KR20180071612A

KR20180071612A - Foreign Object Detection Method and Apparatus therefor

Info

Publication number: KR20180071612A
Application number: KR1020160174436A
Authority: KR
Inventors: 채용석
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-06-28
Also published as: KR102617673B1

Abstract

The present invention relates to a foreign substance detection method for wireless charging and an apparatus therefor. According to an embodiment of the present invention, a method for detecting foreign substances in a wireless power transmitter for wirelessly transmitting power to a wireless power receiver by using a resonance circuit comprises: a step of measuring the intensity of power transmitted through the resonance circuit in a power transmission step; a step of receiving a feedback packet including information on received signal intensity from the wireless power receiver; a step of determining whether information on the received signal intensity is normal; a step of correcting received power intensity corresponding to information on the received signal intensity by applying a predetermined offset when the received power intensity is not normal as a result of the determination; a step of calculating a path loss on the basis of the measured intensity of the transmission power and the corrected received power intensity; and a step of detecting foreign materials by comparing the calculated path loss and a path loss threshold value. Accordingly, the present invention can more accurately detect foreign materials.

Description

FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a foreign object detection method,

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 상세하게, 무선 전력 전송 경로상에 존재하는 이물질을 검출하는 것이 가능한 이물질 검출 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 technique, and more particularly, to a foreign matter detection method capable of detecting foreign matter existing on a wireless power transmission path and an apparatus therefor.

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, 이물질(FO: Foreign Object)이 존재하는 경우, 무선 전력 송신기로부터 송출된 전자기 신호가 이물질에 유도된다. 일 예로, FO는 동전, 클립, 핀, 볼펜 등을 포함할 수 있다.When a conductor other than a wireless power receiver is present in a wireless rechargeable region, that is, a foreign object (FO: Foreign Object), the electromagnetic signal transmitted from the wireless power transmitter is induced in the foreign matter. 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 빠르게 제거되지 않는 경우, 전력 전송 효율이 저하되어 전력 낭비를 초래할 뿐만 아니라 과열로 인해 기기의 손상을 야기시킬 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 quickly, the power transmission efficiency may be lowered, resulting in a waste of power, and possibly causing damage to the device due to overheating.

따라서, 무선 전력 전송 경로상에 위치한 FO를 정확히 검출하는 것은 무선 충전 기술 분야에서 중요한 이슈로 부각되고 있다.Therefore, accurate detection of the FO located on the wireless power transmission path has emerged as an important issue in wireless charging technology.

현재 Qi 을 따르는 무선 충전 시스템에서는 충전 영역에 배치된 이물질을 검출하는 대표적인 방법으로 전송 전력의 경로 손실에 기반한 방법과 품질 인자 값(Quality Factor Value)의 변화에 기반한 방법이 사용되고 있다.In a wireless charging system that follows the current Qi, a method based on the path loss based on the transmission power and a method based on the change in the quality factor value (Quality Factor Value) is used as a representative method for detecting foreign matter disposed in the charging area.

하지만, 전송 전력의 경로 손실에 기반한 이물질 검출 방법의 경우, 무선 전력 수신기로부터 정확한 수신 신호 세기에 관한 정보가 수신되지 못하는 경우, 무선 전력 송신기는 이물질 검출에 실패할 수 있다. However, in the case of the foreign matter detection method based on the path loss of the transmission power, the wireless power transmitter may fail to detect the foreign matter when information on the correct received signal strength can not be received from the wireless power receiver.

수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아니면, 무선 전력 전송 경로상에 실제 이물질이 배치되지 않았음에도 불구하고, 무선 전력 송신기가 이물질이 배치된 것으로 오판하여 충전을 중단시키는 문제점이 발생될 수 있다.If the information about the received signal strength is not normal, a problem may occur that the wireless power transmitter misjudges that the foreign substance is disposed and stops the charging although the foreign substance is not disposed on the wireless power transmission path.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 전력 전송 경로상에 존재하는 이물질을 검출하는 것이 가능한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a foreign matter detection method capable of detecting a foreign matter present on a wireless power transmission path and an apparatus therefor.

본 발명의 다른 목적은 무선 전력 수신기로부터 피드백되는 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부에 기반하여 적응적으로 수신 전력 세기를 보정함으로써, 이물질이 존재하지 않음에도 전력 전송이 중단되는 것을 미연에 방지하는 것이 가능한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for adaptively adjusting received power intensity based on normality of information about received signal strength fed back from a wireless power receiver so as to prevent power transmission from being interrupted even when no foreign matter exists And to provide an apparatus therefor.

본 발명의 또 다른 목적은 고정 주파수 방식의 무선 전력 송신기에서 전송 전력의 세기 대비 수신 전력의 세기가 비정상적인 수신기가 식별되면, 수신 전력 세기를 보정하여 이물질을 검출하는 것이 가능한 이물질 검출 방법 및 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a foreign matter detection method and apparatus capable of detecting a foreign matter by correcting a received power intensity when a receiver having an abnormality in the received power with respect to the strength of the transmitted power is identified in a fixed- .

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 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a foreign matter detection method and an apparatus therefor.

본 발명의 일 실시예에 따른 구비된 공진 회로를 이용하여 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신기에서의 이물질 검출 방법은 전력 전송 단계에서 상기 공진 회로를 통해 전송되는 전력의 세기를 측정하는 단계와 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 피드백 패킷을 상기 무선 전력 수신기로부터 수신하는 단계와 상기 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 상기 수신 전력 세기가 정상이 아니면, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 상응하는 수신 전력 세기를 소정 옵셋을 적용하여 보정하는 단계와 상기 측정된 전송 전력의 세기와 상기 보정된 수신 전력 세기에 기반하여 경로 손실을 산출하는 단계와 상기 산출된 경로 손실과 경로 손실 임계 값을 비교하여 이물질을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.A method of detecting a foreign matter in a wireless power transmitter that wirelessly transmits power to a wireless power receiver using a resonant circuit according to an embodiment of the present invention includes measuring a strength of power transmitted through the resonant circuit in a power transmitting step Receiving a feedback packet including information on a received signal strength from the wireless power receiver and determining whether information on the received signal strength is normal; and if the received power strength is normal Alternatively, the method may further include correcting a received power intensity corresponding to the received signal strength by applying a predetermined offset, calculating a path loss based on the measured transmit power and the corrected received power, And comparing the calculated path loss with the path loss threshold value to detect foreign matter It can hamhal.

여기서, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보는 전력 전송 단계에서 주기적으로 수신되는 Qi 표준에 정의된 신호 세기 패킷일 수 있다.Here, the information on the received signal strength may be a signal strength packet defined in the Qi standard periodically received in the power transmission step.

일 예로, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단하는 단계는 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 기반하여 수신 전력 세기를 계산하는 단계와 상기 측정된 전송 전력의 세기에 대응하여 상기 무선 전력 수신기에서 수신 가능한 최소 수신 전력 세기를 지시하는 임계 값을 결정하는 단계와 상기 계산된 수신 전력 세기가 상기 임계 값보다 작으면, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.For example, the step of determining whether the information on the received signal strength is normal may include calculating a received power intensity based on information on the received signal strength, Determining a threshold indicative of a minimum received power strength that can be received by the receiver; and determining that the information about the received signal strength is not normal if the calculated received power strength is less than the threshold value have.

다른 일 예로, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단하는 단계는 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 기반하여 수신 전력 세기를 계산하는 단계와 상기 측정된 전송 전력의 세기 대비 상기 계산된 수신 전력 세기의 비율을 계산하는 단계와 상기 계산된 비율이 상기 무선 전력 송신기에 대응하여 미리 측정된 최대 경로 손실 비율보다 작으면 상기 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In another example, the step of determining whether the information on the received signal strength is normal may include calculating a received power intensity based on information on the received signal strength, and calculating the calculated received power And determining that the information on the received signal strength is not normal if the calculated ratio is less than a predetermined maximum path loss ratio corresponding to the wireless power transmitter .

또한, 상기 이물질 검출 방법은 충전 모드를 설정하는 단계를 더 포함하고, The foreign matter detecting method may further include setting a charge mode,

상기 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단하는 단계는 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 기반하여 수신 전력 세기를 계산하는 단계와 상기 설정된 충전 모드에 대응되는 수신 신호 세기 임계 값을 결정하는 단계와 상기 계산된 수신 전력 세기가 상기 수신 신호 세기 임계 값보다 작으면, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining whether the information on the received signal strength is normal may include calculating a received power intensity based on information on the received signal strength and determining a received signal strength threshold corresponding to the set charged mode, And determining that the information about the received signal strength is not normal if the calculated received power intensity is smaller than the received signal strength threshold value.

또한, 상기 수신 전력 세기를 보정하는 단계는 상기 설정된 충전 모드에 대응되는 옵셋을 결정하는 단계와 상기 설정된 충전 모드가 고속 충전 모드이면, 상기 수신 전력 세기에 상기 결정된 옵셋을 더하여 상기 수신 전력 세기를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of correcting the received power intensity may further include the steps of: determining an offset corresponding to the set charging mode; and adding the determined offset to the received power intensity if the set charging mode is the fast charging mode, .

또한, 상기 이물질을 검출하는 단계는 상기 설정된 충전 모드에 기반하여 경로 손실 임계 값을 결정하는 단계와 상기 산출된 경로 손실이 상기 경로 손실 임계 값을 초과하면, 상기 무선 전력의 전송 경로상에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step of detecting the foreign matter may further include determining a path loss threshold value based on the set charging mode, and determining a foreign matter on the transmission path of the wireless power if the calculated path loss exceeds the path loss threshold value. And judging that there is a presence.

또한, 상기 이물질 검출 방법은 협상 단계에서 품질 인자 값에 기반하여 이물질을 검출하는 단계를 더 포함하되, 상기 협상 단계 및 상기 전력 전송 단계 중 적어도 하나의 단계에서 이물질이 검출되면, 최종적으로 이물질이 검출된 것으로 판단될 수 있다.The foreign substance detecting method may further include a step of detecting foreign matter based on the quality factor value in the negotiation step, wherein when foreign matter is detected in at least one of the negotiation step and the power transmission step, .

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 구비된 공진 회로를 이용하여 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전력 송신기에서의 이물질 검출 방법은 협상 단계에서 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행하지 않고, 전력 전송 단계로 진입하여 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차 개시하는 단계와 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 피드백 패킷이 수신되면, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 정상이 아니면, 상기 개시된 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 종료하고, 상기 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The method of detecting a foreign matter in a wireless power transmitter that transmits power wirelessly to a wireless power receiver using a resonant circuit according to another embodiment of the present invention is a method of detecting a foreign matter in a wireless power transmitter without performing a foreign matter detection procedure based on a quality factor value A step of entering a power transmission step and starting a foreign matter detection procedure based on a path loss and a step of judging whether information about the received signal strength is normal if a feedback packet including information on the received signal strength is received, And if not, terminating the foreign matter detection procedure based on the path loss described above, and performing a foreign matter detection procedure based on the quality factor value.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기에 무선 전력을 전송하는 무선 전력 송신기는 전력 신호를 무선으로 전송하는 공진 회로와 상기 전송되는 전력 신호의 세기를 측정하는 측정부와 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 피드백 패킷을 수신하는 복조부와 상기 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단하는 제어부를 포함하고, 상기 판단 결과, 상기 수신 전력 세기에 관한 정보가 정상이 아니면, 상기 제어부가 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 상응하는 수신 전력 세기를 소정 옵셋을 적용하여 보정하고 상기 측정된 전력 신호의 세기 및 상기 보정된 수신 전력 세기에 기반하여 경로 손실을 산출하여 이물질을 검출할 수 있다.A wireless power transmitter for transmitting wireless power to a wireless power receiver according to another embodiment of the present invention includes a resonance circuit for wirelessly transmitting a power signal, a measurement unit for measuring the strength of the transmitted power signal, And a control unit for determining whether the information about the received signal strength is normal. If it is determined that the information about the received power intensity is not normal, the control unit The reception power intensity corresponding to the information about the received signal strength may be corrected by applying a predetermined offset and the foreign matter may be detected by calculating the path loss based on the measured power signal intensity and the corrected received power intensity.

일 예로, 상기 제어부가 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 기반하여 수신 전력 세기를 계산하고, 상기 측정된 전송 전력의 세기에 대응하여 상기 무선 전력 수신기에서 수신 가능한 최소 수신 전력 세기를 지시하는 임계 값을 결정하고, 상기 계산된 수신 전력 세기가 상기 임계 값보다 작으면, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단할 수 있다.For example, the controller calculates a received power intensity based on information on the received signal strength, and calculates a threshold value indicating a minimum received power strength that can be received by the wireless power receiver in correspondence with the measured transmit power And if the calculated received power intensity is smaller than the threshold value, it can be determined that information on the received signal strength is not normal.

다른 일 예로, 상기 제어부가 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 기반하여 수신 전력 세기를 계산하고, 상기 측정된 전송 전력의 세기 대비 상기 계산된 수신 전력 세기의 비율을 계산하고, 상기 계산된 비율이 상기 무선 전력 송신기에 대응하여 미리 측정된 최대 경로 손실 비율보다 작으면 상기 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단할 수 있다.In another example, the controller calculates a received power intensity based on information on the received signal strength, calculates a ratio of the calculated received power intensity to the measured transmit power, It can be determined that the information on the received signal strength is not normal if the ratio is smaller than a predetermined maximum path loss ratio corresponding to the wireless power transmitter.

또 다른 일 예로, 상기 제어부가 상기 무선 전력 수신기로부터 요청에 따라 충전 모드를 설정하고, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보에 기반하여 수신 전력 세기를 계산하고, 상기 설정된 충전 모드에 대응되는 수신 신호 세기 임계 값을 결정하고, 상기 계산된 수신 전력 세기가 상기 수신 신호 세기 임계 값보다 작으면, 상기 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단할 수도 있다.In another example, the controller sets a charging mode according to a request from the wireless power receiver, calculates a reception power intensity based on the information on the reception signal strength, And determines that the information about the received signal strength is not normal if the calculated received power intensity is smaller than the received signal strength threshold.

또한, 상기 제어부가 상기 설정된 충전 모드에 대응되는 옵셋을 결정하고, 상기 설정된 충전 모드가 고속 충전 모드이면, 상기 수신 전력 세기에 상기 결정된 옵셋을 더하여 상기 수신 전력 세기를 보정할 수 있다.The control unit may determine an offset corresponding to the set charging mode, and if the set charging mode is the fast charging mode, the control unit may add the determined offset to the received power intensity to correct the received power intensity.

또한, 상기 제어부가 상기 설정된 충전 모드에 기반하여 경로 손실 임계 값을 결정하고, 상기 산출된 경로 손실이 상기 경로 손실 임계 값을 초과하면, 상기 무선 전력의 전송 경로상에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.The control unit may determine a path loss threshold based on the set charging mode, and if the calculated path loss exceeds the path loss threshold, it is determined that foreign matter exists on the transmission path of the wireless power .

또한, 상기 제어부가 협상 단계에서 품질 인자 값에 기반하여 이물질을 검출하는 절차를 더 수행하고, 상기 협상 단계 및 상기 전력 전송 단계 중 적어도 하나의 단계에서 이물질이 검출되면, 최종적으로 이물질이 검출된 것으로 판단할 수 있다.The control unit may further perform a process of detecting a foreign substance on the basis of the quality factor value in the negotiation step, and if a foreign substance is detected in at least one of the negotiation step and the power transmission step, It can be judged.

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, 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the method and apparatus according to the present invention will be described as follows.

본 발명은 무선 전력 전송 경로상에 존재하는 이물질을 검출하는 것이 가능한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 장점이 있다.An advantage of the present invention is to provide a foreign matter detection method capable of detecting foreign matter existing on a wireless power transmission path and an apparatus therefor.

또한, 본 발명은 무선 전력 수신기로부터 피드백되는 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부에 기반하여 적응적으로 수신 전력 세기를 보정함으로써, 이물질이 존재하지 않음에도 전력 전송이 중단되는 것을 미연에 방지하는 것이 가능한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention can adaptively correct the received power intensity based on the normality of the information about the received signal strength fed back from the wireless power receiver, thereby preventing the power transmission from being interrupted even when no foreign matter exists There is an advantage of providing a possible foreign matter detection method and apparatus therefor.

또한, 본 발명은 고정 주파수 방식의 무선 전력 송신기에서 전송 전력의 세기 대비 수신 전력의 세기가 비정상적인 수신기가 식별되면, 수신 전력 세기를 보정하여 이물질을 검출하는 것이 가능한 이물질 검출 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다. It is another object of the present invention to provide a foreign matter detection method and apparatus capable of detecting a foreign matter by correcting received power intensity when a receiver having an abnormality in received power with respect to intensity of a transmitted power is identified in a fixed- .

또한, 본 발명은 이물질 검출 오류를 최소화시키는 장점이 있을 뿐만 아니라 이를 통해 충전 지연에 따른 사용자 불편을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage of minimizing foreign matter detection errors, and also has an advantage of minimizing user inconvenience due to charging delay.

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 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 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 패킷의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 이물질 검출 상태 패킷(Foreign Object Detection Status Packet)의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 장치에서의 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 검출 장치에서의 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.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 a wireless power transmission procedure according to an embodiment of the present invention.
5 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure according to another embodiment of the present invention.
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.
10 is a view for explaining the types of packets according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a structure of a foreign substance detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram for explaining a message structure of a Foreign Object Detection Status Packet according to the present invention.
13 is a state transition diagram for explaining a foreign matter detection method in a foreign matter detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
14 is a state transition diagram for explaining a foreign matter detection method in a foreign matter detection apparatus according to another embodiment of the present invention.
15 is a flowchart for explaining a foreign matter detection method according to an embodiment of the present invention.
16 is a block diagram for explaining a configuration of a foreign substance detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
17 is a flowchart for explaining a foreign matter detection method according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 마이크로 프로세서상에 로딩된 프로그램의 실행을 통해 구현되는 소프트웨어적인 구성을 의미할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 일부 "모듈" 및 "부"는 하드웨어적으로 구현될 수 있다. 또한, 일부 "모듈" 및 "부"는 소프트웨어 구성과 하드웨어 구성을 조합하여 구성될 수도 있다. 따라서, 이하의 설명에서 사용되는 "모듈" 및 "부"는 소프트웨어적인 구성 요소로만 해석되어서는 아니된다.Suffix "module" and " part "for components used in the following description may refer to a software configuration implemented through execution of a program loaded on a microprocessor, but this is merely an example, Some "modules" and "parts" may be implemented in hardware. In addition, some "modules" and "parts" may be configured by combining a software configuration and a hardware configuration. Accordingly, the terms "module" and "part " used in the following description should not be interpreted solely as software components.

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.

실시예에 설명에 있어서, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치 사이에서 송수신되는 신호를 패킷과 혼용하여 사용하기로 한다. In the description of the embodiment, a signal transmitted and received between the wireless power transmission apparatus and the wireless power reception apparatus is used in combination with the packet.

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) 또는 Qi, 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 a wireless power consortium (WPC), a wireless charging technology standard mechanism, or an electromagnetic induction wireless charging technique defined by Qi, PMA (Power Matters Alliance).

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)(또는 Qi) 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 a Wireless Power Consortium (WPC) (or Qi) and a Power Matters Alliance (PMA), which is a wireless charging technology standard mechanism.

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 모드(또는 기본 충전 모드)를 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 can generate a charging mode packet corresponding to the received fast charging request signal and transmit it to the wireless power transmitting terminal 10 to switch the general low power charging mode (or the basic charging mode) have.

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 신호(Signal Strength Signal, 116)가 수신된 송신 코일(111, 112)을 식별할 수 있다. 여기서, 신호 세기 신호에는 해당 감지 신호에 대응하여 무선 전력 수신기(115)에서 측정된 신호 세기에 관한 정보-이하 설명의 편의를 위해 신호 세기 지시자라 명함-가 포함될 수 있다. As shown in FIG. 3, the wireless power transmitter sequentially transmits the sensing signal 117 through the primary sensing signal transmission procedure shown in FIG. 110, and receives a signal intensity signal Signal Strength Signal 116 may identify the received transmit coil 111, 112. Here, the signal strength signal may include information on the signal strength measured by the wireless power receiver 115 in correspondence with the sensing signal, which is called a signal strength indicator for convenience of explanation.

연이어, 무선 전력 송신기는 도면 번호 120에 도시된 2차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(127)를 순차적으로 송출하고, 신호 세기 신호(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. Subsequently, the wireless power transmitter sequentially transmits the sense signal 127 through the secondary sense signal delivery procedure shown at 120 and transmits the signal strength signal 126 to the transmit coil 111, 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 신호(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 the best aligned transmission coil based on the received signal strength signal 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 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 무선 전력 전송을 위한 무선 전력 송신기의 상태는 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, the state of the wireless power transmitter for wireless power transmission 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 해당 무선 충전 표준에 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(420)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 신호-예를 들면, 신호 세기 신호-를 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 detected, and transmits a digital ping to identify whether the receiver is compatible with the wireless charging standard. If the transmitter does not receive a response signal (e. G., A signal strength signal) for the digital ping in step 420, the process 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 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다. 5 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 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, 570)로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 5, power transmission from a transmitter to a receiver according to an embodiment of the present invention 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 570.

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, S508, S510, S512를 포함함-일 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. 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 includes the steps of transitioning, for example, S502, S504, S508, S510, S512, 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. 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.

선택 단계(510)에서 물체가 감지되는 경우, 무선 전력 송신기는 무선전력 공진 회로, 예를 들어 무선 전력 전송을 위한 송신 코일 및/또는 공진 캐패시터의 품질 인자를 측정할 수 있다. If an object is sensed in the selection step 510, the wireless power transmitter may measure the quality factor of the wireless power resonant circuit, e.g., the transmit coil and / or the resonant capacitor for wireless power transmission.

무선 전력 송신기는 무선전력 공진 회로(예를 들어 전력전송 코일 및/또는 공진 캐패시터)의 인덕턴스를 측정할 수 있다. A wireless power transmitter may measure the inductance of a wireless power resonant circuit (e.g., a power transfer coil and / or a resonant capacitor).

자세한 측정 방법에 대해서는 다른 도면을 통해 대신 설명할 것이다.The detailed measurement method will be explained in the other drawings instead.

품질계수 및/또는 인덕턴스는 향후 협상단계(540)에서 이물질 존재 여부를 판단하는데 사용될 수 있다. The quality factor and / or inductance may be used in future negotiation step 540 to determine whether a foreign object is present.

핑 단계(520)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화(Wake up)시키고, 감지된 물체가 무선 전력 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다(S501). 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(S502). In step 520, the transmitter wakes up the receiver and transmits a digital ping to identify whether the sensed object is a wireless power receiver (S501). 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. If the transmitter receives a signal indicating completion of power transmission from the receiver, that is, the charge completion packet, the transmitter may transition to the selection step 510 (S502).

핑 단계(520)가 완료되면, 송신기는 수신기를 식별하고 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(530)로 천이할 수 있다(S503). 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 (S503).

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(S504). 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), the process can be shifted to the selection step 510 (S504).

송신기는 식별 및 구성 단계(530)에서 수신된 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 received in the identification and configuration step 530. [

확인 결과, 협상이 필요하면, 송신기는 협상 단계(540)로 진입할 수 있다(S505). 협상 단계(540)에서 송신기는 소정 FOD 검출 절차를 수행할 수 있다. As a result of checking, if a negotiation is required, the transmitter may enter the negotiation step 540 (S505). In the negotiation step 540, the transmitter may perform a predetermined FOD detection procedure.

반면, 확인 결과, 협상이 필요하지 않은 경우, 송신기는 곧바로 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다(S506). On the other hand, if it is determined that the negotiation is not required, the transmitter may directly enter the power transmission step 560 (S506).

협상 단계(540)에서, 송신기는 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD(Foreign Object Detection) 상태 패킷을 수신할 수 있다. 또는 기준 인덕턴스 값이 포함된 FOD 상태 패킷을 수신할 수 있다. 또는 기준 품질 인자 값 및 기준 인덕턴스 값이 포함된 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 송신기는 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 품질 인자 임계치를 결정할 수 있다. 송신기는 기준 인덕턴스 값에 기반하여 FO 검출을 위한 인덕턴스 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. Or a FOD state packet including a reference inductance value. Or a status packet including a reference quality factor value and a reference inductance value. At this time, the transmitter can determine a quality factor threshold for FO detection based on the reference quality factor value. The transmitter can determine the inductance threshold for FO detection based on the reference inductance value.

송신기는 결정된 FO 검출을 위한 품질 인자 임계치 및 현재 측정된 품질 인자 값-예를 들면, 핑 단계 이전에 측정된 품질 인자 값일 수 있음-을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The transmitter can detect whether there is an FO in the fill area using the quality factor threshold for the determined FO detection and the currently measured quality factor value, e.g., the quality factor value measured prior to the ping step, Power transmission can be controlled according to the detection result. As an example, if FO is detected, power transmission may be interrupted, but is not limited to this.

송신기는 결정된 FO 검출을 위한 인덕턴스 임계치 및 현재 측정된 인덕턴스 값-예를 들면, 핑 단계 이전에 측정된 인덕턴스 값일 수 있음-을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The transmitter can detect whether there is an FO in the charging region using the inductance threshold for the determined FO detection and the currently measured inductance value - e.g., the inductance value measured before the ping phase - The power transmission can be controlled. As an example, if FO is detected, power transmission may be interrupted, but is not limited to this.

FO가 검출된 경우, 송신기는 선택 단계(510)로 회귀할 수 있다(S508). 반면, FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)를 거쳐 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다(S507 및 S509). 상세하게, 송신기는 FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)에서 수신단에 수신된 전력의 세기를 결정하고, 송신단에서 전송한 전력의 세기를 결정하기 위해 수신단과 송신단에서의 전력 손실을 측정할 수 있다. 즉, 송신기는 보정 단계(550)에서 송신단의 송신 파워와 수신단의 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. If FO is detected, the transmitter may return to the selection step 510 (S508). On the other hand, if no FO is detected, the transmitter may enter power transfer step 560 via correction step 550 (S507 and S509). In detail, if the FO is not detected, the transmitter determines the strength of the power received at the receiving end in the correcting step 550 and determines the power loss at the receiving end and the transmitting end to determine the strength of the power transmitted at the transmitting end Can be measured. That is, the transmitter can predict the power loss based on the difference between the transmitting power of the transmitting end and the receiving power of the receiving end in the correcting step 550. A transmitter according to one embodiment may compensate the threshold for FOD detection by reflecting the predicted power loss.

전력 전송 단계(560)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(S510). In the power transfer step 560, the transmitter determines whether an unexpected packet is received, a desired packet is received for a predefined 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 (S510).

또한, 전력 전송 단계(560)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(570)로 천이할 수 있다(S511). 이때, 재협상이 정상적으로 완료되면, 송신기는 전력 전송 단계(560)로 회귀할 수 있다(S513). Also, in the power transfer step 560, if the transmitter needs to reconfigure the power transfer contract according to the transmitter state change or the like, it may transition to the renegotiation step 570 (S511). At this time, if the renegotiation is normally completed, the transmitter may return to the power transmission step 560 (S513).

송신기는 재협상이 정상적으로 완료되지 않으면, 해당 수신기로의 전력 전송을 중단하고, 선택 단계로(510) 천이할 수도 있다(S512).If the renegotiation is not normally completed, the transmitter stops transmitting power to the receiver and may transition to the selection step 510 (S512).

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. 상기 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 is not necessarily essential, and may be configured to include more or fewer components.

도 6에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(610)는 전원부(660)로부터 DC 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 교류 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.6, when the DC power is supplied from the power supply unit 660, the power converting unit 610 may convert the DC power into AC power having a predetermined intensity.

이를 위해, 전력 변환부(610)는 DC/DC 변환부(611), 인버터(612) 및 주파수 생성기(613)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 인버터(612)는 하프 브릿지 인버터 또는 풀 브릿지 인버터일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 직류 전력을 특정 동작 주파수를 가지는 교류 전력으로 변환할 수 있는 회로 구성이면 족하다.The power converter 610 may include a DC / DC converter 611, an inverter 612, and a frequency generator 613. The inverter 612 may be a half bridge inverter or a full bridge inverter. However, the present invention is not limited thereto, and a circuit configuration capable of converting DC power into AC power having a specific operating frequency is sufficient.

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.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. 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.

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. 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.

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.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.

인버터(612)는 DC/DC 변환된 직류 전력을 주파수 생성기(613)에 의해 생성된 기준 교류 신호에 기반하여 교류 전력으로 변환할 수 있다. 이때, 기준 교류 신호의 주파수-즉, 동작 주파수-는 제어부(640)의 제어 신호에 따라 동적으로 변경될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(600)는 동작 주파수를 조절하여 전송 전력의 세기를 조절할 수도 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 동작 주파수를 결정하고, 결정된 동작 주파수가 생성되도록 주파수 생성기(613)를 동적으로 제어할 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 inverter 612 can convert the DC / DC converted DC power into AC power based on the reference AC signal generated by the frequency generator 613. At this time, the frequency of the reference AC signal - that is, the operating frequency - can be dynamically changed according to the control signal of the controller 640. The wireless power transmitter 600 according to an exemplary embodiment of the present invention may adjust the operating frequency to adjust the transmission power. 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 / To determine the operating frequency, and to dynamically control the frequency generator 613 to produce the determined operating frequency. 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 코일부(622)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 송신 코일부(622)는 제1 내지 제n 송신 코일로 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(620)는 전력 전송을 위한 특정 캐리어 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 반송파 생성기는 다중화기(621)를 통해 전달 받은 인버터(612)의 출력 교류 전력과 믹싱하기 위해 특정 캐리어 주파수를 가지는 교류 신호를 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 각각의 송신 코일에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있음을 주의해야 한다. 본 발명의 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 송신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 송신 코일 별 공진 주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.The power transmitting unit 620 may be configured to include a multiplexer 621 (or a multiplexer), a transmitting coil unit 622, and the like. Here, the transmission coil section 622 may be composed of first to n-th transmission coils. In addition, the power transmitting unit 620 may further include a carrier generator (not shown) for generating a specific carrier frequency for power transmission. In this case, the carrier generator may generate an AC signal having a specific carrier frequency for mixing with the output AC power of the inverter 612 delivered via the multiplexer 621. It should be noted that one embodiment of the present invention may have different frequencies of AC power delivered to each transmit coil. 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.

다중화기(621)는 제어부(640)에 의해 선택된 송신 코일로 교류 전력을 전달하기 위한 스위치 기능을 수행할 수 있다. 제어부(640)는 송신 코일 별 수신되는 신호 세기 지시자에 기반하여 해당 무선 전력 수신기로의 전력 전송에 사용할 송신 코일을 선택할 수 있다.The multiplexer 621 may perform a switch function to transmit AC power to the transmission coil selected by the controller 640. [ The controller 640 may select a transmission coil to be used for power transmission to the corresponding wireless power receiver based on the signal strength indicator received for each transmission coil.

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 통해서만 교류 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선 전력 수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안 DC/DC 변환기(611)의 출력 직류 전력의 세기를 제어하여 무선 전력 수신기 별 전송 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 the AC power to be transmitted only through a specific transmission coil in a specific time slot. At this time, the amount of power transmitted to the corresponding wireless power receiver can be controlled according to the length of the time slot allocated for each transmission coil, but this is only one embodiment. DC power of the DC / DC converter 611 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 다중화기(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 감지될 때마다, 다중화기(621)를 제어하여 해당 송신 코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.The control unit 640 may control the multiplexer 621 so that the detection signals may be sequentially transmitted through the first through 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 transmit a specific event signal to the control unit 640 at predetermined intervals during the ping transmission step. The control unit 640 controls the multiplexer 621 every time the corresponding event signal is detected So that the digital ping can be transmitted through the corresponding transmission coil.

또한, 제어부(640)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 어느 송신 코일을 통해 응답 신호-예를 들면, 신호 세기 신호-가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자를 복조부(632)로부터 수신할 수도 있다. 이때, 제어부(640)는 송신 코일 식별자에 대응되는 신호 세기 지시자를 복조부(632)로부터 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. In addition, the control unit 640 receives from the demodulation unit 632 a predetermined transmission coil identifier for identifying whether a response signal (e.g., a signal strength signal) has been received through a transmission coil during the first detection signal transmission procedure You may. At this time, the control unit 640 can receive the signal strength indicator corresponding to the transmission coil identifier from the demodulation unit 632. 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.

통신부(630)는 변조부(631)와 복조부(632) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. The communication unit 630 may include at least one of a modulation unit 631 and a demodulation unit 632.

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 코일부(622)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일부(622)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 제어 신호 및 상태 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 송신 코일부(622)의 제1 내지 제n 송신 코일에 각각 대응되는 별도의 코일이 무선 전력 송신기(600)에 추가로 구비될 수 있으며, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.In addition, the wireless power transmitter 600 may transmit wireless power using the transmit coil portion 622, as well as exchange various control signals and status information with the wireless power receiver via the transmit coil portion 622 . As another example, a separate coil corresponding to each of the first to n-th transmission coils of the transmission coil section 622 may be additionally provided in the wireless power transmitter 600, and wireless power 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.

또한, 이상의 도 6의 설명에서는 무선 전력 송신기(600)의 전력 전송부(620)가 다중화기(621)와 복수의 송신 코일(622)을 포함하나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 실시예에 따른 전력 전송부(620)는 하나의 송신 코일로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.6, the power transmission unit 620 of the wireless power transmitter 600 includes a multiplexer 621 and a plurality of transmission coils 622, but this is only one embodiment, It should be noted that the power transmission unit 620 according to the embodiment may be composed of one transmission coil.

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 통해 무선 전력 송신기(600)에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(761)는 수신 코일(710)과 정류기(720) 사이의 AC 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 전송 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, An 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 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a structure of a foreign substance detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 이물질 검출 장치(1100)는 무선 전력 송신 장치에 구현될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하면, 무선 전력 수신 장치를 인증하기 위한 계측 기기에 구현될 수도 있다.The foreign substance detecting apparatus 1100 according to the present embodiment may be implemented in a wireless power transmitting apparatus, but it may be implemented in a measuring apparatus for authenticating a wireless power receiving apparatus only in one embodiment.

도 11을 참조하면, 이물질 검출 장치(1100)는 전원부(1101), 직류-직류 변환기(DC-DC Converter, 1110), 인버터(Inverter, 1120), 공진 회로(1130), 측정부(1140), 통신부(1160), 센싱부(1170) 및 제어부(1180)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 이물질 검출 장치(1100)는 무선 전력 송신 장치에 포함되어 구성될 수 있다.11, the foreign matter detecting apparatus 1100 includes a power source unit 1101, a DC-DC converter 1110, an inverter 1120, a resonant circuit 1130, a measuring unit 1140, A communication unit 1160, a sensing unit 1170, and a control unit 1180. [ The foreign matter detecting apparatus 1100 according to the present embodiment may be included in a wireless power transmitting apparatus.

공진 회로(1130)는 공진 캐패시터(1131) 및 송신 코일(또는, 인덕터, 1132)를 포함하여 구성되고, 통신부(1160)는 복조부(1161)와 변조부(1162) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. The resonance circuit 1130 includes a resonance capacitor 1131 and a transmission coil (or an inductor 1132), and the communication unit 1160 includes at least one of a demodulation unit 1161 and a modulation unit 1162, .

전원부(1101)는 외부 전원 단자를 통해 직류 전력을 인가 받아 직류-직류 변환기(1110)에 전달할 수 있다.The power supply unit 1101 may receive the DC power through the external power terminal and transmit the DC power to the DC-DC converter 1110.

직류-직류 변환기(1110)는 제어부(1180)의 제어에 따라 전원부(1101)로부터 입력되는 직류 전력의 세기를 특정 세기의 직류 전력으로 변환할 수 있다. 일 예로, 직류-직류 변환기(1110)는 전압의 세기 조절이 가능한 가변 전압기로 구성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The DC-DC converter 1110 can convert the DC power inputted from the power supply unit 1101 into DC power having a specific intensity under the control of the controller 1180. For example, the DC-DC converter 1110 may be configured as a variable voltage generator capable of adjusting the intensity of a voltage, but is not limited thereto.

인버터(1120)는 변환된 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있다. 인버터(1120)는 구비된 복수의 스위치 제어를 통해 입력되는 직류 전력을 교류 전력 신호로 변환하여 출력할 수 있다. The inverter 1120 can convert the converted DC power into AC power. The inverter 1120 can convert the DC power input through the plurality of switch controls into an AC power signal and output the AC power signal.

일 예로, 인버터(1120)는 하프 브릿지(Half Bridge) 회로 및 풀 브릿지(Full Bridge) 회로 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. For example, the inverter 1120 may include at least one of a half bridge circuit and a full bridge circuit.

인버터(1120)가 하프 브릿지 회로와 풀 브릿지 회로를 모두 포함하여 구성된 경우, 제어부(1180)는 인터버(1120)의 하프 브릿지 회로를 동작시킬지 풀 브릿지 회로를 동작시킬지 동적으로 결정하여 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치에 의해 요구되는 전력의 세기 또는 무선 전력 수신 장치의 전력 등급(Power Class)에 따라 적응적으로 인버터(1120)의 브릿지 모드를 제어할 수 있다. 여기서, 브릿지 모드는 하프 브릿지 회로를 이용하여 교류 전력 신호를 생성하는 하프 브릿지 모드 및 풀 브릿지 회로를 이용하여 교류 신호를 생성하는 풀 브릿지 모드를 포함한다. When the inverter 1120 is configured to include both the half bridge circuit and the full bridge circuit, the control unit 1180 can dynamically determine and control whether to operate the half bridge circuit of the inverter 1120 or the full bridge circuit . The wireless power transmission apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may adaptively control the bridge mode of the inverter 1120 according to the power level required by the wireless power receiving apparatus or the power class of the wireless power receiving apparatus can do. Here, the bridge mode includes a half bridge mode in which an AC power signal is generated using a half bridge circuit, and a full bridge mode in which an AC signal is generated using a full bridge circuit.

일 예로, 무선 전력 수신 장치로부터 5와트(W) 이하의 저전력이 요구되거나 해당 무선 전력 수신 장치의 전력 등급이 소정 저전력(LP: Low Power) 등급에 해당되는 경우, 제어부(1180)는 하프 브릿지 모드로 동작되도록 인버터(1120)를 제어할 수 있다. 반면, 무선 전력 수신 장치로부터 15와트의 높은 전력이 요구되거나 전력 등급이 미드 파워(MP: Mid_Power) 등급에 해당되는 경우, 제어부(1180)는 풀 브릿지 모드로 동작되도록 인버터(1120)를 제어할 수 있다.For example, when a low power of 5 watts (W) or less is requested from a wireless power receiving apparatus or a power level of the wireless power receiving apparatus corresponds to a predetermined low power (LP) rating, the controller 1180 controls the half bridge mode It is possible to control the inverter 1120 so that the inverter 1120 operates. On the other hand, if 15 watts of high power is required from the wireless power receiver or if the power rating corresponds to a MidPower (MP) rating, the controller 1180 may control the inverter 1120 to operate in full bridge mode have.

다른 일 예로, 제어부(1180)는 충전 모드에 따라 적응적으로 인버터(1120)의 브릿지 모드를 제어할 수도 있다. 여기서, 충전 모드는 기본 충전 모드(Baseline Charging Mode)와 고속 충전 모드(Fast Charging Mode)를 포함할 수 있으며, 기본 충전 모드에서 인버터(1120)는 하프 브릿지 모드로 동작되고, 고속 충전 모드에서 인버터(1120)는 풀 브릿지 모드로 동작될 수 있다. 기본 충전 모드에서의 송신기 출력 전력보다 고속 충전 모드에서의 송신기 출력 전력이 높게 설정된다.In another example, the control unit 1180 may adaptively control the bridge mode of the inverter 1120 according to the charging mode. Here, the charging mode may include a baseline charging mode and a fast charging mode. In the primary charging mode, the inverter 1120 is operated in the half bridge mode, and in the fast charging mode, 1120 may be operated in a full bridge mode. The transmitter output power in the fast charging mode is set to be higher than the transmitter output power in the basic charging mode.

또 다른 일 예로, 무선 전력 송신 장치는 센싱부(1170)에 의해 감지된 온도에 따라 적응적으로 브릿지 모드를 결정하고, 결정된 브릿지 모드에 따라 인버터(1120)를 제어할 수도 있다. 일 예로, 하프 브리지 모드를 통해 무선 전력을 전송하는 중 무선 전력 송신 장치의 온도가 소정 기준치를 초과하는 경우, 제어부(1180)는 하프 브리지 모드를 비활성화시키고 풀 브릿지 모드가 활성화되도록 제어할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신 장치는 동일 세기의 전력 전송을 위해 풀 브릿지 회로를 통해 전압은 상승시키고, 공진 회로(1130)에 흐르는 전류의 세기는 감소시킴으로써, 무선 전력 송신 장치의 내부 온도가 소정 기준치 이하를 유지하도록 제어할 수 있다. 일반적으로, 전자 기기에 장착되는 전자 부품에 발생되는 열의 양은 해당 전자 부품에 인가되는 전압의 세기보다 전류의 세기에 보다 민감할 수 있다. In another example, the wireless power transmission apparatus may adaptively determine the bridge mode according to the temperature sensed by the sensing unit 1170, and may control the inverter 1120 according to the determined bridge mode. For example, when the temperature of the wireless power transmission apparatus exceeds the predetermined reference value while the wireless power is being transmitted through the half bridge mode, the controller 1180 may disable the half bridge mode and control the full bridge mode to be activated. That is, the wireless power transmission apparatus increases the voltage through the full bridge circuit and decreases the intensity of the current flowing through the resonance circuit 1130 for power transmission of the same intensity, thereby reducing the internal temperature of the wireless power transmission apparatus to a predetermined reference value or less . Generally, the amount of heat generated in the electronic component mounted on the electronic device may be more sensitive to the intensity of the current than the voltage applied to the electronic component.

또한, 인버터(1120)는 직류 전력을 교류 전력으로 변환할 수 있을 뿐만 아니라 공진 회로(1130)로 전달되는 교류 전력의 세기를 동적으로 변경할 수도 있다.In addition, inverter 1120 can not only convert DC power into AC power, but also dynamically change the intensity of AC power transmitted to resonance circuit 1130.

일 예로, 인버터(1120)는 제어부(1180)의 제어에 따라 교류 전력 생성에 사용되는 기준 교류 신호(Reference Alternating Current Signal)의 주파수를 조절하여 출력되는 교류 전력의 세기를 조절할 수도 있다. 이를 위해, 인버터(1120)는 특정 주파수를 가지는 기준 교류 신호를 생성하는 주파수 발진기를 포함하여 구성될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 주파수 발진기가 인버터(1120)와 별개로 구성되어 이물질 검출 장치(1100)의 일측에 장착될 수 있다. For example, the inverter 1120 may adjust the frequency of the alternating current power output by adjusting the frequency of the reference alternating current signal used for generating the alternating-current power under the control of the controller 1180. For this purpose, the inverter 1120 may comprise a frequency oscillator that generates a reference AC signal having a particular frequency, but this is but one embodiment, and another example is that the frequency oscillator is separate from the inverter 1120 And can be mounted on one side of the foreign matter detecting device 1100. [

다른 일 예로, 무선 전력 송신 장치는 고정된 주파수가 적용될 수도 있다. 이 경우, 이물질 검출 장치(1100)는 인버터(1120)에 구비된 스위치를 제어하기 위한 게이트 드라이버(Gate Driver, 미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 게이트 드라이버는 제어부(1180)로부터 적어도 하나의 펄스 폭 변조 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 펄스 폭 변조 신호에 따라 인버터(1120)에 구비된 스위치-예를 들면, 선택된 브릿지 회로를 구성하는 MOFET 스위치일 수 있으나, 이에 한정되지는 않음-를 제어할 있다. 제어부(1180)는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클(Duty Cycle)-즉, 듀티 레이트(Duty Rate)- 및 위상(Phase)를 제어하여 인버터(1120) 출력 전력의 세기를 제어할 수 있다. 제어부(1180)는 무선 전력 수신 장치로부터 수신되는 피드백 신호에 기반하여 적응적으로 펄스 폭 변조 신호의 듀티 사이클 및 위상을 제어함으로써, 공진 회로(1130)를 통해 송출되는 전력의 세기를 제어할 수 있다.As another example, a fixed frequency may be applied to a wireless power transmission apparatus. In this case, the foreign matter detecting apparatus 1100 may further include a gate driver (not shown) for controlling a switch provided in the inverter 1120. The gate driver may receive at least one pulse width modulated signal from the controller 1180 and may be coupled to a switch provided in the inverter 1120 in accordance with the received pulse width modulation signal, But is not limited to, the < / RTI > The controller 1180 may control the intensity of the output power of the inverter 1120 by controlling the duty cycle of the pulse width modulation signal, that is, the duty ratio - and the phase. The control unit 1180 can control the intensity of the power transmitted through the resonant circuit 1130 by controlling the duty cycle and phase of the pulse width modulation signal adaptively based on the feedback signal received from the wireless power receiving apparatus .

측정부(1140)는 제어부(1180)의 제어 신호에 따라 공진 캐패시터(1131) 양단에 걸리는 전압의 세기, 송신 코일(1132)에 흐르는 전류의 세기 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 이를 위해, 측정부(1140)는 전압 센서 및 전류 센서가 구비될 수 있다. 제어부(1180)는 측정부(1140)로부터 수신되는 센싱 정보에 기반하여 공진 회로(1130)를 통해 송출되는 전력의 세기를 산출할 수 있다. 또한, 측정부(1140)는 온도 센서가 구비되어 장치 내부 또는(및) 장치의 특정 위치에 상응하는 온도를 측정하여 제어부(1180)에 전달할 수도 있다. The measuring unit 1140 may measure at least one of the intensity of the voltage applied across the resonant capacitor 1131 and the intensity of the current flowing through the transmitting coil 1132 according to the control signal of the controller 1180. For this, the measuring unit 1140 may include a voltage sensor and a current sensor. The control unit 1180 can calculate the intensity of the power transmitted through the resonance circuit 1130 based on the sensing information received from the measurement unit 1140. [ Also, the measuring unit 1140 may include a temperature sensor, and may measure the temperature corresponding to the specific position of the apparatus and / or the apparatus, and may transmit the measured temperature to the controller 1180.

선택 단계(410 또는 510)에서 충전 영역에 배치된 물체가 감지되면, 핑 단계(420 또는 520)로의 진입 이전에 측정부(1140)는 전력 전송이 중단된 상태에서 공진 캐패시터(1131) 양단의 전압을 측정하여 공진 회로(1130)에 대응되는 품질 인자 값을 산출할 수도 있다. If an object placed in the charging area is detected in the selection step 410 or 510, the measuring unit 1140 measures the voltage across the resonant capacitor 1131 in the state where the power transmission is stopped, So that the quality factor value corresponding to the resonance circuit 1130 can be calculated.

또한, 측정부(1140)는 공진 회로(1130)에 대응되는 인덕턴스 값을 더 산출할 수도 있다. The measuring unit 1140 may further calculate an inductance value corresponding to the resonance circuit 1130. [

산출된 품질 인자 값 및 인덕턴스 값 중 적어도 하나가 제어부(1180)에 전달될 수 있으며, 제어부(1180)는 소정 기록 영역에 측정부(1140)로부터 전달 받은 값들을 구비된 소정 메모리(미도시)에 저장할 수도 있다. At least one of the calculated quality factor value and inductance value may be transmitted to the control unit 1180. The control unit 1180 controls the control unit 1180 to transmit the quality factor value and the inductance value to a predetermined memory (not shown) It can also be saved.

제어부(1180)는 협상 단계에서 변조부(1162)로부터 FOD 상태 패킷이 수신되면, FOD 상태 패킷에 포함된 정보에 기반하여 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 임계 값(또는 임계 범위)를 결정할 수 있다. 여기서, 결정된 임계 값은 품질 인자 임계 값을 포함할 있으나 이에 한정되지는 아니하며, 이물질 검출을 위해 사전 정의된 임계 값이면 족하다.When the FOD state packet is received from the modulator 1162 in the negotiation step, the controller 1180 may determine a threshold value (or a threshold range) for determining whether a foreign object exists based on the information included in the FOD state packet. Here, the determined threshold value includes, but is not limited to, the quality factor threshold value, and it may be a predefined threshold value for the foreign matter detection.

이물질 존재 여부를 판단하기 위해 결정된 값이 임계 범위인 경우, 임계 범위는 품질 인자 임계 범위일 수 있다.If the value determined to determine the presence of a foreign object is a critical range, the critical range may be a quality factor critical range.

또한, 제어부(1180)는 전송 전력의 경로 손실에 기반하여 이물질 존재 여부를 판단할 수도 있다. 여기서, 전송 전력의 경로 손실은 공진 회로(1130)를 통해 전송되는 전력의 세기와 실제 무선 전력 수신 장치에서 수신되는 전력의 세기를 뺀 값일 수 있다. 제어부(1180)는 무선 전력 수신 장치로부터 피드백 정보에 기반하여 현재 무선 전력 수신 장치에 수신되는 전력의 세기를 확인할 수 있다. 제어부(1180)는 산출된 경로 손실과 미리 결정된 경로 손실 임계 값(또는 임계 범위)를 비교하여 이물질 존재 여부를 판단할 수도 있다.In addition, the controller 1180 may determine whether or not the foreign object exists based on the path loss of the transmission power. Here, the path loss of the transmission power may be a value obtained by subtracting the intensity of the power transmitted through the resonant circuit 1130 from the intensity of the power received by the actual wireless power receiving apparatus. The control unit 1180 can confirm the strength of the power received by the wireless power receiving apparatus based on the feedback information from the wireless power receiving apparatus. The control unit 1180 may compare the calculated path loss with a predetermined path loss threshold value (or a threshold range) to determine whether or not the foreign object is present.

특히, 경로 손실 임계 값(또는 임계 범위)는 충전 모드에 따라 상이하게 결정될 수도 있다. 일 예로, 고속 충전 모드에 대응되는 경로 손실 임계 값(또는 임계 범위)가 기본 충전 모드에 대응되는 경로 손실 임계 값(또는 임계 범위)보다 클 수 있다.In particular, the path loss threshold (or threshold range) may be determined differently depending on the charging mode. As an example, the path loss threshold (or threshold range) corresponding to the fast charge mode may be greater than the path loss threshold (or threshold range) corresponding to the basic charge mode.

제어부(1180)는 전력 전송 단계(440 또는 510)에서 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 신호 세기 패킷을 수신할 수 있다.The control unit 1180 may receive the signal strength packet including the information on the received signal strength in the power transmission step 440 or 510. [

제어부(1180)는 현재 전송 전력의 세기에 상응하여 미리 정의되거나 결정되는 수신 전력 세기 임계 값(또는 임계 범위)와 무선 전력 수신 장치로부터 수신된 피드백 정보에 기반하여 획득(또는 계산)된 수신 전력 세기를 비교하여 해당 무선 전력 수신기로부터 수신되는 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상적인 값인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 수신 전력 세기 임계 값(또는 임계 범위)는 충전 모드에 기반하여 결정될 수도 있다. 일 예로, 고속 충전 모드에서 송출 가능한 전력 범위는 10와트(Watt)에서 20와트 사이일 수 있다. 이때, 고속 충전 모드에 대응하는 수신 전력 세기 임계 값이 6W로 결정되었다고 가정하자.The control unit 1180 compares the received power intensity threshold (or threshold range) that is predefined or determined in accordance with the current transmission power level and the received power intensity (or calculated) based on the feedback information received from the wireless power receiving apparatus And determine whether the information on the received signal strength received from the corresponding wireless power receiver is a normal value. Here, the received power intensity threshold (or threshold range) may be determined based on the charging mode. As an example, the power range that can be dispatched in the fast-charge mode may be between 10 watts and 20 watts. Here, it is assumed that the received power intensity threshold value corresponding to the fast charge mode is determined to be 6W.

제어부(1180)는 신호 세기 패킷에 기반하여 확인된 수신 전력 세기가 6W 이상이면, 신호 세기 패킷에 포함된 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상인 것으로 판단할 수 있다. The control unit 1180 can determine that the received signal strength information included in the signal strength packet is normal if the received power strength is greater than or equal to 6W based on the signal strength packet.

하지만, 제어부(1180)는 신호 세기 패킷에 기반하여 확인된 수신 전력 세기가 6와트보다 작으면, 신호 세기 패킷에 포함된 수신 신호 세기에 관한 정보가 비정상인 것으로 판단할 수 있다.However, the control unit 1180 can determine that the information about the received signal strength included in the signal strength packet is abnormal if the received power strength determined based on the signal strength packet is less than 6 watts.

다른 일 예로, 제어부(1180)는 현재 전송 전력의 세기와 수신 전력 세기의 비율을 소정 임계 비율과 비교하여 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단할 수도 있다. 여기서, 임계 비율은 해당 송신기에 대응하여 미리 측정된 최대 경로 손실 비율에 기반하여 결정될 수 있다. Alternatively, the controller 1180 may determine whether the information about the received signal strength is normal by comparing the ratio of the current transmit power and the received power to a predetermined threshold ratio. Here, the threshold ratio can be determined based on the maximum path loss ratio measured in advance corresponding to the transmitter.

확인 결과, 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 경우, 제어부(1180)는 수신 전력 세기에 소정 옵셋을 적용하여 보정할 수 있다. 일 예로, 고속 충전 모드에서 정상이 아닌 것이 확인된 경우, 제어부(1180)는 수신 전력 세기에 소정 옵셋을 더하여 수신 전력 세기를 보정할 수 있다.If it is determined that the information about the received signal strength is not normal, the controller 1180 may correct the received power by applying a predetermined offset to the received power. For example, when it is determined that the fast charging mode is not normal, the controller 1180 may add a predetermined offset to the received power intensity to correct the received power intensity.

제어부(1180)는 현재 전송 전력의 세기와 보정된 수신 전력 세기에 기반하여 경로 손실을 산출할 수 있다. 연이어, 제어부(1180)는 산출된 경로 손실과 소정 경로 손실 임계 값을 비교하여 무선 전력 전송 경로상에 이물질이 배치되었는지 여부를 확정할 수 있다.The controller 1180 can calculate the path loss based on the current transmit power and the corrected receive power. Subsequently, the control unit 1180 compares the calculated path loss with a predetermined path loss threshold to determine whether or not foreign matter is placed on the wireless power transmission path.

다른 일 예로, 수신 전력 세기 임계 값은 해당 충전 모드에서 송출 가능한 전력 범위와 미리 설정된 최대 경로 손실 비율(또는 최대 경로 손실 값)에 기반하여 결정될 수도 있다. 만약, 현재 충전 모드에서의 송출 가능한 전력 범위가 10~18와트이고 최대 경로 손실 비율이 50%인 경우, 수신기에서의 수신 전력 세기는 5~9와트의 범위를 가져야 한다. 하지만, 실제 신호 세기 패킷에 기반하여 획득된 수신 전력 세기가 5와트보다 작으면, 제어부(1180)는 신호 세기 패킷에 포함된 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(1180)는 현재 충전 모드에 대응되는 소정 옵셋을 적용하여 수신 전력 세기를 보정할 수도 있다. In another example, the received power intensity threshold may be determined based on a predetermined maximum path loss ratio (or a maximum path loss value) and a power range that can be output in the corresponding charge mode. If the available power range in the current charging mode is 10 to 18 watts and the maximum path loss ratio is 50%, the received power intensity at the receiver should be in the range of 5 to 9 watts. However, if the received power intensity obtained based on the actual signal strength packet is less than 5 watts, the controller 1180 may determine that information on the received signal strength included in the signal strength packet is not normal. In this case, the controller 1180 may correct the received power intensity by applying a predetermined offset corresponding to the current charging mode.

물론, 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상인 경우, 제어부(1180)는 별도의 보정 절차를 수행하지 않고, 현재 전송 전력의 세기와 수신 전력 세기에 기반하여 무선 전력 경로 손실을 산출할 수 있다. Of course, when the information about the received signal strength is normal, the controller 1180 may calculate the wireless power path loss based on the current transmission power and the received power without performing a separate calibration procedure.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(1180)는 사용자 설정에 따라 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차, 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차 중 적어도 하나를 선택적으로 수행할 수도 있다.The control unit 1180 according to an embodiment of the present invention may selectively perform at least one of a foreign matter detection procedure based on a quality factor value and a foreign matter detection procedure based on path loss according to a user setting.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 제어부(1180)는 협상 단계에서 수신된 FOD 상태 패킷에 기반하여 결정된 품질 인자 임계 값과 측정된 품질 인자 값을 비교하여 이물질의 존재 여부를 판단하고, 전력 전송 단계에서 현재 전송 전력의 세기 및 수신된 신호 세기 패킷에 기반하여 경로 손실을 산출하고, 산출된 경로 손실에 기반하여 이물질의 존재 여부를 판단할 수 있다. In accordance with another embodiment of the present invention, the control unit 1180 compares the quality factor threshold value determined based on the FOD status packet received in the negotiation step with the measured quality factor value to determine whether or not foreign matter exists, The path loss may be calculated based on the strength of the current transmission power and the received signal strength packet, and the presence or absence of the foreign object may be determined based on the calculated path loss.

일 예로, 제어부(1180)는 두 가지 이물질 판단 결과, 모두 이물질이 존재하는 것으로 확정되면, 최종적으로 이물질이 존재하는 것으로 확정할 수 있다. For example, when the control unit 1180 determines that the foreign object is present as a result of the two foreign object judgments, it can be finally determined that the foreign object exists.

다른 일 예로, 제어부(1180)는 두 가지 이물질 판단 결과 중 어느 하나에 의해 이물질이 존재하는 것이 확정되면, 최종적으로 이물질이 검출된 것으로 확정할 수도 있다.In another example, if it is determined that the foreign matter exists due to any one of the two foreign matter determination results, the control unit 1180 may finally determine that the foreign matter is detected.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제어부(1180)는 식별 및 구성 단계(420 및 520)에서 식별된 무선 전력 수신기의 타입에 따라 동적으로 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 수행할 수도 있다. 여기서, 식별된 무선 전력 수신기의 타입은 응용 소프트웨어/펌웨어/프로토콜 버전 정보, 제조사 정보, 모델 정보, 수신기 등급 또는 카테고리 등에 기반하여 결정될 수 있다. 일 예로, 식별된 무선 전력 수신기가 특정 제조사 또는(및) 특정 모델인 것이 확인된 경우, 제어부(1180)는 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 수행하고, 이외의 무선 전력 수신기는 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차가 수행되도록 제어할 수도 있다.The controller 1180 according to another embodiment of the present invention may dynamically perform path loss based foreign object detection procedures according to the type of the wireless power receiver identified in the identification and configuration steps 420 and 520. [ Here, the type of the identified wireless power receiver may be determined based on application software / firmware / protocol version information, manufacturer information, model information, receiver class or category, and the like. For example, if it is determined that the identified wireless power receiver is a specific manufacturer or (and) specific model, the controller 1180 performs a foreign matter detection procedure based on path loss, and the other wireless power receiver is based on the quality factor value So that the foreign matter detection procedure is performed.

도 12는 본 발명에 따른 이물질 검출 상태 패킷(Foreign Object Detection Status Packet)의 메시지 구조를 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for explaining a message structure of a Foreign Object Detection Status Packet according to the present invention.

도 12를 참조하면, 이물질 검출 상태 패킷 메시지(1200)는 2바이트의 길이를 가질 수 있으며, 6비트 길이의 예약(Reserved, 1201) 필드, 2비트 길이의 모드(Mode, 1202) 필드 및 1바이트 길이의 기준 품질 인자 값(Reference Quality Factor Value, 1203) 필드를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 예약(1201) 필드의 모든 비트는 0으로 기록된다.Referring to FIG. 12, the foreign object detection status packet message 1200 may have a length of 2 bytes, and may include a 6-bit reserved (Reserved) field 1201, a 2-bit mode (Mode 1202) And a reference quality factor value 1203 of length. Here, all bits of the reserved field 1201 are recorded as zero.

도면 번호 1204에 보여지는 바와 같이, 모드(1202) 필드가 이진수 ‘00’으로 설정되면, 기준 품질 인자 값(1203) 필드에 해당 무선 전력 수신기의 전원이 OFF된 상태에서 측정되어 결정된 기준 품질 인자 값이 기록되었음을 의미할 수 있다. When the mode 1202 field is set to '00' as shown in a reference numeral 1204, the reference quality factor value 1203 field is set to a reference quality factor value May be recorded.

기준 품질 인자 값은 충전 영역에 놓여진 무선 전력 수신기의 근처에 FO가 없는 상태에서 송신 코일(Primary Coil)과 수신 코일(Secondary Coil)이 잘 정렬되는 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 이동하면서 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.The reference quality factor value is a first quality factor value measured at a central position where the primary coil and the secondary coil are well aligned with no FO near the radio power receiver placed in the charging zone, The smallest of the second quality factor values measured while moving with a certain offset from the center without rotation of the receiver - for example, but not limited to +/- 5 mm each in the x and y axes Can be determined. Here, the second quality factor values may comprise a quality factor value measured at at least four different locations.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 장치에서의 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.13 is a state transition diagram for explaining a foreign matter detection method in a foreign matter detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 이물질 검출 장치는 선택 단계(1310)에서 충전 영역에 배치된 물체를 감지하면(S1301), 무선 전력 전송을 일시 중단한 상태에서 공진 회로의 품질 인자 값을 측정하여 저장한 후 핑 단계(1320)로 진입할 수 있다(S1302). Referring to FIG. 13, when the foreign object detecting device senses an object placed in the charging region in the selecting step 1310 (S1301), the quality factor value of the resonant circuit is measured and stored in a state where the wireless power transmission is suspended It may enter the ping step 1320 (S1302).

핑 단계(1320)에서 이물질 검출 장치는 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 소정 전력 신호-예를 들면, 디지털 핑 신호일 수 있음-을 주기적으로 전송할 수 있다.In step 1320, the foreign matter detection device may periodically transmit a predetermined power signal, which may be, for example, a digital finger signal to identify the wireless power receiver.

이물질 검출 장치는 핑 단계(1320)에서 응답 신호-예를 들면, 신호 세기 신호(또는 신호 세기 패킷)-가 수신되면, 식별 및 구성 단계(1330)로 진입하여 식별 패킷 및 구성 패킷을 수신할 수 있다. 이물질 검출 장치는 수신된 식별 패킷에 기반하여 해당 수신기를 인증하고 해당 수신기로의 전력 전송을 위한 소정 구성 파라메터를 설정할 수 있다(S1303). If a foreign object detection device receives an acknowledgment signal (e. G., A signal strength signal (or signal strength packet)) at a ping step 1320, it may enter identification and configuration step 1330 to receive an identification packet and a configuration packet have. The foreign substance detecting device can authenticate the receiver based on the received identification packet and set a predetermined configuration parameter for power transmission to the receiver (S1303).

무선 전력 수신기에 대한 식별 및 구성이 정상적으로 완료되면, 이물질 검출 장치는 협상 단계(1340)로 진입하여 기준 품질 인자 값이 포함된 이물질 검출 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이물질 검출 장치는 이물질 검출 상태 패킷에 포함된 정보에 기반하여 이물질 존재 여부를 판단하기 위한 품질 인자 임계 값을 결정하고, 결정된 품질 인자 임계 값과 기 측정되어 저장된 품질 인자 값을 비교하여 이물질의 존재 여부를 판단할 수 있다(S1304).If the identification and configuration for the wireless power receiver is normally completed, the foreign matter detection device may enter the negotiation step 1340 to receive the foreign matter detection status packet including the reference quality factor value. The foreign substance detection device determines a quality factor threshold value for determining whether a foreign substance is present based on the information contained in the foreign matter detection status packet, and compares the determined quality factor threshold value with a previously measured quality factor value to determine whether or not a foreign substance exists (S1304).

판단 결과, 이물질이 존재하면, 이물질 검출 장치는 전력 전송을 중단하고 선택 단계(1310)로 회귀할 수 있다. 반면, 판단 결과, 이물질이 존재하지 않으면, 이물질 검출 장치는 전력 전송 단계(1350)에 진입하여 식별된 무선 전력 수신기로의 무선 충전을 개시할 수 있다.As a result of the determination, if there is foreign matter, the foreign matter detection device may stop the power transmission and return to the selection step 1310. [ On the other hand, if it is determined that the foreign object does not exist as a result of the determination, the foreign matter detecting device may enter the power transmitting step 1350 to start wireless charging to the identified wireless power receiver.

이물질 검출 장치는 전력 전송 단계(1350)에서 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 수행할 수 있다.The foreign substance detecting apparatus can perform the foreign matter detection procedure based on the path loss in the power transmitting step 1350. [

이물질 검출 장치는 전력 전송 단계(1350)에 소정 제1 피드백 신호-예를 들면, 제어 오류 패킷일 수 있음-에 기반하여 전력 제어를 수행할 수 있다.The foreign matter detection device may perform power control based on a predetermined first feedback signal (e.g., it may be a control error packet) in the power transmission step 1350. [

이하, 도면 번호 1305에 도시된 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the foreign matter detection procedure based on the path loss shown in the figure 1305 will be described in detail.

전력 제어 중 이물질 검출 장치는 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 소정 제2 피드백 신호-예를 들면, 신호 세기 패킷-에 기반하여 해당 무선 전력 수신기에서의 현재 수신 전력 세기를 식별(또는 계산)할 수 있다. 이때, 이물질 검출 장치는 현재 전송 전력 세기와 수신 전력 세기에 기반하여 수신기로부터 수신되는 정보의 이상 여부를 판단할 수 있다. The foreign substance detecting device during power control may identify (or calculate) the current received power intensity at the corresponding wireless power receiver based on a predetermined second feedback signal including information about the received signal strength, for example, a signal strength packet . At this time, the foreign substance detecting apparatus can determine whether or not the information received from the receiver is abnormal based on the current transmission power intensity and the received power intensity.

일 예로, 이물질 검출 장치는 현재 전송 전력의 세기(또는 현재 충전 모드)에 대응하여 결정되는 수신 전력 세기 임계 값과 현재 수신 전력의 세기를 비교하여 해당 무선 전력 수신기로부터 수신되는 정보가 정상적인 정보인지 판단할 수 있다. For example, the foreign substance detecting apparatus compares the received power intensity threshold value determined in correspondence with the current transmit power level (or current charge mode) with the current received power level and determines whether the information received from the corresponding wireless power receiver is normal information can do.

판단 결과, 수신되는 정보가 정상이 아닌 경우, 이물질 검출 장치는 수신 전력 세기에 소정 옵셋을 반영하여 수신 전력 세기를 보정할 수 있다. 물론, 수신되는 정보가 정상이면, 이물질 검출 장치는 별도의 보정 절차를 수행하지 않는다. As a result of the determination, if the received information is not normal, the foreign substance detecting apparatus can correct the received power intensity by reflecting the predetermined offset to the received power intensity. Of course, if the received information is normal, the foreign substance detecting device does not perform a separate calibration procedure.

이물질 검출 장치는 현재 전송 전력의 세기 및 현재(또는 보정된) 수신 전력의 세기에 기반하여 경로 손실을 산출하고, 산출된 경로 손실을 소정 경로 손실 임계 값(또는 임계 범위)과 비교하여 이물질의 존재 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 경로 손실 임계 값은 충전 모드에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 다른 일 예로, 경로 손실 임계 값은 현재 전송 전력의 세기에 비례하여 결정될 수도 있다. The foreign substance detecting apparatus calculates the path loss based on the current transmit power and the current (or corrected) received power, and compares the calculated path loss with a predetermined path loss threshold value (or a critical range) Can be determined. Here, the path loss threshold value may be determined differently depending on the charging mode. In another example, the path loss threshold may be determined in proportion to the current transmit power.

상기 1305 단계의 판단에 따라, 이물질이 검출된 경우, 이물질 검출 장치는 선택 단계(1310)로 회귀할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 비정상적으로 제거된 것이 확인되거나 충전이 완료된 경우, 이물질 검출 장치는 선택 단계(1310)로 회귀할 수 있다.If it is determined in step 1305 that the foreign object is detected, the foreign object detection device may return to the selection step 1310. Further, if it is confirmed that the wireless power receiver is abnormally removed from the charging area or the charging is completed, the foreign matter detection device may return to the selection step 1310. [

물론, 상기 1305 단계의 판단 결과, 이물질이 검출되지 않은 경우, 이물질 검출 장치는 전력 전송 단계(1350)를 그대로 유지할 수 있다.As a result of the determination in step 1305, if the foreign object is not detected, the foreign substance detection device may maintain the power transmission step 1350 as it is.

도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 검출 장치에서의 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.14 is a state transition diagram for explaining a foreign matter detection method in a foreign matter detection apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 이물질 검출 장치는 선택 단계(1410)에서 충전 영역에 배치된 물체를 감지하면(S1401), 무선 전력 전송을 일시 중단한 상태에서 공진 회로의 품질 인자 값을 측정하여 소정 기록 영역에 저장한 후 핑 단계(1420)로 진입할 수 있다(S1402). Referring to FIG. 14, when the foreign object detecting device senses an object placed in the charging area in the selection step 1410 (S1401), the quality factor value of the resonant circuit is measured in a state where the wireless power transmission is temporarily stopped, And then enters the pinging step 1420 (S1402).

핑 단계(1420)에서 이물질 검출 장치는 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 소정 전력 신호-예를 들면, 디지털 핑 신호-를 주기적으로 전송할 수 있다.In step 1420, the foreign matter detection device may periodically transmit a predetermined power signal, e.g., a digital finger signal, to identify the wireless power receiver.

이물질 검출 장치는 핑 단계(1420)에서 응답 신호-예를 들면, 신호 세기 신호(또는 신호 세기 패킷)-가 수신되면, 식별 및 구성 단계(1430)로 진입하여 식별 패킷 및 구성 패킷을 수신할 수 있다. If a foreign object detection device receives an acknowledgment signal, e.g., a signal strength signal (or a signal strength packet), in a ping step 1420, it may enter the identification and configuration step 1430 to receive the identification packet and the configuration packet have.

이물질 검출 장치는 수신된 식별 패킷에 기반하여 충전 영역에 배치된 수신기의 타입을 식별할 수 있다. 이때, 이물질 검출 장치는 식별된 수신기 타입이 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차가 적용되어야 하는 수신기인지 확인할 수 있다(S1403). The foreign matter detection device can identify the type of receiver placed in the charging area based on the received identification packet. At this time, the foreign substance detecting apparatus can confirm whether the identified receiver type is the receiver to which the foreign matter detection procedure based on the path loss should be applied (S1403).

본 실시예에서는 식별된 수신기 타입이 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 수행하여야 하는 수신기인 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 물론, 식별된 수신기 타입이 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 적용할 대상이 아닌 경우, 이물질 검출 장치는 협상 단계에서 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차(또는 다른 이물질 검출 절차)를 수행할 수도 있음을 주의해야 한다. In the present embodiment, it is assumed that the identified receiver type is a receiver that must perform a foreign matter detection procedure based on path loss. Of course, when the identified receiver type is not the object to which the foreign matter detection procedure based on the path loss is applied, the foreign matter detection apparatus may perform the foreign matter detection procedure (or another foreign matter detection procedure) based on the quality factor value in the negotiation step Be careful.

무선 전력 수신기에 대한 식별 및 구성이 정상적으로 완료되면, 이물질 검출 장치는 협상 단계(1440)로 진입할 수 있다. 이때, 이물질 검출 장치는 식별된 수신기가 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 적용해야 하는 대상이면, 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행하지 않고, 협상 절차가 정상적으로 완료되면 전력 전송 단계(1450)로 진입할 수 있다(S1404).If the identification and configuration for the wireless power receiver is normally completed, the foreign matter detection device can enter negotiation step 1440. [ At this time, if the identified receiver is the object to which the foreign substance detection procedure based on the path loss is applied, the foreign substance detection apparatus does not perform the foreign substance detection procedure based on the quality factor value, and if the negotiation procedure is normally completed, (S1404).

이하에서는 상기 도 14에 도시된 1405 단계를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, step 1405 shown in FIG. 14 will be described in detail.

이물질 검출 장치는 전력 전송 단계(1450)에서 수신되는 제어 오류 패킷에 기반하여 전송 전력의 세기를 동적으로 제어할 수 있다.The foreign matter detection device can dynamically control the intensity of the transmission power based on the control error packet received in the power transmission step 1450. [

전력 제어 중 이물질 검출 장치는 주기적으로 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 신호 세기 패킷을 수신기로부터 수신할 수 있다. During the power control, the foreign substance detecting device may periodically receive a signal strength packet including information on the received signal strength from the receiver.

이물질 검출 장치는 해당 수신기로부터 수신되는 수신 신호 세기에 관한 정보의 이상 여부를 판단할 수 있다. The foreign substance detecting apparatus can determine whether or not the information on the intensity of the received signal received from the receiver is abnormal.

일 예로, 이물질 검출 장치는 현재 전송 전력 세기 대비 수신 전력 세기의 비율에 기반하여 수신 신호 세기에 관한 정보의 이상 여부를 판단할 수 있다. For example, the foreign substance detecting apparatus can determine whether or not the information on the received signal strength is abnormal based on the ratio of the received power intensity to the current transmitted power intensity.

다른 일 예로, 이물질 검출 장치는 현재 설정된 충전 모드에 따라 결정되는 수신 전력 세기 임계 값과 수신 전력 세기를 비교하여 수신 정보의 이상 여부를 판단할 수도 있다. In another example, the foreign substance detecting device may determine whether the received information is abnormal by comparing the received power intensity threshold value determined according to the currently set charging mode with the received power intensity.

또 다른 일 예로, 이물질 검출 장치는 현재 설정된 충전 모드에 따라 미리 정의된 수신 전력 세기 임계 범위 내에 수신 전력 세기가 포함되는지 여부를 확인하여 수신 정보의 이상 여부를 판단할 수도 있다.In yet another example, the foreign substance detecting device may determine whether the received information is abnormal by confirming whether or not the received power intensity is included in a predefined received power intensity threshold range according to the currently set charging mode.

또 다른 일 예로, 이물질 검출 장치는 현재 전송 전력 세기에 대응하여 수신 전력 세기 임계 값을 결정할 수도 있다. 여기서, 수신 전력 세기 임계 값은 현재 전송 전력의 세기에 대응하여 상기 무선 전력 수신기에서 수신 가능한 최소 수신 전력 세기로 결정될 수 있다. 이 경우, 이물질 검출 장치는 신호 세기 패킷에 기반하여 확인(또는 계산)된 수신 전력 세기가 결정된 수신 전력 세기 임계 값보다 작으면, 해당 수신기로부터 수신된 수신 신호 세기에 대한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단할 수 있다.In another example, the foreign matter detecting device may determine the received power intensity threshold value corresponding to the current transmit power intensity. Here, the received power intensity threshold may be determined as a minimum received power strength that can be received by the wireless power receiver corresponding to the current transmit power. In this case, if the received power intensity confirmed (or calculated) based on the signal strength packet is smaller than the determined received power intensity threshold value, the foreign substance detecting apparatus determines that the information on the received signal strength received from the receiver is not normal can do.

이물질 검출 장치는 수신기로부터 수신된 수신 신호 세기에 대한 정보가 정상이 아닌 경우, 수신 전력 세기에 소정 옵셋을 적용하여 보정할 수 있다. 여기서, 옵셋은 현재 전송 전력의 세기 또는 수신기에 의해 요청된 전력 등급(또는 충전 모드) 또는 수신기 카테고리에 비례하여 동적으로 결정되는 값일 수 있다. 여기서, 전력 등급은 Low Power Class, Mid Power Class 등으로 구분될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 적용된 표준 및 당업자의 설계에 따라 전력 등급은 상이하게 정의될 수 있다. 다른 일 예로, 옵셋은 고정된 값이 사용될 수도 있다.If the information on the received signal strength received from the receiver is not normal, the foreign substance detecting apparatus can correct the received power by applying a predetermined offset to the received power intensity. Here, the offset may be a value that is dynamically determined in proportion to the current transmission power or the power class (or charging mode) requested by the receiver or the receiver category. Here, the power class may be classified into a Low Power Class and a Mid Power Class, but the present invention is not limited thereto, and the power class may be defined differently depending on the applied standard and the design of a person skilled in the art. As another example, the offset may be a fixed value.

일 예로, 보정된 수신 전력 세기(ARP)는 획득(또는 계산)된 수신 전력 세기(RP)에서 옵셋을 더하여 산출될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.In one example, the calibrated received power strength (ARP) may be calculated by adding an offset at the received power intensity (RP) acquired (or calculated), but is not limited thereto.

이물질 검출 장치는 현재 전송 전력의 세기와 보정된 수신 전력 세기에 기반하여 경로 손실을 산출하고, 산출된 경로 손실을 소정 경로 손실 임계 값과 비교하여 무선 전력 전송 경로상의 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다. The foreign substance detecting apparatus may calculate the path loss based on the current transmit power level and the corrected received power level and compare the calculated path loss with a predetermined path loss threshold to determine whether or not there is foreign matter on the wireless power transmission path .

일 예로, 경로 손실 임계 값은 미리 정의된 고정된 값일 수 있다.In one example, the path loss threshold may be a predefined fixed value.

다른 일 예로, 경로 손실 임계 값은 송신기 및 수신기의 타입에 따라 동적으로 결정되는 값일 수도 있다.In another example, the path loss threshold may be a dynamically determined value depending on the type of transmitter and receiver.

또 다른 일 예로, 경로 손실 임계 값은 현재 전송 전력의 세기에 따라 동적으로 결정되는 값일 수도 있다.In another example, the path loss threshold may be a value dynamically determined according to the current transmit power.

또 다른 일 예로, 경로 손실 임계 값은 현재 설정된 충전 모드에 대응하여 결정되는 값일 수도 있다.In another example, the path loss threshold may be a value determined in response to a currently set charge mode.

이물질 검출 장치는 산출된 경로 손실이 소정 경로 손실 임계 값을 초과하는 경우, 무선 전송 경로상에 이물질이 존재하는 것으로 확정할 수 있다.The foreign substance detecting apparatus can determine that foreign matter exists on the wireless transmission path when the calculated path loss exceeds the predetermined path loss threshold value.

상기 1405 단계에서 이물질이 검출된 경우, 이물질 검출 장치는 선택 단계(1310)로 회귀할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 비정상적으로 제거된 것이 확인되거나 충전이 완료된 경우, 이물질 검출 장치는 선택 단계(1410)로 회귀할 수 있다.If the foreign object is detected in step 1405, the foreign object detection apparatus may return to the selection step 1310. [ In addition, if it is confirmed that the wireless power receiver is abnormally removed from the charging area or the charging is completed, the foreign matter detection device may return to the selection step 1410. [

물론, 상기 1405 단계에서, 이물질이 검출되지 않은 경우, 이물질 검출 장치는 전력 전송 단계(1450)를 그대로 유지할 수 있다.Of course, if the foreign object is not detected in step 1405, the foreign substance detection device can maintain the power transmission step 1450 as it is.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.15 is a flowchart for explaining a foreign matter detection method according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에 진입하면, 제1 피드백 패킷에 기반하여 전송 전력의 세기(TP)를 제어할 수 있다(S1501). 이때, 무선 전력 송신기는 구비된 측정 수단을 이용하여 공진 회로를 통해 송출되는 전력의 세기를 측정할 수 있다. 여기서, 제1 피드백 패킷은 Qi 표준에 정의된 제어 오류 패킷일 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 전력 제어를 위한 피드백 신호는 무선 전력 송신기에 적용된 무선 전력 전송 표준 규격에 따라 상이할 수 있음을 주의해야 한다. Referring to FIG. 15, when the wireless power transmitter enters the power transmission step, it can control the transmission power TP based on the first feedback packet (S1501). At this time, the wireless power transmitter can measure the intensity of power transmitted through the resonance circuit by using the measuring means provided. Here, the first feedback packet may be a control error packet defined in the Qi standard, but this is only an example and the feedback signal for power control may be different according to the wireless power transmission standard applied to the wireless power transmitter .

무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에서 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 제2 피드백 패킷을 무선 전력 수신기로부터 수신할 수 있다(S1502). 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력의 세기 정보에 기반하여 수신 신호의 세기(RP)를 계산할 수 있다. 여기서, 제2 피드백 패킷은 Qi 표준에 정의된 신호 세기 패킷일 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 수신 신호 세기에 관한 정보를 획득하기 위한 피드백 신호는 무선 전력 송신기에 적용된 무선 전력 전송 표준 규격에 따라 상이할 수 있음을 주의해야 한다.The wireless power transmitter may receive a second feedback packet from the wireless power receiver that includes information about the received signal strength in the power transmission step (S1502). At this time, the wireless power transmitter can calculate the intensity (RP) of the received signal based on the received power intensity information. Here, the second feedback packet may be a signal strength packet defined in the Qi standard, but this is only an example, and the feedback signal for obtaining information on the received signal strength may be transmitted using a wireless power transmission standard It should be noted that it may vary depending on the specification.

무선 전력 송신기는 제2 피드백 패킷에 포함된 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상적이 값인지 판단할 수 있다(S1503). 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판단하는 방법은 상술한 도면들의 설명으로 대체한다.The wireless power transmitter can determine whether the information on the received signal strength included in the second feedback packet is a normal value (S1503). The method of determining whether or not the information on the received signal strength is normal is replaced with the description of the above-described drawings.

판단 결과, 정상이 아닌 경우, 무선 전력 송신기는 소정 옵셋을 이용하여 수신 전력 세기를 보정할 수 있다(S1504).As a result of the determination, if it is not normal, the wireless power transmitter can correct the received power intensity using the predetermined offset (S1504).

무선 전력 송신기는 현재 전송 전력 세기와 수신 전력 세기(또는 보정된 수신 전력 세기)에 기반하여 경로 손실 PL(Path Loss)을 산출할 수 있다(S1505). The wireless power transmitter can calculate the path loss PL (Path Loss) based on the current transmit power strength and the received power strength (or the corrected received power strength) (S1505).

무선 전력 송신기는 산출된 경로 손실 값이 경로 손실 임계 값을 초과하는지 확인할 수 있다(S1506).The wireless power transmitter can check whether the calculated path loss value exceeds the path loss threshold (S1506).

확인 결과, 초과하면, 무선 전력 송신기는 무선 전력 전송 경로상에 이물질이 배치된 것으로 확정할 수 있다(S1507). 이때, 무선 전력 송신기는 구비되는 알람 수단을 통해 소정 경고 알람을 출력한 후 선택 단계로 진입할 수 있다. As a result of checking, if the power is exceeded, the wireless power transmitter can determine that the foreign substance is disposed on the wireless power transmission path (S1507). At this time, the wireless power transmitter outputs a predetermined warning alarm through the provided alarm means, and then enters the selection step.

상기한 1506 단계의 확인 결과, 산출된 경로 손실 값이 경로 손실 임계 값보다 작으면, 무선 전력 송신기는 무선 전력 전송 경로상에 이물질이 존재하지 않는 것으로 확정할 수 있다(S1508). 무선 전력 수신기는 내부 회로 소자의 오류, 탑재된 소프트웨어 오류, 센서 오류 등에 의해 실제 수신되는 전력의 세기보나 작은 전력이 수신되는 것으로 판단할 수 있다. 만약, 수신 전력 세기에 대한 보정이 이루어지지 않는 경우, 경로 손실은 매우 큰 값을 가질 수 있으며, 이에 따라 무선 전력 송신기는 실제 무선 전력 전송 경로상에 이물질이 존재하지 않음에도 불구하고, 이물질 존재하는 것으로 판단할 수 있다.If it is determined in step 1506 that the calculated path loss value is smaller than the path loss threshold value, the wireless power transmitter can determine that there is no foreign substance on the wireless power transmission path (S1508). The wireless power receiver can determine that the intensity of the actual received power or the small power is received due to an error of an internal circuit element, a loaded software error, a sensor error, or the like. If no correction is made for the received power intensity, the path loss may have a very large value, and thus the wireless power transmitter may not be able to detect the presence of foreign matter .

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부를 판별하고, 판별 결과에 따라, 적응적으로 수신 전력 세기를 보정함으로써, 전력 전송이 중단되는 것을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the interruption of the power transmission by determining whether the information about the received signal strength is normal and correcting the received power intensity adaptively according to the determination result .

또한, 본 발명은 고정 주파수 방식의 무선 전력 송신기에서 전송 전력의 세기 대비 수신 전력의 세기가 비정상적인 수신기가 식별되면, 수신 전력 세기를 보정함으로써, 이물질 보다 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다. Further, the present invention is advantageous in that, when a receiver having an abnormal power of received power relative to the strength of the transmitted power is identified in the fixed-frequency wireless power transmitter, the received power can be detected more accurately than the foreign power by correcting the received power.

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

본 실시예에 따른 이물질 검출 장치(1600)는 무선 전력 송신 장치 또는 무선 전력 수신 장치의 인증을 위한 계측 기기의 형태로 구성될 수 있다. The foreign matter detecting apparatus 1600 according to the present embodiment may be configured in the form of a wireless power transmitting apparatus or a measuring apparatus for authentication of a wireless power receiving apparatus.

도 16을 참조하면, 이물질 검출 장치(1600)는 복조부(1610), 조절부(1620), 공진부(1630), 판단부(1640), 보정부(1650), 검출부(1660) 및 제어부(1670)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 이물질 검출 장치(1600)의 일부 구성 요소들은 적어도 하나의 마이크로 프로세서상에 통합 구현될 수 있으며, 다른 구성 요소들은 회로 소자, 센서, 집적 회로 등의 형태로 구성될 수 있다. 일 예로, 공진부(1630)는 상기한 도 11의 공진 회로(1130)일 수 있으며, 조절부(1620)는 직류-직류 변환기(1110), 인버터(1120) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 복조부(1610)는 무선 신호 처리를 위한 주파수 필터, 증폭기, 적분기 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, ASIC 또는(및) DSP(Digital Signal Processor)의 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.16, the foreign matter detecting apparatus 1600 includes a demodulating unit 1610, an adjusting unit 1620, a resonating unit 1630, a determining unit 1640, a correcting unit 1650, a detecting unit 1660, 1670). Here, some of the elements of the foreign matter detecting apparatus 1600 may be integrally implemented on at least one microprocessor, and other elements may be configured in the form of circuit elements, sensors, integrated circuits, and the like. 11, and the regulating unit 1620 may include at least one of a DC-DC converter 1110 and an inverter 1120. The DC-DC converter 1110 may be a resonant circuit, have. The demodulator 1610 may include at least one of a frequency filter, an amplifier, and an integrator for wireless signal processing. The demodulator 1610 may be implemented as an ASIC or a DSP (Digital Signal Processor). However, But is not limited to.

제어부(1670)는 이물질 검출 장치(1600)의 전제적인 동작 및 입출력을 제어할 수 있다.The control unit 1670 can control the total operation and input / output of the foreign matter detecting apparatus 1600.

복조부(1610)는 무선 전력 수신기에 의해 송출된 무선 신호가 구비된 안테나(또는 송신 코일)를 통해 수신되면, 이를 복조하고, 복조된 패킷을 제어부(1660)에 전달할 수 있다. 일 예로, 복조부(1610)는 전력 전송 중 수신되는 전력 제어를 위해 피드백 패킷-예를 들면, 제어 오류 패킷- 및 무선 전력 수신기에서 수신되는 무선 전력 신호의 세기 정보를 피드백하기 위한 소정 패킷-예를 들면, 신호 세기 패킷-을 복조하여 제어부(1660)에 전달할 수 있다.The demodulator 1610 demodulates the demodulated signal and transmits the demodulated packet to the controller 1660 when the demodulated signal is received through an antenna (or a transmission coil) provided with a radio signal transmitted by the wireless power receiver. For example, the demodulator 1610 may include a feedback packet (e.g., a control error packet) for power control received during a power transmission, and a predetermined packet-example for feeding back the strength information of the wireless power signal received at the wireless power receiver For example, a signal strength packet may be demodulated and transmitted to the control unit 1660.

조절부(1620)는 전력 제어를 요청하는 피드백 패킷에 기반하여 동적으로 공진부(1630)를 통해 송출되는 전력의 세기를 조절할 수 있다. The adjusting unit 1620 can adjust the intensity of the power that is dynamically transmitted through the resonator 1630 based on the feedback packet requesting the power control.

공진부(1630)는 특정 주파수를 가지는 교류 전력 신호를 무선으로 송출하기 위한 공진 회로를 포함하여 구성될 수 있다.The resonance unit 1630 may include a resonance circuit for wirelessly transmitting an AC power signal having a specific frequency.

판단부(1640)는 무선 전력 수신기로부터 수신되는 정보-예를 들면, 수신 전력의 세기에 관한 정보-가 정상인지 여부를 판단할 수 있다.The determination unit 1640 may determine whether the information received from the wireless power receiver (e.g., information about the strength of the received power) is normal.

일 예로, 판단부(1640)는 현재 충전 모드에 대응하여 결정되는 수신 전력 세기 임계 값과 수신 전력 세기를 비교하여 수신되는 정보의 정상 여부를 판단할 수 있다. 상세하게, 판단부(1640)는 수신 전력 세기가 수신 전력 세기 임계 값보다 작으면, 수신기로부터 획득된 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단할 수 있다. For example, the determination unit 1640 may determine whether the received information is normal by comparing the received power intensity threshold value determined in accordance with the current charging mode with the received power intensity. More specifically, if the received power intensity is smaller than the received power intensity threshold, the determination unit 1640 may determine that the received signal strength information obtained from the receiver is not normal.

다른 일 예로, 판단부(1640)는 현재 전송 전력 세기와 수신 전력 세기의 비율에 기반하여 수신되는 정보의 이상 여부를 판단할 수도 있다. 상세하게, 판단부(1640)는 수신 전력 세기 값을 현재 전송 전력 세기로 나눈 값이 소정 비율 임계 값보다 작으면, 수신기로부터 획득된 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것으로 판단할 수도 있다. In another example, the determination unit 1640 may determine whether the received information is abnormal based on the ratio of the current transmission power intensity and the received power intensity. In detail, if the value obtained by dividing the received power intensity value by the current transmit power intensity is smaller than the predetermined rate threshold value, the determination unit 1640 may determine that information on the received signal strength obtained from the receiver is not normal.

보정부(1650)는 판단부(1640)의 판단 결과, 정상이 아니면, 소정 옵셋을 이용하여 수신 전력의 세기를 보정할 수 있다. 일 예로, 보정부(1650)는 획득된 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아니면, 수신 전력 세기 값에 옵셋을 더하여 보정된 수신 전력 세기 값을 산출할 수 있다. 여기서, 옵셋은 충전 모드, 현재 전송 전력의 세기, 이물질 검출 장치가 탑재된 송신기의 타입, 수신기의 타입 중 적어도 하나에 기반하여 동적으로 결정될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하여, 특정 고정된 값이 옵셋으로 사용될 수도 있다.As a result of the determination by the determination unit 1640, the correction unit 1650 may correct the strength of the received power by using the predetermined offset. For example, if the information on the obtained received signal strength is not normal, the corrector 1650 may calculate a corrected received power intensity value by adding an offset to the received power strength value. Here, the offset may be dynamically determined based on at least one of a charging mode, an intensity of a current transmission power, a type of a transmitter on which the foreign matter detection device is mounted, and a type of a receiver, but this is only an example, The value may be used as an offset.

검출부(1660)는 현재 전송 전력의 세기 및 수신 신호의 세기(또는 보정된 수신 신호의 세기)에 기반하여 경로 손실을 산출할 수 있다. 일 예로, 경로 손실은 현재 전송 전력의 세기와 수신 신호의 세기의 차로 계산될 수 있다.The detection unit 1660 can calculate the path loss based on the current transmit power and the received signal strength (or the corrected received signal strength). In one example, the path loss may be calculated as the difference between the current transmit power and the received signal strength.

검출부(1660)는 산출된 경로 손실을 경로 손실 임계 값(또는 임계 범위)와 비교하여 이물질의 존재 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 산출된 경로 손실이 경로 손실 임계 값보다 크면, 무선 전력 전송 경로상에 이물질이 배치된 것으로 판단될 수 있다.The detection unit 1660 may compare the calculated path loss with a path loss threshold value (or a threshold range) to determine whether or not foreign matter exists. For example, if the calculated path loss is greater than the path loss threshold, it can be determined that the foreign matter is placed on the wireless power transmission path.

또한, 검출부(1660)는 협상 단계에서 수신되는 이물질 검출 상태 패킷에 기반하여 품질 인자 임계 값을 결정하고, 물체 감지 후 핑 단계로의 진입 이전에 측정된 품질 인자 값과 품질 인자 임계 값을 비교하여 이물질의 존재 여부를 판단할 수도 있다.In addition, the detector 1660 determines a quality factor threshold value based on the foreign matter detection state packet received in the negotiation step, and compares the quality factor value measured before entry into the ping step with the quality factor threshold value It is possible to judge whether or not a foreign substance is present.

이상의 실시예에서는 검출부(1660)가 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차와 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시에에 불과하며, 당업자에 정의된 다양한 이물질 검출 절차를 추가적으로 수행할 수도 있다.Although the detecting unit 1660 is described as performing the foreign matter detection procedure based on the path loss and the foreign matter detection procedure based on the quality factor value in the above embodiment, this is only one implementation, and various foreign matter detection procedures May be additionally performed.

상기한 이물질 검출 장치(1600)의 구성 요소들의 세부 동작 및 기능은 상기한 도면들의 설명에 개시된 구성 및 기능을 더 포함하여 구성될 수 있음을 주의해야 한다.It should be noted that the detailed operation and function of the components of the foreign substance detecting apparatus 1600 described above may be further comprised of the configuration and the function disclosed in the description of the drawings.

이상의 실시예에서는 무선 전력 송신기(또는 이물질 검출 장치)가 피드백 패킷에 포함된 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아니면, 수신 전력 세기를 보정하여 이물질 존재 여부를 판단하는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(또는 이물질 검출 장치)는 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아니면, 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 종료하고 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행할 수도 있다. In the above-described embodiment, if the information about the received signal strength included in the feedback packet is not normal by the wireless power transmitter (or the foreign matter detecting apparatus), it is explained that the presence of the foreign substance is determined by correcting the received power intensity. If the information about the received signal strength is not normal, the wireless power transmitter (or the foreign matter detection apparatus) according to another embodiment of the present invention terminates the foreign matter detection procedure based on the path loss and determines the quality factor value Based foreign substance detection procedure.

일 예로, 전력 전송 단계에서 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차 수행 중 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것이 확인되면, 무선 전력 송신기(또는 이물질 검출 장치)는 전력 전송을 일시 중단하고, 협상 단계로 진입하여 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행할 수도 있다.For example, if it is confirmed that the information about the received signal strength is not normal during the foreign matter detection process based on the path loss in the power transmission step, the wireless power transmitter (or foreign matter detection device) suspends the power transmission, And may perform a foreign matter detection procedure based on the quality factor value.

도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이물질 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.17 is a flowchart for explaining a foreign matter detection method according to another embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 이물질 검출 장치는 협상 단계에서 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행하지 않고, 전력 전송 단계로 진입하여 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차를 개시할 수 있다(S1701).Referring to FIG. 17, the foreign substance detecting apparatus may start the foreign matter detection process based on the path loss by entering the power transmitting step without performing the foreign matter detecting procedure based on the quality factor value in the negotiation step (S1701).

이물질 검출 장치는 충전 중 주기적으로 수신 신호 세기에 관한 정보가 포함된 피드백 패킷을 수신할 수 있다(S1702).The foreign substance detecting apparatus may receive a feedback packet including information on the received signal strength periodically during charging (S1702).

이물질 검출 장치는 수신 신호 세기에 대한 정보가 정상인지 여부를 판단할 수 있다(S1703).The foreign substance detecting apparatus can determine whether information on the received signal strength is normal (S1703).

판단 결과, 정상이면, 이물질 검출 장치는 현재 전송 전력 세기와 수신 전력 세기에 기반하여 경로 손실을 산출하고, 산출된 경로 손실과 소정 경로 손실 임계 값을 비교하여 이물질 존재 여부를 판단할 수 있다(S1705 내지 S1706).If it is determined that the foreign object is normal, the foreign object detection device may calculate the path loss based on the current transmission power intensity and the received power intensity, and compare the calculated path loss and the predetermined path loss threshold to determine whether or not the foreign object exists (S1705 To S1706).

상기 1703 단계의 판단 결과, 정상이 아니면, 이물질 검출 장치는 전력 전송을 일시 중단하고, 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차를 수행할 수 있다.As a result of the determination in step 1703, if it is not normal, the foreign substance detection device may suspend the power transmission and perform the foreign matter detection procedure based on the quality factor value.

일 예로, 상기 도 17의 실시예에 설명된 수신 신호 세기에 대한 정보의 정상 여부에 따라 이물질 검출 절차를 전환하는 방법은 해당 무선 전력 수신기로에 상응하여 설정된 충전 모드가 고속 충전 모드인 경우 적용될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 충전 모드에 상관없이 적용될 수도 있다.For example, the method of switching the foreign matter detection procedure according to whether or not the information on the received signal strength is normal according to the embodiment of FIG. 17 may be applied when the charging mode set corresponding to the corresponding wireless power receiver is the fast charging mode However, the present invention is not limited to this, and may be applied regardless of the charging mode.

따라서, 본 발명은 수신 신호 세기에 관한 정보의 정상 여부에 따라 적응적으로 이물질 검출 절차를 전환함으로써, 보다 정확하게 이물질을 검출할 수 있는 장점이 있다. Therefore, the present invention is advantageous in that foreign matter can be detected more accurately by switching the foreign matter detection procedure adaptively according to whether the information about the received signal strength is normal or not.

상기 실시예에서는 전력 전송 단계에서 경로 손실에 기반한 이물질 검출 절차 수행 중 수신 신호 세기에 관한 정보가 정상이 아닌 것이 확인되면, 품질 인자 값에 기반한 이물질 검출 절차로 전환되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 당업자의 설계에 Efk 별도 정의된 다른 이물질 검출 절차 또는 무선 전력 전송 표준에 정의된 다른 이물질 검출 절차로 전환될 수도 있음을 주의해야 한다.In the above-described embodiment, if it is confirmed that the information about the received signal strength is not normal during the foreign matter detection process based on the path loss in the power transmission step, it is explained that it is switched to the foreign matter detection procedure based on the quality factor value. It should be noted that this is only an example and may be converted to other foreign matter detection procedures defined by Efk in the design of the person skilled in the art or other foreign matter detection procedures defined in the wireless power transmission standard.

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 포함될 수 있다.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- , Floppy disks, optical data storage devices, and the like.

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

A method for detecting a foreign object in a wireless power transmitter that transmits power wirelessly to a wireless power receiver using a resonant circuit,
Measuring an intensity of power transmitted through the resonant circuit in a power transmission step;
Receiving a feedback packet from the wireless power receiver including information about received signal strength;
Determining whether the information on the received signal strength is normal;
If the received power is not normal, correcting a received power corresponding to the received signal strength by applying a predetermined offset;
Calculating a path loss based on the measured transmission power and the corrected received power; And
Comparing the calculated path loss with a path loss threshold value to detect a foreign substance
A foreign matter detection method

The method according to claim 1,
Wherein the information about the received signal strength is a signal strength packet defined in a Qi standard periodically received in the power transmitting step.

The method according to claim 1,
Wherein the step of determining whether the information on the received signal strength is normal
Calculating a received power intensity based on the received signal strength information;
Determining a threshold indicating a minimum received power strength that can be received at the wireless power receiver in response to the measured transmission power; And
Determining that information on the received signal strength is not normal if the calculated received power is less than the threshold;
And detecting the foreign matter.

The method according to claim 1,
Wherein the step of determining whether the information on the received signal strength is normal
Calculating a received power intensity based on the received signal strength information;
Calculating a ratio of the calculated received power intensity to the measured transmission power;
Determining that information on the received signal strength is not normal if the calculated ratio is less than a pre-measured maximum path loss ratio corresponding to the wireless power transmitter
And detecting the foreign matter.

The method according to claim 1,
The method
Further comprising the step of setting a charging mode,
Wherein the step of determining whether the information on the received signal strength is normal
Calculating a received power intensity based on the received signal strength information;
Determining a received signal strength threshold corresponding to the set charging mode;
Determining that information on the received signal strength is not normal if the calculated received power intensity is less than the received signal strength threshold;
And detecting the foreign matter.

6. The method of claim 5,
The step of correcting the received power intensity comprises:
Determining an offset corresponding to the set charging mode; And
If the set charging mode is the fast charging mode, correcting the received power intensity by adding the determined offset to the received power intensity
And detecting the foreign matter.

The method according to claim 6,
The step of detecting the foreign matter
Determining a path loss threshold based on the set charging mode;
Determining that foreign matter exists on the transmission path of the wireless power if the calculated path loss exceeds the path loss threshold
And detecting the foreign matter.

The method according to claim 1,
A step of detecting a foreign substance on the basis of the quality factor value in the negotiation step
Wherein at least one of the negotiation step and the power transmission step determines that a foreign substance is finally detected when a foreign substance is detected.

A method of detecting a foreign object in a wireless power transmitter that transmits power wirelessly to a wireless power receiver using a resonant circuit,
Without performing the foreign matter detection procedure based on the quality factor value at the negotiation stage,
Entering a power transmission step and initiating a foreign matter detection procedure based on path loss;
Determining whether the information about the received signal strength is normal if a feedback packet including information on the received signal strength is received; And
If the result of the determination is negative, terminating the foreign matter detection procedure based on the path loss described above and performing a foreign matter detection procedure based on the quality factor value
And detecting the foreign matter.

A wireless power transmitter for transmitting wireless power to a wireless power receiver,
A resonant circuit for wirelessly transmitting a power signal;
A measuring unit measuring the intensity of the transmitted power signal;
A demodulator for receiving a feedback packet including information on a received signal strength; And
A controller for determining whether the information on the received signal strength is normal,
If the information on the received power intensity is not normal, the controller corrects the received power intensity corresponding to information on the received signal strength by applying a predetermined offset, And calculates path loss based on the strength and the corrected received power strength to detect foreign matter.

11. The method of claim 10,
Wherein the information about the received signal strength is a signal strength packet defined in a Qi standard periodically received in a power transmitting step.

11. The method of claim 10,
The control unit
Calculating a received power intensity based on the information on the received signal strength and determining a threshold value indicating a minimum received power strength that can be received by the wireless power receiver corresponding to the measured transmit power, And determines that information about the received signal strength is not normal if the received power intensity is less than the threshold value.

11. The method of claim 10,
The control unit
Calculating a received power intensity based on information about the received signal strength, calculating a ratio of the calculated received power strength to a measured transmit power, And determines that the information on the received signal strength is not normal if the ratio is less than the measured maximum path loss ratio.

11. The method of claim 10,
Wherein the control unit sets a charging mode according to a request from the wireless power receiver, calculates a received power intensity based on the received signal strength information, determines a received signal strength threshold corresponding to the set charging mode, And determines that the received signal strength information is not normal if the calculated received power strength is less than the received signal strength threshold.

15. The method of claim 14,
Wherein the control unit determines an offset corresponding to the set charging mode and adds the determined offset to the received power intensity if the set charging mode is the fast charging mode to correct the received power intensity.

16. The method of claim 15,
The control unit
Determines a path loss threshold based on the set charging mode and determines that foreign matter is present on the transmission path of the wireless power when the calculated path loss exceeds the path loss threshold.

11. The method of claim 10,
The control unit further performs a process of detecting a foreign substance on the basis of the quality factor value in the negotiation step, and when a foreign substance is detected in at least one of the negotiation step and the power transmission step, it is determined that the foreign substance is finally detected , A wireless power transmitter.