KR20210031668A - Wireless power transmission device which enables to simultaneously charge - Google Patents

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KR20210031668A
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Abstract

The present invention relates to a wireless power transmission device which comprises: a plurality of transmission blocks including two or more primary coils; and a transmission control unit in which when a plurality of wireless power reception devices are placed in a charging position, by using a response signal from the primary coil corresponding to the charging positions, the plurality of primary coils corresponding to the wireless power reception device are selected, and the transmission blocks are controlled so that a wireless power signal is transmitted from the selected plurality of primary coils at the same time.

Description

동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치{WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE WHICH ENABLES TO SIMULTANEOUSLY CHARGE}Wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging {WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE WHICH ENABLES TO SIMULTANEOUSLY CHARGE}

본 발명은, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging.

일반적으로 휴대폰, 노트북, PDA와 같은 휴대용 단말기(Portable Terminal)가 충전되려면, 휴대용 단말기가 외부의 충전기로부터 전기에너지(또는 전력)을 공급받아야 한다. 이러한 휴대용 단말기는 공급되는 전기에너지를 저장하는 배터리셀과 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로를 포함한다. In general, in order to charge a portable terminal such as a mobile phone, a notebook computer, or a PDA, the portable terminal must receive electric energy (or power) from an external charger. Such a portable terminal includes a battery cell for storing supplied electric energy and a circuit for charging and discharging the battery cell (supplying electric energy to the portable terminal).

배터리셀에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리셀간의 전기적 연결방식은, 상용전원을 공급받아 배터리셀에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리셀의 단자를 통해 배터리셀로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 포함한다. The electrical connection method between the charger and the battery cell for charging electric energy in the battery cell is to supply electric energy to the battery cell through the terminal of the battery cell by receiving commercial power and converting it into voltage and current corresponding to the battery cell. Includes terminal supply method.

이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은, 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재발생, 자연방전, 배터리팩의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다. This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable or wire. Therefore, when a lot of terminal-supplying equipment is handled, many cables take up considerable work space, are difficult to organize, and are not good in appearance. In addition, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge due to different potential differences between terminals, burnout and fire, natural discharge, and deterioration of the life and performance of the battery pack.

최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력 전송방식을 이용한 충전시스템(이하 무선전력 전송 시스템)과 제어방법들이 제시되고 있다. 무선전력 전송방식을 비접촉(contactless) 전력 전송방식 또는 무접점(no point of contact) 전력 전송방식이라 하기도 한다. 무선전력 전송 시스템은, 무선전력 전송방식으로 전기에너지를 공급하는 무선전력 전송장치와, 상기 무선전력 전송장치로부터 무선으로 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리셀을 충전하는 무선전력 수신 장치로 구성된다. Recently, in order to solve the above problems, a charging system using a wireless power transmission method (hereinafter, a wireless power transmission system) and a control method have been proposed. The wireless power transmission method is also referred to as a contactless power transmission method or a no point of contact power transmission method. The wireless power transmission system includes a wireless power transmission device that supplies electric energy through a wireless power transmission method, and a wireless power reception device that charges a battery cell by receiving electrical energy wirelessly supplied from the wireless power transmission device.

이러한 무선 전력 전송 장치는, 전송 코일, 전송 코일을 감싸게 설치되는 차폐재, 그리고, 전송 코일에서 전력 신호이 전송되도록 제어하는 제어부 및 어댑터를 포함하여 구성될 수 있다.Such a wireless power transmission device may include a transmission coil, a shielding material installed to surround the transmission coil, and a controller and an adapter for controlling the transmission of a power signal from the transmission coil.

이러한 무선 전력 전송시스템에서는 통상 하나의 무선 전력 수신 장치만을 충전할 수 있다. 따라서, 다수의 무선 전력 수신 장치를 동시에 충전하고자 하는 경우에는 상기 무선 전력 전송 장치를 다수개 설치 운영하여야 하며, 이는 사용자에게 상당한 비용 부담이 될 뿐 아니라 소비 전력 증가를 초래하는등 많은 문제점이 있었다.In such a wireless power transmission system, it is usually possible to charge only one wireless power receiving device. Accordingly, in the case of simultaneous charging of a plurality of wireless power receiving devices, a plurality of wireless power transmitting devices must be installed and operated, which causes a significant cost burden on the user and increases power consumption.

본 발명은 상술한 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 초기 대기 전력을 낮추며, 무선 전력 수신 장치의 감지오차율을 낮추고, 무선 전력 전송 효율을 높일 수 있는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described object, and provides a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging capable of lowering initial standby power, lowering a detection error rate of a wireless power receiving device, and increasing wireless power transmission efficiency. It is to do.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치는, 2개 이상의 1차 코일 을 포함하는, 복수개의 전송 블록; 및 복수개의 무선 전력 수신 장치가 충전 위치에 놓이면, 상기 충전 위치들에 대응하는 1차 코일로부터의 응답신호를 이용하여, 상기 무선 전력 수신 장치에 대응하는 복수의 1차 코일을 선택하고, 이 선택된 복수의 1차 코일에서 무선 전력 신호가 동시에 발신하도록 상기 전송 블록들을 제어하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.A wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention conceived to solve the above-described problems includes: a plurality of transmission blocks, including two or more primary coils; And when a plurality of wireless power receiving devices are placed in a charging position, by using a response signal from a primary coil corresponding to the charging positions, a plurality of primary coils corresponding to the wireless power receiving device are selected, and the selected It may include a transmission control unit for controlling the transmission blocks to simultaneously transmit wireless power signals from a plurality of primary coils.

여기서, 상기 전송 블록은, 상기 1차 코일에 상기 무선 전력 수신 장치에 따라 발생하는 응답 신호를 상기 전송 제어부로 전달하는 객체 감지부; 상기 1차 코일 각각에 연결되는 컨버터; 및 상기 전송 제어부의 제어에 의해 상기 객체 감지부에 의해 감지된 1차 코일에 대해서만 구동 신호를 보내는, 구동 드라이버를 포함할 수 있다.Here, the transmission block includes: an object detection unit that transmits a response signal generated according to the wireless power reception device to the primary coil to the transmission control unit; A converter connected to each of the primary coils; And a driving driver that transmits a driving signal only to the primary coil sensed by the object detection unit under control of the transmission control unit.

여기서, 상기 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치는, 외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여, 상기 무선 전력 신호의 전원을 공급하는 어댑터를 더 포함할 수 있다. Here, the wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging may further include an adapter that converts external AC power into DC power and supplies power for the wireless power signal.

여기서, 상기 어댑터는 상기 1차 코일의 수에 따라 교체 가능하게 설치되는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치. Here, the adapter is installed to be replaceable according to the number of the primary coil, a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging.

여기서, 상기 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 전송 제어부는, 상기 무선 전력 신호가 동시에 발신하는 중에 상기 온도 센서로부터 측정되는 온도가 기준값 이상이면, 상기 무선 전력 신호의 전송을 모두 제한할 수 있다.Herein, the wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging further includes a temperature sensor, and the transmission control unit includes, if the temperature measured from the temperature sensor is greater than or equal to a reference value while the wireless power signal is simultaneously transmitted, the wireless power signal You can restrict the transmission of all.

여기서, 상기 전송 제어부는, 상기 1차 코일을 통해 전송되는 충전 상태정보에 기초하여, 상기 무선 전력 신호의 출력을 제어할 수 있다.Here, the transmission control unit may control the output of the wireless power signal based on the state of charge information transmitted through the primary coil.

여기서, 상기 응답 신호는 디지털 핑에 대한 신호 세기 패킷 신호이고, 상기 전송 제어부는, 상기 1차 코일 모두로부터 상기 응답 신호가 수신되면, 상기 1차 코일 모두에서 무선 전력 신호가 발생하도록 제어할 수 있다.Here, the response signal is a signal strength packet signal for digital ping, and the transmission control unit may control to generate a wireless power signal in all of the primary coils when the response signal is received from all of the primary coils. .

여기서, 상기 전송 제어부는, 상기 1차 코일에 대하여 교차로 무선 전력신호를 전송한 후,상기 무선 전력 수신 장치로부터의 충전 상태 정보를 분석하여, 상기 무선 전력 수신 장치에서 정류되는 전류값이 기준값 이상인 1차 코일이 확인되는 경우, 이를 최선의 1차코일로 선정하여 이를 통해 무선 전력 신호를 발진하도록 제어하고, 상기 무선 전력 수신 장치에서 정류되는 전류값이 기준값 이하인 경우, 상기 1차 코일 모두에서 무선 전력 신호가 발진하도록 제어할 수 있다.Here, the transmission control unit, after transmitting the wireless power signal at an intersection with respect to the primary coil, by analyzing the state of charge information from the wireless power receiving device, the current value rectified in the wireless power receiving device is equal to or greater than a reference value 1 When a primary coil is identified, it is selected as the best primary coil and controlled to oscillate a wireless power signal through it, and when the current value rectified in the wireless power receiving device is less than a reference value, wireless power is performed in all of the primary coils. The signal can be controlled to oscillate.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예인 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치에 따르면, 복수의 무선 전력 수신 장치를 동시에 충전할 수 있다.According to the wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, it is possible to simultaneously charge a plurality of wireless power receiving devices.

더욱이, 상기 무선 전력 전송 장치를 전송 블록별로 구획화함으로써, 초기 대기 전력을 크게 낮추고, 충전 중 이물질 감지에 대한 효율성이 높아지며, 전원 전력 전송 효율을 높일 수 있게 된다.Furthermore, by partitioning the wireless power transmission device for each transmission block, initial standby power is greatly reduced, the efficiency for detecting foreign substances during charging is increased, and power transmission efficiency can be increased.

도 1은 본 발명의 일실시예인 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치의 동작 형태를 설명하기 위한 도면.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도.
1 is a view for explaining an operation mode of a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the electronic configuration of a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an operation of a wireless power transmission system in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating an operation of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치에 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, a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "unit" for constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of writing the specification, and do not themselves have a distinct meaning or role from each other.

도 1은 본 발명의 일실시예인 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치의 동작 형태를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 장치(100)에는 복수개의 코일이 매트릭스 형태로 배열되며, 각각의 코일은 이격 형성된다. 이 때 스마트폰과 같은 무선 전력 수신 장치(200)는 복수개가 동시에 충전 위치에 놓일 수 있게 된다. 이 경우, 무선 전력 전송 장치(100)는 상기 복수개의 무선 전력 수신 장치(200)에 각각 적합한 무선 전력 신호를 발진하게 된다. 이에 따라, 복수개의 무선 전력 수신 장치(200)에 전원 공급이 동시에 이루어지게 된다. 1 is a diagram for explaining an operation mode of a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention, a plurality of coils are arranged in a matrix form, and each coil is formed to be spaced apart. In this case, a plurality of wireless power receiving devices 200 such as a smartphone may be placed in a charging position at the same time. In this case, the wireless power transmission device 100 oscillates a wireless power signal suitable for each of the plurality of wireless power reception devices 200. Accordingly, power is simultaneously supplied to the plurality of wireless power receiving apparatuses 200.

이하에서는 도 2를 참조하여, 상술한 기능을 하는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치(100)의 전자적인 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, an electronic configuration of the wireless power transmission device 100 capable of simultaneous multi-charging capable of performing the above-described function will be described.

도 2는, 본 발명의 일실시예인 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 장치(100), 무선 전력 수신 장치(200) 및 어댑터(300)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating an electronic configuration of a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the wireless power transmission system may include a wireless power transmission device 100, a wireless power reception device 200, and an adapter 300.

우선 어댑터(300)는, 교류의 상용 전원을 직류전원으로 변환하여, 무선 전력 수신 장치(200)로 발진하는 무선 전력 신호의 전원을 공급하는 기능을 한다. 이 때, 어댑터(300)는 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 구성할 수 있다. SMPS는 스위칭 회로를 이용한 전원공급장치를 말하는데, 기존에 사용하던 리니어방식의 전원공급장치에 비해 효율이 높고 내구성이 강하며 소형, 경량화에 유리하다. 이 어댑터(300)는 후술하는 전송 블록(110)의 용량이나 개수에 따라 교환 가능하게 설치될 수 있다. 예컨대, 2개의 충전위치를 가지는 경우, SMPS는 12V/2A의 용량을 가며, 4개의 충전 위치를 가지는 경우, 12V/4A의 용량을 가질 수 있다.First, the adapter 300 functions to supply power for a wireless power signal oscillating to the wireless power receiving device 200 by converting an AC commercial power source into a DC power source. At this time, the adapter 300 may be configured as a switching mode power supply (SMPS). SMPS refers to a power supply device using a switching circuit. Compared to the linear power supply device used in the past, the efficiency is high, durability is strong, and it is advantageous in miniaturization and weight reduction. The adapter 300 may be installed interchangeably according to the capacity or number of transmission blocks 110 to be described later. For example, in the case of having two charging positions, the SMPS has a capacity of 12V/2A, and in the case of having four charging positions, the SMPS may have a capacity of 12V/4A.

한편, 본원 발명에 따르는 무선 전력 전송 장치(100)는, 적어도 2개의 전송 블록(110), 전송 제어부(120), 그리고 온도 센서(130)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the wireless power transmission apparatus 100 according to the present invention may include at least two transmission blocks 110, a transmission control unit 120, and a temperature sensor 130.

전송 블록(110) 각각은, 도 2에 도시된 바와 같이, 쌍을 이루는 1차 코일(101)과, 1차 코일(101) 각각에 연결되는 컨버터(103), 상기 컨버터(103) 각각 연결되는 하나의 구동 드라이버(105), 그리고, 1차 코일(101) 각각에 연결되어서, 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 위치에 있는지를 감지하는 객체 감지부(107)를 포함할 수 있다.Each of the transmission blocks 110 is, as shown in FIG. 2, a primary coil 101 forming a pair, a converter 103 connected to each of the primary coils 101, and the converter 103, respectively. It may include one driving driver 105 and an object detection unit 107 that is connected to each of the primary coils 101 and detects whether the wireless power receiving device 200 is in a charging position.

상기 1차 코일(101)은, 무선 전력 신호를 발진하는 구성요소로서, 전자기 유도 방식으로 무선 전력 수신 장치(200)에 무선 전력 신호를 발진한다. 이러한 1차 코일(101)로는 그 형태가 원형, 타원형, 트랙형, 사각형, 다각형등이 이용될 수 있다. The primary coil 101 is a component that oscillates a wireless power signal, and oscillates a wireless power signal to the wireless power receiver 200 by an electromagnetic induction method. As the primary coil 101, a circular shape, an oval shape, a track shape, a square shape, a polygon shape, etc. may be used.

본 발명에서의 전송 블록(110)에는 1차 코일(101)이 쌍을 이루게 된다. 본 실시예에서는 1차 코일(101)이 쌍을 이루는 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 3개 또는 4개의 1차 코일로 전송블록(110)이 구성될 수 있다.In the transmission block 110 in the present invention, a primary coil 101 is formed in a pair. In the present embodiment, an example in which the primary coils 101 form a pair has been described, but the present invention is not limited thereto, and the transmission block 110 may be configured with three or four primary coils.

상기 컨버터(103)는 구동 드라이버(105)의 제어에 의해 송출하고자 하는 전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 1차 코일(101)로 공급하는 것이다. 다시 말해, 전송 제어부(120)가 충전 위치에 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여진 1차 코일(101)에 대응하는 컨버터(103)를 결정하고, 그 결정된 컨버터(103)가 요구되는 전력값을 갖는 전력 신호의 송출하도록 하는 전력 제어 신호를 구동 드라이버(105)로 전송하면, 상기 구동 드라이버(105)는 전송된 전력제어신호에 대응하여 컨버터(103)를 선정하고 그 동작을 제어한다. 이에 따라,상기 컨버터(103)는 구동 드라이버(105)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 대응하는 1차 코일(101)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선 전력 신호가 충전위치에 있는 무선 전력 수신 장치(200)로 송출되도록 하는 것이다.The converter 103 generates transmission power for generating a power signal to be transmitted under the control of the driving driver 105 and supplies it to the primary coil 101. In other words, the transmission control unit 120 determines the converter 103 corresponding to the primary coil 101 in which the wireless power receiver 200 is placed at the charging position, and the determined power value of the converter 103 is determined. When a power control signal for transmitting a power signal is transmitted to the driving driver 105, the driving driver 105 selects the converter 103 in response to the transmitted power control signal and controls its operation. Accordingly, the converter 103 applies the transmission power corresponding to the power value required by the control of the driving driver 105 to the corresponding primary coil 101, so that the wireless power signal of the required intensity is applied to the charging position. It is to be transmitted to the wireless power receiving device 200 in.

상기 구동 드라이버(105)는 전송 제어부(120)의 제어를 통해 컨버터(103)의 동작을 제어하는 것이다.The driving driver 105 controls the operation of the converter 103 through the control of the transmission control unit 120.

상기 객체 감지부(107)는 상기 1차 코일(101)의 부하변화를 감지하여, 충전 위치에 오브젝트가 있는지를 감지하고, 이에 따라, 전송 제어부(120)가 디지털 핑 신호를 상기 구동 드라이버(105)를 제어하여 전송코일을 통해 발진시키게 되며, 이에 대한 응답신호로서 신호세기 패킷 신호를 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신하여 상기 오브젝트가 무선 전력 수신 장치(200)에 의한 것인지를 판단할 뿐만 아니라(즉 아이디 확인부로서의 기능을 가짐), 무선 전력 수신 장치(200)로부터 전송된 충전 상태 정보를 필터링하여 처리하는 기능을 수행한다. 즉, 1차 코일(101)을 통해 전송되는 객체 감지 신호의 디지털 핑에 대한 신호 세기 패킷 신호인 객체 응답신호 및 충전 상태 정보를 포함하는 신호가 수신되면, 이를 필터링 하여 처리하는 기능을 한다. The object detection unit 107 detects a change in the load of the primary coil 101, detects whether there is an object in the charging position, and accordingly, the transmission control unit 120 transmits a digital ping signal to the driving driver 105 ) Is controlled to oscillate through the transmission coil, and as a response signal, a signal strength packet signal is received from the wireless power receiving device 200 to determine whether the object is caused by the wireless power receiving device 200 or not. (In other words, it has a function as an ID verification unit), and performs a function of filtering and processing charge state information transmitted from the wireless power receiving device 200. That is, when a signal including an object response signal and charge state information, which is a signal strength packet signal for a digital ping of the object detection signal transmitted through the primary coil 101, is received, it filters and processes the received signal.

상기 전송 제어부(120)는 상기 객체 감지부(107)의 판단결과를 전송받아 확인하고, 1차 코일(101)에서 수신되는 객체 응답 신호를 분석하여, 상기 1차 코일(101)을 통해 무선전력신호를 송출하기 위한 전력 신호를 상기 구동 드라이버(105)로 전송하는 역할을 한다. 한편, 전송 제어부(120)는, 상기 1차 코일(101)에 대하여 교차로 무선 전력신호를 전송한 후,상기 무선 전력 수신 장치(200)로부터의 충전 상태 정보를 분석하여, 상기 무선 전력 수신 장치(200)에서 정류되는 전류값이 기준값 이상인 1차 코일(101)이 확인되는 경우, 이를 최선의 1차 코일로 선정하여 이를 통해 무선 전력 신호를 발진하도록 제어하고, 상기 무선 전력 수신 장치(200)에서 정류되는 전류값이 기준값 이하인 경우, 상기 쌍을 이루는 1차 코일(101) 모두에서 무선 전력 신호가 발진하도록 제어하는 기능을 한다.The transmission control unit 120 receives and checks the determination result of the object detection unit 107, analyzes the object response signal received from the primary coil 101, and transmits wireless power through the primary coil 101. It serves to transmit a power signal for transmitting a signal to the driving driver 105. On the other hand, the transmission control unit 120, after transmitting a wireless power signal at the intersection with respect to the primary coil 101, by analyzing the charging state information from the wireless power receiving device 200, the wireless power receiving device ( When the primary coil 101 whose current value rectified in 200) is greater than or equal to the reference value is identified, it is selected as the best primary coil and controlled to oscillate a wireless power signal through it, and the wireless power receiving device 200 When the rectified current value is less than or equal to the reference value, the wireless power signal is controlled to oscillate in all of the paired primary coils 101.

온도 센서(130)는, 무선 전력 전송 장치(100)가 이물질로 인하여 과열되는 것을 감지하는 기능을 한다. 무선 충전 중 또는 초기에 무선 전력 전송 장치(100)의 충전 위치에 동전과 같은 금속재의 이물질이 위치하게 되면, 무선 전력 전송이 정상적으로 이루어지지 않게 되고, 이에 따라, 전력 낭비가 발생하게 되어서, 무선 전력 전송 장치(100)가 과열되게 된다. The temperature sensor 130 functions to detect that the wireless power transmission device 100 is overheated due to foreign substances. If a foreign material such as a coin is placed at the charging position of the wireless power transmission device 100 during or during wireless charging, wireless power transmission is not performed normally, and accordingly, power waste occurs, and thus wireless power The transmission device 100 becomes overheated.

본 발명에서는 상기 전송 제어부(120)는, 상기 무선 전력 신호가 동시에 발신하는 중에 상기 온도 센서(130)로부터 측정되는 온도가 기준값 이상이면, 상기 무선 전력 신호의 전송을 모두 제한하는 기능을 하게 된다. 이에 따라, 전력이 비정상적으로 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.In the present invention, when the temperature measured by the temperature sensor 130 is equal to or higher than a reference value while the wireless power signal is simultaneously transmitted, the transmission control unit 120 functions to limit all transmission of the wireless power signal. Accordingly, it is possible to prevent abnormal waste of power.

한편, 전력신호를 수신하여 전력을 공급받는 무선 전력 수신 장치(200)는, 상기 송출된 전력 신호에 의해 유도전력을 생성하는 2차 코일(210)과, 유도된 전력을 정류하는 정류부(220) 및 정류된 전력으로 충전되는 배터리(230) 및 수신 제어부(240)를 포함한다.Meanwhile, the wireless power receiving apparatus 200 receiving power by receiving a power signal includes a secondary coil 210 that generates induced power based on the transmitted power signal, and a rectifier 220 that rectifies the induced power. And a battery 230 and a reception control unit 240 charged with the rectified power.

여기서, 상기 배터리셀모듈(230)에는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성되며, 또한, 배터리셀의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함된다.Here, the battery cell module 230 includes a protection circuit such as an overvoltage and overcurrent prevention circuit, and a temperature sensing circuit, and also includes a charge management module that collects and processes information such as the state of charge of the battery cell. .

이상과 같은 구성에 따르면, 본 발명에서는 전송블록을 복수개 포함하게 된다. 이에 따라, 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 위치에 놓이면, 전송 블록(110) 각각의 객체 감지부(107)가 무선 전력 수신 장치(200)가 어떤 충전 위치에 놓였는지를 감지하게 되며, 충전 위치에 무선 전력 수신 장치(200)가 놓이지 않은 전송 블록(110)은 준비상태를 유지하도록 하고, 무선 전력 수신 장치(200)가 놓인 전송 블록(110)에는 어떤 1차 코일(101)위에 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여 있는지를 확인하여, 대응하는 위치의 1차 코일(101)에서 무선 전력 신호가 구동하도록 구동드라이버 스위칭하거나 또는 두 개의 컨버터(103) 모두가 동작하도록 제어한다.According to the above configuration, the present invention includes a plurality of transport blocks. Accordingly, when the wireless power receiving device 200 is placed in a charging position, the object detecting unit 107 of each of the transmission blocks 110 detects which charging position the wireless power receiving device 200 is placed in, and charging The transmission block 110 in which the wireless power receiving device 200 is not placed in the position is to be kept in a ready state, and the transmission block 110 in which the wireless power receiving device 200 is placed has a wireless power on a certain primary coil 101. It is checked whether the receiving device 200 is placed, and the driving driver is switched to drive the wireless power signal from the primary coil 101 at the corresponding position, or both converters 103 are controlled to operate.

이상과 같이 구동 드라이버(105), 객체 감지부(107), 컨버터(103) 및 1차 코일을 전송블록화함으로서, 유지관리가 편리하게 되고, 더욱이 대기 전력을 크게 낮추어 전력 효율을 높일 수 있게 된다.As described above, by converting the drive driver 105, the object detection unit 107, the converter 103, and the primary coil into a transmission block, maintenance is convenient, and the standby power is greatly reduced, thereby increasing power efficiency.

한편, 상기 1차 코일(101)은 충전 위치 자유도를 높이기 위하여 2개 이상의 코일로 구성될 수 있다. Meanwhile, the primary coil 101 may be composed of two or more coils in order to increase the degree of freedom in the charging position.

상술한 바와 같이, 1차 코일을 두 개 설치하면 두 개의 무선 전력 수신 장치를 동시에 충전할 수 있으며, 이 경우, 5~10W 급 어댑터(SMPS)를 사용하고, 만약, 1차 코일을 4개 설치하는 경우, 4개의 무선 전력 수신 장치를 동시에 충전할 수 있으며, 이 경우, 10~15W급 어댑터(SMPS)를 사용하게 된다.As described above, if two primary coils are installed, two wireless power receivers can be charged at the same time. In this case, a 5-10W class adapter (SMPS) is used, and if four primary coils are installed In this case, four wireless power receivers can be charged at the same time, and in this case, a 10-15W class adapter (SMPS) is used.

또한, 상기 1차 코일(101)을 메인 기판에서 분리한다면, 즉, 전송 블록(110) 및 전송 제어부(120), 그리고 온도 센서(130)를 메인 기판에 설치하고, 전송 블록(110)중 1차 코일(101)을 메인 기판과 별개로 설치한다면, 1차 코일(101)에서 발생되는 자기장이 기판에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있는 공간을 가질 수 있게 되며, 제조 원가도 낮출 수 있게 된다. In addition, if the primary coil 101 is separated from the main substrate, that is, the transmission block 110, the transmission control unit 120, and the temperature sensor 130 are installed on the main substrate, and one of the transmission blocks 110 If the primary coil 101 is installed separately from the main substrate, the magnetic field generated in the primary coil 101 can have a space that can minimize the influence on the substrate, and the manufacturing cost can be lowered.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 최초 충전 전 이물질 감지 동작을 수행한다(S200). 일 예로, 최초 충전 전 이물질 감지 동작은 다음 도 6와 같다. Referring to FIG. 3, a foreign object detection operation is performed before initial charging (S200). As an example, the operation of detecting foreign matter before initial charging is shown in FIG. 6 below.

최초 충전 전 이물질이 감지되면(S205), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S225). When a foreign material is detected before initial charging (S205), a power limiting operation corresponding to the foreign material detection is performed (S225).

최초 충전 전 이물질이 감지되지 않은 경우(S205), 충전이 시작되면 충전 중 이물질 감지 동작을 수행한다(S210). When a foreign material is not detected before initial charging (S205), when charging starts, a foreign material detection operation is performed during charging (S210).

일 예로, 충전 중 단방향 통신을 수행하여 이물질을 감지할 수 있다. 일 예로, 충전 중 단방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작은 다음 도 7과 같다.For example, a foreign substance may be detected by performing one-way communication while charging. As an example, the operation of detecting foreign substances using one-way communication during charging is shown in FIG. 7 below.

다른 예로, 충전 중 양방향 통신을 수행하여 이물질을 감지할 수 있다. 일 예로, 충전 중 양방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작은 다음 도 8과 같다. As another example, a foreign substance may be detected by performing two-way communication while charging. As an example, the operation of detecting foreign substances using bidirectional communication during charging is as shown in FIG. 8 below.

또 다른 예로, 충전 중 상기 단방향 통신 및 상기 양방향 통신을 동시에 수행하거나 독립적으로 수행하여 이물질을 감지할 수 있다.As another example, while charging, the one-way communication and the two-way communication may be performed simultaneously or independently to detect foreign matter.

충전 중 이물질이 감지되면(S215), 상기 단계 S225와 같이 이물질 감지 대응 전력 제한 동작을 수행한다.When a foreign material is detected during charging (S215), a power limiting operation corresponding to the foreign material detection is performed as in step S225.

충전 중 이물질이 감지되지 않은 경우(S215), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도 센서(130)(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S220). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.When a foreign material is not detected during charging (S215), when a problem occurs in power transmission due to a fine foreign material that is not detected, power is limited based on the temperature sensor 130 (or thermistor) in order to protect the power transmission (e.g., Turn off the power) (S220). The temperature sensor may be attached to the receiving device or attached to the transmitting device.

또는, 상기 단계 S225에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.Alternatively, even after the power limiting operation corresponding to foreign matter detection is performed in step S225, power is limited based on a temperature sensor (or thermistor) in order to protect power transmission when a problem occurs in power transmission due to a fine foreign matter that has not been detected.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 최초 충전 전 이물질 감지 동작을 수행한다(S300).Referring to FIG. 4, a foreign object detection operation is performed before initial charging (S300).

최초 충전 전 이물질이 감지되면(S305), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S315).When a foreign material is detected before initial charging (S305), a power limiting operation corresponding to the foreign material detection is performed (S315).

최초 충전 전 이물질이 감지되지 않은 경우(S305), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S310). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.When a foreign material is not detected before initial charging (S305), when a problem occurs in power transmission due to a fine foreign material that is not detected, power is limited based on a temperature sensor (or thermistor) to protect power transmission (e.g., power is limited. Hang up) (S310). The temperature sensor may be attached to the receiving device or attached to the transmitting device.

또는, 상기 단계 S315에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.Alternatively, even after the power limiting operation corresponding to foreign matter detection is performed in step S315, power is limited based on a temperature sensor (or thermistor) in order to protect power transmission when a problem occurs in power transmission due to a fine foreign matter that has not been detected.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 충전이 시작되면 충전 중 이물질 감지 동작을 수행한다(S400). Referring to FIG. 5, when charging starts, a foreign substance detection operation is performed during charging (S400).

충전 중 이물질이 감지되면(S405), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S415).When a foreign substance is detected during charging (S405), a power limiting operation corresponding to the foreign substance detection is performed (S415).

충전 중 이물질이 감지되지 않은 경우(S405), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S410). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.When a foreign material is not detected during charging (S405), if a problem occurs in power transmission due to a fine foreign material that has not been detected, power is limited based on a temperature sensor (or thermistor) to protect power transmission (e.g., cut off the power. )(S410). The temperature sensor may be attached to the receiving device or attached to the transmitting device.

또는, 상기 단계 S415에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.Alternatively, even after the power limiting operation corresponding to foreign matter detection is performed in step S415, power is limited based on a temperature sensor (or thermistor) in order to protect power transmission when a problem occurs in power transmission due to a fine foreign matter that has not been detected.

이제 본 발명에 따라서 이물질을 감지하는 동작을 최초충전 전과 충전 이후(예, 단“‡향 통신이용 또는 양방향 통신이용)를 구분하여 설명한다.Now, the operation of detecting foreign matter according to the present invention will be described by dividing the first charge before and after the charge (for example, only “Use of directional communication or use of two-way communication).

1. 최초충전 전 이물질 감지 동작One. Foreign matter detection operation before initial charging

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 상기 도 2의 단계 S200 또는 상기 도 3의 단계 S300에 해당한다.6 is a flowchart illustrating a method of performing foreign matter detection in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention. This corresponds to step S200 of FIG. 2 or step S300 of FIG. 3.

도 6을 참조하면, 핑 페이즈에서 무선 전력 전송 장치는 디지털 핑을 수행하며, 이때 무선 전력 전송 장치는 동작점의 전력 신호를 무선 전력 수신 장치로 전송한다(S500).Referring to FIG. 6, in a ping phase, the wireless power transmitter performs digital ping, and at this time, the wireless power transmitter transmits a power signal of an operating point to the wireless power receiver (S500).

핑 페이즈의 전력 신호를 수신하면, 무선 전력 수신 장치는 상기 전력 신호를 수신한 세기를 지시하는 신호세기 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S505). 그리고 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 수신 장치의 고유한 ID를 지시하는 식별 패킷과 무선 전력 수신 장치의 구성정보를 생성하고, 식별 패킷과 구성정보를 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S510). Upon receiving the power signal of the ping phase, the wireless power receiving apparatus generates a signal strength packet indicating the received strength of the power signal and transmits it to the wireless power transmission apparatus (S505). Then, the wireless power receiver generates an identification packet indicating a unique ID of the wireless power receiver and configuration information of the wireless power receiver, and transmits the identification packet and configuration information to the wireless power transmitter (S510).

무선 전력 수신 장치는 수신전력을 측정한다(S515). 이때부터 초기전압 Vi를 설정하는 단계로 진입한다. The apparatus for receiving power wirelessly measures the received power (S515). From this point, it enters the step of setting the initial voltage V i

무선 전력 수신 장치는 과전압 전력(over voltage power: OVP), 과전류 전력(over current power: OCP), 만충전(full charge) 등 종료 사유가 발생하는지 판단한다(S520). 만약 OVP, OCP, 만충전, 기타 충전의 종류 사유가 발생하면, 무선 전력 수신 장치는 충전을 종료한다(S525). 만약 종류 사유가 발생하지 않으면, 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 전송 장치로부터 무선 전력을 수신하는 상태인지, 즉 충전 중인지 판단한다(S530). The wireless power receiving apparatus determines whether a termination reason such as over voltage power (OVP), over current power (OCP), or full charge occurs (S520). If OVP, OCP, full charge, or other type of charge reason occurs, the wireless power receiver ends the charge (S525). If the type reason does not occur, the wireless power receiving device determines whether it is in a state of receiving wireless power from the wireless power transmitting device, that is, charging (S530).

단계 S530에서 만약 충전 중이면, 무선 전력 수신 장치는 요구전력 대비 수신전력을 비교하여 그 결과를 기반으로 전력 제어 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S535). 단계 S535에서 만약 충전중이 아니면, 무선 전력 수신 장치는 초기전압 Vi가 홀드 상태인지 판단한다(S540). 초기전압 Vi의 정상상태의 값이 기준전압 범위(예를 들어 7.0V~10.5V) 내에 존재하는 경우, 무선 전력 수신 장치는 초기 설정이 완료된다. 이로서 초기전압 Vi는 홀드 상태가 되고, 무선 전력 수신 장치는 이물질 검출 페이즈로 진입할 수 있다. If charging in step S530, the wireless power receiving device compares the received power to the requested power, generates a power control packet based on the result, and transmits it to the wireless power transmitting device (S535). In step S535, if not charging, the wireless power receiving apparatus determines whether the initial voltage V i is in a hold state (S540). When the steady state value of the initial voltage V i exists within the reference voltage range (for example, 7.0V to 10.5V), the wireless power receiver is initially set. As a result, the initial voltage V i is in a hold state, and the wireless power receiver can enter the foreign matter detection phase.

만약 Vi 홀드 상태가 아니면, 무선 전력 수신 장치는 충전 중인 경우와 마찬가지로 전력 제어 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S535). 만약 Vi 홀드 상태이면, 무선 전력 수신 장치는 이물질 검출 페이즈로 진입한다. 여기서, 무선 전력 수신 장치는 이물질 상태 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S545). If it is not in the V i hold state, the wireless power receiving device generates a power control packet and transmits it to the wireless power transmission device as in the case of charging (S535). If the V i hold state, the wireless power receiver enters the foreign matter detection phase. Here, the wireless power receiving apparatus generates a foreign substance state packet and transmits it to the wireless power transmission apparatus (S545).

본 발명에 따른 이물질 상태 패킷은 프리앰블(preamble), 헤더(header), 메시지 및 체크섬(checksum)을 포함한다. 프리앰블은 최소 11비트부터 최대 25비트로 구성될 수 있며, 모든 비트의 값이 0으로 설정될 수 있다. 프리앰블은 무선 전력 전송 장치가 이물질 상태 패킷의 헤더의 시작비트를 정확히 감지하고, 들어오는 데이터에 동기를 맞추기 위해 사용된다. The foreign matter state packet according to the present invention includes a preamble, a header, a message, and a checksum. The preamble can be composed of a minimum of 11 bits to a maximum of 25 bits, and all bits can be set to 0. The preamble is used by the wireless power transmission device to accurately detect the start bit of the header of the foreign substance state packet and to synchronize the incoming data.

헤더는 패킷의 타입을 지시하며, 8비트로 구성될 수 있다. 일례로서, 이물질 상태 패킷의 헤더의 값은 '0x00'수 있다. 이 경우, 메시지는 그 값이 0, 즉 '0x00'설정될 수 있다. 다른 예로서, 이물질 상태 패킷의 헤더의 값은 충전 상태 패킷(charge status packet)의 헤더와 동일한 '0x05'일 수 있다. 다만, 충전 상태 패킷의 1바이트 메시지의 값이'0x00'으로설정됨으로써, 이물질 상태 패킷임이 지시될 수 있다. 즉, 이물질 상태 패킷은 충전 상태 패킷에 포함된다. The header indicates the type of packet and can be composed of 8 bits. As an example, the value of the header of the foreign matter state packet may be '0x00'. In this case, the message may have a value of 0, that is, '0x00'. As another example, the header value of the foreign material status packet may be '0x05', which is the same as the header of the charge status packet. However, by setting the value of the 1-byte message of the charge status packet to '0x00', it may be indicated that the packet is a foreign material status packet. That is, the foreign matter state packet is included in the charge state packet.

무선 전력 전송 장치는 수신된 패킷의 헤더 또는 메시지의 값을 기반으로, 수신된 패킷이 이물질 상태 패킷인지 확인한다. 그리고 이물질 상태 패킷이 수신된 것으로 판명되면, 무선 전력 전송 장치는 이물질 검출을 수행한다(S550). 이물질 상태 패킷을 확인하는 동작 및 이물질 검출은 무선 전력 전송 장치의 제어 유닛에 의해 수행된다. The wireless power transmission apparatus checks whether the received packet is a foreign substance state packet based on the value of the header or message of the received packet. In addition, when it is determined that the foreign matter state packet has been received, the wireless power transmission device detects the foreign matter (S550). The operation of checking the foreign matter state packet and the foreign matter detection are performed by the control unit of the wireless power transmission device.

2. 충전 중 이물질 감지2. Foreign object detection during charging

2-1. 충전 중 단방향 통신을 이용한 이물질 감지2-1. Foreign matter detection using one-way communication during charging

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도이다. 상기 도 2의 단계 S210 또는 상기 도 4의 단계 S400에 해당한다. 7 is a flowchart illustrating an operation of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention. This corresponds to step S210 of FIG. 2 or step S400 of FIG. 4.

도 7을 참조하면, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치를 탐색한다(S600). 이때, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치가 검색될 때까지 충전 대기상태에 놓여있다. Referring to FIG. 7, the wireless power transmission device searches for a wireless power reception device (S600). At this time, the wireless power transmission device is in a charging standby state until the wireless power receiving device is found.

만약 감지된 물체가 무선 전력 수신 장치이면, 무선 전력 전송 장치는 충전 모드로 진입하여, 무선 전력을 무선 전력 수신 장치로 전송한다(S605). 충전 모드에서는 무선 전력 전송 장치가 1차 코일에 전력을 인가하여 유도 자기장 또는 공진을 발생시킨다. If the detected object is a wireless power receiver, the wireless power transmitter enters the charging mode and transmits wireless power to the wireless power receiver (S605). In the charging mode, the wireless power transmission device applies power to the primary coil to generate an induced magnetic field or resonance.

무선 전력 전송 장치는 1차 코일에 흐르는 전류를 측정하고, 무선 전력 전송 장치는 1차 코일에서 흐르는 전류로부터 전류 측정값을 획득한다(S610). 무선 전력 전송 장치가 측정하는 전류는 교류전류일 수 있다. 상기 전류 측정값은 무선 전력 전송 장치 내의 제어 유닛이 인식하기에 적합한 DC 수치로 변환된 것일 수 있다. 즉, 무선 전력 전송 장치는 1차 코일에 흐르는 상대적으로 높은 교류 전류를 측정하고, 상기 측정된 고전류를 제어 유닛이 해석하는데 적합한 수치인 전류 측정값으로 표 1과 같이 맵핑한다. The wireless power transmission device measures a current flowing through the primary coil, and the wireless power transmission device obtains a current measurement value from the current flowing through the primary coil (S610). The current measured by the wireless power transmission device may be an alternating current. The current measurement value may be converted into a DC value suitable for recognition by the control unit in the wireless power transmission device. That is, the wireless power transmission device measures a relatively high alternating current flowing through the primary coil, and maps the measured high current to a current measurement value, which is a value suitable for the control unit to analyze, as shown in Table 1.

Rx power
(unit : W)
Rx power
(unit: W)
Tx AC current
(unit : A)
Tx AC current
(unit: A)
Max AC current
(unit : A)
Max AC current
(unit: A)
2.52.5 0.9980.998 1.051.05 33 1.3281.328 1.51.5 44 1.6641.664 1.851.85 55 1.9251.925 2.052.05

무선 전력 전송 장치는 기준 전류 Iref, 기준 범위(Ilow~Ihigh), 기준 AC 신호, 이물질 감지 시기 t와 같은 파라미터들 중 어느 하나 또는 2 이상의 조합을 사용하여, 이물질 감지를 수행한다(S615). 그리고 기준 전류 Iref, 기준 범위(Ilow~Ihigh), 기준 AC 신호, 이물질 감지 시기 t와 같은 파라미터들은 초기 설정 값으로서 무선 전력 전송 장치에 미리 저장되어 있을 수 있다. 무선 전력 전송 장치는 이물질이 감지되지 않으면 지속적으로 무선 전력 수신 장치로 전력을 전송한다(S620). 그리고 무선 전력 전송 장치는 시스템 또는 표준에 의해 미리 정해진 시점 t에 다시 1차 코일의 전류 측정값을 획득하며(S610), 이를 기반으로 이물질 감지를 시도할 수 있다(S615). The wireless power transmission device detects foreign matter by using any one or a combination of two or more of parameters such as a reference current I ref , a reference range (I low to I high ), a reference AC signal, and a foreign matter detection time t (S615). ). In addition, parameters such as a reference current I ref , a reference range (I low ~ I high ), a reference AC signal, and a foreign substance detection timing t may be pre-stored in the wireless power transmission device as initial setting values. The wireless power transmission device continuously transmits power to the wireless power reception device when no foreign matter is detected (S620). In addition, the wireless power transmission apparatus acquires the current measurement value of the primary coil again at a time t predetermined by the system or standard (S610), and attempts to detect foreign matters based on this (S615).

반면, 무선 전력 전송 장치는 이물질이 감지되면 무선 전력 수신 장치로 전송되던 무선 전력을 차단한다(S625).On the other hand, when a foreign substance is detected, the wireless power transmission device cuts off the wireless power transmitted to the wireless power reception device (S625).

2-2. 충전 중 양방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작2-2. Foreign matter detection operation using two-way communication during charging

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating an operation of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to another embodiment of the present invention.

일 예로, 양방향 통신을 수행함이란 전송 장치에서 수신 장치로 전력을 송신하면, 수신 장치에서 수신 전력(received power) 값을 전송 장치에게 알려주고, 전력 손실(power loss)이 소정의 기준값이상이면 FOD로 판단하는 것을 말한다. 예를 들어, 양방향 통신을 수행함이란 전송 장치에서 수신 장치로 7 내지 10W의 전력을 송신하고 수신 장치에서 5W의 전력을 수신한 경우, 수신 전력 값 '5W'를 전송 장치에게 알려주고, 전력 손실이 2W이상이어서 소정의 기준값인 1W보다 크므로 FOD로 판단한다. 이를 통해, 전력 전송 단계에 있어서 FOD를 검출할 수 있다.For example, performing two-way communication means that when power is transmitted from the transmitting device to the receiving device, the receiving device notifies the received power value to the transmitting device, and if the power loss is more than a predetermined reference value, it is determined as FOD. Say what to do. For example, performing two-way communication means that when the transmitting device transmits 7 to 10W of power to the receiving device and receives 5W of power from the receiving device, the received power value '5W' is notified to the transmitting device, and the power loss is 2W. It is more than the predetermined reference value of 1W, so it is judged as FOD. Through this, the FOD can be detected in the power transmission step.

도 8을 참조하여 양방향 통신을 구체적으로 설명하면, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치를 탐색한다(S700). 이때, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치가 검색될 때까지 충전 대기상태에 놓여있다. Referring to FIG. 8 in detail, the two-way communication is described in detail, the wireless power transmission apparatus searches for a wireless power reception apparatus (S700). At this time, the wireless power transmission device is in a charging standby state until the wireless power receiving device is found.

만약 감지된 물체가 무선 전력 수신 장치이면, 무선 전력 전송 장치는 충전 모드로 진입하여, 무선 전력을 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S705). 충전 모드에서는 무선 전력 전송 장치가 1차 코일에 전력을 인가하여 유도 자기장 또는 공진을 발생시킨다. If the detected object is a wireless power receiver, the wireless power transmitter enters the charging mode and transmits wireless power to the wireless power receiver (S705). In the charging mode, the wireless power transmission device applies power to the primary coil to generate an induced magnetic field or resonance.

무선 전력 전송 장치는 측정된 송신 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S710). 일 예로, 무선 전력 전송 장치는 송신전력 측정보고를 FSK 신호로 무선 전력 수신 장치에게 전송한다. 여기서, FSK 신호는 FSK 방식을 이용하여 전송되는 신호를 말한다.The wireless power transmission device transmits a transmission power measurement report indicating the measured transmission power to the wireless power reception device (S710). For example, the wireless power transmission device transmits a transmission power measurement report to the wireless power reception device as an FSK signal. Here, the FSK signal refers to a signal transmitted using the FSK method.

상기 FSK 신호는 단순한 전력 양(예, 송신 전력양)을 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치는 상기 FSK 신호를 일정한 주기로 전송할 수 있다. 왜냐하면 무선 전력 수신 장치가 상기 FSK 신호의 전송 시점에 대해서 알지 못할 수 있기 때문이다. 상기 일정한 주기는 일정 개수의 데이터 신호가 전송되는 구간(예, ASK 신호가 일정)일 수 있다.The FSK signal may include a simple amount of power (eg, amount of transmit power). In this case, the wireless power transmission device may transmit the FSK signal at a constant period. This is because the apparatus for receiving power wirelessly may not know when to transmit the FSK signal. The predetermined period may be a period in which a predetermined number of data signals are transmitted (eg, an ASK signal is constant).

일 예로, 상기 송신전력양은 무선 전력 전송 장치가 AC 전류 신호에 따라 주 코일에서 생성되는 전력을 측정한 값일 수 있다.For example, the amount of transmission power may be a value obtained by measuring the power generated by the main coil according to the AC current signal by the wireless power transmission device.

상기 FSK 신호는 수신 장치에서 요구되는 1개의 고정된 전력주파수(f0, 예를 들어 145kHz)를 변환 시키는 일정범위의 가변주파수(예, 140 또는 140.3Khz)를 스위칭(switching)하거나 셀렉트(select)하여, 0값과 1값을 전송하는 신호를 말한다. 다른 예로, 위상을 이용하여 0값과 1값을 포함하는 데이터 신호를 전송하는 신호를 말한다.The FSK signal switches or selects a variable frequency (e.g., 140 or 140.3 Khz) in a certain range for converting one fixed power frequency (f 0, for example, 145 kHz) required by the receiving device. Thus, it refers to a signal that transmits 0 and 1 values. As another example, it refers to a signal that transmits a data signal including a 0 value and a 1 value using a phase.

일 예로, 무선 전력 전송 장치는 AC 전류 신호에 따라 주 코일에서 생성되는 전력을 측정하고, 측정된 생성 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 구성하여, 무선 전력 수신 장치로 전송할 수 있다. 이와 같이 무선 전력 전송 장치에서 무선 전력 수신 장치로의 경로로 제어정보가 전송되거나(예를 들어, FSK 신호로 제어정보가 전송될 수 있고), 무선 전력 수신 장치에서 무선 전력 전송 장치로의 경로로 제어정보가 전송되는 양방향 통신이 가능하다.For example, the wireless power transmission device may measure power generated by the main coil according to the AC current signal, configure a transmission power measurement report indicating the measured generated power, and transmit it to the wireless power receiving device. In this way, control information is transmitted from the wireless power transmitter to the wireless power receiver (for example, control information may be transmitted as an FSK signal), or from the wireless power receiver to the wireless power transmitter. Two-way communication through which control information is transmitted is possible.

무선 전력 전송 장치는 인버터를 이용하여 PWM을 수행하고, 무선 전력 수신 장치의 필요 전력(또는 요구 전력)에 허용된 주파수를 발생한다. The wireless power transmission device performs PWM using an inverter, and generates a frequency allowed for the required power (or required power) of the wireless power receiving device.

무선 전력 수신 장치의 필요 전력이 듀티 사이클(duty cycle) 또는 전압을 발생시키며, 듀티 사이클 또는 전압 값이 무선 전력 전송 장치의 전력 값이다. 즉, 무선 전력 전송 장치의 전력은 인버터에 인가된 전압, 듀티 설정 및 주파수으로 나타내어 질 수 있다.The required power of the wireless power receiver generates a duty cycle or voltage, and the duty cycle or voltage value is the power value of the wireless power transmitter. That is, the power of the wireless power transmission device may be represented by a voltage applied to the inverter, a duty setting, and a frequency.

무선 전력 전송 장치가 전력을 전송하는 단계에 있어서, 설정된 값(예, 전압, 듀티 주파수)을 FSK 방식으로 무선 전력 수신 장치에게 '송신 전력값'을 전송한다. In the step of transmitting power by the wireless power transmission device, a set value (eg, voltage, duty frequency) is transmitted to the wireless power reception device in an FSK method.

이때, 무선 전력 수신 장치는 기존의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 수신을 를 멈추고, FSK의 신호를 수신한다. 일 예로, FSK 신호의 수신 동작은 FSK 신호의 복조(demodulation) 동작을 포함한다.At this time, the wireless power receiver stops receiving the existing data signal (eg, ASK signal) and receives the FSK signal. For example, the reception operation of the FSK signal includes a demodulation operation of the FSK signal.

상기 FSK 신호는 일정한 주기(750)로 전송될 수 있다. 예를 들어 상기 일정한 주기(750)는 소정의 시간(예, 3초 5초) 또는 소정의 개수의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 전송 구간 일 수 있다.The FSK signal may be transmitted at a constant period 750. For example, the constant period 750 may be a transmission period of a predetermined time (eg, 3 seconds and 5 seconds) or a predetermined number of data signals (eg, ASK signals).

상기 FSK 신호는 무선 전력과 동시에 전송될 수도 있다. 즉, S705 및 S710은 동시에 수행될 수도 있다. The FSK signal may be transmitted simultaneously with wireless power. That is, S705 and S710 may be performed simultaneously.

이어서, 무선 전력 수신 장치는 송신전력 측정보고를 기초로 이물질을 감지한다(S715). 예를 들어, 무선 전력 수신 장치에서 측정한 수신전력 값과 생성 전력 측정보고를 포함하는 FSK 신호를 연산하여 그 차이값이 소정의 기준값 이상이면 FOD로 판단한다. 다른 예로, 무선 전력 수신 장치는 '수신전력-전송 정력'이 소정의 기준값 이상이면 FOD로 판단한다.Subsequently, the wireless power receiving device detects a foreign object based on the transmission power measurement report (S715). For example, the FSK signal including the received power value measured by the wireless power receiver and the generated power measurement report is calculated, and if the difference value is greater than or equal to a predetermined reference value, it is determined as FOD. As another example, the wireless power receiving apparatus determines as FOD if the'receive power-transmission energy' is equal to or greater than a predetermined reference value.

일 예로, 상기 측정한 수신전력 값은 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과, 요구 전력간의 차이가 임계치보다 큰지 같은지 또는 작은지를 지시하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 크면'수신전력측정결과=1'로설정되고, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 작거나 같으면 '수신전력측정결과=0'로 설정될 수 있다. 또는 반대로, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 크거나 같은 때 '수신전력측정결과=1'설정되고, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 작은 때에 '수신전력측정결과=0'으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 임계치가 1W라 하자. 상기의 예와 같이 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력이 12W이고, 요구 전력은 10W인 상황에서, 그 차이는 2W이고 이는 임계치인 1W보다 크다. 이 경우 수신전력 측정결과는 1을 지시한다. 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치 보다 크면, 이는 이물질이 감지된 것을 의미할 수 있다. 따라서, 무선 전력 전송 장치(40)는 이를 이물질 감지 선언으로 인식할 수 있다. For example, the measured received power value may be information indicating whether a difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the requested power is greater than, equal to, or less than a threshold. For example, if the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the requested power is greater than the threshold, the'received power measurement result = 1'is set, and the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the requested power is the threshold. If it is less than or equal to,'received power measurement result = 0'may be set. Or, conversely, when the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is greater than or equal to the threshold,'received power measurement result = 1'is set, and the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is When it is less than the threshold, it may be set to'receive power measurement result = 0'. For example, let's say the threshold is 1W. As in the above example, in a situation where the power indicated by the transmission power measurement report is 12W and the required power is 10W, the difference is 2W, which is greater than the threshold value of 1W. In this case, the reception power measurement result indicates 1. If the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is greater than the threshold, this may mean that a foreign substance has been detected. Accordingly, the wireless power transmission device 40 may recognize this as a foreign object detection declaration.

무선 전력 수신 장치는 무선 전력 전송 장치로 이물질 감지 결과를 포함하는 ASK 신호를 전송한다(S720). The wireless power receiving device transmits an ASK signal including a foreign substance detection result to the wireless power transmitting device (S720).

상기 ASK 신호는 전력제어용 신호, FOD 검출 신호, 긴급(emergency) 신호 또는 완충 신호 등을 포함할 수 있다.The ASK signal may include a power control signal, an FOD detection signal, an emergency signal or a buffer signal.

또한, 상기 ASK 신호는 무선 전력 수신 장치의 요구 전력 정보를 포함할 수 있다. 요구 전력 정보는 무선 전력 전송 장치가 자기 유도 방식에 기반하여 무선 전력을 생성하도록 요구하는 정보를 말하며, 무선 전력 전송 장치가 요구 전력 정보를 확인하고 요구 전력 정보에서 지시한 전력이 유도되도록 제어신호를 발생시키도록 하는 정보이다. 예를 들어, 요구 전력 정보가 10W를 지시할 때, 무선 전력 전송 장치는 10W가 전송되도록 제어신호를 발생시킨다. In addition, the ASK signal may include information on required power of the wireless power receiving device. The required power information refers to information that requests the wireless power transmission device to generate wireless power based on a magnetic induction method, and the wireless power transmission device checks the required power information and generates a control signal so that the power indicated in the requested power information is induced. This is the information to be generated. For example, when the requested power information indicates 10W, the wireless power transmission apparatus generates a control signal so that 10W is transmitted.

상기 ASK 신호는 제어 에러 패킷(control error packet), 렉티파이드 패킷(rectified packet) 또는 차저 스테이트(charger state) 형태로 전송될 수 있다.The ASK signal may be transmitted in the form of a control error packet, a rectified packet, or a charger state.

이어서, 무선 전력 전송 장치는 수신한 ASK 신호를 기초로 무선 전력을 전송할 수 있다(S725).Subsequently, the wireless power transmission device may transmit wireless power based on the received ASK signal (S725).

데이터 신호(예, ASK 신호 또는 FSK 신호)는 송신과 수신을 동시에 하는 것이 불가능하므로 송신 도는 수신이 순차적으로 수행된다. 반면, 유도 주파수를 통해서 전력은 계속 발생하기 때문에 전력 신호와 데이터 신호가 동시에 송신되는 것은 가능하다. 따라서, ASK 신호 및 FSK 신호가 송수신되는 시점과 무관하게 무선 전력은 동시 또는 수시로 전송될 수 있다.Since it is impossible to transmit and receive data signals (eg, ASK signal or FSK signal) at the same time, transmission or reception is performed sequentially. On the other hand, since power is continuously generated through the induction frequency, it is possible to transmit the power signal and the data signal at the same time. Accordingly, wireless power may be transmitted simultaneously or at any time regardless of the time point at which the ASK signal and the FSK signal are transmitted/received.

상기 단계 S720 및 단계 S725에 따라서 ASK 신호와 무선 전력을 복수회 송수신될 수 있다. According to the steps S720 and S725, the ASK signal and the wireless power may be transmitted and received a plurality of times.

단계 S710에 대하여 일정한 주기(750)가 경과되면 무선 전력 전송 장치는 측정된 송신 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S730). 일 예로, 무선 전력 전송 장치는 송신전력 측정보고를 FSK 신호로 무선 전력 수신 장치에게 전송한다. 상기 일정한 주기(750)는 소정의 시간(예, 3초 5초) 또는 소정의 개수의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 전송 구간 일 수 있다.When a certain period 750 elapses with respect to step S710, the wireless power transmission apparatus transmits a transmission power measurement report indicating the measured transmission power to the wireless power reception apparatus (S730). For example, the wireless power transmission device transmits a transmission power measurement report to the wireless power reception device as an FSK signal. The constant period 750 may be a transmission period of a predetermined time (eg, 3 seconds and 5 seconds) or a predetermined number of data signals (eg, ASK signals).

한편, 무선 전력 수신 장치에서 이물질이 검출된 것으로 판단되면, 무선 전력 전송 장치는 이물질 검출에 대한 조치를 수행할 수 있다(도면 미표시). 예를 들어, 무선 전력 전송 장치는 주 코일의 구동이 감소 또는 중단되는 차단 모드로 진입할 수 있다. 이로써 기생 부하의 발열이 방지되고, 비효율적인 유도전력의 공급이 제한 또는 중단될 수 있다. On the other hand, if it is determined that the foreign matter is detected by the wireless power receiving device, the wireless power transmission device may perform a measure for detecting the foreign matter (not shown in the drawing). For example, the wireless power transmission device may enter a cut-off mode in which driving of the main coil is reduced or stopped. As a result, heat generation of the parasitic load may be prevented, and the supply of inefficient induced power may be limited or stopped.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예인 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치에 따르면, 복수의 무선 전력 수신 장치를 동시에 충전할 수 있다.According to the wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, it is possible to simultaneously charge a plurality of wireless power receiving devices.

더욱이, 상기 무선 전력 전송 장치를 전송 블록별로 구획화함으로써, 초기 대기 전력을 크게 낮추고, 충전 중 이물질 감지에 대한 효율성이 높아지며, 전원 전력 전송 효율을 높일 수 있게 된다.Furthermore, by partitioning the wireless power transmission device for each transmission block, initial standby power is greatly reduced, the efficiency for detecting foreign substances during charging is increased, and power transmission efficiency can be increased.

상기와 같이 설명된 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments are all or part of each of the embodiments so that various modifications can be made. May be configured by selectively combining.

100 : 무선 전력 전송 장치
101 : 1차 코일(전송코일)
103 : 컨버터
105 : 구동 드라이버
107 : 객체 감지부
110 : 전송 블록
120 : 전송 제어부
130 : 온도센서
200 : 무선 전력 수신 장치
210 : 2차 코일(수신코일)
220 : 정류부
230 : 배터리
240 : 수신 제어부
300 : 어댑터(SMPS)
100: wireless power transmission device
101: primary coil (transmission coil)
103: converter
105: drive driver
107: object detection unit
110: transmission block
120: transmission control unit
130: temperature sensor
200: wireless power receiving device
210: secondary coil (receive coil)
220: rectifier
230: battery
240: receiving control unit
300: Adapter (SMPS)

Claims (6)

2개 이상의 1차 코일을 포함하는, 복수의 전송 블록;
1차 코일로부터의 응답신호를 이용하여 복수의 1차 코일을 선택하고, 상기 선택된 복수의 1차 코일에서 무선 전력 신호가 동시에 발신하도록 상기 전송 블록들을 제어하는 전송 제어부; 및
상기 무선 전력 신호의 전원을 공급하는 어댑터로서, 상기 어댑터는 상기 1차 코일의 수에 따라 교체 가능하게 설치되는 것인, 상기 어댑터
를 포함하는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치.
A plurality of transmission blocks including two or more primary coils;
A transmission control unit that selects a plurality of primary coils using response signals from the primary coils, and controls the transmission blocks to simultaneously transmit wireless power signals from the selected plurality of primary coils; And
As an adapter for supplying power of the wireless power signal, the adapter is installed to be replaced according to the number of the primary coil, the adapter
Containing, a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charge.
제 1 항에 있어서,
상기 전송 블록은,
상기 1차 코일에 복수의 무선 전력 수신 장치에 따라 발생하는 응답신호를 상기 전송 제어부로 전달하는 객체 감지부;
상기 1차 코일 각각에 연결되는 컨버터; 및
상기 전송 제어부의 제어에 의해 상기 객체 감지부에 의해 감지된 1차 코일에 대해서만 구동 신호를 보내는, 구동 드라이버를 포함하는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치.
The method of claim 1,
The transport block,
An object detection unit transmitting a response signal generated by a plurality of wireless power receiving devices to the primary coil to the transmission control unit;
A converter connected to each of the primary coils; And
A wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging, including a driving driver, that transmits a driving signal only to the primary coil sensed by the object detection unit under the control of the transmission control unit.
제 1 항에 있어서,
온도 센서를 더 포함하고,
상기 전송 제어부는,
상기 무선 전력 신호가 동시에 발신하는 중에 상기 온도 센서로부터 측정되는 온도가 기준값 이상이면, 상기 무선 전력 신호의 전송을 모두 제한하는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a temperature sensor,
The transmission control unit,
If the temperature measured by the temperature sensor is equal to or higher than a reference value while the wireless power signal is simultaneously transmitted, the wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging is configured to limit all transmission of the wireless power signal.
제 1 항에 있어서,
상기 전송 제어부는,
상기 1차 코일을 통해 전송되는 충전 상태정보에 기초하여, 상기 무선 전력 신호의 출력을 제어하는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치.
The method of claim 1,
The transmission control unit,
Controlling the output of the wireless power signal, based on the charging state information transmitted through the primary coil, a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging.
제 3 항에 있어서,
상기 전송 제어부는,
상기 1차 코일 모두로부터 디지털 핑에 대한 신호 세기 패킷 신호가 수신되면, 상기 1차 코일 모두에서 무선 전력 신호가 발생하도록 제어하는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치.
The method of claim 3,
The transmission control unit,
When a signal strength packet signal for a digital ping is received from all of the primary coils, a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging is controlled to generate a wireless power signal in all of the primary coils.
제 5 항에 있어서,
상기 전송 제어부는,
상기 1차 코일에 대하여 교차로 무선 전력신호를 전송한 후, 복수의 무선 전력 수신 장치로부터의 충전 상태 정보를 분석하여, 상기 무선 전력 수신 장치에서 정류되는 전류값이 기준값 이상인 1차 코일이 확인되는 경우, 이를 최선의 1차코일로 선정하여 이를 통해 무선 전력 신호를 발진하도록 제어하고, 상기 무선 전력 수신 장치에서 정류되는 전류값이 기준값 이하인 경우, 상기 1차 코일 모두에서 무선 전력 신호가 발진하도록 제어하는, 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치.
The method of claim 5,
The transmission control unit,
After transmitting a wireless power signal at an intersection with respect to the primary coil, the state of charge information from a plurality of wireless power receiving devices is analyzed, and a primary coil having a current value rectified in the wireless power receiving device equal to or greater than a reference value is identified. , It is selected as the best primary coil and controlled to oscillate a wireless power signal through it, and when the current value rectified in the wireless power receiving device is less than or equal to a reference value, controlling the wireless power signal to oscillate in all of the primary coils. , Wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220002515U (en) 2021-04-13 2022-10-20 주식회사 더블유아이 Two-way wireless charger

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100094596A (en) * 2007-12-21 2010-08-26 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 Inductive power transfer
JP2011130569A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Toko Inc Noncontact power transfer device
JP2011205767A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Panasonic Electric Works Co Ltd Non-contact charging system
KR20130036502A (en) * 2011-10-04 2013-04-12 주식회사 한림포스텍 Wireless power transfer apparatus and method the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100094596A (en) * 2007-12-21 2010-08-26 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 Inductive power transfer
JP2011130569A (en) * 2009-12-17 2011-06-30 Toko Inc Noncontact power transfer device
JP2011205767A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Panasonic Electric Works Co Ltd Non-contact charging system
KR20130036502A (en) * 2011-10-04 2013-04-12 주식회사 한림포스텍 Wireless power transfer apparatus and method the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220002515U (en) 2021-04-13 2022-10-20 주식회사 더블유아이 Two-way wireless charger

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