KR20200032421A

KR20200032421A - 무선 전력 전송과 관련된 송신 효율을 확인하기 위한 전력량 정보를 송수신하기 위한 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20200032421A
Application number: KR1020180111437A
Authority: KR
Inventors: 이우람; 박세호; 김유수; 박경민; 이주향; 최병열
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-03-26
Also published as: WO2020060175A1; US11527922B2; US20200091780A1; EP3824526A4; EP3824526A1; KR102624380B1

Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 직류 전력을 이용하여 교류 전력을 출력하기 위한 인버터; 상기 교류 전력이 공급되는 코일; 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 교류 전력의 송신과 관련된 입력을 확인하고, 상기 인버터를 이용하여, 상기 입력에 따라 결정된 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 출력하고, 상기 코일을 이용하여, 상기 교류 전력을 외부 전자 장치로 송신하고, 및 상기 외부 전자 장치로 상기 교류 전력을 송신하는 적어도 일부 동안에, 상기 교류 전력을 출력하기 위해 상기 인버터로 입력되는 상기 직류 전력의 전력량과 관련된 정보를, 상기 외부 전자 장치가 상기 전력량과 관련된 상기 정보를 이용하여 상기 교류 전력의 송신 효율을 확인하도록, 상기 외부 전자 장치로 송신하도록 설정될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

무선 전력 전송과 관련된 송신 효율을 확인하기 위한 전력량 정보를 송수신하기 위한 장치 및 그 제어 방법{Apparatus for Transmitting and Receiving the Amount of Power consumed in order to Identify Transmit Efficiency related on Wireless Power Transmission and the Method for Controlling thereof}

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 무선으로 전력을 송수신하는 기술에 관한 것이다.

무선 전력 수신 장치(예: 스마트폰)는 무선으로 송신되는 전력을 수신 가능한 구성 요소들(예: 2차 코일)을 구비하고, 상기 구성 요소들을 통해 무선 전력 송신 장치(예: 무선 충전기)로부터의 전력을 수신할 수 있다.

무선 전력 수신 장치는 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 전력량을 산출하고, 수신 전력량과 관련된 정보를 무선 전력 송신 장치로 송신할 수 있다. 그러면, 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치로부터 수신된 수신 전력량을 기반으로 송신 효율을 산출하고, 송신 효율을 기반으로, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치 사이에, 전력 송신을 방해하는 이물질을 감지할 수 있다. 무선 전력 송신 장치는 상기 이물질로 인해 과열을 방지하기 위하여, 상기 이물질을 감지하면 송신 전력을 차단할 수 있다.

이 같이, 종래 무선 전력 송신 장치는 송신 효율에 기반하여 이물질을 감지하는 제어를 수행할 뿐, 송신 효율에 기반하여 전력 제어를 수행하지 않았다. 또한, 종래 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 송신 장치의 요청에 따라 소비 전력을 산출하여 무선 전력 송신 장치로 송신할 뿐, 송신 효율을 높이기 위한 제어에 능동적으로 개입하지 못하였다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은 더 정확한 송신 효율에 기반하여 배터리의 충전과 관련된 전력 상태를 조정할 수 있는 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 수신 장치 및 그 전력 제어 방법을 제공한다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 직류 전력을 이용하여 교류 전력을 출력하기 위한 인버터; 상기 교류 전력이 공급되는 코일; 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 교류 전력의 송신과 관련된 입력을 확인하고, 상기 인버터를 이용하여, 상기 입력에 따라 결정된 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 출력하고, 상기 코일을 이용하여, 상기 교류 전력을 외부 전자 장치로 송신하고, 및 상기 외부 전자 장치로 상기 교류 전력을 송신하는 적어도 일부 동안에, 상기 교류 전력을 출력하기 위해 상기 인버터로 입력되는 상기 직류 전력의 전력량과 관련된 정보를, 상기 외부 전자 장치가 상기 전력량과 관련된 상기 정보를 이용하여 상기 교류 전력의 송신 효율을 확인하도록, 상기 외부 전자 장치로 송신하도록 설정될 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 배터리; 외부 전자 장치가 무선으로 송신한 교류 전력을 수신하는 코일; 상기 코일을 통해 수신한, 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 변환 회로; 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있는 충전 회로; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 외부 전자 장치를 감지하면, 상기 충전 회로를 통해, 상기 배터리의 충전에 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정하고, 상기 코일을 통해, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 상기 교류 전력을 수신하고, 상기 변환 회로를 통해, 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 상기 충전 회로를 통해, 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 적어도 일부 동안에, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 전자 장치로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하고, 상기 송신 전력량 및 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 수신 전력량에 적어도 기반하여 수신 효율을 산출하고, 및 상기 수신 효율에 적어도 기반하여, 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정하도록 설정할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전력 제어 방법은, 외부 전자 장치를 감지하면, 상기 배터리의 충전과 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정하는 동작; 코일을 통해, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 교류 전력을 수신하는 동작; 변환 회로를 통해 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 동작; 충전 회로를 통해 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 적어도 일부 동안에, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하는 동작; 상기 송신 전력량 및 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 수신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출하는 동작; 및 상기 수신 효율에 적어도 기반하여, 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정하는 동작을 포함할 수 있다.

본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 배터리 충전을 위한 전력 제어의 정확도를 높일 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름을 나타낸다.
도 2는 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구성도를 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 일부 구성요소(센싱 회로)를 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치(예: 도 1의 무선 전력 수신 장치(130))의 구성도를 나타낸다.
도 5는 일 실시 예에 따른 송신 전력량과 관련된 정보 패킷의 구조도를 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치에 의한 전력 제어 방법의 흐름도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치에 의한 전력 제어 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 9는 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치가 소비하는 수신 전력량이 9W일 경우의 송신 효율 변화의 그래프를 나타낸다.
도 10은 일 실시 예에 따른 수신 전력량이 8.5W일 경우의 송신 효율 변화를 나타낸다.
도 11은 일 실시 예에 따른 수신 전력량이 8W일 경우의 송신 효율 변화를 나타낸다.
도 12는 일 실시 예에 따른 수신 전력량이 7.5W일 경우의 송신 효율 변화를 나타낸다.
도 13은 일 실시 예에 따른 수신 전력량이 7W일 경우의 송신 효율 변화를 나타낸다.
도 14는 일 실시 예에 따른 송신 효율에 기반한 이물질 감지 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 15은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 16는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 무선 통신 모듈, 전력 관리 모듈, 및 안테나 모듈에 대한 블럭도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 무선 전력 전송 시스템(100)은 전력 공급 장치(110), 무선 전력 송신 장치(120) 및 무선 전력 수신 장치(130)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전력 공급 장치(110)는 교류 전원으로부터 교류 전력(예: 약 220V)을 수신하면, 수신된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 직류 전력을 출력할 수 있다(동작 1). 전력 공급 장치(110)는 무선 전력 송신 장치(120)의 명령에 따라 직류 전력의 전력량을 조정할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 장치(110)는 직류 전력의 전압 크기(예: 약 5V 내지 약 12V 사이의 전압 크기)를 조정할 수 있다. 상기 전력 공급 장치(110)는 예를 들면, TA(travel adaptor)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 전력 공급 장치(110)의 적어도 일부는 무선 전력 송신 장치(120)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 장치(110) 전체가 무선 전력 송신 장치(120)에 포함될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(120)는 무선 전력 수신 장치(130)가 지정된 거리 이내로 근접하면, 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 직류 전력 중 적어도 일부를 무선 전력 수신 장치(130)에 송신할 수 있다(동작 2). 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(120)는 상기 직류 전력을 지정된 주파수를 갖는 교류 전력으로 변환하고, 해당 교류 전력을 무선 전력 수신 장치(130)로 송신할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(120)는 무선 충전기로서, 예를 들어, 패드 형태, 거치대 형태, AP(access point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 또는 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(120)는 무선 전력 수신 장치(130)로 전력을 송신하는 동안, 무선 전력 수신 장치(130)에 송신되는 전력량(송신 전력량)을 산출하고(동작 3), 산출된 송신 전력량과 관련된 정보를 무선 전력 수신 장치(130)로 송신할 수 있다(동작 4). 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(120)는 지정된 주파수를 갖는 교류 전력으로 변환되기 이전의 직류 전력에 기반하여 송신 전력량을 산출할 수 있다. 상기 송신 전력량은 예를 들면, 송신 전류량 또는 송신 전압 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 전력 송신 장치(120)는 무선 전력 수신 장치(130)의 요청에 따라 송신 전력량과 관련된 정보를 송신할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(120)는 주기적으로 송신 전력 정보를 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(130)는 무선 전력을 수신하면, 수신된 교류 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(130)는 수신된 (지정된 주파수를 갖는) 교류 전력을 정류하여 직류 전력으로 변환하고, 직류 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(130)는 배터리를 충전하는 동안, 배터리의 충전에 이용되는 직류 전력의 상태(직류 전력의 전압 크기 또는 전류량)를 지정된 상태로 설정하고, 지정된 상태에 따른 직류 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 이하, 상술된 배터리의 충전에 이용되는 직류 전력의 상태를 배터리의 충전과 관련된 전력 상태로 칭한다.

무선 전력 수신 장치(130)는 송신 전력량과 관련된 정보로부터 송신 전력량을 확인하고, 송신 전력량에 대비한 수신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출할 수 있다(동작 5). 상기 수신 전력량은 예를 들면, 무선 전력 수신 장치(130)에 의해 감지된 값일 수 있다.

무선 전력 수신 장치(130)는 산출된 수신 효율에 기반하여 배터리의 충전과 관련된 전력 상태를 조정할 수 있다(동작 6). 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(130)는 수신 효율을 높일 수 있도록 배터리의 충전과 관련된 전력 상태를 조정할 수 있다.

도 2는 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구성도를 나타내고, 도 3은 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 일부 구성요소(센싱 회로)를 나타낸다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)(예: 도 1의 무선 전력 송신 장치(120))는 어댑터(210), 인버터(220), 매칭 회로(230), 송신 코일(240), 통신 회로(250), 센싱 회로(260) 및 제어 회로(270)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)가 송신 코일(240)을 이용하여 무선 전력 수신 장치와 통신하는 경우, 통신 회로(250)는 생략될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 전력 송신 장치(200)의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 매칭 회로(230)는 송신 코일(240)에 포함되고, 센싱 회로(260)는 제어 회로(270)에 포함될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 어댑터(210)는 예컨대, 플러그를 통해 전력 공급 장치(110)와 전기적으로 연결되면, 전력 공급 장치(110)로부터 직류 전력을 수신할 수 있다. 상기 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 직류 전력은 약 5V 내지 약 20V 크기일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 어댑터(210)는 전력 변환기(예: DC/DC 변환기)를 포함하고, 전력 변환기에 의하여 전력 공급원으로부터 고정 크기(예: 약 5V)의 직류 전력을 수신하고, 수신된 직류 전력을 제어 회로(270)의 명령에 따른 전압 크기로 변환(예: 승압 또는 감압)하고, 변환된 직류 전력을 출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 인버터(220)는 어댑터(210)로부터 수신된 직류 전력을 이용하여 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 생성할 수 있다. 상기 지정된 주파수는 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 송신 방식에 따라 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 송신 방식이 자기 유도 방식인 경우, 지정된 주파수는 약 110kHz 이상이고 약 357kHz 이하인 주파수를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)의 전력 송신 방식이 자기 공진 방식인 경우, 지정된 주파수는 약 6.78MHz의 주파수일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 매칭 회로(230)는 송신 코일(240)과 무선 전력 송신 장치(200)에 포함된 수신 코일 간의 임피던스를 매칭할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 송신 코일(240)은 인버터(220)로부터 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 수신하면, 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 송신할 수 있다. 송신 코일(240)은 예를 들면, 자기 유도 방식으로 무선 전력 송신 장치(200)에 포함된 수신 회로에 전력을 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 송신 코일(240)은 자기 공진 방식 또는 마이크로파 방식으로 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 회로(250)는 제어 회로(270)와 무선 전력 수신 장치(예: 도 1의 무선 전력 수신 장치(130)) 간의 통신을 중재할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(250)는 제어 회로(270)로부터 수신된 신호를 지정된 통신 방식에 대응하는 신호로 변환하고, 변환된 신호를 지정된 통신 채널을 통해 무선 전력 수신 장치(130)로 송신할 수 있다. 또는, 통신 회로(250)는 지정된 통신 채널을 통해 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신된 신호를 제어 회로(270)에 의해 해석 가능한 신호로 변환하고, 변환된 신호를 제어 회로(270)로 송신할 수 있다. 일 실시 예에서, 통신 회로(250)는 지정된 주파수를 이용하여 무선 전력 수신 장치(130)와 통신할 수 있다(in-band 방식).. 예를 들어, 통신 회로(250)는 FSK(frequency shift keying) 방식으로 송신할 정보(예: 송신 전력량과 관련된 정보)를 지정된 주파수에 실어 송신할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(250)는 지정된 주파수와 상이한 다른 주파수를 이용하여 무선 전력 수신 장치(130)와 통신할 수 있다(out-band 방식). 예를 들어, 통신 회로(250)는 블루투스 통신, 저전력 블루투스(BLE: Bluetooth low energy) 통신, 와이파이(WiFi) 통신, NFC(near field communication), 또는 지그비(Zigbee) 통신 방식에 따라 송신할 정보를 다른 주파수에 실어 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 센싱 회로(260)는 무선 전력 수신 장치(130)로 송신되는 송신 전력량을 감지할 수 있다. 센싱 회로(260)가 감지하는 송신 전력량은 예를 들어, 인버터(220)가 송신 코일(240)에 교류 전력을 출력하기 위하여 인버터(220)로 입력되는 직류 전력의 전력량일 수 있다. 도 3을 참조하면, 센싱 회로(260)는 어댑터(210)와 인버터(220) 사이에 직렬로 연결된 저항 소자(R260)를 포함하고, 저항 소자(R260)의 양단 전압에 기초하여 무선 전력 송신 장치(200)의 송신 전류량을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 센싱 회로(260)는 어댑터(210)(또는, 전력 공급 장치(110))의 출력 전압 크기 즉, 송신 전압 크기를 감지할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(260)의 적어도 일부는 제어 회로(270)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(260)의 적어도 일부는 제어 회로(270)에 포함된 ADC(analog digital convertor)일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(260)는 온도를 감지할 수 있는 온도 센서 또는 무선 전력 수신 장치(130)의 근접을 감지할 수 있는 근접 감지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제어 회로(270)는 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 애플리케이션 프로세서(application processor), 주문형 반도체(ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제어 회로(270)는 교류 전력의 송신과 관련된 입력을 확인하면, 인버터(220)를 이용하여 상기 입력에 따라 결정된 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 출력할 수 있다. 상기 입력은, 예를 들어, 제어 회로(270)가 센싱 회로(260)를 이용하여 지정된 거리 이내로 근접한 무선 전력 수신 장치(130)를 감지함에 출력한 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력은, 다른 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(130)으로부터 수신된 송신 전력량 설정(지정된 상태에 따른 송신 전력량 설정)과 관련된 요청을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(270)는 센싱 회로(260)를 통해 무선 전력 송신 장치(200)가 지정된 거리 이내로 근접함을 감지하면, 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 직류 전력에 기반하여 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 출력할 수 있다.

제어 회로(270)는 송신 코일(240)을 이용하여 무선 전력 수신 장치(130)에 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제어 회로(270)는 센싱 회로(260)를 이용하여 송신 전력량을 산출할 수 있다. 도 3을 참조하면, 센싱 회로(260)가 어댑터(210)와 인버터(220) 사이에 직렬로 연결된 저항 소자(R260)를 포함하는 경우, 제어 회로(270)는 내부 ADC(analog digital convertor)를 통하여 저항 소자(R260)의 양단 전압을 수신하고, 수신된 양단 전압에 기반하여 송신 전류량([A])를 산출할 수 있다. 부가적으로, 제어 회로(270)는 저항 소자(R260)의 양단 중 일단에 걸리는 전압(Vin)에 기반하여 송신 전압 크기([V])를 산출할 수 있다. 제어 회로(270)는 센싱 회로(260)를 이용하여 감지한 송신 전류량 및 송신 전압 크기를 기반으로 송신 전력량[W]을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(270)는 센싱 회로(260)를 이용하여 감지한 송신 전류량과 송신 전압 크기를 곱하여 송신 전력량을 산출할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제어 회로(270)는 인버터(220)의 입력 전력(직류 전력) 대신에, 송신 코일(240)에 인가된 교류 전력에 기반하여 송신 전력량을 산출할 수 있다. 그런데, 송신 코일(240)에 인가되는 전력(즉, 인버터(220)의 출력 전력)은 이상적인 정현파와는 차이가 있고, 인버터(220)의 스위칭 주파수 제어 등의 상황에서 파형 변형 또는 파형 왜곡 등이 발생할 수 있다. 따라서, 교류 전력에 기반하여 산출된 송신 전력량은 실제 송신 전력량과 차이가 있을 수 있다. 이와 달리, 직류 전력을 기반하여 산출된 송신 전력량은 교류 전력에 기반하여 산출된 송신 전력량에 비하여 정확도가 높을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제어 회로(270)는 무선 전력 수신 장치(130)로 전력을 송신하는 동안에, 송신 전력량과 관련된 정보를 생성하고, 송신 전력량과 관련된 정보를 통신 회로(250)를 통해 무선 전력 수신 장치(130)에 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(270)는 주기적으로 송신 전력 정보를 생성 및 송신할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어 회로(270)는 무선 전력 수신 장치(130)로부터 송신 전력량과 관련된 정보 요청을 수신하고, 요청에 응답하여 송신 전력량과 관련된 정보를 생성 및 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력량과 관련된 정보와 함께 또는 별개로 송신 전압 크기 또는 송신 전류량 중 적어도 하나와 관련된 정보를 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제어 회로(270)는 통신 회로(250)를 통해 무선 전력 수신 장치(130)로부터 송신 전력 변경과 관련된 요청(또는, 교류 전력의 조정과 관련된 요청)을 수신하면, 상기 요청에 응답하여, 송신 전력 상태를 변경할 수 있다. 제어 회로(270)가 변경 가능한 송신 전력 상태는 송신 전압 크기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(270)는 상기 송신 전력 변경과 관련된 요청으로부터 변경할 송신 전압 크기를 확인하고, 전력 공급 장치(110)에 출력 전압 크기(송신 전압 크기에 대응됨)를 변경하도록 하는 요청을 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 어댑터(210)가 전력 변환기를 포함하는 경우, 제어 회로(270)는 전력 변환기로 송신 전압 크기 조정에 관련한 명령을 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제어 회로(270)는 무선 전력 수신 장치(130)로 전력을 송신하는 동안에, 수신 전력량, 송신 전력량 또는 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신된 요청 중 적어도 하나에 기반하여 이상 상황을 감지하고, 이상 상황에서 전력 송신을 중단할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(270)는 상기 전력을 송신하는 동안에, 무선 전력 수신 장치(130)로 수신 전력량과 관련된 요청을 송신하고, 요청에 대한 응답으로, 무선 전력 수신 장치(130)로부터 수신 전력량과 관련된 정보를 수신할 수 있다. 제어 회로(270)는 수신 전력량과 지정된 전력량을 비교하고, 수신 전력량이 지정된 전력량 이하이면, 이상 상황인 것으로 결정하고, 전력 송신을 중단할 수 있다. 상기 이상 상황은 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(130) 간에 전력 송신을 방지하는 이물질이 있는 상황이나, 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(130) 간의 접촉이 불량한 상황 등을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어 회로(270)는 무선 전력 수신 장치(130)가 상기 이상 상황을 감지함에 따라 송신한 전력 송신 중단과 관련된 요청을 수신하고, 전력 송신 중단과 관련된 요청에 따라 전력 송신을 중단할 수 있다. 전력 송신을 중단하는 경우, 제어 회로(270)는 적어도 인버터(220)를 비활성활 수 있다. 이에, 제어 회로(270)는 이상 상황에서 전력이 과도하게 송신됨에 따른 무선 전력 송신 장치(200)의 과열 발생을 방지할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제어 회로(270)는 센싱 회로(260)를 이용하여 온도를 감지하고, 감지된 온도 값이 지정된 온도를 초과하면, 송신 전력량을 지정된 비율만큼 감소시킬 수 있다. 상기 지정된 비율은 실험적으로 결정될 수 있다.

상술한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(120)는 지정된 주파수를 갖는 교류 전력으로 변환되기 이전의 직류 전력을 기반으로 송신 전력량을 산출하므로, 송신 전력량을 보다 정확히 산출할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)는 배터리와 PMIC를 더 포함하는 휴대 단말일 수 있다. 다양한 실시예에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 공급 장치(110)와 전기적으로 연결되는 어댑터(210)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 배터리와 PMIC는 전력 공급 장치(110)의 기능을 대신할 수 있다. 예를 들어, PMIC는 제어 회로(270)의 명령어에 따라 배터리로부터의 직류 전력을 승압(또는 감압)하여 인버터(220)에 공급할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어 회로(270)는 무선 전력 수신 장치(120)로부터 송신 전력 변경과 관련된 요청을 수신하면, 송신 전력 변경과 관련된 요청으로부터 변경할 송신 전압 크기를 확인하고, PMIC에 출력 전압 크기(송신 전압 크기에 대응됨)를 변경하도록 하는 요청을 송신할 수 있다. PMIC는 제어 회로(270)로부터 수신된 요청에 응답하여 배터리의 출력 전압을 변경하고, 변경된 전압을 출력할 수 있다. 그러면, 인버터(220)에는 변경된 크기의 전압(송신 전압)이 공급될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(예: 도 2의 무선 전력 송신 장치(200))는, 직류 전력을 이용하여 교류 전력을 출력하기 위한 인버터(예: 도 2의 인버터(220)); 상기 교류 전력이 공급되는 코일(예: 도 2의 송신 코일(240)); 및 제어 회로(예: 도 2의 프로세서(270))를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 상기 교류 전력의 송신과 관련된 입력을 확인하고, 상기 인버터를 이용하여, 상기 입력에 따라 결정된 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 출력하고, 상기 코일을 이용하여, 상기 교류 전력을 외부 전자 장치(예: 도 4의 무선 전력 수신 장치(400))로 송신하고, 및 상기 외부 전자 장치로 상기 교류 전력을 송신하는 적어도 일부 동안에, 상기 교류 전력을 출력하기 위해 상기 인버터로 입력되는 상기 직류 전력의 전력량과 관련된 정보를, 상기 외부 전자 장치가 상기 전력량과 관련된 상기 정보를 이용하여 상기 교류 전력의 송신 효율을 확인하도록, 상기 외부 전자 장치로 송신하도록 설정될 수 있다.

상기 제어 회로는, 상기 직류 전력의 전력량과 관련된 정보에 기반하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 교류 전력의 조정과 관련된 요청을 수신하도록 설정될 수 있다.

상기 제어 회로는, 상기 교류 전력의 조정과 관련된 요청에 대응하여, 상기 직류 전력의 전압 크기를 조정하도록 설정될 수 있다.

상기 제어 회로는, 상기 코일을 통해, 상기 지정된 주파수와 다른 주파수를 이용하여, 상기 직류 전력의 전류량과 관련된 정보를 송신하도록 설정될 수 있다.

상기 무선 전력 송신 장치는 상기 외부 전자 장치와 통신하는 통신 회로(예: 도 2의 통신 회로(250))를 더 포함하고, 상기 제어 회로는, 상기 통신 회로를 통해 상기 직류 전력의 전류량과 관련된 정보를 송신하도록 설정될 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치(예: 도 1의 무선 전력 수신 장치(130))의 구성도를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(400)(예: 도 1의 무선 전력 수신 장치(130))는 수신 코일(410), 매칭 회로(420), 정류 회로(변환 회로)(430), 충전 회로(440), 배터리(460), 통신 회로(470), 센싱 회로(480), 통신 회로(470) 및 프로세서(490)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)가 수신 코일(410)을 이용하여 무선 전력 송신 장치(200)와 통신하는 경우, 통신 회로(470)는 생략될 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 디스플레이(495)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 전력 수신 장치(400)의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 매칭 회로(420)는 수신 코일(410)에 포함되고, 센싱 회로(480)는 프로세서(490)에 포함될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 수신 코일(410)은 무선 전력 송신 장치(200)로부터의 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신 코일은 자기 유도 방식으로 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 수신 코일(410)은 자기 공진 방식으로 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 매칭 회로(420)는 무선 전력 송신 장치(200)의 매칭 회로(230)와 임피던스 매칭될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 정류 회로(430)는 수신 코일(410)를 통해 수신된 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 정류함에 따라 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 충전 회로(440)는 직류 전력을 이용하여 배터리(460)를 충전할 수 있다. 충전 회로(440)는 PMIC의 적어도 일부를 이용하여 구현될 수 있다. 충전 회로(440)는 전원 레귤레이터(441) 및 스위치 회로(443)를 포함할 수 있다.

전원 레귤레이터(441)는 정류 회로(430)로부터 출력된 직류 전력을 입력 받고, 입력된 직류 전력의 전압 크기를 변환할 수 있다. 전원 레귤레이터(441)는 예를 들면, 프로세서(490)로부터의 제1 제어 신호에 따라 입력된 직류 전력의 전압 크기를 가변 가능한 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.

스위치 회로(443)는 전원 레귤레이터(441)로부터 출력되는 직류 전력을 수신하고, 수신된 직류 전력의 전류량 중 적어도 일부(수신 전력량)를 배터리(460)에 공급할 수 있다. 스위치 회로(443)는 프로세서(490)로부터 수신된 제2 제어 신호에 따른 수신 전류량을 배터리(460)로 공급할 수 있다. 상기 스위치 회로(443)는 PMIC(power management integrate circuit)의 적어도 일부를 이용하여 구현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 배터리(460)는 스위치 회로(443)를 통해 수신된 직류 전력을 이용하여 충전될 수 있다. 배터리(460)는 충전 과정에서 배터리(460)의 전압 크기에 따라 정전류(constant current) 충전 또는 정전압(constant voltage) 충전될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 회로(470)는 프로세서(490)와 무선 전력 송신 장치(200) 간의 통신을 중재할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(470)는 프로세서(490)로부터 수신된 신호를 지정된 통신 방식에 대응하는 신호로 변환하고, 변환된 신호를 지정된 통신 채널을 통해 무선 전력 수신 장치(400)로 송신할 수 있다. 또는, 통신 회로(470)는 지정된 통신 채널을 통해 무선 전력 송신 장치(200)로부터 수신된 신호를 프로세서(490)에 의해 해석 가능한 신호로 변환하고, 변환된 신호를 프로세서(490)로 송신할 수 있다. 일 실시 예에서, 통신 회로(470)는 지정된 주파수를 이용하여 무선 전력 송신 장치(200)와 통신할 수 있다(in-band 방식). 예를 들어, 통신 회로(470)는 ASK(amplitude shift keying) 방식으로 송신할 정보를 지정된 주파수에 실어 송신할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(470)는 지정된 주파수 이외의 다른 주파수를 이용하여 무선 전력 송신 장치(200)와 통신할 수 있다(out-band 방식). 예를 들어, 통신 회로(470)는 송신할 정보를 블루투스 통신, 저전력 블루투스(BLE: Bluetooth low energy) 통신, 와이파이(WiFi) 통신, NFC(near field communication), 또는 지그비(Zigbee) 통신 방식에 따른 다른 주파수에 실어 송신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 센싱 회로(480)는 무선 전력 송신 장치(200)로부터 수신된 전력량(수신 전력량)을 감지할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(480)는 정류 회로(430)의 전력 출력 단과 전원 레귤레이터(440) 사이에 직렬로 연결된 저항 소자를 포함하고, 저항 소자의 양단 전압에 기초하여 수신 전류량을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 센싱 회로(480)는 정류 회로(430)의 출력 단의 전압 크기 즉, 수신 전압 크기를 감지할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(480)의 적어도 일부는 프로세서(490)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(480)의 적어도 일부는 프로세서(490)에 포함된 ADC일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 센싱 회로(480)는 전원 레귤레이터(441)의 출력 또는 스위치 회로(443)의 출력 중 적어도 하나를 이용하여 수신 전압 크기 및 수신 전류 크기 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 또는, 센싱 회로(480)는 수신 전압 크기 및 수신 전류 크기를 별도로 감지하지 않을 수 있다.

프로세서(490)는 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 애플리케이션 프로세서(application processor), 주문형 반도체(ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 센싱 회로(480)를 통해 무선 전력 송신 장치(200)를 감지하면, 충전 회로(440)를 통해 배터리(460)의 충전과 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정할 수 있다. 상기 지정된 상태는 수신 효율에 따라 전력 상태를 조정하기 전의 상태(디폴트 상태)일 수 있다. 상기 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태는 전원 레귤레이터(441)를 통해 조정된 직류 전력의 전압 크기(이하, 수신 전압 크기라 함) 및 스위치 회로(443)를 거쳐 배터리(460)에 공급되는 (충전) 전류량(이하, 수신 전류량이라 함) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(490)는 지정된 상태에 따른 수신 전압 크기를 확인하고, 전원 레귤레이터(441)를 이용하여, 확인된 전압 크기에 대응하도록 수신 전압 크기 - 전원 레귤레이터(441)의 출력 전압의 크기 - 를 설정할 수 있다. 또한, 프로세서(490)는 지정된 상태에 따른 수신 전류량을 확인하고, 스위치 회로(443)를 이용하여, 확인된 전류량에 대응하도록, 직류 전력의 전류량 - 스위치 회로(443)로부터 배터리(460)로 공급되는 전류량 - 을 설정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 수신 코일(410)을 통해, 무선 전력 송신 장치(200)로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 상기 교류 전력을 수신하고, 정류 회로(430)(변환 회로)를 통해, 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 상기 충전 회로(440)를 통해, 상기 직류 전력을 이용하여 배터리(460)를 충전하는 적어도 일부 동안에, 무선 전력 송신 장치(200)로부터 상기 무선 전력 수신 장치(400)로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신할 수 있다. . 예를 들어, 프로세서(490)는 무선 전력 송신 장치(200)에 송신 전력량과 관련된 정보를 요청하고, 요청에 대한 응답으로, 송신 전력량에 관련된 정보를 수신할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(490)는 무선 전력 송신 장치(200)가 주기적으로 송신하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 송신 전력량에 관련된 정보로부터 송신 전력량을 확인하고, 송신 전력량에 적어도 기반하여 수신 효율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 송신 전력량이 약 10W이고, 수신 전력량이 약 8W인 경우에, 프로세서(490)는 송신 전력량에 대비한 수신 전력량의 백분율인 약 80%를 수신 효율로 산출할 수 있다. 프로세서(490)는 센싱 회로(480)를 이용하여 수신 전류량 및 수신 전압 크기를 확인하고, 수신 전류량 및 수신 전압 크기에 기반하여 수신 전력량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 수신 전류량과 수신 전압 크기를 곱하여 수신 전력량을 산출할 수 있다. 또는, 프로세서(490)는 전원 레귤레이터(441)의 설정 및 스위치 회로(443)의 설정에 대응하는 수신 전력량을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(490)는 전원 레귤레이터(441)의 설정에 따른 수신 전압 크기(출력 전압 크기)와 스위칭 회로(443)의 설정에 따른 수신 전류량(출력 전류량)을 수신 전력량으로 확인할 수 있다. 상술한 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(200)가 직류 전력에 기반하여 산출한, 송신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출함에 따라 산출된 수신 효율의 정확도를 높일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 산출된 효율에 적어도 기반하여 충전 회로(440)의 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조절할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(490)는 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정하는 동작 중 적어도 일부에서, 상기 수신 전력량의 변화가 지정된 오차 범위 내에 있도록, 수신 전압 크기 또는 수신 전류량 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 상기 지정된 오차 범위는 수신 전력량이 변경되지 않은 것으로 판단될 수 있는 오차 범위(예: 약 ±0.5W)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(490)는 수신 전력량을 지정된 오차 범위 내로 유지하면서, 수신 효율이 높아질 수 있도록 전원 레귤레이터(441)를 이용하여 수신 전압 크기를 조정(예: 승압 또는 감압)하거나, 또는 수신 효율이 높아질 수 있도록 스위치 회로(443)를 이용하여 수신 전류량(예: 증가 또는 감소)를 조정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(490)는 상기 전력 상태를 조정하는 동작 중 적어도 일부에서, 수신 효율에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(200)에 송신 전력 변경과 관련된 요청을 통신 회로(470)를 통해 송신할 수 있다. 상기 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력 변경과 관련된 요청을 수신하면, 송신 전력량(예: 송신 전압 크기)을 변경할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 산출된 수신 효율이 제1 지정된 효율(예: 약 80%)을 초과할 때는 전력 상태를 조정하지 않고, 산출된 수신 효율이 제1 지정된 효율 이하일 경우에만 전력 상태를 조정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정한 상태에서 상기 수신 효율을 재산출하고, 상기 지정된 상태 또는 상기 다른 지정된 상태 중 상기 수신 효율이 더 높은 상태에 대응하는 하나로 상기 충전 회로(440)의 상기 전력 상태를 조정할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 전력 상태를 조정할 때, 프로세서(490)는 전력 상태를 지정된 횟수 번(예: 적어도 한 번) 조정(변경)하면서 지정된 횟수 번 수신 효율들을 산출하고, 설정 또는 조정된 전력 상태들 중에서 산출된 수신 효율이 가장 높은 전력 상태를 결정할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 전력 상태를 조정할 때, 프로세서(490)는 전력 상태를 변경한 후 수신 효율을 산출하고, 현재 수신 효율과 이전 수신 효율을 비교하고, 현재 산출 효율이 이전 수신 효율 이하이면, 이전 전력 상태로 복원하고, 배터리(460)를 충전할 수 있다. 반면, 프로세서(490)는 현재 수신 효율이 이전 수신 효율을 초과하면, 전력 상태를 재조정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 수신 효율에 기반하여 전력 상태를 결정하면, 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태를 결정된 상태로 설정하고, 배터리(460)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(490)는 전원 레귤레이터(441) 및 스위치 회로(443)를 이용하여 상기 전력 상태를 결정된 상태로 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(490)는 무선 전력 송신 장치(200)로 결정된 상태에 대응하는 송신 전력 변경과 관련된 요청을 송신함에 따라 송신 전력을 결정된 상태로 설정할 수 잇다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 배터리(460)의 충전 과정 중에서 정전류 충전 모드에서 적어도 한 번 배터리(460)의 충전과 관련한 전력 상태를 조정(전력 제어)할 수 있다. 상기 정전류 충전 모드는 예를 들면, 수신 전력량이 고정적으로 설정되는 모드일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(430)는 정전압 충전 모드에서 배터리(460)의 충전과 관련한 전력 상태를 조정할 수 있다. 이 경우에는 수신 전력량이 가변되므로, 가변되는 수신 전력량에 맞추어 상기 전력 상태를 조절할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로세서(490)는 배터리(460)가 충전되는 동안에 상술된 수신 효율을 기반으로 이상 상황 감지할 수 있다. 프로세서(490)는 이상 상황을 감지하면, 전력 수신 경로를 차단하거나, 배터리(460)의 충전에만 관련된 구성요소들을 비활성화할 수 있다. 프로세(490)는 이상 상황을 감지하면, 디스플레이(495)를 이용하여 이상 상황을 안내하는 화면을 출력할 수 있다. 상기 이상 상황은 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(400) 간에 전력 송신을 방지하는 이물질이 있는 상황이나, 무선 전력 송신 장치(200)와 무선 전력 수신 장치(400) 간의 접촉이 불량한 상황 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(490)는 수신 효율이 제2 지정된 효율 이하이면, 전원 레귤레이터(441) 및 스위치 회로(443)를 비활성화하여 배터리(460)로 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 상기 제2 지정된 효율(예: 50%)은 제1 지정된 효율 미만의 효율로서, 무선 전력 수신 장치(200)의 이상 상황을 검출하기 위한 임계치일 수 있다. 또한, 프로세서(490)는 통신 회로(470)를 통해 무선 전력 송신 장치(200)로 전력 송신 중단과 관련된 요청을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 송신 중단과 관련된 요청을 수신하면, 요청에 응답하여 무선 전력 수신 장치(400)에 대한 전력 송신을 중단할 수 있다. 이에, 프로세서(490)는 무선 전력 송신 장치(200)의 이상 상황 감지 여부와는 별개로 자체적으로 이상 상황을 감지함에 따라, 이상 상황에서 무선 전력 송신 장치(200)의 과열 발생을 방지할 수 있다.

상술한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)에 비교하여 고성능 프로세서를 포함하는 무선 전력 수신 장치(400)가 능동적으로 수신 효율을 향상시키기 위한 전력 제어(예: 전력 상태 조정)를 수행할 수 있어, 전력 제어의 처리 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 무선 전력 수신 장치(400)는 배터리의 충전에 관련된 송신 전력량은 물론 수신 전력 상태(수신 전압 크기, 수신 전류량)을 변화시키면서, 수신 효율을 제어할 수 있어, 수신 효율 향상을 위한 처리를 다각화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(예: 도 4의 무선 전력 수신 장치(400))는, 배터리(예: 도 4의 배터리(460)); 외부 전자 장치(예: 도 2의 무선 전력 송신 장치(200)가 무선으로 송신한 교류 전력을 수신하는 코일(예: 도 4의 송신 코일(410)); 상기 코일을 통해 수신한, 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 변환 회로(예: 도 4의 정류 회로(430)); 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있는 충전 회로(예: 도 4의 충전 회로(440)); 및 프로세서(예: 도 4의 프로세서(490))를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 외부 전자 장치를 감지하면, 상기 충전 회로를 통해, 상기 배터리의 충전에 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정하고, 상기 코일을 통해, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 상기 교류 전력을 수신하고, 상기 변환 회로를 통해, 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 상기 충전 회로를 통해, 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 적어도 일부 동안에, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하고, 상기 송신 전력량 및 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 수신 전력량에 적어도 기반하여 수신 효율을 산출하고, 및 상기 수신 효율에 적어도 기반하여, 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 송신 전력량과 관련된 정보의 요청을 송신하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 외부 전자 장치로부터 상기 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하도록 설정될 수 있다.

상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 외부 전자 장치와 통신할 수 있는 통신 회로(예: 도 4의 통신 회로(470))를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 통신 회로를 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 송신 전력량과 관련된 정보의 요청을 송신하고, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 외부 전자 장치로부터 상기 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 수신 전력량의 변화가 지정된 범위 내에 있도록, 상기 전압 크기 또는 상기 전류량 중 적어도 하나를 조정하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 외부 전자 장치가 상기 송신 전력량을 변경하도록, 상기 외부 전자 장치에 송신 전력량 변경과 관련된 요청을 송신하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정한 상태에서 상기 수신 효율을 재산출하고, 상기 지정된 상태 또는 상기 다른 지정된 상태 중 상기 수신 효율이 더 높은 상태에 대응하는 하나로 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 조정하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 배터리를 정전류(constant current)로 충전할 때, 적어도 한 번 상기 수신 효율을 산출하는 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 수신 효율이 지정된 효율 이하이면, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 상기 직류 전력을 차단하도록 설정될 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 송신 전력량과 관련된 정보 패킷의 구조도를 나타낸다.

일 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)는 복수 번에 걸쳐서 송신 전력량과 관련된 정보를 송신할 수 있다. 도 5를 참조하여 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력량과 관련된 정보 패킷(520)의 최대 값(예: 255)을 나타내는 최대 전력량과 관련된 정보 패킷(510)을 먼저 송신하고, 실제 송신 전력량에 대응하는 송신 전력량과 관련된 정보 패킷(520)을 이어서 송신할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 수신 장치(400)는 최대 전력량과 관련된 정보 패킷(510)에 포함된 제 1 값과 송신 전력량과 관련된 정보 패킷(520)에 포함된 제 2 값의 곱을 상기 정보 패킷들(510, 520)의 총 비트 수(n: 도 5의 경우, n=8)를 나누어, 송신 전력량(P_T)를 산출할 수 있다. 이에, 무선 전력 송신 장치(400)는 상기 정보 패킷의 비트 수 보다 세밀한 단위의 송신 전력량을 송신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)가 송신 전력량을 송신하는 방식을 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력량을 16비트 데이터로 변환하고, 16비트 데이터의 상위 비트를 포함하는 정보 패킷을 먼저 송신하고, 16비트 데이터의 하위 비트를 포함하는 정보 패킷을 이어서 송신할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력량과 별개로 또는 송신 전력량과 함께, 송신 전압 크기 또는 송신 전류량 중 적어도 하나를 송신할 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템의 전력 제어 방법의 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(200) 및 무선 전력 수신 장치(200)가 통신 채널을 형성할 수 있는 상태 또는 지정된 거리 내로 인접된 상태에서, 동작 610에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력량과 관련된 정보 요청을 송신할 수 있다.

동작 615에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 동작 610에서 무선 전력 수신 장치(400)로부터 수신된 송신 전력량과 관련된 정보 요청에 대한 응답으로, 송신 전력량과 관련된 정보를 송신할 수 있다. 상기 송신 전력량과 관련된 정보는 예를 들면, 송신 전력량, 상기 송신 전력량에 대응하는 송신 전류량 또는 송신 전압 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

동작 620에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력량에 대비한 수신 전력량의 백분율인 수신 효율로 산출할 수 있다.

동작 625에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 산출된 수신 효율에 기반하여 수신 전력 상태(상술된, 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태에 대응됨)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 전압 크기 또는 수신 전류량 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)가 수신 전력 상태를 조정하는 형태에 대해서는 후술한다.

동작 630에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 무선 전력 송신 장치(200)로 송신 전력 변경과 관련된 요청을 송신할 수 있다. 상기 송신 전력 변경과 관련된 요청은 예를 들면, 무선 전력 송신 장치(200)로 하여금, 송신 전압 크기를 조정(예: 승압 또는 감압)하도록 하는 요청을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)가 송신 전력을 조정(변경)하는 형태에 대해서는 후술한다.

동작 635에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력 변경과 관련된 요청을 수신하면, 전력 공급 장치(110)로 하여금 송신 전압 크기를 조정하도록 하는 명령(또는, 제어 신호)을 전력 공급 장치(110)로 송신할 수 있다.

동작 640에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력 변경 요청을 송신한 후, 송신 전력량에 관련한 정보 요청을 송신할 수 있다. 상기 정보 요청은, 송신 전력 변경과 관련된 요청에 따라 변경된 송신 전력량을 요청하는 것일 수 있다.

동작 645에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 동작 640에서 수신된 정보 요청에 응답하여, 무선 전력 수신 장치(400)에 변경된 송신 전력량에 대응하는 송신 전력량과 관련된 정보를 송신할 수 있다.

동작 650에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출할 수 있다.

동작 655에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 각기 산출된 수신 효율 중에서 가장 높은 수신 효율에 대응하는 수신 전력 상태 및 송신 전력량을 결정할 수 있다.

동작 660에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 결정된 전력 상태에 대응하도록 수신 전력 상태를 조정할 수 있다.

동작 665에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 결정된 송신 전력량에 따른 송신 전력 변경과 관련된 요청을 송신할 수 있다. 상기 요청은, 무선 전력 송신 장치(200)로 하여금, 결정된 송신 전력량에 따라 송신 전력량을 변경하도록 하는 요청일 수 있다.

동작 670에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력 변경과 관련된 요청을 수신하면, 전력 공급 장치(110)로 하여금 공급 전압 크기(송신 전압 크기)를 조정하도록 하는 명령(또는, 제어 신호)을 전력 공급 장치(110)로 송신할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(400)는 동작 650 내지 655 사이에, 수신 전력 상태 또는 송신 전력량에 대한 조정(변경)을 적어도 한 번 더 수행할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(400)가 수신 전력 상태 또는 송신 전력량을 변경하는 패턴을 상술한 실시 예들에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 전력 상태를 조정하면서, 수신 효율이 가장 우수한 수신 전력 상태를 결정한 후 송신 전력량을 조정하면서 수신 효율이 가장 우수한 송신 전력량을 결정할 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치(200)에 의한 전력 제어 방법의 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 동작 710에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 교류 전력의 송신과 관련된 입력을 확인할 수 있다. 상기 입력은, 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(200)에 포함된 센싱 회로(예: 도 2의 센싱 회로(260))가 지정된 거리 이내로 인접한 무선 전력 수신 장치(400)를 감지함에 출력한 신호를 입력 받은 것일 수 있다. 상기 입력은, 다른 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)으로부터 수신된 송신 전력량 설정(지정된 상태에 따른 송신 전력량 설정)과 관련된 요청을 포함할 수 있다.

동작 720에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 상기 입력을 확인하면, 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 무선 전력 수신 장치(400)로 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 인버터(220)를 이용하여 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 출력하고, 송신 코일(240)을 이용하여 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 무선 전력 수신 장치(400)로 송신할 수 있다.

동작 730에서, 무선 전력 송신 장치(200)는 교류 전력에 대응하는 직류 전력의 전력량과 관련된 정보를 송신할 수 있다. 상기 직류 전력의 전력량은 예를 들어, 인버터(220)가 송신 코일(240)에 교류 전력을 출력하기 위하여 인버터(220)로 입력되는 직류 전력의 전력량을 포함할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치에 의한 전력 제어 방법의 흐름도를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 동작 810에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 외부 전자 장치(예: 도 2의 무선 전력 송신 장치(200))를 감지하면, 배터리(460)의 충전과 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정할 수 있다. 상기 지정된 상태는 수신 효율에 따라 전력 상태를 조정하기 전의 상태(디폴트 상태)일 수 있다. 상기 지정된 상태는 예를 들면, 수신 전압 크기가 약 10V이고, 수신 전류량이 약 0.9A이고, 송신 전압 크기가 약 9V로 설정된 상태일 수 있다.

동작 820에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 코일(410)을 통해, 무선 전력 송신 장치(200)로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 교류 전력을 수신할 수 있다.

동작 830에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 정류 회로(430)(변환 회로)를 통해 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 수 있다.

동작 840에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 충전 회로를 통해 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 적어도 일부 동안에, 무선 전력 송신 장치(200)로부터 무선 전력 수신 장치(400)로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신할 수 있다.

동작 850에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력량 및 상기 무선 전력 송신 장치(200)로부터 수신된 수신 전력량에 적어도 기반하여 수신 효율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 감지되거나, 산출된 수신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출할 수 있다.

동작 860에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 산출된 수신 효율에 적어도 기반하여 충전 회로(440)의 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(490)는 수신 효율을 높일 수 있도록 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태(또는, 수신 전력 상태)를 조정할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 프로세서(490)는 무선 전력 송신 장치(200)에 요청하여 수신 효율을 높일 수 있도록 송신 전력량(예: 송신 전압 크기)을 조정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(예: 도 4의 무선 전력 수신 장치(400))에 의한 전력 제어 방법은, 외부 전자 장치(예: 도 2의 무선 전력 송신 장치(200))를 감지하면, 상기 배터리(예: 도 2의 배터리(460))의 충전과 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정하는 동작; 코일(예: 도 4의 수신 코일(410))을 통해, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 교류 전력을 수신하는 동작; 변환 회로(예: 도 4의 정류 회로(430))를 통해 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 동작; 충전 회로(예: 도 4의 충전 회로(440)를 통해 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 적어도 일부 동안에, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하는 동작; 상기 송신 전력량 및 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 수신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출하는 동작; 및 상기 수신 효율에 적어도 기반하여, 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 수신하는 동작은, 상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 송신 전력량과 관련된 정보의 요청을 송신하는 동작; 및 상기 요청에 대한 응답으로 상기 외부 전자 장치로부터 상기 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작 중 적어도 일부로, 상기 수신 전력량의 변화가 지정된 오차 범위 내에 있도록, 상기 전압 크기 또는 상기 전류량 중 적어도 하나를 조정하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작 중 적어도 일부로 상기 외부 전자 장치가 상기 송신 전력량을 변경하도록, 상기 외부 전자 장치에 송신 전력량 변경과 관련된 요청을 송신하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작은, 상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정한 상태에서 상기 수신 효율을 재산출하는 동작; 및 상기 지정된 상태 또는 상기 다른 지정된 상태 중 상기 수신 효율이 더 높은 상태에 대응하는 하나로 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 조정하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 수신 효율을 산출하는 동작은, 상기 배터리를 정전류 충전할 때 적어도 한번 수행될 수 있다.

상기 전력 제어 방법은, 상기 수신 효율이 지정된 효율 이하이면, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 상기 직류 전력을 차단하는 동작을 더 포함할 수 있다.

이하, 도 9 내지 13를 참조하여 일 실시 예에 따른 수신 전력 상태 또는 송신 전력 상태에 따른 수신 효율 변화에 대하여 설명한다.

도 9는 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치가 소비하는 수신 전력량이 약 9W일 경우의 수신 효율 변화의 그래프를 나타낸다. 도 9의 하단 표는 도 9의 그래프의 각 점(예: ○, ●, ▲, ■, X)에 대응하는 수신 전압 크기 및 송신 전압 크기를 수치화한 것이다.

일 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(400)가 소비하는 수신 전력량이 약 9W일 경우에, 무선 전력 수신 장치(400)의 수신 전압 크기(RX) 또는 무선 전력 송신 장치(200)의 송신 전압 크기(TX)에 따라서 수신 효율은 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 도 9 하단 표의 3행을 참조하면, 송신 전압 크기가 약 8V로 설정된 상태에서, 수신 전압 크기가 약 12V인 경우의 수신 효율 약 80.9%와 수신 전압 크기가 약 9.5V인 경우의 송신 약 효율 83.8%는 약 2.9% 차이가 있다. 다른 예를 들어, 상기 도 9 하단 표의 8열을 참조하면, 수신 전압 크기가 약 9.5V로 설정된 상태에서, 송신 전압 크기가 약 8V로 설정된 경우의 수신 효율 약 83.8%와 송신 전압 크기가 약 12V로 설정된 경우의 수신 효율 약 80.8% 간은 약 3% 차이가 있다.

일 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(400)가 소비하는 수신 전력량이 약 9W일 경우에, 무선 전력 수신 장치(400)의 수신 전압 크기(RX) 및 무선 전력 송신 장치(200)의 송신 전압 크기(TX)에 따라서 수신 효율은 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 그 하단 표에서, 가장 낮은 수신 효율 약 80.2% (수신 전압 크기가 약 8.5V 및 송신 전압 크기가 약 12V로 설정된 경우의 수신 효율)에 비하여 가장 높은 수신 효율 약 83.8% (수신 전압 크기가 약 9.5V 및 송신 전압 크기가 약 8V로 설정된 경우의 수신 효율)은 약 3.6% 높을 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력 상태 및 수신 전력 상태를 조정함에 따라 수신 효율을 최적화할 수 있다.

도 10 내지 도 13은 일 실시 예에 따른 수신 전력량이 약 8.5W, 약 8W, 약 7.5W 및 약 7W일 경우의 수신 효율 변화를 나타낸다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(400)의 수신 전력량이 다른 전력량(예: 전력량이 약 8.5W, 약 8W, 약 7.5W 및 약 7W)일 경우에도 무선 전력 수신 장치(400)에 설정된 송신 전압 크기 및 무선 전력 송신 장치(200)에 수신 전압 크기에 따라 수신 효율은 달라짐을 확인할 수 있다.

이하에, 무선 전력 수신 장치(400)의 수신 전력량이 약 9W인 경우의 다양한 전력 제어 방법에 대하여 설명한다.

표 1은 일 실시 예에 따른 송신 전압 크기를 고정한 상태에서 수신 전력 상태를 조정하는 전력 제어의 예이다.

무선 전력 수신 장치(400)는 배터리(460)과 충전되는 동안에 수신 전력 상태를 조정하면서 수신 효율을 산출하고, 산출된 수신 효율이 가장 높은 수신 전력 상태를 결정할 수 있다.

예를 들어, 상기 표 1의 1단계(STEP)를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(400)는 무선 전력 송신 장치(200)를 감지하면, 송신 전력량과 수신 전력 상태를 지정된 상태(표 1의 기본값)로 설정할 수 있다. 상기 지정된 상태는 수신 효율에 따라 전력 상태를 조정하기 전의 상태(디폴트 상태)일 수 있다. 상기 지정된 상태는 수신 전압 크기가 약 10V이고, 수신 전류량이 약 0.9A이고, 송신 전압 크기가 약 9V로 설정된 상태일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 송신 전력량에 관련한 정보 요청을 송신하고 그 응답으로 송신 전력량과 관련된 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 전원 레귤레이터(441)를 이용하여 수신 전압 크기를 약 10V로 설정하고, 스위칭 회로(443)를 이용하여 수신 전류량을 약 0.9A로 설정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 무선 전력 송신 장치(200)에 송신 전력 설정과 관련된 요청을 송신하고, 무선 전력 송신 장치(200)는 상기 요청에 대한 응답으로 송신 전력 즉, 송신 전압 크기를 약 10V로 설정할 수 있다.

무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력량과 수신 전력 상태를 기본값으로 설정하고, 무선 전력 송신 장치(200)에 송신 전력량과 관련된 정보 요청을 송신할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 상기 정보 요청에 대한 응답으로 무선 전력 송신 장치(200)로부터 송신 전력량을 수신할 수 있다.

무선 전력 수신 장치(400)는 상기 수신된 송신 전력량에 대비한 상기 설정된 수신 전력량의 백분율로서 지정된 상태에 대응하는 수신 효율을 산출할 수 있다. 상기 수신 전력량은 상기 표 1의 기본값에 의해 산출된 전력량(예: 기본값의 수신 전압 크기와 기본값의 수신 전류량의 곱)일 수 있다. 또는, 수신 전력량은 센싱 회로(480)를 통해 감지된 전력량(감지된 수신 전압 크기 및 수신 전류량의 곱)일 수 있다.

무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전압 크기를 고정하고, 2단계 내지 8단계와 같이 수신 전력 상태를 변경하면서, 각기 변경된 수신 전력 상태에 대응하는 수신 효율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 2단계에는 수신 전압 크기와 수신 전류량을 각기 약 10V, 약 0.9A로 설정하고, 3단계에서는 수신 전압 크기와 수신 전류량을 각기 약 10.5V, 약 0.86A로 설정하고, 4단계에서는 수신 전압 크기와 수신 전류량을 각기 약 11V, 약 0.82A로 설정하고, 5단계에서는 수신 전압 크기와 수신 전류량을 각기 약 9.5V, 약 0.95A로 설정하고, 6단계에서는 수신 전압 크기와 수신 전류량을 각기 약 9V, 약 1A로 설정하고, 7단계에서는 수신 전압 크기와 수신 전류량을 각기 약 8.5V, 약 1.06A로 설정하고, 8단계에서는 수신 전압 크기와 수신 전류량을 각기 약 8V, 약 1.13A로 설정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 2 단계 내지 8단계 각각에서 설정된 수신 전력 상태에 대응하는 수신 효율을 각기 산출할 수 있다.

총 8단계의 수신 전력 상태의 조정 후에, 무선 전력 수신 장치(400)는 1단계 내지 8단계의 수신 전력 상태 중에서 산출된 수신 효율이 가장 높은 3단계의 수신 전력 상태(수신 전압 크기 = 약 11V, 수신 전류량 = 약 0.86A)를 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태로 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 결정된 상태에 따라 배터리(460)의 충전과 관련된 수신 전력 상태를 변경 설정하고, 해당 수신 전력 상태에서 배터리(460)를 충전할 수 있다.

표 2는 일 실시 예에 따른 송신 전력량 및 수신 전력 상태를 조정하는 전력 제어의 예이다.

표 2를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(400)는 배터리(460)과 충전되는 동안에 송신 전력량 또는 수신 전력 상태 중 적어도 하나를 조정하면서 수신 효율을 산출하고, 산출된 수신 효율이 가장 높은 송신 전력량 및 수신 전력 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 1단계에서 6단계까지는 송신 전압 크기를 약 9V로 고정하고, 수신 전력 상태를 지정된 패턴에 따라 조정하면서 수신 효율을 산출할 수 있다. 상기 지정된 패턴에 따른 조정은 예를 들면, 수신 전력 전압과 수신 전류량을 (약 10V, 약 0.9A) → (약 10.5V, 약 0.86A) → (약 11V, 약 0.82A) → (약 11.5V, 약 0.78A) → (약 9.5V, 약 0.95A) → (약 9V, 약 1.0A)로 순차적으로 변경 설정하는 것일 수 있다. 또한, 무선 전력 수신 장치(400)는 7단계에서 12단계까지는 송신 전압 크기를 약 8V로 고정하고, 수신 전력 상태를 지정된 패턴에 따라 조정하면서, 수신 효율을 산출할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신 장치(400)는 13단계에서 18단계까지는 송신 전압 크기를 약 10V로 고정하고, 수신 전력 상태를 지정된 패턴에 따라 조정하면서 수신 효율을 산출할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 총 18단계의 전력 상태 변경 후에, 가장 수신 효율이 높은 15단계의 송신 전력 상태와 수신 전력 상태를 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태로 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태를 결정된 송신 전력 상태 및 수신 전력 상태를 변경하고, 배터리(460)를 충전할 수 있다.

표 3은 일 실시 예에 따른 전력 상태 조정 전과 후의 수신 효율 비교에 기반하여 수신 전력 상태를 조정하는 전력 제어의 예이다.

표 3을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 전력 상태(수신 전압 크기 및 수신 전류량)를 조정하면서, 이전 수신 효율과 현재 수신 효율을 비교하고, 비교 결과에 기반하여 수신 전력 상태를 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 현재 수신 효율이 이전 수신 효율을 초과하면 수신 전력 상태에 대한 조정을 계속하고, 현재 수신 효율이 이전 수신 효율 이하이면, 이전 수신 전력 상태로 복원하고 배터리(460)를 충전할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 1단계에 대응하도록 수신 전력 상태를 설정하고 수신 효율을 산출한 후 2단계에 대응하도록 수신 전력 상태를 변경하고 수신 효율을 산출할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 현재 수신 효율(2단계의 수신 효율)이 이전 수신 효율(1단계의 수신 효율)을 초과하므로, 수신 전력 상태를 3단계에 대응하도록 조정하고 수신 효율을 산출할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 3단계의 수신 효율이 2단계의 수신 효율을 초과하므로, 수신 전력 상태를 4단계에 대응하도록 조정하고 수신 효율을 산출할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 4단계의 수신 효율이 3단계의 수신 효율 이하임을 확인하고, 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태를 3단계에 대응하도록 복원하고, 배터리(460)를 충전할 수 있다.

표 4는 일 실시 예에 따른 수신 전력 상태의 결정에 이어서 송신 전력 상태를 결정하는 전력 제어의 예이다.

표 4를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 전력 상태를 조정하면서 이전 수신 효율과 현재 수신 효율을 비교하고, 비교 결과에 기반하여 수신 전력 상태를 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 전력 상태를 결정하면, 결정된 수신 전력 상태에 따라 수신 전력을 고정하고, 송신 전압 크기를 조정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전압 크기를 조정하면서, 현재 수신 효율을 이전 수신 효율과 비교하고, 비교 결과에 기반하여 송신 전압 크기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 전력 상태를 1단계 내지 4단계에 따라 수신 전력 상태를 조정하면서 이전 수신 효율과 현재 수신 효율을 비교할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 4단계의 수신 효율이 3단계의 수신 효율 이하임을 확인하고, 배터리(460)의 충전에 관련된 수신 전력 상태를 3단계의 전력 상태(수신 전압 크기 = 약 11V, 수신 전류량 = 약 0.82A)로 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 결정된 3단계의 전력 상태로 수신 전력 상태를 고정하고, 5단계 내지 8단계와 같이 무선 전력 수신 장치(400)를 통해 송신 전력 상태를 조정하면서 현재 수신 효율을 이전 수신 효율과 비교할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 8단계의 수신 효율이 7단계의 수신 효율 이하임을 확인하고, 배터리(460)의 충전에 관련된 송신 전력 상태를 7단계의 전력 상태(송신 전압 크기 = 약 10.5V)로 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력 상태를 결정된 전력 상태로 복원하고, 배터리(460)를 충전할 수 있다.

도 14는 일 실시 예에 따른 수신 효율에 기반한 이상 상황 감지 방법의 흐름도를 나타낸다.

도 14를 참조하면, 동작 1410에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 송신 전력량과 관련된 정보 요청을 송신할 수 있다. 예컨대, 무선 전력 수신 장치(400)는 무선 전력 송신 장치(200)로부터의 전력에 기반하여 배터리(460)를 충전하는 동안에, 주기적으로 무선 전력 송신 장치(200)에 송신 전력량과 관련된 정보 요청을 송신할 수 있다. 상기 정보 요청은 예를 들면, 배터리(460)의 충전과 관련된 전력 상태의 결정을 위한 송신 전력량과 관련된 정보 요청과 별개로 또는 함께 송신될 수 있다. 상기 정보 요청은 예를 들면, 배터리(460) 충전을 시작하는 시점에 수행될 수 있다.

동작 1420에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 요청에 대한 응답으로 무선 전력 송신 장치(200)로부터 송신 전력량과 관련된 정보를 수신할 수 있다.

동작 1430에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신된 송신 전력량과 관련된 정보를 기반으로, 송신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출할 수 있다.

동작 1440에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 효율이 지정된 효율(상술된 '제2 지정된 효율'에 대응됨) 이하인지를 확인할 수 있다.

동작 1450에서, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 효율이 지정된 효율 이하이면, 이상 상황인 것으로 결정할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(400)는 이상 상황임을 결정하면, 무선 전력 송신 장치(200)로부터전력이 수신되지 않도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치(400)는 전원 레귤레이터(441) 및 스위치 회로(443)를 비활성화할 수 있다. 또한, 무선 전력 수신 장치(400)는 무선 전력 송신 장치(200)로 전력 송신 중단과 관련된 요청을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(200)는 전력 송신 중단과 관련된 요청을 수신하면, 요청에 응답하여 무선 전력 수신 장치(400)에 대한 전력 송신을 중단할 수 있다. 상술한 실시 예에 따르면, 무선 전력 수신 장치(400)는 수신 효율에 기반하여 자체적으로 이상 상황을 감지하고, 전력 송신 경로를 차단할 수 있다.

동작 1440에서 수신 효율이 지정된 효율을 초과함을 확인하면, 무선 전력 수신 장치(400)는 배터리(460)의 충전을 지속할 수 있다.

도 15은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1500) 내의 전자 장치(1501)(예: 도 4의 무선 전력 수신 장치(400))의 블럭도이다. 도 15을 참조하면, 네트워크 환경(1500)에서 전자 장치(1501)는 제 1 네트워크(1598)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1502)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1599)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1504) 또는 서버(1508)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1501)는 서버(1508)를 통하여 전자 장치(1504)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1501)는 프로세서(1520) (예: 도 4의 프로세서(490)), 메모리(1530), 입력 장치(1550), 음향 출력 장치(1555), 표시 장치(1560)(예: 도 4의 디스플레이(495)), 오디오 모듈(1570), 센서 모듈(1576), 인터페이스(1577), 햅틱 모듈(1579), 카메라 모듈(1580), 전력 관리 모듈(1588) (예: 도 4의 충전 회로(440)), 배터리(1589)(예: 도 4의 배터리(460)), 통신 모듈(1590)(예: 도 4의 통신 회로(470)), 가입자 식별 모듈(1596), 또는 안테나 모듈(1597)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1501)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1560) 또는 카메라 모듈(1580))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(1576)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(1560)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다

프로세서(1520)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1540))를 실행하여 프로세서(1520)에 연결된 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1520)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1576) 또는 통신 모듈(1590))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1532)에 로드하고, 휘발성 메모리(1532)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1534)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1520)는 메인 프로세서(1521)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1523)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(1523)은 메인 프로세서(1521)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1523)는 메인 프로세서(1521)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(1523)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1521)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1521)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1521)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1521)와 함께, 전자 장치(1501)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1560), 센서 모듈(1576), 또는 통신 모듈(1590))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1523)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1580) 또는 통신 모듈(1590))의 일부로서 구현될 수 있다.

메모리(1530)는, 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1520) 또는 센서모듈(1576))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1540)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1530)는, 휘발성 메모리(1532) 또는 비휘발성 메모리(1534)를 포함할 수 있다.

프로그램(1540)은 메모리(1530)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1542), 미들 웨어(1544) 또는 어플리케이션(1546)을 포함할 수 있다.

입력 장치(1550)는, 전자 장치(1501)의 구성요소(예: 프로세서(1520))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1501)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(1550)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.

음향 출력 장치(1555)는 음향 신호를 전자 장치(1501)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(1555)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

표시 장치(1560)는 전자 장치(1501)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(1560)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(1560)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(1570)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1570)은, 입력 장치(1550)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1555), 또는 전자 장치(1501)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(1576)은 전자 장치(1501)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1576)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(1577)는 전자 장치(1501)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1577)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(1578)는, 그를 통해서 전자 장치(1501)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1578)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(1579)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1579)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(1580)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1580)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(1588)은 전자 장치(1501)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(1589)는 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1589)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(1590)은 전자 장치(1501)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502), 전자 장치(1504), 또는 서버(1508))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1590)은 프로세서(1520)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1590)은 무선 통신 모듈(1592)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1594)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1598)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1599)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1592)은 가입자 식별 모듈(1596)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1598) 또는 제 2 네트워크(1599)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1501)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(1597)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나 모듈은, 일실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1597)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크(1598) 또는 제 2 네트워크(1599)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1590)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1590)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1599)에 연결된 서버(1508)를 통해서 전자 장치(1501)와 외부의 전자 장치(1504)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1502, 1504) 각각은 전자 장치(1501)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1501)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(1502, 1504, or 1508) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1501)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1501)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청에 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1501)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1501)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 16는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(1501)의 무선 통신 모듈(1592), 전력 관리 모듈(1588), 및 안테나 모듈(1597)에 대한 블럭도(1600)이다. 도 16을 참조하면, 무선 통신 모듈(1592)은 MST 통신 모듈(1610) 또는 NFC 통신 모듈(1630)을 포함하고, 전력 관리 모듈(1588)은 무선 충전 모듈(1650)(예: 도 4의 매칭 회로(420), 정류 회로(430))을 포함할 수 있다. 이런 경우, 안테나 모듈(1697)은 MST 통신 모듈(1610)과 연결된 MST 안테나(1697-1), NFC 통신 모듈(1630)과 연결된 NFC 안테나(1697-3), 및 무선 충전 모듈(1650)과 연결된 무선 충전 안테나(1697-5)(예: 도 4의 수신 코일(410))을 포함하는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 15와 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.

MST 통신 모듈(1610)은 프로세서(1520)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 수신하고, MST 안테나(1697-1)를 통해 상기 수신된 신호에 대응하는 자기 신호를 생성한 후, 상기 생성된 자기 신호를 외부의 전자 장치(1502)(예: POS 장치)에 전달할 수 있다. 상기 자기 신호를 생성하기 위하여, 일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(1610)은 MST 안테나(1697-1)에 연결된 하나 이상의 스위치들을 포함하는 스위칭 모듈을 포함하고(미도시), 이 스위칭 모듈을 제어하여 MST 안테나(1697-1)에 공급되는 전압 또는 전류의 방향을 상기 수신된 신호에 따라 변경할 수 있다. 상기 전압 또는 전류의 방향의 변경은 MST 안테나(1697-1)를 통해 송출되는 자기 신호(예: 자기장)의 방향이 그에 따라 변경하는 것을 가능하게 해 준다. 방향이 변경되는 상태의 자기 신호는, 외부의 전자 장치(1502)에서 감지되면, 상기 수신된 신호(예: 카드 정보)에 대응하는 마그네틱 카드가 상기 전자 장치(1502)의 카드 리더기에 읽히면서(swiped) 발생하는 자기장과 유사한 효과(예: 파형)를 야기할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1502) 에서 상기 자기 신호의 형태로 수신된 결제 관련 정보 및 제어 신호는, 예를 들면, 네트 워크(1599)를 통해 외부의 서버(1508)(예: 결제 서버)로 송신될 수 있다.

NFC 통신 모듈(1630)은 프로세서(1520)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 획득하고, 상기 획득된 신호를 NFC 안테나(1697-3)를 통해 외부의 전자 장치(1502)로 송신할 수 있다. 일실시예에 따르면, NFC 통신 모듈(1630)은, NFC 안테나(1697-3)을 통하여 외부의 전자 장치(1502)로부터 송출된 그런 신호를 수신할 수 있다.

무선 충전 모듈(1650) 은 무선 충전 안테나(1697-5) 를 통해 외부의 전자 장치(1502)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 장치(1502)(예: 무선 충전 장치)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 모듈(1650)은, 예를 들면, 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식 중 하나 이상을 지원할 수 있다.

일실시예에 따르면, MST 안테나(1697-1), NFC 안테나(1697-3), 또는 무선 충전 안테나(1697-5) 중 일부 안테나들은 방사부의 적어도 일부를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, MST 안테나(1697-1)의 방사부는 NFC 안테나(1697-3) 또는 무선 충전 안테나(1697-5)의 방사부로 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 이런 경우, 안테나 모듈(1697)은 무선 통신 모듈(1592)(예: MST 통신 모듈(1610) 또는 NFC 통신 모듈(1630)) 또는 전력 관리 모듈(1588)(예: 무선 충전 모듈(1650))의 제어에 따라 안테나들(1697-1, 1697-3, 또는 1697-3)의 적어도 일부를 선택적으로 연결(예: close) 또는 분리(예: open)하도록 설정된 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1501)가 무선 충전 기능을 사용하는 경우, NFC 통신 모듈(1630) 또는 무선 충전 모듈(1650)은 상기 스위칭 회로를 제어함으로써 NFC 안테나(1697-3) 및 무선 충전 안테나(1697-5)에 의해 공유된 방사부의 적어도 일부 영역을 일시적으로 NFC 안테나(1697-3)와 분리하고 무선 충전 안테나(1697-5)와 연결할 수 있다.

일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(1610), NFC 통신 모듈(1630), 또는 무선 충전 모듈(1650)의 적어도 하나의 기능은 외부의 프로세서(예: 프로세서(1520))에 의해 제어될 수 있다. 일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(1610) 또는 NFC 통신 모듈(1630)의 지정된 기능(예: 결제 기능)들은 신뢰된 실행 환경(trusted execution environment, TEE)에서 수행될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 신뢰된 실행 환경(TEE)은, 예를 들면, 상대적으로 높은 수준의 보안이 필요한 기능(예: 금융 거래, 또는 개인 정보 관련 기능)을 수행하는데 사용되기 위해 메모리(1530)의 적어도 일부 지정된 영역이 할당되는 실행 환경을 형성할 수 있다. 이런 경우, 상기 지정된 영역에 대한 접근은, 예를 들면, 거기에 접근하는 주체 또는 상기 신뢰된 실행 환경에서 실행되는 어플리케이션에 따라 구분하여 제한적으로 허용될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1501)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1536) 또는 외장 메모리(1538))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1540))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1501))의 프로세서(예: 프로세서(1520))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

무선 전력 송신 장치에 있어서,
직류 전력을 이용하여 교류 전력을 출력하기 위한 인버터;
상기 교류 전력이 공급되는 코일; 및
제어 회로를 포함하고, 상기 제어 회로는,
상기 교류 전력의 송신과 관련된 입력을 확인하고,
상기 인버터를 이용하여, 상기 입력에 따라 결정된 지정된 주파수를 갖는 교류 전력을 출력하고,
상기 코일을 이용하여, 상기 교류 전력을 외부 전자 장치로 송신하고, 및
상기 외부 전자 장치로 상기 교류 전력을 송신하는 적어도 일부 동안에, 상기 교류 전력을 출력하기 위해 상기 인버터로 입력되는 상기 직류 전력의 전력량과 관련된 정보를, 상기 외부 전자 장치가 상기 전력량과 관련된 상기 정보를 이용하여 상기 교류 전력의 송신 효율을 확인하도록, 상기 외부 전자 장치로 송신하도록 설정된 무선 전력 송신 장치
청구항 1에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 직류 전력의 전력량과 관련된 정보에 기반하여 상기 외부 전자 장치로부터 상기 교류 전력의 조정과 관련된 요청을 수신하도록 설정된 무선 전력 송신 장치
청구항 2에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 교류 전력의 조정과 관련된 요청에 대응하여, 상기 직류 전력의 전압 크기를 조정하도록 설정된 무선 전력 송신 장치
청구항 1에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 코일을 통해, 상기 지정된 주파수와 다른 주파수를 이용하여, 상기 직류 전력의 전류량과 관련된 정보를 송신하도록 설정된 무선 전력 송신 장치
청구항 1에 있어서,
상기 외부 전자 장치와 통신하는 통신 회로를 더 포함하고,
상기 제어 회로는,
상기 통신 회로를 통해 상기 직류 전력의 전류량과 관련된 정보를 송신하도록 설정된 무선 전력 송신 장치
무선 전력 수신 장치에 있어서,
배터리;
외부 전자 장치가 무선으로 송신한 교류 전력을 수신하는 코일;
상기 코일을 통해 수신한, 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 변환 회로;
상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있는 충전 회로; 및
프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 외부 전자 장치를 감지하면, 상기 충전 회로를 통해, 상기 배터리의 충전에 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정하고,
상기 코일을 통해, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 상기 교류 전력을 수신하고,
상기 변환 회로를 통해, 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고,
상기 충전 회로를 통해, 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 적어도 일부 동안에, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하고,
상기 송신 전력량 및 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 수신 전력량에 적어도 기반하여 수신 효율을 산출하고, 및
상기 수신 효율에 적어도 기반하여, 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정하도록 설정된, 무선 전력 수신 장치
청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 송신 전력량과 관련된 정보의 요청을 송신하고,
상기 요청에 대한 응답으로 상기 외부 전자 장치로부터 상기 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하도록 설정된 무선 전력 수신 장치
청구항 6에 있어서, 상기 외부 전자 장치와 통신할 수 있는 통신 회로를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 통신 회로를 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 송신 전력량과 관련된 정보의 요청을 송신하고,
상기 요청에 대한 응답으로 상기 외부 전자 장치로부터 상기 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하도록 설정된 무선 전력 수신 장치
청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 수신 전력량의 변화가 지정된 범위 내에 있도록, 상기 전압 크기 또는 상기 전류량 중 적어도 하나를 조정하도록 설정된 무선 전력 수신 장치
청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 외부 전자 장치가 상기 송신 전력량을 변경하도록, 상기 외부 전자 장치에 송신 전력량 변경과 관련된 요청을 송신하도록 설정된 무선 전력 수신 장치
청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정한 상태에서 상기 수신 효율을 재산출하고,
상기 지정된 상태 또는 상기 다른 지정된 상태 중 상기 수신 효율이 더 높은 상태에 대응하는 하나로 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 조정하도록 설정된 무선 전력 수신 장치
청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 배터리를 정전류(constant current)로 충전할 때, 적어도 한 번 상기 수신 효율을 산출하는 동작을 수행하도록 설정된 무선 전력 수신 장치
청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 수신 효율이 지정된 효율 이하이면, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 상기 직류 전력을 차단하도록 설정된 무선 전력 수신 장치
무선 전력 수신 장치에 의한 전력 제어 방법에 있어서,
외부 전자 장치를 감지하면, 상기 배터리의 충전과 관련된 전류량 및 전압 크기를 포함하는 전력 상태를 지정된 상태로 설정하는 동작;
코일을 통해, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 지정된 상태에 대응하는 교류 전력을 수신하는 동작;
변환 회로를 통해 상기 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 동작;
충전 회로를 통해 상기 직류 전력을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 적어도 일부 동안에, 상기 외부 전자 장치로부터 상기 무선 전력 수신 장치로 전송하는 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하는 동작;
상기 송신 전력량 및 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 수신 전력량에 기반하여 수신 효율을 산출하는 동작; 및
상기 수신 효율에 적어도 기반하여, 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 다른 지정된 상태로 조정하는 동작을 포함하는, 전력 제어 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 수신하는 동작은,
상기 코일을 통해 상기 외부 전자 장치로 상기 송신 전력량과 관련된 정보의 요청을 송신하는 동작; 및
상기 요청에 대한 응답으로 상기 외부 전자 장치로부터 상기 송신 전력량과 관련된 정보를 수신하는 동작을 포함하는 전력 제어 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작 중 적어도 일부로, 상기 수신 전력량의 변화가 지정된 오차 범위 내에 있도록, 상기 전압 크기 또는 상기 전류량 중 적어도 하나를 조정하는 동작을 포함하는 전력 제어 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작 중 적어도 일부로 상기 외부 전자 장치가 상기 송신 전력량을 변경하도록, 상기 외부 전자 장치에 송신 전력량 변경과 관련된 요청을 송신하는 동작을 포함하는 전력 제어 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정하는 동작은,
상기 전력 상태를 상기 다른 지정된 상태로 조정한 상태에서 상기 수신 효율을 재산출하는 동작; 및
상기 지정된 상태 또는 상기 다른 지정된 상태 중 상기 수신 효율이 더 높은 상태에 대응하는 하나로 상기 충전 회로의 상기 전력 상태를 조정하는 동작
을 포함하는 전력 제어 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 수신 효율을 산출하는 동작은,
상기 배터리를 정전류 충전할 때 적어도 한번 수행되는 전력 제어 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 수신 효율이 지정된 효율 이하이면, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 상기 직류 전력을 차단하는 동작
을 더 포함하는 전력 제어 방법