KR20230156278A - Wireless power transmission device enhencing visibility of charging state, amd furniture having charging function by installing the same - Google Patents

Wireless power transmission device enhencing visibility of charging state, amd furniture having charging function by installing the same Download PDF

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KR20230156278A
KR20230156278A KR1020230146307A KR20230146307A KR20230156278A KR 20230156278 A KR20230156278 A KR 20230156278A KR 1020230146307 A KR1020230146307 A KR 1020230146307A KR 20230146307 A KR20230146307 A KR 20230146307A KR 20230156278 A KR20230156278 A KR 20230156278A
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지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨
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Abstract

본 발명은, 무선 전력 신호를 전송하기 위한 1차 코일을 포함하는 전송 블록; 무선 충전 여부를 표시하기 위한 발광부; 상기 발광부로부터의 광을 전파시키기 위한 도광부; 및 상기 전송 블록을 제어하여, 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 신호를 전송하고, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 충전 상태 정보에 기초하여, 상기 발광부를 제어하는 전송 제어부를 포함하는, 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치 및 이를 장착한 무선 충전 기능을 구비한 가구에 관한 것이다.The present invention includes a transmission block including a primary coil for transmitting a wireless power signal; A light emitting unit for indicating wireless charging status; a light guide for propagating light from the light emitting unit; and a transmission control unit that controls the transmission block to transmit a wireless power signal to the wireless power reception device and controls the light emitting unit based on the charging state information from the wireless power reception device, providing visibility of the charging state. This relates to an enhanced wireless power transmission device and furniture equipped with the same and equipped with a wireless charging function.

Description

충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치 및 이를 장착한 무선 충전 기능을 구비한 가구{WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE ENHENCING VISIBILITY OF CHARGING STATE, AMD FURNITURE HAVING CHARGING FUNCTION BY INSTALLING THE SAME}Wireless power transmission device that increases visibility of charging status and furniture equipped with wireless charging function {WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE ENHENCING VISIBILITY OF CHARGING STATE, AMD FURNITURE HAVING CHARGING FUNCTION BY INSTALLING THE SAME}

본 발명은, 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치 및 이를 장착한 무선 충전 기능을 구비한 가구에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state and furniture equipped with the same and equipped with a wireless charging function.

일반적으로 배터리팩(Battery pack)은 외부의 충전기로부터 전력(전기에너지)을 공급받아 충전한 상태에서 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기에너지를 충전하는 배터리셀과 상기 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로 등이 구성되어 있다.In general, a battery pack is used to supply power for the operation of portable terminals (cell phones, PDAs, etc.) while receiving power (electrical energy) from an external charger and charging it. It is a battery that charges electrical energy. It consists of a cell and a circuit for charging and discharging the battery cell (supplying electrical energy to a portable terminal).

이러한 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적 연결방식에는. 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식이 있다.The electrical connection method between the charger and the battery pack for charging electric energy to the battery pack used in these portable terminals is as follows. There is a terminal supply method that receives commercial power, converts it into voltage and current corresponding to the battery pack, and supplies electric energy to the battery pack through the terminals of the battery pack.

그러나, 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리할 경우, 양측의 단자(배터리팩의 단자 및 충전기의 단자)들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어, 순간방전현상을 초래하는 문제점이 있었다.However, when power is supplied using this terminal supply method, when the charger and the battery pack are contacted or separated, the terminals on both sides (the battery pack terminal and the charger terminal) have different potential differences, causing an instantaneous discharge phenomenon. There was a problem.

특히, 이러한 순간방전현상 등으로 인하여 양측의 단자들에 이물질이 쌓이게 되면 화재 등이 발생할 우려가 있었다.In particular, there was a risk of fire, etc., occurring if foreign substances accumulated on both terminals due to this instantaneous discharge phenomenon.

또한, 습기 등으로 인하여 배터리팩에 충전된 전기에너지가 배터리팩의 단자를 통해 외부로 자연방전되는 등의 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.In addition, there is a problem that the electric energy charged in the battery pack is naturally discharged to the outside through the terminal of the battery pack due to moisture, etc., and this has the disadvantage of reducing the lifespan and performance of the battery pack.

최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력전송방식을 이용한 무접점 방식의 충전시스템과 제어방법들이 제시되고 있다. Recently, in order to solve the above problems, non-contact charging systems and control methods using a wireless power transmission method have been proposed.

이러한 무접점 충전 시스템은, 사용자에게 충전을 위해 젠더를 결합시킬 필요가 없다는 점으로 인해 특히 잦은 충전을 요구하는 스마트폰, 타블릿 PC등에 적용하고자 하는 시도들이 있어 왔다. 최근 다양한 앱을 구비하는 스마트폰의 경우 특히 잦은 배터리 충전 필요성으로 인해 사용자들은 별도의 충전 배터리(외장형 배터리)를 들고 다니는 불편함이 있었다.There have been attempts to apply this non-contact charging system to smartphones and tablet PCs that require frequent charging, especially because there is no need for users to combine genders for charging. Recently, in the case of smartphones equipped with various apps, users have had the inconvenience of carrying a separate rechargeable battery (external battery) due to the need for frequent battery charging.

이에, 잠시라도 사용자가 스마트폰을 사용하지 않는 경우, 잠시의 충전을 통해 스마트폰의 방전을 방지하여야 할 필요가 생기게 되었다.Accordingly, when the user does not use the smartphone even for a moment, it has become necessary to prevent the smartphone from being discharged by briefly charging it.

이에 따라, 테이블과 같은 평판형 가구에 무선 전력 전송 장치(무선 충전기)를 부착하고, 사용자가 테이블 앞에 앉아서 업무를 하거나 식사를 하는 경우, 자신의 스마트 폰(무선 전력 수신 장치)를 테이블의 충전 위치에 놓아서 충전을 개시할 수 있다.Accordingly, a wireless power transmission device (wireless charger) is attached to a flat piece of furniture such as a table, and when the user sits in front of the table to work or eat, his or her smart phone (wireless power reception device) is placed at the charging location on the table. You can start charging by placing it on the

이와 같이, 가구에 무선 전력 전송 장치를 설치하는 경우, 가구의 외관을 보호하기 위하여 무선 전력 충전 장치를 저면에 배치하여야 한다. 이 경우, 테이블 위에 충전위치를 표시하거나 충전 상태를 표시하는 것이 어려웠다.Likewise, when installing a wireless power transmission device in furniture, the wireless power charging device must be placed on the bottom to protect the exterior of the furniture. In this case, it was difficult to mark the charging location or charging status on the table.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 충전 위치를 명확하게 표시할 뿐 아니라, 충전이 잘 되고 있는지를 시각적으로 확인할 수 있는, 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치 및 이를 장착한 무선 충전 기능을 구비한 가구를 제공하기 위한 것이다.The present invention was conceived to solve the above-described problems, and includes a wireless power transmission device that not only clearly displays the charging location but also visually confirms whether charging is progressing, increasing the visibility of the charging state, and a device equipped with the same. The goal is to provide furniture with wireless charging capabilities.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인, 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치는, 무선 전력 신호를 전송하기 위한 1차 코일을 포함하는 전송 블록; 무선 충전 여부를 표시하기 위한 발광부; 상기 발광부로부터의 광을 전파시키기 위한 도광부; 및 상기 전송 블록을 제어하여, 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 신호를 전송하고, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 충전 상태 정보에 기초하여, 상기 발광부를 제어하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.A wireless power transmission device with increased visibility of the charging state, which is an embodiment of the present invention devised to solve the above-mentioned problems, includes a transmission block including a primary coil for transmitting a wireless power signal; A light emitting unit for indicating wireless charging status; a light guide for propagating light from the light emitting unit; and a transmission control unit that controls the transmission block to transmit a wireless power signal to the wireless power reception device, and controls the light emitting unit based on charging state information from the wireless power reception device.

여기서, 상기 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치는, 온도 센서를 더 포함하고, 상기 전송 제어부는, 상기 무선 전력 신호가 동시에 발신하는 중에 상기 온도 센서로부터 측정되는 온도가 기준값 이상이면, 상기 무선 전력 신호의 전송을 모두 제한할 수 있다.Here, the wireless power transmission device with increased visibility of the charging state further includes a temperature sensor, and the transmission control unit, if the temperature measured from the temperature sensor is greater than a reference value while the wireless power signal is simultaneously transmitted, the wireless power transmission device All transmission of power signals can be restricted.

여기서, 상기 도광부는, 광섬유일 수 있다.Here, the light guide part may be an optical fiber.

여기서, 상기 발광부는, 정상 충전을 표시하기 위한 제 1 발광 모듈 및 충전 불능을 표시하기 위한 제 2 발광 모듈을 포함할 수 있다.Here, the light emitting unit may include a first light emitting module for displaying normal charging and a second light emitting module for displaying charging failure.

여기서, 상기 광섬유는, 상기 제 1 발광 모듈 및 제 2 발광 모듈을 각각 연결되는 분기부를 포함할 수 있다.Here, the optical fiber may include a branch portion connecting the first light emitting module and the second light emitting module, respectively.

여기서, 상기 광섬유는, 광이 평판형 가구의 표면에서 외부로 조사되도록 매설될 수 있다.Here, the optical fiber may be buried so that light is emitted from the surface of the flat furniture to the outside.

여기서, 상기 전송 블록은, 상기 1차 코일로부터의 상기 무선 전력 수신 장치에 따라 발생하는 응답신호를 상기 전송 제어부로 전달하는 객체 감지부; 상기 1차 코일에 연결되는 컨버터; 및 상기 전송 제어부의 제어에 의해 상기 객체 감지부에 의해 상기 무선 전력 수신 장치가 감지되면, 상기 컨버터에 대하여 구동 신호를 보내는 구동 드라이버를 포함할 수 있다.Here, the transmission block includes: an object detection unit that transmits a response signal generated according to the wireless power reception device from the primary coil to the transmission control unit; A converter connected to the primary coil; and a driving driver that sends a driving signal to the converter when the wireless power receiving device is detected by the object detection unit under the control of the transmission control unit.

본 발명의 다른 실시예인, 무선 충전 가능한 평판형 가구에는, 상기 평판형 가구의 평판부의 저면에 부착되는 무선 전력 전송 장치를 포함하고, 상기 무선 전력 전송 장치는, 무선 전력 신호를 전송하기 위한 1차 코일을 포함하는 전송 블록; 무선 충전 여부를 표시하기 위한 발광부; 상기 발광부로부터의 광을 전파시키며, 상기 광이 외부로 조사될 수 있도록 상기 평판부의 주면에 매설되는 도광부; 및 상기 전송 블록을 제어하여, 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 신호를 전송하고, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 충전 상태 정보에 기초하여, 상기 발광부를 제어하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, flat-type furniture capable of wireless charging includes a wireless power transmission device attached to the bottom of the flat portion of the flat-type furniture, wherein the wireless power transmission device is a primary device for transmitting a wireless power signal. a transmission block containing a coil; A light emitting unit for indicating wireless charging status; a light guide part embedded in the main surface of the flat part to propagate light from the light emitting part and allow the light to be irradiated to the outside; and a transmission control unit that controls the transmission block to transmit a wireless power signal to the wireless power reception device, and controls the light emitting unit based on charging state information from the wireless power reception device.

여기서, 상기 도광부는, 광섬유일 수 있다.Here, the light guide part may be an optical fiber.

여기서, 상기 도광부는, 충전 위치를 표시할 수 있도록, 상기 1차 코일에 대응하는 위치에 매설될 수 있다.Here, the light guide part may be buried in a position corresponding to the primary coil to indicate the charging position.

여기서, 상기 발광부는, 정상 충전을 표시하기 위한 제 1 발광 모듈 및 충전 불능을 표시하기 위한 제 2 발광 모듈을 포함할 수 있다.Here, the light emitting unit may include a first light emitting module for displaying normal charging and a second light emitting module for displaying charging failure.

여기서, 상기 광섬유는, 상기 제 1 발광 모듈 및 제 2 발광 모듈을 각각 연결되는 분기부를 포함할 수 있다.Here, the optical fiber may include a branch portion connecting the first light emitting module and the second light emitting module, respectively.

여기서, 상기 무선 충전 가능한 가구는, 상기 평판부의 주면 위를 코팅하여서, 상기 도광부를 보호하는 투명 보호 코팅층을 더 포함할 수 있다.Here, the wireless charging-capable furniture may further include a transparent protective coating layer that protects the light guide portion by coating the main surface of the flat portion.

상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 발광부를 통해 조사되는 광을 도광부를 통해 전파시키고, 이 도광부를 통해 사용자가 충전 상태를 확인할 수 있게 되므로 무선 전력 전송 시스템에서의 충전 상태를 시인성 높게 확인할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, the light irradiated through the light emitting part is propagated through the light guide, and the user can check the charging state through the light guiding part, thereby improving the visibility of the charging state in the wireless power transmission system. You can check it at a high level.

더욱이, 상기 도광부를 충전 위치를 표시하는데 이용함으로써, 충전 위치에 대한 시인성이 높아지게 된다. 게다가 이러한 무선 전력 전송 장치가 테이블과 같은 평판형 가구등에 사용되는 경우, 가구의 평판부에 상기 도광부가 표시되도록 매설됨으로써, 충전 위치의 확인이 용이하게 되고, 충전 상태에 대한 시인성이 높아지게 된다. Moreover, by using the light guide to indicate the charging position, visibility of the charging position is increased. In addition, when such a wireless power transmission device is used in flat furniture such as a table, the light guide is embedded in the flat part of the furniture so that the charging position can be easily confirmed and visibility of the charging state is increased.

도 1는, 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치의 외관을 설명하기 위한 사시도이고, 도 1b는 도 1a에서의 발광부 및 도광부를 설명하기 위한 도면.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 장착한 무선 충전 기능을 구비한 가구의 외관을 설명하기 위한 도면.
도 4는, 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치가 테이블의 평판에 설치된 상태를 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서의 동작 흐름도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도.
FIG. 1 is a perspective view for explaining the appearance of a wireless power transmission device with improved visibility of a charging state, which is an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram for explaining the light emitting unit and the light guide unit in FIG. 1A.
Figure 2 is a block diagram for explaining the electronic configuration of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state, which is an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram for explaining the appearance of furniture equipped with a wireless charging function and equipped with a wireless power transmission device that improves visibility of the charging state, which is an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state, which is an embodiment of the present invention, is installed on a flat plate of a table.
Figure 5 is a flowchart showing a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart showing a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart showing a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a flowchart illustrating a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a flowchart of an operation in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 is an operation flow chart of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves.

이하에서는 무선 충전 기능을 구비한 가구의 대표적인 예로서 식탁 테이블의 예를 도시하였다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 사무용 테이블, 드레서, 탁자, 선반 등 다수의 스마트폰을 올려놓을 평판을 구비한 가구에 적용될 수 있음이 이해되어야 한다.Below, a dining table is shown as a representative example of furniture equipped with a wireless charging function. It should be understood that the present invention is not limited to this and can be applied to furniture with a flat surface on which to place multiple smartphones, such as office tables, dressers, end tables, and shelves.

도 1는, 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치의 외관을 설명하기 위한 사시도이고, 도 1b는 도 1a에서의 발광부 및 도광부를 설명하기 위한 도면이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 전송 장치(100)가 테이블(300)의 저면에 설치되면, 테이블(300)의 평판 위에 형성되는 충전 위치에는 무선 전력 수신 장치(200:예컨대 스마트폰)이 놓여질 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 위치에 놓여지면, 무선 전력 전송 장치(100)는 무선 전력 신호를 발진시켜 무선 전력 수신 장치(200)에 전력을 무선으로 공급하게 된다. 이 때, 무선 전력 전송 상태를 표시하기 위하여, 무선 전력 전송 장치(100)의 주면의 일단에는 발광부(120)가 설치될 수 있다.FIG. 1 is a perspective view for explaining the appearance of a wireless power transmission device with improved visibility of a charging state, which is an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram for explaining the light emitting unit and the light guide unit in FIG. 1A. As shown in FIG. 1A, when the wireless power transmission device 100, which is an embodiment of the present invention, is installed on the bottom of the table 300, the wireless power reception device 200 is installed at the charging position formed on the flat plate of the table 300. : For example, a smartphone) can be placed. When the wireless power receiving device 200 is placed in the charging position, the wireless power transmitting device 100 oscillates a wireless power signal to wirelessly supply power to the wireless power receiving device 200. At this time, in order to display the wireless power transmission status, a light emitting unit 120 may be installed on one end of the main surface of the wireless power transmission device 100.

이 발광부에는 도광부(130)가 연결되며, 광섬유로 이루어지는 도광부(130)는 테이블에 미리 설치된 미세 관통홀을 통해 테이블(300)의 상면으로 인출되게 된다. 이에 따라, 도광부(130)는 테이블(300)의 상면에 위치하게 되고, 충전 상태는 상기 도광부(130)의 색상변화로 알 수 있게 된다.A light guide part 130 is connected to this light emitting part, and the light guide part 130 made of an optical fiber is pulled out to the upper surface of the table 300 through a fine through hole previously installed in the table. Accordingly, the light guide part 130 is located on the upper surface of the table 300, and the charging state can be known by the color change of the light guide part 130.

발광부의 구체적인 상세도면은 도 1b이다. 발광부(120)는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 정상상태를 표시하기 위한 제 1 발광 모듈(121)(예컨대, 초록색으로 발광되는 모듈)과, 충전 불능을 표시하기 위한 제 2 발광 모듈(122)(예컨대, 적색으로 발광되는 모듈), 그리고, 제 1 발광 모듈(121)과 제 2 발광 모듈(122)를 덮어서 이들을 보호하는 캡(123)을 포함할 수 있다. 상기 캡(123)은 제 1 발광 모듈(121) 및 제 2 발광모듈(122)를 보호할 뿐 아니라, 상기 발광 모듈들에서 조사되는 빛이 외부로 노출되지 않고, 도광부(130)로 모두 유도하도록 하는 기능을 한다.A specific detailed drawing of the light emitting unit is Figure 1B. As shown in FIG. 1B, the light emitting unit 120 includes a first light emitting module 121 (e.g., a module emitting green light) for displaying a normal state, and a second light emitting module (e.g., a module emitting green light) for displaying an inability to charge. 122) (for example, a module emitting red light), and a cap 123 that covers and protects the first light emitting module 121 and the second light emitting module 122. The cap 123 not only protects the first light emitting module 121 and the second light emitting module 122, but also guides all of the light emitted from the light emitting modules to the light guide 130 without being exposed to the outside. It functions to do so.

각각의 발광 모듈(121,122)에서 서로 상이한 색을 발광하는 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 하나의 발광 모듈에서 다양한 색을 통해 충전 상태를 표시할 수도 있다.An example in which each light emitting module 121 and 122 emits light of different colors has been described, but the present invention is not limited to this, and a single light emitting module may display the charging state through various colors.

한편, 도광부인 광섬유(130)가 상기 발광부(120)에 연결되어서 연장 형성될 수 있다. 즉, 광섬유(130)는 분기부(131)를 구비하는데, 이 분기부(131)가 각각 제 1 발광 모듈(121) 및 제 2 발광 모듈(122)에 부착된다. 상기 분기부(131)는 캡(123) 내부에 위치하게 된다. 상기 도광부(130)는 발광부(120)로부터 조사되는 광을 전파하는 기능을 하는데, 본 발명에서는 이 도광부(130)가 테이블의 위에 매설되어서 사용자는 테이블위에 자신의 스마트폰(200)을 충전위치 놓여서 충전시키는 경우, 자신의 스마트폰(200)의 충전 상태를 상기 도광부(130)에서 조사되는 광을 통해 확인할 수 있게 된다. 이에 대해서는 도 3 및 도 4에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.Meanwhile, the optical fiber 130, which is a light guiding part, may be connected to the light emitting part 120 and extended. That is, the optical fiber 130 has a branch part 131, and the branch part 131 is attached to the first light emitting module 121 and the second light emitting module 122, respectively. The branch portion 131 is located inside the cap 123. The light guide part 130 functions to propagate the light emitted from the light emitting part 120. In the present invention, the light guide part 130 is embedded on the table so that the user places his/her smartphone 200 on the table. When charging by placing it in the charging position, the charging state of one's smartphone 200 can be confirmed through the light emitted from the light guide unit 130. This will be explained in more detail in FIGS. 3 and 4.

이하, 상술한 외관을 가지는 충전 상태의 시인성을 높인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 전자적인 구성에 대하여 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the electronic configuration of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state having the above-described appearance will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는, 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.Figure 2 is a block diagram for explaining the electronic configuration of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state, which is an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 전송 시스템은 무선 전력 전송 장치(100), 무선 전력 수신 장치(200)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the wireless power transmission system may be configured to include a wireless power transmission device 100 and a wireless power reception device 200.

본원 발명에 따르는 무선 전력 전송 장치(100)는, 전송 블록(110), 발광부(120), 도광부(130), 온도 센서(140) 및 전송 제어부(150)를 포함할 수 있다.The wireless power transmission device 100 according to the present invention may include a transmission block 110, a light emitting unit 120, a light guide unit 130, a temperature sensor 140, and a transmission control unit 150.

여기서, 발광부(120) 및 도광부에 대해서는 도 1에서 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다. Here, since the light emitting unit 120 and the light guide unit have been described in FIG. 1, their description will be omitted.

전송 블록은, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 코일(111)과, 1차 코일(111) 연결되는 컨버터(115), 상기 컨버터(115) 연결되는 구동 드라이버(117), 그리고, 1차 코일(111)에 연결되어서, 무선 전력 수신 장치(200)가 충전 위치에 있는지를 감지하는 객체 감지부(113)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the transmission block includes a primary coil 111, a converter 115 connected to the primary coil 111, a driving driver 117 connected to the converter 115, and a primary coil 111. It may include an object detection unit 113 that is connected to the coil 111 and detects whether the wireless power reception device 200 is in a charging position.

상기 1차 코일(111)은, 무선 전력 신호를 발진하는 구성요소로서, 전자기 유도 방식으로 무선 전력 수신 장치(200)에 무선 전력 신호를 발진한다. 이러한 1차 코일(111)로는 그 형태가 원형, 타원형, 트랙형, 사각형, 다각형등이 이용될 수 있다. The primary coil 111 is a component that oscillates a wireless power signal, and oscillates a wireless power signal to the wireless power receiving device 200 using electromagnetic induction. The primary coil 111 may be circular, oval, track-shaped, square, or polygonal in shape.

본 발명에서의 전송 블록(110)에는 1차 코일(111)이 하나인 경우를 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 1차 코일(111)이 쌍을 이루어 설치될 수도 있다.In the present invention, the case where the transmission block 110 has one primary coil 111 is described, but the present invention is not limited to this, and the primary coils 111 may be installed in pairs.

상기 컨버터(115)는 구동 드라이버(117)의 제어에 의해 송출하고자 하는 전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 1차 코일(111)로 공급하는 것이다. 다시 말해, 전송 제어부(150)는, 충전 위치에 무선 전력 수신 장치(200)가 놓여지면, 컨버터(115)가 요구되는 전력값을 갖는 전력 신호의 송출하도록 하는 전력 제어 신호를 구동 드라이버(117)로 전송하게 되고, 이에 따라 상기 구동 드라이버(117)는 전송된 전력제어신호에 의해 컨버터(115)의 동작을 제어한다. 이에 따라, 상기 컨버터(115)는 구동 드라이버(117)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 대응하는 1차 코일(111)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선 전력 신호가 충전위치에 있는 무선 전력 수신 장치(200)로 송출되도록 하는 것이다.The converter 115 generates transmission power for generating a power signal to be transmitted under the control of the driving driver 117 and supplies it to the primary coil 111. In other words, when the wireless power receiving device 200 is placed in the charging position, the transmission control unit 150 sends a power control signal to the driving driver 117 to cause the converter 115 to transmit a power signal having the required power value. is transmitted, and accordingly, the driving driver 117 controls the operation of the converter 115 by the transmitted power control signal. Accordingly, the converter 115 applies the transmission power corresponding to the power value required by the control of the driving driver 117 to the corresponding primary coil 111, so that the wireless power signal of the required intensity is transmitted to the charging position. It is to be transmitted to the wireless power receiving device 200 in .

상기 구동 드라이버(117)는 전송 제어부(150)의 제어를 통해 컨버터(115)의 동작을 제어하는 것이다.The driving driver 117 controls the operation of the converter 115 through control of the transmission control unit 150.

상기 객체 감지부(113)는 상기 1차 코일(111)의 부하변화를 감지하여, 충전 위치에 오브젝트가 있는지를 감지하고, 이에 따라, 전송 제어부(150)가 디지털 핑 신호를 상기 구동 드라이버(117)를 제어하여 전송코일을 통해 발진시키게 되며, 이에 대한 응답신호로서 신호세기 패킷 신호를 무선 전력 수신 장치(200)로부터 수신하여 상기 오브젝트가 무선 전력 수신 장치(200)에 의한 것인지를 판단할 뿐만 아니라(즉 아이디 확인부로서의 기능을 가짐), 무선 전력 수신 장치(200)로부터 전송된 충전 상태 정보를 필터링하여 처리하는 기능을 수행한다. 즉, 1차 코일(111)을 통해 전송되는 객체 감지 신호의 디자털 핑에 대한 신호 세기 패킷 신호인 객체 응답신호 및 충전 상태 정보를 포함하는 신호가 수신되면, 이를 필터링 하여 처리하는 기능을 한다.The object detection unit 113 detects a change in the load of the primary coil 111 and detects whether there is an object at the charging location. Accordingly, the transmission control unit 150 sends a digital ping signal to the driving driver 117. ) is controlled to oscillate through the transmission coil, and as a response signal, a signal strength packet signal is received from the wireless power receiving device 200 to determine whether the object is caused by the wireless power receiving device 200. (That is, it functions as an ID confirmation unit) and performs a function of filtering and processing charging state information transmitted from the wireless power receiving device 200. That is, when a signal including an object response signal and charging state information, which is a signal strength packet signal for the digital ping of the object detection signal transmitted through the primary coil 111, is received, it filters and processes the signal.

상기 전송 제어부(150)는 상기 객체 감지부(113)의 판단결과를 전송받아 확인하고, 1차 코일(111)에서 수신되는 객체 응답 신호를 분석하여, 상기 1차 코일(111)을 통해 무선전력신호를 송출하기 위한 전력 신호를 상기 구동 드라이버(117)로 전송하는 역할을 한다. 한편, 전송 제어부(150)는, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 충전 상태 정보에 기초하여, 상기 발광부(120)를 제어한다. 즉, 무선 전력 수신 장치가 정상적으로 충전된다고 판단되면, 제 1 발광 모듈(121)을 제어하여 초록색이 발광되도록 제어하여, 초록색광이 도광부(130)로 전파되도록 한다. 만약, 무선 전력 수신 장치(200)가 정상적으로 충전되지 않는다고 판단되면, 제 2 발광 모듈(122)을 제어하여 적색이 발광되도록 제어하여 적색광이 도광부(130)로 전파되도록 한다. The transmission control unit 150 receives and confirms the decision result of the object detection unit 113, analyzes the object response signal received from the primary coil 111, and transmits wireless power through the primary coil 111. It serves to transmit a power signal for transmitting a signal to the driving driver 117. Meanwhile, the transmission control unit 150 controls the light emitting unit 120 based on charging state information from the wireless power reception device. That is, when it is determined that the wireless power receiving device is normally charged, the first light emitting module 121 is controlled to emit green light, so that the green light propagates to the light guide unit 130. If it is determined that the wireless power receiving device 200 is not being charged normally, the second light emitting module 122 is controlled to emit red light so that the red light propagates to the light guide unit 130.

이와 같이 동작함으로써, 충전 상태를 광섬유(130)의 발광색을 통해 알 수 있게 된다. 이와 같이 도광부(130)는 광섬유로 이루어질 수 있으며, 상기 광섬유는, 광이 평판형 가구의 표면에서 외부로 조사되도록 매설될 수 있다. 이에 대해서는 도 3 및 도 4에서 보다 상세하게 설명하도록 한다. By operating in this way, the state of charge can be known through the light emission color of the optical fiber 130. In this way, the light guide part 130 may be made of an optical fiber, and the optical fiber may be buried so that light is emitted from the surface of the flat furniture to the outside. This will be explained in more detail in FIGS. 3 and 4.

한편, 온도 센서(140)는, 무선 전력 전송 장치(100)가 이물질로 인하여 과열되는 것을 감지하는 기능을 한다. 무선 충전 중 또는 초기에 무선 전력 전송 장치(100)의 충전 위치에 동전과 같은 금속재의 이물질이 위치하게 되면, 무선 전력 전송이 정상적으로 이루어지지 않게 되고, 이에 따라, 전력 낭비가 발생하게 되어서, 무선 전력 전송 장치(100)가 과열되게 된다. Meanwhile, the temperature sensor 140 functions to detect that the wireless power transmission device 100 is overheated due to foreign substances. If a metallic foreign object, such as a coin, is placed at the charging position of the wireless power transmission device 100 during or at the beginning of wireless charging, wireless power transmission will not be performed normally, and accordingly, power waste will occur, thereby causing wireless power transmission. The transmission device 100 becomes overheated.

본 발명에서는 상기 전송 제어부(150)는, 상기 무선 전력 신호가 동시에 발신하는 중에 상기 온도 센서(140)로부터 측정되는 온도가 기준값 이상이면, 상기 무선 전력 신호의 전송을 모두 제한하는 기능을 하게 된다. 이에 따라, 전력이 비정상적으로 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.In the present invention, the transmission control unit 150 functions to limit all transmission of the wireless power signal if the temperature measured by the temperature sensor 140 is greater than a reference value while the wireless power signal is simultaneously transmitted. Accordingly, it is possible to prevent abnormal waste of power.

한편, 도면에는 표시되어 있지 않으나, 음향 출력 모듈을 더 포함할 수 있다. 이에 따라서, 상기 전송 제어부(150)는 정상 충전 및 비정상 충전인지의 상태를 상기 음향 출력 모듈을 통해 출력하도록 제어할 수 있다. 즉, 정상 충전인 경우, 정상 충전 상태를 알리는 비프음이 일정시간(예컨대 3초) 출력된 후, 더이상 비프음이 출력되진 않는데, 충전이 비정상인 경우, 비정상 상태를 알리는 비프음이 계속적으로 출력되도록 상기 음향 출력 모듈이 제어될 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, an audio output module may be further included. Accordingly, the transmission control unit 150 can control the state of normal charging and abnormal charging to be output through the audio output module. That is, in the case of normal charging, the beep sound indicating the normal charging state is output for a certain period of time (e.g. 3 seconds), and then the beep sound is no longer output. However, if the charging is abnormal, the beep sound indicating the abnormal state is continuously output. The audio output module can be controlled as much as possible.

한편, 전력신호를 수신하여 전력을 공급받는 무선 전력 수신 장치(200)는, 상기 송출된 전력 신호에 의해 유도전력을 생성하는 2차 코일(210)과, 유도된 전력을 정류하는 정류부(220) 및 정류된 전력으로 충전되는 배터리(230) 및 수신 제어부(240)를 포함한다.Meanwhile, the wireless power receiving device 200, which receives power by receiving a power signal, includes a secondary coil 210 that generates induced power by the transmitted power signal, and a rectifier 220 that rectifies the induced power. and a battery 230 and a reception control unit 240 that are charged with rectified power.

여기서, 상기 배터리셀모듈(230)에는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성되며, 또한, 배터리셀의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함된다.Here, the battery cell module 230 includes protection circuits such as overvoltage and overcurrent prevention circuits and temperature detection circuits, and also includes a charging management module that collects and processes information such as the charging state of the battery cell. .

이하에서는 상술한 구성을 가지는 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치가 장착된 가구에 대하여 도 3 및 도 4를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, furniture equipped with a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state having the above-described configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 장착한 무선 충전 기능을 구비한 가구의 외관을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이, 도 1 및 도 2에서 설명한 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치(100)는 테이블(300)과 같은 평판형 가구의 평판부(310)의 저면에 부착될 수 있다. 그리고, 무선 전력 전송 장치(100)의 일단에서 연장 형성되는 광섬유(130)는 평판부(310)에 홀을 통해 상부로 노출되는데, 상부에 형성된 매설홈에 위치할 수 있다. 이 매설홈은 1차 코일(111)의 위치에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 전송 장치(100)에 외부 전원이 공급되면, 발광부(120)가 발광되면서, 상기 평판부(310)의 상부에 일부 노출되는 광섬유(130)가 빛이 나게 되고, 이에 따라, 사용자는 충전 위치를 확인할 수 있게 된다. Figure 3 is a diagram for explaining the appearance of furniture equipped with a wireless charging function and equipped with a wireless power transmission device that improves visibility of the charging state, which is an embodiment of the present invention. As shown, the wireless power transmission device 100 with increased visibility of the charging state described in FIGS. 1 and 2 may be attached to the bottom of the flat portion 310 of a flat furniture such as the table 300. Additionally, the optical fiber 130 extending from one end of the wireless power transmission device 100 is exposed upward through a hole in the flat plate portion 310, and may be located in a buried groove formed at the top. This buried groove may be formed at a position corresponding to the position of the primary coil 111. Accordingly, when external power is supplied to the wireless power transmission device 100, the light emitting part 120 emits light, and the optical fiber 130 partially exposed at the upper part of the flat part 310 emits light, and accordingly. , users can check the charging location.

그러면, 사용자가 충전 위치에 자신의 스마트폰(200:무선 전력 수신 장치)를 위치시키면, 충전이 개시된다. 충전이 정상적으로 충전되면, 전송 제어부(150)는 발광부(120)를 제어하여 초록색이 발광하도록 하여, 사용자는 상기 광섬유(130)가 초록색으로 빛나는 것을 확인하여서 정상적으로 충전됨을 알 수 있게 된다. 반대로, 충전이 정상적으로 이루어지지 않으면, 전송 제어부(150)는, 발광부(120)를 제어하여 적색이 발광하도록 하여, 사용자는 광섬유(130)가 적색으로 빛나는 것을 확이할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자는 현재 충전이 이루어지지 않음을 알 수 있게 된다. Then, when the user places his/her smartphone (200: wireless power receiving device) at the charging location, charging begins. When charging is normal, the transmission control unit 150 controls the light emitting unit 120 to emit green light, so that the user can see that the optical fiber 130 glows green to know that it is normally charged. Conversely, if charging is not performed normally, the transmission control unit 150 controls the light emitting unit 120 to emit red light, so that the user can confirm that the optical fiber 130 glows red. Accordingly, the user can see that charging is not currently taking place.

도 4에서는 테이블의 단면도를 통해 무선 전력 전송 장치 및 광섬유의 설치상태를 설명하도록 한다.In Figure 4, the installation state of the wireless power transmission device and optical fiber is explained through a cross-sectional view of the table.

도 4는, 본 발명의 일실시예인 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치가 테이블의 평판에 설치된 상태를 설명하기 위한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 테이블(300)의 평판(310)의 저면에는 무선 전력 전송 장치(100)를 장착하기 위한 장착홈이 형성되며, 이에 무선 전력 전송 장치(100)가 삽입됨으로써, 무선 전력 전송 장치(100)가 설치된다. 한편, 무선 전력 전송 장치(100)로부터 연장형성되는 광섬유(130)는, 평판에 대하여 수직으로 형성된 미세관통홀을 통해 인출되어서, 평판의 상면에 일부 노출되도록 설치될 수 있다. 즉, 평판(310)의 상기 발광부(120)에 대응하는 위치에 미세관통홀이 형성되어서, 광섬유(130)는 상기 미세관통홀을 통해 평판(310)의 상면으로 인출되고, 그 다음, 충전위치를 표시하기 위하여 1차 코일(111)의 위치에 대응하는 위치에 상기 광섬유(130)가 노출되도록 배치된다. 이에 따라 사용자는 광섬유(130)의 빛을 확인할 수 있게 된다.Figure 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state, which is an embodiment of the present invention, is installed on a flat plate of a table. As shown, a mounting groove for mounting the wireless power transmission device 100 is formed on the bottom of the flat plate 310 of the table 300, and the wireless power transmission device 100 is inserted into the wireless power transmission device. (100) is installed. Meanwhile, the optical fiber 130 extending from the wireless power transmission device 100 may be drawn out through a micro-through hole formed perpendicular to the flat plate and installed so as to be partially exposed to the upper surface of the flat plate. That is, a fine through hole is formed at a position corresponding to the light emitting unit 120 of the flat plate 310, and the optical fiber 130 is drawn out to the upper surface of the flat plate 310 through the fine through hole, and then charged. In order to indicate the position, the optical fiber 130 is disposed to be exposed at a position corresponding to the position of the primary coil 111. Accordingly, the user can check the light of the optical fiber 130.

한편, 평판의 상면에는 투명 코팅층(311)이 더 도포될 수 있다. 이 투명 코팅층(311)에 의해 광섬유 및 평판(310) 보호될 수 있다.Meanwhile, a transparent coating layer 311 may be further applied to the upper surface of the flat plate. The optical fiber and the flat plate 310 can be protected by this transparent coating layer 311.

이하에서는 상술한 구성을 가지는 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서의 이물질 감지 방법에 대하여 도 5 내지 도 10을 통해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for detecting foreign substances in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 5 to 10.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동시 멀티 충전이 가능한 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 5 is a flowchart showing a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device capable of simultaneous multi-charging according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 최초 충전 전 이물질 감지 동작을 수행한다(S200). 일 예로, 최초 충전 전 이물질 감지 동작은 다음 도 6와 같다. Referring to FIG. 5, a foreign matter detection operation is performed before initial charging (S200). As an example, the foreign matter detection operation before initial charging is shown in FIG. 6.

최초 충전 전 이물질이 감지되면(S205), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S225). If a foreign substance is detected before initial charging (S205), a power limiting operation corresponding to the detection of the foreign substance is performed (S225).

최초 충전 전 이물질이 감지되지 않은 경우(S205), 충전이 시작되면 충전 중 이물질 감지 동작을 수행한다(S210). If no foreign matter is detected before initial charging (S205), when charging begins, a foreign matter detection operation is performed during charging (S210).

일 예로, 충전 중 단방향 통신을 수행하여 이물질을 감지할 수 있다. 일 예로, 충전 중 단방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작은 다음 도 9과 같다.As an example, foreign substances can be detected by performing one-way communication during charging. As an example, the foreign matter detection operation using one-way communication during charging is shown in FIG. 9.

다른 예로, 충전 중 양방향 통신을 수행하여 이물질을 감지할 수 있다. 일 예로, 충전 중 양방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작은 다음 도 10과 같다. As another example, foreign substances can be detected by performing two-way communication during charging. As an example, the foreign matter detection operation using two-way communication during charging is shown in Figure 10.

또 다른 예로, 충전 중 상기 단방향 통신 및 상기 양방향 통신을 동시에 수행하거나 독립적으로 수행하여 이물질을 감지할 수 있다.As another example, foreign matter may be detected by performing the one-way communication and the two-way communication simultaneously or independently during charging.

충전 중 이물질이 감지되면(S215), 상기 단계 S225와 같이 이물질 감지 대응 전력 제한 동작을 수행한다.If a foreign object is detected during charging (S215), a power limiting operation in response to the foreign object detection is performed as in step S225.

충전 중 이물질이 감지되지 않은 경우(S215), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도 센서(130)(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S220). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.If no foreign matter is detected during charging (S215), if a problem occurs in power transmission due to fine undetected foreign matter, the power is limited based on the temperature sensor 130 (or thermistor) to protect power transmission (e.g., Turn off the power) (S220). The temperature sensor may be attached to a receiving device or may be attached to a transmitting device.

또는, 상기 단계 S225에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.Alternatively, even after the power limiting operation in response to foreign matter detection is performed in step S225, if a problem occurs in power transmission due to a fine undetected foreign matter, the power is limited based on the temperature sensor (or thermistor) to protect power transmission.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.Figure 6 is a flowchart showing a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 최초 충전 전 이물질 감지 동작을 수행한다(S300).Referring to FIG. 6, a foreign matter detection operation is performed before initial charging (S300).

최초 충전 전 이물질이 감지되면(S305), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S315).If a foreign substance is detected before initial charging (S305), a power limiting operation corresponding to the detection of the foreign substance is performed (S315).

최초 충전 전 이물질이 감지되지 않은 경우(S305), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S310). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.If foreign substances are not detected before initial charging (S305), if there is a problem with power transmission due to fine undetected foreign substances, the power is limited based on the temperature sensor (or thermistor) to protect power transmission (e.g., power Hang up)(S310). The temperature sensor may be attached to a receiving device or may be attached to a transmitting device.

또는, 상기 단계 S315에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.Alternatively, even after the power limiting operation in response to foreign matter detection is performed in step S315, if a problem occurs in power transmission due to a fine foreign matter that has not been detected, the power is limited based on a temperature sensor (or thermistor) to protect power transmission.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서의 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 7 is a flowchart showing a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 충전이 시작되면 충전 중 이물질 감지 동작을 수행한다(S400). Referring to FIG. 7, when charging begins, a foreign matter detection operation is performed during charging (S400).

충전 중 이물질이 감지되면(S405), 이물질 감지에 대응하는 전력 제한 동작을 수행한다(S415).If a foreign substance is detected during charging (S405), a power limiting operation corresponding to the detection of the foreign substance is performed (S415).

충전 중 이물질이 감지되지 않은 경우(S405), 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다(예, 전력을 끊는다)(S410). 상기 온도센서는 수신 장치에 부착되거나 송신 장치에 부착될 수 있다.If no foreign matter is detected during charging (S405), if there is a problem with power transmission due to fine foreign matter that has not been detected, the power is limited based on the temperature sensor (or thermistor) to protect power transmission (e.g., cut off power) )(S410). The temperature sensor may be attached to a receiving device or may be attached to a transmitting device.

또는, 상기 단계 S415에서 이물질 감지 대응 전력 제한 동작이 수행된 이후에도, 감지가 안된 미세한 이물로 전력전송에 문제가 생길 경우 전력 전송을 보호하기 위하여 온도센서(또는 써미스터)를 기준으로 파워를 제한한다.Alternatively, even after the power limiting operation in response to foreign matter detection is performed in step S415, if a problem occurs in power transmission due to a fine foreign matter that has not been detected, the power is limited based on a temperature sensor (or thermistor) to protect power transmission.

이제 본 발명에 따라서 이물질을 감지하는 동작을 최초충전 전과 충전 이후(예, 단“‡향 통신이용 또는 양방향 통신이용)를 구분하여 설명한다.Now, the operation of detecting foreign substances according to the present invention will be described separately before initial charging and after charging (e.g., using one-way communication or two-way communication).

1. 최초충전 전 이물질 감지 동작One. Foreign matter detection operation before initial charging

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 검출을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 상기 도 2의 단계 S200 또는 상기 도 3의 단계 S300에 해당한다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of detecting foreign matter in a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to an embodiment of the present invention. This corresponds to step S200 of FIG. 2 or step S300 of FIG. 3.

도 8을 참조하면, 핑 페이즈에서 무선 전력 전송 장치는 디지털 핑을 수행하며, 이때 무선 전력 전송 장치는 동작점의 전력 신호를 무선 전력 수신 장치로 전송한다(S500).Referring to FIG. 8, in the ping phase, the wireless power transmission device performs digital ping, and at this time, the wireless power transmission device transmits a power signal at the operating point to the wireless power reception device (S500).

핑 페이즈의 전력 신호를 수신하면, 무선 전력 수신 장치는 상기 전력 신호를 수신한 세기를 지시하는 신호세기 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S505). 그리고 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 수신 장치의 고유한 ID를 지시하는 식별 패킷과 무선 전력 수신 장치의 구성정보를 생성하고, 식별 패킷과 구성정보를 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S510). When receiving a power signal of the ping phase, the wireless power receiving device generates a signal strength packet indicating the received strength of the power signal and transmits it to the wireless power transmitting device (S505). Then, the wireless power receiving device generates an identification packet indicating a unique ID of the wireless power receiving device and configuration information of the wireless power receiving device, and transmits the identification packet and configuration information to the wireless power transmitting device (S510).

무선 전력 수신 장치는 수신전력을 측정한다(S515). 이때부터 초기전압 Vi를 설정하는 단계로 진입한다. The wireless power receiving device measures the received power (S515). From this point on, the step of setting the initial voltage V i is entered.

무선 전력 수신 장치는 과전압 전력(over voltage power: OVP), 과전류 전력(over current power: OCP), 만충전(full charge) 등 종료 사유가 발생하는지 판단한다(S520). 만약 OVP, OCP, 만충전, 기타 충전의 종류 사유가 발생하면, 무선 전력 수신 장치는 충전을 종료한다(S525). 만약 종류 사유가 발생하지 않으면, 무선 전력 수신 장치는 무선 전력 전송 장치로부터 무선 전력을 수신하는 상태인지, 즉 충전 중인지 판단한다(S530). The wireless power receiving device determines whether a reason for termination occurs, such as over voltage power (OVP), over current power (OCP), or full charge (S520). If OVP, OCP, full charge, or any other type of charging reason occurs, the wireless power receiving device terminates charging (S525). If the type reason does not occur, the wireless power receiving device determines whether it is receiving wireless power from the wireless power transmitting device, that is, charging (S530).

단계 S530에서 만약 충전 중이면, 무선 전력 수신 장치는 요구전력 대비 수신전력을 비교하여 그 결과를 기반으로 전력 제어 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S535). 단계 S535에서 만약 충전중이 아니면, 무선 전력 수신 장치는 초기전압 Vi가 홀드 상태인지 판단한다(S540). 초기전압 Vi의 정상상태의 값이 기준전압 범위(예를 들어 7.0V~10.5V) 내에 존재하는 경우, 무선 전력 수신 장치는 초기 설정이 완료된다. 이로서 초기전압 Vi는 홀드 상태가 되고, 무선 전력 수신 장치는 이물질 검출 페이즈로 진입할 수 있다. If it is charging in step S530, the wireless power receiving device compares the received power to the required power, generates a power control packet based on the result, and transmits it to the wireless power transmitting device (S535). If it is not charging in step S535, the wireless power receiving device determines whether the initial voltage V i is in a hold state (S540). If the steady-state value of the initial voltage V i is within the reference voltage range (for example, 7.0V to 10.5V), the initial setup of the wireless power receiving device is completed. As a result, the initial voltage Vi is in a hold state, and the wireless power receiving device can enter the foreign matter detection phase.

만약 Vi 홀드 상태가 아니면, 무선 전력 수신 장치는 충전 중인 경우와 마찬가지로 전력 제어 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S535). 만약 Vi 홀드 상태이면, 무선 전력 수신 장치는 이물질 검출 페이즈로 진입한다. 여기서, 무선 전력 수신 장치는 이물질 상태 패킷을 생성하여 무선 전력 전송 장치로 전송한다(S545). If V i is not in the hold state, the wireless power receiving device generates a power control packet and transmits it to the wireless power transmitting device as in the case of charging (S535). If V i is in the hold state, the wireless power receiving device enters the foreign matter detection phase. Here, the wireless power reception device generates a foreign matter status packet and transmits it to the wireless power transmission device (S545).

본 발명에 따른 이물질 상태 패킷은 프리앰블(preamble), 헤더(header), 메시지 및 체크섬(checksum)을 포함한다. 프리앰블은 최소 11비트부터 최대 25비트로 구성될 수 있며, 모든 비트의 값이 0으로 설정될 수 있다. 프리앰블은 무선 전력 전송 장치가 이물질 상태 패킷의 헤더의 시작비트를 정확히 감지하고, 들어오는 데이터에 동기를 맞추기 위해 사용된다. The foreign matter status packet according to the present invention includes a preamble, header, message, and checksum. The preamble can consist of a minimum of 11 bits and a maximum of 25 bits, and the value of all bits can be set to 0. The preamble is used by the wireless power transmission device to accurately detect the start bit of the header of the foreign object status packet and synchronize with the incoming data.

헤더는 패킷의 타입을 지시하며, 8비트로 구성될 수 있다. 일례로서, 이물질 상태 패킷의 헤더의 값은 '0x00'수 있다. 이 경우, 메시지는 그 값이 0, 즉 '0x00'설정될 수 있다. 다른 예로서, 이물질 상태 패킷의 헤더의 값은 충전 상태 패킷(charge status packet)의 헤더와 동일한 '0x05'일 수 있다. 다만, 충전 상태 패킷의 1바이트 메시지의 값이'0x00'으로설정됨으로써, 이물질 상태 패킷임이 지시될 수 있다. 즉, 이물질 상태 패킷은 충전 상태 패킷에 포함된다. The header indicates the type of packet and can be composed of 8 bits. As an example, the value of the header of the foreign matter status packet may be '0x00'. In this case, the message may have its value set to 0, that is, '0x00'. As another example, the header value of the foreign matter status packet may be '0x05', which is the same as the header of the charge status packet. However, the value of the 1-byte message of the charging status packet is set to '0x00', thereby indicating that it is a foreign substance status packet. That is, the foreign matter status packet is included in the charging status packet.

무선 전력 전송 장치는 수신된 패킷의 헤더 또는 메시지의 값을 기반으로, 수신된 패킷이 이물질 상태 패킷인지 확인한다. 그리고 이물질 상태 패킷이 수신된 것으로 판명되면, 무선 전력 전송 장치는 이물질 검출을 수행한다(S550). 이물질 상태 패킷을 확인하는 동작 및 이물질 검출은 무선 전력 전송 장치의 제어 유닛에 의해 수행된다. The wireless power transmission device determines whether the received packet is a foreign object packet based on the value of the header or message of the received packet. And if it is determined that the foreign matter status packet has been received, the wireless power transmission device performs foreign matter detection (S550). The operation of checking the foreign matter status packet and foreign matter detection are performed by the control unit of the wireless power transmission device.

2. 충전 중 이물질 감지2. Foreign object detection during charging

2-1. 충전 중 단방향 통신을 이용한 이물질 감지2-1. Foreign matter detection using one-way communication during charging

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도이다. 상기 도 2의 단계 S210 또는 상기 도 4의 단계 S400에 해당한다. Figure 9 is an operation flowchart of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention. This corresponds to step S210 of FIG. 2 or step S400 of FIG. 4.

도 9를 참조하면, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치를 탐색한다(S600). 이때, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치가 검색될 때까지 충전 대기상태에 놓여있다. Referring to FIG. 9, the wireless power transmission device searches for the wireless power reception device (S600). At this time, the wireless power transmission device is in a charging standby state until the wireless power reception device is searched.

만약 감지된 물체가 무선 전력 수신 장치이면, 무선 전력 전송 장치는 충전 모드로 진입하여, 무선 전력을 무선 전력 수신 장치로 전송한다(S605). 충전 모드에서는 무선 전력 전송 장치가 1차 코일에 전력을 인가하여 유도 자기장 또는 공진을 발생시킨다. If the detected object is a wireless power receiver, the wireless power transmitter enters the charging mode and transmits wireless power to the wireless power receiver (S605). In charging mode, the wireless power transmission device applies power to the primary coil to generate an induced magnetic field or resonance.

무선 전력 전송 장치는 1차 코일에 흐르는 전류를 측정하고, 무선 전력 전송 장치는 1차 코일에서 흐르는 전류로부터 전류 측정값을 획득한다(S610). 무선 전력 전송 장치가 측정하는 전류는 교류전류일 수 있다. 상기 전류 측정값은 무선 전력 전송 장치 내의 제어 유닛이 인식하기에 적합한 DC 수치로 변환된 것일 수 있다. 즉, 무선 전력 전송 장치는 1차 코일에 흐르는 상대적으로 높은 교류 전류를 측정하고, 상기 측정된 고전류를 제어 유닛이 해석하는데 적합한 수치인 전류 측정값으로 표 1과 같이 맵핑한다. The wireless power transmission device measures the current flowing in the primary coil, and the wireless power transmission device obtains a current measurement value from the current flowing in the primary coil (S610). The current measured by the wireless power transmission device may be alternating current. The current measurement value may be converted to a DC value suitable for recognition by a control unit in the wireless power transmission device. That is, the wireless power transmission device measures a relatively high alternating current flowing in the primary coil, and maps the measured high current to a current measurement value that is suitable for interpretation by the control unit, as shown in Table 1.

Rx power
(unit : W)
Rx power
(unit : W)
Tx AC current
(unit : A)
Tx AC current
(unit : A)
Max AC current
(unit : A)
Max AC current
(unit : A)
2.52.5 0.9980.998 1.051.05 33 1.3281.328 1.51.5 44 1.6641.664 1.851.85 55 1.9251.925 2.052.05

무선 전력 전송 장치는 기준 전류 Iref, 기준 범위(Ilow~Ihigh), 기준 AC 신호, 이물질 감지 시기 t와 같은 파라미터들 중 어느 하나 또는 2 이상의 조합을 사용하여, 이물질 감지를 수행한다(S615). 그리고 기준 전류 Iref, 기준 범위(Ilow~Ihigh), 기준 AC 신호, 이물질 감지 시기 t와 같은 파라미터들은 초기 설정 값으로서 무선 전력 전송 장치에 미리 저장되어 있을 수 있다. 무선 전력 전송 장치는 이물질이 감지되지 않으면 지속적으로 무선 전력 수신 장치로 전력을 전송한다(S620). 그리고 무선 전력 전송 장치는 시스템 또는 표준에 의해 미리 정해진 시점 t에 다시 1차 코일의 전류 측정값을 획득하며(S610), 이를 기반으로 이물질 감지를 시도할 수 있다(S615). The wireless power transmission device performs foreign matter detection using any one or a combination of two or more of the following parameters, such as reference current I ref , reference range (I low ~ I high ), reference AC signal, and foreign matter detection time t (S615 ). And parameters such as reference current I ref , reference range (I low to I high ), reference AC signal, and foreign matter detection time t may be pre-stored in the wireless power transmission device as initial setting values. If a foreign substance is not detected, the wireless power transmission device continuously transmits power to the wireless power reception device (S620). Then, the wireless power transmission device obtains the current measurement value of the primary coil again at a time point t predetermined by the system or standard (S610), and can attempt to detect foreign substances based on this (S615).

반면, 무선 전력 전송 장치는 이물질이 감지되면 무선 전력 수신 장치로 전송되던 무선 전력을 차단한다(S625).On the other hand, when a foreign substance is detected, the wireless power transmission device blocks the wireless power being transmitted to the wireless power reception device (S625).

2-2. 충전 중 양방향 통신을 이용한 이물질 감지 동작2-2. Foreign matter detection operation using two-way communication during charging

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 동작 흐름도이다. Figure 10 is an operation flowchart of a wireless power transmission system including a wireless power transmission device with increased visibility of the charging state according to another embodiment of the present invention.

일 예로, 양방향 통신을 수행함이란 전송 장치에서 수신 장치로 전력을 송신하면, 수신 장치에서 수신 전력(received power) 값을 전송 장치에게 알려주고, 전력 손실(power loss)이 소정의 기준값이상이면 FOD로 판단하는 것을 말한다. 예를 들어, 양방향 통신을 수행함이란 전송 장치에서 수신 장치로 7 내지 10W의 전력을 송신하고 수신 장치에서 5W의 전력을 수신한 경우, 수신 전력 값 '5W'를 전송 장치에게 알려주고, 전력 손실이 2W이상이어서 소정의 기준값인 1W보다 크므로 FOD로 판단한다. 이를 통해, 전력 전송 단계에 있어서 FOD를 검출할 수 있다.For example, performing two-way communication means that when power is transmitted from a transmitting device to a receiving device, the receiving device informs the transmitting device of the received power value, and if the power loss is greater than a predetermined standard value, it is determined to be FOD. It says what to do. For example, performing two-way communication means that if 7 to 10W of power is transmitted from the transmitting device to the receiving device and the receiving device receives 5W of power, the received power value '5W' is notified to the transmitting device, and the power loss is 2W. Since it is greater than the predetermined standard value of 1W, it is judged as FOD. Through this, FOD can be detected in the power transmission stage.

도 10을 참조하여 양방향 통신을 구체적으로 설명하면, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치를 탐색한다(S700). 이때, 무선 전력 전송 장치는 무선 전력 수신 장치가 검색될 때까지 충전 대기상태에 놓여있다. To describe the two-way communication in detail with reference to FIG. 10, the wireless power transmission device searches for the wireless power reception device (S700). At this time, the wireless power transmission device is in a charging standby state until the wireless power reception device is searched.

만약 감지된 물체가 무선 전력 수신 장치이면, 무선 전력 전송 장치는 충전 모드로 진입하여, 무선 전력을 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S705). 충전 모드에서는 무선 전력 전송 장치가 1차 코일에 전력을 인가하여 유도 자기장 또는 공진을 발생시킨다. If the detected object is a wireless power receiver, the wireless power transmitter enters charging mode and transmits wireless power to the wireless power receiver (S705). In charging mode, the wireless power transmission device applies power to the primary coil to generate an induced magnetic field or resonance.

무선 전력 전송 장치는 측정된 송신 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S710). 일 예로, 무선 전력 전송 장치는 송신전력 측정보고를 FSK 신호로 무선 전력 수신 장치에게 전송한다. 여기서, FSK 신호는 FSK 방식을 이용하여 전송되는 신호를 말한다.The wireless power transmission device transmits a transmission power measurement report indicating the measured transmission power to the wireless power reception device (S710). As an example, the wireless power transmission device transmits a transmission power measurement report as an FSK signal to the wireless power reception device. Here, the FSK signal refers to a signal transmitted using the FSK method.

상기 FSK 신호는 단순한 전력 양(예, 송신 전력양)을 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 전송 장치는 상기 FSK 신호를 일정한 주기로 전송할 수 있다. 왜냐하면 무선 전력 수신 장치가 상기 FSK 신호의 전송 시점에 대해서 알지 못할 수 있기 때문이다. 상기 일정한 주기는 일정 개수의 데이터 신호가 전송되는 구간(예, ASK 신호가 일정)일 수 있다.The FSK signal may include a simple amount of power (eg, amount of transmit power). At this time, the wireless power transmission device may transmit the FSK signal at a constant cycle. This is because the wireless power receiving device may not know the transmission time of the FSK signal. The constant period may be a section in which a certain number of data signals are transmitted (eg, the ASK signal is constant).

일 예로, 상기 송신전력양은 무선 전력 전송 장치가 AC 전류 신호에 따라 주 코일에서 생성되는 전력을 측정한 값일 수 있다.As an example, the amount of transmission power may be a value measured by a wireless power transmission device measuring the power generated in the main coil according to an AC current signal.

상기 FSK 신호는 수신 장치에서 요구되는 1개의 고정된 전력주파수(f0, 예를 들어 145kHz)를 변환 시키는 일정범위의 가변주파수(예, 140 또는 140.3Khz)를 스위칭(switching)하거나 셀렉트(select)하여, 0값과 1값을 전송하는 신호를 말한다. 다른 예로, 위상을 이용하여 0값과 1값을 포함하는 데이터 신호를 전송하는 신호를 말한다.The FSK signal switches or selects a certain range of variable frequencies (e.g., 140 or 140.3Khz) that converts one fixed power frequency (f 0 , e.g., 145kHz) required by the receiving device. So, it refers to a signal that transmits 0 and 1 values. As another example, it refers to a signal that transmits a data signal containing 0 and 1 values using phase.

일 예로, 무선 전력 전송 장치는 AC 전류 신호에 따라 주 코일에서 생성되는 전력을 측정하고, 측정된 생성 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 구성하여, 무선 전력 수신 장치로 전송할 수 있다. 이와 같이 무선 전력 전송 장치에서 무선 전력 수신 장치로의 경로로 제어정보가 전송되거나(예를 들어, FSK 신호로 제어정보가 전송될 수 있고), 무선 전력 수신 장치에서 무선 전력 전송 장치로의 경로로 제어정보가 전송되는 양방향 통신이 가능하다.As an example, the wireless power transmission device may measure the power generated in the main coil according to the AC current signal, construct a transmission power measurement report indicating the measured generated power, and transmit it to the wireless power reception device. In this way, control information may be transmitted through a path from the wireless power transmission device to the wireless power reception device (for example, control information may be transmitted as an FSK signal), or through a path from the wireless power reception device to the wireless power transmission device. Two-way communication in which control information is transmitted is possible.

무선 전력 전송 장치는 인버터를 이용하여 PWM을 수행하고, 무선 전력 수신 장치의 필요 전력(또는 요구 전력)에 허용된 주파수를 발생한다. The wireless power transmission device performs PWM using an inverter and generates a frequency allowed for the required power (or required power) of the wireless power reception device.

무선 전력 수신 장치의 필요 전력이 듀티 사이클(duty cycle) 또는 전압을 발생시키며, 듀티 사이클 또는 전압 값이 무선 전력 전송 장치의 전력 값이다. 즉, 무선 전력 전송 장치의 전력은 인버터에 인가된 전압, 듀티 설정 및 주파수으로 나타내어 질 수 있다.The required power of the wireless power receiving device generates a duty cycle or voltage, and the duty cycle or voltage value is the power value of the wireless power transmitting device. That is, the power of the wireless power transmission device can be expressed as the voltage applied to the inverter, duty setting, and frequency.

무선 전력 전송 장치가 전력을 전송하는 단계에 있어서, 설정된 값(예, 전압, 듀티 주파수)을 FSK 방식으로 무선 전력 수신 장치에게 '송신 전력값'을 전송한다. In the step of transmitting power, the wireless power transmitter transmits a 'transmission power value' of a set value (eg, voltage, duty frequency) to the wireless power receiver using the FSK method.

이때, 무선 전력 수신 장치는 기존의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 수신을 를 멈추고, FSK의 신호를 수신한다. 일 예로, FSK 신호의 수신 동작은 FSK 신호의 복조(demodulation) 동작을 포함한다.At this time, the wireless power receiving device stops receiving the existing data signal (eg, ASK signal) and receives the FSK signal. As an example, a reception operation of an FSK signal includes a demodulation operation of the FSK signal.

상기 FSK 신호는 일정한 주기로 전송될 수 있다. 예를 들어 상기 일정한 주기는 소정의 시간(예, 3초 5초) 또는 소정의 개수의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 전송 구간 일 수 있다.The FSK signal may be transmitted at regular intervals. For example, the constant period may be a transmission period of a predetermined time (eg, 3 seconds and 5 seconds) or a predetermined number of data signals (eg, ASK signal).

상기 FSK 신호는 무선 전력과 동시에 전송될 수도 있다. 즉, S705 및 S710은 동시에 수행될 수도 있다. The FSK signal may be transmitted simultaneously with wireless power. That is, S705 and S710 may be performed simultaneously.

이어서, 무선 전력 수신 장치는 송신전력 측정보고를 기초로 이물질을 감지한다(S715). 예를 들어, 무선 전력 수신 장치에서 측정한 수신전력 값과 생성 전력 측정보고를 포함하는 FSK 신호를 연산하여 그 차이값이 소정의 기준값 이상이면 FOD로 판단한다. 다른 예로, 무선 전력 수신 장치는 '수신전력-전송 정력'이 소정의 기준값 이상이면 FOD로 판단한다.Next, the wireless power receiving device detects foreign matter based on the transmission power measurement report (S715). For example, the FSK signal including the received power value measured by the wireless power receiving device and the generated power measurement report is calculated, and if the difference value is greater than a predetermined reference value, it is determined to be FOD. As another example, the wireless power receiving device determines it to be FOD if 'received power-transmitted power' is greater than a predetermined reference value.

일 예로, 상기 측정한 수신전력 값은 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과, 요구 전력간의 차이가 임계치보다 큰지 같은지 또는 작은지를 지시하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 크면'수신전력측정결과=1'로설정되고, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 작거나 같으면 '수신전력측정결과=0'로 설정될 수 있다. 또는 반대로, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 크거나 같은 때 '수신전력측정결과=1'설정되고, 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치보다 작은 때에 '수신전력측정결과=0'으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 임계치가 1W라 하자. 상기의 예와 같이 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력이 12W이고, 요구 전력은 10W인 상황에서, 그 차이는 2W이고 이는 임계치인 1W보다 크다. 이 경우 수신전력 측정결과는 1을 지시한다. 송신전력 측정보고에 의해 지시되는 전력과 요구 전력간의 차이가 임계치 보다 크면, 이는 이물질이 감지된 것을 의미할 수 있다. 따라서, 무선 전력 전송 장치는 이를 이물질 감지 선언으로 인식할 수 있다. For example, the measured received power value may be information indicating whether the difference between the power indicated by the transmitted power measurement report and the required power is greater than, equal to, or less than a threshold. For example, if the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is greater than the threshold, 'received power measurement result = 1' is set, and the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is set to the threshold. If it is less than or equal to, it can be set to 'received power measurement result = 0'. Or, conversely, when the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is greater than or equal to the threshold, 'received power measurement result = 1' is set, and the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is set. When it is less than the threshold, it may be set to 'received power measurement result = 0'. For example, let's say the threshold is 1W. As in the example above, in a situation where the power indicated by the transmission power measurement report is 12W and the required power is 10W, the difference is 2W, which is greater than the threshold of 1W. In this case, the received power measurement result indicates 1. If the difference between the power indicated by the transmission power measurement report and the required power is greater than the threshold, this may mean that a foreign substance has been detected. Therefore, the wireless power transmission device can recognize this as a foreign substance detection declaration.

무선 전력 수신 장치는 무선 전력 전송 장치로 이물질 감지 결과를 포함하는 ASK 신호를 전송한다(S720). The wireless power receiving device transmits an ASK signal including the foreign matter detection result to the wireless power transmitting device (S720).

상기 ASK 신호는 전력제어용 신호, FOD 검출 신호, 긴급(emergency) 신호 또는 완충 신호 등을 포함할 수 있다.The ASK signal may include a power control signal, FOD detection signal, emergency signal, or buffer signal.

또한, 상기 ASK 신호는 무선 전력 수신 장치의 요구 전력 정보를 포함할 수 있다. 요구 전력 정보는 무선 전력 전송 장치가 자기 유도 방식에 기반하여 무선 전력을 생성하도록 요구하는 정보를 말하며, 무선 전력 전송 장치가 요구 전력 정보를 확인하고 요구 전력 정보에서 지시한 전력이 유도되도록 제어신호를 발생시키도록 하는 정보이다. 예를 들어, 요구 전력 정보가 10W를 지시할 때, 무선 전력 전송 장치는 10W가 전송되도록 제어신호를 발생시킨다. Additionally, the ASK signal may include required power information of the wireless power reception device. Required power information refers to information that requires a wireless power transmission device to generate wireless power based on magnetic induction. The wireless power transmitter checks the required power information and sends a control signal to induce the power indicated by the required power information. This is information that causes it to occur. For example, when the required power information indicates 10W, the wireless power transmission device generates a control signal to transmit 10W.

상기 ASK 신호는 제어 에러 패킷(control error packet), 렉티파이드 패킷(rectified packet) 또는 차저 스테이트(charger state) 형태로 전송될 수 있다.The ASK signal may be transmitted in the form of a control error packet, rectified packet, or charger state.

이어서, 무선 전력 전송 장치는 수신한 ASK 신호를 기초로 무선 전력을 전송할 수 있다(S725).Subsequently, the wireless power transmission device may transmit wireless power based on the received ASK signal (S725).

데이터 신호(예, ASK 신호 또는 FSK 신호)는 송신과 수신을 동시에 하는 것이 불가능하므로 송신 도는 수신이 순차적으로 수행된다. 반면, 유도 주파수를 통해서 전력은 계속 발생하기 때문에 전력 신호와 데이터 신호가 동시에 송신되는 것은 가능하다. 따라서, ASK 신호 및 FSK 신호가 송수신되는 시점과 무관하게 무선 전력은 동시 또는 수시로 전송될 수 있다.Since it is impossible to simultaneously transmit and receive a data signal (eg, ASK signal or FSK signal), transmission or reception is performed sequentially. On the other hand, because power continues to be generated through the induced frequency, it is possible for the power signal and data signal to be transmitted simultaneously. Therefore, wireless power can be transmitted simultaneously or at any time, regardless of when the ASK signal and the FSK signal are transmitted and received.

상기 단계 S720 및 단계 S725에 따라서 ASK 신호와 무선 전력을 복수회 송수신될 수 있다. According to steps S720 and S725, the ASK signal and wireless power can be transmitted and received multiple times.

단계 S710에 대하여 일정한 주기가 경과되면 무선 전력 전송 장치는 측정된 송신 전력을 지시하는 송신전력 측정보고를 무선 전력 수신 장치에게 전송한다(S730). 일 예로, 무선 전력 전송 장치는 송신전력 측정보고를 FSK 신호로 무선 전력 수신 장치에게 전송한다. 상기 일정한 주기는 소정의 시간(예, 3초 5초) 또는 소정의 개수의 데이터 신호(예, ASK 신호)의 전송 구간 일 수 있다.When a certain period has elapsed in step S710, the wireless power transmission device transmits a transmission power measurement report indicating the measured transmission power to the wireless power reception device (S730). As an example, the wireless power transmission device transmits a transmission power measurement report as an FSK signal to the wireless power reception device. The constant period may be a transmission period of a predetermined time (eg, 3 seconds and 5 seconds) or a predetermined number of data signals (eg, ASK signal).

한편, 무선 전력 수신 장치에서 이물질이 검출된 것으로 판단되면, 무선 전력 전송 장치는 이물질 검출에 대한 조치를 수행할 수 있다(도면 미표시). 예를 들어, 무선 전력 전송 장치는 주 코일의 구동이 감소 또는 중단되는 차단 모드로 진입할 수 있다. 이로써 기생 부하의 발열이 방지되고, 비효율적인 유도전력의 공급이 제한 또는 중단될 수 있다. Meanwhile, if it is determined that a foreign substance has been detected in the wireless power reception device, the wireless power transmission device may take action to detect the foreign substance (not shown). For example, the wireless power transmission device may enter a blocking mode in which operation of the main coil is reduced or stopped. This prevents the parasitic load from generating heat, and the supply of inefficient induced power can be limited or stopped.

상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 발광부를 통해 조사되는 광을 도광부를 통해 전파시키고, 이 도광부를 통해 사용자가 충전 상태를 확인할 수 있게 되므로 무선 전력 전송 시스템에서의 충전 상태를 시인성 높게 확인할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, the light irradiated through the light emitting part is propagated through the light guide, and the user can check the charging state through the light guiding part, thereby improving the visibility of the charging state in the wireless power transmission system. You can check it at a high level.

더욱이, 상기 도광부를 충전 위치를 표시하는데 이용함으로써, 충전 위치에 대한 시인성이 높아지게 된다. 게다가 이러한 무선 전력 전송 장치가 테이블과 같은 평판형 가구등에 사용되는 경우, 가구의 평판부에 상기 도광부가 표시되도록 매설됨으로써, 충전 위치의 확인이 용이하게 되고, 충전 상태에 대한 시인성이 높아지게 된다.Moreover, by using the light guide to indicate the charging position, visibility of the charging position is increased. In addition, when such a wireless power transmission device is used in flat furniture such as a table, the light guide is embedded in the flat part of the furniture so that the charging position can be easily confirmed and visibility of the charging state is increased.

상기와 같이 설명된 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치 및 이를 장착한 무선 충전 기능을 구비한 가구는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The wireless power transmission device with increased visibility of the charging state described above and furniture equipped with a wireless charging function equipped with the same are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the embodiments are various. All or part of each embodiment may be selectively combined so that modifications can be made.

100 : 무선 전력 전송 장치
110 : 전송 블록
111 : 1차 코일
113 : 객체 감지부
115 : 컨버터
117 : 구동 드라이버
120 : 발광부
121 : 제 1 발광 모듈
122 : 제 2 발광 모듈
130 : 도광부(광섬유)
131 : 분기부
140 : 온도 센서
150 : 전송 제어부
200 : 무선 전력 수신 장치
210 : 2차 코일
220 : 정류부
230 : 배터리
240 : 수신 제어부
300 : 테이블
310 : 평판(부)
311 : 코팅층
100: wireless power transmission device
110: transmission block
111: primary coil
113: object detection unit
115: converter
117: driving driver
120: light emitting part
121: first light emitting module
122: second light emitting module
130: Light guide part (optical fiber)
131: branch
140: temperature sensor
150: Transmission control unit
200: wireless power receiving device
210: secondary coil
220: rectifier
230: battery
240: reception control unit
300: table
310: Reputation (wealth)
311: coating layer

Claims (1)

가구의 평판부의 저면에 부착되도록 구성되는, 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치에 있어서,
무선 전력 신호를 전송하기 위한 1차 코일을 포함하는 전송 블록;
무선 충전 여부를 표시하기 위한 발광부;
상기 발광부로부터의 광을 전파시키기 위한 도광부;
상기 전송 블록을 제어하여, 무선 전력 수신 장치로 무선 전력 신호를 전송하고, 상기 무선 전력 수신 장치로부터의 충전 상태 정보에 기초하여, 상기 발광부를 제어하는 전송 제어부를 포함하고,
상기 도광부는 광섬유이고,
상기 발광부는 발광 모듈 및 캡을 포함하고,
상기 캡은, 상기 발광 모듈로부터 방출되는 광을 차단하고, 상기 발광부로부터 방출된 광을 상기 광섬유로 유도하기 위해, 상기 발광 모듈을 덮도록 구성되며, 상기 광섬유는, 상기 충전 상태 및 충전 위치를 표시하기 위해, 상기 평판부의 저면에 위치된 발광부로부터 상기 평판부 내의 홀(hole)을 통해 상기 평판부의 상면까지 연장되도록 구성되고,
상기 발광 모듈은,
제1 색상의 광을 방출함으로써 정상 충전을 표시하기 위한 제 1 발광 모듈; 및
제2 색상의 광을 방출함으로써 충전 불능을 표시하기 위한 제 2 발광 모듈을 포함하고, 상기 제1 색상은 상기 제2 색상과 상이하고, 상기 제 1 발광 모듈 및 상기 제 2 발광 모듈로부터 방출된 광이 상기 캡의 외부로 노출되지 않도록 상기 캡은 상기 제 1 발광 모듈 및 상기 제 2 발광 모듈을 덮는 것인, 충전 상태의 시인성을 높인 무선 전력 전송 장치.
In the wireless power transmission device with increased visibility of the charging state, which is configured to be attached to the bottom of the flat portion of furniture,
A transmission block including a primary coil for transmitting a wireless power signal;
A light emitting unit for indicating wireless charging status;
a light guide for propagating light from the light emitting unit;
A transmission control unit that controls the transmission block to transmit a wireless power signal to a wireless power reception device and controls the light emitting unit based on charging state information from the wireless power reception device,
The light guide is an optical fiber,
The light emitting unit includes a light emitting module and a cap,
The cap is configured to cover the light emitting module to block light emitted from the light emitting module and guide the light emitted from the light emitting unit to the optical fiber, and the optical fiber determines the charging state and charging position. In order to display, it is configured to extend from the light emitting portion located on the bottom of the flat portion to the upper surface of the flat portion through a hole in the flat portion,
The light emitting module is,
a first light emitting module for indicating normal charging by emitting light of a first color; and
a second light-emitting module for indicating charging failure by emitting light of a second color, wherein the first color is different from the second color, and light emitted from the first light-emitting module and the second light-emitting module The cap covers the first light-emitting module and the second light-emitting module so that they are not exposed to the outside of the cap.
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