KR20220119881A - 무선 전력 전송 방법 및 온도 유지 장치 - Google Patents

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Abstract

이 명세서는 무선 전력 전송 방법 및 온도 유지 장치에 관한 것이다. 이 명세서의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법은, 인터페이스 위의 장치를 검출하기 위한 검출 신호를 출력하는 단계; 검출 신호에 반응하는 장치의 식별 정보를 확인하는 단계; 및 식별 정보가 장치가 유도 가열 장치를 가리킬 때, 유도 가열에 대응하는 제1 주파수 범위로 동작 주파수를 조절하여 장치에 전력을 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 식별 정보가 장치가 유도 가열 장치를 가리킬 때 이물질 검출 동작을 중지할 수 있고, 장치로부터 전달되는 제어 메시지에 따라 1차 코일에 입력되는 전압과 주파수를 변경할 수 있다.

Description

무선 전력 전송 방법 및 온도 유지 장치 {Method for transmitting power wirelessly and apparatus for maintaining temperature}
이 명세서는 무선으로 전력을 전송하기 위한 방법 및 온도를 유지하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 무선 충전기로부터 파워를 전송 받아 온도를 유지시키는 장치와 방법에 관한 것이다.
통신 및 정보 처리 기술이 발달함에 따라 스마트 폰 등은 스마트 기기의 사용이 점차적으로 증가되고 있는데, 현재 스마트 기기에 많이 적용되고 있는 충전 방식은 전원에 연결된 어댑터를 스마트 기기에 직접 연결하여 외부 전원을 공급받아 충전하거나 또는 호스트의 USB 단자를 통해 스마트 기기에 연결하여 호스트의 USB 전원을 공급받아 충전하는 방식이다.
최근에는, 연결 선을 통해 어댑터에 또는 호스트에 스마트 기기를 직접 연결해야 하는 불편함을 줄이기 위하여, 전기적 접촉 없이 자기 결합을 이용하여 배터리를 무선으로 충전하는 무선 충전 방식이 점차 스마트 기기에 적용되고 있다.
무선으로 전기 에너지를 공급하거나 공급받기 위한 방법이 몇 가지 있는데, 대표적으로 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 특정 주파수의 무선 전력 신호에 의한 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Electromagnetic Resonance Coupling) 방식이 있다. 두 방식 모두 무선 충전 장치와 스마트 단말과 같은 전자 기기 사이에 통신 채널을 형성하여 데이터를 주고받음으로써 전력 전송의 안정성을 확보하고 전송 효율을 높일 수 있다.
전송 장치와 수신 장치 사이에 동전과 같은 금속 이물질이 있을 때, 전력 손실이 발생하고 금속 이물질에 무선 전송 전력이 집중되면 발열 위험이 있어서, 안정적인 전력 전송을 방해한다. 따라서, 최근 유도 결합 방식의 무선 충전 규격을 적용하는 제품에 전송 장치에 금속 이물질이 놓여 있는지 여부를 탐지할 수 있는 FOD(Foreign Object Detection) 기능이 필수적으로 구현되고 있다.
이 명세서의 목적은 무선 전력 전송 장치가 외부 물질을 발열시킬 수 있는 유도 가열 기능을 이용하는 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 이 명세서의 다른 목적은 유도 가열 기능을 발휘하여 외부 장치에 에너지를 전달하는 무선 전력 전송 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 이 명세서의 다른 목적은 무선 전력 전송 장치로부터 유도 가열 원리에 따라 에너지를 전달받아 온도를 유지시키는 온도 유지 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 이 명세서의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법은, 인터페이스 위의 장치를 검출하기 위한 검출 신호를 출력하는 단계; 검출 신호에 반응하는 장치의 식별 정보를 확인하는 단계; 및 식별 정보가 장치가 유도 가열 장치를 가리킬 때, 유도 가열에 대응하는 제1 주파수 범위로 동작 주파수를 조절하여 장치에 전력을 전달하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 명세서의 다른 실시예에 따른 온도 유지 장치는, 무선 충전기가 전달하는 자기장의 변화에 따라 유도 기전력이 발생하는 통신 코일; 무선 충전기가 자기장의 변화를 통해 전달하는 전력에 의해 열이 발생하는 유도 가열 모듈; 통신 코일을 통해 제어 메시지를 무선 충전기에 전송하기 위한 통신부; 및 통신 코일을 통해 무선 충전기가 출력하는 검출 신호를 감지할 때 통신부를 제어하여 유도 가열 장치를 알리는 식별 정보를 포함하는 메시지를 통신 코일을 통해 출력하기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
무선 전력 전송 장치, 즉 무선 충전기를 이용하여 외부 사물의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
도 1은 무선 전력 전송 장치로부터 전자 기기로 전력이 무선으로 전송되는 것을 개념적으로 나타낸 것이고,
도 2는 전자기 유도 방식으로 전력을 무선으로 전송하기 위한 전송 모듈의 전력 변환부의 회로 구성을 개념적으로 도시한 것이고,
도 3은 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈이 전력과 메시지를 주고받기 위한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈 사이 전력 전송을 제어하기 위한 루프를 블록으로 도시한 것이고,
도 5는 무선 충전기를 이용하여 텀블러 내용물의 온도를 일정하게 유지시키는 실시예를 개념적으로 도시한 것이고,
도 6은 무선 충전기와 온도 유지 장치가 에너지를 전달하고 전달받기 위한 기본 구성을 도시한 것이고,
도 7은 이 명세서의 일 실시예에 따른 온도 유지 장치의 구성을 기능 블록으로 도시한 것이고,
도 8은 이 명세서의 일 실시예에 따라 온도 유지 장치가 무선 충전기와 통신하고 유도 가열 기능으로 에너지를 전달받아 온도를 유지하는 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이고,
도 9는 이 명세서의 일 실시예에 따라 전송 모듈이 온도 유지 장치에 유도 가열 기능으로 에너지를 전달하는 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.
이하, 이 명세서에 따른 무선 전력 전송 방법 및 온도 유지 장치에 대한 실시예를 첨부하는 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 무선 전력 전송 장치로부터 전자 기기로 전력이 무선으로 전송되는 것을 개념적으로 나타낸 것이다.
무선 전력 전송 장치(1)는, 전자 기기(2)가 필요로 하는 전력을 무선으로 전달하는 전력 전달 장치이거나, 무선으로 전력을 전달함으로써 전자 기기(2)의 배터리를 충전하기 위한 무선 충전 장치일 수 있고, 또는 접촉되지 않은 상태에서 전원이 필요한 전자 기기(2)에 전력을 전달하는 여러 가지 형태의 장치로 구현될 수 있다.
전자 기기(2)는 무선 전력 전송 장치(1)로부터 무선으로 전력을 수신하여 동작이 가능한 기기로, 무선으로 수신되는 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수도 있다. 무선으로 전력을 수신하는 전자 기기는 휴대가 가능한 전자 기기, 예를 들어 스마트 폰이나 스마트 단말, 태블릿 컴퓨터, 멀티미디어 단말, 키보드, 마우스, 영상 또는 음성의 보조 장치 등의 입출력 장치, 보조 배터리 등을 포함할 수 있다.
무선 전력 전송 장치(1)의 무선 전력 신호에 의한 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합 방식, 즉 무선 전력 전송 장치(1)에서 전송하는 무선 전력 신호에 의하여 전자 기기(2)에서 공진이 발생하고 공진 현상에 의하여 무선 전력 전송 장치(1)로부터 전자 기기(2)로 접촉 없이 무선으로 전력이 전달될 수 있는데, 전자기 유도 현상에 의하여 1차 코일에서 교류 전류에 의해 자기장을 변화시켜 2차 코일 쪽에 전류를 유도함으로써 전력을 전달한다.
무선 전력 전송 장치(1)의 1차 코일에 흐르는 전류의 세기가 변화하면, 그 전류에 의해 1차 코일 또는 전송 코일(primary coil, TX coil)을 통과하는 자기장이 변화하고, 변화된 자기장은 전자 기기(2) 내의 2차 코일 또는 수신 코일(secondary coil, RX coil) 측에 유도 기전력을 발생시킨다.
무선 전력 전송 장치(1) 측의 1차 코일과 전자 기기(2) 측의 2차 코일이 근접하도록 무선 전력 전송 장치(1) 및 전자 기기(2)를 배치하고, 무선 전력 전송 장치(1)가 1차 코일의 전류가 변화하도록 제어하면, 전자 기기(2)는 2차 코일에 유도된 기전력을 이용하여 배터리와 같은 부하에 전원을 공급한다.
유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 무선 전력 전송 장치(1)와 전자 기기(2) 사이의 배치와 거리의 영향을 받게 되므로, 무선 전력 전송 장치(1)는 평평한 인터페이스 표면을 포함하도록 구성되고 인터페이스 표면의 하부에는 1차 코일이 장착되고, 인터페이스 표면 상부에 하나 이상의 전자 기기가 놓일 수 있다. 인터페이스 표면 하부에 장착된 1차 코일과 인터페이스 표면 상부에 위치한 2차 코일 사이 공간을 충분히 작게 함으로써 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율을 올릴 수 있다.
인터페이스 표면 상부에는 전자 기기가 놓일 위치를 지시하는 마크가 표시될 수 있는데, 인터페이스 표면 하부에 장착된 1차 코일과 2차 코일 사이의 배열이 적합하게 이루어지도록 하는 전자 기기의 위치를 지시할 수 있다. 전자 기기의 위치를 안내하기 위한 돌출 형태의 구조물이 인터페이스 표면 상부에 형성될 수도 있고, 인터페이스 표면 하부에 자석과 같은 자성체를 형성하여 전자 기기 내부에 마련된 다른 극의 자성체와의 인력에 의하여 1차 코일과 2차 코일이 잘 배열되도록 안내할 수도 있다.
도 2는 전자기 유도 방식으로 전력을 무선으로 전송하기 위한 전송 모듈의 전력 변환부의 회로 구성을 개념적으로 도시한 것이다.
무선 전력 전송 모듈은 크게 전원 및 인버터와 공진 회로로 구성되는 전력 변환부를 포함하여 구성될 수 있는데, 전원은 전압원이나 전류원이 될 수 있고 전력 변환부는 전원으로부터 공급되는 전력을 무선 전력 신호로 변환하여 무선 전력 수신 모듈에 전달한다. 무선 전력 신호는 공진 특성을 갖는 자기장 또는 전자기장 형태로 형성되고, 공진 회로는 무선 전력 신호를 발생시키는 코일을 포함한다.
인버터는 스위칭 소자와 제어 회로를 통해 직류 입력을 원하는 전압과 주파수의 교류 파형으로 변환하는데, 도 2에서는 풀 브리지(Full-bridge) 인버터를 도시한 것이고, 하프 브리지 인버터 등 다른 종류의 인버터도 가능하다.
공진 회로는 자기 유도 방식으로 전력을 전송할 1차 코일(Lp)과 커패시터(Cp)를 포함하여 구성되는데, 코일과 커패시터가 전력 전송의 기본 공진 주파수를 결정한다. 1차 코일은 전류의 변화에 따라 무선 전력 신호에 해당하는 자기장을 형성하고, 평판 형태 또는 솔레노이드 형태로 구현될 수 있다.
인버터에 의해 변환된 교류 전류가 공진 회로를 구동시킴으로써 1차 코일에 자기장이 형성되는데, 인버터가 포함된 스위치의 온/오프 타이밍을 제어하여 공진 회로의 공진 주파수에 가까운 주파수의 교류를 생성하여 전송 모듈의 전송 효율을 높일 수 있고, 인버터를 제어함으로써 전송 모듈의 전송 효율을 변경할 수 있다.
도 3은 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈이 전력과 메시지를 주고받기 위한 구성을 도시한 것이다.
전력 변환부는 수신 모듈의 수신 상태와 상관없이 일방적으로 전력을 전송할 뿐이므로, 수신 모듈의 상태에 맞도록 전력을 전송하기 위해서는 수신 모듈로부터 수신 상태와 관련된 피드백을 받기 위한 구성이 무선 전력 전송 모듈에 필요하다.
무선 전력 전송 모듈(100)은 전력 변환부(110), 통신부(120), 제어부(130) 및 전원부(140)를 포함하여 구성될 수 있고, 무선 전력 수신 모듈(200)은 전력 수신부(210), 통신부(220) 및 제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있고 수신되는 전력이 공급될 부하(또는 전원부)(240)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 부하(240)는 전력 수신부(210)로부터 공급되는 전력으로 내부 배터리를 충전하기 위한 충전부를 포함할 수 있다.
전력 변환부(110)는, 도 2의 인버터와 공진 회로로 구성되고, 무선 전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 전압, 전류 등의 특성을 조절할 수 있는 회로를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
통신부(120)는, 전력 변환부(110)에 연결되어, 전송 모듈(100)로부터 자기 유도에 따라 무선으로 전력을 수신하는 수신 모듈(200)에 의하여 변조되는 무선 전력 신호를 복조하여 전력 제어 메시지를 검출할 수 있다.
제어부(130)는, 통신부(120)가 검출하는 메시지를 기초로, 전력 변환부(110)의 동작 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정하고, 전력 변환부(110)를 제어하여 전력 변환부(110)가 메시지에 적합한 무선 전력 신호를 생성하도록 할 수 있다. 통신부(120)와 제어부(130)는 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
전력 수신부(210)는, 전력 변환부(110)의 1차 코일에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 유도 기전력이 발생하는 2차 코일과 커패시터로 구성되는 매칭 회로를 포함하고, 2차 코일에 흐르는 교류 전류를 정류하여 직류 전류를 출력하는 정류 회로를 포함할 수 있다.
수신 모듈의 통신부(220)는, 전력 수신부(210)에 연결되고, DC에서의 저항 부하 및/또는 AC에서의 용량성 부하를 조절하는 방식으로 전력 수신부의 부하를 조절함으로써, 전송 모듈과 수신 모듈 사이의 무선 전력 신호를 변화시켜 전력 제어 메시지를 전송 모듈에 전송할 수 있다.
수신 모듈의 제어부(230)는, 수신 모듈에 포함된 각 구성 요소를 제어하는데, 전력 수신부(210)의 출력을 전류 또는 전압 형태로 측정하고, 이를 근거로 통신부(220)를 제어하여 무선 전력 전송 모듈(100)에 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 메시지는 무선 전력 전송 모듈(100)로 하여금 무선 전력 신호의 전달을 시작하거나 종료하도록 지시할 수 있고 또한 무선 전력 신호의 특성을 조절하도록 할 수 있다.
전송 모듈의 전력 변환부(110)에 의하여 형성된 무선 전력 신호는 전력 수신부(210)에 의하여 수신되고, 수신 모듈의 제어부(230)는 무선 전력 신호를 변조하도록 통신부(220)를 제어하는데, 제어부(230)는 통신부(220)의 리액턴스(reactance)를 변경시킴으로써 무선 전력 신호로부터 수신하는 전력량이 변하도록 하는 변조 과정을 수행할 수 있다. 무선 전력 신호로부터 수신되는 전력량이 변하면 무선 전력 신호를 형성시키는 전력 변환부(110)의 전류 및/또는 전압도 바뀌고, 무선 전력 전송 모듈(100)의 통신부(120)는 전력 변환부(110)의 전류 및/또는 전압의 변경을 감지하여 복조 과정을 수행할 수 있다.
수신 모듈의 제어부(230)는, 무선 전력 전송 모듈(100)에게 전달하고자 하는 메시지를 포함하는 패킷을 생성하고 생성되는 패킷을 포함하도록 무선 전력 신호를 변조하고, 전송 모듈의 제어부(130)는 통신부(120)를 통해 추출한 패킷을 디코딩 하여 전력 제어 메시지를 획득할 수 있는데, 수신 모듈의 제어부(230)는 수신되는 파워를 조절하기 위하여 전력 수신부(210)를 통해 수신되는 전력량을 근거로 무선 전력 신호의 특성을 변경을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다.
도 4는 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈 사이 전력 전송을 제어하기 위한 루프를 블록으로 도시한 것이다.
전송 모듈(100)의 전력 변환부(110)에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 수신 모듈(200)의 전력 수신부(210)에서 전류가 유도되어 전력이 전송되고, 수신 모듈의 제어부(230)는 원하는 제어 점, 즉 원하는 출력 전류 및/또는 전압을 선택하고, 전력 수신부(210)을 통해 수신되는 전력의 실제 제어 점을 결정한다.
수신 모듈(100)의 제어부(230)는 전력이 전송되는 동안 원하는 제어 점과 실제 제어 점을 이용하여 제어 에러 값을 계산하는데, 예를 들어 2개의 출력 전압 또는 전류의 차이를 제어 에러 값으로 취할 수 있다. 원하는 제어 점에 도달하기 위해 적은 전력이 요구되면, 예를 들어 마이너스 값이 되고, 원하는 제어 점에 도달하기 위해 더 많은 전력이 필요하면 플러스 값이 되도록 제어 에러 값을 결정할 수 있다. 수신 모듈(200)의 제어부(230)는 통신부(220)를 통해 전력 수신부(210)의 리액턴스를 시간에 따라 변경하는 방식으로 계산된 제어 에러 값을 포함하는 패킷을 생성하여 전송 모듈(100)에 전송할 수 있다.
전송 모듈의 통신부(120)는 수신 모듈(200)에 의하여 변조되는 무선 전력 신호에 포함되는 패킷을 복조하여 메시지를 검출하는데, 제어 에러 값을 포함하는 제어 에러 패킷을 복조할 수 있다.
전송 모듈의 제어부(130)는, 통신부(120)를 통해 추출한 제어 에러 패킷을 디코딩 하여 제어 에러 값을 얻고, 전력 변환부(110)에 실제로 흐르는 실제 전류 값과 제어 에러 값을 이용하여 수신 모듈이 원하는 전력을 전송하기 위한 새로운 전류 값을 결정할 수 있다.
전송 모듈의 제어부(130)는, 수신 모듈로부터 제어 에러 패킷을 수신하는 과정으로부터 시스템이 안정화되면, 1차 코일에 흐르는 실제 전류 값이 새로운 전류 값이 되도록 새로운 동작 점, 즉 1차 코일에 인가되는 AC 전압의 크기, 주파수, 듀티 비 등이 새로운 값에 이르도록 전력 변환부(110)를 제어하고, 수신 모듈이 추가로 제어 정보나 상태 정보를 통신할 수 있도록 새로운 동작 점을 계속 유지하도록 한다.
무선 전력 전송 모듈(100)과 무선 전력 수신 모듈(200) 사이 상호 작용은 선택(selection), 핑(ping), 식별/구성(identification & configuration) 및 파워 전송(power transfer)을 포함하여 4가지 단계로 이루어질 수 있다. 선택 단계는 전송 모듈이 인터페이스 표면 위에 놓인 대상물을 발견하기 위한 단계이고, 핑 단계는 대상물이 수신 모듈을 포함하는 지 여부를 확인하는 단계이고, 식별/구성 단계는 수신 모듈에 전력을 보내기 위한 준비 단계로 수신 모듈로부터 적절한 정보를 수신하고 이를 근거로 수신 모듈과 전력 전송 계약(Power Transfer Contract)을 체결하고, 파워 전송 단계는 전송 모듈과 수신 모듈의 상호 작용으로 실제로 전력을 무선으로 수신 모듈에 전송하는 단계이다.
핑 단계에서는, 수신 모듈(200)이 1차 코일과 수신 코일의 자속 결합 정도를 가리키는 신호 강도 패킷(Signal Strength Packet, SSP)을 공진 파형의 변조를 통해 전송 모듈(100)에 전송하는데, 신호 강도 패킷(SSP)은 수신 모듈에서 정류한 전압을 모니터링 하여 생성하는 메시지로서, 전송 모듈(100)은 이를 수신 모듈(200)로부터 수신하여 전력 전송을 위한 초기 구동 주파수를 선정하는 데 활용할 수 있다.
식별/구성 단계에서는, 수신 모듈(200)의 버전, 제조사 코드, 장치 식별 정보 등을 포함하는 식별 패킷(Identification Packet), 수신 모듈(200)의 최대 파워, 파워 전송 방법 등의 정보를 포함하는 구성 패킷(Configuration Packet) 등을 수신 모듈(200)이 전송 모듈(100)에 전송한다.
파워 전송 단계에서는, 수신 모듈(200)이 전력 신호를 수신하는 동작 점과 파워 전송 계약에서 정한 동작 점과의 차이를 가리키는 제어 에러 패킷(Control Error Packet, CEP), 수신 모듈(200)이 인터페이스 표면을 통해 수신하는 파워의 평균 값을 가리키는 수신 파워 패킷(Received Power Packet, RPP) 등을 수신 모듈(200)이 전송 모듈(100)에 전송한다.
수신 파워 패킷(RPP)은, 수신 모듈의 전력 수신부(210)의 정류 전압, 부하 전류, 옵셋 전력 등을 감안한 수신 전력량 데이터로, 수신 모듈(200)에 의해 전력을 수신 중에 계속하여 전송 모듈(100)로 전송되고, 전송 모듈(100)은 이를 수신하여 전력 제어를 위한 연산 인자로 사용한다.
전송 모듈의 통신부(120)는 각각 공진 파형의 변화로부터 패킷을 추출하고, 제어부(130)는 추출되는 패킷을 디코딩 하여 메시지를 얻고 이를 기초로 전력 변환부(110)를 제어하여 수신 모듈(200)이 요청하는 대로 파워 전송 특성을 바꾸면서 전력을 무선으로 전송할 수 있다.
한편, 유도 결합에 의해 전력을 무선으로 전달 방식에서 그 효율은 주파수 특성에 따른 영향은 적으나, 전송 모듈(100)과 수신 모듈(200) 사이의 배열과 거리의 영향을 받게 된다.
무선 전력 신호가 도달할 수 있는 영역을 두 가지로 구분할 수 있는데, 전송 모듈(100)이 수신 모듈(200)에 무선으로 전력을 전달할 때 높은 효율의 자기장이 통과할 수 있는 인터페이스 표면의 부분을 활동 영역이라고 할 수 있고, 전송 모듈(100)이 수신 모듈(200)의 존재를 감지할 수 있는 영역을 감지 영역이라 할 수 있다.
전송 모듈의 제어부(130)는, 수신 모듈(200)이 활동 영역 또는 감지 영역에 배치되거나 제거되었는지 여부에 대하여 감지할 수 있는데, 전력 변환부(110)에서 형성되는 무선 전력 신호를 이용하거나 별도로 구비되는 센서에 의하여 수신 모듈(200)이 활동 영역 또는 감지 영역에 배치되었는지 여부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 전송 모듈의 제어부(130)는 감지 영역에 존재하는 수신 모듈(200)로 인하여 무선 전력 신호가 영향을 받아 전력 변환부(110)의 무선 전력 신호를 형성하기 위한 전력의 특성이 변화하는지 여부를 모니터링 함으로써 수신 모듈(200)의 존재를 검출할 수 있다. 전송 모듈의 제어부(130)는 수신 모듈(200)의 존재를 검출한 결과에 따라 수신 모듈(200)을 식별하는 과정을 수행하거나 무선 전력 전송을 시작할 것인지 여부 등을 결정할 수 있다.
전송 모듈의 전력 변환부(110)는 위치 결정부를 더 포함할 수 있는데, 위치 결정부는 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율을 높이기 위하여 1차 코일을 이동 또는 회전시킬 수 있고, 특히 수신 모듈(200)이 전송 모듈(100)의 활동 영역 내에 존재하지 않는 경우에 사용될 수 있다.
위치 결정부는 전송 모듈(100)의 1차 코일과 수신 모듈(200)의 2차 코일의 중심간 거리가 일정 범위 이내가 되도록 1차 코일을 이동시키거나 1차 코일과 수신 코일의 중심이 중첩되도록 1차 코일을 이동시키는 구동부를 포함하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 전송 모듈(100)은 수신 모듈(200)의 위치를 감지하기 위한 센서나 감지부를 더 구비할 수 있고, 전송 모듈의 제어부(130)는 감지부의 센서로부터 수신하는 수신 모듈(200)에 대한 위치 정보를 기초로 위치 결정부를 제어할 수 있다.
또는, 전송 모듈의 제어부(130)는 통신부(120)를 통하여 수신 모듈(200)과의 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 수신하고 이를 기초로 위치 결정부를 제어할 수도 있다.
또한, 전송 모듈(100)은 둘 이상 복수의 1차 코일을 포함하도록 형성되어 복수의 1차 코일 중에서 수신 모듈(200)의 수신 코일과 적합하게 배열되는 일부의 코일을 선택적으로 이용하여 전송 효율을 높일 수 있는데, 이 경우 위치 결정부는 복수의 1차 코일 중에서 어느 것이 전력 전달을 위하여 사용될 것인지 결정할 수 있다.
활동 영역을 통과하는 자기장을 형성시키는 단일 1차 코일 또는 하나 이상의 1차 코일들의 조합을 주요 셀(primary cell)로 지칭할 수 있는데, 전송 모듈의 제어부(130)는, 수신 모듈(200)의 위치를 감지하고 이를 기초로 활동 영역을 결정하고, 활동 영역에 대응되는 주요 셀을 구성하는 전송 모듈을 연결하고 해당 전송 모듈의 1차 코일과 수신 모듈(200)의 2차 코일이 유도 결합될 수 있도록 제어할 수 있다.
한편, 수신 모듈(200)은 스마트 폰 또는 멀티미디어 재생 단말을 포함하는 스마트 폰이나 스마트 기기와 같은 전자 기기 내에 내장되고, 전자 기기가 전송 모듈(100)의 인터페이스 표면 위에 수직이나 수평 방향으로 일정하지 않은 방향이나 위치로 놓이게 되므로, 전송 모듈은 넓은 활동 영역을 필요로 한다.
활동 영역을 넓히기 위하여 복수 개의 1차 코일을 사용할 경우, 1차 코일 개수만큼 구동 회로가 필요하고 복수 개의 1차 코일에 대한 제어가 복잡해지므로, 제품화할 때 전송 모듈 즉 무선 충전기의 비용 증가가 발생한다. 또한, 활동 영역을 확대하기 위하여 전송 코일의 위치를 바꾸는 방식을 적용하는 경우에도 1차 코일의 위치를 옮기기 위한 이송 메커니즘을 구비해야 하므로, 부피와 무게가 커지고 제작 비용이 많아지는 문제가 있다.
위치가 고정된 하나의 1차 코일을 가지고도 활동 영역을 확장하는 방법이 있다면 효과적이지만, 단순하게 1차 코일의 크기를 키운다면 1차 코일의 단위 면적당 자속 밀도가 떨어지고 송수신 코일 사이에 자기 결합력이 약해져 기대하는 만큼 활동 영역이 증가하지도 않고 전송 효율도 떨어지게 된다.
이와 같이, 활동 영역의 확대와 전송 효율의 향상을 위하여 1차 코일의 적절한 형상과 크기를 결정하는 것이 중요하다. 둘 이상의 1차 코일을 채용하는 다중 코일 방식이 무선 전력 전송 모듈의 활동 영역을 확대하는 방법으로 효과적이다.
한편, 전자 유도 작용을 이용하는 고주파 유도 가열 방식은 코일에 고주파를 흘려 생성되는 고주파 자장 내에 있는 금속 물체에 유도 전류가 흐르도록 하여 금속 물체에 열을 전달한다. 유도 전류는 물체 내에서 전류가 소용돌이 치며 흐르는 와전류 및 히스테리시스(Hysteresis)를 일으키고, 와전류에 의한 손실과 히스테리시스에 의한 손실에 의해 주울(Joule) 열이 발생하는데, 매우 짧은 시간에 발열이 이루어진다. 이렇게 발생하는 열로 가열하는 것을 유도 가열이라 하고, 고주파 전류를 이용한 것을 고주파 유도 가열이라 한다.
또, 주파수가 높은 고주파 전류를 사용하기 때문에, 전류의 표피 작용(물체의 표면에서만 전류가 흐르는 현상) 및 근접 효과(코일의 전류가 피가열물에 유도되어 코일에 가까운 표면층에 흐르는 현상)에 의해서 피가열물의 표면층에 자속 및 와전류가 집중되며, 이때 발생하는 열 손실(와전류 손실과 히스테이시스 손실)이 피가열물의 표면층을 가열하게 된다.
이러한 원리로서 피가열물의 필요한 부분에 에너지를 집중시켜 효율적인 급속 가열이 가능하다. 이때, 가열 효율은 코일 전류, 코일 권수, 주파수, 유효 투자율, 고유 저항 등의 영향을 받는다. 주파수가 높으면 가열 효율은 높으나 표피 효과에 의해 표면만 가열되므로, 두꺼운 물체를 가열시킬 때에는 주파수를 낮춰야 한다.
무선 충전기와 전자 기기 사이에 금속 재질의 이물질이 있으면 전력을 무선으로 전송하는 동안 이물질에도 에너지가 전달되어 이물질이 뜨거워질 수 있는데, 이 명세서에서는 이러한 현상을 역으로 이용하여 무선 충전기가 유도 가열 기능을 수행하여 무선 충전기 위에 올려진 온도 유지 장치에 에너지를 공급하여 해당 장치가 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다.
무선 충전기는 인터페이스 위에 금속 이물질이 있으면 FOD 기능을 적용하여 전자 기기에 전력을 전송하는 것을 중지시키고 이를 알리는 메시지를 사용자에게 전달한다. 유도 가열 기능을 이용하기 위해 온도 유지 장치는 금속 물체를 포함해야 하는데, 무선 충전기가 금속 물체를 이물질로 검출하여 전력 전송을 중단할 수도 있다.
이러한 문제를 해결할 수 있도록, 온도 유지 장치는 무선 충전기에 자신이 유도 가열 기기임을 알리는 메시지를 전송하고, 이러한 메시지를 받은 무선 충전기는 FOD 기능을 끄고 유도 가열 모드로 진입하여 유도 가열에 유리하도록 동작 주파수를 변경할 수 있다.
무선 전력 전송 과정에서 전력 수신 모듈은 전송 모듈과 제어 데이터를 주고받기 위해 2차 코일과 통신부를 포함하는데, 온도 유지 장치도 무선 충전기에 유도 가열 기기를 알리는 메시지를 전달하고 전력 제어를 위한 제어 데이터의 전달을 위해 통신 코일과 통신부를 포함해야 한다.
온도 유지 장치는, 무선 충전기가 수신 모듈을 찾기 위한 신호를 인터페이스 표면 위로 출력하면 이를 검출하여 통신 코일을 통해 유도 가열 기기를 알리는 메시지를 무선 충전기에 전달하고, 무선 충전기가 유도 가열을 위해 전력 또는 에너지를 전송하는 동안은 통신 코일을 통해 전력 제어를 위한 제어 메시지를 무선 충전기에 전달할 수 있다.
또한, 온도 유지 장치는, 온도 센서를 포함하여, 온도 센서가 측정하는 현재 온도가 목표 온도와 다를 때, 온도 차이를 근거로 제어 메시지를 생성하여 무선 충전기에 전달할 수 있다.
온도 유지 장치는, 내용물의 온도를 일정하게 유지하기 위한 것으로, 유도 가열을 위한 모듈과 통신 모듈을 포함한 텀블러나 보온병 등이 될 수 있다.
도 5는 무선 충전기를 이용하여 텀블러 내용물의 온도를 일정하게 유지시키는 실시예를 개념적으로 도시한 것이다.
무선 충전기 위에 액체를 담을 수 있는 텀블러를 올려 놓으면, 무선 충전기가 유도 가열 모드로 동작하여 텀블러에 에너지를 전달하고, 텀블러는 내부에 포함된 유도 가열 모듈을 통해 에너지를 공급받아 내용물의 온도를 유지할 수 있다. 이를 위해 텀블러는 무선 충전기와 메시지나 제어 데이터를 주고받기 위한 통신 코일과 통신부를 포함하고, 온도 유지를 위한 제어 메시지를 생성하기 위해 온도 측정 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 텀블러는, 도 5에 도시한 것과 같이, 내용물의 온도를 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함할 수 있고, 내용물의 온도를 사용자가 설정할 수 있도록 입력 부, 즉 하나 이상의 입력 버튼을 포함할 수 있다.
도 6은 무선 충전기와 온도 유지 장치가 에너지를 전달하고 전달받기 위한 기본 구성을 도시한 것이다.
무선 충전기의 구성은 도 3을 참조하여 설명한 전송 모듈과 다르지 않은데, 전송 코일(또는 1차 코일)(Tx Coil)과 전력 전송을 위한 회로, 예를 들어 통신부, 공진 회로, 제어부 등을 포함할 수 있다.
온도 유지 장치는, 무선 충전기의 전력 전송 회로가 유도 가열 모드에 1차 코일(Tx Coil)을 통해 전달하는 고주파 전력(또는 에너지)을 받기 위한 유도 가열 모듈을 포함하고, 통신 코일 및 통신 코일을 통해 메시지나 제어 데이터를 전달하고 온도를 측정하기 위한 통신 및 온도 측정 회로를 더 포함할 수 있다.
온도 유지 장치가 무선 충전기의 인터페이스(Tx surface) 위에 놓이면, 무선 충전기는 수신 모듈을 찾기 위한 검출 신호를 출력하고, 온도 유지 장치는 통신 코일을 통해 검출 신호를 감지하고 자신이 유도 가열 장치인 것을 알리는 식별 정보를 통신 코일을 통해 무선 충전기에 전달할 수 있다.
무선 충전기는, 검출 신호를 출력하는 선택과 핑 단계를 거쳐, 식별 단계에서 유도 가열 식별 정보를 받으면, FOD 기능을 중지시키고, 유도 가열 모드로 진입하여 1차 코일에 유도 가열을 위한 동작 주파수의 교류 전류를 흘려 전력 또는 에너지를 온도 유지 장치에 전달한다.
온도 유지 장치는, 무선 충전기가 전달하는 에너지를 유도 가열 모듈을 통해 전달받고, 내부 온도를 조절하기 위해 제어 데이터를 생성하여 통신 코일을 통해 무선 충전기에 전달하고, 온도 유지 장치가 전달하는 제어 데이터에 따라 전달하는 에너지를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
도 7은 이 명세서의 일 실시예에 따른 온도 유지 장치의 구성을 기능 블록으로 도시한 것이다.
온도 유지 장치(300)는, 전력 수신부(310), 통신부(320), 제어부(330), 전원부(340), 유도 가열 모듈(350) 및 온도 센서(360)를 포함하여 구성될 수 있고, 디스플레이나 스피커와 같은 출력부와 온도 설정을 위한 하나 이상의 버튼과 같은 입력부를 더 포함할 수 있다.
전력 수신부(310), 통신부(320), 제어부(330) 및 전원부(340)는, 도 3을 참조하여 설명한 수신 모듈(200)과 비슷하므로 설명을 최소한으로 한다.
전력 수신부(310)는 수신 코일 또는 통신 코일(305)을 포함하는데, 전력 변환부(110)의 1차 코일에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 유도 기전력이 발생하는 2차 코일에 해당하는 통신 코일(305)과 커패시터로 구성되는 매칭 회로를 포함하고, 통신 코일(305)에 흐르는 교류 전류를 정류하여 직류 전류를 출력하는 정류 회로를 포함할 수 있다.
온도 유지 장치(300)의 통신부(320)는, 전력 수신부(310)에 연결되고, 전력 수신부(310)의 부하를 조절함으로써, 전송 모듈로부터 전송되는 무선 전력 신호를 변화시켜 제어 메시지를 전송 모듈에 전송할 수 있다.
온도 유지 장치(300)의 제어부(330)는, 온도 유지 장치에 포함된 각 구성 요소를 제어하는데, 전력 수신부(310)의 출력을 전류 또는 전압 형태로 측정하고, 이를 근거로 통신부(320)를 제어하여 유도 가열 장치임을 알리는 식별 정보를 포함하는 메시지나 전력을 올리거나 낮추는 것을 요청하는 전력 제어 메시지를 무선 전력 전송 모듈(100)에 전달할 수 있다.
온도 유지 장치(300)의 전원부(240)는, 온도 유지 장치의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있는데, 내부 배터리와 전력 수신부(310)를 통해 수신되는 전력 또는 커넥터를 통해 외부에서 유선으로 공급되는 전력을 이용하여 내부 배터리를 충전하기 위한 충전부를 포함할 수 있다.
예를 들어 금속으로 이루어지는 유도 가열 모듈(350)은 전송 모듈(100)이 생성하는 고주파의 자장 내에 노출되면 표면에 유도 전류가 생성되고 이로 인해 열이 발생하여 온도 유지 장치에 담기는 내용물에 그 열을 전달할 수 있다.
온도 센서(360)는 온도 유지 장치의 온도를 측정하여 제어부(330)에 제공하고, 제어부(330)는 온도 센서(360)가 측정하여 제공하는 온도를 설정된 온도와 비교하고, 비교 결과를 근거로 전송 모듈이 전송하는 전력을 높이거나 낮출 것인지를 요청하는 제어 메시지를 생성하도록 통신부(320)를 제어할 수 있다.
도 8은 이 명세서의 일 실시예에 따라 온도 유지 장치가 무선 충전기와 통신하고 유도 가열 기능으로 에너지를 전달받아 온도를 유지하는 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.
전송 모듈(100)은, 인터페이스 표면 위에 수신 모듈이 놓여 있는지 검출하기 위하여, 전송 모듈과 수신 모듈 사이의 상호 작용을 구성하는 선택이나 핑 단계에서 수신 모듈을 검출하기 위한 검출 신호를 주기적으로 출력한다.
온도 유지 장치(300)의 제어부(330)는, 전력 수신부(310)의 통신 코일(305)을 통해 검출 신호를 감지한다(S810).
제어부(330)는, 검출 신호가 감지되면(S810에서 YES), 통신부(320)를 제어하여 전송 모듈(100)이 전송하는 무선 전력 신호를 변조하여 자신의 식별 정보, 즉 유도 가열을 위한 장치를 가리키는 식별 정보를 전송 모듈(100)에 전달한다(S820).
전송 모듈(100)은, 핑 단계에 유도 가열 장치를 가리키는 식별 정보를 수신하면, FOD 기능을 중지시키고, 유도 가열 모드로 진입하여 인터페이스 위에 놓인 온도 유지 장치를 유도 가열하도록 전력 변환부(110)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 온도 유지 장치(300)에 포함된 유도 가열 모듈(350)에 열이 잘 발생하도록, 전력 변환부(110)의 인버터의 동작 주파수를 변경하여 온도 유지 장치(300)에 전력 또는 에너지를 전달한다.
이에, 온도 유지 장치(300)의 유도 가열 모듈(350)은 전송 모듈(100)로부터 전력 또는 에너지를 받아 열을 발생시키고(S830), 전력을 받는 동안 온도 센서(360)는 온도 유지 장치(300)의 온도를 측정한다(S840).
제어부(330)는, 온도 센서(360)가 측정한 측정 온도를 설정 온도와 비교하는데(S850), 설정 온도는 온도 유지 장치(300)의 고유 목적에 맞도록 내부적으로 설정된 온도이거나 또는 입력부를 통해 사용자에 의해 설정된 온도일 수 있다.
온도 유지 장치는 고유 목적에 부합하도록 사전에 설정된 복수 개의 설정 온도를 저장하고, 사용자가 입력부의 버튼을 누를 때마다 복수 개의 설정 온도가 순차적으로 선택될 수도 있다. 복수 개의 설정 온도는 숫자 형태로 표시되거나, 복수 개의 LED로 구분되어 표시되거나, 또는 하나의 LED를 통해 설정 온도에 따라 다른 색으로 표시될 수도 있다.
제어부(330)는, 측정 온도가 설정 온도보다 높으면(S850에서 YES), 통신부(320)를 제어하여 전송 모듈(100)이 전송하는 전력을 낮출 것을 요청하는 제어 메시지를 생성하여 통신 코일(305)을 통해 전송 모듈(100)에 전달할 수 있다(S860).
반면, 제어부(330)는, 측정 온도가 설정 온도보다 낮으면(S850에서 NO), 통신부(320)를 제어하여 전송 모듈(100)이 전송하는 전력을 높일 것을 요청하는 제어 메시지를 생성하여 통신 코일(305)을 통해 전송 모듈(100)에 전달할 수 있다(S870).
이와 같이, 온도 유지 장치(300)는, 측정된 온도를 근거로 전송 모듈(100)이 전달하는 전력을 조절함으로써, 내용물의 온도를 어느 정도 일정하게 유지할 수 있다.
도 9는 이 명세서의 일 실시예에 따라 전송 모듈이 온도 유지 장치에 유도 가열 기능으로 에너지를 전달하는 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.
전송 모듈(100)은, 선택과 핑 단계를 수행하여 수신 모듈을 검출하기 위한 검출 신호를 출력하고(S910), 검출 신호에 반응하는 수신 모듈이 있는지, 즉 수신 모듈이 검출되는지 확인한다(S920).
전송 모듈(100)은, 수신 모듈이 검출되면(S920에서 YES), 식별/구성 단계를 진행하여 수신 모듈의 식별 패킷을 수신하고(S930), 수신 모듈의 식별 정보가 유도 가열 기기인지 확인한다(S940).
전송 모듈(100)은, 수신 모듈이 유도 가열 기기가 아니면(S940에서 NO), 이물질을 검출하는 FOD 동작을 수행하고 수신 모듈에 전력을 전송하는 일반적인 전력 전송 동작을 수행한다(S970).
반면, 수신 모듈이 유도 가열 기기에 해당하면(S940에서 YES), 전송 모듈(100)은, FOD 기능을 중지시키고, 동작 모드를 유도 가열 모드로 바꾸어 전력 변환부(110)의 동작 주파수를 유도 가열에 유리한 주파수 범위로 변경한다(S950). 무선 충전에 사용되는 주파수는 일반적으로 110kHz~205kHz인 반면, 유도 가열 기기에 사용되는 주파수는 60kHz~450kHz가 될 수 있다.
이후, 전송 모듈(100)은, 온도 유지 장치(300)가 제공하는 제어 메시지에 따라 1차 코일에 입력되는 전압과 주파수를 변경하면서 제공하는 전력을 조절하면서, 온도 유지 장치(300)에 전력 또는 에너지를 제공할 수 있다(S960).
전송 모듈(100)은 온도 유지 장치(300)에 유도 가열 모드로 전력을 공급하는 도중 에러가 발생하면 선택과 핑 단계를 다시 시작할 수 있다.
따라서, 무선 충전기는 무선 전력 전송을 위한 알고리즘을 크게 바꾸지 않고 새로운 온도 유지 장치에 전력을 공급할 수 있게 된다. 또한, 온도 유지 장치는 널리 사용되는 무선 충전기 위에 올려 놓기만 해도 내용물의 온도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.
이 명세서에 기재된 무선 전력 전송 방법과 온도 유지 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법은, 인터페이스 위의 장치를 검출하기 위한 검출 신호를 출력하는 단계; 검출 신호에 반응하는 장치의 식별 정보를 확인하는 단계; 및 식별 정보가 장치가 유도 가열 장치를 가리킬 때, 유도 가열에 대응하는 제1 주파수 범위로 동작 주파수를 조절하여 장치에 전력을 전달하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 식별 정보가 장치가 유도 가열 장치를 가리킬 때 이물질 검출 동작을 중지할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 주파수 범위는 60kHz~450kHz일 수 있다.
일 실시예에서, 장치로부터 전달되는 제어 메시지에 따라 1차 코일에 입력되는 전압과 주파수를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 식별 정보가 장치가 유도 가열 장치가 아닌 것을 가리킬 때, 이물질 검출 동작을 수행하고 제1 주파수 범위와 다른 무선 충전에 사용되는 제2 주파수 범위로 전력 변환부를 구동하여 장치에 전력을 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따른 온도 유지 장치는, 무선 충전기가 전달하는 자기장의 변화에 따라 유도 기전력이 발생하는 통신 코일; 무선 충전기가 자기장의 변화를 통해 전달하는 전력에 의해 열이 발생하는 유도 가열 모듈; 통신 코일을 통해 제어 메시지를 무선 충전기에 전송하기 위한 통신부; 및 통신 코일을 통해 무선 충전기가 출력하는 검출 신호를 감지할 때 통신부를 제어하여 유도 가열 장치를 알리는 식별 정보를 포함하는 메시지를 통신 코일을 통해 출력하기 위한 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 제어부는, 무선 충전기가 전력을 전달하는 동안, 통신부를 제어하여 전달하는 전력을 올리거나 낮출 것을 요청하는 제어 메시지를 통신 코일을 통해 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 온도 유지 장치는 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 포함하고, 제어부는 온도 센서가 측정한 현재 온도와 설정 온도의 비교를 통해 제어 메시지를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부는, 현재 온도와 설정 온도보다 높을 때 전달하는 전력을 낮출 것을 요청하는 제어 메시지를 생성하고, 현재 온도와 설정 온도보다 낮을 때 전달하는 전력을 높일 것을 요청하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 온도 유지 장치는 설정 온도를 설정하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1: 무선 전력 전송 장치 2: 전자 기기
100: 무선 전력 전송 모듈 110: 전력 변환부
120: 통신부 130: 제어부
140: 전원부 200: 무선 전력 수신 모듈
210: 전력 수신부 220: 통신부
230: 제어부 240: 부하
300: 온도 유지 장치 310: 전력 수신부
320: 통신부 330: 제어부
340: 전원부 350: 유도 가열 모듈
360: 온도 센서

Claims (10)

  1. 인터페이스 위의 장치를 검출하기 위한 검출 신호를 출력하는 단계;
    상기 검출 신호에 반응하는 장치의 식별 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 식별 정보가 상기 장치가 유도 가열 장치를 가리킬 때, 유도 가열에 대응하는 제1 주파수 범위로 동작 주파수를 조절하여 상기 장치에 전력을 전달하는 단계를 포함하여 이루어지는 무선 전력 전송 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 식별 정보가 상기 장치가 유도 가열 장치를 가리킬 때, 이물질 검출 동작을 중지하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 주파수 범위는 60kHz~450kHz인 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전력을 전달하는 단계는, 상기 장치로부터 전달되는 제어 메시지에 따라 1차 코일에 입력되는 전압과 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 식별 정보가 상기 장치가 유도 가열 장치가 아닌 것을 가리킬 때, 이물질 검출 동작을 수행하고 상기 제1 주파수 범위와 다른 무선 충전에 사용되는 제2 주파수 범위로 전력 변환부를 구동하여 상기 장치에 전력을 전달하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 방법.
  6. 무선 충전기가 전달하는 자기장의 변화에 따라 유도 기전력이 발생하는 통신 코일;
    상기 무선 충전기가 상기 자기장의 변화를 통해 전달하는 전력에 의해 열이 발생하는 유도 가열 모듈;
    상기 통신 코일을 통해 제어 메시지를 상기 무선 충전기에 전송하기 위한 통신부; 및
    상기 통신 코일을 통해 상기 무선 충전기가 출력하는 검출 신호를 감지할 때 상기 통신부를 제어하여 유도 가열 장치를 알리는 식별 정보를 포함하는 메시지를 상기 통신 코일을 통해 출력하기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 온도 유지 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 무선 충전기가 전력을 전달하는 동안, 상기 통신부를 제어하여 상기 전달하는 전력을 올리거나 낮출 것을 요청하는 제어 메시지를 상기 통신 코일을 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 온도 유지 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도 센서가 측정한 현재 온도와 설정 온도의 비교를 통해 상기 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 온도 유지 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 현재 온도와 상기 설정 온도보다 높을 때 상기 전달하는 전력을 낮출 것을 요청하는 제어 메시지를 생성하고, 상기 현재 온도와 상기 설정 온도보다 낮을 때 상기 전달하는 전력을 높일 것을 요청하는 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 온도 유지 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 설정 온도를 설정하기 위한 입력부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 유지 장치.
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