KR20230055720A - Wireless power transmitting apparatus and control method thereof - Google Patents

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KR20230055720A
KR20230055720A KR1020210139446A KR20210139446A KR20230055720A KR 20230055720 A KR20230055720 A KR 20230055720A KR 1020210139446 A KR1020210139446 A KR 1020210139446A KR 20210139446 A KR20210139446 A KR 20210139446A KR 20230055720 A KR20230055720 A KR 20230055720A
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power
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transmitter
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김문영
강정일
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삼성전자주식회사
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Abstract

무선 전력 전송 장치가 개시된다. 무선 전력 전송 장치는, 외부로부터 전력을 수신하는 수신부, 수신부를 통해 수신된 전력을 무선 전력으로 변환하여 제1 외부 장치에 공급하는 공진부, 공진부와 병렬 연결되며, 수신부를 통해 수신된 전력을 제2 외부 장치로 공급하는 전극부 및 제2 외부 장치와 전극부의 상호 접촉 연결 여부를 식별하고, 제2 외부 장치와 전극부가 접촉 연결되면, 수신된 전력을 제2 외부 장치로 제공하도록 전극부를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.A wireless power transmission device is disclosed. A wireless power transmission device is connected in parallel with a receiver that receives power from the outside, a resonator that converts the power received through the receiver into wireless power and supplies it to a first external device, and the resonator, and converts the power received through the receiver into wireless power. It identifies whether the electrode unit supplied to the second external device and whether or not the second external device and the electrode unit are contact-connected to each other, and controls the electrode unit to provide received power to the second external device when the second external device and the electrode unit are contact-connected. contains a controller that

Description

무선 전력 전송 장치 및 그 제어 방법 { WIRELESS POWER TRANSMITTING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF }Wireless power transmission device and its control method { WIRELESS POWER TRANSMITTING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF }

본 발명은 무선 전력 전송 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 복수의 무선 전력 전송 장치를 이용하여 무선 전력을 제공하는 무선 전력 전송 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmitter and a control method thereof, and more particularly, to a wireless power transmitter providing wireless power using a plurality of wireless power transmitters and a control method thereof.

무선 전력 전송(wireless power transfer)은 전선 없이 전력을 전송할 수 있는 기술을 가리킨다. 언제 어디서나 무선으로 인터넷에 접속할 수 있는 와이파이(Wi-Fi) 기술에 비유해 와이파워(Wi-power)라고도 칭한다.Wireless power transfer refers to a technology that can transfer power without wires. It is also called Wi-power because it compares it to Wi-Fi technology that allows you to access the Internet wirelessly anytime, anywhere.

무선 전력 전송 및 수신 방식으로는 스마트 폰 무선충전에 활용되는 자기유도(Inductive Power Transfer System, IPTS) 방식, 전기차, 고속철 등에 활용이 추진되고 있는 자기공진(Coupled Magnetic Resonance System, CMRS) 방식, 그리고 우주태양광발전에 활용하기 위해 기술을 개발 중인 원거리 마이크로파 방식 등 다양한 방식이 있다.Wireless power transmission and reception methods include the Inductive Power Transfer System (IPTS) method used for wireless charging of smartphones, the Magnetic Resonance System (CMRS) method that is being promoted for use in electric vehicles and high-speed trains, and the space There are various methods, such as the long-distance microwave method, which is being developed for use in photovoltaic power generation.

최근 전자 기술의 발달에 힘입어 유선의 불편함을 개선하고, 인테리어 측면에서 무선 전력 전송 기술을 다양한 유형의 전자 장치에 적용하려는 움직임이 있다.Recently, thanks to the development of electronic technology, there is a movement to improve the inconvenience of wires and to apply wireless power transmission technology to various types of electronic devices in terms of interiors.

한편, 종래의 전력 전송 장치와 무선 전력 전송 장치 간의 연결선이 존재하며, 무선 전력 전송 장치와 무선 전력 수신 장치 간의 이격 가능 거리가 수 cm에 불과하므로 무선 방식의 전력 송수신 기능을 이용함에도 사용자의 관점에서는 유선 방식의 전력 송수신 기능을 이용하는 것과의 차이점을 느끼지 못하는 불편함 및 제약이 있었다.On the other hand, since there is a connection line between the conventional power transmitter and the wireless power transmitter, and the possible separation distance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver is only a few cm, even though the wireless power transmission/reception function is used, from the user's point of view There were inconveniences and limitations in not feeling the difference from using a wired power transmission/reception function.

본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은, 무선 전력 전송 장치에 타 무선 전력 전송 장치의 연결이 가능하며, 타 무선 전력 전송 장치로 전력의 제공이 가능한 무선 전력 전송 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.The present disclosure is in accordance with the above-mentioned necessity, and an object of the present disclosure is a wireless power transmitter capable of connecting another wireless power transmitter to the wireless power transmitter and providing power to the other wireless power transmitter, and controlling the same. in providing a way.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치는, 외부로부터 전력을 수신하는 수신부, 상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 무선 전력으로 변환하여 제1 외부 장치에 공급하는 공진부, 상기 공진부와 병렬 연결되며, 상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 제2 외부 장치로 공급하는 전극부 및 상기 제2 외부 장치와 상기 전극부의 상호 접촉 연결 여부를 식별하고, 상기 제2 외부 장치와 상기 전극부가 접촉 연결되면, 상기 수신된 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하도록 상기 전극부를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.A wireless power transmission device according to an embodiment of the present disclosure for achieving the above object is a receiver that receives power from the outside, converts the power received through the receiver into wireless power, and supplies it to a first external device. A resonance unit connected in parallel with the resonance unit, an electrode unit supplying the power received through the receiver to a second external device, and whether or not the second external device and the electrode unit are connected in contact with each other; 2 includes a controller that controls the electrode unit to provide the received power to the second external device when the external device and the electrode unit are contact-connected.

여기서, 상기 컨트롤러는, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 임계 거리 내에 제1 외부 장치가 위치한 것으로 식별되면, 상기 무선 전력을 상기 제1 외부 장치로 제공하도록 상기 공진부를 제어하며, 상기 공진부가 상기 무선 전력을 상기 무선 전력 수신 장치로 제공 중인지 여부와 독립적으로 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하도록 상기 전극부를 제어하고, 상기 제1 외부 장치는, 무선 전력 수신 장치이고, 상기 제2 외부 장치는, 타 무선 전력 전송 장치일 수 있다.Here, the controller controls the resonator to provide the wireless power to the first external device when it is identified that the first external device is located within a threshold distance from the wireless power transmitter, and the resonator controls the wireless power. Controls the electrode unit to provide the power to the second external device independently of whether it is being provided to the wireless power receiver, wherein the first external device is a wireless power receiver, and the second external device It may be a wireless power transmission device.

또한, 상기 공진부와 병렬 연결된 서지 방지부를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 외부 장치로 상기 무선 전력을 제공하는 중에 상기 제1 외부 장치가 임계 거리 내에 위치하지 않는 것으로 식별되면, 상기 무선 전력의 제공을 중단하도록 상기 공진부를 제어하고 상기 공진부의 잔류 전력을 방진시키도록 서지 방지부를 제어할 수 있다.The controller may further include a surge protection unit connected in parallel with the resonator unit, and if the controller identifies that the first external device is not located within a threshold distance while providing the wireless power to the first external device, the wireless The resonator unit may be controlled to stop supplying power and the surge prevention unit may be controlled to isolate residual power of the resonator unit.

여기서, 상기 서지 방지부는, SPDT(Single Pole Double Throw) 릴레이 또는 반도체 스위치 소자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.Here, the surge prevention unit may be implemented with at least one of a single pole double throw (SPDT) relay and a semiconductor switch element.

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 전극부와 상기 제2 외부 장치에 구비된 수신부가 접촉 연결된 것으로 식별되면, 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공할 수 있다.In addition, the controller may provide the power to the second external device when it is identified that the electrode unit and the receiver provided in the second external device are connected to each other in contact.

또한, 상기 제2 외부 장치는, 상기 무선 전력 전송 장치와 병렬 연결되어 상기 외부로부터 상기 무선 전력 전송 장치로 제공되는 상기 전력을 수신할 수 있다.In addition, the second external device may be connected in parallel with the wireless power transmitter to receive the power provided to the wireless power transmitter from the outside.

또한, 상기 무선 전력 전송 장치는, 전력 공급 장치로부터 상기 전력을 수신하며, 상기 전력 공급 장치는, 인버터 및 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하며, 상기 자화 전류 값에 기초하여 상기 전원 공급 장치가 제공하는 상기 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치의 개수를 식별하고, 상기 식별된 개수에 기초하여 상기 전원 공급 장치의 OCP(Over Current Protection) 레벨을 조정하는 OCP 컨트롤러를 포함하고, 상기 OCP 레벨은, 상기 식별된 개수에 비례할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter receives the power from a power supply device, the power supply device identifies an inverter and a magnetization current value of the inverter, and the power supply device provides the magnetization current value based on the magnetization current value. and an OCP controller for identifying the number of wireless power transmitters receiving the power to receive the power and adjusting an Over Current Protection (OCP) level of the power supply device based on the identified number, wherein the OCP level is May be proportional to the number identified.

여기서, 상기 OCP 컨트롤러는, High-side FET의 Falling edge 신호에 기초하여 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별할 수 있다.Here, the OCP controller may identify the magnetizing current value of the inverter based on the falling edge signal of the high-side FET.

또한, 상기 제1 외부 장치는, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 상기 무선 전력을 수신하는 공진부, 상기 공진부에 직렬 연결된 가변 인덕터 및 타 무선 전력 전송 장치로부터 상기 전력을 수신하면, 초기 과도 상태에서 상기 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킨 후 상기 타 무선 전력 전송 장치에 구비된 인버터의 동작 주파수에 일치하도록 상기 인덕턴스의 값을 점차 감소시키는 컨트롤러를 포함할 수 있다.In addition, when the first external device receives the power from a resonator that receives the wireless power from the wireless power transmitter, a variable inductor serially connected to the resonator, and another wireless power transmitter, After increasing the inductance value of the variable inductor, a controller may be included to gradually decrease the inductance value to match the operating frequency of the inverter provided in the other wireless power transmitter.

여기서, 상기 가변 인덕터는, 가포화 인덕터(saturable inductor) 또는, 변압기로 구현될 수 있다.Here, the variable inductor may be implemented as a saturable inductor or a transformer.

무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 수신 장치를 포함하는 시스템에 있어서, 상기 무선 전력 전송 장치는, 외부로부터 전력을 수신하는 수신부, 상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 무선 전력으로 변환하여 상기 무선 전력 수신 장치로 공급하는 공진부, 상기 공진부와 병렬 연결되며, 상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 외부 장치로 공급하는 전극부 및 상기 외부 장치와 상기 전극부가 접촉 연결되면, 상기 수신된 전력을 상기 외부 장치로 제공하도록 상기 전극부를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 무선 전력 수신 장치는, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 상기 무선 전력을 수신하는 공진부, 상기 공진부에 직렬 연결된 가변 인덕터 및 상기 무선 전력 전송 장치가 타 무선 전력 전송 장치로부터 상기 전력을 수신하면, 초기 과도 상태에서 상기 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킨 후 상기 타 무선 전력 전송 장치에 구비된 인버터의 동작 주파수에 일치하도록 상기 인덕턴스의 값을 점차 감소시키는 컨트롤러를 포함한다.A system including a wireless power transmitter and a wireless power receiver, wherein the wireless power transmitter includes: a receiver that receives power from the outside; and converts the power received through the receiver into wireless power to the wireless power receiver. A resonance unit supplied to the resonance unit, an electrode unit connected in parallel with the resonance unit and supplying the power received through the receiver to an external device, and when the external device and the electrode unit are connected in contact, the received power is transferred to the external device and a controller controlling the electrode unit to provide a resonator unit for receiving the wireless power from the wireless power transmitter, a variable inductor serially connected to the resonator unit, and the wireless power transmitter When receiving the power from another wireless power transmitter, increasing the inductance value of the variable inductor in an initial transient state and then gradually decreasing the inductance value to match the operating frequency of an inverter provided in the other wireless power transmitter contains the controller

한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 수신부, 공진부, 전극부를 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 상기 수신부를 통해 외부로부터 전력을 수신하는 단계, 상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 무선 전력으로 변환하여 상기 공진부를 통해 제1 외부 장치에 제공하는 단계, 상기 제2 외부 장치와 상기 전극부의 상호 접촉 연결 여부를 식별하는 단계, 및 상기 제2 외부 장치와 상기 전극부가 접촉 연결되면, 상기 전극부를 통해 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는 단계를 포함한다.Meanwhile, a control method of a wireless power transmission device including a receiver, a resonator, and an electrode unit according to an embodiment of the present disclosure includes receiving power from the outside through the receiver, transmitting the power received through the receiver to the wireless converting power into electric power and providing it to a first external device through the resonance unit, identifying whether or not the second external device and the electrode unit are contact-connected to each other, and when the second external device and the electrode unit are contact-connected, the and providing the power to the second external device through an electrode unit.

여기서, 상기 무선 전력을 상기 제1 외부 장치에 제공하는 단계는, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 임계 거리 내에 상기 제1 외부 장치가 위치한 것으로 식별되면, 상기 공진부를 통해 상기 무선 전력을 상기 제1 외부 장치로 제공하는 단계를 포함하고, 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는 단계는, 상기 공진부가 상기 무선 전력을 상기 무선 전력 수신 장치로 제공 중인지 여부와 독립적으로 상기 전력을 상기 전극부에 접촉 연결된 상기 제2 외부 장치로 제공할 수 있다.Here, the providing of the wireless power to the first external device may include supplying the wireless power to the first external device through the resonator when it is identified that the first external device is located within a threshold distance from the wireless power transmitter. In the step of providing the power to the second external device, the power is contacted to the electrode part independently of whether the resonator unit is providing the wireless power to the wireless power receiver. It may be provided as the second external device.

또한, 상기 무선 전력 전송 장치는, 상기 공진부와 병렬 연결된 서지 방지부를 더 포함하며, 상기 제1 외부 장치로 상기 무선 전력을 제공하는 중에 상기 제1 외부 장치가 임계 거리 내에 위치하지 않는 것으로 식별되면, 상기 무선 전력의 제공을 중단하도록 상기 공진부를 제어하는 단계 및 상기 공진부의 잔류 전력을 방진시키도록 서지 방지부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The wireless power transmitter further includes a surge protection unit connected in parallel to the resonator unit, and when the first external device is identified as not located within a threshold distance while providing the wireless power to the first external device, , The method may further include controlling the resonance unit to stop providing the wireless power and controlling the surge prevention unit to isolate residual power of the resonance unit.

여기서, 상기 서지 방지부는, SPDT(Single Pole Double Throw) 릴레이 또는 반도체 스위치 소자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.Here, the surge prevention unit may be implemented with at least one of a single pole double throw (SPDT) relay and a semiconductor switch element.

또한, 상기 수신된 전력을 상기 타 무선 전력 전송 장치로 제공하는 단계는, 상기 전극부와 상기 제2 외부 장치에 구비된 수신부가 접촉 연결된 것으로 식별되면, 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, providing the received power to the other wireless power transmission device may include providing the power to the second external device when it is identified that the electrode unit and the receiving unit provided in the second external device are contacted. steps may be included.

또한, 상기 제2 외부 장치는, 상기 무선 전력 전송 장치와 병렬 연결되어 상기 외부로부터 상기 무선 전력 전송 장치로 제공되는 상기 전력을 수신할 수 있다.In addition, the second external device may be connected in parallel with the wireless power transmitter to receive the power provided to the wireless power transmitter from the outside.

또한, 상기 외부로부터 전력을 수신하는 단계는, 전력 공급 장치로부터 상기 전력을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 전력 공급 장치는, 인버터 및 OCP 컨트롤러를 포함하며, 상기 OCP 컨트롤러가 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계, 상기 OCP 컨트롤러가 상기 자화 전류 값에 기초하여 상기 전원 공급 장치가 제공하는 상기 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치의 개수를 식별하는 단계 및 상기 OCP 컨트롤러가 상기 식별된 개수에 기초하여 상기 전원 공급 장치의 OCP(Over Current Protection) 레벨을 조정하는 단계를 더 포함하며, 상기 OCP 레벨은, 상기 식별된 개수에 비례할 수 있다.In addition, the step of receiving power from the outside includes receiving the power from a power supply device, wherein the power supply device includes an inverter and an OCP controller, and the OCP controller includes a magnetization current value of the inverter. Identifying, by the OCP controller, identifying the number of wireless power transmitters receiving the power provided by the power supply based on the magnetizing current value, and by the OCP controller based on the identified number The method may further include adjusting an Over Current Protection (OCP) level of the power supply, and the OCP level may be proportional to the number of identified numbers.

여기서, 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계는, 상기 OCP 컨트롤러가 High-side FET의 Falling edge 신호에 기초하여 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.Here, identifying the magnetizing current value of the inverter may include identifying, by the OCP controller, the magnetizing current value of the inverter based on a falling edge signal of a high-side FET.

또한, 상기 제1 외부 장치가 초기 과도 상태에서 상기 무선 전력 수신 장치에 구비된 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킨 후 상기 타 무선 전력 전송 장치에 구비된 인버터의 동작 주파수에 일치하도록 상기 인덕턴스의 값을 점차 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the first external device increases the inductance value of the variable inductor included in the wireless power receiver in an initial transient state, the inductance value is adjusted to match the operating frequency of an inverter included in the other wireless power transmitter. A gradual decrease may be further included.

상술한 바와 같이 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 복수의 무선 전력 전송 장치 각각이 전력 공급 장치와 개별적으로 연결될 필요가 없으므로, 연결선의 길이, 굵기, 개수 등을 종래보다 줄일 수 있고, 사용자의 심미적 만족감을 증가시켜줄 수 있다.As described above, according to various embodiments of the present disclosure, since each of the plurality of wireless power transmitters does not need to be individually connected to the power supply device, the length, thickness, and number of connection lines can be reduced compared to the prior art, and the user's aesthetic It can increase satisfaction.

실내에 무선 전력 수신이 가능한 전자 장치가 증가하는 경우에, 무선 전력 전송 장치의 확장 용이성, 편의성이 증가할 수 있다.When the number of electronic devices capable of receiving wireless power increases indoors, ease of expansion and convenience of the wireless power transmitter may increase.

도 1은 종래의 무선 전력 전송 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치를 구체적으로 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 자화 전류를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 OCP(Over Current Protection)를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 OCP를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 가변 인덕터의 크기를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 가변 인덕터의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a diagram for explaining a conventional wireless power transmission device.
2 is a diagram for explaining a wireless power transmission device according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a circuit diagram for specifically explaining a wireless power transmission device according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram for explaining a power supply device according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a diagram for explaining a power supply device according to another embodiment of the present disclosure.
6 is a diagram for explaining a wireless power receiver according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a diagram for explaining a magnetization current according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
8 is a diagram for explaining OCP (Over Current Protection) according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a diagram for explaining an OCP according to an embodiment of the present disclosure.
10 is a diagram for explaining a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
11 is a diagram for explaining a size of a variable inductor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
12 is a diagram for explaining types of variable inductors according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
13 is a flowchart for explaining a control method of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present disclosure.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 개시를 상세히 설명한다. Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the embodiments of the present disclosure have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present disclosure, but they may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. . In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the disclosure. Therefore, terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the general content of the present disclosure, not simply the name of the term.

본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this specification, expressions such as “has,” “can have,” “includes,” or “can include” indicate the existence of a corresponding feature (eg, numerical value, function, operation, or component such as a part). , which does not preclude the existence of additional features.

A 또는/및 B 중 적어도 하나라는 표현은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 중 어느 하나를 나타내는 것으로 이해되어야 한다. The expression at least one of A and/or B should be understood to denote either "A" or "B" or "A and B".

본 명세서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. Expressions such as "first," "second," "first," or "second," as used herein, may modify various components regardless of order and/or importance, and may refer to one component It is used only to distinguish it from other components and does not limit the corresponding components.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. A component (e.g., a first component) is "(operatively or communicatively) coupled with/to" another component (e.g., a second component); When referred to as "connected to", it should be understood that an element may be directly connected to another element, or may be connected through another element (eg, a third element).

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "consist of" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.In the present disclosure, a “module” or “unit” performs at least one function or operation, and may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of "modules" or a plurality of "units" are integrated into at least one module and implemented by at least one processor (not shown), except for "modules" or "units" that need to be implemented with specific hardware. It can be.

본 명세서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.In this specification, the term user may refer to a person using an electronic device or a device (eg, an artificial intelligence electronic device) using an electronic device.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 무선 전력 전송 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a conventional wireless power transmission device.

도 1을 참조하면, 가전 제품에 무선 전력을 제공하기 위한 무선 전력 전송 장치(예를 들어, Tx Module)의 전원 라인은 외부로부터 전력을 제공받을 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 전송 장치의 전원 라인은 전력 공급 장치(예를 들어, Power Supply), 또는 상용 전원(예를 들어, 90 내지 264V)을 제공하는 전원 콘센트(또는, 파워 스트립(Power Strip)) 등에 연결되고, 무선 전력 전송 장치는 상용 전원을 무선 전력 수신 장치(예를 들어, Rx Module)로 전송할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a power line of a wireless power transmitter (eg, a Tx Module) for providing wireless power to home appliances may receive power from the outside. For example, the power line of the wireless power transmission device may be a power supply (eg, Power Supply) or a power outlet (or power strip) providing commercial power (eg, 90 to 264V). ), etc., and the wireless power transmitter may transmit commercial power to a wireless power receiver (eg, Rx Module).

여기서, 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 전송 장치가 무선으로 전송한 전력을 수신(또는, 유도 기전력에 의한 전압을 생성)하여 가전 제품으로 제공할 수 있다. 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 수신 기능을 제공하는 가전 제품 내에 일 구성 요소로 구비될 수도 있고, 별도의 모듈로 가전 제품과 전기적으로 연결되어 무선 전력 전송 장치가 전송한 전력을 가전 제품으로 제공할 수도 있음은 물론이다.Here, the wireless power receiver may receive power wirelessly transmitted by the wireless power transmitter (or generate a voltage by induced electromotive force) and provide it to the home appliance. The wireless power receiver may be included as a component in a home appliance that provides a wireless power reception function, or may be electrically connected to the home appliance as a separate module to provide power transmitted by the wireless power transmitter to the home appliance. Of course there is.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 장치와 무선 전력 수신 장치 간의 이격 거리가 수 cm 이내일 경우에만 일정 효율 이상의 무선 방식 전력 송수신이 가능하며, 원거리(수 cm 초과)의 무선 방식 전력 송수신은 효율이 급격하게 떨어지는 문제가 있다. As shown in FIG. 1, only when the separation distance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver is within several cm, wireless power transmission and reception of a certain efficiency or higher is possible, and long-distance (exceeding several cm) wireless power transmission and reception is possible. There is a problem in which the efficiency drops rapidly.

따라서, 댁 내에 구비된 복수의 무선 전력 전송 장치 각각은 무선 전력을 제공하기 위한 가전 제품(또는, 가전 제품에 구비된 무선 전력 수신 장치)에 인접하게 위치하여야 하며, 복수의 무선 전력 전송 장치 각각의 전원 라인은 전력 공급 장치에 연결되어야 한다.Therefore, each of the plurality of wireless power transmitters provided in the home should be located adjacent to a home appliance (or a wireless power receiver provided in the home appliance) for providing wireless power, and each of the plurality of wireless power transmitters The power line must be connected to the power supply.

이 경우, 실내에 복수의 연결선이 위치하므로 미관을 해치며, 복수의 연결선의 존재로 인하여 사용자가 기존 유선 방식 전력 송수신과 차이점을 느끼지 못하는 문제가 있다.In this case, since a plurality of connection lines are located indoors, aesthetics are spoiled, and a user cannot feel a difference from conventional wired power transmission/reception due to the presence of a plurality of connection lines.

이하에서는, 댁 내에 구비된 복수의 무선 전력 전송 장치 각각이 전력 공급 장치와 다이렉트로 연결될 필요가 없으며, 연결선의 굵기, 길이 등의 조정이 가능하므로 확장이 용이한 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, each of a plurality of wireless power transmitters provided in the house does not need to be directly connected to the power supply device, and the thickness and length of the connection line can be adjusted. Let's explain the power transmission device.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a wireless power transmission device according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 복수의 무선 전력 전송 장치 중 제1 무선 전력 전송 장치는 전력 공급 장치에 연결되며, 외부(예를 들어, 전력 공급 장치)로부터 전력을 수신할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a first wireless power transmitter among a plurality of wireless power transmitters is connected to a power supply device and may receive power from the outside (eg, a power supply device).

또한, 복수의 무선 전력 전송 장치 중 제2 무선 전력 전송 장치는 제1 무선 전력 전송 장치에 연결되며, 전력 공급 장치와 직접 연결되지 않아도, 제1 무선 전력 전송 장치를 통해 전력 공급 장치가 제공하는 전력을 수신할 수 있다.In addition, a second wireless power transmitter among a plurality of wireless power transmitters is connected to the first wireless power transmitter, and power provided by the power supply device through the first wireless power transmitter even if not directly connected to the power supply device. can receive

따라서, 전력 공급 장치는 벽에 위치한 콘센트와 유선으로 연결되며, 복수의 무선 전력 전송 장치 중 어느 하나는 전력 공급 장치에 연결되고, 나머지는 타 무선 전력 전송 장치에 연결되어 확장 가능하다. 도 2를 참조하면, 복수의 무선 전력 전송 장치는 캐스케이드(Cathcade) 형태로 연결되어 전력 공급 장치가 제공하는 전력을 수신할 수 있다.Therefore, the power supply device is connected to the outlet located on the wall by wire, and one of the plurality of wireless power transmitters is connected to the power supply device, and the others are connected to other wireless power transmitters to be expandable. Referring to FIG. 2 , a plurality of wireless power transmission devices may be connected in a cascade form to receive power provided by a power supply device.

도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 무선 전력 전송 장치 각각이 전력 공급 장치와 다이렉트 연결될 필요가 없으므로, 연결선의 길이가 짧아지며, 새로운 무선 전력 전송 장치가 전력을 수신하기 위해 전력 공급 장치와 연결되는 것이 아니라 복수의 무선 전력 전송 장치 중 마지막에 위치하는 무선 전력 전송 장치와 연결되면 전력을 수신할 수 있으므로 확장이 용이하다는 장점이 있다.As shown in FIG. 2, since each of the plurality of wireless power transmitters does not need to be directly connected to the power supply, the length of the connection line is shortened, and the new wireless power transmitter is connected to the power supply to receive power. Rather, it has the advantage of being easy to expand because power can be received when connected to the wireless power transmitter located last among the plurality of wireless power transmitters.

이하에서는, 무선 전력 전송 장치의 구성을 회로도를 참고하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the wireless power transmission device will be described with reference to a circuit diagram.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치를 구체적으로 설명하기 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram for specifically explaining a wireless power transmission device according to an embodiment of the present disclosure.

도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(120)는 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 수신한다.Referring to FIG. 3 , the wireless power transmitter 120 receives power from the power supply device 110 .

우선, 무선 전력 전송 장치(120)는 수신부(121)를 통해 전력 공급 장치(110)와 연결되며, 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 수신한다. 이어서, 무선 전력 전송 장치(120)는 수신된 전력을 무선 전력으로 변환하는 공진부(122)를 포함한다.First, the wireless power transmitter 120 is connected to the power supply device 110 through the receiver 121 and receives power from the power supply device 110 . Next, the wireless power transmitter 120 includes a resonator 122 that converts the received power into wireless power.

공진부(122)는 송신 코일을 포함하며, 송신 코일에 인가된 전압 또는 송신 코일을 흐르는 전류에 의해 유도 기전력이 발생한다. 여기서, 유도 기전력은 전압의 단위를 가진다.The resonator 122 includes a transmission coil, and an induced electromotive force is generated by a voltage applied to the transmission coil or a current flowing through the transmission coil. Here, the induced electromotive force has a unit of voltage.

후술하는 바와 같이 무선 전력 수신 장치에 구비된 수신 코일은 송신 코일로부터 전자기 에너지를 수신한다. 일 예로, 수신 코일은 송신 코일과 마그네틱 커플링을 통해 무선 전력을 수신할 수 있다.As will be described later, the receiving coil provided in the wireless power receiving device receives electromagnetic energy from the transmitting coil. For example, the receiving coil may receive wireless power through magnetic coupling with the transmitting coil.

한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치(120)는 컨트롤러를 포함하며, 컨트롤러는 무선 전력 전송 장치(120)로부터 임계 거리 내에(예를 들어, 수 cm 내에) 제1 외부 장치가 위치한 것으로 식별되면, 무선 전력을 무선 전력 수신 장치로 제공하도록 공진부(122)를 제어할 수 있다. 여기서, 제1 외부 장치는, 무선 전력 수신 장치를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 무선 전력 전송 장치(120)로부터 무선 전력을 수신하는 외부 장치를 무선 전력 수신 장치로 통칭하도록 한다.Meanwhile, the wireless power transmitter 120 according to an embodiment of the present disclosure includes a controller, and the controller controls a first external device within a critical distance (eg, several cm) from the wireless power transmitter 120. When identified as located, the resonator 122 may be controlled to provide wireless power to the wireless power receiver. Here, the first external device may include a wireless power receiver. Hereinafter, for convenience of explanation, an external device that receives wireless power from the wireless power transmitter 120 will be collectively referred to as a wireless power receiver.

예를 들어, 무선 전력 전송 장치(120)는 스위치(123)를 포함하며, 컨트롤러는 무선 전력 전송 장치(120)로부터 임계 거리 내에 무선 전력 수신 장치가 위치한 것으로 식별되면, 스위치(123)를 온 시킬 수 있다(스위치(123) 닫힌 상태(Close)). 다른 예로, 컨트롤러는 무선 전력 전송 장치(120)로부터 임계 거리 내에 무선 전력 수신 장치가 위치하지 않는 것으로 식별되면, 스위치(123)를 오프 시킬 수 있다(스위치(123) 열린 상태(Open)).For example, the wireless power transmitter 120 includes a switch 123, and the controller turns on the switch 123 when it is identified that the wireless power receiver is located within a threshold distance from the wireless power transmitter 120. It can be (switch 123 closed state (Close)). As another example, if it is identified that the wireless power receiver is not located within the threshold distance from the wireless power transmitter 120, the controller may turn off the switch 123 (the switch 123 is open).

예를 들어, 스위치(123)는 물리적 스위치, 자석을 이용한 리드 스위치(Reed Switch) 등으로 구현되며, 무선 전력 전송 장치(120)로부터 임계 거리 내에 무선 전력 수신 장치가 위치하면 스위치(123)가 온 상태로 변환되며, 무선 전력 전송 장치(120)로부터 임계 거리 내에 무선 전력 수신 장치가 위치하지 않으면, 스위치(123)는 오프 상태로 변환될 수 있다. 다른 예로, 컨트롤러는 무선 전력 수신 장치와 무선 통신을 수행하여 무선 전력 수신 장치가 임계 거리 내에 위치하는지 여부(예를 들어, 무선 전력 수신 장치로부터 수신된 신호의 세기 등에 기초하여)를 식별하고, 식별 결과에 기초하여 스위치(123)의 온 또는 오프를 제어할 수 있다.For example, the switch 123 is implemented as a physical switch or a reed switch using a magnet. When the wireless power receiver is located within a critical distance from the wireless power transmitter 120, the switch 123 is turned on. state, and if the wireless power receiver is not located within the threshold distance from the wireless power transmitter 120, the switch 123 may be converted to an off state. As another example, the controller performs wireless communication with the wireless power receiver to identify whether the wireless power receiver is located within a threshold distance (eg, based on the strength of a signal received from the wireless power receiver), and identify the wireless power receiver. On or off of the switch 123 may be controlled based on the result.

일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치(120)는 공진부(122)와 병렬 연결된 전극부(124)를 포함한다. 일 예로, 컨트롤러는 전극부(124)와 제2 외부 장치가 상호 접촉 연결되면, 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 전력을 전극부(124)를 통해 제2 외부 장치로 제공할 수 있다. 여기서, 제2 외부 장치는, 타 무선 전력 전송 장치일 수 있다. 예를 들어, 타 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 전송 장치(120)와 구성이 동일 또는 유사하며, 외부로부터 수신된 전력을 무선 전력으로 변환하여 외부 장치(예를 들어, 타 무선 전력 수신 장치)로 공급할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 무선 전력 전송 장치(120)의 전극부(124)를 통해 전력을 수신하는 외부 장치를 타 무선 전력 전송 장치로 통칭하도록 한다.The wireless power transmitter 120 according to an embodiment includes an electrode unit 124 connected in parallel with a resonator unit 122 . For example, when the electrode unit 124 and the second external device are connected to each other, the controller may provide power received from the power supply device 110 to the second external device through the electrode unit 124 . Here, the second external device may be another wireless power transmission device. For example, another wireless power transmitter has the same or similar configuration as the wireless power transmitter 120, converts power received from the outside into wireless power, and transfers power to an external device (eg, another wireless power receiver). can supply Hereinafter, for convenience of description, an external device that receives power through the electrode unit 124 of the wireless power transmitter 120 is collectively referred to as another wireless power transmitter.

도 3을 참조하면, 복수의 무선 전력 전송 장치 중 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)가 전력 공급 장치(110)와 연결되며, 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)가 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)에 연결되었다. 이 경우, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)는 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 전력을 무선 전력으로 변환하여 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)에 인접하게 위치한 무선 전력 수신 장치로 제공할 수 있다. 또한, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)의 전극부(124)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)의 수신부가 접촉 연결되어 있으므로, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)는 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 전력을 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)로 제공할 수 있다. 여기서, 접촉 연결은, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)의 전극부(124)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)의 수신부가 물리적으로 연결되거나, 결속되었음을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 3 , among a plurality of wireless power transmitters, a first wireless power transmitter 120-1 is connected to a power supply 110, and a second wireless power transmitter 120-2 is a first wireless power transmitter 120-2. It is connected to the power transmission device 120-1. In this case, the first wireless power transmitter 120-1 converts the power received from the power supply device 110 into wireless power, and the wireless power receiver positioned adjacent to the first wireless power transmitter 120-1. can be provided with In addition, since the electrode unit 124 of the first wireless power transmitter 120-1 and the receiving unit of the second wireless power transmitter 120-2 are contact-connected, the first wireless power transmitter 120-1 may provide the power received from the power supply device 110 to the second wireless power transmitter 120-2. Here, the contact connection may mean that the electrode unit 124 of the first wireless power transmitter 120-1 and the receiver unit of the second wireless power transmitter 120-2 are physically connected or bound.

한편, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)는, 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 제공 중인지 여부와 독립적으로, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)의 전극부(124)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)의 수신부가 연결되어 있으면, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)는 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 전력을 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)로 제공할 수 있다.Meanwhile, the first wireless power transmitter 120-1 is independent of whether wireless power is being provided to the wireless power receiver, the electrode unit 124 of the first wireless power transmitter 120-1 and the second When the receiving unit of the wireless power transmitter 120-2 is connected, the first wireless power transmitter 120-1 transfers the power received from the power supply device 110 to the second wireless power transmitter 120-2. can be provided with

도 3에서는 도시되어 있지 않으나, 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)도 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)를 통해 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 전력을 무선 전력으로 변환하여 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)에 인접하게 위치한 무선 전력 수신 장치로 제공할 수 있다. 또한, 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)도 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)에 구비된 전극부와 타 무선 전력 전송 장치(예를 들어, 제3 무선 전력 전송 장치)에 구비된 수신부가 연결되면, 전력 공급 장치(110)로부터 수신된 전력을 타 무선 전력 전송 장치로 제공할 수 있다.Although not shown in FIG. 3, the second wireless power transmitter 120-2 also converts the power received from the power supply device 110 through the first wireless power transmitter 120-1 into wireless power to generate power. 2 may be provided to a wireless power receiver located adjacent to the wireless power transmitter 120-2. In addition, the second wireless power transmitter 120-2 is also provided in the electrode unit provided in the second wireless power transmitter 120-2 and in another wireless power transmitter (eg, the third wireless power transmitter). When the received unit is connected, the power received from the power supply device 110 may be provided to other wireless power transmitters.

즉, 캐스케이드(Cathcade) 형태로 병렬 연결된 복수의 무선 전력 전송 장치 각각은 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 수신할 수 있다.That is, each of a plurality of wireless power transmitters connected in parallel in a cascade form may receive power from the power supply device 110 .

도 3을 참조하면, 무선 전력 전송 장치(120)는 공진부(122)와 병렬 연결된 서지 방지부(125)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the wireless power transmitter 120 may include a resonator 122 and a surge prevention unit 125 connected in parallel.

일 실시 예에 따라 컨트롤러는, 무선 전력 전송 장치(120)가 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 제공하는 중에 무선 전력 수신 장치가 임계 거리 내에 위치하지 않는 것으로 식별되면, 공진부(122)가 무선 전력의 제공을 중단하도록 (또는, 출력하지 않도록) 스위치(123)를 오프 시킬 수 있다. 이 경우, 공진부(122)의 잔류 전력(예를 들어, 송신 코일의 잔량 전자기(Electromagnetic) 에너지)은 서지 방지부를 통해 방진될 수 있다. 여기서, 서지 방지부(125)는 서지 프로텍터(Surge Protector)로 불릴 수 있다. 서지 방지부(125)는 공진부(122)의 잔류 전력을 방진(discharge)시킬 수 있다.According to an embodiment, if the wireless power transmitter 120 is providing wireless power to the wireless power receiver and it is identified that the wireless power receiver is not located within the threshold distance, the controller 122 transmits wireless power. The switch 123 may be turned off so as to stop providing (or not output). In this case, the residual power of the resonator 122 (for example, the remaining electromagnetic energy of the transmission coil) may be discharged through the anti-surge unit. Here, the surge prevention unit 125 may be referred to as a surge protector. The surge prevention unit 125 may discharge residual power of the resonance unit 122 .

본 개시의 일 실시 예에 따라 서지 방지부(125)는 다양한 소자로 구현 가능하다. 예를 들어, 서지 방지부(125)는 SPDT(Single Pole Double Throw) 릴레이 스위치 또는 반도체 스위치 소자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 일 예로, 병렬 스위치는 직렬 스위치와 상보(Complementary) 동작을 하므로, 병렬 스위치 쪽으로 공진부(122)에 흐르는 전류의 Freewheeling 경로가 형성되어, 스위치에 과도한 전압이 인가되지 않을 수 있으며, 잔류 전력은 스위치 저항 및 코일 저항에 의해 방진될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the surge prevention unit 125 can be implemented with various devices. For example, the surge prevention unit 125 may be implemented with at least one of a single pole double throw (SPDT) relay switch and a semiconductor switch element. For example, since the parallel switch operates complementary to the series switch, a freewheeling path of the current flowing in the resonator 122 toward the parallel switch is formed, so that excessive voltage may not be applied to the switch, and residual power may be reduced by the switch. Vibration can be prevented by resistance and coil resistance.

다만, 이는 일 예시이며 이에 한정되지 않음은 물론이다. 서지 방지부(125)는 가스방전관, 에어갭, 사이리스터(Thyristor), 서프레서(Suppressor) 다이오드, 바리스터(Varistor) 등의 소자를 하나 또는 여러 개 조합하여 구현 가능함은 물론이다. 상술한 예시 외에도 서지 방지부(125)는 잔류 전력을 방진시킬 수 있는 다양한 소자로 구현 가능함은 물론이다.However, this is an example and is not limited thereto. Of course, the surge prevention unit 125 can be implemented by combining one or more elements such as a gas discharge tube, an air gap, a thyristor, a suppressor diode, and a varistor. In addition to the above examples, the surge prevention unit 125 can be implemented with various devices capable of isolating residual power.

도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a power supply device according to an embodiment of the present disclosure.

도 4를 참조하면, 전력 공급 장치(110)는 벽에 위치한 콘센트와 유선으로 연결되며, 상용 전원을 수신할 수 있다. 전력 공급 장치(110)는 EMI 필터, PFC(Power Factor Correction) 회로, 전극부(111), 인버터(112) 및 OCP(Over Current Protection) 컨트롤러(113)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the power supply device 110 is wired to a wall outlet and can receive commercial power. The power supply device 110 includes an EMI filter, a Power Factor Correction (PFC) circuit, an electrode unit 111, an inverter 112, and an Over Current Protection (OCP) controller 113.

EMI 필터는 상용 전원을 정류 및 평활하여 일정 레벨의 직류 전압으로 출력한다. 정류를 위해 반파 또는 전파 정류 회로가 사용될 수 있고, 평활을 위해 커패시터가 정류 회로의 출력단에 병렬로 연결될 수도 있다.The EMI filter rectifies and smooths commercial power and outputs it as a DC voltage of a certain level. A half-wave or full-wave rectification circuit may be used for rectification, and a capacitor may be connected in parallel to the output of the rectification circuit for smoothing.

PFC(Power Factor Correction) 회로는 EMI 필터를 통과하여 입력된 직류 전압과 직류 전류의 위상차를 감소시킬 수 있다. 따라서, 무효 전력분을 상쇄시켜 전력 효율을 상승시킬 수 있다.A power factor correction (PFC) circuit can reduce the phase difference between DC voltage and DC current input through an EMI filter. Therefore, power efficiency can be increased by offsetting the reactive power.

인버터(112)는 PFC 회로로부터 역률 보상되어 출력된 직류 전압을 교류 전압으로 다시 변환시켜 전극부(111)로 출력할 수 있다. 즉, 전력 공급 장치(110)에 구비된 전극부(111)와 무선 전력 전송 장치(120)에 구비된 수신부(121)가 연결되면, 전력 공급 장치(110)는 무선 전력 전송 장치(120)로 전력을 제공할 수 있다. 이어서, 무선 전력 전송 장치(120)에 구비된 공진부(122)는 전자기 에너지를 무선 전력 수신 장치로 전송할 수 있다.The inverter 112 may convert the DC voltage output after power factor correction from the PFC circuit back into an AC voltage and output the converted AC voltage to the electrode unit 111 . That is, when the electrode unit 111 provided in the power supply device 110 and the receiver 121 provided in the wireless power transmitter 120 are connected, the power supply device 110 is transferred to the wireless power transmitter 120. power can be provided. Subsequently, the resonator 122 provided in the wireless power transmitter 120 may transmit electromagnetic energy to the wireless power receiver.

한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 LLC(Inductor-Inductor-Capacitor) 컨버터, 플라이백 컨버터(Flyback converter) 등과 같은 DC/DC 컨버터를 포함하지 않을 수 있다.Meanwhile, the power supply device 110 according to an embodiment of the present disclosure may not include a DC/DC converter such as an Inductor-Inductor-Capacitor (LLC) converter or a flyback converter.

도 4를 참조하면, 인버터(112)는 복수의 스위치를 포함하는 Half-Bridge 인버터로 구현될 수 있다. Half-Bridge 인버터는 High-side와 Low-side, 2개의 스위치를 제어하여 Vdc/2의 입력전압(I의 전류)을 이용하여 직류 전압을 교류 전압으로 다시 변환시킬 수 있다.Referring to FIG. 4 , the inverter 112 may be implemented as a Half-Bridge inverter including a plurality of switches. The Half-Bridge inverter controls two switches, high-side and low-side, and can convert DC voltage back to AC voltage using the input voltage of Vdc/2 (current of I).

도 5는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a power supply device according to another embodiment of the present disclosure.

도 5를 참조하면, 인버터(112)는 복수의 스위치를 포함하는 Full-Bridge 인버터로 구현될 수 있다. Full-Bridge 인버터는 4개의 스위치를 제어하여 Vdc의 입력전압(I/2의 전류)를 이용하여 직류 전압을 교류 전압으로 다시 변환시킬 수 있다.Referring to FIG. 5 , the inverter 112 may be implemented as a Full-Bridge inverter including a plurality of switches. The Full-Bridge inverter can convert DC voltage back to AC voltage using Vdc input voltage (I/2 current) by controlling four switches.

이하에서는, 전력 공급 장치(110)의 OCP(Over Current Protection) 컨트롤러(113)가 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치(120)의 개수를 식별하고, 식별된 개수에 기초하여 OCP 레벨을 제어하는 실시 예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the OCP (Over Current Protection) controller 113 of the power supply device 110 identifies the number of wireless power transmitters 120 receiving power from the power supply device 110, and based on the identified number. Thus, an embodiment of controlling the OCP level will be described.

도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a wireless power receiver according to an embodiment of the present disclosure.

도 6을 참조하면, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)는 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)에 인접한 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)로 무선 전력을 제공할 수 있다. 이어서, 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)는 부하(예를 들어, 전자 장치(디스플레이 장치 등)의 부하)로 전력을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the first wireless power transmitter 120-1 may provide wireless power to the first wireless power receiver 200-1 adjacent to the first wireless power transmitter 120-1. . Subsequently, the first wireless power receiver 200-1 may provide power to a load (eg, a load of an electronic device (display device, etc.)).

또한, 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)가 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)에 연결된 상태에서, 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)가 제2 무선 전력 전송 장치(120-1)에 인접하면, 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)는 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)로 무선 전력을 제공할 수 있다. 이어서, 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)는 부하(예를 들어, 전자 장치(디스플레이 장치 등)의 부하)로 전력을 제공할 수 있다.In addition, while the second wireless power transmitter 120-2 is connected to the first wireless power transmitter 120-1, the second wireless power receiver 200-2 is connected to the second wireless power transmitter 120. -1), the second wireless power transmitter 120-2 may provide wireless power to the second wireless power receiver 200-2. Subsequently, the second wireless power receiver 200-2 may provide power to a load (eg, a load of an electronic device (display device, etc.)).

도 6에 도시된 동작에 따른 전력 공급 장치(110)의 인덕터(112)의 스위치에 흐르는 전류의 파형을 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.The waveform of the current flowing through the switch of the inductor 112 of the power supply device 110 according to the operation shown in FIG. 6 will be described in detail with reference to FIG. 7 .

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 자화 전류를 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a magnetization current according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 7의 (a)는 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)가 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)로 무선 전력을 제공하는 경우에 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)와 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)에 흐르는 전류의 파형을 도시한 그래프이다.7(a) shows the first wireless power transmitter 120-1 and the first wireless power transmitter 120-1 when providing wireless power to the first wireless power receiver 200-1. It is a graph showing the waveform of the current flowing through the first wireless power receiver 200-1.

제1 무선 전력 전송 장치(120-1)(즉, 1차측 회로)에 흐르는 전류(ILIkg1)는 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)의 자화(Magnetizing) 인덕터(Lm1)에 흐르는 전류(즉, 자화 전류(ILm1)) 및 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)에 구비된 인덕터(LIks1)에 흐르는 전류(즉, 2차측 회로에 흐르는 전류(ILIks1))의 합(ILm1 + ILIks1)과 동일하다.The current (I LIkg1 ) flowing in the first wireless power transmitter 120-1 (ie, the primary circuit) is the current flowing in the magnetizing inductor (L m1 ) of the first wireless power transmitter 120-1. (That is, the sum of the magnetizing current (I Lm1 )) and the current flowing in the inductor (L Iks1 ) provided in the first wireless power receiver 200-1 (ie, the current flowing in the secondary circuit (I LIks1 )) ( I Lm1 + I LIks1 ).

도 7의 (b)는 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)가 제1 무선 전력 수신 장치(200-2)로 무선 전력을 제공하는 경우에 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)와 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)에 흐르는 전류의 파형을 도시한 그래프이다.7(b) shows the second wireless power transmitter 120-2 and the second wireless power transmitter 120-2 when providing wireless power to the first wireless power receiver 200-2. It is a graph showing the waveform of the current flowing through the second wireless power receiver 200-2.

제2 무선 전력 전송 장치(120-2)(즉, 1차측 회로)에 흐르는 전류(ILIkg2)는 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)의 자화(Magnetizing) 인덕터(Lm2)에 흐르는 전류(즉, 자화 전류(ILm2)) 및 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)에 구비된 인덕터(LIks2)에 흐르는 전류(즉, 2차측 회로에 흐르는 전류(ILIks2))의 합(ILm2 + ILIks2)과 동일하다.The current (I LIkg2 ) flowing in the second wireless power transmitter 120-2 (ie, the primary circuit) is the current flowing in the magnetizing inductor (L m2 ) of the second wireless power transmitter 120-2. (That is, the sum of the magnetizing current (I Lm2 )) and the current flowing in the inductor (L Iks2 ) provided in the second wireless power receiver 200-2 (ie, the current flowing in the secondary circuit (I LIks2 )) ( I Lm2 + I LIks2 ).

도 7의 (a) 및 도 7의 (b)를 참조하면, 무선 전력 전송 장치(120)에 흐르는 전류(ILIkg)의 파형은 무선 전력 전송 장치(120)의 자화 인덕터(Lm)에 흐르는 전류(ILm)와 무선 전력 수신 장치(200)에 흐르는 전류(ILIks)의 합과 동일하다. 여기서, 무선 전력 수신 장치(200)에 흐르는 전류(ILIks)는, 무선 전력 수신 장치(200)가 필요로 하는 공진 전류(예를 들어, 무선 전력 수신 장치(200)가 전력을 제공하는 전자 장치(예를 들어, TV)의 동작에 요구되는 공진 전류)를 의미할 수 있다.Referring to (a) and (b) of FIG. 7 , the waveform of the current (I LIkg ) flowing through the wireless power transmitter 120 is the current flowing through the magnetizing inductor (Lm) of the wireless power transmitter 120. It is equal to the sum of (I Lm ) and the current (I LIks ) flowing through the wireless power receiver 200 . Here, the current (I LIks ) flowing through the wireless power receiver 200 is the resonance current required by the wireless power receiver 200 (eg, an electronic device to which the wireless power receiver 200 provides power). (eg, a resonance current required for operation of a TV).

전원 공급 장치(110)의 관점에서 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)는 병렬 연결되어 있으며, 전원 공급 장치(110)의 인버터(112)의 스위치에 흐르는 전류의 파형은 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2) 각각에 흐르는 전류의 합의 파형으로 나타낼 수 있다.From the perspective of the power supply 110, the first wireless power transmitter 120-1 and the second wireless power transmitter 120-2 are connected in parallel, and the inverter 112 of the power supply 110 The waveform of the current flowing through the switch may be represented by a waveform of a sum of currents flowing through each of the first wireless power transmitter 120-1 and the second wireless power transmitter 120-2.

도 7의 (c)를 참조하면, 전원 공급 장치(110)의 인버터(112)의 스위치(Gate H)에 흐르는 전류(IR)는 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)에 흐르는 전류(ILIkg1)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)에 흐르는 전류(ILIkg2)의 합일 수 있다. Referring to (c) of FIG. 7, the current IR flowing through the switch Gate H of the inverter 112 of the power supply 110 is the current flowing through the first wireless power transmitter 120-1 ( It may be the sum of I LIkg1 ) and the current (I LIkg2 ) flowing through the second wireless power transmitter 120-2.

한편, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 공진이 끝나는 시점(회색 영역 참조)에서 전원 공급 장치(110)의 인버터(112)의 스위치(Gate H)에 흐르는 전류(IR)는 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)의 자화 전류(ILm1)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)의 자화 전류(ILm2)의 합일 수 있다. On the other hand, as shown in (c) of FIG. 7, the current IR flowing through the switch (Gate H) of the inverter 112 of the power supply 110 at the time when the resonance ends (see gray area) is It may be the sum of the magnetization current (I Lm1 ) of one wireless power transmitter 120-1 and the magnetization current (I Lm2 ) of the second wireless power transmitter 120-2.

즉, OCP 컨트롤러(113)는 제1 무선 전력 수신 장치(200-1), 제2 무선 전력 수신 장치(200-2) 각각이 필요로 하는 공진 전류의 크기에 관계없이 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)의 자화 전류(ILm1)와 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)의 자화 전류(ILm2)의 합에 기초하여 전원 공급 장치(110)로부터 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치(120)의 개수, 무선 전력 전송 장치(120)가 인접한 무선 전력 수신 장치(200)에 무선 전력을 제공하고 있는지 여부를 식별할 수 있다.That is, the OCP controller 113 controls the first wireless power transmitter 200-1 and the second wireless power transmitter 200-2 regardless of the size of the resonance current required by each of the first wireless power receiver 200-1 and the second wireless power receiver 200-2. A wireless power transmitter that receives power from the power supply 110 based on the sum of the magnetization current (I Lm1 ) of the 120-1) and the magnetization current (I Lm2 ) of the second wireless power transmitter 120-2 The number of (120) and whether or not the wireless power transmitter 120 is providing wireless power to the adjacent wireless power receiver 200 may be identified.

도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 OCP(Over Current Protection)를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining OCP (Over Current Protection) according to an embodiment of the present disclosure.

OCP 컨트롤러(113)는 전력 공급 장치(110)를 보호하기 위해 전력 공급 장치(110)에 OCP 레벨을 초과하는 과전류가 흐르는지 여부를 감지할 수 있다.The OCP controller 113 may detect whether an overcurrent exceeding an OCP level flows through the power supply device 110 to protect the power supply device 110 .

상술한 바와 같이, 무선 전력 수신 장치(200)가 필요로 하는 공진 전류(즉, 부하(예를 들어, TV)의 동작에 요구되는 전류)로 인하여 전력 공급 장치(110)에 OCP 레벨을 초과하는 과전류가 흐르면, 전력 공급 장치(110)의 보호가 요구되는 상황일 수 있다.As described above, due to the resonance current required by the wireless power receiver 200 (that is, the current required for the operation of the load (eg, TV)), the power supply device 110 exceeds the OCP level. When an overcurrent flows, protection of the power supply device 110 may be required.

이와 달리, 전력 공급 장치(110)에 복수의 무선 전력 전송 장치(120)가 연결되고, 복수의 무선 전력 전송 장치(120) 각각이 무선 전력 수신 장치(200)로 무선 전력을 제공하는 경우에, 복수의 무선 전력 전송 장치(120) 각각에 흐르는 자화 전류의 증가로 인하여, 무선 전력 수신 장치(200)가 필요로 하는 공진 전류가 크지 않음에도 OCP 컨트롤러(113)는 전력 공급 장치(110)에 OCP 레벨을 초과하는 과전류가 흐르므로 전력 공급 장치(110)의 보호가 요구되는 상황으로 식별할 수 있다. In contrast, when a plurality of wireless power transmitters 120 are connected to the power supply device 110 and each of the plurality of wireless power transmitters 120 provides wireless power to the wireless power receiver 200, Due to the increase in magnetization current flowing through each of the plurality of wireless power transmitters 120, the OCP controller 113 supplies the OCP to the power supply device 110 even though the resonance current required by the wireless power receiver 200 is not large. Since overcurrent exceeding the level flows, it can be identified as a situation in which protection of the power supply device 110 is required.

본 개시의 일 실시 예에 따른 OCP 컨트롤러(113)는 전력 공급 장치(110)에 복수의 무선 전력 전송 장치(120)가 연결됨에 따라 전력 공급 장치(110)에 OCP 레벨을 초과하는 과전류가 흐르는지 식별하는 것이 아니라, 무선 전력 수신 장치(200)가 필요로 하는 공진 전류로 인하여 전력 공급 장치(110)에 OCP 레벨을 초과하는 과전류가 흐르는지 식별하기 위하여, 전원 공급 장치(110)가 제공하는 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치(120)의 개수를 식별하고, 식별된 개수에 기초하여 OCP 레벨을 조정할 수 있다. 여기서, OCP 레벨은 식별된 개수에 비례할 수 있다.As the plurality of wireless power transmitters 120 are connected to the power supply 110, the OCP controller 113 according to an embodiment of the present disclosure determines whether overcurrent exceeding the OCP level flows in the power supply 110. Power provided by the power supply 110 to identify whether overcurrent exceeding the OCP level flows in the power supply 110 due to the resonance current required by the wireless power receiver 200, rather than to identify It is possible to identify the number of wireless power transmitters 120 receiving the , and adjust the OCP level based on the identified number. Here, the OCP level may be proportional to the identified number.

우선, 도 8을 참조하면, OCP 컨트롤러(113)는 인버터(112)의 스위치(Gate H)에 흐르는 전류(IR)의 크기에 기초하여 자화 전류 값을 식별할 수 있다. First, referring to FIG. 8 , the OCP controller 113 may identify a magnetizing current value based on the magnitude of the current IR flowing through the switch Gate H of the inverter 112 .

도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 OCP를 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining an OCP according to an embodiment of the present disclosure.

예를 들어, OCP 컨트롤러(113)는 인버터(112)의 High-side FET의 Falling edge 신호에 기초하여 자화 전류 값을 식별할 수 있다.For example, the OCP controller 113 may identify a magnetizing current value based on a falling edge signal of a high-side FET of the inverter 112 .

일 실시 예에 따라 전원 공급 장치(110)가 제공하는 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치(120)의 개수가 증가할수록 인버터(112)의 High-side FET의 Falling edge 신호의 크기(또는, 자화 전류 값의 크기)도 증가할 수 있다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, OCP 컨트롤러(113)는 High-side FET의 Falling edge 신호의 크기가 증가할수록 OCP 레벨을 계단식으로 증가시킬 수 있다.According to an embodiment, as the number of wireless power transmitters 120 receiving power provided by the power supply 110 increases, the magnitude of the falling edge signal of the high-side FET of the inverter 112 (or the magnetization current value) may also increase. Therefore, as shown in FIG. 8 , the OCP controller 113 may increase the OCP level stepwise as the level of the falling edge signal of the high-side FET increases.

도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining a wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

무선 전력 수신 장치(200)의 공진 코일 수신부는 무선 전력 전송 장치(120)의 공진부(122)로부터 전자기 에너지를 수신한다. 일 예로, 공진 코일 수신부는 공진부(122)와 마그네틱 커플링을 통해 무선 전력을 수신할 수 있다.The resonant coil receiver of the wireless power receiver 200 receives electromagnetic energy from the resonator 122 of the wireless power transmitter 120 . For example, the resonant coil receiver may receive wireless power through magnetic coupling with the resonator 122 .

정류기는 공진 코일 수신부를 통해 수신된 전력을 정류할 수 있다. 일 예로, 정류기는 공진 코일 수신부에 수신된 교류 전류를 정류하여 직류 전류를 생성할 수 있다. 일 예로, 정류기는 공진 코일 수신부에서 제공된 교류 전압을 다시 정류 및 평활하여 직류 전압으로 변환할 수 있다.The rectifier may rectify power received through the resonant coil receiver. For example, the rectifier may generate DC current by rectifying the AC current received by the resonant coil receiver. For example, the rectifier may rectify and smooth the AC voltage provided from the resonant coil receiver again, and convert it into a DC voltage.

스위치는 무선 전력 전송 장치(120)에 구비된 스위치(123)와 함께 동작할 수 있다. 예를 들어, 스위치는 무선 전력 전송 장치(120)와 인접하면, 무선 전력 전송 장치(120)에 구비된 스위치(123)를 온 시키거나, 무선 전력 전송 장치(120)에 구비된 컨트롤러에 스위치(123)를 온 시키기 위한 신호를 제공할 수 있다.The switch may operate together with the switch 123 included in the wireless power transmitter 120. For example, if the switch is adjacent to the wireless power transmitter 120, turn on the switch 123 provided in the wireless power transmitter 120 or switch on the controller provided in the wireless power transmitter 120 ( 123) may provide a signal for turning on.

이어서, 무선 전력 수신 장치(200)는 정류된 전력을 전자 장치, 부하(예를 들어, TV의 파워 보드)로 제공할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)는 부하의 구동에 요구되는 전력을 제공할 수 있다.Subsequently, the wireless power receiver 200 may provide the rectified power to an electronic device or a load (eg, a power board of a TV). The wireless power receiver 200 may provide power required for driving a load.

특히, 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치(200)는 가변 인덕터를 포함할 수 있다.In particular, the wireless power receiver 200 according to an embodiment of the present disclosure may include a variable inductor.

도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 가변 인덕터의 크기를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining a size of a variable inductor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

우선, 전력 공급 장치(110)에 구비된 인버터(112)는 소프트 스타트(Soft Start) 회로를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)에 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)가 인접하여 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)로부터 무선 전력을 제공받으면, 초기 과도 상태에서 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)에 구비된 커패시터가 충전되어 있지 않으므로, 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)의 출력 전압 Vout이 0[V]이다. 이때, 전력 공급 장치(110)가 제공하는 전력 즉, 입력 전압이 누설 인덕턴스(Leakage Inductance)에 모두 인가되어 인버터(112)에 돌입 전류(Inrush Currnet)(과전류)가 흐르는 문제가 있다.First, the inverter 112 included in the power supply device 110 may include a soft start circuit. For example, when the first wireless power receiver 200-1 is adjacent to the first wireless power transmitter 120-1 and receives wireless power from the first wireless power transmitter 120-1, the initial transient state Since the capacitor included in the first wireless power receiver 200-1 is not charged in , the output voltage V out of the first wireless power receiver 200-1 is 0 [V]. At this time, there is a problem in that inrush current (overcurrent) flows in the inverter 112 because the power provided by the power supply device 110, that is, the input voltage, is all applied to the leakage inductance.

따라서, 인버터(112)에 구비된 소프트 스타트 회로는 인버터(112)의 스위치를 초기 과도 상태에서는 공진 주파수 대비 상대적으로 높은 주파수로 구동(또는, 상대적으로 작은 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티 비로 구동)시킨 뒤, 시간이 경과함에 따라 스위치의 구동 주파수를 낮추는 방식으로(또는, PWM 듀티 비를 증가시키는 방식으로) 동작시킬 수 있다(정상 상태).Therefore, the soft start circuit provided in the inverter 112 drives the switch of the inverter 112 at a relatively high frequency compared to the resonance frequency in the initial transient state (or driven at a relatively small pulse width modulation (PWM) duty ratio). Then, as time elapses, the switch can be operated by lowering the driving frequency (or by increasing the PWM duty ratio) (steady state).

본 개시의 일 실시 예에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)가 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)에 무선 전력을 전송하는 중에, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)에 연결된 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)가 임계 거리 내에 위치하는 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)로 무선 전력을 전송하기 시작하는 경우를 상정할 수 있다.6 according to an embodiment of the present disclosure, while the first wireless power transmitter 120-1 transmits wireless power to the first wireless power receiver 200-1, the first wireless It is assumed that the second wireless power transmitter 120-2 connected to the power transmitter 120-1 starts to transmit wireless power to the second wireless power receiver 200-2 located within a critical distance. can

이 경우, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)와 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)는 정상 상태이며, 소프트 스타트(Soft Start) 회로의 제어에 따라 인버터(112)의 스위치의 구동 주파수가 공진 주파수에 대응될 수 있다.In this case, the first wireless power transmitter 120-1 and the first wireless power receiver 200-1 are in a normal state, and the switch of the inverter 112 is driven under the control of a soft start circuit. The frequency may correspond to the resonant frequency.

제2 무선 전력 수신 장치(200-2)에 구비된 커패시터는 충전되지 않은 상태이므로, 제2 무선 전력 전송 장치(120-2)와 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)는 초기 과도 상태이며, 소프트 스타트(Soft Start) 회로의 제어에 따라 인버터(112)의 스위치를 공진 주파수 대비 상대적으로 높은 주파수로 구동하여야하나, 제1 무선 전력 전송 장치(120-1)와 제1 무선 전력 수신 장치(200-1)가 정상 상태이므로 인버터(112)의 스위치의 구동 주파수를 고 주파수로 변경할 수 없다.Since the capacitor included in the second wireless power receiver 200-2 is not charged, the second wireless power transmitter 120-2 and the second wireless power receiver 200-2 are in an initial transient state. , The switch of the inverter 112 should be driven at a relatively high frequency compared to the resonance frequency according to the control of the soft start circuit, but the first wireless power transmitter 120-1 and the first wireless power receiver ( Since 200-1) is in a normal state, the driving frequency of the switch of the inverter 112 cannot be changed to a high frequency.

따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 수신 장치(200)는 가변 인덕터를 구비하며, 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 조정하여 인버터(112)의 스위치의 구동 주파수가 공진 주파수 대비 상대적으로 높은 주파수에서 점진적으로 공진 주파수에 도달하는 것과 동일한 효과를 제공할 수 있다.Therefore, the wireless power receiver 200 according to an embodiment of the present disclosure includes a variable inductor, and adjusts the inductance value of the variable inductor so that the driving frequency of the switch of the inverter 112 is at a frequency relatively high compared to the resonance frequency. It can provide the same effect as gradually reaching the resonance frequency.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)는 초기 과도 상태에서 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 스위치의 구동 주파수(Fs)와 공진 주파수(Fr)의 주파수 비(Fs/Fr)가 1일 때 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시키면, 스위치의 구동 주파수(Fs)는 유지된 상태에서 공진 주파수(Fr)가 작아지므로, 인버터(112)의 스위치가 원래의 공진 주파수 대비 상대적으로 높은 주파수로 구동하여 이득(GAC)가 작아지는 것과 동일한 효과를 제공할 수 있다.For example, referring to FIG. 6 , the second wireless power receiver 200-2 may increase the inductance value of the variable inductor in an initial transient state. In this case, as shown in FIG. 11, when the frequency ratio (Fs/Fr) of the driving frequency (Fs) of the switch and the resonant frequency (Fr) is 1, increasing the inductance value of the variable inductor increases the driving frequency (Fs) of the switch. ) is maintained, since the resonant frequency (Fr) decreases, the switch of the inverter 112 is driven at a relatively high frequency compared to the original resonant frequency to provide the same effect as the gain (GA AC ) decreases. .

이어서, 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)는 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 점진적으로 감소시키며, 스위치의 구동 주파수(Fs)는 유지된 상태에서 공진 주파수(Fr)를 원래의 공진 주파수에 일치시키므로, 소프트 스타트(Soft Start) 방식으로 제2 무선 전력 수신 장치(200-2)에 전력을 제공한 것과 동일한 효과를 제공할 수 있다.Subsequently, the second wireless power receiver 200-2 gradually reduces the inductance value of the variable inductor and matches the resonance frequency Fr to the original resonance frequency while maintaining the driving frequency Fs of the switch. , the soft start method may provide the same effect as that of providing power to the second wireless power receiver 200-2.

도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 가변 인덕터의 종류를 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for explaining types of variable inductors according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 12를 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)에 구비된 가변 인덕터는, 가포화 인덕터(Saturable inductor) 또는, 변압기로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 12 , the variable inductor included in the wireless power receiver 200 may be implemented as a saturable inductor or a transformer.

도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.13 is a flowchart for explaining a control method of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 일 실시 예에 따른 수신부, 공진부, 전극부를 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법은, 우선, 수신부를 통해 외부로부터 전력을 수신한다(S1310).In the method for controlling a wireless power transmission device including a receiver, a resonance unit, and an electrode unit according to an embodiment of the present disclosure, first, power is received from the outside through the receiver (S1310).

이어서, 수신부를 통해 수신된 전력을 무선 전력으로 변환하여 공진부를 통해 제1 외부 장치에 제공한다(S1320).Subsequently, the power received through the receiver is converted into wireless power and provided to the first external device through the resonator (S1320).

이어서, 제2 외부 장치와 전극부의 상호 접촉 연결 여부를 식별한다(S1330).Subsequently, whether or not the second external device and the electrode unit are mutually contacted is identified (S1330).

이어서, 제2 외부 장치와 전극부가 접촉 연결되면, 전극부를 통해 전력을 제2 외부 장치로 제공한다(S1340).Subsequently, when the second external device and the electrode unit are contact-connected, power is provided to the second external device through the electrode unit (S1340).

여기서, 무선 전력을 제1 외부 장치에 제공하는 S1320 단계는, 무선 전력 전송 장치로부터 임계 거리 내에 제1 외부 장치가 위치한 것으로 식별되면, 공진부를 통해 무선 전력을 제1 외부 장치로 제공하는 단계를 포함하고, 전력을 제2 외부 장치로 제공하는 S1340 단계는, 공진부가 무선 전력을 무선 전력 수신 장치로 제공 중인지 여부와 독립적으로 전력을 전극부에 접촉 연결된 제2 외부 장치로 제공할 수 있다.Here, step S1320 of providing wireless power to the first external device includes providing wireless power to the first external device through a resonator when it is identified that the first external device is located within a threshold distance from the wireless power transmitter. In step S1340 of providing power to the second external device, power may be provided to the second external device contact-connected to the electrode unit independently of whether or not the resonance unit is providing wireless power to the wireless power receiver.

또한, 무선 전력 전송 장치는, 공진부와 병렬 연결된 서지 방지부를 더 포함하며, 일 실시 예에 따른 제어 방법은, 제1 외부 장치로 무선 전력을 제공하는 중에 제1 외부 장치가 임계 거리 내에 위치하지 않는 것으로 식별되면, 무선 전력의 제공을 중단하도록 공진부를 제어하는 단계 및 공진부의 잔류 전력을 방진시키도록 서지 방지부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the wireless power transmitter further includes a surge protector connected in parallel with the resonator, and the control method according to an embodiment includes not placing the first external device within a critical distance while providing wireless power to the first external device. If it is identified that the wireless power is not provided, the method may further include controlling the resonance unit to stop providing wireless power and controlling the surge prevention unit to discharge residual power of the resonance unit.

여기서, 서지 방지부는, SPDT(Single Pole Double Throw) 릴레이 또는 반도체 스위치 소자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.Here, the surge prevention unit may be implemented with at least one of a single pole double throw (SPDT) relay and a semiconductor switch element.

또한, 수신된 전력을 제2 외부 장치로 제공하는 S1340 단계는, 전극부와 제2 외부 장치에 구비된 수신부가 접촉 연결된 것으로 식별되면, 전력을 제2 외부 장치로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step S1340 of providing the received power to the second external device may include providing the power to the second external device when it is identified that the electrode unit and the receiving unit provided in the second external device are connected to each other in contact. .

일 실시 예에 따른, 제2 외부 장치는, 무선 전력 전송 장치와 병렬 연결되어 외부로부터 무선 전력 전송 장치로 제공되는 전력을 수신할 수 있다.According to an embodiment, the second external device may be connected in parallel with the wireless power transmitter and receive power provided to the wireless power transmitter from the outside.

일 실시 예에 따른 외부로부터 전력을 수신하는 S1310 단계는, 전력 공급 장치로부터 전력을 수신하는 단계를 포함하고, 전력 공급 장치는, 인버터 및 OCP 컨트롤러를 포함하며, OCP 컨트롤러가 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계, OCP 컨트롤러가 자화 전류 값에 기초하여 전원 공급 장치가 제공하는 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치의 개수를 식별하는 단계 및 OCP 컨트롤러가 식별된 개수에 기초하여 전원 공급 장치의 OCP(Over Current Protection) 레벨을 조정하는 단계를 더 포함하며, OCP 레벨은, 식별된 개수에 비례할 수 있다.Step S1310 of receiving power from the outside according to an embodiment includes receiving power from a power supply device, the power supply device includes an inverter and an OCP controller, and the OCP controller determines the magnetizing current value of the inverter. Identifying, by the OCP controller, identifying the number of wireless power transmitters receiving power provided by the power supply based on the magnetizing current value, and by the OCP controller based on the identified number of OCP (Over OCP) of the power supply Current Protection) level, and the OCP level may be proportional to the identified number.

여기서, 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계는, OCP 컨트롤러가 High-side FET의 Falling edge 신호에 기초하여 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.Here, identifying the magnetizing current value of the inverter may include identifying, by the OCP controller, the magnetizing current value of the inverter based on the falling edge signal of the high-side FET.

본 개시의 일 실시 예에 따른 제어 방법은, 제1 외부 장치가 초기 과도 상태에서 무선 전력 수신 장치에 구비된 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킨 후 타 무선 전력 전송 장치에 구비된 인버터의 동작 주파수에 일치하도록 인덕턴스의 값을 점차 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In a control method according to an embodiment of the present disclosure, after a first external device increases the inductance value of a variable inductor included in a wireless power receiver in an initial transient state, the operating frequency of an inverter provided in another wireless power transmitter is changed. A step of gradually decreasing the value of the inductance to match may be further included.

다만, 본 개시의 다양한 실시 예들은 무선 전력 전송 장치 뿐 아니라, 무선 전력 송/수신이 가능한 모든 전자 장치에 적용될 수 있음은 물론이다. However, it goes without saying that various embodiments of the present disclosure may be applied to all electronic devices capable of transmitting/receiving wireless power as well as a wireless power transmission device.

한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 동작을 수행할 수 있다.Meanwhile, various embodiments described above may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using software, hardware, or a combination thereof. In some cases, the embodiments described herein may be implemented by a processor itself. According to software implementation, embodiments such as procedures and functions described in this specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein.

한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 전력 전송 장치의 프로세싱 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium) 에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 특정 기기의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 음향 출력 장치(100)에서의 처리 동작을 특정 기기가 수행하도록 한다. Meanwhile, computer instructions for performing the processing operation of the wireless power transmitter according to various embodiments of the present disclosure described above may be stored in a non-transitory computer-readable medium. . When the computer instructions stored in the non-transitory computer readable medium are executed by the processor of the specific device, the processing operation in the audio output device 100 according to various embodiments described above is performed by the specific device.

비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.A non-transitory computer readable medium is a medium that stores data semi-permanently and is readable by a device, not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory. Specific examples of the non-transitory computer readable media may include CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.Although the preferred embodiments of the present disclosure have been shown and described above, the present disclosure is not limited to the specific embodiments described above, and is common in the technical field belonging to the present disclosure without departing from the gist of the present disclosure claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those with knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present disclosure.

110: 전력 공급 장치 120: 무선 전력 전송 장치
200: 무선 전력 수신 장치
110: power supply device 120: wireless power transmission device
200: wireless power receiving device

Claims (20)

무선 전력 전송 장치에 있어서,
외부로부터 전력을 수신하는 수신부;
상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 무선 전력으로 변환하여 제1 외부 장치에 공급하는 공진부;
상기 공진부와 병렬 연결되며, 상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 제2 외부 장치로 공급하는 전극부; 및
상기 제2 외부 장치와 상기 전극부의 상호 접촉 연결 여부를 식별하고,
상기 제2 외부 장치와 상기 전극부가 접촉 연결되면, 상기 수신된 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하도록 상기 전극부를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
In the wireless power transmission device,
a receiving unit that receives power from the outside;
a resonance unit that converts the power received through the receiver into wireless power and supplies it to a first external device;
an electrode unit connected in parallel with the resonance unit and supplying the power received through the receiver to a second external device; and
Identify whether or not the second external device and the electrode unit are connected in contact with each other;
and a controller configured to control the electrode unit to provide the received power to the second external device when the second external device and the electrode unit are contact-connected.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 무선 전력 전송 장치로부터 임계 거리 내에 제1 외부 장치가 위치한 것으로 식별되면, 상기 무선 전력을 상기 제1 외부 장치로 제공하도록 상기 공진부를 제어하며,
상기 공진부가 상기 무선 전력을 상기 무선 전력 수신 장치로 제공 중인지 여부와 독립적으로 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하도록 상기 전극부를 제어하고,
상기 제1 외부 장치는, 무선 전력 수신 장치이고,
상기 제2 외부 장치는, 타 무선 전력 전송 장치인, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 1,
The controller,
When it is identified that a first external device is located within a threshold distance from the wireless power transmitter, controlling the resonator to provide the wireless power to the first external device;
Controlling the electrode unit to provide the power to the second external device independently of whether the resonance unit is providing the wireless power to the wireless power receiver;
The first external device is a wireless power receiver,
The second external device is another wireless power transmission device, a wireless power transmission device.
제1항에 있어서,
상기 공진부와 병렬 연결된 서지 방지부;를 더 포함하며,
상기 컨트롤러는,
상기 제1 외부 장치로 상기 무선 전력을 제공하는 중에 상기 제1 외부 장치가 임계 거리 내에 위치하지 않는 것으로 식별되면, 상기 무선 전력의 제공을 중단하도록 상기 공진부를 제어하고 상기 공진부의 잔류 전력을 방진시키도록 서지 방지부를 제어하는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 1,
It further includes; a surge protection unit connected in parallel with the resonator unit;
The controller,
When it is identified that the first external device is not located within a threshold distance while providing the wireless power to the first external device, the resonator is controlled to stop providing the wireless power and the remaining power of the resonator is oscillated. A wireless power transmission device that controls a surge protection unit to
제3항에 있어서,
상기 서지 방지부는,
SPDT(Single Pole Double Throw) 릴레이 또는 반도체 스위치 소자 중 적어도 하나로 구현되는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 3,
The surge prevention unit,
A wireless power transmission device implemented as at least one of a single pole double throw (SPDT) relay or a semiconductor switch element.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 전극부와 상기 제2 외부 장치에 구비된 수신부가 접촉 연결된 것으로 식별되면, 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 1,
The controller,
When the electrode unit and the receiver provided in the second external device are identified as contact-connected, the wireless power transmitter provides the power to the second external device.
제1항에 있어서,
상기 제2 외부 장치는,
상기 무선 전력 전송 장치와 병렬 연결되어 상기 외부로부터 상기 무선 전력 전송 장치로 제공되는 상기 전력을 수신하는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 1,
The second external device,
A wireless power transmitter connected in parallel with the wireless power transmitter to receive the power provided to the wireless power transmitter from the outside.
제1항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치는,
전력 공급 장치로부터 상기 전력을 수신하며,
상기 전력 공급 장치는,
인버터; 및
상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하며,
상기 자화 전류 값에 기초하여 상기 전원 공급 장치가 제공하는 상기 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치의 개수를 식별하고,
상기 식별된 개수에 기초하여 상기 전원 공급 장치의 OCP(Over Current Protection) 레벨을 조정하는 OCP 컨트롤러;를 포함하고,
상기 OCP 레벨은, 상기 식별된 개수에 비례하는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 1,
The wireless power transmission device,
receiving the power from a power supply;
The power supply device,
inverter; and
Identifying the magnetizing current value of the inverter;
Identifying the number of wireless power transmitters receiving the power provided by the power supply based on the magnetization current value;
An OCP controller for adjusting an Over Current Protection (OCP) level of the power supply device based on the identified number; includes,
The OCP level is proportional to the identified number, wireless power transmission device.
제7항에 있어서,
상기 OCP 컨트롤러는,
High-side FET의 Falling edge 신호에 기초하여 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 7,
The OCP controller,
A wireless power transmission device for identifying the magnetizing current value of the inverter based on the falling edge signal of the high-side FET.
제1항에 있어서,
상기 제1 외부 장치는,
상기 무선 전력 전송 장치로부터 상기 무선 전력을 수신하는 공진부;
상기 공진부에 직렬 연결된 가변 인덕터; 및
타 무선 전력 전송 장치로부터 상기 전력을 수신하면, 초기 과도 상태에서 상기 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킨 후 상기 타 무선 전력 전송 장치에 구비된 인버터의 동작 주파수에 일치하도록 상기 인덕턴스의 값을 점차 감소시키는 컨트롤러;를 포함하는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 1,
The first external device,
a resonance unit receiving the wireless power from the wireless power transmitter;
a variable inductor serially connected to the resonator; and
When receiving the power from another wireless power transmitter, increasing the inductance value of the variable inductor in an initial transient state and then gradually decreasing the inductance value to match the operating frequency of an inverter provided in the other wireless power transmitter A wireless power transmission device comprising a; controller.
제9항에 있어서,
상기 가변 인덕터는,
가포화 인덕터(saturable inductor) 또는, 변압기로 구현되는, 무선 전력 전송 장치.
According to claim 9,
The variable inductor,
A wireless power transmission device implemented as a saturable inductor or a transformer.
무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 수신 장치를 포함하는 시스템에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치는,
외부로부터 전력을 수신하는 수신부;
상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 무선 전력으로 변환하여 상기 무선 전력 수신 장치로 공급하는 공진부;
상기 공진부와 병렬 연결되며, 상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 외부 장치로 공급하는 전극부; 및
상기 외부 장치와 상기 전극부가 접촉 연결되면, 상기 수신된 전력을 상기 외부 장치로 제공하도록 상기 전극부를 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
상기 무선 전력 수신 장치는,
상기 무선 전력 전송 장치로부터 상기 무선 전력을 수신하는 공진부;
상기 공진부에 직렬 연결된 가변 인덕터; 및
상기 무선 전력 전송 장치가 타 무선 전력 전송 장치로부터 상기 전력을 수신하면, 초기 과도 상태에서 상기 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킨 후 상기 타 무선 전력 전송 장치에 구비된 인버터의 동작 주파수에 일치하도록 상기 인덕턴스의 값을 점차 감소시키는 컨트롤러;를 포함하는, 시스템.
In a system including a wireless power transmitter and a wireless power receiver,
The wireless power transmission device,
a receiving unit that receives power from the outside;
a resonance unit that converts the power received through the receiver into wireless power and supplies it to the wireless power receiver;
an electrode unit connected in parallel with the resonance unit and supplying the power received through the receiver to an external device; and
A controller controlling the electrode unit to provide the received power to the external device when the external device and the electrode unit are contact-connected;
The wireless power receiver,
a resonance unit receiving the wireless power from the wireless power transmitter;
a variable inductor serially connected to the resonator; and
When the wireless power transmitter receives the power from another wireless power transmitter, the inductance value of the variable inductor is increased in an initial transient state, and then the inductance is matched to the operating frequency of the inverter provided in the other wireless power transmitter. A system comprising: a controller that gradually reduces the value of
수신부, 공진부, 전극부를 포함하는 무선 전력 전송 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 수신부를 통해 외부로부터 전력을 수신하는 단계;
상기 수신부를 통해 수신된 상기 전력을 무선 전력으로 변환하여 상기 공진부를 통해 제1 외부 장치에 제공하는 단계;
상기 제2 외부 장치와 상기 전극부의 상호 접촉 연결 여부를 식별하는 단계; 및
상기 제2 외부 장치와 상기 전극부가 접촉 연결되면, 상기 전극부를 통해 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
In the control method of a wireless power transmission device including a receiver, a resonator, and an electrode,
Receiving power from the outside through the receiver;
converting the power received through the receiver into wireless power and providing the wireless power to a first external device through the resonator;
identifying whether or not the second external device and the electrode unit are contact-connected; and
and providing the power to the second external device through the electrode unit when the second external device and the electrode unit are contact-connected.
제12항에 있어서,
상기 무선 전력을 상기 제1 외부 장치에 제공하는 단계는,
상기 무선 전력 전송 장치로부터 임계 거리 내에 상기 제1 외부 장치가 위치한 것으로 식별되면, 상기 공진부를 통해 상기 무선 전력을 상기 제1 외부 장치로 제공하는 단계;를 포함하고,
상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는 단계는,
상기 공진부가 상기 무선 전력을 상기 무선 전력 수신 장치로 제공 중인지 여부와 독립적으로 상기 전력을 상기 전극부에 접촉 연결된 상기 제2 외부 장치로 제공하는, 제어 방법.
According to claim 12,
Providing the wireless power to the first external device includes:
When it is identified that the first external device is located within a threshold distance from the wireless power transmitter, providing the wireless power to the first external device through the resonator;
Providing the power to the second external device includes:
The control method of claim 1 , wherein the resonator provides the power to the second external device contacted to the electrode part independently of whether or not the resonator is providing the wireless power to the wireless power receiver.
제12항에 있어서,
상기 무선 전력 전송 장치는,
상기 공진부와 병렬 연결된 서지 방지부;를 더 포함하며,
상기 제1 외부 장치로 상기 무선 전력을 제공하는 중에 상기 제1 외부 장치가 임계 거리 내에 위치하지 않는 것으로 식별되면, 상기 무선 전력의 제공을 중단하도록 상기 공진부를 제어하는 단계; 및
상기 공진부의 잔류 전력을 방진시키도록 서지 방지부를 제어하는 단계;를 더 포함하는, 제어 방법.
According to claim 12,
The wireless power transmission device,
It further includes; a surge protection unit connected in parallel with the resonator unit;
controlling the resonator to stop providing the wireless power when it is identified that the first external device is not located within a threshold distance while providing the wireless power to the first external device; and
Controlling the surge prevention unit to isolate residual power of the resonance unit; further comprising a control method.
제14항에 있어서,
상기 서지 방지부는,
SPDT(Single Pole Double Throw) 릴레이 또는 반도체 스위치 소자 중 적어도 하나로 구현되는, 제어 방법.
According to claim 14,
The surge prevention unit,
A control method implemented with at least one of a Single Pole Double Throw (SPDT) relay or a semiconductor switch element.
제12항에 있어서,
상기 수신된 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는 단계는,
상기 전극부와 상기 제2 외부 장치에 구비된 수신부가 접촉 연결된 것으로 식별되면, 상기 전력을 상기 제2 외부 장치로 제공하는 단계;를 포함하는, 제어 방법.
According to claim 12,
Providing the received power to the second external device includes:
and providing the electric power to the second external device when it is identified that the electrode unit and the receiver provided in the second external device are contact-connected.
제12항에 있어서,
상기 제2 외부 장치는,
상기 무선 전력 전송 장치와 병렬 연결되어 상기 외부로부터 상기 무선 전력 전송 장치로 제공되는 상기 전력을 수신하는, 제어 방법.
According to claim 12,
The second external device,
A control method for receiving the power provided to the wireless power transmitter from the outside by being connected in parallel with the wireless power transmitter.
제12항에 있어서,
상기 외부로부터 전력을 수신하는 단계는,
전력 공급 장치로부터 상기 전력을 수신하는 단계;를 포함하고,
상기 전력 공급 장치는, 인버터 및 OCP 컨트롤러를 포함하며,
상기 OCP 컨트롤러가 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계;
상기 OCP 컨트롤러가 상기 자화 전류 값에 기초하여 상기 전원 공급 장치가 제공하는 상기 전력을 수신하는 무선 전력 전송 장치의 개수를 식별하는 단계; 및
상기 OCP 컨트롤러가 상기 식별된 개수에 기초하여 상기 전원 공급 장치의 OCP(Over Current Protection) 레벨을 조정하는 단계;를 더 포함하며,
상기 OCP 레벨은, 상기 식별된 개수에 비례하는, 제어 방법.
According to claim 12,
The step of receiving power from the outside,
Receiving the power from a power supply; includes,
The power supply includes an inverter and an OCP controller,
identifying, by the OCP controller, a magnetizing current value of the inverter;
Identifying, by the OCP controller, the number of wireless power transmitters receiving the power provided by the power supply based on the magnetization current value; and
Further comprising, by the OCP controller, adjusting an Over Current Protection (OCP) level of the power supply device based on the identified number,
The OCP level is proportional to the identified number, the control method.
제18항에 있어서,
상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계는,
상기 OCP 컨트롤러가 High-side FET의 Falling edge 신호에 기초하여 상기 인버터의 자화 전류 값을 식별하는 단계;를 포함하는, 제어 방법.
According to claim 18,
The step of identifying the magnetizing current value of the inverter,
And identifying, by the OCP controller, a magnetizing current value of the inverter based on a falling edge signal of the high-side FET.
제12항에 있어서,
상기 제1 외부 장치가 초기 과도 상태에서 상기 무선 전력 수신 장치에 구비된 가변 인덕터의 인덕턴스 값을 증가시킨 후 상기 타 무선 전력 전송 장치에 구비된 인버터의 동작 주파수에 일치하도록 상기 인덕턴스의 값을 점차 감소시키는 단계;를 더 포함하는, 제어 방법.
According to claim 12,
After the first external device increases the inductance value of the variable inductor included in the wireless power receiver in an initial transient state, the inductance value is gradually decreased to match the operating frequency of the inverter included in the other wireless power transmitter The step of doing; further comprising a control method.
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