KR20190126398A - 무선 충전 장치, 충전 대기 설비 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 충전 장치, 충전 대기 설비 및 그 제어 방법을 제공한다. 상기 무선 충전 장치는 무선 송신 회로, 송신 코일 및 제어 회로를 포함하고, 상기 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르며, 상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 데에 사용된다. 본원에 의해 제공되는 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 제어 회로는 실제 수요에 따라 여러 쌍의 조인트로부터 선택하거나 여러 쌍의 조인트 사이에서 전환할 수 있으며, 무선 충전 과정의 융통성을 향상시킨다.
Description
본원은 2017년 4월 7일자로 중국 특허청에 출원된 출원번호가 PCT/CN2017/079784이고, 발명의 명칭이 "무선 충전 시스템, 무선 충전 장치, 무선 충전 방법 및 충전 대기 설비"인 PCT출원과 2017년 4월 13일자로 중국 특허청에 출원된 출원번호가 PCT/CN2017/080334이고, 발명의 명칭이 "충전 대기 설비 및 충전 방법"인 PCT출원의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 무선 충전 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 충전 장치, 충전 대기 설비 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
무선 충전 기술이 널리 보급됨에 따라 무선 충전 기능을 지원하는 전자 장치가 점점 많아지고 있다.
무선 충전 과정에서 무선 충전 장치(예를 들면, 무선 충전 베이스)는 일반적으로 송신 코일에 의해 무선 충전 신호(전자기 신호)를 전송한다.
종래의 송신 코일은 멀티 턴 코일로 감겨 있지만, 종래의 송신 코일의 설계 방식은 단일하기 때문에, 무선 충전 과정의 융통성이 결핍하다.
본 발명은 무선 충전 과정의 융통성을 향상시키기 위하여 무선 충전 장치, 충전 대기 설비 및 그 제어 방법를 제공한다.
제 1 양태에서, 본 발명은 무선 충전 장치를 제공한다. 상기 무선 충전 장치는 무선 송신 회로, 송신 코일 및 제어 회로를 포함한다. 상기 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다. 상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 데에 사용된다.
제 2 양태에서, 본 발명은 충전 대기 설비를 제공한다. 상기 충전 대기 설비는 수신 코일, 무선 수신 회로 및 제어 회로를 포함한다. 상기 수신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다. 상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 데에 사용된다.
제 3 양태에서, 본 발명은 무선 충전 장치의 제어 방법을 제공한다. 상기 무선 충전 장치는 무선 송신 회로 및 송신 코일을 포함한다. 상기 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다. 상기 제어 방법은, 여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 것을 포함한다.
제 4 양태에서, 본 발명은 충전 대기 설비의 제어 방법을 제공한다. 상기 충전 대기 설비는 수신 코일 및 무선 수신 회로를 포함한다. 상기 수신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다. 상기 제어 방법은, 여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 것을 포함한다.
분원에 의해 제공되는 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 제어 회로는 실제 수요에 따라 여러 쌍의 조인트로부터 선택하거나 여러 쌍의 조인트 사이에서 전환할 수 있으며, 무선 충전 과정의 융통성을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송신 코일의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 대기 설비의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송신 코일의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 대기 설비의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치(10)는 무선 충전 베이스 또는 시스템 온 칩일 수 있다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치(10)를 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 충전 장치(10)는 무선 송신 회로(12), 송신 코일(14) 및 제어 회로(16)를 포함할 수 있다. 이하, 무선 충전 장치(10)의 내부 구성 요소의 형태 및 기능에 대하여 자세히 설명한다.
무선 송신 회로(12)는 송신 코일(14)을 통해 무선 충전 신호를 전송할 수 있다. 구체적으로, 무선 송신 회로(12)는 고주파 발진 회로를 포함할 수 있다. 무선 송신 회로(12)는 고주파 발진 회로를 기반으로 고주파 발진 신호를 생성하고, 송신 코일(14)을 통해 외부로 전송하여 무선 충전 신호를 형성할 수 있다.
송신 코일(14)은 여러 쌍의 조인트를 포함하고(송신 코일(14)의 특정 위치에서 인출된 와이어에 의해 조인트를 형성할 수 있다), 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다. 실제 수요에 따라 송신 코일(14)에 있어서의 조인트의 특정 위치를 원활하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 조인트는 송신 코일(14)의 다음 위치 중의 하나 또는 복수개의 위치에 있을 수 있다: 시작 위치, 종료 위치 및 시작 위치와 종료 위치 사이의 임의의 위치이다. 송신 코일(14)의 각 한 쌍의 조인트는 특정 권수를 갖는 코일을 한정할 수 있다. 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일은 한 쌍의 조인트 중의 한 조인트를 시작 위치로 하고, 다른 한 조인트를 종료 위치로 하는 코일을 가리킨다.
본 발명의 실시예는 송신 코일(14)에 포함되는 조인트의 쌍 개수를 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 두 쌍의 조인트을 포함해도 좋고, 또는 세 쌍 이상의 조인트를 포함할 수도 있다.
도 2는 송신 코일의 가능한 설계 방식을 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 송신 코일(14)은 세개의 조인트, 즉 도 2에 도시된 조인트(1), 조인트(2) 및 조인트(3)를 포함한다. 조인트(2)는 송신 코일(14)의 시작 위치(또는 가장 안쪽)에 있다. 조인트(1)는 송신 코일(14)의 종료 위치(또는 가장 바깥쪽)에 있다. 조인트(3)는 송신 코일(14)의 중간 위치(즉, 시작 위치와 종료 위치 사이)에 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 송신 코일(14)은 두 쌍의 조인트, 즉 조인트(2)와 조인트(3)에 의해 형성된 한 쌍의 조인트(이하, 첫 번째 한 쌍의 조인트이라고 한다) 및 조인트(1)와 조인트(2)에 의해 형성된 한 쌍의 조인트(이하, 두 번째 한 쌍의 조인트이라고 한다)를 포함한다. 송신 코일(14)이 N 턴 코일로 감겨 있는 것을 예로 들면(N은 1보다 큰 자연수이다), 조인트(1)는 송신 코일(14)의 가장 바깥쪽에 있고, 조인트(2)는 송신 코일(14)의 가장 안쪽에 있기 때문에, 조인트(1)와 조인트(2)는 N 턴 코일(즉, 송신 코일(14)의 모든 코일)을 한정한다. 조인트(3)는 송신 코일(14)의 중간 위치에 있기 때문에, 조인트(2)와 조인트(3)에 의해 한정되는 코일의 권수는 N보다 작다.
제어 회로(16)는 여러 쌍의 조인트로부터 무선 송신 회로(12)에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 데에 사용된다. 무선 송신 회로(12)는 여러 쌍의 조인트 중의 어느 한 쌍의 조인트에 전기적으로 연결되면, 무선 송신 회로(12)는 그것에 전기적으로 연결된 이 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 외부로 전송한다. 여전히 도 2를 예로 들면, 무선 송신 회로(12)는 두 번째 한 쌍의 조인트(조인트(1)과 조인트(2)를 포함한다)에 전기적으로 연결되면, 무선 송신 회로(12)는 송신 코일(14) 전체(N 턴 코일을 포함한다)를 통해 무선 충전 신호를 외부로 전송하고, 무선 전송 회로(12)는 첫 번째 한 쌍의 조인트(조인트(2)와 조인트(3)을 포함한다)에 전기적으로 연결되면, 무선 송신 회로(12)는 조인트(2)와 조인트(3) 사이의 송신 코일(N 턴 미만)을 통해 무선 충전 신호를 외부로 전송한다.
상술한 제어 기능을 실현할 수 있는 한, 본 발명의 실시예는 제어 회로(16)의 형태를 구체적으로 한정하지 않는다. 하나의 예시로서, 제어 회로(16)는 마이크로 컨트롤러 유닛(microcontroller unit, MCU) 및 스위치 회로를 포함할 수 있다. 스위치 회로는 MCU의 제어에 의해 여러 쌍의 조인트 사이에서 전환할 수 있다.
본 발명의 실시예는 제어 회로(16)가 여러 쌍의 조인트로부터 무선 송신 회로(12)에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 방식을 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 제어 회로(16)는 먼저 한정된 코일의 권수가 많은 한 쌍의 조인트를 선택하여 작동하고, 만약 무선 전송 장치(10)에 의해 생성된 열이 너무 많으면, 제어 회로(16)는 한정된 코일의 권수가 적은 한 쌍의 조인트를 선택하여 작동함으로써, 작동 과정의 발열량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의해 제공되는 송신 코일(14)은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 제어 회로(16)는 실제 수요에 따라 여러 쌍의 조인트로부터 선택하거나 여러 쌍의 조인트 사이에서 전환할 수 있으며, 무선 충전 과정의 융통성을 향상시킨다.
이하, 선택 가능한 조인트 선택 방법을 상세하게 설명한다.
우선, 무선 충전 장치(10)는 제 1 무선 충전 모드와 제 2 무선 충전 모드를 지원할 수 있다. 무선 충전 장치(10)가 제 1 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도는 무선 충전 장치(10)가 제 2 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도보다 빠르다.
다시 말하면, 제 2 무선 충전 모드에서 동작하는 무선 충전 장치(10)와 비교하면, 제 1 무선 충전 모드에서 동작하는 무선 충전 장치(10)로 충전 대기 설비(230)의 동일한 용량의 배터리를 완전히 충전하는 데에 필요하는 시간은 더 짧다.
제 2 무선 충전 모드는 일반 무선 충전 모드라고 할 수 있으며, 예를 들어, QI 표준, PMA(power matters alliance) 표준 또는 A4WP(alliance for wireless power) 표준을 기반으로 하는 종래의 무선 충전 모드일 수 있다. 제 1 무선 충전 모드는 급속 무선 충전 모드일 수 있다. 일반 무선 충전 모드는 무선 충전 장치(10)의 송신 전력이 작은(보통 15W보다 작으며, 일반적으로 사용되는 송신 전력은 5W 또는 10W이다) 무선 충전 모드를 가리킬 수 있다. 일반 무선 충전 모드에서 대용량의 배터리(예를 들어, 3000mA의 배터리)를 완전히 충전하는 데에 보통 몇시간이 걸린다. 급속 무선 충전 모드에서 무선 충전 장치(10)의 송신 전력은 상대적으로 크다(보통 15W 이상이다). 일반 무선 충전 모드와 비교하면, 급속 무선 충전 모드에서 무선 충전 장치(220)가 동일한 용량의 배터리를 완전히 충전하는 데에 필요한 시간이 크게 단축되고, 충전 속도는 더 빠르다.
무선 충전 장치(10)가 제 1 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 제어 회로(16)는 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 무선 송신 회로(12)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 송신 회로(12)는 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송한다. 무선 충전 장치(10)가 제 2 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 제어 회로(16)는 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 무선 송신 회로(12)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 송신 회로(12)는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송한다. 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작다.
하나의 예시로서 송신 코일(14)은 도 2에 도시된 송신 코일이다. 두 번째 한 쌍의 조인트는 조인트(1) 및 조인트(2)에 대응되며, 송신 코일(14)의 모든 코일을 한정한다. 첫 번째 한 쌍의 조인트는 조인트(2) 및 조인트(3)에 대응되며, 송신 코일(14)의 부분 코일을 한정한다. 무선 충전 장치(10)가 제 2 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 제어 회로(16)는 조인트(1) 및 조인트(2)가 무선 송신 회로(12)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 송신 코일(14) 전체가 작동 상태에 있도록 한다. 무선 충전 장치(10)가 제 1 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 제어 회로(16)는 조인트(2) 및 조인트(3)이 무선 송신 회로(12)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 송신 코일(14)의 부분 코일이 작동 상태에 있도록 한다.
한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수가 많을수록, 코일의 임피던스가 더 클 수 있다. 무선 충전 장치(10)가 제 1 무선 충전 모드에서 작동할 경우, 제 1 무선 충전 모드에서의 무선 충전 장치(10)의 충전 속도가 빠르기 때문에, 작동 상태에 있는 송신 코일의 임피던스가 크면, 송신 코일의 발열 현상이 매우 심각해진다. 송신 코일의 발열량을 감소시키기 위하여, 무선 충전 장치(10)가 제 1 무선 충전 모드에 있는 경우, 본 발명의 실시예는 첫 번째 한 쌍의 조인트가 작동하도록 제어함으로써, 작동 상태에 있는 송신 코일의 임피던스와 발열량(코일의 권수가 적어짐에 따라 인덕턴스가 하강되는 것은 송신 전압을 증가하는 방식으로 보상할 수 있다)을 감소시킨다. 무선 충전 장치(10)가 제 2 무선 충전 모드에 있는 경우, 본 발명의 실시예는 두 번째 한 쌍의 조인트가 작동하도록 제어한다.
무선 충전 장치(10)는 무선 송신 회로(12), 송신 코일(14) 및 제어 회로(16) 외에 실제 수요에 따라 다른 기능을 갖는 회로를 더 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이것에 대해 특별히 한정하지 않는다. 이하, 도 3 ~ 도 4를 참조하여 무선 충전 장치(10)의 일부 가능한 구현예를 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 무선 충전 장치(10)는 전압 변환 회로(18)를 더 포함할 수 있다.
전압 변환 회로(18)는 입력 전압을 수신하고, 입력 전압을 변환시켜 무선 송신 회로(12)의 입력 전압과 입력 전류를 얻는 데에 사용된다. 제어 회로(16)는 또한 무선 충전 과정에서 충전 대기 설비와 무선 통신하여 무선 송신 회로(12)의 전송 전력을 조정함으로써, 무선 송신 회로(12)의 전송 전력과 충전 대기 설비의 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록 한다.
전압 변환 회로(18)를 설치함으로써, 무선 충전 장치(10)는 실제 수요에 따라 무선 송신 회로(12)가 반는 전압을 조정할 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 장치(10)가 고전압 저전류 방식을 채용하여 에너지 전송하도록 원하는 경우, 이러한 에너지 전송 방식은 무선 송신 회로(12)의 입력 전압에 대한 요구가 높으므로(예를 들면 10V 또는 20V이다), 만약 외부 전원 공급 장치의 최대 출력 전압이 무선 송신 회로(12)의 입력 전압 요구에 도달할 수 없는 경우, 전압 변환 회로(18)를 설치함으로써 무선 송신 회로(12)의 입력 전압 요구에 도달할 수 없는 입력 전압이 원하는 입력 전압에 도달하도록 한다. 물론, 대안으로 외부 전원 공급 장치의 출력 전압이 무선 송신 회로(12)의 입력 전압 요구에 도달할 수 있는 경우, 전압 변환 회로(18)를 생략할 수도 있으며, 따라서 무선 충전 장치(10)를 간소화할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무선 충전 장치(10)는 충전 인터페이스(13)를 더 포함할 수 있다. 충전 인터페이스(13)는 외부의 전원 공급 장치(20)에 연결하는 데에 사용된다. 상술한 전압 변환 회로(18)의 입력 전압은 전원 공급 장치(20)가 충전 인터페이스(13)를 통해 제공하는 전압일 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제어 회로(16)는 또한 전원 공급 장치(20)와 통신하여 전원 공급 장치(20)의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 조정함으로써, 무선 송신 회로(12)의 전송 전력을 조정하는 데에 사용된다.
선택적으로, 충전 인터페이스(13)는 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 인터페이스일 수 있다. 본 발명은 충전 인터페이스(13)의 유형에 대하여 구체적으로 한정하지 않는다. 선택적으로, 일부 실시예에 있어서, 충전 인터페이스(13)는 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 인터페이스일 수 있다. 예를 들어, USB 인터페이스는 USB 2.0 인터페이스, 마이크로 USB 인터페이스, 또는 USB TYPE-C 인터페이스일 수 있다. 선택적으로, 다른 일부 실시예에 있어서, 충전 인터페이스(13)는 라이트닝(lightning) 인터페이스 또는 다른 유형의 충전용 병렬 포트 및/또는 직렬 포트일 수 있다.
본 발명의 실시예는 제어 회로(16)와 전원 공급 장치(20) 사이의 통신 방식에 대하여 구체적으로 한정하지 않는다. 하나의 예시로서, 제어 회로(16)는 충전 인터페이스 이외의 다른 통신 인터페이스를 통해 전원 공급 장치(20)에 연결될 수 있고, 또한 상기 통신 인터페이스를 통해 전원 공급 장치(20)와 통신할 수 있다. 다른 예시로서, 제어 회로(16)는 무선 방식으로 전원 공급 장치(20)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(16)는 전원 공급 장치(20)와 근거리 무선 통신(near field communication, NFC)을 진행할 수 있다. 또 다른 예시로서, 제어 회로(16)는 충전 인터페이스(13)에 의해 전원 공급 장치(20)와 통신할 수 있으며, 추가 통신 인터페이스 또는 다른 무선 통신 모듈을 설치할 필요가 없고, 무선 충전 장치(10)를 간소화할 수 있다. 예를 들어, 충전 인터페이스(13)는 USB 인터페이스이며, 제어 회로(16)는 USB 인터페이스의 데이터 라인(D+ 라인 및/또는 D- 라인 등)에 의해 전원 공급 장치(20)와 통신할 수 있다. 다른 예를 들면, 충전 인터페이스(13)는 전력 공급(power delivery, PD) 통신 협의를 지지하는 USB 인터페이스(USB TYPE-C 인터페이스 등)일 수 있다. 제어 회로(16)는 PD 통신 협의에 따라 전원 공급 장치(20)와 통신할 수 있다.
도 3에 도시된 무선 충전 장치(10)는 외부의 전원 공급 장치(20)로부터 충전 전력을 받는다. 도 3의 실시예와 달리, 도 4의 실시예는 전원 공급 장치(20)의 기능을 무선 충전 장치(10)의 내부에 통합함으로써, 무선 충전에 필요한 장치의 수량를 감소하고, 무선 충전 장치(10)의 통합도를 향상시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치를 상세히 설명하였다. 이하, 구체적인 실시예와 결합하여 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 충전 대기 설비는 시스템 온 칩 또는 단말기일 수 있다. 이 "단말기"는 유선 선로를 통해 접속되는 장치 및/또는 무선 인터페이스를 통해 통신 신호를 수신/발신할 수 있도록 설정된 장치를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 유선 선로는, 예를 들어, 공중교환전화망(public switched telephone network, PSTN), 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL), 디지털 케이블, 직접 연결 케이블 및/또는 다른 데이터 연결 라인 또는 네트워크 연결 라인일 수 있다. 무선 인터페이스는, 예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN), 디지털 비디오 방송 핸드 헬드(digital video broadcasting handheld, DVB-H) 네트워크와 같은 디지털 TV 네트워크, 위성 네트워크, 진폭 변조 주파수 변조(amplitude modulation-frequency modulation, AM-FM) 방송 송신기 및/또는 다른 통신 단말기와 통신하는 것일 수 있다. 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 구성된 단말기는 "무선 통신 단말기", "무선 단말기" 및/또는 "이동 단말기"로 지칭할 수 있다. 이동 단말기의 예시로는 위성 또는 셀룰러 전화; 셀룰러 무선 전화와 데이터 처리, 팩스 및 데이터 통신 능력을 결합할 수 있는 개인 통신 시스템(personal communication system, PCS) 단말기; 무선 전화(radio telephone), 무선 호출기(pager), 인터넷/인트라넷 액세스(Internet/Intranet access), 웹 브라우징(web browsing), 노트북(notebook), 캘린더(calendar) 및/또는 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system, GPS) 수신기를 포함할 수 있는 개인 디지털 보조(Persona Digital Assistant, PDA); 및 일반 노트북 및/또는 휴대용 수신기 또는 무선 전화 기능을 갖춘 다른 전자 장치를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 충전 대기 설비 또는 단말기는 파워 뱅크(power bank)를 포함할 수 있다. 이 파워 뱅크는 무선 충전 장치에 의해 충전될 수 있으며, 따라서 다른 전자 장치에 전원을 공급하기 위해 에너지를 축적할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비(30)는 수신 코일(32), 무선 수신 회로(34) 및 제어 회로(36)를 포함할 수 있다.
수신 코일(32)은 무선 충전 장치에서 전송되는 무선 충전 신호를 수신하는 데에 사용된다. 수신 코일(32)은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다. 수신 코일(32)의 특정 위치에서 인출된 와이어에 의해 조인트를 형성할 수 있다. 실제 수요에 따라 수신 코일(32)에 있어서의 조인트의 특정 위치를 원활하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 조인트는 수신 코일(32)의 다음 위치 중의 하나 또는 복수개의 위치에 있을 수 있다: 시작 위치, 종료 위치 및 시작 위치와 종료 위치 사이의 임의의 위치이다. 수신 코일(32)의 각 한 쌍의 조인트는 특정 권수를 갖는 코일을 한정할 수 있다. 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일은 한 쌍의 조인트 중의 한 조인트를 시작 위치로 하고, 다른 한 조인트를 종료 위치로 하는 코일을 가리킨다.
본 발명의 실시예는 수신 코일(32)에 포함되는 조인트의 쌍수를 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 두 쌍의 조인트을 포함해도 좋고, 또는 세쌍 이상의 조인트를 포함할 수도 있다.
수신 코일(32)은 도 2에 도시된 설계 방식을 사용할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수신 코일(32)은 세개의 조인트, 즉 도 2에 도시된 조인트(1), 조인트(2) 및 조인트(3)을 포함한다. 조인트(2)는 수신 코일(32)의 시작 위치(또는 가장 안쪽)에 있다. 조인트(1)는 수신 코일(32)의 종료 위치(또는 가장 바깥쪽)에 있다. 조인트(3)는 수신 코일(32)의 중간 위치(즉, 시작 위치와 종료 위치 사이)에 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신 코일(32)은 두 쌍의 조인트를 포함하며, 즉 조인트(2)와 조인트(3)에 의해 형성된 한 쌍의 조인트(이하, 첫 번째 한 쌍의 조인트이라고 한다) 및 조인트(1)과 조인트(2)에 의해 형성된 한 쌍의 조인트(이하, 두 번째 한 쌍의 조인트이라고 한다)를 포함한다. 수신 코일(32)이 N 턴 코일로 감겨 있는 것을 예로 들면(N은 1보다 큰 자연수이다), 조인트(1)는 수신 코일(32)의 가장 바깥쪽에 있고, 조인트(2)는 수신 코일(32)의 가장 안쪽에 있기 때문에, 조인트(1)과 조인트(2)는 N 턴 코일(즉, 수신 코일(32)의 모든 코일)을 한정한다. 조인트(3)는 수신 코일(32)의 중간 위치에 있기 때문에, 조인트(2)와 조인트(3)에 의해 한정되는 코일의 권수는 N보다 작다.
무선 수신 회로(34)는 수신 코일(32)에 의해 수신된 무선 충전 신호를 무선 수신 회로(34)의 출력 전압 및 출력 전류로 변환시키는 데에 사용된다. 구체적으로, 무선 수신 회로(34)는 정류 회로 및/또는 필터링 회로 등과 같은 정형 회로를 포함할 수 있다.
제어 회로(36)는 여러 쌍의 조인트로부터 무선 수신 회로(34)에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 데에 사용된다. 무선 수신 회로(34)는 여러 쌍의 조인트 중의 어느 한 쌍의 조인트에 전기적으로 연결되면, 무선 수신 회로(34)는 그것에 전기적으로 연결된 이 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신한다. 여전히 도 2를 예로 들면, 무선 수신 회로(34)는 두 번째 한 쌍의 조인트(조인트(1)과 조인트(2)를 포함한다)에 전기적으로 연결되면, 무선 수신 회로(34)는 수신 코일(32) 전체(N 턴 코일을 포함한다)를 통해 무선 충전 신호를 수신하고, 무선 수신 회로(34)는 첫 번째 한 쌍의 조인트(조인트(2)와 조인트(3)을 포함한다)에 전기적으로 연결되면, 무선 수신 회로(34)는 조인트(2)와 조인트(3) 사이의 수신 코일(N 턴 미만)을 통해 무선 충전 신호를 수신한다.
상술한 제어 기능을 실현할 수 있는 한, 본 발명의 실시예는 제어 회로(36)의 형태를 구체적으로 한정하지 않는다. 하나의 예시로서, 제어 회로(36)는 마이크로 컨트롤러 유닛(microcontroller unit, MCU) 및 스위치 회로를 포함할 수 있다. 스위치 회로는 MCU의 제어에 의해 여러 쌍의 조인트 사이에서 전환할 수 있다.
본 발명의 실시예는 제어 회로(36)가 여러 쌍의 조인트로부터 무선 수신 회로(34)에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 방식을 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 제어 회로(36)는 먼저 한정된 코일의 권수가 많은 한 쌍의 조인트를 선택하여 작동하고, 만약 충전 대기 설비(30)에 의해 생성된 열이 너무 많으면, 제어 회로(36)는 한정된 코일의 권수가 적은 한 쌍의 조인트를 선택하여 작동함으로써, 작동 과정의 발열량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의해 제공되는 수신 코일(32)은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 제어 회로(36)는 실제 수요에 따라 여러 쌍의 조인트로부터 선택하거나 여러 쌍의 조인트 사이에서 전환할 수 있으며, 무선 충전 과정의 융통성을 향상시킨다.
이하, 선택 가능한 조인트 선택 방법을 상세하게 설명한다.
우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 충전 대기 설비(30)는 제 1 충전 채널(31)과 검출 회로(33)를 더 포함할 수 있다. 제 1 충전 채널(31)에 강압 회로(312)를 설치할 수 있다. 강압 회로(312)는 Buck 회로 또는 차지 펌프일 수 있다. 제 1 충전 채널(31)에 강압 회로를 설치하지 않아도 된다. 강압 회로(312)는 무선 수신 회로(34)의 출력 전압을 수신하고, 무선 수신 회로(34)의 출력 전압에 대해 강압 처리를 실시함으로써 제 1 충전 채널(31)의 출력 전압 및 출력 전류를 획득하는 데에 사용되며, 제 1 충전 채널(31)의 출력 전압 및 출력 전류에 따라 충전 대기 설비(30)의 배터리(35)를 충전한다.
검출 회로(33)는 제 1 충전 채널(31)의 전압 및/또는 전류를 검출하는 데에 사용된다.
제어 회로(36)는 제 1 충전 채널(31)의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리(35)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록, 검출 회로(33)에 의해 검출된 제 1 충전 채널(31)의 전압 및/또는 전류에 따라 무선 충전 장치와 무선 통신하여 무선 충전 장치의 송신 전력을 조정하는 데에 사용된다.
선택적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 충전 대기 설비(30)는 또한 제 2 충전 채널(37)을 포함할 수 있다. 제 2 충전 채널(37)에 변환 회로(372)를 설치할 수 있다. 변환 회로(372)는 무선 수신 회로(34)의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 무선 수신 회로(34)의 출력 전압 및/또는 출력전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 실시함으로써, 제 2 충전 채널(37)의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리(35)의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록 하고, 또한 제 2 충전 채널(37)의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 배터리(35)(단일 셀을 포함할 수 있고, 서로 직렬로 연결된 복수개의 셀을 포함할 수도 있다)를 충전한다.
충전 대기 설비(30)가 제 1 충전 채널(31)을 통해 배터리(35)를 충전하는 경우, 제어 회로(36)는 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 무선 수신 회로(34)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 수신 회로(34)는 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신한다. 충전 대기 설비(30)가 제 2 충전 채널(37)을 통해 배터리(35)를 충전하는 경우, 제어 회로(36)는 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 무선 수신 회로(34)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 수신 회로(34)는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신한다. 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작다.
하나의 예시로서, 수신 코일(32)은 도 2에 도시된 형태이다. 두 번째 한 쌍의 조인트는 조인트(1) 및 조인트(2)에 대응되며, 수신 코일(32)의 모든 코일을 한정한다. 첫 번째 한 쌍의 조인트는 조인트(2) 및 조인트(3)에 대응되며, 수신 코일(32)의 부분 코일을 한정한다. 충전 대기 설비(30)가 제 2 충전 채널(37)을 통해 배터리(35)를 충전하는 경우, 제어 회로(36)는 조인트(1) 및 조인트(2)가 무선 수신 회로(34)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 수신 코일(32) 전체가 작동 상태에 있도록 한다. 충전 대기 설비(30)가 제 1 충전 채널(31)을 통해 배터리(35)를 충전하는 경우, 제어 회로(36)는 조인트(2) 및 조인트(3)가 무선 수신 회로(34)에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 수신 코일(32)의 부분 코일이 작동 상태에 있도록 한다.
상술한 제 1 충전 채널(31) 및 제 2 충전 채널(37)은 상술한 무선 충전 장치의 무선 충전 모드에 대응될 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 장치(10)가 제 1 무선 충전 모드에서 무선 충전하면, 충전 대기 설비(30)는 제 1 충전 채널(31)을 통해 배터리(35)를 충전할 수 있다. 무선 충전 장치(10)가 제 2 무선 충전 모드에서 무선 충전하면, 충전 대기 설비(30)는 제 2 충전 채널(37)을 통해 배터리(35)를 충전할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제어 회로(36)는 현재 사용되는 충전 채널을 기반으로 여러 쌍의 조인트 사이에서 전환할 수 있으며, 무선 충전 과정의 융통성을 향상시킨다.
제어 회로(36)와 무선 충전 장치는 블루투스(bluetooth), Wi-Fi(wireless fidelity) 또는 후방 산란(backscatter) 변조(또는 전력 부하 변조) 방식에 따라 서로 무선 통신을 할 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이것에 대하여 한정하지 않는다.
상술한 바와 같이, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본원의 장치에 관련된 실시예를 상세하게 설명하였다. 이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여 본원의 방법에 관련된 실시예를 상세하게 설명한다. 방법에 관련된 실시예는 장치에 관련된 실시예와 서로 대응되기 때문에, 자세히 설명하지 않는 부분은 상술한 장치에 관련된 실시예를 참조할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 무선 충전 장치는 상술한 무선 충전 장치(10)일 수 있다. 무선 충전 장치는 무선 송신 회로 및 송신 코일을 포함할 수 있다. 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다.
도 7의 제어 방법은 단계 S710을 포함한다. 단계 S710에서, 여러 쌍의 조인트로부터 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택한다.
선택적으로, 무선 충전 장치는 제 1 무선 충전 모드와 제 2 무선 충전 모드를 지원할 수 있다. 무선 충전 장치가 제 1 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도는 무선 충전 장치가 제 2 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도보다 빠르다.
본 실시예에 있어서, 단계 S710은, 무선 충전 장치가 제 1 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 송신 회로는 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송하는 것; 무선 충전 장치가 제 2 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 송신 회로는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송하는 것을 포함한다. 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 충전 대기 설비의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 충전 대기 설비는 상술한 충전 대기 설비(30)일 수 있다. 충전 대기 설비(30)는 수신 코일과 무선 수신 회로를 포함할 수 있다. 수신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르다.
도 8의 제어 방법은 단계 S810을 포함한다. 단계 S810에서, 여러 쌍의 조인트로부터 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택한다.
선택적으로, 충전 대기 설비는 제 1 충전 채널을 더 포함할 수 있다. 제 1 충전 채널에 강압 회로가 설치되어 있으며, 강압 회로는 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 무선 수신 회로의 출력 전압에 대해 강압 처리를 실시함으로써 제 1 충전 채널의 출력 전압 및 출력 전류를 획득하는 데에 사용되며, 제 1 충전 채널의 출력 전압 및 출력 전류에 따라 충전 대기 설비의 배터리를 충전한다.
도 8의 제어 방법은, 제 1 충전 채널의 전압 및/또는 전류를 검출하는 것; 제 1 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록, 검출된 제 1 충전 채널의 전압 및/또는 전류에 따라 무선 충전 장치와 무선 통신하여 무선 충전 장치의 송신 전력을 조정하도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.
선택적으로, 충전 대기 설비는 제 2 충전 채널을 더 포함할 수 있다. 제 2 충전 채널에 변환 회로가 설치되어 있다. 변환 회로는 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 실시함으로써, 제 2 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록 하고, 또한 제 2 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 배터리를 충전하는 데에 사용된다.
상술한 단계 S810은, 충전 대기 설비가 제 1 충전 채널을 통해 배터리를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 수신 회로는 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신하는 것; 충전 대기 설비가 제 2 충전 채널을 통해 배터리를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 무선 수신 회로는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작다.
선택적으로, 강압 회로는 Buck 회로 또는 차지 펌프일 수 있다.
선택적으로, 충전 대기 설비와 무선 충전 장치는 블루투스, Wi-Fi 또는 후방 산란 변조 방식에 따라 서로 무선 통신을 할 수 있다.
설명하여야만 하는 것은, 모순되지 않는 한, 본원에 기재된 각 실시예 및/또는 각 실시예의 기술적 특징은 임의로 서로 결합할 수 있으며, 결합한 다음에 획득한 기술적 방안도 본원의 보호 범위 내에 있어야 한다.
상술한 실시예에 있어서, 전부 또는 일부는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 또는 다른 임의의 조합에 의해 실현될 수 있다. 소프트웨어에 의해 실현하는 경우, 전부 또는 일부는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태로 실현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 하나 이상의 컴퓨터 명령어를 포함한다. 컴퓨터에 컴퓨터 프로그램 명령어를 로딩하여 실행되는 경우, 본 발명의 실시예에서 설명된 프로세스 또는 기능의 전부 또는 일부가 실행된다. 컴퓨터는 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 컴퓨터 네트워크, 또는 다른 프로그래밍 가능한 장치일 수 있다. 컴퓨터 명령어는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 저장될 수 있으며, 또는 하나의 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에서 다른 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로 전송될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 명령어는 유선(예를 들어, 동축 케이블, 광섬유, 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL)) 또는 무선(예를 들어, 적외선, 무선, 마이크로파 등) 방식으로 한 웹 사이트, 컴퓨터, 서버 또는 데이터 센터에서 다른 웹 사이트, 컴퓨터, 서버 또는 데이터 센터로 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는, 컴퓨터가 액세스할 수 있는 임의의 사용 가능한 매체, 또는 하나 이상의 사용 가능한 매체 통합을 포함하는 서버, 데이터 센터 등 데이터 저장 장치일 수 있다. 사용 가능한 매체는 자기 매체(예를 들면, 소프트 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프), 광학 매체(예를 들면, 디지털 비디오 디스크(digital video disc, DVD)), 또는 반도체 매체(예를 들면, 솔리드 스테이트 디스크(solid state disk, SSD)) 등일 수 있다.
본 영역의 일반 기술자라면 본문에서 공개된 실시예에서 설명된 각 예시의 유닛과 알고리즘 절차가 전자 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 실행되는지는 기술 방안의 특정 애플리케이션과 설계 제약 조건에 따라 다르다. 전문 기술자라면, 기술된 기능을 구현하기 위해, 각 애플리케이션에 대해 상이한 방법을 사용할 수 있지만, 이러한 구현은 본 발명의 범위를 벗어난 것으로 간주되어서는 안 된다.
본 출원에서 제공되는 몇몇 실시예에서, 개시된 시스템, 장치 및 방법은 다른 방식으로 구현할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 상기 설명된 장치의 실시예는 단지 예시적인 것이며, 예를 들어, 상기 유닛의 분할은 단지 논리적인 기능 분할일 뿐, 실제 구현에서는 다른 분할 방식이 있을 수 있으며, 예들 들어, 여러개의 유닛 또는 컴포넌트가 결합되거나 다른 시스템에 통합될 수 있고, 또는 일부 기능은 무시되거나 실행되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일부 인터페이스, 장치 또는 유닛을 통한 간접적 결합 또는 통신 연결일 수 있으며, 전기적, 기계적 또는 다른 형태일 수 있다.
분리된 구성 요소로 설명된 유닛은 물리적으로 분리되거나 분리되지 않을 수도 있고, 유닛으로 표시되는 구성 요소는 물리적 유닛일 수 있고 아닐 수도 있으며, 한 위치에 배치되거나 여러 네트워크 유닛에 분포되어 있을 수도 있다. 본 실시예 방안의 목적을 달성하기 위해 실제 요구에 따라 그중의 일부 또는 모든 유닛을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에서의 각 기능 유닛은 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있고, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 별도로 존재할 수도 있고, 또는 2개 이상의 유닛이 하나의 유닛에 통합될 수도 있다.
상술한 것은 단지 본 출원의 구체적인 실시예일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위는 이것에 한정되는 것은 아니다. 당업자라면 본 출원에 개시된 기술 범위내에서 변경 또는 교체를 쉽게 도출할 수 있으며, 이러한 변경 또는 교체는 모두 본 출원의 범위 내에 포함되어야 한다. 따라서 본 출원의 보호 범위는 청구범위에 의해 결정된다.
Claims (22)
- 무선 송신 회로, 송신 코일 및 제어 회로를 포함하는 무선 충전 장치에 있어서,
상기 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르며,
상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는 제 1 무선 충전 모드와 제 2 무선 충전 모드를 지원하고, 상기 무선 충전 장치가 상기 제 1 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도는 상기 무선 충전 장치가 상기 제 2 무선 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도보다 빠르며,
상기 무선 충전 장치가 상기 제 1 무선 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 송신 회로는 상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송하고,
상기 무선 충전 장치가 상기 제 2 무선 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 송신 회로는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송하며,
상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작은 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는 전압 변환 회로를 더 포함하고,
상기 전압 변환 회로는 입력 전압을 수신하고, 상기 입력 전압을 변환시켜 상기 무선 송신 회로의 입력 전압과 입력 전류를 얻는 데에 사용되며,
상기 제어 회로는 또한 무선 충전 과정에서 상기 충전 대기 설비와 무선 통신하여 상기 무선 송신 회로의 전송 전력을 조정함으로써, 상기 무선 송신 회로의 전송 전력과 상기 충전 대기 설비의 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록 하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는 충전 인터페이스를 더 포함하고,
상기 충전 인터페이스는 전원 공급 장치에 연결하는 데에 사용되며, 상기 전압 변환 회로의 입력 전압은 상기 전원 공급 장치가 상기 충전 인터페이스를 통해 제공하는 전압이며,
상기 제어 회로는 또한 상기 전원 공급 장치와 통신하여 상기 전원 공급 장치의 출력 전압 및/또는 출력 전류를 조정함으로써, 상기 무선 송신 회로의 전송 전력을 조정하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 충전 인터페이스는 USB 인터페이스 또는 라이트닝(lightning) 인터페이스인 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 충전 인터페이스는 USB 인터페이스이고,
상기 제어 회로는 상기 USB 인터페이스의 데이터 라인에 의해 상기 전원 공급 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 충전 인터페이스는 전력 공급(PD) 통신 협의를 지지하는 USB 인터페이스이고, 상기 제어 회로는 상기 PD 통신 협의에 따라 상기 전원 공급 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는 전원 공급 회로를 더 포함하고,
상기 전원 공급 회로는 외부에서 입력되는 교류 전류를 수신하고, 상기 교류 전류에 따라 상기 전원 공급 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 생성하는 데에 사용되며, 상기 전압 변환 회로의 입력 전압은 상기 전원 공급 회로의 출력 전압인 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는 무선 충전 베이스인 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
- 수신 코일, 무선 수신 회로 및 제어 회로를 포함하는 충전 대기 설비에 있어서,
상기 수신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르며,
상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
- 제 10 항에 있어서,
상기 충전 대기 설비는 제 1 충전 채널과 검출 회로를 더 포함하고,
상기 제 1 충전 채널에 강압 회로가 설치되어 있으며, 상기 강압 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대해 강압 처리를 실시함으로써 상기 제 1 충전 채널의 출력 전압 및 출력 전류를 획득하는 데에 사용되며, 상기 제 1 충전 채널의 출력 전압 및 출력 전류에 따라 상기 충전 대기 설비의 배터리를 충전하며,
상기 검출 회로는 상기 제 1 충전 채널의 전압 및/또는 전류를 검출하는 데에 사용되며,
상기 제어 회로는 상기 제 1 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 상기 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록, 상기 검출 회로에 의해 검출된 상기 제 1 충전 채널의 전압 및/또는 전류에 따라 무선 충전 장치와 무선 통신하여 상기 무선 충전 장치의 송신 전력을 조정하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
- 제 11 항에 있어서,
상기 충전 대기 설비는 제 2 충전 채널을 더 포함하고,
상기 제 2 충전 채널에 변환 회로가 설치되어 있으며, 상기 변환 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 실시함으로써, 상기 제 2 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 상기 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록 하는 데에 사용되며, 또한 상기 제 2 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 상기 배터리를 충전하며,
상기 충전 대기 설비가 상기 제 1 충전 채널을 통해 상기 배터리를 충전하는 경우, 상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 수신 회로는 상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신하고,
상기 충전 대기 설비가 상기 제 2 충전 채널을 통해 상기 배터리를 충전하는 경우, 상기 제어 회로는 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 수신 회로는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신하며,
상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작은 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
- 제 12 항에 있어서,
상기 배터리는 서로 직렬로 연결된 N개의 셀을 포함하고, N은 1보다 큰 자연수인 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강압 회로는 Buck 회로 또는 차지 펌프인 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
- 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 회로와 상기 무선 충전 장치는 블루투스, Wi-Fi 또는 후방 산란 변조 방식에 따라 무선 통신하는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비.
- 무선 충전 장치의 제어 방법으로서,
상기 무선 충전 장치는 무선 송신 회로 및 송신 코일을 포함하고, 상기 송신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르며,
상기 제어 방법은,
여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치의 제어 방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는 제 1 무선 충전 모드와 제 2 무선 충전 모드를 지원하고, 상기 무선 충전 장치가 상기 제 1 무선 충전 모드에서 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도는 상기 무선 충전 장치가 상기 제 2 무선 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하는 충전 속도보다 빠르며,
여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 것은,
상기 무선 충전 장치가 상기 제 1 무선 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 송신 회로는 상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송하는 것과,
상기 무선 충전 장치가 상기 제 2 무선 충전 모드에서 상기 충전 대기 설비를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 송신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 송신 회로는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 전송하는 것을 포함하고,
상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작은 것을 특징으로 하는 제어 방법.
- 충전 대기 설비의 제어 방법으로서,
상기 충전 대기 설비는 수신 코일 및 무선 수신 회로를 포함하고, 상기 수신 코일은 여러 쌍의 조인트를 포함하고, 서로 다른 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 다르며,
상기 제어 방법은,
여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 대기 설비의 제어 방법.
- 제 18 항에 있어서,
상기 충전 대기 설비는 제 1 충전 채널을 더 포함하고,
상기 제 1 충전 채널에 강압 회로가 설치되어 있으며, 상기 강압 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압을 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압에 대해 강압 처리를 실시함으로써 상기 제 1 충전 채널의 출력 전압 및 출력 전류를 획득하는 데에 사용되며, 상기 제 1 충전 채널의 출력 전압 및 출력 전류에 따라 상기 충전 대기 설비의 배터리를 충전하며,
상기 제어 방법은,
상기 제 1 충전 채널의 전압 및/또는 전류를 검출하는 것;
상기 제 1 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 상기 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록, 검출된 상기 제 1 충전 채널의 전압 및/또는 전류에 따라 무선 충전 장치와 무선 통신하여 상기 무선 충전 장치의 송신 전력을 조정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
- 제 19 항에 있어서,
상기 충전 대기 설비는 제 2 충전 채널을 더 포함하고,
상기 제 2 충전 채널에 변환 회로가 설치되어 있으며, 상기 변환 회로는 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및 출력 전류를 수신하고, 상기 무선 수신 회로의 출력 전압 및/또는 출력전류에 대하여 정전압 및/또는 정전류 제어를 실시함으로써, 상기 제 2 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류가 상기 배터리의 현재 필요하는 충전 전압 및/또는 충전 전류와 일치하도록 하는 데에 사용되며, 또한 상기 제 2 충전 채널의 출력 전압 및/또는 출력 전류에 따라 상기 배터리를 충전하며,
여러 쌍의 조인트로부터 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 조인트를 선택하는 것은,
상기 충전 대기 설비가 상기 제 1 충전 채널을 통해 상기 배터리를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 첫 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 수신 회로는 상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신하는 것과,
상기 충전 대기 설비가 상기 제 2 충전 채널을 통해 상기 배터리를 충전하는 경우, 여러 쌍의 조인트 중의 두 번째 한 쌍의 조인트가 상기 무선 수신 회로에 전기적으로 연결되도록 제어함으로써, 상기 무선 수신 회로는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일을 통해 무선 충전 신호를 수신하는 것을 포함하며,
상기 첫 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수는 상기 두 번째 한 쌍의 조인트에 의해 한정되는 코일의 권수보다 작은 것을 특징으로 하는 제어 방법.
- 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 강압 회로는 Buck 회로 또는 차지 펌프인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
- 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전 대기 설비와 상기 무선 충전 장치는 블루투스, Wi-Fi 또는 후방 산란 변조 방식에 따라 무선 통신하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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