KR20180063766A - 무선 전력 송신 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

무선 전력 송신 장치 및 그의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 무선 전력 송신 장치는, 제1 주기마다 주기적으로 숏 비콘 신호를 송출하여 무선 전력 송신 장치와 인접한 영역에 무선 전력 수신 장치가 존재하는지 확인하고, 확인된 상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 무선 충전부, 제2 주기마다 주기적으로 태그 감지 신호를 송출하여 상기 무선 전력 송신 장치로부터 인접한 영역에 무선 태그가 존재하는지 감지하는 전자 태그 검출부 및 상기 무선 충전부에 의하여 무선으로 전력이 송신되는지 여부에 무관하게, 주기적으로 상기 태그 감지 신호를 송출하도록 상기 전자 태그 검출부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

무선 전력 송신 장치 및 그의 제어 방법{APPARATUS FOR TRANSMITTING POWER WIRELESSLY AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 무선 전력 송신 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
무선 기술의 발전에 따라, 무선 기술은 데이터뿐만 아니라 전력까지 전송하는 등 다양하게 발전되고 있다. 최근에는, 비 접촉 상태에서도 전자 기기에 전력 충전이 가능한 무선 전력 송신 기술이 개발되고 있다.
이러한 무선 전력 송신 기술은 무선으로 고전력을 송신하게 되므로, 충전 대상이 아닌 다른 이물질이 존재하는 경우 이러한 고전력에 의하여 파손 등이 유발되는 문제가 발생할 가능성이 있으므로, 이러한 이물질을 검출하는 것이 중요하다.
한국 등록특허공보 제2016-0041473호
본 발명의 실시예에 따르면, 전자 태그를 감지할 수 있는 무선 전력 송신 장치가 제공된다.
본 발명의 일 기술적 측면은 무선 전력 송신 장치를 제안한다. 상기 무선 전력 송신 장치는, 제1 주기마다 주기적으로 숏 비콘 신호를 송출하여 무선 전력 송신 장치와 인접한 영역에 무선 전력 수신 장치가 존재하는지 확인하고, 확인된 상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 무선 충전부, 제2 주기마다 주기적으로 태그 감지 신호를 송출하여 상기 무선 전력 송신 장치로부터 인접한 영역에 무선 태그가 존재하는지 감지하는 전자 태그 검출부 및 상기 무선 충전부에 의하여 무선으로 전력이 송신되는지 여부에 무관하게, 주기적으로 상기 태그 감지 신호를 송출하도록 상기 전자 태그 검출부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 무선 전력 송신 장치의 제어 방법을 제안한다. 상기 무선 전력 송신 장치의 제어 방법은, 외부 물체의 접근을 감지하는 셀렉션 페이즈, 상기 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인하는 핑 페이즈 및 상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 전력 전송 페이즈를 순차로 수행하도록 무선 충전부를 제어하는 단계 및 상기 무선 충전부가 상기 핑 페이즈, 상기 핑 페이즈 및 상기 전력 전송 페이즈 중 어느 페이즈를 수행하는지에 무관하게, 무선 태그가 존재하는지 확인하도록 전자 태그 검출부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 전력 수신 장치는, 신용 카드 등과 같은 무선 태그의 인식률을 높여 무선 태그의 파손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 일 적용 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 다른 일 적용 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 설명하는 블록 구성도이다.
도 4는 도 3에 무선 전력 송신 장치의 각 구성요소의 구체적인 일 예를 도시하는 블록 구성도이다.
도 5는 무선 전력 전송을 수행하는 각 페이즈(Phase)를 도시하는 도면이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 송출 신호를 예시하는 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 '~사이에'와 '바로 ~사이에' 또는 '~에 이웃하는'과 '~에 직접 이웃하는' 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 일 적용 예를 도시하는 도면이다.
도 1에서 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 수신 장치(20)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다. 즉, 일 예로, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신 코일을 포함할 수 있으며, 무선 전력 수신 장치(20)의 수신 코일과 자기적으로 결합하여 무선 전력 수신 장치(20)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
무선 전력 수신 장치(20)는 전자 기기(30)에 결합되거나 또는 그에 일체로 구성될 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(100)로부터 제공받은 전력을 이용하여 전자 기기(30)의 배터리를 충전시킬 수 있다.
한편, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 전력 수신 장치(20)에 무선으로 전력을 전송하는 것 외에도, 무선 전력 수신 장치(20)나 또는 기타 다른 장치-예컨대, 무선 태그 등-를 대상으로 무선으로 통신을 수행할 수 있다.
즉, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선으로 전력을 송신하는 것 외에도, 무선으로 정보 등을 송신 또는 수신할 수 있다. 한편, 무선으로 전력을 송신하는 것은 무선으로 정보 등을 송신 또는 수신하는 것보다 높은 전력으로 수행된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 다른 일 적용 예를 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 예에서, 무선 전력 송신 장치(100)에 인접하여 무선 전력 수신 장치(20)나 전자 기기(30) 외에도 무선 태그(31)가 존재한다. 도 2에서는 각 개체를 용이하게 구분하도록 수직 방향으로 이격하여 도시하였으나, 실제로는 전자 기기(30)나 무선 태그(31)는 무선 전력 송신 장치(100) 상에 놓여있을 수도 있다.
무선 태그(31)는 무선으로 통신을 하거나 또는 전력을 수신하기 위한 코일이 구비될 수 있다. 도시된 예에서, 무선 태그(31)는 비접촉 통신이 가능한 마그네틱 카드로 도시되어 있으나, NFC(Near Field Communicaton) 카드나 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그 등 다양한 무선 태그일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신 장치(100)에 무선 전력 수신 장치(20)와 함께 다른 외부 물체-예컨대, 무선 태그(31)-가 존재하는 경우, 무선 전력 송신 장치(100)가 이러한 외부 물체를 인지하지 못하고 무선 전력 수신 장치(20)에 무선으로 전력을 전송하게 되면 비교적 큰 전력이 전송되는 자기장이 형성되게 된다. 한편, 그러한 큰 전력을 전송하는 자기장 내에 외부 물체가 존재하게 되면, 외부 물체-예컨대, 무선 태그(31)-가 파손될 수 있으며 또는 무선 충전을 방해하는 역할을 하게 되어 무선 전력 수신 장치(20)에 제대로 전력이 제공되지 못하는 등의 문제가 발생하게 된다.
따라서, 무선 전력 송신 장치(100)는 이러한 외부 물체를 감지하는 것이 중요하다.
무선 전력 송신 장치(100)는 송신 코일의 임피던스 변화를 감지하는 등의 방식으로 이물질을 검출한다. 이러한 경우, 동전이나 금박 등의 이물질의 경우에는 이러한 방식으로 검출이 용이하나, 전자 태그 등과 같은 이물질의 경우에는 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 코일에 유발되는 전류 변화가 매우 미세하여 이를 감지하기 어렵다.
따라서, 본 발명에 따른 무선 전력 송신 장치(100)는 이러한 전자 태그를 검출하기 위한 전자 태그를 검출할 수 있는 전자 태그 검출부를 일 구성요소로 포함하여, 무선 전력 전송이 이루어지는 동안에도 인근의 전자 태그를 정확하게 검출할 수 있으며 그에 따라 전자 태그의 파손을 방지하고 무선 충전의 효율을 증대시킬 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(100)에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치를 설명하는 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 무선 충전부(120), 전자 태그 검출부(130) 및 제어부(110)를 포함할 수 있다.
무선 충전부(120)는 제1 주기마다 주기적으로 숏 비콘 신호를 송출하여 무선 전력 송신 장치(100)와 인접한 영역에 무선 전력 수신 장치가 존재하는지 확인할 수 있다. 무선 충전부(120)는 무선 전력 송신 장치(100)와 인접한 영역에 무선 전력 수신 장치가 존재하는 것으로 확인되면, 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
여기에서, 무선 전력 송신 장치(100)와 '인접한 영역'은 무선 충전부(120)가 무선으로 외부 물체를 감지할 수 있는 영역을 의미한다.
전자 태그 검출부(130)는 제2 주기마다 주기적으로 태그 감지 신호를 송출하여 무선 전력 송신 장치(100)로부터 인접한 영역에 무선 태그가 존재하는지 감지할 수 있다. 여기에서, 무선 전력 송신 장치(100)와 '인접한 영역'은 전자 태그 검출부(130)가 무선으로 외부의 전자 태그를 감지할 수 있는 영역을 의미한다.
제어부(110)는 무선 충전부(120) 및 전자 태그 검출부(130)를 제어할 수 있다.
제어부(110)는 무선 충전부(120)에 의하여 무선으로 전력이 송신되는지 여부에 무관하게, 주기적으로 태그 감지 신호를 송출하도록 전자 태그 검출부(130)를 제어할 수 있다. 이는, 무선 충전부(120)와 전자 태그 검출부(130)는 서로 독립적으로 제어가 가능하므로, 무선 충전이 준비되는 과정이든 무선 충전이 이루어지는 과정 이든 상관없이 전자 태그를 감지할 수 있도록 하기 위함이다.
제어부(110)는 무선 충전부(120)에 의하여 무선으로 전력이 송신되는 중에, 전자 태그 검출부(130)에 의하여 무선 태그가 감지되면, 무선 충전부가 무선으로 전력을 송신하는 것을 중단할 수 있다.
무선 충전부(120)는 외부 물체의 접근을 감지하는 셀렉션 페이즈, 상기 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인하는 핑 페이즈 및 상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 전력 전송 페이즈 중 어느 하나의 페이즈를 수행할 수 있다. 제어부(110)는 상기 셀렉션 페이즈 이후 상기 전력 전송 페이즈 이전에, 무선 태그가 존재하는지 확인하도록 전자 태그 검출부(130)를 동작시킬 수 있다.
여기에서, 제어부(110)는 셀렉션 페이즈 이후 전력 전송 페이즈 이전에, 전자 태그 검출부(130)에 의하여 무선 태그가 존재하는 것으로 판단되면, 무선 충전부(120)가 전력 전송 페이즈를 수행하지 않도록 제어할 수 있다.
또는, 제어부(110)는 셀렉션 페이즈 이후 전력 전송 페이즈 이전에, 전자 태그 검출부(130)에 의하여 무선 태그가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 무선 충전부(120)가 전력 전송 페이즈를 수행하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)가 송출하는 숏 비콘 신호의 제1 주기는, 전자 태그 검출부(130)가 송출하는 태그 감지 신호의 제2 주기와 같거나 또는 상기 제2 주기보다 더 길 수 있다.
이러한 실시예에서, 제어부(110)는 무선 충전부(120)의 동작 페이즈에 따라 태그 감지 신호의 제2 주기를 조절하도록 전자 태그 검출부(130)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(110)는 무선 충전부(120)가 무선으로 전력을 충전하는 전력 전송 페이즈 동안에는 제1 간격으로 태그 감지 신호를 송출하도록 전자 태그 검출부(130)를 제어하고, 무선 충전부(120)가 무선으로 전력을 충전하지 않는 핑 페이즈 또는 핑 페이즈 동안에는 상기 제1 간격보다 긴 제2 간격으로 태그 감지 신호를 송출하도록 전자 태그 검출부(130)를 제어할 수 있다.
즉, 예컨대, 무선 전력 송신 장치(100)가 셀렉션 페이즈나 핑 페이즈인 경우에서의 태그 감지 신호의 주기는, 무선 전력 송신 장치(100)가 전력 전송 페이즈인 경우에서의 태그 감지 신호의 주기보다 길 수 있다. 이는, 전력 전송 페이즈 이전인 셀렉션 페이즈나 핑 페이즈 등에서는 무선 충전부(120)에서 송출되는 자기장의 세기가 비교적 약하므로 그로 인하여 전자 태그의 파손이 발생하지 않을 수 있으나, 전력 전송 페이즈에서 무선 충전부(120)에서 송출되는 자기장의 세기는 비교적 강하므로 그로 인하여 전자 태그의 파손이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 전력 전송 페이즈에서는 태그 감지 신호의 주기를 짧게 하여 자주 태그 감지 신호를 송출함으로써, 전자 태그의 파손을 방지할 수 있다.
이러한 제어부(110)의 동작에 대해서는, 도 5 내지 도 8을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있다.
도 4는 도 3에 무선 전력 송신 장치의 각 구성요소의 구체적인 일 예를 도시하는 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(101)는 무선 충전부(120) 및 전자 태그 검출부(130)를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라, 전원 공급부(110)를 더 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 직류 전압을 공급할 수 있다. 일 예로, 전원 공급부(110)는 상용 교류 전압을 입력받아 소정 크기의 직류 전압을 제공하는 파워 어댑터 일 수 있다.
무선 충전부(120)는 제1 직류-직류 컨버터(121), 인버터(122), 무선 충전 제어기(미도시) 및 송신 공진기(124)를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라, 제1 매칭 회로(123)를 더 포함할 수 있다.
제1 직류-직류 컨버터(121)는 전원 공급부(110)에서 제공하는 직류 전압을 승압하고, 인버터(122)는 제1 직류-직류 컨버터(121)에서 출력된 승압된 직류 전원에 대하여 스위칭 동작하여 수신 코일(150)에 교류 전압을 제공할 수 있다. 따라서, 수신 코일(150)에는 교류 전류가 흐르게 되고 그에 따라 수신 코일(150)은 자기장을 형성하여 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 제공할 수 있다.
무선 충전 제어기(미도시)는 제1 직류-직류 컨버터(121) 또는 인버터(122)의 동작을 제어할 수 있다.
일 예로, 무선 충전 제어기(미도시)는 주기적으로 검출 신호-예컨대, 숏 비콘 신호 등-를 송출하도록 인버터(122)를 제어할 수 있다. 무선 충전 제어기(미도시)는 이러한 검출 신호를 송출하는 송신 코일부(150)의 상태 변화-예컨대, 임피던스의 변화 등-로부터 무선 전력 송신 장치의 주변에 외부 물체가 존재하는 것을 판단할 수 있다. 무선 충전 제어기(미도시)는 외부 물체가 존재하는 것으로 확인되면, 해당 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인하고, 무선 전력 수신 장치이면 무선으로 전력을 수신하도록 인버터(122)를 제어할 수 있다.
또는, 무선 충전 제어기(미도시)는 외부 물체가 무선 전력 수신 장치가 아닌 것으로 판단되면, 이물질 검출(Foreign Object Detection) 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 이물질 검출 제어는 무선 전력이 송출 중이면 무선 전력의 송출을 즉시 중단하거나, 또는 무선 전력 전송을 위한 준비 과정을 중단하고 알림을 제공하는 등과 같이 상황에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
무선 충전 제어기(미도시)는 제어부(110, 도 3에 도시됨)의 제어에 따라 이물질 검출(Foreign Object Detection) 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 무선 충전부(120) 자체적으로는 이물질이 검출되지 않은 경우이나 전자 태그 검출부(130)에서 전자 태그를 검출한 경우, 제어부(110, 도 3에 도시됨)는 무선 충전 제어기(미도시)에 이물질 검출(Foreign Object Detection) 제어를 수행하도록 제어할 수 있다.
전자 태그 검출부(130)는 제2 직류-직류 컨버터(131), 무선 태그 리더부(132) 및 안테나(134)를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라, 제2 매칭 회로(133)를 더 포함할 수 있다.
제2 직류-직류 컨버터(131)는 전원 공급부(110)에서 제공하는 직류 전압을 제공받아 변압할 수 있다. 일 예로, 제2 직류-직류 컨버터(131)는 전원 공급부(110)에서 제공하는 직류 전압을 소정 크기로 감압하는 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터 일 수 있다.
무선 태그 리더부(132)는 제2 직류-직류 컨버터(131)에서 출력된 감압된 직류 전압을 이용하여 무선 태그와 무선으로 통신을 수행하기 위한 동작, 즉, 무선 태그를 감지하기 위한 태그 감지 신호를 송출할 수 있다.
무선 태그 리더부(132)는 만일 무선 태그가 감지되면, 이를 무선 충전 제어기(미도시)에 알려 제어부(110, 도 3에 도시됨) 가 상술한 제어 등을 수행하도록 할 수 있다.
한편, 무선 충전부(120)는 충전 과정에 따라 서로 구분되는 복수의 페이즈로 분류되어 동작할 수 있으며, 도 5는 이러한 무선 전력 전송을 수행하는 각 페이즈(Phase)를 도시하는 도면으로서, 도 5를 참조하여 무선 전력 전송의 각 단계에 대하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 무선 전력 전송을 위해서 최초 셀렉션 페이즈(Selection Phase)가 수행된다. 셀렉션 페이즈에서, 무선 충전부(120)는 송신 공진기를 통하여 외부 장치 검출 신호-예컨대, 숏 비콘 신호-를 송출할 수 있다.
무선 충전부(120)는 외부 장치 검출 신호에 대한 변화-예컨대 임피던스의 변화 등-가 발생하면 특정한 외부 물체가 무선 전력 송신 장치의 주변에 위치한 것으로 판단할 수 있다.
셀렉션 페이즈에서 소정의 외부 물체가 인접한 것으로 판단되면, 핑 신호-예컨대, 롱 비콘 신호-를 이용하여 대상 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인할 수 있다. 이를 핑 페이즈(PING Phase)라 한다.
무선 전력 수신 장치는 핑 신호를 수신하면, 그에 대한 응답 신호를 송출할 수 있다. 응답 신호는 신호 세기 정보, 무선 전력 수신 장치의 종류에 대한 정보, 요구 전력에 대한 정보, 전압에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 무선 전력 송신 장치는 핑 신호에 대한 무선 전력 수신 장치의 응답 신호를 이용하여 대상 및 전력 요구를 확인할 수 있다(Identification & Configuration Phase).
이후, 무선 충전부(120)는 확인된 정보를 이용하여 무선으로 전력을 제공하게 되며, 이는 전력 전송 페이즈(Power transfer Phase)가 된다.
이상에서와 같이, 무선 충전부(120)는 셀렉션 페이즈, 핑 페이즈 및 전력 전송 페이즈를 순차적으로 수행함으로써, 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 송출 신호를 예시하는 도면들이다. 도 6 내지 도 7에서 그래프 (a)는 무선 충전부(120)의 출력 신호를, 그래프 (b)는 전자 태그 검출부(130)의 출력 신호를 도시하고 있다.
도 6에 도시된 예는, 무선 전력 송신 장치가 전자 태그를 감지하지 않은 경우를 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 무선 충전부(120)는 무선 전력 수신 장치를 검출하기 위한 숏 비콘 신호(611, 612)를 주기적으로 송출하고 있다. 한편, 숏 비콘 신호(613)에 변화가 감지되면, 무선 충전부(120)는 롱 비콘 신호(614)를 송출하여 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인할 수 있다. 외부 물체가 무선 전력 수신 장치로 확인되면, 무선 충전부(120)는 전력 전송 페이즈(615)를 통하여 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
전자 태그 검출부(130)는 주기적으로 태그 감지 신호(621, 622)를 송출하고 있다. 도 6에 도시된 예에서는 전자 태그가 감지되지 않은 예이므로, 무선 충전부(120)는 일반적인 제어만을 수행함을 알 수 있다.
한편, 도 6에서는, 숏 비콘 신호(611, 612)와 태그 감지 신호(621, 622)가 동일한 주기를 가지는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다.
도 7에 도시된 예는, 무선 전력 송신 장치가 전자 태그를 감지한 경우를 도시하고 있다.
도 7를 참조하면, 무선 충전부(120)는 무선 전력 수신 장치를 검출하기 위한 숏 비콘 신호(711, 712)를 주기적으로 송출하고 있다. 한편, 숏 비콘 신호(713)에 변화가 감지되면, 무선 충전부(120)는 롱 비콘 신호(714)를 송출하여 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인할 수 있다. 외부 물체가 무선 전력 수신 장치로 확인되면, 무선 충전부(120)는 전력 전송 페이즈(715)를 통하여 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.
전자 태그 검출부(130)는 주기적으로 태그 감지 신호(721, 722)를 송출하고 있다. 전자 태그 검출부(130)는 태그 감지 신호(723)에 의하여 전자 태그를 검출하면, 이를 제어부(110)에 알리고, 제어부(110)는 무선으로 전력을 전송하는 것을 중단하도록 무선 충전부(120)를 제어할 수 있다.
전자 태그가 다시 검출되지 않게 되면(724), 전자 태그 검출부(130)는 이를 제어부(110)에 알리고, 제어부(110)는 무선 충전부(120)가 다시 동작하도록 -도시된 예에서는 다시 숏 비콘 신호(716)를 송출하도록- 제어 할 수 있다.
이상에서는, 무선 전력 송신 장치의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 제어 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다. 한편, 이하에서 설명할 무선 전력 송신 장치의 제어 방법은, 도 1 내지 도 7을 참조하여 기 설명한 무선 전력 송신 장치에서 수행되므로, 도 1 내지 도 7을 참조하여 기 설명한 내용으로부터 쉽게 이해할 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 제어부(110)는 외부 물체의 접근을 감지하는 셀렉션 페이즈, 상기 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인하는 핑 페이즈 및 상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 전력 전송 페이즈를 순차로 수행하도록 무선 충전부(120)를 제어할 수 있다(S810).
제어부(110)는 무선 충전부가 상기 셀렉션 페이즈, 상기 핑 페이즈 및 상기 전력 전송 페이즈 중 어느 페이즈를 수행하는지에 무관하게, 무선 태그가 존재하는지 확인하도록 근거리 태그 검출부(130)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(110)는 상기 셀렉션 페이즈 이후 상기 전력 전송 페이즈 이전에, 상기 무선 태그가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 무선 충전부가 상기 전력 전송 페이즈를 수행하지 않도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(110)는 무선 충전부(120)에 의하여 무선으로 전력이 송신되는 중에, 전자 태그 검출부(130)에 의하여 무선 태그가 감지되면, 무선 충전부가 무선으로 전력을 송신하는 것을 중단할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(110)는 셀렉션 페이즈 이후 전력 전송 페이즈 이전에, 전자 태그 검출부(130)에 의하여 무선 태그가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 무선 충전부(120)가 전력 전송 페이즈를 수행하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(100)가 송출하는 숏 비콘 신호의 제1 주기는, 전자 태그 검출부(130)가 송출하는 태그 감지 신호의 제2 주기와 같거나 또는 상기 제2 주기보다 더 길 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어부(110)는 무선 충전부(120)의 동작 페이즈에 따라 태그 감지 신호의 제2 주기를 조절하도록 전자 태그 검출부(130)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(110)는 무선 충전부(120)가 무선으로 전력을 충전하는 전력 전송 페이즈 동안에는 제1 간격으로 태그 감지 신호를 송출하도록 전자 태그 검출부(130)를 제어하고, 무선 충전부(120)가 무선으로 전력을 충전하지 않는 핑 페이즈 또는 핑 페이즈 동안에는 상기 제1 간격보다 긴 제2 간격으로 태그 감지 신호를 송출하도록 전자 태그 검출부(130)를 제어할 수 있다.
즉, 예컨대, 무선 전력 송신 장치(100)가 셀렉션 페이즈나 핑 페이즈인 경우에서의 태그 감지 신호의 주기는, 무선 전력 송신 장치(100)가 전력 전송 페이즈인 경우에서의 태그 감지 신호의 주기보다 길 수 있다. 이는, 전력 전송 페이즈 이전인 셀렉션 페이즈나 핑 페이즈 등에서는 무선 충전부(120)에서 송출되는 자기장의 세기가 비교적 약하므로 그로 인하여 전자 태그의 파손이 발생하지 않을 수 있으나, 전력 전송 페이즈에서 무선 충전부(120)에서 송출되는 자기장의 세기는 비교적 강하므로 그로 인하여 전자 태그의 파손이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 전력 전송 페이즈에서는 태그 감지 신호의 주기를 짧게 하여 자주 태그 감지 신호를 송출함으로써, 전자 태그의 파손을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 무선 전력 송신 장치
110 : 제어부
120 : 무선 충전부
121 : 제1 직류-직류 컨버터 122 : 인버터
123 : 제1 매칭회로 124 : 송신 공진기
130 : 전자 태그 검출부
131 : 제2 직류-직류 컨버터 132 : 전자 태그 리더기
133 : 제2 매칭회로 134 : 안테나
20 : 무선 전력 수신 장치
30 : 전자 기기

Claims (10)

  1. 제1 주기마다 주기적으로 숏 비콘 신호를 송출하여 무선 전력 송신 장치와 인접한 영역에 무선 전력 수신 장치가 존재하는지 확인하고, 확인된 상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 무선 충전부;
    제2 주기마다 주기적으로 태그 감지 신호를 송출하여 상기 무선 전력 송신 장치로부터 인접한 영역에 무선 태그가 존재하는지 감지하는 전자 태그 검출부; 및
    상기 무선 충전부에 의하여 무선으로 전력이 송신되는지 여부에 무관하게, 주기적으로 상기 태그 감지 신호를 송출하도록 상기 전자 태그 검출부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 무선 전력 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 무선 충전부에 의하여 무선으로 전력이 송신되는 중에, 상기 전자 태그 검출부에 의하여 상기 무선 태그가 감지되면, 상기 무선 충전부가 무선으로 전력을 송신하는 것을 중단하도록 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무선 충전부는
    외부 물체의 접근을 감지하는 셀렉션 페이즈;
    상기 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인하는 핑 페이즈; 및
    상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 전력 전송 페이즈;를 순차적으로 수행하고,
    상기 제어부는
    상기 셀렉션 페이즈 이후 상기 전력 전송 페이즈 이전에, 상기 무선 태그가 존재하는지 확인하도록 상기 전자 태그 검출부를 동작시키는 무선 전력 송신 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 셀렉션 페이즈 이후 상기 전력 전송 페이즈 이전에, 상기 전자 태그 검출부에 의하여 상기 무선 태그가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 무선 충전부가 상기 전력 전송 페이즈를 수행하지 않도록 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 셀렉션 페이즈 이후 상기 전력 전송 페이즈 이전에, 상기 전자 태그 검출부에 의하여 상기 무선 태그가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 무선 충전부가 상기 전력 전송 페이즈를 수행하도록 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 주기는
    상기 제2 주기와 같거나 또는 상기 제2 주기보다 더 긴 무선 전력 송신 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 무선 충전부의 동작 페이즈에 따라 상기 태그 감지 신호의 주기를 조절하도록 상기 전자 태그 검출부를 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 무선 충전부가 무선으로 전력을 충전하는 동안에는 제1 간격으로 상기 태그 감지 신호를 송출하도록 제어하고, 상기 무선 충전부가 무선으로 전력을 충전하지 않는 동안에는 상기 제1 간격보다 긴 제2 간격으로 상기 태그 감지 신호를 송출하도록 상기 전자 태그 검출부를 제어하는 무선 전력 송신 장치.
  9. 외부 물체의 접근을 감지하는 셀렉션 페이즈, 상기 외부 물체가 무선 전력 수신 장치인지 확인하는 핑 페이즈 및 상기 무선 전력 수신 장치에 무선으로 전력을 송신하는 전력 전송 페이즈를 순차로 수행하도록 무선 충전부를 제어하는 단계; 및
    상기 무선 충전부가 상기 셀렉션 페이즈, 상기 핑 페이즈 및 상기 전력 전송 페이즈 중 어느 페이즈를 수행하는지에 무관하게, 무선 태그가 존재하는지 확인하도록 전자 태그 검출부를 제어하는 단계;
    를 포함하는 무선 전력 송신 장치의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 장치의 제어 방법은
    상기 셀렉션 페이즈 이후 상기 전력 전송 페이즈 이전에, 상기 무선 태그가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 무선 충전부가 상기 전력 전송 페이즈를 수행하지 않도록 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 무선 전력 송신 장치의 제어 방법.
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