KR20210119661A

KR20210119661A - 무선 충전 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20210119661A
Application number: KR1020200036036A
Authority: KR
Inventors: 송민기; 김도현; 박세호; 이우람
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-10-06
Also published as: US11881724B2; WO2021194140A1; US20210305848A1

Abstract

본 발명의 다양한 실시예들은, 무선 충전 장치 및 방법으로서, 상기 무선 충전 장치는, 제 1 인버터, 상기 제 1 인버터에 전기적으로 연결된 제 1 스위치, 제 2 인버터, 상기 제 2 인버터에 전기적으로 연결된 제 2 스위치, 상기 제 1 스위치를 통하여 상기 제 1 인버터에 연결된 제 1 그룹의 코일, 상기 제 2 스위치를 통하여 상기 제 2 인버터에 연결된 제 2 그룹의 코일, 및 상기 제 1 인버터, 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 인버터, 상기 제 2 스위치, 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일과 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일을 통해 제 1 핑 신호를 송신하고, 상기 제 1 핑 신호에 따라 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나가 변화되는 것을 감지하고, 상기 무선 충전 장치에 적어도 하나의 전자 장치가 배치되는 것을 검출하고, 상기 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나에 변화가 감지된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 선택하고, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 통해 제 2 핑 신호를 송신하고, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하도록 설정될 수 있다.다른 다양한 실시예가 가능하다.

Description

무선 충전 장치 및 방법{Device and method for wireless charging}

본 발명의 다양한 실시예들은, 무선 충전 장치 및 상기 무선 충전 장치에 구비된 복수의 코일들 중의 일부를 선택하여 전자 장치를 충전하는 방법에 관한 것이다.

스마트 폰 및 태블릿 PC와 같은 휴대용 전자 장치의 사용이 증가하고 있다.

상기 전자 장치는 다양한 기능을 수행하는데 필요한 전력을 공급하기 위해 배터리를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치는 유선 또는 무선을 통해 외부로부터 전력을 수신하여 배터리를 충전할 수 있다.

상기 전자 장치의 무선 충전은 무선 전력 송수신을 이용하는 것으로서, 전자 장치를 별도의 유선 커넥터와 연결하지 않고, 무선 충전 장치 상에 올려 놓은 것과 같은 근접 접촉을 통해 배터리를 충전시킬 수 있다.

전자 장치의 무선 충전은 코일을 이용하는 전자기 유도 방식, 공진을 이용하는 공진 방식 또는 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사 방식을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 코일을 이용하는 전자기 유도 방식은, 코일을 통해 유기되는 자기장을 이용하여 무선 충전 장치(예: 무선 충전 송신기)의 전력을 전자 장치(예: 무선 충전 수신기)에 무선으로 전달하여 충전을 수행할 수 있다.

상기 전자기 유도 방식은 무선 충전 장치의 코일과 전자 장치의 코일의 중심이 정렬되어야 충전 효율이 높으며, 상기 코일들 사이의 정렬을 용이하게 하기 위해, 무선 충전 장치는 복수의 코일들을 포함할 수 있다.

상기 전자기 유도 방식은 복수의 코일들 중 하나의 코일을 이용하여 전자 장치의 무선 충전을 수행하게 되므로, 충전 속도가 느리고 충전 효율이 낮을 수 있다.

상기 무선 충전 장치는 무선 충전 수신기(예: 스마트 폰)가 아닌 다른 금속 성분의 물체가 상부에 배치되는 경우에도, 코일을 통해 다른 금속 성분의 물체에 전력을 공급하여 안전 사고를 발생시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은, 그룹화된 복수의 코일을 포함하는 무선 충전 장치 및 상기 무선 충전 장치에 구비된 복수의 코일들 중의 일부를 선택하여 전자 장치를 충전하는 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 제 1 인버터, 상기 제 1 인버터에 전기적으로 연결된 제 1 스위치, 제 2 인버터, 상기 제 2 인버터에 전기적으로 연결된 제 2 스위치, 상기 제 1 스위치를 통하여 상기 제 1 인버터에 연결된 제 1 그룹의 코일, 상기 제 2 스위치를 통하여 상기 제 2 인버터에 연결된 제 2 그룹의 코일, 및 상기 제 1 인버터, 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 인버터, 상기 제 2 스위치, 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일과 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일을 통해 제 1 핑 신호를 송신하고, 상기 제 1 핑 신호에 따라 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나가 변화되는 것을 감지하고, 상기 무선 충전 장치에 적어도 하나의 전자 장치가 배치되는 것을 검출하고, 상기 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나에 변화가 감지된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 선택하고, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 통해 제 2 핑 신호를 송신하고, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하도록 설정될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 방법은, 무선 충전 장치의 프로세서가, 제 1 그룹의 코일 및 제 2 그룹의 코일을 통해 제 1 핑 신호를 송신하는 동작, 상기 제 1 핑 신호에 따라 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나가 변화되는 것을 감지하고, 상기 무선 충전 장치에 적어도 하나의 전자 장치가 배치되는 것을 검출하는 동작, 상기 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나에 변화가 감지된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 선택하는 동작, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 통해 제 2 핑 신호를 송신하는 동작, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 무선 충전 장치(예: 무선 충전 송신기) 및 전자 장치(예: 무선 충전 수신기) 사이에서 송수신되는 제 1 핑 신호를 이용하여 무선 충전 장치에 구비된 복수의 코일들 중의 일부를 선택하고, 선택된 일부의 코일을 이용하여 제 2 핑 신호를 전송하면서 전자 장치를 신속하고 안전하게 충전시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 무선 충전 장치(예: 무선 충전 송신기) 및 전자 장치(예: 무선 충전 수신기) 사이에서 송수신되는 핑 신호를 이용하여 무선 충전 장치에 구비된 복수의 코일들 중의 일부를 선택하고, 선택된 일부의 코일을 이용하여 복수의 전력 신호를 출력하여 적어도 하나 이상의 전자 장치를 충전시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(예: 무선 충전 송신기)가 전자 장치(예: 무선 충전 수신기)를 충전하는 동작을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치 및 전자 장치의 무선 충전 환경(300)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치가 전자 장치와 같은 오브젝트를 검출하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치에 구비된 복수의 코일들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 상부에 전자 장치가 배치되는 경우의 충전 동작을 설명하는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 상부에 전자 장치가 배치되는 경우, 코일 선택 및 선택된 코일을 이용한 충전 동작을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 충전 영역 및 충전 대기 영역을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치가 전자 장치를 충전하는 중, 비충전 오브젝트를 검출하는 경우의 동작을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치를 이용하여 복수의 전자 장치를 충전하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치를 이용하여 적어도 하나의 전자 장치를 충전하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))이 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

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

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)를 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)을 통해 무선으로 연결될 수 있다.

전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 연료 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))을 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.

배터리(189)는, 일 실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 연료 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.

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

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

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

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

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

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

도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치가 전자 장치를 충전하는 동작을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)는 무선 전력을 송신하여 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)를 충전시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(302)의 배터리(예: 도 1의 배터리(189))가 방전된 상태이거나, 가용 전력량이 지정된 레벨 미만인 경우, 무선 충전 장치(301)는 무선 전력을 송신하여 전자 장치(302)의 배터리(189)를 충전시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 도 3a의 전자 장치(302)는 도 1에 개시된 전자 장치(101)를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(302)는 스마트 폰, 웨어러블 기기(예: 와치) 또는 무선 이어폰 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무선 충전 장치(301)는 상기 전자 장치(302)와 동일하거나 유사한 장치일 수 있다. 상기 무선 충전 장치(301)는 도 1에 개시된 전자 장치들(101, 102 및/또는 104) 중 적어도 하나에 의해 구현될 수 있다. 무선 충전 장치(301)는 도 1에 개시된 전자 장치(101)의 구성요소 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 전자 장치(302)의 충전을 대기하는 상태에서, 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치(예: 인접 또는 접촉)되는 것을 검출할 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 장치(301)는 제 1 핑(ping) 신호(예: 아날로그 핑 신호, Q 핑 신호 또는 디지털 핑 신호 중의 하나)를 전자 장치(302)에 송신하여, 전자 장치(302)가 무선 충전 장치(301)에 인접 또는 접촉하였는지의 여부를 확인할 수 있다. 전자 장치(302)는 무선 충전 장치(301)로부터 송신된 제 1 핑(ping) 신호에 응답하는 피드백 신호(예: 응답 신호, 식별 정보, 구성 정보 및/또는 SSP(signal strength packet) 신호)를 무선 충전 장치(301)로 전송할 수 있다. 상기 Q 핑 신호는 아날로그 핑 신호의 일종으로서, 무선 충전 장치(301)의 코일에 인가된 신호의 변화(예: 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나)를 감지하여, 코일의 공진 포인트 일치 정도를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되는지의 여부를 판단하기 위한 제 1 핑(ping) 신호를 기초로 하여, 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에 배치되는 오브젝트(예: 금속)의 유무를 확인할 수 있다. 예를 들면, 상기 무선 충전 장치(301)는 상기 제 1 핑(ping) 신호의 송신 시 측정되는 전기 에너지(예: 전류 또는 전압)의 변화를 확인하고, 상기 확인된 전기 에너지의 변화를 기초로 하여, 전자 장치(302)의 배치(예: 존재) 유무를 확인할 수 있다. 무선 충전 장치(301)는 상기 전자 장치(302)의 존재가 확인되는 경우, 제 1 핑(ping) 신호와 관련된 복수의 파라미터 중 적어도 일부를 조정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에는 전자 장치(302)가 배치되어야 할 위치(예: 코일의 위치 또는 충전 가능 위치)에 대한 가이드(예: 인디케이터)가 표시될 수 있다.

도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치 및 전자 장치의 무선 충전 환경(300)을 개략적으로 나타내는 도면이다.

다양한 실시예에 따르면, 도 3b의 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)는 도 3a에 개시된 무선 충전 장치(301)를 포함할 수 있다. 도 3b의 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)는 도 1에 개시된 전자 장치(101) 또는 도 3a에 개시된 전자 장치(302)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(301)는 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되면, 무선으로 전력을 송신하여 전자 장치(302)의 배터리(321e)를 충전시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 전력 전송부(311), 제어 회로(312), 통신 회로(313) 및/또는 센싱 회로(314)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전력 전송부(311)는 외부 전원(예: 상용 전원, 보조 배터리 장치, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 또는 스마트 폰)으로부터 전력을 입력 받을 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 전송부(311)는 전력 어댑터(311a), 전력 생성 회로(311b), 매칭 회로(311c) 및 전력 송신 코일(311k)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전력 어댑터(311a)는 외부의 전원(예: travel adapter: TA)으로부터 입력된 전력의 전압을 변환할 수 있다. 상기 전력 생성 회로(311b)는 상기 변환된 전압으로부터 전력 전송에 필요한 전력을 생성할 수 있다. 상기 매칭 회로(311c)는 전력 송신 코일(311k)과 전자 장치(302)의 전력 수신 코일(321k) 사이의 효율을 극대화시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 전력 전송부(311)는 복수의 전자 장치(302)에 무선 전력을 송신하는 경우, 상기 전력 어댑터(311a), 전력 생성 회로(311b), 매칭 회로(311c) 또는 전력 송신 코일(311k) 중 적어도 하나를 복수로 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전력 송신 코일(311k)은 동일한 레이어 및/또는 서로 다른 레이어에 그룹화된 복수의 코일을 포함할 수 있다. 무선 충전 장치(301)는 동일한 레이어 및/또는 서로 다른 레이어에 배치된 복수의 코일들 중의 일부를 선택하여 전자 장치(302)를 충전시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로(312)는 무선 충전 장치(301)를 통해 전력을 송신하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 제어 회로(312)는 전력 전송부(311), 통신 회로(313) 및 센싱 회로(314)와 작동적으로 연결될 수 있다. 제어 회로(312)는 무선 전력 송신에 필요한 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(313)에 전달할 수 있다. 제어 회로(312)는 통신 회로(313)를 통해 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)로부터 수신된 정보에 기초하여, 상기 전자 장치(302)에 송신할 전력(또는 전력량)을 산출할 수 있다. 제어 회로(312)는 산출된 전력이 전력 송신 코일(311k)을 통하여 전자 장치(302)에 전송되도록 전력 전송부(311)를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 통신 회로(313)(예: 도 1의 통신 모듈(190))는 제 1 통신 회로(313a) 또는 제 2 통신 회로(313b)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 통신 회로(313a)는 전력 송신 코일(311k)에서 무선 전력 송신을 위해 이용되는 주파수와 동일하거나, 상기 무선 전력 송신을 위해 이용되는 주파수와 인접한 대역의 주파수를 이용하여, 전자 장치(302)의 제 1 통신 회로(323a)와 통신(예: 전력 송신 코일(311k)을 이용하여 전력 신호 또는 통신 신호를 송신하는 인 밴드(in-band) 방식의 통신)할 수 있다. 상기 제 2 통신 회로(313b)는 전력 송신 코일(311k)에서 무선 전력 송신을 위해 이용되는 주파수와 상이한 주파수를 이용하여, 전자 장치(302)의 제 2 통신 회로(323b)와 통신(예: 도 1의 안테나 모듈(197)을 이용하여 통신 신호를 송신하는 아웃 밴드(out-band) 방식의 통신)할 수 있다. 제 2 통신 회로(313b)는, 예를 들면, 블루투스(Bluetooth), 저전력 블루투스(Bluetooth low energy), 와이파이(Wi-Fi) 또는 근거리 무선 통신(near field communication) 중 적어도 하나를 이용하여 전자 장치(302)의 제 2 통신 회로(323b)로부터 상기 전자 장치(302)의 충전 상태에 관한 정보(예: 정류된 전압(Vrec) 정보, 정류 회로에 흐르는 전류(Iout) 정보, 각종 패킷, 또는 메시지)를 수신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 센싱 회로(314)(예: 도 1의 센서 모듈(176))는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 센서를 이용하여 무선 충전 장치(301)에 관한 적어도 하나의 상태를 감지할 수 있다. 예를 들면, 상기 센싱 회로(314)는 온도 센서, 모션 센서, 근접 센서 또는 전류(또는 전압) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 온도 센서는 무선 충전 장치(301)의 온도 상태를 감지할 수 있다. 상기 모션 센서는 무선 충전 장치(301)의 움직임 상태를 감지할 수 있다. 상기 근접 센서는 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에 근접 및/또는 접촉하는 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302) 또는 상기 전자 장치(302) 이외의 다른 금속 물체)를 감지할 수 있다. 상기 전류 센서(또는 전압)는 무선 충전 장치(301)의 출력 신호 상태(예: 전류 크기, 전압 크기, 또는 전력 크기 중 적어도 하나)를 감지할 수 있다. 상기 전류(또는 전압) 센서는 전력 전송부(311)에 대한 신호를 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 전류(또는 전압) 센서는 매칭 회로(311c) 및 전력 생성 회로(311b) 중 적어도 일부 영역에 대한 신호를 측정할 수 있다. 상기 전류(또는 전압) 센서는 전력 송신 코일(311k)의 앞 단에 대한 신호를 측정하는 회로를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 센싱 회로(314)는 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)의 하우징(304)의 상부에 배치되는 전자 장치(302)(예: 무선 충전 송신기) 또는 상기 전자 장치(302) 이외의 외부 오브젝트(예: 금속)를 검출할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)가 모바일 단말(예: 도 1에 개시된 전자 장치(101) 또는 도 3a에 개시된 전자 장치(302))인 경우, 상기 무선 충전 장치(301)는 디스플레이(예: 도 1의 표시 장치(160))를 포함할 수 있다. 무선 충전 장치(301)는 디스플레이를 이용하여 무선 충전과 관련한 다양한 정보(예: 무선 충전 장치(301)의 충전 상태에 관한 정보, 전자 장치(302)의 충전 상태에 관한 정보, 전자 장치(302)의 검출에 관한 정보, 또는 외부 오브젝트(예: 금속)의 검출에 관한 정보)를 표시할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)는 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에 배치되면, 무선 충전 장치(301)로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(302)는 전력 수신부(321), 제어 회로(322), 통신 회로(323), 적어도 하나의 센서(324) 및/또는 디스플레이(325)를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(302)의 설명에 있어서, 상기 무선 충전 장치(301)와 대응되는 구성요소에 대한 설명은 생략될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전력 수신부(321)는 무선 충전 장치(301)(예: 전력 송신 코일(311k))로부터 무선 전력을 수신하는 전력 수신 코일(321k), 매칭 회로(321a), 수신된 AC 전력을 DC로 정류하는 정류 회로(321b), 충전 전압을 조정하는 조정 회로(321c), 스위칭 회로(321d) 및/또는 배터리(321e)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어 회로(322)는 전자 장치(302)의 무선 전력 수신(또는 무선 충전)과 관련된 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 제어 회로(322)는 무선 충전과 관련된 각종 메시지를 생성하여 통신 회로(323)에 전달할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 통신 회로(323)(예: 도 1의 통신 모듈(190))는 제 1 통신 회로(323a) 또는 제 2 통신 회로(323b)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 통신 회로(323a)는 전력 수신 코일(321k)을 이용하여 무선 충전 장치(301)의 제 1 통신 회로(313a)와 통신할 수 있다. 상기 제 2 통신 회로(323b)는 블루투스, 저전력 블루투스, 와이파이, 및 근거리 무선 통신 중 적어도 하나를 이용하여 무선 충전 장치(301)의 제 2 통신 회로(313b)와 통신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 센서(324)(예: 도 1의 센서 모듈(176))는 전류(또는 전압) 센서, 온도 센서, 근접 센서, 조도 센서 또는 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이(325)(예: 도 1의 표시 장치(160))는 무선 전력 수신(또는 무선 충전)과 관련된 각종 정보를 표시할 수 있다.

도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치가 전자 장치와 같은 오브젝트를 검출하는 동작을 설명하는 도면이다.

도 3c를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)는 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)에 전력을 무선으로 송신하는 기능(예: Tx 기능)을 수행할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는, 예를 들어, 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되면, 전자 장치(302)를 감지 및 인증하고, 전자 장치(302)에 무선 전력을 송신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 핑(ping) 동작(303), 인증 및 구성(identification & configuration) 동작(305) 및 전력 송신(power transfer) 동작(307)을 수행할 수 있다. 무선 충전 장치(301)는 핑(ping) 동작(303), 인증 및 구성(identification & configuration) 동작(305) 및 전력 송신(power transfer) 동작(307)을 이용하여 적어도 하나의 신호 또는 데이터를 송수신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(예: 도 3b의 제어 회로(312))는 핑 동작(303)을 이용하여, 소정 범위 내에 존재하는 전자 장치(302)를 검출하기 위한 신호(예: 핑 신호)를 소정의 시간 간격으로 전송할 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 전자 장치(302)에 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호를 전송할 수 있다. 제 1 핑 신호의 전송 주기는 제 2 핑 신호의 전송 주기보다 짧을 수 있다. 제 1 핑 신호는 약 0.1~10ms의 전송 주기를 가질 수 있다. 제 2 핑 신호는 약 65~70ms의 전송 주기를 가질 수 있다. 제 1 핑 신호는 아날로그 핑 신호 또는 Q 핑 신호를 포함할 수 있다. 제 2 핑 신호는 디지털 핑 신호를 포함할 수 있다. 상기 제 1 핑 신호의 전송 주기 및 제 2 핑 신호의 전송 주기는 예시적인 것으로서, 무선 충전 장치(301) 및/또는 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호에 응답하는 피드백 신호(예: 응답 신호, 식별 정보, 구성 정보 및/또는 SSP 신호)를 전자 장치(302)로부터 수신하고, 전자 장치(302)의 존재 여부를 감지할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 제 1 핑 신호인 아날로그 핑 신호를 이용하여, 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302) 또는 상기 전자 장치 이외의 다른 금속 성분의 물체)의 종류 및 위치에 따라, 예를 들어, 전력 생성 회로(311b)에 전류가 변화하는 것을 검출하여, 하우징(304)의 상부에 특정 오브젝트가 배치되는지의 여부를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 제 1 핑 신호인 Q 핑 신호를 이용하여, 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302) 또는 상기 전자 장치 이외의 다른 금속 성분의 물체)의 종류 및 위치에 따라, 예를 들어, 전력 송신 코일(311k)의 감쇄 계수(예: Q 값) 및 고유 주파수가 변화하는 것을 검출하여, 하우징(304)의 상부에 특정 오브젝트가 배치되는지의 여부를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 제 1 핑 신호를 통해 하우징(304)의 상부에 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302))가 배치된 것으로 확인되면, 제 2 핑 신호인 디지털 핑 신호를 이용하여 상기 하우징(304)의 상부에 배치된 특정 오브젝트의 종류 및 위치를 확인할 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 장치(301)가 제 2 핑 신호인 디지털 핑 신호를 전자 장치(302)에 전송하면, 전자 장치(302)의 정류 회로(321b)에는 특정 값 이상의 전압이 유도되고, 상기 유도된 전압의 세기(예: 전압 값에 대한 정보)를 포함하는 SSP(signal strength packet) 신호가 무선 충전 장치(301)에 전달될 수 있다. 무선 충전 장치(301)는 상기 전달된 SSP 신호를 통해, 하우징(304)의 상부에 배치된 전자 장치(302)의 종류 및 위치를 확인할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 핑 동작(303)에서, 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호의 전송과 관련된 복수의 파라미터를 설정할 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호의 주파수, 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호를 전송하기 위하여 전력 전송 회로(예: 도 3b의 전력 전송부(311) 또는 전력 송신 코일(311k))에 인가하는 전압, 또는 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호의 전송 주기 중 적어도 하나와 관련된 복수의 파라미터를 설정할 수 있다. 상기 복수의 파라미터는 무선 충전 장치(301)의 초기 설정에서 디폴트 값으로 제공될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 핑 동작(303)에서, 상기 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에 존재하는 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302))의 유무를 판단할 수 있다. 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 상기 핑 동작(303)과 관련된 동작 구간(또는 무선 충전 대기 상태) 동안, 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호의 전송과 관련된 복수의 파라미터에 기초하여 핑 신호를 전송할 수 있고, 상기 핑 신호 전송에 대응하여 전력 전송부(311)(또는 전력 송신 코일(311k))에서 측정되는 전기 에너지(예: 전류 및 전압 중 적어도 하나)를 확인할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호의 전송에 대응하여 전력 전송부(311)(또는 전력 송신 코일(311k))에서 측정된 전압과 지정된 임계 전압 간의 관계 및 상기 전력 전송부(311)(또는 전력 송신 코일(311k))에서 측정된 전류와 지정된 임계 전류 간의 관계 중 적어도 하나를 확인하고, 확인 결과에 기초하여 무선 충전 장치(301)의 상부에 존재하는 오브젝트의 유무를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호의 전송에 대응하여 전력 전송부(311)(또는 전력 송신 코일(311k))에서 측정되는 전기 에너지(예: 전류 및 전압 중 적어도 하나)의 변화를 기초로 하여, 무선 충전 장치(301)의 상부에 존재하는 오브젝트의 상태(예: 오브젝트의 종류, 오브젝트의 크기, 또는 오브젝트의 배치 상태) 또는 오브젝트의 상태 변화를 검출할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는, 상기 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302) 또는 상기 전자 장치 이외의 다른 금속 성분의 물체)가 배치된 것으로 확인되면, 상기 오브젝트로 인한 노이즈(예: 오브젝트의 떨림 및/또는 상기 떨림에 의한 가청 주파수 대역의 소음), 오브젝트의 발열 정도 또는 상기 오브젝트로부터 기인되는 무선 충전 장치(301)의 열화(예: 오브젝트로부터의 유도 가열에 의한 무선 충전 장치(301)의 발열)를 억제하기 위해, 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호의 전송과 관련된 복수의 파라미터 중 적어도 일부를 변경 또는 조정할 수 있다. 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 상기 특정 오브젝트의 존재에 대한 노티피케이션(notification)을 제공하기 위해, 지정된 알림(예: 발광, 진동, 또는 음향)을 출력할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 전자장치(302)(예: 무선 충전 수신기)가 감지됨에 따라, 인증 및 구성 동작(305)에서, 상기 전자 장치(302)의 식별 정보 및 구성 정보를 수신할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 식별 정보는 전자 장치(302)를 인증할 수 있는 적어도 하나의 정보(예: 전자 장치(302)의 무선 통신 ID)를 포함할 수 있다. 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 상기 식별 정보와 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 미리 저장된 정보(예: 무선 충전 장치(301)와 무선 전력 공유가 인증된 전자 장치(302)의 무선 통신 ID)가 일치하는 경우, 상기 감지된 전자 장치(302)를 유효한 장치로 판단할 수 있다. 상기 구성 정보는 전자 장치(302)가 무선 충전 장치(301)로부터 무선 전력을 수신하기 위해 요구되는 각종 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 상기 식별 정보 및 구성 정보를 기초로 전자 장치(302)가 인증 또는 선택됨에 따라, 전력 송신 동작(307)에서, 상기 전자 장치(302)로 무선 전력을 송신할 수 있다. 상기 전력 송신 동작(307)에서, 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 전자 장치(302)가 충전을 위해 필요로 하는 전력(또는 전력량)에 대한 통지 정보를 포함하는 적어도 하나의 CEP(control error packet) 신호 및 전자 장치(302)가 수신하는 전력(또는 전력량)의 크기 정보를 포함하는 RPP(received power packet) 신호 중 적어도 하나를 상기 전자 장치(302)로부터 수신할 수 있다. 무선 충전 장치(301)의 제어 회로(312)는 상기 적어도 하나의 CEP 신호 및 RPP 신호 중 적어도 하나를 기초로 하여 전자 장치(302)에 전송되는 무선 전력을 조정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(302)는 상기 적어도 하나의 CEP 신호 및 RPP 신호를 지정된 주기로 전송하거나, 특정 이벤트(예: 전자 장치(302)의 상태 변화)가 발생될 경우 전송할 수 있다. 상기 적어도 하나의 CEP 신호와 RRP 신호는 서로 다른 주기로 전송될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치에 구비된 복수의 코일들의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)는 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)을 하우징(304)의 내부에 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)은 각각 도 3b에 개시된 전력 송신 코일(311k)에 포함될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)은 동일한 레이어 및/또는 서로 다른 레이어에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430) 각각은 하나의 레이어로 구성될 수 있다. 상기 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430) 각각은 하나의 레이어가 아닌 복수의 레이어로 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410)은 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 그룹의 코일(410)은 A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 또는 A6 코일 중 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다. 상기 A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일은 동일한 레이어에 배치되거나, 상이한 레이어에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 그룹의 코일(420)은 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 그룹의 코일(420)은 B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 또는 B6 코일 중 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다. 상기 B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일은 동일한 레이어에 배치되거나, 상이한 레이어에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3 그룹의 코일(430)은 복수의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 3 그룹의 코일(430)은 C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일 중 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다. 상기 C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일은 동일한 레이어에 배치되거나, 상이한 레이어에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410)에 구비된 복수의 코일(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일), 상기 제 2 그룹의 코일(420)에 구비된 복수의 코일(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일) 및 상기 제 3 그룹의 코일(430)에 구비된 복수의 코일(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)의 각각의 레이어는 충전 영역을 서로 교차하여 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410)에 구비된 복수의 코일(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일), 상기 제 2 그룹의 코일(420)에 구비된 복수의 코일(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일) 및 상기 제 3 그룹의 코일(430)에 구비된 복수의 코일(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)의 각각의 중심축은 일치하지 않고, 엇갈려 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 무선 충전 장치(301)가 포함하는 복수 그룹의 코일(예: 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420), 제 3 그룹의 코일(430))과, 각 그룹에 속한 복수개의 코일(예: A1 코일~C7 코일)은 예시적인 것이며, 무선 충전 장치(301)는 도시된 복수개의 그룹 및/또는 복수개의 코일 이상을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

다양한 실시예에 따르면, 무선 충전 장치(301)는 제 1 컨버터(510), 제 1 인버터(512), 제 1 스위치(514), 제 1 그룹의 코일(410), 제 1 공진 소자(516), 제 2 컨버터(520), 제 2 인버터(522), 제 2 스위치(524), 제 2 그룹의 코일(420), 제 2 공진 소자(526), 제 3 컨버터(530), 제 3 인버터(532), 제 3 스위치(534), 제 3 그룹의 코일(430), 제 3 공진 소자(536) 및/또는 프로세서(540)를 포함할 수 있다.

도 5의 설명에 있어서, 상기 무선 충전 장치(301)에 구비된 제 1 컨버터(510), 제 1 인버터(512), 제 1 스위치(514), 제 1 그룹의 코일(410), 제 1 공진 소자(516), 제 2 컨버터(520), 제 2 인버터(522), 제 2 스위치(524), 제 2 그룹의 코일(420), 제 2 공진 소자(526), 제 3 컨버터(530), 제 3 인버터(532), 제 3 스위치(534), 제 3 그룹의 코일(430), 제 3 공진 소자(536)는 예시적인 것이며, 각각의 구성 요소들이 실시예에 따라 추가로 더 구비될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(301)는 전원 공급부(505)를 이용하여 외부로부터 전원을 공급받을 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 도 3a, 도 3b, 도 3c 및/또는 도 4에 개시된 무선 충전 장치(301)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 전원 공급부(505)(예: power supply)는 TA(travel adaptor), 배터리 또는 USB를 통해 무선 충전 장치(301)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(505)는 교류(alternating current; AC) 전원을 직류(direct current; DC) 전원으로 변환하여 전력을 공급할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 컨버터(510)(예: 도 3b의 전력 어댑터(311a))는 전원 공급부(505)를 통해 입력되는 직류 전원을 기설정된 전원으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제 1 컨버터(510)는 출력 전압이 약 5V가 되도록 전압을 변환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 인버터(512)(예: 도 3b의 전력 생성 회로(311b))는 제 1 컨버터(510)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 인버터(512)는 제 1 컨버터(510)를 통해 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 인버터(512)는 소정의 증폭기(미도시)를 포함할 수 있다. 제 1 인버터(512)는 제 1 컨버터(510)를 통해 입력된 신호를 증폭할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 스위치(514)는 제 1 인버터(512)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 스위치(514)는 제 1 인버터(512)와 제 1 그룹의 코일(410) 사이에서 접점을 형성할 수 있다. 제 1 스위치(514)는 프로세서(540)의 제어에 따라 제 1 그룹의 코일(410) 중 A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 또는 A6 코일 중 적어도 하나와 제 1 인버터(512)를 연결할 수 있다. 제 1 스위치(514)는 프로세서(540)의 제어에 따라 온(on) 또는 오프(off) 상태를 전환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410)은 제 1 스위치(514)를 이용하여 제 1 인버터(512)와 연결될 수 있다. 제 1 그룹의 코일(410)은 A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및/또는 A6 코일을 포함할 수 있다. A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 또는 A6 코일 중 적어도 하나는 프로세서(540)의 제어 및 제 1 스위치(514)의 온 또는 오프 동작에 따라 선택적으로 제 1 인버터(512)와 연결될 수 있다. A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 또는 A6 코일 중 적어도 하나는 프로세서(540)의 제어에 따라 제 1 인버터(512)를 통해 전달되는 교류 신호를 이용하여 전자기장을 형성함으로써, 무선 전력을 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)에 전달할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 1 공진 소자(516)는 제 1 인버터(512) 및 제 1 그룹의 코일(410) 사이에 구비될 수 있다. 제 1 공진 소자(516)는 커패시터를 포함할 수 있다. 제 1 공진 소자(516)는 제 1 그룹의 코일(410)의 효율을 극대화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 2 컨버터(520)는 전원 공급부(505)를 통해 입력되는 직류 전원을 기설정된 전원으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제 2 컨버터(520)는 출력 전압이 약 5V가 되도록 전압을 변환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 2 인버터(522)(예: 도 3b의 전력 생성 회로(311b))는 제 2 컨버터(520)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 인버터(522)는 제 2 컨버터(520)를 통해 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 인버터(522)는 소정의 증폭기(미도시)를 포함할 수 있다. 제 2 인버터(522)는 제 2 컨버터(520)를 통해 입력된 신호를 증폭할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 2 스위치(524)는 제 2 인버터(522)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 스위치(524)는 제 2 인버터(522)와 제 2 그룹의 코일(420) 사이에서 접점을 형성할 수 있다. 제 2 스위치(524)는 프로세서(540)의 제어에 따라 제 2 그룹의 코일(420) 중 B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 또는 B6 코일 중 적어도 하나와 제 2 인버터(522)를 연결할 수 있다. 제 2 스위치(524)는 프로세서(540)의 제어에 따라 온(on) 또는 오프(off) 상태를 전환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 2 그룹의 코일(420)은 제 2 스위치(524)를 이용하여 제 2 인버터(522)와 연결될 수 있다. 제 2 그룹의 코일(420)은 B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및/또는 B6 코일을 포함할 수 있다. B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 또는 B6 코일 중 적어도 하나는 프로세서(540)의 제어 및 제 2 스위치(524)의 온 또는 오프 동작에 따라 선택적으로 제 2 인버터(522)와 연결될 수 있다. B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 또는 B6 코일 중 적어도 하나는 프로세서(540)의 제어에 따라 제 2 인버터(522)를 통해 전달되는 교류 신호를 이용하여 전자기장을 형성함으로써, 무선 전력을 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)에 전달할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 2 공진 소자(526)는 제 2 인버터(522) 및 제 2 그룹의 코일(420) 사이에 구비될 수 있다. 제 2 공진 소자(526)는 커패시터를 포함할 수 있다. 제 2 공진 소자(526)는 제 2 그룹의 코일(420)의 효율을 극대화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 3 컨버터(530)는 전원 공급부(505)를 통해 입력되는 직류 전원을 기설정된 전원으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제 3 컨버터(530)는 출력 전압이 약 5V가 되도록 전압을 변환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 3 인버터(532)(예: 도 3b의 전력 생성 회로(311b))는 제 3 컨버터(530)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 인버터(532)는 제 3 컨버터(530)를 통해 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3 인버터(532)는 소정의 증폭기(미도시)를 포함할 수 있다. 제 3 인버터(532)는 제 3 컨버터(530)를 통해 입력된 신호를 증폭할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 3 스위치(534)는 제 3 인버터(532)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 3 스위치(534)는 제 3 인버터(532)와 제 3 그룹의 코일(430) 사이에서 접점을 형성할 수 있다. 제 3 스위치(534)는 프로세서(540)의 제어에 따라 제 3 그룹의 코일(430) 중 C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일 중 적어도 하나와 제 3 인버터(532)를 연결할 수 있다. 제 3 스위치(534)는 프로세서(540)의 제어에 따라 온(on) 또는 오프(off) 상태를 전환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 3 그룹의 코일(430)은 제 3 스위치(534)를 이용하여 제 3 인버터(532)와 연결될 수 있다. 제 3 그룹의 코일(430)은 C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및/또는 C7 코일을 포함할 수 있다. C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일 중 적어도 하나는 프로세서(540)의 제어 및 제 3 스위치(534)의 온 또는 오프 동작에 따라 선택적으로 제 3 인버터(532)와 연결될 수 있다. C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일 중 적어도 하나는 프로세서(540)의 제어에 따라 제 3 인버터(532)를 통해 전달되는 교류 신호를 이용하여 전자기장을 형성함으로써, 무선 전력을 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)에 전달할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제 3 공진 소자(536)는 제 3 인버터(532) 및 제 3 그룹의 코일(430) 사이에 구비될 수 있다. 제 3 공진 소자(536)는 커패시터를 포함할 수 있다. 제 3 공진 소자(536)는 제 3 그룹의 코일(430)의 효율을 극대화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)(예: 도 3b의 제어 회로(312))는 제 1 컨버터(510), 제 1 인버터(512), 제 1 스위치(514), 제 1 그룹의 코일(410), 제 1 공진 소자(516), 제 2 컨버터(520), 제 2 인버터(522), 제 2 스위치(524), 제 2 그룹의 코일(420), 제 2 공진 소자(516), 제 3 컨버터(530), 제 3 인버터(532), 제 3 스위치(534), 제 3 그룹의 코일(430) 및/또는 제 3 공진 소자(536)와 작동적으로 연결될 수 있다. 프로세서(540)는 무선 충전 장치(301)의 전반적인 제어를 수행할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)의 하우징(예: 도 3a 또는 도 4에 개시된 하우징(304))의 상부에 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)가 배치(예: 인접 또는 접촉)되는 경우, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430) 중 적어도 한 그룹의 코일을 이용하여 전자 장치(302)를 충전시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)의 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)가 배치되는 경우, 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 또는 A6 코일 중 적어도 하나) 및 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 또는 B6 코일 중 적어도 하나)을 이용하여 전자 장치(302)를 충전시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410)에 구비된 복수의 코일(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일), 상기 제 2 그룹의 코일(420)에 구비된 복수의 코일(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일) 및 상기 제 3 그룹의 코일(430)에 구비된 복수의 코일(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)의 각각은 서로 교차하게 배치되어 전자 장치(302)를 충전시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되는 경우, 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일 및/또는 제 3 그룹의 코일(430) 중 적어도 하나의 코일(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일 중 적어도 하나)을 이용하여 전자 장치(302)를 충전시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)에 무선으로 전력을 송신하는데 필요한 각종 메시지를 생성할 수 있다. 프로세서(540)는 전자 장치(302)에 전송할 전력 또는 전력량을 산출할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는 무선 충전 장치(301)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되는 경우, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및/또는 A6 코일), 제 2 그룹의 코일(420)(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및/또는 B6 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및/또는 C7 코일)의 각각을 통해 전자 장치(302)에 제 1 핑 신호 및/또는 제 2 핑 신호를 전송하고, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)의 각각을 통해 수신되는 전자 장치(302)로부터의 피드백 신호(예: SSP(signal strength packet))의 결과를 통해 전자 장치(302)의 종류 및 위치를 확인할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되는지의 여부를 감지하기 위해서, 지정된 주기 또는 지정된 패턴으로 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430) 각각의 임피던스 변화량을 측정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호를 일정한 세기 및 시간을 통해 전자 장치(302)에 주기적으로 전송할 수 있다. 상기 SSP(signal strength packet)는 전압, 전류 또는 주파수 세기에 대한 정보를 포함하는 소정의 신호를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제 1 핑 신호는 약 0.1~10ms의 전송 주기를 가질 수 있다. 제 2 핑 신호는 약 65~70ms의 전송 주기를 가질 수 있다. 제 1 핑 신호는 아날로그 핑 신호 또는 Q 핑 신호를 포함할 수 있다. 제 2 핑 신호는 디지털 핑 신호를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 상기 제 1 핑 신호 또는 제 2 핑 신호에 응답하는 피드백 신호(예: 응답 신호, 식별 정보, 구성 정보 및/또는 SSP 신호)를 전자 장치(302)로부터 수신하고, 전자 장치(302)의 존재 여부를 감지할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 제 1 핑 신호인 아날로그 핑 신호를 이용하여, 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302) 또는 상기 전자 장치 이외의 다른 금속 성분의 물체)의 종류 및 위치에 따라, 예를 들어, 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 또는 제 3 인버터(532) 중 어느 하나에 전류가 변화하는 것을 검출하여, 하우징(304)의 상부에 특정 오브젝트가 배치되는지의 여부를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 제 1 핑 신호인 Q 핑 신호를 이용하여, 특정 오브젝트(예: 전자 장치(302) 또는 상기 전자 장치 이외의 다른 금속 성분의 물체)의 종류 및 위치에 따라, 예를 들어, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 또는 제 3 그룹의 코일(430) 중 적어도 하나의 감쇄 계수(예: Q값)(또는 결합 계수) 및 고유 주파수가 변화하는 것을 검출하여, 하우징(304)의 상부에 특정 오브젝트가 배치되는지의 여부를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 전자 장치(302)로부터 회신되는 피드백 신호(예: SSP 신호)를 기초로, 제 1 인버터(512)와 연결된 제 1 스위치(514), 제 2 인버터(522)와 연결된 제 2 스위치(524) 및/또는 제 3 인버터(532)와 연결된 제 3 스위치(534)를 선택적으로 온(on)시키고, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 또는 제 3 그룹의 코일(430) 중 무선 충전을 위해 동작될 각각의 코일들을 선택할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 핑을 통해 하우징(304)의 상부에 배치된 전자 장치(302)의 종류 및 위치가 확인되면, 상기 전자 장치(302)가 배치된 위치의 코일들을 선택하고, 상기 선택된 코일들을 이용하여 제 2 핑 신호를 전자 장치(302)에 전송하면서, 상기 선택된 코일들을 통해 전자 장치(302)를 충전시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 상기 피드백 신호(예: SSP(signal strength packet))를 기초로 하여, SSP 값 중 가장 큰 값을 갖는 코일을 동작 코일로 선택할 수 있다. 프로세서(540)는 상기 SSP 값 중 가장 큰 값을 기준으로, 나머지 코일들에 대한 SSP 값들의 비율을 고려하여 동작 코일을 추가로 결정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는 동작될 제 1 그룹의 코일(410) 중의 적어도 하나, 제 2 그룹의 코일(420) 중의 적어도 하나, 및 제 3 그룹의 코일(430) 중의 적어도 하나와 각각 제 1 스위치(514), 제 2 스위치(524) 및 제 3 스위치(534)를 통해 연결된 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)의 동작 전압을 결정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532) 각각의 PWM(pulse width modulation) 신호를 서로 동기화하거나 독립적으로 동작하도록 제어할 수 있다. 프로세서(540)는 제 1 그룹의 코일(410) 중의 적어도 하나, 제 2 그룹의 코일(420) 중의 적어도 하나, 및 제 3 그룹의 코일(430) 중의 적어도 하나와 각각 제 1 스위치(514), 제 2 스위치(524) 및 제 3 스위치(534)를 통해 각각 연결된 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)를 동일한 위상 또는 상이한 위상으로 동작시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및/또는 제 3 인버터(532)를 다른 주파수 대역 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 프로세서(540)는 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)에서 각각 상이한 무선 전력이 전자 장치(302)로 전송될 수 있도록 제어 할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)에 각각 동일한 전압이 공급되도록 제어할 수 있다. 프로세서(540)는 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)에 각각 상이한 전압이 공급되도록 제어할 수 있다. 프로세서(540)는 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)에 각각 공급되는 전류 값을 기초로 하여, 상기 각각의 인버터에 공급되는 전압의 비율 또는 오프셋(offset)을 재설정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 상기 피드백 신호(예: SSP(signal strength packet))를 기초로 하여, 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)를 통해, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)에 각각 인가되는 파라미터(예: 주파수, 위상 및 전압 중 적어도 하나)를 다르게 설정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 또는 A6 코일), 제 2 그룹의 코일(420)(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 또는 B6 코일), 또는 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일)은 동일한 특성을 갖거나 적어도 하나의 다른 특성을 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 코일의 특성은, 지름(예: 내부 지름 또는 외부 지름), 두께, 턴 수, 또는 레이어 수(number of layers)를 포함할 수 있으며, 코일이 감긴 방향을 포함할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 상부에 전자 장치(예: 스마트 폰)가 배치되는 경우의 충전 동작을 설명하는 도면이다.

도 6a를 참조하면, 전자 장치(302)(예: 무선 충전 수신기)는 충전을 위해 무선 충전 장치(301)(예: 무선 충전 송신기)의 하우징(304)의 상부에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되는지의 여부를 감지하기 위해, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일), 제 2 그룹의 코일(420)(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)의 각각을 통해 전자 장치(302)에 제 1 핑 신호(예: 아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)를 전송하고, 전자 장치(302)의 종류 및 위치를 확인할 수 있다.

도 6a를 참조하면, 상기 전자 장치(302)는 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 스위치(514)를 통해 제 1 인버터(512)와 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일을 연결하고, 제 2 스위치(524)를 통해 제 2 인버터(522)와 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 연결할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 예를 들어, 제 1 핑 신호인 아날로그 핑 신호를 송신하고, 제 1 인버터(512) 및 제 2 인버터(522)의 전류의 변화가 발생되는 경우, 전자 장치(302)가 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부에 배치되었음을 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(302)가 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일의 상부에 배치되어, A4 코일 및 A5 코일이 충전에 이용되는 경우, A4 코일 및 A5 코일의 출력 신호(예: 위상, 주파수)가 유사할 수 있다. 이 경우, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 공진 소자(516)의 커패시턴스 값을 가변할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(302)가 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일의 상부에 배치되어, A4 코일 및 A5 코일이 충전에 이용되는 경우, A4 코일 및 A5 코일에 각각 다른 인버터의 출력 신호가 인가 될 수 있다. A4 코일 및 A5 코일은 다른 그룹의 코일로 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 예를 들어, 제 1 핑 신호인 Q 핑 신호를 송신하고, 제 1 인버터(512) 및 제 2 인버터(522)의 Q 값(예: 감쇄 계수, 결합 계수 또는 고유 주파수 중의 적어도 하나)의 변화가 발생되는 경우, 전자 장치(302)가 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부에 배치되었음을 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)의 각각을 이용하여, 동시에 아날로그 핑 신호 또는 Q 핑 신호를 송신할 수 있다. 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)의 각각을 이용하여, 아날로그 핑 또는 Q 핑 신호를 주기적으로 번갈아 가면서 송신할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)의 각각을 이용하여, 예를 들어 제 1 핑 신호인 Q 핑 신호를 송신하여, 각각의 코일에 대한 Q 값(예: 감쇄 계수, 결합 계수 또는 고유 주파수 중의 적어도 하나)을 획득할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 예를 들면, 아래의 표 1에 나타난 바와 같이, 7회의 시퀀스를 통해 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)의 각각에 대한 Q값을 획득할 수 있다.

코일 그룹	코일 번호
코일 그룹	1	2	3	4	5	6	7
제 1 그룹의 코일(A1~A6)	50	50	50	36	35	50	-
제 2 그룹의 코일(B1~B6)	32	38	50	50	50	50	-
제 3 그룹의 코일(C1~C7)	50	50	50	50	50	50	50

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 확인된 Q 값이 3개 이상인 경우, 각 코일 별 Q 값의 상대적인 비교를 위해 상기 확인 된 Q 값을 노멀라이즈(Normalize)화할 수 있다.

예를 들면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 전자 장치(302)의 케이스 유무에 따라 Q 값의 절대값이 변경될 수 있으므로, 아래의 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 표 1의 Q 값을 노멀라이즈화한 값을 이용하여 전자 장치(302)가 배치된 위치를 확인할 수 있다.

코일 그룹	코일 번호
코일 그룹	1	2	3	4	5	6	7
제 1 그룹의 코일(A1~A6)	1	1	1	0.22	0.16	1	-
제 2 그룹의 코일(B1~B6)	0	0.33	1	1	1	1	-
제 3 그룹의 코일(C1~C7)	1	1	1	1	1	1	1

다양한 실시예에 따르면, 상기 노멀라이즈는 데이터 값의 범위를 0과 1로 변환하여 데이터의 분포를 조정할 수 있다. 노멀라이즈는 상기 데이터의 분포 조정을 통해, 무선 충전 장치(301) 상에 전자 장치(302)가 배치되는지의 여부에 따른 Q 값의 절대값 변화를 상쇄시킬 수 있다. 예를 들어, 노멀라이즈 데이터 값은 측정된 신호 X와 Xmin, Xamx에 관계된 신호 일 수 있으며, 노멀라이즈 데이터는 (X-Xmin) / (Xmax-Xmin)으로 계산될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 노멀라이즈화된 값들 중 1과 0은 무시하고, 소수점으로 확인된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부에 전자 장치(302)가 배치되어 있음을 확인하고, 상기 확인된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 선택할 수 있다. 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 선택된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일 이외의 코일들은 충전을 대기하는 코일(예: 비동작 코일)로 설정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 핑 신호를 이용하여 전자 장치(302)의 충전에 이용될 코일들(예: A4, A5 및 B2)이 선택되면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 상기 코일들(예: A4, A5 및 B2)을 이용하여 제 2 핑 신호(예: 디지털 핑 신호)를 송신하고, 전자 장치(302)로부터 SSP 신호를 수신하면서, 전자 장치(302)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일에서 수신한 피드백 신호(예: SSP(signal strength packet))에 기반하여 상기 전자 장치(302)의 위치를 확인할 수 있다. 예를 들면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 전자 장치(302)가 배치된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일이 지정된 값 이상의 피드백 신호(예: SSP(signal strength packet))를 수신하고, 수신된 피드백 신호에 기반하여 전자 장치(302)를 충전시킬 수 있다.

예를 들면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 제 2 핑 신호를 이용하여, 상기 전자 장치(302)의 정류 회로(321b)로부터 상기 선택된 송신 코일들(예: A4, A5 및 B2)에 유도되는 전압(예: 특정 값)을 확인할 수 있는 SSP 신호를 아래의 표 3과 같이 수신할 수 있다.

코일	SSP 신호의 특정 값
A4 코일	32
A5 코일	31
B2 코일	36

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 선택된 송신 코일들(예: A4, A5 및 B2)에 대한 SSP 신호의 특정 값이, 예를 들어 기설정된 값(예: 30) 이상이므로, 상기 선택된 코일들(예: A4, A5 및 B2)을 이용하여, 전자 장치(302)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 상부에 전자 장치가 배치되는 경우, 코일 선택 및 선택된 코일을 이용한 충전 동작을 설명하는 도면이다.

도 6b를 참조하면, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 구간(610)에서 충전에 이용할 코일들을 검출할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제 1 구간(610)에서, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 하우징(304)의 상부에 전자 장치(302)가 배치되는지의 여부를 검출하기 위해, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일), 제 2 그룹의 코일(420)(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)의 각각을 통해 전자 장치(302)에 제 1 핑 신호(예: 아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)를 전송할 수 있다.

도 6b를 참조하면, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 2 구간(620)에서 검출된 코일들을 선택할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상술한 도 6a에 개시된 실시예와 같이, 전자 장치(302)가 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일 및 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부에 배치된 것을 검출하는 경우, 제 2 구간(620)에서, 상기 코일들(예: A4, A5 및 B2)을 선택 및 이용하여 전자 장치(302)에 제 2 핑 신호(예: 디지털 핑 신호)를 송신하고, 전자 장치(302)로부터 SSP(signal strength packet) 신호를 수신할 수 있다.

도 6b를 참조하면, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 3 구간(630)에서, 선택된 코일들을 이용하여 무선 충전을 수행할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제 3 구간(630)에서, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 SSP 신호를 수신하는 코일들(예: A4, A5 및 B2)을 이용하여 전자 장치(302)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치의 충전 영역(또는 충전 코일) 및 충전 대기 영역(또는 충전 대기 코일)을 설명하는 도면이다.

도 7에 개시된 실시예는, 도 5 및 도 6의 실시예에서 설명된 동작들을 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부에 전자 장치(302)가 배치되어 있음을 확인하고, 상기 확인된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 이용하여 전자 장치(302)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일) 및 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일)를 전자 장치(302)를 충전시키는 충전 영역(710)으로 설정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일) 및 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일) 이외의 코일들(예: 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일))은 전자 장치(302)의 충전 대기 영역(720)으로 설정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일) 및 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일) 이외의 코일들(예: 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 또는 C7 코일))은 충전 대기 코일로 설정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 충전 대기 영역(720)에 포함된 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)을 이용하여 제 1 핑 신호(아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)를 송신할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치가 전자 장치를 충전하는 중, 비충전 오브젝트를 검출하는 경우의 동작을 설명하는 도면이다.

도 8에 개시된 실시예는, 도 5 내지 도 7의 실시예들에서 설명된 동작들을 포함할 수 있다.

도 8을 참조하면, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 충전 영역(710)에 포함된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 이용하여 전자 장치(302)를 충전하는 중, 충전을 필요로 하지 않는 비충전 오브젝트(805)(예: 금속 성분의 물체(예: 동전 또는 클립과 같은 이상 물체))가 충전 대기 영역(720)(예: 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일))에 배치되는지의 여부를 검출할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 충전 대기 영역(720)에 비충전 오브젝트(803)가 배치되는 경우, 상기 비충전 오브젝트(805)는 예를 들어 충전을 필요로 하지 않는 금속 성분의 물체임을 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일 ~ C7 코일)의 Q 값(예: 감쇄 계수, 결합 계수 또는 고유 주파수 중의 적어도 하나)이 특정 값 이하로 측정되는 경우, 비충전 오브젝트(805)로 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일 ~ C7 코일)을 이용하여 제 2 핑 신호(예: 디지털 핑 신호)를 송신 시, 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)에 특정 값 이상의 전류 변화가 측정되는 경우, 비충전 오브젝트(805)로 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 충전 영역(710)에 포함된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 이용하여 제 2 핑 신호(예: 디지털 핑 신호)를 송신 시, 전자 장치(302)로부터 SSP 신호가 정상적으로 수신되지 않는 경우, 비충전 오브젝트(805)로 판단할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 충전 영역(710)에 포함된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 이용하여 전자 장치(302)를 충전하는 중, 충전을 필요로 하지 않는 비충전 오브젝트(805)(예: 금속 성분의 물체(예: 동전 또는 클립과 같은 이상 물체))가 충전 대기 영역(720)(예: 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일))에 배치되는 경우, 상기 충전 영역(710)에 포함된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 이용한 전자 장치(302)의 충전을 중지할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 충전 영역(710)에 포함된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 이용하여 전자 장치(302)를 충전하는 중, 충전을 필요로 하지 않는 비충전 오브젝트(805)(예: 동전 또는 클립과 같은 이상 물체)가 충전 대기 영역(720)(예: 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일))에 배치되는 경우, 상기 충전 대기 영역(720)에 포함된 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일))을 이용한 충전 대기 또는 충전을 중지하고, 충전 영역(710)에 포함된 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 이용한 충전은 계속 유지할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 충전 대기 영역(720) (예: 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일))에서 비충전 오브젝트(805)가 제거된 경우, 상기 충전 대기 중지 상태에서 충전 대기 상태로 전환할 지의 여부를 결정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 충전 대기 영역(720)에 포함된 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)이 비교적 짧은 전송 주기를 갖는 제 1 핑 신호(예: 아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)를 송신하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 비충전 오브젝트(805)가 하우징(304)의 상부에 배치되었을 때의 제 1 핑 신호(아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)에 의한 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)의 전류 및/또는 전압 값보다 비충전 오브젝트(805)가 사라졌을 때의 제 1 핑 신호(아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)에 의한 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)의 전류 및/또는 전압 값의 변화가 발생되는 경우, 비충전 오브젝트(805)가 하우징(304)의 상부에서 제거된 것으로 판단하고, 상기 충전 대기 영역(720)에 포함된 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 일부(예: B3 코일, B4 코일, B5 코일) 및/또는 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)을 충전 대기 중지 상태에서 충전 대기 상태로 전환할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치를 이용하여 복수의 전자 장치를 충전하는 동작을 설명하는 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(301)의 하우징(304)의 상부에는 무선 충전을 위해 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치)가 배치될 수 있다.

도 9의 설명에 있어서, 도 5에 개시된 무선 충전 장치(301) 제 1 컨버터(510), 제 1 인버터(512), 제 1 스위치(514), 제 1 그룹의 코일(410), 제 1 공진 소자(516), 제 2 컨버터(520), 제 2 인버터(522), 제 2 스위치(524), 제 2 그룹의 코일(420), 제 2 공진 소자(526), 제 3 컨버터(530), 제 3 인버터(532), 제 3 스위치(534), 제 3 그룹의 코일(430), 제 3 공진 소자(536) 각각은 복수의 전자 장치(302)를 충전시키기 위해, 각 구성 요소들이 추가로 더 구비될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410), 제 2 그룹의 코일(420) 및 제 3 그룹의 코일(430)은 하나의 인버터가 아닌, 복수의 인버터에 연결될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 하우징(304)의 상부에 충전 대상 오브젝트(예: 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))가 배치되는지의 여부를 감지하기 위해, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일), 제 2 그룹의 코일(420)(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일) 및 제 3 그룹의 코일(430)(예: C1 코일, C2 코일, C3 코일, C4 코일, C5 코일, C6 코일 및 C7 코일)의 각각을 통해 전자 장치(302)에 제 1 핑 신호(예: 아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)를 전송하고, 전자 장치(302)의 종류 및 위치를 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(302)(예: 스마트 폰)는 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부에 배치될 수 있다. 상기 무선 이어폰(910)은 제 2 그룹의 코일(420) 중 B6 코일 및 제 3 그룹의 코일(430) 중 C2 코일의 상부에 배치될 수 있다. 상기 웨어러블 기기(920)(예: 와치)는 무선 충전 장치(301)의 제 3 그룹의 코일(430) 중 C7 코일의 상부에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 제 1 스위치(514)를 통해 제 1 인버터(512)와 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일을 연결하고, 제 2 스위치(524)를 통해 제 2 인버터(522)와 제 2 그룹의 코일(420) 중 B6 코일 및 제 3 그룹의 코일(430) 중 C2 코일을 연결하고, 제 3 스위치(534)를 통해 제 3 인버터(532)와 제 3 그룹의 코일(430) 중 C7 코일을 연결할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 예를 들어, 제 1 핑 신호인 아날로그 핑 신호를 송신하고, 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)의 전류의 변화가 발생되는 것을 확인하고, 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부와, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B6 코일 및 제 3 그룹의 코일(430) 중 C2 코일의 상부와, 제 3 그룹의 코일(430) 중 C7 코일의 상부에 충전 대상 오브젝트(예: 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))가 각각 배치된 것을 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 예를 들어, 제 1 핑 신호인 Q 핑 신호를 송신하고, 제 1 인버터(512), 제 2 인버터(522) 및 제 3 인버터(532)의 Q 값(예: 감쇄 계수, 결합 계수 또는 고유 주파수 중의 적어도 하나)의 변화가 발생되는 것을 확인하고, 무선 충전 장치(301)의 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일의 상부와, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B6 코일 및 제 3 그룹의 코일(430) 중 C2 코일의 상부와, 제 3 그룹의 코일(430) 중 C7 코일의 상부에 충전 대상 오브젝트(예: 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))가 각각 배치된 것을 확인할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 핑 신호를 이용하여 충전 대상 오브젝트(예: 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))의 충전에 이용될 코일들인 제 1 그룹의 코일(410) 중 A4 코일 및 A5 코일, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B2 코일과, 제 2 그룹의 코일(420) 중 B6 코일 및 제 3 그룹의 코일(430) 중 C2 코일과, 제 3 그룹의 코일(430) 중 C7 코일이 선택되면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는 상기 코일들을 이용하여 제 2 핑 신호(예: 디지털 핑 신호)를 송신하고, 충전 대상 오브젝트(예: 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))의 각각으로부터 SSP 신호를 수신하면서, 전자 장치(302)에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치(301)는, 제 1 인버터(512), 상기 제 1 인버터(512)에 전기적으로 연결된 제 1 스위치(514), 제 2 인버터(522), 상기 제 2 인버터(522)에 전기적으로 연결된 제 2 스위치(524), 상기 제 1 스위치(514)를 통하여 상기 제 1 인버터(512)에 연결된 제 1 그룹의 코일(410), 상기 제 2 스위치(524)를 통하여 상기 제 2 인버터(522)에 연결된 제 2 그룹의 코일(420), 및 상기 제 1 인버터(512), 상기 제 1 스위치(514), 상기 제 2 인버터(522), 상기 제 2 스위치(524), 상기 제 1 그룹의 코일(410) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420)과 작동적으로 연결된 프로세서(540)를 포함하고, 상기 프로세서(540)는, 상기 제 1 그룹의 코일(410) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420)을 통해 제 1 핑 신호를 송신하고, 상기 제 1 핑 신호에 따라 상기 제 1 그룹의 코일(410) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420)의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나가 변화되는 것을 감지하고, 상기 무선 충전 장치(301)에 적어도 하나의 전자 장치(302)가 배치되는 것을 검출하고, 상기 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나에 변화가 감지된 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일(예: A4, A5) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일(예: B2)을 선택하고, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일(예: A4, A5) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일(예: B2)을 통해 제 2 핑 신호를 송신하고, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치(302)에 무선으로 전력을 전송하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 핑 신호의 전송 주기는 상기 제 2 핑 신호의 전송 주기보다 짧게 설정될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420)은 동일한 레이어 및/또는 상이한 레이어에 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 핑 신호는 아날로그 핑 신호 또는 Q 핑 신호 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제 2 핑 신호는 디지털 핑 신호를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 그룹의 코일(410)에 구비된 복수의 코일(예: A1~A7 코일) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420)에 구비된 복수의 코일(예: B1~B6 코일) 각각의 중심축은 일치하지 않게 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)는 제 3 인버터(532), 상기 제 3 인버터(532)에 전기적으로 연결된 제 3 스위치(534), 및 상기 제 3 스위치(534)를 통하여 상기 제 3 인버터(532)에 연결된 제 3 그룹의 코일(430)을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 무선 충전 장치(301)의 상부에 상기 적어도 하나의 전자 장치(예: 302, 910, 920)가 배치됨에 따라, 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일, 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 3 그룹의 코일(430) 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일 이외의 코일들은 충전 대기 코일로 설정할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는, 상기 충전 대기 코일에 비충전 오브젝트(805)가 배치되는 경우, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일을 통해 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선 전력의 전송을 중지하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 상기 프로세서(540)는, 상기 충전 대기 코일에 비충전 오브젝트가 배치되는 경우, 상기 충전 대기 코일을 이용한 충전 대기 상태를 중지하고, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선 전력을 전송하도록 설정될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 프로세서(540)는, 상기 충전 대기 코일에서 상기 비충전 오브젝트(805)가 제거된 경우, 상기 중지된 충전 대기 상태를 충전 대기 상태로 전환하도록 설정될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 충전 장치를 이용하여 적어도 하나의 전자 장치를 충전하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 10에 개시된 설명은 예시적인 것으로서, 상기 도 3a 내지 도 9의 실시예들에서 설명된 동작들을 포함할 수 있다.

동작 1010에서, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 제 1 그룹의 코일(410)(예: A1 코일, A2 코일, A3 코일, A4 코일, A5 코일 및 A6 코일) 및 제 2 그룹의 코일(420)(예: B1 코일, B2 코일, B3 코일, B4 코일, B5 코일 및 B6 코일)을 통해 적어도 하나의 전자 장치(예: 도 9에 개시된 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))에 제 1 핑 신호(예: 아날로그 핑 신호 및/또는 Q 핑 신호)를 송신할 수 있다.

동작 1020에서, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 제 1 핑 신호에 따라 상기 제 1 그룹의 코일(410) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420)의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나가 변화되는 것을 감지하고, 상기 무선 충전 장치(301)에 상기 적어도 하나의 전자 장치((예: 도 9에 개시된 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))가 배치되는 것을 검출할 수 있다.

동작 1030에서, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 제 1 그룹의 코일(410) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420)의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나에 변화가 감지된 상기 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일(예: 도 6에 개시된 A4, A5) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일(예: B2)을 선택할 수 있다.

동작 1040에서, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 선택된 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일(예: 도 6에 개시된 A4, A5) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일(예: B2)을 통해 적어도 하나의 전자 장치(예: 도 9에 개시된 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))에 제 2 핑 신호(예: 디지털 핑 신호)를 송신할 수 있다.

동작 1050에서, 무선 충전 장치(301)의 프로세서(540)는, 상기 선택된 제 1 그룹의 코일(410) 중 적어도 하나의 코일(예: 도 6에 개시된 A4, A5) 및 상기 제 2 그룹의 코일(420) 중 적어도 하나의 코일(예: B2)을 통해 적어도 하나의 전자 장치(예: 도 9에 개시된 전자 장치(302)(예: 스마트 폰), 무선 이어폰(910) 및/또는 웨어러블 기기(920)(예: 와치))에 무선으로 전력을 전송할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

301: 무선 충전 장치 302: 전자 장치
410: 제 1 그룹의 코일 420: 제 2 그룹의 코일
430: 제 3 그룹의 코일 505: 전원 공급부
510: 제 1 컨버터 512: 제 1 인버터
514: 제 1 스위치 520: 제 1 컨버터
522: 제 2 인버터 524: 제 2 스위치
530: 제 3 컨버터 532: 제 3 인버터
534: 제 3 스위치 540: 프로세서

Claims

무선 충전 장치에 있어서,
제 1 인버터;
상기 제 1 인버터에 전기적으로 연결된 제 1 스위치;
제 2 인버터;
상기 제 2 인버터에 전기적으로 연결된 제 2 스위치;
상기 제 1 스위치를 통하여 상기 제 1 인버터에 연결된 제 1 그룹의 코일;
상기 제 2 스위치를 통하여 상기 제 2 인버터에 연결된 제 2 그룹의 코일; 및
상기 제 1 인버터, 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 인버터, 상기 제 2 스위치, 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일과 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일을 통해 제 1 핑 신호를 송신하고,
상기 제 1 핑 신호에 따라 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나가 변화되는 것을 감지하고, 상기 무선 충전 장치에 적어도 하나의 전자 장치가 배치되는 것을 검출하고,
상기 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나에 변화가 감지된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 선택하고,
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 통해 제 2 핑 신호를 송신하고,
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하도록 설정된 무선 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 핑 신호의 전송 주기는 상기 제 2 핑 신호의 전송 주기보다 짧게 설정된 무선 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일은 동일한 레이어 및/또는 상이한 레이어에 배치된 무선 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 핑 신호는 아날로그 핑 신호 또는 Q 핑 신호 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제 2 핑 신호는 디지털 핑 신호를 포함하는 무선 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 그룹의 코일에 구비된 복수의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일에 구비된 복수의 코일 각각의 중심축은 일치하지 않게 배치된 무선 충전 장치.
제 1항에 있어서,
제 3 인버터;
상기 제 3 인버터에 전기적으로 연결된 제 3 스위치; 및
상기 제 3 스위치를 통하여 상기 제 3 인버터에 연결된 제 3 그룹의 코일을 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 무선 충전 장치의 상부에 상기 적어도 하나의 전자 장치가 배치됨에 따라, 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일, 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 3 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하도록 설정된 무선 충전 장치.
제 1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 이외의 코일들은 충전 대기 코일로 설정하는 무선 충전 장치.
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 충전 대기 코일에 비충전 오브젝트가 배치되는 경우, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 통해 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선 전력의 전송을 중지하도록 설정된 무선 충전 장치.
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 충전 대기 코일에 비충전 오브젝트가 배치되는 경우, 상기 충전 대기 코일을 이용한 충전 대기 상태를 중지하고,
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선 전력을 전송하도록 설정된 무선 충전 장치.
제 9항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 충전 대기 코일에서 상기 비충전 오브젝트가 제거된 경우, 상기 중지된 충전 대기 상태를 충전 대기 상태로 전환하도록 설정된 무선 충전 장치.
무선 충전 장치를 이용하여 적어도 하나의 전자 장치를 충전하는 방법에 있어서,
상기 무선 충전 장치의 프로세서가, 제 1 그룹의 코일 및 제 2 그룹의 코일을 통해 제 1 핑 신호를 송신하는 동작;
상기 제 1 핑 신호에 따라 상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일의 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나가 변화되는 것을 감지하고, 상기 무선 충전 장치에 상기 적어도 하나의 전자 장치가 배치되는 것을 검출하는 동작;
상기 전류, 전압 또는 주파수 중 적어도 하나에 변화가 감지된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 선택하는 동작;
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 통해 제 2 핑 신호를 송신하는 동작;
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하는 동작을 포함하는 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 1 핑 신호의 전송 주기는 상기 제 2 핑 신호의 전송 주기보다 짧게 설정된 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 1 그룹의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일은 동일한 레이어 및/또는 상이한 레이어에 배치된 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 1 핑 신호는 아날로그 핑 신호 또는 Q 핑 신호 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제 2 핑 신호는 디지털 핑 신호를 포함하는 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 1 그룹의 코일에 구비된 복수의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일에 구비된 복수의 코일 각각의 중심축은 일치하지 않게 배치된 방법.
제 11항에 있어서,
상기 무선 충전 장치는,
제 3 인버터;
상기 제 3 인버터에 전기적으로 연결된 제 3 스위치; 및
상기 제 3 스위치를 통하여 상기 제 3 인버터에 연결된 제 3 그룹의 코일을 더 포함하고,
상기 무선 충전 장치의 상부에 상기 적어도 하나의 전자 장치가 배치됨에 따라, 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일, 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 3 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선으로 전력을 전송하는 방법.
제 11항에 있어서,
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 이외의 코일들은 충전 대기 코일로 설정된 방법.
제 17항에 있어서,
상기 충전 대기 코일에 비충전 오브젝트가 배치되는 경우, 상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 통해 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선 전력의 전송을 중지하도록 설정된 방법.
제 17항에 있어서,
상기 충전 대기 코일에 비충전 오브젝트가 배치되는 경우, 상기 충전 대기 코일을 이용한 충전 대기 상태를 중지하고,
상기 선택된 상기 제 1 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일 및 상기 제 2 그룹의 코일 중 적어도 하나의 코일을 이용하여 상기 적어도 하나의 전자 장치에 무선 전력을 전송하도록 설정된 방법.
제 19항에 있어서,
상기 충전 대기 코일에서 상기 비충전 오브젝트가 제거된 경우, 상기 중지된 충전 대기 상태를 충전 대기 상태로 전환하도록 설정된 방법.