KR20180003810A - Foreign Object Detection Method and Apparatus and System therefor - Google Patents

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KR20180003810A
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박재희
권용일
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Abstract

The present invention relates to a foreign object detection method for wireless charging, and an apparatus and a system therefor. According to an embodiment of the present invention, the foreign object detection method in a wireless power transmitter comprises the steps of: measuring a first quality factor value for a first frequency; measuring a second quality factor value for a second frequency; and determining whether a foreign object is present in a charging region based on the first and second quality factor values. Accordingly, the method of the present invention can minimize power waste and damage to equipment due to the foreign object.

Description

이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템{Foreign Object Detection Method and Apparatus and System therefor}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a foreign object detecting method,

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 무선 전력 송신 장치에서 이물질을 검출하는 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless power transmission technology, and more particularly, to a method and apparatus for detecting foreign matter in a wireless power transmission device.

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 충전 가능 영역에 무선 전력 수신기가 아닌 전도체-즉, FO(Foreign Object)가 존재하는 경우, FO에는 무선 전력 송신기로부터 송출된 전자기 신호가 유도되어 온도가 상승할 수 있다. 일 예로, FO는 동전, 클립, 핀, 볼펜 등을 포함할 수 있다.If there is a conductor (i.e., a foreign object) other than a wireless power receiver in the wireless rechargeable area, the electromagnetic signal sent from the wireless power transmitter may be induced in the FO to raise the temperature. As an example, the FO may include coins, clips, pins, ballpoint pens, and the like.

만약, 무선 전력 수신기와 무선 전력 송신기 사이에 FO가 존재하는 경우, 무선 충전 효율이 현저히 떨어질 뿐만 아니라 FO 주변 온도 상승으로 인해 무선 전력 수신기와 무선 전력 송신기의 온도가 함께 상승할 수 있다. 만약, 충전 영역에 위치한 FO가 제거되지 않는 경우, 전력 낭비가 초래될 뿐만 아니라 과열로 인해 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 손상이 야기될 수 있다.If there is an FO between the wireless power receiver and the wireless power transmitter, not only does the wireless charging efficiency drop significantly, but also the temperature of the wireless power receiver and the wireless power transmitter can rise together due to the increase of the FO ambient temperature. If the FO located in the charging area is not removed, not only will power waste be caused, but overheating can cause damage to the wireless power transmitter and the wireless power receiver.

따라서, 충전 영역에 위치한 FO를 검출하는 것은 무선 충전 기술 분야에서 중요한 이슈로 부각되고 있다.Therefore, detecting the FO located in the charging region has emerged as an important issue in wireless charging technology.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a foreign matter detection method for wireless charging and an apparatus and system therefor.

본 발명의 다른 목적은 동작 주파수 대역 내 특정 주파수에 상응하여 측정된 품질 인자 값에 기반하여 이물질을 검출하는 것이 가능한 무선 전력 송신기를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a wireless power transmitter capable of detecting foreign matter based on a quality factor value measured corresponding to a specific frequency in an operating frequency band.

본 발명의 다른 목적은 동작 주파수 대역 내 특정 주파수에 상응하여 측정된 품질 인자 평균 값에 기반하여 이물질을 검출하는 것이 가능한 무선 전력 송신기를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a wireless power transmitter capable of detecting foreign matter based on a quality factor average value measured corresponding to a specific frequency in an operating frequency band.

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 무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.The present invention can provide a foreign matter detection method for wireless charging and an apparatus and system therefor.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 이물질 검출 방법은 1 주파수에 대한 제1 품질 인자 값을 측정하는 단계와 제2 주파수에 대한 제2 품질 인자 값을 측정하는 단계와 상기 제1 품질 인자 값과 상기 제2 품질 인자 값에 기반하여 충전 영역상의 이물질의 존재 상태를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A method for detecting a foreign matter in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention includes measuring a first quality factor value for one frequency, measuring a second quality factor value for a second frequency, And determining the presence state of foreign matter on the charging area based on the factor value and the second quality factor value.

일 예로, 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크며, 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단될 수 있다.For example, if the second frequency is greater than the first frequency and the second quality factor value is greater than the first quality factor value, it can be determined that a foreign matter exists in the charging area.

다른 일 예로, 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 충전 영역에 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 존재하는 것으로 판단될 수 있다.In another example, if the second quality factor value is greater than the first quality factor value, it may be determined that there is a wireless power receiver that is not aligned with the charging area.

또한, 상기 이물질 검출 방법은 결정된 상기 이물질의 존재 상태에 따라 무선 전력을 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 이물질 존재 여부 상태는 이물질 존재 상태 및 이물질 미존재 상태를 포함할 수 있다.The foreign matter detection method may further include transmitting wireless power according to the determined presence of the foreign matter, and the foreign matter presence / absence state may include a foreign matter presence state and a foreign matter nonexistent state.

또한, 상기 이물질 존재 상태는 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 큰 상태를 포함할 수 있다.In addition, the foreign substance presence state may include a state where the second quality factor value is greater than the first quality factor value.

또한, 상기 이물질 미존재 상태는 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 작거나 같은 상태를 포함할 수 있다.The foreign matter non-existence state may include a state where the second quality factor value is less than or equal to the first quality factor value.

또한, 상기 이물질 검출 방법은 상기 판단 결과, 상기 충전 영역에 이물질의 존재가 감지되면, 소정 알람 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.The foreign object detecting method may further include outputting a predetermined alarm signal when the presence of foreign matter is detected in the charged region as a result of the determination.

또한, 상기 이물질 검출 방법은 상기 이물질의 존재가 감지되었을 때, 전력 전송 중인 경우, 전력 전송을 일시 중단시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the foreign substance detecting method may further include suspending power transmission when the presence of the foreign matter is detected, when the power is being transmitted.

또한, 상기 이물질 검출 방법은 상기 전력 전송이 일시 중단된 상태에서 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하는 단계를 더 포함하되, 상기 확인 결과, 상기 감지된 이물질이 제거된 경우, 상기 일시 중단된 전력 전송이 재개될 수 있다.In addition, the foreign substance detecting method may further include checking whether the detected foreign matter has been removed from the charging area in a state where the power transmission is temporarily stopped. If the detected foreign matter is removed, The power transmission can be resumed.

또한, 상기 이물질 검출 방법은 상기 알람 신호 출력 후 선택 단계로 진입하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the foreign substance detection method may further include entering the selection step after the alarm signal is output.

또한, 상기 이물질 검출 방법은 상기 알림 신호 출력 후 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하는 단계를 더 포함하고, 상기 확인 결과, 상기 이물질이 제거된 경우, 상기 선택 단계로 진입할 수 있다.The foreign substance detecting method may further include checking whether the detected foreign matter is removed from the charging area before the entry of the notification signal after the notification signal is output. If the foreign matter is removed, Step.

또한, 상기 제2 품질 인자 값에서 상기 제1 품질 인자 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단될 수 있다.Also, if the value obtained by subtracting the first quality factor from the second quality factor value exceeds a predetermined reference value, it can be determined that a foreign substance exists in the charging area.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 이물질 검출 방법은 동작 주파수 대역 내 소정 상한 주파수 대역에 상응하는 제1 품질 인자 평균 값을 산출하는 단계와 상기 동작 주파수 대역 내 소정 하한 주파수 대역에 상응하는 제2 품질 인자 평균 값을 산출하는 단계와 상기 제1 품질 인자 평균 값과 상기 제2 품질 인자 평균 값에 기반하여 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역에 이물질이 존재하는지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a foreign substance in a wireless power transmitter, including the steps of: calculating a first quality factor average value corresponding to a predetermined upper frequency band within an operating frequency band; Calculating a corresponding second quality factor average value and determining whether a foreign substance is present in the region of charge of the wireless power transmitter based on the first quality factor average value and the second quality factor average value have.

일 예로, 상기 제1 품질 인자 평균 값이 상기 제2 품질 인자 평균 값보다 크면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단될 수 있다.For example, if the first quality factor average value is greater than the second quality factor average value, it can be determined that foreign matter exists in the filling area.

다른 일 예로, 상기 제1 품질 인자 평균 값에서 상기 제2 품질 인자 평균 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단될 수도 있다.In another example, if the value obtained by subtracting the second quality factor average value from the first quality factor average value exceeds a predetermined reference value, it may be determined that a foreign substance exists in the filling region.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에 구비되는 이물질 검출 장치는 미리 설정된 동작 주파수 대역 내 제1 주파수에 대한 제1 품질 인자 값을 측정하고, 상기 동작 주파수 대역 내 제2 주파수에 대한 제2 품질 인자 값을 측정하는 품질 인자 측정부와 상기 제1 품질 인자 값과 상기 제2 품질 인자 값에 기반하여 충전 영역에 이물질이 존재하는지 판단하는 검출부를 포함할 수 있다.The apparatus for detecting a foreign object included in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention measures a first quality factor value for a first frequency within a preset operating frequency band, A quality factor measuring unit for measuring a second quality factor value and a detector for determining whether a foreign substance is present in the filling region based on the first quality factor value and the second quality factor value.

일 예로, 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크고, 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 검출부가 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.For example, if the second frequency is greater than the first frequency and the second quality factor is greater than the first quality factor, the detector may determine that a foreign substance is present in the charging area.

다른 일 예로, 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크고, 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 검출부가 상기 충전 영역에 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 존재하는 것으로 판단할 수도 있다.Alternatively, if the second frequency is greater than the first frequency and the second quality factor value is greater than the first quality factor value, the detector determines that there is a wireless power receiver that is not aligned with the charging area You may.

또한, 상기 이물질 검출 장치는 상기 판단 결과, 상기 충전 영역에 이물질의 존재가 감지되면, 소정 알람 신호를 출력하는 알람부를 더 포함할 수 있다.The foreign object detecting apparatus may further include an alarm unit for outputting a predetermined alarm signal when the presence of foreign matter is detected in the charged region as a result of the determination.

또한, 상기 이물질 검출 장치는 상기 이물질의 존재가 감지되었을 때, 전력 전송 중인 경우, 상기 전력 전송을 일시 중단시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.The foreign substance detecting apparatus may further include a controller for suspending the power transmission when power is being transmitted when the presence of the foreign matter is detected.

또한, 상기 제어부가 상기 전력 전송이 일시 중단된 상태에서 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 감지된 이물질이 제거된 경우, 상기 일시 중단된 전력 전송을 재개시킬 수도 있다.Also, the control unit may check whether the detected foreign matter is removed from the charging area while the power transmission is temporarily stopped, and if the detected foreign matter is removed as a result of the checking, the suspended power transmission may be resumed have.

또한, 상기 제어부가 상기 알람 신호 출력 후 선택 단계로 진입하도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control to enter the selection step after outputting the alarm signal.

또한, 상기 알림 신호 출력 후 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 제어부가 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 이물질이 제거된 경우, 상기 선택 단계로 진입하도록 제어할 수 있다.Also, the control unit may check whether the detected foreign matter is removed from the charging area before the entry of the notification signal after the notification signal is output, and if the foreign matter has been removed, control may be performed to enter the selection step have.

또한, 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크고, 상기 제2 품질 인자 값에서 상기 제1 품질 인자 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면, 상기 검출부가 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.If the second frequency is greater than the first frequency, and the value obtained by subtracting the first quality factor from the second quality factor value exceeds a predetermined reference value, the detecting unit determines that the foreign substance is present in the charging area can do.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에 구비되는 이물질 검출 장치는 소정 동작 주파수 대역 내 품질 인자 값을 측정하는 품질 인자 측정부와 상기 동작 주파수 대역 내 소정 상한 주파수 대역에 상응하여 측정된 적어도 하나의 상기 품질 인자 값에 기반하여 제1 품질 인자 평균 값을 산출하고 상기 동작 주파수 대역 내 소정 하한 주파수 대역에 상응하여 측정된 적어도 하나의 상기 품질 인자 값에 기반하여 제2 품질 인자 평균 값을 산출하는 평균 산출부와 상기 제1 품질 인자 평균 값과 상기 제2 품질 인자 평균 값에 기반하여 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역에 이물질이 존재하는지 판단하는 검출부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a foreign substance in a wireless power transmitter, including a quality factor measuring unit for measuring a quality factor value within a predetermined operating frequency band, Calculating a first quality factor average value based on at least one quality factor value and determining a second quality factor average value based on at least one quality factor value measured corresponding to a predetermined lower frequency band in the operating frequency band And a detector for determining whether a foreign substance exists in the charging area of the wireless power transmitter based on the first quality factor average value and the second quality factor average value.

일 예로, 상기 검출부가 상기 제1 품질 인자 평균 값이 상기 제2 품질 인자 평균 값보다 크면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.For example, if the first quality factor average value is greater than the second quality factor average value, the detecting unit may determine that a foreign substance exists in the charging area.

다른 일 예로, 상기 검출부가 상기 제1 품질 인자 평균 값에서 상기 제2 품질 인자 평균 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수도 있다.In another example, the detecting unit may determine that foreign matter exists in the charging area when a value obtained by subtracting the second quality factor average value from the first quality factor average value exceeds a predetermined reference value.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 상기 이물질 검출 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing any one of the above-mentioned foreign matter detection methods.

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 방법, 장치 및 시스템에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the method, apparatus and system according to the present invention will be described as follows.

본 발명은 무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.An advantage of the present invention is to provide a foreign matter detection method for wireless charging and an apparatus and system therefor.

또한, 본 발명은 동작 주파수 대역 내 특정 주파수에 상응하여 측정된 품질 인자 값에 기반하여 이물질을 검출하는 것이 가능한 무선 전력 송신기를 제공하는 장점이 있다.The present invention also has the advantage of providing a wireless power transmitter capable of detecting foreign matter based on a quality factor value measured corresponding to a specific frequency within an operating frequency band.

또한, 본 발명은 동작 주파수 대역 내 특정 주파수에 상응하여 측정된 품질 인자 평균 값에 기반하여 이물질을 검출하는 것이 가능한 무선 전력 송신기를 제공하는 장점이 있다.The present invention also has the advantage of providing a wireless power transmitter capable of detecting foreign matter based on a quality factor average value measured corresponding to a specific frequency in an operating frequency band.

또한, 본 발명은 이물질 검출 오류를 최소화시키는 장점이 있을 뿐만 아니라 이를 통해 불필요한 전력 낭비 및 장비 손상을 최소화시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the present invention has an advantage of minimizing the foreign matter detection error, and also can minimize unnecessary power consumption and equipment damage.

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.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 5는 WPC(Qi) 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 상기 도 6에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 신호의 변조 및 복조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패킷 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 WPC(Qi) 표준에 정의된 패킷의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 내지 도 11g는 본 발명의 일 실시예에 따른 FOD 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 인자 테이블을 보여준다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 FO 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 FO 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 인자 값에 기반한 FO 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 21은 도 20의 실시예에 상응하는 FO 검출 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 22는 본 발명의 다른 일 실시예에 품질 인자 값에 기반한 FO 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 23은 도 22의 실시예에 상응하는 FO 검출 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 24a 내지 도 24e는 상기 도 20 내지 도 23의 실시예들의 논리적인 근거를 설명하기 위한 실험 결과이다.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 wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a sensing signal transmission procedure in a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
4 is a state transition diagram for explaining the wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.
5 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC (Qi) standard.
6 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to the FIG.
8 is a diagram for explaining a modulation and demodulation method of a wireless power signal according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram for explaining a packet format according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view for explaining the types of packets defined in the WPC (Qi) standard according to an embodiment of the present invention.
11A to 11G are views for explaining a message structure of an FOD state packet according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating an FOD detection method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart for explaining an FOD detection method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart illustrating an FOD detection method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 shows a quality factor table according to an embodiment of the present invention.
16 is a block diagram for explaining a configuration of an FO detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
17 is a flowchart illustrating an FOD detection method according to another embodiment of the present invention.
18 is a flowchart for explaining an FOD detection method according to another embodiment of the present invention.
19 is a block diagram for explaining a configuration of an FO detection apparatus according to another embodiment of the present invention.
20 is a flowchart for explaining a FO detection method based on a quality factor value according to an embodiment of the present invention.
21 is a block diagram for explaining the structure of the FO detection device corresponding to the embodiment of FIG.
22 is a flowchart for explaining a FO detection method based on a quality factor value in another embodiment of the present invention.
23 is a block diagram for explaining the structure of the FO detection device corresponding to the embodiment of FIG.
24A to 24E are experimental results for explaining the logical basis of the embodiments of FIGS. 20 to 23. FIG.

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 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.

일 예로, 도면 부호 200a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신단(10)에 복수의 무선 전력 수신 장치가 연결되어 무선 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 송신단(10)은 시분할 방식으로 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며. 다른 일 예로, 무선 전력 송신단(10)은 무선 전력 수신 장치 별 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있다.For example, as shown in 200a, the wireless power receiving terminal 20 may include a plurality of wireless power receiving devices, and a plurality of wireless power receiving devices may be connected to one wireless power transmitting terminal 10, Charging may also be performed. At this time, the wireless power transmitting terminal 10 can distribute power to a plurality of wireless power receiving apparatuses in a time division manner, but it is not limited thereto. In another example, the wireless power transmitting terminal 10 can distribute power to a plurality of wireless power receiving apparatuses using different frequency bands allocated to the wireless power receiving apparatuses.

이때, 하나의 무선 전력 송신 장치(10)에 연결 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수는 무선 전력 수신 장치 별 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량 및 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 중 적어도 하나에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.At this time, the number of wireless power receiving apparatuses connectable to one wireless power transmitting apparatus 10 is set to at least one of the required power amount for each wireless power receiving apparatus, the battery charging state, the power consumption amount of the electronic apparatus, Can be determined adaptively based on

다른 일 예로, 도면 부호 200b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신단(10)은 복수의 무선 전력 송신 장치로 구성될 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 송신 장치와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 송신 장치들로부터 동시에 전력을 수신하여 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 수신단(20)과 연결된 무선 전력 송신 장치의 개수는 무선 전력 수신단(20)의 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량, 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 등에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.As another example, as shown in 200b, the wireless power transmitting terminal 10 may be composed of a plurality of wireless power transmitting apparatuses. In this case, the wireless power receiving terminal 20 may be connected to a plurality of wireless power transmission apparatuses at the same time, and may simultaneously receive power from connected wireless power transmission apparatuses to perform charging. At this time, the number of wireless power transmission apparatuses connected to the wireless power receiving terminal 20 is adaptively set based on the required power amount of the wireless power receiving terminal 20, the battery charging status, the power consumption amount of the electronic apparatus, Can be determined.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a sensing signal transmission procedure in a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.

일 예로, 무선 전력 송신기는 3개의 송신 코일(111, 112, 113)이 장착될 수 있다. 각각의 송신 코일은 일부 영역이 다른 송신 코일과 서로 중첩될 수 있으며, 무선 전력 송신기는 각각의 송신 코일을 통해 무선 전력 수신기의 존재를 감지하기 위한 소정 감지 신호(117, 127)-예를 들면, 디지털 핑 신호-를 미리 정의된 순서로 순차적으로 송출한다.As an example, the wireless power transmitter may be equipped with three transmit coils 111, 112, 113. Each transmit coil may overlap a portion of the transmit coil with a different transmit coil, and the wireless power transmitter may include a predetermined sense signal 117, 127 for sensing the presence of the wireless power receiver through each transmit coil - And sequentially transmits digital ping signals in a predefined order.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 도면 번호 110에 도시된 1차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(117)를 순차적으로 송출하고, 무선 전력 수신기(115)로부터 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator, 116)가 수신된 송신 코일(111, 112)을 식별할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 도면 번호 120에 도시된 2차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(127)를 순차적으로 송출하고, 신호 세기 지시자(126)가 수신된 송신 코일(111, 112) 중 전력 전송 효율(또는 충전 효율)-즉, 송신 코일과 수신 코일 사이의 정렬 상태-이 좋은 송신 코일을 식별하고, 식별된 송신 코일을 통해 전력이 송출되도록-즉, 무선 충전이 이루어지도록- 제어할 수 있다. As shown in FIG. 3, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signal 117 through the primary sensing signal transmission procedure shown in reference numeral 110, and receives a signal strength indicator (Signal Strength Indicator 116 may identify the received transmit coil 111, 112. Subsequently, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signal 127 through the secondary detection signal transmission procedure shown in the reference numeral 120, and the signal strength indicator 126 is transmitted to the transmission coils 111 and 112 It is possible to control the efficiency (or charging efficiency) - that is, the state of alignment between the transmitting coil and the receiving coil - to identify a good transmitting coil and to allow power to be delivered through the identified transmitting coil, .

상기의 도 3에서 보여지는 바와 같이, 무선 전력 송신기가 2회의 감지 신호 송출 절차를 수행하는 이유는 어느 송신 코일에 무선 전력 수신기의 수신 코일이 잘 정렬되어 있는지를 보다 정확하게 식별하기 위함이다.As shown in FIG. 3, the reason why the wireless power transmitter performs the two detection signal transmission procedures is to more accurately identify to which transmission coil the reception coil of the wireless power receiver is well aligned.

만약, 상기한 도 3의 도면 번호 110 및 120에 도시된 바와 같이, 제1 송신 코일(111), 제2 송신 코일(112)에 신호 세기 지시자(116, 126)가 수신된 경우, 무선 전력 송신기는 제1 송신 코일(111)과 제2 송신 코일(112) 각각에 수신된 신호 세기 지시자(126)에 기반하여 가장 정렬이 잘된 송신 코일을 선택하고, 선택된 송신 코일을 이용하여 무선 충전을 수행한다. If the signal strength indicators 116 and 126 are received at the first transmission coil 111 and the second transmission coil 112 as shown in the aforementioned numerals 110 and 120 of FIG. 3, Selects a transmission coil having the best alignment based on the received signal strength indicator 126 in each of the first transmission coil 111 and the second transmission coil 112 and performs wireless charging using the selected transmission coil .

도 4는 WPC 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram for explaining the wireless power transmission procedure defined in the WPC standard.

도 4를 참조하면, WPC 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 410), 핑 단계(Ping Phase, 420), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 430), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 440) 단계로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 4, power transmission from a transmitter to a receiver according to the WPC standard is largely divided into a selection phase 410, a ping phase 420, an identification and configuration phase 430, And a power transfer phase (step 440).

선택 단계(410)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(410)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(420)로 천이할 수 있다(S401). 선택 단계(410)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 410 may be a phase transition when a specific error or a specific event is detected while initiating a power transmission or maintaining a power transmission. Here, the specific error and the specific event will become clear through the following description. Also, in a selection step 410, 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 can transition to the step 420 (S401). In the selection step 410, 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(420)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(420)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S402). 또한, 핑 단계(420)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(410)로 천이할 수도 있다(S403).In step 420, the transmitter activates the receiver when an object is sensed, and transmits a digital ping to identify whether the receiver is a WPC compliant receiver. If the transmitter does not receive a response signal for the digital ping (e.g., a signal strength indicator) from the receiver in step 420, then the transmitter may transition back to the selection step 410 (S402). Also, in step 420, the transmitter may transition to a selection step 410 when receiving a signal indicating completion of power transmission from the receiver, i.e., a charging completion signal (S403).

핑 단계(420)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S404).Once the ping stage 420 is complete, the transmitter may transition to an identification and configuration step 430 to collect receiver identification and receiver configuration and status information (S404).

식별 및 구성 단계(430)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(410)로 천이할 수 있다(S405).In the identifying and configuring step 430, the sender may determine whether the packet is unexpected, whether a desired packet is received during a predefined period of time (time out), a packet transmission error (transmission error) (No power transfer contract), the process can be shifted to the selection step 410 (S405).

수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(240)로 천이할 수 있다(S406).Once the identification and configuration for the receiver is complete, the transmitter may transition to power transfer step 240, which transmits the wireless power (S406).

전력 전송 단계(440)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(410)로 천이할 수 있다(S407).In the power transfer step 440, the transmitter determines whether an unexpected packet is received, a desired packet is received for a predefined period of time (time out), a violation of a predetermined power transmission contract occurs transfer contract violation, and if the charging is completed, the selection step 410 can be performed (S407).

또한, 전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S408).In addition, in the power transfer step 440, 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 430 (S408).

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 5는 WPC(Qi) 표준에 정의된 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.5 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure defined in the WPC (Qi) standard.

도 5를 참조하면, WPC(Qi) 표준에 따른 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 510), 핑 단계(Ping Phase, 520), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 530), 협상 단계(Negotiation Phase, 540), 보정 단계(Calibration Phase, 550), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 560) 단계 및 재협상 단계(Renegotiation Phase, 560)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 5, power transmission from a transmitter to a receiver according to the WPC (Qi) standard is largely divided into a selection phase 510, a ping phase 520, an identification and configuration phase, 530, a negotiation phase 540, a calibration phase 550, a power transfer phase 560 and a renegotiation phase 560.

선택 단계(510)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계-예를 들면, 도면 부호 S502, S504, S506, S509, S일 수 있다. 여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(510)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다. 만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(520)로 천이할 수 있다. 그러나 아날로그 핑은 다른 대체 수단으로 대체될 수 있다. 다른 대체 수단은 근접센서, 자기장 변화를 감지하는 홀센서, 압력센서 또는 생략 중 적어도 하나의 수단일 수 있다. 선택 단계(510)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일 또는 1차 코일(Primary Coil)의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. The selection step 510 may be a transition step, for example, S502, S504, S506, S509, S, when a specific error or a specific event is detected while initiating a power transmission or maintaining a power transmission. Here, the specific error and the specific event will become clear through the following description. Also, in a selection step 510, the transmitter can monitor whether an object is present on the interface surface. If the transmitter detects that an object has been placed on the interface surface, it may transition to a ping step 520. However, analog pings can be replaced by other alternative means. Other alternative means may be a proximity sensor, a Hall sensor for sensing a change in magnetic field, a pressure sensor, or at least one of an abbreviation. In the selection step 510, the transmitter transmits an analog ping signal of a very short pulse and, based on the current change of the transmission coil or the primary coil, It is possible to detect whether or not there is an error.

핑 단계(520)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(520)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 패킷-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(510)로 천이할 수 있다. 또한, 핑 단계(520)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 패킷-을 수신하면, 선택 단계(510)로 천이할 수도 있다.At step 520, 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 packet) from the receiver in step 520, then the receiver may transition back to step 510 again. Also, in the step of the ping 520, the transmitter may transition to the selection step 510 upon receiving a signal indicating that the power transmission has been completed from the receiver, that is, the charge completion packet.

핑 단계(520)가 완료되면, 송신기는 수신기를 식별하고 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(530)로 천이할 수 있다.Once the ping step 520 is complete, the transmitter may transition to an identification and configuration step 530 for identifying the receiver and collecting receiver configuration and status information.

식별 및 구성 단계(530)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(510)로 천이할 수 있다.In the identifying and configuring step 530, the transmitter determines whether a packet is received (unexpected packet), a desired packet is not received during a predefined period of time (time out), a packet transmission error, (No power transfer contract) can be made to the selection step 510.

송신기는 식별 및 구성 단계(530)에서 수시된 구성 패킷(Configuration packet)의 협상 필드(Negotiation Field) 값에 기반하여 협상 단계(540)로의 진입이 필요한지 여부를 확인할 수 있다.The transmitter may determine whether an entry to the negotiation step 540 is required based on the negotiation field value of the configuration packet that was made in the identification and configuration step 530. [

확인 결과, 협상이 필요하면, 송신기는 협상 단계(540)로 진입하여 소정 FOD 검출 절차를 수행할 수 있다.If it is determined that negotiation is required, the transmitter may enter negotiation step 540 and perform a predetermined FOD detection procedure.

반면, 확인 결과, 협상이 필요하지 않은 경우, 송신기는 곧바로 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다.On the other hand, if it is determined that negotiation is not required, the transmitter may immediately enter the power transmission step 560.

협상 단계(540)에서, 송신기는 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD(Foreign Object Detection) 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 송신기는 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 임계치를 결정할 수 있다.At negotiation step 540, the transmitter may receive a Foreign Object Detection (FOD) status packet including a reference quality factor value. At this time, the transmitter can determine a threshold for FO detection based on the reference quality factor value.

송신기가 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 임계치를 결정하는 다양한 방법들에 대해서는 후술할 도면의 설명을 통해 상세히 설명하기로 한다.Various methods by which a transmitter determines a threshold for FO detection based on a reference quality factor value will be described in detail with reference to the drawings described later.

송신기는 결정된 임계치 및 현재 측정된 품질 인자 값을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 전력 전송을 제어할 수 있다.The transmitter can use the determined threshold and the currently measured quality factor value to detect whether the FO is present in the charging area and to control the power transmission to the FO detection result.

일 예로, FO가 검출된 경우, 송신기는 선택 단계(510)로 회귀할 수 있다. 반면, FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)를 거쳐 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다. 상세하게, 송신기는 FO가 검출되지 않은 경우, 보정 단계(550)에서 송신기는 수신기에 수신된 전력의 세기를 결정하고, 송신기에서 전송한 전력의 세기를 결정하기 위해 수신기와 송신기에서의 전력 손실을 측정할 수 있다. 즉, 송신기는 보정 단계(550)에서 송신기의 송신 파워와 수신기의 수신 파워 사이의 차이에 기반하여 전력 손실을 예측할 수 있다. 일 실시예에 따른 송신기는 예측된 전력 손실을 반영하여 FOD 검출을 위한 임계치를 보정할 수도 있다.In one example, if an FO is detected, the transmitter may return to the selection step 510. If, on the other hand, no FO is detected, the transmitter may enter power transfer step 560 via calibration step 550. In detail, if the FO is not detected, the transmitter determines, in a correction step 550, the power loss at the receiver and transmitter to determine the strength of the power received at the receiver and the strength of the power transmitted at the transmitter Can be measured. That is, the transmitter can estimate the power loss based on the difference between the transmit power of the transmitter and the receive power of the receiver in a correction step 550. [ A transmitter according to one embodiment may compensate the threshold for FOD detection by reflecting the predicted power loss.

전력 전송 단계(540)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(510)로 천이할 수 있다.In the power transfer step 540, the transmitter determines whether an undesired packet is received (unexpected packet), a desired packet is received during a predefined period of time (time out), a violation of a predetermined power transmission contract occurs transfer contract violation, and if the charging is completed, the selection step 510 can be performed.

또한, 전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(570)로 천이할 수 있다. 이때, 재협상이 정상적으로 완료되면, 송신기는 전력 전송 단계(560)로 회귀할 수 있다.Also, in the power transfer step 440, the transmitter may transition to the renegotiation step 570 if it is necessary to reconfigure the power transfer contract according to the transmitter state change or the like. At this time, if the renegotiation is normally completed, the transmitter may return to power transfer step 560. [

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 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면 무선 전력 송신기(600)는 크게, 전력 변환부(610), 전력 전송부(620), 통신부(630), 제어부(640), 센싱부(650)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선 전력 송신기(600)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.6, the wireless power transmitter 600 may include a power conversion unit 610, a power transmission unit 620, a communication unit 630, a control unit 640, and a sensing unit 650 . It should be noted that the configuration of the wireless power transmitter 600 described above is not necessarily an essential configuration, and may be configured to include more or less components.

도 6에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(610)는 전원부(660)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 6, when power is supplied from the power supply unit 660, the power conversion unit 610 may convert the power to a predetermined intensity.

이를 위해, 전력 변환부(610)는 DC/DC 변환부(611), 증폭기(612)를 포함하여 구성될 수 있다. DC/DC 변환부(611)는 전원부(650)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(640)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.For this, the power conversion unit 610 may include a DC / DC conversion unit 611 and an amplifier 612. The DC / DC converting unit 611 may convert DC power supplied from the power supply unit 650 into DC power having a specific intensity according to a control signal of the controller 640. [

이때, 센싱부(650)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(640)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(650)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(600)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(640)에 제공할 수도 있다. 일 예로, 제어부(640)는 센싱부(650)에 의해 측정된 전압/전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(650)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(612)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(610)의 일측에는 전원부(650)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(612)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다.At this time, the sensing unit 650 may measure the voltage / current of the DC-converted power and provide the measured voltage / current to the controller 640. In addition, the sensing unit 650 may measure the internal temperature of the wireless power transmitter 600 and may provide the measurement result to the controller 640 in order to determine whether overheating occurs. For example, the control unit 640 may adaptively cut off the power supply from the power supply unit 650 or block the supply of power to the amplifier 612 based on the voltage / current value measured by the sensing unit 650 . To this end, a power cutoff circuit may be further provided at one side of the power conversion unit 610 to cut off power supplied from the power supply unit 650 or to cut off power supplied to the amplifier 612.

증폭기(612)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(640)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(640)는 통신부(630)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(612)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 612 can adjust the intensity of the DC / DC-converted power according to the control signal of the controller 640. For example, the control unit 640 may receive the power reception status information and / or the power control signal of the wireless power receiver through the communication unit 630 and may receive the power control information based on the received power reception status information and / So that the amplification factor of the amplifier 612 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(620)는 다중화기(621)(또는 멀티플렉서), 송신 코일(622)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(620)는 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.The power transmitting unit 620 may be configured to include a multiplexer 621 (or a multiplexer), a transmitting coil 622, and the like. In addition, the power transmitting unit 620 may further include a carrier generator (not shown) for generating a specific operating frequency for power transmission.

반송파 생성기는 다중화기(621)를 통해 전달 받은 증폭기(612)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(621)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(612) 이전단 또는 이후단 또는 증폭기(612)를 대신하여 구비되는 인버터를 통해 AC 전력이 생성될 수도 있음을 주의해야 한다. 여기서, 인버터는 하프 브릿지(Half Bridge) 인버터, 풀 브릿지(Full Bridge) 인버터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The carrier generator may generate a specific frequency for converting the output DC power of the amplifier 612 delivered via the multiplexer 621 to AC power having a specific frequency. In the above description, the AC signal generated by the carrier generator is mixed with the output of the multiplexer 621 to generate AC power. However, this is only an example, It should be noted that AC power may be generated via an inverter provided only on the stage or on the side or in place of the amplifier 612. Here, the inverter may include at least one of a half bridge inverter and a full bridge inverter.

본 발명의 일 실시예에 따른각각의 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.

도 6에 도시된 바와 같이, 전력 전송부(620)는 증폭기(612)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(621)와 복수의 송신 코일(622)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.6, the power transmission unit 620 includes a multiplexer 621 and a plurality of transmission coils 622 for controlling the output power of the amplifier 612 to be transmitted to the transmission coil, that is, Th to n < th > transmit coils.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(640)는 복수의 무선 전력 수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(600)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(640)는 다중화기(621)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 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 타일 슬롯 동안의 증폭기(612) 증폭률을 제어하여 무선 전력 수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.The controller 640 according to an exemplary 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 the wireless power transmitter 600 has three wireless power receivers-i. E., The first through third wireless power receivers, respectively, identified through three different transmit coils, i. E., First through third transmit coils , The control unit 640 controls the multiplexer 621 to control power to be transmitted to a specific transmission coil in a specific time slot. At this time, the amount of power transmitted to the corresponding wireless power receiver may be controlled according to the length of the time slot allocated for each transmission coil, but this is only one embodiment. The power of the amplifier 612 may be controlled to control the transmission power of each wireless power receiver.

제어부(640)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(622)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기다중화기(621)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(640)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(655)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감신 신호 전송 시점이 도래하면, 다중화기(621)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 타이머(650)는 핑 전송 단계 동안 소정 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(640)에 송출할 수 있으며, 제어부(640)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 다중화기(621)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.The controller 640 may control the multiplexer 621 so that the detection signals can be sequentially transmitted through the first to n'th transmission coils 622 during the first detection signal transmission procedure. At this time, the control unit 640 can identify the time at which the detection signal is transmitted using the timer 655. When the time of the transmission of the trashed signal arrives, the control unit 640 controls the multiplexer 621 to output a detection signal It can be controlled to be transmitted. For example, the timer 650 can send a specific event signal to the control unit 640 at predetermined intervals during the ping transmission step. When the event signal is detected, the control unit 640 controls the multiplexer 621 to transmit the corresponding event signal It is possible to control the digital ping to be transmitted through the coil.

또한, 제어부(640)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(632)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(640)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(621)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(640)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(621)를 제어할 수도 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 전송부(620)는 하나의 송신코일을 포함하는 구성될 수도 있다.In addition, the control unit 640 may transmit a predetermined transmission coil identifier for identifying a signal strength indicator (Signal Strength Indicator) through a transmission coil from the demodulation unit 632 during the first detection signal transmission procedure, Lt; / RTI > received signal strength indicator. In the second sensing signal sending process, the controller 640 controls the multiplexer 621 so that the sensing signal can be transmitted only through the transmitting coil (s) on which the signal strength indicator is received during the first sensing signal sending procedure 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 640 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 621 may be controlled according to the determination result. The power transmitting unit 620 according to another embodiment of the present invention may be configured to include one transmitting coil.

변조부(631)는 제어부(640)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(621)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 631 may modulate the control signal generated by the controller 640 and transmit the modulated control signal to the multiplexer 621. 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(632)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(640)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 632 can demodulate the detected signal and transmit the demodulated signal to the controller 640 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(632)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(640)에 제공할 수도 있다. Also, the demodulator 632 can identify which of the transmit coils the demodulated signal is received, and provide the control unit 640 with a predetermined transmit coil identifier corresponding to the identified transmit coil.

또한, 복조부(632)는 송신 코일(623)을 통해 수신된 신호를 복조하여 제어부(640)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 632 can demodulate the signal received through the transmission coil 623 and transmit the demodulated signal to the control unit 640. 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(600)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.In one example, the wireless power transmitter 600 may obtain the signal strength indicator through in-band communication that uses the same frequency used for wireless power transmission to communicate with the wireless power receiver.

또한, 무선 전력 송신기(600)는 송신 코일(622)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(622)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(600)는 송신 코일(622)-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 600 can transmit wireless power using the transmit coil 622, as well as exchange various information with the wireless power receiver via the transmit coil 622. As another example, the wireless power transmitter 600 may further include a separate coil corresponding to each of the transmission coils 622 (i.e., the first to n < th > transmission coils) It should be noted that it may also perform in-band communication with the receiver.

이상이 도 6의 설명에서는 무선 전력 송신기(600)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.Although the wireless power transmitter 600 and the wireless power receiver perform in-band communication in the description of FIG. 6, this is merely an example, and the frequency band used for the wireless power signal transmission 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(600)는 무선 전력 수신기의 요청에 따라 고속 충전 모드 및 일반 저전력 충전 모드를 적응적으로 제공할할 수도 있다.In particular, the wireless power transmitter 600 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(600)는 고속 충전 모드가 지원 가능한 경우, 소정 패턴의 신호-이하 설명의 편의를 위해, 제1 패킷이라 명함-를 송출할 수 있다. 무선 전력 수신기(600)는 제1 패킷이 수신되면, 접속중인 무선 전력 송신기(600)가 고속 충전이 가능함을 식별할 수 있다. The wireless power transmitter 600 can transmit a signal of a predetermined pattern, which is called a first packet for convenience of explanation, when the fast charge mode is supported. The wireless power receiver 600 may identify that the wireless power transmitter 600 being connected is capable of fast charge when the first packet is received.

특히, 무선 전력 수신기는 고속 충전이 필요한 경우, 고속 충전을 요청하는 소정 제1 응답 패킷을 무선 전력 송신기(6000에 전송할 수 있다.In particular, the wireless power receiver may send a first response packet to the wireless power transmitter 6000 requesting fast charging if fast charging is required.

특히, 무선 전력 송신기(600)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 600 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(600)의 제어부(640)는 상기한 도 4 내지 도 5의 전력 전송 단계(440 또는 540)로 천이한 경우, 제1 패킷이 송신 코일(622)을 통해 송출되도록 제어할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 예는 상기 도 4의 식별 및 구성 단계(430) 또는 도 5의 식별 단계(530)에서 제1 패킷이 송출될 수도 있다.For example, when the control unit 640 of the wireless power transmitter 600 transits to the power transmission step 440 or 540 of FIGS. 4 through 5, the control unit 640 controls the first packet to be transmitted through the transmission coil 622 However, this is only one example, and another example of the present invention may be the first packet sent out in the identification and configuration step 430 of FIG. 4 or the identifying step 530 of FIG.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 무선 전력 송신기(600)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 600. [

무선 전력 수신기는 전력 전송 단계의 어느 시점에서든 고속 충전이 필요하면, 충전 모드가 고속 충전으로 설정된 소정 충전 모드 패킷을 무선 전력 송신기(600)에 전송할 수도 있다. 여기서, 충전 모드 패킷의 세부 구성은 후술할 도 8 내지 12의 설명을 통해 보다 명확히 하도록 한다.물론, 무선 전력 송신기(600)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 charge mode packet to the wireless power transmitter 600 where the charge mode is set to fast charge if a fast charge is needed at any point in the power transfer phase. 8 through 12. Of course, the wireless power transmitter 600 and the wireless power receiver may be configured such that, when the charging mode is changed to the fast charging mode, Lt; RTI ID = 0.0 > transmit / receive < / RTI > 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 7은 상기 도 6에 따른 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter according to the FIG.

도 7을 참조하면, 무선 전력 수신기(700)는 수신 코일(710), 정류기(720), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 730), 부하(740), 센싱부(750), 통신부(760), 주제어부(770)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(760)는 복조부(761) 및 변조부(762)를 포함하여 구성될 수 있다.7, the wireless power receiver 700 includes a receiving coil 710, a rectifier 720, a DC / DC converter 730, a load 740, a sensing unit 750, 760, and a main control unit 770. Here, the communication unit 760 may include a demodulation unit 761 and a modulation unit 762.

상기한 도 7의 예에 도시된 무선 전력 수신기(700)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기(600)와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 통신부(760)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다. Although the wireless power receiver 700 shown in the example of FIG. 7 is shown as being capable of exchanging information with the wireless power transmitter 600 through in-band communication, this is only one embodiment, The communication unit 760 according to another embodiment of the present invention may provide short-distance bidirectional communication through a frequency band different from the frequency band used for wireless power signal transmission.

수신 코일(710)을 통해 수신된 AC 전력은 정류부(720)에 전달할 수 있다. 정류기(720)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(730)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(730)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(740)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(740)에 전달할 수 있다.The AC power received via the receiving coil 710 may be delivered to the rectifier 720. The rectifier 720 may convert the AC power to DC power and transmit it to the DC / DC converter 730. [ The DC / DC converter 730 may convert the intensity of the rectifier output DC power to a specific intensity required by the load 740 and then forward it to the load 740.

센싱부(750)는 정류기(720) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(770)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(750)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(710)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(770)에 전송할 수도 있다. 또한, 센싱부(750)는 무선 전력 수신기(700)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(770)에 제공할 수도 있다. The sensing unit 750 may measure the intensity of the DC power output from the rectifier 720 and provide it to the main control unit 770. Also, the sensing unit 750 may measure the intensity of the current applied to the reception coil 710 according to the wireless power reception, and may transmit the measurement result to the main control unit 770. The sensing unit 750 may measure the internal temperature of the wireless power receiver 700 and provide the measured temperature value to the main control unit 770.

일 예로, 주제어부(770)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(762)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(762)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(710) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기(600)에 전송될 수 있다. 또한, 주제어부(770)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(762)를 통해무선 전력 송신기(600)에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(761)는 수신 코일(710)과 정류기(720) 사이의AC 전력 신호 또는 정류기(720) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(770)에 제공할 수 있다. 이때, 주제어부(770)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(761)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.For example, the main control unit 770 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 is generated, a predetermined packet indicating that the overvoltage has occurred can be generated and transmitted to the modulating unit 762. Here, the signal modulated by the modulating unit 762 may be transmitted to the wireless power transmitter 600 through the receiving coil 710 or a separate coil (not shown). The main control unit 770 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 and when the signal strength indicator corresponding to the detection signal is received by the modulation unit 762 To be transmitted to the wireless power transmitter 600 via the wireless network. The demodulation unit 761 demodulates the AC power signal between the reception coil 710 and the rectifier 720 or the DC power signal output from the rectifier 720 to identify whether or not the detection signal is received, (770). At this time, the main control unit 770 may control the signal intensity indicator corresponding to the detection signal to be transmitted through the modulation unit 761. [

특히, 본 발명의 실시예에 따른 주제어부(770)는 복조부(760)에 의해 복조된 정보에 기반하여 접속된 무선 전력 송신기가 고속 충전이 가능한 무선 전력 송신기인지 여부를 판단할 수도 있다. In particular, the main control unit 770 according to the 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 demodulation unit 760. [

또한, 주제어부(770)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(761)에 전송할 수 있다. 여기서, 전자 기기로부터의 고속 충전 요청 신호는 소정 사용자 인터페이스상에서의 사용자 메뉴 선택에 따라 수신될 수 있다.Also, the main control unit 770 generates a charge mode packet corresponding to the received fast charge request signal when a predetermined fast charge request signal for requesting fast charge is received from the electronic device 30 of FIG. 1, (761). 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 주제어부(770)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 main control unit 770 according to another embodiment of the present invention automatically requests the wireless power transmitter to perform fast charging based on the battery remaining amount or wireless power It is also possible to control the transmitter to stop fast charging and switch to a normal low-power charging mode.

또 다른 일 실시예에 따른 주제어부(770)는 일반 저전력 충전 모드로의 충전 중 전기 기기의 소비 전력을 실시간 모니터링할 수도 있다. 만약, 전자 기기의 소비 전력이 소정 기준치 이상인 경우, 주제어부(770)는 고속 충전 모드로의 전환을 요청하는 소정 충전 모드 패킷을 생성하여 변조부(761)에 전송할 수도 있다.The main control unit 770 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 device is equal to or greater than a predetermined reference value, the main control unit 770 may generate a predetermined charging mode packet requesting switching to the fast charging mode and transmit the generated charging mode packet to the modulation unit 761. [

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 주제어부(770)는 센싱부(750)에 의해 측정된 내부 온도 값을 소정 기준치와 비교하여 과열 발생 여부를 판단할 수 있다. 만약, 고속 충전 중 과열이 발생된 경우, 주제어부(770)는 무선 전력 송신기가 일반 저전력 충전 모드로 전환하도록 충전 모드 패킷을 생성하여 전송할 수도 있다.The main control unit 770 according to another embodiment of the present invention can determine whether overheating occurs by comparing the internal temperature value measured by the sensing unit 750 with a predetermined reference value. If overheating occurs during the fast charging, the main control unit 770 may generate and transmit a charging mode packet so that the wireless power transmitter is switched to a general low power charging mode.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 주제어부(770)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 main control unit 770 according to another embodiment of the present invention changes 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 mounted on the electronic apparatus, And if it is determined that the charging mode should be changed, the charging mode packet including the charging mode value to be changed may be generated and transmitted to the wireless power transmitter.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 신호의 변조 및 복조 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining a modulation and demodulation method of a wireless power signal according to an embodiment of the present invention.

도 8의 도면 번호 810에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 동일한 주기를 가지는 내부 클락 시그널에 기반하여 전송 대상 패킷을 인코딩하거나 디코딩할 수 있다.8, the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 can encode or decode a packet to be transmitted based on an internal clock signal having the same period.

이하에서는 상기 도 1 내지 도 8을 참조하여, 전송 대상 패킷의 인코딩 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of encoding a packet to be transmitted will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.

상기 도 1을 참조하면, 무선 전력 송신단(10) 또는 무선 전력 수신단(20)가 특정 패킷을 전송하지 않는 경우, 무선 전력 신호는 도 1의 도면 번호 41에 도시된 바와 같이, 특정 주파수를 가진 변조되지 않은 교류 신호일 수 있다. 반면, 무선 전력 송신단(10) 또는 무선 전력 수신단(20)이 특정 패킷을 전송하는 경우, 무선 전력 신호는 도 1의 도면 번호 42에 도시된 바와 같이, 특정 변조 방식으로 변조된 교류 신호일 수 있다. 일 예로, 변조 방식은 진폭 변조 방식, 주파수 변조 방식, 주파수 및 진폭 변조 방식, 위상 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Referring to FIG. 1, when the wireless power transmitter 10 or the wireless power receiver 20 does not transmit a specific packet, the wireless power signal is modulated with modulation having a specific frequency, May be an alternating current signal. On the other hand, when the wireless power transmitting terminal 10 or the wireless power receiving terminal 20 transmits a specific packet, the wireless power signal may be an alternating signal modulated by a specific modulation method, as shown in FIG. For example, the modulation scheme may include, but is not limited to, an amplitude modulation scheme, a frequency modulation scheme, a frequency and amplitude modulation scheme, a phase modulation scheme, and the like.

무선 전력 송신단(10) 또는 무선 전력 수신단(20)에 의해 생성된 패킷의 이진 데이터는 도면 번호 820과 같이 차등 2단계 인코딩(Differential bi-phase encoding) 이 적용될 수 있다. 상세하게, 차등 2단계 인코딩은 데이터 비트 1을 인코딩하기 위하여 두 번의 상태 전이(transitions)를 갖도록 하고, 데이터 비트 0을 인코딩하기 위하여 한 번의 상태 전이를 갖도록 한다. 즉, 데이터 비트 1은 상기 클럭 신호의 상승 에지(rising edge) 및 하강 에지(falling edge)에서 HI 상태 및 LO 상태간의 전이가 발생하도록 인코딩된 것이고, 데이터 비트 0은 상기 클럭 신호의 상승 에지에서 HI 상태 및 LO 상태간의 전이가 발생하도록 인코딩된 것일 수 있다.The binary data of the packet generated by the wireless power transmitting terminal 10 or the wireless power receiving terminal 20 may be subjected to differential bi-phase encoding as shown in 820. [ Specifically, the differential two-stage encoding has two state transitions to encode data bit one and one state transition to encode data bit zero. That is, the data bit 1 is encoded such that the transition between the HI state and the LO state occurs at the rising edge and the falling edge of the clock signal, and the data bit 0 is at the rising edge of HI State and the LO state may be encoded to occur.

인코딩된 이진 데이터는 상기 도면 번호 830에 도시된 바와 같은, 바이트 인코딩 기법이 적용될 수 있다. 도면 번호 830을 참조하면, 일 실시예에 따른 바이트 인코딩 기법은 8비트의 인코딩된 이진 비트 스트림에 대해 해당 비트 스트림의 시작과 종류를 식별하기 위한 시작 비트(Start Bit) 및 종료 비트(Stop Bit), 해당 비트 스트림(바이트)의 오류 발생 여부를 감지하기 위한 페리티 비트(Parity Bit)가 삽입하는 방법일 수 있다.The encoded binary data may be subjected to a byte encoding scheme, as shown in FIG. Referring to reference numeral 830, a byte encoding method according to an embodiment of the present invention includes a start bit and a stop bit for identifying a start and a type of a bitstream of an 8-bit encoded binary bitstream, , And a parity bit for detecting whether or not an error has occurred in the bitstream (byte).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 패킷 포맷을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining a packet format according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이의 정보 교환에 사용되는 패킷 포맷(900)은 해당 패킷의 복조를 위한 동기 획득 및 해당 패킷의 정확한 시작 비트를 식별하기 위한 프리엠블(Preamble, 910) 필드, 해당 패킷에 포함된 메시지의 종류를 식별하기 위한 헤더(Header, 920) 필드, 해당 패킷의 내용(또는 페이로드(Payload))를 전송하기 위한 메시지(Message, 930) 필드 및 해당 패킷에 오류가 발생되었는지 여부를 식별하기 위한 체크썸(Checksum, 940) 필드를 포함하여 구성될 수 있다.9, a packet format 900 used for information exchange between the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 includes a function of acquiring synchronization for demodulating the packet and identifying an accurate start bit of the packet A header 920 for identifying a type of a message included in the packet, a message for transmitting the content of the packet (or a payload), a preamble field 910 for transmitting the packet, 930) field and a checksum (940) field for identifying whether an error has occurred in the packet.

도 9에 도시된 바와 같이, 패킷 수신단은 헤더(920) 값에 기반하여 해당 패킷에 포함된 메시지(930)의 크기를 식별할 수도 있다.As shown in FIG. 9, the packet receiving end may identify the size of the message 930 included in the packet based on the header 920 value.

또한, 헤더(920)는 무선 전력 전송 절차의 각 단계별로 정의될 수 있으며, 일부, 헤더(920) 값은 서로 다른 단계에서 동일한 값이 정의될 수도 있다. 일 예로, 도 9를 참조하면, 핑 단계의 전력 전송 종료(End Power Transfer) 및 전력 전송 단계의 전력 전송 종료에 대응되는 헤더 값은 0x02로 동일할 수 있음을 주의해야 한다.In addition, the header 920 may be defined for each step of the wireless power transmission procedure, and some values of the header 920 may be defined at different levels. For example, referring to FIG. 9, it should be noted that the header value corresponding to the end power transfer in the ping phase and the power transmission phase in the power transfer phase may be equal to 0x02.

메시지(930)는 해당 패킷의 송신단에서 전송하고자 하는 데이터를 포함한다. 일 예로, 메시지(930) 필드에 포함되는 데이터는 상대방에 대한 보고 사항(report), 요청 사항(request) 또는 응답 사항(response)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The message 930 includes data to be transmitted at the transmitting end of the packet. For example, the data contained in the message 930 field may be, but is not limited to, a report, request or response to the other party.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 패킷(900)은 해당 패킷을 전송한 송신단을 식별하기 위한 송신단 식별 정보, 해당 패킷을 수신할 수신단을 식별하기 위한 수신단 식별 정보 중 적어도 하나가 더 포함될 수도 있다. 여기서, 송신단 식별 정보 및 수신단 식별 정보는 IP 주소 정보, MAC 주소 정보, 제품 식별 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 충전 시스템상에서 수신단 및 송신단을 구분할 수 있는 정보이면 족하다.The packet 900 according to another embodiment of the present invention may further include at least one of a transmitting end identification information for identifying a transmitting end that transmitted the packet and a receiving end identifying information for identifying a receiving end to receive the packet. Here, the transmitter identification information and the receiver identification information may include IP address information, MAC address information, product identification information, and the like. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 패킷(900)은 해당 패킷이 복수의 장치에 의해 수신되어야 하는 경우, 해당 수신 그룹을 식별하기 위한 소정 그룹 식별 정보가 더 포함될 수도 있다.The packet 900 according to another embodiment of the present invention may further include predetermined group identification information for identifying a corresponding receiving group when the packet is to be received by a plurality of apparatuses.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기에서 무선 전력 송신기로 전송되는 패킷의 종류를 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining the types of packets transmitted from a wireless power receiver to a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 무선 전력 수신기에서 무선 전력 송신기로 전송하는 패킷은 감지된 핑 신호의 세기 정보를 전송하기 위한 신호 세기(Signal Strength) 패킷, 송신기가 전력 전송을 중단하도록 요청하기 위한 전력 전송 종류(End Power Transfer), 제어 제어를 위한 제어 오류 패킷 수신 후 실제 전력을 조정하기까지 대기하는 시간 정보를 전송하기 위한 전력 제어 보류(Power Control Hold-off) 패킷, 수신기의 구성 정보를 전송하기 위한 구성 패킷, 수신기 식별 정보를 전송하기 위한 식별 패킷 및 확장 식별 패킷, 일반 요구 메시지를 전송하기 위한 일반 요구 패킷, 특별 요구 메시지를 전송하기 위한 특별 요구 패킷, FO 검출을 위한 기준 품질 인자 값을 전송하기 위한 FOD 상태 패킷, 송신기의 송출 전력을 제어하기 위한 제어 오류 패킷, 재협상 개시를 위한 재협상 패킷, 수신 전력의 세기 정보를 전송하기 위한 24비트 수신 전력 패킷 및 8비트 수신 전력 패킷 및 현재 부하의 충전 상태 정보를 전송하기 위한 충전 상태 패킷을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, a packet transmitted from a wireless power receiver to a wireless power transmitter includes a signal strength packet for transmitting strength information of a detected ping signal, a power transmission type for requesting a transmitter to stop power transmission, A power control hold-off packet for transmitting time information for waiting until the actual power is adjusted after receiving the control error packet for control control, a configuration for transmitting the configuration information of the receiver, Packet, an identification packet for transmitting the receiver identification information and an extension identification packet, a general request packet for transmitting a general request message, a special request packet for transmitting a special request message, a reference quality parameter value for detecting FO, A FOD state packet, a control error packet for controlling the transmission power of the transmitter, a renegotiation packet for starting renegotiation, A 24-bit receive power packet and an 8-bit receive power packet for transmitting received power intensity information and a charge status packet for transmitting charge status information of the current load.

상기한 무선 전력 수신기에서 무선 전력 송신기로 전송하는 패킷들은 무선 전력 전송에 사용되는 주파수 대역과 동일한 주파수 대역을 이용한 인밴드 통신을 이용하여 전송될 수 있다.The packets transmitted from the wireless power receiver to the wireless power transmitter may be transmitted using in-band communication using the same frequency band as that used for wireless power transmission.

도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 FOD 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.11A is a diagram for explaining a message structure of an FOD state packet according to an embodiment of the present invention.

도 11a를 참조하면, FOD 상태 패킷 메시지(1100)는 2바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 예약(Reserved, 1101), 2비트 길이의 모드(Mode, 1102) 필드 및 1바이트 길이의 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value, 1103)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 11A, the FOD status packet message 1100 may have a length of 2 bytes. The FOD status packet message 1100 includes a 6-bit reserved (Reserved) 1101, a 2-bit mode (Mode 1102) And a reference quality factor value (reference quality factor value) 1103.

예약(1101) 필드를 구성하는 모든 비트는 0으로 설정될 수 있다. All the bits constituting the reserved field 1101 may be set to zero.

도면 번호 1104을 참조하면, 모드(1102) 필드가 이진수 '00'이면 FO가 없는 상태에서의 기준 품질 인자(RQF_NO_FO, 제1 기준 품질 인자) 값이 기준 품질 인자 값(1103) 필드에 기록되었음을 의미하고, 모드(1102) 필드가 이진수 '01'이면 FO가 있는 상태에서의 기준 품질 인자(RQF_FO, 제2 기준 품질 인자) 값이 기준 품질 인자 값(1103) 필드에 기록되었음을 의미할 수 있다.Referring to reference numeral 1104, if the mode 1102 field is a binary number '00', it means that a reference quality factor (RQF_NO_FO, first reference quality factor) value in the absence of FO is recorded in the reference quality factor value 1103 field And a value of a reference quality factor (RQF_FO, second reference quality factor) in a state in which FO exists when the mode 1102 field is a binary number '01' is recorded in the reference quality factor value 1103 field.

도 11b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 FO 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.11B is a view for explaining a message structure of the FO state packet according to another embodiment of the present invention.

도 11b를 참조하면, FO 상태 패킷 메시지(1110)는 3바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 예약(Reserved, 1111), 2비트 길이의 모드(Mode, 1112) 필드, 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value, 1113) 및 이물질 존재 시 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value With Foreign Object, 1114)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 11B, the FO status packet message 1110 may have a length of 3 bytes and includes a 6-bit length reserved (Reserved) 1111, a 2-bit length mode (Mode 1112) (Reference Quality Factor Value) 1113, and a reference quality factor value with foreign object 1114 in the presence of a foreign substance.

예약(1101) 필드를 구성하는 모든 비트는 0으로 설정될 수 잇다.All the bits that make up the Reserved (1101) field can be set to zero.

모드(1112) 필드를 통해 해당 기준 품질 인자 값(1113)이 적용된 전력 수신기의 동작 모드가 식별될 수 있다. 도면 번호 1115를 참조하면, 모드(1112) 값이 이진수 '00'이면 무선 전력 수신기의 전원이 OFF 상태에서 측정된 기준 품질 인자 값임을 의미한다.The mode of operation of the power receiver to which the reference quality factor value 1113 is applied can be identified through the mode 1112 field. Referring to reference numeral 1115, when the value of the mode 1112 is '00', it means that the power of the wireless power receiver is the reference quality factor value measured in the OFF state.

무선 전력 수신기는 제조사 별 또는(및) 제품 종류 별 이물질이 존재하지 않을 때 측정된 기준 품질 인자 값 및 이물질 존재할 때 측정된 기준 품질 인자 값이 상이할 수 있다.The wireless power receiver may differ from the reference quality factor value measured when there is no foreign material by manufacturer and / or product type and the reference quality factor value measured when foreign substance is present.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 이물질이 존재하지 않을 때 측정된 기준 품질 인자 값 및 이물질 존재할 때 측정된 기준 품질 인자 값을 고려하여 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 품질 인자 임계치를 적응적으로 결정할 수 있다. 이는 수신기 마다 이물질 존재함에 따라 품질인자 값 의 변화량이 다를 수 있기 때문이다. 이를 통해, 본 발명은 실제 이물질이 충전 영역에 위치했음에도 불구하고 이물질이 정상적으로 검출되지 않아 발열되거나 전력 전송 효율이 현저히 떨어지는 문제를 최소화시킬 수 있다. The wireless power transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention can adaptively adjust a quality factor threshold for determining whether a foreign substance is present in consideration of a reference quality factor value measured when no foreign object is present and a reference quality factor value measured when a foreign substance is present, . This is because the amount of change in the quality factor value may vary depending on the presence of a foreign substance in each receiver. Accordingly, it is possible to minimize the problem that the foreign substance is not normally detected even though the foreign substance is located in the charging region, and the heat generation or the power transmission efficiency is remarkably deteriorated.

도 11c는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FO 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.11C is a diagram for explaining a message structure of an FO state packet according to another embodiment of the present invention.

도 11c를 참조하면, FO 상태 패킷 메시지(1120)는 2바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 기준 품질 인자 강하 값(Drop Value of Reference Quality Factor, 1121) 필드, 2비트 길이의 모드(Mode, 1122) 필드, 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value, 1123) 필드를 포함하여 구성될 있다.Referring to FIG. 11C, the FO state packet message 1120 may have a length of 2 bytes and include a 6-bit length Drop Quality of Reference Quality Factor (1121) field, a 2-bit length mode Mode, a field 1122, and a reference quality factor value field 1123.

여기서, 기준 품질 인자 강하 값(1121)은 이물질이 존재하지 않을 때 측정된 기준 품질 인자 값(1223)과 특정 이물질의 존재 시 측정된 품질 인자 값(Quality Factor Value With Foreign Object)에 기반하여 결정되는 값일 수 있다.Here, the reference quality factor descent value 1121 is determined based on the reference quality factor value 1223 measured when no foreign substance is present and the quality factor value with foreign object measured in the presence of a specific foreign substance Lt; / RTI >

모드(1122) 필드는 상기한 도 11a의 예약(1101) 필드에 기준 품질 인자 강하 값(1121)이 기록되어 있음을 지시하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 도면 번호 1124를 참조하면, 모드(1122) 필드의 값이 이진수 '01'이면 예약 필드에 기준 품질 인자 강하 값(1121)이 기록되어 있음을 의미할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 모드(1122) 필드의 다른 값-예를 들면, 이진수 '10' 또는 이진수 '11'-이 예약 필드에 기준 품질 인자 강하 값(1121)이 기록되어 있음을 지시하기 위해 사용될 수도 있다.The mode 1122 field may be used to indicate that a reference quality factor descent value 1121 is recorded in the reservation 1101 field of FIG. 11A. For example, referring to reference numeral 1124, if the value of the mode 1122 field is binary '01,' it may mean that a reference quality factor descent value 1121 is recorded in the reserved field, And may be used to indicate that a reference quality factor descent value 1121 has been recorded in the reserved field, for example, a binary number '10' or a binary number 11 '- in the mode 1122 field.

단, 모드(1122) 필드 값이 이진수 '00'이 아닌 다른 값이 설정된 경우, 기준 품질 인자 값(1123)은 전력 수신기의 전력이 OFF 상태에서 측정된 값임을 자동적으로 내포할 수 있다. However, when the value of the mode 1122 field is set to a value other than binary '00', the reference quality factor value 1123 may automatically include that the power of the power receiver is a value measured in the OFF state.

설명의 편의상, 구체적인 실시예로 모드로 이물질 상태 패킷의 포맷을 구분하여 설명하였으나, 모드에 상관 없이 이물질 상태 패킷은 도 11a 내지 도 11d의 실시예 형태일 수 있다.For convenience of description, the format of the foreign object status packet is described in the mode as a specific embodiment. However, the foreign matter status packet may be in the form of the embodiment of FIGS. 11A to 11D regardless of the mode.

도 11e는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FO 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.11E is a diagram for explaining a message structure of the FO state packet according to another embodiment of the present invention.

도 11e를 참조하면, FO 상태 패킷 메시지(1140)는 1바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(Operating Frequency for Maximum Quality Factor Value, 1140) 필드 및 2비트 길이의 모드(Mode, 1142) 필드를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 11E, the FO state packet message 1140 may have a length of 1 byte, and includes an operating frequency for a maximum quality factor value (1140) for a maximum quality factor value of 6 bits, And a mode (Mode, 1142) field of length.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 최대 품질 인자 값을 가지는 동작 주파수에서 측정된 품질 인자 값보다 높은 품질 인자 값이 측정되는 상위 대역의 동작 주파수가 존재하면, 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 상위 대역의 동작 주파수는 동작 주파수 대역 내 최대 품질 인자 값을 가지는 동작 주파수보다 큰 어떤 주파수를 의미한다.The wireless power transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention may be configured such that if there is an upper frequency band operation frequency at which a quality factor value is measured higher than a quality factor value measured at an operating frequency having a maximum quality factor value, . Here, the operating frequency of the upper band means any frequency greater than the operating frequency having the highest quality factor value in the operating frequency band.

일 예로, 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1141)는 상기 도 5의 식별 및 구성 단계(530)에서 확인된 무선 전력 송신기의 타입에 상응하는 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수일 수 있다. 이를 위해 무선 전력 수신기에는 접속 가능한 무선 전력 송신기 타입 별 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수 정보가 소정 기록 영역에 유지될 수 있다. 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수는 무선 전력 송신기의 전력 등급, 디자인 형태, 제조사, 적용된 표준 등에 따라 상이할 수 있다. In one example, the operating frequency 1141 for the maximum quality factor value may be an operating frequency for a maximum quality factor value corresponding to the type of wireless power transmitter identified in the identifying and configuring step 530 of FIG. To this end, operating frequency information for a maximum quality factor value of a wireless power transmitter type that can be connected to the wireless power receiver can be maintained in a predetermined recording area. The operating frequency for the maximum quality factor value may vary depending on the power rating of the wireless power transmitter, the design type, the manufacturer, the applied standard, and so on.

따라서, 해당 무선 전력 수신기와 관련하여 어느 동작 주파수 또는 어느 동작 주파수 범위에서 최대 품질 인자 값을 가지는지가 확인되면, 해당 무선 전력 송신기는 이물질의 존재 여부를 탐색하기 위해 품질 인자 값을 측정해야 하는 주파수 범위가 최소화될 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기는 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수보다 낮은 주파수 대역에 대한 품질 인자 값 측정을 수행하지 않아도 된다.Accordingly, when it is determined at which operating frequency or at which operating frequency range the maximum quality factor value is associated with the wireless power receiver, the wireless power transmitter determines whether the quality factor value should be measured Can be minimized. That is, the wireless power transmitter does not have to perform a quality factor value measurement for a frequency band lower than the operating frequency for the maximum quality factor value.

다른 일 예로, 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1141)는 WPC 표준에 정의된 특정 코일 타입-예를 들면, MP-A1 타입일 수 있으나, 이에 한정되지는 않음-의 송신 코일이 장착된 무선 전력 송신기에 상응하는 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수일 수도 있다.In another example, the operating frequency 1141 for the maximum quality factor value may be a wireless frequency with a transmit coil of a particular coil type, e.g., but not limited to, the MP-A1 type defined in the WPC standard. It may be the operating frequency for the maximum quality factor value corresponding to the power transmitter.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기한 도 5의 핑 단계(520)에서 동작 주파수 대역 중 특정 상한 주파수에 대한 품질 인자 값 a1을 측정하여 저장할 수 있다. 이 후, 무선 전력 송신기는 협상 단계(540)에서 FOD 상태 패킷(1140)을 통해 수신된 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1141)에서 품질 인자 값 a2를 측정하고, a1이 a2보다 크면, 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수도 있다.The wireless power transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention may measure and store a quality factor a1 for a specific upper frequency among the operating frequency bands in the step 520 of FIG. The wireless power transmitter then measures quality factor a2 at operating frequency 1141 for the maximum quality factor value received via FOD status packet 1140 in negotiation step 540 and if a1 is greater than a2, It may be determined that a foreign substance exists in the region.

현재 WPC 표준에서는 무선 전력 송신기가 핑 단계(520)에서 동작 주파수 대역 중 하한 주파수에 대한 품질 인자 값을 측정하도록 정의되어 있다. 본 실시예에서는 무선 전력 송신기가 핑 단계(520)에서 동작 주파수 대역 중 상한 주파수에 대한 품질 인자 값만을 측정할 수도 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 실시예는 하한 주파수 및 상한 주파수에 대한 품질 인자 값을 모두 측정할 수도 있다.In the current WPC standard, the wireless power transmitter is defined to measure the quality factor value for the lower one of the operating frequency bands in a ping stage (520). In this embodiment, the wireless power transmitter may measure only the quality factor value for the upper frequency among the operating frequency bands in the pinging step 520, but this is only one embodiment, and other embodiments may use the lower frequency and upper frequency It is also possible to measure all of the quality factor values.

일 실시예에 따른 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1141) 필드에는 동작 주파수 내 하한 주파수-즉, 최저 주파수-로부터의 주파수 옵셋 값이 기록될 수 있다. 이때, 옵셋 단위는 실제 10KHz를 의미할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 그보다 작거나 클 수도 있다. 일 예로, 해당 무선 전력 송신기의 동작 주파수 대역이 하한 주파수 100KHz에서 상한 주파수 300KHz 사이이고, 옵셋 단위가 10KHz이고, 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1141) 필드에 기록된 값이 이진수 000011이면, 실제 최대 품질 인자 값을 위한 주파수는 130KHz(100KHz+3*10KHz)일 수 있다.In the operating frequency 1141 field for the maximum quality factor value according to an embodiment, a frequency offset value from the lower frequency within the operating frequency, i.e., the lowest frequency, may be recorded. In this case, the offset unit may mean 10 KHz in actuality, but it is not limited thereto, and may be smaller or larger. For example, if the operating frequency band of the wireless power transmitter is between the lower frequency 100KHz and the upper frequency 300KHz, the offset unit is 10KHz, and the value recorded in the operating frequency 1141 field for the maximum quality factor is binary 000011, The frequency for the maximum quality factor value may be 130KHz (100KHz + 3 * 10KHz).

도 11f는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FOD 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다. 11F is a diagram for explaining a message structure of the FOD status packet according to another embodiment of the present invention.

도 11f를 참조하면, FOD 상태 패킷 메시지(1150)는 2바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(Operating Frequency for Maximum Quality Factor Value, 1151) 필드, 2비트 길이의 모드(Mode, 1152) 필드 및 1바이트 길이의 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value, 1153)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 11F, the FOD status packet message 1150 may have a length of 2 bytes. The FOD status packet message 1150 includes an Operating Frequency for Maximum Quality Factor (1151) field for a maximum quality factor value of 6 bits, A length mode mode field 1152, and a reference quality factor value field 1153 of 1 byte length.

무선 전력 송신기는 모드(1152) 값을 통해 수신된 FOD 상태 패킷에 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1151)이 포함되었는지를 확인할 수도 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 모드(1152) 값에 관계 없이 FOD 상태 패킷에는 항상 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1151)이 포함될 수도 있다.The wireless power transmitter may verify that the FOD status packet received via the mode 1152 value includes the operating frequency 1151 for the maximum quality factor value, but is not so limited, and regardless of the mode 1152 value The FOD state packet may always include an operating frequency 1151 for a maximum quality factor value.

도 11g는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FOD 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다. 11G is a diagram for explaining a message structure of an FOD state packet according to another embodiment of the present invention.

도 11g를 참조하면, FOD 상태 패킷 메시지(1160)는 2바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 무선 전력 송신기 타입(Tx Type, 1161), 2비트 길이의 모드(Mode, 1162) 필드 및 1바이트 길이의 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(Operating Frequency for Maximum Quality Factor Value, 1163) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 11G, the FOD status packet message 1160 may have a length of 2 bytes, and includes a 6-bit wireless power transmitter type (Tx Type 1161), a 2-bit length mode (Mode 1162) And an Operating Frequency for Maximum Quality Factor (1163) field for a maximum quality factor value of 1 byte.

무선 전력 송신기는 모드(1162) 값을 통해 수신된 FOD 상태 패킷에 무선 전력 송신기 타입(1161) 정보 및 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1163) 정보가 포함되었는지를 확인할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 모드(1162) 값에 관계 없이 FOD 상태 패킷에는 항상 무선 전력 송신기 타입(1161) 정보와 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(1163) 정보가 포함될 수도 있다.The wireless power transmitter can determine whether the FOD status packet received via the mode 1162 information includes the wireless power transmitter type 1161 information and the operating frequency 1163 information for the maximum quality factor value, , And regardless of the value of the mode 1162, the FOD state packet may always include the information of the radio power transmitter type 1161 and the operating frequency 1163 for the maximum quality factor value.

일 예로, 무선 전력 송신기 타입(1161)은 WPC(Qi) 인증 시 등록된 무선 전력 송신기를 고유하게 식별하기 위한 소정 송신기 디자인 번호(Tx Design Number)일 수 있다.In one example, the wireless power transmitter type 1161 may be a predetermined transmitter design number (Tx Design Number) for uniquely identifying a registered wireless power transmitter at WPC (Qi) authentication.

다른 일 예로, 무선 전력 송신기 타입(1161)은 공통된 디자인적 특징 및 성능 특성을 가지는 무선 전력 송신기를 분류하기 위한 소정 분류 번호일 수도 있다.As another example, the wireless power transmitter type 1161 may be a predetermined code number for classifying wireless power transmitters having common design and performance characteristics.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 최대 품질 인자 값을 가지는 동작 주파수에서 측정된 품질 인자 값보다 높은 품질 인자 값이 측정되는 상위 대역의 동작 주파수가 존재하면, 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 상위 대역의 동작 주파수는 동작 주파수 대역 내 최대 품질 인자 값을 가지는 동작 주파수보다 큰 어떤 주파수를 의미한다.The wireless power transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention may be configured such that if there is an upper frequency band operation frequency at which a quality factor value is measured higher than a quality factor value measured at an operating frequency having a maximum quality factor value, . Here, the operating frequency of the upper band means any frequency greater than the operating frequency having the highest quality factor value in the operating frequency band.

이하 설명의 편의를 위해, 이물질이 존재하지 않을 때 측정된 기준 품질 인자 값(1223)을 RQF_NO_FO, 특정 이물질이 존재할 때 측정된 품질 인자 값을 QF_FO라 명하기로 한다. 여기서, 특정 이물질은 WPC Qi 표준에 정의된 이물질 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 일 예로, 특정 이물질은 직경이 22mm이고 두께가 1mm인 알루미늄 디스크인 Foreign Object #4-이하, 설명의 편의를 위해 FO4와 혼용해서 사용하기로 함-일 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 일반 상용 동전 중 어느 하나가 사용될 수도 있다.For convenience of explanation, it is assumed that a reference quality factor value 1223 measured when no foreign substance is present is RQF_NO_FO, and a quality factor value measured when a specific foreign substance exists is QF_FO. Here, as a specific foreign matter, any one of the foreign substances defined in the WPC Qi standard may be used. For example, a specific foreign substance may be an aluminum disk having a diameter of 22 mm and a thickness of 1 mm, such as Foreign Object # 4-, which may be used in combination with FO4 for convenience of explanation, May be used.

일 예로, 기준 품질 인자 강하 값(1121)은 해당 무선 전력 수신기에 대응하는 기준 품질 인자 값(1223)에서 특정 이물질의 존재 시 측정된 품질 인자 값을 뺀 값으로 결정될 수 있다. For example, the reference quality factor descent value 1121 may be determined by subtracting the quality factor value measured in the presence of a specific foreign matter from the reference quality factor value 1223 corresponding to the radio power receiver.

다른 일 예로, 기준 품질 인자 강하 값(1121)은 이물질이 존재하지 않을 때 측정된 기준 품질 인자 값(1223) 대비 이물질이 존재할 때 측정된 품질 인자 값의 강하 비율일 수 있다. 이 경우, 기준 품질 인자 강하 값(1121)은 백분율(%)로 산출되거나 백분율이 특정 단위 값(STEP_VALUE)으로 나누어 산출되는 정수 값일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 일 예로, 기준 품질 인자 강하 값(1121)은 다음의 수식 1로 산출될 수 있다.In another example, the reference quality factor descent value 1121 may be a descent ratio of a quality factor value measured when a foreign matter exists relative to a reference quality factor value 1223 measured when no foreign matter is present. In this case, the reference quality factor drop value 1121 may be an integer value calculated as a percentage (%) or a percentage divided by a specific unit value (STEP_VALUE), but is not limited thereto. For example, the reference quality factor drop value 1121 can be calculated by the following equation (1).

수식 1: Equation 1:

[(RQF_NO_FO - QF_FO)/ RQF_NO_FO]*100 또는[(RQF_NO_FO - QF_FO) / RQF_NO_FO] * 100 or

[((RQF_NO_FO - QF_FO)/ RQF_NO_FO)*100]/STEP_VALUE [((RQF_NO_FO - QF_FO) / RQF_NO_FO) * 100] / STEP_VALUE

(여기서 *100은 %로 표기하기 위함이며 실제 값은 *100이 반영되지 않은 값일 수 있다.)(Where * 100 is for% and the actual value may be a value that does not reflect * 100).

무선 전력 수신기는 제조사 또는(및) 제품 종류에 따라 기준 품질 인자 강하 값이 상이할 수 있다.The wireless power receiver may have different reference quality factor drop values depending on the manufacturer and / or product type.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 기준 품질 인자 강하 값을 감지된 무선 전력 수신기로부터 획득하고, 기준 품질 인자 강하 값을 고려하여 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 품질 인자 임계치를 적응적으로 결정할 수 있다. Accordingly, the wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention acquires a reference quality factor drop value from the sensed radio power receiver, and determines a quality factor threshold for determining the presence or absence of a foreign substance in consideration of the reference quality factor drop value, .

이를 통해, 본 발명은 실제 이물질이 충전 영역에 위치했음에도 불구하고 이물질이 정상적으로 검출되지 않아 발열되거나 전력 전송 효율이 현저히 떨어지는 문제를 최소화시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to minimize the problem that the foreign substance is not normally detected even though the foreign substance is located in the charging region, and the heat generation or the power transmission efficiency is remarkably deteriorated.

도 11d는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FO 상태 패킷의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.11D is a diagram for explaining a message structure of an FO state packet according to another embodiment of the present invention.

도 11d를 참조하면, FO 상태 패킷 메시지(1130)는 2바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 기준 품질 인자 정확도(Accuracy of Reference Quality Factor, 1131) 필드, 2비트 길이의 모드(Mode, 1132) 필드, 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value, 1133) 필드를 포함하여 구성될 있다.11D, the FO status packet message 1130 may have a length of 2 bytes and include a 6-bit length of an Accuracy of Reference Quality Factor (1131) field, a 2-bit length mode (Mode, 1132 field, and a reference quality factor value (1133) field.

여기서, 기준 품질 인자 정확도(1131)는 이물질이 존재하지 않을 때 측정된 기준 품질 인자 값(1133)에 대한 오차의 허용치일 수 있다. 일 예로, 오차의 허용치가 적용된 기준 품질 인자 값은 무선 전력 수신 장치로부터 수신된 기준 품질 인자 값(1133) 대비 증가하거나 감소되는 비율로 설정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Here, the reference quality factor accuracy 1131 may be an allowance of an error with respect to the reference quality factor value 1133 measured when no foreign matter exists. For example, the reference quality factor value to which the error tolerance is applied may be set to a ratio that increases or decreases with respect to the reference quality factor value 1133 received from the wireless power receiving apparatus, but is not limited thereto.

기준 품질 인자 정확도(1131)는 해당 무선 전력 수신기의 제조사 (또는)및 제품 종류에 따라 상이한 값을 가질 수 있다. 일 예로, A사의 무선 전력 수신기와 B사의 무선 전력 수신기는 동일한 무선 전력 송신기와 연동하여 측정된 기준 품질 인자 값의 정확도는 서로 상이할 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기 별 기준 품질 인자 정확도에 관한 정보를 획득할 필요가 있으며, 기준 품질 인자 정확도를 고려하여 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 품질 인자 임계치를 결정할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 이하, 설명의 편의를 위해 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 품질 인자 임계치를 간단히 FO_QF_THRESHOLD라 명하기로 한다.The reference quality factor accuracy 1131 may have a different value depending on the manufacturer (or) and product type of the wireless power receiver. For example, the accuracy of the reference quality factor values measured in conjunction with the same radio power transmitter may be different between the A and B radio power receivers. Therefore, the wireless power transmitter needs to acquire information about the reference quality factor accuracy for each wireless power receiver, and can determine the quality factor threshold for judging the presence of the foreign substance in consideration of the reference quality factor accuracy. In order to simplify the explanation, the wireless power transmitter will simply say FO_QF_THRESHOLD as the quality factor threshold for determining the presence or absence of a foreign substance.

일 예로, 동일 무선 전력 송신기에 대한 테스트 결과, A사의 무선 전력 수신기에 대해 측정된 기준 품질 인자 값은 100이고, B사의 무선 전력 수신기에 대해 측정된 기준 품질 인자 값은 70일 수 있다. 이 경우, B사의 무선 전력 수신기에 대응되는 기준 품질 인자 정확도-예를 들면, +/- 7%이내-가 A사의 무선 전력 수신기에 대응되는 기준 품질 인자 정확도-예를 들면, +/- 10%이내-보다 높게 설정될 수 있다. 즉, 오차에 대한 민감도가 A사보다 B사의 무선 전력 수신기에 높게 설정될 수 있다. For example, as a result of testing for the same wireless power transmitter, the reference quality factor value measured for A's wireless power receiver is 100, and the reference quality factor value measured for B's wireless power receiver may be 70. In this case, the reference quality factor accuracy - e.g. +/- 7% - corresponding to the company B wireless power receiver corresponds to the reference quality factor accuracy - +/- 10% - < / RTI > That is, the sensitivity to the error can be set higher for the wireless power receiver of the company B than the company A.

이와 같이 품질 인자 정확도는 수신기가 설치된 완제품의 구성에 따라 차이가 있을 수 있다. 가령 상기 완제품에 장착되는 PCB, 카메라 모듈, 안테나 및 기타 부품에 따라 이물질이 없는 상태에서도 품질 인자가 타 완제품 대비 낮게 측정될 수 있다. 이에 따라 이물질과 함께 충전 영역에 위치한 상기 완제품의 경우 타 완제품 대비 품질 인자 값의 차이가 작을 수 있으며, 그에 따라 더 높은 측정 정확도가 요구된다. Thus, the quality factor accuracy may vary depending on the configuration of the finished product on which the receiver is installed. For example, depending on the PCB, camera module, antenna and other parts mounted on the finished product, the quality factor can be measured lower than other products even in the absence of foreign substances. Accordingly, in the case of the finished product placed in the charging area together with the foreign material, the difference in the quality factor value relative to the other finished products may be small, and accordingly, higher measurement accuracy is required.

모드(1132) 필드는 상기한 도 11a의 예약(1101) 필드에 기준 품질 인자 정확도(1131)가 기록되어 있음을 지시하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 도면 번호 1134를 참조하면, 모드(1132) 필드의 값이 이진수 '01'이면 예약 필드에 기준 품질 인자 정확도(1131)가 기록되어 있음을 의미할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 모드(1132) 필드의 다른 값-예를 들면, 이진수 '10' 또는 이진수 '11'-이 예약 필드에 기준 품질 인자 정확도(1131)가 기록되어 있음을 지시하기 위해 사용될 수도 있다.The mode 1132 field may be used to indicate that the reference quality factor accuracy 1131 is recorded in the reservation (1101) field of FIG. 11A. For example, referring to reference numeral 1134, if the value of the mode 1132 field is a binary number '01', it may mean that the reference quality factor accuracy 1131 is recorded in the reserved field. However, , And other values of the mode 1132 field, e.g., binary 10 or binary 11'- may be used to indicate that the reference quality factor accuracy 1131 is recorded in the reserved field.

단, 모드(1132) 필드 값이 이진수 '00'이 아닌 다른 값이 설정된 경우, 기준 품질 인자 값(1133)은 전력 수신기의 전력이 OFF 상태에서 측정된 값임을 자동적으로 내포할 수 있다.However, when the value of the mode 1132 field is set to a value other than a binary number '00', the reference quality factor value 1133 can automatically include that the power of the power receiver is a value measured in the OFF state.

종래 WPC Qi 표준에 정의된 이물질 검출 방법은 무선 전력 송신기가 핑 단계를 수행하기 이전-즉, 선택 단계-에서 현재 품질 인자 값을 측정한다. 무선 전력 송신기는 협상 단계에서 무선 전력 수신기로부터 수신된 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value)과, 송신기 별 디자인적 차이를 고려하기 위한 생산 및 측정 오차 값(production and measurement tolerance)과 기준 품질 인자 정확도(Accuracy of Reference Quality Factor)를 고려하여 이물질의 존재 여부를 판단하기 위한 품질 인자 임계치를 결정한다.The foreign matter detection method defined in the conventional WPC Qi standard measures the present quality factor value before the wireless power transmitter performs the ping step, that is, the selection step. The wireless power transmitter uses the reference quality factor value received from the wireless power receiver during the negotiation phase and the production and measurement tolerance to take into account the design difference between the transmitter and the reference quality factor accuracy The quality factor threshold value for determining the presence or absence of a foreign substance is determined in consideration of the Accuracy of Reference Quality Factor.

기준 품질 인자 값은 테스트 전력 전송기(TPT: Test Power Transmitter)- 예를 들면, WPC Qi 표준에 정의된 MP1 타입의 송신기-의 충전 영역 중 5개 영역 (중간, 5mm 좌우 상하 이동한 4개 위치)에서 측정된 품질 인자 값 중 가장 작은 값을 의미한다. 테스트 전력 송신기인 MP1과 상용 무선 전력 송신기의 디자인적인 차이-예를 들면, 송신 코일의 인덕턴스 값 등을 포함함-에 따라 실제 충전 영역에서 측정되는 품질 인자 값은 송신기 별 상이할 수 있다. 이를 보정해 주는 오차를 생산 및 측정 오차라 한다.The reference quality factor value is determined based on five areas (middle, 5 mm left and right, and four positions shifted left and right) of the charging area of the test power transmitter (TPT: for example, the transmitter of the MP1 type defined in the WPC Qi standard) Quot; means the smallest value among the quality factor values measured in the " Depending on the design difference between the test power transmitter MP1 and the commercial wireless power transmitter - including, for example, the inductance value of the transmit coil - the quality factor value measured in the actual charging area may vary from transmitter to transmitter. The error that corrects this is called production and measurement error.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.  12 is a flowchart illustrating an FOD detection method according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 협상 단계에서, 무선 전력 수신기(1210)는 제2 기준 품질 인자 값(Second Reference Quality Factor Value, RQF_FO)이 포함된 FOD 상태 패킷을 무선 전력 송신기(1220)에 전송할 수 있다(S1201). 이때, FOD 상태 패킷의 모드(Mode) 값은 이진수 “01”로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 12, in the negotiation step, the wireless power receiver 1210 may send a FOD status packet including a second reference quality factor value (RQF_FO) to the wireless power transmitter 1220 S1201). At this time, the mode value of the FOD state packet can be set to binary number " 01 ".

제2 기준 품질 인자 값은 성능 테스트를 위해 지정된 특정 무선 전력 송신기의 충전 영역상의 복수의 지점에서 측정된 품질 인자 값 중 가장 작은 값을 갖는 값으로 결정되어 무선 전력 수신기에 유지될 수 있다.The second reference quality factor value may be determined to be a value having the smallest value of the quality factor values measured at a plurality of points on the charging area of a particular wireless power transmitter designated for performance testing and maintained in the wireless power receiver.

일 예로, 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)은 충전 영역에 놓여진 무선 전력 수신기의 근처에 FO가 존재하는 상태에서 송신 코일(Primary Coil)과 수신 코일(Secondary Coil)이 잘 정렬되는 중앙 위치에서 측정된 제1 품질 인자 값과 무선 전력 수신기의 근처에 FO가 존재하는 상태에서 무선 전력 수신기의 회전 없이 중앙으로부터 일정 거리 옵셋-예를 들면, x축 및 y축으로 각각 +/- 5mm일 수 있으나 이에 한정되지는 않음-을 가지고 이동하며 측정된 제2 품질 인자 값들 중 가장 작은 값으로 결정될 수 있다. 여기서, 제2 품질 인자 값들은 적어도 4개의 서로 다른 위치에서 측정된 품질 인자 값을 포함할 수 있다. For example, the second reference quality factor (RQF_FO) is measured at a central location where the primary coil and the secondary coil are well aligned with the FO in the vicinity of the wireless power receiver placed in the charging zone The first quality factor value and the FO in the vicinity of the wireless power receiver may be offset by a certain distance from the center without rotation of the wireless power receiver-for example +/- 5 mm respectively in the x and y axes, Not limited to - and may be determined to be the smallest of the measured second quality factor values. Here, the second quality factor values may comprise a quality factor value measured at at least four different locations.

무선 전력 송신기(1220)는 수신된 제2 기준 품질 인자 값을 품질 인자 임계 값(Quality Factor Threshold Value, Q_threshold)으로 결정할 수 있다(S1202).The wireless power transmitter 1220 may determine the received second reference quality factor value as a quality factor threshold value (Q_threshold) (S1202).

무선 전력 송신기(1220)는 현재 품질 인자 값(Q_current)를 측정하고, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 크거나 같은지 비교할 수 있다(S1203 내지 S1204).The wireless power transmitter 1220 measures the current quality factor value Q_current and can compare whether the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the quality factor threshold Q_threshod (S1203 through S1204).

일 예로, 현재 품질 인자 값은 Digital Ping 단계이전에서 측정될 수도 있고, 협상(재협상) 단계 직전에 측정 될 수도 있고, 전력 전송 단계에서 주기적으로 측정 될 수도 있다.As an example, the current quality factor value may be measured before the Digital Ping step, immediately before the negotiation (renegotiation) step, or periodically at the power transmission step.

비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 크거나 같으면, 무선 전력 송신기(1220)는 FO가 검출되지 않은 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1210)에 ACK 응답을 전송할 수 있다(S1205). 이때, 무선 전력 송신기(1220)의 상태는 협상 단계에서 전력 전송 단계로 천이할 수 있다.If the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the quality factor threshold Q_threshod as a result of the comparison, the wireless power transmitter 1220 determines that FO is not detected and transmits an ACK response to the wireless power receiver 1210 (S1205). At this time, the state of the wireless power transmitter 1220 may transition from the negotiation phase to the power transmission phase.

상기한 1204 단계의 비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 작으면, 무선 전력 송신기(1220)는 FO가 검출된 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1210)에 NAK 응답을 전송할 수 있다(S1206). 이때, 무선 전력 송신기(1220)의 상태는 협상 단계에서 선택 단계로 천이할 수 있다.If the current quality factor value Q_current is smaller than the quality factor threshold value Q_threshod as a result of the comparison in step 1204, the wireless power transmitter 1220 determines that the FO has been detected and transmits a NAK A response can be transmitted (S1206). At this time, the state of the wireless power transmitter 1220 may transition from the negotiation phase to the selection phase.

도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 13 is a flowchart for explaining an FOD detection method according to another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 협상 단계에서, 무선 전력 수신기(1310)는 제2 기준 품질 인자 값(Second Reference Quality Factor Value, RQF_FO)이 포함된 FOD 상태 패킷을 무선 전력 송신기(1320)에 전송할 수 있다(S1301). 이때, FOD 상태 패킷의 모드(Mode) 값은 이진수 “01”로 설정될 수 있다.13, in the negotiation step, the wireless power receiver 1310 may send a FOD status packet including a second reference quality factor value (RQF_FO) to the wireless power transmitter 1320 S1301). At this time, the mode value of the FOD state packet can be set to binary number " 01 ".

제2 기준 품질 인자 값은 성능 테스트를 위해 지정된 특정 무선 전력 송신기의 충전 영역상의 복수의 지점에서 측정된 품질 인자 값 중 가장 작은 값을 갖는 값으로 결정되어 무선 전력 수신기에 유지될 수 있다.The second reference quality factor value may be determined to be a value having the smallest value of the quality factor values measured at a plurality of points on the charging area of a particular wireless power transmitter designated for performance testing and maintained in the wireless power receiver.

일 예로, 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)은 충전 영역에 놓여진 무선 전력 수신기의 근처에 FO가 존재하는 상태에서 송신 코일(Primary Coil)과 수신 코일(Secondary Coil)이 잘 정렬되는 중앙 위치에서 측정된 제1 품질 인자 값과 무선 전력 수신기의 근처에 FO가 존재하는 상태에서 무선 전력 수신기의 회전 없이 중앙으로부터 일정 거리 옵셋-예를 들면, x축 및 y축으로 각각 +/- 5mm일 수 있으나 이에 한정되지는 않음-을 가지고 이동하며 측정된 제2 품질 인자 값들 중 가장 작은 값으로 결정될 수 있다. 여기서, 제2 품질 인자 값들은 적어도 4개의 서로 다른 위치에서 측정된 품질 인자 값을 포함할 수 있다. For example, the second reference quality factor (RQF_FO) is measured at a central location where the primary coil and the secondary coil are well aligned with the FO in the vicinity of the wireless power receiver placed in the charging zone The first quality factor value and the FO in the vicinity of the wireless power receiver may be offset by a certain distance from the center without rotation of the wireless power receiver-for example +/- 5 mm respectively in the x and y axes, Not limited to - and may be determined to be the smallest of the measured second quality factor values. Here, the second quality factor values may comprise a quality factor value measured at at least four different locations.

무선 전력 송신기(1320)는 수신된 제2 기준 품질 인자 값 및 무선 전력 송신기(1320)에 상응하여 미리 저장된 구성 인자(Design factor)에 기반하여 FO 검출을 위한 임계 값을 결정할 수 있다(S1303). 이하, 설명의 편의를 위해 구성 인자에 기반하여 보정된 제2 기준 품질 인자 값을 보정 품질 인자 임계 값(Q_threshold_correct)이라 명하기로 한다.The wireless power transmitter 1320 may determine a threshold for FO detection based on the received second reference quality factor value and a previously stored design factor corresponding to the wireless power transmitter 1320 (S1303). Hereinafter, for convenience of description, the second reference quality factor value corrected based on the constituent factors will be referred to as a correction quality factor threshold value (Q_threshold_correct).

제2 기준 품질 인자 값은 성능 테스트를 위해 지정된 특정 무선 전력 송신기-이하, 테스트용 무선 전력 송신기라 명함-상에서 측정된 품질 인자 값에 기반하여 결정되므로, 특정 제조사에 의해 상업용으로 제조된 무선 전력 송신기-이하, 설명의 편의를 위해 상업용 무선 전력 송신기라 명함-는 테스트용 무선 전력 송신기와는 구성 및 특성에 있어서 서로 상이할 수 있다. 따라서, 동일 조건에서 측정되는 품질 인자 값은 상업용 무선 전력 송신기와 테스트용 무선 전력 송신기에서 서로 상이할 수 있다. 따라서, 상기한 도 12의 실시예에서 FO 검출을 위한 임계 값으로 사용된 제2 기준 품질 인자 값은 상업용 무선 전력 송신기의 구성 및 특성-즉, 구성 인자-을 고려하여 보정될 필요가 있다. Since the second reference quality factor value is determined based on the quality factor value measured on the specific wireless power transmitter designated for performance testing-hereinafter referred to as the test wireless power transmitter-a wireless power transmitter manufactured by a particular manufacturer Hereinafter, for convenience of explanation, a commercial wireless power transmitter may be different in configuration and characteristics from the test wireless power transmitter. Therefore, the quality factor values measured under the same conditions may be different from each other in a commercial wireless power transmitter and a test wireless power transmitter. Therefore, in the embodiment of FIG. 12, the second reference quality factor used as the threshold for FO detection needs to be corrected in consideration of the configuration and characteristics of the commercial wireless power transmitter, that is, the configuration factor.

일 예로, 구성 인자는 해당 상업용 무선 전력 송신기에 대응되는 전력 클래스(Power Class), 송신 코일의 특성 및 배치 구조, 송신기에 탑재된 전력 제어 알고리즘, 전력 전달 손실(Power Transfer Loss), 해당 무선 전력 송신기의 형상 및 구조 중 적어도 하나의 파라메터에 기반하여 결정되는 보정 상수 값일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 테스트용 무선 전력 송신기 대비 품질 인자 값 측정 오차를 보정할 수 있는 값이면 족하다. In one example, the factors include the power class corresponding to the corresponding commercial wireless power transmitter, the characteristics and arrangement of the transmit coil, the power control algorithm implemented on the transmitter, the power transfer loss, But may be a correction constant value determined based on at least one of the shape and the structure of the wireless power transmitter. However, the present invention is not limited thereto.

무선 전력 송신기(1320)는 현재 품질 인자 값(Q_current)를 측정하고, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 보정 품질 인자 임계 값(Q_threshod_correct)보다 크거나 같은지 비교할 수 있다(S1303 내지 S1304).Wireless power transmitter 1320 may measure the current quality factor value Q_current and compare whether the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the correction quality factor threshold Q_threshod_correct (S1303 through S1304).

참고로 현재 품질 인자 값은 Digital Ping 단계 이전에 수행 될 수도 있고, 협상(재협상) 단계 직전에 측정 될 수도 있고, 주기적으로 측정 될 수도 있다.For reference, the current quality factor value may be performed before the Digital Ping step, immediately before the negotiation (renegotiation) step, or periodically.

비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 보정 품질 인자 임계 값(Q_threshod_correct)보다 크거나 같으면, 무선 전력 송신기(1320)는 FO가 검출되지 않은 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1310)에 ACK 응답을 전송할 수 있다(S1305). 이때, 무선 전력 송신기(1320)의 상태는 협상 단계에서 전력 전송 단계로 천이할 수 있다.If the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the correction quality factor threshold Q_threshod_correct, the wireless power transmitter 1320 determines that FO is not detected and sends an ACK response to the wireless power receiver 1310 (S1305). At this time, the state of the wireless power transmitter 1320 may transition from the negotiation phase to the power transmission phase.

상기한 1304 단계의 비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 보정 품질 인자 임계 값(Q_threshod_correct)보다 작으면, 무선 전력 송신기(1320)는 FO가 검출된 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1310)에 NAK 응답을 전송할 수 있다(S1306). 이때, 무선 전력 송신기(1320)의 상태는 협상 단계에서 선택 단계로 천이할 수 있다.If the current quality factor value Q_current is smaller than the correction quality factor threshold Q_threshod_correct as a result of the comparison in step 1304, the wireless power transmitter 1320 determines that the FO has been detected and transmits the FO to the wireless power receiver 1310 NAK response may be transmitted (S1306). At this time, the state of the wireless power transmitter 1320 may transition from the negotiation phase to the selection phase.

도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 14 is a flowchart illustrating an FOD detection method according to another embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 협상 단계에서, 무선 전력 수신기(1410)는 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value, Q_reference)이 포함된 제1 내지 제2 FOD 상태 패킷을 무선 전력 송신기(1420)에 전송할 수 있다(S1401 내지 S1402). 14, in the negotiation step, the wireless power receiver 1410 can transmit the first to second FOD status packets including the reference quality factor value (Q_reference) to the wireless power transmitter 1420 (S1401 to S1402).

여기서, 제1 FOD 상태 패킷은 Mode가 이진수 '00'일 때의 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)이 포함될 수 있다. 제2 FOD 상태 패킷에는 Mode가 1일 때의 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)-즉, FO가 충전 영역에 존재하는 상태에서 측정된 품질 인자 값에 기반하여 결정된 기준 품질 인자 값-이 포함될 수 있다. Here, the first FOD state packet may include a first reference quality factor value (RQF_NO_FO) when Mode is a binary number '00'. The second FOD state packet may include a second reference quality factor value (RQF_FO) when Mode is 1, i.e., a reference quality factor value determined based on the quality factor value measured in a state where FO is present in the charging area have.

여기서, 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)은 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO) 보다 크다.Here, the first reference quality factor value (RQF_NO_FO) is greater than the second reference quality factor value (RQF_FO).

제1 내지 제2 기준 품질 인자 값은 각각 FO가 수신기 근처에 없는 상태와 FO가 수신기 근처에 존재하는 상태에서 측정된 품질 인자 값에 기반하여 결정될 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제2 기준 품질 인자 값은 특정 테스트용 무선 전력 송신기의 충전 영역상의 복수의 지점에서 측정된 품질 인자 값 중 가장 작은 값을 갖는 값으로 결정될 수 있다.The first to second reference quality factor values may be determined based on the quality factor values measured in a state in which FO is not near the receiver and in a state in which the FO is present near the receiver. In one example, the first to second reference quality factor values may be determined to be values having the smallest value among the quality factor values measured at a plurality of points on the charging region of the specific test wireless power transmitter.

일 예로, 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)은 충전 영역에 놓여진 무선 전력 수신기의 근처에 FO가 없는 상태에서 송신 코일(Primary Coil)과 수신 코일(Secondary Coil)이 잘 정렬된 중앙 위치에서 측정된 제1 품질 인자 값과 무선 전력 수신기의 회전 없이 중앙으로부터 일정 거리 옵셋-예를 들면, x축 및 y축으로 각각 +/- 5mm일 수 있으나 이에 한정되지는 않음-을 가지고 이동하며 측정된 제2 품질 인자 값들 중 가장 작은 값으로 결정될 수 있다. 여기서, 제2 품질 인자 값들은 적어도 4개의 서로 다른 위치에서 측정된 품질 인자 값을 포함할 수 있다. For example, the first reference quality factor (RQF_NO_FO) may be measured at a central location where the primary coil and the secondary coil are well aligned with no FO near the radio power receiver placed in the charging area The first quality factor value and a certain distance from the center without rotation of the wireless power receiver-for example, but not limited to +/- 5 mm each in the x and y axes, Can be determined as the smallest value among the quality factor values. Here, the second quality factor values may comprise a quality factor value measured at at least four different locations.

무선 전력 송신기(1420)는 수신된 제1 내지 제2 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 품질 인자 임계 비율(Quality Factor Threshold Rate, Q_threshold_rate)을 결정할 수 있다(S1403).The wireless power transmitter 1420 may determine a quality factor threshold rate (Q_threshold_rate) for FO detection based on the received first and second reference quality factor values (S1403).

여기서, 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)은 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)과 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)의 차이 값을 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)으로 나누어서 산출될 수 있다. 일 예로, 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)이 80이고 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)이 50인 경우, 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)은 (80-50)/80=0.375로 계산될 수 있다.Here, the quality factor threshold ratio (Q_threshold_rate) can be calculated by dividing the difference between the first reference quality factor value (RQF_NO_FO) and the second reference quality factor value (RQF_FO) by the first reference quality factor value (RQF_NO_FO). For example, if the first reference quality factor value (RQF_NO_FO) is 80 and the second reference quality factor value (RQF_FO) is 50, then the quality factor threshold ratio Q_threshold_rate may be calculated as (80-50) /80=0.375 have.

무선 전력 송신기(1420)는 현재 품질 인자 값(Q_current)를 측정하고, 측정된 현재 품질 인자 값과 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)에 기반하여 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)를 계산할 수 있다(S1404).The wireless power transmitter 1420 may measure the current quality factor value Q_current and calculate a quality factor reduction ratio Q_decrease_rate based on the measured current quality factor value and the first reference quality factor value RQF_NO_FO ).

참고로 현재 품질 인자 값은 Digital Ping 단계 이전에 수행 될 수도 있고, 협상(재협상) 단계 직전에 측정 될 수도 있고, 주기적으로 측정 될 수도 있다.For reference, the current quality factor value may be performed before the Digital Ping step, immediately before the negotiation (renegotiation) step, or periodically.

무선 전력 송신기(1420)는 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)이 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)보다 작은지를 비교할 수 있다(S1405).The wireless power transmitter 1420 may compare whether the quality factor reduction rate Q_decrease_rate is less than the quality factor threshold ratio (Q_threshold_rate) (S1405).

비교 결과, 작으면, 무선 전력 송신기(1420)는 FO가 검출되지 않은 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1410)에 ACK 응답을 전송할 수 있다(S1406). 이때, 무선 전력 송신기(1420)의 상태는 협상 단계에서 전력 전송 단계로 천이할 수 있다.As a result of the comparison, if the wireless power transmitter 1420 determines that FO is not detected, the wireless power transmitter 1420 may transmit an ACK response to the wireless power receiver 1410 (S1406). At this time, the state of the wireless power transmitter 1420 may transition from the negotiation phase to the power transmission phase.

상기한 1405 단계의 비교 결과, 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)이 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)보다 크거나 같으면, 무선 전력 송신기(1420)는 FO가 검출된 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1410)에 NAK 응답을 전송할 수 있다(S1407). 이때, 무선 전력 송신기(1420)의 상태는 협상 단계에서 선택 단계로 천이할 수 있다.If the quality factor reduction ratio Q_decrease_rate is equal to or greater than the quality factor threshold ratio Q_threshold_rate, the wireless power transmitter 1420 determines that the FO is detected and transmits the wireless power to the wireless power receiver 1410 NAK response can be transmitted (S1407). At this time, the state of the wireless power transmitter 1420 may transition from the negotiation phase to the selection phase.

상기한 도 14의 실시예에서는 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)과 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)을 비교하여 FO 검출을 수행하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 해당 무선 전력 송신기에 대응되는 구성 인자에 기반하여 보정 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate_correct)을 산출하고, 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)과 보정 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate_correct)을 비교하여 FO가 충전 영역에 존재하는지 여부를 판단할 수도 있다. In the embodiment of FIG. 14, the FO detection is performed by comparing the quality factor reduction ratio (Q_decrease_rate) and the quality factor threshold ratio (Q_threshold_rate). However, this is only one embodiment, The wireless power transmitter according to the embodiment calculates the correction quality factor critical ratio (Q_threshold_rate_correct) based on the constituent factors corresponding to the corresponding wireless power transmitter and compares the quality factor reduction ratio (Q_decrease_rate) with the correction quality factor critical ratio (Q_threshold_rate_correct) To determine whether the FO is present in the charging area.

또 다른 실시예로 품질 인자 임계값은 다음과 같이 결정될 수 있다.In yet another embodiment, the quality factor threshold may be determined as follows.

수신된 기준 품질 인자 값(reference Quality Factor Value)에 품질 인자 측정 오차 범위(ex ±10%(0.1* 기준 품질 인자 값), or Accuracy of Quality Factor Value(도 11d))와 송신기 특성(송신기 타입(디자인), 제조사, 제품 또는 측정 오차 등)을 고려하여 결정될 수 있다.The quality factor measurement error range (ex 10% (0.1 * reference quality factor value), or Accuracy of Quality Factor Value (FIG. 11d)) and transmitter characteristics (transmitter type Design), manufacturer, product or measurement error, etc.).

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 인자 테이블을 보여준다.FIG. 15 shows a quality factor table according to an embodiment of the present invention.

도 15에 도시된 품질 인자 테이블(1500)은 무선 전력 송신기의 메모리에 유지될 수 있다. 무선 전력 송신기는 수신된 FO 상태 패킷에 기반하여 품질 인자 테이블(1500)을 갱신할 수 있다. 일 예로, 품질 인자 테이블(1500)은 수신기 식별자(1501) 필드, 가장 최근 측정된 품질 인자 값(Latest Measured Quality Factor Value, 1502) 필드, 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO, 1503) 필드, 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO, 1504) 필드 및 보정 품질 인자 임계 값(Q_threshold_correct, 1505) 필드 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The quality factor table 1500 shown in FIG. 15 may be maintained in the memory of the wireless power transmitter. The wireless power transmitter may update the quality factor table 1500 based on the received FO state packet. For example, the quality factor table 1500 may include a receiver identifier 1501 field, a latest measured quality factor value 1502 field, a first reference quality factor value (RQF_NO_FO 1503) A reference quality factor value (RQF_FO, 1504) field, and a correction quality factor threshold (Q_threshold_correct, 1505) field.

여기서, 수신기 식별자(1501)는 식별 및 구성 단계에서 획득되는 제조사 코드(manufacturer code), 기본 디바이스 식별자(Basic Device Identifier) 및 확장 디바이스 식별자(Extended Device Identifier) 중 어느 하나 또는 적어도 하나를 조합하여 구성될 수 있다. 일 예로, 수신기 식별자는 제조사 코드와 기본 디바이스 식별자를 연접하여 구성할 수 있다. 다른 일 예로, 수신기 식별자는 제조사 코드, 기본 디바이스 식별자 및 확장 디바이스 식별자를 연접하여 구성될 수도 있다.Here, the receiver identifier 1501 may be configured by combining any one or at least one of a manufacturer code, a basic device identifier, and an extended device identifier acquired in the identification and configuration step . As an example, the receiver identifier may be constructed by concatenating the manufacturer code and the basic device identifier. In another example, the receiver identifier may be constructed by concatenating the manufacturer code, the basic device identifier, and the extended device identifier.

가장 최근 측정된 품질 인자 값(1502) 필드에는 해당 수신기 식별자(1501)에 대응하여 가장 최근에 측정된 품질 인자 값이 기록될 수 있다. 이때, 해당 수신기 식별자(1501)에 대응되는 무선 전력 수신기에 대한 충전이 정상적으로 완료되거나 협상 단계에서 전력 전송 상태로의 정상적인 상태 천이가 이루어진 경우, 무선 전력 송신기는 해당 협상 단계에서 측정된 품질 인자 값을 품질 인자 테이블(1500)에 기록할 수 있다.The most recently measured quality factor value corresponding to the corresponding receiver identifier 1501 may be recorded in the most recently measured quality factor value 1502 field. At this time, if the charging of the wireless power receiver corresponding to the receiver identifier 1501 is normally completed or a normal state transition from the negotiation step to the power transmission state is made, the wireless power transmitter transmits the quality factor value measured in the negotiation step Can be recorded in the quality factor table (1500).

또한, 무선 전력 송신기는 협상 단계에서 FOD 상태 패킷을 수신하면, FOD 상태 패킷에 포함된 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO) 또는(및) 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)을 품질 인자 테이블(1500)에 기록할 수도 있다.In addition, when the wireless power transmitter receives the FOD status packet in the negotiation step, it transmits a second reference quality factor value (RQF_FO) included in the FOD status packet and / or a first reference quality factor value (RQF_NO_FO) ).

또한, 무선 전력 송신기는 해당 무선 전력 수신기와의 최초 협상 단계에서 FO 검출을 위해 계산된 보정 품질 인자 임계 값(Q_threshold_correct)을 품질 인자 테이블(1500)에 기록할 수도 있다.In addition, the wireless power transmitter may record the calculated correction quality factor threshold (Q_threshold_correct) in the quality factor table 1500 for FO detection in the initial negotiation phase with the corresponding wireless power receiver.

무선 전력 송신기는 이후 품질 인자 테이블(1500)에 기록된 수신기 식별자에 대응되는 무선 전력 수신기가 검출되면, 품질 인자 테이블(1500)을 참조하여 FO를 검출할 수 있다.The wireless power transmitter may then detect the FO with reference to the quality factor table 1500 when a wireless power receiver corresponding to the receiver identifier recorded in the quality factor table 1500 is detected.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 품질 인자 테이블(1500)은 상기 도 11c에서 설명된 기준 품질 인자 강하 값(1121) 및 상기 도 11d에서 설명된 기준 품질 인자 정확도(1131) 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다. The quality factor table 1500 according to another embodiment of the present invention further includes at least one of the reference quality factor descent value 1121 described in FIG. 11C and the reference quality factor accuracy 1131 described in FIG. 11D .

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 FO 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.16 is a block diagram for explaining a configuration of an FO detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 FO 검출 장치(1600)는 무선 전력 송신기에 장착되거나 탑재될 수 있다. The FO detection device 1600 in accordance with an embodiment of the present invention may be mounted or mounted on a wireless power transmitter.

도 16을 참조하면, FO 검출 장치(1600)는 통신부(1610), 결정부(1620), 측정부(1630), 검출부(1640), 제어부(1650) 및 전력전송부(1660)를 포함하여 구성될 수 있다.16, the FO detection apparatus 1600 includes a communication unit 1610, a determination unit 1620, a measurement unit 1630, a detection unit 1640, a control unit 1650, and a power transmission unit 1660, .

통신부(1610)는 협상 단계에서 접속된 무선 전력 수신기로부터 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD 상태 패킷을 수신할 수 있다. 여기서, 기준 품질 인자 값은 FO가 충전 영역에 존재하지 않을 때의 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO, 제1 기준 품질 인자 값) 및 FO가 충전 영역에 존재할 때의 기준 품질 인자 값(RQF_FO, 제2 기준 품질 인자 값) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 협상 단계에서 하나의 FOD 상태 패킷 또는 복수의 FOD 상태 패킷을 통해 수신될 수 있다.The communication unit 1610 can receive the FOD status packet including the reference quality factor value from the connected wireless power receiver in the negotiation step. Here, the reference quality factor value is a reference quality factor value (RQF_NO_FO, first reference quality factor value) when FO is not present in the charging area and a reference quality factor value (RQF_FO, Quality factor values), and may be received via one FOD status packet or a plurality of FOD status packets in the negotiation step.

결정부(1620)는 수신된 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출 시 사용할 임계치를 결정할 수 있다. 일 예로, FO 검출 시 사용되는 임계치가 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)으로 결정될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 FO 검출 시 사용되는 임계치는 해당 무선 전력 송신기에 상응하는 구성 인자에 기반하여 보정된 제2 기준 품질 인자 값으로 결정될 수도 있다. The determination unit 1620 may determine a threshold to be used in FO detection based on the received reference quality factor value. For example, the threshold value used in the FO detection may be determined as the second reference quality factor value (RQF_FO), but this is only one embodiment, and the threshold used in the FO detection according to another embodiment of the present invention is May be determined as a second reference quality factor value that is corrected based on a configuration factor corresponding to the wireless power transmitter.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FO 검출 시 사용되는 임계치는 제1 내지 제2 기준 품질 인자 값에 기반하여 산출된 품질 인자 임계 비율(Quality Factor Threshold Rate, Q_threshold_rate)로 결정될 수도 있다. The threshold used in FO detection according to another embodiment of the present invention may be determined as a Quality Factor Threshold Rate (Q_threshold_rate) calculated based on the first and second reference quality factor values.

제1 실시예로, 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)은 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)과 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)의 차이 값을 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)으로 나누어서 산출될 수 있다. 일 예로, 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)이 80이고 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)이 50인 경우, 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)은 (80-50)/80=0.375로 계산될 수 있다. In the first embodiment, the quality factor threshold ratio (Q_threshold_rate) is calculated by dividing the difference between the first reference quality factor value (RQF_NO_FO) and the second reference quality factor value (RQF_FO) by the first reference quality factor value (RQF_NO_FO) . For example, if the first reference quality factor value (RQF_NO_FO) is 80 and the second reference quality factor value (RQF_FO) is 50, then the quality factor threshold ratio Q_threshold_rate may be calculated as (80-50) /80=0.375 have.

제2 실시예로, 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)은 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)을 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)으로 나눈 값으로 결정될 수도 있다. 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)이 80이고 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)이 50인 경우, 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)은 50/80=0.625로 계산될 수 있다.In the second embodiment, the quality factor threshold ratio (Q_threshold_rate) may be determined by dividing the second reference quality factor value (RQF_FO) by the first reference quality factor value (RQF_NO_FO). When the first reference quality factor value (RQF_NO_FO) is 80 and the second reference quality factor value (RQF_FO) is 50, the quality factor threshold ratio (Q_threshold_rate) can be calculated as 50/80 = 0.625.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FO 검출 시 사용되는 임계치는 제1 내지 제2 기준 품질 인자 값을 해당 무선 전력 송신기에 상응하여 미리 결정된 구성 인자를 적용하여 계산된 제1 보정 기준 품질 인자와 제2 보정 기준 품질 인자에 기반하여 산출된 보정 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate_correct))로 결정될 수도 있다.The threshold used in the FO detection according to another embodiment of the present invention may be determined by comparing the first and second reference quality factor values with a first correction reference quality factor calculated by applying a predetermined factor corresponding to the radio power transmitter And a correction quality factor threshold ratio (Q_threshold_rate_correct) calculated based on the second correction reference quality factor.

측정부(1630)는 FO 검출 시 상기한 임계치와 비교되는 현재 품질 인자에 관한 값을 측정하거나 계산할 수 있다. The measuring unit 1630 may measure or calculate a value relating to a current quality factor compared with the threshold value at FO detection.

일 예로, 측정부(1630)는 협상 단계에서 현재 품질 인자 값(Q_current)을 측정할 수 있다. For example, the measuring unit 1630 may measure the current quality factor value (Q_current) in the negotiation step.

또한, 측정부(1630)는 측정된 현재 품질 인자 값(Q_current)과 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)에 기반하여 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)를 계산할 수 있다. 여기서, 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)은 [RQF_NO_FO - Q_current]/[RQF_NO_FO]로 계산될 수 있다.In addition, the measuring unit 1630 may calculate the quality factor reduction ratio Q_decrease_rate based on the measured current quality factor value Q_current and the first reference quality factor value RQF_NO_FO. Here, the quality factor reduction ratio (Q_decrease_rate) can be calculated as [RQF_NO_FO - Q_current] / [RQF_NO_FO].

또한, 측정부(1630)는 측정된 현재 품질 인자 값(Q_current)과 제1 기준 품질 인자 값(RQF_NO_FO)에 기반하여 현재 품질 인자 비율(Q_current_rate)를 계산할 수 있다. 여기서, 현재 품질 인자 비율(Q_current_rate)은 [Q_current]/[RQF_NO_FO]로 계산될 수 있다.In addition, the measuring unit 1630 may calculate the current quality factor ratio Q_current_rate based on the measured current quality factor value Q_current and the first reference quality factor value RQF_NO_FO. Here, the current quality factor ratio (Q_current_rate) can be calculated as [Q_current] / [RQF_NO_FO].

검출부(1640)는 결정부(1620)에 의해 결정된 임계치와 측정부(1630)에 의해 측정 또는 계산된 값을 비교하여 FO가 충전 영역에 존재하는지를 검출할 수 있다.The detection unit 1640 may compare the threshold value determined by the determination unit 1620 with a value measured or calculated by the measurement unit 1630 to detect whether the FO exists in the charging area.

일 예로, 검출부(1640)는 상기한 도 12에 도시된 바와 같이, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 제2 기준 품질 인자 값(RQF_FO)보다 작은 경우, 충전 영역에 FO가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. For example, as shown in FIG. 12, if the current quality factor value Q_current is smaller than the second reference quality factor value RQF_FO, the detection unit 1640 may determine that FO exists in the charging region have.

다른 일 예로, 검출부(1640)는 상기한 도 13에 도시된 바와 같이, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 보정 품질 인자 임계 값(Q_threshold_correct)보다 작은 경우, 충전 영역에 FO가 존재하는 것으로 판단할 수도 있다.13, if the current quality factor value Q_current is smaller than the correction quality factor threshold value Q_threshold_correct, the detection unit 1640 may determine that the FO exists in the charging region have.

또 다른 일 예로, 검출부(1640)는 상기한 도 14에 도시된 바와 같이, 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)과 품질 인자 임계 비율(Q_threshold_rate)을 비교하여, 충전 영역에 FO가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.As another example, the detecting unit 1640 may compare the quality factor reduction ratio Q_decrease_rate with the quality factor threshold ratio Q_threshold_rate to determine whether FO exists in the charging area .

또 다른 일 예로, 검출부(1640)는 품질 인자 감소 비율(Q_decrease_rate)과 해당 무선 전력 송신기에 대응되는 구성 인자에 기반하여 산출된 보정 품질 인자 임계 비율을 비교하여 충전 영역에 FO가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.In another example, the detection unit 1640 compares the quality factor reduction ratio (Q_decrease_rate) with the calculated correction quality factor threshold ratio based on the constituent factors corresponding to the wireless power transmitter to determine whether or not the FO exists in the charging region can do.

또 다른 일 예로, 검출부(1640)는 품질 인자 임계 값을 다음과 같이 결정할 수 있다.As another example, the detection unit 1640 may determine the quality factor threshold value as follows.

수신된 기준 품질 인자 값(reference Quality Factor Value)에 품질 인자 측정 오차 범위(ex ±10%(0.1* reference Q-Factor Value), or Accuracy of Quality Factor Value(도 11d))와 송신기 특성(송신기 타입(디자인), 제조사, 제품 또는 측정 오차 등)을 고려하여 결정될 수 있다.The reference quality factor value received (ex-10% (0.1 * reference Q-factor value) or Accuracy of quality factor value (Figure 11d)) and the transmitter characteristics (Design), manufacturer, product or measurement error, etc.).

제어부(1650)는 FO 검출 장치(1600)의 전체적인 동작 및 입출력을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(1650)는 검출부(1640)에 의해 FO가 검출되지 않은 경우, 해당 무선 전력 송신기의 상태를 협상 단계에서 전력 전송 단계로 천이하고, 전력전송부(1660)가 부하 충전에 필요한 전력을 송출하도록 제어할 수 있다. 다른 일예로, 제어부(1650)는 검출부(1640)에 의해 FO가 검출된 경우, 해당 무선 전력 송신기의 상태를 협상 단계에서 선택 단계로 천이하고, 전력전송부(1660)의 전력 송출이 차단되도록 제어할 수 있다.The control unit 1650 can control the overall operation and input / output of the FO detection apparatus 1600. For example, when the FO is not detected by the detecting unit 1640, the control unit 1650 transitions the state of the corresponding wireless power transmitter from the negotiation step to the power transmission step, and the power transmission unit 1660 changes the power Can be controlled. The control unit 1650 controls the power transmitting unit 1660 to switch the state of the corresponding wireless power transmitter from the negotiation step to the selecting step when the FO is detected by the detecting unit 1640, can do.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 FO 검출 장치(1600)는 상기 도 15에 도시된 품질 인자 테이블(1500)을 유지하기 위한 메모리(미도시)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.The FO detecting apparatus 1600 according to another embodiment of the present invention may further comprise a memory (not shown) for holding the quality factor table 1500 shown in FIG.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 FO 검출 장치(1600)는 상기 검출부(1640)에 의해 FO가 검출되지 않은 경우, 전력 전송 단계로 천이하기 이전에 해당 무선 전력 수신기와 자신(무선 전력 송신기) 사이의 전력 손실을 계산하는 보정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. The FO detecting apparatus 1600 according to another embodiment of the present invention detects the FO by the detecting unit 1640 when the FO is not detected by the detecting unit 1640, (Not shown) for calculating the power loss between the power supply and the power supply.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.17 is a flowchart for explaining an FOD detection method according to an embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 협상 단계에서, 무선 전력 수신기(1710)는 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value) 및 기준 품질 인자 강하 값(Drop Value of Reference Quality Factor)이 포함된 FOD 상태 패킷을 무선 전력 송신기(1720)에 전송할 수 있다(S1701). 이때, FOD 상태 패킷의 모드(Mode) 값은 이진수 “01”로 설정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.17, in the negotiation step, the wireless power receiver 1710 transmits an FOD state packet including a Reference Quality Factor Value and a Drop Value of Reference Quality Factor to a wireless power To the transmitter 1720 (S1701). At this time, the mode value of the FOD state packet can be set to binary number " 01 " but is not limited thereto.

여기서, 기준 품질 인자 값은 성능 테스트를 위해 지정된 특정 무선 전력 송신기의 충전 영역상의 복수의 지점에서 측정된 품질 인자 값 중 가장 작은 값을 갖는 값으로 결정되어 무선 전력 수신기에 유지될 수 있다.Here, the reference quality factor value may be determined to be a value having the smallest value among the quality factor values measured at a plurality of points on the charging area of the specific wireless power transmitter specified for the performance test, and may be maintained in the wireless power receiver.

무선 전력 송신기(1720)는 수신된 기준 품질 인자 값과 기준 품질 인자 강하 값을 이용하여 품질 인자 임계 값(Quality Factor Threshold Value, Q_threshold)을 결정할 수 있다(S1703).The wireless power transmitter 1720 may determine a quality factor threshold value (Q_threshold) using the received reference quality factor value and the reference quality factor drop value (S1703).

일 예로, 무선 전력 송신기(1720)는 기준 품질 인자 값에서 기준 품질 인자 강하 값을 뺀 값을 품질 인자 임계 값으로 결정할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 예는, 기준 품질 인자 값과 기준 품질 인자 강하 값이 입력 변수인 소정 품질 인자 임계 값 생성 함수를 이용하여 품질 인자 임계 값이 결정될 수도 있다.In one example, the wireless power transmitter 1720 may determine a quality factor threshold value, but not limited to, a reference quality factor value minus a reference quality factor descent value. In another example, the quality factor threshold may be determined using a predetermined quality factor threshold generation function, where the reference quality factor value and the reference quality factor descent value are input variables.

무선 전력 송신기(1720)는 현재 품질 인자 값(Q_current)를 측정하고, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 크거나 같은지 비교할 수 있다(S1703 내지 S1704).The wireless power transmitter 1720 measures the current quality factor value Q_current and can compare whether the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the quality factor threshold Q_threshod (S1703 through S1704).

참고로 현재 품질 인자 값은 디지털 핑(Digital Ping) 단계 이전에 수행 될 수도 있고, 협상(재협상) 단계 직전에 측정될 수도 있고, 디지털 핑 단계 이후에 주기적으로 측정될 수도 있다.For reference, the current quality factor value may be performed before the digital ping step, immediately before the negotiation (renegotiation) step, or periodically after the digital ping step.

비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 크거나 같으면, 무선 전력 송신기(1720)는 FO가 검출되지 않은 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1710)에 ACK 응답을 전송할 수 있다(S1705). 이때, 무선 전력 송신기(1720)의 상태는 협상 단계에서 전력 전송 단계로 천이할 수 있다.If the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the quality factor threshold Q_threshod as a result of the comparison, the wireless power transmitter 1720 determines that FO is not detected and transmits an ACK response to the wireless power receiver 1710 (S1705). At this time, the state of the wireless power transmitter 1720 may transition from the negotiation phase to the power transmission phase.

상기한 1704 단계의 비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 작으면, 무선 전력 송신기(1720)는 FO가 검출된 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1710)에 NAK 응답을 전송할 수 있다(S1706). 이때, 무선 전력 송신기(1720)의 상태는 협상 단계에서 선택 단계로 천이할 수 있다.If it is determined in step 1704 that the current quality factor value Q_current is smaller than the quality factor threshold value Q_threshod, the wireless power transmitter 1720 determines that the FO is detected, A response can be transmitted (S1706). At this time, the state of the wireless power transmitter 1720 may transition from the negotiation phase to the selection phase.

도 18은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 FOD 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.18 is a flowchart for explaining an FOD detection method according to another embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 협상 단계에서, 무선 전력 수신기(1810)는 기준 품질 인자 정확도(Accuracy of Reference Quality Factor) 및 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value)이 포함된 FOD 상태 패킷을 무선 전력 송신기(1820)에 전송할 수 있다(S1801). 이때, FOD 상태 패킷의 모드(Mode) 값은 이진수 “01”로 설정될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.18, in the negotiation step, the wireless power receiver 1810 transmits an FOD status packet including a reference quality factor value and a reference quality factor value to a wireless power transmitter 1820 (S1801). At this time, the mode value of the FOD state packet can be set to binary number " 01 " but is not limited thereto.

여기서, 기준 품질 인자 값은 성능 테스트를 위해 지정된 특정 무선 전력 송신기의 충전 영역상의 복수의 지점에서 측정된 품질 인자 값 중 가장 작은 값을 갖는 값으로 결정되어 무선 전력 수신기에 유지될 수 있다.Here, the reference quality factor value may be determined to be a value having the smallest value among the quality factor values measured at a plurality of points on the charging area of the specific wireless power transmitter specified for the performance test, and may be maintained in the wireless power receiver.

무선 전력 송신기(1820)는 수신된 기준 품질 인자 정확도와 기준 품질 인자 값을 이용하여 품질 인자 임계 값(Quality Factor Threshold Value, Q_threshold)을 결정할 수 있다(S1803).The wireless power transmitter 1820 may determine a quality factor threshold value (Q_threshold) using the received reference quality factor accuracy and the reference quality factor value (S1803).

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(1820)는 미리 저장된 생산 및 측정 오차(production and measurement tolerance)를 더 이용하여 품질 인자 임계 값을 결정할 수도 있다. The wireless power transmitter 1820 in accordance with an embodiment of the present invention may further determine a quality factor threshold using pre-stored production and measurement tolerance.

일 예로, 무선 전력 송신기(1820)는 기준 품질 인자 값에서 기준 품질 인자 정확도와 생산 및 측정 오차를 뺀 값을 품질 인자 임계 값으로 결정할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 다른 일 예는, 기준 품질 인자 정확도와 기준 품질 인자 값이 입력 변수인 소정 품질 인자 임계 값 생성 함수를 이용하여 품질 인자 임계 값이 결정될 수도 있다.As an example, the wireless power transmitter 1820 may determine, but not limited to, a reference quality factor value minus a reference quality factor accuracy and a production and measurement error as a quality factor threshold value. In another example, the quality factor threshold may be determined using a predetermined quality factor threshold generation function, where the reference quality factor accuracy and the reference quality factor value are input variables.

무선 전력 송신기(1820)는 현재 품질 인자 값(Q_current)를 측정하고, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 크거나 같은지 비교할 수 있다(S1803 내지 S1804).The wireless power transmitter 1820 measures the current quality factor value Q_current and can compare whether the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the quality factor threshold Q_threshod (S1803 through S1804).

본 발명의 일 실시예에 따른 현재 품질 인자 값은 디지털 핑(Digital Ping) 단계 이전에 수행 될 수도 있고, 협상(재협상) 단계 직전에 측정될 수도 있고, 디지털 핑 단계 이후 주기적으로 측정될 수도 있다.The current quality factor value according to an embodiment of the present invention may be performed before the digital ping step, immediately before the negotiation (renegotiation) step, or periodically after the digital ping step.

비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 크거나 같으면, 무선 전력 송신기(1820)는 FO가 검출되지 않은 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1810)에 ACK 응답을 전송할 수 있다(S1805). 이때, 무선 전력 송신기(1820)의 상태는 협상 단계에서 전력 전송 단계로 천이할 수 있다.If the current quality factor value Q_current is greater than or equal to the quality factor threshold Q_threshod as a result of the comparison, the wireless power transmitter 1820 determines that FO is not detected and transmits an ACK response to the wireless power receiver 1810 (S1805). At this time, the state of the wireless power transmitter 1820 may transition from the negotiation phase to the power transmission phase.

상기한 1804 단계의 비교 결과, 현재 품질 인자 값(Q_current)이 품질 인자 임계 값(Q_threshod)보다 작으면, 무선 전력 송신기(1820)는 FO가 검출된 것으로 판단하고, 무선 전력 수신기(1810)에 NAK 응답을 전송할 수 있다(S1806). 이때, 무선 전력 송신기(1820)의 상태는 협상 단계에서 선택 단계로 천이할 수 있다.If it is determined in step 1804 that the current quality factor value Q_current is smaller than the quality factor threshold value Q_threshod, the wireless power transmitter 1820 determines that FO has been detected and transmits a NAK A response can be transmitted (S1806). At this time, the state of the wireless power transmitter 1820 may transition from the negotiation phase to the selection phase.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 복수의 FOD 상태 패킷을 통해 기준 품질 인자 값, 기준 품질 인자 정확도 및 기준 품질 인자 강하 값을 모두 획득할 수도 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 기준 품질 인자 값, 기준 품질 인자 정확도, 기준 품질 인자 강하 값, 생산 및 측정 오차 중 적어도 하나를 이용하여 품질 인자 임계 값을 결정할 수도 있다. A wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention may acquire both a reference quality factor value, a reference quality factor accuracy, and a reference quality factor drop value through a plurality of FOD status packets. At this time, the wireless power transmitter may determine the quality factor threshold using at least one of a reference quality factor value, a reference quality factor accuracy, a reference quality factor drop value, and a production and measurement error.

일 예로, 무선 전력 송신기는 기준 품질 인자 값, 기준 품질 인자 정확도, 기준 품질 인자 강하 값을 입력 변수로 하는 소정 품질 인자 임계 값 생성 함수의 출력 값을 품질 인자 임계 값으로 결정할 수도 있다.As an example, the wireless power transmitter may determine the output value of a predetermined quality factor threshold value generation function, which has a reference quality factor value, a reference quality factor accuracy, and a reference quality factor drop value as input variables, as a quality factor threshold value.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 복수의 FOD 상태 패킷을 통해 이물질이 존재하지 않은 상태에서 측정된 품질 인자 값, 기준 품질 인자 정확도 및 기준 품질 인자 강하 값을 무선 전력 수신기로부터 획득할 수도 있다. The wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention acquires the quality factor value, the reference quality factor accuracy, and the reference quality factor drop value measured in the absence of foreign matter through the plurality of FOD status packets from the wireless power receiver You may.

일 예로, 무선 전력 송신기는 이물질이 존재하지 않은 상태에서 측정된 품질 인자 값에서 기준 품질 인자 정확도 및 기준 품질 인자 강하 값을 뺀 값으로 품질 인자 임계 값을 결정할 수도 있다. For example, the wireless power transmitter may determine the quality factor threshold value by subtracting the reference quality factor accuracy and the reference quality factor descent value from the quality factor value measured in the absence of foreign matter.

다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 이물질이 존재하지 않은 상태에서 측정된 품질 인자 값, 기준 품질 인자 정확도, 기준 품질 인자 강하 값을 입력 변수로 하는 소정 품질 인자 임계 값 생성 함수의 출력 값을 품질 인자 임계 값으로 결정할 수도 있다.In another example, the wireless power transmitter may set the output value of a predetermined quality factor threshold value generation function, which is a quality factor value measured in the absence of foreign matter, a reference quality factor accuracy, and a reference quality factor drop value as input variables, Value.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 FO 검출 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.19 is a block diagram illustrating a structure of an FO detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, FO 검출 장치(1900)는 구동부(1902), 공진 캐패시터(1903), 송신 코일(1904), 품질 인자 측정부(1905), 복조부(1906) 및 제어부(1907)를 포함하여 구성될 수 있다.19, the FO detecting apparatus 1900 includes a driving unit 1902, a resonant capacitor 1903, a transmitting coil 1904, a quality factor measuring unit 1905, a demodulating unit 1906, and a controlling unit 1907 .

구동부(1902)는 전원(1901)으로부터 인가된 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고, 제어부(1907)의 제어 신호에 따라 AC 전력의 세기를 조절할 수 있다. 구동부(1902)는 특정 주파수 신호를 생성하는 주파수 발진기 및 주파수 발진기에 의해 발진된 교류 신호를 증폭시키는 인버터 등을 포함하여 구성될 수 있다.The driving unit 1902 may convert the DC power applied from the power source 1901 to AC power and adjust the intensity of the AC power according to the control signal of the controller 1907. [ The driving unit 1902 may include a frequency oscillator for generating a specific frequency signal and an inverter for amplifying an AC signal generated by the frequency oscillator.

품질 인자 측정부(1905)는 공진 캐패시터(1903)의 양단의 인덕턴스 변화(또는 전압, 또는 전류)를 모니터링하여 송신 코일에 대한 품질 인자 값을 측정할 수 있다. 측정된 현재 품질 인자 값은 제어부(1907)에 전달된다. The quality factor measuring unit 1905 may measure a quality factor value for the transmitting coil by monitoring a change in inductance (or a voltage or a current) at both ends of the resonance capacitor 1903. The measured current quality factor value is transmitted to the controller 1907.

복조부(1906)는 무선 전력 수신기로부터 수신되는 신호를 복조하여 제어부(1907)에 전달한다. 일 예로, 복조부(1906)는 FO 상태 패킷을 복조하여 제어부(1907)에 전달할 수 있다.The demodulator 1906 demodulates the signal received from the wireless power receiver and transmits the demodulated signal to the controller 1907. For example, the demodulator 1906 may demodulate the FO state packet and transmit the demodulated FO state packet to the controller 1907.

제어부(1907)는 FO 상태 패킷에 포함된 기준 품질 인자 값, 기준 품질 인자 정확도, 기준 품질 인자 강하 값 중 적어도 하나에 기반하여 해당 무선 전력 수신기를 위한 품질 인자 임계값을 결정할 수 있다.The control unit 1907 may determine a quality factor threshold for the wireless power receiver based on at least one of a reference quality factor value included in the FO status packet, a reference quality factor accuracy, and a reference quality factor drop value.

제어부(1907)는 결정된 품질 인자 임계값과 품질 인자 측정부(1905)에 의해 측정된 현재 품질 인자 값을 비교하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 판단할 수 있다.The controller 1907 may compare the determined quality factor threshold with the current quality factor measured by the quality factor measurer 1905 to determine whether the FO exists in the charging area.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제어부(1907)는 품질 인자 값을 측정할 수도 있다. 이 경우, 기 설정된 주파수 범위 내에서 동작 주파수를 변경시키면서 주파수 별품질 인자 값을 측정할 수 있다. 일 실시예로, 제어부(1907)는 공진 캐패시터(1903) 양단의 전압차를 이용하여 품질 인자 값을 측정할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. The controller 1907 according to another embodiment of the present invention may measure the quality factor value. In this case, it is possible to measure the quality factor value by frequency while changing the operating frequency within a predetermined frequency range. In one embodiment, the controller 1907 may measure the quality factor value using the voltage difference across the resonant capacitor 1903, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 품질 인자 측정부(1905)는 제어부(1907)에 공진 캐패시터(1903)의 양단 전압을 측정하여 제어부(1907)에 전달하는 회로 구성을 포함할 수 있다. The quality factor measuring unit 1905 according to an embodiment of the present invention may include a circuit configuration for measuring the voltage across the resonance capacitor 1903 to the controller 1907 and transmitting the measured voltage to the controller 1907.

제어부(1907)에 측정되는 품질 인자 값은 전기 회로의 전압, 전류, 저항, 임피던스, 캐패시턴스, 품질 인자 값 등을 측정하는 LRC Meter와 같은 계측 기기를 이용하여 측정한 송신코일의 품질 인자 값에 대응되는 값일 수 있다.The quality factor value measured in the control unit 1907 corresponds to the quality factor value of the transmission coil measured using a measuring device such as an LRC meter for measuring voltage, current, resistance, impedance, capacitance, Lt; / RTI >

제어부(1907)는 판단 결과에 따라 계속 충전을 진행하거나 충전을 중단하고 선택 단계로 회귀할 수 있다.The control unit 1907 can continue charging or stop charging and return to the selection step according to the determination result.

제어부(1907)가 FO 상태 패킷에 기반하여 적응적으로 품질 인자 임계값을 결정하는 구체적인 기능 및 결정된 품질 인자 임계값에 기반하여 FO를 검출하는 기능에 대한 상세한 설명은 상술한 도 1 내지 도 24의 설명으로 대체하기로 한다. The detailed function of the control unit 1907 to determine the quality factor threshold adaptively based on the FO state packet and the function of detecting the FO based on the determined quality factor threshold is described in detail in the above- I will replace it with explanation.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 품질 인자 값에 기반한 FO 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.20 is a flowchart for explaining a FO detection method based on a quality factor value according to an embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 무선 전력 송신기는 미리 설정된 동작 주파수 대역 내 제1 주파수에 대한 제1 품질 인자 값을 측정할 수 있다(S2001). 여기서, 동작 주파수 대역은 100KHz부터 210KHz사이의 주파수 대역으로 미리 설정될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 해당 무선 전력 송신기의 설정 및 구성 태양, 또는(및) 적용된 표준 규격에 따라 상이한 동작 주파수 대역이 설정될 수 있음을 주의해야 한다. 따라서 S2001단계가 생략되고 S2003에 단계로 대체되어 특정 주파수에 대한 품질 인자 값을 측정할 수 있다. Referring to FIG. 20, the wireless power transmitter may measure a first quality factor value for a first frequency within a preset operating frequency band (S2001). Here, the operating frequency band may be preset to a frequency band between 100 KHz and 210 KHz, but this is only an example and may be different depending on the configuration and configuration of the wireless power transmitter, and / It should be noted that the frequency band can be set. Therefore, step S2001 is skipped and step S2003 is replaced with step, so that a quality factor value for a specific frequency can be measured.

무선 전력 송신기는 동작 주파수 대역 내 제1 주파수보다 큰 제2 주파수에 대한 제2 품질 인자 값을 측정할 수 있다(S2003).The wireless power transmitter may measure a second quality factor value for a second frequency greater than the first frequency in the operating frequency band (S2003).

무선 전력 송신기는 제1 품질 인자 값과 제2 품질 인자 값의 크기를 비교할 수 있다(S2005).The wireless power transmitter may compare the magnitudes of the first quality factor and the second quality factor (S2005).

일 실시예로, 제1 주파수는 11e내지 11g의 최대 품질 인자 값을 위한 동작 주파수(Operating frequency for peak Q Factor value)일 수 있다. 이를 위해 S2005단계는 협상단계에서 FOD status packet을 수신하여 제1 주파수를 확인하고, 확인된 제1 주파수에 대응되는 제1 품질 인자 값과 제1 주파수보다 큰 제2 주파수에 대응되는 제2 품질 인자 값을 비교할 수 있다. In one embodiment, the first frequency may be an operating frequency for a peak Q factor value of 11e to 11g. In step S2005, the FOD status packet is received in the negotiation step to confirm the first frequency, and the first quality factor value corresponding to the first frequency and the second quality factor corresponding to the second frequency greater than the first frequency You can compare the values.

비교 결과, 제1 품질 인자 값이 제2 품질 인자 값보다 크면, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 충전 영역상에 정렬되어 배치된 것으로 판단할 수 있다(S2007). 여기서, 송신 공진 코일(1차 코일)과 수신 공진 코일(2차 코일) 사이의 결합 계수가 높은 상태를 정렬이 잘된 상태를 의미할 수 있다.As a result of comparison, if the first quality factor value is greater than the second quality factor value, the wireless power transmitter can determine that the wireless power receiver is arranged on the charging area (S2007). Here, the state where the coupling coefficient between the transmission resonance coil (primary coil) and the reception resonance coil (secondary coil) is high can be referred to as a state in which alignment is well performed.

상기 2005 단계의 비교 결과, 제1 품질 인자 값보다 제2 품질 인자 값이 크면, 무선 전력 송신기는 충전 영역상에 이물질이 존재하거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다(S2009). As a result of step 2005, if the second quality factor value is greater than the first quality factor value, the wireless power transmitter can determine that a wireless power receiver with or without foreign matter exists on the charging area (S2009) .

다른 일 실시예로, 상기 2005 단계의 비교 결과, 제1 품질 인자 값보다 제2 품질 인자 값이 크면, 충전 영역에 이물질이 존재하는 것만을 지시하는 것일 수도 있다. In another embodiment, if the second quality factor value is greater than the first quality factor value as a result of the comparison in step 2005, it may indicate that the foreign substance exists only in the charging area.

이물질 존재하는 상태에서 미스어라인먼트(정렬이 되지 않은) 상태보다 제2 주파수에 대응되는 품질 인자 값이 제1 주파수에 대응되는 품질 인자 값보다 더 크게 나타날 수 있다. 작은 영향을 주는 이물질은 정렬이 되지 않은 것과 유사한 품질 인자 값을 가질 수 있으나, 비교적 큰 영향을 주는 이물질의 존재 시 측정되는 품질 인자 값은 정렬이 되지 않은 수신기가 존재할 때 측정된 품질 인자 값과 비교적 큰 차이를 보일 수 있다. The quality factor value corresponding to the second frequency may be larger than the quality factor value corresponding to the first frequency in the presence of the foreign substance. The quality factor value, which is measured in the presence of a foreign matter having a relatively large influence, is relatively low compared to the quality factor value measured when there is an unordered receiver, There can be a big difference.

일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 이물질 또는 정렬이 되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단되면, 현재 전력 전송중인 경우, 전력 전송을 중단시키고, 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치되었음을 지시하는 소정 알람 신호를 출력할 수 있다. The wireless power transmitter in accordance with an embodiment may be configured to stop power transmission if a foreign or unaligned wireless power receiver is determined to be in the current power transfer state and to indicate that foreign matter or an unaligned wireless power receiver has been deployed It is possible to output a predetermined alarm signal.

무선 전력 송신기는 알람 신호 출력 후 일정 시간 대기 후 선택 단계로 진입하여 수신기를 다시 탐색할 수 있다. 충전 영역에 배치된 이물질이 사용자에 의해 제거하거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 사용자에 의해 정상적으로 재배치되는데 소요되는 시간을 고려하여 상기 선택 단계로의 진입 전 대기하는 시간이 결정될 수 있다. The wireless power transmitter may wait for a certain period of time after outputting the alarm signal, then enter the selection step to search the receiver again. The time to wait before entering the selection step can be determined in consideration of the time required for the foreign matter disposed in the charging area to be normally rearranged by the user when the wireless power receiver is removed or not aligned by the user.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 제1 주파수 및 제2 주파수에 대한 품질 인자 값을 측정하고 이를 비교하여 충전 영역에 배치된 이물질이 제거되었는지 확인할 수 있다. 이물질 제거가 확인된 경우에, 무선 전력 송신기는 선택 단계로 진입할 수 있다. The wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention measures quality factor values for the first frequency and the second frequency before entering the selection step and compares the quality factor values to check whether foreign substances disposed in the charging area have been removed have. If debris removal is confirmed, the wireless power transmitter may enter the selection phase.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 제1 주파수 및 제2 주파수에 대한 품질 인자 값을 측정하고 이를 비교하여 무선 전력 수신기가 정렬되었는지 확인할 수 있다. 확인 결과, 무선 전력 수신기가 정렬된 경우, 무선 전력 송신기는 선택 단계로 진입할 수도 있다. The wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention can measure quality factor values for the first frequency and the second frequency before entering the selection step and compare the quality factor values to confirm whether the wireless power receiver is aligned. As a result, if the wireless power receiver is aligned, the wireless power transmitter may enter the selection phase.

일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기한 2001 단계 내지 2009 단계를 상기한 도 5의 선택 단계(510)에서 수행할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 협상 단계(540)이전의 어느 단계-예를 들면, 선택 단계(510), 핑 단계(520) 및 식별 및 구성 단계(530) 중 어느 하나의 단계일 수 있음-에서 수행할 수도 있다.The wireless power transmitter according to one embodiment may perform steps 2001 through 2009 in the selection step 510 of FIG. 5 described above, but this is only one embodiment, May be performed in any of the following steps: step 510, step 510, step 520, and identification and configuration step 530, for example.

다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기한 2001 단계 내지 2009 단계를 상기 도 4 또는 도 5의 전력 전송 단계(440 또는 560)에서 수행할 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 동작 주파수 조절을 이용한 전력 제어가 수행되는 동안 주파수 별 품질 인자 값을 측정하고, 이를 비교하여 충전 영역에 이물질이 존재하는지를 판단할 수도 있다.The wireless power transmitter according to another embodiment may perform steps 2001 through 2009 in the power transmission step 440 or 560 in FIG. 4 or FIG. In this case, the wireless power transmitter may measure quality factor values per frequency while power control using the operating frequency control is performed, and compare the quality factor values to determine whether foreign substances exist in the charging area.

도 21은 도 20의 실시예에 상응하는 FO 검출 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.21 is a block diagram for explaining the structure of the FO detection device corresponding to the embodiment of FIG.

도 21을 참조하면, FO 검출 장치(2100)는 제1 품질 인자 측정부(2110), 제2 품질 인자 측정부(2120), 검출부(2130), 알람부(2140) 및 제어부(2150)를 포함하여 구성될 수 있다. 또 다른 실시예로, 제 1 품질 인자 측정부와 제2 품질인자 측정부가 하나의 모듈 또는 장치로 통합 구성될 수 있다. 이 경우, 동일한 측정부가 제어부(2150)의 동작 주파수 조정에 따라 제1 품질 인자 값 및 제2 품질 인자 값을 측정할 수 있다.21, the FO detecting apparatus 2100 includes a first quality factor measuring unit 2110, a second quality factor measuring unit 2120, a detecting unit 2130, an alarm unit 2140, and a control unit 2150 . In yet another embodiment, the first quality factor measurer and the second quality factor measurer may be integrated into one module or device. In this case, the same measurement unit can measure the first quality factor and the second quality factor according to the operating frequency adjustment of the controller 2150. [

제1 품질 인자 측정부(2110)는 미리 설정된 동작 주파수 대역 내 제1 주파수에 대응되는 제1 품질 인자 값을 측정할 수 있다.The first quality factor measuring unit 2110 may measure a first quality factor value corresponding to a first frequency within a preset operating frequency band.

제2 품질 인자 측정부(2120)는 미리 설정된 동작 주파수 대역 내 제2 주파수에 대응되는 제2 품질 인자 값을 측정할 수 있다. 여기서, 제2 주파수는 제1 주파수보다 크고, 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 주파수 차이는 동작 주파수 대역의 대역의 대역폭에 기반하여 결정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 일 예로, 제1 주파수와 제2 주파수는 각각 동작 주파수 대역의 하한 주파수와 상한 주파수로 결정될 수 있다.The second quality factor measuring unit 2120 may measure a second quality factor value corresponding to a second frequency within a preset operating frequency band. Here, the second frequency is larger than the first frequency, and the frequency difference between the first frequency and the second frequency can be determined based on the bandwidth of the band of the operating frequency band, but is not limited thereto. For example, the first frequency and the second frequency may be determined as a lower limit frequency and an upper limit frequency of the operating frequency band, respectively.

검출부(2130)는 제1 품질 인자 값 및 제2 품질 인자 값에 기반하여 충전 영역에 이물질이 존재하는지를 판단할 수 있다. The detecting unit 2130 may determine whether foreign substances are present in the charging area based on the first quality factor and the second quality factor.

일 예로, 검출부(2130)는 제2 품질 인자 값이 제1 품질 인자 값보다 크면, 충전 영역상에 이물질이 배치되거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다. 반면, 검출부(2130)는 제2 품질 인자 값이 제1 품질 인자 값보다 작으면, 충전 영역상에 정렬된 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다.For example, if the second quality factor value is greater than the first quality factor value, the detection unit 2130 may determine that a wireless power receiver in which the foreign matter is disposed or not is placed on the charging area. On the other hand, if the second quality factor value is smaller than the first quality factor value, the detector 2130 can determine that the wireless power receiver aligned on the charging area is located.

다른 일 예로, 검출부(2130)는 제2 품질 인자 값이 제1 품질 인자 값보다 소정 기준치이상 크면, 충전 영역상에 이물질이 배치되거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수도 있다. 반면, 검출부(2130)는 제1 품질 인자 값이 제2 품질 인자 값보다 크거나 제2 품질 인자 값과 제1 품질 인자 값의 차이가 소정 기준치보다 작으면, 충전 영역상에 정렬된 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다.Alternatively, if the second quality factor value is greater than the first quality factor value by a predetermined reference value, the detection unit 2130 may determine that a radio power receiver in which foreign matter is disposed or not is placed on the charging area. On the other hand, if the first quality factor value is greater than the second quality factor value or the difference between the second quality factor value and the first quality factor value is less than the predetermined reference value, As shown in FIG.

또 다른 일 예로, 검출부(2130)는 동작 주파수 대역 내 주파수 변화에 따른 품질 인자 값의 변화 비율에 기반하여 충전 영역상에 이물질이 배치되거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수도 있다. In another example, the detecting unit 2130 may determine that a wireless power receiver in which foreign matter is disposed or not is placed on the charging area based on a rate of change in the quality factor value according to frequency variation within the operating frequency band.

여기서, 변화 비율은 제2 품질 인자 값에서 제1 품질 인자 값을 뺀 값을 제1 품질 인자 값으로 나누어 산출될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 주파수 변화에 따른 품질 인자 값의 변화 비율을 산출할 수 있는 수식이면 충분하다. Here, the change rate can be calculated by dividing the value obtained by subtracting the first quality factor value from the second quality factor value by the first quality factor value, but the present invention is not limited to this, and the change ratio of the quality factor value according to the frequency change may be calculated A formula that can be done is sufficient.

검출부(2130)는 산출된 변화 비율이 0보다 크거나, 소정 양수인 제1 임계치 이상인 경우, 충전 영역상에 이물질이 배치되거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다. The detecting unit 2130 may determine that a wireless power receiver in which foreign matter is disposed or not aligned on the charged area is disposed when the calculated change ratio is greater than or equal to a first threshold value that is a predetermined positive number.

반면, 검출부(2130)는 산출된 변화 비율이 0보다 작거나, 소정 음수인 제2 임계치 이하인 경우, 충전 영역상에 정렬된 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다.On the other hand, the detecting unit 2130 can determine that the wireless power receiver aligned on the charging area is disposed when the calculated change ratio is less than 0 or equal to or less than a second threshold value, which is a predetermined negative number.

검출부(2130)는 이물질 또는 정렬이 안된 무선 전력 수신기가 검출된 경우, 검출 결과를 제어부(2150)에 전달할 수 있다.The detection unit 2130 can transmit the detection result to the control unit 2150 when a foreign substance or an unaligned wireless power receiver is detected.

알람부(2140)는 제어부(2150)의 제어에 따라 충전 영역상에 이물질이 존재하거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 존재함을 지시하는 소정 알람 신호를 구비된 알람 수단을 통해 출력할 수 있다. 여기서, 알람 수단은 부저(buzzer), LED 램프, 진동, 액정 디스플레이 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The alarm unit 2140 may output an alarm signal including an alarm signal indicating that there is a foreign substance or a non-aligned wireless power receiver on the charging area under the control of the controller 2150. Here, the alarm means may include, but is not limited to, a buzzer, an LED lamp, a vibration, a liquid crystal display, and the like.

일 실시예에 따른 제어부(2150)는 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단되면, 현재 전력 전송중인 경우, 전력 전송이 중단되도록 상기한 도 16의 전력 전송부(1660)를 제어하고, 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치되었음을 지시하는 소정 알람 신호가 출력되도록 알람부(2140)를 제어할 수 있다. If it is determined that a foreign substance or an unaligned wireless power receiver is disposed, the controller 2150 according to the embodiment controls the power transmission unit 1660 of FIG. 16 to stop the power transmission when the current power is being transmitted , And to control the alarm unit 2140 to output a predetermined alarm signal indicating that a foreign object or an unaligned wireless power receiver is disposed.

제어부(2150)는 알람 신호 출력 후 일정 시간 대기 후 선택 단계로 진입하여 수신기를 다시 탐색할 수 있다. The controller 2150 may wait for a predetermined period of time after the alarm signal is output, enter the selection step, and search the receiver again.

충전 영역에 배치된 이물질이 사용자에 의해 제거하거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 사용자에 의해 정상적으로 재배치되는데 소요되는 시간을 고려하여 상기 선택 단계로의 진입 전 대기하는 시간이 결정될 수 있다. The time to wait before entering the selection step can be determined in consideration of the time required for the foreign matter disposed in the charging area to be normally rearranged by the user when the wireless power receiver is removed or not aligned by the user.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제어부(2150)는 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 제1 주파수 및 제2 주파수에 대한 품질 인자 값을 측정하도록 상기 제1 내지 제2 품질 인자 측정부(2110, 2120)을 제어하고, 측정된 제1 내지 2 품질 인자 값을 비교하여 충전 영역에 배치된 이물질이 제거되었는지 확인할 수도 있다. 이물질 제거가 확인된 경우에, 제어부(2150)는 선택 단계로 진입할 수 있다. The control unit 2150 according to another embodiment of the present invention may include a first quality factor measurement unit 2110, a second quality factor measurement unit 2110, 2120), and compare the measured first and second quality factor values to check whether the foreign matter disposed in the charging area has been removed. When the foreign substance removal is confirmed, the control unit 2150 can enter the selection step.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제어부(2150)는 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 제1 주파수 및 제2 주파수에 대한 품질 인자 값을 측정하도록 제어하고, 측정된 제1 내지 제2 품질 인자 값에 기반하여 무선 전력 수신기가 정상적으로 정렬되었는지 확인할 수 있다. 확인 결과, 무선 전력 수신기가 정상적으로 정렬된 경우, 제어부(2150)는 선택 단계로 진입할 수도 있다.The control unit 2150 controls the quality factor values for the first frequency and the second frequency to be measured before entering the selection step, and outputs the measured first to second quality factors < RTI ID = 0.0 > It is possible to confirm that the wireless power receiver is normally aligned. As a result, if the wireless power receiver is normally aligned, the controller 2150 may enter the selection step.

또 다른 실시예로, 상기 이물질 검출 단계는 선택 단계-즉, 핑 단계 이전-에서 수행될 수 있다. 이 경우, 선택 단계에서 이물질 검출되면, 무선 전력 송신기는 핑 단계로 진입하지 않고 선택 단계를 유지할 수 있다.In another embodiment, the foreign matter detection step may be performed in a selection step, that is, before the step of pinging. In this case, if foreign matter is detected in the selection step, the wireless power transmitter can maintain the selection step without entering the ping step.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제어부(2150)는 무선 전력 수신기로의 전력 전송 중-즉, 상기 도 4 내지 도 5의 전력 전송 단계(440, 560)-에 이물질이 감지되면, 전력 전송을 일시 중단시키고, 이물질이 감지되었음을 지시하는 소정 알람 신호를 출력할 수 있다. 알람 신호 출력 중 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거된 것이 확인된 경우, 제어부(2150)는 전력 전송이 재개되도록 제어할 수 있다. The control unit 2150 according to another embodiment of the present invention controls power transmission to the wireless power receiver when the foreign substance is detected during power transmission, i.e., the power transmission steps 440 and 560 in FIGS. 4 to 5, And outputs a predetermined alarm signal indicating that a foreign object has been detected. If it is confirmed that the foreign object sensed during the output of the alarm signal is removed from the charging area, the controller 2150 can control the power transmission to be resumed.

도 22는 본 발명의 다른 일 실시예에 품질 인자 값에 기반한 FO 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.22 is a flowchart for explaining a FO detection method based on a quality factor value in another embodiment of the present invention.

도 22를 참조하면, 무선 전력 송신기는 미리 설정된 동작 주파수 대역을 미리 설정된 동작 주파수 대역을 일정 주파수 간격을 가지는 제1 주파수 내지 제N 주파수로 구분할 수 있다(S2201). 여기서, 동작 주파수 대역은 크게 하한 주파수 대역, 중간 주파수 대역 및 상한 주파수 대역으로 구분될 수 있다. 여기서, 각각의 주파수 대역의 크기는 사용자 설정에 따라 달라질 수 있음을 주의해야 한다. 일 예로, 동작 주파수 대역이 100KHz부터 210KHz사이이고, 해당 동작 주파수 대역 내 특정 주파수를 구분하기 위한 주파수 간격이 10KHz으로 설정된 경우, 해당 동작 주파수 대역은 제1 내지 제12 주파수로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 주파수는 하한 주파수 대역(100KHz~130KHz), 제4 내지 제9 주파수는 중간 주파수 대역(130KHz~180KHz), 제10 내지 제12 주파수는 상한 주파수 대역(180KHz~210KHz)으로 구분될 수 있다. 이는 하나의 실시예에 불과하며, 해당 무선 전력 송신기의 설정 및 구성 태양, 또는(및) 적용된 표준 규격에 따라 상이한 동작 주파수 대역 및 주파수 간격이 설정될 수 있음을 주의해야 한다.Referring to FIG. 22, the wireless power transmitter may divide a preset operating frequency band into a first frequency to a Nth frequency having a predetermined frequency interval in operation S2201. Here, the operating frequency band can be broadly classified into a lower limit frequency band, an intermediate frequency band, and an upper limit frequency band. It should be noted that the size of each frequency band may vary depending on user settings. For example, when the operating frequency band is between 100 KHz and 210 KHz, and the frequency interval for identifying a specific frequency within the operating frequency band is set to 10 KHz, the operating frequency band may be divided into the first to twelfth frequencies. Here, the first to third frequencies are the lower limit frequency band (100 KHz to 130 KHz), the fourth to ninth frequencies are the intermediate frequency band (130 KHz to 180 KHz), and the 10 th to 12 th frequencies are the upper frequency band (180 KHz to 210 KHz) Can be distinguished. It should be noted that this is only one embodiment, and that different operating frequency bands and frequency intervals may be set according to the configuration and configuration of the wireless power transmitter, and / or the applied standard.

무선 전력 송신기는 상한 주파수 대역에 포함된 제(N-K+1) 주파수 내지 제N 주파수에 대해 측정된 품질 인자 값(들)의 평균 값(a1)을 산출할 수 있다(S2203).The wireless power transmitter may calculate the average value a1 of the quality factor value (s) measured for the (N-K + 1) th frequency to the Nth frequency included in the upper frequency band (S2203).

또한, 무선 전력 송신기는 상한 주파수 대역에 포함된 제1 주파수 내지 제K 주파수에 대해 측정된 품질 인자 값(들)의 평균 값(a2)를 산출할 수 있다(S2205).In addition, the wireless power transmitter may calculate the average value a2 of the quality factor value (s) measured for the first frequency to the Kth frequency included in the upper frequency band (S2205).

무선 전력 송신기는 a1과 a2의 크기를 비교할 수 있다(S2207).The wireless power transmitter can compare the sizes of a1 and a2 (S2207).

비교 결과, 하한 주파수 대역에 대한 품질 인자 평균 값(a2)이 상한 주파수 대역에 대한 품질 인자 값 평균 값(a1)보다 크면, 무선 전력 송신기는 충전 영역상에 정렬된 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다(S2209). 여기서, 송신 공진 코일(1차 코일)과 수신 공진 코일(2차 코일) 사이의 결합 계수가 높은 상태가 정렬이 잘된 상태를 의미할 수 있다. As a result of comparison, if the quality factor average value a2 for the lower frequency band is larger than the quality factor average value a1 for the upper frequency band, the wireless power transmitter determines that the wireless power receiver aligned on the charging area is disposed (S2209). Here, a state in which the coupling coefficient between the transmission resonance coil (primary coil) and the reception resonance coil (secondary coil) is high may mean a state in which alignment is well performed.

상기한 2207 단계의 비교 결과, a2가 a1보다 작거나 같으면, 무선 전력 송신기는 충전 영역상에 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치된 것으로 판단할 수 있다(S2211).As a result of the comparison in step 2207, if a2 is less than or equal to a1, the wireless power transmitter may determine that a foreign matter or an unaligned wireless power receiver is disposed on the charging area (S2211).

무선 전력 송신기는 충전 영역상에 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 배치되었음을 지시하는 소정 알람 신호를 출력할 수 있다(S2213). The wireless power transmitter may output a predetermined alarm signal indicating that a foreign object or an unaligned wireless power receiver is located on the charging area (S2213).

일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기한 2201 단계 내지 2213 단계를 상기한 도 5의 선택 단계(510)에서 수행할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 협상 단계(540) 이전의 어느 단계-예를 들면, 선택 단계(510), 핑 단계(520) 및 식별 및 구성 단계(530) 중 어느 하나의 단계일 수 있음-에서 수행할 수도 있다.The wireless power transmitter according to one embodiment may perform the steps 2201 to 2213 in the selection step 510 of FIG. 5 described above, but this is only one embodiment, May be performed in any of the following steps: step 510, step 510, step 520, and identification and configuration step 530, for example.

다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 상기한 2201 단계 내지 2213 단계를 상기 도 4 또는 도 5의 전력 전송 단계(440 또는 560)에서 수행할 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 동작 주파수 조절을 이용한 전력 제어를 수행하는 동안 주파수 별 품질 인자 값을 측정할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 상기 측정된 주파수 별 품질 인자 값을 이용하여 상한 주파수 대역의 품질 인자 평균 값과 하한 주파수 대역의 품질 인자 평균 값을 산출한 후 이를 비교하여 충전 영역에 이물질이 존재하는지를 판단할 수도 있다.The wireless power transmitter according to another embodiment may perform steps 2201 to 2213 in the power transmission step 440 or 560 in FIG. 4 or FIG. In this case, the wireless power transmitter can measure the quality factor value per frequency while performing the power control using the operating frequency control. Also, the wireless power transmitter calculates the quality factor average value of the upper frequency band and the quality factor average value of the lower frequency band using the measured frequency-specific quality factor values, and compares the average quality factor values to determine whether foreign substances exist in the charging area It is possible.

이상의 도 22의 실시예에서는 단순히 상한 주파수 대역의 품질 인자 평균 값(a1)과 하한 주파수 대역의 품질 인자 평균 값(a2)의 크기를 비교하여 이물질의 존재 여부를 판단하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기는 주파수 변화에 따른 품질 인자 평균 값의 증가 또는 감소 여부뿐만 아니라 품질 인자 평균 값의 증가량/감소량에 더 기반하여 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 충전 영역에 배치되었는지 여부를 판단할 수도 있다. 일 예로, a2에서 a1을 뺀 값이 음수이고, a2와 a1의 차이 값의 절대 값이 소정 임계치를 초과하는 경우, 무선 전력 송신기는 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 충전 영역상에 배치된 것으로 판단할 수 있다. In the embodiment of FIG. 22, it is described that the quality factor average value a1 of the upper frequency band and the quality factor average value a2 of the lower frequency band are compared to determine the presence or absence of the foreign substance. However, , And the wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention is capable of not only increasing or decreasing the quality factor average value according to the frequency change, but also increasing or decreasing the quality factor average value, Lt; RTI ID = 0.0 > wireless < / RTI > As an example, if the value of a2 minus a1 is negative and the absolute value of the difference between a2 and a1 exceeds a predetermined threshold, then the wireless power transmitter may be configured such that a foreign or unaligned wireless power receiver is placed on the charging area It can be judged.

도 23은 도 22의 실시예에 상응하는 FO 검출 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.23 is a block diagram for explaining the structure of the FO detection device corresponding to the embodiment of FIG.

도 23을 참조하면, FO 검출 장치(2300)는 동작 주파수 분할부(2310), 품질 인자 측정부(2320), 평균 산출부(2330), 검출부(2340), 알람부(2350) 및 제어부(2360)를 포함하여 구성될 수 있다.23, the FO detecting apparatus 2300 includes an operating frequency dividing unit 2310, a quality factor measuring unit 2320, an average calculating unit 2330, a detecting unit 2340, an alarm unit 2350, and a controller 2360 ). ≪ / RTI >

동작 주파수 분할부(2310)는 미리 정의된 동작 주파수 대역을 소정 주파수 간격으로 분할하여 품질 인자 값을 측정할 제1 내지 제N 주파수로 구분하고, 구분된 주파수를 하한 주파수 대역, 중간 주파수 대역, 상한 주파수 대역으로 구분할 수 있다. 여기서, 하한 주파수 대역 및 하한 주파수 대역에 포함되는 측정 대상 주파수의 개수는 미리 정의되어 소정 기록 영역에 유지될 수 있다. 동작 주파수 대역, 주파수 간격, 하한/상한 주파수 대역에 포함되는 측정 대상 주파수의 개수 등은 무선 전력 송신기에 탑재된 소정 사용자 인터페이스 수단 또는(및) 해당 무선 전력 송신기와 유선 또는 무선 통신망을 통해 연동되는 외부 서버를 통해 변경될 수 있음을 주의해야 한다.The operating frequency division unit 2310 divides a predefined operating frequency band into predetermined frequency intervals and divides the quality factor value into first to Nth frequencies to be measured. The divided frequency is divided into a lower frequency band, an intermediate frequency band, Frequency band. Here, the number of measurement target frequencies included in the lower limit frequency band and the lower limit frequency band may be defined in advance and held in a predetermined recording area. The number of frequencies to be measured included in the operating frequency band, the frequency interval, the lower / upper limit frequency band, and the like may be determined based on predetermined user interface means mounted on the wireless power transmitter and / It should be noted that this can be changed through the server.

품질 인자 측정부(2320)는 제1 내지 제N 주파수에 대응되는 품질 인자 값을 측정할 수 있다. 일 실시예에 다른 품질 인자 측정부(2340)는 하한 주파수 대역 및 상한 주파수 대역에 포함된 측정 대상 주파수에 대한 품질 인자 값만을 측정할 수도 있다. The quality factor measuring unit 2320 may measure quality factor values corresponding to the first to Nth frequencies. In an embodiment, the quality factor measuring unit 2340 may measure only the quality factor values for the measurement target frequency included in the lower frequency band and the upper frequency band.

평균 산출부(2330)는 하한 주파수 대역에 대해 측정된 품질 인자 값(들)의 평균 값(a2)과 상한 주파수 대역에 대해 측정된 품질 인자 값(들)의 평균 값(a1)을 산출할 수 있다.The averaging unit 2330 can calculate the average value a2 of the quality factor value (s) measured for the lower frequency band and the average value a1 of the quality factor value (s) measured for the upper frequency band have.

검출부(2340)는 a1 및 a2에 기반하여 충전 영역상에 배치된 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기를 검출하고, 검출 결과를 제어부(2360)에 전달할 수 있다. 일 예로, 검출부(2340)는 a1에서 a2를 뺀 값이 양수인 경우-즉, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가할수록 품질 인자 값의 평균이 증가하는 경우-, 충전 영역상에 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 검출부(2340)는 a1에서 a2를 뺀 값이 음수인 경우-즉, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가할수록 품질 인자 값의 평균이 감소하는 경우- 충전 영역상에 정렬된 무선 전력 수신기가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.The detecting unit 2340 can detect a foreign matter or an unaligned wireless power receiver disposed on the charging area based on a1 and a2, and can transmit the detection result to the control unit 2360. [ For example, if the average of the quality factor values increases as the frequency in the operating frequency band increases, the detection unit 2340 may determine that a foreign matter or unaligned radio power It can be determined that the receiver exists. On the other hand, when the value obtained by subtracting a2 from a1 is negative, that is, when the average of the quality factor decreases as the frequency in the operating frequency band increases, the detector 2340 detects the presence of a wireless power receiver aligned on the charging area .

다른 일 예로, 검출부(2340)는 동작 주파수 대역 내 주파수 변화에 따른 품질 인자 평균 값의 증가 또는 감소 여부뿐만 아니라 품질 인자 평균 값의 증가량/감소량을 더 고려하여 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 충전 영역에 배치되었는지 여부를 판단할 수도 있다. 일 예로, a2에서 a1을 뺀 값이 음수이고, a2와 a1 차이 값의 절대치가 소정 임계치를 초과하는 경우, 무선 전력 송신기는 이물질 또는 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 충전 영역상에 배치된 것으로 판단할 수 있다. In another example, the detector 2340 may further determine whether the quality factor average value is increased or decreased according to the frequency variation within the operating frequency band, as well as the increase / decrease amount of the quality factor average value, It is possible to judge whether or not it is placed in the area. As an example, if the value obtained by subtracting a1 from a2 is negative and the absolute value of the difference between a2 and a1 exceeds a predetermined threshold value, the wireless power transmitter determines that a foreign matter or an unaligned wireless power receiver is located on the charging area .

알람부(2350)는 제어부(2360)의 제어에 따라 충전 영역상에 이물질이 존재하거나 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 존재함을 지시하는 소정 알람 신호를 구비된 알람 수단을 통해 출력할 수 있다. 여기서, 알람 수단은 부저(buzzer), LED 램프, 진동, 액정 디스플레이 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The alarm unit 2350 can output the predetermined alarm signal to the alarm unit 2350 via the alarm unit, which indicates that there is a foreign substance or an unaligned wireless power receiver on the charge area under the control of the controller 2360. Here, the alarm means may include, but is not limited to, a buzzer, an LED lamp, a vibration, a liquid crystal display, and the like.

도 24a 내지 도 24e는 상기 도 20 내지 도 23의 실시예들의 논리적인 근거를 설명하기 위한 실험 결과 그래프이다.24A to 24E are graphs of experimental results for explaining the logical basis of the embodiments of FIGS. 20 to 23. FIG.

도 24a의 도면 번호 2411을 참조하면, 충전 영역상에 제1 수신기만이 배치된 경우, 무선 전력 송신기에서 측정된 품질 인자 값은 동작 주파수 대역(100KHz~210KHz) 내 주파수가 증가함에 따라 감소하는 것을 보여준다. . 반면, 도면 번호 2412를 참조하면 충전 영역상에 제1 수신기와 이물질인 FO4가 배치된 경우, 무선 전력 송신기에서 측정된 품질 인자 값은 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가함에 따라 증가하는 것을 보여준다. Referring to reference numeral 2411 in FIG. 24A, when only the first receiver is disposed on the charging area, the quality factor value measured by the wireless power transmitter decreases as the frequency within the operating frequency band (100 KHz to 210 KHz) increases Show. . On the other hand, referring to reference numeral 2412, when the first receiver and the foreign substance FO4 are disposed on the charging area, the quality factor value measured by the wireless power transmitter increases as the frequency in the operating frequency band increases.

도면 번호 2413을 참조하면, 충전 영역에 제1 수신기만이 배치되었을 때 동작 주파수가 100KHz에서 측정된 품질 인자 값은 44이고 동작 주파수가 210KHz에서 측정된 품질 인자 값은 40인 것을 알 수 있다. 반면, 충전 영역에 제1 수신기와 이물질인 FO4가 배치된 경우, 동작 주파수가 100KHz에서 측정된 품질 인자 값은 27.1이고 동작 주파수가 210KHz에서 측정된 품질 인자 값은 30.5인 것을 알 수 있다. 여기서, FO4는 WPC 표준에 정의된 표준 규격의 이물질을 의미한다.Referring to reference numeral 2413, when only the first receiver is disposed in the charging area, the quality factor value measured at the operating frequency of 100 KHz is 44 and the quality factor value measured at the operating frequency of 210 KHz is 40. On the other hand, when the first receiver and the foreign material FO4 are disposed in the charging region, the quality factor value measured at 100 KHz is 27.1 and the quality factor value measured at 210 KHz is 30.5. Here, FO4 means a foreign substance of a standard standard defined in the WPC standard.

상기한 도 24a에 도시된 실험 결과는 충전 영역에 무선 전력 수신기가 정렬되어 배치된 경우, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가됨에 따라 품질 인자 값이 감소하나, 충전 영역에 이물질이 배치되는 경우, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가됨에 따라 품질 인자 값이 증가하는 것을 보여준다.  24A, when the wireless power receiver is arranged in the charging region, the quality factor value decreases as the frequency in the operating frequency band increases. However, when the foreign matter is placed in the charging region, It is shown that the quality factor value increases as the in-band frequency increases.

도 24b는 상기 도 24a의 제1 수신기와는 다른 제조사에 의해 생성된 제2 수신기에 대한 실험 결과이다. 24B is an experimental result of the second receiver generated by a manufacturer different from the first receiver of FIG. 24A.

도 24b의 도면 번호 2421을 참조하면, 충전 영역상에 제2 수신기만이 배치된 경우, 무선 전력 송신기에서 측정된 품질 인자 값은 동작 주파수 대역(100KHz~210KHz) 내 주파수가 증가함에 따라 품질 인자 값이 감소하는 것을 보여준다. 반면, 도면 번호 2422를 참조하면 충전 영역상에 제2 수신기와 이물질인 FO4가 배치된 경우, 무선 전력 송신기에서 측정된 품질 인자 값은 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가함에 따라 증가하는 것을 보여준다. Referring to reference numeral 2421 in FIG. 24B, in the case where only the second receiver is disposed on the charging area, the quality factor value measured by the wireless power transmitter is changed according to the increase in frequency in the operating frequency band (100 KHz to 210 KHz) . On the other hand, referring to reference numeral 2422, when the second receiver and the foreign material FO4 are disposed on the charging area, the quality factor value measured by the wireless power transmitter increases as the frequency in the operating frequency band increases.

실제로, 도면 번호 2423을 참조하면, 충전 영역에 제2 수신기만이 배치되었을 때, 동작 주파수가 100KHz에서 측정된 품질 인자 값은 39.5이고 동작 주파수가 210KHz에서 측정된 품질 인자 값은 31.1인 것을 알 수 있다. 반면, 충전 영역에 제2 수신기와 이물질인 FO4가 배치된 경우, 동작 주파수가 100KHz에서 측정된 품질 인자 값은 24.9이고 동작 주파수가 210KHz에서 측정된 품질 인자 값은 26.1인 것을 알 수 있다. Actually, referring to reference numeral 2423, it can be seen that when only the second receiver is disposed in the charging region, the quality factor value measured at the operating frequency of 100 KHz is 39.5 and the quality factor value measured at the operating frequency of 210 KHz is 31.1 have. On the other hand, when the second receiver and the foreign material FO4 are disposed in the charging region, the quality factor value measured at the operating frequency of 100 KHz is 24.9 and the quality factor value measured at the operating frequency of 210 KHz is 26.1.

상기한 도 24b에 도시된 실험 결과는 상기 도 24a의 실험 결과와 동일하게, 충전 영역에 무선 전력 수신기가 정렬되어 배치된 경우, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가됨에 따라 품질 인자 값이 감소하나, 충전 영역에 이물질이 배치되는 경우, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가됨에 따라 품질 인자 값이 증가하는 것을 보여준다. 24A, when the wireless power receivers are arranged in the charging region, the quality factor value decreases as the frequency in the operating frequency band increases, When the foreign matter is placed in the region, the quality factor value increases as the frequency in the operating frequency band increases.

도 24c는 동작 주파수 대역에서 표준에 정의된 이물질인 FO4와 10센트 동전에 대해 측정된 품질 인자 값을 보여준다.Figure 24c shows the measured quality factor values for FO4 and 10 cent coins, which are debris defined in the standard in the operating frequency band.

도 24c의 도면 번호 2431과 2432는 각각 10센트 동전과 FO4에 대해 측정된 품질 인자 값의 변화 패턴을 보여준다. 도면 번호 2431과 2432에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신기가 아닌 이물질이 충전 영역에 놓여진 경우, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가함에 따라 품질 인자 값이 증가되는 것을 알 수 있다. Figures 2431 and 2432 in Figure 24c show patterns of change in quality factor values measured for 10 cent coins and FO4, respectively. As shown in FIGS. 2431 and 2432, when a foreign object other than a wireless power receiver is placed in the charging area, it can be seen that the quality factor value increases as the frequency in the operating frequency band increases.

단, 10센트 동전의 경우, 중간 주파수 대역에서 측정된 일부 품질 인자 값이 상한 주파수 대역에서 측정된 품질 인자 값에 비해 큰 것을 보여준다. 따라서, 잘못된 측정 결과에 따라 잘못된 판단이 발생되는 것을 최소화하기 위해, 상술한 도 22 내지 도 23에서 설명한 바와 같이, 하한 주파수 대역과 상한 주파수 대역 각각에 대해 산출되는 품질 인자 평균 값을 기반으로 이물질 존재 여부가 판단될 수 있다.However, in the case of a 10-cent coin, it is shown that some quality factor values measured in the intermediate frequency band are larger than the quality factor values measured in the upper frequency band. Therefore, in order to minimize the occurrence of erroneous judgment according to the erroneous measurement result, as described in the above-described FIG. 22 to FIG. 23, the existence of the foreign substance exists on the basis of the quality factor average value calculated for each of the lower- Can be judged.

도 24d는 상기한 제1 내지 제2 수신기와는 다른 제조사에 의해 출시된 제3 수신기에 대한 실험 결과를 보여준다.FIG. 24D shows an experiment result of a third receiver released by a manufacturer different from the first and second receivers.

도 24d의 도면 번호 2441을 참조하면, 제3 수신기만이 충전 영역에 배치된 경우, 주파수 증가에 따라 품질 인자 값이 감소하나, 도면 번호 2442 내지 2443과 같이, 충전 영역에 이물질-예를 들면, FO4 또는 10cent-이 추가 배치되는 경우, 주파수 증가에 따라 품질 인자 값이 증가하는 것을 보여준다. Referring to reference numeral 2441 in FIG. 24D, when only the third receiver is disposed in the charging region, the quality factor value is decreased in accordance with the increase in frequency, but, as in the reference numerals 2442 to 2443, When FO4 or 10cent- are additionally placed, the quality factor value increases with increasing frequency.

도 24e는 제품 인증에 사용되는 표준 무선 전력 송신기와 표준 무선 전력 수신 모듈에 대한 실험 결과를 보여준다.24E shows experimental results for a standard wireless power transmitter and a standard wireless power receiving module used for product authentication.

도 24e의 도면 번호 2452를 참조하면, 표준 무선 전력 송신기에 표준 무선 전력 수신 모듈이 배치된 경우, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가함에 따라 품질 인자 값이 감소하는 것을 알 수 있다. 물론, 도면 번호 2451에 도시된 바와 같이, 표준 무선 전력 송신기의 충전 영역에 아무것도 배치되지 않은 경우에도, 동작 주파수 대역 내 주파수가 증가함에 따라 품질 인자 값이 감소하는 것을 알 수 있다. 다만, 도면 번호 2453을 참조하면, 표준 무선 전력 송신기의 충전 영역에 표준 무선 전력 수신 모듈이 배치된 상태에서 측정된 품질 인자 값이 충전 영역에 아무것도 배치되지 않은 경우에 비해 전체적으로 일정 수준 작아지는 것을 알 수 있다.Referring to reference numeral 2452 in FIG. 24E, when a standard wireless power receiving module is disposed in a standard wireless power transmitter, it can be seen that the quality factor value decreases as the frequency in the operating frequency band increases. Of course, as shown in figure 2451, even if nothing is placed in the charging area of the standard wireless power transmitter, it can be seen that the quality factor value decreases with increasing frequency in the operating frequency band. However, referring to reference numeral 2453, it is found that the quality factor value measured in the state where the standard wireless power receiving module is disposed in the charging region of the standard wireless power transmitter becomes smaller than the case where nothing is disposed in the charging region .

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 (29)

무선 전력 송신기에서의 이물질 검출 방법에 있어서,
제1 주파수에 대한 제1 품질 인자 값을 측정하는 단계;
제2 주파수에 대한 제2 품질 인자 값을 측정하는 단계; 및
상기 제1 품질 인자 값과 상기 제2 품질 인자 값에 기반하여 충전 영역상의 이물질 존재 여부 상태를 결정하는 단계
를 포함하는, 이물질 검출 방법.A method for detecting foreign matter in a wireless power transmitter,
Measuring a first quality factor value for a first frequency;
Measuring a second quality factor value for a second frequency; And
Determining a presence or absence of a foreign object on the fill area based on the first quality factor value and the second quality factor value
And detecting the foreign matter. 제1항에 있어서,
상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 큰, 이물질 검출 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second frequency is larger than the first frequency. 제2항에 있어서,
상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 방법.3. The method of claim 2,
And judges that a foreign substance exists in the filling region if the second quality factor value is greater than the first quality factor value. 제2항에 있어서,
상기 이물질 존재 여부 상태에 따라 무선 전력 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 이물질 존재 여부 상태는 이물질 존재 상태 및 이물질 미존재 상태를 포함하는, 이물질 검출방법.3. The method of claim 2,
The method of claim 1, further comprising wireless power transmission according to the presence or absence of the foreign matter, wherein the foreign matter presence / absence state includes a foreign matter presence state and a foreign matter nonexistence state. 제4항에 있어서,
상기 이물질 존재 상태는 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 큰 상태를 포함하는, 이물질 검출방법.5. The method of claim 4,
Wherein the foreign substance presence state includes a state where the second quality factor value is larger than the first quality factor value. 제4항에 있어서,
상기 이물질 미존재 상태는 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 작거나 같은 상태를 포함하는, 이물질 검출방법.5. The method of claim 4,
Wherein the foreign matter non-existence state includes a state where the second quality factor value is less than or equal to the first quality factor value. 제2항에 있어서,
상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 충전 영역에 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 방법.3. The method of claim 2,
And if the second quality factor value is greater than the first quality factor value, it is determined that there is a wireless power receiver that is not aligned with the charging area. 제1항에 있어서,
상기 결정 결과, 상기 충전 영역상에 이물질의 존재가 감지되면, 소정 알람 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는, 이물질 검출 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of outputting a predetermined alarm signal when the presence of foreign matter is detected on the charged area as a result of the determination. 제8항에 있어서,
상기 이물질의 존재가 감지되었을 때, 전력 전송 중인 경우, 전력 전송을 일시 중단시키는 단계를 더 포함하는, 이물질 검출 방법.9. The method of claim 8,
Further comprising suspending power transmission when power transmission is in progress when the presence of the foreign object is detected. 제9항에 있어서,
상기 전력 전송이 일시 중단된 상태에서 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하는 단계를 더 포함하되, 상기 확인 결과, 상기 감지된 이물질이 제거된 경우, 상기 일시 중단된 전력 전송을 재개하는, 이물질 검출 방법.10. The method of claim 9,
Further comprising confirming whether the detected foreign matter has been removed from the charging area in a state where the power transmission is temporarily stopped, and resuming the suspended power transmission when the detected foreign matter is removed, A method for detecting foreign matter. 제8항에 있어서,
상기 알람 신호 출력 후 선택 단계로 진입하는 단계를 더 포함하는, 이물질 검출 방법.9. The method of claim 8,
Further comprising the step of entering a selection step after outputting the alarm signal. 제11항에 있어서,
상기 알림 신호 출력 후 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하는 단계를 더 포함하되, 상기 확인 결과, 상기 이물질이 제거된 경우, 상기 선택 단계로 진입하는, 이물질 검출 방법.12. The method of claim 11,
Further comprising the step of checking whether the detected foreign matter has been removed from the charging area before the entry of the notification signal after the notification signal is output to the selection step, wherein if it is determined that the foreign matter has been removed, Way. 제2항에 있어서,
상기 제2 품질 인자 값에서 상기 제1 품질 인자 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 방법.3. The method of claim 2,
And judging that a foreign substance exists in the filling region when a value obtained by subtracting the first quality factor from the second quality factor value exceeds a predetermined reference value. 무선 전력 송신기에서의 이물질 검출 방법에 있어서,
동작 주파수 대역 내 소정 상한 주파수 대역에 상응하는 제1 품질 인자 평균 값을 산출하는 단계;
상기 동작 주파수 대역 내 소정 하한 주파수 대역에 상응하는 제2 품질 인자 평균 값을 산출하는 단계; 및
상기 제1 품질 인자 평균 값과 상기 제2 품질 인자 평균 값에 기반하여 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역에 이물질이 존재하는지 판단하는 단계
를 포함하는, 이물질 검출 방법.A method for detecting foreign matter in a wireless power transmitter,
Calculating a first quality factor average value corresponding to a predetermined upper frequency band within an operating frequency band;
Calculating a second quality factor average value corresponding to a predetermined lower frequency band within the operating frequency band; And
Determining whether a foreign substance is present in the charging area of the wireless power transmitter based on the first quality factor average value and the second quality factor average value
And detecting the foreign matter. 제14항에 있어서,
상기 제1 품질 인자 평균 값이 상기 제2 품질 인자 평균 값보다 크면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 방법.15. The method of claim 14,
And judges that foreign matter exists in the filling region if the first quality factor average value is larger than the second quality factor average value. 제14항에 있어서,
상기 제1 품질 인자 평균 값에서 상기 제2 품질 인자 평균 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 방법.15. The method of claim 14,
And judging that a foreign substance exists in the filling region when a value obtained by subtracting the second quality factor average value from the first quality factor average value exceeds a predetermined reference value. 제1항 내지 제16항에 기재된 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium on which a program for executing the method according to any one of claims 1 to 16 is recorded. 무선 전력 송신기에 구비되는 이물질 검출 장치에 있어서,
미리 설정된 동작 주파수 대역 내 제1 주파수에 대한 제1 품질 인자 값을 측정하고,
상기 동작 주파수 대역 내 제2 주파수에 대한 제2 품질 인자 값을 측정하는 품질 인자 측정부; 및
상기 제1 품질 인자 값과 상기 제2 품질 인자 값에 기반하여 충전 영역에 이물질이 존재하는지 판단하는 검출부
를 포함하는, 이물질 검출 장치.A foreign substance detecting device provided in a wireless power transmitter,
Measuring a first quality factor value for a first frequency in a predetermined operating frequency band,
A quality factor measuring unit for measuring a second quality factor value for a second frequency in the operating frequency band; And
A detector for determining whether foreign substances are present in the filling area based on the first quality factor and the second quality factor;
And the foreign matter detecting device. 제18항에 있어서,
상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크고, 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 검출부가 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 장치.19. The method of claim 18,
Wherein if the second frequency is larger than the first frequency and the second quality factor value is larger than the first quality factor value, the detecting unit determines that a foreign substance is present in the charging area. 제18항에 있어서,
상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크고, 상기 제2 품질 인자 값이 상기 제1 품질 인자 값보다 크면, 상기 검출부가 상기 충전 영역에 정렬되지 않은 무선 전력 수신기가 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 장치.19. The method of claim 18,
Wherein if the second frequency is greater than the first frequency and the second quality factor is greater than the first quality factor, then the detector determines that there is a wireless power receiver that is not aligned with the charging area, Device. 제18항에 있어서,
상기 판단 결과, 상기 충전 영역에 이물질의 존재가 감지되면, 소정 알람 신호를 출력하는 알람부를 더 포함하는, 이물질 검출 장치.19. The method of claim 18,
Further comprising an alarm unit for outputting a predetermined alarm signal when a presence of foreign matter is detected in the charged region as a result of the determination. 제21항에 있어서,
상기 이물질의 존재가 감지되었을 때, 전력 전송 중인 경우, 상기 전력 전송을 일시 중단시키는 제어부를 더 포함하는, 이물질 검출 장치.22. The method of claim 21,
Further comprising a control unit for suspending the power transmission when power transmission is being performed when the presence of the foreign matter is sensed. 제22항에 있어서,
상기 제어부가
상기 전력 전송이 일시 중단된 상태에서 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 감지된 이물질이 제거된 경우, 상기 일시 중단된 전력 전송을 재개시키는, 이물질 검출 장치.23. The method of claim 22,
The control unit
Wherein the control unit confirms whether the detected foreign matter is removed from the charging area while the power transmission is temporarily stopped, and resumes the suspended power transmission when the detected foreign matter is removed as a result of the checking. 제21항에 있어서,
상기 제어부가
상기 알람 신호 출력 후 선택 단계로 진입하도록 제어하는, 이물질 검출 장치.22. The method of claim 21,
The control unit
And to enter a selection step after outputting the alarm signal. 제24항에 있어서,
상기 알림 신호 출력 후 상기 선택 단계로의 진입 전 상기 제어부가 상기 감지된 이물질이 충전 영역에서 제거되었는지 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 이물질이 제거된 경우, 상기 선택 단계로 진입하도록 제어하는, 이물질 검출 장치.25. The method of claim 24,
Wherein the control unit checks whether the detected foreign matter has been removed from the charging area after the notification signal is output and before entering the selection step and controls the foreign matter detection unit to enter the selection step when the foreign matter is removed Device. 제18항에 있어서,
상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크고, 상기 제2 품질 인자 값에서 상기 제1 품질 인자 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면, 상기 검출부가 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 장치.19. The method of claim 18,
Wherein when the second frequency is greater than the first frequency and the value obtained by subtracting the first quality factor from the second quality factor is greater than a predetermined reference value, A foreign substance detecting device. 무선 전력 송신기에 구비되는 이물질 검출 장치에 있어서,
소정 동작 주파수 대역 내 품질 인자 값을 측정하는 품질 인자 측정부;
상기 동작 주파수 대역 내 소정 상한 주파수 대역에 상응하여 측정된 적어도 하나의 상기 품질 인자 값에 기반하여 제1 품질 인자 평균 값을 산출하고 상기 동작 주파수 대역 내 소정 하한 주파수 대역에 상응하여 측정된 적어도 하나의 상기 품질 인자 값에 기반하여 제2 품질 인자 평균 값을 산출하는 평균 산출부; 및
상기 제1 품질 인자 평균 값과 상기 제2 품질 인자 평균 값에 기반하여 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역에 이물질이 존재하는지 판단하는 검출부
를 포함하는, 이물질 검출 장치.A foreign substance detecting device provided in a wireless power transmitter,
A quality factor measuring unit for measuring a quality factor value within a predetermined operating frequency band;
A first quality factor average value is calculated based on at least one quality factor value measured corresponding to a predetermined upper frequency band within the operating frequency band, and at least one An average calculation unit for calculating a second quality factor average value based on the quality factor value; And
A detector for determining whether a foreign substance is present in the charging area of the wireless power transmitter based on the first quality factor average value and the second quality factor average value;
And the foreign matter detecting device. 제27항에 있어서,
상기 검출부가상기 제1 품질 인자 평균 값이 상기 제2 품질 인자 평균 값보다 크면, 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 장치.28. The method of claim 27,
Wherein the detecting unit determines that foreign matter exists in the charging area if the first quality factor average value is larger than the second quality factor average value. 제27항에 있어서,
상기 검출부가
상기 제1 품질 인자 평균 값에서 상기 제2 품질 인자 평균 값을 뺀 값이 소정 기준치를 초과하면 상기 충전 영역에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는, 이물질 검출 장치.28. The method of claim 27,
The detection unit
And determines that a foreign substance exists in the filling region when a value obtained by subtracting the second quality factor average value from the first quality factor average value exceeds a predetermined reference value.
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