KR20190030005A - 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 특히, 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.
실시예에 따른 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 충전 방법에 있어서, 무선 충전을 시작하는 단계; 저전력 상태 단계로 천이하는 단계; 재접속인지 판단하는 단계; 재접속이면 완충 수신기인지 판단하는 단계; 및 완충 수신기이면 전력 절약 상태 단계로 천이 하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템{Wireless Charging Method and Apparatus and System therefor}

본 발명은 무선 전력 전송 기술에 관한 것으로서, 특히, 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.

휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.

일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.

최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 "무선 충전 시스템"이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선 충전 시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선 충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선 충전 시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선 충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다.

일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다.

이러한 무선 충전 시스템은 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식(예를 들어, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 등)에 의해 전력을 전송할 수 있다.

일 예로, 무선 전력 전송 방식은 전력 송신기 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신기 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무선 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 여기서, 전자기 유도 방식의 무선 전력 전송 표준은 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.

다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 무선 전력 송신기의 송신 코일에 의해 발생되는 자기장을 특정 공진 주파수에 동조하여 근거리에 위치한 무선 전력 수신기에 전력을 전송하는 전자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식이 이용될 수도 있다. 여기서, 전자기 공진 방식은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.

또 다른 일 예로, 무선 전력 전송 방식은 RF 신호에 저전력의 에너지를 실어 원거리에 위치한 무선 전력 수신기로 전력을 전송하는 RF 무선 전력 전송 방식이 이용될 수도 있다.

한편, 무선 충전 시스템에서 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 배터리 완충 여부를 판단하기 위하여 전력 전송 단계까지 진행해야 했다. 이에, 무선 전력 송신기는 재접속되는 무선 전력 수신기 배터리의 완충여부를 판단하기 위하여 오랜 시간이 걸리고, 배터리의 완충여부를 판단하기까지 많은 전력을 낭비하는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있는 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따라 무선 충전을 진행할지 제어할 수 있는 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따른 무선 전력 송신기의 불필요한 소비전력을 감소시키기 위한 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것 이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 수신기가 무선 충전 시작시 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있는 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 수신기가 배터리의 완충 여부에 따라 무선 충전을 진행할 지 제어할 수 있는 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

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.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 충전 방법에 있어서, 무선 충전을 시작하는 단계; 저전력 상태 단계로 천이하는 단계; 재접속인지 판단하는 단계; 재접속이면 완충 수신기인지 판단하는 단계; 및 완충 수신기이면 전력 절약 상태 단계로 천이 하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 무선 충전을 시작하는 단계는 무선 전력 송신기가 전력 절약 상태에서 비콘 시퀀스를 송출할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 재접속인지 판단하는 단계는 저장부에 저장된 무선 전력 수신기의 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스와 상기 비콘 시퀀스에 응답으로 수신된 광고 시그널의 디바이스 어드레스가 일치하는지 판단할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 재접속이면 완충 수신기인지 판단하는 단계는 상기 저장부에 저장된 디바이스 어드레스와 함께 저장된 완충 정보를 이용할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 재접속이면 완충 수신기인지 판단하는 단계는 상기 완충 정보의 flag가 1이면 완충 수신기이고, 상기 완충 정보의 flag가 0이면 완충되지 않은 수신기로 판단할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 재접속이 아니거나 완충 수신기가 아니면 전력 전송 단계를 천이하는 단계; 전력 전송 단계로 천이 후 충전 정보를 수신하는 단계; 상기 충전 정보에 기초하여 완충 수신기인지 판단하는 단계; 상기 충전 정보에 기초하여 완충 수신기가 아닌 것으로 판단하면 무선 전력을 전송하는 단계; 상기 충전 정보에 기초하여 완충 수신기로 판단하면 완충 수신기 정보를 저장하는 단계; 및 완충 수신기 정보를 저장하면 전력 절약 상태 단계로 천이하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 완충 수신기 정보는 상기 무선 전력 수신기의 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스와 완충 정보의 flag 값일 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 전력 전송 단계에서 완충 수신기 정보를 저장한 후 임계시간을 기산하는 단계; 및 상기 저전력 상태 단계에서 재접속 및 완충 수신기로 판단되면 임계시간을 초과하였는지 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 임계시간을 초과하였으면 전력 전송 단계로 천이하고, 상기 임계시간을 초과하지 않았으면 전력 절약 상태 단계로 천이할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 광고 시그널은 BLE 통신 방식으로 생성된 신호이고, 상기 디바이스 어드레스는 BLE 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스일 수 있다.

실시예에 따른 무선 충전 방법은, 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 충전 방법에 있어서, 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신하는 단계; 완충된 수신기의 디바이스 어드레스를 저장하는 단계; 완충 타이머를 동작시키는 단계; 전력 절약 상태 단계로 천이하는 단계; 비콘 시퀀스를 송신하는 단계; 상기 비콘 시퀀스의 응답으로 광고 시그널을 수신하였는지 판단하는 단계; 상기 광고 시그널을 수신하면 저전력 상태 단계로 천이하는 단계; 상기 완충 타이머 동작시간이 임계시간을 초과하였는지 판단하는 단계; 및 상기 완충 타이머 동작시간이 임계시간을 초과하지 않았으면 상기 광고 시그널의 디바이스 어드레스가 상기 완충된 수신기의 디바이스 어드레스인지 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 광고 시그널의 디바이스 어드레스와 상기 완충된 수신기의 디바이스 어드레스가 일치하면 전력 절약 상태 단계로 천이하고, 상기 광고 시그널의 디바이스 어드레스와 상기 완충된 수신기의 디바이스 어드레스가 일치하지 않으면 전력 전송 상태 단계로 천이 할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 완충 타이머 동작 시간이 임계시간을 초과하면 상기 완충 타이머 동작 시간을 초기화 하는 단계; 및 상기 완충 타이머 동작 시간을 초기화한 후 전력 전송 상태 단계로 천이하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 광고 시그널을 수신하지 않으면 상기 저장된 수신기의 디바이스 어드레스를 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 광고 시그널은 BLE 통신 방식으로 생성된 신호이고, 상기 디바이스 어드레스는 BLE 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스일 수 있다.

실시예에 따른 무선 충전 방법은, 무선 전력 송신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 무선 전력 수신기의 무선 충전 방법에 있어서, 무선 전력 수신기의 배터리가 충전 완료되는 단계; 비활성 상태 단계로 천이하는 단계; 비활성 상태 단계에서 상기 무선 전력 송신기로부터 비콘 시퀀스를 수신하는 단계; 상기 비콘 시퀀스를 수신하면 부트 상태 단계로 천이하는 단계; 및 상기 부트 상태 단계에서 배터리의 완충 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 부트 상태 단계에서 배터리가 완충된 것으로 판단하면 광고 시그널을 송신하지 않는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 부트 상태 단계에서 배터리가 완충되지 않은 것으로 판단하면 광고 시그널을 송신하는 단계; 및 상기 무선 전력 송신기의 충전 개시를 위한 제어 시그널에 따라 충전을 개시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 무선 전력 수신기의 배터리가 충전이 완료되면 대기전력 저장부에 대기전력을 저장하는 단계;를 더 포함하고, 상기 부트 상태 단계에서 배터리의 완충 여부를 판단하는 단계는 상기 개기 전력 저장부에 저장된 대기전력을 이용할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 상기 부트 상태 단계에서 배터리의 완충 여부를 판단하는 단계는 정류기단에서의 출력 전압의 세기가 소정의 전압인지 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 대한 효과에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다.

또한, 본 발명은 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따라 무선 충전을 진행할지 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따른 무선 전력 송신기의 불필요한 소비전력을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 무선 전력 수신기가 무선 충전 시작시 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다.

또한, 본 발명은 무선 전력 수신기가 배터리의 완충 여부에 따라 무선 충전을 진행할 지 제어할 수 있다.

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.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 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.

이상에서, 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤) "에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤) "는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.

실시예에 따른 무선충전장치는 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 전력을 전송할 수도 있다.

일 예로, 무선 전력 송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 적용되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선 전력 송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다.

실시예에 따른 단말은 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 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다.

실시예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 전자기 유도 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다. 또한 전자기 공진 방식을 지원하는 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.

일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 도 1에는 무선 전력 송신기(100)가 하나의 무선 전력 수신기(200)에 무선 파워를 전송하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(100)는 복수의 무선 전력 수신기(200)에 무선 파워를 전송할 수도 있다. 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전련 수신기(200)는 복수의 무선 전력 송신기(100)로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있음을 주의해야 한다.

무선 전력 송신기(100)는 특정 전력 전송 주파수를 이용하여 자기장을 발생시켜 무선 전력 수신기(200)에 전력을 송신할 수 있다.

무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 송신기(100)에 의해 사용되는 주파수와 동일한 주파수로 동조하여 전력을 수신할 수 있다.

일 예로, 전력 전송을 위한 주파수는 6.78MHz 대역일 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.

즉, 무선 전력 송신기(100)에 의해 전송된 전력은 무선 전력 송신기(100)와 공진을 이루는 무선 전력 수신기(200)에 전달될 수 있다.

하나의 무선 전력 송신기(100)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선 전력 수신기(200)의 최대 개수는 무선 전력 송신기(100)의 최대 전송 파워 레벨, 무선 전력 수신기(200)의 최대 전력 수신 레벨, 무선 전력 송신기(100) 및 무선 전력 수신기(200)의 물리적인 구조에 기반하여 결정될 수 있다.

무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 전송을 위한 주파수 대역-즉, 공진 주파수 대역-과는 상이한 주파수 대역으로 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 양방향 통신은 반이중 방식의 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 프로토콜이 사용될 수 있다. 다른 예로, 양방향 통신은 NFC(Near Field Communication) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신, LTE(Long Term Evolution)/LTE-Advance 통신, Wi-Fi 통신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기(100)와 무선 전력 수신기(200)는 상기 양방향 통신을 통해 서로의 특성 및 상태 정보-즉, 전력 협상 정보-를 교환할 수 있다.

일 예로, 무선 전력 수신기(200)는 무선 전력 송신기(100)로부터 수신되는 전력 레벨을 제어하기 위한 소정 전력 수신 상태 정보를 양방향 통신을 통해 무선 전력 송신기(100)에 전송할 수 있으며, 무선 전력 송신기(100)는 수신된 전력 수신 상태 정보에 기반하여 동적으로 전송 전력 레벨을 제어할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기(100)는 전력 전송 효율을 최적화시킬 수 있을 뿐만 아니라 과전압(Over-Voltage)에 따른 부하 파손을 방지하는 기능, 저전압(Under-Voltage)에 따라 불필요한 전력이 낭비되는 것을 방지하는 기능 등을 제공할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기(100)는 양방향 통신을 통해 무선 전력 수신기(200)에 대한 인증 및 식별하는 기능, 호환되지 않는 장치 또는 충전이 불가능한 물체를 식별하는 기능, 유효한 부하를 식별하는 기능 등을 수행할 수도 있다.

이하에서는, 보다 구체적으로 공진 방식의 무선 전력 전송 과정을 상기 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

무선 전력 송신기(100)는 전원공급부(power supplier, 110), 전력변환부(Power Conversion Unit, 120), 매칭회로(Matching Circuit, 130), 송신공진기(Transmission Resonator, 140), 주제어부(Main Controller, 150), 통신부(Communication Unit, 160), 저장부(Memory, 170) 및 타이머(Timer, 180)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.

전원공급부(110)는 주제어부(150)의 제어에 따라 전력변환부(120)에 특정 공급 전압을 공급할 수 있다. 이때, 공급 전압은 DC 전압 또는 AC 전압일 수 있다.

전력변환부(210)는 주제어부(150)의 제어에 따라 전력공급부(110)로부터 수신된 전압을 특정 전압으로 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 전력변환부(210)는 DC/DC 변환기(DC/DC convertor), AC/DC 변환기(AC/DC convertor), 파워 증폭기(Power amplifier) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

매칭회로(130)는 전력 전송 효율을 극대화시키기 위해 전력변환부(210)와 송신공진기(140) 사이의 임피던스를 정합하는 회로이다.

송신공진기(140)는 매칭회로(130)로부터 인가된 전압에 따라 특정 공진 주파수를 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

저장부(170)는 통신부(160)에서 수신된 무선 전력 수신기(200)의 통신 신호의 정보를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로, 주제어부(150)는 무선 전력 수신기(200)로부터 배터리의 충전 완료 정보를 수신하면 무선 전력 수신기(200)가 송신하는 통신 신호의 디바이스 어드레스(Dvice Address)를 저장부(170)에 저장시킬 수 있다. 일 예로, 저장부(170)는 무선 전력 수신기(200)의 통신부(160)에서 송신하는 BLE 통신 신호의 디바이스 어드레스(Device Address)를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(170)는 저장되는 디바이스 어드레스의 충전 완료 여부를 함께 저장 할 수 있다. 예를 들어, 주제어부(150)는 완충된 수신기의 경우 디바이스 어드레스와 함께 flag=1을 저장하고, 완충되지 않은 수신기의 경우 디바이스 어드레스와 함께 flag=0을 저장할 수 있다.

타이머(180)는 이벤트 발생 후 시간 경과를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 주제어부(150)는 무선 전력 수신기(200)로부터 배터리의 충전 완료 정보를 수신하면 타이머(180)를 동작시켜 임계시간를 초과 여부를 판단할 수 있다.

주제어부(150)는 무선 전력 수신기(100)의 배터리 완충 여부를 판단할 수 있다. 또한, 주제어부(150)는 배터리가 완충여부에 따라 무선 충전을 제어할 수 있다. 이에 관한 무선 전력 송신기(100)의 배터리 완충 여부 판단 및 배터리 완충여부에 따르 무선 충전을 제어하는 방법은 후술하는 도 5 내지 도 8에 따른다. 무선 전력 수신기(100)는 수신공진기(Reception Resonator, 210), 정류기(Rectifier, 220), DC-DC 변환기(DC-DC Converter, 230), 부하(Load, 240), 주제어부(Main Controller, 250), 통신부(Communication Unit, 260) 및 대기 전력 저장부(Standby Power Storage Unit, 270)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부는 데이터 송신기(Data Transmitter)와 데이터 수신기(Data receiver)를 포함할 수 있다.

수신공진기(210)는 공진 현상을 통해 송신공진기(140)에 의해 송출된 전력을 수신할 수 있다.

정류기(210)는 수신공진기(210)로부터 인가되는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.

DC-DC 변환기(230)는 정류된 DC 전압을 부하(240)에 요구되는 특정 DC 전압으로 변환할 수 있다.

주제어부(250)는 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어하거나 무선 전력 수신기(200)의 특성 및 상태 정보를 생성하고 통신부(260)를 제어하여 무선 전력 송신기(100)에 상기 무선 전력 수신기(200)의 특성 및 상태 정보를 전송할 수 있다. 일 예로, 주제어부(250)는 정류기(220)와 DC-DC 변환기(230)에서의 출력 전압 및 전류의 세기를 모니터링하여 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어할 수 있다.

모니터링된 출력 전압 및 전류의 세기 정보는 통신부(260)를 통해 무선 전력 송신기(100)에 실시간으로 전송될 수 있다.

또한, 주제어부(250)는 정류된 DC 전압을 소정 기준 전압과 비교하여 과전압 상태(Over-Voltage State)인지 저전압 상태(Under-Voltage State)인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 시스템 오류 상태가 감지되면, 감지 결과를 통신부(260)를 통해 무선 전력 송신기(100)에 전송할 수도 있다.

또한, 주제어부(250)는 시스템 오류 상태가 감지되면, 부하의 훼손을 방지하기 위해 정류기(220) 및 DC-DC 변환기(230)의 동작을 제어하거나 스위치 또는(및) 제너 다이오드를 포함한 소정 과전류 차단 회로를 이용하여 부하(240)에 인가되는 전력을 제어할 수도 있다.

대기 전력 저장부(270)는 무선 전력 수신기(200)가 배터리의 완충 여부를 판단하는데 필요한 대기 전력을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 주제어부(250)는 무선 전력 송신기(910)로부터 무선 충전 진행을 위한 비콘 시퀀스를 수신하면 대기 전력 저장부(270)에 저장된 대기 전력를 소비하여 배터리의 완충 여부를 확인할 수 있다.

주제어부(250)는 배터리 완충 여부를 판단할 수 있다. 또한, 주제어부(250)는 배터리가 완충여부에 따라 무선 충전을 제어할 수 있다. 이에 관한 무선 전력 수신기(200)의 배터리 완충 여부 판단 및 배터리 완충여부에 따른 무선 충전을 제어하는 방법은 후술하는 도 9 내지 도 10에 따른다.

상기한 도 1에서는 주제어부(150, 250)와 통신부(160, 260)가 서로 다른 모듈로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예는 주제어부(150, 250)와 통신부(160, 260)가 하나의 모듈로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 상태 천이 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.

도 2를 참조하면, 무선 전력 송신기의 상태는 크게 구성 상태(Configuration State, 210), 전력 절약 상태(Power Save State, 220), 저전력 상태(Low Power State, 230), 전력 전송 상태(Power Transfer State, 240), 로컬 장애 상태(Local Fault State, 250) 및 잠금 장애 상태(Latching Fault State, 260)을 포함하여 구성될 수 있다.

무선 전력 송신기에 전력이 인가되면, 무선 전력 송신기는 구성 상태(210)로 천이할 수 있다. 무선 전력 송신기는 구성 상태(210)에서 소정 리셋 타이머가 만료되거나 초기화 절차가 완료되면, 전력 절약 상태(220)로 천이할 수 있다.

전력 절약 상태(220)에서, 무선 전력 송신기는 비콘 시퀀스를 생성하여 공진 주파수 대역을 통해 전송할 수 있다.

여기서, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(220)에 진입한 후 소정 시간 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(220) 천이 후 50ms 이내에 비콘 시퀀스가 개시될 수 있도록 제어할 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다.

전력 절약 상태(220)에서, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기를 감지하기 위한 제1 비콘 시퀀스(First Beacon Sequece)를 주기적으로 생성하여 전송하고, 수신 공진기의 임피던스 변화-즉, Load Variation-를 감지할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제1 비콘과 제1 비콘 시퀀스를 각각 Short Beacon과 Short Beacon 시퀀스라 명하기로 한다.

특히, Short Beacon 시퀀스는 무선 전력 수신기가 감지되기 전까지 무선 전력 송신기의 대기 전력이 절약될 수 있도록 짧은 구간 동안(tSHORT_BEACON) 일정 시간 간격(tCYCLE)으로 반복 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, tSHORT_BEACON은 30ms이하, tCYCLE은 250ms ±5 ms로 각각 설정될 수 있다. 또한, Short Beacon의 전류 세기는 소정 기준치이상이고, 일정 시간 구간 동안 점증적으로 증가될 수 있다. 일 예로, Short Beacon의 최소 전류 세기는 상기 테이블 2의 카테고리 2 이상의 무선 전력 수신기가 감지될 수 있도록 충분히 크게 설정될 수 있다.

실시예에 따른 무선 전력 송신기는 Short Beacon에 따른 수신 공진기에서의 리액턴스(reactance) 및 저항(resistance) 변화를 감지하기 위한 소정 센싱 수단이 구비될 수 있다.

또한, 전력 절약 상태(220)에서, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 부팅(Booting) 및 응답에 필요한 충분한 전력을 공급하기 위한 제2 비콘 시퀀스를 주기적으로 생성하여 전송할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제2 비콘과 제2 비콘 시퀀스를 각각 Long Beacon과 Long Beacon 시퀀스라 명하기로 한다.

즉, 무선 전력 수신기는 제2 비콘 시퀀스를 통해 부팅이 완료되면, 대역외 통신 채널을 통해 소정 응답 신호를 브로드캐스팅할 수 있다.

특히, Long Beacon 시퀀스는 무선 전력 수신기의 부팅에 필요한 충분한 전원을 공급하기 위해 Short Beacon에 비해 상대적으로 긴 구간 동안(tLONG_BEACON)동안 일정 시간 간격(tLONG_BEACON_PERIOD)으로 생성되어 전송될 수 있다. 일 예로, tLONG_BEACON은 105 ms+5 ms, tLONG_BEACON_PERIOD 은 850ms로 각각 설정될 수 있으며, Long Beacon의 전류 세기는 Short Beacon의 전류 세기에 비해 상대적으로 강할 수 있다. 또한, Long Beacon은 전송 구간 동안 일정 세기의 파워가 유지될 수 있다.

이 후, 무선 전력 송신기는 수신 공진기의 임피던스 변화가 감지된 후, 무선 전력 송신기는 Long Beacon 전송 구간 동안 소정 응답 시그널의 수신을 대기할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 응답 시그널을 광고 시그널(Advertisement Signal)이라 명하기로 한다. 여기서, 무선 전력 수신기는 공진 주파수 대역과는 상이한 대역외 통신 주파수 대역을 통해 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다.

일 예로, 광고 시그널은 해당 대역외 통신 표준에 정의된 메시지를 식별하기 위한 메시지 식별 정보, 무선 전력 수신기가 적법한 또는 해당 무선 전력 송신기에 호환 가능한 수신기인지를 식별하기 위한 고유한 서비스 또는 무선 전력 수신기 식별 정보, 무선 전력 수신기의 출력 파워 정보, 부하에 인가되는 정격 전압/전류 정보, 무선 전력 수신기의 안테나 이득 정보, 무선 전력 수신기의 카테고리를 식별하기 위한 정보, 무선 전력 수신기 인증 정보, 과전압 보호 기능의 탑재 여부에 관한 정보, 무선 전력 수신기에 탑재된 소프트웨어 버전 정보 중 적어도 하나 또는 어느 하나를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기는 광고 시그널이 수신되면, 전력 절약 상태(220)에서 저전력 상태(230)로 천이한 후, 무선 전력 수신기와의 대역외 통신 링크를 설정할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 설정된 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 대한 등록 절차를 수행할 수 있다. 일 예로, 대역외 통신이 블루투스 저전력 통신인 경우, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기와 블루투스 페어링을 수행하고, 페어링된 블루투스 링크를 통해 서로의 상태 정보, 특성 정보 및 제어 정보 중 적어도 하나를 교환할 수 있다.

무선 전력 송신기가 저전력 상태(230)에서 대역외 통신을 통해 충전을 개시하기 위한 소정 제어 신호-즉, 무선 전력 수신기가 부하에 전력을 전달하도록 요청하는 소정 소정 제어 신호-를 무선 전력 수신기에 전송하면, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(230)에서 전력 전송 상태(240)로 천이될 수 있다.

만약, 저전력 상태(230)에서 대역외 통신 링크 설정 절차 또는 등록 절차가 정상적으로 완료되지 않은 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 저전력 상태(230)에서 전력 절약 상태(220)에 천이될 수 있다.

무선 전력 송신기는 각 무선 전력 수신기와의 접속을 위한 별도의 분리된 링크 만료 타이머(Link Expiration Timer)가 구동될 수 있으며, 무선 전력 수신기는 소정 시간 주기로 무선 전력 송신기에 자신이 존재함을 알리는 소정 메시지를 링크 만료 타이머가 만료되기 이전에 전송해야 한다. 링크 만료 타이머는 상기 메시지가 수신될 때마다 리셋되며, 링크 만료 타이머가 만료되지 않으면 무선 전력 수신기와 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크는 유지될 수 있다.

만약, 저전력 상태(230) 또는 전력 전송 상태(240)에서, 무선 전력 송신기와 적어도 하나의 무선 전력 수신기 사이에 설정된 대역외 통신 링크에 대응되는 모든 링크 만료 타이머가 만료된 경우, 무선 전력 송신기의 상태는 전력 절약 상태(220)로 천이될 수 있다.

또한, 저전력 상태(230)의 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 유효한 광고 시그널이 수신되면 소정 등록 타이머를 구동시킬 수 있다. 이때, 등록 타이머가 만료되면, 저전력 상태(230)의 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(220)로 천이할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 등록에 실패하였음을 알리는 소정 알림 신호를 무선 전력 송신기에 구비된 알림 표시 수단-예를 들면, LED 램프, 디스플레이 화면, 비퍼(beeper) 등을 포함함-을 통해 출력할 수도 있다.

또한, 전력 전송 상태(240)에서, 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기의 충전이 완료되면, 전력 절약 상태(220)로 천이될 수 있다.

특히, 무선 전력 수신기는 구성 상태(210), 로컬 장애 상태(250) 및 잠금 장애 상태(260)를 제외한 나머지 상태에서 새로운 무선 전력 수신기의 등록을 허용할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 상태(240)에서 무선 전력 수신기로부터 수신되는 상태 정보에 기반하여 전송 전력을 동적으로 제어할 수 있다.

이때, 무선 전력 수신기로부터 무선 전력 송신기에 전송되는 수신기 상태 정보는 요구 전력 정보, 정류기 후단에서 측정된 전압 및/또는 전류 정보, 충전 상태 정보, 과전류 및/또는 과전압 및/또는 과열 상태를 통보하기 위한 정보, 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단이 활성화되었는지 여부를 지시하는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 수신기 상태 정보는 미리 지정된 주기로 전송되거나 특정 이벤트가 발생될 때마다 전송될 수 있다. 또한, 상기 과전류 또는 과전압에 따라 부하에 전달되는 전력을 차단하거나 감소시키는 수단은 ON/OFF 스위치, 제너다이오드 중 적어도 하나를 이용하여 제공될 수 있다.

전력 전송 상태(240)는 접속된 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태에 따라 제1 상태(241), 제2 상태(242) 및 제3 상태(243) 중 어느 하나의 상태일 수 있다.

일 예로, 제1 상태(241)는 무선 전력 송신기에 접속된 모든 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 정상 전압인 상태임을 의미할 수 있다.

제2 상태(242)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 상태이고 고전압 상태인 무선 전력 수신기가 존재하지 않음을 의미할 수 있다.

제3 상태(243)는 무선 전력 송신기에 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 고전압 상태임을 의미할 수 있다.

무선 전력 송신기는 전력 절약 상태(220) 또는 저전력 상태(230) 또는 전력 전송 상태(240)에서 시스템 오류가 감지되면, 잠금 장애 상태(260)로 천이될 수 있다

잠금 장애 상태(260)의 무선 전력 송신기는 접속된 모든 무선 전력 수신기가 충전 영역에서 제거된 것으로 판단되면, 구성 상태(210) 또는 전력 절약 상태(220)로 천이할 수 있다.

또한, 잠금 장애 상태(260)에서, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 감지되면, 로컬 장애 상태(250)로 천이할 수 있다. 여기서, 로컬 장애 상태(250)인 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 다시 잠금 장애 상태(260)로 천이될 수 있다.

반면, 구성 상태(210), 전력 절약 상태(220), 저전력 상태(230), 전력 전송 상태(240) 중 어느 하나의 상태에서 로컬 장애 상태(250)로 천이된 경우, 무선 전력 송신기는 로컬 장애가 해제되면, 구성 상태(210)로 천이될 수 있다.

무선 전력 송신기는 로컬 장애 상태(250)로 천이되면, 무선 전력 송신기에 공급되는 전원을 차단할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등의 장애가 감지되면 로컬 장애 상태(250)로 천이될 수 있으나 이에 국한되지는 않는다.

일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기에 의해 수신되는 전력의 세기를 감소시키기 위한 소정 전력 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.

다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 과전류, 과전압, 과열 등이 감지되면, 무선 전력 수신기의 충전을 중단시키기 위한 소정 제어 명령을 접속된 적어도 하나의 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.

상기와 같은 전력 제어 절차를 통해, 무선 전력 송신기는 과전압, 과전류, 과열 등에 따른 기기 파손을 미연에 방지할 수 있다.

무선 전력 송신기는 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이상인 경우, 잠금 장애 상태(260)로 천이할 수 있다. 이때, 잠금 장애 상태(260)로 천이된 무선 전력 송신기는 송신 공진기의 출력 전류의 세기를 미리 지정된 시간 동안 기준치 이하가 되도록 시도할 수 있다. 여기서, 상기 시도는 미리 지정된 회수 동안 반복 수행될 수 있다. 만약, 반복 수행에도 불구하고, 잠금 장애 상태(260)가 해제되지 않는 경우, 무선 전력 송신기는 소정 알림 수단을 이용하여 사용자에게 잠금 장애 상태(260)가 해제되지 않음을 지시하는 소정 알림 신호를 송출할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기의 충전 영역에 위치한 모든 무선 전력 수신기가 사용자에 의해 충전 영역에서 제거되면, 잠금 장애 상태(260)가 해제될 수 있다.

반면, 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 미리 지정된 시간 이내에 기준치 이하로 떨어지거나 상기 미리 지정된 반복 수행 동안 송신 공진기의 출력 전류의 세기가 기준치 이하로 떨어지는 경우, 잠금 장애 상태(260)는 자동으로 해제될 수 있으며, 이때, 무선 전력 송신기의 상태는 잠금 장애 상태(260)에서 전력 절약 상태(220)로 자동 천이되어 무선 전력 수신기에 대한 감지 및 식별 절차를 다시 수행할 수 있다.

전력 전송 상태(240)의 무선 전력 송신기는 연속된 전력을 송출하고, 무선 전력 수신기의 상태 정보 및 미리 정의된 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터에 기반하여 적응적으로 송출 전력을 제어할 수 있다.

일 예로, 최적 전압 영역(Optimal Voltage Region) 설정 파라메터는 저전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 최적 전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 고전압 영역을 식별하기 위한 파라메터, 과전압 영역을 식별하기 위한 파라메터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태가 저전압 영역에 있으면, 송출 전력을 증가시키고, 고전압 영역에 있으면, 송출 전력을 감소시킬 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 전력 전송 효율이 최대화되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기에 의해 요구된 전력량의 편차가 기준치 이하가 되도록 송출 전력을 제어할 수도 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 정류기 출력 전압이 소정 과전압 영역에 도달한 경우-즉, Over Voltage가 감지된 경우-, 전력 전송을 중단할 수도 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기의 상태 천이도이다.

도 3을 참조하면, 무선 전력 수신기의 상태는 크게 비활성화 상태(Disable State, 310), 부트 상태(Boot State, 320), 활성화 상태(Enable State, 330)(또는, On state) 및 시스템 오류 상태(System Error State, 340)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 무선 전력 수신기의 상태는 무선 전력 수신기의 정류기단에서의 출력 전압의 세기-이하, 설명의 편의를 위해 VRECT이라 명함-에 기반하여 결정될 수 있다.

활성화 상태(330)는 VRECT의 값에 따라 최적 전압 상태(Optimum Voltage State, 331), 저전압 상태(Low Voltage State, 332) 및 고전압 상태(High Voltage State, 333)로 구분될 수 있다.

비활성화 상태(310)의 무선 전력 수신기는 측정된 VRECT 값이 미리 정의된 VRECT_BOOT 값보다 크거나 같으면, 부트 상태(320)로 천이할 수 있다.

부트 상태(320)에서, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기와의 대역외 통신 링크를 설정하고 VRECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달할 때까지 대기할 수 있다.

부트 상태(320)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 부하단에 요구되는 전력에 도달된 것이 확인되면, 활성화 상태(330)로 천이하여 충전을 시작할 수 있다.

활성화 상태(330)의 무선 전력 수신기는 충전이 완료되거나 충전이 중단된 것이 확인되면, 부트 상태(320)로 천이될 수 있다.

또한, 활성화 상태(330)의 무선 전력 수신기는 소정 시스템 오류가 감지되면, 시스템 오류 상태(340)로 천이할 수 있다. 여기서, 시스템 오류는 과전압, 과전류 및 과열뿐만 아니라 미리 정의된 다른 시스템 오류 조건이 포함될 수 있다.

또한, 활성화 상태(330)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 VRECT_BOOT 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(310)로 천이될 수도 있다.

또한, 부트 상태(320) 또는 시스템 오류 상태(340)의 무선 전력 수신기는 VRECT 값이 VRECT_BOOT 값 이하로 떨어지면, 비활성화 상태(310)로 천이될 수도 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템의 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템은 스타 토폴로지(Star Topology)로 구성될 수 있으며, 무선 전력 송신기는 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기로부터 각종 특성 정보 및 상태 정보를 수집하고, 수집된 정보에 기반하여 무선 전력 수신기의 동작 및 송출 전력을 제어할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 자신의 특성 정보 및 소정 제어 신호를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 접속된 무선 전력 수신기의 무선 전력 수신기 별 전력 전송 순서를 결정할 수 있으며, 결정된 전력 전송 순서에 따라 무선 전력을 송출할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 우선 순위, 무선 전력 수신기의 전력 수신 효율 또는 무선 전력 송신기에서의 전력 전송 효율, 무선 전력 수신기의 충전 상태, 무선 전력 수신기 별 시스템 오류 발생 여부 중 적어도 하나에 기반하여 전력 전송 순서를 결정할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 접속된 무선 전력 수신기 별 전송되는 전력량을 결정할 수도 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 현재 가용한 전력량 및 무선 전력 수신기 별 전력 수신 효율 등에 기반하여 무선 전력 수신기 별 전송할 전력량을 산출할 수 있으며, 산출된 전력량에 관한 정보를 소정 제어 메시지를 통해 무선 전력 수신기에 전송할 수도 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 네트워크 연결된 무선 전력 수신기(들)과의 시간 동기를 획득하기 위한 시간 동기 신호(Tim Synchronization Signal)를 생성하여 무선 전력 수신기에 제공할 수도 있다. 여기서, 시간 동기 신호는 무선 전력을 전송하기 위한 주파수 대역-즉, 인밴드(In-Bnad)- 또는 대역외 통신을 수행하기 위한 주파수 대역-즉, 아웃오브밴드(Out-Of-Band)-을 통해 전송될 수 있다. 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 시간 동기 신호에 기반하여 서로의 통신 타이밍 및 통신 시퀀스를 관리할 수 있다.

이상의 도 4에서는 하나의 무선 전력 송신기와 복수의 무선 전력 수신기로 구성된 무선 전력 전송 시스템이 스타 토폴로지로 네트워크 연결된 구성을 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템은 복수의 무선 전력 송신기 및 복수의 무선 전력 수신기가 네트워크 연결되어 무선 전력을 송수신할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기는 별도의 통신 채널을 통해 자신의 상태 정보를 교환할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신기가 이동 가능한 장치인 경우, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기 사이의 핸드오버를 통해 이동 중 끊김 없는 전력을 수신할 수도 있다.

또한, 무선 전력 송신기는 네트워크 조정자(Network Coordinator)로서 동작하며 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기와 정보를 교환할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 각종 정보를 수신하여 소정 디바이스 제어 테이블(Device Control Table)을 생성 및 관리하고, 디바이스 제어 테이블을 참조하여 네트워크 관리 정보를 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다. 이를 통해, 무선 전력 송신기는 무선 전력 전송 시스템 네트워크의 생성하고 이를 유지할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 전력 절약 상태에서 무선 전력 송신기(510)는 전원 인가에 따라 무선 전력 송신기 구성, 즉, 부팅이 완료되면, 비콘 시퀀스를 생성하여 송신 공진기를 통해 전송할 수 있다(S501).

무선 전력 수신기(520)는 비활성 상태에서 비콘 시퀀스가 감지되면 부트 상태 단계로 천이하여 자신의 식별 정보 및 특성 정보가 포함된 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다(S503). 이때, 광고 시그널은 후술할 연결 요청 신호가 무선 전력 송신기로부터 수신되기 이전까지 소정 주기로 반복 전송될 수 있음을 주의해야 한다.

무선 전력 송신기(510)는 광고 시그널이 수신되면, 저전력 상태로 천이하고 대역외 통신 링크를 설정하기 위한 소정 연결 요청 신호를 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다(S505).

무선 전력 수신기(520)는 연결 요청 신호가 수신되면, 대역외 통신 링크를 설정하고, 설정된 대역외 통신 링크를 통해 자신의 정적 상태 정보를 전송할 수 있다(S507).

여기서, 무선 전력 수신기(520)의 정적 상태 정보는 카테고리 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 최대 정류기 출력 파워 정보, 전력 제어를 위한 초기 기준 파라메터 정보, 요구 전압 또는 전력에 관한 정보, 전력 조절 기능 탑재 여부를 식별하기 위한 정보, 지원 가능한 대역외 통신 방식에 관한 정보, 지원 가능한 전력 제어 알고리즘에 관한 정보, 무선전력수신기(520)에 초기 설정된 선호 정류기단 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기(510)는 무선 전력 수신기(520)의 정적 상태 정보가 수신되면, 무선 전력 송신기(510)의 정적 상태 정보를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기(520)에 전송할 수 있다(S509).

여기서, 무선 전력 송신기(510)의 정적 상태 정보는 송신기 전력 정보, 클래스 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능한 무선 전력 수신기의 최대 개수에 관한 정보 및/또는 현재 접속된 무선 전력 수신기의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

이 후, 무선 전력 수신기(520)는 자신의 실시간 전력 수신 상태 및 충전 상태를 모니터링하며, 주기적 또는 특정 이벤트 발생 시 동적 상태 정보를 무선 전력 송신기(510)에 전송할 수 있다(S511).

여기서, 무선 전력 수신기(520)의 동적 상태 정보는 정류기 출력 전압 및 전류에 관한 정보, 부하에 인가되는 전압 및 전류에 관한 정보, 무선 전력 수신기의 내부 측정 온도에 관한 정보, 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보(정류 전압 최소 값, 정류 전압 최대 값, 초기 설정된 선호 정류기단 전압 변경 값), 충전 상태 정보, 시스템 오류 정보, 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 무선 전력 송신기(510)는 상기 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보 수신시 기존 정적 상태 정보에 포함된 설정 값을 변경하여 전력 조절을 수행할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기(510)는 무선 전력 수신기를 충전하기 위한 충분한 전력이 준비되면, 전력 전송 상태로 천이하여 대역외 통신 링크를 통해 소정 제어 명령을 송출하여 무선 전력 수신기가 충전을 개시하도록 제어할 수 있다(S513). 무선 전력 수신기(520)는 무선 전력 송신기(510)의 제어 명령에 따라 활성화 상태로 천이할 수 있다.

이 후, 무선 전력 수신기(520)는 충전이 완료된 경우, 동적 상태 정보에 충전이 완료되었음을 지시하는 데이터를 포함하여 무선 전력 송신기(510)에 전송할 수 있다(S515). 이 경우, 무선 전력 수신기(520)는 충전 완료의 동적 상태 정보를 송신 후 비활성 상태로 천이할 수 있다.

무선 전력 송신기(510)는 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신하면 전력 절약 상태로 천이하고, 비콘 시퀀스를 생성하여 송신 공진기를 통해 전송할 수 있다(S517).

일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서, 무선 전력 송신기(510)는 무선 전력 수신기(520)의 부하인 배터리가 충전 완료 상태인지 확인하기 위하여 제1 기간(T1)이 걸릴 수 있다. 제1 기간(T1)은 무선 전력 송신기(510)가 전력 절약 상태에서 비콘 시퀀스를 송신한 시점부터 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신한 시점까지의 기간일 수 있다. 일 예로, 제1 기간(T1)은 600ms 이상의 기간일 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(510)는 무선 충전 진행 여부를 결정하기 위하여 제1 기간(T1)의 상당히 오랜 기간이 필요하다. 또한, 무선 전력 송신기(510)는 제1 기간(T1) 동안 신호를 생성하기 위하여 상당히 많은 소비 전력을 소모할 수 있다.

도 6은 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 무선 전력 수신기(620)는 충전이 완료된 경우, 동적 상태 정보에 충전이 완료되었음을 지시하는 데이터를 포함하여 무선 전력 송신기(610)에 전송할 수 있다(S601). 이 경우, 무선 전력 수신기(620)는 충전 완료의 동적 상태 정보를 송신 후 비활성 상태로 천이할 수 있다.

무선 전력 송신기(610)는 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신하면 전력 절약 상태로 천이하고, 비콘 시퀀스를 생성하여 송신 공진기를 통해 전송할 수 있다(S602). 이 경우, 무선 전력 송신기(610)는 충전 완료된 무선 전력 수신기(620)의 정보를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기(610)는 충전 완료된 무선 전력 수신기(620)가 송신하는 통신 신호의 디바이스 어드레스를 저장할 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 도 7 또는 도 8을 따른다.

무선 전력 수신기(620)는 비활성 상태에서 비콘 시퀀스가 감지되면 부트 상태 단계로 천이하여 자신의 식별 정보 및 특성 정보가 포함된 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다(S603). 무선 전력 송신기(610)는 광고 시그널을 수신하면 저전력 상태로 천이할 수 있다.

무선 전력 송신기(610)는 광고 시그널을 송신한 무선 전력 수신기(620)가 이미 충전이 완료되었다고 판단하면 전력 절약 상태 단계로 천이하고, 다시 비콘 시퀀스를 생성하여 송신 공지기를 통해 전송할 수 있다(S604). 즉, 무선 전력 송신기(610)는 저장된 통신 신호의 디바이스 어드레스를 이용하여 광고 시그널을 송신한 무선 전력 수신기(620)가 충전 완료된 수신기인지 판단할 수 있다. 이에, 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템은 전력 전송 상태 단계까지 천이하지 않고 무선 전력 수신기의 완충 여부를 판단할 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 도 7 또는 도 8을 따른다.

무선 전력 수신기(620)는 비활성 상태에서 비콘 시퀀스가 감지되면 부트 상태 단계로 천이하여 자신의 식별 정보 및 특성 정보가 포함된 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다(S605).

무선 전력 송신기(610)는 광고 시그널이 수신되면 저전력 상태로 천이하고, 광고 시그널을 송신한 무선 전력 수신기(620)이 이미 충전 완료된 수신기지만 소정의 시간이 경과현 상태이면 대역외 통신 링크를 설정하기 위한 소정 연결 요청 신호를 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다(S606). 이에, 무선 전력 송신기(610)는 충전 완료된 무선 전력 수신기(620)가 소정의 시간 경과로 배터리의 완충된 상태가 아닐 수 있으므로 무선 전력 수신기(620)로부터 충전 상태 정보를 다시 수신할 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 도 7 또는 도 8을 따른다.

무선 전력 수신기(620)는 연결 요청 신호가 수신되면, 대역외 통신 링크를 설정하고, 설정된 대역외 통신 링크를 통해 자신의 정적 상태 정보를 전송할 수 있다(S607).

여기서, 무선 전력 수신기(620)의 정적 상태 정보는 카테고리 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 최대 정류기 출력 파워 정보, 전력 제어를 위한 초기 기준 파라메터 정보, 요구 전압 또는 전력에 관한 정보, 전력 조절 기능 탑재 여부를 식별하기 위한 정보, 지원 가능한 대역외 통신 방식에 관한 정보, 지원 가능한 전력 제어 알고리즘에 관한 정보, 무선전력수신기(620)에 초기 설정된 선호 정류기단 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기(610)는 무선 전력 수신기(620)의 정적 상태 정보가 수신되면, 무선 전력 송신기(610)의 정적 상태 정보를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기(620)에 전송할 수 있다(S608).

여기서, 무선 전력 송신기(610)의 정적 상태 정보는 송신기 전력 정보, 클래스 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능한 무선 전력 수신기의 최대 개수에 관한 정보 및/또는 현재 접속된 무선 전력 수신기의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

이 후, 무선 전력 수신기(620)는 자신의 실시간 전력 수신 상태 및 충전 상태를 모니터링하며, 주기적 또는 특정 이벤트 발생 시 동적 상태 정보를 무선 전력 송신기(610)에 전송할 수 있다(S609).

여기서, 무선 전력 수신기(620)의 동적 상태 정보는 정류기 출력 전압 및 전류에 관한 정보, 부하에 인가되는 전압 및 전류에 관한 정보, 무선 전력 수신기의 내부 측정 온도에 관한 정보, 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보(정류 전압 최소 값, 정류 전압 최대 값, 초기 설정된 선호 정류기단 전압 변경 값), 충전 상태 정보, 시스템 오류 정보, 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 무선 전력 송신기(610)는 상기 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보 수신시 기존 정적 상태 정보에 포함된 설정 값을 변경하여 전력 조절을 수행할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기(610)는 무선 전력 수신기를 충전하기 위한 충분한 전력이 준비되면, 전력 전송 상태로 천이하여 대역외 통신 링크를 통해 소정 제어 명령을 송출하여 무선 전력 수신기가 충전을 개시하도록 제어할 수 있다(S610). 무선 전력 수신기(620)는 무선 전력 송신기(610)의 제어 명령에 따라 활성화 상태로 천이할 수 있다.

이 후, 무선 전력 송신기(610)는 무선 전력 수신기로부터 동적 상태 정보를 수신하여 송출 전력을 동적으로 제어할 수 있다(S611).

다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서, 무선 전력 송신기(610)는 무선 전력 수신기(620)의 부하인 배터리가 충전 완료 상태인지 확인하기 위하여 제2 기간(T2)이 걸릴 수 있다. 제2 기간(T2)은 무선 전력 송신기(610)가 전력 절약 상태에서 비콘 시퀀스를 송신한 시점부터 광고 시그널을 수신한 시점까지의 기간일 수 있다. 따라서, 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기(610)는 무선 충전 진행 여부를 결정하기 위하여 제2 기간(T2)이라는 제1 기간(T1)보다 상당히 짧은 시간이면 충분하다. 또한, 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기(610)는 도 5의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신기(510)보다 무선 충전 진행 여부를 결정하기 위한 신호 개수를 줄일 수 있으므로 소비 전력을 줄일 수 있다.

도 7은 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 충전을 시작하는 단계(S701)을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 전력 절약 상태 단계에서 비콘 시퀀스를 송출하여 무선 전력 수신기와 무선 충전을 진행할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 저전력 상태 단계로 천이하는 단계(S7020)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 무선 충전 시작을 위해 송출한 비콘 시퀀스의 응답으로 무선 전력 수신기로부터 광고시그널을 수신할 수 있다. 무선 전력 송신기는 광고 시그널을 수신하면 저전력 상태로 천이할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 광고 시그널을 송신한 무선 전력 수신기와 재접속인지 여부를 판단하는 단계(S703)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 무선 충전 시작 전 무선 충전을 진행했던 무선 전력 수신기의 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스를 저장할 수 있다(S719 참조). 이 경우, 무선 전력 송신기는 무선 충전 시작 후 수신된 광고 시그널의 디바이스 어드레스를 이용하여 무선 충전을 위해 접속된 무선 전력 수신기가 재접속된 것인지 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 저장된 디바이스 어드레스와 광고 시그널의 디바이스 어드레스와 일치하면 재접속된 것으로 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 저장된 디바이스 어드레스와 광고 시그널의 디바이스 어드레스와 일치하지 않으면 재접속 되지 않은 것으로 판단할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 재접속된 무선 전력 수신기가 완충 수신기인지 판단하는 단계(S704)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 무선 충전 시작 전 무선 충전을 진행했던 무선 전력 수신기가 완충된 경우 완충 정보를 디바이스 어드레스와 함께 저장할 수 있다(S719 참조). 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 재접속된 경우 저장된 flag가 1인 경우 완충 수신기로 판단하고, flag가 0인 경우 완충 되지 않은 수신기로 판단할 수 있다. 이에, 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계로 천이 하지 않고 무선 전력 수신기의 배터리 완충 여부를 판단할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 완충 수신기인 경우 임계시간이 초과되었는지 판단하는 단계(S705)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 무선 충전 시작 전 무선 충전을 진행했던 무선 전력 수신기가 완충된 경우 임계시간을 기산할 수 있다(S711 참조). 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 재접속된 경우 기산된 시점으로부터 임계시간을 초과하였는지 판단할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 임계 시간이 초과하지 않았으면 무선 전력 송신기가 전력 절약 상태 단계로 천이하는 단계(S706)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 전력 절약 상태 단계로 천이하면 S701의 무선 충전 시작을 다시 진행 할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 전력 전송 단계로 천이하는 단계(S707)을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 S703에서 재접속이 아니라고 판단한 경우 또는 S704에서 완충 수신기가 아니라고 판단한 경우 전력 전송 단계로 천이할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 S704에서 완충 수신기로 판단하였지만 S705에서 임계 시간이 초과된 경우 무선 전력 수신기의 배터리 상태 변동이 있을 수 있으므로 전력 전송 단계로 천이하여 무선 전력 수신기의 충전 상태를 확인할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 전력 전송 단계에서 무선 전력 송신기가 무선 전력 수신기로부터 충전 정보를 수신하는 단계(S708)을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기의 충전 정보는 무선 전력 수신기가 전송 하는 수신기 동적 상태 정보에 포함할 수 있다. 일 예로, 수신기 동적 상태 정보는 충전 완료 정보를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 수신된 충전 정보에 기초하여 완충 수신기인지 판단하는 단계(S709)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 수신기 동적 상태 정보의 충전 완료 정보에 기초하여 무선 전력 수신기가 충전 완료하였는지 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 충전 완료 정보가 충전 완료 상태이면 무선 전력 수신기를 완충 수신기로 판단하고, 충전 완료 정보가 충전 완료 상태가 아니면 무선 전력 수신기를 완충 수신기가 아닌 것으로 판단할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 완충 수신기가 아니면 무선 전력 송신기가 무선 전력을 전송하는 단계(S710)를 포함할 수 있다. 즉, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 충전 상태가 미완충 상태로 판단하여 충전을 위해 무선 전력을 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 전송을 하면서 수시로 S708의 충전 정보를 수신할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충 수신기로 판단하면 완충 수신기 정보를 저장하는 단계(S711)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스를 저장할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 충전 완료된 완충 수신기로 판단되면 디바이스 어드레스와 함께 완충된 수신기라는 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기는 완충된 수신기의 경우 디바이스 어드레스와 함께 flag=1을 저장하고, 완충되지 않은 수신기의 경우 디바이스 어드레스와 함께 flag=0을 저장할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충 수신기 정보를 저장하면 임계시간을 기산하는 단계(S712)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 충전 완료되면 타이머를 동작시켜 임계시간을 기산시킬 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충 수신기 정보를 저장하면 전력 절약 상태 단계로 천이하는 단계(S713)을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기가 충전이 완료 되면 충전을 위한 무선 전력 전송을 중단하기 위하여 전력 절약 상태로 천이할 수 있다. 이에, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 충전 완료된 배터리를 보호하고, 불필요한 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 전력 절약 상태 단계로 천이하면 S701의 무선 충전 시작을 다시 진행 할 수 있다.

따라서, 다른 실시예는 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 다른 실시예는 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따라 무선 충전을 진행할지 제어할 수 있다. 또한, 다른 실시예는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따른 무선 전력 송신기의 불필요한 소비전력을 감소시킬 수 있다.

도 8은 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신하는 단계(S801)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에서 무선 전력 수신기로부터 충전이 완료되었다는 정보를 포함하는 수신기 동적 상태 정보를 수신할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충된 수신기의 디바이스 어드레스를 저장하는 단계(S902)를 포함할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 전송 단계에서 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보의 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스를 저장부에 저장할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충 타이머를 동작시키는 단계(S803)을 포함할 수 있다. 이는 무선 전력 송신기가 소정의 시간 경과 후 완충된 수신기가 재접속하는지 판단하기 위한 것이다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 전력 절약 상태 단계로 천이하는 단계(S804)를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 전력 절약 상태 단계로 천이하면 비콘 시퀀스를 송신하는 단계(S805)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 주기적으로 비콘 시퀀스를 송신할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 광고 시그널을 수신하였는지 판단하는 단게(S806)을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터 비콘 시퀀스에 대한 응답으로 광고 시그널을 수신할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 광고 시그널을 수신하지 않으면 저장된 수신기의 디바이스 어드레스를 초기화시키는 단계(S808)을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 소정의 기간 동안 광고 시그널을 수신하지 않으면 저장부에 저장된 수신기의 디바이스 어드레스를 초기화할 수 있다. 무선 전력 송신기는 수신기의 디바이스 어드레스 초기화 후 S805의 비콘 시퀀스를 다시 송신할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 광고 시그널을 수신하면 저전력 상태 단계로 천이하는 단계(S807)을 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충 타이머 동작 시간이 임계시간을 초과하였는지 판단하는 단계(S809)를 포함할 수 있다. 이에, 무선 전력 송신기는 완충 타이머 동작 시간이 임계시간을 초과한 경우 완충되었던 수신기라도 다시 무선 충전 진행여부를 판단할 수 있게 한다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충된 수신기의 디바이스 어드레스인지 판단하는 단계(S810)을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 완충 타이머 동작 시간이 임계시간을 초과하지 않으면 완충된 수신기의 디바이스 어드레스를 판단할 수 있다. 완충된 수신기의 디바이스 어드레스인지 판단은 무선 전력 송신기의 저장부에 저장된 디바이스 어드레스와 광고 시그널에 포함된 디바이스 어드레스를 비교하여 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 저장된 디바이스 어드레스와 광고 시그널에 포함된 디바이스 어드레스가 일치하면 무선 충전을 위해 접속된 무선 전력 수신기가 완충 된 수신기로 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 저장된 디바이스 어드레스와 광고 시그널에 포함된 디바이스 어드레스가 일치하지 않으면 무선 충전을 위해 접속된 무선 전력 수신기가 완충된 수신기가 아닌 다른 무선 전력 수신기로 판단할 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신기는 저전력 상태 단계에서 접속되는 무선 전력 수신기의 충전 상태를 판단할 수 있다. 무선 전력 송신기는 완충된 수신기의 디바이스 어드레스로 판단하면 S804의 전력 절약 상태 단계로 천이할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충 타이머 동작 시간이 임계시간을 초과하면 완충 타이머 동작을 초기화 하는 단계(S811)을 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 송신기가 완충된 수신기의 디바이스 어드레스가 아니라고 판단하거나 완충 타이머 동작 시간을 초기화 하면 전력 전송 상태 단계로 천이하는 단계(S812)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기는 전력 전송 상태로 천이하여 무선 전력 수신기의 배터리를 충전시키기 위한 무선 전력을 전송할 수 있다. 또한, 무선 전력 송신기는 S801의 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신할 수 있다.

따라서, 또 다른 실시예는 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예는 무선 전력 송신기가 재접속되는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따라 무선 충전을 진행할지 제어할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예는 무선 전력 수신기의 배터리 완충여부에 따른 무선 전력 송신기의 불필요한 소비전력을 감소시킬 수 있다.

도 9는 또 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템상에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 활성화 상태에서 무선 전력 수신기(920)는 충전이 완료된 경우, 동적 상태 정보에 충전이 완료되었음을 지시하는 데이터를 포함하여 무선 전력 송신기(910)에 전송할 수 있다(S901). 이 경우, 무선 전력 수신기(920)는 충전 완료의 동적 상태 정보를 송신 후 비활성 상태로 천이할 수 있다.

무선 전력 송신기(910)는 충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신하면 전력 절약 상태로 천이하고, 비콘 시퀀스를 생성하여 송신 공진기를 통해 전송할 수 있다(S902).

무선 전력 수신기(920)는 비콘 시퀀스를 수신하면 부트 상태로 천이하고, 완충 여부를 판단할 수 있다(S903). 즉, 무선 전력 수신기(920)는 활성화 상태가 아닌 부트 상태에서 배터리의 완충 여부를 스스로 판단할 수 있다. 완충 여부 판단에 관한 자세한 설명은 도 10에서 한다.

무선 전력 수신기(920)는 배터리가 완충된 것으로 판단하면 광고 시그널을 송신하지 않을 수 있다(S904). 이에, 무선 전력 수신기(920)는 배터리가 완충되어 무선 충전을 진행할 필요가 없으므로 무선 충전 진행을 더 이상 하지 않게 하는 것이다. 이후, 무선 전력 수신기(920)는 다시 비활성 상태 단계로 천이할 수 있다.

무선 전력 송신기(910)는 광고 시그널을 수신하지 않으면 비콘 시퀀스를 주기적으로 송신할 수 있다(S905).

무선 전력 수신기(920)는 비콘 시퀀스를 수신하면 부트 상태로 천이하고, 완충 여부를 다시 판단할 수 있다(S906). 일 예로, 무선 전력 수신기(920)는 소정의 시간이 경과하거나 배터리 소모로 인하여 배터리가 완충되지 않은 상태가 될 수 있다. 이 경우, 무선 전력 수신기(920)는 배터리가 완충되지 않은 것으로 판단할 수 있다.

무선 전력 수신기(920)는 배터리가 완충되지 않은 것으로 판단하면 자신의 식별 정보 및 특성 정보가 포함된 광고 시그널을 브로드캐스팅할 수 있다(S907).

무선 전력 송신기(910)는 광고 시그널이 수신되면 저전력 상태로 천이하고, 광고 시그널을 송신한 무선 전력 수신기(920)이 이미 충전 완료된 수신기지만 소정의 시간이 경과현 상태이면 대역외 통신 링크를 설정하기 위한 소정 연결 요청 신호를 무선 전력 수신기에 전송할 수 있다(S908).

무선 전력 수신기(920)는 연결 요청 신호가 수신되면, 대역외 통신 링크를 설정하고, 설정된 대역외 통신 링크를 통해 자신의 정적 상태 정보를 전송할 수 있다(S909).

여기서, 무선 전력 수신기(920)의 정적 상태 정보는 카테고리 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 최대 정류기 출력 파워 정보, 전력 제어를 위한 초기 기준 파라메터 정보, 요구 전압 또는 전력에 관한 정보, 전력 조절 기능 탑재 여부를 식별하기 위한 정보, 지원 가능한 대역외 통신 방식에 관한 정보, 지원 가능한 전력 제어 알고리즘에 관한 정보, 무선전력수신기(920)에 초기 설정된 선호 정류기단 전압값 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

무선 전력 송신기(910)는 무선 전력 수신기(920)의 정적 상태 정보가 수신되면, 무선 전력 송신기(910)의 정적 상태 정보를 대역외 통신 링크를 통해 무선 전력 수신기(920)에 전송할 수 있다(S910).

여기서, 무선 전력 송신기(910)의 정적 상태 정보는 송신기 전력 정보, 클래스 정보, 하드웨어 및 소프트웨어 버전 정보, 지원 가능한 무선 전력 수신기의 최대 개수에 관한 정보 및/또는 현재 접속된 무선 전력 수신기의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

이 후, 무선 전력 수신기(920)는 자신의 실시간 전력 수신 상태 및 충전 상태를 모니터링하며, 주기적 또는 특정 이벤트 발생 시 동적 상태 정보를 무선 전력 송신기(910)에 전송할 수 있다(S911).

여기서, 무선 전력 수신기(920)의 동적 상태 정보는 정류기 출력 전압 및 전류에 관한 정보, 부하에 인가되는 전압 및 전류에 관한 정보, 무선 전력 수신기의 내부 측정 온도에 관한 정보, 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보(정류 전압 최소 값, 정류 전압 최대 값, 초기 설정된 선호 정류기단 전압 변경 값), 충전 상태 정보, 시스템 오류 정보, 경보 정보 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 무선 전력 송신기(910)는 상기 전력 제어를 위한 기준 파라메터 변경 정보 수신시 기존 정적 상태 정보에 포함된 설정 값을 변경하여 전력 조절을 수행할 수 있다.

또한, 무선 전력 송신기(910)는 무선 전력 수신기를 충전하기 위한 충분한 전력이 준비되면, 전력 전송 상태로 천이하여 대역외 통신 링크를 통해 소정 제어 명령을 송출하여 무선 전력 수신기가 충전을 개시하도록 제어할 수 있다(S912). 무선 전력 수신기(920)는 무선 전력 송신기(910)의 제어 명령에 따라 활성화 상태로 천이 할 수 있다.

따라서, 또 다른 실시예는 무선 전력 수신기가 무선 충전 시작시 활성화 상태가 되지 않더라도 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예는 무선 전력 수신기가 배터리의 완충 여부에 따라 무선 충전을 진행할 지 제어할 수 있다.

도 10은 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 무선 전력 송신기와 무선 충전 진행 중 충전이 완료되는 단계(S1001)을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 활성화 상태에서 무선 전력을 무선 전력 송신기로부터 수신하여 배터리를 충전시킬 수 있다. 무선 전력 수신기는 배터리의 충전이 완료되었는지 판단할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 정류기단에서의 출력 전압의 세기에 기반하여 완충여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 수신기는 활성화 상태에서 정류기단에서의 출력 전압의 세기가 소정의 전압이면 배터리가 완충된 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 무선 전력 수신기는 정류기단에서의 출력 전류의 세기에 기반하여 완충여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 수신기는 활성화 상태에서 정류기단에서의 출력 전류의 세기가 소정의 전류이면 배터리가 완충된 것으로 판단할 수 있다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 대기전력을 저장하는 단계(S1002)를 포함할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 활성화 상태 단계에서 무선 전력 송신기로부터 무선 전력을 공급받으면서 대기전력을 별도의 대기 전력 저장부에 저장할 수 있다. 다른 예로, 무선 전력 수신기는 활성화 상태 단계에서 배터리의 충전이 완료되면 대기전력을 별도의 대기 전력 저장부에 저장할 수 있다. 대기전력 저장부는 저장된 대기 전력을 부트 상태 단계에서 제공하여 무선 전력 수신기가 완충 여부를 판단할 수 있도록 한다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 비활성 상태 단계로 천이하는 단계(S1003)을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 배터리의 충전이 완료되고 대기전력을 저장하면 비활성 상태 단계로 천이하여 무선 충전을 중단할 수 있다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 비콘 시퀀스를 수신하는 단계(S1004)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 배터리의 충전이 완료된 후에도 무선 전력 송신기의 충전 영역에 위치하여 무선 전력 송신기가 무선 충전을 다시 시작하기 위한 비콘 시퀀스를 수신할 수 있다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 비콘 시퀀스를 수신하면 부트 상태 단계로 천이하는 단계(S1005)를 포함할 수 있다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 저장된 대기 전력을 이용하여 완충 여부를 판단하는 단계(S1006, S1007)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 부트 상태 단계에서 배터리의 완충 여부를 판단할 수 있다. 무선 전력 수신기는 배터리의 완충 여부를 판단하기 위하여 소정의 전력이 필요한데 비활성 상태 혹은 부트 상태에서 무선 전력 송신기로부터 제공받는 신호 세기로는 배터리 완충 여부를 판단하지 못하거나 불안정할 수 있다. 무선 전력 수신기는 미리 대기전력 저장부에 저장된 대기전력을 소비하여 배터리의 완충 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 부트 상태에서 대기 전력을 사용하는 것을 제외하고는 S1001의 충전 완료를 판단하는 방법과 동일한 방법으로 배터리의 완충 여부를 판단할 수 있다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 완충된 것으로 판단하면 광고 시그널을 미송신하는 단계(S1008)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 부트 상태에서 배터리가 완충된 것으로 판단하면 비콘 시퀀스의 응답 시그널인 광고 시그널을 송신하지 않으므로 무선 충전 진행을 중단시킬 수 있다. 즉, 무선 전력 수신기는 배터리 완충여부에 따라 무선 충전 진행여부를 제어할 수 있다. 이후, 무선 전력 수신기는 S1004의 비콘 시퀀스를 다시 수신할 수 있다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 완충되지 않은 것으로 판단하면 광고 시그널을 송신하는 단계(S1009)을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 배터리가 완충되지 않아 무선 충전이 필요하다고 판단하면 광고 시그널을 무선 전력 송신기에 송신하여 무선 충전을 진행 시킬 수 있다.

무선 전력 수신기에서의 무선 충전 방법은 무선 전력 수신기가 충전 개시를 위한 제어 시그널에 따라 충전을 개시하는 단계(S1010)를 포함 할 수 있다. 즉, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기의 충전 개시 제어 시그널을 수신하면 활성화 상태 단계로 천이하고 무선 전력을 수신할 준비를 할 수 있다. 이 후, 무선 전력 수신기는 무선 전력 송신기로부터 무선 충전을 제공 받아 배터리를 충전하고 S1001의 충전 완료 단계로 천이 할 수 있다.

따라서, 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 무선 충전 시작시 배터리 완충여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 배터리의 완충 여부에 따라 무선 충전을 진행할 지 제어할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

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.

Claims (19)

1. 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 충전 방법에 있어서,
   무선 충전을 시작하는 단계;
   저전력 상태 단계로 천이하는 단계;
   재접속인지 판단하는 단계;
   재접속이면 완충 수신기인지 판단하는 단계; 및
   완충 수신기이면 전력 절약 상태 단계로 천이 하는 단계를 포함하는 무선 충전 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   무선 충전을 시작하는 단계는 무선 전력 송신기가 전력 절약 상태에서 비콘 시퀀스를 송출하는 무선 충전 방법.
3. 제2 항에 있어서,
   재접속인지 판단하는 단계는 저장부에 저장된 무선 전력 수신기의 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스와 상기 비콘 시퀀스에 응답으로 수신된 광고 시그널의 디바이스 어드레스가 일치하는지 판단하는 무선 충전 방법.
4. 제3 항에 있어서,
   재접속이면 완충 수신기인지 판단하는 단계는 상기 저장부에 저장된 디바이스 어드레스와 함께 저장된 완충 정보를 이용하는 무선 충전 방법.
5. 제4 항에 있어서,
   재접속이면 완충 수신기인지 판단하는 단계는 상기 완충 정보의 flag가 1이면 완충 수신기이고, 상기 완충 정보의 flag가 0이면 완충되지 않은 수신기로 판단하는 무선 충전 방법.
6. 제5 항에 있어서,
   재접속이 아니거나 완충 수신기가 아니면 전력 전송 단계를 천이하는 단계;
   전력 전송 단계로 천이 후 충전 정보를 수신하는 단계;
   상기 충전 정보에 기초하여 완충 수신기인지 판단하는 단계;
   상기 충전 정보에 기초하여 완충 수신기가 아닌 것으로 판단하면 무선 전력을 전송하는 단계;
   상기 충전 정보에 기초하여 완충 수신기로 판단하면 완충 수신기 정보를 저장하는 단계; 및
   완충 수신기 정보를 저장하면 전력 절약 상태 단계로 천이하는 단계;를 더 포함하는 무선 충전 방법.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 완충 수신기 정보는 상기 무선 전력 수신기의 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스와 완충 정보의 flag 값인 무선 충전 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 전력 전송 단계에서 완충 수신기 정보를 저장한 후 임계시간을 기산하는 단계; 및
   상기 저전력 상태 단계에서 재접속 및 완충 수신기로 판단되면 임계시간을 초과하였는지 판단하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 임계시간을 초과하였으면 전력 전송 단계로 천이하고, 상기 임계시간을 초과하지 않았으면 전력 절약 상태 단계로 천이하는 무선 충전 방법.
9. 제3 항에 있어서,
   상기 광고 시그널은 BLE 통신 방식으로 생성된 신호이고,
   상기 디바이스 어드레스는 BLE 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스인 무선 충전 방법.
10. 무선 전력 수신기에 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신기의 무선 충전 방법에 있어서,
    충전 완료의 수신기 동적 상태 정보를 수신하는 단계;
    완충된 수신기의 디바이스 어드레스를 저장하는 단계;
    완충 타이머를 동작시키는 단계;
    전력 절약 상태 단계로 천이하는 단계;
    비콘 시퀀스를 송신하는 단계;
    상기 비콘 시퀀스의 응답으로 광고 시그널을 수신하였는지 판단하는 단계;
    상기 광고 시그널을 수신하면 저전력 상태 단계로 천이하는 단계;
    상기 완충 타이머 동작시간이 임계시간을 초과하였는지 판단하는 단계; 및
    상기 완충 타이머 동작시간이 임계시간을 초과하지 않았으면 상기 광고 시그널의 디바이스 어드레스가 상기 완충된 수신기의 디바이스 어드레스인지 판단하는 단계;를 포함하는 무선 충전 방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 광고 시그널의 디바이스 어드레스와 상기 완충된 수신기의 디바이스 어드레스가 일치하면 전력 절약 상태 단계로 천이하고,
    상기 광고 시그널의 디바이스 어드레스와 상기 완충된 수신기의 디바이스 어드레스가 일치하지 않으면 전력 전송 상태 단계로 천이하는 무선 충전 방법.
12. 제10 항에 있어서,
    상기 완충 타이머 동작 시간이 임계시간을 초과하면 상기 완충 타이머 동작 시간을 초기화 하는 단계; 및
    상기 완충 타이머 동작 시간을 초기화한 후 전력 전송 상태 단계로 천이하는 단계;를 더 포함하는 무선 충전 방법.
13. 제10 항에 있어서,
    상기 광고 시그널을 수신하지 않으면 상기 저장된 수신기의 디바이스 어드레스를 초기화하는 단계를 더 포함하는 무선 충전 방법.
14. 제10 항에 있어서,
    상기 광고 시그널은 BLE 통신 방식으로 생성된 신호이고,
    상기 디바이스 어드레스는 BLE 통신 신호에 포함된 디바이스 어드레스인 무선 충전 방법.
15. 무선 전력 송신기로부터 무선으로 전력을 수신하는 무선 전력 수신기의 무선 충전 방법에 있어서,
    무선 전력 수신기의 배터리가 충전 완료되는 단계;
    비활성 상태 단계로 천이하는 단계;
    비활성 상태 단계에서 상기 무선 전력 송신기로부터 비콘 시퀀스를 수신하는 단계;
    상기 비콘 시퀀스를 수신하면 부트 상태 단계로 천이하는 단계; 및
    상기 부트 상태 단계에서 배터리의 완충 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 무선 충전 방법.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 부트 상태 단계에서 배터리가 완충된 것으로 판단하면 광고 시그널을 송신하지 않는 단계를 더 포함하는 무선 충전 방법.
17. 제15 항에 있어서,
    상기 부트 상태 단계에서 배터리가 완충되지 않은 것으로 판단하면 광고 시그널을 송신하는 단계; 및
    상기 무선 전력 송신기의 충전 개시를 위한 제어 시그널에 따라 충전을 개시하는 단계;를 더 포함하는 무선 충전 방법.
18. 제15 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신기의 배터리가 충전이 완료되면 대기전력 저장부에 대기전력을 저장하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 부트 상태 단계에서 배터리의 완충 여부를 판단하는 단계는 상기 대기 전력 저장부에 저장된 대기전력을 이용하는 무선 충전 방법.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 부트 상태 단계에서 배터리의 완충 여부를 판단하는 단계는 정류기단에서의 출력 전압의 세기가 소정의 전압인지 판단하는 무선 충전 방법.

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