KR20190096888A - Wireless power transmitting apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 기술 분야는 무선 전력 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wireless power transmission apparatus and method.
무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 무선전력전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도 되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. 전자기 유도는 도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상을 말한다. 전자기 유도 방식은 소형 기기를 중심으로 상용화가 빠르게 진행되고 있으나, 전력의 전송 거리가 짧은 문제가 있다.Wireless power transmission technology (wireless power transmission or wireless energy transfer), which transfers electric energy wirelessly to a desired device, has already started to use electric motors or transformers using electromagnetic induction principles in the 1800's. A method of transmitting electrical energy by radiating the same electromagnetic wave has also been attempted. Electric toothbrushes and some wireless razors that we commonly use are actually charged with the principle of electromagnetic induction. Electromagnetic induction refers to a phenomenon in which a voltage is induced and a current flows when a magnetic field is changed around a conductor. Electromagnetic induction method is rapidly commercialized around small devices, but there is a problem that the transmission distance of power is short.
현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 전자기 유도 이외에 자기 공진 및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.Until now, the energy transmission method by the wireless method has a long range transmission technology using magnetic resonance and short wavelength radio frequency in addition to electromagnetic induction.
최근에는 이와 같은 무선 전력 전송 기술 중 자기 공진을 이용한 에너지 전달 방식이 많이 사용되고 있다.Recently, among the wireless power transmission technologies, energy transmission schemes using magnetic resonance have been widely used.
자기 공진을 이용한 무선전력 전송 시스템은 송신 측과 수신 측에 형성된 전기신호가 코일을 통해 무선으로 전달되기 때문에 사용자는 휴대용 기기와 같은 전자기기를 손쉽게 충전할 수 있다.In the wireless power transmission system using magnetic resonance, the electric signals formed on the transmitting side and the receiving side are wirelessly transmitted through the coil, so that the user can easily charge an electronic device such as a portable device.
무선 전력 송신 장치는 공진 주파수를 가지는 교류 전력을 생성하여 무선 전력 수신 장치에 전달한다. 이때, 다양한 원인에 의해 전력 전달 효율이 결정된다. 무선 전력 전송 효율의 증가에 대한 요구가 늘어나고 있다.The wireless power transmitter generates AC power having a resonance frequency and transmits the alternating power to the wireless power receiver. At this time, the power transmission efficiency is determined by various causes. There is an increasing demand for an increase in wireless power transfer efficiency.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 전력 전송 효율을 향상시킬 수 있는 무선 전력 전송 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a wireless power transmission apparatus and method that can improve the wireless power transmission efficiency.
실시예는 무선 전력 수신 장치에 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치에 있어서, 하프 브리지 동작 모드와 풀 브리지 동작 모드로 동작하며, 제1 직류 전력을 이용하여 구형파 형상 전력을 생성하는 교류 전력 생성부; 및 상기 구형파 형상 전력을 전자기 유도에 의해 송신 공진 코일에 전달하는 송신 유도 코일을 포함하는무선 전력 송신 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a wireless power transmitter for transmitting wireless power to a wireless power receiver, wherein the AC power generating unit operates in a half bridge operation mode and a full bridge operation mode, and generates square wave shape power using a first DC power. ; And a transmission induction coil for transmitting the square wave shape power to the transmission resonance coil by electromagnetic induction.
실시예는 무선 전력 수신 장치에 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치에 있어서, 인가되는 전력을 전자기 유도에 의해 송신 공진 코일에 전달하는 송신 유도 코일; 및 상기 송신 유도 코일에 연결되는 풀 브리지 구조의 트랜지스터 회로부를 포함하는 무선 전력 송신 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a wireless power transmitter for transmitting wireless power to a wireless power receiver, comprising: a transmission induction coil configured to transfer applied power to a transmission resonance coil by electromagnetic induction; And a transistor circuit part of a full bridge structure connected to the transmission induction coil.
또한, 실시예는 무선 전력 수신 장치에 무선 전력을 송신하는 무선 전력 송신 방법에 있어서, 하프 브리지 동작 모드와 풀 브리지 동작 모드 중 하나를 결정하는 단계; 결정된 동작 모드에 따라 제1 직류 전력을 이용하여 구형파 형상 전력을 생성하는 단계; 및 송신 유도 코일부를 통해 상기 구형파 형상 전력을 전자기 유도에 의해 송신 공진 코일에 전달하는 단계를 포함하는 무선 전력 송신 방법을 제공한다.Also, an embodiment is a wireless power transmission method for transmitting wireless power to a wireless power receiver, comprising: determining one of a half bridge operation mode and a full bridge operation mode; Generating square wave shape power using the first DC power according to the determined operation mode; And transmitting the square wave shape power to the transmission resonance coil by electromagnetic induction through a transmission induction coil unit.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치의 효율을 증가시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to increase the efficiency of the wireless power transmission apparatus.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고 전류에 의한 회로 파손이 방지될 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, circuit breakage due to high current can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 유도 코일의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치와 무선 전력 송신 장치의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신장치의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치의 블록도를 보여준다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 전력 생성부와 송신 전력 제어부의 블록도를 보여준다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류-직류 변환부의 회로도를 보여준다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류-교류 변환부와 전력 전송 상태 감지부의 회로도를 보여준다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법의 흐름도를 보여준다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치 내의 노드들의 파형도를 보여준다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치의 블록도를 보여준다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교류 전력 생성부와 송신 전력 제어부의 블록도를 보여준다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류-교류 변환부와 전력 전송 상태 감지부의 회로도를 보여준다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법의 흐름도를 보여준다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치 내의 노드들의 파형도를 보여준다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치의 블록도를 보여준다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교류 전력 생성부와 송신 전력 제어부의 블록도를 보여준다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류-교류 변환부와 전력 전송 상태 감지부의 회로도를 보여준다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법의 흐름도를 보여준다.1 is a view for explaining a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram of a transmission induction coil according to an embodiment of the present invention.
3 is an equivalent circuit diagram of a power supply device and a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention.
4 is an equivalent circuit diagram of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
5 shows a block diagram of a power supply according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of an AC power generator and a transmit power controller according to an embodiment of the present invention.
7 is a circuit diagram of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
8 is a circuit diagram of a DC-AC converter and a power transmission state detector according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention.
10 shows a waveform diagram of nodes in a power supply according to an embodiment of the invention.
11 shows a block diagram of a power supply according to another embodiment of the present invention.
12 is a block diagram of an AC power generator and a transmit power controller according to another embodiment of the present invention.
13 is a circuit diagram of a DC-AC converter and a power transmission state detector according to another embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to another embodiment of the present invention.
15 shows a waveform diagram of nodes in a power supply according to another embodiment of the present invention.
Figure 16 shows a block diagram of a power supply according to another embodiment of the present invention.
17 is a block diagram of an AC power generator and a transmit power controller according to another embodiment of the present invention.
18 is a circuit diagram of a DC-AC converter and a power transmission state detector according to another embodiment of the present invention.
19 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명한다.Hereinafter, a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 무선 전력 전송 시스템은 전력 공급 장치(100), 무선 전력 송신 장치(200), 무선 전력 수신 장치(300), 부하(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the wireless power transmission system may include a
일 실시 예에서 전력 공급 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)에 포함될 수 있다.In an embodiment, the
무선 전력 송신 장치(200)는 송신 유도 코일부(210) 및 송신 공진 코일부(220)을 포함할 수 있다.The
무선 전력 수신 장치(300)는 수신 공진 코일부(310), 수신 유도 코일부(320), 정류부(330)를 포함할 수 있다. The
전력 공급 장치(100)의 양단은 송신 유도 코일부(210)의 양단과 연결된다.Both ends of the
송신 공진 코일부(220)은 송신 유도 코일부(210)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다.The transmission
수신 공진 코일부(310)은 수신 유도 코일부(320)과 일정한 거리를 두고 배치될 수 있다. The reception
수신 유도 코일부(320)의 양단은 정류부(330)의 양단과 연결되고, 부하(400)는 정류부(330)의 양단에 연결된다. 일 실시 예에서 부하(400)는 무선 전력 수신 장치(300)에 포함될 수 있다.Both ends of the reception
전력 공급 장치(100)에서 생성된 전력은 무선 전력 송신 장치(200)로 전달되고, 무선 전력 송신 장치(200)로 전달된 전력은 공진 현상에 의해 무선 전력 송신 장치(200)와 공진을 이루는 즉, 공진 주파수 값이 동일한 무선 전력 수신 장치(300)로 전달된다. The power generated by the
이하에서는 보다 구체적으로 전력전송 과정을 설명한다.Hereinafter, the power transmission process will be described in more detail.
전력 공급 장치(100)는 소정 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하여 무선 전력 송신 장치(200)에 전달한다.The
송신 유도 코일부(210)과 송신 공진 코일부(220)은 유도 결합되어 있다. 즉, 송신 유도 코일부(210)는 전력 공급 장치(100)로부터 공급받은 전력에 의해 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 물리적으로 이격 되어 있는 송신 공진 코일부(220)에도 교류 전류가 유도된다. The transmission
그 후, 송신 공진 코일부(220)로 전달된 전력은 공진에 의해 무선 전력 송신 장치(200)와 공진 회로를 이루는 무선 전력 수신 장치(300)로 전달된다. Thereafter, the power delivered to the transmission
임피던스가 매칭된 2개의 LC 회로 사이는 공진에 의해 전력이 전송될 수 있다. 이와 같은 공진에 의한 전력 전송은 전자기 유도에 의한 전력 전송보다 더 먼 거리까지 더 높은 효율로 전력 전달이 가능하게 한다.Power may be transferred by resonance between two impedance matched LC circuits. Such resonance-driven power transfer enables power transfer at higher efficiency over longer distances than power transfer by electromagnetic induction.
수신 공진 코일부(310)은 송신 공진 코일부(220)로부터 공진에 의해 전력을 수신한다. 수신된 전력으로 인해 수신 공진 코일부(310)에는 교류 전류가 흐른다. 수신 공진 코일부(310)로 전달된 전력은 전자기 유도에 의해 수신 공진 코일부(310)과 유도 결합된 수신 유도 코일부(320)로 전달된다. 수신 유도 코일부(320)로 전달된 전력은 정류부(330)를 통해 정류되어 부하(400)로 전달된다.The reception
일 실시 예에서 송신 유도 코일부(210), 송신 공진 코일부(220), 수신 공진 코일부(310), 수신 유도 코일부(320)은 원형, 타원형, 사각형 등과 같은 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.In one embodiment, the transmission
무선 전력 송신 장치(200)의 송신 공진 코일부(220)은 자기장을 통해 무선 전력 수신 장치(300)의 수신 공진 코일부(310)에 전력을 전송할 수 있다. The transmission
구체적으로, 송신 공진 코일부(220)과 수신 공진 코일부(310)은 공진 주파수에서 동작하도록 공진 결합되어 있다. Specifically, the transmission
송신 공진 코일부(220)과 수신 공진 코일부(310)의 공진 결합으로 인해, 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)간 전력 전송 효율은 크게 향상될 수 있다.Due to the resonance coupling between the transmission
무선 전력 전송에서 품질 지수(Quality Factor)와 결합계수(Coupling Coefficient)는 중요한 의미를 갖는다. 즉, 전력 전송 효율은 품질 지수 및 결합계수가 큰 값을 가질수록 향상될 수 있다.Quality factor and coupling coefficient are important in wireless power transmission. That is, the power transmission efficiency may be improved as the quality index and the coupling coefficient have larger values.
품질 지수(Quality Factor)는 무선 전력 송신 장치(200) 또는 무선 전력 수신 장치(300) 부근에 축척할 수 있는 에너지의 지표를 의미할 수 있다.The quality factor may refer to an index of energy that may be accumulated in the vicinity of the
품질 지수(Quality Factor)는 동작 주파수(w), 코일의 형상, 치수, 소재 등에 따라 달라질 수 있다. 품질 지수는 수식으로 Q=w*L/R 와 같이 표현될 수 있다. L은 코일의 인덕턴스이고, R은 코일자체에서 발생하는 전력손실량에 해당하는 저항을 의미한다.The quality factor may vary depending on the operating frequency w, the shape, dimensions, materials, and the like of the coil. The quality index can be expressed as Q = w * L / R by the formula. L is the inductance of the coil, and R is the resistance corresponding to the amount of power loss generated in the coil itself.
품질 지수(Quality Factor)는 0에서 무한대의 값을 가질 수 있고, 품질지수가 클수록 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)간 전력 전송 효율이 향상될 수 있다.The quality factor may have an infinite value from 0, and as the quality index increases, power transmission efficiency between the
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일 간 자기적 결합의 정도를 의미하는 것으로 0에서 1의 범위를 갖는다.Coupling Coefficient refers to the degree of magnetic coupling between the transmitting coil and the receiving coil and has a range of 0 to 1.
결합계수(Coupling Coefficient)는 송신 측 코일과 수신 측 코일의 상대적인 위치나 거리 등에 따라 달라질 수 있다.Coupling coefficient may vary according to the relative position or distance between the transmitting coil and the receiving coil.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 유도 코일부(210)의 등가 회로도이다. 2 is an equivalent circuit diagram of a transmission
도 2에 도시된 바와 같이, 송신 유도 코일부(210)은 송신 유도 코일(L1)와 캐패시터(C1)를 포함하며, 이들에 의해 적절한 인덕턴스와 캐패시턴스 값을 갖는 회로를 구성하게 된다. As shown in FIG. 2, the transmission
송신 유도 코일부(210)은 송신 유도 코일(L1)의 양단이 캐패시터(C1)의 양단에 연결된 등가회로로 구성될 수 있다. 즉, 송신 유도 코일부(210)은 인턱터(L1)와 캐패시터(C1)가 병렬로 연결된 등가회로로 구성될 수 있다.The transmission
캐패시터(C1)는 가변 캐패시터일 수 있으며, 캐패시터(C1)의 캐패시턴스가 조절됨에 따라 임피던스 매칭이 수행될 수 있다. 송신 공진 코일부(220), 수신 공진 코일부(310), 수신 유도 코일부(320)의 등가 회로도 또한, 도 2에 도시된 것과 동일할 수 있다.The capacitor C1 may be a variable capacitor, and impedance matching may be performed as the capacitance of the capacitor C1 is adjusted. Equivalent circuits of the transmission
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)와 무선 전력 송신 장치(200)의 등가 회로도이다. 3 is an equivalent circuit diagram of the
도 3에 도시된 바와 같이, 송신 유도 코일부(210)는 소정의 인덕턴스 값을 가지는 송신 유도 코일(L1)과 소정의 캐패시턴스 값을 가지는 캐패시터(C1)를 포함한다. 송신 공진 코일부(220)는 소정의 인덕턴스 값을 가지는 송신 공진 코일(L2)과 소정의 캐패시턴스 값을 가지는 캐패시터(C2)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the transmission
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치(300)의 등가 회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of a
도 4에 도시된 바와 같이, 수신 공진 코일부(310)는 소정의 인덕턴스 값을 가지는 수신 공진 코일(L3)과 소정의 캐패시턴스 값을 가지는 캐패시터(C3)를 포함한다. 수신 유도 코일부(320)는 소정의 인덕턴스 값을 가지는 수신 유도 코일(L4)과 소정의 캐패시턴스 값을 가지는 캐패시터(C4)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the reception
정류부(330)는 수신 유도 코일부(320)로부터 전달받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 변환된 직류 전력을 부하(400)에 전달할 수 있다. The rectifier 330 may convert the AC power received from the reception
구체적으로, 정류부(330)는 정류기와 평활 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 정류기는 실리콘 정류기가 사용될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 다이오드(D1)로 등가화 될 수 있다. Specifically, the rectifier 330 may include a rectifier and a smoothing circuit. In one embodiment, the rectifier may be a silicon rectifier, and may be equivalent to the diode D1, as shown in FIG.
정류기는 수신 유도 코일부(320)로부터 전달받은 교류 전력을 직류 전력을 변환할 수 있다.The rectifier may convert AC power received from the reception
평활 회로는 정류기에서 변환된 직류 전력에 포함된 교류 성분을 제거하여 매끄러운 직류 전력을 출력할 수 있다. 일 실시 예에서 평활 회로는 도 4에 도시된 바와 같이, 정류 캐패시터(C5)가 사용될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. The smoothing circuit may output the smooth DC power by removing the AC component included in the DC power converted by the rectifier. In an exemplary embodiment, as shown in FIG. 4, the rectifying capacitor C5 may be used, but the smoothing circuit is not limited thereto.
부하(400)는 직류 전력을 필요로 하는 임의의 충전지 또는 장치일 수 있다. 예를 들어, 부하(400)는 배터리를 의미할 수 있다.The load 400 can be any rechargeable battery or device that requires direct current power. For example, the load 400 may mean a battery.
무선 전력 수신 장치(300)는 휴대폰, 노트북, 마우스 등 전력이 필요한 전자기기에 장착될 수 있다. 이에 따라, 수신 공진 코일부(310) 및 수신 유도 코일부(320)은 전자기기의 형태에 맞는 형상을 가질 수 있다.The
무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 수신 장치(300)와 인밴드(In band) 또는 아웃 오브 밴드(out of band) 통신을 이용하여 정보를 교환할 수 있다.The
인밴드(In band) 통신은 무선 전력 전송에 사용되는 주파수를 갖는 신호를 이용하여 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)간 정보를 교환하는 통신을 의미할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(300)는 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 스위치의 스위칭 동작을 통해 무선 전력 송신 장치(200)에서 송신되는 전력을 수신하거나, 수신하지 않을 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(200)에서 소모되는 전력량을 검출하여 무선 전력 수신 장치(300)에 포함된 스위치의 온 또는 오프 신호를 인식할 수 있다. In band communication may refer to a communication of exchanging information between the
구체적으로, 무선 전력 수신 장치(300)는 저항과 스위치를 이용해 저항에서 흡수하는 전력량을 변화시켜 무선 전력 송신 장치(200)에서 소모되는 전력을 변경시킬 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 상기 소모되는 전력의 변화를 감지하여 무선 전력 수신 장치(300)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 스위치와 저항은 직렬로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서 무선 전력 수신 장치(300)의 상태 정보는 무선 전력 수신 장치(300)의 현재 충전량, 충전량 추이에 대한 정보를 포함할 수 있다.In detail, the
더 구체적으로 설명하면, 스위치가 개방되면, 저항이 흡수하는 전력은 0이 되고, 무선 전력 송신 장치(200)에서 소모되는 전력도 감소한다. More specifically, when the switch is opened, the power absorbed by the resistor becomes 0, and the power consumed by the
스위치가 단락되면, 저항이 흡수하는 전력은 0보다 크게 되고, 무선 전력 송신 장치(200)에서 소모되는 전력은 증가한다. 무선 전력 수신장치에서 이와 같은 동작을 반복하면, 무선 전력 송신 장치(200)는 무선 전력 송신 장치(200)에서 소모되는 전력을 검출하여 무선 전력 수신 장치(300)와 디지털 통신을 수행할 수 있다. When the switch is shorted, the power absorbed by the resistor is greater than zero, and the power consumed by the
무선 전력 송신 장치(200)는 위와 같은 동작에 따라 무선 전력 수신 장치(300)의 상태 정보를 수신하고, 그에 적합한 전력을 송신할 수 있다.The
이와는 반대로, 무선 전력 송신 장치(200) 측에 저항과 스위치를 구비하여 무선 전력 송신 장치(200)의 상태 정보를 무선 전력 수신 장치(300)에 전송하는 것도 가능하다. 일 실시 예에서 무선 전력 송신 장치(200)의 상태 정보는 무선 전력 송신 장치(200)가 전송할 수 있는 최대공급 전력량, 무선 전력 송신 장치(200)가 전력을 제공하고 있는 무선 전력 수신 장치(300)의 개수 및 무선 전력 송신 장치(200)의 가용 전력량에 대한 정보를 포함할 수 있다.On the contrary, the
다음으로, 아웃 오브 밴드 통신에 대해 설명한다.Next, out-of-band communication will be described.
아웃 오브 밴드 통신은 공진 주파수 대역이 아닌 별도의 주파수 대역을 이용하여 전력 전송에 필요한 정보를 교환하는 통신을 말한다. 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)는 아웃 오브 밴드 통신 모듈을 장착하여 전력 전송에 필요한 정보를 교환할 수 있다. 상기 아웃 오브 밴드 통신 모듈은 전력 공급 장치에 장착될 수도 있다. 일 실시 예에서 아웃 오브 밴드 통신 모듈은 블루투스, 지그비, 무선랜, NFC(Near Field Communication)와 같은 근거리 통신 방식을 사용할 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.Out-of-band communication refers to a communication for exchanging information for power transmission by using a separate frequency band instead of a resonant frequency band. The
다음은 도 5 내지 도 10을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치(100)를 설명한다.Next, a
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치의 블록도를 보여준다.5 shows a block diagram of a power supply according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치(100)는 전원 공급부(110), 발진기(130), 교류 전력 생성부(150), 전력 전송 상태 감지부(180), 및 송신 전력 제어부(190)를 포함하고, 전력 공급 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)와 연결된다.As shown in FIG. 5, the
전원 공급부(110)는 직류 전압을 가진 전력인 직류 전력을 생성하여 출력단에 출력한다.The
발진기(130)는 소전력 사인파를 생성한다.
전력 전송 상태 감지부(180)는 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300) 사이의 무선 전력 전송 상태를 감지한다.The power
송신 전력 제어부(190)는 감지된 무선 전력 전송 상태에 기초하여 교류 전력 생성부(150)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. The
교류 전력 생성부(150)는, 송신 전력 제어부(190)의 제어 신호에 기초하여, 전원 공급부(110)의 직류 전력을 이용하여 발진기(130)의 소전력 사인파의 전력을 증폭하여 구형파 형상의 전압을 가지는 교류 전력을 생성한다.The AC
무선 전력 송신 장치(200)는 교류 전력 생성부(150)의 출력 전력을 공진에 의해 무선 전력 수신 장치(300)에 전달한다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 전력 생성부와 송신 전력 제어부의 블록도를 보여준다.6 is a block diagram of an AC power generator and a transmit power controller according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 전력 생성부(150)는 교류 전력 생성 제어부(151), 직류-교류 변환부(153), 및 직류-직류 변환부(155)를 포함하고, 송신 전력 제어부(190)는 직류 전력 생성 제어부(191) 및 저장부(192)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the AC
교류 전력 생성 제어부(151)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 교류 전력 생성 제어 신호를 생성한다.The AC
직류 전력 생성 제어부(191)는 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여, 직류-직류 변환부(155)가 목표 전류 범위 내의 출력 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 전력을 출력할 수 있도록 하는 직류 전력 생성 제어 신호를 생성한다.The DC power
저장부(192)는 룩업 테이블을 저장한다.The
직류-직류 변환부(155)는 직류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 전원 공급부(110)의 출력 전력을 목표 전류 범위 내의 출력 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 직류 전력으로 변환한다.The DC-
직류-교류 변환부(153)는 교류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 직류-직류 변환부(155)의 출력 전력을 구형파 교류 전압을 가지는 교류 전력으로 변환하여, 송신 유도 코일부(210)에 출력한다.The DC-
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류-직류 변환부의 회로도를 보여준다.7 is a circuit diagram of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 직류-직류 변환부(155)는 인덕터(L11), 전력 스위치(T11), 다이오드(D11), 커패시터(C11)를 포함한다. 전력 스위치(T11)는 트랜지스터로 구현될 수 있고, 특히 전력 스위치(T11)는 N-채널 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(n-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, NMOSFET)일 수 있으나 동일한 작용을 할 수 있는 다른 소자로 대체될 수 있다.As illustrated in FIG. 7, the DC-
인덕터(L11)의 일단은 전원 공급부(110)의 출력단에 연결되고, 타단은 전력 스위치(T11)의 드레인 전극에 연결된다.One end of the inductor L11 is connected to the output terminal of the
전력 스위치(T11)의 게이트 전극은 직류 전력 생성 제어부(191)의 출력단인 노드(A)에 연결되고, 소스 전극은 그라운드에 연결된다.The gate electrode of the power switch T11 is connected to the node A which is an output terminal of the DC power
다이오드(D11)의 애노드 전극은 전력 스위치(T11)의 드레인 전극에 연결되고, 캐소드 전극은 노드(B)에 연결된다.The anode electrode of the diode D11 is connected to the drain electrode of the power switch T11, and the cathode electrode is connected to the node B.
커패시터(C11)의 일단은 다이오드(D11)의 캐소드 전극에 연결되고, 타단은 그라운드에 연결된다.One end of the capacitor C11 is connected to the cathode electrode of the diode D11, and the other end is connected to the ground.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류-교류 변환부와 전력 전송 상태 감지부의 회로도를 보여준다.8 is a circuit diagram of a DC-AC converter and a power transmission state detector according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 직류-교류 변환부(153)는 하프 브리지 구조의 트랜지스터 회로부를 포함하고, 하프 브리지 트랜지스터 회로부는 상측 트랜지스터(T21), 하측 트랜지스터(T22), 직류 차단 커패시터(C21)를 포함하고, 교류 전력 생성 제어부(151) 및 송신 유도 코일부(210)에 연결된다. 전력 전송 상태 감지부(180)는 저항(R1)과 전압 차 측정부(181)를 포함하고, 직류-직류 변환부(155), 직류-교류 변환부(153), 직류 전력 생성 제어부(191)에 연결된다. 직류-교류 변환부(153)는 저항(R1)을 통해 직류-직류 변환부(155)에 연결된다. 상측 트랜지스터(T21)와 하측 트랜지스터(T22)는 N-채널 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(n-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, NMOS)일 수 있으나 동일한 작용을 할 수 있는 다른 소자로 대체될 수 있다.As shown in FIG. 8, the DC-
교류 전력 생성 제어부(151)는 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단과 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단을 가지고, 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 교류 전력 생성 제어 신호를 생성한다. 교류 전력 생성 제어부(151)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 상측 트랜지스터 제어 신호를 교류 전력 생성 제어 신호로서 생성하고, 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단을 통해 상측 트랜지스터 제어 신호를 출력한다. 교류 전력 생성 제어부(151)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 하측 트랜지스터 제어 신호를 교류 전력 생성 제어 신호로서 생성하고, 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단을 통해 하측 트랜지스터 제어 신호를 출력한다.The AC
상측 트랜지스터(T21)의 드레인 전극은 저항(R1)의 일단에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(151)의 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결된다.The drain electrode of the upper transistor T21 is connected to one end of the resistor R1, and the gate electrode is connected to the upper transistor control signal output terminal of the AC
하측 트랜지스터(T22)의 드레인 전극은 상측 트랜지스터(T21)의 소스 전극에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(151)의 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되며, 소스 전극은 그라운드에 연결된다.The drain electrode of the lower transistor T22 is connected to the source electrode of the upper transistor T21, the gate electrode is connected to the lower transistor control signal output terminal of the AC
직류 차단 커패시터(C21)의 일단은 상측 트랜지스터(T21)의 소스 전극에 연결되고, 송신 유도 코일(L1)의 일단에 연결된다. 송신 유도 코일(L1)의 타단은 그라운드에 연결된다.One end of the DC blocking capacitor C21 is connected to the source electrode of the upper transistor T21 and one end of the transmission induction coil L1. The other end of the transmission induction coil L1 is connected to ground.
전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 차이를 측정한다.The voltage
다음은 도 9와 도 10을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법을 설명한다.Next, a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법의 흐름도를 보여주고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치 내의 노드들의 파형도를 보여준다.9 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a waveform diagram of nodes in a power supply device according to an embodiment of the present invention.
특히, 도 9는 도 6 내지 도 8의 실시예가 구체화된 무선 전력 송신 방법이다.In particular, FIG. 9 is a wireless power transmission method in which the embodiment of FIGS. 6 to 8 are embodied.
전원 공급부(110)는 직류 전압을 가지는 전력인 직류 전력을 생성한다(S101). 특히, 전원 공급부(110)는 교류 전압을 가지는 교류 전력을 직류 전압을 가지는 전력인 직류 전력으로 변환할 수 있다.The
발진기(130)는 소전력 사인파를 생성한다(S103).The
전력 전송 상태 감지부(180)는 무선 전력 전송 상태를 감지한다(S105). 전력 전송 상태 감지부(180)는 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기를 무선 전력 전송 상태로서 감지할 수 있다. 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압은 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기에 비례하므로, 전력 전송 상태 감지부(180)의 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 차이를 무선 전력 전송 상태로서 감지할 수 있다. The power transmission
무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300) 사이의 거리나 상대적인 위치에 따라 결합 계수가 달라져, 무선 전력 전송 상태 또한 변경될 수 있다. 즉, 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(300)의 사이가 멀어질수록 결합 계수는 작아져 무선 전력 전송 상태는 나빠질 수 있다. 무선 전력 전송 상태가 나빠질수록 무선 전력 송신 장치(200)가 무선 전력 수신 장치(300)에 동일한 전력을 전송하더라도 전송 효율이 좋지 않으므로, 더 큰 전력이 소모된다. 따라서, 전력 전송 상태 감지부(180)는 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기에 기초하여 무선 전력 전송 상태를 감지할 수 있다.Coupling coefficients may vary according to a distance or a relative position between the
직류-직류 변환부(155)의 출력 전류는 일정하게 유지되지 않을 수 있으므로, 전력 전송 상태 감지부(180)는 직류-직류 변환부(155)의 출력 피크-투-피크 전류의 크기를 측정할 수도 있다.Since the output current of the DC-
직류 전력 생성 제어부(191)는, 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여, 직류-직류 변환부(155)가 목표 전류 범위 내의 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 직류 전력을 출력할 수 있도록 하는 직류 전력 생성 제어 신호를 생성하여(S107), 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 출력한다. 이때, 목표 전류 범위는 목표 직류 전압의 크기와 무관하게 일정할 수도 있고, 목표 직류 전압의 크기에 따라 가변할 수도 있다. 또한, 목표 전류 범위는 목표 피크-투-피크 전류 범위일 수 있다. 직류 전력 생성 제어 신호는 도 10에 도시된 바와 같이 전 구간에서 계속되는 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM) 신호일 수 있다. 직류 전력 생성 제어부(191)는 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여 PWM 신호의 듀티율를 결정할 수 있다.The DC power
일 실시예에서, 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단 사이의 전압 차에 기초하여 측정 출력 전류 값을 얻는다. 그 후, 측정 출력 전류 값이 기준 범위에서 벗어난 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 듀티율을 변경하고, 변경된 듀티율을 가지는 펄스 폭 변조 신호의 직류 전력 생성 제어 신호를 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 출력하여, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류 값이 기준 범위 내에 오도록 한다. 구체적으로, 측정 출력 전류 값이 기준 범위보다 큰 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 듀티율을 감소하고, 감소된 듀티율을 가지는 펄스 폭 변조 신호의 직류 전력 생성 제어 신호를 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 출력하여, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류 값이 기준 범위 내에 오도록 한다. 또, 측정 출력 전류 값이 기준 범위보다 작은 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 듀티율을 증가하고, 증가된 듀티율을 가지는 펄스 폭 변조 신호의 직류 전력 생성 제어 신호를 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 출력하여, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류 값이 기준 범위 내에 오도록 한다.In one embodiment, the voltage
또 다른 실시예에서, 저장부(192)는 복수의 측정 출력 전력 값과 복수의 목표 출력 전압 값 사이의 관계를 나타내는 룩업 테이블을 가지고 있을 수 있다. 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 복수의 측정 출력 전력 값과 복수의 목표 출력 전압 값 사이의 관계를 나타내는 룩업 테이블을 보여준다. In another embodiment, the
이때, 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단 사이의 전압 차에 기초하여 측정 출력 전류 값을 얻는다. 그 후, 직류 전력 생성 제어부(191)는 측정 출력 전류 값을 기초로 직류-직류 변환부(155)의 현재의 출력 전력인 측정 출력 전력 값을 얻고, 측정 출력 전력 값에 해당하는 목표 출력 전압 값을 룩업 테이블에서 찾고, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압이 목표 출력 전압 값이 될 수 있도록 노드(B)의 전압을 피드백 정보로 이용하여 PWM 신호의 듀티율을 결정하고, 이 듀티율에 따른 직류 전력 생성 제어 신호를 생성할 수 있다.At this time, the voltage
또 다른 실시예에서, 저장부(192)는 복수의 측정 출력 전류 값과 복수의 목표 출력 전압 값 사이의 관계를 나타내는 룩업 테이블을 가지고 있을 수 있다. 이때, 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단 사이의 전압 차에 기초하여 측정 출력 전류 값을 얻는다. 그 후, 직류 전력 생성 제어부(191)는 측정 출력 전류 값에 해당하는 목표 출력 전압 값을 룩업 테이블에서 찾고, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압이 목표 출력 전압 값이 될 수 있도록 노드(B)의 전압을 피드백 정보로 이용하여 PWM 신호의 듀티율을 결정하고, 이 듀티율에 따른 직류 전력 생성 제어 신호를 생성할 수 있다.In another embodiment, the
표 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 룩업 테이블을 보여준다.Table 2 shows a lookup table according to an embodiment of the present invention.
표 2에서 보여지는 바와 같이, 저장부(192)에는 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류 값, 결합계수, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압 값, 적정 전류 범위를 대응시키는 룩업 테이블을 가질 수 있다.As shown in Table 2, the
직류-직류 변환부(155)가 초기 출력 전압 값을 가지는 직류 전력을 출력할 때 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기가 100mA 이상인 경우, 무선전력 수신장치(300)가 검출된 것으로 볼 수 있다. 초기 출력 전압은 12V일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.When the DC-
만약, 직류-직류 변환부(155)가 초기 출력 전압 값을 가지는 직류 전력을 출력할 때 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기가 120mA 인 경우, 무선전력 송신장치(200)의 송신 공진 코일부(220)와 무선전력 수신장치(300)의 수신 공진 코일부(310)의 결합계수는 0.05에 해당한다. 이 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 무선전력 수신장치(300)가 무선전력 송신장치(200)로부터 멀리 떨어져 있는 것으로 판단하고, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압의 크기가 28V가 되도록 직류-직류 변환부(155)를 제어한다.If the output current of the DC-
그 후, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압의 크기가 28V로 유지되는 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기가 적정 전류 범위(751~800mA)를 만족하는지 확인한다.Then, when the magnitude of the output voltage of the DC-
만약, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기가 적정 전류 범위를 벗어나는 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압의 크기가 초기 출력 전압의 크기(12V)가 되도록 직류-직류 변환부(155)를 제어한다. 직류-직류 변환부(155)의 출력 전류의 크기가 180mA 인 경우, 제어부(270)는 120mA 경우보다 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300) 간 거리가 더 가까워 진 것으로 판단하고, 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압의 크기가 26V가 되도록 직류-직류 변환부(155)를 제어한다.If the magnitude of the output current of the DC-
위 예에서는 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300) 간 거리를 전류의 세기와 연관지어 설명하였지만, 이외에도 무선전력 송신장치(200)와 무선전력 수신장치(300)가 놓여있는 방향 등 다양한 무선 전력 전송 상태가 고려될 수 있다.In the above example, the distance between the
이와 같이 무선전력 송신장치(200)는 무선전력 수신장치(300)와의 거리, 방향 등 다양한 무선 전력 전송 상태를 고려하여 무선전력 수신장치(300)에 전달하는 전력을 조절함으로써, 전력 전송 효율을 극대화시킬 수 있고, 전력 손실을 방지할 수 있다.As such, the
직류-직류 변환부(155)는 직류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 전원 공급부(110)의 출력 전력을 목표 전류 범위 내의 출력 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 직류 전력으로 변환한다(S109). 직류-직류 변환부(155)의 출력 전압의 크기는 전원 공급부(110)의 출력 전압의 크기와 동일할 수도 있고, 전원 공급부(110)의 출력 전압의 크기보다 크거나 작을 수 있다.The DC-
교류 전력 생성 제어부(151)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 교류 전력 생성 제어 신호를 생성한다(S111). 교류 전력 생성 제어부(151)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 상측 트랜지스터 제어 신호를 교류 전력 생성 제어 신호로서 생성하고, 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단을 통해 상측 트랜지스터 제어 신호를 출력할 수 있다. 교류 전력 생성 제어부(151)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 하측 트랜지스터 제어 신호를 교류 전력 생성 제어 신호로서 생성하고, 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단을 통해 하측 트랜지스터 제어 신호를 출력할 수 있다.The AC
도 10를 참고하여 상측 트랜지스터 제어 신호와 하측 트랜지스터 제어 신호를 설명한다.An upper transistor control signal and a lower transistor control signal will be described with reference to FIG. 10.
도 10에 도시된 바와 같이, 상측 트랜지스터 제어 신호와 하측 트랜지스터 제어 신호는 구형파이다. As shown in Fig. 10, the upper transistor control signal and the lower transistor control signal are square waves.
상측 트랜지스터 제어 신호의 한 주기는 상측 트랜지스터(T21)의 턴온 타임 슬롯, 상측 트랜지스터(T21)의 턴오프 타임 슬롯을 순서대로 포함한다. 상측 트랜지스터(T21)의 턴온 타임 슬롯은 발진기(130)의 소전력 사인파의 반주기에 해당하고, 상측 트랜지스터(T21)의 턴오프 타임 슬롯은 소전력 사인파의 나머지 반주기에 해당할 수 있다.One period of the upper transistor control signal includes a turn-on time slot of the upper transistor T21 and a turn-off time slot of the upper transistor T21 in that order. The turn-on time slot of the upper transistor T21 may correspond to a half cycle of the small power sine wave of the
하측 트랜지스터 제어 신호의 한 주기는 하측 트랜지스터(T22)의 턴온 타임 슬롯, 하측 트랜지스터(T22)의 턴오프 타임 슬롯을 순서대로 포함한다. 하측 트랜지스터(T22)의 턴온 타임 슬롯은 소전력 사인파의 반주기에 해당하고, 하측 트랜지스터(T22)의 턴오프 타임 슬롯은 소전력 사인파의 나머지 반주기에 해당할 수 있다.One period of the lower transistor control signal includes a turn-on time slot of the lower transistor T22 and a turn-off time slot of the lower transistor T22 in that order. The turn-on time slot of the lower transistor T22 may correspond to a half cycle of the small power sine wave, and the turn-off time slot of the lower transistor T22 may correspond to the remaining half cycle of the small power sine wave.
상측 트랜지스터(T21)의 턴온 타임 슬롯에서 상측 트랜지스터 제어 신호는 상측 트랜지스터(T21)를 턴온하기 위한 레벨을 가진다. 상측 트랜지스터(T21)를 턴온하기 위한 레벨은 하이 레벨일 수 있다.In the turn-on time slot of the upper transistor T21, the upper transistor control signal has a level for turning on the upper transistor T21. The level for turning on the upper transistor T21 may be a high level.
상측 트랜지스터(T21)의 턴오프 타임 슬롯에서 상측 트랜지스터 제어 신호는 상측 트랜지스터(T21)를 턴오프하기 위한 레벨을 가진다. 상측 트랜지스터(T21)를 턴오프하기 위한 레벨은 로우 레벨일 수 있다.The upper transistor control signal has a level for turning off the upper transistor T21 in the turn-off time slot of the upper transistor T21. The level for turning off the upper transistor T21 may be a low level.
하측 트랜지스터(T22)의 턴온 타임 슬롯에서 하측 트랜지스터 제어 신호는 하측 트랜지스터(T22)를 턴온하기 위한 레벨을 가진다. 하측 트랜지스터(T22)를 턴온하기 위한 레벨은 하이 레벨일 수 있다.The lower transistor control signal has a level for turning on the lower transistor T22 in the turn-on time slot of the lower transistor T22. The level for turning on the lower transistor T22 may be a high level.
하측 트랜지스터(T22)의 턴오프 타임 슬롯에서 하측 트랜지스터 제어 신호는 상측 트랜지스터(T22)를 턴오프하기 위한 레벨을 가진다. 하측 트랜지스터(T22)를 턴오프하기 위한 레벨은 로우 레벨일 수 있다.The lower transistor control signal has a level for turning off the upper transistor T22 in the turn-off time slot of the lower transistor T22. The level for turning off the lower transistor T22 may be a low level.
상측 트랜지스터(T21)의 턴온 타임 슬롯에서, 하측 트랜지스터(T22)의 턴오프 타임 슬롯의 하측 트랜지스터 제어 신호는 하측 트랜지스터(T22)를 턴오프하기 위한 레벨을 가진다.In the turn-on time slot of the upper transistor T21, the lower transistor control signal of the turn-off time slot of the lower transistor T22 has a level for turning off the lower transistor T22.
하측 트랜지스터(T22)의 턴온 타임 슬롯에서, 상측 트랜지스터(T21)의 턴오프 타임 슬롯의 하측 트랜지스터 제어 신호는 하측 트랜지스터(T22)를 턴오프하기 위한 레벨을 가진다.In the turn-on time slot of the lower transistor T22, the lower transistor control signal of the turn-off time slot of the upper transistor T21 has a level for turning off the lower transistor T22.
상측 트랜지스터(T21)와 하측 트랜지스터(T22)의 동시 턴온으로 인한 쇼트 서킷을 방지하기 위하여, 상측 트랜지스터 제어 신호와 하측 트랜지스터 제어 신호는 데드 타임 슬롯을 가질 수 있다. In order to prevent a short circuit due to simultaneous turn-on of the upper transistor T21 and the lower transistor T22, the upper transistor control signal and the lower transistor control signal may have a dead time slot.
50% 듀티율의 구형파 전압을 가지는 전력을 출력하기 위하여, 상측 트랜지스터(T21)의 턴온 타임 슬롯은 한 주기(T)의 (50-a)%의 시간 길이를 가지고, 상측 트랜지스터(T21)의 데드 타임 슬롯은 한 주기(T)의 a% 의 시간 길이를 가지고, 상측 트랜지스터(T21)의 턴오프 타임 슬롯은 50%의 시간 길이를 가지고, 하측 트랜지스터(T22)의 턴온 타임 슬롯은 한 주기(T)의 (50-a)%의 시간 길이를 가지고, 하측 트랜지스터(T22)의 데드 타임 슬롯은 한 주기(T)의 a% 의 시간 길이를 가지며, 하측 트랜지스터(T22)의 턴오프 타임 슬롯은 50%의 시간 길이를 가질 수 있다. 예컨데, 여기서 a는 1%일 수 있다.In order to output power having a square wave voltage of 50% duty ratio, the turn-on time slot of the upper transistor T21 has a time length of (50-a)% of one period T, and the dead time of the upper transistor T21. The slot has a time length of a% of one period T, the turn-off time slot of the upper transistor T21 has a time length of 50%, and the turn-on time slot of the lower transistor T22 is one period T. The dead time slot of the lower transistor T22 has a time length of a% of one period T, and the turn-off time slot of the lower transistor T22 is 50%. It can have a length of time. For example, a may be 1%.
직류-교류 변환부(153)는 교류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 직류-직류 변환부(155)의 출력 전력를 구형파 교류 전압을 가지는 교류 전력으로 변환하여(S113), 송신 유도 코일부(210)에 출력한다.The DC-
도 10을 참고하여, 직류-교류 변환부(153)의 동작을 설명한다.An operation of the DC-
데드 타임 슬롯을 가지는 상측 트랜지스터 제어 신호와 하측 트랜지스터 제어 신호에 의해서 상측 트랜지스터(T21)와 하측 트랜지스터(T22)는 도 10에 도시된 바와 같은 구형파 전압(V3)을 가지는 구형파 전력을 출력한다. The upper transistor T21 and the lower transistor T22 output the square wave power having the square wave voltage V3 as shown in FIG. 10 by the upper transistor control signal and the lower transistor control signal having the dead time slot.
직류 차단 커패시터(C21)는 구형파 전력의 직류 전압을 차단하여 구형파 교류 전압(V4)을 가지는 구형파 교류 전력을 송신 유도 코일부(210)에 출력한다. The DC blocking capacitor C21 cuts the DC voltage of the square wave power and outputs the square wave AC power having the square wave AC voltage V4 to the transmission
무선 전력 송신 장치(200)는 구형파 교류 전압을 가지는 구형파 교류 전력을 공진에 의해 무선 전력 수신 장치(300)에 전달한다(S115).The
다음은 도 11 내지 도 15를 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치(100)를 설명한다.Next, a
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치의 블록도를 보여준다.11 shows a block diagram of a power supply according to another embodiment of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치(100)는 전원 공급부(110), 발진기(130), 교류 전력 생성부(160), 전력 전송 상태 감지부(180), 및 송신 전력 제어부(190)를 포함하고, 전력 공급 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)와 연결된다.As shown in FIG. 11, the
전원 공급부(110)는 직류 전압을 가진 전력인 직류 전력을 생성하여 출력단에 출력한다.The
발진기(130)는 소전력 사인파를 생성한다.
전력 전송 상태 감지부(180)는 무선 전력 전송 상태를 감지한다.The power
송신 전력 제어부(190)는 감지된 무선 전력 전송 상태와 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 교류 전력 생성부(160)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. The
교류 전력 생성부(160)는, 송신 전력 제어부(190)의 제어 신호에 기초하여, 전원 공급부(110)의 직류 전력을 이용하여 발진기(130)의 소전력 사인파의 전력을 증폭하여 구형파 형상의 전압을 가지는 교류 전력을 생성한다.The AC
무선 전력 송신 장치(200)는 교류 전력 생성부(160)의 출력 전력을 공진에 의해 무선 전력 수신 장치(300)에 전달한다.The
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교류 전력 생성부와 송신 전력 제어부의 블록도를 보여준다.12 is a block diagram of an AC power generator and a transmit power controller according to another embodiment of the present invention.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 전력 생성부(160)는 직류-교류 변환부(163)를 포함하고, 송신 전력 제어부(190)는 교류 전력 생성 제어부(193)를 포함한다.As shown in FIG. 12, the
교류 전력 생성 제어부(193)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 교류 전력 생성 제어 신호를 생성한다. 교류 전력 생성 제어부(193)는, 감지한 무선 전력 전송 상태에 더 기초하여, 전원 공급부(110)가 목표 전류 범위 내의 출력 전류를 가지는 직류 전력을 출력할 수 있도록 하는 교류 전력 생성 제어 신호를 생성할 수 있다. 목표 전류 범위는 목표 피크-투-피크 전류 범위일 수 있다.The AC power
직류-교류 변환부(163)는 교류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 전원 공급부(110)의 출력 전력을 구형파 교류 전압을 가지는 교류 전력으로 변환하여, 송신 유도 코일부(210)에 출력한다.The DC-
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류-교류 변환부와 전력 전송 상태 감지부의 회로도를 보여준다.13 is a circuit diagram of a DC-AC converter and a power transmission state detector according to another embodiment of the present invention.
도 13에 도시된 바와 같이, 직류-교류 변환부(163)는 풀 브리지 트랜지스터 회로부를 포함하고, 이 풀 브리지 트랜지스터 회로부는 2개의 하프 브리지 트랜지스터 회로부를 포함한다. 2개의 하프 브리지 트랜지스터 회로부 중 하나는 상측 트랜지스터(T41)과 하측 트랜지스터(T42)를 포함하고, 다른 하나는 상측 트랜지스터(T44)과 하측 트랜지스터(T43)를 포함한다. 상측 트랜지스터(T41, T44)와 하측 트랜지스터(T42, T43)는 N-채널 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(n-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, NMOS)일 수 있으나 동일한 작용을 할 수 있는 다른 소자로 대체될 수 있다.As shown in Fig. 13, the DC-
전력 전송 상태 감지부(180)는 저항(R1)과 전압 차 측정부(181)를 포함하고, 전원 공급부(110), 직류-교류 변환부(163), 교류 전력 생성 제어부(193)에 연결된다. 직류-교류 변환부(163)는 저항(R1)을 통해 전원 공급부(110)에 연결된다. The power transmission
교류 전력 생성 제어부(193)는 제1 및 제2 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단과 제1 및 제2 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단을 가지고, 발진기(130)의 소전력 사인파와 무선 전력 전송 상태에 기초하여 교류 전력 생성 제어 신호를 생성한다.The AC power
상측 트랜지스터(T41)의 드레인 전극은 저항(R1)의 일단에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제1 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되고, 소스 전극은 송신 유도 코일(L1)의 일단에 연결된다.The drain electrode of the upper transistor T41 is connected to one end of the resistor R1, the gate electrode is connected to the first upper transistor control signal output terminal of the AC power
하측 트랜지스터(T42)의 드레인 전극은 상측 트랜지스터(T41)의 소스 전극에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제1 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되며, 소스 전극은 그라운드에 연결된다.The drain electrode of the lower transistor T42 is connected to the source electrode of the upper transistor T41, the gate electrode is connected to the first lower transistor control signal output terminal of the AC power
상측 트랜지스터(T44)의 드레인 전극은 저항(R1)의 일단에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제2 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되고, 소스 전극은 송신 유도 코일(L1)의 타단에 연결된다.The drain electrode of the upper transistor T44 is connected to one end of the resistor R1, the gate electrode is connected to the second upper transistor control signal output terminal of the AC power
하측 트랜지스터(T43)의 드레인 전극은 상측 트랜지스터(T44)의 소스 전극에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제2 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되며, 소스 전극은 그라운드에 연결된다.The drain electrode of the lower transistor T43 is connected to the source electrode of the upper transistor T44, the gate electrode is connected to the second lower transistor control signal output terminal of the AC power
전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 차이를 측정한다.The voltage
다음은 도 14와 도 15를 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법을 설명한다.Next, a wireless power transmission method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법의 흐름도를 보여주고, 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치 내의 노드들의 파형도를 보여준다.14 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a waveform diagram of nodes in a power supply device according to another embodiment of the present invention.
특히, 도 14은 도 11 내지 도 13의 실시예가 구체화된 무선 전력 송신 방법이다.In particular, FIG. 14 is a wireless power transmission method in which the embodiment of FIGS. 11 to 13 are embodied.
전원 공급부(110)는 직류 전압을 가지는 전력인 직류 전력을 생성한다(S301). 특히, 전원 공급부(110)는 교류 전압을 가지는 교류 전력을 직류 전압을 가지는 전력인 직류 전력으로 변환할 수 있다.The
발진기(130)는 소전력 사인파를 생성한다(S303).The
전력 전송 상태 감지부(180)는 무선 전력 전송 상태를 감지한다(S305). 전력 전송 상태 감지부(180)는 전원 공급부(110)의 출력 전류의 크기를 무선 전력 전송 상태로서 감지할 수 있다. 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압은 전원 공급부(110)의 출력 전류의 크기에 비례하므로, 전력 전송 상태 감지부(180)의 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 차이를 무선 전력 전송 상태로서 감지할 수 있다. 전원 공급부(110)의 출력 전류는 일정하게 유지되지 않을 수 있으므로, 전력 전송 상태 감지부(180)는 전원 공급부(110)의 출력 피크-투-피크 전류의 크기를 무선 전력 전송 상태로서 측정할 수도 있다.The power transmission
교류 전력 생성 제어부(193)는, 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여, 전원 공급부(110)가 목표 전류 범위 내의 출력 전류를 가지는 직류 전력을 출력할 수 있도록 하는 교류 전력 생성 제어 신호를 생성하여(S311), 직류-교류 변환부(163)에 출력한다. 전원 공급부(110)의 출력 전류는 일정하게 유지되지 않을 수 있으므로, 전력 전송 상태 감지부(180)는 전원 공급부(110)의 피크-투-피크 출력 전류의 크기를 측정할 수도 있다.The AC power
일 실시예에서, 교류 전력 생성 제어부(193)는, 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여, 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 결정하고, 이 동작 모드를 위한 교류 전력 생성 제어 신호를 직류-교류 변환부(163)에 출력할 수 있다. 이때, 동작 모드는 풀 브리지 동작 모드와 하프 브리지 동작 모드 중 하나가 될 수 있다. 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단 사이의 전압 차에 기초하여 측정 출력 전류 값을 얻는다. 직류 전력 생성 제어부(191)는 측정 출력 전류 값과 기준 값을 비교하여, 비교 결과에 따라 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 결정할 수 있다. In one embodiment, the AC power
이때, 기준 값은 초기 출력 전압 값에 따라 설정되어 있는 표 2의 적정 전류 범위일 수 있다.In this case, the reference value may be an appropriate current range of Table 2 set according to the initial output voltage value.
측정 출력 전류 값이 기준 값보다 큰 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 풀 브리지 동작 모드로 결정할 수 있다. 측정 출력 전류 값이 기준 값보다 작은 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 하프 브리지 동작 모드로 결정할 수 있다. When the measured output current value is larger than the reference value, the DC
하프 브리지 동작 모드에서, 교류 전력 생성 제어부(193)는 2개의 하프 브리지 트랜지스터 회로부 중 하나를 동작시키고, 나머지 하나의 동작을 중단시킨다. 교류 전력 생성 제어부(193)는 동작이 중단되는 하프 브리지 트랜지스터 회로부의 상측 트랜지스터를 턴오프시키고, 하측 트랜지스터를 턴온시킨다. 교류 전력 생성 제어부(193)는 동작시키는 하프 브리지 트랜지스터 회로부에 도 10을 참고하면서 설명한 바와 같은 제어 신호를 제공한다.In the half bridge mode of operation, the AC power
풀 브리지 동작 모드에서, 교류 전력 생성 제어부(193)는 한 주기의 절반을 위한 제어 신호와 나머지 절반의 주기를 위한 제어 신호를 번갈아 직류-교류 변환부(163)에 제공한다. 한 주기의 절반에서, 하나의 하프 브리지 트랜지스터 회로부의 상측 트랜지스터(T41)는 턴온되고 하측 트랜지스터(T42)는 턴오프되고, 다른 하나의 하프 브리지 트랜지스터 회로부의 상측 트랜지스터(T44)는 턴오프되고 하측 트랜지스터(T43)는 턴온된다. 한 주기의 나머지 절반에서, 하나의 하프 브리지 트랜지스터 회로부의 상측 트랜지스터(T41)는 턴오프되고 하측 트랜지스터(T42)는 턴온되고, 다른 하나의 하프 브리지 트랜지스터 회로부의 상측 트랜지스터(T44)는 턴온되고 하측 트랜지스터(T43)는 턴오프된다. 2개의 트랜지스터 동작 모드는 발진기(130)의 소전력 사인파에 동기될 수 있다. 상측 트랜지스터와 하측 트랜지스터의 동시 턴온으로 인한 쇼트 서킷을 방지하기 위하여, 상측 트랜지스터 제어 신호와 하측 트랜지스터 제어 신호는 데드 타임 슬롯을 가질 수 있다. In the full bridge operation mode, the AC
또 다른 실시예에서, 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단 사이의 전압 차에 기초하여 측정 출력 전류 값을 얻고, 직류 전력 생성 제어부(191)는 측정 출력 전류 값을 기초로 전원 공급부(110)의 현재의 출력 전력인 측정 출력 전력 값을 얻고, 이 측정 출력 전력 값에 기초하여 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 이때, 동작 모드는 풀 브리지 동작 모드와 하프 브리지 동작 모드 중 하나가 될 수 있다. 직류 전력 생성 제어부(191)는 측정 출력 전력 값과 기준 값을 비교하여, 비교 결과에 따라 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 이때, 기준 값은 초기 출력 전압 값에 따라 설정되어 있는 표 2의 적정 전류 범위로부터 연산된 기준전력값일 수 있다.In another embodiment, the voltage
측정 출력 전력 값이 기준 값보다 큰 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 풀 브리지 동작 모드로 결정할 수 있다. 측정 출력 전력 값이 기준 값보다 작은 경우, 직류 전력 생성 제어부(191)는 직류-교류 변환부(163)의 동작 모드를 하프 브리지 동작 모드로 결정할 수 있다. When the measured output power value is larger than the reference value, the DC
직류-교류 변환부(163)는 교류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 전원 공급부(110)의 출력 전력를 구형파 교류 전압(V3)을 가지는 교류 전력으로 변환하여(S313), 송신 유도 코일부(210)에 출력한다.The DC-
무선 전력 송신 장치(200)는 구형파 교류 전압(V3)을 가지는 구형파 교류 전력을 공진에 의해 무선 전력 수신 장치(300)에 전달한다(S315).The
다음은 도 16 내지 도 19를 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치(100)를 설명한다.Next, a
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치의 블록도를 보여준다.Figure 16 shows a block diagram of a power supply according to another embodiment of the present invention.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 장치(100)는 전원 공급부(110), 발진기(130), 교류 전력 생성부(170), 전력 전송 상태 감지부(180), 및 송신 전력 제어부(190)를 포함하고, 전력 공급 장치(100)는 무선 전력 송신 장치(200)와 연결된다.As shown in FIG. 16, the
전원 공급부(110)는 직류 전압을 가진 전력인 직류 전력을 생성하여 출력단에 출력한다.The
발진기(130)는 소전력 사인파를 생성한다.
전력 전송 상태 감지부(180)는 무선 전력 전송 상태를 감지한다.The power
송신 전력 제어부(190)는 감지된 무선 전력 전송 상태와 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 교류 전력 생성부(170)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. The
교류 전력 생성부(170)는, 송신 전력 제어부(190)의 제어 신호에 기초하여, 전원 공급부(110)의 직류 전력을 이용하여 발진기(130)의 소전력 사인파의 전력을 증폭하여 구형파 형상의 전압을 가지는 교류 전력을 생성한다.The AC
무선 전력 송신 장치(200)는 교류 전력 생성부(170)의 출력 전력을 공진에 의해 무선 전력 수신 장치(300)에 전달한다.The
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교류 전력 생성부와 송신 전력 제어부의 블록도를 보여준다.17 is a block diagram of an AC power generator and a transmit power controller according to another embodiment of the present invention.
도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 전력 생성부(170)는 직류-직류 변환부(175)와 직류-교류 변환부(173)를 포함하고, 송신 전력 제어부(190)는 직류 전력 생성 제어부(191), 저장부(192), 교류 전력 생성 제어부(193)를 포함한다.As shown in FIG. 17, the
직류 전력 생성 제어부(191)는 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여, 직류-직류 변환부(175)가 목표 전류 범위 내의 출력 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 직류 전력을 출력할 수 있도록 하는 직류 전력 생성 제어 신호를 생성한다.The DC
저장부(192)는 룩업 테이블을 저장한다.The
직류-직류 변환부(175)는 직류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 전원 공급부(110)의 출력 전력을 목표 전류 범위 내의 출력 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 직류 전력으로 변환한다.The DC-
교류 전력 생성 제어부(193)는 발진기(130)의 소전력 사인파에 기초하여 교류 전력 생성 제어 신호를 생성한다. 교류 전력 생성 제어부(193)는, 감지한 무선 전력 전송 상태에 더 기초하여, 직류-직류 변환부(175)가 목표 전류 범위 내의 출력 전류를 가지는 직류 전력을 출력할 수 있도록 하는 교류 전력 생성 제어 신호를 생성할 수 있다. 목표 전류 범위는 목표 피크-투-피크 전류 범위일 수 있다.The AC power
직류-교류 변환부(173)는 교류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 직류-직류 변환부(175)의 출력 전력을 구형파 형상 전력으로 변환하여, 송신 유도 코일부(210)에 출력한다.The DC-
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류-교류 변환부와 전력 전송 상태 감지부의 회로도를 보여준다.18 is a circuit diagram of a DC-AC converter and a power transmission state detector according to another embodiment of the present invention.
도 18에 도시된 바와 같이, 직류-교류 변환부(173)는 풀 브리지 트랜지스터 회로부를 포함하고, 이 풀 브리지 트랜지스터 회로부는 2개의 하프 브리지 트랜지스터 회로부를 포함한다. 2개의 하프 브리지 트랜지스터 회로부 중 하나는 상측 트랜지스터(T61)과 하측 트랜지스터(T62)를 포함하고, 다른 하나는 상측 트랜지스터(T64)과 하측 트랜지스터(T63)를 포함한다. 상측 트랜지스터(T61, T64)와 하측 트랜지스터(T62, T63)는 N-채널 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(n-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, NMOS)일 수 있으나 동일한 작용을 할 수 있는 다른 소자로 대체될 수 있다.As shown in Fig. 18, the DC-
전력 전송 상태 감지부(180)는 저항(R1)과 전압 차 측정부(181)를 포함하고, 직류-직류 변환부(175), 직류-교류 변환부(173), 교류 전력 생성 제어부(193)에 연결된다. 직류-교류 변환부(173)는 저항(R1)을 통해 직류-직류 변환부(175)에 연결된다. The power transmission
교류 전력 생성 제어부(193)는 제1 및 제2 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단과 제1 및 제2 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단을 가지고, 발진기(130)의 소전력 사인파와 무선 전력 전송 상태에 기초하여 교류 전력 생성 제어 신호를 생성한다.The AC power
상측 트랜지스터(T61)의 드레인 전극은 저항(R1)의 일단에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제1 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되고, 소스 전극은 송신 유도 코일(L1)의 일단에 연결된다.The drain electrode of the upper transistor T61 is connected to one end of the resistor R1, the gate electrode is connected to the first upper transistor control signal output terminal of the AC power
하측 트랜지스터(T62)의 드레인 전극은 상측 트랜지스터(T61)의 소스 전극에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제1 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되며, 소스 전극은 그라운드에 연결된다.The drain electrode of the lower transistor T62 is connected to the source electrode of the upper transistor T61, the gate electrode is connected to the first lower transistor control signal output terminal of the AC power
상측 트랜지스터(T64)의 드레인 전극은 저항(R1)의 일단에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제2 상측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되고, 소스 전극은 송신 유도 코일(L1)의 타단에 연결된다.The drain electrode of the upper transistor T64 is connected to one end of the resistor R1, the gate electrode is connected to the second upper transistor control signal output terminal of the AC power
하측 트랜지스터(T63)의 드레인 전극은 상측 트랜지스터(T64)의 소스 전극에 연결되고, 게이트 전극은 교류 전력 생성 제어부(193)의 제2 하측 트랜지스터 제어 신호 출력단에 연결되며, 소스 전극은 그라운드에 연결된다.The drain electrode of the lower transistor T63 is connected to the source electrode of the upper transistor T64, the gate electrode is connected to the second lower transistor control signal output terminal of the AC power
전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 차이를 측정한다.The voltage
다음은 도 19를 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법을 설명한다.Next, a wireless power transmission method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 19.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 방법의 흐름도를 보여준다.19 is a flowchart illustrating a wireless power transmission method according to another embodiment of the present invention.
특히, 도 19은 도 16 내지 도 18의 실시예가 구체화된 무선 전력 송신 방법이다.In particular, FIG. 19 is a wireless power transmission method in which the embodiment of FIGS. 16 to 18 is embodied.
전원 공급부(110)는 직류 전압을 가지는 전력인 직류 전력을 생성한다(S501). 특히, 전원 공급부(110)는 교류 전압을 가지는 교류 전력을 직류 전압을 가지는 전력인 직류 전력으로 변환할 수 있다.The
발진기(130)는 소전력 사인파를 생성한다(S503).The
전력 전송 상태 감지부(180)는 무선 전력 전송 상태를 감지한다(S505). 전력 전송 상태 감지부(180)는 직류-직류 변환부(175)의 출력 전류의 크기를 전력 전송 상태로서 감지할 수 있다. 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압은 전원 공급부(110)의 출력 전류의 크기에 비례하므로, 전력 전송 상태 감지부(180)의 전압 차 측정부(181)는 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 차이를 무선 전력 전송 상태로서 감지할 수 있다. 직류-직류 변환부(175)의 출력 전류는 일정하게 유지되지 않을 수 있으므로, 전력 전송 상태 감지부(180)는 직류-직류 변환부(175)의 출력 피크-투-피크 전류의 크기를 측정할 수도 있다.The power transmission
직류 전력 생성 제어부(191)는, 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여, 직류-직류 변환부(175)가 목표 전류 범위 내의 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 직류 전력을 출력할 수 있도록 하는 직류 전력 생성 제어 신호를 생성하여(S507), 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 출력한다. 단계(S507)은 앞서 설명한 단계(S107)에 의해 구체화될 수 있다.The DC power
직류-직류 변환부(175)는 직류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 전원 공급부(110)의 출력 전력을 목표 전류 범위 내의 출력 전류 및 목표 직류 전압을 가지는 직류 전력으로 변환한다(S509).The DC-
교류 전력 생성 제어부(193)는, 감지한 무선 전력 전송 상태에 기초하여, 직류-직류 변환부(175)가 목표 전류 범위 내의 출력 전류를 가지는 직류 전력을 출력할 수 있도록 하는 교류 전력 생성 제어 신호를 생성하여(S511), 직류-교류 변환부(173)에 출력한다. 단계(S511)은 앞서 설명한 단계(S311)에 의해 구체화될 수 있다.The AC power
직류-교류 변환부(173)는 교류 전력 생성 제어 신호에 기초하여 전원 공급부(110)의 출력 전력를 구형파 교류 전압(V3)을 가지는 교류 전력으로 변환하여(S513), 송신 유도 코일부(210)에 출력한다.The DC-
무선 전력 송신 장치(200)는 구형파 교류 전압(V3)을 가지는 구형파 교류 전력을 공진에 의해 무선 전력 수신 장치(300)에 전달한다(S515).The
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description has been made based on the embodiments, these are merely examples and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may not have been exemplified above without departing from the essential characteristics of the present embodiments. It will be appreciated that many variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
Claims (37)
전력 전송 상태를 감지하는 감지부;
상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 교류 전력 생성부;
상기 교류 전력 생성부의 동작 모드를 결정하는 제어부; 및
상기 교류 전력이 입력되는 코일부를 포함하고,
상기 동작 모드는 하프 브리지 동작 모드와 풀 브리지 동작 모드를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 전력 전송 상태에 기초하여 상기 하프 브리지 동작 모드 또는 상기 풀 브리지 동작 모드 중 하나를 결정하고,
상기 결정된 동작 모드에 해당하는 교류 전력 생성 제어 신호를 상기 교류 전력 생성부에 제공하는
무선 전력 전송 장치.A power supply for supplying DC power;
A detector for detecting a power transmission state;
An AC power generator converting the DC power into AC power;
A controller configured to determine an operation mode of the AC power generator; And
It includes a coil unit to which the AC power is input,
The operation mode includes a half bridge operation mode and a full bridge operation mode,
The control unit,
Determine one of the half bridge mode of operation or the full bridge mode of operation based on the power transfer state;
Providing an AC power generation control signal corresponding to the determined operation mode to the AC power generation unit
Wireless power transmission device.
상기 교류 전력 생성부는 풀 브리지 구조의 트랜지스터 회로부를 포함하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 1,
The AC power generator includes a transistor circuit of a full bridge structure.
Wireless power transmitter.
상기 풀 브리지 구조의 트랜지스터 회로부는
상기 직류 전력이 인가되는 드레인 전극과 상기 코일부의 일단에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
상기 제1 트랜지스터의 소스 전극에 연결되는 드레인 전극과 그라운드에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제2 트랜지스터;
상기 직류 전력이 인가되는 드레인 전극과 상기 코일부의 타단에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제3 트랜지스터; 및
상기 제3 트랜지스터의 소스 전극에 연결되는 드레인 전극과 상기 그라운드에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제4 트랜지스터를 포함하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 2,
The transistor circuit part of the full bridge structure
A first transistor including a drain electrode to which the DC power is applied and a source electrode connected to one end of the coil part;
A second transistor including a drain electrode connected to the source electrode of the first transistor and a source electrode connected to the ground;
A third transistor including a drain electrode to which the DC power is applied and a source electrode connected to the other end of the coil unit; And
And a fourth transistor including a drain electrode connected to the source electrode of the third transistor and a source electrode connected to the ground.
Wireless power transmitter.
상기 하프 브리지 동작 모드로 결정되는 경우,
상기 제어부는,
상기 제3 트랜지스터를 턴오프하고, 상기 제4 트랜지스터를 턴온하고,
한 주기의 절반에서 상기 제1 트랜지스터를 턴온하고 상기 제2 트랜지스터를 턴오프하고,
나머지 절반의 주기에서 상기 제1 트랜지스터를 턴오프하고 상기 제2 트랜지스터를 턴온하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 3,
When determined to the half-bridge operation mode,
The control unit,
Turn off the third transistor, turn on the fourth transistor,
Turn on the first transistor and turn off the second transistor in half of one cycle,
Turning off the first transistor and turning on the second transistor in the other half period.
Wireless power transmitter.
상기 풀 브리지 동작 모드로 결정되는 경우,
상기 제어부는,
한 주기의 절반에서 상기 제1 및 제4 트랜지스터를 턴온하고 상기 제2 및 제3 트랜지스터를 턴오프하고,
나머지 절반의 주기에서 상기 제1 및 제4 트랜지스터를 턴오프하고 상기 제2 및 제3 트랜지스터를 턴온하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 3,
If it is determined that the full bridge operating mode,
The control unit,
Turning on the first and fourth transistors and turning off the second and third transistors in one half of a period,
Turning off the first and fourth transistors and turning on the second and third transistors in the other half period.
Wireless power transmitter.
상기 전력 전송 상태는 상기 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치의 결합 계수에 기초하여 결정되는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 1,
The power transmission state is determined based on a coupling coefficient between the wireless power transmitter and the wireless power receiver.
Wireless power transmitter.
전력 전송 상태를 감지하는 단계;
교류 전력 생성부에서 상기 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 단계;
상기 교류 전력 생성부의 동작 모드를 결정하는 단계; 및
상기 변환된 교류 전력을 코일부로 입력하는 단계를 포함하고,
상기 동작 모드는 하프 브리지 동작 모드와 풀 브리지 동작 모드를 포함하고,
상기 교류 전력 생성부의 동작 모드를 결정하는 단계는,
상기 전력 전송 상태에 기초하여 상기 하프 브리지 동작 모드 또는 상기 풀 브리지 동작 모드 중 하나를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 동작 모드에 해당하는 교류 전력 생성 제어 신호를 상기 교류 전력 생성부에 제공하는 단계를 포함하는
무선 전력 송신 방법.Supplying direct current power;
Detecting a power transfer state;
Converting the DC power into AC power in an AC power generator;
Determining an operation mode of the AC power generator; And
Inputting the converted AC power to a coil unit;
The operation mode includes a half bridge operation mode and a full bridge operation mode,
Determining an operation mode of the AC power generation unit,
Determining one of the half bridge mode of operation or the full bridge mode of operation based on the power transfer state; And
Providing an AC power generation control signal corresponding to the determined operation mode to the AC power generation unit;
Wireless power transmission method.
상기 교류 전력 생성부는 풀 브리지 구조의 트랜지스터 회로부를 포함하고,
상기 풀 브리지 구조의 트랜지스터 회로부는
상기 직류 전력이 인가되는 드레인 전극과 상기 코일부의 일단에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
상기 제1 트랜지스터의 소스 전극에 연결되는 드레인 전극과 그라운드에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제2 트랜지스터;
상기 직류 전력이 인가되는 드레인 전극과 상기 코일부의 타단에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제3 트랜지스터; 및
상기 제3 트랜지스터의 소스 전극에 연결되는 드레인 전극과 상기 그라운드에 연결되는 소스 전극을 포함하는 제4 트랜지스터를 포함하는
무선 전력 송신 방법.The method of claim 7, wherein
The AC power generator includes a transistor circuit of a full bridge structure,
The transistor circuit part of the full bridge structure
A first transistor including a drain electrode to which the DC power is applied and a source electrode connected to one end of the coil part;
A second transistor including a drain electrode connected to the source electrode of the first transistor and a source electrode connected to the ground;
A third transistor including a drain electrode to which the DC power is applied and a source electrode connected to the other end of the coil unit; And
And a fourth transistor including a drain electrode connected to the source electrode of the third transistor and a source electrode connected to the ground.
Wireless power transmission method.
상기 교류 전력 생성부의 동작 모드를 결정하는 단계는,
상기 교류 전력 생성부의 동작 모드를 상기 하프 브리지 동작 모드로 결정하는 단계;
상기 하프 브리지 동작 모드로 결정되는 경우, 상기 제3 트랜지스터를 턴오프하고, 상기 제4 트랜지스터를 턴온하는 단계;
한 주기의 절반에서 상기 제1 트랜지스터를 턴온하고 상기 제2 트랜지스터를 턴오프하는 단계; 및
나머지 절반의 주기에서 상기 제1 트랜지스터를 턴오프하고 상기 제2 트랜지스터를 턴온하는 단계를 포함하는
무선 전력 송신 방법.The method of claim 8,
Determining an operation mode of the AC power generation unit,
Determining an operation mode of the AC power generator as the half bridge operation mode;
Turning off the third transistor and turning on the fourth transistor when the half bridge operating mode is determined;
Turning on the first transistor and turning off the second transistor in half of one period; And
Turning off the first transistor and turning on the second transistor in the other half period;
Wireless power transmission method.
상기 교류 전력 생성부의 동작 모드를 결정하는 단계는,
상기 교류 전력 생성부의 동작 모드를 상기 풀 브리지 동작 모드로 결정하는 단계;
한 주기의 절반에서 상기 제1 및 제4 트랜지스터를 턴온하고 상기 제2 및 제3 트랜지스터를 턴오프하는 단계; 및
나머지 절반의 주기에서 상기 제1 및 제4 트랜지스터를 턴오프하고 상기 제2 및 제3 트랜지스터를 턴온하는 단계를 포함하는
무선 전력 송신 방법.The method of claim 8,
Determining an operation mode of the AC power generation unit,
Determining an operation mode of the AC power generator as the full bridge operation mode;
Turning on the first and fourth transistors and turning off the second and third transistors in half of one period; And
Turning off the first and fourth transistors and turning on the second and third transistors in the other half period.
Wireless power transmission method.
상기 전력 전송 상태는 상기 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치의 결합 계수에 기초하여 결정되는
무선 전력 송신 방법.The method of claim 7, wherein
The power transmission state is determined based on a coupling coefficient between the wireless power transmitter and the wireless power receiver.
Wireless power transmission method.
무선 전력을 전송하기 위해 기 설정된 주파수를 갖는 교류 전력을 생성하는 단계;
무선 전력 수신 장치의 스위치 및 저항에 의해 조절되는 상기 무선 전력 소모의 변화를 검출하는 단계;
상기 변화에 기초하여 상기 무선 전력 수신 장치의 상태 정보를 결정하는 단계;
상기 교류 전력 생성부에 의해 생성된 무선 전력을 전송하는 단계; 및
상기 무선 전력은 상기 무선 전력 수신 장치의 상기 상태 정보에 기초하여 제1 파형과 상기 제1 파형과 상이한 제2 파형 중 하나를 포함하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.Providing DC power to the AC power generator;
Generating alternating current power having a preset frequency to transmit wireless power;
Detecting a change in the wireless power consumption controlled by a switch and a resistance of a wireless power receiver;
Determining state information of the wireless power receiver based on the change;
Transmitting wireless power generated by the AC power generator; And
The wireless power includes one of a first waveform and a second waveform different from the first waveform based on the state information of the wireless power receiver.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 교류 전력 생성부는 풀 브리지 모드 또는 하프 브리지 모드에서 동작하기 위한 풀 브리지 트랜지스터 회로를 포함하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 11,
The AC power generator includes a full bridge transistor circuit for operating in a full bridge mode or a half bridge mode.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 교류 전력 생성부는 상기 제1 파형을 전송하기 위해 상기 하프 브리지 모드에서 동작하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 12,
The AC power generator is operated in the half bridge mode to transmit the first waveform.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 교류 전력 생성부는 상기 제2 파형을 전송하기 위해 상기 풀 브리지 모드에서 동작하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 13,
The AC power generator is operated in the full bridge mode to transmit the second waveform.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 풀 브리지 트랜지스터 회로는 제1 하프 브리지 회로 및 제2 하프 브리지 회로를 포함하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 12,
The full bridge transistor circuit includes a first half bridge circuit and a second half bridge circuit.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 교류 전력 생성부는 상기 하프 브리지 모드에서 상기 제1 하프 브리지 회로를 동작시키고 상기 제2 하프 브리지 회로의 동작을 정지시키는 제어부를 포함하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 15,
The AC power generator may include a controller configured to operate the first half bridge circuit and stop the operation of the second half bridge circuit in the half bridge mode.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 제어부는 상기 풀 브리지 모드에서 상기 제1 하프 브리지 회로 및 상기 제2 하프 브리지 회로를 동작시키는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 16,
The controller is configured to operate the first half bridge circuit and the second half bridge circuit in the full bridge mode.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 무선 전력 소모의 변화를 검출하는 단계는 상기 스위치가 개방 또는 폐쇄되고 상기 저항과 직렬로 연결되는 것에 기초하여 상기 무선 전력 송신 장치의 전력 소모를 검출하는 단계를 포함하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 12,
Detecting the change in wireless power consumption comprises detecting power consumption of the wireless power transmitter based on the switch being opened or closed and connected in series with the resistor.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 변화는 상기 교류 발전기에 공급되는 직류 전력의 출력 전류의 크기에 기초하여 검출되는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 12,
The change is detected based on the magnitude of the output current of the direct current power supplied to the alternator
Control method of a wireless power transmission device.
상기 교류 전력 생성부는 DC-DC 변환기 및 DC-AC 변환기를 포함하고,
상기 변동은 상기 DC-DC 컨버터의 출력 전류의 레벨에 기초하여 검출되는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 19,
The AC power generator includes a DC-DC converter and a DC-AC converter,
The variation is detected based on the level of the output current of the DC-DC converter
Control method of a wireless power transmission device.
상기 무선 전력 수신 장치의 상태 정보는 상기 무선 전력의 충전량의 변경을 포함하는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 12,
The state information of the wireless power receiver includes a change in the amount of charge of the wireless power.
Control method of a wireless power transmission device.
상기 무선 전력 수신 장치의 상태 정보는 상기 무선 전력 송신 장치의 최대 전력 및 상기 무선 전력 송신 장치의 가용 전력을 포함하는 무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 12,
The state information of the wireless power receiver includes a maximum power of the wireless power transmitter and available power of the wireless power transmitter.
상기 교류 전력은 상기 무선 전력 수신 장치의 상기 상태 정보에 기초하여 상기 제1 파형 또는 상기 제1 파형과 상이한 상기 제2 파형을 갖는
무선 전력 송신 장치의 제어 방법.The method of claim 12,
The AC power has the first waveform or the second waveform different from the first waveform based on the state information of the wireless power receiver.
Control method of a wireless power transmission device.
제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
무선 전력 수신 장치의 스위치 및 저항에 의해 조절되는 무선 전력 소모의 변화를 검출하고,
상기 변화에 기초하여 상기 무선 전력 수신 장치의 상태 정보를 결정하고,
상기 교류 전력 생성부에 의해 생성된 무선 전력을 전송하고,
상기 무선 전력은 상기 무선 전력 수신 장치의 상기 상태 정보에 기초하여 제1 파형 및 상기 제1 파형과 상이한 제2 파형 중 하나를 포함하는
무선 전력 송신 장치.An AC power generator for generating AC power having a predetermined frequency to transmit wireless power; And
Including a control unit,
The control unit,
Detect a change in wireless power consumption controlled by a switch and a resistance of the wireless power receiver,
Determine the state information of the wireless power receiver based on the change,
Transmit the wireless power generated by the AC power generation unit,
The wireless power includes one of a first waveform and a second waveform different from the first waveform based on the state information of the wireless power receiver.
Wireless power transmitter.
상기 교류 전력 생성부는 풀 브리지 모드 또는 하프 브리지 모드에서 동작하기 위한 풀 브리지 트랜지스터 회로를 포함하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 24,
The AC power generator includes a full bridge transistor circuit for operating in a full bridge mode or a half bridge mode.
Wireless power transmitter.
상기 교류 전원 생성 부는 상기 제1 파형을 전송하는 하프 브리지 모드로 동작하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 25,
The AC power generating unit operates in a half bridge mode for transmitting the first waveform.
Wireless power transmitter.
상기 교류 전원 생성 부는 상기 제2 파형을 전송하기 위해 풀 브리지 모드로 동작하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 26,
The AC power generating unit operates in a full bridge mode to transmit the second waveform.
Wireless power transmitter.
상기 풀 브리지 트랜지스터 회로는 제1 하프 브리지 회로 및 제2 하프 브리지 회로를 포함하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 25,
The full bridge transistor circuit includes a first half bridge circuit and a second half bridge circuit.
Wireless power transmitter.
상기 제어부는 상기 제1 하프 브리지 회로를 동작시키고, 상기 하프 브리지 모드에서 상기 제2 하프 브리지 회로의 동작을 정지시키는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 28,
The control unit operates the first half bridge circuit and stops the operation of the second half bridge circuit in the half bridge mode.
Wireless power transmitter.
상기 제어부는 상기 풀 브리지 모드에서 상기 제1 하프 브리지 회로 및 상기 제2 하프 브리지 회로를 동작시키는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 29,
The controller is configured to operate the first half bridge circuit and the second half bridge circuit in the full bridge mode.
Wireless power transmitter.
상기 제어부는 상기 스위치가 개방 또는 폐쇄되고 상기 저항과 직렬로 연결되어 상기 무선 전력 송신 장치의 소비 전력을 검출함으로써 상기 무선 전력 소모의 변화를 검출하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 25,
The control unit detects a change in the wireless power consumption by opening or closing the switch and connected in series with the resistor to detect power consumption of the wireless power transmitter.
Wireless power transmitter.
상기 변화는 상기 교류 발전기에 공급되는 직류 전력의 출력 전류의 크기에 따라 검출되는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 25,
The change is detected according to the magnitude of the output current of the direct current power supplied to the alternator
Wireless power transmitter.
상기 교류 전력 발생 부는 DC-DC 컨버터와 DC-AC 컨버터를 포함하고,
상기 변동은 상기 DC-DC 컨버터의 출력 전류의 레벨에 기초하여 검출되는
무선 전력 송신 장치.33. The method of claim 32,
The AC power generating unit includes a DC-DC converter and a DC-AC converter,
The variation is detected based on the level of the output current of the DC-DC converter
Wireless power transmitter.
상기 무선 전력 수신 장치의 상태 정보는 상기 무선 전력의 충전량의 변경을 포함하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 25,
The state information of the wireless power receiver includes a change in the amount of charge of the wireless power.
Wireless power transmitter.
상기 무선 전력 수신 장치의 상태 정보는 상기 무선 전력 송신 장치의 최대 전력 및 상기 무선 전력 송신 장치의 가용 전력을 포함하는
무선 전력 송신 장치.The method of claim 25,
The state information of the wireless power receiver includes the maximum power of the wireless power transmitter and the available power of the wireless power transmitter.
Wireless power transmitter.
상기 교류 전력은 상기 무선 전력 수신 장치의 상태 정보에 기초하여 상기 제 1 파형 또는 상기 제 1 파형과 상이한 상기 제2 파형을 갖는 무선 전력 송신 장치.
The method of claim 25,
And the AC power has the second waveform different from the first waveform or the first waveform based on state information of the wireless power receiver.
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