KR20190108647A - 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법 - Google Patents

무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 신호를 전송하는 전송 코일; 상기 무선 전력 신호에 대한 구동신호인 무선 전력 구동 신호를 발생시키는 구동 드라이버; 무선 전력 수신 장치로부터의 무선 전력 수신 정보를 포함하는 무선 전력 수신 신호에 의해 발생되는 상기 전송 코일의 교류 전류 신호를 검출하기 위한 교류 전류 센서; 상기 무선 전력 수신 장치의 무선 전력 수신 신호에 의해 발생되는 상기 상기 전송 코일의 교류 전압 신호을 검출하기 위한 교류 전압 센서; 상기 교류 전류 센서 및 상기 교류 전압 센서로부터의 교류 전류 신호 및 교류 전압 신호를 처리하는 신호 처리부; 및 상기 전송 코일의 교류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호를 검출하고, 상기 교류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호 중 적어도 하나가 정상적으로 신호처리되면, 신호처리된 신호를 통해 상기 무선 전력 수신 정보를 획득하고, 상기 무선 전력 수신 정보에 기초하여 상기 구동드라이버를 제어하는 무선 전력 전송 제어부를 포함하는, 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법에 관한 것이다.

Description

무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법{WIRELESS POWER TRANSMITTING DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING TO TRANSMIT WIRELESS POWER SIGNAL IN WIRELESS POWER TRANSMITTING DEVICE}
본 발명은, 무선전력 전송에 있어서, 무선 전력 수신 장치로부터의 신호를 보다 신뢰성 있게 검출하여 무선 전력 전송 효율을 높히는, 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배터리팩(Battery pack)은 외부의 충전기로부터 전력(전기에너지)을 공급받아 충전한 상태에서 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기에너지를 충전하는 배터리셀과 상기 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로 등이 구성되어 있다.
이러한 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적 연결방식에는 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식이 있다.
그러나, 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리할 경우, 양측의 단자(배터리팩의 단자 및 충전기의 단자)들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어, 순간방전현상을 초래하는 문제점이 있었다.
특히, 이러한 순간방전현상 등으로 인하여 양측의 단자들에 이물질이 쌓이게 되면 화재 등이 발생할 우려가 있었다.
또한, 습기 등으로 인하여 배터리팩에 충전된 전기에너지가 배터리팩의 단자를 통해 외부로 자연방전되는 등의 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.
최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력전송방식을 이용한 무접점 방식의 충전시스템과 제어방법들이 제시되고 있다.
이러한 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 무선 전력 수신 장치는 충전 위치에 정위치되어야 적절한 무선 전력 전송을 받을 수 있게 된다. 그 위치가 충전 위치로부터 이탈하게 되면, 무선 전력을 위한 통신이 제대로 이루어지지 않아 충전이 정지될 우려가 있다.
본 발명은, 무선 전력 전송시스템에 있어서, 데이터의 송수신의 신뢰성을 높히기 위한 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 전송 장치는, 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 신호를 전송하는 전송 코일; 상기 무선 전력 신호에 대한 구동신호인 무선 전력 구동 신호를 발생시키는 구동 드라이버; 무선 전력 수신 장치로부터의 무선 전력 수신 정볼르 포함하는 무선 전력 수신 신호에 의해 발생되는 상기 전송 코일의 교류 전류 신호를 검출하기 위한 교류 전류 센서; 상기 무선 전력 수신 장치의 무선 전력 수신 신호에 의해 발생되는 상기 상기 전송 코일의 교류 전압 신호을 검출하기 위한 교류 전압 센서; 상기 교류 전류 센서 및 상기 교류 전압 센서로부터의 교류 전류 신호 및 교류 전압 신호를 처리하는 신호 처리부; 및 상기 전송 코일의 교류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호를 검출하고, 상기 교류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호 중 적어도 하나가 정상적으로 신호처리되면, 신호처리된 신호를 통해 상기 무선 전력 수신 정보를 획득하고, 상기 무선 전력 수신 정보에 기초하여 상기 구동드라이버를 제어하는 무선 전력 전송 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 구동 드라이버에 연결되어서, 상기 무선 전력 수신 신호에 의해 함께 변동되는 구동드라이버의 직류 전류 신호를 검출하기 위해 설치되는 직류 전류 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 제어부는, 상기 교류 전류 신호, 상기 직류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호 중 적어도 하나가 정상적으로 신호처리되면, 신호처리된 신호를 통해 무선 전력 수신 정보를 획득하고, 상기 무선 전력 수신 정보에 기초하여 상기 구동드라이버를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 제어부는, 상기 교류 신호, 상기 직류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호가 모두 정상적으로 신호처리되지 않으면, 무선 전력 수신 신호의 수신 상태를 에러로 판단할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 제어부는, 상기 수신 상태 에러가 기설정횟수보다 더 많이 검출되면, 상기 구동 드라이버를 제어하여 무선 전력 전송 신호의 발생을 정지시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 수신 상태 에러를 표시하기 위한 인디케이터부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 제어부는, 상기 교류 전류 센서, 상기 교류 전압 센서, 및 상기 직류 전류 센서를 순차적으로 동작시켜 상기 무선 전력 수신 신호를 획득할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 제어부는, 상기 교류 전류 신호, 상기 교류 전압 신호, 상기 직류 전압 신호 중 신호 상태가 우수한 최선 신호를 선택하고, 상기 최선 신호를 통해 무선 전력 수신 신호를 획득할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 전송 제어부는, 상기 교류 전류 신호, 상기 교류 전압 신호, 상기 직류 전압 신호 중 전력 레벨이 가장 높은 신호를 상기 최선 신호로 선택할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 수신 신호는, 아이디 신호, 승압 신호, 감압 신호, 만충 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인, 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법은, 무선 전력 수신 장치로부터의 무선 전력 수신 신호를 전송 코일을 통해 수신하는 단계; 상기 무선 전력 수신 신호에 따른 상기 전송 코일의 교류 전류 신호, 교류 전압 신호 및 구동드라이버의 직류 전류 신호 중 적어도 2개를 수신함으로써 무선 전력 수신 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 신호 중 정상 신호가 있으면, 이 정상신호를 신호처리하여 무선 전력 수신 신호에 포함되는 무선 전력 수신 정보를 획득하는 단계; 및 상기 무선 전력 수신 정보에 기초하여 무선 전력 신호를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법은, 상기 교류 신호, 상기 직류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호가 모두 정상적으로 신호처리되지 않으면, 무선 전력 수신 신호의 수신 상태를 에러로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 수신 신호에 따른 상기 전송 코일의 교류 전류 신호, 교류 전압 신호 및 구동드라이버의 직류 전류 신호 중 적어도 2개를 수신함으로써 무선 전력 수신 신호를 수신하는 단계는, 상기 전송 코일에 연결된 교류 전류 센서 및 상기 교류 전압 센서, 그리고 상기 구동 드라이버에 연결된 상기 직류 전류 센서를 순차적으로 동작시켜 상기 무선 전력 수신 신호를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 수신된 신호 중 정상 신호가 있으면, 이 정상신호를 신호처리하여 무선 전력 수신 정보를 획득하는 단계는, 상기 교류 전류 신호, 상기 교류 전압 신호, 상기 직류 전압 신호 중 전력 레벨이 가장 높은 신호를 상기 최선 신호로 선택하여 이를 신호 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선 전력 수신 신호는, 아이디 신호, 승압 신호, 감압 신호, 만충 신호를 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 2개의 센서를 통해 획득되는 무선 전력 수신 신호를 수신하고 이를 처리하여 무선 전력 수신 정보를 획득하기 때문에, 무선 전력 전송에 있어서의 전력제어의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 적어도 2개의 센서로부터 획득되는 모든 신호가 에러 상태인 경우에만 수신 에러가 되기 때문에, 무선 전력 수신 신호의 수신 에러율을 낮추어 전력 제어의 연속성을 보장할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 전력 전송 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치에서 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 신호의 신호 수신 양태를 를 설명하기 위한 그래프.
이하, 본 발명과 관련된 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 무선 전력 전송 시스템의 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 시스템은, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200), 및 어댑터(300)를 포함한다. 외부의 110V 또는 220V 교류전원은 어댑터에 의해 직류전원으로 변환되어 무선 전력 전송 장치(100)에 공급된다. 그 다음, 전자기 유도 방식에 의해, 무선 전력 전송 장치(100)가 무선 전력 신호를 무선 전력 수신 장치(200)로 전송하면, 이 전력 신호를 수신한 무선 전력 수신 장치(200)는 상기 무선 전력 신호의 전력으로 배터리를 충전하거나, 무선 전력 수신 장치(200)와 연결된 전자기기에 전원을 공급하게 된다.
이하에서는, 무선 전력 전송 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)의 구성에 대하여 각각 설명하도록 한다.
발명의 일시시예인 무선 전력 전송 장치(100)는, 전송 코일(110), 신호 처리부(121), 각종 감지 센서(123-1,123-2,123-3), 구동 드라이버(124), 공진형 컨버터(125) 및 (130)를 포함한다.
여기서 전송 코일(110)은 전력 신호를 전자기 유도 방식으로 전력 수신 장치(200)의 2차측 코일(수신 코일)(210)에 전송하기 위한 장치로서, 무선 전력 수신 장치(200)의 이동성을 보장하기 위하여 2개의 코일이 적용될 수 있다. 이 경우, 2 개의 코일 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위칭 제어부가 더 포함될 수 있다.
신호 처리부(121)는 무선 전력 수신 장치(200)로부터 PWM(펄스폭 변조 방식) 방식등으로 전송되어오는 무선 전력 수신 신호(아이디 신호, 충전 상태 신호)에 의해 변동되는 코일의 전류, 전압 또는 구동 드라이버(124)의 전류를 감지하는 각종센서로부터 신호를 처리하는 기능을 한다. 즉, 전송 코일(110)을 통해 전송되는, 아이디 호출 신호의 응답신호인 아이디 신호, 또는 충전 상태 신호가 수신되면, 이를 필터링 하여 처리하여, 충전을 개시하거나, 충전 중 전력 신호를 변경(주파수 변경 또는 전압 변경)하도록 하는 기능을 한다.
한편, 본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면 3개의 전류 및 전압 감지 센서가 설치된다. 즉, 구동 드라이버(124)의 직류 전류를 측정하기 위한 직류 전류 센서(123-1)와 전송 코일(110)의 교류 전류 및 교류 전압을 측정하기 위한 교류 전류 센서(123-2) 및 교류 전압 센서(123-3)가 설치될 수 있다. 즉, 무선 전력 수신 장치(200)로부터 무선 전력 수신 신호(즉, 아이디 신호 및 충전 상태 신호를 포함)가 전송 코일(110)을 통해 수신되게 되면, 이에 따라, 코일에서의 전류 및 전압과 구동드라이버에서의 전류가 변동되게 되고, 이를 감지하여 무선 전력 수신 신호를 수신하게 된다. 본 발명에서는 3개의 센서를 이용하여 보다 정확한 무선 전력 수신 신호의 수신이 가능하게 된다. 이에 대해서는 도 3에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
상기 무선 전력 전송 제어부(122)는 상기 신호처리부(121)에서 처리된 신호를 전송받아 확인하고, 전송 코일(110)에서 수신되는 아이디 신호를 분석하여, 상기 전송 코일(110)를 통해 무선 전력 신호를 송출하기 위한 전력 신호를 상기 구동 드라이버(124)로 전송하는 역할을 한다. 또한, 전송 코일(110)로부터 충전 상태신호가 수신되면, 이에 기초하여 구동 드라이버(124)를 제어하여 무선 전력 신호를 변경하는 기능을 한다.
구동 드라이버(124)는 전송 제어부(122)의 제어를 통해 공진형 컨버터(125)의 동작을 제어하는 것이다.
공진형 컨버터(125)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의해 송출하고자 하는 전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 전송 코일(110)로 공급하는 것이다. 다시 말해, 전송 제어부(122)가 요구되는 전력값을 갖는 전력 신호의 송출을 위한 전력 제어 신호를 구동 드라이버(124)로 전송하면, 상기 구동 드라이버(124)는 전송된 전력제어신호에 대응하여 공진형 컨버터(125)의 동작을 제어하고, 상기 공진형 컨버터(125)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 전송 코일(110)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선 전력 신호가 송출되도록 하는 것이다.
또한, 상기 공진형 컨버터(125)는 구동 드라이버(124)의 제어에 의해 전송 코일(110)에서 아이디 요청 신호를 발생시키는 기능을 한다.
한편, 본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 무선 전력 전송 장치(100)는 인디케이터(도면부호 생략)를 더 포함할 수 있다. 인디케이터는, 무선 전력 전송이 잘되는지를 확인하기 위하여 구성된 것으로서, LED와 같은 발광장치로 이루어질 수 있다. 전송 코일(110)이 2개여서, 2개의 무선 전력 수신 장치(200)가 동시에 충전 가능하게 되는 경우, 인디케이터가 2개 설치되어, 각각의 전송 코일(110)에서 무선 전력 전송 신호가 정상적으로 발신되는지를 나타낸다.
한편, 무선 전력 전송 장치(100)에는 온도 회로부(온도 측정부)(도면 미포함)를 더 포함할 수 있다. 이 온도 측정부는, 무선 전력 전송 장치의 과열을 방지하기 위한 것으로, 무선 전력 전송 장치(100)의 온도를 측정하여, 과열이 발생하면, 무선 전력 신호 전송을 중지하게 된다.
전송 제어부(122)의 구체적인 동작은 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
한편, 무선 전력 전송 장치(100)로부터의 상기 무선 전력 신호를 수신하여 배터리를 충전하거나 외부 장치에 전원을 공급하는 무선 전력 수신 장치(200)는, 상기 송출된 전력 신호에 의해 유도전력을 생성하는 수신 코일(210), 유도된 전력을 정류하는 정류부(220), 정류된 전력으로 충전되는 배터리 셀 모듈(240), 아이디 신호 및 충전 상태 신호를 무선 전력 전송 장치(100)로 전송하기 위한 신호 전송부(250) 및 상기 수신 코일(210), 정류부(220), 상기 배터리 셀 모듈(240), 그리고 신호 전송부(250)를 제어하는 수신 제어부(230)를 포함한다. 본 발명의 무선 전력 수신 장치(200)는 배터리 셀 모듈을 포함하는 패터리 팩일 수도 있고, 이 패터리 팩을 포함하는 이동 통신 단말기일 수도 있다.
수신 코일(210)는 무선 전력 전송 장치(100)의 전송 코일(110)로부터 전송되는 무선 전력 신호를 수신하기 위한 구성요소이다.
정류부(220)는 상기 수신 코일(210)로부터 수신되는 무선 전력 신호에 따른 교류 전압을 직류 전압으로 정류하며, 충전 개시 전까지는 충전전압으로 충전 상태를 유지하게 된다.
배터리 셀 모듈(240)은 수신 제어부(230)의 제어를 받아 상기 정류부(220)로부터의 직류 전원을 통해 충전이 되는 충전 대상이 된다. 배터리 셀 모듈 (230) 대신에 PMP, MP3, 핸드폰등의 전자기기가 될 수도 있다. 한편, 상기 배터리 셀 모듈(240)에는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성되며, 또한, 배터리셀의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함된다.
수신 제어부(230)는 정류부(220)에서 충전된 전원의 전류를 제어하여 배터리 셀 모듈(240)로 적절한 전류가 흐르도록 하는 구성요소이며, 무선 전력 전송 장치(100)로부터의 아이디 요청 신호에 따른 아이디 신호 및 충전 상태 신호를 상기 신호 전송부(250)를 제어하여 수신 코일(210)을 통해 PWM 방식등으로 무선 전력 전송 장치(100)로 전송하는 기능을 한다.
신호 전송부(250)는 수신 제어부의 제어하에, 아이디 신호 또는 충전 상태 신호(승압신호, 감압신호 및 만충 신호를 포함함)를 포함하는 무선 전력 수신 신호를 상기 수신 코일(210)을 통해 무선 전력 전송 장치(100)로 전송하는 기능을 한다. 이 때, PWM방식으로 전송 장치(100)측으로 무선 전력 수신 신호를 전송하게 된다.
이하에서는, 상술한 구성을 가진 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 전송 제어 방법에 대하여 도 2을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치에서 무선 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 우선 무선 전력 전송 장치는 전송 코일을 통해 무선 전력 수신 장치로부터 발생된 무선 전력 수신 신호를 수신한다. 즉. 무선 전력 수신 장치의 수신 코일로부터의 전송되는 무선 전력 수신 신호에 의해 변동되는 코일의 전류, 전압 또는 구동 드라이버의 전류의 변동을 측정하여 신호를 수신 한다(S11,S13). 즉, 전송 코일에 연결된 교류 전류 센서, 교류 전압 센서, 및 구동 드라이버에 연결된 직류 전류 센서를 통해 무선 전력 신호를 수신한다.
그 다음, 전송 제어부는 교류 전류 센서로부터의 교류 전류 신호, 교류 전압 센서로부터의 교류 전압 신호 및 직류 전류 센서로부터의 직류 전류 신호를 분석하여 정상 신호가 있는지를 확인한다(S15). 만약, 3개 모두 에러인 경우, 에러 신호를 발생하고, 이에 따라 다시 S13단계로 돌아간다(S151). 만약 3개 모두인 에러가 소정횟수(본 실시예에서는 3회)가 발생되면(S153), 인디케이터를 통해 에러 신호를 출력하게 된다(S155). 에러 신호가 발생되면, 전송 제어부는 인디케이터를 제어하여 사용자에게 현재 충전이 불가능함을 알릴 수 있다.
한편, 교류 전류 신호, 교류 전압 신호, 직류 전류 신호 중 하나 이상이 정상신호이면, 신호들의 전력레벨을 측정한다(S17). 이 때, 정상 신호가 하나인 경우에는, 바로 이 신호로부터 무선 전력 수신 신호(무선 전력 수신 정보)를 획득하고, 이에 따라 무선 전력 전송이 제어되게 된다. 한편 정상 신호가 2이상인 경우 이들의 전력 레벨을 측정하고 최선의 신호(즉, 전력레벨이 가장 높은 신호)를 선택한다(S19). 그 다음, 그리고 그 최선의 신호를 신호 처리(분석)하여 무선 전력 수신 신호(무선 전력 전송 정보)를 획득하고, 이에 따라 무선 전력 전송을 제어한다(S21,S23,S25). 예컨대 무선 전력 정보가 승압 신호인 경우, 주파수를 제어하거나 무선 전력 신호의 전력 레벨을 높혀서 더 높은 전압의 무선 전력 신호가 전송되도록 제어할 수 있다.
이하에서는 상술한 방식에 따른 무선 전력 수신 신호 처리에 대한 실제적인 예를 도 3을 통해 설명함으로써, 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 전력 수신 신호의 신호 수신 양태를 를 설명하기 위한 그래프이다. 첫번째 그래프는 무선 전력 수신 장치에서의 발생되는 무선 전력 수신 신호를 나타낸다. 이와 같이 무선 전력 수신 장치에서 무선 전력 수신 신호가 발신하게 되면, 두번째 그래프, 세번째, 네번째 그래프에서와 같이, 교류 전류 신호 교쥬 전압 신호 및 직류 전류 신호가 발생하게 된다. 두 번째 그래프에서의 교류 전류 신호를 보면, 두번째 신호의 전력레벨이 불안정하게 수신되고, 네번째 신호가 수신되지 않았다. 이에 따라, 교류 전류 센서로는 무선 전력 수신 신호가 정상적으로 수신되지 않음을 알 수 있다.
세번째 그래프에서 도시된 바와 같이, 교류 전압 센서에서는 정상적으로 무선 전력 수신 신호가 수신됨을 알 수 있다.
네번째 그래프에서 도시된 바와 같이, 직류 전류 센서에서는, 세번째신호에서 신호 딜레이가 나타나고, 세번째 및 네번째 신호의 전력 레벨이 정상 레벨보다 많이 낮아지고 있으나, 무선 전력 수신신호의 해석이 가능한 것으로 보인다.
이 경우, 도 2에서 설명한 바와 같이, 직류 전류 센서의 신호 레벨이 낮기 때문에, 교류 전압 센서에서의 무선 전력 수신 신호를 해석하여 처리함으로써 무선 전력 수신신호의 수신율 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 2개의 센서를 통해 획득되는 무선 전력 수신 신호를 수신하고 이를 처리하여 무선 전력 수신 정보를 획득하기 때문에, 무선 전력 전송에 있어서의 전력제어의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 적어도 2개의 센서로부터 획득되는 모든 신호가 에러 상태인 경우에만 수신 에러가 되기 때문에, 무선 전력 수신 신호의 수신 에러율을 낮추어 전력 제어의 연속성을 보장할 수 있게 된다.
상기와 같이 설명된 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (8)

  1. 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 신호를 전송하는 전송 코일;
    상기 무선 전력 신호에 대한 구동신호인 무선 전력 구동 신호를 발생시키는 구동 드라이버;
    무선 전력 수신 장치로부터의 무선 전력 수신 정보를 포함하는 무선 전력 수신 신호에 의해 발생되는 상기 전송 코일의 교류 전류 신호를 검출하기 위한 교류 전류 센서;
    상기 무선 전력 수신 신호에 의해 변동되는 상기 구동 드라이버의 직류 전류 신호를 검출하도록 구성되는 직류 전류 센서;
    상기 무선 전력 수신 장치의 무선 전력 수신 신호에 의해 발생되는 상기 전송 코일의 교류 전압 신호를 검출하기 위한 교류 전압 센서;
    상기 교류 전류 센서 및 상기 교류 전압 센서로부터의 교류 전류 신호 및 교류 전압 신호, 및 상기 직류 전류 센서로부터의 직류 전류 신호 중 적어도 2개의 신호를 처리하는 신호 처리부; 및
    상기 교류 전류 신호, 상기 교류 전압 신호 및 상기 직류 전류 신호 중 2개 이상이 정상적으로 처리되면, 처리된 신호의 전력 레벨을 측정한 다음, 전력 레벨이 가장 높은 신호를 선택하고, 선택된 신호를 분석하여 상기 무선 전력 수신 정보를 획득하고, 상기 무선 전력 수신 정보에 기초하여 상기 구동 드라이버를 제어하는 무선 전력 전송 제어부를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 제어부는,
    상기 교류 전류 신호, 상기 직류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호가 모두 정상적으로 처리되지 않으면, 무선 전력 수신 신호의 수신 상태를 에러로 판단하는, 무선 전력 전송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 제어부는,
    상기 수신 상태 에러가 기설정횟수보다 더 많이 검출되면, 상기 구동 드라이버를 제어하여 무선 전력 전송 신호의 발생을 정지시키는, 무선 전력 전송 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 수신 상태 에러를 표시하기 위한 인디케이터부를 더 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송 제어부는,
    상기 교류 전류 센서, 상기 교류 전압 센서, 및 상기 직류 전류 센서를 동작시켜 상기 무선 전력 수신 정보를 획득하는, 무선 전력 전송 장치.
  6. 무선 전력 수신 장치로부터의 무선 전력 수신 신호를 전송 코일을 통해 수신하는 단계;
    상기 무선 전력 수신 신호에 따른 상기 전송 코일의 교류 전류 신호, 교류 전압 신호 및 구동드라이버의 직류 전류 신호 중 적어도 2개의 신호를 수신함으로써 무선 전력 수신 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 신호 중 2개 이상이 정상적으로 처리되면, 처리된 신호의 전력 레벨을 측정한 다음, 전력 레벨이 가장 높은 신호를 선택하고, 선택된 신호를 분석하여 무선 전력 수신 신호에 포함되는 무선 전력 수신 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 무선 전력 수신 정보에 기초하여 무선 전력 신호를 제어하는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 교류 전류 신호, 상기 직류 전류 신호 및 상기 교류 전압 신호가 모두 정상적으로 신호처리되지 않으면, 무선 전력 수신 신호의 수신 상태를 에러로 판단하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 신호에 따른 상기 전송 코일의 교류 전류 신호, 교류 전압 신호 및 구동드라이버의 직류 전류 신호 중 적어도 2개의 신호를 수신함으로써 무선 전력 수신 신호를 수신하는 단계는,
    상기 전송 코일에 연결된 교류 전류 센서 및 교류 전압 센서, 그리고 상기 구동 드라이버에 연결된 직류 전류 센서를 동작시키는 단계를 포함하는, 무선 전력 전송 장치에서의 무선 전력 신호 전송 제어 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101902795B1 (ko) * 2012-02-21 2018-11-14 삼성전자주식회사 무선 충전 장치 및 방법
SE1550340A1 (sv) * 2015-03-23 2016-06-21 Nok9 Ab A testing device for wireless power transfer, and an associated method
WO2017007932A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Patrick Mercier Wireless power transfer device and method with dual-frequency operation
KR102143402B1 (ko) 2015-07-31 2020-08-11 전자부품연구원 무선 센서 및 이의 전력 제어 방법
KR102625690B1 (ko) * 2016-08-01 2024-01-17 삼성전자주식회사 전력 전송 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
US10421534B2 (en) * 2017-02-07 2019-09-24 Goodrich Corporaiton Systems and methods for variable gap wireless power and communication
WO2018226322A1 (en) * 2017-06-06 2018-12-13 General Electric Company A wireless charging device, a receiver device, and an associated method thereof
CN108808882B (zh) * 2018-07-16 2020-06-19 中惠创智无线供电技术有限公司 无线供电控制装置和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005110409A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Sharp Corp 電力供給システム
KR20080094467A (ko) * 2007-04-20 2008-10-23 엘에스전선 주식회사 무 접점 충전기 및 이를 구비한 배터리 충전 세트
KR20090098239A (ko) * 2008-03-13 2009-09-17 주식회사 이엠에프 세이프티 무선 전력 전달 장치 및 이를 이용한 무선 충전 시스템
JP2009273307A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Seiko Epson Corp 受電装置、電子機器、無接点電力伝送システム、および送電装置
KR20100125894A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 정춘길 무접점 방식의 배터리 충전을 위한 제어모듈 배치 구조
JP2011507481A (ja) * 2007-12-21 2011-03-03 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー 誘導電力転送

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06253476A (ja) 1993-02-25 1994-09-09 Rocket Syst:Kk 太陽発電の受電装置
US7522878B2 (en) * 1999-06-21 2009-04-21 Access Business Group International Llc Adaptive inductive power supply with communication
JP3719659B2 (ja) * 2001-12-26 2005-11-24 株式会社日立製作所 情報受信システム及び情報受信端末
US7233137B2 (en) * 2003-09-30 2007-06-19 Sharp Kabushiki Kaisha Power supply system
KR100792310B1 (ko) * 2005-04-07 2008-01-07 엘에스전선 주식회사 피드백 제어가 가능한 무접점 충전 시스템
KR100976161B1 (ko) * 2008-02-20 2010-08-16 정춘길 무접점충전시스템 및 그의 충전제어방법
EP2426809B1 (en) * 2008-12-12 2018-08-08 Intel Corporation Contactless power transmission device
KR101063154B1 (ko) 2009-04-08 2011-09-08 주식회사 와이즈파워 무접점 충전 장치
JP4865001B2 (ja) 2009-04-13 2012-02-01 株式会社日本自動車部品総合研究所 非接触給電設備、非接触受電装置および非接触給電システム
KR100992480B1 (ko) 2009-09-10 2010-11-05 주식회사 한림포스텍 피드백신호에 의한 이물질 감지기능을 갖는 무접점 충전 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005110409A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Sharp Corp 電力供給システム
KR20080094467A (ko) * 2007-04-20 2008-10-23 엘에스전선 주식회사 무 접점 충전기 및 이를 구비한 배터리 충전 세트
JP2011507481A (ja) * 2007-12-21 2011-03-03 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー 誘導電力転送
KR20090098239A (ko) * 2008-03-13 2009-09-17 주식회사 이엠에프 세이프티 무선 전력 전달 장치 및 이를 이용한 무선 충전 시스템
JP2009273307A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Seiko Epson Corp 受電装置、電子機器、無接点電力伝送システム、および送電装置
KR20100125894A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 정춘길 무접점 방식의 배터리 충전을 위한 제어모듈 배치 구조

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