KR20230114673A - 무선 전력 송신 장치의 이물질 검출 방법 - Google Patents

무선 전력 송신 장치의 이물질 검출 방법 Download PDF

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Abstract

실시예들에 따라서, 무선 전력 송신 장치는, 컨버터, 컨버터와 연결되는 인버터, 인버터와 연결되는 코일 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 코일을 통해 제 1 주파수의 제 1 전력이 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 1 전류를 기준치와 비교하고, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어할 수 있다. 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 이물질이 존재하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.

Description

무선 전력 송신 장치의 이물질 검출 방법{FOREIGN OBJECT DETECTION METHOD OF WIRELESS POWER TRANSMITTER}
본 발명의 실시 예들은, 무선 전력 송신 장치의 이물질 검출 방법에 관한 것이다.
자기 유도 방식을 이용한 무선 전력 전송 기술은 코일에 유기되는 전자기장을 이용하여 전력을 전달하는 방식으로서, 무선 전력 송신 장치는 송신 코일에 전류를 인가하여 전자기장을 발생시키고, 발생된 전자기장에 의해 무선 전력 수신 장치의 수신 코일에서 유도 기전력이 형성됨으로써, 무선으로 전력이 송신될 수 있다.
무선 전력 수신 장치는, 무선 전력 송신 장치로부터 무선으로 전력을 수신하면서, 인-밴드 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치는, 인-밴드 통신을 수행함으로써 무선 전력 송신 장치에 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 수신 장치는, ASK(amplitude shift keying) 변조(modulation) 방식에 기반하여 인-밴드 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치의 공진 회로에는 추가적인 적어도 하나의 소자가 스위치를 통하여 선택적으로 연결될 수 있고, 무선 전력 수신 장치는 스위치의 온/오프 상태를 제어함으로써 변조를 수행할 수 있다. 무선 전력 수신 장치에서의 변조에 따라서, 무선 전력 송신 장치의 송신 코일에 인가되는 전류 및/또는 전압의 진폭이 변경될 수 있다. 무선 전력 송신 장치는, 송신 코일에 인가되는 전류 및/또는 전압의 진폭에 대한 정보를 복조(demodulation) 및/또는 디코딩(decoding)함으로써, 무선 전력 수신 장치가 제공하는 정보를 확인할 수 있다.
무선 전력 전송 장치 상에 이물질이 존재하는 경우에 있어서, 이물질로 인하여 무선 전력 전송 장치에 의한 무선 전력 전송 효율이 감소하거나 무선 전력 전송 장치가 손상될 수 있다.
따라서, 무선 전력 전송 장치 상에 존재하는 오브젝트를 감지하고, 해당 오브젝트가 전력 전송 대상인지 여부를 판단하는 기술이 요구되고 있다.
실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 이물질 검출 방법은, 외부 물체의 검출을 위한 전력(예: 핑 신호)을 송신하고, 외부로부터 패킷을 수신하는지 여부에 기반하여, 이물질을 검출할 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치는, DC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정된 컨버터, 상기 컨버터와 연결되고, AC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정된 인버터, 상기 인버터와 연결되는 코일 및 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 코일을 통해 제 1 주파수의 제 1 전력이 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 1 전류를 기준치와 비교하고, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 2 전류를 상기 기준치와 비교하고, 상기 제 2 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 이물질이 존재하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치의 동작 방법은, 상기 무선 전력 송신 장치의 코일을 통해 제 1 주파수의 제 1 전력이 송신되도록 상기 무선 전력 송신 장치의 인버터를 제어하는 동작, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 무선 전력 송신 장치의 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 1 전류를 기준치와 비교하는 동작, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 2 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작, 상기 제 2 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작 및 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 이물질 검출 방법은, 외부 물체의 검출을 위한 전력(예: 핑 신호)을 송신하고, 외부로부터 패킷을 수신하는지 여부에 기반하여, 이물질을 검출할 수 있다.
이에 따라, 무선 전력 전송 효율이 감소되는 것을 방지하고, 무선 전력 전송 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 블록도이다.
도 5는, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치를 설명하는 도면이다.
도 6은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 8은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 9는, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 10은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 1은 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치의 블록도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(101)는 무선 전력 수신 장치(103)에 무선으로 전력(106)을 송신할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(101)는, 무선 전력 수신 장치(103)로부터 정보(107)를 제공받을 수 있다. 하나의 예에서, 무선 전력 송신 장치(101)는, 유도 방식에 따라 전력(106)을 송신할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)가 유도 방식에 의한 경우에, 무선 전력 송신 장치(101)는, 예를 들어 전력 소스, 직류-직류 변환 회로(예를 들어, DC/DC 컨버터), 직류-교류 변환 회로(예를 들어, 인버터), 증폭 회로, 임피던스 매칭 회로, 적어도 하나의 커패시터, 적어도 하나의 코일, 또는 통신 변조 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 커패시터는 적어도 하나의 코일과 함께 공진 회로를 구성할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, WPC(wireless power consortium)의 Qi 표준에서 정의된 방식의 적어도 일부를 구현할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, 유도 방식에 따라 전류가 흐르면 유도 자기장을 생성할 수 있는 코일을 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)가 유도 자기장을 생성하는 과정을, 무선 전력 송신 장치(101)가 전력(106)을 무선으로 송신한다고 표현할 수 있다. 아울러, 무선 전력 수신 장치(103)의 코일에서는, 공진 방식 또는 유도 방식에 따라 주변에 생성된 자기장에 의하여 유도 기전력(또는, 전류, 전압, 및/또는 전력)이 생성될 수 있다. 코일을 통하여 유도 기전력이 발생되는 과정을, 무선 전력 수신 장치(103)가 전력(106)을 무선으로 수신한다고 표현할 수 있다.
실시예에 의한 무선 전력 송신 장치(101)는, 무선 전력 수신 장치(103)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(101)는, 인-밴드 방식에 따라 무선 전력 수신 장치(103)와 통신을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, 송신하고자 하는 데이터를 예를 들어 FSK(frequency shift keying) 변조 방식에 따라 변조(modulation)를 수행할 수 있으며, 무선 전력 수신 장치(103)는 ASK(amplitude shift keying) 변조 방식에 따라 변조를 수행함으로써, 정보(107)를 제공할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(101)는, 송신 코일에 인가되는 전류 및/또는 전압의 진폭에 기반하여, 무선 전력 수신 장치(103)에서 제공하는 정보(107)를 확인할 수 있다. 도 1에서는, 무선 전력 수신 장치(103)가 정보(107)를 무선 전력 송신 장치(101)로 직접 송신하는 것과 같이 도시되어 있지만, 이는 용이한 이해를 위한 것일 뿐, 무선 전력 수신 장치(103)는, 내부의 적어도 하나의 스위치의 온/오프만을 제어함을 당업자는 이해할 것이다. ASK 변조 방식 및/또는 FSK 변조 방식에 기반하여 변조를 수행하는 동작은, 인-밴드 통신 방식에 따라 데이터(또는, 패킷)를 송신하는 동작으로 이해될 수 있으며, ASK 복조 방식 및/또는 FSK 복조 방식에 기반하여 복조를 수행하는 동작은, 인-밴드 통신 방식에 따라 데이터(또는, 패킷)를 수신하는 동작으로 이해될 수 있다.
본 문서에서, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)에 포함된 다양한 하드웨어, 예를 들어 컨트롤러(예를 들어, MCU(micro controlling unit), FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 마이크로프로세서, 또는 AP(application processor))와 같은 컨트롤러가 특정 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)가 특정 동작을 수행하는 것은, 컨트롤러가 다른 하드웨어로 하여금 특정 동작을 수행하도록 제어하는 것을 의미할 수도 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)가 특정 동작을 수행하는 것은, 무선 전력 송신 장치(101) 또는 무선 전력 수신 장치(103)의 저장 회로(예: 메모리)에 저장되었던 특정 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 인스트럭션이 실행됨에 따라, 컨트롤러 또는 다른 하드웨어가 특정 동작을 수행하도록 야기하는 것을 의미할 수도 있다.
도 2는, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 무선 전력 송신 장치(210)는, 도 1의 무선 전력 송신 장치(101)일 수 있다. 도 2의 무선 전력 수신 장치(220)는, 도 1의 무선 전력 수신 장치(103)일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(210)는, 무선 전력 수신 장치(220)로 무선 전력(212)을 송신할 수 있다.
도 2의 전자 장치(230)는, 무선 전력 송신 장치(예: 도 1의 무선 전력 송신 장치(101))로 동작할 수도 있고, 무선 전력 수신 장치(예: 도 1의 무선 전력 수신 장치(103))로 동작할 수도 있는 장치일 수 있다.
실시예에 따라, 전자 장치(230)는, 무선 전력 수신 장치로서, 무선 전력 송신 장치(210)로부터 무선 전력(213)을 수신할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 수신 장치(103)에 대한 설명은, 전자 장치(230)에 적용될 수 있다.
실시예에 따라, 전자 장치(230)는, 무선 전력 송신 장치로서, 무선 전력 수신 장치(220)로 무선 전력(232)을 송신할 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신 장치(101)에 대한 설명은, 전자 장치(230)에 적용될 수 있다.
전자 장치(230)에 포함된 코일은, 전자 장치(230)가 무선 전력 수신 장치로 동작함에 따라 수신 코일로 이용될 수도 있고, 전자 장치(230)가 무선 전력 송신 장치로 동작함에 따라 송신 코일로 이용될 수도 있다.
전자 장치(230)에 포함된 교류-직류 변환 회로(예: 인버터 또는 정류기)는, 전자 장치(230)가 무선 전력 수신 장치로 동작함에 따라 정류기로 이용될 수도 있고, 전자 장치(230)가 무선 전력 송신 장치로 동작함에 따라 인버터로 이용될 수도 있다.
전자 장치(230)에 포함된 직류-직류 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)는, 전자 장치(230)가 무선 전력 수신 장치로 동작함에 따라 수신용 컨버터로 이용될 수도 있고, 전자 장치(230)가 무선 전력 송신 장치로 동작함에 따라 송신용 컨버터로 이용될 수도 있다.
전자 장치(230)에 포함된 다른 구성 또한, 전자 장치(230)가 무선 전력 수신 장치로 동작함에 따라 수신용으로 동작할 수 있고, 전자 장치(230)가 무선 전력 송신 장치로 동작함에 따라 송신용으로 동작할 수 있다.
실시예에 따라, 전자 장치(230)는, 도 3의 전자 장치(301)일 수 있다.
도 3은, 실시예들에 따른, 네트워크 환경(300) 내의 전자 장치(301)의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 네트워크 환경(300)에서 전자 장치(301)는 제 1 네트워크(398)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(302)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(399)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(304) 또는 서버(308)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 서버(308)를 통하여 전자 장치(304)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(301)는 프로세서(320), 메모리(330), 입력 모듈(350), 음향 출력 모듈(355), 디스플레이 모듈(360), 오디오 모듈(370), 센서 모듈(376), 인터페이스(377), 연결 단자(378), 햅틱 모듈(379), 카메라 모듈(380), 전력 관리 모듈(388), 배터리(389), 통신 모듈(390), 가입자 식별 모듈(396), 또는 안테나 모듈(397)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(301)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(378))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(376), 카메라 모듈(380), 또는 안테나 모듈(397))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(360))로 통합될 수 있다.
프로세서(320)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(340))를 실행하여 프로세서(320)에 연결된 전자 장치(301)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(320)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(376) 또는 통신 모듈(390))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(332)에 저장하고, 휘발성 메모리(332)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(334)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(320)는 메인 프로세서(321)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(323)(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(301)가 메인 프로세서(321) 및 보조 프로세서(323)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(323)는 메인 프로세서(321)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(323)는 메인 프로세서(321)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(323)는, 예를 들면, 메인 프로세서(321)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(321)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(321)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(321)와 함께, 전자 장치(301)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(360), 센서 모듈(376), 또는 통신 모듈(390))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(323)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(380) 또는 통신 모듈(390))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(323)(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, 인공지능이 수행되는 전자 장치(301) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(308))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(330)는, 전자 장치(301)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(320) 또는 센서 모듈(376))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(340)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(330)는, 휘발성 메모리(332) 또는 비휘발성 메모리(334)를 포함할 수 있다.
프로그램(340)은 메모리(330)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(342), 미들 웨어(344) 또는 어플리케이션(346)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(350)은, 전자 장치(301)의 구성요소(예: 프로세서(320))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(301)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(350)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(355)은 음향 신호를 전자 장치(301)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(355)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. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(360)은 전자 장치(301)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(360)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(360)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(370)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(370)은, 입력 모듈(350)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(355), 또는 전자 장치(301)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(302))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(376)은 전자 장치(301)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. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(376)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(377)는 전자 장치(301)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(302))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(377)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(378)는, 그를 통해서 전자 장치(301)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(302))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(378)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(379)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(379)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(380)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(380)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(388)은 전자 장치(301)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(389)는 전자 장치(301)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(389)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(390)은 전자 장치(301)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(302), 전자 장치(304), 또는 서버(308)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(390)은 프로세서(320)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(390)은 무선 통신 모듈(392)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(394)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(398)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(399)(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(304)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(392)은 가입자 식별 모듈(396)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(398) 또는 제 2 네트워크(399)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(301)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(392)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(392)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(392)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(392)은 전자 장치(301), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(304)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(399))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(392)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(397)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(397)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(397)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(398) 또는 제 2 네트워크(399)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(390)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(390)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(397)의 일부로 형성될 수 있다.
실시예에 따르면, 안테나 모듈(397)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 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 제 2 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.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(399)에 연결된 서버(308)를 통해서 전자 장치(301)와 외부의 전자 장치(304)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(302, 또는 304) 각각은 전자 장치(301)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(301)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(302, 304, 또는 308) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(301)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(301)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(301)로 전달할 수 있다. 전자 장치(301)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(301)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(304)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(308)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(304) 또는 서버(308)는 제 2 네트워크(399) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(301)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.
도 4는, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 블록도이다. 도 4는, 도 5를 참조하여 설명될 수 있다. 도 5는, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치를 설명하는 도면이다.
실시예에 따라, 도 4의 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치로만 동작하는 장치(예: 도 1의 무선 전력 송신 장치(101) 또는 도 2의 무선 전력 송신 장치(210))일 수도 있고, 무선 전력 송신 장치 또는 무선 전력 수신 장치로 모두 동작할 수 있는 장치(예: 도 2의 전자 장치(230) 또는 도 3의 전자 장치(301))일 수도 있다.
도 4 내지 도 10의 실시예는, 무선 전력 송신 장치(400)가, 도 2의 무선 전력 송신 장치(210)와 같이 무선 전력 송신 장치로만 동작하는 경우, 또는, 도 2의 전자 장치(230)와 같이 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치로 동작할 수 있는 장치가 무선 전력 송신 장치로 동작하는 경우를 설명할 수 있다.
이하에서는, 무선 전력 송신 장치(400)가 무선 전력 송신 장치(210)인지, 전자 장치(230)인지 구분 없이 설명하도록 한다. 무선 전력 송신 장치(400)에 대한 설명은, 준용될 수 있는 범위 내에서, 무선 전력 송신 장치(210) 및 전자 장치(230)에 모두 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(410), 인버터(420), 컨버터(430), 및 컨트롤러(450)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(510), 인버터(520), 컨버터(530), PMIC(power management integrated circuit)(540)(예: interface PMIC), 차저 회로(560), 및 배터리(570)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 도 4의 코일(410)은, 도 5의 코일(510)일 수 있다. 도 4의 인버터(420)는, 도 5의 인버터(520)일 수 있다. 도 4의 컨버터(430)는, 도 5의 컨버터(530)일 수 있다. 도 4의 컨트롤러(450)는, MCU(micro controlling unit), FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 마이크로프로세서, 또는 AP(application processor)일 수 있다.
컨버터(430)는 직류-직류 변환 회로일 수 있다. 예를 들어, 컨버터(430)는, DC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 실시예에 따라서, 컨버터(430)는, 송신용 컨버터로 동작할 수 있다. 송신용 컨버터는, 무선 전력 송신 장치(400)가 무선 전력을 송신하는 경우, 무선 전력의 송신과 관련된 동작에 이용되는 컨버터일 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)의 전력 소스에 의하여 제공되는 전력은 컨버터(430)로 제공될 수 있다. 전력 소스는, 외부 TA(travel adapter)와 연결되기 위한 인터페이스, 무선 전력 송신 장치(400)의 배터리(570), 차저(charger)(예: 차저 회로(560)), 또는 PMIC(power management integrated circuit)(예: PMIC(540)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력 소스는, 예를 들어 직류 전력을 컨버터(430)로 제공할 수 있으나, 제공하는 전력의 형태에는 제한이 없다. 컨버터(430)는, 제공받은 전력의 전압을 변환하여 인버터(420)로 제공할 수 있다. 컨버터(430)는, 입력받은 직류 전력의 전압을 변경하여, 변경된 전압(또는, 구동 전압)을 가지는 직류 전력을 인버터(420)로 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 컨버터(430)는 LDO(low drop-output) 컨버팅을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, PMIC(540) 또는 차저 회로(560)의 적어도 일부는, 벅 컨버팅 및/또는 부스트 컨버팅을 수행할 수 있으며, 예를 들어 3-level 컨버터를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 컨버터(430)는, 스위치로 동작하는 도 5의 컨버터(530)로 구현될 수 있다. 스위치는, 스위치의 양단의 낮은 입출력 전위차에서도 동작하는 리니어 레귤레이터일 수 있다. 스위치는, 다이오드와 트랜지스터(예: FET(field effect transistor))를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 컨버터(430)의 입출력 전압(V1, V2)(예: 도 5의 컨버터(530)의 입출력 전압(V1, V2)) 및 컨버터(430)의 내부 저항(Ron)(예: 도 5의 컨버터(530)의 내부 저항(Ron))에 기반하여, 컨버터(430)(예: 도 5의 컨버터(530))에 흐르는 전류(예: I1)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 컨버터(430)의 입력 전압(V1)은, 외부 TA(travel adapter) 또는 PMIC(540)에서 공급된 전압일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)(예: 도 5의 컨버터(530))에 흐르는 전류(예: I1)를 확인함으로써, 인버터(420)(예: 도 5의 인버터(520))에 입력되는 전류를 확인할 수 있다. 이하의 다양한 도면들의 다양한 실시예에서, 컨버터(430)(예: 도 5의 컨버터(530))에 흐르는 전류(예: I1)를 기준치와 비교하는 동작은, 컨버터(430)(예: 도 5의 컨버터(530))를 통해 인버터(420)(예: 도 5의 인버터(520))에 입력되는 전류를 기준치와 비교하는 동작일 수 있다. 실시예에 따라서, 컨버터(430)는, 수신용 컨버터로 동작할 수도 있다. 수신용 컨버터는, 무선 전력 송신 장치(400)(예: 전자 장치(230))가 무선 전력을 수신하는 경우, 무선 전력의 수신과 관련된 동작에 이용되는 컨버터일 수 있다. 실시예에 따라서, PMIC(540) 또는 차저 회로(560)의 적어도 일부는, 수신용 컨버터로 동작하는 컨버터를 포함할 수 있다.
실시예에 따른, 차저 회로(560)는 부스트 컨버팅을 수행하여 인버터에 전원을 공급할 수 있다. 실시예에 따라서, 차저 회로(560)은 1차 컨버팅 동작을하고, 컨버터(530)에서 2차 컨버팅 동작을 수행할 수 있다.인버터(420)는, 교류-직류 변환 회로일 수 있다. 예를 들어, 인버터(420)는, AC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 인버터(420)는 컨버터(430)와 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(400)가 무선 전력을 송신하는 경우, 인버터(420)는, 직류를 교류로 변환하는 인버터로 동작할 수 있다. 예를 들어, 컨버터(430)로부터 제공되는 구동 전압을 이용하여, 교류 전력을 출력할 수 있다. 인버터(420)에 포함되는 복수의 스위치는, 예를 들어 풀 브릿지 회로를 구성할 수 있으나, 스위치의 개수 또는 브릿지 회로의 종류에는 제한이 없다. 예를 들어, 풀 브릿지 회로가 구성되는 경우에는, 코일(410)의 일단은 커패시터를 통하여 한 쌍의 스위치들 사이의 연결 지점에 연결될 수 있으며, 코일(410)의 타단은 다른 한 쌍의 스위치들 사이의 연결 지점에 연결될 수 있다. 인버터(420)에 포함되는 복수의 스위치(예: 제 1 스위치, 제 2 스위치, 제 3 스위치, 제 4 스위치)는 온 상태, 또는 오프 상태로 제어될 수 있다. 예를 들어, 교류 전력을 생성하기 위하여, 컨트롤러(450)는 제 1 기간 동안에는 제 1 스위치 및 제 3 스위치를 온 상태로 제어하면서 제 2 스위치 및 제 4 스위치는 오프 상태로 제어할 수 있으며, 제 2 기간 동안에는 제 1 스위치 및 제 3 스위치를 오프 상태로 제어하면서 제 2 스위치 및 제 4 스위치는 온 상태로 제어할 수 있으며, 상술한 제어 동작들을 반복하여 수행할 수 있다. 컨트롤러(450)는, 상술한 교류 전력을 생성하기 위한 제어 신호를 인버터(420)에 포함되는 복수의 스위치로 제공할 수 있다. 여기에서, 제어 신호를 출력하는 것뿐만 아니라 제어 신호의 출력을 삼가하는 것 또한 컨트롤러(450)의 제어로 명명할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(450)가 제 1 주파수를 가지는 교류 전력의 생성을 위한 제 1 제어 신호를 인버터(420)로 출력하는 것은, 컨트롤러(450)가 제 1 주파수에 대응하는 기간 동안 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호를 출력하고, 이후 제 1 주파수에 대응하는 기간 동안 제 2 주파수 및 제 4 주파수를 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호 제어 신호를 출력하고, 상술한 출력 동작들을 반복하는 것을 의미할 수 있다. 한편, 컨트롤러(450)가 제 2 주파수를 가지는 교류 전력의 생성을 위한 제 2 제어 신호를 인버터(420)로 출력하는 것은, 컨트롤러(450)가 제 2 주파수에 대응하는 기간 동안 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호 제어 신호를 출력하고, 이후 제 2 주파수에 대응하는 기간 동안 제 2 스위치 및 제 4 스위치를 온 상태로 제어하기 위한 제어 신호 제어 신호를 출력하고, 상술한 출력 동작들을 반복하는 것을 의미할 수 있으며, 이 경우 제 2 주파수에 대응하는 기간은 제 1 주파수에 대응하는 기간과 상이할 수 있다. 컨버터(430) 또는 인버터(420) 중 적어도 하나를 전력 제공 회로로 명명할 수 있다. 컨트롤러(450)는, 전력이 코일(410)에 인가되도록 전력 제공 회로(예를 들어, 컨버터(430) 또는 인버터(420) 중 적어도 하나)를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)(예: 전자 장치(230))가 무선 전력을 수신하는 경우, 인버터(420)는, 교류를 직류로 변환하는 정류 회로로 동작할 수도 있다.
실시예에 따라서, 인버터(420)에 의하여 생성된 교류 전력이 코일(410)에 인가될 수 있다. 코일(410)은, 인버터(420)와 연결될 수 있다. 코일(410)은, 커패시터와 공진 회로를 형성할 수 있다. 코일(410)은 인가되는 교류 전력에 기초하여 자기장을 형성할 수 있다. 송신 코일(213)에 의하여 형성되는 자기장(또는, 자기 플럭스)의 일부는 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 수신 코일의 단면을 지날 수 있다. 수신 코일의 단면을 지나는 자기장이 시간에 따라 변화함에 따라, 수신 코일에는 유도 기전력(예를 들어, 전류, 전압, 또는 전력)이 생성될 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 복조 회로를 포함할 수 있다. 복조 회로는 코일(410)에 인가되는 신호(예를 들어, 코일(410)의 양단에 인가되는 전압)를 복조하여 복조 신호를 출력할 수 있다. 복조 회로는, 예를 들어 코일(410)에 인가되는 신호(예를 들어, 양단의 전압)에 대하여, 교류 전력의 주파수(예를 들어, 100 내지 210 kHz)만큼을 하향 변환함으로써, 복조 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 복조 회로는, 무선 전력 전송을 위한 반송파 성분(예를 들어, 교류 전력의 주파수인 100 내지 210 kHz)을 제거하기 위한 믹서(mixer) 및/또는 곱셈기 회로를 포함할 수 있다. 여기에서, 무선 전력 송신 장치(400)의 코일(410)의 양단에는, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 변조에 의한 성분과 무선 전력 송신 장치(400)에 의한 교류 전력 성분이 혼합된 파형이 인가될 수 있으므로, 이에 따라 교류 전력의 주파수 성분(예를 들어, 100 내지 210 kHz)을 반송파 성분이라고 명명하였으며, 실제로 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 변조된 데이터를 반송파와 믹싱한 전자기파를 발생하는 것은 아님을 당업자는 이해할 것이다. 이에 따라, 코일(410) 양단의 전압에서 반송파 성분(예를 들어, 교류 전력의 주파수인 100 내지 210 kHz)이 제거될 수 있다. 복조 회로는, 추가적으로 복조 신호를 필터링(저역통과필터링)하여 출력할 수도 있다. 복조 회로는, 저역통과필터를 포함할 수도 있다. 또는, 복조 회로는, 코일(410) 양단의 전압을 필터링한 후에, 교류 전력의 주파수(예를 들어, 100 내지 210 kHz)만큼을 하향 변환함으로써, 복조 신호를 생성할 수도 있다. 코일(410) 양단의 전압의 진폭은, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 ASK 변조에 따라 변경될 수 있다. 실시예에 따라서, 컨트롤러(450)는 복조 회로에 의하여 출력된 복조 신호에 기초하여 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 제공하는 정보를 확인할 수 있다. 컨트롤러(450)는, 예를 들어 복조 신호에 ADC(analog-to-digital converting)을 수행할 수 있다. 컨트롤러(450)는, ADC 결과로 획득된 디지털 값을 디코딩할 수 있으며, 디코딩 결과에 따라 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 제공하는 정보를 확인할 수 있다. 디코딩 방식은, 예를 들어 Qi 표준에 의할 수 있으나, 제한은 없음을 당업자는 이해할 것이다. 한편, 상술한 실시예에서는, 복조 회로가 주파수 하향 변환(예를 들어, 반송파 제거) 및/또는 저역통과필터링을 수행하고, 컨트롤러(450)가 ADC 및/또는 디코딩을 수행하는 것과 같이 설명되었지만, 이는 단순히 예시적인 것이다. 실시예에 따라서, 복조 회로가, ADC 또는 디코딩 중 적어도 하나를 더 수행하도록 구현될 수도 있고, 또 다른 실시예에 따라서, 컨트롤러(450)가 주파수 하향 변환(예를 들어, 반송파 제거) 및/또는 저역통과필터링을 더 수행할 수도 있도록 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.도 6은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 도 6은, 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
601 동작, 603 동작, 605 동작, 607 동작, 609 동작이 수행되는 동안 송신되는 전력을 "제 1 전력"(또는 제 1 타입 핑 신호)이라고 할 수 있다. 제 1 전력은, 제 1 전력의 주파수가, 주파수 범위의 하한이 기준값(예: 기준 주파수)을 초과하는 "제 1 주파수 범위"에 포함되는 전력일 수 있다. "기준값"은, 무선 전력 송신 장치(400)에서 송신되는 무선 전력이 외부의 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))에 전달되는 경우, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220)) 내부의 특정 지점의 전압이 일정 수준 이하로 유지되도록 하기 위해 결정되는, 무선 전력 송신 장치(400)에서 송신되는 무선 전력의 주파수의 기준값(예: 기준 주파수)일 수 있다. 예를 들어, 송신되는 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위에 포함되는 경우, 송신되는 전력은 제 1 전력이라고 할 수 있다. 예를 들어, 송신되는 전력의 주파수가 시점에 따라 변경되더라도, 제 1 기간 동안 송신되는 전력의 주파수가 계속하여 제 1 주파수 범위에 포함된다면, 제 1 기간을 제 1 전력이 송신되는 기간이라고 할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)가 제 1 전력이 송신되는 동안 특정 동작을 수행한다는 것은, 특정 동작을 수행하는 동안 무선 전력 송신 장치(400)에서 송신되는 전력의 주파수가 계속하여 제 1 주파수 범위에 포함되는 것을 의미할 수 있다. 실시예에 따라, 601 동작, 603 동작, 605 동작, 607 동작, 609 동작이 수행되는 동안 제 1 전력뿐만 아니라 다른 전력이 송신될 수도 있다.
615 동작, 617 동작, 619 동작, 621 동작, 및 623 동작이 수행되는 동안 송신되는 전력을 "제 2 전력"(또는 제 2 타입 핑 신호)이라고 할 수 있다. 제 2 전력은, 제 2 전력의 주파수가, 주파수 범위의 상한이 기준값(예: 기준 주파수) 이하인 "제 2 주파수 범위"에 포함되는 전력일 수 있다. 예를 들어, 송신되는 전력의 주파수가 제 2 주파수 범위에 포함되는 경우, 송신되는 전력은 제 2 전력이라고 할 수 있다. 제 2 전력의 주파수가 변경되는 경우에 대한 설명은 제 1 전력의 주파수가 변경되는 경우에 대한 설명과 유사하게 이해될 수 있다. 실시예에 따라, 615 동작, 617 동작, 619 동작, 621 동작, 및 623 동작이 수행되는 동안 제 2 전력뿐만 아니라 다른 전력이 송신될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 601 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)(예를 들어, 컨트롤러(450))는, 코일(410)을 통해 제 1 주파수(예: 148kHz)의 제 1 전력이 송신되도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 제 1 주파수는 기준 주파수를 초과할 수 있다. 실시예에 따라, 제 1 주파수 범위는 제 1 주파수 범위에 포함될 수 있다. 제 1 전력의 주파수가 변경되는 실시예에 대해서는, 도 7 및 도 8에서 추가적으로 설명하도록 한다.
603 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)의 제 1 단(예를 들어, 입력단)의 제 1 전압 및 컨버터(430)의 제 2 단(예를 들어, 출력단)의 제 2 전압을 측정할 수 있다. "제 1 전압"은, 제 1 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)의 제 1 단(예를 들어, 입력단)에서 측정되는 전압일 수 있다. 예를 들어, 제 1 전압을 측정한다는 것은, 제 1 전력이 송신되는 기간 중 특정 시점의 컨버터(430)의 제 1 단(예를 들어, 입력단)의 전압을 측정하는 것, 또는 제 1 전력이 송신되는 동안 컨버터(430)의 제 1 단(예를 들어, 입력단)의 전압을 연속하여 또는 주기적으로 측정하는 것일 수 있다. "제 2 전압"은, 제 1 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)의 제 2 단(예를 들어, 출력단)에서 측정되는 전압일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안 제 1 전압 및 제 2 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간)(예: 80ms 내지 600ms) 동안 지정된 주기(예: 측정 주기)에 한 번씩(예: 1ms에 한 번씩) 제 1 전압 및 제 2 전압을 측정할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)에 대한 정보를 미리 저장하고 있을 수도 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(400)에서 확인되는 정보에 따라 지정된 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 결정할 수도 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 변경할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력을 송신하는 동안, 제 1 기간 동안 제 1 주기에 한 번씩 제 1 전압 및 제 2 전압을 측정할 수 있고, 이후 607 동작에서 기간을 조정한 이후, 제 1 기간과 다른 제 2 기간(예: 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간) 동안 제 1 주기에 한 번씩 제 1 전압 및 제 2 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력을 송신하는 동안, 607 동작에 따라 지정된 기간(예: 측정 기간)을 조정하여, 시간이 지남에 따라 늘어난 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 제 1 주기와 다른 제 2 주기(예: 제 1 주기 보다 긴 제 2 주기)에 한 번씩 제 1 전압 및 제 2 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 603 동작을 최초로 수행하는 경우, 가장 짧은 지정된 기간(예: 측정 기간)(예: 80ms) 동안 603 동작을 수행하고, 이후 607 동작에 따라 지정된 기간(예: 측정 기간)이 조정됨에 따라, 늘어난 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안 603 동작을 수행할 수 있다.
605 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전압, 제 2 전압, 및 컨버터(430)의 내부 저항(Ron)에 기반하여 계산된, 컨버터(430)에 흐르는 전류를 기준치와 비교할 수 있다. 예를 들어, 전류는 컨버터(430)를 통해 인버터(420)에 입력될 수 있다. 예를 들어, 컨버터(430)에 흐르는 전류는, 인버터(420)에 입력되는 전류일 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)에 흐르는 전류를 기준치와 비교함으로써, 인버터(420)에 입력되는 전류를 기준치와 비교할 수 있다. 컨버터(430)에 흐르는 전류와 인버터(420)에 입력되는 전류에 대한 상기 설명은, 다양한 도면의 다양한 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 기준치에 대한 정보를 미리 저장하고 있을 수도 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(400)에서 확인되는 정보에 따라 기준치를 결정할 수도 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 기준치를 변경할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여 607 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는 것에 기반하여 609 동작을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는 것에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주위에) 메탈 물질이 존재하는 하는 것을 확인할 수 있다. 제 1 전력이 전송되는 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균을 기준치와 비교하는 실시예에 대해서는, 도 8에서 추가적으로 설명하도록 한다.
607 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 603 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간)을 조정할 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 603 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간) 및 지정된 주기(예: 측정 주기)를 조정할 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 603 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간)을 기존의 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 제 1 기간 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간)을 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 측정 기간을 기존의 기간 보다 미리 설정된 크기만큼 긴 기간으로 조정할 수 있다. 실시예에 따라, 607 동작에 따라 지정된 기간(예: 측정 기간)이 조정되어 최대 기간에 도달하는 것에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(400)는, 측정 기간(예: 최대 기간)(예: 600ms) 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 제 1 전력의 송신을 중단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 측정 기간(예: 최대 기간)(예: 600ms) 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 제 1 전력의 송신을 중단하지 않고, 다른 동작을 수행할 수도 있다.
609 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인할 수 있다. "패킷"은 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))에 의해 제공되는 데이터일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)가 복조 회로를 이용하여 패킷을 확인하는 방법에 대해서는, 전술한 바 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는 것에 기반하여, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))로부터의 패킷(예: SSP(signal strength packet))이 확인되는지 여부를 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 패킷이 확인되는 것에 기반하여, 611 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력이 송신되는 동안, 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 615 동작을 수행할 수 있다.
611 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력(예: 제 1 전력 또는 후술하는 제 2 전력)이 송신되는 동안, 패킷이 확인되는 것에 기반하여, 식별(identification) 및 구성(configuration) 동작을 수행할 수 있다. 식별(identification) 및 구성(configuration) 동작은, 무선 전력 송신 장치(400)가 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))로 충전 전력을 송신하기 위하여, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))와의 관계를 식별(identification) 및 구성(configuration)하는 동작일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력(예: 제 1 전력 또는 후술하는 제 2 전력)이 송신되는 동안, 패킷이 확인되는 것에 기반하여, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 존재를 확인하고, 식별(identification) 및 구성(configuration) 동작을 수행할 수 있다.
613 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 식별(identification) 및 구성(configuration) 동작을 수행하고, 충전 전력을 송신할 수 있다. 충전 전력은, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 충전을 위한 전력일 수 있다.
615 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 609 동작에서, 제 1 전력이 송신되는 동안, 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 제 2 주파수(예: 601 동작의 제 1 전력의 주파수 보다 낮은 주파수)(예: 113kHz)의 제 2 전력이 코일(410)을 통해 송신되도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 제 2 주파수는 기준 주파수 이하일 수 있다. 실시예에 따라, 제 2 주파수는 제 2 주파수 범위에 포함될 수 있다. 제 2 전력의 주파수가 변경되는 실시예는, 도 7 및 도 8에서 제 1 전력의 주파수가 변경되는 실시예와 유사하게 이해될 수 있다.
617 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)의 제 1 단(예를 들어, 입력단)의 제 3 전압 및 컨버터(430)의 제 2 단(예를 들어, 출력단)의 제 4 전압을 측정할 수 있다. "제 3 전압"은, "제 1 전압"과 구별하여, 제 2 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)의 제 1 단(예를 들어, 입력단)에서 측정되는 전압일 수 있다. "제 4 전압"은, "제 2 전압"과 구별하여, 제 2 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)의 제 2 단(예를 들어, 출력단)에서 측정되는 전압일 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안 제 3 전압 및 제 4 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간)(예: 80ms 내지 600ms) 동안 지정된 주기(예: 측정 주기)에 한 번씩(예: 1ms에 한 번씩) 제 3 전압 및 제 4 전압을 측정할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)에 대한 정보를 미리 저장하고 있을 수도 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(400)에서 확인되는 정보에 따라 지정된 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 결정할 수도 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 지정된 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 변경할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력을 송신하는 동안, 제 1 기간 동안 제 1 주기에 한 번씩 제 3 전압 및 제 4 전압을 측정할 수 있고, 이후 621 동작에서 기간을 조정한 이후, 제 1 기간과 다른 제 2 기간(예: 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간) 동안 제 1 주기에 한 번씩 제 3 전압 및 제 4 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력을 송신하는 동안, 621 동작에 따라 지정된 기간(예: 측정 기간)을 조정하여, 시간이 지남에 따라 늘어난 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 제 1 주기와 다른 제 2 주기(예: 제 1 주기 보다 긴 제 2 주기)에 한 번씩 제 3 전압 및 제 4 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 617 동작을 최초로 수행하는 경우, 가장 짧은 지정된 기간(예: 측정 기간)(예: 80ms) 동안 617 동작을 수행하고, 이후 621 동작에 따라 지정된 기간(예: 측정 기간)이 조정됨에 따라, 늘어난 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안 617 동작을 수행할 수 있다. 617 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 및 지정된 주기(예: 측정 주기)에 대한 설명은, 603 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 및 지정된 주기(예: 측정 주기)에 대한 설명과 유사하게 이해될 수 있다. 실시예에 따라, 617 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 및 지정된 주기(예: 측정 주기)의 범위는, 603 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 및 지정된 주기(예: 측정 주기)의 범위와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
619 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 3 전압, 제 4 전압, 및 컨버터(430)의 내부 저항(Ron)에 기반하여 계산된, 컨버터(430)에 흐르는 전류를 기준치와 비교할 수 있다. 619 동작의 기준치에 대한 설명은, 605 동작의 기준치에 대한 설명과 유사하게 이해될 수 있다. 실시예에 따라, 619 동작의 기준치는, 605 동작의 기준치와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여 621 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는 것에 기반하여 623 동작을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는 것에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주위에) 메탈 물질이 존재하는 하는 것을 확인할 수 있다. 제 2 전력이 송신되는 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균을 기준치와 비교하는 실시예에 대해서는, 도 8에서 제 1 전력이 송신되는 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균을 기준치와 비교하는 실시예와 유사하게 이해될 수 있다.
621 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간) 및/또는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 617 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간)을 조정할 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 617 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 기간(예: 측정 기간) 및 지정된 주기(예: 측정 주기)를 조정할 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 617 동작의 지정된 기간(예: 측정 기간) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 지정된 주기(예: 측정 주기)를 조정할 수 있다. 621 동작은, 607 동작과 유사하게 이해될 수 있으며, 621 동작에 대한 설명 중 생략된 부분은 607 동작에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
623 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인할 수 있다. 623 동작은, 609 동작과 유사하게 이해될 수 있으며, 623 동작에 대한 설명 중 생략된 부분은 609 동작에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 패킷이 확인되는 것에 기반하여, 611 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 625 동작을 수행할 수 있다.
625 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력이 송신되는 동안, 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(400) 상의 이물질의 존재를 확인할 수 있다. 이물질은, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 아닌 장치 또는 물질일 수 있다.
627 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(400) 상의 이물질의 존재를 확인함에 따라, 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 전력(예: 제 2 전력)의 송신을 중단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)의 출력 장치(예: 화면 출력 장치, 소리 출력 장치, 진동 출력 장치, 빛 출력 장치, 또는 무선 신호 출력 장치)를 통해 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)의 디스플레이에 지정된 화면을 표시할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 외부로 이물질의 존재를 알리는 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에) 위치하는 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 무선 전력 송신 장치(400)로부터 수신되는 이물질의 존재를 알리는 신호에 기반하여, 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 외부로 이물질의 존재를 알리는 신호를 송신함으로써, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에) 위치하는 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 지정된 동작을 수행하도록 야기할 수 있다.
도 6에서는, 제 1 주파수의 제 1 전력을 송신한 이후, 일정 조건을 만족하면, 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력을 송신하는 것을 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 실시예에 따라, 623 동작 이후, 625 동작을 대신하여, 제 2 주파수 보다 낮은 제 3 주파수의 제 3 전력을 송신할 수도 있으며, 동작의 반복 횟수에는 제한이 없다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 송신되는 전력의 주파수를 지정된 단위로(예: 5kHz 단위로) 변경(예: 하향 또는 상향)하면서, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는지 확인하고, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 148 kHz, 143 kHz, 138 kHz, 133 kHz, 128 kHz, 123 kHz, 118 kHz, 113 kHz의 순서로 주파수를 변경하면서 전력을 송신할 수 있고, 각각의 주파수의 전력을 송신하는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치를 초과하는지 확인하고, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 148 kHz의 전력을 송신하는 동안 외부로부터의 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 138 kHz의 전력을 송신하고, 138 kHz의 전력을 송신하는 동안 외부로부터의 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 133 kHz의 전력을 송신하고, 이를 반복하여, 113 kHz의 전력을 송신하는 동안 외부로부터의 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 625 동작을 수행할 수 있다.
도 7은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 도 7은, 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 7을 참조하여, 도 6의 601 동작에서 제 1 전력의 주파수가 변경되는 실시예를 이해할 수 있다. 도 7은, 제 1 전력의 주파수가 변경되는 실시예에 대해 개시하나, 도 7의 실시예를 참조하여, 도 6의 615 동작에서 제 2 전력의 주파수가 변경되는 실시예 또한 이해될 수 있다.
도 7을 참조하면, 701 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)(예: 컨트롤러(450))는, 코일(410)을 통해 제 1 전력이 송신되도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. "제 1 전력"은, 도 6에서 설명한 바와 같이, 제 1 전력의 주파수가, 주파수 범위의 하한이 기준값(예: 기준 주파수)을 초과하는 "제 1 주파수 범위"에 포함되는 전력일 수 있다.
703 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(410)을 통해 송신되는 제 1 전력의 주파수를 변경하도록(예: 하향시키거나 상향시키도록) 인버터(420)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 지정된 크기만큼 낮아지도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 지정된 주파수(예: 148kHz)에서부터, 지정된 크기만큼(예: 5kHz만큼) 낮아지도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 지정된 주파수(예: 148kHz)에서부터, 지정된 주파수(예: 133kHz)까지, 지정된 크기만큼(예: 5kHz만큼) 낮아지도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(410)을 통해 송신되는 제 1 전력의 주파수를 상향시키도록 인버터(420)를 제어할 수도 있다.
실시예에 따라, 701 동작 및 703 동작과 유사하게, 제 2 전력이 송신되는 동안, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(410)을 통해 송신되는 제 2 전력의 주파수를 변경하도록(예: 하향시키거나 상향시키도록) 인버터(420)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력의 주파수가 지정된 주파수(예: 128kHz)에서부터, 지정된 크기만큼(예: 5kHz만큼) 낮아지도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력의 주파수가 지정된 주파수(예: 128kHz)에서부터, 지정된 주파수(예: 113kHz)까지, 지정된 크기만큼(예: 5kHz만큼) 낮아지도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(410)을 통해 송신되는 제 2 전력의 주파수를 상향시키도록 인버터(420)를 제어할 수도 있다.
705 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 변경되는(예: 낮아지거나 높아지는) 동안, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)의 제 1 단(예를 들어, 입력단)의 제 1 전압 및 컨버터(430)의 제 2 단(예를 들어, 출력단)의 제 2 전압을 측정할 수 있다. 실시예에 따라, 제 1 전력의 주파수가 변경되는 주기와 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정하는 주기는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
707 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 변경되는(예: 낮아지거나 높아지는) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류와 기준치를 비교할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 제 1 전압, 제 2 전압, 및 컨버터(430)의 내부 저항(Ron)에 기반하여 계산된, 컨버터(430)에 흐르는 전류와 기준치를 비교할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 도 6의 607 동작을 수행할 수 있다. 이후, 실시예에 따라, 제 1 전력에 대해 701 동작, 703 동작, 705 동작, 및 707 동작을 반복 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 패킷의 확인 여부에 기반하여, 도 6의 611 동작 또는 615 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 705 동작 및 707 동작과 유사하게, 제 2 전력의 주파수가 제 2 주파수 범위 내에서 변경되는(예: 낮아지거나 높아지는) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류와 기준치를 비교할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력의 주파수가 제 2 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 이하인 것에 기반하여, 도 6의 621 동작을 수행할 수 있다. 이후, 실시예에 따라, 제 2 전력에 대해 701 동작, 703 동작, 705 동작, 및 707 동작과 유사한 동작을 반복 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력의 주파수가 제 2 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류가 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 패킷의 확인 여부에 기반하여, 도 6의 611 동작 또는 625 동작을 수행할 수 있다.
도 8은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 도 8은, 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 8을 참조하여, 도 6의 605 동작에서 제 1 전력이 송신되는 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균을 기준치와 비교하는 실시예를 이해할 수 있다. 도 8은, 제 1 전력이 송신되는 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균을 기준치와 비교하는 실시예에 대해 개시하나, 도 8의 실시예를 참조하여, 도 6의 619 동작에서 제 2 전력이 송신되는 동안 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균을 기준치와 비교하는 실시예 또한 이해될 수 있다.
도 8을 참조하면, 801 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)(예: 컨트롤러(450))는, 코일(410)을 통해 제 1 전력이 송신되도록 인버터(420)를 제어할 수 있다. 801 동작은 701 동작과 유사하게 이해될 수 있다.
803 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(410)을 통해 송신되는 제 1 전력의 주파수를 변경하도록(예: 하향시키거나 상향시키도록) 인버터(420)를 제어할 수 있다. 803 동작은 703 동작과 유사하게 이해될 수 있다.
실시예에 따라, 801 동작 및 803 동작과 유사하게, 제 2 전력이 송신되는 동안, 무선 전력 송신 장치(400)는, 코일(410)을 통해 송신되는 제 2 전력의 주파수를 변경하도록(예: 하향시키거나 상향시키도록) 인버터(420)를 제어할 수 있다.
805 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 변경되는(예: 낮아지거나 높아지는) 동안, 컨버터(430)의 입출력 전압을 측정할 수 있다. 805 동작은 705 동작과 유사하게 이해될 수 있다.
807 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 변경되는(예: 낮아지거나 높아지는) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균과 기준치를 비교할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 제 1 전압, 제 2 전압, 및 컨버터(430)의 내부 저항(Ron)에 기반하여 계산된, 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균과 기준치를 비교할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균이 기준치 이하인 것에 기반하여, 도 6의 607 동작을 수행할 수 있다. 이후, 실시예에 따라, 제 1 전력에 대해 801 동작, 803 동작, 805 동작, 및 807 동작을 반복 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 1 전력의 주파수가 제 1 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균이 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 패킷의 확인 여부에 기반하여, 도 6의 611 동작 또는 615 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 805 동작 및 807 동작과 유사하게, 제 2 전력의 주파수가 제 2 주파수 범위 내에서 변경되는(예: 낮아지거나 높아지는) 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균과 기준치를 비교할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력의 주파수가 제 2 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균이 기준치 이하인 것에 기반하여, 도 6의 621 동작을 수행할 수 있다. 이후, 실시예에 따라, 제 2 전력에 대해 801 동작, 803 동작, 805 동작, 및 807 동작과 유사한 동작을 반복 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 제 2 전력의 주파수가 제 2 주파수 범위 내에서 낮아지는 동안, 컨버터(430)에 흐르는 전류의 평균이 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 패킷의 확인 여부에 기반하여, 도 6의 611 동작 또는 625 동작을 수행할 수 있다.
도 9는, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작을 설명하는 도면이다. 도 9는, 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 9를 참조하여, 무선 전력 송신 장치(400)에서 전력 손실에 기반하여 충전 전력의 송신을 제어하는 실시예를 이해할 수 있다.
도 9의 좌측의 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 코일(911) 및 커패시터를 포함하는 탱크 회로(912)와 인버터(913)를 포함한다. 도 9의 우측의 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 코일(921) 및 커패시터를 포함하는 탱크 회로(922)와 정류기(923)를 포함한다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 전력 손실을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 613 동작이 수행되는 동안, 또는 613 동작이 수행된 이후에, 전력 손실을 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 613 동작을 수행하기 이전에, 전력 손실을 확인할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))의 송신 전력(Pt), 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 수신 전력(Pr)에 기반하여, 손실 전력(Ploss)(또는, 외부 물체가 흡수한 전력(PFO)을 확인할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))의 인버터(913)의 입력 전력(Pi), 및 인버터(913)와 탱크 회로(912)에서의 손실 전력(Pt(loss)), 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 정류기(923)의 출력 전력(Po), 및 정류기(923)와 탱크 회로(922)에서의 손실 전력(Pr(loss))에 기반하여, 손실 전력(Ploss)(또는, 외부 물체가 흡수한 전력(PFO)을 확인할 수 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))로부터 제 1 수신 전력 (received power) 패킷(RP 1)을 수신할 수 있다. 제 1 수신 전력 패킷(RP 1)의 수신에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는 캘리브레이션 상태(calibration phase)로 진입할 수 있다. 다만, 구현에 따라 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))가 캘리브레이션 상태로 진입한 이후 제 1 수신 전력 패킷을 수신할 수도 있다. 아울러, 캘리브레이션 상태는, 전력 송신 상태(power transfer phase)의 일부로 이해될 수도 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 캘리브레이션 상태에서 복수 개의 로드 상태들(예를 들어, 경량(light) 로드 상태, 및 중량(heavy) 로드 상태)에서의, 수신 전력의 세기에 대한 정보를 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))로 보고할 수 있다. 여기에서의 로드 상태들은, 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 로드로 입력되는 전류의 레벨(또는, 정류기 및/또는 컨버터로부터 출력되는 전류의 레벨)에 기반하여 구분될 수 있다. 로드로 입력되는 전류의 레벨이 상대적으로 작은 상태를 경량 상태로 명명할 수도 있고, 로드로 입력되는 전류의 레벨이 상대적으로 큰 상태를 중량 상태로 명명할 수도 있으나, 그 명칭은 단순히 예시적인 것이다.
실시예에 따라서, 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 제 1 로드 상태에서, 수신된 전력 레벨을 포함하는 제 1 수신 전력 패킷(PR 1)을 송신할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 수신된 전력의 레벨에 기반하여, 수신된 전력 레벨을 확인하고, 이를 포함하는 제 1 수신 전력 패킷(PR 1)을 송신, 예를 들어 변조를 수행할 수 있다. 여기에서, 수신된 전력 레벨은, 예를 들어 Qi 표준에 따른 값으로, 수신된 전력 값(received power value), 또는 예측된 수신된 전력 값(estimated received power value)일 수 있다. 수신된 전력 레벨은, 예를 들어 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))에서 측정(또는, 예측)된 전력 레벨(예를 들어 W 단위)에 대한 처리(예를 들어, Qi 표준에서 정의된 처리)를 수행한 결과로 획득될 수 있으나, 제한은 없으며, 측정(또는, 예측)된 전력 레벨 그 자체로 구현될 수도 있다. 제 1 수신 전력 패킷(RP 1)은, 제 1 캘리브레이션 데이터 포인트를 나타내기 위한 것으로, 제 1 수신 전력 패킷(RP 1)에 포함된 수신 전력 레벨(received power level)은 전력 송신 계약(power transfer contract)에 포함된 레퍼런스 파워 레벨의 10%이하일 수도 있다. 제 1 수신 전력 패킷은, 예를 들어 "1"의 타입 값(예: 001)을 가질 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(예: 무선 전력 송신 장치(400))는 "1"의 타입 값에 기반하여 제 1 수신 전력 패킷(RP 1)이 수신됨을 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 전력이 인가되는 동안, 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))로부터 제 2 수신 전력 패킷(RP 2)을 수신할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 제 2 로드 상태에서, 수신된 전력 레벨을 포함하는 제 2 수신 전력 패킷(RP 1)을 송신할 수 있다. 제 2 수신 전력 패킷(RP 2)은, 제 2 캘리브레이션 데이터 포인트(또는, 이후의 데이터 포인트)를 나타내기 위한 것일 수 있으며, 전력 송신 계약에 포함된 레퍼런스 파워 레벨에 가까운 값일 수도 있다. 제 2 수신 전력 패킷은, 예를 들어 "2"의 타입 값을 가질 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는 "2"의 타입 값(예: 010)에 기반하여 제 2 수신 전력 패킷(RP 1)이 수신됨을 확인할 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 2개의 캘리브레이션 데이터 포인트의 값들에 기반하여, 파라미터를 산출할 수 있다. 한편, 2개의 캘리브레이션 데이터 포인트는 단순히 예시적인 것으로, 그 개수에는 제한이 없다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 제 1 로드 상태에서의 송신 전력 레벨() 및 수신 전력 레벨()을 확인할 수 있으며, 제 2 로드 상태(예: 연결된 로드 상태)에서의 송신 전력 레벨() 및 수신 전력 레벨()을 확인할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 인터폴레이션에 기반한 기울기(a)를 수학식 1과 같이 확인할 수 있으며, 절편(b)을 수학식 2와 같이 확인할 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 파라미터들을 확인한 이후, 전력 송신 상태(power transfer phase)로 진입하여, 충전을 위한 전력을 인가할 수 있다. 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 전력 송신 상태에서 송신된 전력(Ptransmitted)을 확인할 수 있으며, 이를 수학식 3와 같이 보정하여 보정된 전력(Pcalibrated)을 확인할 수 있다.
아울러, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 손실 전력(Ploss)을 수학식 4에 기반하여 확인할 수 있다.
수학식 4의 Preceived는 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))로부터 인-밴드 통신에 기반하여 확인된 무선 전력 수신 장치(920)(예: 무선 전력 수신 장치(220))에서의 수신 파워 레벨일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 손실 전력(Ploss)이 미리 설정된 기준값 이상인지 여부에 기반하여, 전력 송신 중 이물질이 배치되는지 여부를 판단할 수 있다. 또는, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 수신 전력의 세기에 대한 보정을 수행하여 수행 결과를 이용한 손실 전력을 산출할 수도 있다. 한편, 상술한 2개의 캘리브레이션 데이터에 기반한 선형 모델을 위한 파라미터(예: a, b)를 획득하는 방식은 단순히 예시적인 것이다. 다른 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 복수 개의 캘리브레이션 데이터들을 처리(예: 인터폴레이션)하여, 캘리브레이션 커브를 확인할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 캘리브레이션 커브로부터 유효 이물질 검출 기준치(effective FOD threshold)를 확인할 수도 있다. 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 송신한 전력의 레벨로부터, 수신 전력 레벨을 감산한 결과가, 유효 이물질 검출 기준치보다 큰 지 여부에 기반하여 이물질을 검출할 수도 있다. 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 전력 송신 상태(power transfer phase)에서 충전을 위한 전력과, 수신된 전력 패킷(예를 들어, RP 0)에 포함된 수신된 전력 레벨과, 적어도 하나의 파라미터에 기반하여, 전력 송신 상태 중의 이물질 배치 여부를 판단할 수 있다. 실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(910)(예: 무선 전력 송신 장치(400))는, 이물질 배치 여부에 따라, 충전 전력의 송신을 제어할 수 있다.
도 10은, 실시예에 따른, 무선 전력 송신 시스템에 포함되는 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 도 10은, 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 10을 참조하면, 1001 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)(예: 컨트롤러(450))는, 충전 전력을 송신할 수 있다. 1001 동작은, 도 6의 613 동작일 수 있다.
1003 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 충전 전력을 송신한 이후, 전력 손실의 범위를 판단할 수 있다. 전력 손실의 범위를 판단하는 것은, 도 9의 손실 전력의 크기를 판단하는 것일 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력 손실이 제 1 범위에 포함 것에 기반하여, 1005 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력 손실이 제 1 범위 보다 높은 제 2 범위에 포함되는 것에 기반하여, 1007 동작을 수행할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력 손실이 제 2 범위 보다 높은 제 3 범위에 포함되는 것에 기반하여, 1009 동작을 수행할 수 있다. 제 2 범위가 제 1 범위 보다 높다는 것은, 제 2 범위의 하한이 제 1 범위의 상한 보다 높은 것일 수 있다.
1005 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력 손실이 제 1 범위에 포함되는 것에 기반하여, 지정된 크기의 충전 전력이 코일(410)을 통해 송신되도록 인버터(420)를 제어할 수 있다.
1007 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력 손실이 제 1 범위 보다 높은 제 2 범위에 포함되는 것에 기반하여, 지정된 크기 보다 작은 제한된 크기의 충전 전력이 코일(410)을 통해 송신되도록 인버터(420)를 제어할 수 있다.
1009 동작에서, 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력 손실이 제 2 범위 보다 높은 제 3 범위에 포함되는 것에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(400) 상의 이물질의 존재를 확인할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 전력 손실이 제 2 범위 보다 높은 제 3 범위에 포함되는 것에 기반하여, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에), 이물질이(또는, 이물질 및 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가) 존재하는 것을 확인할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 1009 동작에 의해 이물질의 존재를 확인하는 것에 기반하여, 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 전력(예: 충전 전력)의 송신을 중단할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)의 출력 장치(예: 화면 출력 장치, 소리 출력 장치, 진동 출력 장치, 빛 출력 장치, 또는 무선 신호 출력 장치)를 통해 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)의 디스플레이에 지정된 화면을 표시할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 외부로 이물질의 존재를 알리는 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에) 위치하는 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))는, 무선 전력 송신 장치(400)로부터 수신되는 이물질의 존재를 알리는 신호에 기반하여, 지정된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400)는, 이물질의 존재를 확인함에 따라, 외부로 이물질의 존재를 알리는 신호를 송신함으로써, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에) 위치하는 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 지정된 동작을 수행하도록 야기할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에) 이물질 및 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 존재하는 것을 알리는 지정된 동작을 수행할 수도 있다.
실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 도 6 내지 도 8의 실시예에 포함되는 동작, 및/또는 도 9 내지 도 10의 실시예에 포함되는 동작을 수행함으로써, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에), 이물질이 존재하는지, 이물질 및 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 존재하는지, 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 존재하는지를 확인할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에) 이물질만 존재하는 것으로 확인되는 것에 기반하여, 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 무선 전력 송신 장치(400)는, 무선 전력 송신 장치(400) 상에(또는 주변에) 이물질 및 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 존재하는 것으로 확인되는 것에 기반하여, 이물질 및 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예들은, 적용 가능한 범위 내에서, 상호 유기적으로 적용될 수 있음을 당업자는 이해할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 일 실시예의 적어도 일부 동작이 생략되어 적용될 수도 있고, 일 실시예의 적어도 일부 동작과 다른 실시예의 적어도 일부 동작이 유기적으로 연결되어 적용될 수도 있음을 당업자는 이해할 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(예를 들어, 무선 전력 송신 장치(400))는, DC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정된 컨버터(예: 컨버터(430)), 상기 컨버터와 연결되고, AC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정된 인버터(예: 인버터(420)), 상기 인버터와 연결되는 코일(예: 코일(410)) 및 컨트롤러(예: 컨트롤러(450))를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 코일을 통해 제 1 주파수의 제 1 전력이 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 1 전류를 기준치와 비교하고, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 2 전류를 상기 기준치와 비교하고, 상기 제 2 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 이물질이 존재하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터의 제 1 단의 제 1 전압 및 상기 컨버터의 제 2 단의 제 2 전압을 측정하고, 상기 상기 제 1 전압, 상기 제 2 전압, 및 상기 컨버터의 내부 저항에 기반하여 계산된 상기 제 1 전류를 임계치와 비교하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 주파수는, 기준 주파수를 초과하고, 상기 제 2 주파수는, 상기 기준 주파수 이하일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 주파수는, 주파수 범위의 하한이 상기 기준 주파수를 초과하는 제 1 주파수 범위에 포함될 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 전력의 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 1 주파수 범위에 포함되는 제 3 주파수까지 지정된 크기만큼씩 낮아지도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안: 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하고, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하도록 설정수 있다.
실시예에 따라서, 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안: 상기 제 1 전류의 평균을 계산하고, 상기 제 1 전류의 상기 평균이 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고, 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안: 제 1 기간 동안 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하고, 상기 제 1 기간 동안 상기 제 1 전류가 상기 기준치 이하인 것에 기반하여, 상기 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간 동안 상기 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 패킷은, SSP(signal strength packet)일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 컨트롤러는, 상기 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것에 기반하여, 전력의 송신을 중단하고, 상기 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 컨트롤러는, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되거나, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되는 것에 기반하여, 상기 코일을 통해 외부로 충전 전력이 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 충전 전력이 송신되는 동안, 전력 손실을 확인하고, 상기 전력 손실의 범위에 기반하여, 상기 충전 전력의 송신을 제어하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 컨트롤러는, 상기 전력 손실이 제 1 범위에 포함되는 것에 기반하여, 지정된 크기의 충전 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 전력 손실이 제 1 범위 보다 높은 제 2 범위에 포함되는 것에 기반하여, 제한된 크기의 충전 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 전력 손실이 제 2 범위 보다 높은 제 3 범위에 포함되는 것에 기반하여, 상기 무선 전력 송신 장치의 주변에 이물질 및 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 존재하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
실시예에 따라서, 무선 전력 송신 장치(예: 무선 전력 송신 장치(400))의 동작 방법은, 상기 무선 전력 송신 장치의 코일(예: 코일(410))을 통해 제 1 주파수의 제 1 전력이 송신되도록 상기 무선 전력 송신 장치의 인버터(예: 인버터(420))를 제어하는 동작, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 무선 전력 송신 장치의 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 1 전류를 기준치와 비교하는 동작, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 2 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작, 상기 제 2 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작 및 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터의 제 1 단의 제 1 전압 및 상기 컨버터의 제 2 단의 제 2 전압을 측정하는 동작, 및 상기 상기 제 1 전압, 상기 제 2 전압, 및 상기 컨버터의 내부 저항에 기반하여 계산된 상기 제 1 전류를 임계치와 비교하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 주파수는, 기준 주파수를 초과하고, 상기 제 2 주파수는, 상기 기준 주파수 이하일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 주파수는, 주파수 범위의 하한이 상기 기준 주파수를 초과하는 제 1 주파수 범위에 포함될 수 있다. 상기 제 1 전력이 송신되도록 상기 무선 전력 송신 장치의 상기 인버터를 제어하는 동작은, 상기 제 1 전력의 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 1 주파수 범위에 포함되는 제 3 주파수까지 지정된 크기만큼씩 낮아지도록 상기 인버터를 제어하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작을 포함하고, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작은, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작을 포함하고, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작은, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류의 평균을 계산하는 동작을 포함하고, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작은, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류의 상기 평균이 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작을 포함하고, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작은, 상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안: 제 1 기간 동안 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작 및 상기 제 1 기간 동안 상기 제 1 전류가 상기 기준치 이하인 것에 기반하여, 상기 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간 동안 상기 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작을 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 패킷은, SSP(signal strength packet)일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 방법은, 상기 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것에 기반하여, 전력의 송신을 중단하고, 상기 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 방법은, 상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되거나, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되는 것에 기반하여, 상기 코일을 통해 외부로 충전 전력이 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작, 상기 충전 전력이 송신되는 동안, 전력 손실을 확인하는 동작 및 상기 전력 손실의 범위에 기반하여, 상기 충전 전력의 송신을 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 충전 전력의 송신을 제어하는 동작은, 상기 전력 손실이 제 1 범위에 포함되는 것에 기반하여, 지정된 크기의 충전 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작, 상기 전력 손실이 제 1 범위 보다 높은 제 2 범위에 포함되는 것에 기반하여, 제한된 크기의 충전 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작 및 상기 전력 손실이 제 2 범위 보다 높은 제 3 범위에 포함되는 것에 기반하여, 상기 무선 전력 송신 장치의 주변에 이물질 및 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 장치(220))가 존재하는 것으로 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 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 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 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. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 실시예들은 기기(machine)(예: 무선 전력 송신 장치(100)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 무선 전력 송신 장치(100))의 프로세서(예: 프로세서(201))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.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 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 스토어TM)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.
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. 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. 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.

Claims (20)

  1. 무선 전력 송신 장치에 있어서,
    DC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정된 컨버터;
    상기 컨버터와 연결되고, AC/DC 전력 변환 동작을 수행하도록 설정된 인버터;
    상기 인버터와 연결되는 코일; 및
    컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는,
    상기 코일을 통해 제 1 주파수의 제 1 전력이 송신되도록 상기 인버터를 제어하고,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 1 전류를 기준치와 비교하고,
    상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하고,
    상기 제 2 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 2 전류를 상기 기준치와 비교하고,
    상기 제 2 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고,
    상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 이물질이 존재하는 것으로 확인하도록 설정된,
    무선 전력 송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터의 제 1 단의 제 1 전압 및 상기 컨버터의 제 2 단의 제 2 전압을 측정하고,
    상기 상기 제 1 전압, 상기 제 2 전압, 및 상기 컨버터의 내부 저항에 기반하여 계산된 상기 제 1 전류를 임계치와 비교하도록 설정되는,
    무선 전력 송신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수는, 기준 주파수를 초과하고,
    상기 제 2 주파수는, 상기 기준 주파수 이하인,
    무선 전력 송신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수는, 주파수 범위의 하한이 상기 기준 주파수를 초과하는 제 1 주파수 범위에 포함되고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제 1 전력의 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 1 주파수 범위에 포함되는 제 3 주파수까지 지정된 크기만큼씩 낮아지도록 상기 인버터를 제어하고,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하도록 설정되는,
    무선 전력 송신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안:
    상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하고,
    상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고,
    상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하도록 설정되는,
    무선 전력 송신 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안:
    상기 제 1 전류의 평균을 계산하고,
    상기 제 1 전류의 상기 평균이 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하고,
    상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하도록 설정되는,
    무선 전력 송신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안:
    제 1 기간 동안 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하고,
    상기 제 1 기간 동안 상기 제 1 전류가 상기 기준치 이하인 것에 기반하여, 상기 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간 동안 상기 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하도록 설정되는,
    무선 전력 송신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷은, SSP(signal strength packet)인,
    무선 전력 송신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것에 기반하여, 전력의 송신을 중단하고, 상기 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행하도록 설정된,
    무선 전력 송신 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되거나, 상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되는 것에 기반하여, 상기 코일을 통해 외부로 충전 전력이 송신되도록 상기 인버터를 제어하고,
    상기 충전 전력이 송신되는 동안, 전력 손실을 확인하고,
    상기 전력 손실의 범위에 기반하여, 상기 충전 전력의 송신을 제어하도록 설정된,
    무선 전력 송신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전력 손실이 제 1 범위에 포함되는 것에 기반하여, 지정된 크기의 충전 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하고,
    상기 전력 손실이 제 1 범위 보다 높은 제 2 범위에 포함되는 것에 기반하여, 제한된 크기의 충전 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하고,
    상기 전력 손실이 제 2 범위 보다 높은 제 3 범위에 포함되는 것에 기반하여, 상기 무선 전력 송신 장치의 주변에 이물질 및 무선 전력 수신 장치가 존재하는 것으로 판단하도록 설정된,
    무선 전력 송신 장치.
  12. 무선 전력 송신 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 장치의 코일을 통해 제 1 주파수의 제 1 전력이 송신되도록 상기 무선 전력 송신 장치의 인버터를 제어하는 동작;
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 무선 전력 송신 장치의 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 1 전류를 기준치와 비교하는 동작;
    상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 외부로부터의 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작;
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작;
    상기 제 2 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터를 통해 상기 인버터에 입력되는 제 2 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작;
    상기 제 2 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작; 및
    상기 제 2 전력이 송신되는 동안 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 이물질이 존재하는 것으로 확인하는 동작을 포함하는,
    방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 컨버터의 제 1 단의 제 1 전압 및 상기 컨버터의 제 2 단의 제 2 전압을 측정하는 동작; 및
    상기 상기 제 1 전압, 상기 제 2 전압, 및 상기 컨버터의 내부 저항에 기반하여 계산된 상기 제 1 전류를 임계치와 비교하는 동작을 포함하는,
    방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수는, 기준 주파수를 초과하고,
    상기 제 2 주파수는, 상기 기준 주파수 이하인,
    방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수는, 주파수 범위의 하한이 상기 기준 주파수를 초과하는 제 1 주파수 범위에 포함되고,
    상기 제 1 전력이 송신되도록 상기 무선 전력 송신 장치의 상기 인버터를 제어하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 1 주파수 범위에 포함되는 제 3 주파수까지 지정된 크기만큼씩 낮아지도록 상기 인버터를 제어하는 동작을 포함하고,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작을 포함하는,
    방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작을 포함하고,
    상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작을 포함하고,
    상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작을 포함하는,
    방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류의 평균을 계산하는 동작을 포함하고,
    상기 제 1 전류가 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 제 1 전류의 상기 평균이 상기 기준치 보다 큰 것에 기반하여, 상기 패킷이 확인되는지 여부를 확인하는 동작을 포함하고,
    상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작은,
    상기 제 1 전력의 상기 주파수가 상기 제 1 주파수에서부터 상기 제 3 주파수까지 낮아지는 동안, 상기 패킷이 확인되지 않는 것에 기반하여, 상기 제 2 주파수의 상기 제 2 전력이 상기 코일을 통해 송신되도록 상기 인버터를 제어하는 동작을 포함하는,
    방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안, 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작은,
    상기 제 1 전력이 송신되는 동안:
    제 1 기간 동안 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작; 및
    상기 제 1 기간 동안 상기 제 1 전류가 상기 기준치 이하인 것에 기반하여, 상기 제 1 기간 보다 긴 제 2 기간 동안 상기 제 1 주기에 한 번씩 상기 제 1 전류를 상기 기준치와 비교하는 동작을 포함하는,
    방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 패킷은, SSP(signal strength packet)인,
    방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것에 기반하여, 전력의 송신을 중단하고, 상기 이물질의 존재를 알리는 지정된 동작을 수행하는 동작을 더 포함하는,
    방법.
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