KR20180008270A - 무선 전력 전송 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 디바이스가 제공된다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit) 및 외부 디바이스와 유도 결합(inductive coupling)된 제 1 인덕터(inductor)를 포함하고, 유도 결합(inductive coupling)을 이용하여 외부 디바이스에게 전력을 전송하도록 구성된 공진 회로, 및 제어 신호에 기초하여 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하도록 구성된 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하고, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 적응적 회로에게 인가된 직류 전압에 기초하여 조정된다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit) 및 외부 디바이스와 유도 결합(inductive coupling)된 제 1 인덕터(inductor)를 포함하고, 유도 결합(inductive coupling)을 이용하여 외부 디바이스에게 전력을 전송하도록 구성된 공진 회로, 및 제어 신호에 기초하여 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하도록 구성된 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하고, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 적응적 회로에게 인가된 직류 전압에 기초하여 조정된다.
Description
본 개시는 유도 결합을 통하여 무선으로 전력을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선으로 전력을 전달하기 위하여 유도성(inductive) 무선 전력 전송을 이용하는 다양한 기술이 제안되었다.
유도성 무선 전력 전송 시스템에서, 전력의 전송 효율의 증대, 전송 전력 양의 제어 또는 무선 전력 전송 기술의 전자기적 성질로 인하여 주변 기기 및 전력 전송 시스템에 미칠 수 있는 부정적인 영향을 방지하기 위하여, 무선 전력 전송 시스템을 제어하는 기술이 필요하다.
종래 스위칭 회로 또는 제어 가능한 DC-DC 컨버터를 이용하여 유도성 무선 전력 전송 시스템을 제어하는 기술이 제안되었으나, 전체 시스템의 효율이 감소하고, 시스템 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 개시는 다양한 실시 예에 따른 유도 결합을 통하여 무선으로 전력을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 전송 전력을 조정하는 무선 전력 전송 장치 및 방법이 제공된다.
일 실시 예에 따른 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit) 및 외부 디바이스와 유도 결합(inductive coupling)된 제 1 인덕터(inductor)를 포함하고, 유도 결합(inductive coupling)을 이용하여 외부 디바이스에게 전력을 전송하도록 구성된 공진 회로, 및 제어 신호에 기초하여 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하도록 구성된 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하고, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 적응적 회로에게 인가된 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하도록 구성된 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스는 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 제 1 전류 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른, 제어 회로는 신호 수신기를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 제 1 인덕터는 외부 디바이스의 제 2 인덕터와 유도 결합되고, 제어 회로는, 신호 수신기를 통하여 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른, 제어 회로는, 신호 수신기를 통하여 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스는 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로(driving circuit)를 더 포함할 수 있다. 또한, 구동 회로는 수신된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압을 측정하는 전압 센서 및 출력 전류를 측정하는 제 2 전류 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는, 신호 수신기를 통하여 측정된 출력 전압에 관한 정보 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하고, 수신된 적어도 하나의 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성(feroelectirc) 커패시터 및 액정(liquid crystal) 커패시터 중 하나일 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로 및 제 1 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하는 무선 전력 전송 디바이스가 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 방법은, 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계, 제어 신호에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하는 단계, 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계, 및 조정된 커패시턴스에 기초하여, 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 단계, 및 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 제 1 인덕터와 유도 결합된 외부 디바이스의 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계, 및 수신된 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계, 및 수신된 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스는 제 2 직류 전원 공급 장치 및 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로를 더 포함하고, 무선 전력 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는, 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및 전류 중 적어도 하나를 측정하는 단계, 및 측정된 출력 전압에 관한 정보 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성 커패시터 및 액정 커패시터 중 하나일 수 있다.
일 실시 예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 저장 매체는, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로와 제 1 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하며 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 디바이스에 의해 수행되는 전력 전송 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하고, 전력 전송 방법은, 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계, 제어 신호에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하는 단계, 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계, 및 조정된 커패시턴스에 기초하여, 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시는 다양한 실시 예에 따른 유도 결합을 통하여 무선으로 전력을 전송하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 전체 시스템의 효율을 증가시키면서 시스템 비용을 현저히 증가시키지 않는 전송 전력을 조정하는 무선 전력 전송 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스가 무선으로 전력을 전송하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구현 예를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스가 무선으로 전력을 전송하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구현 예를 도시한 도면이다.
일반적으로, 무선 전력 공급 시스템은 무선으로 전력을 전송하기 위하여 유도성(inductive) 무선 전력 전송(Wireless Power transfer: WPT) 방식을 이용한다. 또한, 유도성 무선 전력 전송 시스템은 다양한 전자기장의 형태로 전력을 무선으로 전송하기 위하여 1차 코일을 이용하는 유도 전력 공급 장치(송신부) 및 전자기장 에너지를 전력으로 변환하기 위하여 2차 코일을 이용하는 원격 디바이스(수신부)를 포함할 수 있다.
유도성 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 적응적(adaptive) 무선 전력 전송 제어는, 전력 전송 효율을 향상시키고, 전송 전력의 양을 제어 하고 무선 전력 전송 기술의 전자기적 성질로 인하여 주변 기기 및 전력 전송 시스템에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 특정 모드에서의 동작을 방지하기 위하여, 시간이 지남에 따라 동작 파라미터(operating parameter)를 조정할 수 있다는 장점이 있다.
일반적으로, 유도성 무선 전력 전송 시스템은 전송부 및 수신부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전송부는 적어도 하나의 전송용 인덕터(inductor) 및 전송용 인덕터 내에 전류가 흐르도록 하는 구동 전류 회로를 포함할 수 있다. 또한, 수신부는 적어도 하나의 수신용 인덕터 및 정류 회로(rectifying circuit)를 포함할 수 있다.
전송부는 직류(DC) 또는 교류(AC) 전원, 예를 들어, 전압원 및/또는 전류원에 연결될 수 있다. 일반적으로, 입력 전압 및/또는 입력 전류의 변화, 전송부 및 수신부 상호 배열의 변화에서 기인할 수 있는 전송부 및 수신부간에 커플링(coupling)의 변화, 부하 픽업 전류(load pick-up current) 또는 다른 동작 조건이 변화하는 동안 전송되는 전력의 양을 조정하기 위하여, 무선 전력 전송 시스템 내에 제어 기능이 구현될 필요가 있다.
예를 들어, 충전될 디바이스의 최대 크기보다 큰 크기의 충전 영역을 갖는 충전기뿐만 아니라, 다양한 소비 전력을 갖는 디바이스 및/또는 복수의 디바이스를 동시에 충전하도록 고안된 무선 충전기에 있어서, 상술한 제어 기능이 구현될 필요가 있다.
여러 접근 방법을 이용하여, 무선 전력 전송 시스템에 제어 기능이 구현될 수 있다. 예를 들어, 전송부 및 수신부 내의 제어 가능한 DC-DC 컨버터를 이용하는 방법, 전송용 인턱터 내에 전류를 구동하는 회로 내에 조정 기능을 구현하는 방법, 및 적응적 정합 기술(adaptive matching technique)을 응용하는 방법이 있다. 제어 기능을 증대하기 위하여, 여러 접근 방법이 동시에 이용될 수 있다.
무선 전력 전송 시스템 내의 제어 기능을 구현하기 위한 접근 방법의 일 예로서, 전송용 인덕터 내에 전류를 조정하는 접근 방법은 전송용 인덕터를 공진 회로(resonant circuit) 내에 구동 회로(driving circuit)에 커플링하는 단계 및 구동 회로의 스위칭 주파수를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공진 회로는 직렬 또는 병렬 공진 회로 또는 인덕터 및 커패시터(capacitor)의 보다 복잡한 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 전송용 인덕터 내의 전류를 조정하기 위하여, 공진 회로의 특성인 주파수 의존성(frequency dependence)이 이용될 수 있다.
해당 접근 방법은 무선 전력 컨소시엄(QI 호환성 규격), 시스템 기술 무선전력 전송, 1권, 저전력, 1부: 인터페이스 정의 1.0.2. 버전, 2013년 6월(이하 규격[1])의 규격에 따르는, 여러 전력 송신기 설계에 이용되고, 특허 문헌(US 2013/0082536, Taylor J. B., Moor C. J., Baarman D. W., Mollema S. A., Moes B. C., Kuyvenhoven N. W., 무선 전력 공급 시스템 내에 제어 향상 시스템 및 방법, 2013.04.04 공지)(이하 문헌[2])에 개시된다.
해당 접근 방법은 구동 회로 내에 스위칭 주파수가 변함에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 주파수가 변하는 문제점이 있을 수 있다.
일반적으로, 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 수신용 인덕터 내의 유도 전류 및 유도 전압간의 위상 차이(phase shift)를 없애기 위하여, 수신용 인덕터의 인덕턴스(inductance)는 커패시터 또는 정합 회로(matching circuit)에 의하여 보상될 수 있다. 최대의 전력 전송 효율, 또는 최대의 전력 전송 성능 계수(performance factor)를 얻기 위하여, 수신용 인덕터 내에 흐르는 유도 전류 및 유도 전압간에 위상 차이가 제거될 필요가 있을 수 있다.
예를 들어, 수신용 인덕터의 인덕턴스는 특정 주파수에서 단일 커패시터 또는 정합 회로에 의하여 보상될 수 있다. 예를 들어, 동작 주파수가 변하는 경우, 회로 내에 임피던스(impedance) 변화로 인하여 전력 전송 효율이 변할 수 있고, 이로 인하여, 수신용 인덕터 내에 흐르는 유도 전류 및 유도 전압간에 위상 차이가 발생할 수 있다.
또한, 무선 전력 동맹을 전신으로 하는 에어퓨얼 얼라이언스(AirFuel Aliiance) 작업 그룹(working group)에 의하여 개발된 무선 전력 전송 규격의 요건에 따라서, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 할당된 동작 주파수의 대역은 상대적으로 좁고, 좁은 동작 주파수 대역 범위로 인하여 해당 접근 방법이 적용되기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 규격에 따른 무선 전력 전송 시스템 하에, 구동 회로 내에서 일정한 스위칭 주파수가 사용되어야 한다.
전송용 인덕터 내의 전류를 조정하기 위한 접근 방법의 다른 일 예로서, 제어 가능 DC-DC 컨버터를 이용하여 입력 직류 전압을 변화시키는 방법이 있다.
해당 접근 방법은, 또한, 규격[1]에 따르는 다양한 전력 전송기의 설계에 이용되고, 특허 문헌[2]에 개시 되어 있다. 해당 접근 방법의 단점은 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 구동 회로에 앞서 제어 가능 출력 전압을 갖는 별도의 DC-DC 컨버터가 필요하다는 점에서 기인한다. DC-DC 컨버터는 전체 시스템의 효율을 감소시키고, 시스템 비용을 증가시킨다. 또한, 해당 접근 방법에 따른 조정 기능만으로 모든 가능한 동작 조건에서 무선 전력 전송 시스템의 안정적 동작을 보장할 수 없다.
유럽특허공개공보(WO 2016/01362, N. N. Olyunin, A. G. Chernokalov, "Method for control in wireless power transfer systems")에는 브리지 형 회로 내에 상보적으로(complementarily) 턴-온 되는(turned-on) 스위치들 간의 듀티 사이클(duty cycle)의 차이를 변화 시켜 전송용 인덕터 내에 전류를 제어하는 다른 접근 방법이 개시된다. 해당 접근 방법은 1MHz 이상의 동작 주파수에서 구현이 복잡하다는 단점이 있다. 이러한 복잡성은 주파수가 증가함에 따라 가변 듀티 사이클을 갖는 구동 회로의 복잡성이 증가하는 점과 관련된다.
일 실시 예에 따르면, 전송용 인덕터에서 전류를 조정하기 위해서, 공진 회로의 특성인 주파수 의존성이 이용될 수 있다. 예를 들어, 전송부의 구동 회로의 동작 주파수는 일정하게 유지될 수 있다. 동작 주파수를 변화시키는 대신에, 공진 회로의 특성, 예를 들어, 임피던스가 변경될 수 있다. 공진 회로의 일부인 하나 이상의 전압 제어식 가변 커패시터(voltage controlled variable capacitor)의 커패시턴스(capacitance)를 변화시킴으로써, 공진 회로의 임피던스가 변경될 수 있다.
가변 커패시터의 커패시턴스를 변경하기 위하여, 제어 가능한 가변 출력 전압을 갖는 추가의 직류 전원 공급 장치가 필요할 수 있다. 그러나 추가된 직류 전원 공급 장치는 전력을 전송하지 않기 때문에 시스템 비용을 크게 증가시키지 않는다.
따라서, 복잡성 및 크기를 증가시키지 않으면서 동시에 복수 개의 장치를 충전하도록 설계된 무선 전력 전송 시스템에서 전력 전달 효율이 향상될 수 있다.
일 실시 예는, 충전기와의 관계에서 충전되는 디바이스의 보다 유연한 위치 지정이 가능하도록 하고, 충전 영역을 증가 시키며, 무선 전력 전송 시스템의 전력 소비를 감소시키고, 충전 속도 및 입력 전압의 변화에 대한 허용 오차를 증가시킬 수 있다. 또한, 손실 전력 및 충전되는 디바이스 및 충전기 모두의 가열을 감소시킴으로써, 신뢰성, 안전성을 향상시키고 수명을 연장할 수 있다.
아래에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 개괄적으로 도시한 도면이다.
무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 디바이스(100) 및 무선 전력 수신 디바이스(120)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 유도적으로 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 전송용 인덕터는 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터와 유도 결합(inductive coupling)될 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 유도 결합을 이용하여, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치, 가변 커패시터 및 전송용 인덕터를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정함으로써, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력을 조정할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는, 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 가변 커패시터에게 인가되는 직류 전압을 조정할 수 있다. 또한, 가변 커패시터의 커패시턴스는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 공급되는 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다. 또한, 가변 커패시터의 커패시턴스가 조정됨에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정될 수 있다. 또한, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정됨에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력이 조정될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210) 및 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함하는 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호에 기초하여, 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 가능한 직류 전압 공급원(controllable DC voltage source)일 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 전류 제어 직류 전압 공급원(current controlled DC voltage source)일 수 있고, 제어 신호는 전류 신호일 수 있다. 다른 일 예로서, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 전압 제어 직류 전압 공급원(voltage controlled DC voltage source)일 수 있고, 제어 신호는 전압 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호에 기초하여 출력 직류 전압을 조정하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 출력 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 전압 가변 커패시터일 수 있다. 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)로부터 공급되는 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스가 조정됨에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터 및 전송용 인덕터를 포함하는 공진 회로의 임피던스가 조정될 수 있다. 또한, 공진 회로의 임피던스가 조정됨에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정될 수 있다. 일 실시 예에 따른 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류가 조정됨에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력이 조정될 수 있다.
일반적으로, 공진 회로 내의 적정 커패시턴스를 획득하기 위하여, 일련의 고정 커패시터들이 적응적 회로 내에 커패시터로 이용될 수 있다. 일련의 고정 커패시터들은 고정 커패시터들 각각에 할당된 스위칭 회로(switching circuit)에 연결될 수 있다. 스위칭 회로는, 스위칭 회로의 상태, 예를 들어, 개방 또는 단락 상태에 기초하여, 스위칭 회로에 연결된 고정 커패시터가 공진 회로의 임피던스에 영향을 미치도록 할지 결정할 수 있다. 그러나, 고정 커패시터를 이용하는 회로는, 상대적으로 크고 복잡할 수 있고, 커패시터 각각이 임피던스에 기여하는 정도가 비연속적이기 때문에 부정확할 수 있다. 또한, 스위칭 소자의 내전압 및 내전류는 상대적으로 크기 때문에, 스위칭 소자의 복잡도 및 비용이 증가될 수 있다.
일련의 고정 커패시터 및 스위칭 회로를 이용함에 따른 문제점을 해결하기 위하여, 직류 전압 제어 가변 커패시터를 이용하는 것이 바람직하다. 가변 커패시터 각각의 조정 범위가 넓을수록 적응적 회로에 이용되는 커패시터의 개수, 크기, 복잡도 및 손실이 감소하고, 신뢰성이 증가할 수 있다.
가변 커패시터를 이용할 경우, 제어 가능한 가변 출력 전압을 갖는 직류 전압 공급 장치가 필요하지만, 직류 전압 공급 장치는 전력이 적고, 손실이 없으며, 앞서 언급한 게이트 회로의 배열에 비하여 크기가 작기 때문에, 시스템의 전체적인 복잡성 및 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 또한, 적응적 회로 내의 가변 커패시터의 개수가 한 개에서 두 개 이상으로 증가하여도, 각각의 커패시터에 대한 직류 전압 공급원이 필요하지 않다. 즉 커패시턴스의 조정 범위가 추가로 증가되어도, 시스템의 복잡도 및 비용이 과도하게 증가되지 않는다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 비선형 유전체(dielectric) 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 인가된 직류 전압이 조정됨에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 구성하는 유전체의 투자율(magnetic permeability)이 변할 수 있다. 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 최소 커패시턴스에 대한 최대 커패시턴스의 비는 1.4 이상일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 강유전성(ferroelectric) 커패시터, 액정(liquid crystal) 커패시터 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.
본 개시의 다양한 실시 예는, 가변 부하, 가변 입력 전압, 또는 전력 송신부, 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100) 및 전력 수신부, 예를 들어, 무선 전력 수신 디바이스(120) 간 가변 커플링을 갖는 무선 전력 전송 시스템에 적용될 수 있다.
특히, 본 개시의 다양한 실시 예는 착용형 장치(wearable device), 스마트 폰(smartphone), 태블릿 컴퓨터(tablet computer)와 같이 서로 다른 소비 전력을 갖는 모바일 디바이스를 충전할 수 있는 무선 충전기, 충천되는 장치들의 최대 크기보다 큰 크기의 충전 영역을 갖고 충전되는 디바이스들을 상대적으로 자유롭게 배치할 수 있도록 하는 무선 충전기 및 동시에 복수의 디바이스들을 충전할 수 있도록 하는 무선 충전기에 적용될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210) 및 공진 회로(310)를 포함할 수 있다. 또한, 공진 회로(310)는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit)(320) 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)와 공진 회로(310)는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 공진 회로(310)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 출력단에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호(340)에 기초하여 직류 전압을 적응적 회로(320)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전압 공급 장치(200)는 제어 신호(340)를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 무선 전력 전송 디바이스(100)의 다른 구성 요소로부터 제어 신호(340)를 수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 신호(340)는, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 출력 전압을 조정하기 위하여, 무선 전력 전송 디바이스(100) 내의 전류 및/또는 전압에 관한 정보 및 무선 전력 수신 디바이스(120) 내의 전류 및/또는 전압에 관한 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호(340)에 기초하여 출력 직류 전압을 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 제어 신호(340)에 기초하여, 출력 직류 전압을 증가시키거나 감소시키도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 출력 직류 전압을 적응적 회로(320)에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 출력 직류 전압을 적어도 하나의 적응적 회로(320)에 포함되는 가변 커패시터(220)에게 인가하도록 구성될 있다.
일 실시 예에 따른 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하기 위한 직류 전압을 적응적 회로에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함으로써 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로(310)의 임피던스를 조정하기 위한 직류 전압을 적응적 회로(320)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시 예에 따른 공진 회로(310)는 적응적 회로(320) 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)를 포함할 수 있다. 또한, 적응적 회로(320)는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 적응적 회로(320)는 하나 이상의 가변 커패시터(220)를 포함할 수 있다. 또한, 적응적 회로(320)는 인덕터, 고정 커패시터, 변압기와 같은 고정 리액티브(reactive) 소자를 포함 할 수 있다.
일 실시 예에 따른 적응적 회로(320)는 복수의 가변 커패시터(220)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복 수의 가변 커패시터(220)들은 상호 간 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)는 전송용 인덕터(330)와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 공진 회로(310)의 임피던스는 적응적 회로(320)의 임피던스 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)의 임피던스에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 공진 회로(310)의 임피던스는 적응적 회로(320)에 포함된 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 임피던스 및 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)의 임피던스에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적응적 회로(320)는 적응적 회로(320)에게 인가된 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스를 조정하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 공급된 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)로부터 공급된 직류 전압에 기초하여 조정될 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 공급되는 직류 전압이 클 수록, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스가 증가할 수 있다. 다른 일 예로서, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)에게 공급되는 직류 전압이 작을 수록, 적어도 하나의 가변 커패시터(220)의 커패시턴스가 증가할 수 있다.
일 실시 예에 따른 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 무선 전력 수신 디바이스(120)와의 유도 결합을 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전력을 전송하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 무선 전력 수신 디바이스(120)의 수신용 인덕터와 유도 결합될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 복수의 무선 전력 수신 디바이스의 복수의 수신용 인덕터와 유도 결합될 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330)는 유도 결합을 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전력을 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송용 인덕터(330)에 교류 전류가 흐름에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)의 수신용 인덕터에게 전자기적 에너지의 형태로 전력이 전송될 수 있다. 예를 들어, 전송된 전자기적 에너지는 수신용 인덕터에서 전기적 에너지로 변환될 수 있다. 예를 들어, 전송된 전자기적 에너지가 수신용 인덕터에서 전기적 에너지로 변환됨에 따라, 수신용 인덕터 내에서 교류 전류가 흐를 수 있다.
또한, 적어도 하나의 전송용 인덕터(330) 내에서 흐르는 교류 전류의 진폭이 조정됨에 따라, 무선 전력 수신 디바이스(120)에게 전송되는 전력이 조정될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 디바이스(100) 및 무선 전력 수신 디바이스(120)를 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 디바이스(100)는, 예를 들어, 충전기일 수 있다. 무선 전력 수신 디바이스(120)는, 예를 들어, 충전되는 디바이스일 수 있다.
도 4에서는 한 개의 무선 전력 수신 디바이스(120)만이 도시되었으나, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들을 포함할 수 있다.
이하 도 4에 대한 설명에서, 도 3에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410), 구동 회로(420), 제어 회로(430), 제 1 직류 전원 공급 장치(210), 및 공진 회로(310)를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 공진 회로(310)는 적어도 하나의 가변 커패시터(220)를 포함하는 적응적 회로(320) 및 전송용 인덕터(330)를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 및 부하(470)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제 2 직류 전원 공급 장치(410)는 구동 회로(420)에게 직류 전력을 인가하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 2 직류 전원 공급 장치(410)는 구동 회로(420)에게 출력 직류 전압 또는 출력 직류 전류를 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 구동 회로(420)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 공급된 직류 전력에 기초하여, 공진 회로(310)에게 교류 전력을 인가하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 구동 회로(420)는 공진 회로(310)에게 교류 전압 또는 교류 전류를 인가하도록 구성될 수 있다. 또한, 구동 회로(420)는 공진 회로(310)에게 교류 전력을 인가함으로써, 전송용 인덕터(330) 내에 교류 전류가 흐르도록 할 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(420)는 미리 결정된 구동 주파수의 교류 전압 또는 교류 전류를 공진 회로(310)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 구동 회로(420)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 수신한 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(420)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 수신한 직류 전압 또는 직류 전류를 교류 전압 또는 교류 전류로 변환하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 구동 회로(420)는 변환된 교류 전력을 공진 회로(310)에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동 회로(420)는 변환된 교류 전압 또는 교류 전류를 공진 회로(310)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 제어 신호(340)를 생성하고, 생성된 제어 신호(340)를 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터(330) 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 전송용 인덕터(330)의 전류 센서로부터 전송용 인덕터(330) 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 전송용 인덕터(330)의 전류 센서로부터 전송용 인덕터(330) 내에 흐르는 전류의 진폭과 관련된 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터(330)의 전압을 측정하기 위한 전압 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 전송용 인덕터(330)의 유도 전압에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터(330)에 의하여 소비되는 전력을 측정하기 위한 전력 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는 측정된 전송용 인덕터(330)에 의하여 소비되는 전력에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)의 출력 전압을 측정하기 위한 전압 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 구동 회로(420)에게 인가되는 출력 전압을 측정하기 위한 전압 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 측정된 출력 전압에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)의 출력 전류를 측정하기 전류 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 구동 회로(420)에게 인가되는 출력 전류를 측정하기 위한 전류 센서를 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 측정된 출력 전류에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)의 출력 전력을 측정하는 전력 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치(410)로부터 구동 회로(420)에게 인가되는 출력 전력을 측정하는 전력 센서를 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 측정된 출력 전력에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 신호 수신기(미도시)를 포함하고, 신호 수신기를 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120) 수신된 데이터에 기초하여 생성된 제어 신호(340)를 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 인가하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 흐르는 전류에 관한 데이터를 신호 수신기를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)의 전압을 측정하는 전압 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)의 전압에 관한 데이터를 신호 수신기를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 디바이스(120)는 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 의하여 소비되는 전력을 측정하는 전력 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(430)는, 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)에 의하여 소비되는 전력에 관한 데이터를 신호 수신기를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터(460) 또는 부하(470)의 적정 전류(desired current), 적정 전압(desired voltage), 및/또는 적정 소비 전력(desired power consumption)에 관한 데이터를 포함하는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경 요청을 신호 수신기를 통하여 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 신호 수신기를 통하여, 예를 들어, 블루투스(Bluetooth), ZigBee 또는 부하의 변조(modulation) 또는 규격에 따른 다른 방법을 이용해 무선 전력 수신 디바이스(120)로부터 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여, 제어 신호(340)를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는 신호 수신기를 통하여 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 출력 직류 전압을 조정하기 위한 제어 신호(340)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는 제 1 직류 전원 공급 장치(210)의 적정 출력 직류 전압을 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 적정 출력 직류 전압은, 공진 회로의 미리 결정된 동작 주파수를 획득하기 위한 커패시터의 적정 커패시턴스를 제공할 수 있다. 또한, 제어 회로(430)는 결정된 적정 출력 직류 전압에 기초하여, 제어 신호(340)를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 회로(430)는 생성된 제어 신호(340)를 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(430)는, 수신된 정보 및/또는 데이터 및 제어 회로(430) 내에 구현된 제어 알고리즘에 기초하여, 제 1 직류 전원 공급 장치(210)에게 제어 신호(340)를 인가할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)가 무선으로 전력을 전송하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 방법은 도 3 또는 도 4에 도시된 무선 전력 전송 디바이스(100)의 각 구성에 의해 수행될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로 및 제 1 직류 전압 공급 장치를 포함할 수 있다.
단계 510에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 신호 수신기를 포함하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 신호 수신기를 통하여 정보 및/또는 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여, 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 생성된 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)의 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로(100)는 제어 신호를 전압 신호 또는 전류 신호의 형태로 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다.
단계 520에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호에 기초하여 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 적응적 회로에게 인가할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전압 공급 장치에게 인가하여, 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 적응적 회로에게 인가할 수 있다. 예를 들어 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에 포함된 적어도 하나의 가변 커패시터에게 인가할 수 있다.
단계 530에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 직류 전압에 기초하여, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압에 기초하여 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함으로써, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로의 임피던스를 조정할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 공진 회로의 임피던스를 조정함으로써, 공진 회로에 포함된 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)가 무선으로 전력을 전송하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로 및 전송용 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전압 공급 장치를 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여 생성된 상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하도록 구성된 제어 회로를 포함할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 수신된 직류 전력에 기초하여 공진 회로에 교류 전력을 인가하도록 구성된 구동 회로를 포함할 수 있다.
단계 610에서, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터의 전류 센서, 제 2 직류 전원 공급 장치의 전압 및/또는 전류 센서, 및 무선 전력 수신 디바이스(120) 중 적어도 하나로부터 정보 및/또는 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신된 데이터는 측정된 전류 및/또는 전압에 관한 정보 및/또는 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전류 센서를 이용하여 전송용 인턱터 내에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 또한, 제어 회로는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로는 전송용 인덕터의 전류 센서로부터 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 측정하기 위한 전압 센서 및/또는 전류 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전압 센서 및/또는 전류 센서를 이용하여 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로는 제 2 직류 전원 공급 장치의 전압 센서 및/또는 전류 센서로부터 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 회로는 신호 수신기를 통하여 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어 회로는 무선 전력 수신 디바이스(120)에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하의 적정 전류에 관한 데이터를 수신할 수 있다.
단계 620에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 단계 610에서 수신된 정보 및/또는 데이터에 기초하여 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함되는 제어 회로는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 관한 정보에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하 내에 흐르는 전류에 관한 데이터에 따라, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따른, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 수신 디바이스에 포함된 수신용 인덕터 또는 부하의 적정 전류에 관한 데이터에 기초하여 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요한지 여부를 결정할 수 있다.
단계 620에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요하지 않다고 결정함에 따라, 단계 610으로 되돌아가 프로세스를 반복할 수 있다. 또한, 단계 620에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 변경이 필요하다고 결정함에 따라, 단계 630을 수행할 수 있다.
단계 630에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 회로에 의하여 생성된 제어 신호를 제 1 직류 전압 공급 장치에게 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전압 신호 또는 전류 신호의 형태로 제어 신호를 제 1 직류 전압 공급 장치에게 인가할 수 있다.
단계 640에서, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 전압을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제어 신호를 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가함으로써, 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전압 신호 또는 전류 신호 형태의 제어 신호를 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가함으로써, 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 조정할 수 있다.
단계 650에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로에게 인가할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치의 출력 직류 전압을 적응적 회로에 포함된 적어도 하나의 가변 커패시터에게 인가할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적응적 회로에게 인가함으로써, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 적어도 하나의 가변 커패시터에게 인가함으로써, 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로의 공진 특성을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함에 따라, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 공진 회로의 임피던스를 조정할 수 있다.
단계 660에서, 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정함으로써, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터에 커플링된 구동회로의 구동 주파수를 유지하고, 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류를 조정함으로써, 무선 전력 수신 디바이스에게 전송하는 전력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 전송용 인덕터 내에 흐르는 전류의 진폭을 조정함으로써, 무선 전력 수신 디바이스에게 전송하는 전력을 조정할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 구현 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 예를 들어, 디바이스(722), 디바이스(724), 및 디바이스(726)가 무선 전력 전송 디바이스(100)의 충전 패드(710) 상에 임의로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 충전 패드(710) 상에 배치된, 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 예를 들어 디바이스(722), 디바이스(724), 및 디바이스(726) 각각에 포함된 수신용 인덕터는 무선 전력 전송 디바이스(100)에 포함된 전송용 인덕터와 유도 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 디바이스(100)는 유도 결합을 통하여, 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 예를 들어, 디바이스(722), 디바이스(724), 및 디바이스(726)에게 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
도 7에서는 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들이 충전 패드(710)에 배치되는 예만이 도시되었으나, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 충전 패드(710) 이외의 영역에 배치된 복수 개의 무선 전력 수신 디바이스들에게 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 전송 디바이스(100)는 무선 전력 전송 디바이스(100)와 물리적으로 떨어져 있는 복수의 무선 전력 수신 디바이스에게 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템은, 복잡성과 크기를 증가시키지 않으면서 여러 장치, 예를 들어, 동시에 여러 장치를 충전하도록 설계된 무선 전력 전송 시스템의 향상된 전력 전달 효율로 인해 충전기와의 관계에서 충전되는 디바이스를 보다 유연하게 배치할 수 있도록 한다.
본 개시의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 상술되었지만, 이는 예시적인 것으로서, 본원 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 본원 발명은 특정 실시 예에 제한되어 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본원 개시의 특정 레이아웃 및 설계, 및 실시예의 다양한 변형이 본원 권리에 포함됨은 상세한 설명에 포함된 정보 및 기술 분야의 통상의 지식에 기초하여 당업자에게 명백하다.
별도로 언급하지는 않았지만, 데이터, 프로그램, 제어 알고리즘 등을 저장하는 것은 기계 판독 가능 매체(machine-readable media)의 존재를 의미한다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 기계 판독 가능 매체는 롬(read only memory: ROM), 램(random access memory: RAM), 레지스터(register), 캐시(cache), 솔리드 스테이트 스토리지(solid-state storage), 내부 하드 디스크 및 이동식 디스크(removable disk)와 같은 자기 매체(magnetic media), 및 CD-ROM 및 DVD(digital versatile disc)와 같은 광자기 매체 및 광학 매체, 및 본원 기술 분야의 공지된 임의의 다른 저장 매체를 포함 할 수 있다.
본 개시는 도면 내에 블록을 구현하기 위한 특정 하드웨어 및 소프트웨어를 정의하지 않지만, 당업자는 본 발명이 특정 하드웨어 또는 소프트웨어에 의한 구현에 제한되지 않으며, 임의의 종래 하드웨어 및 / 또는 소프트웨어가 본원 개시의 실시 예를 구현하는데 사용되는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 하드웨어는 본원 개시의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 주문형 집적 회로(application specific integrated circuits), 디지털 신호 프로세서(digital signal processors), 디지털 신호 처리 장치(digital signal processing devices), 프로그래머블 로직 장치(programmable logic devices), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate arrays), 프로세서(processor), 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(micro controller), 마이크로 프로세서(micro processor), 전자 장치 및 기타 전자 모듈, 컴퓨터 및 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
본원에서 개시된 구성 요소의 설계는, 달리 언급되지 않는 한, 당업자에게 공지되어 있으며, 본원에서 별도로 설명하지 않는다. 장치의 구성 요소, 예를 들어 하우징은 알루미늄, 구리, 스테인리스 스틸(stainless steel), 티타늄(titanium), 탄소 섬유 합성 재료(carbon fiber composite materials), 플라스틱 등의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 이러한 구성 요소는 공지된 방법, 예를 들면 기계 가공 및 로스트 왁스 주조(lost wax casting) 등에 의하여 제조될 수 있다. 또한, 상기 설명에 따른 조립 및 연결 등의 작업은 당업자에게 공지되어 있으므로 본원에서 상세히 설명되지 않는다.
구성 요소의 기능적 링크는 요소 들간의 정확한 상호 작용 및 구성 요소의 특정 기능의 실현을 제공하는 링크로 이해되어야 한다. 예를 들어, 기능 링크는 정보를 교환 할 수 있는 기능, 전류를 전송하는 기능, 기계적 운동을 전달하는 기능, 광, 음파, 전자기적 또는 기계적 진동을 전달하는 기능 등을 포함 할 수 있다. 링크는 상기 구성 요소의 상호 협력의 본질에 의해 정의되며, 달리 언급되지 않는 한, 공지된 원리를 사용하는 종래의 수단에 의해 제공된다.
제안된 무선 전력 전송 디바이스(100)의 구성 요소/유닛들은 동일한 프레임/회로 기판 상에 배치되고, 통신 링크들을 통해 기능적으로 연결되며, 장착(조립) 작업에 의하여 구조적으로 연결되고, 동일 하우징(housing) 내에 포함될 수 있다. 통신 링크 또는 채널은 달리 언급되지 않는 하, 종래의 표준 통신 링크이며 이를 실질적으로 구현하는 데 창의적인 노력이 필요하지 않다. 통신 링크는 와이어(wire), 와이어 세트, 버스(bus), 경로(path), 무선 통신 링크, 예를 들어, 유도 결합, 무선 주파수, 적외선, 초음파를 이용한 무선 통신 링크 등일 수 있다. 통신 링크를 통한 통신 프로토콜은 당해 기술 분야에 알려져 있으므로 본원에서 별도로 상술되지 않는다.
본 개시의 설명 또는 청구항에서 단일 구성 요소로 나타내어진 구성 요소의 기능은 실제 구현될 경우 디바이스의 여러 구성 요소에 의하여 구현될 수 있고, 반대로, 여러 구성 요소들로 나타내어진 구성 요소들의 기능은 실제 구현될 경우 단일 구성요소에 의하여 구현될 수 있다.
본원에서, 용어 "제 1", "제 2" 등은 여러 구성 요소, 부품, 영역, 계층, 및/또는 섹션을 설명하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 용어는, 달린 언급되거나 문맥상 명백하게 달리 사용되지 않은 이상, 일 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 것일 뿐, 구성요소들은 이러한 용어에 제한되지 아니한다. 따라서, 본원 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서, 제 1 구성 요소, 부품, 영역, 계층, 및/또는 섹션은 제 2 구성 요소, 부품, 영역, 계층, 및/또는 섹션으로 정의될 수 있다. 본원에서, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 나열된 항목 각각의 임의의 모든 조합을 포함한다. 단수로 나타내어진 구성 요소는 달리 명시되지 않는 한 복수의 요소를 배제하지 않는다.
본원에서, 방법은 개시된 방법을 구현하기 위한 하나 이상의 단계 또는 동작을 포함한다. 단계 및/또는 동작의 특정 순서가 정해지지 않은 경우, 하나 이상의 단계 및/또는 동작 본원 개시에서 설명된 순서와 달리 수행될 수 있다. 예를 들어 관련된 기능에 따라, 연속적으로 설명된 두 개의 단계 및/또는 동작은 실질적으로 동일한 시간에 실행되거나, 역순으로 실행될 수 있다.
Claims (18)
- 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 디바이스에 있어서,
적어도 하나의 가변 커패시터(variable capacitor)를 포함하는 적응적 회로(adaptive circuit) 및 상기 외부 디바이스와 유도 결합(inductive coupling)된 제 1 인덕터(inductor)를 포함하고, 상기 유도 결합(inductive coupling)을 이용하여 상기 외부 디바이스에게 전력을 전송하도록 구성된 공진 회로; 및
제어 신호에 기초하여 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하도록 구성된 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하고,
상기 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스(capacitance)는 상기 적응적 회로에게 인가된 상기 직류 전압에 기초하여 조정되는, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하도록 구성된 제어 회로를 더 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 제 1 전류 센서를 포함하고,
상기 제어 회로는, 상기 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보를 수신하고, 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어 회로는 신호 수신기를 포함하며,
상기 제 1 인덕터는 상기 외부 디바이스의 제 2 인덕터와 유도 결합되고,
상기 제어 회로는, 상기 신호 수신기를 통하여 상기 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어 회로는 신호 수신기를 더 포함하며,
상기 제어 회로는, 상기 신호 수신기를 통하여 상기 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
제 2 직류 전원 공급 장치; 및
상기 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 상기 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로(driving circuit)를 더 포함하는, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 6 항에 있어서,
상기 구동 회로는 상기 수신된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압을 측정하는 전압 센서 및 출력 전류를 측정하는 제 2 전류 센서 중 적어도 하나를 더 포함하고,
상기 제어 회로는, 상기 측정된 출력 전압에 관한 정보 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하고, 상기 수신된 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성된, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 상기 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결된, 무선 전력 전송 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성(feroelectirc) 커패시터 및 액정(liquid crystal) 커패시터 중 하나인, 무선 전력 전송 디바이스. - 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로 및 제 1 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하는 무선 전력 전송 디바이스가 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 방법에 있어서,
제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계;
상기 제어 신호에 기초하여 상기 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하는 단계;
상기 직류 전압에 기초하여, 상기 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 커패시턴스에 기초하여, 상기 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 제 1 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 제 1 인덕터와 유도 결합된 상기 외부 디바이스의 제 2 인덕터 내에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 외부 디바이스의 부하에 흐르는 전류에 관한 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 데이터에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 디바이스는,
제 2 직류 전원 공급 장치 및 상기 제 2 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전력을 수신하고, 상기 공진 회로에게 교류 전력을 공급하도록 구성된 구동 회로를 더 포함하고,
상기 제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계는,
상기 제 2 직류 전원 공급 장치의 출력 전압 및 전류 중 적어도 하나를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 출력 전압에 관한 데이터 및 출력 전류에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 상기 제 1 인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결된, 무선 전력 전송 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가변 커패시터는 강유전성 커패시터 및 액정 커패시터 중 하나인, 무선 전력 전송 방법. - 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
상기 저장 매체는, 적어도 하나의 가변 커패시터를 포함하는 적응적 회로와 제 1 인덕터를 포함하는 공진 회로, 및 제 1 직류 전원 공급 장치를 포함하며 외부 디바이스에게 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 전송 디바이스에 의해 수행되는 전력 전송 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하고,
상기 전력 전송 방법은,
제어 신호를 상기 제 1 직류 전원 공급 장치에게 인가하는 단계;
상기 제어 신호에 기초하여 상기 제 1 직류 전원 공급 장치로부터 출력된 직류 전압을 상기 적응적 회로에게 인가하는 단계;
상기 직류 전압에 기초하여, 상기 적어도 하나의 가변 커패시터의 커패시턴스를 조정하는 단계; 및
상기 조정된 커패시턴스에 기초하여, 상기 제 1 인덕터를 통해 무선 전력을 전송하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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