KR20170130974A - Method of Operating Apparatus for Receiving Wireless Power in Multi-mode - Google Patents

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KR20170130974A
KR20170130974A KR1020160062012A KR20160062012A KR20170130974A KR 20170130974 A KR20170130974 A KR 20170130974A KR 1020160062012 A KR1020160062012 A KR 1020160062012A KR 20160062012 A KR20160062012 A KR 20160062012A KR 20170130974 A KR20170130974 A KR 20170130974A
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이재규
권용일
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

A method of operating a multimode receiver capable of wirelessly receiving power simultaneously in a resonance mode and an induction mode according to an embodiment of the present invention includes a step of determining whether an event related to the induction mode during charging by the resonance mode is generated or not; a step of receiving power by the induction mode when the event is generated; a step of measuring a resonance voltage according to the power received by the resonance mode and an induction voltage according to the power received by the induction mode; and a step of comparing the sum of the resonance voltage and the induction voltage with a threshold voltage that is a threshold voltage value at which a voltage applied to a load become an over voltage, and determining whether to simultaneously charge in the resonance mode and the induction mode. It is possible to optimize a wireless power transfer mode.

Description

멀티 모드 수신기의 동작 방법{Method of Operating Apparatus for Receiving Wireless Power in Multi-mode}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of operating a multi-mode receiver,

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 전자기 공진 방식과 전자기 유도 방식으로 동시에 무선 전력 수신이 가능한 멀티 모드 수신기의 동작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wireless power transmission technique, and more particularly, to a method of operating a multimode receiver capable of receiving wireless power simultaneously with an electromagnetic resonance method and an electromagnetic induction method.

최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.Recently, as the information and communication technology rapidly develops, a ubiquitous society based on information and communication technology is being made.

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. In order for information communication devices to be connected anytime and anywhere, sensors equipped with a computer chip having a communication function must be installed in all facilities of the society. Therefore, power supply problems of these devices and sensors are becoming a new challenge. In addition, mobile devices such as Bluetooth handsets and iPods, as well as mobile phones, have been rapidly increasing in number, and charging the battery has required users time and effort. As a way to solve this problem, wireless power transmission technology has recently attracted attention.

무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 고주파, Microwave, 레이저 등과 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. The wireless power transmission technology (wireless power transmission or wireless energy transfer) is a technology to transmit electric energy from the transmitter to the receiver wirelessly using the induction principle of the magnetic field. In the 1800s, electric motor or transformer And thereafter, a method of transmitting electrical energy by radiating electromagnetic waves such as high frequency, microwave, and laser has also been attempted. Our electric toothbrushes and some wireless shavers are actually charged with electromagnetic induction.

현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 RF 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.Up to the present, energy transmission using radio may be roughly classified into a magnetic induction method, an electromagnetic resonance method, and an RF transmission method using a short wavelength radio frequency.

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.In the magnetic induction method, when two coils are adjacent to each other and a current is supplied to one coil, a magnetic flux generated at this time causes an electromotive force to the other coils. As a technology, . The magnetic induction method has the disadvantage that it can transmit power of up to several hundred kilowatts (kW) and the efficiency is high, but the maximum transmission distance is 1 centimeter (cm) or less, so it is usually adjacent to the charger or the floor.

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.The self-resonance method is characterized by using an electric field or a magnetic field instead of using electromagnetic waves or currents. The self-resonance method is advantageous in that it is safe to other electronic devices or human body since it is hardly influenced by the electromagnetic wave problem. On the other hand, it can be used only at a limited distance and space, and has a disadvantage that energy transfer efficiency is somewhat low.

단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 전송 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.Short wavelength wireless power transmission - simply, RF transmission - takes advantage of the fact that energy can be transmitted and received directly in radio wave form. This technology is a RF power transmission system using a rectenna. Rectena is a combination of an antenna and a rectifier, which means a device that converts RF power directly into direct current power. That is, the RF method is a technique of converting an AC radio wave into DC and using it. Recently, as the efficiency has improved, commercialization has been actively researched.

무선 전력 전송 기술은 모바일 뿐만 아니라 IT, 철도, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.Wireless power transmission technology can be applied not only to mobile, but also to various industries such as IT, railroad, and household appliance industry.

무선 전력 수신기 중 전자기 공진 모드와 전자기 유도 모드로 동시에 전력을 수신할 수 있는 멀티 모드 수신기의 동작에서, 특정 모드로 전력을 수신 중 다른 모드로 전력을 수신할 수 있음이 감지된 경우 아무런 사전 준비없이 다른 모드로도 전력을 수신하게 되면 과전압, 과전류, 과전력을 유발할 수 있어 수신기의 손상이 발생할 수 있다.In the operation of a multimode receiver capable of simultaneously receiving power in an electromagnetic resonance mode and an electromagnetic induction mode of a wireless power receiver, when it is detected that power can be received in another mode while receiving power in a particular mode, Receiving power in other modes may cause overvoltage, overcurrent, and overcurrent, which may cause damage to the receiver.

또한, 이러한 현상을 막기 위해 특정 모드로 전력 전송 중 다른 모드로 전력을 전혀 수신하지 않을 경우, 두 가지 모드에 의한 동시 충전이 가능한 멀티 모드 수신기의 장점을 전혀 이용하지 못하는 문제점이 있다.Also, in order to prevent such a phenomenon, there is a problem that when the power is not received in any other mode during the power transmission in the specific mode, the advantage of the multimode receiver capable of simultaneous charging by the two modes can not be utilized at all.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 멀티 모드 수신기의 동작 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of operating a multimode receiver.

본 발명의 다른 목적은 특정 모드로 전력 수신 중 다른 모드에 의한 전력 수신이 가능할 경우, 무선 전력 전송 모드를 최적화할 수 있는 멀티 모드 송신기의 동작 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of operating a multimode transmitter capable of optimizing a wireless power transmission mode when power reception by another mode is possible during power reception in a specific mode.

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.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명은 멀티 모드 송신기의 동작 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method of operating a multimode transmitter.

본 발명의 일 실시예에 따른 공진 모드와 유도 모드로 동시에 무선으로 전력을 수신할 수 있는 멀티 모드 수신기의 동작 방법은, 상기 공진 모드에 의한 충전 중 유도 모드에 관한 이벤트의 발생 여부를 판단하는 단계; 상기 이벤트가 발생된 경우, 상기 유도 모드에 의한 전력을 수신하는 단계; 상기 공진 모드에 의해 수신된 전력에 따른 공진 전압과 상기 유도 모드에 의해 수신된 전력에 따른 유도 전압을 각각 측정하는 단계; 및 상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합을, 부하로 인가되는 전압이 초과 전압으로 되는 임계 전압값인 임계 전압과 비교하여 상기 공진 모드와 상기 유도 모드로 동시 충전할지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a multimode receiver capable of wirelessly receiving power simultaneously in a resonant mode and an inductive mode according to an embodiment of the present invention includes determining whether an event related to a charging inductive mode by the resonant mode occurs, ; Receiving power by the induction mode when the event is generated; Measuring a resonance voltage according to the power received by the resonance mode and an induced voltage according to the power received by the induction mode; And determining whether to simultaneously charge the sum of the resonance voltage and the induced voltage by comparing the sum of the resonance voltage and the induced voltage with the threshold voltage that is a threshold voltage value that causes the voltage applied to the load to become an over voltage, .

실시예에 따라, 상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합이 상기 임계 전압 미만인 경우, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드에 의해 수신된 전력이 동시에 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Controlling the first switch and the second switch such that when the sum of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage, the resonance mode and the power received by the induction mode are simultaneously transferred to the load, As shown in FIG.

실시예에 따라, 상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합이 상기 임계 전압 이상인 경우, 상기 공진 전압과 상기 유도 전압 중 최대 전압을 상기 임계 전압과 비교하여, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드 중 어느 모드로 충전할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the sum of the resonance voltage and the induced voltage is equal to or greater than the threshold voltage, the maximum voltage among the resonance voltage and the induced voltage is compared with the threshold voltage, And determining whether to charge the battery.

실시예에 따라, 상기 최대 전압이 상기 임계 전압 미만인 경우, 상기 최대 전압에 대응하는 모드에 의해 수신된 전력이 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, if the maximum voltage is less than the threshold voltage, controlling the first switch and the second switch such that the power received by the mode corresponding to the maximum voltage is transferred to the load.

실시예에 따라, 상기 최대 전압이 상기 임계 전압 이상인 경우, 상기 최소 전압에 대응하는 모드에 의해 수신된 전력이 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, when the maximum voltage is equal to or higher than the threshold voltage, controlling the first switch and the second switch such that the power received by the mode corresponding to the minimum voltage is transferred to the load.

실시예에 따라, 상기 이벤트는 상기 멀티 모드 수신기로 상기 유도 모드에 따른 식별 신호가 수신되는 것일 수 있다.According to an embodiment, the event may be that an identification signal according to the guidance mode is received by the multimode receiver.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공진 모드와 유도 모드로 동시에 무선으로 전력을 수신할 수 있는 멀티 모드 수신기의 동작 방법은, 상기 공진 모드에 의한 충전 중 유도 모드에 관한 이벤트의 발생 여부를 판단하는 단계; 상기 이벤트가 발생된 경우, 상기 유도 모드에 의한 전력을 수신하는 단계; 상기 공진 모드에 의해 수신된 전력에 따른 공진 전압과 상기 유도 모드에 의해 수신된 전력에 따른 유도 전압을 각각 측정하는 단계; 상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합을, 부하로 인가되는 전압이 초과 전압으로 되는 임계 전압값인 임계 전압과 비교하여, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드로 동시 충전할지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 공진 모드와 상기 유도 모드로 동시 충전이 불가능한 경우, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드 중 어느 하나의 모드로 충전하면서, 다른 하나의 모드에 대한 송신 전력의 감소를 요청하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a multimode receiver capable of simultaneously receiving power wirelessly in a resonant mode and an inductive mode according to another embodiment of the present invention includes the steps of determining whether an event related to the in- ; Receiving power by the induction mode when the event is generated; Measuring a resonance voltage according to the power received by the resonance mode and an induced voltage according to the power received by the induction mode; Comparing the sum of the resonance voltage and the induced voltage with a threshold voltage that is a threshold voltage value that causes a voltage applied to the load to become an excess voltage to determine whether to simultaneously charge the resonance mode and the induction mode; And requesting reduction of the transmission power for the other mode while charging in either the resonance mode or the induction mode when simultaneous charging in the resonance mode and the induction mode is impossible .

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And can be understood and understood.

본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치 및 이의 전력 제어 방법에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the wireless power transmission apparatus and the power control method according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작 방법에 의하면, 멀티 모드 수신기가 공진 모드로 충전 중 동시 충전 가능한 상태로 변경될 경우 이를 감지하여 과전압이 발생되지 않는 범위에서 최적의 무선 전력 수신 모드를 선택하여 충전을 수행할 수 있다.According to another exemplary embodiment of the present invention, when the multimode receiver is changed from a resonance mode to a chargeable state during charging, it is detected that an optimal wireless power reception mode Can be selected to perform charging.

아울러, 과전압이 발생될 것으로 예상되는 경우, 하나의 무선 전력 수신 모드로 충전을 진행하면서, 멀티 모드 송신기와 연동하여 다른 무선 전력 수신 모드에 대응하는 수신기의 출력 전압을 감소시킴으로써 동시 충전 모드로 동작할 수 있어 최대의 전력 전송 효율을 나타낼 수 있다.In addition, when the overvoltage is expected to occur, the charging operation is performed in one wireless power receiving mode while the output voltage of the receiver corresponding to the other wireless power receiving mode is decreased in conjunction with the multimode transmitter, thereby operating in the simultaneous charging mode And can exhibit the maximum power transmission efficiency.

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.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

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 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드를 지원하는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 5에 따른 유도 수신기와 연동되는 유도 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 7은 PMA 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver supporting multi-mode according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a structure of a resonant receiver according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram for explaining a structure of an inductive transmitter interlocked with the inductive receiver according to FIG.
5 is a block diagram illustrating a structure of an inductive receiver according to an embodiment of the present invention.
6 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
7 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the PMA standard.
8 is a state transition diagram of a wireless power receiver supporting an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.
9 is a state transition diagram for explaining a state transition procedure in a wireless power transmitter supporting an electric resonance system according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining the operation of a multimode receiver according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating an operation method of a multimode receiver according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating an operation method of a multimode receiver according to another embodiment of the present invention.
13 is a block diagram illustrating a structure of a multimode receiver according to an embodiment of the present invention.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

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.In the description of the embodiment, in the case where it is described as being formed "above" or "below" each element, the upper or lower (lower) And that at least one further component is formed and arranged between the two components. Also, in the case of "upper (upper) or lower (lower)", it may include not only an upward direction but also a downward direction based on one component.

실시예의 설명에 있어서, 무선 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 기능이 탑재된 장치는 설명의 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 기능이 탑재된 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.In the description of the embodiments, an apparatus equipped with a function of transmitting wireless power on a wireless charging system includes a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, , A transmitting side, a wireless power transmission device, a wireless power transmitter, and the like are used in combination. Further, for the sake of convenience of explanation, it is to be understood that a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a receiving terminal, a receiving side, A receiver, a receiver, and the like can be used in combination.

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 수도 있다. 이를 위해, 송신기는 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단은 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 무선파워 전송 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.The transmitter according to the present invention may be configured as a pad type, a cradle type, an access point (AP) type, a small base type, a stand type, a ceiling embedded type, a wall type, Power can also be transmitted. To this end, the transmitter may comprise at least one radio power transmission means. Here, the radio power transmitting means may be various non-electric power transmission standards based on an electromagnetic induction method in which a magnetic field is generated in a power transmitting terminal coil and charged using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in a receiving terminal coil under the influence of the magnetic field. Here, the wireless power transmission means may include an electromagnetic induction wireless charging technique defined by Wireless Power Consortium (WPC) and Power Matters Alliance (PMA), which are standard wireless charging technologies.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 파워를 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 PMA(Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.Also, a receiver according to an embodiment of the present invention may include at least one wireless power receiving means, and may receive wireless power from two or more transmitters at the same time. Here, the wireless power receiving means may include an electromagnetic induction wireless charging technique defined by Wireless Power Consortium (WPC) and Power Matters Alliance (PMA), which are standard wireless charging technologies.

본 발명에 따른 수신기는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌, 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다. The receiver according to the present invention may be used in a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player), a navigation device, A portable electronic device such as a toothbrush, an electronic tag, a lighting device, a remote control, a fishing rod, a smart watch, etc. However, the present invention is not limited thereto. It suffices.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(20)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the wireless charging system includes a wireless power transmission terminal 10 for wirelessly transmitting power, a wireless power receiving terminal 20 for receiving the transmitted power, and an electronic device 20 Lt; / RTI >

일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.For example, the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 can perform in-band communication in which information is exchanged using the same frequency band as that used for wireless power transmission. In another example, the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 perform out-of-band communication in which information is exchanged using a different frequency band different from the operating frequency used for wireless power transmission .

일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.For example, information exchanged between the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 may include control information as well as status information of each other. Here, the status information and the control information exchanged between the transmitting and receiving end will become more apparent through the description of the embodiments to be described later.

상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.The in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may be provided.

일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다. For example, the unidirectional communication may be that the wireless power receiving terminal 20 transmits information only to the wireless power transmitting terminal 10, but the present invention is not limited thereto, and the wireless power transmitting terminal 10 may transmit information Lt; / RTI >

반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다. In the half duplex communication mode, bidirectional communication is possible between the wireless power receiving terminal 20 and the wireless power transmitting terminal 10, but information can be transmitted only by any one device at any time.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다. The wireless power receiving terminal 20 according to an embodiment of the present invention may acquire various status information of the electronic device 30. [ For example, the status information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying a running application, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, And is information obtainable from the electronic device 30 and available for wireless power control.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신단(10)은 고속 충전 지원 여부를 지시하는 소정 패킷을 무선 전력 수신단(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신단(20)은 접속된 무선 전력 송신단(10)이 고속 충전 모드를 지원하는 것으로 확인된 경우, 이를 전자 기기(30)에 알릴 수 있다. 전자 기기(30)는 구비된 소정 표시 수단-예를 들면, 액정 디스플레이일 수 있음-을 통해 고속 충전이 가능함을 표시할 수 있다.In particular, the wireless power transmitting terminal 10 according to an embodiment of the present invention can transmit a predetermined packet indicating whether or not to support fast charging to the wireless power receiving terminal 20. The wireless power receiving terminal 20 can inform the electronic device 30 of the connected wireless power transmitting terminal 10 when it is confirmed that it supports the fast charging mode. The electronic device 30 may indicate that fast charging is possible through a predetermined display means, which may be, for example, a liquid crystal display.

또한, 전자 기기(30) 사용자는 액정 표시 수단에 표시된 소정 고속 충전 요청 버튼을 선택하여 무선 전력 송신단(10)이 고속 충전 모드로 동작하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 전자 기기(30)는 사용자에 의해 고속 충전 요청 버튼이 선택되면, 소정 고속 충전 요청 신호를 무선 전력 수신단(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신단(20)은 수신된 고속 충전 요청 신호에 상응하는 충전 모드 패킷을 생성하여 무선 전력 송신단(10)에 전송함으로써, 일반 저전력 충전 모드를 고속 충전 모드로 전환시킬 수 있다. Also, the user of the electronic device 30 may select the predetermined fast charge request button displayed on the liquid crystal display means to control the wireless power transmitting terminal 10 to operate in the fast charge mode. In this case, the electronic device 30 can transmit a predetermined fast charge request signal to the wireless power receiving terminal 20 when the quick charge request button is selected by the user. The wireless power receiving terminal 20 may generate a charging mode packet corresponding to the received fast charging request signal and transmit the same to the wireless power transmitting terminal 10 to switch the general low power charging mode to the fast charging mode.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드를 지원하는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver supporting multi-mode according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 무선 전력 수신기(200)는 도 1에 도시된 무선 전력 수신단(20)에 대응될 수 있다. 무선 전력 수신기(200)는 크게 공진수신기(210), 유도수신기(220), 주제어부(230), 제1 스위치(240), 제2 스위치(250), DC/DC 컨버터(260), 및 부하(270)를 포함하여 구성될 수 있으나. 이에 한정되지는 않는다.Referring to FIG. 2, the wireless power receiver 200 may correspond to the wireless power receiving terminal 20 shown in FIG. The wireless power receiver 200 includes a resonant receiver 210, an inductive receiver 220, a main controller 230, a first switch 240, a second switch 250, a DC / DC converter 260, (270). ≪ / RTI > But is not limited thereto.

공진수신기(210)는 전자기 공진 방식으로 송신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 장치이며, A4WP 표준에 따라 동작할 수 있다. 공진수신기(210)의 상세한 구성과 동작은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.The resonant receiver 210 is a device that receives power wirelessly from a transmitter in an electromagnetic resonance manner and can operate in accordance with the A4WP standard. The detailed configuration and operation of the resonant receiver 210 will be described later with reference to FIG.

유도수신기(220)는 전자기 유도 방식으로 송신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 장치이며, PMA 또는 WPC 표준에 따라 동작할 수 있다. 유도수신기(220)의 상세한 구성과 동작은 도 4 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.Inductive receiver 220 is a device that receives power wirelessly from a transmitter in an electromagnetic induction manner and can operate in accordance with PMA or WPC standards. The detailed configuration and operation of the inductive receiver 220 will be described later with reference to Figs.

주제어부(230)는 무선 전력 수신기(200)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 특히, 주제어부(230)는 무선 전력 수신기의 상태(예컨대, 온도, 과전압/과전류/과전력 등)에 기반하여 적응적으로 무선 전력 수신 모드를 결정하고, 결정된 무선 전력 수신 모드에 따라 공진수신기(210), 유도수신기(220), 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)를 제어할 수 있다. The main control unit 230 may control the overall operation of the wireless power receiver 200. [ In particular, the main control unit 230 may adaptively determine a wireless power reception mode based on the state of the wireless power receiver (e.g., temperature, overvoltage / overcurrent / overpower, and the like) 210, an inductive receiver 220, a first switch 240, and a second switch 250.

무선 전력 수신기(200)는 전자기 유도 방식 및 전자기 공진 방식을 모두 지원하는 멀티 모드 수신기이며, 멀티 모드 수신기는 전자기 유도 방식 및 전자기 공진 방식을 모두 지원하는 멀티 모드 송신기뿐만 아니라 단일 모드 송신기로부터 무선 충전 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, 멀티 모드 수신기는 적어도 하나의 송신기로부터 전력을 수신할 수 있다.The wireless power receiver 200 is a multimode receiver that supports both electromagnetic induction and electromagnetic resonance modes. The multimode receiver is a multi-mode transmitter that supports both electromagnetic induction and electromagnetic resonance as well as a wireless charging service Can be provided. At this time, the multimode receiver can receive power from at least one transmitter.

멀티 모드 송신기와 멀티 모드 수신기 사이에서 이루어지는 무선 충전 모드 선택 및 전환 절차는 사용자의 별도 개입 없이 사용자에 투명하게 이루어질 수 있다.The wireless charging mode selection and switching procedure between the multi-mode transmitter and the multi-mode receiver can be transparent to the user without any user intervention.

멀티 모드 수신기는 전자기 공진 방식 및 전자기 유도 방식으로의 동시 전력 전송 가능 여부에 따라 제1 멀티 모드 수신기와 제2 멀티 모드 수신기로 구분될 수 있다.The multimode receiver can be divided into a first multimode receiver and a second multimode receiver depending on whether simultaneous power transmission to an electromagnetic resonance system and an electromagnetic induction system is possible.

제1 멀티 모드 수신기는 전자기 공진 방식 및 전자기 유도 방식으로 동시에 전력을 수신할 수 있다. The first multimode receiver may simultaneously receive power in an electromagnetic resonance mode and an electromagnetic induction mode.

제1 멀티 모드 수신기는 시분할 인터리빙(interleaving)하여 수행되는 전자기 공진 방식 및 전자기 유도 방식에 정의된 수신기 감지 절차에 따라 무선 전력 송신기와 신호를 송수신하며, 먼저 감지된 무선 충전 모드로 무선 전력 송신기와의 세션 설정 절차를 수행할 수 있다. 이때, 세션 설정 절차가 개시되면 수신기 감지 절차는 바로 종료될 수 있다. 수신기 감지를 위한 전자기 공진 방식과 전자기 유도 방식의 시분할 인터리빙에 있어서의 무선 충전 모드 별 수신기 감지 신호가 전송되는 시간 및 순서는 별도의 제약 사항은 없으나, 각각의 무선 충전 모드에 대응되는 표준에 정의된 시간 요구 사항들을 만족시킬 수 있도록 정의되어야 한다.The first multimode receiver transmits and receives signals to and from a wireless power transmitter in accordance with a receiver sensing procedure defined by an electromagnetic resonance method and an electromagnetic induction method performed by time division interleaving, A session establishment procedure can be performed. At this time, if the session establishment procedure is started, the receiver detection procedure may be immediately terminated. There is no particular restriction on the time and order in which the receiver detection signal is transmitted according to the wireless charging mode in the electromagnetic resonance method for receiver detection and the electromagnetic induction method for time division interleaving. However, Should be defined to meet time requirements.

또한, 제1 멀티 모드 수신기는 단일 모드 송신기와 전자기 공진 방식 또는 전자기 유도 방식에 정의된 수신기 감지 절차에 따라 무선 전력 송신기와 신호를 송수신하며, 단일 모드 송신기에 대응하는 무선 충전 모드로 송신기와의 세션 설정 절차를 수행할 수 있다.The first multimode receiver also transmits and receives signals to and from a wireless power transmitter in accordance with a receiver sensing procedure defined by a single mode transmitter and an electromagnetic resonance or electromagnetic induction method and provides a session with the transmitter in a wireless charging mode corresponding to a single mode transmitter, You can perform the setup procedure.

만약, 세션 설정 절차가 정상적으로 완료되지 않은 경우, 제1 멀티 모드 수신기에 대해 수신기 감지 절차가 재개될 수 있다.If the session establishment procedure is not normally completed, the receiver detection procedure may be resumed for the first multimode receiver.

제1 멀티 모드 수신기는 멀티 모드 송신기 측으로 멀티 모드 수신기임을 알리는 소정의 응답 신호를 송신할 수 있다. 멀티 모드 송신기는 멀티 모드 수신기임을 확인한 경우, 대안 모드로의 전환이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 대안 모드로의 전환이 필요하면, 멀티 모드 송신기는 대안 모드로의 소정 전환 절차를 수행할 수 있다. 반면, 대안 모드로의 전환이 필요하지 않은 경우, 멀티 모드 송신기는 현재 동작 모드를 유지하여 무선 충전 서비스를 제공할 수 있다.The first multimode receiver may transmit a predetermined response signal indicating that it is a multimode receiver to the multimode transmitter side. When it is confirmed that the multimode transmitter is a multimode receiver, it can be determined whether switching to the alternative mode is necessary. As a result of the determination, if it is necessary to switch to the alternative mode, the multimode transmitter can perform a predetermined switching procedure to the alternative mode. On the other hand, if switching to the alternative mode is not required, the multimode transmitter may maintain the current operating mode and provide a wireless charging service.

제1 멀티 모드 수신기는 어느 하나의 무선 충전 모드로 무선 전력을 수신하고 있는 상태에서, 다른 무선 충전 모드에 의한 식별 신호(예컨대, 디지털핑)가 수신되면 상기 다른 무선 충전 모드에 따른 세션을 설정하고 다른 무선 충전 모드로도 무선 전력을 동시에 수신할 수 있다.The first multimode receiver sets a session according to the different wireless charging mode when receiving an identification signal (for example, digital ping) from another wireless charging mode while receiving wireless power in any wireless charging mode Other wireless charging modes can also receive wireless power simultaneously.

제2 멀티 모드 수신기는 어느 한 시점에 어느 하나의 무선 충전 모드로만 동작할 수 있다. The second multimode receiver may only operate in any one of the wireless charging modes at any one time.

제2 멀티 모드 수신기는 어느 하나의 무선 충전 모드로 무선 전력을 수신하고 있는 상태에서는, 다른 무선 충전 모드에 대한 수신기 감지 절차에 응답하지 않을 수 있다. The second multimode receiver may not respond to the receiver sensing procedure for the other wireless charging mode while receiving the wireless power in any one of the wireless charging modes.

제1 멀티 모드 수신기 또는 제2 멀티 모드 수신기는 현재 활성화된 무선 충전 모드를 사용자가 식별 가능하게 하기 위한 소정 사용자 인터페이스를 제공할 수도 있다. 일 예로, 현재 활성화된 무선 충전 모드는 서로 상이한 색을 가지는 LED를 이용하여 표시될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 액정 디스플레이를 통해 현재 활성화된 무선 충전 모드가 표시될 수도 있다. The first multimode receiver or the second multimode receiver may provide a predetermined user interface for enabling the user to identify the currently active wireless charging mode. For example, the currently active wireless charging modes may be displayed using LEDs having different colors, but this is only one embodiment, and another embodiment of the present invention is a wireless charging system, Mode may be displayed.

상기한 제1 멀티 모드 수신기 및 제2 멀티 모드 수신기는 멀티 모드 캐퍼빌러티(Multimode Capability)를 송신기에 알리기 위한 소정 수신기 멀티 모드 방송 메시지를 방송할 수 있다. 여기서, 수신기 멀티 모드 방송 메시지는 지원 가능한 무선 충전 모드를 식별하기 위한 정보, 지원 가능한 무선 충전 모드 별 전력 등급에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.The first multimode receiver and the second multimode receiver may broadcast a predetermined receiver multimode broadcast message for informing the transmitter of the multimode capability. Here, the receiver multi-mode broadcast message may include information for identifying a wireless charging mode that can be supported, information about a power rating for each wireless charging mode that can be supported, and the like.

멀티 모드 수신기는 활성화된 무선 충전 모드에 따라 송신기로 전송하는 충전 상태 정보를 나타내는 메시지가 상이할 수 있다. 일 예로, 전자기 공진 방식인 A4WP 표준에서는 충전이 완료되었음을 송신기에 보고하기 위한 PRU(Power Receiving Unit) Alert 메시지가 정의되어 있다. 반면, 전자기 유도 방식인 PMA 표준에는 충전이 완료되었음을 송신기에 보고하기 위한 EOC(End of Charge) request 메시지가 정의되어 있다.The multimode receiver may be different from the message indicating the charging status information transmitted to the transmitter according to the activated wireless charging mode. For example, in the A4WP standard of the electromagnetic resonance method, a PRU (Power Receiving Unit) Alert message for reporting to the transmitter that charging is completed is defined. On the other hand, an EOC (End of Charge) request message for reporting to the transmitter that charging is completed is defined in the electromagnetic induction PMA standard.

본 명세서에서, 무선 전력 수신기(200)는 상기 제1 멀티 모드 수신기 임을 전제로 하여 설명하기로 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 수신기(200)의 특성 및 상태 등에 기반하여 적응적으로 무선 전력 수신 모드를 결정하게 된다.In this specification, the wireless power receiver 200 will be described on the premise that it is the first multimode receiver. As described above, the wireless power receiver 200 adaptively determines the wireless power receiving mode based on the characteristics and status of the wireless power receiver 200 and the like.

일 예로, 무선 전력 수신기(200)에 접속된 무선 전력 송신기에서 지원 가능한 무선 전력 전송 모드가 전자기 공진 모드이고 전자기 공진 모드에 따른 전력이 수신되면, 주제어부(230)는 공진 수신기(210)로 수신되는 전력이 DC-DC 변환기(260)에 공급될 수 있도록 제1 스위치(240)를 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 수신기(200)에 접속된 무선 전력 송신기에서 지원 가능한 무선 전력 전송 모드가 전자기 유도 모드이고 전자기 유도 모드에 따른 전력이 수신되면, 주제어부(230)는 유도 수신기(220)로 수신되는 전력이 DC-DC 변환기(260)에 공급될 수 있도록 제2 스위치(250)를 제어할 수 있다. 또 다른 일 예로, 무선 전력 수신기(200)에 접속된 무선 전력 송신기에서 지원 가능한 무선 전력 전송 모드가 전자기 유도 모드와 전자기 공진 모드이며 동시에 송신 가능한 수신기인 것이 확인되면, 주제어부(230)는 공진 수신기(210) 및 유도 수신기(220)로 수신되는 전력이 동시에 DC-DC 변환기(260)에 공급될 수 있도록 제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250)를 제어할 수 있다. For example, when the wireless power transmission mode supported by the wireless power transmitter connected to the wireless power receiver 200 is the electromagnetic resonance mode and power according to the electromagnetic resonance mode is received, the main control unit 230 receives The first switch 240 may be controlled so that the power supplied to the DC-DC converter 260 may be supplied to the DC-DC converter 260. [ In another example, when the wireless power transmission mode supported by the wireless power transmitter connected to the wireless power receiver 200 is an electromagnetic induction mode and power according to the electromagnetic induction mode is received, the main controller 230 controls the inductive receiver 220 The second switch 250 can be controlled so that the received power can be supplied to the DC-DC converter 260. [ In another example, when it is confirmed that the wireless power transmission mode supported by the wireless power transmitter connected to the wireless power receiver 200 is an electromagnetic induction mode and an electromagnetic resonance mode, The first switch 240 and the second switch 250 may be controlled such that the power received by the inductive receiver 210 and the inductive receiver 220 may be supplied to the DC-DC converter 260 at the same time.

그리고, 무선 전력 수신기(200)에 접속된 무선 전력 송신기에서 지원 가능한 무선 전력 전송 모드가 전자기 유도 모드와 전자기 공진 모드이며 동시에 송신 가능한 수신기인 것이 확인된 경우, 무선 전력 수신기(200)는 부하(270)에 과전압/과전류/과전력이 공급되지 않고 최대의 전력전송효율을 얻기 위해 소정의 알고리즘을 통해 최적의 무선 전력 수신 모드를 결정할 수 있다.If it is determined that the wireless power transmission mode supported by the wireless power transmitter connected to the wireless power receiver 200 is an electromagnetic induction mode and an electromagnetic resonance mode and is a simultaneous transmittable receiver, ), It is possible to determine an optimal wireless power reception mode through a predetermined algorithm to obtain maximum power transmission efficiency without being supplied with overvoltage / overcurrent / overpower.

제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250) 각각은 주제어부(230)의 제어에 따라 개폐될 수 있으며, 각각 공진 수신기(210) 및 유도 수신기(220)가 출력하는 전력을 DC-DC 변환기(260)로 전달 또는 차단하는 기능을 수행할 수 있다. Each of the first switch 240 and the second switch 250 may be opened and closed under the control of the main controller 230 and the power output from the resonant receiver 210 and the inductive receiver 220 may be supplied to the DC- (Not shown).

제1 스위치(240) 및 제2 스위치(250) 각각은 소정의 전압 범위 내에서 하나의 방향으로만 전하를 통과시키는 다이오드(diode) 등의 방향성 소자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 제너다이오드(Zener Diode), 쇼트키다이오드(Schottky Diode), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED), TVS다이오드(Transient Voltage Suppression Diode), 트랜지스터(예컨대, MOSFET) 등으로 구현될 수 있다.Each of the first switch 240 and the second switch 250 may be a directional element such as a diode for passing charge in only one direction within a predetermined voltage range, A Zener diode, a Schottky diode, a light emitting diode (LED), a TVS diode (Transient Voltage Suppression Diode), a transistor (e.g., a MOSFET), or the like.

DC-DC 변환기(260)는 공진 수신기(210) 및/또는 유도 수신기(220)로부터 전달되는 정류된 DC 전압을 부하(270)에 요구되는 특정 DC 전압으로 변환할 수 있다. 즉, 공진 수신기(210) 또는 유도 수신기(220)의 출력단은 도 3의 정류기(354) 또는 도 5의 정류기(520)가 되며, 비록 도 3 및 도 5에서는 DC-DC 변환기(356, 530)와 부하(358, 540)가 수신기에 포함되는 것으로 도시되어 있으나 이는 설명의 편의를 위한 것이다.The DC-DC converter 260 may convert the rectified DC voltage delivered from the resonant receiver 210 and / or the inductive receiver 220 to a specific DC voltage required by the load 270. 3 or FIG. 5, the DC-DC converters 356 and 530 may be connected to the output terminal of the resonant receiver 210 or the inductive receiver 220. The rectifier 354 of FIG. 3 or the rectifier 520 of FIG. And loads 358 and 540 are included in the receiver, but this is for convenience of illustration.

부하(270)는 DC-DC 변환기(260)로부터 전달되는 전력을 이용해 충전 또는 작동할 수 있으며 도 1의 전자 기기(30)의 일부로도 구현될 수 있다.The load 270 may be charged or operated using the power delivered from the DC-DC converter 260 and may also be implemented as part of the electronic device 30 of FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a structure of a resonant receiver according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 송신기(300)와 무선 전력 수신기(350)를 포함하여 구성될 수 있다. 무선 전력 수신기(300)는 도 2에 도시된 공진 수신기(210)에 대응될 수 있다.Referring to FIG. 3, the wireless power transmission system may include a wireless power transmitter 300 and a wireless power receiver 350 . The wireless power receiver 300 may correspond to the resonant receiver 210 shown in FIG.

상기 도 3에는 무선 전력 송신기(300)가 하나의 무선 전력 수신기(200)에 무선 파워를 전송하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(300)는 복수의 무선 전력 수신기(350)에 무선 파워를 전송할 수도 있다. 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기(350)는 복수의 무선 전력 송신기(300)로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있음을 주의해야 한다.3, the wireless power transmitter 300 is shown transmitting wireless power to one wireless power receiver 200, but this is merely an example, and wireless power 300 according to another embodiment of the present invention Transmitter 300 may also transmit wireless power to a plurality of wireless power receivers 350. It should be noted that the wireless power receiver 350 according to yet another embodiment may receive wireless power from a plurality of wireless power transmitters 300 at the same time.

무선 전력 송신기(300)는 특정 전력 전송 주파수를 이용하여 자기장을 발생시켜 무선 전력 수신기(350)에 전력을 송신할 수 있다.The wireless power transmitter 300 may generate a magnetic field using a specific power transmission frequency to transmit power to the wireless power receiver 350. [

무선 전력 수신기(350)는 무선 전력 송신기(300)에 의해 사용되는 주파수와 동일한 주파수로 동조하여 전력을 수신할 수 있다.The wireless power receiver 350 can receive power by tuning to the same frequency as that used by the wireless power transmitter 300. [

일 예로, 전력 전송을 위한 주파수는 6.78MHz 대역일 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.As an example, the frequency for power transmission may be, but is not limited to, the 6.78 MHz band.

즉, 무선 전력 송신기(300)에 의해 전송된 전력은 무선 전력 송신기(300)와 공진을 이루는 무선 전력 수신기(350)에 전달될 수 있다.That is, the power transmitted by the wireless power transmitter 300 may be communicated to a wireless power receiver 350 that is in resonance with the wireless power transmitter 300.

하나의 무선 전력 송신기(300)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신기(350)의 최대 개수는 무선 전력 송신기(300)의 최대 전송 파워 레벨, 무선 전력 수신기(350)의 최대 전력 수신 레벨, 무선 전력 송신기(300) 및 무선 전력 수신기(350)의 물리적인 구조에 기반하여 결정될 수 있다.The maximum number of wireless power receivers 350 capable of receiving power from one wireless power transmitter 300 is determined by the maximum transmission power level of the wireless power transmitter 300, the maximum power reception level of the wireless power receiver 350, May be determined based on the physical structure of the power transmitter 300 and the wireless power receiver 350.

무선 전력 송신기(300)와 무선 전력 수신기(350)는 무선 전력 전송을 위한 주파수 대역-즉, 공진 주파수 대역-과는 상이한 주파수 대역으로 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 양방향 통신은 반이중 방식의 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 프로토콜이 사용될 수 있다.The wireless power transmitter 300 and the wireless power receiver 350 can perform bidirectional communication in a frequency band different from the frequency band for the wireless power transmission, i.e., the resonance frequency band. For example, bi-directional communication may be a half-duplex Bluetooth low energy (BLE) communication protocol.

무선 전력 송신기(300)와 무선 전력 수신기(350)는 상기 양방향 통신을 통해 서로의 특성 및 상태 정보-즉, 전력 협상 정보-를 교환할 수 있다. The wireless power transmitter 300 and the wireless power receiver 350 may exchange their characteristics and status information, i.e., power negotiation information, via the two-way communication.

일 예로, 무선 전력 수신기(350)는 무선 전력 송신기(300)로부터 수신되는 전력 레벨을 제어하기 위한 소정 전력 수신 상태 정보를 양방향 통신을 통해 무선 전력 송신기(300)에 전송할 수 있으며, 무선 전력 송신기(300)는 수신된 전력 수신 상태 정보에 기반하여 동적으로 전송 전력 레벨을 제어할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기(300)는 전력 전송 효율을 최적화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과전압(Over-Voltage)에 따른 부하 파손을 방지하는 기능, 저전압(Under-Voltage)에 따라 불필요한 전력이 낭비되는 것을 방지하는 기능 등을 제공할 수 있다. In one example, the wireless power receiver 350 may transmit certain power reception state information for controlling the power level received from the wireless power transmitter 300 to the wireless power transmitter 300 via bi-directional communication, 300 can dynamically control the transmit power level based on the received power reception state information. Accordingly, the wireless power transmitter 300 not only can optimize the power transmission efficiency, but also has a function of preventing a load breakage due to an over-voltage, a function of preventing unnecessary power from being wasted due to an under-voltage And the like can be provided.

또한, 무선 전력 송신기(300)는 양방향 통신을 통해 무선 전력 수신기(350)에 대한 인증 및 식별하는 기능, 호환되지 않는 장치 또는 충전이 불가능한 물체를 식별하는 기능, 유효한 부하를 식별하는 기능 등을 수행할 수도 있다. The wireless power transmitter 300 also performs functions such as authenticating and identifying the wireless power receiver 350 via bi-directional communication, identifying incompatible devices or non-chargeable objects, identifying a valid load, and the like You may.

이하에서는, 보다 구체적으로 공진 방식의 무선 전력 전송 과정을 설명한다.Hereinafter, the wireless power transmission process of the resonance method will be described in more detail.

무선 전력 송신기(300)는 전원공급부(power supplier, 302), 전력변환부(Power Conversion Unit, 304), 매칭회로(Matching Circuit, 306), 송신공진기(Transmission Resonator, 308), 송신기 제어부(transmitter controller, 310) 및 통신부(Communication Unit, 312)를 포함하여 구성될 수 있다.The wireless power transmitter 300 includes a power supplier 302, a power conversion unit 304, a matching circuit 306, a transmission resonator 308, a transmitter controller 304, 310, and a communication unit (312).

전원공급부(302)는 송신기 제어부(310)의 제어에 따라 전력변환부(304)에 특정 공급 전압을 공급할 수 있다. 이때, 공급 전압은 DC 전압 또는 AC 전압일 수 있다. The power supply unit 302 may supply a specific supply voltage to the power conversion unit 304 under the control of the transmitter control unit 310. At this time, the supply voltage may be a DC voltage or an AC voltage.

전력변환부(304)는 송신기 제어부(310)의 제어에 따라 전력공급부(302)로부터 수신된 전압을 특정 전압으로 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 전력변환부(304)는 DC/DC 변환기, AC/DC 변환기, 파워 증폭기 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The power conversion unit 304 may convert the voltage received from the power supply unit 302 to a specific voltage under the control of the transmitter control unit 310. [ For this, the power conversion unit 304 may include at least one of a DC / DC converter, an AC / DC converter, and a power amplifier.

매칭회로(306)는 전력 전송 효율을 극대화시키기 위해 전력변환부(304)와 송신공진기(308) 사이의 임피던스를 정합하는 회로이다.The matching circuit 306 is a circuit that matches impedances between the power conversion section 304 and the transmission resonator 308 to maximize the power transmission efficiency.

송신공진기(308)는 매칭회로(306)로부터 인가된 전압에 따라 특정 공진 주파수를 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있다. The transmitting resonator 308 can transmit power wirelessly using a specific resonance frequency according to the voltage applied from the matching circuit 306. [

무선 전력 수신기(350)는 수신공진기(Reception Resonator, 352), 정류기(Rectifier, 354), DC-DC 변환기(DC-DC Converter, 356), 부하(Load, 358), 제1 제어부(First Controller, 360) 및 통신부(Communication Unit, 362)를 포함하여 구성될 수 있다.The wireless power receiver 350 includes a reception resonator 352, a rectifier 354, a DC-DC converter 356, a load 358, a first controller 352, 360, and a communication unit (communication unit) 362.

수신공진기(352)는 공진 현상을 통해 송신공진기(308)에 의해 송출된 전력을 수신할 수 있다.The reception resonator 352 can receive the power transmitted by the transmission resonator 308 through the resonance phenomenon.

정류기(354)는 수신공진기(352)로부터 인가되는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The rectifier 354 can perform the function of converting the AC voltage applied from the reception resonator 352 to a DC voltage.

DC-DC 변환기(356)는 정류된 DC 전압을 부하(358)에 요구되는 특정 DC 전압으로 변환할 수 있다.The DC-to-DC converter 356 may convert the rectified DC voltage to a specific DC voltage required by the load 358.

제1 제어부(360)는 정류기(354) 및 DC-DC 변환기(356)의 동작을 제어하거나 무선 전력 수신기(350)의 특성 및 상태 정보를 생성하여 통신부(362)에 전송할 수 있다. 일 예로, 제1 제어부(360)는 정류기(354)와 DC-DC 변환기(356)에서의 출력 전압 및 전류의 세기를 모니터링하여 정류기(354) 및 DC-DC 변환기(356)의 동작을 제어할 수 있다. The first control unit 360 may control the operation of the rectifier 354 and the DC-DC converter 356 or may generate the characteristic and status information of the wireless power receiver 350 and transmit it to the communication unit 362. For example, the first control unit 360 monitors the output voltage and current intensity at the rectifier 354 and the DC-DC converter 356 to control the operation of the rectifier 354 and the DC-DC converter 356 .

모니터링된 출력 전압 및 전류의 세기 정보는 통신부(362)를 통해 무선 전력 송신기(300)에 실시간으로 전송될 수 있다. The monitored output voltage and current intensity information can be transmitted to the wireless power transmitter 300 through the communication unit 362 in real time.

또한, 제1 제어부(360)는 정류된 DC 전압을 소정 기준 전압과 비교하여 과전압 상태(Over-Voltage State)인지 저전압 상태(Under-Voltage State)인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 소정 시스템 오류 상태가 감지되면, 감지 결과를 통신부(362)를 통해 무선 전력 송신기(300)에 전송할 수도 있다.In addition, the first controller 360 compares the rectified DC voltage with a predetermined reference voltage to determine whether it is an over-voltage state or an under-voltage state, The wireless power transmitter 300 may transmit the detection result to the wireless power transmitter 300 through the communication unit 362. [

또한, 제1 제어부(360)는 시스템 오류 상태가 감지되면, 부하의 훼손을 방지하기 위해 정류기(354) 및 DC-DC 변환기(356)의 동작을 제어하거나 스위치 또는(및) 제너 다이오드를 포함한 소정 과전류 차단 회로를 이용하여 부하(358)에 인가되는 전력을 제어할 수도 있다.The first controller 360 controls the operation of the rectifier 354 and the DC-DC converter 356 to prevent damage to the load when a system error condition is detected, or to control the operation of the rectifier 354 and the DC-DC converter 356, An overcurrent shutoff circuit may be used to control the power applied to the load 358. [

상기한 도 3에서는 송수신기 각각의 제어부(310 또는 360)와 통신부(312 또는 362)가 각각 서로 다른 모듈로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 제어부(310 또는 360)와 통신부(312 또는 362)가 각각 하나의 모듈로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.3, the control unit 310 or 360 and the communication unit 312 or 362 of the transceiver are respectively configured as different modules, but this is merely one embodiment, and another embodiment of the present invention is not limited thereto. It should be noted that the control unit 310 or 360 and the communication unit 312 or 362 may be configured as a single module.

본 발명에 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(300)는 충전 중 충전 영역에 새로운 무선 전력 수신기가 추가되거나, 충전 중인 무선 전력 수신기와의 접속이 해제되거나, 무선 전력 수신기의 충전이 완료되는 등의 이벤트가 감지되면, 나머지 충전 대상 무선 전력 수신기들을 위한 전력 재분배 절차를 수행할 수도 있다. 이때, 전력 재분배 결과는 대역외 통신을 통해 접속된 무선 전력 수신기(들)에 전송될 수 있다.The wireless power transmitter 300 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a wireless power transmitter 300 to which a new wireless power receiver is added during charging, a connection to a wireless power receiver that is being charged is disconnected, If an event is detected, it may perform a power redistribution procedure for the remaining rechargeable wireless power receivers. At this time, the power redistribution result may be transmitted to the connected wireless power receiver (s) via out-of-band communication.

도 4는 도 5에 따른 유도 수신기와 연동되는 유도 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram for explaining a structure of an inductive transmitter interlocked with the inductive receiver according to FIG.

도 4를 참조하면, 무선 전력 송신기(400)는 크게, 전력 변환부(410), 전력 전송부(420), 통신부(430), 송신기 제어부(440), 센싱부(450)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선 전력 송신기(400)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다. 4, the wireless power transmitter 400 includes a power conversion unit 410, a power transmission unit 420, a communication unit 430, a transmitter control unit 440, and a sensing unit 450 . It should be noted that the configuration of the wireless power transmitter 400 described above is not necessarily an essential configuration, and may be configured to include more or less components.

도 4에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(410)는 전원부(460)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 4, when the power is supplied from the power supply unit 460, the power conversion unit 410 may convert the power to a predetermined intensity.

이를 위해, 전력 변환부(410)는 DC/DC 변환부(411), 증폭기(412)를 포함하여 구성될 수 있다.For this, the power conversion unit 410 may include a DC / DC conversion unit 411 and an amplifier 412.

DC/DC 변환부(411)는 전원부(450)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(440)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The DC / DC converting unit 411 may convert DC power supplied from the power supply unit 450 into DC power having a specific intensity according to a control signal of the controller 440.

이때, 센싱부(450)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(440)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(450)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(400)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(440)에 제공할 수도 있다. 일 예로, 제어부(440)는 센싱부(450)에 의해 측정된 전압/전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(450)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(412)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(410)의 일측에는 전원부(450)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(412)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다.At this time, the sensing unit 450 may measure the voltage / current of the DC-converted power and provide the measured voltage / current to the controller 440. In addition, the sensing unit 450 may measure the internal temperature of the wireless power transmitter 400 and may provide the measurement result to the controller 440 in order to determine whether overheating occurs. For example, the control unit 440 may block the power supply from the power supply unit 450 adaptively based on the voltage / current value measured by the sensing unit 450 or may block the supply of power to the amplifier 412 . To this end, a power cutoff circuit may be further provided at one side of the power conversion unit 410 to cut off the power supplied from the power supply unit 450 or cut off power supplied to the amplifier 412.

증폭기(412)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(440)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(440)는 통신부(430)를 통해 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(412)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. The amplifier 412 can adjust the intensity of the DC / DC-converted power according to the control signal of the controller 440. For example, the control unit 440 may receive the power reception status information and / or the power control signal of the wireless power receiver through the communication unit 430 and may receive the power control information based on the received power reception status information and / So that the amplification factor of the amplifier 412 can be dynamically adjusted. For example, the power reception status information may include, but is not limited to, the intensity information of the rectifier output voltage, the intensity information of the current applied to the reception coil, and the like. The power control signal may include a signal for requesting power increase, a signal for requesting power reduction, and the like.

전력 전송부(420)는 다중화기(421)(또는 멀티플렉서), 송신 코일(422)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(420)는 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.The power transmitting unit 420 may be configured to include a multiplexer 421 (or a multiplexer), a transmitting coil 422, and the like. In addition, the power transmitting unit 420 may further include a carrier generator (not shown) for generating a specific operating frequency for power transmission.

반송파 생성기는 다중화기(421)를 통해 전달 받은 증폭기(412)의 출력 DC 전력을 특정 주파수를 갖는 AC 전력으로 변환하기 위한 특정 주파수를 생성할 수 있다. 이상의 설명에서는 반송파 생성기에 의해 생성된 교류 신호가 다중화기(421)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(412) 이전단 또는 이후단에 믹싱될 수도 있음을 주의해야 한다. The carrier generator may generate a specific frequency for converting the output DC power of the amplifier 412 transmitted through the multiplexer 421 to AC power having a specific frequency. In the above description, the AC signal generated by the carrier generator is mixed with the output terminal of the multiplexer 421 to generate AC power. However, this is merely one embodiment, and another example is that before the amplifier 412 It should be noted that they may be mixed only or later.

본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 송신 코일에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있음을 주의해야 한다. 본 발명의 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 송신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 송신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.It should be noted that the frequencies of the AC power delivered to each transmit coil in accordance with an embodiment of the present invention may be different from each other. In another embodiment of the present invention, the resonance frequency of each transmission coil may be set differently by using a predetermined frequency controller having a function of controlling LC resonance characteristics for different transmission coils.

전력 전송부(420)는 증폭기(412)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(421)와 복수의 송신 코일(422)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.The power transmission unit 420 includes a multiplexer 421 and a plurality of transmission coils 422, i.e., first to n-th transmission coils, for controlling the output power of the amplifier 412 to be transmitted to the transmission coil .

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(440)는 복수의 무선 전력 수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)에 3개의 무선 전력 수신기-즉, 제1 내지 3 무선 전력 수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신 코일-즉, 제1 내지 3 송신 코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(440)는 다중화기(421)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선 전력 수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(412) 증폭률을 제어하여 무선 전력 수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.The controller 440 according to an embodiment of the present invention may transmit power through time division multiplexing for each transmission coil when a plurality of wireless power receivers are connected. For example, if three wireless power receivers-i. E., First through third wireless power receivers-are each identified through three different transmit coils-i. E., First through third transmit coils-in the wireless power transmitter 400 , The control unit 440 controls the multiplexer 421 so that power can be transmitted through a specific transmission coil in a specific time slot. At this time, the amount of power transmitted to the corresponding wireless power receiver can be controlled according to the length of the time slot allocated for each transmission coil, but this is only one embodiment. The amplification rate of the amplifier 412 of the wireless power receiver may be controlled to control the transmission power of each wireless power receiver.

제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(422)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기(421)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(440)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(455)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감지 신호 전송 시점이 도래하면, 다중화기(421)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 타이머(450)는 핑 전송 단계 동안 소정 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(440)에 송출할 수 있으며, 제어부(440)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 다중화기(421)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.The control unit 440 may control the multiplexer 421 so that the detection signals may be sequentially transmitted through the first to n'th transmission coils 422 during the first detection signal transmission procedure. At this time, the control unit 440 can identify the time at which the sensing signal is transmitted using the timer 455. When the sensing signal transmission time arrives, the controller 440 controls the multiplexer 421 to output a sensing signal It can be controlled to be transmitted. For example, the timer 450 may transmit a specific event signal to the control unit 440 at predetermined intervals during the ping transmission step. When the event signal is detected, the control unit 440 controls the multiplexer 421 to transmit the corresponding event signal It is possible to control the digital ping to be transmitted through the coil.

또한, 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(432)로부터 어느 송신 코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자 및 해당 송신 코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(421)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(440)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신 코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 다중화기(421)를 제어할 수도 있다. In addition, the control unit 440 transmits a predetermined transmission coil identifier for identifying a signal strength indicator (Signal Strength Indicator) through a transmission coil from the demodulation unit 432 during the first detection signal transmission procedure, Lt; / RTI > received signal strength indicator. In the second sensing signal sending process, the controller 440 controls the multiplexer 421 so that the signal strength indicator can be transmitted through the transmitting coil (s) You may. In another example, when there are a plurality of transmit coils in which the signal strength indicator is received during the first differential sense signal transmission procedure, the control unit 440 transmits the received transmit coil with the signal strength indicator having the largest value as the second differential sense signal In the procedure, the detection signal may be determined as a transmission coil to be transmitted first, and the multiplexer 421 may be controlled according to the determination result.

변조부(431)는 제어부(440)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(421)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The modulator 431 modulates the control signal generated by the controller 440 and transmits the modulated signal to the multiplexer 421. Here, the modulation scheme for modulating the control signal includes a frequency shift keying (FSK) modulation scheme, a Manchester coding modulation scheme, a phase shift keying (PSK) modulation scheme, a pulse width modulation scheme, A differential bi-phase modulation method, and the like.

복조부(432)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(440)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC:Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.The demodulator 432 can demodulate the detected signal and transmit the demodulated signal to the controller 440 when a signal received through the transmission coil is detected. Here, the demodulated signal may include a signal strength indicator, an error correction (EC) indicator for power control during wireless power transmission, an end of charge indicator (EOC), an overvoltage / overcurrent / overheat indicator, But is not limited to, various status information for identifying the status of the wireless power receiver.

또한, 복조부(432)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(440)에 제공할 수도 있다. The demodulation unit 432 can identify which demodulated signal is received from which transmission coil, and provide the control unit 440 with a predetermined transmission coil identifier corresponding to the identified transmission coil.

또한, 복조부(432)는 송신 코일(823)을 통해 수신된 신호를 복조하여 제어부(440)에 전달할 수 있다. 일 예로, 복조된 신호는 신호 세기 지시자를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 복조 신호는 무선 전력 수신기의 각종 상태 정보를 포함할 수 있다.  The demodulation unit 432 can demodulate the signal received through the transmission coil 823 and transmit the demodulated signal to the control unit 440. In one example, the demodulated signal may include, but is not limited to, a signal strength indicator, and the demodulated signal may include various status information of the wireless power receiver.

일 예로, 무선 전력 송신기(400)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.For example, the wireless power transmitter 400 may acquire the signal strength indicator through in-band communication using the same frequency used for wireless power transmission to communicate with the wireless power receiver.

또한, 무선 전력 송신기(400)는 송신 코일(422)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(422)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(400)는 송신 코일(422)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.In addition, the wireless power transmitter 400 can transmit wireless power using the transmit coil 422, as well as exchange various information with the wireless power receiver via the transmit coil 422. [ In another example, the wireless power transmitter 400 may further include a separate coil corresponding to each of the transmit coil 422 (i.e., first to n < th > transmit coils) It should be noted that it may also perform in-band communication with the receiver.

이상이 도 4의 설명에서는 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기가 인밴드 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 저전력 블루투스 통신, RFID 통신, UWB 통신, 지그비 통신 중 어느 하나일 수 있다.In the description of FIG. 4, the wireless power transmitter 400 and the wireless power receiver perform in-band communication. However, the wireless power transmitter 400 is only one embodiment, Directional communication through different frequency bands. For example, the near-end bi-directional communication may be any one of low-power Bluetooth communication, RFID communication, UWB communication, and Zigbee communication.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(400)는 무선 전력 수신기의 요청에 따라 고속 충전 모드 및 일반 저전력 충전 모드를 적응적으로 제공할할 수도 있다.In particular, the wireless power transmitter 400 according to an embodiment of the present invention may adaptively provide a fast charge mode and a general low power charge mode at the request of the wireless power receiver.

무선 전력 송신기(400)는 고속 충전 모드가 지원 가능한 경우, 소정 패턴의 신호-이하 설명의 편의를 위해, 제1 패킷이라 명함-를 송출할 수 있다. 무선 전력 수신기는 제1 패킷이 수신되면, 접속중인 무선 전력 송신기(400)가 고속 충전이 가능함을 식별할 수 있다. The wireless power transmitter 400 may send a signal of a predetermined pattern, which is called a first packet, for convenience of explanation, when the fast charging mode is supported. The wireless power receiver can identify when the first packet is received that the wireless power transmitter 400 being connected is capable of fast charging.

특히, 무선 전력 수신기는 고속 충전이 필요한 경우, 고속 충전을 요청하는 소정 제1 응답 패킷을 무선 전력 송신기(400)에 전송할 수 있다.In particular, the wireless power receiver may send a first response packet to the wireless power transmitter 400 requesting fast charging if fast charging is required.

특히, 무선 전력 송신기(400)는 상기 제1 응답 패킷이 수신 후 소정 시간이 경과하면, 자동으로 고속 충전 모드로 전환하여 고속 충전을 개시할 수 있다.In particular, the wireless power transmitter 400 may automatically switch to the fast charge mode and initiate fast charge when a predetermined time has elapsed after the first response packet is received.

일 예로, 무선 전력 송신기(400)의 제어부(440)는 후술할 도 6 내지 도 7의 전력 전송 단계(640 또는 740)로 천이한 경우, 제1 패킷이 송신 코일(422)을 통해 송출되도록 제어할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 예는 상기 도 6의 식별 및 구성 단계(630) 또는 도 7의 식별 단계(730)에서 제1 패킷이 송출될 수도 있다.For example, when the control unit 440 of the wireless power transmitter 400 transits to the power transmission step 640 or 740 shown in FIGS. 6 to 7 to be described later, the control unit 440 controls the first packet to be transmitted through the transmission coil 422 However, this is only an example, and another example of the present invention may be the first packet sent out in the identifying and configuring step 630 of FIG. 6 or the identifying step 730 of FIG.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 무선 전력 송신기(400)가 송출하는 디지털 핑 신호에 고속 충전 지원 가능 여부를 식별할 수 있는 정보가 인코딩되어 전송될 수도 있음을 주의해야 한다.It should be noted that another embodiment of the present invention may transmit encoded information that can identify whether or not fast charge support is possible to the digital ring signal transmitted by the wireless power transmitter 400. [

무선 전력 수신기는 전력 전송 단계의 어느 시점에서든 고속 충전이 필요하면, 충전 모드가 고속 충전으로 설정된 소정 충전 모드 패킷을 무선 전력 송신기(400)에 전송할 수도 있다. 물론, 무선 전력 송신기(800)와 무선 전력 수신기는 충전 모드가 고속 충전 모드로 변경된 경우, 고속 충전 모드에 상응하는 전력이 송출 및 수신 가능할 수 있도록 내부 동작을 제어할 수 있다. 일 예로, 충전 모드가 일반 저전력 충전 모드에서 고속 충전 모드로 변경된 경우, 과전압(Over Voltage) 판단 기준, 과열(Over Temperature) 판단 기준, 저전압(Low Voltage)/고전압(High Voltage) 판단 기준, 최적 전압 레벨(Optimum Voltage Level), 전력 제어 옵셋 등의 값이 변경 설정될 수 있다. The wireless power receiver may send a predetermined charging mode packet to the wireless power transmitter 400 where the charging mode is set to fast charge if fast charging is required at any point in the power transfer phase. Of course, the wireless power transmitter 800 and the wireless power receiver can control the internal operation so that power corresponding to the fast charge mode can be sent and received when the charge mode is changed to the fast charge mode. For example, when the charging mode is changed from the normal low-power charging mode to the fast-charging mode, the overvoltage determination criterion, the over temperature criterion, the low-voltage / high- Level (Optimum Voltage Level), power control offset, and the like can be changed and set.

일 예로, 충전 모드가 일반 저전력 충전 모드에서 고속 충전 모드로 변경된 경우, 과전압(Over Voltage) 판단을 위한 임계 전압이 고속 충전이 가능하도록 높게 설정될 수 있다. 또 다른 일 예로, 과열 발생 여부를 판단하기 임계 온도가 고속 충전에 따른 온도 상승을 고려하여 높게 설정될 수 있다. 또 다른 일 예로, 송신단에서의 전력이 제어되는 최소 레벨을 의미하는 전력 제어 옵셋 값은 고속 충전 모드에서 빠르게 원하는 목표 전력 레벨로 수렴 가능하도록 일반 저전력 충전 모드에 비해 큰 값으로 설정될 수도 있다.For example, when the charging mode is changed from the normal low-power charging mode to the fast-charging mode, the threshold voltage for determining the overvoltage may be set to be high enough to enable fast charging. As another example, the critical temperature for determining whether overheating occurs may be set high considering the temperature rise due to fast charging. As another example, the power control offset value, which means the minimum level at which the power at the transmitting end is controlled, may be set to a larger value as compared with the general low power charging mode so as to be able to quickly converge to a desired target power level in the fast charging mode.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a structure of an inductive receiver according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 무선 전력 수신기(500)는 수신 코일(510), 정류기(520), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 530), 부하(540), 센싱부(550), 통신부(560), 제2 제어부(570)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(560)는 복조부(561) 및 변조부(562)를 포함하여 구성될 수 있다. 무선 전력 수신기(500)는 도 2에 도시된 유도 수신기(220)에 대응될 수 있다.5, the wireless power receiver 500 includes a receiving coil 510, a rectifier 520, a DC / DC converter 530, a load 540, a sensing unit 550, 560, and a second control unit 570. Here, the communication unit 560 may include a demodulation unit 561 and a modulation unit 562. The wireless power receiver 500 may correspond to the inductive receiver 220 shown in FIG.

상기한 도 5의 예에 도시된 무선 전력 수신기(500)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기(400)와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 통신부(560)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다. Although the wireless power receiver 500 shown in the example of FIG. 5 is shown as being capable of exchanging information with the wireless power transmitter 400 through in-band communication, this is only one embodiment, The communication unit 560 according to another embodiment of the present invention may provide short-range bidirectional communication through a frequency band different from the frequency band used for wireless power signal transmission.

수신 코일(510)을 통해 수신된 AC 전력은 정류부(520)에 전달될 수 있다. 정류기(520)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(530)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(530)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(540)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(540)에 전달할 수 있다.AC power received via the receive coil 510 may be delivered to the rectifier 520. The rectifier 520 may convert the AC power to DC power and transmit it to the DC / DC converter 530. The DC / DC converter 530 may convert the intensity of the rectifier output DC power to a specific intensity required by the load 540 and then forward it to the load 540.

센싱부(550)는 정류기(520) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 제2 제어부(570)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(550)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(510)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 제2 제어부(570)에 전송할 수도 있다. 또한, 센싱부(550)는 무선 전력 수신기(500)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 제2 제어부(570)에 제공할 수도 있다. The sensing unit 550 may measure the intensity of the DC power output from the rectifier 520 and provide the measured DC power to the second controller 570. Also, the sensing unit 550 may measure the intensity of the current applied to the reception coil 510 according to the wireless power reception, and may transmit the measurement result to the second control unit 570. The sensing unit 550 may measure the internal temperature of the wireless power receiver 500 and provide the measured temperature value to the second control unit 570.

일 예로, 제2 제어부(570)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(562)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(562)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(510) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기(400)에 전송될 수 있다. 또한, 제2 제어부(570)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(562)를 통해 무선 전력 송신기(400)에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.다른 일 예로, 복조부(561)는 수신 코일(510)과 정류기(520) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(520) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 제2 제어부(570)에 제공할 수 있다. 이때, 제2 제어부(570)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(561)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.For example, the second controller 570 may compare the measured rectifier output DC power with a predetermined reference value to determine whether an overvoltage is generated. As a result of the determination, if an overvoltage occurs, a predetermined packet indicating that an overvoltage has occurred can be generated and transmitted to the modulating unit 562. [ Here, the signal modulated by the modulating unit 562 may be transmitted to the wireless power transmitter 400 via the receiving coil 510 or a separate coil (not shown). The second controller 570 may determine that the detection signal is received when the intensity of the rectifier output DC power is equal to or greater than a predetermined reference value. When receiving the detection signal, the second controller 570 outputs a signal intensity indicator corresponding to the detection signal to the modulation unit The demodulator 561 may control the AC power signal between the receiving coil 510 and the rectifier 520 or the AC power signal between the rectifier 520 and the rectifier 520. [ The output DC power signal may be demodulated to identify whether or not the detection signal is received, and the identification result may be provided to the second controller 570. [ At this time, the second controller 570 can control the signal intensity indicator corresponding to the detection signal to be transmitted through the modulator 561. [

특히, 본 발명의 실시예에 따른 제2 제어부(570)는 복조부(560)에 의해 복조된 정보에 기반하여 접속된 무선 전력 송신기가 고속 충전이 가능한 무선 전력 송신기인지 여부를 판단할 수도 있다. In particular, the second controller 570 according to an embodiment of the present invention may determine whether the connected wireless power transmitter is a wireless power transmitter capable of fast charging based on the information demodulated by the demodulator 560. [

또한, 제2 제어부(570)는 상기 도 1의 전자 기기(30)로부터 고속 충전을 요청하는 소정 고속 충전 요청 신호가 수신된 경우, 수신된 고속 충전 요청 신호에 대응되는 충전 모드 패킷을 생성하여 변조부(561)에 전송할 수 있다. 여기서, 전자 기기로부터의 고속 충전 요청 신호는 소정 사용자 인터페이스상에서의 사용자 메뉴 선택에 따라 수신될 수 있다.1, the second controller 570 generates a charge mode packet corresponding to the received fast charge request signal and outputs the generated charge mode packet to the electronic controller 30, Unit 561, as shown in FIG. Here, the fast charge request signal from the electronic device can be received according to the user menu selection on the predetermined user interface.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제2 제어부(570)는 접속된 무선 전력 송신기가 고속 충전 모드를 지원하는 것이 확인된 경우, 배터리 잔량에 기반하여 자동으로 무선 전력 송신기에 고속 충전을 요청하거나 무선 전력 송신기가 고속 충전을 중단하고 일반 저전력 충전 모드로 전환하도록 제어할 수도 있다.The second controller 570 according to another embodiment of the present invention can automatically request the wireless power transmitter to charge the wireless power transmitter based on the battery remaining amount or to transmit the wireless power to the wireless power transmitter The power transmitter may also be controlled to stop fast charging and switch to a normal low power charging mode.

또 다른 일 실시예에 따른 제2 제어부(570)는 일반 저전력 충전 모드로의 충전 중 전기 기기의 소비 전력을 실시간 모니터링할 수도 있다. 만약, 전자 기기의 소비 전력이 소정 기준치 이상인 경우, 제2 제어부(570)는 고속 충전 모드로의 전환을 요청하는 소정 충전 모드 패킷을 생성하여 변조부(561)에 전송할 수도 있다.The second controller 570 according to another embodiment may monitor the power consumption of the electric device during charging to the general low-power charging mode in real time. If the power consumption of the electronic apparatus is equal to or greater than a predetermined reference value, the second control unit 570 may generate a predetermined charging mode packet requesting switching to the fast charging mode and transmit the packet to the modulation unit 561.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제2 제어부(570)는 센싱부(550)에 의해 측정된 내부 온도 값을 소정 기준치와 비교하여 과열 발생 여부를 판단할 수 있다. 만약, 고속 충전 중 과열이 발생된 경우, 제2 제어부(570)는 무선 전력 송신기가 일반 저전력 충전 모드로 전환하도록 충전 모드 패킷을 생성하여 전송할 수도 있다.The second controller 570 according to another embodiment of the present invention may determine whether overheating occurs by comparing the internal temperature measured by the sensing unit 550 with a predetermined reference value. If overheating occurs during the fast charging, the second controller 570 may generate and transmit the charging mode packet so that the wireless power transmitter switches to the general low power charging mode.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제2 제어부(570)는 배터리 충전률, 내부 온도, 정류기 출력 전압의 세기, 전자 기기에 탑재된 CPU 사용율, 사용자 메뉴 선택 중 적어도 하나에 기반하여 충전 모드의 변경이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 충전 모드의 변경이 필요하면, 상기 변경할 충전 모드 값이 포함된 충전 모드 패킷을 생성하여 상기 무선 전력 송신기에 전송할 수도 있다.The second controller 570 according to another exemplary embodiment of the present invention may control the charging mode based on at least one of the battery charging rate, the internal temperature, the intensity of the rectifier output voltage, the CPU usage rate, If it is determined that the change of the charging mode is required, the charging mode packet generating unit may generate a charging mode packet including the changed charging mode value and transmit the packet to the wireless power transmitter.

도 6은 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.6 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.

도 6을 참조하면, WPC 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 610), 핑 단계(Ping Phase, 620), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 630), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 640) 단계로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 6, power transmission from a transmitter to a receiver according to the WPC standard is largely divided into a selection phase 610, a ping phase 620, an identification and configuration phase 630, And a power transfer phase (step 640).

선택 단계(610)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(610)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(620)로 천이할 수 있다(S601). 선택 단계(610)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. The selection step 610 may be a step where a certain error or a specific event is detected while the power transmission is started or the power transmission is maintained. Here, the specific error and the specific event will become clear through the following description. Also, in a selection step 610, the transmitter may monitor whether an object is present on the interface surface. If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, it may transition to a ping step 620 (S601). In the selection step 610, the transmitter transmits an analog ping signal of a very short pulse and can detect whether an object exists in the active area of the interface surface based on the current change of the transmission coil.

핑 단계(620)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(620)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(610)로 천이할 수 있다(S602). 또한, 핑 단계(620)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(610)로 천이할 수도 있다(S603).In step 620, the transmitter activates the receiver when an object is detected, and transmits a Digital Ping to identify whether the receiver is a WPC compliant receiver. If the transmitter does not receive a response signal to the digital ping (e. G., A signal strength indicator) from the receiver in step 620, it may transition back to the selection step 610 (S602). Also, in step 620, the transmitter may transition to a selection step 610 when receiving a signal indicating completion of power transmission from the receiver, that is, a charging completion signal (S603).

핑 단계(620)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(630)로 천이할 수 있다(S604).Once the ping step 620 is complete, the transmitter may transition to an identification and configuration step 630 for collecting receiver identification and receiver configuration and status information (S604).

식별 및 구성 단계(630)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(610)로 천이할 수 있다(S605).In the identifying and configuring step 630, the transmitter determines whether a packet is received (unexpected packet), a desired packet is not received for a predefined period of time (time out), a packet transmission error, (No power transfer contract), the process can be shifted to the selection step 610 (S605).

수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(640)로 천이할 수 있다(S606).Once the identification and configuration for the receiver is complete, the transmitter may transition to power transfer step 640, which transmits the wireless power (S606).

전력 전송 단계(640)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(610)로 천이할 수 있다(S607).In the power transfer step 640, the transmitter may determine that the unexpected packet is received, the desired packet is not received for a predefined period of time (time out), a violation of the predetermined power transmission contract occurs transfer contract violation, and if the charging is completed, the transition to the selection step 610 can be made (S607).

또한, 전력 전송 단계(640)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(630)로 천이할 수 있다(S608).Further, in the power transfer step 640, if the transmitter needs to reconfigure the power transfer contract according to changes in the transmitter state, etc., it may transition to the identification and configuration step 630 (S608).

상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워량에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The power transmission contract may be set based on the status and characteristic information of the transmitter and the receiver. For example, the transmitter status information may include information on the maximum amount of transmittable power, information on the maximum number of receivable receivers, and the receiver status information may include information on the requested power and the like.

도 7은 PMA 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.7 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the PMA standard.

도 7을 참조하면, PMA 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 대기 단계(Standby Phase, 710), 디지털 핑 단계(Digital Ping Phase, 720), 식별 단계(Identification Phase, 730), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 740) 단계 및 충전 완료 단계(End of Charge Phase, 750)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 7, power transmission from a transmitter to a receiver according to the PMA standard is largely divided into a standby phase 710, a digital ping phase 720, an identification phase 730, A power transfer phase step 740, and an end of charge phase step 750.

대기 단계(710)는 파워 전송을 위한 수신기 식별 절차를 수행하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 대기 단계(710)에서 송신기는 충전 표면(Charging Surface)에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 충전 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되거나 RXID 재시도가 진행중인 경우, 디지털 핑 단계(720)로 천이할 수 있다(S701). 여기서, RXID는 PMA 호환 수신기에 할당되는 고유 식별자이다. 대기 단계(710)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping)을 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면-예를 들면, 충전 베드-의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.The waiting step 710 may be a step of performing a receiver identification procedure for power transmission or a transition if a specific error or a specific event is detected while maintaining a power transmission. Here, the specific error and the specific event will become clear through the following description. Also, at a standby step 710, the transmitter may monitor whether an object is present on the Charging Surface. If the transmitter detects that an object has been placed on the charging surface, or if an RXID retry is in progress, then a digital transition may be made to step 720 (S701). Here, RXID is a unique identifier assigned to a PMA compatible receiver. At the standby step 710, the transmitter transmits a very short pulse of analog ping and, based on the change in current of the transmitting coil, causes the object to move to the active surface of the interface surface-for example, It can be detected whether or not it exists.

디지털 핑 단계(720)로 천이된 송신기는 감지된 물체가 PMA 호환 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑 신호를 송출한다. 송신기가 전송한 디지털 핑 신호에 의해 수신단에 충분한 전력이 공급되는 경우, 수신기는 수신된 디지털 핑 신호를 PMA 통신 프로토콜에 따라 변조하여 소정 응답 시그널을 송신기에 전송할 수 있다. 여기서, 응답 시그널은 수신기에 수신된 전력의 세기를 지시하는 신호 세기 지시자가 포함될 수 있다. 디지털 핑 단계(720)에서 수신기는 유효한 응답 시그널이 수신되면, 식별 단계(730)로 천이할 수 있다(S702).The transmitter transited to the digital ping phase 720 sends a digital finger signal to identify whether the sensed object is a PMA compatible receiver. When sufficient power is supplied to the receiving end by the digital ding signal transmitted by the transmitter, the receiver can modulate the received digital ding signal according to the PMA communication protocol and transmit a predetermined response signal to the transmitter. Here, the response signal may include a signal strength indicator indicating the strength of the power received at the receiver. At step 720, the receiver may transition to an identifying step 730 if a valid response signal is received (S702).

만약, 디지털 핑 단계(720)에서, 응답 시그널이 수신되지 않거나, PMA 호환 수신기가 아닌 것으로 확인되면-즉, FOD(Foreign Object Detection)인 경우-, 송신기는 대기 단계(710)로 천이할 수 있다(S703). 일 예로, FO(Foreign Object)는 동전, 키 등을 포함하는 금속성 물체일 수 있다.If the response signal is not received or it is determined that it is not a PMA compliant receiver, i.e., it is a Foreign Object Detection (FOD), at step 720, the transmitter may transition to a wait step 710 (S703). As an example, a foreign object (FO) may be a metallic object including coins, keys, and the like.

식별 단계(730)에서, 송신기는 수신기 식별 절차가 실패하거나 수신기 식별 절차를 재수행하여야 하는 경우 및 미리 정의된 시간 동안 수신기 식별 절차를 완료하지 못한 경우에 대기 단계(710)로 천이할 수 있다(S704).In the identifying step 730, the transmitter may transition to the waiting step 710 if the receiver identification procedure fails or the receiver identification procedure must be re-performed and the receiver identification procedure is not completed for a predefined period of time S704).

송신기는 수신기 식별에 성공하면, 식별 단계(730)에서 전력 전송 단계(740)로 천이하여 충전을 개시할 수 있다(S705).If the transmitter succeeds in identifying the receiver, the transmitter can transition to power transfer step 740 in the identification step 730 and start charging (S705).

전력 전송 단계(740)에서, 송신기는 원하는 신호가 미리 정해진 시간 이내에 수신되지 않거나(Time Out), FO가 감지되거나, 송신 코일의 전압이 미리 정의된 기준치를 초과하는 경우, 대기 단계(710)으로 천이할 수 있다(S706).In a power transfer step 740, the transmitter determines if the desired signal is not received within a predetermined time (Time Out), when an FO is detected, or if the voltage of the transmit coil exceeds a predefined reference value, (S706).

또한, 전력 전송 단계(740)에서, 송신기는 내부 구비된 온도 센서에 의해 감지된 온도가 소정 기준치를 초과하는 경우, 충전 완료 단계(750)로 천이할 수 있다(S707).In addition, in the power transmission step 740, if the temperature sensed by the temperature sensor provided inside the transmitter exceeds a predetermined reference value, the transmitter may transition to the charging completion step 750 (S707).

충전 완료 단계(750)에서, 송신기는 수신기가 충전 표면에서 제거된 것이 확인되면, 대기 상태(710)으로 천이할 수 있다(S709).In the charge completion step 750, if the transmitter is confirmed that the receiver has been removed from the charging surface, the transmitter may transition to the standby state 710 (S709).

또한, 송신기는 Over Temperature 상태에서, 일정 시간 경과 후 측정된 온도가 기준치 이하로 떨어진 경우, 충전 완료 단계(750)에서 디지털 핑 단계(720)로 천이할 수 있다(S710).Also, if the measured temperature drops below the reference value after a predetermined time elapses in the over temperature state, the transmitter may transition from the charging completion step 750 to the digital tipping step 720 (S710).

디지털 핑 단계(720) 또는 전력 전송 단계(740)에서, 송신기는 수신기로부터 EOC(End Of Charge) 요청이 수신되면, 충전 완료 단계(750)로 천이할 수도 있다(S708 및 S711).In the digital ping phase 720 or the power transfer phase 740, the transmitter may transition to the charge completion phase 750 (S708 and S711) when an End Of Charge (EOC) request is received from the receiver.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다.8 is a state transition diagram of a wireless power receiver supporting an electromagnetic resonance method according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 무선 전력 수신기의 상태는 크게 비활성화 상태(Disable State, 810), 부트 상태(Boot State, 820), 활성화 상태(Enable State, 830)(또는, On state) 및 시스템 오류 상태(System Error State, 840)를 포함하여 구성될 수 있다.8, the state of the wireless power receiver is largely divided into a disable state 810, a boot state 820, an enable state 830 (or an On state), and a system error state System Error State, 840).

이때, 무선 전력 수신기의 상태는 무선 전력 수신기의 정류기단에서의 출력 전압의 세기-이하, 설명의 편의를 위해 VRECT이라 명함-에 기반하여 결정될 수 있다.At this time, the state of the wireless power receiver may be determined based on the intensity of the output voltage at the rectifier end of the wireless power receiver - hereinafter referred to as V RECT for convenience of explanation.

활성화 상태(830)는 VRECT의 값에 따라 최적 전압 상태(Optimum Voltage State, 831), 저전압 상태(Low Voltage State, 832) 및 고전압 상태(High Voltage State, 833)로 구분될 수 있다.The activation state 830 may be divided into an optimum voltage state 831, a low voltage state 832 and a high voltage state 833 according to the value of V RECT .

비활성화 상태(810)의 무선 전력 수신기는 측정된 VRECT 값이 미리 정의된 VRECT_BOOT 값보다 크거나 같으면, 부트 상태(820)로 천이할 수 있다. The wireless power receiver in the deactivation state 810 may transition to the boot state 820 if the measured V RECT value is greater than or equal to the predefined V RECT_BOOT value.

부트 상태(820)에서, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기와의 대역외 통신 링크를 설정하고 VRECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달할 때까지 대기할 수 있다.In the boot state 820, the wireless power receiver may establish an out-of-band communication link with the wireless power transmitter and wait until the V RECT value reaches the power required at the load end.

부트 상태(820)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달된 것이 확인되면, 활성화 상태(830)로 천이하여 충전을 시작할 수 있다.The wireless power receiver in the boot state 820 may transition to the active state 830 and begin charging when the V RECT value is ascertained that the power required at the lower stage has been reached.

활성화 상태(830)의 무선 전력 수신기는 충전이 완료되거나 충전이 중단된 것이 확인되면, 부트 상태(820)로 천이될 수 있다.The wireless power receiver in the active state 830 may transition to the boot state 820 if it is confirmed that the charging is complete or the charging is interrupted.

또한, 활성화 상태(830)의 무선 전력 수신기는 소정 시스템 오류가 감지되면, 시스템 오류 상태(840)로 천이할 수 있다. 여기서, 시스템 오류는 과전압, 과전류 및 과열뿐만 아니라 미리 정의된 다른 시스템 오류 조건이 포함될 수 있다.In addition, the wireless power receiver in the active state 830 may transition to a system fault state 840 if a predetermined system fault is detected. Here, system faults may include overvoltage, overcurrent, and overheating, as well as other predefined system fault conditions.

또한, 활성화 상태(830)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 VRECT_BOOT 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(810)로 천이될 수도 있다.In addition, the wireless power receiver in the active state 830 may transition to the inactive state 810 if the V RECT value falls below the V RECT_BOOT value.

또한, 부트 상태(820) 또는 시스템 오류 상태(840)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 VRECT_BOOT 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(810)로 천이될 수도 있다.In addition, the wireless power receiver in the boot state 820 or system error state 840 may transition to the inactive state 810 if the V RECT value falls below the V RECT_BOOT value.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.9 is a state transition diagram for explaining a state transition procedure in a wireless power transmitter supporting an electric resonance system according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 무선 전력 송신기의 상태는 크게 구성 상태(Configuration State, 910), 전력 절약 상태(Power Save State, 920), 저전력 상태(Low Power State, 930), 전력 전송 상태(Power Transfer State, 940), 로컬 장애 상태(Local Fault State, 950) 및 잠금 장애 상태(Latching Fault State, 960)을 포함하여 구성될 수 있다.9, the state of the wireless power transmitter is largely divided into a configuration state 910, a power save state 920, a low power state 930, a power transfer state 930, 940, a Local Fault State 950, and a Latching Fault State 960.

무선 전력 송신기에 전력이 인가되면, 무선 전력 송신기는 구성 상태(910)로 천이할 수 있다. 무선 전력 송신기는 구성 상태(910)에서 소정 리셋 타이머가 만료되거나 초기화 절차가 완료되면, 전력 절약 상태(920)로 천이할 수 있다.When power is applied to the wireless power transmitter, the wireless power transmitter can transition to the configuration state 910. [ The wireless power transmitter may transition to a power saving state 920 when a predetermined reset timer expires in the configuration state 910 or the initialization procedure is completed.

전력 절약 상태(920)에서, 무선 전력 송신기는 비콘 시퀀스를 생성하여 공진 주파수 대역을 통해 전송할 수 있다.In the power saving state 920, the wireless power transmitter may generate a beacon sequence and transmit it via the resonant frequency band.

여기서, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(920)에 진입한 후 소정 시간 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(920) 천이 후 50ms 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.Here, the wireless power transmitter can control the beacon sequence to be started within a predetermined time after entering the power saving state 920. [ For example, the wireless power transmitter may control, but is not limited to, initiating the beacon sequence within 50 ms of the power saving state transition 920.

전력 절약 상태(920)에서, 무선 전력 송신기는 충전 영역상에 전도성 물체의 존재 여부를 감지하기 위한 제1 비콘 시퀀스(First Beacon Sequence)를 주기적으로 생성하여 전송하고, 수신 공진기의 임피던스 변화-즉, Load Variation-를 감지할 수 있다. In the power saving state 920, the wireless power transmitter periodically generates and transmits a first beacon sequence (first beacon sequence) for detecting the presence or absence of a conductive object on the charged area, and changes the impedance of the receiving resonator, Load Variation- can be detected.

또한, 전력 절약 상태(920)에서, 무선 전력 송신기는 감지된 물체를 식별하기 위한 소정 제2 비콘 시퀀스(Second Beacon Sequence) 주기적으로 생성하여 전송할 수도 있다. 이때, 제1 비콘 시퀀스와 제2 비콘 시퀀스는 서로 중첩되지 않도록 해당 비콘의 전송 타이밍이 결정될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제1 비콘 시퀀스와 제2 비콘 시퀀스를 각각 숏 비콘 시퀀스(Short Beacon Sequence)와 롱 비콘 시퀀스(Long Beacon Sequence)라 명하기로 한다.Also, in the power saving state 920, the wireless power transmitter may periodically generate and transmit a predetermined second beacon sequence (Second Beacon Sequence) for identifying the sensed object. At this time, the transmission timing of the beacon may be determined such that the first beacon sequence and the second beacon sequence do not overlap with each other. Hereinafter, for convenience of explanation, the first beacon sequence and the second beacon sequence will be referred to as a short beacon sequence and a long beacon sequence, respectively.

특히, 숏 비콘 시퀀스는 충전 영역상에 전도성 물체가 감지되기 전까지 무선 전력 송신기의 대기 전력이 절약될 수 있도록 짧은 구간 동안(tSHORT _BEACON) 일정 시간 간격(tCYCLE)으로 반복 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, tSHORT _BEACON은 30ms이하, tCYCLE은 250ms ±5 ms로 각각 설정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 숏 비콘 시퀀스에 포함된 각각의 숏 비콘의 전류 세기는 소정 기준치 이상이고, 일정 시간 구간 동안 점증적으로 증가될 수 있다. In particular, the short beacon sequence can be transmitted is generated repeatedly with a conductive object, the standby power of the wireless power transmitter for a short interval so that it can be saved (t SHORT _BEACON) a predetermined time interval (t CYCLE) until it is detected on the charging area . For example, t SHORT _BEACON is less than 30ms, t CYCLE. However, each can be set to 250ms ± 5 ms but is not limited to this. Also, the current intensity of each short beacon included in the short beacon sequence is greater than a predetermined reference value, and can be gradually increased during a predetermined time period.

본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 숏 비콘 수신에 따른 수신 공진기에서의 리액턴스(reactance) 및 저항(resistance) 변화를 감지하기 위한 소정 센싱 수단이 구비될 수 있다.The wireless power transmitter according to the present invention may be provided with a predetermined sensing means for sensing reactance and resistance change in the reception resonator according to short beacon reception.

또한, 전력 절약 상태(920)에서, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 부팅(Booting) 및 응답에 필요한 충분한 전력을 공급하기 위한 상기 제2 비콘 시퀀스-즉, 롱 비콘 시퀀스-를 주기적으로 생성하여 전송할 수 있다. In addition, in the power saving state 920, the wireless power transmitter periodically generates and transmits the second beacon sequence-that is, the long beacon sequence-to provide sufficient power for the booting and response of the wireless power receiver .

즉, 무선 전력 수신기는 롱 비콘 시퀀스를 통해 부팅이 완료되면, 대역외 통신 채널을 통해 소정 응답 신호를 브로드캐스팅하여 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다.That is, when the wireless power receiver is booted through the long beacon sequence, it can broadcast an appropriate response signal over the out-of-band communication channel and transmit it to the wireless power transmitter.

특히, 롱 비콘 시퀀스는 무선 전력 수신기의 부팅에 필요한 충분한 전원을 공급하기 위해 숏 비콘 시퀀스에 비해 상대적으로 긴 구간 동안(tLONG_BEACON)동안 일정 시간 간격(tLONG _BEACON_PERIOD)으로 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, tLONG _BEACON은 105 ms+5 ms, tLONG _BEACON_PERIOD 은 850ms로 각각 설정될 수 있으며, 각각의 롱 비콘의 전류 세기는 숏 비콘의 전류 세기에 비해 상대적으로 강할 수 있다. 또한, 롱 비콘은 전송 구간 동안 전력 세기가 일정하게 유지될 수 있다. In particular, the long beacon sequence can be generated at a predetermined time interval (t LONG _BEACON_PERIOD) while for a relatively long period (t LONG_BEACON) than the short beacon sequence can be transmitted so as to provide sufficient power required by the boot of the wireless power receiver. For example, t LONG _BEACON may be set to 105 ms + 5 ms, and t LONG _BEACON_PERIOD may be set to 850 ms, respectively. The current intensity of each long beacon may be relatively strong compared to the current intensity of the short beacon. In addition, the long beacon can maintain a constant power intensity during a transmission period.

이 후, 무선 전력 송신기는 수신 공진기의 임피던스 변화가 감지되면, 롱 비콘 전송 구간 동안 소정 응답 신호의 수신을 대기할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 응답 신호를 광고 신호(Advertisement Signal)라 명하기로 한다. 여기서, 무선 전력 수신기는 공진 주파수 대역과는 상이한 대역외 통신 주파수 대역을 통해 광고 신호를 브로드캐스팅할 수 있다.Thereafter, the wireless power transmitter may wait for reception of a predetermined response signal during the long beacon transmission period, if the impedance change of the reception resonator is detected. Hereinafter, for convenience of explanation, the response signal is referred to as an advertisement signal. Here, the wireless power receiver may broadcast an advertisement signal over an out-of-band communication frequency band that is different from the resonant frequency band.

일 예로, 광고 신호는 해당 대역외 통신 표준에 정의된 메시지를 식별하기 위한 메시지 식별 정보, 무선 전력 수신기가 적법한 또는 해당 무선 전력 송신기에 호환 가능한 수신기인지를 식별하기 위한 고유한 서비스 식별 정보 또는 무선 전력 수신기 식별 정보, 무선 전력 수신기의 출력 파워 정보, 부하에 인가되는 정격 전압/전류 정보, 무선 전력 수신기의 안테나 이득 정보, 무선 전력 수신기의 카테고리를 식별하기 위한 정보, 무선 전력 수신기 인증 정보, 과전압 보호 기능의 탑재 여부에 관한 정보, 무선 전력 수신기에 탑재된 소프트웨어 버전 정보 중 적어도 하나 또는 어느 하나를 포함할 수 있다. For example, the advertisement signal may include message identification information for identifying a message defined in the out-of-band communication standard, unique service identification information for identifying whether the wireless power receiver is legitimate or compatible with the wireless power transmitter, Information for identifying the category of the wireless power receiver, wireless power receiver authentication information, an overvoltage protection function, and an overvoltage protection function. And software version information mounted on the wireless power receiver.

무선 전력 송신기는 광고 신호가 수신되면, 전력 절약 상태(920)에서 저전력 상태(930)로 천이한 후, 무선 전력 수신기와의 대역외 통신 링크를 설정할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 설정된 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 대한 등록 절차를 수행할 수 있다. 일 예로, 대역외 통신이 블루투스 저전력 통신인 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기와 블루투스 페어링을 수행하고, 페어링된 블루투스 링크를 통해 서로의 상태 정보, 특성 정보 및 제어 정보 중 적어도 하나를 교환할 수 있다. The wireless power transmitter may establish an out-of-band communication link with the wireless power receiver after transitioning from a power saving state 920 to a low power state 930, when an advertisement signal is received. Subsequently, the wireless power transmitter may perform the registration procedure for the wireless power receiver over the established out-of-band communication link. For example, if out-of-band communication is a Bluetooth low-power communication, the wireless power transmitter may perform Bluetooth pairing with the wireless power receiver and exchange at least one of the status information, characteristic information, and control information of each other via the paired Bluetooth link have.

무선 전력 송신기가 저전력 상태(930)에서 대역외 통신을 통해 충전을 개시하기 위한 소정 제어 신호-즉, 무선 전력 수신기가 부하에 전력을 전달하도록 요청하는 소정 제어 신호-를 무선 전력 수신기에 전송하면, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(930)에서 전력 전송 상태(940)로 천이될 수 있다.If the wireless power transmitter transmits a predetermined control signal to initiate charging via out-of-band communication in the low power state 930, i.e., a predetermined control signal requesting the wireless power receiver to transmit power to the load, to the wireless power receiver, The state of the wireless power transmitter may transition from the low power state 930 to the power transfer state 940. [

만약, 저전력 상태(930)에서 대역외 통신 링크 설정 절차 또는 등록 절차가 정상적으로 완료되지 않은 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(930)에서 전력 절약 상태(920)에 천이될 수 있다.If the out-of-band communication link establishment procedure or registration procedure in the low power state 930 is not completed normally, the state of the wireless power transmitter may transition from the low power state 930 to the power saving state 920. [

무선 전력 송신기는 각 무선 전력 수신기와의 접속을 위한 별도의 분리된 링크 만료 타이머(Link Expiration Timer)가 구동될 수 있으며, 무선 전력 수신기는 소정 시간 주기로 무선 전력 송신기에 자신이 존재함을 알리는 소정 메시지를 링크 만료 타이머가 만료되기 이전에 전송해야 한다. 링크 만료 타이머는 상기 메시지가 수신될 때마다 리셋되며, 링크 만료 타이머가 만료되지 않으면 무선 전력 수신기와 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크는 유지될 수 있다.The wireless power transmitter may be driven with a separate Link Expiration Timer for connection to each wireless power receiver and the wireless power receiver may transmit a predetermined message indicating that it is present in the wireless power transmitter at a predetermined time period Should be sent before the link expiration timer expires. The link expiration timer is reset each time the message is received, and the out-of-band communication link established between the wireless power receiver and the wireless power receiver may be maintained if the link expiration timer does not expire.

만약, 저전력 상태(930) 또는 전력 전송 상태(940)에서, 무선 전력 송신기와 적어도 하나의 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크에 대응되는 모든 링크 만료 타이머가 만료된 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 전력 절약 상태(920)로 천이될 수 있다.If all of the link expiration timers corresponding to the out-of-band communication link established between the wireless power transmitter and the at least one wireless power receiver have expired in the low power state 930 or the power transfer state 940, May transition to power saving state 920. [

또한, 저전력 상태(930)의 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 유효한 광고 신호가 수신되면 소정 등록 타이머를 구동시킬 수 있다. 이때, 등록 타이머가 만료되면, 저전력 상태(930)의 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(920)로 천이할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 등록에 실패하였음을 알리는 소정 알림 신호를 무선 전력 송신기에 구비된 알림 표시 수단-예를 들면, LED 램프, 디스플레이 화면, 비퍼(beeper) 등을 포함함-을 통해 출력할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter in the low power state 930 may drive a predetermined registration timer upon receipt of a valid advertisement signal from the wireless power receiver. At this time, if the registration timer expires, the wireless power transmitter in low power state 930 may transition to power saving state 920. [ At this time, the wireless power transmitter may output a predetermined notification signal notifying the registration failure through a notification display means provided in the wireless power transmitter, for example, an LED lamp, a display screen, a beeper, have.

또한, 전력 전송 상태(940)에서, 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기의 충전이 완료되면, 저전력 상태(930)로 천이될 수 있다. Further, in the power transfer state 940, the wireless power transmitter may transition to a low power state 930 upon completion of charging all connected wireless power receivers.

특히, 무선 전력 수신기는 구성 상태(910), 로컬 장애 상태(950) 및 잠금 장애 상태(960)를 제외한 나머지 상태에서 새로운 무선 전력 수신기의 등록을 허용할 수 있다.In particular, the wireless power receiver may allow registration of a new wireless power receiver in states other than the configuration state 910, the local failure state 950, and the lock failure state 960. [

또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 상태(940)에서 무선 전력 수신기로부터 수신되는 상태 정보에 기반하여 전송 전력을 동적으로 제어할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter can dynamically control the transmit power based on state information received from the wireless power receiver in the power transmit state 940. [

이때, 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 전송되는 수신기 상태 정보는 요구 전력 정보, 정류기 후단에서 측정된 전압 및/또는 전류 정보, 충전 상태 정보, 과전류 및/또는 과전압 및/또는 과열 상태를 통보하기 위한 정보, 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단이 활성화되었는지 여부를 지시하는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 수신기 상태 정보는 미리 지정된 주기로 전송되거나 특정 이벤트가 발생될 때마다 전송될 수 있다. 또한, 상기 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단은 ON/OFF 스위치, 제너다이오드 중 적어도 하나를 이용하여 제공될 수 있다.At this time, the receiver status information transmitted from the wireless power receiver to the wireless power transmitter may include information on required power information, voltage and / or current information measured at the rear end of the rectifier, charge status information, overcurrent and / or overvoltage and / Information indicating whether or not the means for interrupting or reducing the electric power delivered to the load in accordance with the information, the overcurrent, or the overvoltage is activated. At this time, the receiver status information may be transmitted at a predetermined period or transmitted every time a specific event is generated. In addition, the means for interrupting or reducing the electric power delivered to the load in accordance with the overcurrent or overvoltage may be provided using at least one of an ON / OFF switch and a zener diode.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 전송되는 수신기 상태 정보는 무선 전력 수신기에 유선으로 외부 전원이 연결되었음을 알리는 정보, 대역외 통신 방식이 변경되었음을 알리는 정보-일 예로, NFC(Near Field Communication)에서 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신으로 변경될 수 있음- 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.The receiver status information transmitted from the wireless power receiver to the wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention includes information indicating that the external power is connected to the wireless power receiver by wire, information indicating that the out-of-band communication method is changed, And may be changed from NFC (Near Field Communication) to BLE (Bluetooth Low Energy) communication.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 자신의 현재 가용한 전력, 무선 전력 수신기 별 우선 순위, 접속된 무선 전력 수신기의 개수 중 적어도 하나에 기반하여 무선 전력 수신기 별 수신해야 할 파워 세기를 적응적으로 결정할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신기 별 파워 세기는 해당 무선 전력 수신기의 정류기에서 처리 가능한 최대 파워 대비 얼마의 비율로 파워를 수신해야 하는지로 결정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.In accordance with another embodiment of the present invention, a wireless power transmitter may be configured to determine a power intensity to be received by a wireless power receiver based on at least one of the current available power, the priority of each wireless power receiver, May be adaptively determined. Here, the power intensity of each wireless power receiver can be determined, but not limited to, how much power should be received at a ratio of the maximum power that can be processed by the rectifier of the wireless power receiver.

이 후, 무선 전력 송신기는 결정된 파워 세기에 관한 정보가 포함된 소정 전력 제어 명령을 해당 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기에 의해 결정된 파워 세기로 전력 제어가 가능한지 여부를 판단하고, 판단 결과를 소정 전력 제어 응답 메시지를 통해 무선 전력 송신기에 전송할 수 있다.The wireless power transmitter may then send a predetermined power control command to the wireless power receiver that includes information regarding the determined power strength. At this time, the wireless power receiver can determine whether power control is possible based on the power intensity determined by the wireless power transmitter, and transmit the determination result to the wireless power transmitter through the predetermined power control response message.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기의 전력 제어 명령에 따라 무선 전력 제어가 가능한지 여부를 지시하는 소정 수신기 상태 정보를 상기 전력 제어 명령을 수신하기 이전에 무선 전력 송신기에 전송할 수도 있다.The wireless power receiver according to another embodiment of the present invention transmits predetermined receiver state information indicating whether or not the wireless power control is possible according to the power control command of the wireless power transmitter to the wireless power transmitter before receiving the power control command It is possible.

전력 전송 상태(940)는 접속된 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태에 따라 제1 상태(941), 제2 상태(942) 및 제3 상태(943) 중 어느 하나의 상태일 수 있다.The power transmission state 940 may be in any one of a first state 941, a second state 942 and a third state 943 depending on the power reception state of the connected wireless power receiver.

일 예로, 제1 상태(941)는 무선 전력 송신기에 접속된 모든 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 정상 전압인 상태임을 의미할 수 있다.In one example, the first state 941 may indicate that the power reception state of all wireless power receivers connected to the wireless power transmitter is in a normal voltage state.

제2 상태(942)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 상태이고 고전압 상태인 무선 전력 수신기가 존재하지 않음을 의미할 수 있다.The second state 942 may mean that there is no wireless power receiver in which the power reception state of at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is in a low voltage state and in a high voltage state.

제3 상태(943)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 고전압 상태임을 의미할 수 있다.The third state 943 may mean that the power reception state of at least one wireless power receiver connected to the wireless power transmitter is in a high voltage state.

무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(920) 또는 저전력 상태(930) 또는 전력 전송 상태(940)에서 시스템 오류가 감지되면, 잠금 장애 상태(960)로 천이될 수 있다The wireless power transmitter may transition to a lock fault condition 960 if a system fault is detected in a power saving state 920 or a low power state 930 or a power transmission state 940

잠금 장애 상태(960)의 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단되면, 구성 상태(910) 또는 전력 절약 상태(920)로 천이할 수 있다.The wireless power transmitter of the lock fault condition 960 may transition to either a configuration state 910 or a power saving state 920 if all connected wireless power receivers are determined to have been removed from the charging area.

또한, 잠금 장애 상태(960)에서, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 감지되면, 로컬 장애 상태(950)로 천이할 수 있다. 여기서, 로컬 장애 상태(950)인 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 다시 잠금 장애 상태(960)로 천이될 수 있다.Further, in the lock fault condition 960, the wireless power transmitter may transition to a local fault condition 950 if a local fault is detected. Here, the wireless power transmitter, which is the local failure state 950, may transition back to the lock failure state 960 once the local failure is released.

반면, 구성 상태(910), 전력 절약 상태(920), 저전력 상태(930), 전력 전송 상태(940) 중 어느 하나의 상태에서 로컬 장애 상태(950)로 천이된 경우, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 구성 상태(910)로 천이될 수 있다. On the other hand, when transitioning from a state of either configuration state 910, power saving state 920, low power state 930, or power transfer state 940 to local fault state 950, If released, it may transition to configuration state 910.

무선 전력 송신기는 로컬 장애 상태(950)로 천이되면, 무선 전력 송신기에 공급되는 전원을 차단할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등의 장애가 감지되면 로컬 장애 상태(950)로 천이될 수 있으나 이에 국한되지는 않는다. The wireless power transmitter may shut off the power supplied to the wireless power transmitter if it transitions to the local fault condition 950. [ For example, the wireless power transmitter may transition to a local fault condition (950) upon detection of a fault, such as overvoltage, overcurrent, or overtemperature, but is not limited thereto.

일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기에 의해 수신되는 전력의 세기를 감소시키기 위한 소정 전력 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.For example, the wireless power transmitter may transmit a predetermined power control command to the connected at least one wireless power receiver to reduce the strength of the power received by the wireless power receiver, if an over-current, over-voltage,

다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기의 충전을 중단시키기 위한 소정 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.In another example, the wireless power transmitter may send a predetermined control command to the connected at least one wireless power receiver to stop the charging of the wireless power receiver if an overcurrent, overvoltage, overheating, or the like is sensed.

상기와 같은 전력 제어 절차를 통해, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등에 따른 기기 파손을 미연에 방지할 수 있다.Through the above-described power control procedure, the wireless power transmitter can prevent the device from being damaged due to overvoltage, overcurrent, overheat or the like.

무선 전력 송신기는 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이상인 경우, 잠금 장애 상태(960)로 천이할 수 있다. 이때, 잠금 장애 상태(960)로 천이된 무선 전력 송신기는 송신 공진기의 출력 전류의 세기를 미리 지정된 시간 동안 기준치 이하가 되도록 시도할 수 있다. 여기서, 상기 시도는 미리 지정된 회수 동안 반복 수행될 수 있다. 만약, 반복 수행에도 불구하고, 잠금 장애 상태(960)가 해제되지 않는 경우, 무선 전력 송신기는 소정 알림 수단을 이용하여 사용자에게 잠금 장애 상태(960)가 해제되지 않음을 지시하는 소정 알림 신호를 송출할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기의 충전 영역에 위치한 모든 무선 전력 수신기가 사용자에 의해 충전 영역에서 제거되면, 잠금 장애 상태(960)가 해제될 수 있다.The wireless power transmitter may transition to the lock fault condition 960 if the intensity of the output current of the transmit resonator is above a reference value. At this time, the wireless power transmitter transited to the lock failure state 960 may attempt to make the intensity of the output current of the transmission resonator lower than a reference value for a predetermined time. Here, the attempt may be repeated for a predetermined number of times. If the lock failure condition 960 is not released despite repeated execution, the wireless power transmitter transmits a predetermined notification signal indicating that the lock failure state 960 is not released to the user using a predetermined notification means can do. At this time, if all of the wireless power receivers located in the charging area of the wireless power transmitter are removed from the charging area by the user, the locking failure state 960 may be released.

반면, 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 미리 지정된 시간 이내에 기준치 이하로 떨어지거나 상기 미리 지정된 반복 수행 동안 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이하로 떨어지는 경우, 잠금 장애 상태(960)는 자동으로 해제될 수 있으며, 이때, 무선 전력 송신기의 상태는 잠금 장애 상태(960)에서 전력 절약 상태(920)로 자동 천이되어 무선 전력 수신기에 대한 감지 및 식별 절차가 다시 수행될 수 있다.On the other hand, if the intensity of the output current of the transmission resonator falls below the reference value within a predetermined time, or if the intensity of the output current of the transmission resonator falls below the reference value during the predetermined repetitive execution, the lock failure state 960 is automatically released At which time the state of the wireless power transmitter may be automatically transitioned from the lockout fault state 960 to the power saving state 920 so that the detection and identification procedure for the wireless power receiver may be performed again.

전력 전송 상태(940)의 무선 전력 송신기는 연속된 전력을 송출하고, 무선 전력 수신기의 상태 정보 및 미리 정의된 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터에 기반하여 적응적으로 송출 전력을 제어할 수 있다.The wireless power transmitter in the power transmission state 940 can transmit the continuous power and adaptively control the transmit power based on the state information of the wireless power receiver and the predefined optimal voltage region setting parameters have.

일 예로, 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터는 저전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 최적 전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 고전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 과전압 영역을 식별하기 위한 파라메터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the Optimal Voltage Region setting parameter may include at least one of a parameter for identifying the low voltage region, a parameter for identifying the optimum voltage region, a parameter for identifying the high voltage region, and a parameter for identifying the overvoltage region .

무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 영역에 있으면, 송출 전력을 증가시키고, 고전압 영역에 있으면, 송출 전력을 감소시킬 수 있다. The wireless power transmitter can increase the transmission power if the power reception state of the wireless power receiver is in the low voltage region, and reduce the transmission power if it is in the high voltage region.

또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 효율이 최대화되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.The wireless power transmitter may also control the transmit power to maximize the power transmission efficiency.

또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기에 의해 요구된 전력량의 편차가 기준치 이하가 되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.The wireless power transmitter may also control the transmit power so that the deviation of the amount of power required by the wireless power receiver is below a reference value.

또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 정류기 출력 전압이 소정 과전압 영역에 도달한 경우-즉, Over Voltage가 감지된 경우-, 전력 전송을 중단할 수도 있다.The wireless power transmitter may also stop transmitting power when the rectifier output voltage of the wireless power receiver reaches a predetermined overvoltage range-that is, when Over Voltage is detected.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining the operation of a multimode receiver according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기(1000)는 도 2에 도시된 무선 전력 수신기(200)에 대응된다. 공진 충전 영역과 유도 충전 영역이 도시되어 있는데, 공진 충전 영역은 공진 수신기(210)가 전자기 공진 방식에 의해 무선 전력 수신이 가능한 영역을 의미하고, 유도 충전 영역은 유도 수신기(220)가 전자기 유도 방식에 의해 무선 전력 수신이 가능한 영역을 의미한다.Referring to FIG. 10, a multimode receiver 1000 according to an embodiment of the present invention corresponds to the wireless power receiver 200 shown in FIG. The inductive charging region is an area in which the resonant receiver 210 is capable of receiving radio power by an electromagnetic resonance method and the inductive charging region is an area in which the inductive receiving region 220 is an electromagnetic induction type Quot; means an area where wireless power reception is possible.

공진 충전 영역은 유도 충전 영역보다 넓은 영역을 가지고, 유도 충전 영역은 공진 충전 영역과 오버랩(overlap)되어 위치한다. 즉, 유도 충전 영역에서는 전자기 공진 방식 및 전자기 유도 방식 모두에 의해 무선 전력 수신이 가능하다.The resonance charge area has a larger area than the induction charge area, and the induction charge area overlaps with the resonance charge area. That is, in the inductive charging region, wireless power reception is possible by both the electromagnetic resonance method and the electromagnetic induction method.

도 10의 위 그림처럼 멀티 모드 수신기(1000)가 유도 충전 영역이 아닌 공진 충전 영역에 위치하고 있다고 가정한다. 따라서, 멀티 모드 송신기는 전자기 유도 방식에 의해서는 멀티 모드 수신기(1000)를 감지 및 식별할 수 없으며, 전자기 공진 방식에 의해 멀티 모드 수신기(1000)를 감지 및 식별하여 멀티 모드 수신기(1000)로 전력을 전송할 수 있다.As shown in FIG. 10, it is assumed that the multimode receiver 1000 is located in the resonance charging area, not in the induction charging area. Accordingly, the multimode transmitter can not detect and identify the multimode receiver 1000 by the electromagnetic induction method, and detects and identifies the multimode receiver 1000 by the electromagnetic resonance method, Lt; / RTI >

이후, 도 10의 아래 그림처럼 멀티 모드 수신기(1000)가 유도 충전 영역으로 이동하였다고 가정한다. 이동되는 경우는 사용자에 의해 위치가 조정되거나, 차량 내부의 흔들림 등이 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.Hereinafter, it is assumed that the multimode receiver 1000 moves to the induction charging area as shown in the lower part of FIG. In the case of moving, the position is adjusted by the user, or the vehicle is shaken, but the scope of the present invention is not limited thereto.

멀티 모드 송신기는 멀티 모드 수신기(1000)로부터 수신된 수신기 멀티 모드 방송 메시지로부터 멀티 모드 수신기(1000)가 전자기 공진 방식과 전자기 유도 방식으로 동시에 충전 가능한 제1 멀티 모드 수신기임을 인식할 수 있다. 멀티 모드 송신기는 전자기 공진 방식에 의한 무선 충전 중이라도 유도 수신기(220)의 수신 코일을 감지하기 위한 아날로그 핑을 일정 주기로 전송하며, 송신 코일의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면-예를 들면, 충전 베드-의 활성 영역(Active Area) 즉, 유도 충전 영역에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.The multimode transmitter can recognize from the receiver multimode broadcast message received from the multimode receiver 1000 that the multimode receiver 1000 is a first multimode receiver that can be simultaneously charged by electromagnetic resonance and electromagnetic induction. The multimode transmitter transmits the analog ping for detecting the receiving coil of the inductive receiver 220 at regular intervals even during the wireless charging by the electromagnetic resonance method, It is possible to detect whether an object exists in the active area of the inductive charge area.

멀티 모드 수신기(1000)는 후술할 도 11 또는 도 12의 소정 알고리즘을 통해 전자기 공진 방식에 의한 충전(공진 모드), 전자기 유도 방식에 의한 충전(유도 모드) 및 전자기 공진 방식과 전자기 유도 방식 모두에 의한 동시 충전(동시 모드) 중 어느 모드에 의해 무선 전력을 수신할지를 결정할 수 있다.The multimode receiver 1000 can be connected to both the charging (resonance mode) by the electromagnetic resonance method, the charging by the electromagnetic induction method (the induction mode), the electromagnetic resonance method and the electromagnetic induction method (Simultaneous mode) by wireless power can be determined.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating an operation method of a multimode receiver according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 멀티 모드 수신기는 공진 모드에 의한 충전 중 유도 모드에 관한 특정 이벤트가 발생함을 인식할 수 있다(S1100). 여기서, 멀티 모드 수신기는 도 2의 멀티 모드 수신기(200)임을 전제로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 11, the multimode receiver can recognize that a specific event related to the inductive charging mode by the resonance mode occurs (S 1100). Here, it is assumed that the multimode receiver is the multimode receiver 200 of FIG.

도 10의 예시처럼 멀티 모드 수신기가 공진 충전 영역에 위치하고 있다가 유도 충전 영역으로 이동하게 되면, 멀티 모드 송신기는 유도 충전 영역에 물체가 존재함을 감지할 수 있다. 멀티 모드 수신기는 멀티 모드 송신기로부터 전자기 유도 방식에 의한 충전을 지원하는 수신기인지 식별하기 위한 식별 신호(예컨대, 디지털 핑)를 수신하게 되는데, 상기 특정 이벤트는 이처럼 공진 모드에 의한 무선 충전 중 멀티 모드 수신기가 전자기 유도 방식에 따른 식별 신호를 수신하는 것을 의미할 수 있다.As shown in FIG. 10, when the multimode receiver is located in the resonance charging area and then moves to the induction charging area, the multimode transmitter can sense that an object exists in the induction charging area. The multimode receiver receives an identification signal (e.g., digital ping) to identify whether it is a receiver that supports charging by electromagnetic induction from a multimode transmitter, May mean receiving an identification signal according to the electromagnetic induction method.

멀티 모드 수신기는 식별 신호에 대응하여 응답 시그널(예컨대, 신호 세기 지시자)을 멀티 모드 송신기로 송신할 수 있다(S1110). 이후, 멀티 모드 수신기와 멀티 모드 송신기는 전자기 유도 방식에 의한 전력 전송을 위한 식별 및 구성을 수행할 수 있다.The multimode receiver may transmit a response signal (e.g., a signal strength indicator) to the multimode transmitter in response to the identification signal (S1110). Then, the multimode receiver and the multimode transmitter can perform identification and configuration for power transmission by the electromagnetic induction method.

멀티 모드 송신기와의 식별 및 구성이 완료되면, 멀티 모드 수신기는 유도 모드에 의한 전력을 멀티 모드 송신기로부터 수신할 수 있다(S1120). 이때, 멀티 모드 수신기는 수신되는 유도 모드에 의한 전력이 DC-DC 변환기(260)에 전달되어 부하(270)에 과전압이 발생하는 현상을 방지하기 위해 제2 스위치(250)가 오픈(open)되도록 제어할 수 있다. 제2 스위치(250)는 공진 모드에 의한 전력이 수신되는 중에도 오픈된 상태로 유지될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.When the identification and the configuration with the multimode transmitter are completed, the multimode receiver can receive power by the multimode transmitter from the multimode transmitter (S1120). At this time, the multimode receiver is turned on so that the second switch 250 is opened to prevent a power due to the received inductive mode from being transmitted to the DC-DC converter 260 and generating an overvoltage in the load 270 Can be controlled. The second switch 250 may be kept open even when power is being received by the resonance mode, but the scope of the present invention is not limited thereto.

멀티 모드 송신기는 공진 전압과 유도 전압을 각각 측정할 수 있다(S1130). 여기서, 공진 전압은 공진 송신기(210)의 출력 전압을 의미하고 유도 전압은 유도 송신기(220)의 출력 전압을 의미한다.The multimode transmitter can measure the resonance voltage and the induced voltage, respectively (S1130). Herein, the resonance voltage means the output voltage of the resonant transmitter 210 and the induced voltage means the output voltage of the induction transmitter 220.

멀티 모드 송신기는 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만인지 여부를 판단할 수 있다(S1140). 여기서, 임계 전압은 부하(270)로 인가되는 전압이 초과 전압(overvoltage)으로 되는 임계 전압값을 의미하며, 부하(270)의 요구 전압 및 DC-DC 변환기(260)의 변환 이득을 고려하여 미리 결정될 수 있다. 다른 실시예에 따라 임계 전압은 부하(270)로 인가되는 전압이 초과 전압으로 되는 임계 전압값과 완전히 동일하지 않을 수 있으며, 초과 전압을 보다 확실하게 방지하기 위해 임계 전압값보다 다소 낮게 설정될 수도 있다.The multimode transmitter can determine whether the sum of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage (S1140). Here, the threshold voltage means a threshold voltage value in which the voltage applied to the load 270 becomes an overvoltage. The threshold voltage is set in advance in consideration of the required voltage of the load 270 and the conversion gain of the DC-DC converter 260 Can be determined. According to another embodiment, the threshold voltage may not be exactly equal to the threshold voltage value at which the voltage applied to the load 270 becomes an over voltage, and may be set to be somewhat lower than the threshold voltage value to more reliably prevent over voltage have.

공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만인지 여부를 판단하는 이유는, 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 이상이라면 부하(270) 측의 초과 전압이 발생되기 때문에 공진 모드와 유도 모드 중 어느 하나로만 무선 전력을 수신하여야 하고, 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만이면 부하(270) 측의 초과 전압이 발생되지 않기 때문에 공진 모드와 유도 모드를 통해 동시에 무선 전력을 수신하는 것(동시 충전 모드)이 전력 전송 효율을 높일 수 있기 때문이다.The reason for determining whether the sum of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage is that if the sum of the resonance voltage and the induced voltage is greater than the threshold voltage, If the sum of the resonance voltage and the induction voltage is less than the threshold voltage, the excess voltage at the side of the load 270 is not generated. Therefore, simultaneously receiving the radio power through the resonance mode and the induction mode Charging mode) can increase the power transmission efficiency.

공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만일 경우(S1140의 Yes), 멀티 모드 수신기는 동시 충전 모드를 위해 제2 스위치(250)를 쇼트(short) 상태로 변경할 수 있다. 이로 인해 멀티 모드 수신기는 공진 수신기(210) 및 유도 수신기(220) 각각으로 수신되는 전력이 부하(270)로 전달되는 동시 충전 모드로 동작할 수 있다.When the sum of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage (Yes in S1140), the multimode receiver can change the second switch 250 to a short state for the simultaneous charge mode. This allows the multimode receiver to operate in a simultaneous charging mode where the power received by each of the resonant receiver 210 and the inductive receiver 220 is transferred to the load 270.

공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 이상일 경우(S1140의 No), 멀티 모드 수신기는 공진 전압과 유도 전압 중 최대 전압(더 큰 전압)이 임계 전압 미만인지 판단할 수 있다(S1160).If the sum of the resonance voltage and the induced voltage is equal to or higher than the threshold voltage (No in S1140), the multimode receiver can determine whether the maximum voltage (larger voltage) of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage (S1160).

공진 전압과 유도 전압 중 최대 전압이 임계 전압 미만일 경우(S1160의 Yes), 공진 모드 및 유도 모드 중 어느 모드에 의해 충전을 수행하더라도 과전압이 발생하지 않을 것이 예상되므로 전력 전송 효율이 더 좋은 최대 전압에 대응하는 모드로 충전이 수행될 수 있다(S1170).When the maximum voltage of the resonance voltage and the induction voltage is less than the threshold voltage (Yes in S1160), it is expected that the overvoltage will not be generated regardless of which mode the resonance mode or the induction mode is performed. Charging may be performed in the corresponding mode (S1170).

예컨대, 공진 전압이 최대 전압일 때, 멀티 모드 수신기는 공진 모드로 충전을 수행하기 위해 제1 스위치(240)를 쇼트 상태로, 제2 스위치(250)를 오픈 상태로 유지할 수 있다. 또한, 유도 전압이 최대 전압일 때, 멀티 모드 수신기는 유도 모드로 충전을 수행하기 위해 제1 스위치(240)를 오픈 상태로, 제2 스위치(250)를 쇼트 상태로 변경할 수 있다.For example, when the resonance voltage is the maximum voltage, the multimode receiver can keep the first switch 240 in the short state and the second switch 250 in the open state to perform charging in the resonance mode. Also, when the induced voltage is the maximum voltage, the multimode receiver can change the first switch 240 to the open state and the second switch 250 to the short state to perform charging in the inductive mode.

공진 전압과 유도 전압 중 최대 전압이 임계 전압 이상일 경우(S1160의 No), 최대 전압에 대응하는 모드에 의해 충전을 수행하게 되면 과전압이 발생할 것이 예상되므로 최소 전압(더 작은 전압)에 대응하는 모드로 충전이 수행될 수 있다(S1180).If the maximum voltage of the resonance voltage and the induced voltage is equal to or higher than the threshold voltage (No in S1160), it is expected that the overvoltage will occur when the charging is performed by the mode corresponding to the maximum voltage. The charging may be performed (S1180).

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작 방법에 의하면, 멀티 모드 수신기가 공진 모드로 충전 중 동시 충전 가능한 상태로 변경될 경우 이를 감지하여 과전압이 발생되지 않는 범위에서 최적의 무선 전력 수신 모드를 선택하여 충전을 수행할 수 있다.According to the method of operating a multimode receiver according to an embodiment of the present invention, when the multimode receiver is changed from a resonance mode to a state capable of simultaneously charging during charging, Can be selected to perform charging.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating an operation method of a multimode receiver according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 멀티 모드 수신기는 공진 모드에 의한 충전 중 특정 이벤트가 발생함을 인식할 수 있다(S1200). 여기서, 멀티 모드 수신기는 도 2의 멀티 모드 수신기(200)임을 전제로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 12, the multimode receiver can recognize that a specific event occurs during charging by the resonance mode (S1200). Here, it is assumed that the multimode receiver is the multimode receiver 200 of FIG.

도 10의 예시처럼 멀티 모드 수신기가 공진 충전 영역에 위치하고 있다가 유도 충전 영역으로 이동하게 되면, 멀티 모드 송신기는 유도 충전 영역에 물체가 존재함을 감지할 수 있다. 멀티 모드 수신기는 멀티 모드 송신기로부터 전자기 유도 방식에 의한 충전을 지원하는 수신기인지 식별하기 위한 식별 신호(예컨대, 디지털 핑)를 수신하게 되는데, 상기 특정 이벤트는 이처럼 공진 모드에 의한 무선 충전 중 멀티 모드 수신기가 전자기 유도 방식에 따른 식별 신호를 수신하는 것을 의미할 수 있다.As shown in FIG. 10, when the multimode receiver is located in the resonance charging area and then moves to the induction charging area, the multimode transmitter can sense that an object exists in the induction charging area. The multimode receiver receives an identification signal (e.g., digital ping) to identify whether it is a receiver that supports charging by electromagnetic induction from a multimode transmitter, May mean receiving an identification signal according to the electromagnetic induction method.

멀티 모드 수신기는 식별 신호에 대응하여 응답 시그널(예컨대, 신호 세기 지시자)을 멀티 모드 송신기로 송신할 수 있다(S1210). 이후, 멀티 모드 수신기와 멀티 모드 송신기는 전자기 유도 방식에 의한 전력 전송을 위한 식별 및 구성을 수행할 수 있다.The multimode receiver may transmit a response signal (e.g., a signal strength indicator) to the multimode transmitter in response to the identification signal (S1210). Then, the multimode receiver and the multimode transmitter can perform identification and configuration for power transmission by the electromagnetic induction method.

멀티 모드 송신기와의 식별 및 구성이 완료되면, 멀티 모드 수신기는 유도 모드에 의한 전력을 멀티 모드 송신기로부터 수신할 수 있다(S1220). 이때, 멀티 모드 수신기는 수신되는 유도 모드에 의한 전력이 DC-DC 변환기(260)에 전달되어 부하(270)에 과전압이 발생하는 현상을 방지하기 위해 제2 스위치(250)가 오픈되도록 제어할 수 있다. 제2 스위치(250)는 공진 모드에 의한 전력이 수신되는 중에도 오픈된 상태로 유지될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.When the identification and the configuration with the multimode transmitter are completed, the multimode receiver can receive the power by the inductive mode from the multimode transmitter (S1220). At this time, the multimode receiver can control the second switch 250 to be opened so as to prevent a power due to the received inductive mode from being transmitted to the DC-DC converter 260 and generating an overvoltage in the load 270 have. The second switch 250 may be kept open even when power is being received by the resonance mode, but the scope of the present invention is not limited thereto.

멀티 모드 송신기는 공진 전압과 유도 전압을 각각 측정할 수 있다(S1230). The multimode transmitter can measure the resonance voltage and the induced voltage, respectively (S1230).

멀티 모드 송신기는 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만인지 여부를 판단할 수 있다(S1240). The multimode transmitter can determine whether the sum of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage (S1240).

여기서, 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만인지 여부를 판단하는 이유는, 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 이상이라면 부하(270) 측의 초과 전압이 발생되기 때문에 공진 모드와 유도 모드 중 어느 하나로만 무선 전력을 수신하여야 하고, 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만이면 부하(270) 측의 초과 전압이 발생되지 않기 때문에 공진 모드와 유도 모드를 통해 동시에 무선 전력을 수신하는 것(동시 충전 모드)이 전력 전송 효율을 높일 수 있기 때문이다.The reason why the sum of the resonance voltage and the induced voltage is judged to be less than the threshold voltage is that if the sum of the resonance voltage and the induced voltage is greater than the threshold voltage, If the sum of the resonance voltage and the induction voltage is less than the threshold voltage, an excess voltage at the side of the load 270 is not generated. Therefore, the wireless power is simultaneously received through the resonance mode and the induction mode (Simultaneous charging mode) can increase the power transmission efficiency.

공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 미만일 경우(S1240의 Yes), 멀티 모드 수신기는 동시 충전 모드를 위해 제2 스위치(250)를 쇼트 상태로 변경할 수 있다. 이로 인해 멀티 모드 수신기는 공진 수신기(210) 및 유도 수신기(220) 각각으로 수신되는 전력이 부하(270)로 전달되는 동시 충전 모드로 동작할 수 있다.When the sum of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage (Yes in S1240), the multimode receiver can change the second switch 250 to the short state for the simultaneous charge mode. This allows the multimode receiver to operate in a simultaneous charging mode where the power received by each of the resonant receiver 210 and the inductive receiver 220 is transferred to the load 270.

공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압 이상일 경우(S1240의 No), 멀티 모드 수신기는 공진 전압과 유도 전압 중 최대 전압(더 큰 전압)이 임계 전압 미만인지 판단할 수 있다(S1260).If the sum of the resonance voltage and the induced voltage is equal to or higher than the threshold voltage (No in S1240), the multimode receiver can determine whether the maximum voltage (larger voltage) of the resonance voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage (S1260).

공진 전압과 유도 전압 중 최대 전압이 임계 전압 미만일 경우(S1260의 Yes), 공진 모드 및 유도 모드 중 어느 모드에 의해 충전을 수행하더라도 과전압이 발생하지 않을 것이 예상되므로 전력 전송 효율이 더 좋은 최대 전압에 대응하는 모드로 충전이 수행될 수 있다(S1270).When the maximum voltage of the resonance voltage and the induction voltage is less than the threshold voltage (Yes in S1260), it is expected that the overvoltage will not occur even if the charging is performed by either the resonance mode or the induction mode. Charging may be performed in a corresponding mode (S1270).

예컨대, 공진 전압이 최대 전압일 때, 멀티 모드 수신기는 공진 모드로 충전을 수행하기 위해 제1 스위치(240)를 쇼트 상태로, 제2 스위치(250)를 오픈 상태로 유지할 수 있다. 또한, 유도 전압이 최대 전압일 때, 멀티 모드 수신기는 유도 모드로 충전을 수행하기 위해 제1 스위치(240)를 오픈 상태로, 제2 스위치(250)를 쇼트 상태로 변경할 수 있다.For example, when the resonance voltage is the maximum voltage, the multimode receiver can keep the first switch 240 in the short state and the second switch 250 in the open state to perform charging in the resonance mode. Also, when the induced voltage is the maximum voltage, the multimode receiver can change the first switch 240 to the open state and the second switch 250 to the short state to perform charging in the inductive mode.

멀티 모드 수신기는 최대 전압에 대응하는 모드로 충전을 진행하면서, 멀티 모드 송신기로 최소 전압에 대응하는 송신기의 송신 전력을 줄이도록 하기 위한 피드백 신호를 전송할 수 있다(S1275). 상기 피드백 신호는 멀티 모드 송신기의 송신 전력의 세기를 감소시킬 것을 요청하는 신호를 의미한다. The multimode receiver may transmit a feedback signal to reduce the transmission power of the transmitter corresponding to the minimum voltage to the multimode transmitter while charging the multimode receiver in a mode corresponding to the maximum voltage in operation S1275. The feedback signal means a signal requesting to decrease the intensity of the transmission power of the multi-mode transmitter.

멀티 모드 송신기의 공진 송신기를 제어하기 위해 멀티 모드 수신기는 공진 수신기(210)를 통해 피드백 신호(예컨대, 다이나믹 파라미터(dynamic parameter))를 전송할 수 있다.To control the resonant transmitter of the multimode transmitter, the multimode receiver may transmit a feedback signal (e.g., a dynamic parameter) through the resonant receiver 210. [

멀티 모드 송신기의 유도 송신기를 제어하기 위해 멀티 모드 수신기는 유도 수신기(220)를 통해 피드백 신호(예컨대, 제어 오류 패킷)를 전송할 수 있다.To control the inductive transmitter of the multimode transmitter, the multimode receiver may transmit a feedback signal (e.g., a control error packet) through the inductive receiver 220.

S1275 단계가 수행됨으로써 최소 전압에 대응하는 송신기의 송신 전력이 감소되며, 그에 대응하여 최소 전압도 감소하게 된다. 또한, S1230, S1240, S1260, S1270, 및 S1275 단계가 반복되면 어느 시점에서 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압보다 작아지게 될 수 있다. 즉, 최소 전압이 계속하여 감소하게 되면, 멀티 모드 수신기가 동시 충전 모드로 동작할 수 있게 된다.The transmission power of the transmitter corresponding to the minimum voltage is reduced by performing step S1275, and the minimum voltage is also decreased correspondingly. If the steps S1230, S1240, S1260, S1270, and S1275 are repeated, the sum of the resonance voltage and the induced voltage may become smaller than the threshold voltage at any point in time. That is, as the minimum voltage continues to decrease, the multimode receiver can operate in the simultaneous charging mode.

공진 전압과 유도 전압 중 최대 전압이 임계 전압 이상일 경우(S1260의 No), 최대 전압에 대응하는 모드에 의해 충전을 수행하게 되면 과전압이 발생할 것이 예상되므로 최소 전압(더 작은 전압)에 대응하는 모드로 충전이 수행될 수 있다(S1280).If the maximum voltage of the resonance voltage and the induction voltage is equal to or higher than the threshold voltage (No in S1260), it is expected that the overvoltage will occur when the charging is performed by the mode corresponding to the maximum voltage. Charging may be performed (S1280).

멀티 모드 수신기는 최소 전압에 대응하는 모드로 충전을 진행하면서, 멀티 모드 송신기로 최대 전압에 대응하는 송신기의 송신 전력을 줄이도록 하기 위한 피드백 신호를 전송할 수 있다(S1285). 상기 피드백 신호는 멀티 모드 송신기의 송신 전력의 세기를 감소시킬 것을 요청하는 신호를 의미한다. The multimode receiver may transmit a feedback signal to reduce the transmit power of the transmitter corresponding to the maximum voltage to the multimode transmitter while charging the multimode receiver in a mode corresponding to the minimum voltage (S1285). The feedback signal means a signal requesting to decrease the intensity of the transmission power of the multi-mode transmitter.

멀티 모드 송신기의 공진 송신기를 제어하기 위해 멀티 모드 수신기는 공진 수신기(210)를 통해 피드백 신호(예컨대, 다이나믹 파라미터)를 전송할 수 있다.To control the resonant transmitter of the multimode transmitter, the multimode receiver may transmit a feedback signal (e.g., a dynamic parameter) through the resonant receiver 210. [

멀티 모드 송신기의 유도 송신기를 제어하기 위해 멀티 모드 수신기는 유도 수신기(220)를 통해 피드백 신호(예컨대, 제어 오류 패킷)를 전송할 수 있다.To control the inductive transmitter of the multimode transmitter, the multimode receiver may transmit a feedback signal (e.g., a control error packet) through the inductive receiver 220.

S1285 단계가 수행됨으로써 최대 전압에 대응하는 송신기의 송신 전력이 감소되며, 그에 대응하여 최대 전압도 감소하게 된다. 또한, S1230, S1240, S1260, S1280, 및 S1285 단계가 반복되면, 어느 시점에서 공진 전압과 유도 전압의 합이 임계 전압보다 작아지게 될 수 있다. 즉, 최대 전압이 계속하여 감소하게 되면, 멀티 모드 수신기가 동시 충전 모드로 동작할 수 있게 된다.The transmission power of the transmitter corresponding to the maximum voltage is reduced by performing step S1285, and the maximum voltage is also decreased correspondingly. If the steps S1230, S1240, S1260, S1280, and S1285 are repeated, the sum of the resonance voltage and the induced voltage may become smaller than the threshold voltage at any point in time. That is, as the maximum voltage continues to decrease, the multimode receiver can operate in the simultaneous charging mode.

본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 동작 방법에 의하면, 멀티 모드 수신기가 공진 모드로 충전 중 동시 충전 가능한 상태로 변경될 경우 이를 감지하여 과전압이 발생되지 않는 범위에서 최적의 무선 전력 수신 모드를 선택하여 충전을 수행할 수 있다.According to another exemplary embodiment of the present invention, when the multimode receiver is changed from a resonance mode to a chargeable state during charging, it is detected that an optimal wireless power reception mode Can be selected to perform charging.

아울러, 과전압이 발생될 것으로 예상되는 경우, 하나의 무선 전력 수신 모드로 충전을 진행하면서, 멀티 모드 송신기와 연동하여 다른 무선 전력 수신 모드에 대응하는 수신기의 출력 전압을 감소시킴으로써 동시 충전 모드로 동작할 수 있어 최대의 전력 전송 효율을 나타낼 수 있다.In addition, when the overvoltage is expected to occur, the charging operation is performed in one wireless power receiving mode while the output voltage of the receiver corresponding to the other wireless power receiving mode is decreased in conjunction with the multimode transmitter, thereby operating in the simultaneous charging mode And can exhibit the maximum power transmission efficiency.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.13 is a block diagram illustrating a structure of a multimode receiver according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 멀티 모드 수신기(1300)는 주제어부(1310), 공진 모드 통신부(1320), 유도 모드 통신부(1330), 이벤트 발생 판단부(1340), 공진 전압 측정부(1350), 유도 전압 측정부(1360), 스위치 제어부(1370), 및 최종 모드 결정부(1380)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 13에 도시된 멀티 모드 수신기(1300)의 각 구성은 도 2 내지 도 5에 도시된 각 구성의 적어도 하나와 대응될 수 있다.13, the multimode receiver 1300 includes a main control unit 1310, a resonance mode communication unit 1320, an inductive mode communication unit 1330, an event occurrence determination unit 1340, a resonance voltage measurement unit 1350, A voltage measurement unit 1360, a switch control unit 1370, and a final mode determination unit 1380. [ Each configuration of the multimode receiver 1300 shown in FIG. 13 may correspond to at least one of the configurations shown in FIGS.

주제어부(1310)는 멀티 모드 수신기(1300)의 전체적인 동작을 제어하고, 특히, 모드 별 상태를 관리할 수 있다. 주제어부(1310)는 도 2에 도시된 주제어부(230)를 의미할 수 있으나, 실시예에 따라 공진 수신기(350)의 제1 제어부(360) 및 유도 수신기(500)의 제2 제어부(570)와 함께 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.The main control unit 1310 controls the overall operation of the multimode receiver 1300, and in particular, can manage the state of each mode. The main controller 1310 may refer to the main controller 230 shown in FIG. 2, but may include a first controller 360 of the resonant receiver 350 and a second controller 570 of the inductive receiver 500, ) May be implemented as a single module.

공진 모드 통신부(1320)는 공진 모드 활성화 시 설정된 공진 모드 통신 세션을 통해 각종 제어 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 공진 모드 통신 세션은 대역외 통신 채널일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 공진 모드 통신부(1320)에 의해 송수신되는 제어 신호는 상술한 도 1 내지 도 12의 설명으로 대체한다.The resonance mode communication unit 1320 can transmit / receive various control signals through the resonance mode communication session established when the resonance mode is activated. Here, the resonant mode communication session may be, but is not limited to, an out-of-band communication channel. The control signal transmitted / received by the resonance mode communication unit 1320 is replaced with the description of Figs. 1 to 12 described above.

유도 모드 통신부(1330)는 유도 모드 활성화 시 설정된 유도 모드 통신 세션을 통해 각종 제어 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 유도 모드 통신 세션은 인밴드 통신 채널일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 유도 모드 통신부(1330)에 의해 송수신되는 제어 신호는 상술한 도 1 내지 도 12의 설명으로 대체한다.The induction mode communication unit 1330 can transmit and receive various control signals through an induction mode communication session established when the induction mode is activated. Here, the inductive mode communication session may be, but is not limited to, an in-band communication channel. The control signals transmitted and received by the induction mode communication unit 1330 are replaced with the description of Figs. 1 to 12 described above.

이벤트 발생 판단부(1340)는 특정 모드로의 전력 전송 중 다른 모드의 식별 신호가 수신되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이벤트 발생 판단부(1340)의 세부 동작 및 기능은 상술한 도 10 내지 도 12의 설명으로 대체한다.The event occurrence determination unit 1340 may determine whether an identification signal of another mode is received during power transmission to the specific mode. The detailed operation and function of the event occurrence determiner 1340 are replaced with the description of Figs. 10 to 12 described above.

공진 전압 측정부(1350)는 공진 수신기(210)의 출력 전압 즉, 공진 수신기(210)와 제1 스위치(240) 사이의 노드(node)의 전압을 측정할 수 있다. The resonance voltage measuring unit 1350 may measure an output voltage of the resonance receiver 210, that is, a voltage between a node between the resonance receiver 210 and the first switch 240.

유도 전압 측정부(1360)는 유도 수신기(220)의 출력 전압 즉, 유도 수신기(220)와 제2 스위치(250) 사이의 노드의 전압을 측정할 수 있다.The induced voltage measuring unit 1360 may measure the output voltage of the inductive receiver 220, that is, the voltage of the node between the inductive receiver 220 and the second switch 250.

최종 모드 결정부(1370)는 도 11 또는 도 12에서 공진 전압과 유도 전압의 합또는 최대 전압을 임계 전압과 비교하여, 최종 모드를 결정할 수 있다. The final mode determination unit 1370 can determine the final mode by comparing the sum of the resonance voltage and the induced voltage or the maximum voltage with the threshold voltage in FIG. 11 or 12.

주제어부(1310)는 결정된 최종 모드에 따라 동적으로 공진 모드 및 유도 모드의 상태뿐만 아니라 전력 수신을 제어할 수 있다. 주제어부(1310)의 세부 동작 및 기능은 상술한 도 1 내지 도 12의 설명으로 대체한다.The main control unit 1310 can dynamically control the power reception as well as the resonance mode and the inductive mode according to the determined final mode. The detailed operation and function of the main control section 1310 are replaced with the description of Figs. 1 to 12 described above.

스위치 제어부(1370)는 주제어부(1310)의 제어에 따라 전자기 공진 방식으로 수신된 전력 또는 전자기 유도 방식으로 수신된 전력이 부하로 전달되는 것을 제어할 수 있다.The switch control unit 1370 can control the power received by the electromagnetic resonance method or the power received by the electromagnetic induction method to be delivered to the load under the control of the main control unit 1310. [

본 명세서에서는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 모드 송신기의 동작 방법이 공진 전압, 유도 전압, 최대 전압, 최소 전압, 임계 전압 등 주요한 파라미터가 전압임을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고 전류 또는 전력이 파라미터로 이용될 수 있음은 자명하다.In the present specification, the operation method of the multimode transmitter according to the embodiment of the present invention is explained by taking as an example that the principal parameters such as resonance voltage, induced voltage, maximum voltage, minimum voltage and threshold voltage are voltage, It is clear that current or power can be used as parameters.

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.The method according to the above-described embodiments may be implemented as a program to be executed by a computer and stored in a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD- , A floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).

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.The computer readable recording medium may be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And, functional program, code, and code segments for implementing the above-described method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the embodiment belongs.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

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.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (14)

공진 모드와 유도 모드로 동시에 무선으로 전력을 수신할 수 있는 멀티 모드 수신기의 동작 방법에 있어서,
상기 공진 모드에 의한 충전 중 유도 모드에 관한 이벤트의 발생 여부를 판단하는 단계;
상기 이벤트가 발생된 경우, 상기 유도 모드에 의한 전력을 수신하는 단계;
상기 공진 모드에 의해 수신된 전력에 따른 공진 전압과 상기 유도 모드에 의해 수신된 전력에 따른 유도 전압을 각각 측정하는 단계; 및
상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합을, 부하로 인가되는 전압이 초과 전압으로 되는 임계 전압값인 임계 전압과 비교하여 상기 공진 모드와 상기 유도 모드로 동시 충전할지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
A method of operating a multimode receiver capable of wirelessly receiving power simultaneously in a resonant mode and an inductive mode,
Determining whether an event related to a charging induction mode by the resonance mode occurs;
Receiving power by the induction mode when the event is generated;
Measuring a resonance voltage according to the power received by the resonance mode and an induced voltage according to the power received by the induction mode; And
And comparing the sum of the resonance voltage and the induced voltage with a threshold voltage that is a threshold voltage value that causes the voltage applied to the load to exceed the voltage to determine whether to simultaneously charge the resonance mode and the induction mode. Mode receiver.
제1항에 있어서,
상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합이 상기 임계 전압 미만인 경우, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드에 의해 수신된 전력이 동시에 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
The method according to claim 1,
And controlling the first switch and the second switch such that the power received by the resonant mode and the induction mode are simultaneously delivered to the load when the sum of the resonant voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage, Mode receiver.
제1항에 있어서,
상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합이 상기 임계 전압 이상인 경우, 상기 공진 전압과 상기 유도 전압 중 최대 전압을 상기 임계 전압과 비교하여, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드 중 어느 모드로 충전할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
The method according to claim 1,
Determines whether the resonance mode or the induction mode is to be charged by comparing the resonance voltage and the maximum voltage of the induced voltage with the threshold voltage when the sum of the resonance voltage and the induced voltage is equal to or greater than the threshold voltage Further comprising the steps of:
제2항에 있어서,
상기 최대 전압이 상기 임계 전압 미만인 경우, 상기 최대 전압에 대응하는 모드에 의해 수신된 전력이 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
3. The method of claim 2,
And controlling the first switch and the second switch such that power received by the mode corresponding to the maximum voltage is delivered to the load when the maximum voltage is less than the threshold voltage.
제2항에 있어서,
상기 최대 전압이 상기 임계 전압 이상인 경우, 상기 최소 전압에 대응하는 모드에 의해 수신된 전력이 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising controlling the first switch and the second switch such that power received by the mode corresponding to the minimum voltage is delivered to the load when the maximum voltage is greater than or equal to the threshold voltage.
제1항에 있어서,
상기 이벤트는 상기 멀티 모드 수신기로 상기 유도 모드에 따른 식별 신호가 수신되는 것인 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the event is an identification signal according to the inductive mode is received by the multimodal receiver.
공진 모드와 유도 모드로 동시에 무선으로 전력을 수신할 수 있는 멀티 모드 수신기의 동작 방법에 있어서,
상기 공진 모드에 의한 충전 중 유도 모드에 관한 이벤트의 발생 여부를 판단하는 단계;
상기 이벤트가 발생된 경우, 상기 유도 모드에 의한 전력을 수신하는 단계;
상기 공진 모드에 의해 수신된 전력에 따른 공진 전압과 상기 유도 모드에 의해 수신된 전력에 따른 유도 전압을 각각 측정하는 단계;
상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합을, 부하로 인가되는 전압이 초과 전압으로 되는 임계 전압값인 임계 전압과 비교하여, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드로 동시 충전할지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 공진 모드와 상기 유도 모드로 동시 충전이 불가능한 경우, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드 중 어느 하나의 모드로 충전하면서, 다른 하나의 모드에 대한 송신 전력의 감소를 요청하는 단계를 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
A method of operating a multimode receiver capable of wirelessly receiving power simultaneously in a resonant mode and an inductive mode,
Determining whether an event related to a charging induction mode by the resonance mode occurs;
Receiving power by the induction mode when the event is generated;
Measuring a resonance voltage according to the power received by the resonance mode and an induced voltage according to the power received by the induction mode;
Comparing the sum of the resonance voltage and the induced voltage with a threshold voltage that is a threshold voltage value that causes a voltage applied to the load to become an excess voltage to determine whether to simultaneously charge the resonance mode and the induction mode; And
And requesting reduction of the transmission power for the other mode while charging in one of the resonance mode and the induction mode when simultaneous charging in the resonance mode and the induction mode is impossible, Lt; / RTI >
제7항에 있어서,
상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합이 상기 임계 전압 미만인 경우, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드에 의해 수신된 전력이 동시에 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
8. The method of claim 7,
And controlling the first switch and the second switch such that the power received by the resonant mode and the induction mode are simultaneously delivered to the load when the sum of the resonant voltage and the induced voltage is less than the threshold voltage, Mode receiver.
제7항에 있어서,
상기 공진 전압과 상기 유도 전압의 합이 상기 임계 전압 이상인 경우, 상기 공진 전압과 상기 유도 전압 중 최대 전압을 상기 임계 전압과 비교하여, 상기 공진 모드와 상기 유도 모드 중 어느 모드로 충전할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
8. The method of claim 7,
Determines whether the resonance mode or the induction mode is to be charged by comparing the resonance voltage and the maximum voltage of the induced voltage with the threshold voltage when the sum of the resonance voltage and the induced voltage is equal to or greater than the threshold voltage Further comprising the steps of:
제9항에 있어서,
상기 최대 전압이 상기 임계 전압 미만인 경우, 상기 최대 전압에 대응하는 모드에 의해 수신된 전력이 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
10. The method of claim 9,
And controlling the first switch and the second switch such that power received by the mode corresponding to the maximum voltage is delivered to the load when the maximum voltage is less than the threshold voltage.
제10항에 있어서,
상기 송신 전력의 감소를 요청하는 단계는,
상기 공진 전압과 상기 유도 전압 중 최소 전압에 대응하는 송신기의 송신 전력을 줄이도록 하기 위한 피드백 신호를 전송하는 단계를 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the step of requesting the reduction of the transmission power comprises:
And transmitting a feedback signal to reduce the transmit power of the transmitter corresponding to the minimum voltage of the resonance voltage and the induced voltage.
제9항에 있어서,
상기 최대 전압이 상기 임계 전압 이상인 경우, 상기 최소 전압에 대응하는 모드에 의해 수신된 전력이 부하로 전달되도록 제1 스위치 및 제2 스위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
10. The method of claim 9,
Further comprising controlling the first switch and the second switch such that power received by the mode corresponding to the minimum voltage is delivered to the load when the maximum voltage is greater than or equal to the threshold voltage.
제12항에 있어서,
상기 송신 전력의 감소를 요청하는 단계는,
상기 최대 전압에 대응하는 송신기의 송신 전력을 줄이도록 하기 위한 피드백 신호를 전송하는 단계를 포함하는 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of requesting the reduction of the transmission power comprises:
And transmitting a feedback signal to reduce the transmit power of the transmitter corresponding to the maximum voltage.
제7항에 있어서,
상기 이벤트는 상기 멀티 모드 수신기로 상기 유도 모드에 따른 식별 신호가 수신되는 것인 멀티 모드 수신기의 동작 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the event is an identification signal according to the inductive mode is received by the multimodal receiver.
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