를 이용하여 수십 미터 거리에서 무선으로 전력을 전송하는 실험에 성공하고 있어, 가까운 미래에는 언제 어디서나 전선 없이 모든 전자제품을 무선으로 충전하는 세상이 열릴 것으로 보인다.
전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 송신단에 포함된 1차 코일(primary coil)에 전류가 흐르면, 1차 코일 주변에 자기장이 발생되고, 1차 코일에서 발생된 자기장의 변화에 따라 수신단에 포함된 2차 코일(secondary coil)에 전류가 유도된다. 이러한 현상을 자기 유도 현상이라고 일컬으며 이를 이용한 전력 전송 방법은 에너지 전송 효율이 뛰어나다.
공진 방식은, 2005년 MIT의 Soljacic 교수가 Coupled Mode Theory로 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전력이 무선으로 전달되는 시스템을 발표했다. MIT 연구팀은 소리를 공명시키는 대신, 전기 에너지를 담은 전자기파를 공명시켰다. 공명된 전기 에너지는 공진 주파수를 가진 기기가 존재할 경우에만 직접 전달되고 사용되지 않는 부분은 공기 중으로 퍼지는 대신 전자장으로 재흡수되기 때문에 다른 전자기파와는 달리 주변의 기계나 신체에는 영향을 미치지 않을 것으로 보고 있다.
한편, 이러한 무선 충전 기술은 전선을 사용하지 않으므로 여러 개의 무선 전력 수신장치를 동시에 충전할 수 있는 장점이 있으나 무분별하게 여러 개의 무선 전력 수신장치가 무선 전력을 요청하는 경우 효율이 떨어질 수 있으므로 관리가 필요하다. 또한 상업적으로 이용할 경우 인증된 무선 전력 수신장치로만 전력을 공급해야 할 필요가 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신 장치를 관리하는 서버와 무선 전력을 공급 받는 무선 전력 수신장치와 통신망으로 연결되어, 무선 전력 수신장치로부터 무선 전력 수신장치에 대한 식별 정보를 수신하여 무선 전력 수신장치를 인증하며, 서버로부터 무선 전력 수신장치에 대한 결제 정보를 수신하여, 결제 정보에 따라 무선 전력 수신장치로 전송하는 무선 전력의 양을 조절할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법은, 서버로부터 무선 전력 수신장치의 디바이스 정보를 수신하는 단계; 상기 디바이스 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치를 인증하는 단계; 및 상기 인증 결과에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치에게 무선 전력을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법은, 무선 전력 수신장치로부터 통신 정보 및 상기 무선 전력 수신장치가 위치한 제 1 지점의 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 통신 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치와 통신 설정을 수행하는 단계; 상기 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 전자기파의 위상 및 진폭을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 위상 및 진폭을 갖는 전자기파를 상기 무선 전력 수신장치로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치는, 무선 전력을 전송하는 무선 전력 송신부; 서버 및 무선 전력 수신장치와 통신을 수행하는 통신부; 및 상기 통신부를 통해 상기 서버로부터 상기 무선 전력 수신장치의 디바이스 정보를 수신하고, 상기 디바이스 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치를 인증하고, 상기 인증 결과에 기초하여 무선 전력 송신부를 제어하여 상기 무선 전력 수신장치에게 무선 전력을 전송하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치는, 무선 전력을 전송하는 무선 전력 송신부; 무선 전력 수신장치와 통신을 수행하는 통신부; 및 상기 통신부를 통해 상기 무선 전력 수신장치로부터 페어링 정보 및 상기 무선 전력 수신장치가 위치한 제 1 지점의 위치 정보를 수신하고, 상기 페어링 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치와 페어링을 수행하고, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 전자기파의 위상 및 진폭을 결정하고, 상기 결정된 위상 및 진폭을 갖는 전자기파를 상기 무선 전력 송신부를 통해 상기 무선 전력 수신장치로 전송하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 수신장치는, 무선 전력 전송장치 및 서버 중 적어도 어느 하나와 통신을 수행하는 통신부; 무선 전력을 수신하는 전력 수신부; 및 상기 통신부, 상기 전력 수신부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 통신부를 통해 태그장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득하고, 상기 통신 설정 정보에 기초하여 상기 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하고, 상기 무선 충전 영역 관련 위치정보를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하고, 상기 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력을 수신하도록 제어할 수 있다.
상기 태그장치는, NFC(near field communication) 태그, RFID(radio frequency identification) 태그, QR 코드, 바 코드 또는 MST(magnetic secure transmission) 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 무선 전력 수신장치는, 배터리를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 무선 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리 충전이 완료되는 경우, 충전 완료 신호를 상기 무선 전력 전송장치로 전송할 수 있다.
상기 무선 전력 수신장치는, 상기 통신 설정 정보를 이용하여 상기 서버에 접속하고, 상기 무선 전력 수신장치의 결제정보를 상기 서버로 전송할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치는, 무선 전력 수신장치 및 서버 중 적어도 어느 하나와 통신을 수행하는 통신부; 무선 전력을 전송하는 전력 송신부; 및 상기 통신부, 상기 전력 송신부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 무선 전력 수신장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신하고, 상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 수신하고, 상기 수신된 충전 완료 신호에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 전송되는 상기 무선 전력량을 조절할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하고, 상기 결제 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송할 수 있다.
상기 결제 정보는 결제 금액을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 결제 금액에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 전송할 무선 전력량을 결정할 수 있다.
상기 결제 정보는 신용카드 정보를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신장치로부터 상기 신용카드 정보가 수신되는 것에 기초하여, 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력의 전송을 시작할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신장치의 무선 전력 수신 방법은, 태그장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 획득하는 단계; 상기 통신 설정 정보에 기초하여 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하는 단계; 상기 무선 충전 영역 관련 위치정보를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하는 단계; 및 상기 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력을 수신하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 태그장치는, NFC(near field communication) 태그, RFID(radio frequency identification) 태그, MST(magnetic secure transmission) 장치 중 적어도 하나를 사용할 수 있으며, QR(quick response) 코드 또는 바코드(bar code)로 구현될 수 있다.
본 개시의 일 측에 따르면 상기 방법은, 상기 수신된 무선 전력을 이용하여 무선 전력 수신장치의 배터리를 충전하는 단계; 및 상기 배터리 충전이 완료되는 경우, 충전 완료 신호를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측에 따르면 상기 방법은, 상기 통신 설정 정보를 이용하여 서버에 접속하는 단계; 및 상기 무선 전력 수신장치의 결제정보를 상기 서버로 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법은, 무선 전력 수신장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 무선 전력을 전송하는 단계는, 상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측에 따르면 상기 방법은, 상기 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 수신하는 단계; 및 상기 충전 완료 신호에 기초하여 상기 무선 전력량을 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 측에 따르면 상기 방법은, 상기 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하는 단계; 및 상기 결제 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 결제 정보는 결제 금액을 포함하고, 상기 방법은, 상기 결제 금액에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 전송할 무선 전력량을 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 결제 정보는 신용카드 정보를 포함하고, 상기 방법은, 상기 무선 전력 수신장치로부터 상기 신용카드 정보의 수신에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력 전송을 시작하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면 복수의 무선 전력 수신장치가 무선 전력을 공급 받는 경우에도 무선 전력을 공급할 수 있으며, 또한 복수 개의 무선 전력 송신 장치가 있는 경우, 각각의 무선 전력의 송신을 관리하여 복수의 무선 전력 수신장치에 필요한 양만큼 무선 전력을 효율적으로 공급할 수 있다.
또한 태그장치를 사용하여 무선 전력 전송장치가 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신장치의 위치를 정확하게 파악하고, 무선 전력 수신장치와 용이하게 통신을 연결하여, 무선 전력 수신장치로 효율적으로 무선 전력을 공급할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 충전 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치의 블록도 이다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 수신장치의 블록도 이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 전자기파 방식을 이용하는 무선 전력 전송장치를 이용한 무선 충전 시스템을 도시한다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 전자기파 방식 무선 전력 전송장치를 복수 개 사용한 무선 충전 시스템의 예를 도시한다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 자기 유도 방식 무선 전력 전송장치를 이용한 무선 충전 시스템의 예를 도시한다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 자기 공진 방식 무선 전력 전송장치를 이용한 무선 충전 시스템의 예를 도시한다.
도 8 은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 9 는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 결제 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치로 전송하는 무선 전력량을 조정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 10 은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 무선 전력 수신장치로 전송한 무선 전력량에 대한 정보를 서버로 전송하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 11 은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 과정을 도시한다.
도 12 는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신장치의 전력 수신 방법에 대한 흐름도이다.
도 13 은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 전송장치의 전력 전송 방법에 대한 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치가 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하여 결제를 진행하는 예를 도시한다.
도 15는 본 개시의 실시예에 따른 서버가 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하여 결제를 진행하는 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치 및 서버가 무선 전력 수신장치로부터 수신한 무선 전력량 정보를 이용하여 결제를 진행하는 예를 도시한다.
이하, 본 개시의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 개시에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 개시에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 전력 수신장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 무선 전력 수신장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 무선 전력 수신장치는 사물인터넷(IoT:Internet Of Things) 장치 및 사물인터넷 센서를 포함할 수 있으며,본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 수신장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 개시에서 "사용자"란 무선 전력 수신장치를 조작하는 사람을 의미할 수 있다. 또한, "사용자"란 무선 전력 수신장치의 조작을 수행하는 장치(예: 인공지능 무선 전력 수신장치 또는 로봇 등)를 지칭할 수 있다.
본 개시에서, “어플리케이션”또는 "앱(App)"은 특정한 업무(task)를 수행하기 위해 고안된 일련의 컴퓨터 프로그램 집합을 말한다. 본 명세서에서 어플리케이션은 다양할 수 있다. 예를 들어, 게임 어플리케이션, 동영상 재생 어플리케이션, 지도 어플리케이션, 메모 어플리케이션, 캘린더 어플리케이션, 폰 북 어플리케이션, 방송 어플리케이션, 운동 지원 어플리케이션, 결제 어플리케이션, 사진 폴더 어플리케이션, 의료 기기 제어 어플리케이션, 다수의 의료 기기의 사용자 인터페이스 제공 어플리케이션 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 개시의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 충전 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면 무선 전력 전송장치(100), 무선 전력 수신장치(200) 및 서버(300)가 도시되어 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 전자기 유도 방식, 공진 방식 및 전자기파 방사 방식 중 적어도 하나의 방법으로 무선 전력을 전송할 수 있다. 본 문서에서 "무선 전력" 이라는 용어는 무선으로 전력을 전송하기 위해 전기 에너지가 전자기파 또는 자기장으로 변경된 것을 의미할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 통신부를 포함하며, 통신부를 통해 서버(300)와 통신을 할 수 있다. 예를 들면 무선 전력 전송장치(100)는 인터넷 또는 인트라넷을 통해 서버(300)와 통신할 수 있다. 무선 전력 전송장치(100)는 IP 어드레스를 가질 수 있으며, 서버(300)는 IP 어드레스를 이용하여 인터넷 또는 인트라넷을 통해 무선 전력 전송장치(100)와 통신을 수행할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 서버(300)로부터 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신장치(200)와 관련된 정보를 수신할 수 있다. 한편 서버(300)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 디바이스 정보, 결제 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
디바이스 정보는 무선 전력 수신장치(200)와 통신 설정을 하기 위한 통신 설정 정보(예컨대 IP 어드레스), 무선 전력 수신장치(200)를 구분할 수 있는 정보(예컨대, 맥 어드레스(MAC address), 고유 ID, 고유 이름) 및 충전 상태 정보를 포함할 수 있다.
결제 정보는 결제 금액 정보 및 신용카드 정보와 같이 결제 금액을 청구할 수 있는 결제 수단 정보를 포함할 수 있다.
무선 충전 영역과 관련된 위치 정보는 무선 전력 수신장치(200)가 근접 또는 접촉하는 태그장치(미도시)의 좌표, 상기 좌표로부터 일정 거리 이내의 영역, 및 무선 전력 수신장치가 충전을 위해 놓여질 수 있는 특정 영역(예컨대 테이블)을 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
태그장치는 NFC 태그, RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치를 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 무선 전력 수신장치(200)는 태그장치가 QR 코드 또는 바코드인 경우에는 카메라를 이용하여 데이터를 취득할 수 있다.
본 개시에서는 설명의 편의상 NFC 태그를 예로 설명하나 상술한 바와 같이 NFC 태그, RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치를 이용하는 경우에도 동일한 기능 및 동작이 수행될 수 있다.
태그장치는 통신 설정 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 포함할 수 있다. 통신 설정 정보는 무선 전력 전송 장치(100)와 통신을 하기 위한 통신 설정 정보 및/또는 서버(300)에 접속하기 위한 서버 접속 정보를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 서버(300)로부터, 무선 전력 수신장치(200)로 공급해야 할 무선 전력량에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치(200)로 공급되는 무선 전력량을 조절할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 통신부를 통해 무선 전력 수신장치(200)와 통신을 할 수 있다. 구체적으로 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보, 결제 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신할 수 있다.
디바이스 정보는 무선 전력 수신장치(200)와 통신 설정을 하기 위한 통신 설정 정보(예컨대 IP 어드레스), 무선 전력 수신장치를 구분할 수 있는 정보(맥 어드레스, 고유 ID, 고유 이름) 및 충전 상태 정보를 포함할 수 있다.
결제 정보는 결제 금액 정보 및 신용카드 정보를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 디바이스 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치(200)와 통신을 수행하고, 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력(400)을 전송할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신장치(200)가 결제 정보 및 디바이스 정보를 서버(300)로 보내면, 서버(300)는 결제 정보 및 디바이스 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 무선 전력량을 결정할 수 있다. 서버(300)는 결정된 무선 전력량에 대한 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 보내어 무선전력 송신장치(300)가 결정된 양 만큼의 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송하도록 할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 사용자가 가입된 서비스 업체의 서버(300)에 접속하여 결제 정보 및 디바이스 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신장치(200)는 서비스가 가능한 서비스 업체의 서버(300)를 선택하여 서버에 접속하고 결제 정보 및 디바이스 정보를 서버(300)로 전송할 수도 있다. 또한, 무선 전력 수신장치(200)는 서비스를 제공할 서버(300)의 접속 정보가 포함된 태그장치에 근접 또는 접촉하여, 접속정보를 획득하고, 획득된 접속 정보를 이용하여 서버(300)에 접속할 수도 있다. 즉, 무선 전력 수신장치(200)를 NFC 태그와 같은 태그장치에 근접 또는 접촉하면, 태그장치에 포함된 서버 접속 정보를 취득할 수 있으며, 무선 전력 수신장치(200)는 서버 접속 정보를 이용하여 결제 정보 및 디바이스 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다.
결제 정보는 결제 금액 및 신용카드 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로 결제 정보는 결제에 사용할 신용 카드명, 신용 카드번호 및 결제 금액에 대한 정보가 포함될 수 있다. 실시 형태에 따라 결제 정보는 디바이스 정보를 포함할 수도 있다.
서버(300)는 결제 정보를 참조하여 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 무선 전력량을 결정할 수 있다.
한편 서버(300)는 디바이스 정보를 참조하여 무선 전력(400)을 수신할 무선 전력 수신장치(200)를 결정할 수 있다. 디바이스 정보는 무선 전력 수신장치(200)의 IP 어드레스를 포함할 수 있으며, 서버(300)는 IP 어드레스를 이용하여 무선 전력 수신장치(200)와 통신을 설정할 수 있다.
서버(300)는 디바이스 정보 및 무선 전력량에 대한 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 무선 전력 전송장치(100)는 서버(300)로부터 수신한 디바이스 정보를 이용하여 주변에 위치한 무선 전력 수신장치(200)와 통신을 설정하고 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력을 송신할 수 있다.
구체적으로 무선 전력 전송장치(100)는 IP 어드레스와 같은 디바이스 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치를 검색하고, 검색된 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력을 전송할 수 있다. 이 때, 무선 전력 수신장치로 공급되는 무선 전력의 양은 사용자가 무선 전력 수신장치(200)에서 입력한 결제 금액에 해당하는 양과 동일 할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 전송장치(100)가 무선 전력 수신장치(200)로 전송한 무선 전력량에 대한 정보를 서버(300)로 보내면, 서버(300)는 상기 무선 전력량에 대응하는 요금을 결정할 수 있다.
한편 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)에게 디바이스 정보를 요청할 수 있다. 무선 전력 전송장치(100)는 주변에 있는 무선 전력 수신장치(200)를 검색하기 위해 주기적으로 브로드캐스팅(broadcasting) 신호를 송출하고, 상기 브로드캐스팅 신호에 대응하여 무선 전력 수신장치(200)가 전송하는 디바이스 정보를 수신하여 서버(300)로부터 수신한 디바이스 정보와 비교함으로써 주변 무선 전력 수신장치(200)에 대한 인증을 수행한 후 통신을 할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 수신장치(200)는 무선충전 영역 또는 무선 충전 장치에 부착되는 태그장치에 포함된 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치(100)와 통신 설정을 수행할 수 있다. 이에 대한 설명은 도 4에서 상세히 설명할 것이므로, 여기에서는 구체적인 설명은 생략한다.
한편 태그장치는 정보를 저장하고 있는 태그(tag)를 의미할 수 있으며, NFC 태그, RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치를 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. NFC 태그, RF ID 및 MST 장치는 전자기적인 신호 전달을 이용하며, QR 코드 및 바코드는 광학적인 신호 전달 방식을 이용할 수 있다.
본 개시에서는 설명의 편의상 NFC 태그를 예로 설명하나 상술한 바와 같이 RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치를 이용하는 경우에도 동일한 기능 및 동작이 수행될 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 충전 상태 정보를 수신하고, 상기 충전 상태 정보에 따라 전송되는 무선 전력의 파워(power)를 조절하거나, 무선 전력의 전송을 중단할 수 있다. 충전 상태 정보는 충전 완료 신호를 포함할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)의 충전 상태 정보는 예컨대 무선 전력 수신장치(200)에 포함된 배터리 잔량 정보일 수 있다. 무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력 전송장치(100)의 요청에 따라 배터리 잔량 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 이 경우 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로 전송된 무선 전력량에 대한 정보를 서버(300)로 전송하고, 서버(300)는 상기 정보와 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 결제 정보를 참조하여 무선 전력 사용 요금을 결정할 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치의 블록도 이다.
도 2를 참조하면, 무선 전력 전송장치(100)는 전력 송신부(111), 전력 송신 제어부(112) 및 통신부(114)를 포함할 수 있다.
전력 송신부(111)는 전원 공급부(미도시)로부터 공급된 전력을 무선 전력(wireless power)으로 변환하여 무선 전력 수신장치(200)로 전송한다. 전력 송신부(111)에 의하여 전달되는 무선 전력은 자기장(magnetic field) 또는 전자기파(electro-magnetic wave) 형태로 형성될 수 있다. 이를 위하여 무선 전력을 생성하는 전력 송신부(111)는 코일, 공진기 또는 안테나 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력 송신부(111)는 전력 전달 방식에 따라 다른 형태의 무선 전력을 생성하기 위한 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신부(111)는 유도 방식에 따라 무선 전력 수신장치(200)의 2차 코일에 전류를 유도시키기 위하여 변화하는 자기장을 형성시키는 1차 코일을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 전력 송신부(111)는 공진 방식에 따라 무선 전력 수신장치(200)에 공진 현상을 발생시키기 위하여 특정 공진 주파수를 가진 자기장을 형성시키는 공진기를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한 전력 송신부(111)는 전자기파 방식에 따라 무선 전력 수신장치(200)로 특정 주파수의 전자기파를 전송하도록 하는 복수의 패치(patch) 안테나로 구성되는 어레이 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 전력 송신부(111)는 전술된 유도 방식, 공진 방식 및 전자기파 방식 중 하나 이상의 방법을 이용하여 무선 전력을 전달할 수 있다.
한편, 전력 송신부(111)는 무선 전력을 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 인가되는 전압, 전류 등의 특성을 조절할 수 있는 회로를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
제어부(112)는 무선 전력 전송장치(100)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다. 제어부(112)는 무선 전력 전송장치(100)의 동작을 제어하기 위해 적어도 하나의 프로세서(processor)로 구성될 수 있다. 또한, 제어부(112)는 무선 전력 전송장치(100)를 제어하는 다른 제어부(미도시)와 통합되도록 구현될 수 있다.
제어부(112)는 통신부(114) 및 전력 송신부(111)를 제어할 수 있다.
제어부(112)는 무선 전력 수신장치(200)의 존재를 검출한 결과에 따라 무선 전력 수신장치(200)를 식별 또는 인증하는 과정을 수행하거나, 무선 전력 전송의 시작 여부를 결정할 수 있다.
또한, 제어부(112)는 무선 전력을 형성하기 위한 전력 송신부(111)의 주파수, 위상, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다. 특성의 결정은 무선 전력 전송장치(100) 측의 조건에 의하거나, 무선 전력 수신장치(200) 측의 조건에 의하여 이루어질 수 있다.
제어부(112)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 무선 전력 수신장치의 디바이스 정보, 결제 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 관련 정보를 수신할 수 있다.
디바이스 정보, 결제 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보는 도 1을 설명하는 부분에서 상술한 바와 동일하므로 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
제어부(112)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 무선 전력 전송장치(100)가 전자기파 방식을 사용할 경우, 제어부(112)는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 진폭중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
제어부(112)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 충전 완료 신호를 수신하고, 충전 완료 신호에 기초하여 무선 전력 수신장치(200)로 전송하는 무선 전력량을 조절할 수 있다. 무선 전력량을 조절하는 것은 무선 전력의 전송을 중단하는 것을 포함할 수 있다.
제어부(112)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 결제 정보를 수신하고, 수신된 결제 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 무선 전력량을 결정하고, 결정된 무선 전력량에 기초하여 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력을 전송할 수 있다.
제어부(112)는 무선 전력 수신장치(200)로 전송한 무선 전력량에 대한 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다.
통신부(114)는 무선 전력 수신장치(200)와 WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), 블루투스 저전력(Bluetooth low energy), 및 지그비(Zigbee)와 같은 근거리 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신부(294)는 서버에게 디바이스 정보 및 결제 정보를 전송하기 위해 LTE(long term evolution), LTE-A(LTE advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(wireless broadband), 또는 GSM(global system for mobile communications) 등과 같은 통신 방식을 사용하여 통신을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본 발명은 통신부(114)에서 수행하는 특정 통신 방식에 의하여 그 권리범위가 한정되지 않는다.
통신부(114)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 디바이스 정보, 결제 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신할 수 있다.
통신부(114)는 무선 전력 수신장치(200)뿐만 아니라, 다른 무선 전력 전송장치(미도시) 및 서버(300)와 통신을 수행할 수 있다. 예컨대 통신부(114)는 서버로부터 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보, 무선 전력 수신장치(200)로 전송해야 할 무선 전력량에 대한 정보를 수신할 수 있다.
한편 통신부(114)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 결제 정보를 수신하는 경우 상기 결제 정보를 서버로 재전송할 수 있다. 또한, 통신부(114)는 무선 전력 수신장치(200)로 전송한 무선 전력량에 대한 정보를 서버로 전송할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 수신장치(200)의 블록도 이다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 수신장치는(200)는 전력 수신부(291), 통신부(294) 및 제어부(292)를 포함할 수 있다.
전력 수신부(291)는 무선 전력 전송장치(100)로부터 전송되는 무선 전력을 수신한다. 전력 수신부(291)는 무선 전력 전송 방식에 따라 무선 전력을 수신하기 위해 필요한 구성 요소를 포함할 수 있다. 또한, 전력 수신부(291)는 하나 이상의 무선 전력 전송 방식에 따라 무선 전력을 수신할 수 있으며, 이 경우 전력 수신부(291)는 각 방식에 따라 필요한 구성 요소들을 함께 포함할 수 있다.
전력 수신부(291)는 자기장 또는 전자기파의 형태로 전달되는 무선 전력을 수신하기 위한 코일, 공진기 또는 안테나 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 유도 방식에 따른 구성 요소로서, 전력 수신부(291)는 변화되는 자기장에 의하여 전류가 유도될 수 있는 2차 코일을 포함할 수 있다. 또한, 전력 수신부(291)는 공진 방식에 따른 구성 요소로서 특정 공진 주파수를 가진 자기장에 의하여 공진 현상이 발생되는 공진 회로를 포함할 수 있다. 또한, 전력 수신부(291)는 전자기파 방식에 따른 구성 요소로서 전자기파를 수신하기 위한 복수의 패치 안테나로 구성되는 어레이 안테나를 포함할 수 있다.
전력 수신부(291)는 무선으로 수신된 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 정류 회로(rectifier)(미도시) 및 평활 회로(regulator) (미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 전력 수신부(291)는 수신된 전력 신호에 의하여 과전압 또는 과전류가 발생하지 않도록 방지하는 회로를 더 포함할 수 있다. 무선 전력 수신장치(200)는 정류 회로 및 평활 회로를 통해 출력되는 직류 전력을 부하(load)에 전달하기 위한 회로를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 부하가 배터리(battery) 인 경우, 충전 IC가 무선 전력 수신장치(200)에 더 포함되어, 직류 전력을 이용하여 배터리를 충전 할 수 있다.
제어부(292)는 1개 이상의 프로세서로 구성될 수 있으며, 무선 전력 수신장치(200)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다. 제어부(292)는 통신부(294)를 제어하여 무선 전력 전송장치(100)로 충전 상태 정보를 전달할 수 있다. 충전 상태 정보는 무선 전력 전송장치(100)에게 무선 전력의 전달을 개시하거나 종료하도록 지시하는 것일 수 있다. 또한, 충전 상태 정보는 무선 전력 전송장치(100)에게 무선 전력의 특성을 조절하도록 지시하는 것일 수 있다. 충전 상태 정보는 충전이 완료되었음을 지시하는 충전 완료 신호를 포함할 수 있다.
제어부(292)는 통신부(294) 및 전력 수신부(291)를 제어할 수 있다.
제어부(292)는 통신부(294)를 통해 태그장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득하고, 태그장치로부터 취득된 통신 설정 정보에 기초하여 무선 전력 전송장치(100)와 통신을 설정하고, 무선 충전 영역과 관련된 위치정보를 상기 무선 전력 전송장치(100)로 전송하고, 전력 수신부(291)을 제어하여 무선 전력 전송장치(100)로부터 전송된 무선 전력을 수신하도록 제어할 수 있다.
또한, 무선 전력 수신장치(200)는 배터리(미도시)를 포함할 수 있으며, 제어부(292)는 충전IC를 제어하여 무선 전력 전송장치(100)로부터 수신한 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전하고, 배터리 충전이 완료되는 경우, 충전 상태 정보(예컨대, 충전 완료 신호)를 무선 전력 전송장치(100)로 전송하도록 제어할 수 있다.
제어부(292)는 통신부(294)를 제어하여 태그장치로부터 서버(300)에 접속할 수 있는 서버 접속 정보를 수신하고, 상기 서버 접속 정보를 이용하여 상기 서버(300)와 통신을 수행하고, 무선 전력 수신장치(200)의 결제 정보를 서버로 전송할 수 있다.
무선 전력수신장치(200)는, 전자 장치일 수 있으며, 전자 장치에는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
통신부(294)는 무선 전력 전송장치(100)의 통신부(114)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신부의 통신 방식에 대해서는 도 2의 설명 부분에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.
제어부(292)는 통신부(294)를 통해 무선 전력 전송장치(100)에게 디바이스 정보, 결제 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 전송할 수 있다. 실시 형태에 따라 제어부(292)는 통신부(294)를 통해 서버(300)에게 디바이스 정보, 결제 정보 및 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 전송할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 전자기파 방식을 이용하는 무선 전력 전송장치를 이용한 무선 충전 시스템을 도시한다.
도 4를 참조하면 무선 전력 전송장치(100), 무선 전력 수신장치(200), NFC 태그(210) 및 서버(300)가 도시되어 있다.
무선 전력 전송장치(100) 는 적어도 하나의 무선 전력 수신장치(200)에게 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 무선 전력 전송장치(100)는 복수 개의 패치 안테나(patch antenna)(111 내지 126)를 포함할 수 있다. 패치 안테나(111 내지 126)는 각각이 전자기파를 발생시킬 수 있다. 패치 안테나(111 내지 126)가 발생시키는 전자기파의 진폭 및 위상 중 적어도 하나는 무선 전력 전송장치(100)에 의하여 조정될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 패치 안테나(111 내지 126) 각각이 발생시키는 전자기파를 서브 전자기파라 명명하도록 한다.
무선 전력 전송장치(100)는 패치 안테나(111 내지 126)에서 발생되는 서브 전자기파 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 한편, 서브 전자기파들은 서로 간섭될 수 있다. 예를 들어, 어느 한 지점에서는 서브 전자기파들이 서로 보강 간섭될 수 있으며, 또 다른 지점에서는 서브 전자기파들이 서로 상쇄 간섭될 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 전자기파들이 서로 보강 간섭될 수 있도록, 패치 안테나(111 내지 126)가 방사하는 서브 전자기파 각각의 진폭 및 위상 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선 전력을 수신하기 위해 NFC 태그(210)에 무선 전력 수신장치(200)가 근접 또는 접촉하여 태그장치에 포함된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 취득할 수 있다. NFC 태그(210)가 제 1 지점(x1, y1, z1)에 위치하는 경우, 태그장치는 도 1에서 상술한 바와 같이 제 1 지점의 위치 정보, NFC 태그 ID, 무선 전력 전송장치(100)의 IP 어드레스 및 접속해야 할 서버의 접속 정보를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 지점의 위치 정보는 제 1 지점에서 일정 거리 이내의 영역을 포함할 수 있으며 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보일 수 있다. 또한 제 1 지점의 위치 정보는 충전 영역의 ID를 포함할 수도 있다. 위치 정보가 충전 영역의 ID인 경우, 무선 전력 송신장치(200) 또는 서버(300)에 충전 영역 ID에 대응되어 무선 전력을 전송하기 위한 조건(예를들면 방향, 거리, 좌표, 전자기파의 위상 및 진폭 등)이 미리 저장되어 있을 수 있다. 즉, 무선 전력 수신장치(200)로부터 충전 영역 ID를 수신한 무선 전력 전송장치(100)는 수신된 충전 영역 ID에 대응되는 조건을 이용하여 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 수 있다.
사용자가 무선 전력 수신장치(200)를 NFC 태그에 근접 또는 접촉시키면 무선 전력 수신장치(200)는 NFC 태그에 포함된 정보를 취득할 수 있다.
즉, 무선 전력 수신장치(200)는 제 1 지점(x1, y1, z1)의 위치 정보(예:좌표) 및 무선 전력 전송장치(100)의 IP 어드레스와 같은 통신설정 정보를 취득하여 무선 전력 전송장치(100)와 통신을 설정할 수 있다. 제 1 지점의 위치 정보는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보일 수 있다.
실시 형태에 따라 NFC 태그는 QR 코드 또는 RFID 태그로 대체될 수 있으며, 무선 전력 수신장치(200)는 QR 코드 또는 RFID 태그를 통해 제 1 지점의 위치 정보 및 무선 전력 전송장치(100)의 통신 설정 정보를 취득할 수 있다. 무선 전력 수신장치(200)는 카메라를 이용하여 QR 코드를 촬영하고, 촬영된 QR 코드를 통해 제 1 지점의 위치 정보(무선 충전 영역과 관련된 위치 정보) 및 무선 전력 전송장치(100)의 통신 설정 정보를 취득할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 통신 설정 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치(100)와 무선 전력 수신장치(200)간에 통신을 설정하고 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 전송한다. 무선 전력 수신장치(200)는 상기 통신 설정 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치(100)와 무선 전력 수신에 필요한 통신을 수행할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 이용하여 무선 전력(400)을 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자기파 방식으로 무선 전력을 전송할 경우, 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 각 서브 전자기파들의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어하여 무선 전력 수신장치(200)에 무선 전력(400)을 전송할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)가 높은 효율로 무선 전력을 수신하기 위해서는, 충전을 위해 무선 전력 수신장치(200)가 놓여질 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 전자기파들이 보강 간섭되어야 한다. 이에 따라, 무선 전력 전송장치(100)는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 서브 전자기파들이 서로 보강 간섭이 되도록 패치 안테나(111 내지 126)를 제어할 수 있다. 여기에서, 패치 안테나(111 내지 126)를 제어한다는 것은, 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 신호의 크기를 제어하거나 또는 패치 안테나(111 내지 126)로 입력되는 신호의 위상(또는 딜레이)을 제어하는 것을 의미할 수 있다.
한편, 특정 지점에서 전자기파가 보강 간섭되도록 제어하는 기술인 빔-포밍(beam forming)에 대해서는 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 아울러, 본 발명에서 이용되는 빔-포밍의 종류에 대하여 제한이 없음 또한 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 미국 공개특허 2016/0099611, 미국 공개특허 2016/0099755, 미국 공개특허 2016/0100124 등에 개시된 바와 같은, 다양한 빔 포밍 방법이 이용될 수 있다. 빔-포밍에 의하여 형성된 전자기파의 형태를, 에너지 포켓(pockets of energy) 이라 명명할 수도 있다.
이에 따라, 서브 전자기파들에 의하여 형성된 전자기파는 제 1 지점(x1,y1,z1)에서 진폭이 최대가 될 수 있어 무선 전력 수신장치(200)는 높은 효율로 무선 전력(400)을 수신할 수 있다.
더욱 상세하게, 무선 전력 수신장치(200)가 무선 전력 전송장치(100)를 기준으로 상대적으로 우측에 배치되는 경우, 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 전송장치(100)의 어레이 안테나를 구성하는 복수의 패치 안테나 중 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나들(예를 들어, 114,118,122,126)로부터 형성되는 서브 전자기파들에 상대적으로 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다. 즉, 상대적으로 좌측에 배치된 패치 안테나들(예를 들어, 111,115,119,123)로부터 형성되는 서브 전자기파들이 먼저 형성된 이후에, 소정의 시간이 흐른 후에 상대적으로 우측에 배치된 패치 안테나들(예를 들어, 114,118,122,126)로부터 서브 전자기파가 발생될 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 우측의 지점에서 서브 전자기파들이 동시에 만날 수 있어 상대적으로 우측의 지점에서 서브 전자기파들이 보강 간섭될 수 있다. 만약, 무선 전력 전송장치(100)를 기준으로 상대적으로 중앙의 지점에 위치하는 무선 전력 수신장치(200)에 무선 전력(400)를 전송하기 위해 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 전송장치(100)는 어레이 안테나의 좌측에 위치하는 패치 안테나들(예를 들어, 111,115,119,123)과 우측에 위치하는 패치 안테나들(예를 들어, 114,118,122,126)에 실질적으로 동일한 딜레이를 적용하여 생성된 서브 전자기파들을 방사하여 무선 전력(400)을 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송장치(100)를 기준으로 상대적으로 좌측의 지점에 위치하는 무선 전력 수신장치(200)에 무선 전력(400)을 전송하기 위해 빔-포밍을 수행하는 경우에는, 무선 전력 전송장치(100)의 어레이 안테나의 좌측에 배치된 패치 안테나들(예를 들어, 111,115,119,123)에 우측에 배치된 패치 안테나들(예를 들어, 114,118,122,126)보다 더 큰 딜레이를 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)가 전송한 NFC 태그(210) 정보를 이용하여 무선 전력을 전송해야 할 위치를 결정하고, 결정된 위치에서 서브 전자기파들이 보강 간섭이 발생하게 하여, 높은 송신 효율로 무선 충전을 수행할 수 있다. 즉, 무선 전력 전송장치(100)는 제 1 지점의 위치 정보에 기초하여 패치 안테나를 통해 방사되는 전자기파의 위상 및 진폭을 제어할 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 전자기파 방식 무선 전력 전송장치를 복수 개 사용한 무선 충전 시스템의 예를 도시한다.
도 5를 참조하면 무선 충전 시스템은 복수 개의 무선 전력 전송장치(100, 103, 105), 복수 개의 무선 충전 테이블(211, 213, 215), 서버(300) 및 무선 전력 수신장치(200)가 도시되어 있다.
설명의 편의를 위해 휴대 단말기와 같은 무선 전력 수신장치(200)가 무선 충전 시스템에 진입한 것을 가정하여 설명한다. 제1 무선 전력 전송장치(100)는 제1 무선 충전 테이블(211)에 대응된다. 제1 무선 충전 테이블(211)에는 제1 NFC 태그(211a)가 부착될 수 있으며, 제1 NFC 태그(211a)는 제1 무선 충전 테이블(211)의 위치 정보, 제1 무선 전력 전송장치(100)와 통신 연결에 필요한 통신 설정 정보, 및 무선 충전에 따른 과금 등의 목적을 위해 접속할 서버(300)의 접속 정보를 포함할 수 있다. 설명의 편의상 NFC 태그를 예를 들어 설명하지만, RFID 태그, QR코드 및 MST 장치를 이용해도 동일한 기능을 수행할 수 있다.
제1 NFC 태그(211a)는 제1 무선 충전 테이블의 위치 정보, 예를 들어 좌표(x1, y1, z1) 또는 무선 충전 테이블 ID, 예컨대 IP 주소 및 맥 어드레스와 같이 제1 무선 전력 전송장치(100)와 통신 설정에 필요한 통신 설정 정보 및 서버(300)의 IP 어드레스를포함 할 수 있다.
제2 무선 전력 전송장치(103)는 제2 무선 충전 테이블(213)에 대응된다. 제2 무선 충전 테이블(213)에는 제2 NFC 태그(213a)가 부착될 수 있으며, 제2 NFC 태그(213a)는 제2 무선 충전 테이블(213)의 위치 정보, 제2 무선 전력 전송장치(103)와 통신 연결에 필요한 통신 설정 정보 및 과금 등의 목적을 위해 접속할 서버(300)의 접속 정보를 포함할 수 있다. 예로, 제2 NFC 태그(213a)는 제2 무선 충전 테이블의 좌표(x2, y2, z2) 또는 무선 충전 테이블 ID, 무선 전력 전송장치(103)의 맥 어드레스와 같이 제2 무선 전력 전송 장치(103)와 통신 설정에 필요한 통신 설정 정보 및 서버(300)의 IP 어드레스를 포함할 수 있다.
제3 무선 전력 전송장치(105)는 제3 무선 충전 테이블(215)에 대응된다. 제3 무선 충전 테이블(215)에는 제3 NFC 태그(215a)가 부착될 수 있으며, 제3 NFC 태그(215a)는 제3 무선 충전 테이블(215)의 위치 정보, 제3 무선 전력 전송장치(100)와 통신 연결에 필요한 통신 설정 정보 및 과금 등의 목적을 위해 접속할 서버(300)의 접속 정보를 포함할 수 있다. 예로, 제3 NFC 태그(215a)는 무선 충전 테이블의 좌표(x3, y3, z3) 또는 무선 충전 테이블 ID, 제3 무선 전력 전송장치(105)의 맥 어드레스와 같이 제3 무선 전력 전송장치(105)와 통신 설정에 필요한 통신 설정 정보 및 서버(300)의 IP 어드레스를 포함할 수 있다.
본 예시에서 1개의 무선 충전 테이블이 1개의 무선 전력 전송장치에 대응되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니고, 1개의 무선 전력 전송장치가 복수의 무선 충전 테이블에 대응되어 복수의 테이블 각각에 충전을 위해 놓여진 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력을 제공하는 것도 가능하다.
무선 전력 전송장치(100, 103, 105) 및 무선 전력 수신장치(200)의 기능 및 구성요소에 대해서는 도 4와 관련하여 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
서버(300)는 무선 전력 전송장치(100, 103, 105) 및 무선 전력 수신장치(200)와 통신을 수행할 수 있다. 서버(300)는 통신을 수행하여 무선 전력 전송장치(100, 103, 105)의 무선 충전 기능을 관리할 수 있다. 예를 들어, 서버(300)는 무선 전력 수신장치(200)의 위치가 변경되면 변경된 위치 정보에 기초하여 무선 전력 전송장치를 결정하고 해당하는 무선 전력 전송장치가 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)에 전송하도록 할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 무선 전력을 공급받기 위해 제1 무선 충전 테이블(211)에서 무선 전력 수신장치(200)를 제1 NFC 태그(211a)에 근접 또는 접촉시키는 경우, 무선 전력 수신장치(200)는 제1 NFC 태그(211a)에 포함된 위치 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 서버(300)는 수신된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 확인하여, 확인된 위치정보에 대응되는 무선 충전 전송장치를 제1 무선 전력 전송장치(100)로 결정하고, 제1 무선 전력 전송장치(100)로 무선 전력 수신장치(200)에게 무선 전력을 전송하도록 요청할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 수신장치(200)는 서버(300)로 결제 정보를 전송할 수 있으며, 서버(300)는 결제 정보를 분석하여 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 전력량을 결정하고 이에 따라 결정된 전력량만큼 무선 전력을 전송하도록 무선 전력 전송장치(100)를 제어할 수 도 있다. 제1 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선 전력을 수신하는 도중에, 사용자가 무선 전력 수신장치(200)를 제3 무선 충전 테이블(215)로 이동시켜 무선 전력 수신 장치(200)를 제3 NFC 태그(215a)에 근접 또는 접촉 시키면 무선 전력 수신장치(200)는 제3 NFC 태그(215a)로부터 수신된 제3 무선 충전 테이블과 관련된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보, 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보 및 무선 전력 수신장치(200)의 통신 설정 정보를 서버(300)로 전송한다.
서버(300)는 수신된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보(x3, y3, z3) 및 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보에 따라 제3 무선 전력 전송장치(105)에게 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력을 전송하도록 요청할 수 있다. 한편, 제1 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)에게 무선 전력을 전송하면서 무선 전력 수신장치(200)와 계속해서 통신을 수행하며, 무선 전력 수신장치(200)가 더 이상 전력을 수신하지 않는 것으로 판단되면 무선 전력 전송을 중단할 수 있다.
또한 서버(300)는 제1 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선 전력 수신장치(200)로 전송된 무선 전력량에 대한 정보를 수신하고 이에 따라 제3 무선 전력 전송장치(105)가 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 무선 전력의 양을 결정할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신장치(200)로 공급 해야 할 전력의 양이 3KW 인 상태에서 제1 무선 전력 전송장치(100)에서 무선 전력 수신장치(200)로 공급한 전력의 양이 2KW였으면 서버(300)는 제3 무선 전력 전송장치(105)가 무선 전력 수신장치(200)로 전송해야 할 전력의 양을 1KW로 결정할 수 있다. 결정된 전력량에 대한 정보를 제3 무선 전력 전송장치(105)로 전송하여 무선 전력 전송장치(105)가 해당하는 전력량만큼의 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송하도록 요철할 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 자기 유도 방식의 무선 전력 전송장치를 이용한 무선 충전 시스템의 예를 도시한다.
도 6을 참조하면 무선 전력 전송장치(100), 무선 전력 수신장치(200) 및 서버(300)가 도시되어 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 예컨대 충전 패드(pad) 형태로 제공될 수 있으며 무선 전력 수신장치(200)를 충전 패드에 올려 놓는 경우 무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력(400)을 수신하여 충전될 수 있다. 무선 전력 전송장치(100)와 무선 전력 수신장치(200) 사이의 거리는 바람직하게는 1cm 이하일 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선 전력(400)을 수신하여 무선 전력 수신장치(200)에 전기적으로 연결된 부하(예컨대 배터리)에 전력을 제공하여 충전을 수행할 수 있다. 또한 무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 상태 정보, 무선 전력 전송장치(100) 제어 정보 및 결제 정보 등을 무선 전력 전송장치(100)에 송신할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 인-밴드(in-band) 통신 방식을 통해 상기 정보들을 무선 전력 전송장치(100)에 송신할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력을 수신하는 코일의 자기장 변화를 이용하여 무선 전력 수신장치(200)의 결제 정보, 무선 전력 전송을 요청하는 신호나, 무선 전력 수신에 필요한 정보, 상태 정보 및 무선 전력 전송장치(100) 제어 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라 사용자는 충전 패드에 무선 전력 수신장치(200)를 올려 놓는 것만으로 별도의 결제 과정 없이, 무선 전력 수신장치(200)를 충전할 수 있다. 또한 결제 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 전송하는 것에 의해 무선 전력 전송장치(100) 및 무선 전력 수신장치(200)간에 인증절차가 진행되므로 별도의 인증 진행 단계를 생략할 수 있다. 또한 인-밴드 통신 방식을 사용함으로 인해 무선 전력 전송장치(100)와 무선 전력 수신장치(200)간의 통신 설정을 위한 페어링 과정이 생략될 수 있다.
예를 들면, 사용자가 무선 전력 수신장치(200)에서 신용카드 앱(app)을 실행시킨 뒤 충전 패드에 무선 전력 수신장치(200)를 올려 놓으면 결제에 필요한 결제 정보(예: 신용 카드 번호)가 무선 충전용 코일을 통해 무선 전력 전송장치(100)로 전송될 수 있으며, 무선 전력 전송장치(100)는 수신한 결제 정보를 서버(300)로 전송하여 결제를 진행할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 수신장치(200)는 서버(300)와 아웃밴드 통신 통신 방식으로 서버(300)로 결제 정보를 전송할 수 있다. 서버(300)는 수신된 결제 정보에 기초하여 무선 전력 전송장치(100)가 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 무선 전력의 양을 결정하여, 무선 전력 송신장치(100)로 결정된 전력량을 전달할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 전송장치(100) 주변에는 신용카드 결제 단말기(미도시)가 배치될 수 있다. 사용자가 무선 전력 전송장치(100)를 포함하는 충전 패드에 무선 전력 수신장치(200)를 올려 놓는 경우, 무선 전력 수신장치(200)에 내장된 코일은 MST(magnetic secure transmission) 통신 방식에 따라 결제에 필요한 정보(예컨대, 신용카드 번호)에 해당하는 자기장을 발생하고, 신용카드 결제 단말기는 상기 자기장을 수신하여 결제를 진행할 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따른 자기 공진 방식 무선 전력 전송장치를 이용한 무선 충전 시스템의 예를 도시한다.
도 7을 참조하면 무선 전력 전송장치(100), 무선 전력 수신장치(200) 및 서버(300)가 도시되어 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선 전력(400)을 수신하여 무선 전력 수신장치(200)에 전기적으로 연결된 부하(예: 배터리)에 전력을 제공하여 배터리를 충전할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 통신부를 통해 결제 정보, 무선 전력 전송을 요청하는 신호, 무선 전력 수신장치(200)의 상태 정보와 같이 무선 전력 전송장치(100)로부터 무선 전력을 수신하기 위해 필요한 정보를 아웃-밴드 통신 방식(401)으로 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신장치(200)는 블루투쓰(Bluetooth) 또는 와이파이(WiFi) 등과 같은 근거리 통신을 이용하여 무선 전력 수신장치(200)의 결제 정보, 무선 전력 전송 요청 신호나, 상태 정보 등을 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 결제 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치(200)를 인증하고 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송장치(100)는 수신된 결제 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 서버(300)는 수신된 무선 전력 수신장치(200)의 결제 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치(100)로 전송된 무선 전력량에 대응하는 금액에 대해 결제를 수행할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 무선 전력 수신장치(200)의 상태정보를 수신하고 상기 상태정보에 기초하여 무선 전력 전송을 중단할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 전송장치(100)가 무선 전력 수신장치(200)로부터 충전 완료 신호를 수신하는 경우 상기 충전 완료 신호에 기초하여 무선 전력 전송을 중단하고, 무선 전력 수신장치(200)가 전송한 무선 전력 전송장치(100)로부터 수신한 무선 전력량에 대한 정보 또는 무선 전력 전송장치(100)가 무선 전력 수신장치(200)로 전송한 무선 전력량에 대한 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 서버(300)는 수신한 무선 전력량에 대한 정보에 기초하여 사용 요금을 결정할 수 있고, 결제 정보를 이용하여 결정된 사용 요금에 대해 결제를 수행할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 전송장치(100) 주변에는 카드 결제 단말기(미도시)가 배치될 수 있다. 사용자가 무선 전력 전송장치(100)를 포함하는 충전 패드에 무선 전력 수신장치(200)를 올려 놓는 경우, 무선 전력 수신장치(200)에 내장된 코일은 MST 방식에 따라 결제에 필요한 결제 정보(예컨대, 카드 번호)에 해당하는 자기장을 발생하고, 카드 결제 단말기는 상기 자기장을 수신하여 결제 정보를 취득하고 취득된 결제 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 서버(300)는 상기 카드 번호를 이용하여 결제를 수행할 수 있다.
도 8 은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 8 을 참조하면 무선 전력 전송장치는 서버로부터 무선 전력 수신 장치의 디바이스 정보를 수신한다(S801). 무선 전력 전송장치는 유도 방식, 공진 방식 또는 전자기파 방식 중 적어도 어느 하나의 방식을 사용하여 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 전송할 수 있다. 서버는 무선 전력 수신장치로부터 무선 전력 수신장치의 디바이스 정보를 수신할 수 있다. 디바이스 정보는 네트워크상에서 무선 전력 수신장치를 확인할 수 있는 ID 정보 또는 맥 어드레스일 수 있다. 또한, 서버는 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신할 수 있다. 결제 정보는 무선 전력 수신장치가 무선 전력의 수신에 대한 과금을 위해 필요한 정보로, 예컨대 무선 전력 수신장치를 사용하는 사용자의 신용 카드 정보일 수 있다.
무선 전력 전송장치는 디바이스 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치를 인증한다(S803). 무선 전력 전송장치는 주변에 위치한 무선 전력 수신장치로부터 디바이스 정보를 수신한다. 설명의 편의상 무선 전력 전송장치가 서버로부터 수신한 디바이스 정보를 제 1 디바이스 정보, 무선 전력 수신장치로부터 직접 수신한 디바이스 정보를 제 2 디바이스 정보로 칭한다. 무선 전력 전송장치는 제 1 디바이스와 제 2 디바이스 정보를 비교하고 동일한 경우 제 2 디바이스 정보를 송신한 무선 전력 수신 장치를 무선 전력 전송장치가 무선 전력을 제공해야 할 무선 전력 수신 장치로 인증할 수 있다.
무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신장치로부터 디바이스 정보를 수신하기 위해 인-밴드(in-band) 통신방식을 사용할 수 있다. 예컨대, 유도 방식의 무선 전력 전송장치의 경우에는 무선 전력을 전송하는 유도 코일의 자기장 변화를 사용하여 무선 전력 수신장치로부터 제 2 디바이스 정보를 수신할 수 있다. 공진 방식 또는 전자기파 방식을 사용하는 무선 전력 전송장치의 경우에는 아웃-밴드(out-band) 통신을 사용하여 무선 전력 수신장치로부터 제2 디바이스 정보를 수신할 수 있다. 공진 방식 또는 전자기파 방식을 사용하는 무선 전력 전송장치의 경우 예컨대, 블르투스, 와이파이 등과 같은 근거리 통신을 사용하여 무선 전력 수신장치로부터 제2 디바이스 정보를 수신할 수 있다.
무선 전력 전송장치는 인증결과에 기초하여 무선 전력 수신장치에게 무선 전력을 전송한다(S805). 무선 전력 전송장치는 제 1 디바이스 정보 및 제 2 디바이스 정보가 일치하는 경우 인증에 성공한 것으로 결정하고 무선 전력 수신장치에게 무선 전력을 전송할 수 있다. 추가적으로, 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치에 무선 전력을 전송하기 전에, 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신장치는 무선 전력 수신장치와의 인-밴드 통신 또는 아웃-밴드 통신을 통해 무선 전력 수신장치에서 지원하는 무선 전력 전송 방식에 대한 정보를 수신하여 전력 전송 방식을 결정할 수 있다. 무선 전력 전송장치는 결정된 전력 전송방식에 따라 무선 전력 전송장치에 포함된 구성요소를 이용하여 전력을 무선으로 무선 전력 수신장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 결정된 무선 전력 전송방식이 자기 유도 방식이면 유도 코일을, 자기 공진 방식이면 공진기를, 전자기파 방식이면 어레이 안테나를 각각 이용하여 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송할 수 있다.
도 9 는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 결제 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치로 전송하는 무선 전력량을 조정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 9 를 참조하면, 무선 전력 전송장치는 서버로부터 무선 전력 수신장치의 결제 정보에 기초하여 결정된 무선 전력량에 대한 정보를 수신한다(S901). 서버는 카드 결제 단말기 또는 무선 전력 수신장치로부터 수신한 결제 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치가 무선 전력 수신장치로 전송할 무선 전력량을 결정할 수 있다. 예를 들면, 무선 전력 수신장치의 사용자가 일정 금액을 결제 진행하면 서버는 상기 결제 금액에 대응하는 무선 전력량을 확인한다. 서버는 확인된 무선 전력량에 대한 정보를 무선 전력 전송장치로 전송한다.
무선 전력 전송장치는 서버로부터 수신된 전력량에 대한 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 전송되는 무선 전력량을 조정한다(S903). 무선 전력 전송장치는 무선 전력량에 대한 정보를 수신하면 상기 전력량에 대한 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 전력을 전송한다. 무선 전력 전송장치는 전송된 무선 전력량을 계속하여 모니터링하고, 미리 결정된 값에 도달하면 전송을 중단함으로써 무선 전력 수신장치로 전송되는 무선 전력량을 조정할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 결제한 금액에 해당하는 무선 전력량이 3KW 인 경우, 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로 전송하는 전력량을 모니터링 하여 3KW가 되면 무선 전력 수신장치로의 무선 전력 전송을 중단한다.
실시 형태에 따라 무선 전력 전송장치는, 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 데이터를 수신한 후에 무선 전력 수신장치로 전송된 무선 전력량에 대한 정보를 서버로 전송하고, 서버는 해당 무선 전력량에 대한 요금을 청구할 수 있다. 이에 대한 과정을 도 10을 이용하여 설명한다.
도 10 은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 무선 전력 수신장치로 전송한 무선 전력량에 대한 정보를 서버로 전송하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 10 을 참조하면 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 수신한다(S1001). 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 인-밴드 통신 방식 또는 아웃-밴드 통신 방식으로 수신할 수 있다. 인-밴드 및 아웃-밴드 통신에 대한 설명은 도 9의 설명부분에서 상술하였으므로 여기서는 생략한다.
충전 완료 신호는 무선 전력 수신장치에 포함된 배터리가 완전히 충전되는 경우 또는 사용자가 설정한 값으로 충전되는 경우 무선 전력 수신장치가 무선 전력 전송장치로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신장치가 무선 전력을 무선 전력 수신장치로 전송하는 도중에, 무선 전력 수신장치가 무선 전력의 수신을 끝낼 경우에도 충전 완료 신호를 무선 전력 송신장치에 전송할 수 있다.
또한 사용자에 의해 충전이 중단되는 경우에도 충전 완료 신호가 무선 전력 전송장치로 전송될 수 있다. 무선 전력 전송장치는 충전 완료 신호에 기초하여 무선 전력 전송을 중단한다(S1003). 선택적으로, 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 수신하는 경우 무선 전력의 세기를 충전 완료 신호 수신이전보다 약하게 하여 전송할 수 있다.
무선 전력 전송장치는 충전 완료 신호에 기초하여 무선 전력 수신장치로 전송된 무선 전력량을 결정한다(S1005). 무선 전력 전송장치는 무선 전력 전송이 시작된 시점부터 충전 완료 신호를 수신한 시점까지 무선 전력 수신장치로 전송된 무선 전력량을 확인한다.
무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로 보내진 전력량에 대한 정보를 서버로 전송한다(S1007). 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로 전송한 전력량이 결정되면 전력량에 대한 정보를 서버로 전송하여 서버가 수신한 전력량에 대한 정보를 이용하여 요금을 산출할 수 있다.
도 11 은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 무선 전력 전송장치가 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 과정을 도시한다.
도 11을 참조하면 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 무선 전력 수신장치의 디바이스 정보 및 무선 전력 수신장치가 위치한 제 1 지점의 위치 정보를 수신한다(S1101). 본 실시예의 무선 전력 전송장치는 전자기파 방식으로 무선 전력을 전송할 수 있다. 무선 전력 전송장치는 무선 전력을 방사하기 위한 복수의 패치 안테나를 포함할 수 있으며 각각의 패치 안테나로 공급되는 전력을 제어하여 각 패치 안테나에서 방사되는 서브 전자기파의 위상 및 진폭을 조절하여 무선 전력을 원하는 위치로 전송할 수 있다.
무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치가 보내온 디바이스 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치와 통신 설정을 수행한다(S1103). 디바이스 정보는 네트워크 상에서 무선 전력 수신장치를 확인하기 위한 정보이며, 예를 들면 무선 전력 수신장치의 맥어드레스 또는 IP(internet protocol) 어드레스를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 수신한 위치 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 전송되는 전자기파의 위상 및 진폭을 결정한다(S1105). 사용자가 무선 충전 테이블에 장착된 NFC 태그에 무선 전력 수신장치를 근접 또는 접촉 시키면, 무선 전력 수신장치는 NFC 태그에 저장된 무선 충전 테이블의 위치 정보 및 무선 전력 전송장치의 맥 어드레스와 같이 무선 전력 전송장치와 통신 연결에 필요한 무선 전력 전송장치의 통신 설정정보를 NFC 태그로부터 수신할 수 있다. 무선 충전 테이블의 위치는 무선 전력 수신장치의 위치와 동일할 수 있다. 무선 전력 수신장치는 NFC 태그로부터 획득된 무선 전력 전송장치의 통신 설정 정보를 사용하여 무선 전력 전송장치와 통신 설정을 수행하고 무선 전력 전송장치로 무선 전력 수신장치의 디바이스 정보 및 무선 전력 수신장치가 위치하는 제 1 지점의 위치 정보를 전송할 수 있다. 제 1 지점은 무선 충전 영역이며, 여기서 제 1 지점은 테이블의 위치와 동일할 수 있다.
무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 수신된 무선 충전 테이블의 위치 정보에 기초하여 패치 안테나에서 방사되는 전자기파의 위상 및 진폭을 결정할 수 있다.
무선 전력 전송장치는 결정된 위상 및 진폭을 갖는 전자기파를 무선 전력 수신장치로 전송한다(S1107). 무선 전력 전송장치는 전자기파가 제 1 지점으로 전송되도록 각 패치 안테나에 입력되는 전력의 크기 및 위상을 조절하여 각 패치 안테나에서 방사되는 서브 전자기파의 위상 또는 진폭을 제어할 수 있다.
도 12 는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신장치의 전력 수신 방법에 대한 흐름도이다.
도 12를 참조하면 무선 전력 수신장치는 태그장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득할 수 있다(S1201). 태그장치는 NFC 태그, RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 태그장치는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 포함할 수 있다. 통신 설정 정보는 무선 전력 전송 장치와 통신을 설정하기 위한 정보 및/또는 서버에 접속하기 위한 서버 접속 정보를 포함할 수 있다. 사용자가 무선 전력 수신 장치를 태그장치에 근접 또는 접촉 시키면 태그장치에 포함된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 무선 전력 수신장치에서 취득할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 수신장치는 카메라를 포함할 수 있으며, 태그장치가 QR 코드 또는 바코드인 경우, 무선 전력 수신장치는 카메라를 이용하여 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득할 수 있다.
무선 전력 수신장치는 통신 설정 정보에 기초하여 무선 전력 전송장치와 통신을 설정할 수 있다(S1203). 예를 들면 무선 전력 수신장치는 통신 설정 정보에 포함된 무선 전력 전송장치의 IP 어드레스, 맥어드레스, 고유 ID 및 고유이름 중 적어도 하나를 이용하여 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하고 통신을 수행할 수 있다.
무선 전력 수신장치는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 무선 전력 전송장치로 전송할 수 있다(S1205). 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보는 태그장치에서 일정 거리 이내의 영역을 포함할 수 있으며, 무선 전력 수신 장치의 위치를 포함할 수 있다. 또한, 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에는 사전에 무선 충전 시스템에서 전자 장치가 위치하여 무선 충전이 수행될 수 있도록 사전에 지정된 영역에 대한 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 장치는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신하고, 상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송할 수 있다. 구체적으로 무선 전력 전송장치는, 상기 무선 충전 영역 관련 위치 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치가 지원하는 무선 전력 전송 방식에 따라 무선 전력을 무선 전력 수신장치에 전송할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신장치가 전자기파 방식의 무선 전력 전송방식을 지원하면, 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 수신한 무선 충전 영역과 관련된 정보에 기초하여 각 패치 안테나에서 방사되는 전자기파의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어하여 전력을 무선 전력 수신장치로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신장치가 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 지원할 경우, 무선 전력 전송장치에 포함된 유도 코일 또는 공진기에 전력을 공급하여, 유도 코일 또는 공진기에서 발생되는 자기장의 세기를 제어하여 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 수신장치는 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력을 수신한다(S1207). 무선 전력 수신 장치는 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전하고, 배터리 충전이 완료되는 경우, 충전 완료 신호를 무선 전력 전송장치로 전송할 수 있다.
무선 전력 전송 장치는 충전 완료 신호를 수신하고, 상기 수신된 충전 완료 신호에 기초하여 무선 전력량을 조절할 수 있다. 구체적으로 무선 전력 전송 장치는 충전 완료 신호를 이용하여 무선 전력 수신 장치로 전송하는 무선 전력량을 줄이거나 또는 무선 전력 전송을 중단할 수 있다. 또한 무선 전력 수신장치는 태그장치로부터 취득한 통신 설정 정보를 이용하여 서버에 접속하고, 무선 전력 수신 장치의 결제정보를 서버로 전송할 수 있다. 서버로 전송되는 무선 전력 수신장치의 결제정보는 무선 충전에 대한 과금 목적으로 사용될 수 있으며, 결제 금액 및/또는 신용카드 정보가 포함될 수 있다. 선택적으로, 무선 전력 수신장치는 결제정보를 무선 전력 전송장치로 전송할 수 있다. 이 경우. 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 수신한 결제 정보를 이용하여 자신이 무선 전력 수신장치에 전송한 전력에 대해 결제를 수행할 수 있다.
도 13 은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 전송장치의 전력 전송 방법에 대한 흐름도이다.
도 13을 참조하면 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신한다(S1301). 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보는 태그장치에서 일정 거리 이내의 영역을 포함할 수 있으며, 무선 전력 수신 장치의 위치를 포함할 수 있다. 또한, 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에는 사전에 무선 충전 시스템에서 전자 장치가 위치하여 무선 충전이 수행될 수 있도록 사전에 지정된 영역에 대한 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송장치는 무선 충전 영역 관련 위치 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송할 수 있다(S1303). 무선 전력 전송 장치는 무선 충전 영역 관련 위치 정보를 수신하고, 상기 무선 충전 영역 관련 위치 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 무선 전력 수신장치가 지원하는 무선 전력 전송 방식에 따라 무선 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신장치가 전자기파 방식의 무선 전력 전송방식을 지원하면, 무선 전력 전송 장치는 상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 이용하여 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신장치가 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 지원할 경우, 무선 전력 전송장치에 포함된 유도 코일 또는 공진기에 전력을 공급하여, 유도 코일 또는 공진기에서 발생되는 자기장의 세기를 제어하여 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다
무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 수신하고, 상기 충전 완료 신호에 기초하여 무선 전력 수신장치로 전송하는 무선 전력량을 조절할 수 있다. 구체적으로, 무선 전력 전송 장치는 충전 완료 신호를 수신하는 경우, 무선 전력 수신장치로 전송하는 무선 전력량을 줄이거나 또는 무선 전력 전송을 중단할 수 있다.
무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하고, 상기 결제 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 무선 전력의 전송을 시작할 수 있다. 결제 정보는 결제 금액을 포함할 수 있으며, 무선 전력 전송장치는 결제 금액에 기초하여 무선 전력 수신장치로 전송할 무선 전력량을 결정할 수 있다. 즉, 무선 전력 전송장치는 결제 금액에 대응하는 무선 전력량을 결정하고, 결정된 무선 전력량을 무선 전력 수신장치로 전송할 수 있다.
또한 결제 정보는 신용카드 정보를 포함할 수 있으며, 무선 전력 전송장치는 신용카드 정보에 기초하여 무선 전력 수신장치로 무선 전력 전송을 시작할 수 있다.
도 14는 본 개시의 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치가 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하여 결제를 진행하는 예를 도시한다.
도 14를 참조하면 태그장치(10), 무선 전력 수신장치(200), 무선 전력 전송 장치(100) 및 서버(300)가 도시되어 있다.
태그장치(10)는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 포함할 수 있다. 통신 설정 정보는 무선 전력 전송장치(100)와 통신을 설정하기 위한 통신 설정 정보 및 서버(300)에 접속하기 위한 서버 접속 정보를 포함할 수 있다.
태그장치(10)는 예를 들면 NFC 태그, RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신장치(200)는 태그장치(10)로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 통신 설정 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하고, 태그장치로부터 취득한 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보, 결제 정보, 무선 전력 수신장치의 디바이스 정보 및 무선 전력 수신장치(200)의 사용자 정보를 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다. 결제 정보는 결제 금액 및/또는 신용카드 정보를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치가 지원하는 무선 전력 전송 방식에 따라 무선 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신장치가 전자기파 방식의 무선 전력 전송방식을 지원하면, 무선 전력 전송장치는 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 크기를 제어하여 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신장치가 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 지원할 경우, 무선 전력 전송장치에 포함된 유도 코일 또는 공진기에 전력을 공급하여, 유도 코일 또는 공진기에서 발생되는 자기장의 세기를 제어하여 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 전송 장치(100)는 결제 금액에 따라 무선 전력 전송장치로 전송할 무선 전력량을 결정하고, 무선 전력량에 대응하는 무선 전력을 무선 전력 수신장치로 전송할 수 있다.
한편 무선 전력 전송 장치(100)는 결제 기능을 포함할 수 있다. 무선 전력 전송 장치(100)가 결제 금액 없이 신용카드 정보만을 수신하는 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력을 전송하고, 무선 전력 수신장치(200)로부터 충전완료 신호를 수신하면, 무선 전력 전송을 중단 또는 무선 전력의 세기를 약하게 조절하고, 무선 전력 수신장치(200)로 전송한 무선 전력량을 산출하여 결제 금액을 결정하고 결제를 진행할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 전송 장치(100)는 상기 결제 금액 및 신용카드 정보를 서버(300)로 전송하고, 서버(300)는 결제 금액 및 신용카드 정보에 기초하여 결제를 진행할 수 있다.
도 15는 본 개시의 실시예에 따른 서버가 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하여 결제를 진행하는 예를 도시한다.
도 15를 참조하면 태그장치(10), 무선 전력 수신장치(200), 무선 전력 전송 장치(100) 및 서버(300)가 도시되어 있다.
태그장치(10)는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 포함할 수 있다. 통신 설정 정보는 무선 전력 전송장치(100)와 통신을 설정하기 위한 통신 설정 정보 및 서버(300)에 접속하기 위한 서버 접속 정보를 포함할 수 있다.
태그장치(10)는 예를 들면 NFC 태그, RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신장치(200)는 태그장치(10)로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 통신 설정 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하고, 태그장치(10)로부터 취득한 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보와 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치가 지원하는 무선 전력 전송 방식에 따라 무선 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신장치가 전자기파 방식의 무선 전력 전송방식을 지원하면, 무선 전력 전송장치는 어레이 안테나에 포함된 각 패치 안테나에 입력되는 전력의 크기 및 위상을 조절하여 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 진폭을 조절하여 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신장치가 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 지원할 경우, 무선 전력 전송장치에 포함된 유도 코일 또는 공진기에 전력을 공급하여, 유도 코일 또는 공진기에서 발생되는 자기장의 세기를 제어하여 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 통신 설정 정보에 포함된 서버 접속 정보를 이용하여 서버(300)에 접속하고, 무선 충전에 따른 과금을 위해 결제 정보, 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보 및 무선 전력 수신장치(200)의 사용자 정보 를 서버(300)로 전송할 수 있다. 결제 정보는 예컨대, 결제 금액 및 신용카드 정보를 포함할 수 있다. 서버(300)은 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신된 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보 또는 무선 전력 수신장치(200)의 사용자 정보를 무선 전력 전송장치(100)에 전송할 수 있으며, 이를 수신한 무선 전력 전송장치(200)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 직접 수신된 디바이스 정보 및 사용자 정보와 비교하여 무선 전력 수신장치(200)을 인증한 후에 무선 전력의 전송을 시작할 수 있다.
서버(300)는 결제 금액에 따라 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 무선 전력량 결정하여 무선 전력 전송장치(100)로 전송하고, 무선 전력 전송장치(100)는 서버(300)로부터 수신한 무선 전력량에 대응하는 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로 무선 전력을 전송하고, 무선 전력 수신장치(200)로부터 충전완료 신호를 수신하면, 무선 전력 전송을 중단 또는 무선 전력의 세기를 약하게 하고, 무선 전력 수신장치(200)로 전송한 무선 전력량을 산출하여 서버(300)로 전송할 수 있다. 서버(300)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 결제 정보 및 무선 전력 전송장치(100)로부터 수신한 무선 전력량에 대한 정보에 기초하여 결제를 진행할 수 있다.
도 16은 본 개시의 실시예에 따른 무선 전력 전송장치 및 서버가 무선 전력 수신장치로부터 수신한 무선 전력량 정보를 이용하여 결제를 진행하는 예를 도시한다.
도 16을 참조하면 태그장치(10), 무선 전력 수신장치(200), 무선 전력 전송 장치(100) 및 서버(300)가 도시되어 있다.
태그장치(10)는 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 포함할 수 있다. 통신 설정 정보는 무선 전력 전송장치(100)와 통신을 설정하기 위한 통신 설정 정보 및 서버(300)에 접속하기 위한 서버 접속 정보를 포함할 수 있다.
태그장치(10)는 예를 들면 NFC 태그, RFID 태그, QR 코드, 바코드 및 MST 장치를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신장치(200)는 태그장치(10)로부터 무선 충전 영역 관련 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 통신 설정 정보를 이용하여 무선 전력 전송장치(100)와 통신을 설정하고, 태그장치로부터 취득한 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보, 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보 및 무선 전력 수신장치(200)의 사용자 정보 등을 무선 전력 전송 장치(100)로 전송할 수 있다.
무선 전력 전송장치(100)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신된 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 이용하여 무선 전력 수신장치가 지원하는 무선 전력 전송 방식에 따라 무선 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신장치가 전자기파 방식의 무선 전력 전송방식을 지원하면, 무선 전력 전송장치는 어레이 안테나에 포함된 각 패치 안테나에 입력되는 전력의 크기 및 위상을 조절하여 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 크기를 조절하여 무선 전력을 무선 전력 수신장치(200)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신장치가 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 지원할 경우, 무선 전력 전송장치에 포함된 유도 코일 또는 공진기에 전력을 공급하여, 유도 코일 또는 공진기에서 발생되는 자기장의 세기를 제어하여 무선 전력 수신장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 통신 설정 정보에 포함된 서버 접속 정보를 이용하여 서버(300)에 접속하고, 무선 전력 전송장치로부터 수신된 무선 전력에 대한 과금을 위해 결제 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 추가적으로, 무선 전력 수신장치(200)는 인증 등의 목적에 사용하도록 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보 및 무선 전력 수신장치(200)의 사용자 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 서버(300)은 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신된 무선 전력 수신장치(200)의 디바이스 정보 및 사용자 정보를 무선 전력 전송장치(100)에 전송할 수 있으며, 이를 수신한 무선 전력 전송장치(200)는 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신된 디바이스 정보 및 사용자 정보와 비교하여 무선 전력 수신장치(200)을 인증한 후에 무선 전력의 전송을 시작할 수 있다.
무선 전력 수신장치(200)는 무선 전력 수신장치(200)의 배터리(미도시)가 만충되거나, 기 정의된 레벨만큼 충전이 완료되면 충전 완료 신호를 무선 전력 전송장치(100)로 전송하여 충전을 완료하고, 자신이 수신한 무선 전력량에 대한 정보를 서버(300)로 전송할 수 있다. 무선 전력 수신장치(200)로부터 수신한 무선 전력량에 대한 정보와 함께 서버(300)는 이전에 무선 전력 수신장치(200)로부터 획득한 결제 정보에 기초하여 결제를 진행할 수 있다.
실시 형태에 따라 무선 전력 수신장치(200)는 충전이 완료되면 충전 완료 신호를 무선 전력 전송 장치(100)로 전송하여 충전을 완료하고, 자신이 수신한 무선 전력량에 대한 정보를 무선 전력 전송장치(100)로 전송할 수 있다.
무선 전력 전송 장치(100)는 무선 전력 수신장치로부터 수신한 무선 전력량에 대한 정보에 기초하여 결제를 진행하거나 또는 결제 정보 및 무선 전력량에 대한 정보를 서버(300)로 전송하고, 서버(300)는 결제 정보 및 무선 전력량에 대한 정보에 기초하여 결제를 진행할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 매체는 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 이동 단말 내에 포함될 수 있는 메모리는 본 개시의 실시예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 개시를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 개시는 비록 한정된 예시적 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 개시는 상기의 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 개시의 범위는 설명된 예시적 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 무선 전력 전송장치
111 : 전력 송신부
112 : 제어부
114 : 통신부
200 : 무선 전력 수신장치
291 : 전력 수신부
292 : 제어부
294 : 통신부
300 : 서버
400 : 무선전력

Claims (20)

  1. 무선 전력 전송장치와 통신을 수행하는 통신부;
    무선 전력을 수신하는 전력 수신부; 및
    상기 통신부, 상기 전력 수신부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통해 태그장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득하고, 상기 통신 설정 정보에 기초하여 상기 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하고, 상기 무선 충전 영역과 관련된 위치정보를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하고, 상기 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력을 수신하도록 제어하는 무선 전력 수신장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태그장치는,
    NFC 태그, RFID 태그, QR 코드 또는 MST 장치 중 적어도 하나를 포함하는 무선 전력 수신장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신장치는 배터리를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리 충전이 완료되는 경우, 충전 완료 신호를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하도록 제어하는 무선 전력 전송장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신장치는,
    상기 통신 설정 정보를 이용하여 서버에 접속하고, 상기 무선 전력 수신장치의 결제정보를 상기 서버로 전송하는 무선 전력 수신장치.
  5. 무선 전력 수신장치와 통신을 수행하는 통신부;
    무선 전력을 전송하는 전력 송신부; 및
    상기 통신부, 상기 전력 송신부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 무선 전력 수신장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신하고, 상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하도록 제어하는 무선 전력 전송장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어하는 무선 전력 전송장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 수신하고, 상기 충전 완료 신호에 기초하여 상기 무선 전력의 전송을 조절하는 무선 전력 전송장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하고, 상기 결제 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 무선 전력 전송장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 결제 정보는 결제 금액을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 결제 금액에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 전송할 무선 전력량을 결정하는 무선 전력 전송장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 결제 정보는 신용카드 정보를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 무선 전력 수신장치로부터 상기 신용카드 정보가 수신되면, 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력 전송을 시작하는 무선 전력 전송장치.
  11. 태그장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보 및 통신 설정 정보를 취득하는 단계;
    상기 통신 설정 정보에 기초하여 무선 전력 전송장치와 통신을 설정하는 단계;
    상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하는 단계; 및
    상기 무선 전력 전송장치로부터 무선 전력을 수신하는 단계;를 포함하는 무선 전력 수신장치의 무선 전력 수신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 태그장치는,
    NFC 태그, RFID 태그, QR 코드 또는 MST 장치 중 적어도 하나를 포함하는 무선 전력 수신장치의 무선 전력 수신 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 무선 전력을 이용하여 상기 무선 전력 수신장치의 배터리를 충전하는 단계; 및
    상기 배터리 충전이 완료되는 경우, 충전 완료 신호를 상기 무선 전력 전송장치로 전송하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 수신 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 통신 설정 정보를 이용하여 서버에 접속하는 단계; 및
    상기 무선 전력 수신장치의 결제정보를 상기 서버로 전송하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 수신장치의 무선 전력 수신 방법.
  15. 무선 전력 수신장치로부터 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 무선 충전 영역 관련 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 단계;를 포함하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 전력을 전송하는 단계는,
    상기 무선 충전 영역과 관련된 위치 정보에 기초하여 상기 무선 전력에 대응하는 전자기파의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 무선 전력 수신장치로부터 충전 완료 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 충전 완료 데이터에 기초하여 상기 무선 전력의 전송을 조절하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 방법은,상기 무선 전력 수신장치로부터 결제 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 결제 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력을 전송하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 결제 정보는 결제 금액을 포함하고,
    상기 방법은, 상기 결제 금액에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 전송할 무선 전력량을 결정하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 결제 정보는 신용카드 정보를 포함하고,
    상기 방법은, 상기 무선 전력 수신장치로부터 상기 신용카드 정보에 기초하여 상기 무선 전력 수신장치로 무선 전력 전송을 시작하는 단계;를 더 포함하는 무선 전력 전송장치의 무선 전력 전송 방법.
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