KR20200099329A - Wireless power transmitting apparatus and method of the same - Google Patents

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KR20200099329A
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차대영
이준희
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided are a wireless power transmission device and an operation thereof. More particularly, the present invention relates to a technology capable of optimizing standby power of the wireless power transmission device for a vehicle. According to an embodiment of the present invention, the wireless power transmission device comprises: an operation mode control unit receiving an operation mode control signal applied from a vehicle control unit; a conversion unit operating based on the operation mode control signal; a wireless charging control unit receiving driving power from the conversion unit; and a switching unit switching on and off the driving power applied from a vehicle power supply unit and operating based on a control signal from the wireless charging control unit.

Description

무선전력 송신 장치 및 이의 동작 방법{WIRELESS POWER TRANSMITTING APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}Wireless power transmission device and its operation method {WIRELESS POWER TRANSMITTING APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}

본 실시 예는 무선전력 송신 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것으로 특히 차량용 무선전력 송신장치의 대기 전력을 최적화 할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present embodiment relates to a wireless power transmission apparatus and a method of operating the same, and more particularly, to a technology for optimizing standby power of a wireless power transmission apparatus for a vehicle.

휴대용 단말기를 차량 내에서 충전하기 위해서는 통상적으로 차량 내에 유선 충전을 위한 충전 전용 플러그를 구비하거나, 무선 충전을 위한 무선충전장치가 제공된다.In order to charge a portable terminal in a vehicle, a charging-only plug for wired charging is provided in the vehicle, or a wireless charging device for wireless charging is provided.

무선충전장치는 운전자를 비롯한 탑승자가 차량 시동 상태에서 차량 내부에 배치되는 무선 충전 장치에 충전하고자 하는 충전 대상체를 거치하여 실행할 수 있다. The wireless charging device may be executed by a driver and a passenger by placing a charging object to be charged in a wireless charging device disposed inside the vehicle while the vehicle is started.

이러한 무선충전장치는 차량이 시동상태이거나, 차량으로부터 무선충전장치에 전원 공급이 인가되는 상태에서 실행될 수 있다. 차량이 시동상태이거나 전원 공급이 이루어지는 것은 차량 내 각종 부하 계통에 전원을 공급하고 통신을 수행할 수 있는CAN(Controller Area Network) 통신 모듈을 통해 송수신되는 제어 신호에 의해 구동될 수 있다.Such a wireless charging device may be executed in a state in which the vehicle is started or a power supply is applied to the wireless charging device from the vehicle. When the vehicle is in the starting state or power is supplied, it can be driven by a control signal transmitted and received through a CAN (Controller Area Network) communication module capable of supplying power to various load systems in the vehicle and performing communication.

구체적으로 차량에는 차량 내부에 구성되는 각종 구성부들과 통신을 수행하기 위한 CAN통신 모듈을 포함하고, 특히 무선충전장치 역시 CAN통신 모듈을 포함함으로써, 차량과의 통신을 수행하게 된다. Specifically, the vehicle includes a CAN communication module for performing communication with various components configured inside the vehicle, and in particular, the wireless charging device also includes a CAN communication module, thereby performing communication with the vehicle.

무선충전장치는 CAN통신 모듈을 통하여 차량의 시동 상태 정보를 수신할 수 있고 그에 따른 무선충전장치에 구동 전원의 인가 또는 차단을 실행할 수 있다. 따라서, 차량이 슬립 모드와 같은 전력 소비를 최소화하는 상태 또는 시동이 오프된 상태에서는 무선충전장치의 동작 역시 슬립 모드와 같은 상태로 동작하게 된다.The wireless charging device can receive information on the starting state of the vehicle through the CAN communication module and can apply or cut off driving power to the wireless charging device accordingly. Accordingly, when the vehicle is in a state in which power consumption is minimized, such as in the sleep mode, or when the engine is turned off, the operation of the wireless charging device is also operated in the same state as the sleep mode.

그러나, 무선충전장치에 CAN통신 모듈은 차량의 상태 정보를 수신하기 위한 구성으로는 고가의 구성으로 이러한 CAN통신 모듈을 무선장치에 구성함으로써 제조 단가 및 제품 규격의 증가되는 문제점을 가질 수 있다. 하지만 무선충전장치에 CAN 통신 모듈을 생략하는 경우 차량과 무선충전장치간의 통신 수단이 존재하지 않게 될 수 있다 또한 그에 따른 차량과 무선충전장치간의 통신 부재로 인한 동작 제어의 문제를 초래할 수 있다.However, the CAN communication module in the wireless charging device may have a problem of increasing the manufacturing cost and product standard by configuring the CAN communication module in the wireless device as an expensive configuration for receiving vehicle status information. However, if the CAN communication module is omitted in the wireless charging device, a communication means between the vehicle and the wireless charging device may not exist. In addition, it may cause a problem of operation control due to the absence of communication between the vehicle and the wireless charging device.

본 실시 예는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 본 실시 예의 목적은 무선전력 송신장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.The present embodiment is designed to solve the problems of the prior art, and an object of the present embodiment is to provide a wireless power transmitter and a method of operating the same.

본 실시 예는 차량 내 무선전력 송신장치에 CAN 통신 모듈의 부재에도 차량과 원활한 통신을 수행할 수 있도록 하기 위한 무선전력 송신장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.The present embodiment provides a wireless power transmission device and a method of operating the wireless power transmission device for enabling smooth communication with a vehicle even in the absence of a CAN communication module in the wireless power transmission device in the vehicle.

본 실시 예는 차량의 슬립 모드에 대응하게 무선전력 송신장치의 슬립 모드 동작 시 암전류를 최소화하고 그에 따른 전력 소비를 효율적으로 개선할 수 있도록 하기 위한 무선전력 송신장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.The present embodiment provides a wireless power transmission device and a method of operating the same for minimizing dark current during a sleep mode operation of the wireless power transmission device and efficiently improving power consumption according to the sleep mode of a vehicle.

본 실시 예는 무선전력 송신장치의 제조 원가 절감 및 규격이 감소된 무선전력 송신장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.The present embodiment provides a wireless power transmitter with reduced manufacturing cost and reduced standard of a wireless power transmitter and a method of operating the same.

본 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical tasks to be achieved in the present embodiment are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned are clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this embodiment belongs from the following description. Can be.

상기와 같은 기술적 과제들을 해결하기 위하여 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치는 차량 제어부로부터 인가되는 동작 모드 제어 신호를 입력 받는 동작 모드 제어부; 상기 동작 모드 제어 신호에 기초하여 동작하는 변환부; 상기 변환부로부터 구동 전원을 입력 받는 무선충전 제어부; 차량 전원부로부터 인가되는 구동 전원을 온오프 스위칭하고, 상기 무선충전 제어부의 제어 신호에 기초하여 동작하는 스위칭부;를 포함한다.In order to solve the above technical problems, the wireless power transmission apparatus according to the present embodiment includes: an operation mode control unit receiving an operation mode control signal applied from a vehicle control unit; A conversion unit operating based on the operation mode control signal; A wireless charging control unit receiving driving power from the conversion unit; And a switching unit that switches on and off driving power applied from the vehicle power supply unit and operates based on a control signal from the wireless charging control unit.

또한 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 동작 방법은 차량 제어부로부터 동작 모드 제어 신호를 수신하는 단계; 변환부로 동작 모드 제어 신호를 출력하는 단계; 상기 동작 모드 제어 신호에 기초하여 변환부를 오프하는 단계; 상기 변환부가 오프되면 무선전력 송신장치가 슬립 모드로 동작하는 단계;를 포함한다. In addition, the method of operating the wireless power transmission apparatus according to the present embodiment includes: receiving an operation mode control signal from a vehicle controller; Outputting an operation mode control signal to a conversion unit; Turning off a conversion unit based on the operation mode control signal; And operating the wireless power transmitter in a sleep mode when the conversion unit is turned off.

본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치 및 이의 동작 방법에 대한 효과는 다음과 같다.The effects on the wireless power transmission apparatus and the operation method thereof according to the present embodiment are as follows.

본 실시 예에 따르면 차량과 통신하기 위한 통신 모듈을 구비하지 않고도 무선충전이 가능하다.According to the present embodiment, wireless charging is possible without having a communication module for communicating with a vehicle.

또한 본 실시 예에 따르면 무선전력 송신장치에 구성되는 통신 모듈을 생략함으로써, 제조 원가를 절감하면서도 차량과의 통신 기능 및 효율을 유지할 수 있다.In addition, according to the present embodiment, by omitting the communication module configured in the wireless power transmission device, it is possible to maintain a communication function and efficiency with a vehicle while reducing manufacturing cost.

또한 본 실시 예에 따르면 무선전력 송신장치의 동작 상태가 슬립 모드로 동작 시 암전류를 최소화함으로써, 소비 전력의 효율을 증대시킬 수 있다.In addition, according to the present exemplary embodiment, the dark current is minimized when the wireless power transmitter operates in the sleep mode, thereby increasing the efficiency of power consumption.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. will be.

이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 에에 관한 이해를 돕기 위한 것으로 상세한 설명과 함께 본 실시 예들을 제공한다. 다만 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 따른 차량용 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 과전압 보호 회로부의 등가 회로도이다.
도 4는 본 실시 예에 따른 동작 모드 제어부의 등가 회로도이다.
도 5는 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 동작 흐름도이다.The accompanying drawings are provided to aid in understanding of this embodiment and provide the embodiments together with a detailed description. However, the technical features of the present embodiment are not limited to a specific drawing, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a block diagram illustrating a wireless charging system for a vehicle according to the present embodiment.
2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to the present embodiment.
3 is an equivalent circuit diagram of an overvoltage protection circuit part of the wireless power transmitter according to the present embodiment.
4 is an equivalent circuit diagram of an operation mode controller according to the present embodiment.
5 is a flowchart illustrating an operation of the wireless power transmitter according to the present embodiment.

이하, 실시 예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which the embodiments are applied will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves.

이상에서, 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiment are described as being combined into one or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the constituent elements may be selectively combined and operated in one or more. In addition, although all the components may be implemented as one independent hardware, a program module that performs some or all functions combined in one or more hardware by selectively combining some or all of the components. It may be implemented as a computer program having

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤) "에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤) "는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of the embodiment, in the case of being described as being formed in "top (top) or bottom (bottom)", "before (front) or after (back)" of each component, "top (top) or bottom (Below)" and "before (front) or after (back)" include both components formed by direct contact with each other or one or more other components being disposed between the two components.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms such as "include", "consist of" or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded unless otherwise stated, excluding other components It should not be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as matters apparent to those skilled in the art with respect to related known technologies, detailed descriptions thereof will be omitted.

실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In the description of the embodiment, the apparatus for transmitting wireless power on the wireless power charging system is a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter for convenience of description. , Wireless power transmission device, wireless power transmitter, wireless charging device, etc. will be used in combination. In addition, as an expression for a device that receives wireless power from a wireless power transmitter, for convenience of description, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a wireless power receiver, a receiver terminal, a receiver, a receiver, a receiver Terminals and the like may be used interchangeably.

실시 예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스탠드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다. The wireless charging device according to the embodiment may be composed of a pad type, a cradle type, an AP (Access Point) type, a small base station type, a stand type, a ceiling embedded type, a wall mounted type, etc., and one transmitter receives a plurality of wireless power. It can also transmit power to the device.

일 예로, 무선 전력 송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 적용되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선 전력 송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다. For example, the wireless power transmitter can be used not only by being placed on a desk or a table, but also being developed and applied for automobiles and used in a vehicle. The wireless power transmitter installed in the vehicle may be provided in the form of a cradle that can be conveniently and stably fixed and mounted.

실시 예에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시 예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다. The terminal according to the embodiment is a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, an MP3 player, and an electric device. It may be used for small electronic devices such as toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controls, floats, etc., but is not limited thereto, and a mobile device device capable of charging a battery by mounting a wireless power receiving means according to an embodiment (hereinafter, "device" It is sufficient if it is called.), and the terms terminal or device may be used interchangeably. The wireless power receiver according to another embodiment may also be mounted on a vehicle, an unmanned aerial vehicle, or an air drone.

실시 예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless power receiver according to the embodiment may be equipped with at least one wireless power transmission method, and may simultaneously receive wireless power from two or more wireless power transmitters. Here, the wireless power transmission method may include at least one of the electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, and RF wireless power transmission method.

일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.In general, a wireless power transmitter and a wireless power receiver constituting a wireless power system may exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth Low Energy (BLE) communication. Here, in-band communication and BLE communication may be performed using a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and a phase modulation method, and the like. For example, the wireless power receiver may transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by switching ON/OFF the current induced through the receiving coil in a predetermined pattern to generate a feedback signal. Information transmitted by the wireless power receiver may include various state information including received power strength information. In this case, the wireless power transmitter may calculate charging efficiency or power transmission efficiency based on the received power intensity information.

도 1은 본 실시 예에 따른 차량용 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system for a vehicle according to the present embodiment.

도 1을 참조하면, 차량용 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선전력 송신장치(100), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선전력 수신장치(1000) 및 차량(1) 내에 구성되는 무선전력 송신장치(100)와 연결되며 상기 차량의 상태를 전반적으로 제어하기 위한 차량 구동부(10)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless power charging system for a vehicle includes a wireless power transmission device 100 for transmitting power wirelessly, a wireless power receiving device 1000 for receiving the transmitted power, and a wireless power configured in the vehicle 1 It is connected to the transmission device 100 and may be composed of a vehicle driving unit 10 for overall control of the state of the vehicle.

무선전력 송신장치(100)는 차량 구동부(10)로부터 차량의 동작 상태 정보를 획득하고, 그에 따라 슬립 모드 또는 충전 모드와 같이 동작 할 수 있다. 특히 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치(100)는 차량 구동부(10)와 통신하기 위한 통신 모듈을 생략한 구성으로, 차량 구동부(10)와 직접 연결되어 상기 차량 구동부(10)의 동작 상태 정보를 획득할 수 있다.The wireless power transmission apparatus 100 may obtain information on the operation state of the vehicle from the vehicle driving unit 10, and accordingly operate in a sleep mode or a charging mode. In particular, the wireless power transmission apparatus 100 according to the present embodiment omits the communication module for communicating with the vehicle driving unit 10, and is directly connected to the vehicle driving unit 10 to provide information on the operation state of the vehicle driving unit 10. Can be obtained.

차량 구동부(10)는 차량(1)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 구성부를 포함할 수 있다. 특히 차량 구동부(10)는 본 실시 예에 따라 무선전력 송신장치(100)와 연결되어, 차량의 동작 상태 정보를 전송하여 그에 따른 무선전력 송신장치(100)의 동작 상태가 결정되도록 할 수 있다.The vehicle driving unit 10 may include a component for controlling the overall operation of the vehicle 1. In particular, the vehicle driving unit 10 may be connected to the wireless power transmission apparatus 100 according to the present embodiment, and transmit operation state information of the vehicle so that the operation state of the wireless power transmission apparatus 100 is determined accordingly.

도 2는 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 과전압 보호 회로부의 등가 회로도이고, 도 4는 본 실시 예에 따른 동작 모드 제어부의 등가 회로도이다.2 is a block diagram for explaining the structure of the wireless power transmission apparatus according to the present embodiment, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the overvoltage protection circuit unit of the wireless power transmission apparatus according to the present embodiment, and FIG. 4 is It is an equivalent circuit diagram of the operation mode control unit according to this.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시 예는 차량용 무선전력 송신장치의 구성으로써, 차량 내에 차량 구동부(10) 및 무선전력 송신장치(100)의 구성을 포함할 수 있다.2 to 4, the present embodiment is a configuration of a wireless power transmission device for a vehicle, and may include a configuration of a vehicle driving unit 10 and a wireless power transmission device 100 in a vehicle.

차량 구동부(10)는 전원부(11) 및 차량 제어부(12)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 차량의 구성은 본 실시 예와 관련된 구성부를 한정하여 설명하기 위한 것으로, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수 있다. The vehicle driving unit 10 may include a power supply unit 11 and a vehicle control unit 12. The configuration of the vehicle described above is intended to limit and describe the components related to the present embodiment, and may include more or less components.

전원부(11)는 무선전력 송신장치(100)에 구동 전원을 제공할 수 있다. 전원부(11)는 차량에 내장된 배터리에 해당될 수 있고, 또는 외부 전원일 수 있다. 또한 실시 예는 전원부(11)가 차량 내에 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 이에 제한되지 않으며, 상기 전원부(11)가 무선전력 송신장치(100)에 내장된 배터리에 해당될 수 있다. 또한 상기 전원부(11)가 무선전력 송신장치(100)의 전원부(미도시)에 구동 전원을 공급하기 위한 외부 전원일 수도 있다. The power supply 11 may provide driving power to the wireless power transmission device 100. The power supply unit 11 may correspond to a battery built into the vehicle or may be an external power source. In addition, the embodiment has been described for example that the power supply 11 is formed in a vehicle, but is not limited thereto, and the power supply 11 may correspond to a battery built in the wireless power transmission device 100. In addition, the power supply 11 may be an external power supply for supplying driving power to a power supply (not shown) of the wireless power transmitter 100.

차량 제어부(12)는 차량의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 차량 제어부(12)는 칩셋으로 구성될 수 있고, 상기 칩셋에 구성되는 복수의 핀 중 하나 또는 그 이상을 무선전력 송신장치와 통신하기 위한 것으로 정의할 수 있다. The vehicle controller 12 may control the overall operation of the vehicle. The vehicle control unit 12 may be configured as a chipset, and one or more of a plurality of pins configured in the chipset may be defined as communicating with a wireless power transmission device.

구체적으로 차량 제어부(12)는 도3에 도시된 바와 같이 칩셋으로 구성될 수 있다. 상기 차량 제어부(12) 칩셋에는 복수의 제어핀(예를 들어, 제 1 내지 제14 핀)을 구성할 수 있다. 상기 복수의 제어핀은 무선전력 송신장치(100)와 연결하기 위한 하나 또는 복수의 핀을 정의할 수 있다. 본 실시 예에서는 무선전력 송신장치(100)와 연결하기 위해 정의되는 차량 제어부(12)의 핀은 차량의 슬립 모드 진입 신호를 제공하기 위한 것으로, 차량이 슬립 모드 진입 시 슬립 모드 진입 정보를 무선전력 송신장치(100)에 제공하기 위한 것이다. 여기서, 차량의 슬립 모드는 전력 소비를 최소화하는 상태 또는 시동이 오프된 상태를 포함한다. 본 실시 예에서는 차량 제어부(12)의 칩셋 핀 중 7번핀을 무선전력 송신장치(100)와 연결하는 것으로 예를 들어 설명하였다. 그러나 이는 한정되지 않으며, 차량 제어부의 칩셋에 구성되는 핀 중 하나 또는 복수개가 무선전력 송신장치(100)와 연결하기 위한 것으로 정의될 수 있다. 또한 본 실시 예에서는 차량 제어부(12)의 칩셋에 구성되는 핀을 제1 내지 제14 핀을 도시하였으나 이는 한정되지 않으며, 칩셋의 규격에 따라 다양하게 구성될 수 있다.Specifically, the vehicle control unit 12 may be configured with a chipset as shown in FIG. 3. A plurality of control pins (eg, first to fourteenth pins) may be configured in the vehicle controller 12 chipset. The plurality of control pins may define one or a plurality of pins for connection with the wireless power transmission device 100. In this embodiment, the pin of the vehicle control unit 12 defined to connect with the wireless power transmission device 100 is to provide a signal for entering the sleep mode of the vehicle, and when the vehicle enters the sleep mode, information about entering the sleep mode is wireless power. It is to be provided to the transmission device 100. Here, the sleep mode of the vehicle includes a state in which power consumption is minimized or a state in which the engine is turned off. In this embodiment, it has been described as an example that pin 7 of the chipset pins of the vehicle control unit 12 is connected to the wireless power transmission device 100. However, this is not limited, and one or a plurality of pins configured in the chipset of the vehicle control unit may be defined as being for connecting with the wireless power transmission device 100. In addition, in the present embodiment, pins configured in the chipset of the vehicle control unit 12 are illustrated as first to fourteenth pins, but this is not limited and may be variously configured according to the specifications of the chipset.

차량 제어부(12)는 무선전력 송신장치(100)와 칩셋의 핀으로 연결되고, 상기 핀은 무선전력 송신장치(100)의 보호회로부(110) 및 동작 모드 제어부(120)와 연결될 수 있다. 실시 예에 따라 차량 제어부(12)는 무선 전력 송신 장치(100)의 제1 보호회로부(110) 또는 제2 보호 회로부(150) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 즉, 차량 제어부(12)는 본 실시 예에 따라 차량의 슬립 모드 진입 정보를 무선전력 송신장치(100)에 제공하기 위해 칩셋의 핀으로 무선전력 송신장치(100)와 연결된다. 이때 무선전력 송신장치(100)의 동작 모드 제어부(120)와 연결됨으로써, 차량의 슬립 모드 상태에 따른 무선전력 송신장치(100)의 슬립 모드 상태를 제어할 수 있다.The vehicle control unit 12 is connected to the wireless power transmission device 100 and a pin of the chipset, and the pin may be connected to the protection circuit unit 110 and the operation mode control unit 120 of the wireless power transmission device 100. According to an embodiment, the vehicle control unit 12 may be connected to at least one of the first protection circuit unit 110 or the second protection circuit unit 150 of the wireless power transmission device 100. That is, the vehicle control unit 12 is connected to the wireless power transmission device 100 through a pin of the chipset in order to provide information on entering the sleep mode of the vehicle to the wireless power transmission device 100 according to the present embodiment. At this time, by being connected to the operation mode controller 120 of the wireless power transmitter 100, the sleep mode state of the wireless power transmitter 100 may be controlled according to the sleep mode state of the vehicle.

차량 구동부(10)와 연결되어 차량의 슬립 모드 진입에 따라 동작이 제어되는 무선전력 송신장치(100)는 보호회로부(110, 150), 동작모드 제어부(120), 변환부 (LDO: Low Drop Out)(130), 무선충전 제어부(140), 스위치부(160), 컨버터(170), 인버터(180) 및 송신코일(190)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선전력 송신장치(100)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성요소를 포함하여 구성될 수 있다.The wireless power transmitter 100, which is connected to the vehicle driving unit 10 and controls the operation according to the vehicle entering the sleep mode, includes the protection circuit units 110 and 150, the operation mode control unit 120, and the conversion unit (LDO: Low Drop Out). ) 130, the wireless charging control unit 140, the switch unit 160, the converter 170, the inverter 180, and may be configured to include a transmission coil (190). The configuration of the wireless power transmission apparatus 100 is not necessarily an essential configuration, and may include more or less components.

보호 회로부(110, 150)는 차량 구동부(10)로부터 인가되는 구동 전원 및 노이즈로부터 무선전력 송신장치(100)를 보호할 수 있다. 본 실시 예에 따른 보호 회로부(110, 160)는 제1 보호회로부(110)와 제2 보호회로부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. The protection circuit units 110 and 150 may protect the wireless power transmitter 100 from driving power and noise applied from the vehicle driving unit 10. The protection circuit units 110 and 160 according to the present embodiment may include a first protection circuit unit 110 and a second protection circuit unit 150.

제1 보호회로부(110)는 차량 제어부(12) 칩셋의 핀과 연결되고, 상기 차량 제어부(12)로부터 인가되는 과전압으로부터 동작모드 제어부(120)를 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로 제1 보호회로부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량 제어부(12)의 칩셋에서 연장되는 핀과 연결될 수 있다. 제1 보호회로부(110)는 다이오드(D1, D104), 저항(R9, R3) 및 커패시터(C119)를 포함하여 구성될 수 있다.The first protection circuit unit 110 is connected to a pin of the vehicle control unit 12 chipset and may perform a function of protecting the operation mode control unit 120 from overvoltage applied from the vehicle control unit 12. Specifically, the first protection circuit unit 110 may be connected to a pin extending from the chipset of the vehicle control unit 12 as shown in FIG. 3. The first protection circuit unit 110 may include diodes D1 and D104, resistors R9 and R3, and a capacitor C119.

제1 보호회로부(110)의 다이오드(D1, D104)는 차량 제어부(12)로부터 인가되는 순간적인 과전압으로부터 동작모드 제어부(170)의 파손을 억제할 수있다. 구체적으로 다이오드(D104)는 소정 전압 이상에 대한 전압을 항복(Breakdown) 현상을 이용하여 접지로 바이패스(bypass) 시킴으로써 고전압으로부터 동작모드 제어부(120) 및 무선전력 송신장치(100)를 보호하게 된다.The diodes D1 and D104 of the first protection circuit unit 110 may suppress damage to the operation mode controller 170 from an instantaneous overvoltage applied from the vehicle controller 12. Specifically, the diode D104 protects the operation mode controller 120 and the wireless power transmission device 100 from high voltage by bypassing the voltage for a predetermined voltage or higher to the ground by using a breakdown phenomenon. .

또한 제1 보호회로부(110)는 차량 제어부(12)의 칩셋으로부터 인가되는 슬립모드 제어신호의 노이즈 유입을 방지할 수 있다. 구체적으로 커패시터(C119)는 차량 제어부(12)로부터 수신되는 슬립모드 제어신호에 포함되는 노이즈를 억제하기 위한 기능을 수행할 수 있다.In addition, the first protection circuit unit 110 may prevent noise from entering the sleep mode control signal applied from the chipset of the vehicle control unit 12. Specifically, the capacitor C119 may perform a function of suppressing noise included in the sleep mode control signal received from the vehicle controller 12.

한편 상기 제1 보호회로부(110)와 구분되어 구성되는 제2 보호회로부(150)는 차량 구동부(10)의 전원부(11)로부터 무선전력 송신장치(100)의 구동 전원을 제공받을 수 있다. 제2 보호회로부(150)는 상기 전원부(11)로부터 인가되는 순간적인 과전압으로부터 무선전력 송신장치(100)를 보호할 수 있다. 구체적으로 제2 보호회로부(150)는 제1 보호회로부(110)와 유사한 구성을 포함할 수 있다. 또한 제2 보호회로부(150)는 전원부(11)로부터 인가되는 구동 전원으로부터 동작 모드 제어부(120), 스위치부(160), 변환부(130) 중 적어도 하나를 보호할 수 있다.Meanwhile, the second protection circuit unit 150 configured to be separated from the first protection circuit unit 110 may receive driving power of the wireless power transmission device 100 from the power supply unit 11 of the vehicle driving unit 10. The second protection circuit unit 150 may protect the wireless power transmission device 100 from an instantaneous overvoltage applied from the power supply unit 11. Specifically, the second protection circuit unit 150 may include a configuration similar to the first protection circuit unit 110. In addition, the second protection circuit unit 150 may protect at least one of the operation mode control unit 120, the switch unit 160, and the conversion unit 130 from driving power applied from the power unit 11.

동작모드 제어부(120)는 상기 제1 보호회로부(110)와 연결될 수 있다. 구체적으로 동작모드 제어부(120)는 차량 제어부(12)로부터 슬립모드 제어신호를 수신할 수 있다. 동작모드 제어부(120)는 차량 제어부(12)로부터 수신되는 슬립모드 제어신호를 감지하고, 변환부(130)로 슬립모드 제어신호를 출력함으로써, 상기 변환부(130)가 오프되도록 할 수 있다. 또한 동작모드 제어부(120)는 차량 제어부(12)를 통하여 수신되는 제어 신호에 기초하여 슬립모드로 동작 중인 무선전력 송신장치(100)의 동작 모드를 웨이크업 모드로 전환할 수 있다. 즉, 동작모드 제어부(120)는 차량 제어부(12)를 통하여 수신되는 동작 모드 제어 신호에 기초하여 무선전력 송신장치(100)의 동작 모드가 제어될 수 있다.The operation mode control unit 120 may be connected to the first protection circuit unit 110. Specifically, the operation mode controller 120 may receive a sleep mode control signal from the vehicle controller 12. The operation mode control unit 120 detects the sleep mode control signal received from the vehicle control unit 12 and outputs the sleep mode control signal to the conversion unit 130 to turn off the conversion unit 130. In addition, the operation mode control unit 120 may switch the operation mode of the wireless power transmission apparatus 100 operating in the sleep mode to the wakeup mode based on a control signal received through the vehicle control unit 12. That is, the operation mode control unit 120 may control the operation mode of the wireless power transmission apparatus 100 based on the operation mode control signal received through the vehicle control unit 12.

동작모드 제어부(120)는 도 4에 도시된 바와 같은 등가회로를 포함할 수 있다. 동작모드 제어부(120)는 제1 입력단자(SLEEP_IN), 제2 입력단자(VBAT_IN) 및 저항(R12)을 포함할 수 있다.The operation mode control unit 120 may include an equivalent circuit as shown in FIG. 4. The operation mode controller 120 may include a first input terminal (SLEEP_IN), a second input terminal (VBAT_IN), and a resistor (R12).

제1 입력 단자(SLEEP_IN)는 차량 제어부(12)로부터 슬립모드 제어신호를 입력 받을 수 있다. 구체적으로 제1 입력 단자(SLEEP_IN)는 제1 보호회로부(110)를 통하여 차량 제어부(12)로부터 수신되는 슬립모드 제어신호를 수신할 수 있다.The first input terminal SLEEP_IN may receive a sleep mode control signal from the vehicle controller 12. Specifically, the first input terminal SLEEP_IN may receive a sleep mode control signal received from the vehicle controller 12 through the first protection circuit unit 110.

제2입력 단자(VBAT_IN)은 전원부(11)와 연결되거나 무선전력 송신장치(100)에 구동 전원을 인가하기 위한 수단(미도시)과 연결될 수 있다. 제2 입력 단자(VBAT_IN)는 무선전력 송신장치(100)로 인가되는 구동 전원을 수신하고, 상기 구동 전원을 무선전력 송신장치(100)의 동작 모드에 따라 변환부(130)로 제공하거나 동작 모드 제어부(120)의 저항(R12)을 통하여 접지(GND)로 출력할 수 있다. The second input terminal VBAT_IN may be connected to the power supply 11 or a means (not shown) for applying driving power to the wireless power transmission device 100. The second input terminal (VBAT_IN) receives driving power applied to the wireless power transmission device 100, and provides the driving power to the conversion unit 130 according to the operation mode of the wireless power transmission device 100 or The output may be output to the ground GND through the resistor R12 of the controller 120.

구체적으로 동작 모드 제어부(120)는 무선 충전 모드 또는 무선 충전 대기 모드 시에는 제1 입력 단자(SLEEP_IN)에는 High 신호가 입력되면, 제2 입력 단자(VBAT_IN)를 통해 입력되는 구동 전원을 VIN 단자를 통해 변환부(130)로 출력하게 된다. 즉, 동작모드 제어부(120)는 슬립 모드가 아닌 경우 구동 전원을 변환부(130)로 출력하여 무선충전 제어부(140)에 무선전력 송신장치(100)의 동작을 위한 전력이 인가되도록 할 수 있다. Specifically, when a high signal is input to the first input terminal (SLEEP_IN) in the wireless charging mode or the wireless charging standby mode, the operation mode controller 120 transmits the driving power input through the second input terminal (VBAT_IN) to the VIN terminal. It is output to the conversion unit 130 through. That is, when the operation mode control unit 120 is not in the sleep mode, the operation mode control unit 120 may output driving power to the conversion unit 130 so that power for the operation of the wireless power transmitter 100 is applied to the wireless charging control unit 140. .

반면, 동작 모드 제어부(120)는 차량 제어부(12)를 통하여 슬립 모드 제어 신호가 입력되면, 제1 입력 단자(SLEEP_IN)에는 LOW 신호가 입력되고, 제2 입력 단자(VBAT_IN)를 통해 입력되는 구동 전원은 저항(R12)을 통하여 접지(GND)로 출력될 수 있다. 따라서 제2 입력 단자(VBAT_IN)을 통해 입력되는 구동 전원은 VIN 단자를 통해 변환부(130)로 전력이 인가되지 않게 되며, 그에 따라 변환부(130)의 동작이 오프되도록 할 수 있다.On the other hand, when the sleep mode control signal is input through the vehicle control unit 12, the operation mode control unit 120 inputs a LOW signal to the first input terminal (SLEEP_IN), and is driven through the second input terminal (VBAT_IN). Power may be output to the ground GND through the resistor R12. Accordingly, the driving power input through the second input terminal VBAT_IN is not applied to the conversion unit 130 through the VIN terminal, and accordingly, the operation of the conversion unit 130 may be turned off.

변환부(LDO: Low Drop Out)(130)는 전원부(11)로부터 공급되는 직류(DC)전력을 특정 세기의 직류(DC) 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로 변환부(130)는 전원부(11)로부터 인가되는 구동 전원에 대하여 무선전력 송신장치(100)의 동작을 위한 전압값으로 변환할 수 있다. 일 예로, 변환부(130)는 구동 전원으로 인가되는 12V의 전력을 5.0V 및 3.3V의 값으로 전압 강하할 수 있다. 이때 변환부(130)는 12V의 전력을 5.0V로 변환하기 위한 제1 변환부와 상기 제1 변환부에서 변환된 5.0V의 전력을 3.3V로 변환하기 위한 제2 변환부로 구성될 수 있다. The conversion unit (LDO: Low Drop Out) 130 may perform a function of converting direct current (DC) power supplied from the power supply unit 11 into direct current (DC) power of a specific strength. Specifically, the conversion unit 130 may convert the driving power applied from the power supply unit 11 into a voltage value for the operation of the wireless power transmission apparatus 100. For example, the conversion unit 130 may voltage drop the power of 12V applied as the driving power to 5.0V and 3.3V. In this case, the conversion unit 130 may include a first conversion unit for converting the power of 12V to 5.0V and a second conversion unit for converting the power of 5.0V converted by the first conversion unit to 3.3V.

변환부(130)는 동작모드 제어부(120)로부터 슬립모드 제어 신호가 수신되면, 그 동작을 오프(OFF)할 수 있다. 구체적으로 동작모드 제어부(120)가 차량 제어부(12)를 통하여 슬립모드 제어 신호를 수신하여 변환부(130)로 구동 전원이 인가되지 않으면, 변환부(130)는 그 동작을 오프할 수 있다. 즉, 변환부(130)는 동작모드 제어부(120)로부터 입력 전압이 감지되지 않으면 그 동작이 오프될 수 있다.When the sleep mode control signal is received from the operation mode controller 120, the conversion unit 130 may turn off the operation. Specifically, when the operation mode control unit 120 receives the sleep mode control signal through the vehicle control unit 12 and the driving power is not applied to the conversion unit 130, the conversion unit 130 may turn off the operation. That is, the conversion unit 130 may be turned off when the input voltage is not detected by the operation mode control unit 120.

한편, 본 실시 예에서는 동작모드 제어부(120)가 변환부(130)로 전력을 인가하지 않는 경우 상기 변환부(130)가 오프되도록하는 것을 설명하였다. 그러나, 동작모드 제어부(120)를 생략하고, 제1 보호회로부(110)를 통해 수신되는 슬립모드 제어 신호(LOW)를 변환부(130)가 수신함으로써, 상기 변환부(130)의 동작을 오프하도록 할 수 있다. 또는 동작모드 제어부(120)가 제1 보호회로부(150)를 통해 입력되는 슬립모드 제어신호를 변환부(130)로 바이패스하도록 구성할 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, it has been described that the conversion unit 130 is turned off when the operation mode control unit 120 does not apply power to the conversion unit 130. However, by omitting the operation mode control unit 120 and receiving the sleep mode control signal LOW received through the first protection circuit unit 110, the conversion unit 130 turns off the operation of the conversion unit 130. You can do it. Alternatively, the operation mode control unit 120 may be configured to bypass the sleep mode control signal input through the first protection circuit unit 150 to the conversion unit 130.

무선충전 제어부(140)는 송신 코일(190)을 통해 무선전력 수신장치(미도시)에 전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 무선충전 제어부(140)는 무선전력 송신장치(100)의 동작 모드를 제어할 수 있다. 구체적으로 차량 제어부(12)를 통하여 수신되는 슬립모드 제어신호에 기초하여 무선전력 송신장치(100)의 동작모드를 슬립모드로 전환할 수 있다. 일 예로, 무선충전 제어부(140)는 무선 충전 모드 또는 무선 충전 대기 모드 또는 슬립 모드로 무선전력 송신장치의 동작 모드를 제어할 수 있다. 본 실시 예에 따른 슬립모드는 무선 충전 동작 모드 또는 무선 충전 대기 모드 중에 슬립모드로 전환할 수 있다. 이때 슬립모드는 무선 충전 동작 모드 또는 무선 충전 대기 모드가 중지되며 무선전력 송신장치에는 슬립 모드에 따른 암전류만 도통되는 상태일 수 있다.The wireless charging control unit 140 may control to transmit power to a wireless power receiving device (not shown) through the transmission coil 190. The wireless charging control unit 140 may control an operation mode of the wireless power transmission device 100. Specifically, the operation mode of the wireless power transmitter 100 may be switched to the sleep mode based on the sleep mode control signal received through the vehicle control unit 12. For example, the wireless charging control unit 140 may control the operation mode of the wireless power transmitter in a wireless charging mode, a wireless charging standby mode, or a sleep mode. The sleep mode according to the present embodiment may be switched to the sleep mode during the wireless charging operation mode or the wireless charging standby mode. In this case, the sleep mode may be a state in which the wireless charging operation mode or the wireless charging standby mode is stopped, and only the dark current according to the sleep mode is conducted to the wireless power transmitter.

무선충전 제어부(140)는 슬립모드 제어 신호에 따라 변환부(130)가 오프되면, 함께 오프될 수 있다. 구체적으로 차량 제어부(12)를 통하여 입력되는 슬립모드 제어신호가 동작 모드 제어부(120)를 통해 변환부(130)로 출력되면, 상기 변환부(130)가 오프된다. 이후 상기 변환부(130)가 오프됨에 따라 무선충전 제어부(140)로 인가되는 전력 및 제어 신호가 감지되지 않음에 따라 상기 무선충전 제어부(140)는 슬립모드를 감지고 그 동작을 오프하게 된다. 이후 무선충전 제어부(140)는 동작 오프 시 상기 동작 오프 상태에 따른 무선전력 송신장치(100)의 구성부들을 오프하기 위한 동작 오프 제어신호를 출력할 수 있다. 따라서, 무선전력 송신장치(100)는 구성부들이 무선충전 제어부(140)의 제어신호에 기초하여 동작을 오프함에 따라 무선충전 제어부(140) 및 구성부들이 모두 오프되는 슬립모드로 동작할 수 있다.When the conversion unit 130 is turned off according to the sleep mode control signal, the wireless charging control unit 140 may be turned off together. Specifically, when the sleep mode control signal input through the vehicle control unit 12 is output to the conversion unit 130 through the operation mode control unit 120, the conversion unit 130 is turned off. Thereafter, as the conversion unit 130 is turned off, power applied to the wireless charging control unit 140 and a control signal are not detected, and the wireless charging control unit 140 detects the sleep mode and turns off the operation. Thereafter, when the operation is turned off, the wireless charging control unit 140 may output an operation off control signal for turning off the components of the wireless power transmission apparatus 100 according to the operation off state. Accordingly, the wireless power transmission apparatus 100 may operate in a sleep mode in which both the wireless charging control unit 140 and the constituent units are turned off as the constituent units turn off the operation based on the control signal of the wireless charging control unit 140. .

또는 상기 무선충전 제어부(140)가 오프됨에 따라 스위치부(160)의 동작 역시 오프되어 제2 보호회로부(150)를 통해 인가되는 전압을 차단하게 된다. 따라서, 무선전력 송신장치(100)는 구성부들은 오프된다. 예를 들어, 암전류만 도통되는 상태의 슬립모드로 동작할 수 있다.Alternatively, as the wireless charging control unit 140 is turned off, the operation of the switch unit 160 is also turned off to block a voltage applied through the second protection circuit unit 150. Accordingly, the components of the wireless power transmission apparatus 100 are turned off. For example, it can operate in a sleep mode in which only dark current is conducted.

스위치부(160)는 전원부(11)를 통해 인가되는 구동 전원을 온오프 스위칭하고, 상기 무선충전 제어부(140)가 오프되는 슬립 모드 동작 시 오프되도록 스위칭할 수 있다. 스위치부(160)는 무선 충전 모드 또는 무선 충전 대기 모드 동작 시 스위치부(160)를 온하여 전원부(11) 및 제2 보호회로부(150)를 통해 인가되는 구동 전원이 무선전력 송신장치(100)로 도통되도록 할 수 있다. 스위치부(160)는 제2 보호회로부(150)에 과전압이 감지되는 경우 오프되도록 스위칭하여 과전압으로부터 무선전력 송신장치(100)를 보호할 수 있다. 구체적으로, 무선충전 제어부(140)는 제2 보호회로부(150)에서 과전압이 감지되는 지를 확인할 수 있다. 이때 무선충전 제어부(140)는 제2 보호회로부(150)를 통해 과전압이 감지되면, 스위칭부(160)에 스위치 오프 제어 신호를 출력하여 상기 과전압이 무선전력 송신장치(100)에 유입되지 않도록 차단할 수 있다.The switch unit 160 may switch the driving power applied through the power unit 11 on and off, and switch the wireless charging control unit 140 to be turned off during a sleep mode operation in which the wireless charging control unit 140 is turned off. The switch unit 160 turns on the switch unit 160 when operating in the wireless charging mode or the wireless charging standby mode so that the driving power applied through the power supply unit 11 and the second protection circuit unit 150 is transferred to the wireless power transmission device 100 Can be made to conduct. The switch unit 160 may switch the second protection circuit unit 150 to be turned off when an overvoltage is sensed to protect the wireless power transmitter 100 from the overvoltage. Specifically, the wireless charging control unit 140 may check whether an overvoltage is detected by the second protection circuit unit 150. At this time, when the overvoltage is detected through the second protection circuit unit 150, the wireless charging control unit 140 outputs a switch-off control signal to the switching unit 160 to block the overvoltage from entering the wireless power transmission device 100. I can.

한편, 스위치부(160)는 무선전력 송신장치(100)의 동작 모드에 따라 오프되도록 스위칭할 수 있다. 구체적으로 스위치부(160)는 무선충전 제어부(140)가 오프되는 슬립모드 동작 시 스위치부(160)를 오프되도록 스위칭하여 제2 보호회로부(150)를 통해 인가되는 구동 전원이 무선전력 송신장치(100)로 인가되지 않도록 차단할 수 있다. 슬립모드 동작에 따른 스위치부(160)의 동작은 무선충전 제어부(140)가 오프되면 제어신호 미입력에 따라 오프되도록 동작할 수 있다. 또는 무선충전 제어부(140)가 슬립모드 시 오프될 때 슬립모드 제어신호를 출력함으로써, 상기 슬립모드 제어 신호에 따라 상기 스위치부(160)가 오프되도록 할 수 있다.Meanwhile, the switch unit 160 may switch to be turned off according to an operation mode of the wireless power transmission apparatus 100. Specifically, the switch unit 160 switches the switch unit 160 to be turned off during the sleep mode operation in which the wireless charging control unit 140 is turned off, so that the driving power applied through the second protection circuit unit 150 is transferred to the wireless power transmission device ( 100) can be blocked from being applied. The operation of the switch unit 160 according to the sleep mode operation may be operated so that when the wireless charging control unit 140 is turned off, it is turned off according to a non-input control signal. Alternatively, by outputting a sleep mode control signal when the wireless charging control unit 140 is turned off during the sleep mode, the switch unit 160 may be turned off according to the sleep mode control signal.

컨버터(170)는 스위치부(160)의 스위칭 동작에 따라 전원부(11)로부터 인가되는 전원의 전압을 감압할 수 있다. 스위치부(160)가 온되면, 구동 전원을 인가받고, 상기 구동 전원을 무선전력 전송을 위한 전압으로 변환할 수 있다. 한편, 컨버터(170)는 스위치부(160)가 오프되면, 구동 전원의 인가가 차단될 수 있다. 본실시 예에 따른 컨버터(170)는 벅 컨버터(BUCK Converter)을포함할 수 있다.The converter 170 may reduce the voltage of power applied from the power supply 11 according to the switching operation of the switch 160. When the switch unit 160 is turned on, driving power may be applied and the driving power may be converted into a voltage for wireless power transmission. Meanwhile, in the converter 170, when the switch unit 160 is turned off, application of the driving power may be cut off. The converter 170 according to the present embodiment may include a buck converter.

인버터(180)는 컨버터(170)로부터 출력되는 DC전력 신호를 특정 주파수를 갖는 교류(AC)성분이 삽입된 AC전력 신호를 생성하여 송신코일(190)로 전송할 수 있다.The inverter 180 may generate an AC power signal into which an AC component having a specific frequency is inserted from the DC power signal output from the converter 170 and transmit it to the transmission coil 190.

송신코일(190)은 적어도 하나의 송신 코일을 포함할 수 있다. 송신코일(190)은 인버터(180)를 통해 수신된 AC전력 신호를 수신기로 송출할 수 있다.The transmission coil 190 may include at least one transmission coil. The transmission coil 190 may transmit the AC power signal received through the inverter 180 to a receiver.

이하 도 5에서는 상기의 차량용 무선충전 시스템의 구성에 따른 무선전력 송신장치의 동작을 상세하게 설명한다.In FIG. 5, the operation of the wireless power transmission apparatus according to the configuration of the wireless charging system for a vehicle will be described in detail.

도 5는 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치의 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation of the wireless power transmitter according to the present embodiment.

도 5를 참조하면, 무선전력 송신장치(100)는 충전 모드로 동작할 수 있다.(S510) 무선전력 송신장치(100)는 무선전력 수신장치에 전력을 전송하는 무선 충전 모드로 동작할 수 있다. 또는 무선전력 수신장치에 전력을 전송하는 충전 모드가 아닌 무선전력 수신장치의 거치를 대기하는 대기 모드로 동작할 수 있다.Referring to FIG. 5, the wireless power transmitter 100 may operate in a charging mode. (S510) The wireless power transmitter 100 may operate in a wireless charging mode that transmits power to the wireless power receiver. . Alternatively, the wireless power receiver may operate in a standby mode waiting for the installation of the wireless power receiver rather than a charging mode for transmitting power to the wireless power receiver.

무선전력 송신장치(100)는 차량 제어부(12)를 통해 동작 모드 제어 신호를 수신할 수 있다.(S520) 무선전력 송신장치(100)는 차량 제어부(12)와 연결된 핀을 통하여 차량 동작 모드가 슬립 모드로 전환됨에 무선전력 송신장치(100)의 슬립 모드 전환 요청 신호를 수신할 수 있다.The wireless power transmission device 100 may receive an operation mode control signal through the vehicle control unit 12. (S520) The wireless power transmission device 100 has a vehicle operation mode through a pin connected to the vehicle control unit 12. Since the mode is switched to the sleep mode, a signal for requesting switching to the sleep mode of the wireless power transmitter 100 may be received.

무선전력 송신장치(100)는 차량 제어부(12)를 통해 수신된 동작 모드 제어 신호에 따라 동작 모드 제어부(120)가 구동 전원이 변환부(130)로 인가되는 것을 차단할 수 있다.(S530) The wireless power transmission apparatus 100 may block the operation mode controller 120 from being applied to the conversion unit 130 according to the operation mode control signal received through the vehicle controller 12 (S530).

무선전력 송신장치(100)의 변환부(130)는 동작 모드 제어부(120)로부터 수신되는 동작 모드 제어 신호 또는 상기 동작 모드 제어신호 및 구동 전원의 차단에 따라 그 동작을 오프 할 수 있다.(S540)The conversion unit 130 of the wireless power transmitter 100 may turn off the operation according to the operation mode control signal received from the operation mode control unit 120 or the operation mode control signal and the cutoff of the driving power (S540). )

무선전력 송신장치(100)의 변환부(130)가 오프되면, 무선충전 제어부(140)의 동작이 오프될 수 있다. 이후 무선충전 제어부(140)의 오프에 따라 스위치부(160) 역시 오프되도록 스위칭되어 전원부(11)를 통해 인가되는 구동 전원이 무선전력 송신장치(100)로 도통되는 것을 차단할 수 있다. When the conversion unit 130 of the wireless power transmission device 100 is turned off, the operation of the wireless charging control unit 140 may be turned off. Thereafter, when the wireless charging control unit 140 is turned off, the switch unit 160 is also switched to be turned off, so that the driving power applied through the power supply unit 11 may be blocked from being conducted to the wireless power transmission device 100.

따라서 무선전력 송신장치(100)는 무선전력 송신장치(100) 내에 암전류만 도통되는 슬립모드로 전환할 수 있다.(S550) 슬립 모드 시 무선전력 송신장치에 도통되는 슬립 모드 전류(암전류)는 250μA 이하의 값을 가질 수 있다.Accordingly, the wireless power transmission device 100 may switch to a sleep mode in which only dark current is conducted in the wireless power transmission device 100. (S550) In the sleep mode, the sleep mode current (dark current) conducted to the wireless power transmission device is 250 μA It can have the following values.

상술한 바와 같이 본 실시 예에 따른 무선전력 송신장치는 차량과 통신을 수행하기 위한 캔(CAN) 통신 모듈을 생략하여 제조 단가 및 규격을 감소시키면서도, 차량과의 통신을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 구성될 수 있다.As described above, the wireless power transmission apparatus according to the present embodiment omits the CAN communication module for performing communication with the vehicle, thereby reducing manufacturing cost and standards, while allowing easy communication with the vehicle. Can be configured.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

상술한 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, and the like described in the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Further, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Accordingly, contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiments have been described above, these are only examples and do not limit the present invention, and those of ordinary skill in the field to which the present invention pertains are illustrated above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be seen that various modifications and applications that are not available are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

Claims (10)

차량 제어부로부터 인가되는 동작 모드 제어 신호를 입력 받는 동작 모드 제어부;
상기 동작 모드 제어 신호에 기초하여 동작하는 변환부;
상기 변환부로부터 구동 전원을 입력 받는 무선충전 제어부;
차량 전원부로부터 인가되는 구동 전원을 온오프 스위칭하고, 상기 무선충전 제어부의 제어 신호에 기초하여 동작하는 스위칭부;를 포함하는 무선전력 송신장치.An operation mode control unit receiving an operation mode control signal applied from the vehicle control unit;
A conversion unit operating based on the operation mode control signal;
A wireless charging control unit receiving driving power from the conversion unit;
And a switching unit that switches on and off the driving power applied from the vehicle power supply unit and operates based on a control signal from the wireless charging control unit. 제1항에 있어서,
상기 차량 제어부와 상기 동작모드 제어부 사이에는 제1 보호회로부를 포함하고,
상기 제1 보호회로부는 상기 동작모드 제어부에 인가되는 과전압을 차단하는 무선전력 송신장치.The method of claim 1,
Includes a first protection circuit between the vehicle control unit and the operation mode control unit,
The first protection circuit unit wireless power transmission device for blocking overvoltage applied to the operation mode control unit. 제1항에 있어서,
상기 동작모드 제어부는
상기 차량 제어부로부터 동작 모드 제어 신호를 입력받는 제1 입력 단자;
구동 전원을 입력 받는 제2 입력 단자;및
상기 제1 입력 단자를 통해 동작 모드 제어 신호를 입력 받으면, 상기 구동 전원을 접지부로 출력하는 저항;을 포함하는 무선전력 송신장치.The method of claim 1,
The operation mode control unit
A first input terminal receiving an operation mode control signal from the vehicle controller;
A second input terminal receiving driving power; and
And a resistor for outputting the driving power to a ground unit when an operation mode control signal is input through the first input terminal. 제3항에 있어서,
상기 제1 입력 단자는
상기 차량 제어부의 칩셋에 구비된 슬립 모드 제어 핀과 연결되는 무선전력 송신장치.The method of claim 3,
The first input terminal is
A wireless power transmission device connected to a sleep mode control pin provided in a chipset of the vehicle control unit. 제1항에 있어서,
상기 슬립모드 동작 시 상기 무선전력 송신장치의 슬립 모드 전류는 250μA 이하 값을 가지는 무선전력 송신장치.The method of claim 1,
The wireless power transmitter having a sleep mode current of 250 μA or less during the sleep mode operation. 제1항에 있어서,
상기 변환부는
구동 전원의 전압을 강하하는 제1 변환부;
상기 제1 변환부의 출력 전압을 강하하는 제2 변환부;를 포함하는 무선전력 송신장치.The method of claim 1,
The conversion unit
A first conversion unit for lowering the voltage of the driving power source;
And a second conversion unit for lowering the output voltage of the first conversion unit. 차량 제어부로부터 동작 모드 제어 신호를 수신하는 단계;
변환부로 동작 모드 제어 신호를 출력하는 단계;
상기 동작 모드 제어 신호에 기초하여 변환부를 오프하는 단계;
상기 변환부가 오프되면 무선전력 송신장치가 슬립 모드로 동작하는 단계;를 포함하는 무선전력 송신장치의 동작 방법.Receiving an operation mode control signal from a vehicle controller;
Outputting an operation mode control signal to a conversion unit;
Turning off a conversion unit based on the operation mode control signal;
Operating the wireless power transmitter in a sleep mode when the conversion unit is turned off. 제7항에 있어서,
상기 슬립모드 동작 시 상기 전력 변환부가 오프되면 상기 무선전력 송신장치의 슬립 모드 전류는 250μA 이하 값을 가지는 무선전력 송신장치의 동작 방법.The method of claim 7,
When the power converter is turned off during the sleep mode operation, the sleep mode current of the wireless power transmitter has a value of 250 μA or less. 제7항에 있어서,
상기 동작 모드 제어 신호는
상기 차량 제어부의 칩셋에 정의된 슬립 모드 제어 핀으로부터 무선전력 송신장치의 동작 제어부에 인가되는 무선전력 송신장치의 동작 방법.The method of claim 7,
The operation mode control signal is
A method of operating a wireless power transmission device applied to an operation control unit of the wireless power transmission device from a sleep mode control pin defined in the chipset of the vehicle control unit. 제9항에 있어서,
상기 동작 모드 제어 신호 및 상기 구동 전원은 보호회로부를 통하여 상기 동작 제어부로 인가되는 무선전력 송신장치의 동작 방법.The method of claim 9,
The operation mode control signal and the driving power is applied to the operation control unit through a protection circuit unit operating method of the wireless power transmission device.
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