KR20230076068A

KR20230076068A - 무선 충전을 지원하는 전자 장치

Info

Publication number: KR20230076068A
Application number: KR1020220030570A
Authority: KR
Inventors: 하민철; 김동조
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-05-31

Abstract

전력 중계 장치는, 휴대용 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 탑재되고, 코일; 상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하는 전력 수신 회로; 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 코일을 이용하여 상기 전력 송신 장치 및 상기 전력 수신 장치와 통신하는 무선 통신 회로; 및 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 전력 수신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 중계 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 중계 제어 회로는, 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로로부터 수신하고, 상기 제1 수신 전력 값이 수신된 것에 기반하여, 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로를 이용하여 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성될 수 있다. 그 외에도, 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

무선 충전을 지원하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE FOR SUPPORTING WIRELESS CHARGING}

다양한 실시예는 무선 충전 시스템에서 전력 송신 장치에서 전력 수신 장치로 전력을 무선으로 공급하기 위한 기술에 관한 것이다.

무선 충전 시스템에서 코일을 이용하여 배터리가 충전될 수 있다. 예컨대, 휴대 가능한 전력 수신 장치(예: 스마트폰, 무선 이어폰 충전 케이스(또는, 크래들(cradle))의 수신 코일이 전력 송신 장치(예: 무선충전 패드)의 송신 코일에 근접한 상태에서 전력 수신 장치의 배터리가 충전될 수 있다.

사용자는 전력 수신 장치를 보호하기 위해 전력 수신 장치에 커버를 씌워서 휴대할 수 있다. 그런데, 커버가 전력 수신 장치에 씌워지게 되면 송신 코일과 수신 코일 간의 거리가 예컨대, 커버의 두께만큼 멀어질 수 있다. 이에 따라, 코일들이 나란히 정렬되더라도 전력 수신 장치에서 전력의 수신 효율이 낮아질 수 있다.

커버에 전력을 소비하는 부하가 포함될 수 있다. 부하를 작동하기 위한 배터리가 커버에 추가적으로 구비될 수도 있다. 또는, 전력 수신 장치로부터 수신된 전력에 의해 부하가 작동할 수도 있다. 단, 전력 수신 장치가 충전되는 동안에는 부하가 전력 수신 장치로부터 전력을 공급받지 못하고 그럼으로써 부하의 작동이 어려울 수도 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은, 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 구비되고 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력을 수신하고 수신된 전력을 무선으로 전력 수신 장치로 전달함으로써 전력 수신 장치의 전력 수신 효율을 높일 수 있도록 한 전력 중계 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전력 송신 장치는 전력 송신 장치와 전력 수신 장치 사이에 전력 중계 장치가 존재함을 인지하고 이를 토대로 전력 송신을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들은 전력 송신 장치에서 전력 수신 장치로 전력이 송신되는 동안 전력 중계 장치가 전력 수신과 관련된 동작(예: 충전 상태를 사용자에게 알려주는 동작 또는 발열 제어 동작)을 할 수 있다.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다양한 실시예에서 전력 중계 장치는, 휴대용 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 탑재되고, 코일; 상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하는 전력 수신 회로; 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 코일을 이용하여 상기 전력 송신 장치 및 상기 전력 수신 장치와 통신하는 무선 통신 회로; 및 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 전력 수신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 중계 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 중계 제어 회로는, 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로로부터 수신하고, 상기 제1 수신 전력 값이 수신된 것에 기반하여, 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로를 이용하여 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예에서 전력 송신 장치는, 코일; 전력 신호를 지정된 주파수를 갖는 전력 신호로 변환하여 상기 코일로 출력하는 전력 송신 회로; 상기 코일을 이용하여 전력 수신 장치 및 전력 중계 장치와 통신하는 무선 통신 회로; 및 상기 전력 송신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 송신 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 송신 제어 회로는, 상기 전력 송신 장치가 상기 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 상기 전력 송신 회로부터 확인하고, 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로로부터 확인하고, 상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하고, 상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예에서, 전력 중계 장치는 휴대용 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 탑재되고 코일을 포함하고 상기코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 전력 중계 장치를 동작하는 방법은, 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값을 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작; 및 상기 제1 수신 전력 값이 수신된 것에 기반하여, 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 전력 신호를 전력 수신 장치로 코일을 통해 무선으로 전송하는 전력 송신 장치를 동작하는 방법은, 상기 전력 송신 장치가 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 확인하는 동작; 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 전력 송신 장치의 무선 통신 회로를 통해 확인하는 동작; 상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하는 동작; 및 상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 기록 매체는 전력 신호를 전력 수신 장치로 코일을 통해 무선으로 전송하는 전력 송신 장치의 프로세서로 판독 가능한 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가: 상기 전력 송신 장치가 상기 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 확인하는 동작; 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 전력 송신 장치의 무선 통신 회로를 통해 확인하는 동작; 상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하는 동작; 및 상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하는 동작을 수행하도록 할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전력 수신 장치에 커버가 씌워진 채로 전력 중계 장치를 이용하여 전력 수신 장치의 배터리 충전이 가능하다. 전력 수신 장치가 전력을 전력 송신 장치로부터 수신하는 동안, 전력 중계 장치가 전력 수신과 관련된 동작(예: 충전 전력과 관련된 데이터 교환, 충전 상태를 사용자에게 알려주는 동작 또는 발열 제어 동작)을 할 수 있다. 또한, 전력 송신 장치에서 전력 중계 장치가 금속 이물질로 오인되는 문제가 해결될 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1 은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 일 실시예에 따른, 무선 충전 시스템에서 전자 장치들의 블록도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서 무선 충전 패드, 스마트 폰, 및 스마트 폰을 감싸는 보호 커버의 배치도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에 있어서 무선 충전 패드, 무선 이어폰 충전 케이스, 및 무선 이어폰 충전 케이스를 감싸는 보호 커버의 배치도를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서 무선 충전을 위한 코일들의 배치도를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 통신을 위해 진폭 변조된 전력 신호의 일례를 도시한다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 중계 제어 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은, 일 실시예에 따른, 중계 제어 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 중계 제어 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 송신 제어 회로의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

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

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

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

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

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

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

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

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

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

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

도 2는, 일 실시예에 따른, 무선 충전 시스템에서 전자 장치들(201, 202, 203)의 블록도를 도시한다. 도 3은 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서 무선 충전 패드(310), 스마트 폰(320), 및 스마트 폰(320)을 감싸는 보호 커버(330)의 배치도를 도시한다. 도 4는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에 있어서 무선 충전 패드(310), 무선 이어폰 충전 케이스(420), 및 이 케이스(420)를 감싸는 보호 커버(430)의 배치도를 도시한다. 도 5는 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서 무선 충전을 위한 코일들(510, 520, 530)의 배치도를 도시한다. 도 6은 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 통신을 위해 진폭 변조된 전력 신호의 일례를 도시한다.

도 2를 참조하면, 전력 송신 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))(201)는 무선으로 전력 신호를 송신할 수 있고, 전력 수신 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))(202)는 무선으로 전력 신호를 수신할 수 있다. 전력 중계 장치(203)는 전력 송신 장치(201)로부터 수신한 전력 신호의 에너지 대부분을 전력 수신 장치(202)로 무선으로 전달하고 전력 송신 장치(201)로부터 수신한 전력 신호의 에너지 일부를 전력 중계 장치(203)의 구동을 위해 사용할 수 있다. 전력 송신 장치(201)는 도 3 및 도 4와 같은 형태를 갖는 무선 충전 패드(310)이거나 전력 공유(power sharing)를 지원하는 휴대용 전자 장치일 수 있다. 예컨대, 휴대용 전자 장치는 휴대용 통신 장치(예: 도 3의 스마트 폰(320)), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치일 수 있다. 전력 수신 장치(202)는 휴대용 전자 장치일 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 장치(202)는 스마트 폰(320)이거나 무선 이어폰 충전 케이스(420)일 수 있다. 전력 중계 장치(203)는 전력 수신 장치(202)를 감싸는 보호 커버(예: 도 3의 보호 커버(330) 또는 도 4의 보호 커버(430))에 탑재된 장치일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 송신 장치(201)는 전원(power source) 회로(211), 전력 송신 회로(212), 전력 송신 코일(213), 무선 통신 회로(214), 및 송신 제어 회로(215)를 포함할 수 있다.

전원 회로(211)는 전력 수신 장치(202)로 송신할 전력 신호를 전력 송신 회로(212)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 전원 회로(211)는 외부에서 유입된 전력 신호의 전류를 교류(AC; alternating current))에서 직류(DC; direct current)로 변환하고 전력의 전압을, 송신 제어 회로(215)의 제어에 기반하여, 지정된 전압 값으로 조정하여 출력하는 어댑터(adapter)를 포함할 수 있다.

전력 송신 회로(212)는 전력 신호를 전력 송신 코일(213)을 통해 무선으로 송신하기 위해 전원 회로(211)로부터 수신된 전력 신호의 전류 특성을 DC에서 AC로 변환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 회로(212)는 전류의 방향을 주기적으로 변환하도록 구성된 인버터 회로(예: 풀 브릿지(full bridge) 회로)를 포함할 수 있다. 전력 송신 코일(213)은 특정 주파수에 공진할 수 있다. 예를 들어, 전력 송신 장치(201)는 전력 송신 코일(213)이 특정 주파수(예: WPC(wireless power consortium) 표준에 규정된 주파수)에서 공진하도록 하기 위한 공진 회로(216)를 더 포함할 수 있다. 인버터 회로는 전원 회로(211)로부터 수신된 제1 전력 신호의 전류 방향을 전력 송신 코일(213)의 공진 주파수(resonant frequency)에 맞춰 주기적으로 변환함으로써 상기 공진 주파수를 갖는 제2 전력 신호를 생성하고 제2 전력 신호를 전력 송신 코일(213)로 출력할 수 있다. 이에 따라 제2 전력 신호는 전력 송신 코일(213)을 통해 전력 수신 장치(102)로 무선으로 송신될 수 있다. 전력 송신 회로(212)는, 송신 제어 회로(215)의 제어에 기반하여, 제2 전력 신호의 전류를 조정하여 전력 송신 코일(213)로 송신하는 전류 조절 회로(예: LDO(low drop out) 레귤레이터)를 포함할 수 있다.

전력 송신 코일(213)은 z축(도 5 참조)을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 여러 번 감긴 나선형(spiral) 타입의 코일일 수 있다. 전력 송신 코일(213)은 전력 송신 외에 데이터 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 이에 따라 무선 통신 회로(214)는 전력 송신 코일(213)을 통해 전력 수신 장치(202) 및/또는 전력 중계 장치(203)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(214)는 송신 제어 회로(215)로부터 데이터 신호를 수신하고, 수신된 데이터 신호를 전력 신호에 실어 전력 수신 장치(202)의 무선 통신 회로(223) 및/또는 전력 중계 장치(203)의 무선 통신 회로(233)로 송신할 수 있다. 전력 신호에 데이터 신호를 싣는 방법은 예컨대, 전력 신호의 진폭(amplitude) 및/또는 주파수(frequency)를 변조(modulation)하는 기법이 이용될 수 있다. 무선 통신 회로(214)는 전력 송신 코일(213)에서 전력 수신 코일(221)로 전달되는 전력 신호를 복조(demodulation)해서 전력 수신 장치(202) 및/또는 전력 중계 장치(203)가 전력 송신 장치(201)로 송신한 데이터 신호를 획득할 수 있다. 무선 통신 회로(214)는 획득된 데이터 신호를 송신 제어 회로(215)로 전달할 수 있다.

송신 제어 회로(215)는 메모리(미도시)와 함께 하나의 칩셋으로 구현될 수 있다. 전력 송신 장치(201)가 전력 공유(power sharing)를 지원하는 휴대용 전자 장치인 경우, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))나 전력 관리 회로(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))가 송신 제어 회로(215)로서 동작할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 무선 통신 회로(214)를 통해 전력 수신 장치(202) 및/또는 전력 중계 장치(203)로부터 수신된 정보에 기반하여 전력 공급(power delivery)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어 회로(215)는 외부의 물체(예: 전력 수신 장치(202))를 감지하기 위한 목적의 전력 신호(예: ping signal or wake up signal)를 주기적으로 송신하도록 전력 송신 회로(212)를 제어할 수 있다. 전력 수신 장치(202)는 무선 통신 회로(214)를 통해 상기 전력 신호의 특성 변화(예: 주파수, 진폭)를 모니터링하고 특성 변화에 기반하여 물체가 전력 송신 장치(201) 인근(예: 전력 송신 코일(213)에 대응하는 위치)에 존재하는 것을 인식할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 물체가 무선 충전 패드(310)의 표면(311)에 놓이게 되면 외부의 물체를 감지하기 위한 목적으로 송신되는 전력 신호에 특성 변화가 발생될 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 변화량이 지정된 조건을 만족하면(예: 변화량이 임계치 이상이면) 표면(311)에 물체 예를 들어, 전력 수신 장치(202)가 위치한 것으로 인식할 수 있다. 표면(311)에 전력 수신 장치(202)가 놓이게 되면 코일들(213, 221)이 전기적으로 결합됨으로써 전력 신호가 전력 송신 장치(201)에서 전력 수신 장치(202)로 공급될 수 있다. 전력 수신 장치(202)가 인식되면, 송신 제어 회로(215)는 메시지를 무선 통신 회로(214)를 통해 전력 수신 장치(202)로 송신할 수 있다. 여기서, 메시지는 무선 충전을 위해 전력 수신 장치(202)가 필요한 정보, 전력 송신 장치(201)가 전력 수신 장치(202)에 요구하는 정보가 무엇인지를 나타내는 내용, 및/또는 전력 수신 장치(202)가 전력 송신 장치(201)에 요구한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 메시지를 통해 전력 송신 장치(201)가 전력 수신 장치(202)에 요구하는 정보는, 전력 수신 장치(202)의 식별 정보 및/또는 무선 충전과 관련된 설정 정보(configuration information)를 포함할 수 있다. 식별 정보는 버전 정보, 제조 코드, 또는 기본적인 장치 식별자(basic device identifier)를 포함할 수 있다. 설정 정보는, 무선 충전 주파수, 최대로 수신 가능한 전력, 또는 배터리 충전을 위해 전력 송신 장치(201)에게 요구하는 전력을 포함할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 응답 메시지로서 상기 요구한 정보를 무선 통신 회로(214)를 통해 전력 수신 장치(202)로부터 수신할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는, 수신된 응답 메시지에서 식별 정보 및/또는 설정 정보에 적어도 일부에 기초하여, 배터리 충전을 목적으로 전력 신호를 송신하도록 전력 송신 회로(212)를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 송신 장치(201)는, 전력 수신 장치(202)로부터의 전력 제어 피드백 신호를 확인할 수 있다. 전력 제어 피드백 신호는 WPC 표준에 정의된 컨트롤 에러 패킷(control error packet; CEP)를 포함할 수 있다. 컨트롤 에러 패킷은 컨트롤 에러 값(control error value; CEV)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 에러 값은 -128에서 +127 사이에 포함되는 정수(예를 들어, -1, 0, +1)일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 송신 제어 회로(215)는, 전력 송신 회로(212)에서 전력 송신 코일(213)로 전력 신호(A)를 송신하는 동안, 전력 수신 장치(202)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여, 전력 신호(A)의 특성(예: 전압, 전류)을 조절하거나 전력 신호의 송신을 종료할 수 있다. 예컨대, 송신 제어 회로(215)는, 무선 통신 회로(214)를 통해 전력 수신 장치(202)로부터 수신되는 오류 값(예: CEP(control error packet)에 포함)에 기반하여, 전력 신호(A)의 전압 및/또는 주파수를 올리거나 내리도록 전력 송신 회로(211)를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 오류 값(예: CEV)은 전력 수신 장치(202)에서 정류된 정류 전압(예: V_REC)과 전력 수신 장치(202)에 의해 지정된 타겟 전압 간의 차이에 의해 결정된 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정류 전압과 타겟 전압의 차이가 지정된 오차 범위 이내인 경우, 오류 값은 전력 수신 장치(202)에 의해 “0”으로 설정되고 이에 따라 송신 제어 회로(215)는 전력 신호(A)의 전압을 변경 없이 유지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 수신 장치(202)는, 충전 전력의 크기를 감소시키는 것을 요청하기 위하여, 컨트롤 에러 값이 음수인 컨트롤 에러 패킷을 전력 송신 장치(201)로 전송할 수 있다. 전력 수신 장치(202)는, 충전 전력의 크기를 증가시키는 것을 요청하기 위하여, 컨트롤 에러 값이 양수인 컨트롤 에러 패킷을 전력 송신 장치(201)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 정류 전압이 타겟 전압보다 작으면(예: 타겟 전압에서 오차 범위를 나타내는 값을 뺀 나머지보다 작으면), 오류 값은 전력 수신 장치(202)에 의해 양수(예: “+1”)로 설정되고 이에 따라 송신 제어 회로(215)는 전력 송신 코일(213)로 입력되는 전력 신호(A)의 전력(예: 전압)을 높일 수 있다. 정류 전압이 타겟 전압보다 크면(예: 타겟 전압과 상기 오차범위 값의 합보다 크면), 오류 값은 전력 수신 장치(202)에 의해 음수(예: “-1”)로 설정되고 이에 따라 송신 제어 회로(215)는 전력 신호(A)의 전력을 낮출 수 있다. 송신 제어 회로(215)는, 전력 송신 코일(213)을 통해 전력 수신 장치(202)로부터 종료 신호(예: 배터리(225) 충전이 완료됨으로써 전력 수신 장치(202)가 송신한 패킷(예: CS 100 Packet))가 수신될 경우, 전력 신호(A)를 전력 송신 코일(213)로 출력하는 것을 종료하도록 전력 송신 회로(212)를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 송신 제어 회로(215)는, 전력 송신 장치(201)가 외부 장치(예: 전력 수신 장치(202))로 공급하기 위한 전력(이하, 공급 전력) 대비 전력 수신 장치(202)가 전력 송신 장치(201)로부터 수신하는 전력(이하, 제1 수신 전력)의 비율에 기반하여, 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 송신 제어 회로(215)는 제1 수신 전력(예: 전력 수신 회로(222)가 전력 수신 코일(221)을 통해 전력 송신 장치(201)로부터 수신한 전력 신호(B)의 전력)을 나타내는 값(P_Rx)을 무선 통신 회로(214)를 통해 전력 수신 장치(202)로부터 수신할 수 있다. 예컨대, 전력 수신 장치(202)가 전력 신호(B)를 이용하여 배터리(225)를 충전하는 동안, 전력 수신 장치(202)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)을 제1 RPP(received power packet))에 포함하여 주기적으로 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 제1 RPP는 제1 수신 전력 값(P_Rx)과 함께, 제1 RPP를 발송한 장치가 전력 수신 장치(202)임을 나타내는 식별 정보를 포함할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 전력 값(P_Tx, P_Rx)에 기초하여 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어 회로(215)는 제1 RPP에서 제1 수신 전력 값(P_Rx)를 확인하고 전력 송신 회로(212)로부터 공급 전력(예: 전력 신호(A)의 전력)을 나타내는 값(P_Tx)을 확인할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 두 전력 값의 차이(P_Tx ? P_Rx)인 손실 값(P_Loss)이 지정된 제1 임계 값(예: first FOD(foreign object detection)_Th(threshold))보다 작으면 두 장치(201, 202) 사이에 금속 이물질이 존재하지 않는 것으로 판단하고 손실 값(P_Loss)이 제1 임계 값 이상이면 금속 이물질이 두 장치(201, 202) 사이에 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 금속 이물질이 존재하는 것으로 판단되면 송신 제어 회로(215)는 전력 신호(A)의 출력을 중단하거나 전력 신호(A)의 전력을 줄이도록 전력 송신 회로(212)를 제어할 수 있다.

송신 제어 회로(215)는, 전력 중계 장치(203)가 전력 중계 코일(231)을 통해 외부 장치(예: 전력 송신 장치(201))로부터 수신되어 전력 중계 장치(203)에서 수신되는 전력(이하, 제2 수신 전력)을 제1 수신 전력과 합산하고, 공급 전력 대비 합산 수신 전력(제1 수신 전력 + 제2 수신 전력)의 비율에 기반하여, 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 전력 중계 장치(203) 외 금속 물체(이물질)가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 전력 중계 장치(203)에서 수신되는 전력이라 함은, 전력 중계 장치(203)가 전력 중계 코일(231)을 통해 외부 장치(예: 전력 송신 장치(201))로부터 수신하고 전력 수신 장치(202)로 전달되지 않고 전력 중계 장치(203)에서 소비되는 전력으로 정의할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 송신 제어 회로(215)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)과 전력 중계 장치(203)에서 소비하는 제2 수신 전력 값(P_Division)을 무선 통신 회로(214)를 통해 전력 중계 장치(203)로부터 수신할 수 있다. 예컨대, 전력 중계 장치(203)는 전력 중계 코일(231)을 통해 전력 수신 장치(202)로부터 제1 RPP를 수신할 수 있다. 전력 중계 장치(203)는 제1 RPP와 제2 수신 전력 값(예: 전력 신호(C)의 전력을 나타내는 값)(P_Division)을 포함하는 보상(compensation) RPP를 전력 중계 코일(231)을 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 보상 RPP는 제1 RPP 및 제2 수신 전력 값(P_Division)과 함께, 보상 RPP를 발송한 장치가 전력 중계 장치(203)임을 나타내는 식별 정보를 포함할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 제1 RPP에 이어서 보상 RPP가 수신됨에 따라 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 전력 중계 장치(203)가 위치함을 인식할 수 있다. 또는, 송신 제어 회로(215)는 보상 RPP에 포함된 식별 정보를 통해 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 전력 중계 장치(203)가 위치함을 인식할 수도 있다. 이에 따라, 송신 제어 회로(215)는, 전력 값(P_Tx, P_Rx, P_Division)에 기초하여, 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 전력 중계 장치(203)외 금속 물체(이물질)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 송신 제어 회로(215)는 보상 RPP에서 제1 수신 전력 값(P_Rx)과 제2 수신 전력 값(P_Division)를 확인하고 전력 송신 회로(212)로부터 공급 전력 값(P_Tx)을 확인할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 두 전력 값의 차이(P_Tx - P_Rx)를 나타내는 “손실 값(P_Loss)과 제2 수신 전력 값(P_Division)의 합산 값((P_Loss + P_Division) = (P_Tx - P_Rx))”이 지정된 제2 임계 값보다 작으면 두 장치(201, 202) 사이에 제1 물체(전력 중계 장치(203))만 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 합산 값(P_Loss + P_Division)이 제2 임계 값 이상이면 송신 제어 회로(215)는 두 장치(201, 202) 사이에 전력 중계 장치(203) 외에 제2 물체(금속 이물질)가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 전력 중계 장치(203) 외에 다른 금속 물체(이물질)가 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 존재하는 것으로 판단되면 송신 제어 회로(215)는 전력 신호(A)의 송신을 중단하도록 전력 송신 회로(212)를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 중계 장치(203)는 제2 수신 전력 값(P_Division)을 포함하는 제2 RPP를 전력 중계 코일(231)을 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 제2 RPP는 제2 수신 전력 값(P_Division)과 함께, 제2 RPP를 발송한 장치가 전력 중계 장치(203)임을 나타내는 식별 정보를 포함할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 제1 RPP에 이어서 제2 RPP가 수신됨에 따라 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 전력 중계 장치(203)가 위치함을 인식할 수 있다. 또는, 송신 제어 회로(215)는 제2 RPP에 포함된 식별 정보를 통해 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 전력 중계 장치(203)가 위치함을 인식할 수도 있다. 이에 따라, 송신 제어 회로(215)는 무선 통신 회로(214)를 통해 제1 RPP를 전력 수신 장치(202)로부터 수신하고 제2 RPP를 전력 중계 장치(203)로부터 수신할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 제1 RPP에서 제1 수신 전력 값(P_Rx)을 확인하고 제2 RPP에서 제2 수신 전력 값(P_Division)를 확인하고 전력 송신 회로(212)로부터 공급 전력 값(P_Tx)을 확인할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 두 전력 값의 차이(P_Tx - P_Rx)인 손실 값(P_Loss)과 제2 수신 전력 값(P_Division)의 합산 값(P_Loss + P_Division)이 제2 임계 값보다 작으면 두 장치(201, 202) 사이에 금속 이물질은 없고 전력 중계 장치(203)가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 합산 값(P_Loss + P_Division)이 제2 임계 값 이상이면 송신 제어 회로(215)는 두 장치(201, 202) 사이에 전력 중계 장치(203)와 금속 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 금속 이물질이 존재하는 것으로 판단되면 송신 제어 회로(215)는 전력 신호(A)의 송신을 중단하도록 전력 송신 회로(212)를 제어할 수 있다.

전력 송신 장치(201)가 제1 RPP를 수신하는 시점과 전력 송신 장치(201)가 RPP(보상 RPP 또는 제2 RPP)를 수신하는 시점이 겹치지 않도록 전력 중계 장치(203)가 RPP를 전송하는 시점에 대해 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 간에 협의가 이루어질 수 있다. 또는, 전력 중계 장치(203)는 전력 수신 장치(202)로부터 제1 RPP가 수신되는 주기를 확인할 수 있다. 전력 중계 장치(203)는, 확인된 주기에 기반하여, 제1 RPP가 수신되는 시점과 겹치지 않은 시간 대에 보상 RPP 또는 제2 RPP를 주기적으로 전송할 수 있다.

보상 RPP와 제2 RPP 중에 전력 중계 장치(201)가 전송할 RPP는 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 간의 협의를 통해 결정될 수 있다. 또는, 전력 중계 장치(203)가 보상 RPP와 제2 RPP 중에 전송할 RPP를 임의적으로 선택할 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 수신 장치(202)는 전력 수신 코일(221), 전력 수신 회로(222), 무선 통신 회로(223), 충전 회로(224), 배터리(225), 및 수신 제어 회로(226)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 중계 장치(203)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)을 수신하고, 제2 수신 전력 값(P_Division)을 확인하고, 제1 수신 전력 값과 제2 수신 전력 값의 합산인 제3 수신 전력 값(P_Rx+P_Division)에 관련된 데이터를 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다.

전력 수신 코일(221)은 z축(도 5 참조)을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 여러 번 감긴 나선형(spiral) 타입의 코일일 수 있다. 전력 수신 코일(221)은 전력 송신 코일(213)과 전기적인 결합을 통해 전력 신호를 전력 송신 코일(213)로부터 수신할 수 있다. 전력 수신 코일(221)은 전력 송신 코일(213)이 공진하는 주파수와 동일한 주파수에서 공진할 수 있다. 전력 수신 장치(202)는 전력 수신 코일(221)이 특정 주파수(예: WPC(wireless power consortium) 표준에 규정된 주파수)에서 공진하도록 하기 위한 공진 회로(227)를 더 포함할 수 있다.

전력 수신 회로(222)는 전력 수신 코일(221)을 통해 전력 송신 장치(201)로부터 수신된 전력 신호(B)를 충전 회로(224)로 송신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 회로(220)는 전력 신호(B)의 전류 특성을 AC에서 DC로 변환하는 정류 회로와 정류 전압(V_REC, rectified voltage)을 변환하는 DC-DC 컨버터 회로를 포함하고, 전력 신호를 충전 회로(224)로 출력할 수 있다.

전력 수신 코일(221)은 전력 수신 외에 데이터 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 무선 통신 회로(223)는 전력 수신 코일(221)을 통해 전력 송신 장치(201)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(223)는 수신 제어 회로(226)로부터 데이터 신호를 수신하고, 수신된 데이터 신호를 전력 송신 코일(216)로부터 수신되는 전력 신호에 실어 전력 송신 장치(201)의 무선 통신 회로(214)로 송신할 수 있다. 전력 신호에 데이터 신호를 싣는 방법은 앞서 예시된, 전력 신호의 진폭(amplitude) 및/또는 주파수(frequency)를 변조하는 기법이 이용될 수 있다. 무선 통신 회로(223)는 전력 송신 코일(513)에서 전력 수신 코일(551)로 전달되는 전력 신호를 복조(demodulation)해서 전력 송신 장치(201)가 전력 수신 장치(202)로 송신한 데이터 신호를 획득할 수 있다. 무선 통신 회로(223)는 획득된 데이터 신호를 수신 제어 회로(226)로 전달할 수 있다.

충전 회로(224)는, 전력 수신 회로(222)를 통해 전력 수신 코일(221)로부터 수신된 전력 신호(B)를 이용하여, 배터리(225)를 충전할 수 있다. 예컨대, 충전 회로(224)는, 수신 제어 회로(226)의 제어에 기반하여, CC(constant current) 및 CV(constant voltage) 충전을 지원할 수 있다. 예를 들어, 충전 모드가 CC 모드인 동안, 충전 회로(224)는 배터리(225)의 전압이 지정된 목표 전압 값까지 상승하도록 충전 회로(224)에서 배터리(225)로 출력되는 전력 신호의 전류를 프로세서(226)에 의해 설정된 충전 전류 값으로 일정하게 유지할 수 있다. 배터리(225)의 전압이 목표 전압 값에 도달함으로써 충전 모드가 CC 모드에서 CV 모드로 변환되면, 충전 회로(224)는 수신 제어 회로(226)의 제어에 따라 충전 회로(224)에서 출력되는 전력 신호의 전류를 단계적으로 낮춤으로써 배터리(225)의 전압이 목표 전압 값으로 유지되게 할 수 있다. CV 모드로 배터리(225) 충전 중에 배터리(225)로 입력되는 전력 신호의 전류가 지정된 충전 완료 전류 값(예: top off current value)까지 낮아지면, 충전 회로(224)는, 수신 제어 회로(226)의 제어에 기반하여, 배터리(225)로 전력 신호의 출력을 중단함으로써 배터리(225) 충전을 완료할 수 있다.

수신 제어 회로(예: 도 1의 프로세서(120))(226)는, 무선 통신 회로(223)를 통해 전력 송신 장치(201)와 데이터 통신할 수 있다. 수신 제어 회로(226)는, 데이터 통신에 기반하여, 전력 수신 코일(221)을 통해 전력 신호(B)을 수신하도록 전력 수신 회로(222)를 제어하고 수신된 전력 신호(B)를 이용하여 배터리(225)를 충전하도록 충전 회로(224)를 제어할 수 있다.

도 5를 참조하면, 전력 수신 장치(202)가 보호 커버에 씌워지게 되면 보호 커버의 두께 T(thickness)만큼 전력 송신 코일(213)과 전력 수신 코일(221) 간의 거리가 멀어질 수 있다. 거리가 멀어지면, 전력 송신 코일(213)과 전력 수신 코일(221)이 도시된 바와 같이 z축과 평행한 축(501)을 중심으로 나란히 정렬되더라도, 두 코일(213, 221) 간의 전기적인 결합이 약해지고 결과적으로 전력 수신 장치(202)에서 전력의 수신 효율이 낮아지고 충전 시간이 길어질 수 있다. 두 코일(213, 221) 간의 전기적인 결합이 이루어지지 않아 전력 수신 장치(202)에서 배터리(225)의 충전이 안될 수도 있다. 전력 중계 코일(231)을 포함하는 전력 중계 장치(203)가 보호 커버에 탑재될 수 있다. 전력 수신 장치(202)가 보호 커버에 씌워진 상태에서 전력 송신 장치(201)과 나란히 정렬될 경우, 전력 중계 코일(231)은 두 코일(213, 221) 사이에서 위치하고 두 코일(213, 221)과 나란히 정렬됨에 따라 두 코일(213, 221) 간의 전기적인 결합을 보상할 수 있다. 이에 따라 보호 커버를 전력 수신 장치(202)에서 벗기는 번거로움 없이도 배터리 충전이 효율적으로 수행될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전력 중계 장치(203)는 전력 중계 코일(231), 전력 수신 회로(232), 무선 통신 회로(233), 부하(234), 및 중계 제어 회로(235)를 포함할 수 있다.

전력 중계 코일(231)은 z축(도 5 참조)을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 여러 번 감긴 나선형(spiral) 타입의 코일일 수 있다. 전력 중계 코일(231)은 송수신 코일(213, 221)과 전기적인 결합을 통해 전력 신호를 전력 송신 코일(213)로부터 수신하고 수신된 전력 신호를 전력 수신 코일(221)로 송신할 수 있다. 전력 중계 코일(231)은 송수신 코일(213, 221)이 공진하는 주파수와 동일한 주파수에서 공진할 수 있다. 전력 중계 장치(203)는 전력 중계 코일(231)이 특정 주파수(예: WPC(wireless power consortium) 표준에 규정된 주파수)에서 공진하도록 하기 위한 공진 회로(236)를 더 포함할 수 있다.

전력 중계 장치(203)는, 전력 중계 코일(231)을 통해 전력 송신 장치(201)로부터 수신된 전력 신호의 에너지를 전력 수신 장치(203)로 전달할 수 있고, 전력 송수신 장치(201, 202)와 데이터 통신 및 전력 중계 장치(203)에 구비된 부하(234)를 구동하기 위해 전력 신호의 에너지 일부를 소비할 수 있다.

전력 수신 회로(222)는 전력 중계 코일(231)을 통해 전력 송신 장치(201)로부터 수신된 전력 신호(C)를 미리 정해진 특성을 갖도록 가공해서 무선 통신 회로(233), 부하(234), 및 중계 제어 회로(235)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 전력 수신 회로(222)의 정류기(240)는 전력 신호(C)의 전류 특성을 AC에서 DC로 변환할 수 있다. DC-DC 컨버터(250)는 정류 전압을 변환해서 무선 통신 회로(233), 부하(234), 및 중계 제어 회로(235)로 공급할 수 있다.

전력 중계 코일(231)은 전력 송수신 외에 데이터 통신을 위한 안테나로 이용될 수 있다. 무선 통신 회로(233)는 전력 수신 회로(232)로부터 수신된 전력을 이용하여 구동할 수 있다. 무선 통신 회로(233)는 전력 중계 코일(231)을 통해 전력 수신 장치(202)로부터 수신된 데이터 신호를 중계 제어 회로(235)로 전달할 수 있다. 무선 통신 회로(233)는 중계 제어 회로(235)로부터 수신된 데이터 신호를 전력 중계 코일(231)을 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(233)는 전력 중계 코일(231)에서 전력 수신 코일(221)로 전달되는 전력 신호를 복조해서 전력 수신 장치(202)가 외부로 송신한 데이터 신호(예: 제1 RPP, CS 100 Packet)를 획득하기 위한 복조 회로를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(233)는 전력 송신 코일(213)에서 전력 중계 코일(231)로 전달되는 전력 신호를 변조해서 중계 제어 회로(235)로부터 수신된 데이터 신호(예: 보상 RPP, 제2 RPP)를 전력 송신 장치(201)로 송신하기 위한 변조 회로를 포함할 수 있다.

중계 제어 회로(예: MCU(microcontroller unit)(235)는 메모리(미도시)와 함께 하나의 칩셋으로 구현될 수 있다. 중계 제어 회로(235)는 전력 수신 회로(222)로부터 수신된 전력을 이용하여 구동할 수 있다. 중계 제어 회로(235)는 제2 수신 전력 값(P_Division)을 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 수신 전력은 전력 수신 회로(240)에서 전력 가공을 위해 소비하는 전력 (a), 무선 통신 회로(233)에서 데이터 통신을 위해 소비하는 전력 (b), 중계 제어 회로(235)에서 전력 중계 장치(203)의 시스템 전반을 제어하기 위해 소비하는 전력 (c), 및/또는 전력 중계 장치(203)에서 손실되는 전력 (d)의 합일 수 있다. 제2 수신 전력은 부하(234) 작동 시 부하(234)에서 소비하는 전력 (e)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 중계 제어 회로(235)는 전력 (a) 내지 (e)의 적어도 일부의 합(예: (a), (b), 및 (d)의 합, 또는 부하(234) 작동 시 (a), (b), (c), 및 (e)의 합)을 나타내는 제2 수신 전력 값을 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다.

일 실시예에서, 중계 제어 회로(235)는, 부하(234)가 작동하는 경우, 전력 (e)를 나타내는 제2 수신 전력 값을 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 중계 제어 회로(235)는, 부하(234)가 작동하지 않는 경우, 수신 전력 ‘0’을 나타내는 제2 수신 전력 값을 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다.

중계 제어 회로(235)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)을 포함하는 제1 RPP를 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 수신 장치(202)로부터 주기적으로 수신할 수 있다. 중계 제어 회로(235)는 제1 RPP와 제2 수신 전력 값(P_Division)을 포함하는 보상 RPP를 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 주기적으로 송신할 수 있다. 중계 제어 회로(235)는 보상 RPP 대신, 제2 수신 전력 값(P_Division)을 포함하는 제2 RPP를 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 주기적으로 송신할 수도 있다.

중계 제어 회로(235)는 보상 RPP(또는 제2 RPP)를 제1 RPP와 시간적으로 분리되게 할 수 있다. 이에 따라 전력 송신 장치(201)는 RPP들을 구분할 수 있고 그 발송처를 식별할 수 있다. 중계 제어 회로(235)는 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 신호(600)로부터 제1 주기성을 갖는 제1RPP를 확인할 수 있다. 도 6을 참조하면, 제1 주기성은 전력 수신 장치(202)가 송신하는 제1 RPP(601)가 제1 기간(duration)(611) 동안 제1 시간 간격(time interval)(610)마다 주기적으로 전력 신호(600)에서 발생되는 것을 의미할 수 있다. 중계 제어 회로(235)는 제1 주기성과 시간적으로 분리된 제2주기성을 갖는 보상 RPP(또는 제2 RPP)(602)를 전력 신호(600)에 실어 전력 송신 장치(201)로 송신하도록 무선 통신 회로(233)를 제어할 수 있다. 제2 주기성은 보상 RPP(또는 제2 RPP)가 제2 기간(duration)(621)동안 제2 시간 간격(time interval)(620)마다 주기적으로 전력 신호(600)에서 발생되는 것을 의미할 수 있다.

중계 제어 회로(235)는, 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 신호에서 데이터 신호를 획득하고, 획득된 데이터 신호에 기반하여, 부하(234)의 구동을 제어할 수 있다. 부하(234)는 전력 수신 회로(232)로부터 수신된 전력을 이용하여 구동하는 전자 장치로서 예컨대, 디스플레이(예: 도 3의 LED 디스플레이(340) 또는 도 4의 LED 디스플레이(440)), 또는 쿨링 팬(cooling pan) 일 수 있다. 획득된 데이터 신호가 배터리의 만 충전(full charging)을 나타내는 CS 100 패킷인 경우, 중계 제어 회로(235)는 디스플레이의 표시 색상을 충전 중임을 나타내는 색상(예: 빨간색)에서 만 충전을 나타내는 색상(예: 초록색)으로 변경할 수 있다. 획득된 데이터 신호가 전력 송신 장치(201) 또는 전력 수신 장치(202)가 내부 온도 상승 중임을 나타내는 또는 발열 제어 동작이 필요함을 나타내는 패킷인 경우, 중계 제어 회로(235)는 쿨링 팬을 구동할 수 있다.

도 7은, 일 실시예에 따른, 중계 제어 회로(235)의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 중계 제어 회로(235)는 전력 수신 회로(240)로부터 수신된 전력을 이용하여 구동할 수 있다.

동작 710에서 중계 제어 회로(235)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)을 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 수신 장치(202)로부터 수신할 수 있다. 예컨대, 제1 수신 전력 값(P_Rx)은 지정된 패킷(예: 제1 RPP)에 포함되어 전력 수신 장치(202)에서 전력 송신 장치(201)로 전달될 수 있다. 중계 제어 회로(235)는 제1 RPP를 무선 통신 회로(233)를 통해 획득할 수 있다.

동작 720에서 중계 제어 회로(235)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)이 수신된 시점으로부터 지정된 시간(예: 10ms)이 경과된 후에 제2 수신 전력 값(P_Division)을 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 중계 제어 회로(235)는 제1 RPP와 제2 수신 전력 값(P_Division)을 포함하는 보상 RPP를 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 다른 실시예에서, 중계 제어 회로(235)는 제2 수신 전력 값(P_Division)을 포함하는 제2 RPP를 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다.

도 8은, 일 실시예에 따른, 중계 제어 회로(235)의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 중계 제어 회로(235)는 전력 수신 회로(240)로부터 수신된 전력을 이용하여 구동할 수 있다. 부하(234)는 디스플레이를 포함할 수 있다.

동작 810에서 중계 제어 회로(235)는 전력 수신 장치(202)의 배터리(225)가 충전 중(또는, 충전이 시작될 것)임을 나타내는 제1 데이터 신호(예: CEP, RPP, 설정 정보, 또는 식별 정보)를 무선 통신 회로(233)로부터 수신할 수 있다.

동작 820에서 중계 제어 회로(235)는, 제1 데이터 신호의 수신에 반응하여, 충전 중임을 사용자가 알 수 있도록 하기 위한 제1 정보를 제공하도록 전력 중계 장치(203)의 디스플레이를 제어할 수 있다. 일례로, 중계 제어 회로(235)는 제1 정보(예: “충전 중”)를 계속해서 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다. 다른 예로, 중계 제어 회로(235)는, 제1 데이터 신호가 수신된 시점으로부터 지정된 시간이 경과되면, 제1 정보의 표시를 중단하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.

동작 830에서 중계 제어 회로(235)는, 배터리(225)가 만 충전되었음을 나타내는 제2 데이터 신호(예: CS 100 packet)를 무선 통신 회로(233)로부터 수신할 수 있다.

동작 840에서 중계 제어 회로(235)는, 제2 데이터 신호의 수신에 반응하여, 만 충전되었음을 사용자가 알 수 있도록 하기 위한 제2 정보를 제공하도록 전력 중계 장치(203)의 디스플레이를 제어할 수 있다. 일례로, 중계 제어 회로(235)는 제2 정보(예: “충전 완료”)를 계속해서 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다. 다른 예로, 중계 제어 회로(235)는, 제2 데이터 신호가 수신된 시점으로부터 지정된 시간이 경과되면, 제2 정보의 표시를 중단하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.

도 9는, 일 실시예에 따른, 중계 제어 회로(235)의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 중계 제어 회로(235)는 전력 수신 회로(240)로부터 수신된 전력을 이용하여 구동할 수 있다.

동작 910에서 중계 제어 회로(235)는 대기 모드로 동작할 수 있다. 대기 모드인 동안, 중계 제어 회로(235)는 부하(234) 및/또는 무선 통신 회로(233)를 비활성화하고 정류 전압(rectified voltage; V_Rect)(예: 정류기(240)에서 컨버터(250)로 입력되는 전력 신호의 전압)을 실시간 모니터링할 수 있다. 여기서, ‘모드’는 중계 제어 회로(235)가 동작하는 방식을 정의하기 위해 사용된 용어로서 예컨대, ‘상태’ 등으로 바꾸어 지칭될 수도 있다.

동작 920에서 중계 제어 회로(235)는, 모니터링되는 정류 전압에 기반하여, 중계 제어 회로(235)의 동작 모드를 대기 모드에서 통신 모드(또는, 제어 모드, 활성화 모드)로 전환할지 여부를 판단할 수 있다.

정류 전압이 제1 전압 값(예: 5V) 이상이면, 동작 930에서 중계 제어 회로(235)는 통신 모드로 동작할 수 있다. 통신 모드로 전환되면, 중계 제어 회로(235)는, 정류 전압을 계속 모니터링하는 한편, 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 간에 어떤 데이터가 오고 가는지를 확인하기 위해 무선 통신 회로(233)를 활성화할 수 있다. 통신 모드인 동안 무선 통신 회로(233)를 통해 제1 RPP(제1 수신 전력 값(P_Rx)이 포함)가 확인될 경우, 중계 제어 회로(235)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)이 확인된 시점으로부터 지정된 시간(예: 10ms)이 경과된 후에 제2 수신 전력 값(P_Division)을 무선 통신 회로(233)를 통해 전력 송신 장치(201)로 송신할 수 있다. 통신 모드인 동안 무선 통신 회로(233)를 통해 제1 데이터 신호가 확인될 경우, 중계 제어 회로(235)는 제1 정보를 제공하도록 전력 중계 장치(203)의 디스플레이를 제어할 수 있다. 통신 모드인 동안 무선 통신 회로(233)를 통해 제2 데이터 신호가 확인될 경우, 중계 제어 회로(235)는 제2 정보를 제공하도록 전력 중계 장치(203)의 디스플레이를 제어할 수 있다.

동작 940에서 중계 제어 회로(235)는, 모니터링되는 정류 전압에 기반하여, 중계 제어 회로(235)의 동작 모드를 통신 모드에서 대기 모드로 전환할지 여부를 판단할 수 있다. 정류 전압이 제2 전압 값(예: 3V) 이하가 되면, 중계 제어 회로(235)는 대기 모드로 전환할 수 있다.

도 10은, 일 실시예에 따른, 송신 제어 회로(215)의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10의 동작들은 전력 송신 장치(201)에서 전력 수신 장치(202)로 전력을 공급하는 중에 수행될 수 있다.

동작 1010에서 송신 제어 회로(215)는 제1 수신 전력 값(P_Rx)과 제2 수신 전력 값(P_Division)을 무선 통신 회로(214)로부터 확인하고 공급 전력 값(P_Tx)을 전력 송신 회로(212)로부터 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 송신 제어 회로(215)는 무선 통신 회로(214)로부터 제1 RPP와 보상 RPP를 순차적으로 수신할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 제1 RPP보다 늦게 수신된 보상 RPP에서 제1 수신 전력 값(P_Rx)과 제2 수신 전력 값(P_Division)을 확인할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 송신 제어 회로(215)는 무선 통신 회로(214)로부터 제1 RPP와 제2 RPP를 순차적으로 수신할 수 있다. 송신 제어 회로(215)는 제1 RPP에서 제1 수신 전력 값(P_Rx)을 확인하고 제2 RPP에서 제2 수신 전력 값(P_Division)을 확인할 수 있다.

동작 1020에서 송신 제어 회로(215)는 전력 값(P_Tx, P_Rx, P_Division)에 기반하여 전력 송신 장치(201)와 전력 수신 장치(202) 사이에 전력 중계 장치(203) 외에 금속 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 두 전력 값의 차이(P_Tx - P_Rx)인 손실 값(P_Loss)과 제2 수신 전력 값(P_Division)의 합산 값(P_Loss + P_Division)이 지정된 임계 값 이상인 경우, 송신 제어 회로(215)는 전력 중계 장치(203) 외에 금속 이물질이 두 장치(201, 202) 사이에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

동작 1030에서 송신 제어 회로(215)는 전력 중계 장치(203) 외에 금속 이물질이 두 장치(201, 202) 사이에 존재하는 것으로 판단한 경우, 전력 신호의 송신을 중단하도록 전력 송신 회로(212)를 제어할 수 있다.

다양한 실시예에서 전력 중계 장치(예: 도 2의 전력 중계 장치(203))는, 휴대용 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 탑재되고, 코일; 상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하는 전력 수신 회로; 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 코일을 이용하여 상기 전력 송신 장치 및 상기 전력 수신 장치와 통신하는 무선 통신 회로; 및 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 전력 수신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 중계 제어 회로(예: 도 2의 중계 제어 회로(235))를 포함할 수 있다. 상기 중계 제어 회로는, 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로로부터 수신하고, 상기 제1 수신 전력 값이 수신된 것에 기반하여, 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로를 이용하여 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성될 수 있다.

상기 전력 중계 장치는 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하는 부하(예: 도 2의 부하(234))를 더 포함하되, 상기 중계 제어 회로는 상기 부하에서 소비하는 전력을 나타내는 값을 상기 제2 수신 전력 값에 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 부하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 중계 제어 회로는, 상기 무선 통신 회로를 통해 확인된 데이터 신호에 기반하여, 상기 디스플레이를 제어하도록 구성될 수 있다. 상기 중계 제어 회로는, 상기 전력 수신 장치의 배터리가 충전되고 있음을 나타내는 제1 데이터 신호를 상기 무선 통신 회로로부터 확인하고, 상기 제1 데이터 신호에 대응하는 제1 정보를 상기 디스플레이에 표시하고, 상기 배터리가 만 충전되었음을 나타내는 제2 데이터 신호를 상기 무선 통신 회로로부터 확인하고, 상기 제2 데이터 신호에 대응하는 제2 정보를 상기 디스플레이에 표시하도록 구성될 수 있다.

상기 중계 제어 회로는, 상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)를 상기 무선 통신 회로로부터 수신하고, 상기 제1 RPP와 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 보상 RPP를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성될 수 있다.

상기 중계 제어 회로는, 상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)가 상기 무선 통신 회로로부터 수신된 경우, 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 제2 RPP를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예에서 전력 송신 장치(예: 도 2의 전력 송신 장치(201))는, 코일; 전력 신호를 지정된 주파수를 갖는 전력 신호로 변환하여 상기 코일로 출력하는 전력 송신 회로; 상기 코일을 이용하여 전력 수신 장치 및 전력 중계 장치와 통신하는 무선 통신 회로; 및 상기 전력 송신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 송신 제어 회로(예: 도 2의 송신 제어 회로(215))를 포함할 수 있다. 상기 송신 제어 회로는, 상기 전력 송신 장치가 상기 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 상기 전력 송신 회로부터 확인하고, 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로로부터 확인하고, 상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하고, 상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하도록 구성될 수 있다.

상기 송신 제어 회로는, 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 보상 RPP를 수신하고, 상기 제1 RPP보다 늦게 수신된 상기 보상 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하도록 구성될 수 있다.

상기 송신 제어 회로는, 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 제2 RPP를 수신하고, 상기 제1 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값을 확인하고, 상기 제2 RPP에서 상기 제2 수신 전력 값을 확인하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예에서, 전력 중계 장치는 휴대용 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 탑재되고 코일을 포함하고 상기코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 전력 중계 장치를 동작하는 방법은, 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값을 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작(예: 동작 710); 및 상기 제1 수신 전력 값이 수신된 것에 기반하여, 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하는 동작(예: 동작 720)을 포함할 수 있다.

상기 전력 중계 장치에 디스플레이가 포함되되, 상기 방법은 상기 무선 통신 회로를 통해 확인된 데이터 신호에 기반하여, 상기 디스플레이를 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이를 제어하는 동작은, 상기 전력 수신 장치의 배터리가 충전되고 있음을 나타내는 제1 데이터 신호를 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작; 상기 제1 데이터 신호에 대응하는 제1 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 동작; 상기 배터리가 만 충전되었음을 나타내는 제2 데이터 신호를 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작; 및 상기 제2 데이터 신호에 대응하는 제2 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 수신 동작은 상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)를 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작을 포함하고, 상기 송신 동작은 상기 제1 RPP와 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 보상 RPP를 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 송신 동작은, 상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)가 상기 무선 통신 회로로부터 수신된 경우, 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 제2 RPP를 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하는 동작을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 전력 신호를 전력 수신 장치로 코일을 통해 무선으로 전송하는 전력 송신 장치를 동작하는 방법은, 상기 전력 송신 장치가 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 확인하는 동작(예: 동작 1010); 상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 전력 송신 장치의 무선 통신 회로를 통해 확인하는 동작(예: 동작 1010); 상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하는 동작(예: 동작 1020); 및 상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하는 동작(예: 동작 1030)을 포함할 수 있다.

상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작은, 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 보상 RPP를 수신하는 동작; 및 상기 제1 RPP보다 늦게 수신된 상기 보상 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작을 포함할 수 있다.

상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작은, 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 제2 RPP를 수신하는 동작; 상기 제1 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값을 확인하는 동작; 및 상기 제2 RPP에서 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작을 포함할 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전력 중계 장치에 있어서,
휴대용 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 탑재되고,
코일;
상기 코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 정류하는 전력 수신 회로;
상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 코일을 이용하여 상기 전력 송신 장치 및 상기 전력 수신 장치와 통신하는 무선 통신 회로; 및
상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하고, 상기 전력 수신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 중계 제어 회로를 포함하고,
상기 중계 제어 회로는,
상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로로부터 수신하고,
상기 제1 수신 전력 값이 수신된 것에 기반하여, 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로를 이용하여 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성된 전력 중계 장치.
제1 항에 있어서, 상기 전력 수신 회로로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하는 부하를 더 포함하되, 상기 중계 제어 회로는,
상기 부하에서 소비하는 전력을 나타내는 값을 상기 제2 수신 전력 값에 포함하도록 구성된 전력 중계 장치.
제2 항에 있어서, 상기 부하는 디스플레이를 포함하는 전력 중계 장치.
제3 항에 있어서, 상기 중계 제어 회로는,
상기 무선 통신 회로를 통해 확인된 데이터 신호에 기반하여, 상기 디스플레이를 제어하도록 구성된 전력 중계 장치.
제4 항에 있어서, 상기 중계 제어 회로는,
상기 전력 수신 장치의 배터리가 충전되고 있음을 나타내는 제1 데이터 신호를 상기 무선 통신 회로로부터 확인하고,
상기 제1 데이터 신호에 대응하는 제1 정보를 상기 디스플레이에 표시하고,
상기 배터리가 만 충전되었음을 나타내는 제2 데이터 신호를 상기 무선 통신 회로로부터 확인하고,
상기 제2 데이터 신호에 대응하는 제2 정보를 상기 디스플레이에 표시하도록 구성된 전력 중계 장치.
제1 항에 있어서, 상기 중계 제어 회로는,
상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)를 상기 무선 통신 회로로부터 수신하고,
상기 제1 RPP와 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 보상 RPP를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성된 전력 중계 장치.
제1 항에 있어서, 상기 중계 제어 회로는,
상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)가 상기 무선 통신 회로로부터 수신된 경우, 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 제2 RPP를 상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하도록 구성된 전력 중계 장치.
전력 송신 장치에 있어서,
코일;
전력 신호를 지정된 주파수를 갖는 전력 신호로 변환하여 상기 코일로 출력하는 전력 송신 회로;
상기 코일을 이용하여 전력 수신 장치 및 전력 중계 장치와 통신하는 무선 통신 회로; 및
상기 전력 송신 회로 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 송신 제어 회로를 포함하고,
상기 송신 제어 회로는,
상기 전력 송신 장치가 상기 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 상기 전력 송신 회로부터 확인하고,
상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 무선 통신 회로로부터 확인하고,
상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하고,
상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하도록 상기 전력 송신 회로를 제어하도록 구성된 전력 송신 장치.
제8 항에 있어서, 상기 송신 제어 회로는,
상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 보상 RPP를 수신하고,
상기 제1 RPP보다 늦게 수신된 상기 보상 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하도록 구성된 전력 송신 장치.
제8항에 있어서, 상기 송신 제어 회로는,
상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 제2 RPP를 수신하고,
상기 제1 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값을 확인하고,
상기 제2 RPP에서 상기 제2 수신 전력 값을 확인하도록 구성된 전력 송신 장치.
휴대용 전력 수신 장치를 감싸는 커버에 탑재되고 코일을 포함하고 상기코일을 통해 전력 송신 장치로부터 수신된 전력 신호를 이용하여 구동하는 전력 중계 장치를 동작하는 방법에 있어서,
상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값을 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작; 및
상기 제1 수신 전력 값이 수신된 것에 기반하여, 상기 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하는 동작을 포함하는 방법.
제11 항에 있어서, 상기 전력 중계 장치에 디스플레이가 포함되되,
상기 무선 통신 회로를 통해 확인된 데이터 신호에 기반하여, 상기 디스플레이를 제어하는 동작을 더 포함하는 방법.
제12 항에 있어서, 상기 디스플레이를 제어하는 동작은,
상기 전력 수신 장치의 배터리가 충전되고 있음을 나타내는 제1 데이터 신호를 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작;
상기 제1 데이터 신호에 대응하는 제1 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 동작;
상기 배터리가 만 충전되었음을 나타내는 제2 데이터 신호를 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작; 및
상기 제2 데이터 신호에 대응하는 제2 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 동작을 포함하는 방법.
제11 항에 있어서,
상기 수신 동작은 상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)를 상기 코일을 통해 상기 전력 수신 장치로부터 수신하는 동작을 포함하고,
상기 송신 동작은 상기 제1 RPP와 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 보상 RPP를 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하는 동작을 포함하는 방법.
제11 항에 있어서,
상기 송신 동작은, 상기 제1 전력 소비 값을 포함하는 제1 RPP(received power packet)가 상기 무선 통신 회로로부터 수신된 경우, 상기 제2 수신 전력 값을 포함하는 제2 RPP를 상기 코일을 통해 상기 전력 송신 장치로 송신하는 동작을 포함하는 방법.
전력 신호를 전력 수신 장치로 코일을 통해 무선으로 전송하는 전력 송신 장치를 동작하는 방법에 있어서,
상기 전력 송신 장치가 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 확인하는 동작;
상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 전력 송신 장치의 무선 통신 회로를 통해 확인하는 동작;
상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하는 동작; 및
상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하는 동작을 포함하는 방법.
제16 항에 있어서, 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작은,
상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 보상 RPP를 수신하는 동작; 및
상기 제1 RPP보다 늦게 수신된 상기 보상 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작을 포함하는 방법.
제16 항에 있어서, 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작은,
상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 제2 RPP를 수신하는 동작;
상기 제1 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값을 확인하는 동작; 및
상기 제2 RPP에서 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작을 포함하는 방법.
전력 신호를 전력 수신 장치로 코일을 통해 무선으로 전송하는 전력 송신 장치의 프로세서로 판독 가능한 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 기록 매체에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가:
상기 전력 송신 장치가 상기 전력 수신 장치로 공급하는 전력을 나타내는 공급 전력 값을 확인하는 동작;
상기 전력 수신 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제1 수신 전력 값과 전력 중계 장치가 소비하는 전력을 나타내는 제2 수신 전력 값을 상기 전력 송신 장치의 무선 통신 회로를 통해 확인하는 동작;
상기 공급 전력 값, 상기 제1 수신 전력 값, 및 상기 제2 수신 전력 값에 기반하여, 상기 전력 중계 장치 외 금속 이물질이 상기 전력 송신 장치와 상기 전력 수신 장치 사이에 존재하는 것으로 판단하는 동작; 및
상기 판단에 따라 상기 전력 신호의 출력을 중단하는 동작을 수행하도록 하는 기록 매체.
제19 항에 있어서, 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작은,
상기 무선 통신 회로를 통해 상기 전력 수신 장치로부터 제1 RPP를 수신하고 이어서 상기 전력 중계 장치로부터 보상 RPP를 수신하는 동작; 및
상기 제1 RPP보다 늦게 수신된 상기 보상 RPP에서 상기 제1 수신 전력 값과 상기 제2 수신 전력 값을 확인하는 동작을 포함하는 기록 매체.