KR20230071130A - 멀티 코일 무선 충전 디바이스의 적응형 이물질 검출 회피 - Google Patents

멀티 코일 무선 충전 디바이스의 적응형 이물질 검출 회피 Download PDF

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KR20230071130A
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coil
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KR1020237009073A
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에릭 하인델 굿차일드
데이비드 러셀
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아이라, 인크.
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Abstract

무선 충전을 위한 시스템, 방법 및 장치가 개시된다. 충전 디바이스는 충전 표면 상에 제공되는 복수의 충전 셀, 충전 회로 및 컨트롤러를 갖는다. 컨트롤러는 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하도록 선택된 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러는 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하고, 하나 이상의 다른 충전 코일 각각에 대해, 이물질이 이에 근접해 있는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 컨트롤러는 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하기 위해 이물질에 근접하지 않은 하나 이상의 다른 충전 코일 중 적어도 하나를 선택하도록 구성될 수 있다.

Description

멀티 코일 무선 충전 디바이스의 적응형 이물질 검출 회피
우선권 주장
본 출원은 2021년 8월 11일자로 미국 특허청에 출원된 정식 특허 출원 번호 제17/400,045호 및 2020년 8월 15일자로 미국 특허청에 출원된 가특허 출원 번호 제63/066,310호에 대한 우선권 및 이익을 주장하고, 본 출원의 전체 내용은 전체적으로 아래에 완전히 진술된 바와 같이 그리고 모든 적용가능한 목적을 위해 본원에 참조로 통합된다.
본 발명은 일반적으로 모바일 컴퓨팅 디바이스의 배터리를 포함하는 배터리의 무선 충전에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다수의 층전 코일을 갖는 무선 충전 디바이스에서 적응형 이물질(adaptive foreign object) 검출 회피에 관한 것이다.
무선 충전 시스템은 특정 타입의 디바이스가 물리적 충전 연결의 사용없이 내부 배터리를 충전할 수 있도록 배치되었다. 무선 충전을 이용할 수 있는 디바이스는 모바일 처리 디바이스 및/또는 통신 디바이스를 포함한다. 무선 전력 컨소시엄에 의해 정의되는 Qi 표준과 같은 표준은 제1 공급자에 의해 제조되는 디바이스가 제2 공급자에 의해 제조되는 충전기를 사용하여 무선으로 충전되게 할 수 있다. 무선 충전을 위한 표준은 디바이스의 상대적으로 간단한 구성에 대해 최적화되고 기본 충전 능력을 제공하는 경향이 있다.
무선 충전 시스템은 무선 충전 시스템의 충전 표면 상에 배치되는 이물질(즉, 충전되거나 충전 에너지를 수신할 수 없는 객체)을 검출하는 능력을 포함할 수 있다. 이러한 이물질 검출(foreign object detection; FOD)은 충전 시스템이 불필요한 전력 손실, 시스템 소음, 및 심지어 이물질의 원치 않는 가열을 회피하기 위해 이물질에 근접한 멀티-코일 충전 시스템 내의 충전 코일에 의해 공급되는 에너지를 제한하거나 차단(shut down)하는 것을 허용한다. 전형적으로, FOD 조건이 트리거될 때, 이물질에 근접한 충전 코일은 충전 코일이 제한되거나 차단되는 영구적인 FOD 상태로 배치된다.
무선 충전 능력의 개선은 모바일 디바이스의 지속적으로 증가하는 복잡성 및 변화하는 폼 팩터(form factor)를 지원하기 위해 요구된다. 예를 들어, 무선 충전 동작에 대해 필요하다.
도 1은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 무선 충전 디바이스에 의해 제공되는 충전 표면 상에 제공될 수 있는 충전 셀의 예를 예시한다.
도 2는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 무선 충전 디바이스에 의해 제공되는 충전 표면의 세그먼트의 단일 층 상에 제공되는 충전 셀의 배열의 예를 예시한다.
도 3은 충전 셀의 다수의 층이 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 무선 충전 디바이스에 의해 제공되는 충전 표면의 세그먼트 내에 오버레이될 때 충전 셀의 배열의 예를 예시한다.
도 4는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 구성되는 충전 셀의 다수의 층을 이용하는 충전 디바이스의 충전 표면에 의해 제공되는 전력 전송 영역의 배열을 예시한다.
도 5는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 충전기 기지국에 제공될 수 있는 무선 송신기를 예시한다.
도 6은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 수동 핑에 대한 응답의 제1 예를 예시한다.
도 7은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 수동 핑에 대한 응답의 제2 예를 예시한다.
도 8은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 수동 핑에 대한 응답에서 관찰된 차이의 예를 예시한다.
도 9는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응되는 무선 충전 디바이스에서 구현되는 수동 핑을 수반하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 특정 양태에 따라 공진 회로의 전류 또는 전압의 각각의 사이클의 하나 이상의 포인트에서 측정을 획득하기 위해 제로-크로싱 검출을 이용하는 무선 충전 시스템을 예시한다.
도 11은 본 개시의 특정 양태에 따라 제로-크로싱, 슬롯형 이물질 검출을 예시한다.
도 12는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응되는 무선 충전기에서 사용하기 위한 매트릭스 다중화 스위칭을 지원하는 제1 토폴로지(topology)를 예시한다.
도 13은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응되는 무선 충전기에서 직류 구동을 지원하는 제2 토폴로지를 예시한다.
도 14는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 영구적인 이물질 검출(foreign object detected; FOD) 상태를 적응적으로 회피하기 위해 사용되는 다양한 코일 조합을 예시한다.
도 15는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 FOD 상태를 적응적으로 회피하기 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
도 16은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응될 수 있는 처리 회로를 이용하는 장치의 일 예를 예시한다.
도 17은 본 개시의 특정 양태에 따라 충전 디바이스를 동작시키기 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
첨부된 도면과 함께 아래에 진술되는 상세 설명은 다양한 구성의 설명으로서 의도되고 본원에 설명되는 개념이 실시될 수 있는 구성만을 나타내도록 의도되지 않는다. 상세 설명은 다양한 개념의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 상세를 포함한다. 그러나, 이러한 개념은 이러한 특정 상세 없이 실시될 수 있다는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 경우에서, 잘 알려진 구조 및 구성요소는 그러한 개념을 모호화하는 것을 방지하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
무선 충전 시스템의 수 개의 양태는 이제 다양한 장치 및 방법을 참조하여 제시될 것이다. 이러한 장치 및 방법은 다음의 상세 설명에서 설명되고 다양한 블록, 모듈, 구성요소, 회로, 단계, 프로세스, 알고리즘 등(집합적으로 "요소(element)"로서 지칭됨)에 의해 첨부 도면에 예시될 것이다. 이러한 요소는 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 그러한 요소가 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전체 시스템 상에 부과되는 설계 제약 및 특정 적용에 의존한다.
예로서, 요소, 또는 요소의 임의의 부분, 또는 요소의 임의의 조합은 하나 이상의 프로세서를 포함하는 "처리 시스템(processing system)"으로 구현될 수 있다. 프로세서의 예는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA), 프로그램가능 로직 디바이스(programmable logic device; PLD), 상태 머신, 게이트형 로직, 이산 하드웨어 회로, 및 본 개시 도처에서 설명되는 다양한 기능을 수행하도록 구성되는 다른 적합한 하드웨어를 포함한다. 처리 시스템에서의 하나 이상의 프로세서는 소프트웨어를 실행시킬 수 있다. 소프트웨어는 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어로서, 또는 달리 지칭되든, 명령어, 명령어 세트, 코드, 코드 세그먼트, 프로그램 코드, 프로그램, 서브프로그램, 소프트웨어 모듈, 애플리케이션, 소프트웨어 애플리케이션, 소프트웨어 패키지, 루틴, 서브루틴, 객체, 실행파일, 실행 스레드, 절차, 함수 등을 의미하도록 광범위하게 해석되어야 한다. 소프트웨어는 프로세서-판독가능 저장 매체 상에 상주할 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체로서 본원에 또한 지칭될 수 있는 프로세서-판독가능 저장 매체는, 예로서, 자기 저장 디바이스(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립), 광학 디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD)), 스마트 카드, 플래시 메모리 디바이스(예를 들어, 카드, 스틱, 키 드라이브), 근거리 통신(NFC) 토큰, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 프로그램가능 ROM(PROM), 소거가능 PROM(EPROM), 전기적 소거가능 PROM(EEPROM), 레지스터, 제거가능 디스크, 반송파, 전송 라인, 및 소프트웨어를 저장 및 송신하기 위한 임의의 다른 적합한 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 처리 시스템 내에, 처리 시스템 외부에 상주하거나, 처리 시스템을 포함하는 다수의 엔티티에 걸쳐 분포될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 컴퓨터-프로그램 제품에 구현될 수 있다. 예로서, 컴퓨터-프로그램 제품은 패키징 재료에 컴퓨터-판독가능 매체를 포함할 수 있다. 당업자는 전체 시스템에 부과되는 전체 설계 제약 및 특정 적용에 따라 본 개시 도처에 제시되는 설명된 기능을 최선으로 구현하는 방법을 인식할 것이다.
개요
본 개시의 특정 양태는 무선 충전 디바이스 및 기술에 적용가능한 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다. 충전 셀은 충전 디바이스에서 충전 표면을 제공하기 위해 하나 이상의 유도 코일로 구성될 수 있으며 여기서 충전 표면은 충전 디바이스가 하나 이상의 충전가능한 디바이스를 무선으로 충전할 수 있게 한다. 충전될 디바이스의 위치는 디바이스의 위치를 충전 표면 상의 공지된 위치에 센터링되는 물리적 특성의 변화에 연관시키는 감지 기술을 통해 검출될 수 있다. 위치의 감지는 용량성, 저항성, 유도성, 터치, 압력, 부하, 변형(strain), 및/또는 다른 적절한 타입의 감지를 사용하여 구현될 수 있다.
본 개시의 일 양태에서, 장치는 배터리 충전 전원, 매트릭스로 구성되는 복수의 충전 셀, 각각의 스위치가 매트릭스 내의 코일의 행(row)을 배터리 충전 전원의 제1 단자에 결합시키도록 구성되는 제1 복수의 스위치, 및 각각의 스위치가 매트릭스 내의 코일의 열(column)을 배터리 충전 전원의 제2 단자에 결합시키도록 구성되는 제2 복수의 스위치를 갖는다. 복수의 충전 셀 내의 각각의 충전 셀은 전력 전송 영역을 둘러싸는 하나 이상의 코일을 포함할 수 있다. 복수의 충전 셀은 복수의 충전 셀에서 충전 셀의 전력 전송 영역의 중첩 없이 충전 디바이스의 충전 표면에 인접하여 배열될 수 있다.
일부 경우에서, 장치는 또한 충전 표면으로서 지칭될 수 있다. 전력은 장치의 표면 상의 어디에나 위치되는 수신 디바이스에 무선으로 전송될 수 있다. 디바이스는 임의적으로 정의된 크기 및/또는 형상을 가질 수 있고 충전에 대해 가능한 임의의 이산 배치 위치에 관계없이 배치될 수 있다. 다수의 디바이스는 단일 충전 표면 상에서 동시에 충전될 수 있다. 장치는 충전 표면에 걸쳐 하나 이상의 디바이스의 모션을 추적할 수 있다.
충전 셀
본원에 개시되는 특정 양태에 따르면, 충전 표면은 충전 디바이스에서 충전 셀을 사용하여 제공될 수 있으며, 여기서 충전 셀은 충전 표면에 인접하여 배치된다. 일 예에서, 충전 셀은 벌집형 패키징 구성에 따라 충전 표면의 하나 이상의 층에 배치된다. 충전 셀은 코일에 인접한 충전 표면에 실질적으로 직교하는 축을 따라 자기 필드를 각각 유도할 수 있는 하나 이상의 코일을 사용하여 구현될 수 있다. 본 설명에서, 충전 셀은 하나 이상의 코일을 갖는 요소를 지칭할 수 있으며 여기서 각각의 코일은 충전 셀의 다른 코일에 의해 생성되고 공통 축을 따라 또는 근접하여 지향되는 필드에 대해 부가적인 전자기 필드를 생성하도록 구성된다. 일부 예에서, 충전 셀의 코일은 인쇄 회로 보드 상의 트레이스(trace)를 사용하여 형성된다. 일부 예에서, 충전 셀의 코일은 평면 코일 또는 일반적으로 원통형 윤곽을 갖는 코일을 획득하기 위해 와이어를 나선형으로 권선함으로써 형성된다. 일 예에서, 리츠(Litz) 와이어는 코일에 중앙 전력 전송 영역을 제공하는 평면 또는 실질적으로 평탄 권선을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 충전 셀은 공통 축을 따라 스택되고/되거나 오버랩되는 코일을 포함함으로써 그들은 충전 표면에 실질적으로 직교하는 유도된 자기 필드에 기여한다. 일부 구현예에서, 충전 셀은 충전 표면의 정의된 부분 내에 배열되고 충전 셀과 연관되는 충전 표면의 실질적 직교 부분 내의 유도된 자기 필드에 기여하는 코일을 포함한다. 일부 구현예에서, 충전 셀은 활성화 전류를 동적으로 정의된 충전 셀에 포함되는 코일에 제공함으로써 구성가능할 수 있다. 예를 들어, 충전 디바이스는 충전 표면에 걸쳐 배치되는 다수의 코일 스택을 포함할 수 있고, 충전 디바이스는 충전될 디바이스의 위치를 검출할 수 있고 충전될 디바이스에 인접한 충전 셀을 제공하기 위해 코일 스택의 일부 조합을 선택할 수 있다. 일부 경우에서, 충전 셀은 단일 코일을 포함하거나, 단일 코일로서 특징지어질 수 있다. 그러나, 충전 셀은 다수의 스택된 코일 및/또는 다수의 인접한 코일 또는 코일 스택을 포함할 수 있다고 점이 이해되어야 한다. 코일은 충전 코일, 무선 충전 코일, 송신기 코일, 송신 코일, 전력 송신 코일, 전력 송신기 코일 등으로서 본원에 지칭될 수 있다.
도 1은 충전 디바이스의 충전 표면을 제공하도록 배치되고/되거나 구성될 수 있는 충전 셀(100)의 예를 예시한다. 본원에 설명되는 바와 같이, 충전 표면은 하나 이상의 기판(106) 상에 제공되는 충전 셀(100)의 어레이를 포함할 수 있다. 하나 이상의 집적 회로(IC) 및/또는 별개의 전자 부품(electronic component)을 포함하는 회로는 기판(106) 중 하나 이상에 제공될 수 있다. 회로는 전력을 수신 디바이스에 송신하기 위해 사용되는 코일에 제공되는 전류를 제어하기 위해 사용되는 드라이버 및 스위치를 포함할 수 있다. 회로는 본원에 개시되는 특정 기능을 수행하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 프로세서 및/또는 하나 이상의 컨트롤러를 포함하는 처리 회로로서 구성될 수 있다. 일부 경우에서, 처리 회로의 일부 또는 전부는 충전 디바이스 외부에 제공될 수 있다. 일부 경우에서, 전원 장치는 충전 디바이스에 결합될 수 있다.
충전 셀(100)은 충전 디바이스의 외부 표면 영역에 가까이 근접하여 제공될 수 있으며, 그 상에 하나 이상의 디바이스가 충전을 위해 배치될 수 있다. 충전 디바이스는 충전 셀(100)의 다수의 인스턴스(instance)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 충전 셀(100)은 하나 이상의 코일(102)을 둘러싸는 실질적으로 육각형 형상을 가지며, 이는 전력 전송 영역(104)에서 전자기 필드를 생성하기에 충분한 전류를 수신할 수 있는 도체, 와이어 또는 회로 보드 트레이스를 사용하여 구성될 수 있다. 다양한 구현예에서, 일부 코일(102)은, 도 1에 예시되는 육각형 충전 셀(100)을 포함하는, 실질적으로 다각형인 형상을 가질 수 있다. 다른 구현예는 다른 형상을 갖는 코일(102)을 제공한다. 코일(102)의 형상은 제조 기술의 능력 및 한계에 의해 적어도 부분적으로 결정되고/되거나, 인쇄 회로 보드 기판과 같은 기판(106) 상에 충전 셀의 레이아웃(layout)을 최적화하도록 결정될 수 있다. 각각의 코일(102)은 와이어, 인쇄 회로 보드 트레이스 및/또는 나선형 구성의 다른 커넥터를 사용하여 구현될 수 있다. 각각의 충전 셀(100)은 상이한 층의 코일(102)이 공통 축(108)을 중심으로 센터링되도록 절연체 또는 기판(106)에 의해 분리되는 2개 이상의 층에 걸쳐 있을 수 있다.
도 2는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응될 수 있는 충전 디바이스의 충전 표면의 세그먼트의 단일 층 상에 제공되는 충전 셀(202)의 배열(200)의 예를 예시한다. 충전 셀(202)은 벌집형 패키징 구성에 따라 배열된다. 이러한 예에서, 충전 셀(202)은 중첩(overlap) 없이 단대단(end-to-end)으로 배열된다. 이러한 배열은 스루-홀(through-hole) 또는 와이어 상호연결 없이 제공될 수 있다. 다른 배열이 가능하며, 이는 충전 셀(202)의 일부 부분이 중첩되는 배열을 포함한다. 예를 들어, 2개 이상의 코일의 와이어는 어느 정도 인터리빙될 수 있다.
도 3은 다수의 층이 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응될 수 있는 충전 표면의 세그먼트 내에 오버레이될 때 2개의 관점(300, 310)으로부터의 충전 셀의 배열의 예를 예시한다. 충전 셀(302, 304, 306, 308)의 층은 충전 표면의 세그먼트 내에 제공된다. 충전 셀(302, 304, 306, 308)의 각각의 층 내의 충전 셀은 벌집형 패키징 구성에 따라 배열된다. 일 예에서, 충전 셀(302, 304, 306, 308)의 층은 4개 이상의 층을 갖는 인쇄 회로 보드 상에 형성될 수 있다. 충전 셀(100)의 배열은 예시된 세그먼트에 인접한 지정된 충전 영역의 완전한 커버리지(coverage)를 제공하도록 선택될 수 있다. 충전 셀은 형상에서 다각형인 송신 코일에 의해 제공되는 전력 전송 영역에 대응하는 도 3에 예시되는 302, 304, 306, 308일 수 있다. 다른 구현예에서, 충전 코일은 와이어로부터 구성되는 나선형으로 권선된 평면 코일을 포함하며, 각각은 실질적으로 원형 전력 전송 영역을 제공하도록 권선된다. 후자의 예에서, 다수의 나선형으로 권선된 평면 코일은 무선 충전 디바이스의 충전 표면 아래에 스택된 평면으로 배치될 수 있다.
도 4는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 구성되는 충전 셀의 다수의 층을 이용하는 충전 디바이스의 표면(400)에 걸쳐 제공되는 전력 전달 영역의 배열을 예시한다. 예시된 충전 표면은 충전 셀(402, 404, 406, 408)의 4개의 층으로부터 구성되며, 이는 도 3에서 충전 셀(302, 304, 306, 308)의 층에 대응할 수 있다. 도 4에서, 충전 셀(402)의 제1 층에 있는 충전 셀에 의해 제공되는 각각의 전력 전송 영역은 "L1"으로 마킹되고, 충전 셀(404)의 제2 층에 있는 충전 셀에 의해 제공되는 각각의 전력 전송 영역은 "L2"로 마킹되고, 충전 셀(406)의 제3 층에 있는 충전 셀에 의해 제공되는 각각의 전력 전송 영역은 "L3"로 마킹되고, 충전 셀(408)의 제4 층에 있는 충전 셀에 의해 제공되는 각각의 전력 전송 영역은 "L4"로 마킹된다.
무선 송신기
도 5는 충전기 기지국 또는 무선 충전 시스템에 제공될 수 있는 무선 송신기(500)를 예시한다. 컨트롤러(502)는 컨디셔닝 회로(508)에 의해 필터링되거나 달리 처리되는 피드백 신호를 수신할 수 있다. 컨트롤러는 커패시터(512) 및 인덕터(514)를 포함하는 공진 회로(506)에 교류를 제공하는 드라이버 회로(504)의 동작을 제어할 수 있다. 공진 회로(506)는 또한 탱크 회로, LC 탱크 회로, 또는 LC 탱크로서 본원에 지칭될 수 있고, 공진 회로(506)의 LC 노드(510)에서 측정되는 전압(516)은 탱크 전압으로서 지칭될 수 있다.
무선 송신기(500)는 호환가능한 디바이스가 충전 표면 상에 배치되었는지를 결정하기 위해 충전 디바이스에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 충전 디바이스는 호환가능한 디바이스가 무선 송신기(500)를 통해 간헐적 테스트 신호(능동 핑 또는 디지털 핑)를 전송함으로써 충전 표면 상에 배치되었다는 것을 결정할 수 있으며, 여기서 공진 회로(506)는 호환가능한 디바이스가 테스트 신호에 응답하거나 테스트 신호의 특성을 수정할 때 인코딩된 신호를 검출하거나 수신할 수 있다. 충전 디바이스는 표준, 관례, 제조업자 또는 애플리케이션에 의해 정의되는 응답 신호를 수신한 후 적어도 하나의 충전 셀 내의 하나 이상의 코일을 활성화하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 호환가능한 디바이스는 충전 디바이스가 호환가능한 디바이스를 충전하기 위해 사용될 최적의 충전 셀을 발견할 수 있도록 수신된 신호 강도를 전달함으로써 핑에 응답할 수 있다.
수동 핑
본원에 개시되는 특정 양태에 따르면, 하나 이상의 충전 셀 내의 코일은 호환가능한 디바이스를 충전하기 위한 최적의 전자기 필드를 제공하기 위해 선택적으로 활성화될 수 있다. 일부 경우에서, 코일은 충전 셀에 할당될 수 있고, 일부 충전 셀은 다른 충전 셀과 중첩될 수 있다. 후자의 경우에서, 최적의 충전 구성은 충전 셀 레벨에서 선택될 수 있다. 다른 경우에서, 충전 셀은 충전 디바이스의 표면 상의 충전될 디바이스의 배치에 기초하여 정의될 수 있다. 이러한 다른 경우에서, 각각의 충전 이벤트에 대해 활성화되는 코일의 조합은 서로 다를 수 있다. 일부 구현예에서, 충전 디바이스는 충전 이벤트 동안 활성화를 위해 하나 이상의 셀 및/또는 하나 이상의 미리정의된 충전 셀을 선택할 수 있는 드라이버 회로를 포함할 수 있다.
무선 충전 디바이스는 종래의 핑 송신을 대체하고/하거나 보충할 수 있는 저전력 발견 기술을 지원하기 위해 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응될 수 있다. 종래의 핑은 기지국의 송신 코일을 포함하는 공진 LC 회로를 구동시킴으로써 생성된다. 그 다음, 기지국은 수신 디바이스로부터 ASK-변조된 응답을 기다린다. 저전력 발견 기술은 고속 및/또는 저전력 발견을 제공하기 위해 수동 핑(passive ping)을 이용하는 것을 포함할 수 있다. 특정 양태에 따르면, 수동 핑은 소량의 에너지를 포함하는 고속 펄스로 공진 LC 회로를 포함하는 네트워크를 구동함으로써 생성될 수 있다. 고속 펄스는 공진 LC 회로를 여기시키고 네트워크가 주입된 에너지가 감쇠되고 소산될 때까지 그것의 고유(natural) 공진 주파수에서 진동하게 한다. 일 예에서, 고속 펄스는 네트워크 및/또는 공진 LC 회로의 공진 주파수의 반 사이클에 대응하는 지속기간(duration)을 가질 수 있다. 기지국이 100 kHz 내지 200 kHz의 주파수 범위 내에서 전력의 무선 송신을 위해 구성될 때, 고속 펄스는 2.5 ㎲ 미만인 지속기간을 가질 수 있다.
수동 핑은 공진 LC 회로를 포함하는 네트워크가 링하는 고유 주파수, 및 네트워크의 에너지의 감쇠율에 기초하여 특성화되고/되거나 구성될 수 있다. 네트워크 및/또는 공진 LC 회로의 링잉 주파수는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure pct00001
감쇠율은, 다음과 같이 정의되는 바와 같이, 발진기 네트워크의 품질 계수(Q 계수)에 의해 제어된다:
Figure pct00002
식 1 및 2는 공진 주파수가 L 및 C에 의해 영향을 받는 반면에, Q 계수는 L, C 및 R에 의해 영향을 받는다는 점을 보여준다. 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 제공되는 기지국에서, 무선 드라이버는 공진 커패시터의 선택에 의해 결정되는 C의 고정된 값을 갖는다. L 및 R의 값은 무선 송신 코일에 의해 그리고 무선 송신 코일에 인접하여 배치되는 객체 또는 디바이스에 의해 결정된다.
무선 송신 코일은 송신 코일의 가까운 근접 내에 배치되는 디바이스 내의 수신 코일과 자기적으로 결합되고, 그 에너지 중 일부를 충전될 근접 디바이스로 결합시키도록 구성된다. 송신기 회로의 L 및 R 값은 충전될 디바이스, 및/또는 송신 코일의 가까운 근접 내의 다른 객체의 특성에 의해 영향을 받을 수 있다. 예로서, 송신기 코일 근처에 배치되는 높은 자기 투자율을 갖는 철계(ferrous) 재료의 피스가 송신기 코일의 총 인덕턴스(L)를 증가시킬 수 있는 경우, 식 1에 의해 도시된 바와 같이, 더 낮은 공진 주파수를 야기한다. 일부 에너지는 와전류 유도로 인한 재료의 가열을 통해 손실될 수 있고, 이러한 손실은, 식 2에 의해 도시된 바와 같이, R의 값의 증가로서 특성화될 수 있으며 그것에 의해 Q 계수를 낮춘다.
송신기 코일 근처에 가까이 근접하여 배치되는 무선 수신기는 또한 Q 계수 및 공진 주파수에 영향을 미칠 수 있다. 수신기는 더 낮은 Q 계수(Q factor)를 갖는 송신기 코일을 야기할 수 있는 높은 Q를 갖는 튜닝된 LC 네트워크를 포함할 수 있다. 송신기 코일의 공진 주파수는, 이제 전체 자기 시스템의 일부인, 수신기에 자기 재료의 추가로 인해 감소될 수 있다. 표 1은 송신기 코일에 가까이 근접하여 배치되는 상이한 유형의 객체에 기인할 수 있는 특정 효과를 예시한다.
객체 L R Q 주파수
비존재 기본 값 기본 값 기본 값(하이) 기본 값
자계 소폭 증가 상당한 증가 상당한 감소 소폭 감소
비-자계 소폭 감소 상당한 증가 상당한 감소 소폭 증가
무선 수신기 상당한 증가 소폭 감소 소폭 감소 상당한 감소
수동 핑 기술은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응되는 디바이스의 충전 패드에 근접한 수신 코일(PRx)의 존재를 식별하기 위해 LC 노드(510)에서 측정되거나 관찰되는 전압 및/또는 전류를 사용할 수 있다. 많은 종래의 무선 충전기 송신기에서, 회로는 LC 노드(510)에서 전압 또는 네트워크에서 전류를 측정하기 위해 제공된다. 이러한 전압 및 전류는 전력 조절 목적을 위해 및/또는 디바이스 사이의 통신을 지원하기 위해 모니터링될 수 있다. 도 9에 예시된 예에서, LC 노드(510)에서의 전압이 모니터링되지만, 전류가 수동 핑을 지원하기 위해 추가적으로 또는 대안적으로 모니터링될 수 있다는 점이 고려된다. 수동 핑(초기 전압 V 0)에 대한 공진 회로(506)의 응답은 다음과 같이 LC 노드(510)에서의 전압(V LC )에 의해 표현될 수 있다:
Figure pct00003
(식 3)
도 6은 수동 핑에 대한 응답(600)이 식 3에 따라 감쇠하는 제1 예를 예시한다. 시간 = 0에서의 여기 펄스 후, 전압 및/또는 전류는 식 1에 의해 정의되는 공진 주파수에서, 그리고 식 3에 의해 정의되는 감쇠율로 진동하는 것으로 보인다. 진동의 제1 사이클은 전압 레벨 V 0 에서 시작하고 V LC 는 Q 계수 및 ω에 의해 제어되는 바와 같이 제로로 계속해서 감쇠한다. 도 6에 예시되는 예는 객체가 존재하지 않거나 충전 패드에 근접하지 않을 때 전형적인 개방 또는 무부하 응답을 표현한다. 도 6에서, Q 계수의 값은 20으로 가정된다.
도 7은 수동 핑에 대한 응답(7000)이 식 3에 따라 감쇠하는 제2 예를 예시한다. 시간 = 0에서의 여기 펄스 후, 전압 및/또는 전류는 식 1에 의해 정의되는 공진 주파수에서, 그리고 식 3에 의해 정의되는 감쇠율로 진동하는 것으로 보인다. 진동의 제1 사이클은 전압 레벨 V 0 에서 시작하고 V LC 는Q 계수 및 ω에 의해 제어되는 바와 같이 제로로 계속해서 감쇠한다. 도 7에 예시되는 예는 객체가 존재하거나 코일을 로딩하는 충전 패드에 근접할 때 로딩된 응답을 표현한다. 도 6에서, Q 계수는 7의 값을 가질 수 있다. V LC 는 전압 응답(600)에 대해 전압 응답(700)의 더 높은 주파수에서 진동한다.
도 8은 응답(800, 820, 840) 사이의 차이가 관찰될 수 있는 한 세트의 예를 예시한다. 수동 핑은 드라이버 회로(504)가 2.5 ㎲보다 더 짧은 펄스를 사용하여 공진 회로(506)를 여기시킬 때 개시된다. 송신기 상에 배치되는 상이한 타입의 무선 수신기 및 이물질(foreign object)은 송신기의 LC 노드(510)에서의 전압 또는 공진 회로(506)에서의 전류에서 관찰가능한 상이한 응답을 야기한다. 차이는 V 0 의 진동의 공진 회로(506) 주파수의 Q 계수에서의 변동을 나타낼 수 있다. 표 2는 개방 상태와 관련하여 충전 패드 상에 배치되는 객체의 특정 예를 예시한다.
객체 주파수 V peak (mV) 50% 감쇠 사이클 Q 계수
비존재 96.98 kHz 134 mV 4.5 20.385
타입-1 수신기 64.39 kHz 82 mV 3.5 15.855
타입-2 수신기 78.14 kHz 78 mV 3.5 15.855
타입-3 수신기 76.38 kHz 122 mV 3.2 14.496
오정렬 타입-3 수신기 26.40 kHz 16 mV 2.0 9.060
철계 객체 93.80 kHz 16 mV 2.0 9.060
비-철계 객체 60.30 kHz 62 mV 1.5 6.795
표 2에서, Q 계수는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00004
, (식 3)
여기서 N은 진폭이 0.5 V 0 아래로 떨어질 때까지 여기로부터의 사이클의 수이다.
도 9는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응되는 무선 충전 디바이스에서 구현되는 수동 핑을 수반하는 방법을 예시하는 흐름도(900)이다. 블록(902)에서, 컨트롤러는 짧은 여기 펄스를 생성할 수 있고 짧은 여기 펄스를 공진 회로를 포함하는 네트워크에 제공할 수 있다. 네트워크는 공칭 공진 주파수를 가질 수 있고 짧은 여기 펄스는 네트워크의 공칭 공진 주파수의 절반 미만인 지속기간(duration)을 가질 수 있다. 공칭 공진 주파수는 공진 회로의 송신 코일이 철계 객체, 비-철계 객체 및/또는 충전될 디바이스 내의 수신 코일을 포함하는 외부 객체로부터 격리될 때 관찰될 수 있다. 일부 예에서, 짧은 여기 펄스는 네트워크의 공칭 공진 주파수의 하나 이상의 사이클에 대응하는 지속기간을 갖는다. 일부 예에서, 짧은 여기 펄스는 네트워크의 공칭 공진 주파수의 적어도 5개의 사이클에 대응하는 지속기간을 갖는다.
블록(904)에서, 컨트롤러는 네트워크의 공진 주파수를 결정할 수 있거나 펄스에 응답하는 네트워크의 공진의 감쇠를 모니터링할 수 있다. 본원에 개시되는 특정 양태에 따르면, 네트워크와 연관되는 공진 주파수 및/또는 Q 계수는 디바이스 또는 다른 객체가 송신 코일에 근접하여 배치될 때 변경될 수 있다. 공진 주파수는 공진 회로의 송신 코일이 외부 객체로부터 격리될 때 관찰되는 공칭 공진 주파수로부터 증가되거나 감소될 수 있다. 네트워크의 Q 계수는 공진 회로의 송신 코일이 외부 객체로부터 격리될 때 측정가능한 공칭 Q 계수에 대해 증가되거나 감소될 수 있다. 본원에 개시되는 특정 양태에 따르면, 지연의 지속기간은 Q 계수의 차이가 공칭 Q 계수와 연관되는 지연에 대해 공진 회로에서 진동의 진폭의 감쇠를 연장하거나 가속화할 때 송신 코일에 근접하여 배치되는 객체의 존재 또는 타입을 나타낼 수 있다.
일 예에서, 컨트롤러는 비교기 등을 사용하여 LC 노드(510)에서 전압을 나타내는 신호의 제로 크로싱(zero crossing)을 검출하도록 구성되는 전이(transition) 검출기 회로를 사용하여 네트워크의 공진 주파수를 결정할 수 있다. 일부 경우에서, 직류(direct current; DC) 성분은 제로 크로싱을 제공하기 위해 신호로부터 필터링될 수 있다. 일부 경우에서, 비교기는 공통 전압 레벨의 크로싱을 검출하기 위해 오프셋을 사용하여 DC 성분을 설명할 수 있다. 카운터는 검출된 제로 크로싱을 카운팅하기 위해 이용될 수 있다. 다른 예에서, 컨트롤러는 LC 노드(510)에서 전압을 나타내는 신호에 의해 임계 전압을 통한 크로싱을 검출하도록 구성되는 전이 검출기 회로를 사용하여 네트워크의 공진 주파수를 결정할 수 있으며, 여기서 신호의 진폭은 로직 회로에 의해 검출되고 모니터링될 수 있는 전압의 범위 내에서 클램핑되거나 제한된다. 이러한 예에서, 카운터는 신호의 전이를 카운팅하기 위해 이용될 수 있다. 네트워크의 공진 주파수는 다른 방법론을 사용하여 측정, 추정 및/또는 계산될 수 있다.
다른 예에서, 타이머 또는 카운터는 V LC 가 전압 레벨 V 0로부터 임계 전압 레벨로 감쇠하는 데 경과되는 시간을 결정하기 위해 이용될 수 있다. 경과된 시간은 네트워크의 감쇠 특성을 표현하기 위해 사용될 수 있다. 임계 전압 레벨은 카운터 또는 타이머가 펄스에 대한 다양한 응답(800, 820, 840)을 구별할 수 있게 하기 위해 충분한 입도(granularity)를 제공하도록 선택될 수 있다. V LC 는 검출된 또는 측정된 피크, 피크 대 피크, 엔벨로프 및/또는 정류된 전압 레벨에 의해 표현될 수 있다. 네트워크의 감쇠 특성은 다른 방법론을 사용하여 측정, 추정 및/또는 계산될 수 있다.
블록(906)에서, 컨트롤러가 공칭 공진 주파수에 대한 공진 주파수의 변화가 송신 코일에 근접한 객체의 존재를 나타낸다고 결정하는 경우, 컨트롤러는 블록(912)에서 객체를 식별하기 위해 시도할 수 있다. 컨트롤러가 블록(906)에서 공진 주파수가 공칭 공진 주파수와 실질적으로 동일하다고 결정하는 경우, 컨트롤러는 블록(908)에서 공진 회로의 진동의 진폭의 감쇠 특성을 고려할 수 있다. 컨트롤러는 주파수가 공칭 공진 주파수 상에 센터링되거나, 이를 포함하는 정의된 주파수 범위 내에 남아 있을 때 네트워크의 공진 주파수가 공칭 공진 주파수와 실질적으로 동일하다고 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 컨트롤러는 공진 주파수 및 감쇠 특성의 변화를 사용하여 객체를 식별할 수 있다. 이러한 후자의 구현예에서, 컨트롤러는 공진 주파수와 관계없이 블록(908)에서 계속할 수 있고, 송신 코일에 근접하여 위치되는 객체를 식별할 때 추가적인 파라미터로서 공진 주파수의 변화를 사용할 수 있다.
블록(908)에서, 컨트롤러는 타이머를 사용할 수 있고/있거나 초기 V O 진폭과 감쇠 특성을 평가하기 위해 사용되는 임계 진폭 사이에서 경과된 공진 회로의 진동의 사이클을 카운팅할 수 있다. 일 예에서, V O /2는 임계 진폭으로서 선택될 수 있다. 블록(910)에서, 초기 V O 진폭과 임계 진폭 사이에서 사이클의 수 또는 경과된 시간은 공진 회로에서 진동의 진폭의 감쇠를 특성화하고, 특성화된 감쇠를 대응하는 공칭 감쇠 특성과 비교하기 위해 사용될 수 있다. 블록(910)에서, 주파수 및 지연(delay) 특성의 변화가 검출되지 않는 경우, 컨트롤러는 객체가 송신 코일에 근접하여 위치되지 않는다는 결정과 함께 절차를 종료할 수 있다. 블록(910)에서, 주파수 및/또는 지연 특성의 변화가 검출된 경우, 컨트롤러는 블록(912)에서 객체를 식별할 수 있다.
블록(912)에서, 컨트롤러는 충전 패드 상에 배치되는 수신 디바이스를 식별하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 다른 타입의 객체, 또는, 예를 들어, 수동 핑을 제공하는 송신 코일과 오정렬되는 수신 디바이스를 포함하는 충전 패드 상에 최적으로 배치되지 않은 수신 디바이스를 무시하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 컨트롤러는 공진 주파수, 감쇠 시간, 공진 주파수의 변화, 감쇠 시간의 변화 및/또는 Q 계수 추정에 의해 인덱싱된 룩업 테이블을 사용할 수 있다. 룩업 테이블은 특정 디바이스 타입, 및/또는 식별된 디바이스를 충전할 때 사용될 충전 파라미터 또는 디바이스 타입을 식별하는 정보를 제공할 수 있다.
일부 예에서, 수동 핑은 공진 회로(906)의 LC 노드(910)에서 관찰되는 공칭 공진 주파수의 절반-사이클 미만일 수 있는 매우 짧은 여기 펄스를 사용한다. 종래의 핑은 16,000 사이클 이상 동안 송신 코일을 능동적으로 구동할 수 있다. 종래의 핑에 의해 소비되는 전력 및 시간은 수개의 자릿수(order of magnitude)만큼 수동 핑의 전력 및 시간 사용을 초과할 수 있다. 일 예에서, 수동 핑은 약 ~100 ㎲의 최대 핑 시간으로 핑 당 대략 0.25 μJ을 소비하는 반면, 종래의 능동 핑은 약 90 ms의 최대 핑 시간으로 핑 당 대략 80 mJ을 소비한다. 이러한 예에서, 에너지 소산은 320,000배 만큼 감소될 수 있고 핑 당 시간은 900배 만큼 감소될 수 있다.
수동 핑은 또한 용량 감지(capacitive sensing)와 같은 다른, 감소된-전력 감지 방법론과 함께 사용될 수 있다. 용량 감지 등은 충전 표면에 근접한 객체의 존재 또는 비-존재를 결정하는 초-저전력 검출 방법을 제공할 수 있다. 용량 감지 검출 후, 수동 핑은 잠재적인 수신 디바이스 및/또는 객체가 위치되는 장소의 더 정확한 맵을 생성하기 위해 각각의 코일 상에 순차적으로 또는 동시에 송신될 수 있다. 수동 핑 절차가 수행된 후, 능동 또는 디지털 핑은 가장 가능성이 높은 디바이스 위치에 제공될 수 있다.
이물질 검출
일부 양태에 따르면, 이물질 검출(foreign object detection; FOD)은 무선 충전 디바이스 또는 베이스의 충전 표면 상에 배치될 수 있는 이물질(foreign object; FO)을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 무선 충전 디바이스 또는 베이스로부터 무선으로 송신된 전력을 수신할 수 없는 디바이스 또는 다른 객체는 이물질로 간주될 수 있다. 이물질은 이물질의 근처에 있는 하나 이상의 유휴(idle) 충전 셀을 통해 송신되는 수동 핑에 의해 검출될 수 있고, 이물질의 검출은 유휴 충전 셀을 통한 디지털 핑의 송신을 수반하는 추가 검출 절차를 트리거할 수 있다. FOD는 또한 충전가능한 디바이스가 충전 셀을 통해 전력을 수신하고 있는 동안에 수행될 수 있다. 일 예에서, 활성 충전 셀에 결합되는 드라이버, 예컨대 도 5의 드라이버(504)는 짧은 기간 동안 주기적으로 턴 오프될 수 있다. 다른 예에서, 슬롯(slot)은 컨트롤러가 활성 충전 셀의 동작 특성에서 변화를 검출하고 충전되는 디바이스의 이동 또는 이물질의 존재를 체크하기 위해 짧은 기간 동안 활성 충전 셀에 결합되는 드라이버를 턴 오프할 때 제공될 수 있다. 드라이버가 턴 오프되는 동안의 짧은 기간이 슬롯으로서 지칭될 수 있다. 다양한 측정은 슬롯에 의해 제공되는 드라이버-비활성 시간 동안 이물질의 존재를 검출하기 위해 분석될 수 있다. 예를 들어, 공진 탱크 회로(예를 들어, 506)의 에너지는 감쇠하도록 허용된다. 감쇠율을 측정함으로써, Q 계수가 결정될 수 있다. 차례로, Q 계수 결정은, 예를 들어, 표 2와 관련하여 상술한 기술을 사용하여 이물질을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 다른 보다 효율적인 FOD 방법론이 사용될 수 있다.
도 10은 무선 충전 디바이스(1002)의 표면 상의 이물질(foreign object; FO)을 검출하기 위해 슬롯형(slotted) 이물질 검출을 수행하도록 구성될 수 있는 시스템(1000)의 일 예를 예시한다. 무선 충전 디바이스(1002)의 드라이버 회로(1010)는 슬롯으로서 지칭될 수 있는 짧은 기간 동안 주기적으로 턴 오프되며, 그 동안 드라이버 회로(1010)에 의해 구동되는 공진 회로(1004)의 에너지는 감쇠하도록 허용된다. 공진 회로(1004)의 Q 계수는 감쇠율을 측정함으로써 결정될 수 있다. 높은 샘플 속도(sample rate)는 전형적으로 Q 계수의 측정 정확도를 손상할 수 있는 에일리어싱(aliasing) 또는 아티팩트(artifact) 없이 공진 회로(1004)에서 AC 파형을 정확하게 측정하기 위해 요구된다. 샘플 속도는 공진 회로(1004)에서 전류의 주파수의 10배 내지 20배일 수 있고, 일반적으로 고속이고 값비싼 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 사용을 필요로 한다.
본 개시의 특정 양태에서, 제로-크로싱 검출기(1012, 1014)는, 이물질 검출을 위해 제공되는 슬롯 동안, 저비용 ADC가 공진 회로(1004)의 AC 파형의 각각의 사이클의 동일한 포인트에서 전압의 정확한 측정을 신뢰가능하게 획득하는 것을 허용하는 타이밍 정보를 제공하기 위해 사용된다. 제로 크로싱 슬롯형 이물질 검출은 공진 회로(1004)에서 전압 및/또는 전류의 제로 크로싱을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 제로 크로싱의 검출은 ADC에서 샘플 및 홀드 회로를 트리거하는 홀드-오프 타이머를 시동한다. 일 예에서, 홀드-오프 타이머는 공진 회로(1004)에서 AC 파형의 1/4 사이클 후 샘플 및 홀드 회로를 트리거한다. 이러한 예에서, ADC는 AC 파형의 피크에서 취해지는 샘플을 판독한다. AC 파형의 기본 주파수 미만인 샘플 주파수가 사용될 수 있다.
도 11은 제로-크로싱, 슬롯형 이물질 검출의 특정 양태를 예시하는 타이밍 다이어그램(1100, 1120)을 포함한다. 측정 슬롯(1106, 1126)은 정상 충전 동작의 기간(1104, 1108 또는 1124, 1128) 사이에 제공된다. 제1 타이밍 다이어그램(1100)은 이물질이 존재하지 않을 때 공진 회로(1004)에서 에너지, 전압 또는 전류를 표현하는 신호(1102)의 예에 관한 것이고, 신호(1102)의 느린 감쇠(1112)는 높은 Q 계수를 갖는 회로에 대응한다. 제2 타이밍 다이어그램(1120)은 이물질(1030)(도 10 참조)이 무선 충전 디바이스(1002)와 수신기(1032)(예를 들어, 이는 코일(Ls)을 포함할 수 있고 또한 전력 수신기(PRx)로서 단순히 지칭될 수 있음) 사이에 존재할 때 공진 회로(1004)에서 에너지, 전압 또는 전류를 표현하는 신호(1122)의 예에 관한 것이고, 감쇠(1132)는 낮은 Q 계수를 갖는 회로에 대응한다. 본 개시의 특정 양태에 따른 제로-크로싱, 슬롯형 이물질 검출 기술은 제로-크로싱 신호(1110, 1130)에 의해 식별되는 검출된 제로 크로싱에 기초하여 식별되는 샘플 포인트(1114, 1134)를 사용한다.
도 10을 다시 참조하면, 이러한 다이어그램은 공진 회로(1004)에서 전류 또는 전압의 각각의 사이클의 하나 이상의 포인트에서 측정(1006, 1008)을 획득하기 위해 제로-크로싱 검출을 이용하는 무선 충전 디바이스(1002)의 예를 예시한다. 일 예에서, 측정은 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 슬롯형 이물질 검출을 위해 사용될 수 있다. 무선 충전 디바이스(1002)는 커패시터(Cp) 및 인덕터(Lp)를 포함하는 LC 탱크 회로를 포함하는 공진 회로(1004)를 구동하기 위해 충전 전류를 생성하는 드라이버 회로(1010)를 포함한다. 충전 전류는 인덕터의 전류와 실질적으로 동일할 수 있다. 일부 구현예에서, 공진 회로(1004)에 걸친 전압을 나타내는 전압 측정 신호(1006)는 제1 제로-크로싱 검출기(1012)에 제공된다. 제1 제로-크로싱 검출기(1012)는 공진 회로(1004)에 걸친 전압의 제로-크로싱의 타이밍을 나타내는 출력(1016)(ZVS)을 생성한다. 일부 구현예에서, 공진 회로(1004)의 전류를 나타내는 전류 측정 신호(1008)는 제2 제로-크로싱 검출기(1014)에 제공된다. 제2 제로-크로싱 검출기(1014)는 공진 회로(1004)에서 전류의 제로-크로싱의 타이밍을 나타내는 출력(1018)(ZCS)을 생성한다.
캡처 타이밍 회로(1020)는 제로 크로싱을 추적하고 샘플 및 홀드 회로(1024)를 결정하거나 관리하기 위해 사용될 수 있다. 일 예에서, 캡처 타이밍 회로(1020)는 공진 회로(1004)의 절반 사이클에 대응하는 기간 후 발생하는 공진 회로(1004)에 걸친 전압 또는 전류의 피크 진폭의 위치를 찾아낼 수 있는 홀드-오프 타이머(1022)를 포함하거나 사용할 수 있다. 다른 예에서, 캡처 타이밍 회로(1020)는 공진 회로(1004)에 걸친 전압 또는 전류의 하나 이상의 포인트의 위치를 찾아낼 수 있는 홀드-오프 타이머(1022)를 포함하거나 사용할 수 있다. 샘플 및 홀드 회로(1024)는 측정(1028)을 획득하기 위해 ADC(1026)에 의해 디지털화되는 출력을 제공한다. 측정(1028)은 공진 회로(1004)에서 에너지의 감쇠율을 추적하기 위해 사용될 수 있다.
선택적 코일 활성화
본원에 개시되는 특정 양태에 따르면, 하나 이상의 충전 셀 내의 송신 코일은 호환가능한 디바이스를 충전하기 위한 최적의 전자기 필드를 제공하기 위해 선택적으로 활성화될 수 있다. 일부 경우에서, 송신 코일은 충전 셀에 할당될 수 있고, 일부 충전 셀은 다른 충전 셀과 중첩될 수 있다. 후자의 경우, 최적의 충전 구성은 충전 셀 레벨에서 선택될 수 있다. 다른 경우에서, 충전 셀은 충전 표면 상의 충전될 디바이스의 배치에 기초하여 정의될 수 있다. 이러한 다른 경우에서, 각각의 충전 이벤트에 대해 활성화되는 코일의 조합은 서로 다를 수 있다. 일부 구현예에서, 충전 디바이스는 충전 이벤트 동안 활성화를 위한 하나 이상의 셀 및/또는 하나 이상의 미리정의된 충전 셀을 선택할 수 있는 드라이버 회로를 포함할 수 있다.
도 12는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 적응되는 무선 충전기에서 사용하기 위한 매트릭스 다중화 스위칭을 지원하는 제1 토폴로지(1200)를 예시한다. 무선 충전기는 수신 디바이스를 충전하기 위해 하나 이상의 충전 셀(100)을 선택할 수 있다. 사용되고 있지 않은 충전 셀(100)은 전류 흐름으로부터 분리될 수 있다. 상대적으로 많은 수의 충전 셀(100)이 대응하는 수의 스위치를 요구하는 도 2에 예시되는 벌집형 패키징 구성에서 사용될 수 있다. 본원에 개시되는 특정 양태에 따르면, 충전 셀(100)은 특정 셀이 전력을 공급받을 수 있도록 하는 2개 이상의 스위치에 연결되는 다수의 셀을 갖는 매트릭스(1208)에 논리적으로 배열될 수 있다. 예시된 토폴로지(1200)에서, 2차원 매트릭스(1208)가 제공되며, 여기서 차원은 X 및 Y 좌표에 의해 표현될 수 있다. 제1 세트의 스위치(1206) 각각은 일 열(column)의 셀 내의 각각의 셀의 제1 단자를 무선 충전 동안 코일을 활성화하기 위해 전류를 제공하는 무선 송신기 및/또는 수신기 회로(1202)에 선택적으로 결합시키도록 구성된다. 제2 세트의 스위치(1204) 각각은 일 행(row)의 셀 내의 각각의 셀의 제2 단자를 무선 송신기 및/또는 수신기 회로(1202)에 선택적으로 결합시키도록 구성된다. 셀은 셀의 양 단자가 무선 송신기 및/또는 수신기 회로(1202)에 결합될 때 활성화된다.
매트릭스(1208)의 사용은 튜닝된 LC 회로의 네트워크를 동작시키기 위해 필요한 스위칭 구성요소의 수를 상당히 감소시킬 수 있다. 예를 들어, N개의 개별적으로 연결된 셀은 적어도 N개의 스위치를 필요로 하는 반면, N개의 셀을 갖는 2차원 매트릭스(1208)는
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개의 스위치로 동작될 수 있다. 매트릭스(1208)의 사용은 상당한 비용 절감을 생성하고 회로 및/또는 레이아웃 복잡도를 감소시킬 수 있다. 일 예에서, 9-셀 구현예는 6개의 스위치를 사용하는 3x3 매트릭스(1208)로 구현되어, 3개의 스위치를 절약할 수 있다. 다른 예에서, 16-셀 구현예는 8개의 스위치를 사용하는 4x4 매트릭스(1208)로 구현되어, 8개의 스위치를 절약할 수 있다.
동작 동안, 적어도 2개의 스위치는 하나의 코일을 무선 송신기 및/또는 수신기 회로(1202)에 능동적으로 결합시키기 위해 폐쇄된다. 다수의 스위치는 무선 송신기 및/또는 수신기 회로(1202)에 대한 다수의 코일의 연결을 용이하게 하기 위해 한 번에 폐쇄될 수 있다. 다수의 스위치는, 예를 들어, 전력을 수신 디바이스에 전송할 때 다수의 송신 코일을 구동시키는 동작의 모드를 가능하게 하기 위해 폐쇄될 수 있다.
도 13은 각각의 각각의 코일 또는 충전 셀이 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 드라이버 회로(1302)에 의해 개별적으로 및/또는 직접적으로 구동되는 제2 토폴로지(1300)를 예시한다. 드라이버 회로(1302)는 수신 디바이스를 충전하기 위해 코일(1304)의 그룹으로부터 하나 이상의 코일 또는 충전 셀(100)을 선택하도록 구성될 수 있다. 충전 셀(100)과 관련하여 본원에 개시되는 개념은 개별 코일 또는 코일 스택의 선택적 활성화에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 사용되고 있지 않은 충전 셀(100)은 어떠한 전류 흐름도 수신하지 않는다. 상대적으로 많은 수의 충전 셀(100)이 사용될 수 있고 스위칭 매트릭스는 개별 코일 또는 코일 그룹을 구동시키기 위해 이용될 수 있다. 일 예에서, 제1 스위칭 매트릭스는 충전 이벤트 동안 사용될 충전 셀 또는 코일 그룹을 정의하는 연결을 구성할 수 있고 제2 스위칭 매트릭스는 충전 셀 및/또는 선택된 코일 그룹을 활성화시키기 위해 사용될 수 있다.
동적 이물질 검출 상태 회피
종래의 무선 충전 시스템은 이물질을 검출 시 영구적인 FOD 상태로 진입할 것이며, 여기서 FOD 상태는 이물질이 제거될 때까지(또는 FOD 상태가 더 이상 검출되지 않을 때까지) 충전 코일 또는 셀로부터 전력 수신 디바이스(PRx)로 모든 전력 전송을 중지한다.
본원에 개시되는 특정 양태에 따라 제공되는 멀티-디바이스 또는 멀티-코일 무선 충전기는 영향을 받지 않은 충전 셀을 사용하여 충전 동작을 계속할 수 있다. 일 예에서, 컨트롤러는 충전 구성에서의 포함을 위해 이용가능한 충전 셀의 리스트를 유지할 수 있다. 컨트롤러는 디스에이블된(disabled) 것으로 간주되거나 그렇지 않으면 충전 구성에서의 포함으로부터 배제되는 충전 셀의 리스트를 유지할 수 있다. 디스에이블된 충전 셀의 리스트는 활성화될 때 다른 활성 충전 셀을 방해할 가능성이 있는 충전 셀을 포함할 수 있다. 디스에이블된 충전 셀의 리스트는 또한 이물질이 검출된 충전 셀을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 양태에서, 멀티-디바이스 무선 충전기는 수동 핑 절차를 사용하여 이물질을 계속해서 탐색할 수 있고, 그것에 의해 이물질이 제거된 때를 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 멀티-디바이스 무선 충전기는 멀티-디바이스 무선 충전기에 의해 디스플레이되거나 이물질 근처에 위치되는 충전 가능한 디바이스에 전송되는 메시지 또는 표시기(indicator)를 통해 이물질의 존재를 나타낼 수 있다. 본 개시의 다른 양태에서, 멀티-디바이스 무선 충전기는 디스에이블된 충전 셀을 통해 능동 핑을 송신하는 것을 억제할 수 있으며, 그것에 의해 잠재적으로 전력 소산(dissipation)을 감소시키고 이물질의 열 전도를 회피한다. 능동 핑은 또한 디지털 핑으로서 지칭될 수 있다.
특정 예에서, 멀티-디바이스 무선 충전기는 이물질에 의해 차단되지 않은 충전 코일 또는 충전 셀을 사용하여 이물질 근처에서 충전 구성을 구성할 수 있을 수 있다. 충전 구성은 이물질의 존재에도 불구하고 전력을 PRx에 공급할 수 있을 수 있다. 따라서, 본 개시는 멀티-디바이스 무선 충전기가 이물질 주위에서 동적으로 또는 능동적으로 작동할 수 있도록 하여, 멀티-디바이스 무선 충전기가 본원에 설명되는 바와 같이 다수의 충전가능한 디바이스를 지원, 검출, 모니터링, 또는 충전하게 할 수 있는 적응형(adaptive) FOD 결정을 제공하기 위한 시스템, 장치, 및 방법을 제공한다.
일부 경우에서, 이물질은 멀티-디바이스 무선 충전기의 상당한 영역을 충전에 대해 동작가능하지 않도록 만들 수 있다. 멀티-디바이스 무선 충전기는 이물질이 영향을 받는 구역의 모든 충전 셀을 방해할 때 하나 이상의 충전 구역을 디스에이블하도록 구성될 수 있다. 멀티-디바이스 무선 충전기는 재구성된 충전 구역을 제공하기 위해 충전 표면을 재구성하도록 더 구성될 수 있다. 충전 구역은 충전 구역에 의해 둘러싸이거나 충전 구역의 일 부분을 중첩하는 충전 셀의 일부 조합을 통해 전력을 송신하도록 구성될 수 있는 드라이버 또는 충전 회로와 연관될 수 있다. 일 예에서, 충전 표면은 3개의 드라이버 중 하나로부터 충전 전류를 수신하도록 구성될 수 있는 다수의 충전 셀을 각각 둘러싸는 3개의 구역을 정의할 수 있다. 호환가능하지 않은 휴대폰과 같은 이물질이 구역 내의 충전 셀의 대부분 또는 전부를 차단하도록 충전 표면 상에 배치되는 경우, 구역은 이물질에 의해 차단되지 않은 충전 셀을 포함하도록 재구성될 수 있다. 다른 2개의 구역은 이전에 차단된 구역을 수용하기 위해 크기가 다시 조절될 수 있다. 이러한 예에서, 멀티-디바이스 충전 능력은 보존되는 반면 디바이스 검출 및 다른 오버헤드(overhead)는 감소된-크기 구역 각각에서 감소될 수 있다.
이물질의 존재로 인해 비활성인 개별 충전 셀 또는 충전 셀 그룹을 마킹하는 능력은 멀티-디바이스 무선 충전기가 적어도 제한된 기준으로 계속해서 동작하는 것을 허용할 수 있다. 일부 경우에서, 멀티-디바이스 무선 충전기는 시스템이 이물질에 의해 영향을 받지 않은 충전 셀을 사용하여 근처의 PRx에 전력을 공급하는 것을 허용하여, 그것에 의해 근처의 PRx에 대한 영구적인 FOD 상태를 회피하게 할 수 있는 충전 구성을 정의할 수 있을 수 있다.
도 14는 본원에 개시된 장치 및 방법에 따라 동일한 멀티-코일 충전 디바이스(1402)에서 다양한 상이한 조합 상태 또는 시간(예를 들어, 1420, 1422, 및 1424)의 멀티-코일 충전 디바이스(1402)의 예(1400)를 예시한다. 멀티-코일 충전 디바이스(1402)는 복수의 충전 코일 또는 셀(1404)을 포함한다(원으로 드로잉된 코일 중 일부만이 덜 복잡한(cluttered) 예시를 위해 참조 번호로 표시됨).
예시된 예에서, 전력 수신 디바이스(PRx 코일)(1406)는 충전 디바이스(1402)에 근접하여 배치되고, 보다 구체적으로는 복수의 코일(1404) 중 다수의 코일 위에 위치된다. 이러한 예에서, 그러나 본 개시는 그러한 것에 제한되지 않으며, 3개의 코일(1404a, 1404b, 및 1404c)이 PRx 코일(1406)에 근접하고 전력을 PRx(1406)에 전달할 수 있는 것으로 가정된다. 추가적으로, 이물질(1408)은 충전 디바이스(1402)의 표면 상에 배치되고 이러한 예에서 코일(1404a 및 1404b) 위에 위치될 수 있다고 가정된다.
제1 시간 시나리오 또는 상태(1420)에서, 코일(1404a)은 충전 전류를 PRx(1406)에 공급하도록 선택된 것으로서 가정된다(그리고 이러한 코일(1404)이 활성임을 나타내기 위해 음영 처리된 것으로 도시됨). FO(1408)가 코일(1404a) 위에 배치되므로, FO(1408)는 감지될 것이고 FOD 상태가 트리거될 것이다. 종래의 시스템에서, 이러한 FOD 트리거링은 직접적으로 영구적인 FOD 상태를 초래한다. 본 예에서, 그러나, 충전 디바이스(1402)의 충전 컨트롤러는 시간 시나리오(1422)에 도시된 바와 같이 다음 이용가능한 코일로 전환할 수 있다.
시간 시나리오(1422)에서, 충전기 컨트롤러는 다음으로 이러한 코일이 FO(1408)에 의해 (전체적으로 또는 부분적으로) 차단되는지 여부를 결정하기 위해 코일(1404b)을 선택한다. 예시된 예에서, 코일(1404b)이 FO(1408)에 의해 커버되므로, 다시 FOD 상태가 트리거된다.
다음 시간 시나리오(1424)에서, 충전기 컨트롤러는 제3 이용가능한 코일(1404c)로 전환한다. 이러한 경우, 이물질 검출 절차는 FO(1408)가 이러한 코일(1404c)을 커버하지 않으므로 FO를 발견하지 않을 것이다. 따라서, 충전기 컨트롤러는 전력을 PRx(1406)에 공급하기 위해 코일(1404c)이 활성화되도록 할 것이고 영구적인 FOD 상태는 PRx(1406)에 대해 능동적으로 회피된다.
도 15는 본원에 개시되는 특정 양태에 따라 무선 충전 디바이스 또는 시스템에서 FOD 상태를 적응적으로 회피하기 위한 방법(1500)의 흐름도를 예시한다. FOD가 블록(1502)에서 도시된 바와 같이 적어도 하나의 코일 또는 셀에 대해 트리거될 때, 방법(1500)는 임의의 다른 코일이 PRx에 대한 연결을 위해 이용가능한지를 결정하기 위해 결정 블록(1504)으로 진행한다. 이용가능한 코일의 결정은 방법(1500)의 프로세스 이전에 이미 수행되었을 수 있다는 점이 주목된다. 다른 코일이 PRx를 서빙하기 위해 이용가능하지 않은 경우, 그 다음, 흐름은 영구적인 FOD 상태가 충전 디바이스의 컨트롤러에 의해 설정되는 블록(1506)으로 진행한다.
한편, 다른 코일이 블록(1504)에서 전력 연결에 대해 이용가능한 경우, 흐름은 선택된 코일의 시도된 연결이 이용가능한 코일로부터 새롭게 선택된 코일로 시도되는 블록(1508)으로 진행한다. 그 다음, 충전기 컨트롤러는 FOD 조건이 여전히 트리거되는지를 결정하기 위해 체크한다. 그렇한 경우만, 흐름은 이용가능한 코일로부터 다음 코일을 선택하기 위해 블록(1504)으로 다시 진행한다. 추가 코일이 이용가능하지 않은 경우, 흐름은 영구적인 FOD 상태를 트리거하기 위해 블록(1506)으로 진행할 것이다. 대안적으로, 블록(1504, 1508, 및 1510)의 프로세스가 PRx에 대해 FOD 상태를 트리거하지 않는 코일을 산출하는 경우, 그 다음, 흐름은 정상 충전 동작이 재개되는 블록(1512)으로 진행하고, 따라서 PRx에 대해 개시되는 영구적인 FOD 상태를 회피한다.
처리 회로의 예
도 16은 배터리가 무선 충전될 수 있게 하는 충전 디바이스에 통합될 수 있는 장치(1600)에 대한 하드웨어 구현의 예를 예시한다. 일부 예에서, 장치(1600)는 본원에 개시되는 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 본 개시의 다양한 양태에 따르면, 본원에 개시되는 바와 같은 요소, 또는 요소의 임의의 부분, 또는 요소의 임의의 조합은 처리 회로(1602)를 사용하여 구현될 수 있다. 처리 회로(1602)는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 일부 조합에 의해 제어되는 하나 이상의 프로세서(1604)를 포함할 수 있다. 프로세서(1604)의 예는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서(DSP), SoC, ASIC, 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 프로그램가능 로직 디바이스(PLD), 상태 머신, 시퀀서, 게이트형 로직, 이산 하드웨어 회로, 및 본 개시 도처에 설명되는 다양한 기능을 수행하도록 구성되는 다른 적합한 하드웨어를 포함한다. 하나 이상의 프로세서(1604)는 특정 기능을 수행하고, 소프트웨어 모듈(1616) 중 하나에 의해 구성, 증강 또는 제어될 수 있는 전문 프로세서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(1604)는 초기화 동안 로딩되는 소프트웨어 모듈(1616)의 조합을 통해 구성되고, 동작 동안 하나 이상의 소프트웨어 모듈(1616)을 로딩 또는 언로딩함으로써 더 구성될 수 있다.
예시된 예에서, 처리 회로(1602)는 일반적으로 버스(1610)에 의해 표현되는 버스 아키텍처로 구현될 수 있다. 버스(1610)는 처리 회로(1602)의 특정 적용 및 전체 설계 제약에 따라 임의의 수의 상호연결 버스 및 브리지를 포함할 수 있다. 버스(1610)는 하나 이상의 프로세서(1604), 및 스토리지(1606)를 포함하는 다양한 회로를 함께 링크시킨다. 스토리지(1606)는 메모리 디바이스 및 대용량 스토리지 디바이스를 포함할 수 있고, 본원에 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 프로세서-판독가능 매체로서 지칭될 수 있다. 스토리지(1606)는 일시적 스토리지 매체 및/또는 비-일시적 스토리지 매체를 포함할 수 있다.
버스(1610)는 또한 타이밍 소스, 타이머, 주변장치, 전압 조절기, 및 전력 관리 회로와 같은 다양한 다른 회로를 링크시킬 수 있다. 버스 인터페이스(1608)는 버스(1610)와 하나 이상의 송수신기(1612) 사이의 인터페이스를 제공할 수 있다. 일 예에서, 송수신기(1612)는 장치(1600)가 표준-정의된 프로토콜에 따라 충전 또는 수신 디바이스와 통신할 수 있게 하도록 제공될 수 있다. 장치(1600)의 특성(nature)에 따라, 사용자 인터페이스(1618)(예를 들어, 키패드, 디스플레이, 스피커, 마이크로폰, 조이스틱)가 또한 제공될 수 있고, 버스(1610)에 직접적으로 또는 버스 인터페이스(1608)를 통해 통신적으로 결합될 수 있다.
프로세서(1604)는 버스(1610)를 관리하는 것에 대해 그리고 스토리지(1606)를 포함할 수 있는 컴퓨터-판독가능 매체에 저장되는 소프트웨어의 실행을 포함할 수 있는 일반적인 처리에 대해 책임이 있을 수 있다. 이러한 점에서, 프로세서(1604)를 포함하는 처리 회로(1602)는 본원에 개시되는 방법, 기능 및 기술 중 임의의 것을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 스토리지(1606)는 소프트웨어를 실행할 때 프로세서(1604)에 의해 조작되는 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있고, 소프트웨어는 본원에 개시되는 방법 중 임의의 방법을 구현하도록 구성될 수 있다.
처리 회로(1602) 내의 하나 이상의 프로세서(1604)는 소프트웨어를 실행할 수 있다. 소프트웨어는 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어, 또는 다른 것으로서 지칭되든, 명령어, 명령어 세트, 코드, 코드 세그먼트, 프로그램 코드, 프로그램, 서브프로그램, 소프트웨어 모듈, 애플리케이션, 소프트웨어 애플리케이션, 소프트웨어 패키지, 루틴, 서브루틴, 객체, 실행파일, 실행 스레드, 절차, 기능, 알고리즘 등을 의미하도록 광범위하게 해석되어야 한다. 소프트웨어는 스토리지(1606) 또는 외부 컴퓨터-판독가능 매체에 컴퓨터-판독가능 형태로 상주할 수 있다. 외부 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 스토리지(1606)는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체를 포함할 수 있다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는, 예로서, 자기 저장 디바이스(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립), 광학 디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD) 또는 디지털 다기능 디스크(DVD)), 스마트 카드, 플래시 메모리 디바이스(예를 들어, "플래시 드라이브", 카드, 스틱, 또는 키 드라이브), RAM, ROM, 프로그램가능 판독-전용 메모리(PROM), EEPROM을 포함하는 소거가능 PROM(EPROM), 레지스터, 제거가능 디스크, 및 컴퓨터에 의해 액세스 및 판독될 수 있는 소프트웨어 및/또는 명령어를 저장하기 위한 임의의 다른 적합한 매체를 포함한다. 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 스토리지(1606)는 또한, 예로서, 반송파, 전송 라인, 및 컴퓨터에 의해 액세스 및 판독될 수 있는 소프트웨어 및/또는 명령어를 송신하기 위한 임의의 다른 적합한 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 스토리지(1606)는 처리 회로(1602)에, 프로세서(1604)에, 처리 회로(1602) 외부에 상주하거나, 처리 회로(1602)를 포함하는 다수의 엔티티에 걸쳐 분포될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 스토리지(1606)는 컴퓨터 프로그램 제품에 구현될 수 있다. 예로서, 컴퓨터 프로그램 제품은 패키징 재료에 컴퓨터-판독가능 매체를 포함할 수 있다. 당업자는 전체 시스템에 부과되는 전체 설계 제약 및 특정 적용에 따라 본 개시 도처에 제시되는 설명된 기능을 최선으로 구현하는 방법을 인식할 것이다.
스토리지(1606)는 소프트웨어 모듈(1616)로서 본원에 지칭될 수 있는, 로딩가능한 코드 세그먼트, 모듈, 애플리케이션, 프로그램 등으로 유지되고/되거나 조직되는 소프트웨어를 유지할 수 있다. 소프트웨어 모듈(1616) 각각은, 처리 회로(1602) 상에 설치 또는 로딩되고 하나 이상의 프로세서(1604)에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서(1604)의 동작을 제어하는 런-타임(run-time) 이미지(1616)에 기여하는 명령어 및 데이터를 포함할 수 있다. 실행될 때, 특정 명령어는 처리 회로(1602)가 본원에 설명되는 특정 방법, 알고리즘 및 프로세스에 따라 기능을 수행하게 할 수 있다.
소프트웨어 모듈(1616) 중 일부는 처리 회로(1602)의 초기화 동안 로딩될 수 있고, 이러한 소프트웨어 모듈(1616)은 본원에 개시되는 다양한 기능의 성능을 가능하게 하기 위해 처리 회로(1602)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 일부 소프트웨어 모듈(1616)은 프로세서(1604)의 논리 회로(2716) 및/또는 내부 디바이스를 구성할 수 있고, 송수신기(1612), 버스 인터페이스(1608), 사용자 인터페이스(1618), 타이머, 수학적 코프로세서(coprocessor) 등과 같은 외부 디바이스에 대한 액세스를 관리할 수 있다. 소프트웨어 모듈(1616)은 인터럽트 핸들러 및 디바이스 드라이버와 상호작용하고, 처리 회로(1602)에 의해 제공되는 다양한 자원에 대한 액세스를 제어하는 제어 프로그램 및/또는 운영 시스템을 포함할 수 있다. 자원은 메모리, 처리 타임, 송수신기(1612)에 대한 액세스, 사용자 인터페이스(1618) 등을 포함할 수 있다.
처리 회로(1602)의 하나 이상의 프로세서(1604)는 다기능일 수 있으며, 그것에 의해 소프트웨어 모듈(1616)의 일부는 동일한 기능의 상이한 인스턴스 또는 상이한 기능을 수행하도록 로딩되고 구성된다. 하나 이상의 프로세서(1604)는 예를 들어, 사용자 인터페이스(1618), 송수신기(1612), 및 디바이스 드라이버로부터의 입력에 응답하여 개시되는 백그라운드 태스크를 관리하도록 추가적으로 적응될 수 있다. 다수의 기능의 수행을 지원하기 위해, 하나 이상의 프로세서(1604)는 멀티태스킹 환경을 제공하도록 구성될 수 있으며, 그것에 의해 복수의 기능 각각은 필요하거나 원하는 바와 같이 하나 이상의 프로세서(1604)에 의해 서비스되는 한 세트의 태스크로서 구현된다. 일 예에서, 멀티태스킹 환경은 상이한 태스크 사이에서 프로세서(1604)의 제어를 통과시키는 타임쉐어링 프로그램(1620)을 사용하여 구현될 수 있으며, 그것에 의해 각각의 태스크는 임의의 미해결 동작(outstanding operation)의 완료 시 및/또는 인터럽트와 같은 입력에 응답하여 타임쉐어링 프로그램(1620)에 하나 이상의 프로세서(1604)의 제어를 반환한다. 태스크가 하나 이상의 프로세서(1604)를 제어할 때, 처리 회로는 제어 태스크와 연관되는 기능에 의해 처리되는 목적을 위해 효과적으로 특수화된다. 타임쉐어링 프로그램(1620)은 운영 시스템, 라운드-로빈 방식으로 제어를 전달하는 메인 루프, 기능의 우선순위화에 따라 하나 이상의 프로세서(1604)의 제어를 할당하는 기능, 및/또는 하나 이상의 프로세서(1604)의 제어를 핸들링 기능에 제공함으로써 외부 이벤트에 응답하는 인터럽트 구동 메인 루프를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 장치(1600)는 충전 회로에 결합되는 배터리 충전 전원, 복수의 충전 셀 및 하나 이상의 프로세서(1604)에 포함될 수 있는 컨트롤러를 갖는 무선 충전 디바이스를 포함하거나 이로써 동작한다. 복수의 충전 셀은 충전 표면을 제공하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 코일은 각각의 충전 셀의 전하 전달 영역을 통해 전자기 필드를 지향시키도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 충전 회로로 하여금 수신 디바이스가 충전 표면 상에 배치될 때 충전 회로가 공진 회로에 충전 전류를 제공하게 하고, 공진 회로와 연관되는 전압 또는 전류 레벨의 변화 또는 변화율 또는 수신 디바이스에 전송되는 전력의 변화 또는 변화율을 검출하고, 전압 또는 전류 레벨의 변화 또는 변화율 또는 수신 디바이스에 전송되는 전력의 변화 또는 변화율이 임계 값을 초과할 때 수신 디바이스가 충전 표면으로부터 제거되었다고 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 공진 회로는 송신 코일을 포함한다. 컨트롤러는 송신 코일의 단자에서 측정되는 전압이 임계 전압 레벨을 초과할 때 수신 디바이스가 충전 표면으로부터 제거되었다고 결정하도록 더 구성될 수 있다. 일 예에서, 임계 전압 레벨은 룩업 테이블에 의해 유지되고 송신 코일이 전자기적으로 분리될 때 결정된다. 다른 예에서, 임계 전압 레벨은 수신 디바이스가 처음 충전 표면 상에 배치될 때 결정된다.
특정 구현예에서, 컨트롤러는 송신 코일이 무선 충전 디바이스에 근접한(예를 들어, 무선 충전 표면 상에 배치된) 전력 수신 디바이스(예를 들어, PRx)에 의해 수신될 수 있는 핑을 발행하게 하도록 더 구성된다. 추가적으로, 송신 코일은 전력 수신 디바이스(PRx)로부터 ASK 변조된 응답과 같은 핑 응답을 수신하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 공진 회로에서 측정되는 것은 임계 전류 레벨 미만인 크기를 갖는다. 일 예에서, 임계 전류 레벨은 룩업 테이블에 의해 유지되고 객체가 공진 회로의 코일과 전자기적으로 결합되지 않을 때 결정된다. 다른 예에서, 임계 전류 레벨은 수신 디바이스가 처음 충전 표면 상에 배치될 때 결정된다.
일부 구현예에서, 장치(1600)는 충전 디바이스의 외부 표면에 근접하여 위치되는 하나 이상의 센서를 갖는다. 컨트롤러는 하나 이상의 센서로부터 측정을 수신하고, 측정 중 하나가 수신 디바이스의 물리적 제거를 나타낼 때 공진 회로와 연관되는 전압 또는 전류 레벨을 측정하도록 더 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 스토리지(1606)는 명령 및 정보를 유지하며 여기서 명령은 하나 이상의 프로세서(1604)가 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하기 위해 선택되는 상기 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출하게 하도록 구성된다. 컨트롤러는 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하기 위해 선택되는 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출할 수 있다. 특히, FOD 트리거링을 검출하는 이러한 기능은, 일 예로서, 도 15의 블록(1502)의 프로세스를 포함할 수 있고, 일 예로서, 도 10 및 도 11과 관련하여 이전에 논의된 장치 및 프로세스로 검출될 수 있다.
추가 구현예에서, 스토리지(1606)는 명령 및 정보를 유지하며 여기서 명령은 하나 이상의 프로세서(1604)가 복수의 충전 코일 중 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하게 하도록 구성된다. 특히, 복수의 충전 코일 중 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하는 이러한 기능은, 일 예로서, 도 15의 블록(1504)의 프로세스를 포함할 수 있다. 추가적으로, 이러한 명령은 하나 이상의 프로세서(1604)가 초기에 논의된 바와 같은 수동 및/또는 능동 핑에 기초하여 충전 에너지를 공급하는 능력을 결정하게 할 수 있다.
추가적으로, 스토리지(1606)는 명령 및 정보를 유지하며 여기서 명령은 하나 이상의 프로세서(1604)가, 하나 이상의 다른 충전 코일 각각에 대해, 이물질이 다른 충전 코일에 근접해 있는지 여부를 결정하게 하도록 구성된다. 특정 양태에서, 이러한 기능은, 일 예로서, 도 15의 블록(1508 및 1510)의 프로세스를 포함할 수 있다. 추가적으로, 명령은, 예를 들어, 도 10 및 도 11과 관련하여 논의된 방법론에서 구현되는 것들과 같은 FOD 결정 명령을 포함할 수 있다는 점이 주목된다.
더욱이, 스토리지(1606)는 명령 및 정보를 유지하며 여기서 명령은 하나 이상의 프로세서(1604)가 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하기 위해 이물질에 근접하지 않은 하나 이상의 다른 충전 코일 중 적어도 하나를 선택하게 하도록 구성된다. 특정 양태에서, 이러한 선택 기능은, 일 예에서, 도 15의 블록(1508, 1510, 및 1512)의 프로세스의 적어도 일 부분을 포함할 수 있다는 점이 주목된다.
도 17은 본 개시의 특정 양태에 따라 충전 디바이스를 동작시키기 위한 방법(1700)을 예시하는 흐름도이다. 방법(1700)은 충전 디바이스의 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다. 블록(1702)에서, 컨트롤러는 충전 에너지를 수신 디바이스에 제공하도록 선택되는 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출할 수 있다. 특정 양태에서, 블록(1702)의 프로세스는, 일 예에서, 도 15의 블록(1502)의 프로세스를 포함할 수 있다.
추가적으로, 컨트롤러는 복수의 충전 코일 중 하나 이상의 다른 충전 코일이 블록(1704)에서 예시된 바와 같이 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 블록(1704)의 프로세스는 블록(1504)의 프로세스를 포함할 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부의 결정은 충전 에너지를 공급할 수 있는 미리결정된 또는 저장된 코일을 룩업(looking up)하는 것에 기초할 수 있다는 점이 주목된다. 예를 들어, 컨트롤러는 에너지를 수신 디바이스에 공급할 수 있는 코일의 리스트를 포함하는 메모리(예를 들어, 스토리지(1606)) 내의 룩업 테이블에 액세스할 수 있다. 이러한 사전결정은 수신 디바이스가 충전 디바이스에 근접하여 배치될 때 초기 설정 중에 이루어질 수 있다. 다른 양태에서, 이용가능한 코일의 결정은, 수신 디바이스의 수동 및/또는 능동 핑잉을 통한 코일(예를 들어, 이전 서빙 코일에 근접한 코일 또는 충전 구역 내의 코일)의 전체 또는 서브세트를 스캐닝하는 것을 통해, FOD 조건이 검출된 후 수행될 수 있다.
또한, 컨트롤러는, 하나 이상의 다른 충전 코일 각각에 대해, 이물질이 블록(1706)에 도시된 바와 같이 다른 충전 코일에 근접하는지 여부를 결정할 수 있다. 특정 양태에서, 블록(1704)의 프로세스는, 일 예에서, 블록(1508 및 1510)의 프로세스를 포함할 수 있다.
또한 더, 컨트롤러는 블록(1708)에 도시된 바와 같이 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하기 위해 이물질에 근접하지 않는 하나 이상의 다른 충전 코일 중 적어도 하나를 선택할 수 있다. 특정 양태에서, 블록(1708)의 프로세스는, 일 예에서, 도 15의 블록(1508, 1510, 및 1512)의 프로세스의 적어도 일 부분을 포함할 수 있다는 점이 주목된다.
일부 구현예는 다음의 넘버링된 항(clause)에서 설명된다:
1. 충전 디바이스를 동작시키기 위한 방법으로서, 다음: 즉, 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하도록 선택된 상기 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출하는 단계; 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하는 단계; 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 각각에 대해, 상기 이물질이 상기 다른 충전 코일에 근접해 있는지 여부를 결정하는 단계; 및 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급하기 위해 이물질에 근접하지 않은 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 다음: 즉, 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 모두가 상기 이물질에 근접한 것으로 결정될 때 상기 수신 디바이스에 대한 영구적인 이물질 검출(foreign object detection; FOD) 상태를 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
3. 제2항에 있어서, 다음: 즉, 상기 이물질이 상기 수신 디바이스에 대한 상기 영구적인 FOD 상태를 설정한 후 제거되는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 이물질이 제거된 후 상기 수신 디바이스에 대한 상기 FOD 상태를 재설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
4 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부의 상기 결정 단계는 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 미리결정된 코일의 저장된 리스트에 액세스하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제4항에 있어서, 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 상기 미리결정된 코일의 리스트는 상기 수신 디바이스가 상기 충전 디바이스에 근접하여 배치되고 복수의 충전 코일 중 적어도 하나로부터의 핑에 응답할 수 있는 초기 설정 동안 미리결정되는, 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부의 상기 결정 단계는 이용가능한 코일이 상기 이물질의 상기 존재를 검출한 후 수행될 수 있다는 결정 단계를 포함하고 상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캔 단계를 더 포함하는, 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캐닝은 상기 충전 디바이스와의 수동 및 능동 핑잉 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
8. 충전 디바이스로서, 다음: 즉, 충전 회로; 및 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는: 충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하기 위해 선택되는 상기 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출하고; 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하고; 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 각각에 대해, 상기 이물질이 상기 다른 충전 코일에 근접해 있는지 여부를 결정하고; 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급하기 위해 이물질에 근접하지 않은 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 중 적어도 하나를 선택하도록 구성되는, 충전 디바이스.
9. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는: 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 모두가 상기 이물질에 근접한 것으로 결정될 때 상기 수신 디바이스에 대한 영구적인 이물질 검출(foreign object detection; FOD) 상태를 설정하도록 구성되는, 충전 디바이스.
10. 제9항에 있어서, 상기 컨트롤러는: 상기 이물질이 상기 수신 디바이스에 대한 상기 영구적인 FOD 상태를 설정한 후 제거되는지 여부를 결정하고; 상기 이물질이 제거된 후 상기 수신 디바이스에 대한 상기 FOD 상태를 재설정하도록 구성되는, 충전 디바이스.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정할 때 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 미리결정된 코일의 저장된 리스트에 액세스하도록 구성되는, 충전 디바이스.
12. 제11항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 수신 디바이스가 상기 충전 디바이스에 근접하여 배치되고 복수의 충전 코일 중 적어도 하나로부터의 핑에 응답할 수 있는 초기 설정 동안 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 상기 미리결정된 코일의 리스트를 미리결정하도록 구성되는, 충전 디바이스.
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부의 상기 결정은 이용가능한 코일이 상기 이물질의 상기 존재를 검출한 후 수행될 수 있다는 결정을 포함하고 상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캐닝을 더 포함하는, 충전 디바이스.
14. 제13항에 있어서, 상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캐닝은 상기 충전 디바이스와의 수동 및 능동 핑잉 중 적어도 하나를 포함하는, 충전 디바이스.
이전 설명은 임의의 당업자가 본원에 설명되는 다양한 양태를 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 양태에 대한 다양한 수정은 당업자에게 쉽게 명백할 것이고, 본원에 정의되는 일반적인 원리는 다른 양태에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항은 본원에 도시되는 양태에 제한되도록 의도되지 않고, 언어 청구항과 일치하는 전체 범위에 부합되도록 의도되며, 여기서 단수의 요소에 대한 참조는 구체적으로 그렇게 명시되지 않는 한 "하나 및 단지 하나"를 의미하도록 의도되지 않고, 오히려 "하나 이상의"을 의미하도록 의도된다. 달리 구체적으로 명시되지 않는 한, 용어 "일부"는 하나 이상을 지칭한다. 당업자에게 공지되거나 나중에 공지될 본 개시 도처에 설명되는 다양한 양태의 요소에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 참조로 본원에 명시적으로 통합되고 청구항에 의해 망라되도록 의도된다. 더욱이, 본원에 개시되는 어떤 것도 그러한 개시가 청구항에 명시적으로 이용되는지 여부와 관계없이 대중에게 전용되는 것으로 의도되지 않는다. 청구항 요소는 요소가 어구 "~을 위한 수단"을 사용하여 명백하게 인용되지 않거나, 방법 청구항의 경우, 요소가 어구 "~을 위한 단계"를 사용하여 인용되지 않으면, 35 U.S.C. §112, 제6항의 규정 하에 해석되지 않는다.

Claims (14)

  1. 충전 디바이스를 동작시키기 위한 방법으로서,
    충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하도록 선택된 상기 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출하는 단계;
    상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 다른 충전 코일 각각에 대해, 상기 이물질이 상기 다른 충전 코일에 근접해 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급하기 위해 이물질에 근접하지 않은 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 다른 충전 코일 모두가 상기 이물질에 근접한 것으로 결정될 때 상기 수신 디바이스에 대한 영구적인 이물질 검출(foreign object detection; FOD) 상태를 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이물질이 상기 수신 디바이스에 대한 상기 영구적인 FOD 상태를 설정한 후 제거되는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 이물질이 제거된 후 상기 수신 디바이스에 대한 상기 FOD 상태를 재설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부의 상기 결정 단계는 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 미리결정된 코일의 저장된 리스트에 액세스하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 상기 미리결정된 코일의 리스트는 상기 수신 디바이스가 상기 충전 디바이스에 근접하여 배치되고 복수의 충전 코일 중 적어도 하나로부터의 핑에 응답할 수 있는 초기 설정 동안 미리결정되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부의 상기 결정 단계는 이용가능한 코일이 상기 이물질의 상기 존재를 검출한 후 수행될 수 있다는 결정 단계를 포함하고 상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캔 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캔 단계는 상기 충전 디바이스와의 수동 및 능동 핑잉 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  8. 충전 디바이스로서,
    충전 회로; 및
    컨트롤러;
    를 포함하며,
    상기 컨트롤러는:
    충전 에너지를 수신 디바이스에 공급하도록 선택된 상기 충전 디바이스 내의 복수의 충전 코일 중 적어도 하나의 충전 코일에 근접한 이물질의 존재를 검출하고;
    상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하고;
    상기 하나 이상의 다른 충전 코일 각각에 대해, 상기 이물질이 상기 다른 충전 코일에 근접해 있는지 여부를 결정하고;
    충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급하기 위해 이물질에 근접하지 않은 상기 하나 이상의 다른 충전 코일 중 적어도 하나를 선택하도록 구성되는, 충전 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는:
    상기 하나 이상의 다른 충전 코일 모두가 상기 이물질에 근접한 것으로 결정될 때 상기 수신 디바이스에 대한 영구적인 이물질 검출(foreign object detection; FOD) 상태를 설정하도록 구성되는, 충전 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는:
    상기 이물질이 상기 수신 디바이스에 대한 상기 영구적인 FOD 상태를 설정한 후 제거되는지 여부를 결정하고;
    상기 이물질이 제거된 후 상기 수신 디바이스에 대한 상기 FOD 상태를 재설정하도록 구성되는, 충전 디바이스.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부를 결정할 때 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 미리결정된 코일의 저장된 리스트에 액세스하도록 구성되는, 충전 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 수신 디바이스가 상기 충전 디바이스에 근접하여 배치되고 복수의 충전 코일 중 적어도 하나로부터의 핑에 응답할 수 있는 초기 설정 동안 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는 상기 미리결정된 코일의 리스트를 미리결정하도록 구성되는, 충전 디바이스.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 다른 충전 코일이 충전 에너지를 공급할 수 있는지 여부의 상기 결정은 이용가능한 코일이 상기 이물질의 상기 존재를 검출한 후 수행될 수 있다는 결정을 포함하고 상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캐닝을 더 포함하는, 충전 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 충전 디바이스 내의 상기 복수의 충전 코일 중 하나 이상이 충전 에너지를 상기 수신 디바이스에 공급할 수 있는지 여부를 결정하기 위한 스캐닝은 상기 충전 디바이스와의 수동 및 능동 핑잉 중 적어도 하나를 포함하는, 충전 디바이스.
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