KR20240063002A - 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

방법이 제공된다. 방법은 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서 전력 전달을 위한 것이다. 방법은, 송신기에 의해 송신되는 포커싱된 전력을 수신기에 의해 수신하는 것 및 포커싱된 전력의 라디오 주파수(radio frequency; rf) 전력 레벨을 수신기에 의해 직접적으로 측정하는 것을 포함한다. 방법은 포커싱된 전력의 전력 레벨이 임계치를 초과하는지의 여부를 결정하는 것 및 전력 레벨이 임계치를 초과하는 것 또는 초과하지 않는 것에 기초하여 동작을 수행하는 것을 포함한다.

Description

무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR POWER DELIVERY IN A WIRELESS POWER SYSTEM}

본 출원은 2022년 10월 28일자로 출원된 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR POWER DELIVERY IN A WIRELESS POWER SYSTEM"인 미국 특허 가출원 번호 제63/420,373호로부터의 우선권을 주장하는데, 그 가출원은 마치 모든 목적을 위해 본 출원에서 완전히 기술되는 것처럼 참조에 의해 본원에 통합된다.

본원의 설명은 전력 송신 시스템 및 배터리 충전기에 관한 것으로, 특히, 전력을 필요로 하는 디바이스에 전력을 공급하기 위해 마이크로파 송신에 의한 무선 전력 송신을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

많은 휴대용 전자 디바이스는 배터리에 의해 전력을 공급받는다. 종래의 드라이 셀 배터리를 교체하는 비용을 방지하기 위해, 그리고 귀중한 리소스를 절약하기 위해 재충전 가능 배터리(rechargeable battery)가 종종 사용된다. 그러나, 종래의 재충전 가능 배터리 충전기를 사용하여 배터리를 충전하는 것은 교류(alternating current; A.C.) 전력 콘센트(power outlet)에 대한 액세스를 필요로 하는데, 이것은 때로는 이용 가능하지 않거나 또는 편리하지 않다. 따라서, 전자기 복사로부터 배터리 충전기에 대한 전력을 유도하는 것이 바람직할 것이다.

태양으로부터 전력을 얻는(solar-powered) 배터리 충전기가 공지되어 있지만, 태양 전지는 가격이 비싸고, 임의의 충분한 용량의 배터리를 충전하기 위해서는 태양 전지의 대형 어레이가 필요로 될 수도 있다. A.C. 전력 메인으로부터 멀리 떨어진 위치에 있는 배터리 충전기에 전력을 제공할 전자기 에너지의 다른 잠재적인 소스는 마이크로파 에너지인데, 이것은 태양으로부터 전력을 얻는 위성으로부터 유도되고 마이크로파 빔에 의해 지구로 송신될 수도 있거나, 또는 셀 폰 송신기 및 다른 송신기로부터의 주변 라디오 주파수 에너지로부터 유도될 수도 있다. 그러나, 마이크로파 송신에 의한 전력의 효율적인 전달을 위한 전용 지상 마이크로파 전력 송신기의 사용을 배제한, 그 목적과 관련되는 여러 가지 문제점이 있다.

전자기(electro-magnetic; EM) 신호의 단일의 소스 전력 송신을 가정하면, 거리(r)에 걸쳐 크기가 1/r2 배만큼 감소되는 EM 신호가 획득된다. 따라서, EM 송신기로부터 먼 거리에서의 수신된 전력은 송신되는 전력의 작은 분율이다.

수신된 신호의 전력을 증가시키기 위해, 송신 전력은 증대되어야 할 것이다. 송신된 신호가 EM 송신기로부터 3 cm 떨어진 곳에서 효율적으로 수신된다고 가정하면, 3 m의 유용한 거리에 걸쳐 동일한 신호 전력을 수신하는 것은 송신된 전력을 10,000 배만큼 증대하는 것을 수반할 것이다. 그러한 전력 송신은 낭비적인데, 그 이유는 대부분의 에너지가 송신될 것이고 의도된 디바이스에 의해 수신되지 않을 것이고, 그것은 생체 조직에 유해할 수 있고, 그것은 바로 근처에 있는 대부분의 전자 디바이스와 간섭할 가능성이 있을 것이며, 그리고 그것은 열로서 소산될 수도 있기 때문이다.

지향성 안테나를 활용하는 것은 여러 가지 도전 과제를 가지는데, 그 중 일부는 다음의 것이다: 그것을 지향시킬 곳을 아는 것; 그것을 추적하는 데 필요로 되는 기계적 디바이스가 시끄러울 것이고 신뢰 가능하지 않을 것이다는 것; 및 송신의 시선(line of sight) 있는 디바이스에 대한 간섭을 생성하는 것.

지향성 전력 송신은 전력 송신 효율성을 향상시키기 위해 신호를 올바른 방향으로 지향시킬 수 있도록 디바이스의 위치를 아는 것을 일반적으로 필요로 한다. 그러나, 심지어 디바이스가 위치되더라도, 수신 디바이스의 경로 또는 그 근처에 있는 오브젝트의 반사 및 간섭에 기인하여 효율적인 송신이 보장되지는 않는다.

따라서, 앞서 언급된 문제점을 해결하는 무선 전력 송신 시스템이 소망된다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 방법이 제공된다. 방법은 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서 전력 전달을 위한 것이다. 방법은, 송신기에 의해 송신되는 포커싱된 전력을 수신기에 의해 수신하는 것 및 포커싱된 전력의 라디오 주파수(radio frequency; RF) 전력 레벨을 수신기에 의해 직접적으로 측정하는 것을 포함한다. 방법은 포커싱된 전력의 전력 레벨이 임계치를 초과하는지의 여부를 결정하는 것 및 전력 레벨이 임계치를 초과하는 것 또는 초과하지 않는 것에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행하는 것을 포함한다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 방법이 제공된다. 방법은 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서 전력 전달을 위한 것이다. 방법은 송신기에 의해 수신기로부터 비콘을 수신하는 것 및 송신기에 의해 비콘의 수신 신호 강도 지시자(received signal strength indicator; RSSI) 데이터를 분석하여 비콘 RSSI를 측정하는 것을 포함한다. 방법은 비콘 RSSI가 임계치를 초과하는지의 여부를 결정하는 것 및 비콘 RSSI가 임계치를 초과하는지 또는 초과하지 않는지에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행하는 것을 포함한다.

이들 및 다른 피쳐는 다음의 명세서와 도면의 추가적인 재검토시 쉽게 명백하다.

도 1a는 하나 이상의 실시형태에 따른 무선 전력 송신 시스템의 제1 실시형태의 주위 사시도(environmental, perspective view)이다.
도 1b는 하나 이상의 실시형태에 따른 무선 전력 송신 시스템의 제2 실시형태의 주위 사시도이다.
도 2a는 하나 이상의 실시형태에 따른 무선 전력 송신 시스템의 마이크로파 송신기용 위상 어레이 네트 안테나(phased array net antenna)의 사시도이다.
도 2b는 하나 이상의 실시형태에 따른 무선 전력 송신 시스템의 전력 송신 노드의 개략도이다.
도 3a는 하나 이상의 실시형태에 따른 무선 전력 송신 시스템의 제1 실시형태의 블록 다이어그램이다.
도 3b는 하나 이상의 실시형태에 따른 무선 전력 송신 시스템의 제2 실시형태의 블록 다이어그램이다.
도 3c는 하나 이상의 실시형태에 따른 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 4는 하나 이상의 실시형태의 대안적인 제1 실시형태 전력 송신기의 블록 다이어그램이다.
도 5는 하나 이상의 실시형태의 대안적인 제2 실시형태 전력 송신기의 블록 다이어그램이다.
도 6은 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러의 블록 다이어그램이다.
도 7은 하나 이상의 실시형태 중 제1 실시형태에 따른 대안적인 수신기의 블록 다이어그램이다.
도 8은 하나 이상의 실시형태 중 제2 실시형태에 따른 대안적인 수신기의 블록 다이어그램이다.
도 9는 하나 이상의 실시형태의 수신기 배터리 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 10은 하나 이상의 실시형태의 예시적인 배터리 시스템 전력 라인 다이어그램이다.
도 11은 하나 이상의 실시형태 중 제1 실시형태에 따른 대안적인 수신기이다.
도 12는 하나 이상의 실시형태 중 제2 실시형태에 따른 대안적인 수신기이다.
도 13은 하나 이상의 실시형태에 따른 자동 전력 제어를 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 14는 하나 이상의 실시형태에 따른 자동 전력 제어를 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
유사한 참조 문자는 첨부된 도면 전반에 걸쳐 일관되게 대응하는 피쳐를 나타낸다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 전력 송신 시스템 및 배터리 충전기가 본원에서 설명된다. 전력 송신 시스템 및 배터리 충전기는 전력을 필요로 하는 디바이스에 전력을 공급하기 위해 마이크로파 송신에 의한 무선 전력 송신을 위한 방법 및/또는 시스템을 포함할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 무선 전력 송신을 위한 방법 및/또는 시스템은 마이크로파 에너지를 통해 전자/전기 디바이스에 무선 충전 및/또는 1차 전력을 제공하기 위한 시스템(본원에서 전력 송신 시스템으로 지칭됨)이다. 마이크로파 에너지는 하나 이상의 적응형 위상 맞춤 마이크로파 어레이 방출기(adaptively-phased microwave array emitter)를 갖는 전력 송신기에 의해 비콘 디바이스(예를 들면, 비콘 송신기를 포함하는 전력 수신기)로부터 비콘 신호를 수신하는 것에 응답하여 한 위치로 포커싱된다. 충전될 비콘 디바이스 내의 렉테나(rectenna)는 마이크로파 에너지를 수신 및 정류하고 그것을 배터리 충전을 위해 및/또는 1차 전력을 위해 사용한다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 초기 셋업 동안, 전력 송신 시스템의 전력 송신기(transmitter; Tx)와 전력 송신 시스템의 수신기(receiver; Rx)(예를 들면, 비콘 디바이스 또는 비콘 송신기를 포함하는 전력 수신기) 사이의 거리는 공지되어 있지 않다. 이 거리는 Tx/Rx 거리로서 지칭될 수 있다. Tx는 저전력 상태에서 전력이 켜진다. 저전력 상태는 전력 송신 시스템의 정류기를 손상시킬 위험이 없다는 것을 보장한다. 예를 들면, 저전력 상태는 Rx에 의해 확인되는 바와 같이 1 미터에서 2 W 미만의 RF 전력을 초래하는 기동 ('낮은') 전력 레벨을 포함한다. 저전력 상태의 정확한 전력 레벨은 전력 송신 시스템의 애플리케이션 및/또는 설계에 따라 필요시 구성 가능할/조정될 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 일단 수신된 저전력 레벨이 확립되면, Tx는 최적의 전력 레벨이 달성되도록 송신을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 충전될 비콘 디바이스는 렉테나에서의 수신된 빔 신호 강도를 사이드 채널을 통해 전원(power source)에 보고한다. 다른 예로서, 충전될 비콘 디바이스는 렉테나에서의 수신된 빔 신호 강도를 동일한 전력 주파수를 통해 전원에 보고한다. 이 정보는, 충전될 비콘 디바이스에 의해 최대 마이크로파 에너지가 보고될 때까지, 마이크로파 어레이 방출기의 송신 위상을 조정하기 위해 전력 송신 시스템에 의해 사용된다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 어레이 엘리먼트는 충전되고 있는 비콘 디바이스로부터 캘리브레이션 신호를 수신하도록 설정될 수 있다. 각각의 어레이 엘리먼트는 수신된 캘리브레이션 신호로부터 위상 정보를 검출/보고할 수 있다. 후속하여, 각각의 어레이 엘리먼트는, 충전되고 있는 비콘 디바이스로 위상을 다시 송신하는 것에 대한 가이드로서, 그 엘리먼트에 대한 검출된 위상을 사용한다.

예를 들면, 편평한 2 차원 어레이에 의해 야기되는 미러 초점 포인트는 마이크로파 어레이 방출기를 실질적으로 불균일하고 동일 평면 상에 있지 않은 방식으로 물리적으로 구성하는 것에 의해 최소화된다.

본원에서 설명되는 방법 및 시스템의 하나 이상의 기술적 효과, 이점, 및/또는 이익은 회로 손상, RF 노출 레벨, 및 회로 과열의 하나 이상의 문제를 해결하는 것을 포함한다. 이와 관련하여, 방법 및 시스템은 과도하게 높은 수신된 RF 전력 레벨에 기인하는 전력 수신기에서의 (예를 들면, RF 정류기에서) 잠재적인 회로 손상을 방지하고, RF 노출 레벨을 최소화하고; 그리고 전력 송신기에서의 전력 소비를 감소시키고, 그에 의해, 열 이슈(예를 들면, 회로의 과열)를 감소시킨다. 따라서, 방법 및 시스템의 동작은, 필연적으로 그 안에서, 마이크로파 에너지를 통해 전자/전기 디바이스에 무선 충전 및/또는 1차 전력을 제공하는 것을 구현하고 개선하는 것에 뿌리를 두고 있다.

도 1a 및 도 1b에서 도시되는 바와 같이, 본 발명은 마이크로파 에너지를 통해 전자/전기 디바이스, 예를 들면, 랩탑 컴퓨터(102), 또는 등등에 무선 충전 및/또는 1차 전력을 제공하기 위한 시스템(100a), 또는 대안적 시스템(100b)을 포함한다. 시스템(100a) 또는 시스템(100b) 중 어느 하나에서, 전력 송신 그리드(101a) 또는 대안적인 전력 송신 그리드(101b)(예를 들면, 오브젝트(S) 상에 배치됨)는 전력 콘센트(O)에 플러그 연결되어 있는 전력 코드(P)를 통해 교류(A.C.) 메인으로부터 동작 전력을 획득할 수 있다. 마이크로파 송신 주파수는 바람직하게는 적절한 파장을 갖는 이용 가능한 FCC 비규제 주파수이다. 파장이 위상 어레이(101a) 또는 대안적인 위상 어레이(101b)의 분해능(resolving power)을 제한할 수 있기 때문에, 시스템이 동작할 수도 있는 다른 주파수의 선택을 제한하지는 않지만 바람직한 주파수는 5.8 GHz(5.17 cm 파장)가 되도록 결정되었는데, 이것은 방, 강당, 또는 등등 규모의 거리에 걸쳐 랩탑, 셀 폰, PDA, 등등과 같은 디바이스에 대한 전력 송신에 적합하다.

도 1a 내지 도 3c에서 도시되는 바와 같이, 마이크로파 에너지는 하나 이상의 적응형 위상 맞춤 마이크로파 어레이 방출기(204), 즉 안테나 또는 방사체(radiator)에 연결되는 전원(300)에 의해 충전될 디바이스 상으로 포커싱된다. 본 발명에 따르면, 적응형 위상 맞춤 마이크로파 어레이 방출기(204)로부터의 마이크로파 에너지는 디바이스의 위치를 알 필요 없이 디바이스 상으로 포커싱될 수도 있다. 도 1a, 도 1b 및 도 3a 및 도 3b에서 도시되는 바와 같이, 바람직하게는 충전될 디바이스(102) 내의 고효율 렉테나(340)(렉테나는 마이크로파 에너지를 직류(direct current; D.C.) 전기로 직접적으로 변환하는 정류 안테나이다; 그러한 디바이스는 기술 분야에서 공지되어 있으며 본원에서 추가로 설명되지 않을 것임)는 마이크로파 에너지를 수신 및 정류하고, 제어 로직(350)에 의해 결정되는 바와 같이 디바이스(102)에 대한 1차 전력을 위해 및/또는 충전을 통해 배터리(370)를 충전하기 위해 그것을 사용한다. 제1 실시형태에서, 전력을 전달하기 위해 사용되는 주파수 이외의 주파수 상에서, 충전될 디바이스(102)의 전력 수신기(330b)와 무선 전원(100a) 사이에 통신 채널이 개방된다.

충전될 디바이스(102)는 통신 채널(110a)을 통해 렉테나(340)에서 수신되는 빔 신호 강도를, 전력 수신기(330b)의 통신 디바이스(360)의 송신기 섹션으로부터의 신호를 통해, 시스템(100a)의 전력 송신기(330a)의 통신 디바이스(320)의 수신기 섹션으로 중계한다. 이 정보는, 충전될 디바이스(102)에 의해 보고되는 바와 같이, 최대 마이크로파 에너지 빔(301)이 어레이(110a)에 의해 방사될 때까지, 시스템(100a)의 제어 로직(310)에 전력을 켜고, 전력을 끄고, 마이크로파 어레이 방출기 노드(204)의 송신 위상을 조정하기 위해 사용된다.

소망되는 송신 주파수의 단일의 소스에 연결되어 있는 각각의 방출기(204)는 λ/2의 배수인 특정한 위상 차이를 갖는 신호를 송신할 수 있다. λ/2 위상 증분은 예시에 불과하며, 다른 위상 증분, 예를 들면, λ/4, λ/8, λ/16, 및 다른 증분도 가능하다. 바람직하게는, 방출기(204)가 소망되는 위상으로 턴 온 또는 턴 오프될 수 있다는 점을 제외하면, 전력은 조정되지 않는다.

도 2a 및 도 2b에서 도시되는 바와 같이, 수직 및 수평 케이블이 각각의 어레이 노드(204)에서 교차한다. 이 구성은 어레이(101a) 또는 어레이(101b) 중 어느 하나에 적용된다. 수직 케이블(202) 내에서, 배선(210)은 제로 위상 공급 라인이다. 배선(212)은 1/2 λ 위상 공급 라인이고, 배선(209)은 수직 제어 라인이다. 유사하게, 수평 케이블(200) 내에서, 배선(214)은 λ 위상 공급 라인이다. 배선(216)은 3/2 λ 위상 공급 라인이고, 배선(211)은 수평 제어 라인이다. 제어 라인(209 및 211)은 임의의 주어진 노드(204)에서 어떤 위상이 활성화되는지 제어하기 위해 컨트롤러(310)에 연결될 수 있다. 단일의 안테나 제어부가 칩(206) 상에 있을 수 있고, 한편, 실제 노드 방사체 또는 안테나(208)는 노드(204)의 기하학적 중심을 둘러싸는 원형 엘리먼트로서 형성될 수도 있다. 단일의 컨트롤러 또는 복수의 컨트롤러 중 어느 하나가 전력 송신 그리드의 하나 이상을 제어할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

하나 이상의 실시형태에 따른, 시스템(100a)에 대한 제어 로직(310)의 예시적인 알고리즘(예를 들면, 방법(380))이 도 3c에서 도시되어 있다. 방법(380)은 블록(381)에서 시작되는데, 여기서 전력 수신기(330)는 근처에 있는 임의의 송신기(330a)에 자신의 존재를 선언하기 위해 통신 채널(110a)을 사용할 수 있다. 블록(382)에서, 전력 송신기(330a)는 통신 채널(110a) 상에서 자신의 존재를 전달하고 자신의 안테나(208) 또는 노드(204) 중 단지 하나만을 사용하여 송신을 시작될 수도 있다. 블록(383)에서, 전력 수신기(330b)는 통신 채널(110a) 상에서 희미한 신호의 수신을 확인 응답할 수도 있다. 블록(384)에서, 전력 송신기(330a)는 제로의 디폴트 위상을 갖는 다른 안테나(208) 또는 노드(204)를 스위치 온하고 신호 강도에 대해 통신 채널(110a)을 통해 수신기(330b)에게 요청할 수도 있다. 블록(385)에서, 전력 수신기(330b)는 수신된 신호가 이전의 것보다 더 높다는, 동일하다는, 또는 더 낮다는 것을 나타내는 신호를 되전송할 수도 있다. 블록(386)에서, 신호가 이전의 것보다 더 낮거나 또는 동일한 경우, 컨트롤러(310)는 노드(204)에서의 위상으로 하여금 자신의 위상을 1/2 λ 만큼 증가시키게 할 수도 있고 다른 신호 강도 송신을 요청할 수도 있다. 화살표(387)에 의해 나타내어지는 바와 같이, 블록(385 및 386)은 모든 위상에 대해 반복된다. 블록(388)에서, 신호 강도에서의 어떠한 증가도 관찰되지 않는 경우, 그러면, 그 특정한 노드(204)는 스위치 오프되고 다른 노드가 방법(380)에서 사용된다(예를 들면, 방법(380)은 화살표(389)에 의해 나타내어지는 바와 같이 블록(384)으로 복귀하고 블록(384, 385, 및 386)은, 모든 방출기 노드가 사용 중에 있을 때까지 반복된다).

다른 예에서, 블록(386)은 0, 1/2 λ 및 5λ/4 라디안을 포함하는 3상 사이클에 걸쳐 위상을 증가시키는 것을 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 전체 사인파 곡선의 대략적인 형상이 결정될 수도 있다. 따라서, 피크 전력의 위상 각도가 결정될 수도 있다. 또한, 튜닝된 안테나를 더할 때, 다음 번 추가된 안테나 수신 전력은 수신된 총 전력의 단지 작은 비율일 수도 있다. 따라서, 제2 안테나를 추가하는 것은 전력을 4 배만큼 증가시킬 수도 있고, 한편 101 번째 안테나를 추가하는 것은 전력에 2 %를 추가할 수도 있고, 1001 번째는 수신되는 총 전력에 0.2 %를 추가할 수도 있다. 이것은 테스트된 안테나로부터 실제 전력 이득/손실을 검출하는 것을 어렵게 만들 수도 있다. 따라서, 테스트 사이클 동안 단지 몇 개의 안테나만이 전력을 인가받을 수도 있고, 테스트되는 각각의 안테나에 대한 위상이 기억될 수도 있다. 일단 전체 어레이의 위상이 결정되면, 모든 엘리먼트는 스위치 온되어 전력을 전달할 수도 있다.

대안적으로, 모든 안테나는, 송신되는 전력에서, 어쩌면 그들의 위상을 그들의 현재의 값 주위로 약간 이동하는 것, 및 수신된 신호에 대한 영향을 검출하는 것에 의해, 재튜닝될 수도 있다. 그것이 하나의 방향에서 개선되는 경우(예를 들면, 위상을 진척시키거나 또는 지체시킴), 어느 쪽으로도 개선이 없을 때까지, 위상은 계속 순환/증분될 수도 있다. 이것은 대형 어레이의 수신 전력 레벨에서의 변화를 검출하는 능력에 의존할 것이고, 그렇지 않으면, 전체 어레이는 스위치 오프되는 것 및 위상을 처음부터 재확립할 것을 요구받을 수도 있다.

제2 실시형태에서, 도 2b 및 도 3b에서 가장 명확하게 도시되는 바와 같이, 각각의 어레이 엘리먼트 또는 노드(204)는 전력 수신 시스템(330b)의 캘리브레이션 송신기(460)로부터 캘리브레이션 신호를 수신하도록 설정될 수도 있다. 각각의 어레이 엘리먼트 또는 노드(204)는 그 노드(204)에서 검출되는 수신된 캘리브레이션 신호를 데이터 라인(303)을 통해 제어 로직(310)으로 전송할 수 있다. 후속하여, 최적화된 전력 송신(301)을 전력 수신기(330b)로 되전송하기 위해, 컨트롤러(310), 컨트롤러(206) 중 어느 하나, 또는 컨트롤러 둘 모두는 조합하여, 각각의 어레이 엘리먼트 또는 노드(204)를 송신 위상으로서 그 엘리먼트에 대한 검출된 위상으로 설정할 수도 있다. 실시형태(100a 및 100b) 둘 모두에서, 구성 메모리 디바이스는 충전될 디바이스(102)와 먼저 통신할 필요 없이 어레이가 특정한 위치 또는 "핫스팟"으로 전력을 송신하는 것을 가능하게 하기 위해 컨트롤러 로직(310)과 동작 가능하게 통신할 수도 있다. 이 피쳐는, 충전될 디바이스(102)가 통신 채널(110a 또는 110b)을 확립하기 위한 예비 전력을 갖고 있지 않을 때 충전될 디바이스(102)에 전력 송신(301)을 전송함에 있어서 유용하다.

대안적으로, 제2 실시형태는 수신기 및 모든 송신기 안테나, 예를 들면, 트랜스시버의 것에서 양방향 성능을 활용하기 위해 다음과 같이 동작할 수도 있다. 컨트롤러는 전력 수신기(즉, 충전될 디바이스)로부터 비콘 신호를 수신하도록 모든 트랜스시버를 준비할 수도 있다. 그 다음, 충전될 디바이스는, 충전할 디바이스와 전력 송신기 사이의 모든 열린 경로를 이동하는 비콘 신호(예를 들면, 그들의 클록을 동기화하기 위해 어레이와 수신기 사이의 무선 통신을 통해 위상 어레이와 동일한 주파수일 수도 있는 캘리브레이션 신호)를 전송한다. 전력 송신기에서의 수신된 신호는 전력 송신기의 각각의 안테나 상에 놓이는 수신기와 송신기의 안테나 사이의 모든 개방 경로의 합과 동등한데, 각각의 경로의 합은 모든 특정한 전력 송신기 안테나에서 특정한 전력 레벨 및 위상에 추가된다.

송신기 어레이의 각각의 안테나는 유입하는 신호를 내부 신호와 비교하여 수신된 위상을 검출한다. 일단 모든 송신기의 안테나에 의해 수신된 위상이 확립되면, 각각의 안테나는 수신된 위상의 복소 켤레(complex conjugate)에서 자신의 전체 전력을 사용하여 되송신한다.

또한, 어레이의 상기 튜닝이 가능한 모든 경로를 고려하기 때문에(예를 들면, 어레이와 수신기 사이에 직접적인 열린 경로가 있다는 또는 수신기가 환경에서 부드럽고 선형적인 움직임으로 움직인다는 가정이 없다), 환경의 구성에 대한 임의의 변경은 수신기가 이동되는 것 또는 전력 송신기 어레이의 물리적 구성이 변경되는 것과 등가일 수도 있다. 따라서, 어레이의 빈번한 재튜닝이 지속적으로 필요로 될 수도 있다(예를 들면, 초당 10 회 이상).

안테나 어레이를 재튜닝하는 것이 수신기의 비콘 신호를 "듣기" 위해 전송되고 있는 전력을 차단하는 것을 필요로 하기 때문에, 어레이에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있었던 시간은 손실될 수도 있다. 따라서, 어레이는 수신기로의 전력 전달을 최대화하기 위해 수신기에서의 전력 레벨이 크게 변하지 않을 때 재튜닝의 빈도를 감소시킬 수도 있다. 수신기에서의 전력 수신이 저하되면, 어레이는 수신기 전력이 다시 안정될 때까지 업데이트의 빈도를 증가시킬 수도 있다. 튜닝의 빈도에 대한 특정한 제한은, 예를 들면, 최소 10 tps(tunings per second; 초당 튜닝) 내지 최대 500 tps로 셋업될 수도 있는데, 매우 높은 주파수 재튜닝은 유용성을 넘어 전력 전송의 효율성을 낮출 수도 있기 때문이다.

대안적으로, 다수(n 개)의 안테나의 튜닝은 다음과 같이 수행될 수도 있다. 모든 n 개의 안테나 스위치 오프될 수도 있다. 그 다음, n 개의 안테나 중 하나가 턴 온되고 튜닝할 다른 n 개 안테나 각각에 대한 기준으로서 온 상태로 유지된다. 그 다음, n 개 안테나 중 나머지 각각이 턴 온되고, 그들의 최적의 위상이 기록되고, 그 다음, 그들은 턴 오프된다. 이 시퀀스가 n 번째 안테나에 대해 수행되는 경우, 모든 안테나는 그들 각각의 최적의 위상에서 턴 온된다.

움직이고 있는 수신기를 갖는 제1 실시형태와 관련하여, 모든 송신기 안테나는, 예를 들면, 그들의 위상을 그들의 현재의 값 주위로 약간 이동시키는 것 및 수신된 신호에 대한 영향을 검출하는 것에 의해 재튜닝되는 것을 필요로 할 수도 있다. 그것이 하나의 방향에서 개선되는 경우, 어느 쪽으로도 개선이 없을 때까지 위상을 순환/증분시키는 것이 계속된다. 이것은 대형 어레이의 수신 전력 레벨에서의 변화를 검출하는 능력에 의존할 것이고, 그렇지 않으면, 전체 어레이는 스위치 오프되는 것 및 위상을 처음부터 재확립할 것을 요구받을 수도 있다.

예시적인 어레이(101a 또는 101b)는 측면당 대략 1미터의 30×30 그리드 네트일 수 있는데, 배선의 각각의 교차점은 단일의 송신 안테나 또는 노드(204)를 갖는다. 바람직하게는 어레이 그리드(101a 또는 101b)는 유연하고 부드러운 재료로 제조된다. 그리드 재료의 유연성은, 예를 들면, 편평한 2 차원 어레이에 의해 야기되는 미러 초점 포인트, 및 이산 위상 차이를 갖는 편평하고, 규칙적으로 배치된 어레이에서 일반적으로 발생하는 사각 지대(blind spot)를 최소화하기 위해, 유저가 마이크로파 어레이 방출기 그리드(101a 또는 101b)를 실질적으로 불균일하고, 동일 평면 상에 있지 않은 방식으로, 즉 확산되어, 그러나, 편평하지 않게 물리적으로 구성하는 것을 가능하게 한다. 도 1a 및 도 1b에서 도시되는 바와 같이, 어레이(101a) 또는 어레이(101b) 중 어느 하나는 충분히 유연하고, 그 결과, 그것은 지지 구조물, 예를 들면, 플롯된 화분(S) 위에 걸쳐질 수 있어서, 바람직하게는 불균일하고 동일 평면 상에 있지 않은 구성을 제공할 수 있다.

이러한 방식으로, 역제곱 법칙이 성공적으로 도전되는데, 위상 안테나가 지향성이기 때문이며, 그에 의해, 수신 디바이스(102)에서 수신될 수 있는 보강적으로 위상이 맞춰진 빔 신호를 통해 이득을 생성한다. 또한, 위상 어레이, 예를 들면, 101a 또는 101b의 사용은, 더 번거롭고 보기 흉한 디바이스, 예를 들면 물리적 지향성 안테나, 즉, 접시형, 야기(Yagi), 또는 등등을 사용할 필요성을 제거한다. 추가적으로, 전력 송신 프로세스의 효율성에 기인하여, 환경에 영향을 끼치지 않기 위해 또는 다른 곳에 위치되는 디바이스와의 간섭을 야기하지 않기 위해, 전자기(EM) 신호가 전체적으로 확산되는 대신 수신 디바이스 근처에서 자신의 대부분의 강도를 가질 수 있도록 저전력이 송신을 위해 사용될 수도 있다.

일단 신호가 수신되고 그것의 전력을 이용 가능하면, 안테나로부터 나오는 대략 5.80 GHz AC 전류를 DC 전류로 변환하여 배터리(370), 전력 저장 커패시터, 또는 등등을 충전하는 프로세스는 태스크에 대응하는 더 낮은 전압 정류기를 사용하여 수행된다. 이들 정류기는 작은 면적의 쇼트키(Schottky) 다이오드에 기초할 수 있거나 또는 수신된 신호와 동일한 위상에서 5.80 GHz 발진 회로를 사용한 공진을 활용할 수 있고, 따라서 렉테나(340)의 정류기 부분에서 사용되는 다이오드의 전압 강하를 극복하는 지점까지 자신의 전력을 향상시킬 수도 있다. 다중 빔 구성을 시뮬레이팅하기 위해 어레이를 시간 공유하는 것에 의해, 또는 안테나의 위상을 중첩시키는 것에 의해, 다수의 디바이스가 충전될 수도 있다는 것을 유의해야 한다.

상기에서 설명되는 충전 메커니즘은 송신기 및 수신기가 서로 통신할 때 동작한다. 그러나, 통신할 전력이 없는 수신기를 충전하기 위한 방법도 역시 유익할 수도 있다. 이것을 달성하기 위해, 주기적인 전력 송신 버스트를 수신할 위치, 또는 위치들이 확립될 수도 있다.

배터리 전력이 없는 디바이스를 충전하는 방법의 하나의 예에서, 전력 송신 버스트를 주기적으로 수신하기 위해 또는 유저에 의한 요구시 수신하기 위해 비콘 디바이스, 또는 부활기(resurrector)(도시되지 않음)가 그 위치에서 배치될 수도 있다. 비콘 디바이스는, 예를 들면, 비콘 신호를 송신하는 것에 의해 전력 송신 그리드와 통신하고, 전력 송신 그리드는 주기적인 전력 송신 버스트(예를 들면, 매10분마다 1초의 버스트, 또는 매10분마다 1초의 버스트를 가지면서 매1분마다 0.1초의 버스트)를 송신할 위치로서 비콘 신호 위상 구성을 인식한다. 비콘 디바이스로부터 송신되는 비콘 신호는, 그것이 전력 송신 그리드에 도달하기 이전에, 다양한 매체를 통해 반사 및/또는 굴절될 수도 있다. 따라서, 다수의 비콘 신호가 전력 송신 그리드에 의해 수신될 수도 있다. 전력 송신 그리드가 하나 이상의 비콘 신호를 수신하는 경우, 비콘 디바이스의 위치로부터 전력 송신 그리드까지의 개방 경로(들)가 확립될 수도 있다.

그 다음, 전력 송신 그리드는 송신된 비콘 신호의 파형을 재생성하기 위해 비콘 신호를 집성할 수도 있다. 이 재생성된 파형으로부터, 전력 송신 그리드는, 그 다음, 예를 들면, 재생성된 파형의 역방향 파형으로서 전력 송신 버스트를 송신하여 비콘 디바이스에 의해 확립되는 위치에서 전력 버스트를 제공할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 역방향 파형은 비콘 디바이스로부터 수신되는 파형의 복소 켤레, 또는 수학적으로 등가적인 변환을 취하는 것에 의해 결정될 수도 있다. 비콘 디바이스는, 일단 주기적인 전력 송신 버스트를 수신할 위치가 확립되면, 턴 오프될 수 있다.

배터리 전력이 없는 충전될 디바이스(102)는, 그 다음, 상기에서 설명되는 충전 프로세스를 거치기 위해 전력 송신 그리드와 통신하기에 충분한 전력을 가질 때까지, 주기적인 전력 송신 버스트를 수신할 위치에서 배치될 수 있다. 그 다음, 디바이스는 그 위치로부터 멀어지게 이동될 수 있다.

일단 충전될 디바이스(102)가 하나의 위치로부터 다른 위치로 이동되거나, 또는 전력 송신 그리드가 이동되는 경우, 전력 송신 그리드는 자체적으로 재튜닝되어(예를 들면, 송신 안테나를 재정렬함), 충전될 디바이스(102)에 대한 최상의 송신 전력을 확립할 수도 있다. 이러한 재튜닝은 디바이스(102)가 전력에서의 강하를 보고하는 것에 응답하여 또는 일정한 간격(예를 들면, 1 ms-10 s)으로 발생할 수도 있다. 그러나, 전력에서의 어떠한 강하도 없음에도 불구하고 규칙적으로 계속 재튜닝하면서, 수신기에 의해 신호 전력이 얼마나 잘 유지되는지에 따라 정기적인 간격은 짧아질 수도 있거나 또는 길어질 수도 있다.

송신기 안테나는 회로부를 단일의 칩에 포함시키고 칩을 배선을 사용하여 데이지 체인 방식으로 연결하여 다양한 형상 및 설계로 구성 및 사용될 수도 있는 "위상이 맞춰진 배선(phased wire)"의 긴 스트립을 생성하는 형태를 또한 취할 수도 있다. "위상 제어" 칩의 스트링을 통해 수천 개의 안테나 및 관련된 컨트롤러를 갖는 복잡한 어레이를 구성하면, 칩 사이의 배선은 칩을 공통 컨트롤러에 연결하는 데이터 경로로서 기능할 수도 있고, 동시에, 배선은 송신/수신 안테나 그들 자체로서 또한 역할을 할 수도 있다. 각각의 칩은 안테나로서 역할을 하는 자신으로부터 나오는 더 많은 배선을 가질 수도 있다. 각각의 안테나는 어드레스(예를 들면, a, b, c 및 다른 지정)를 제공받아, 칩이 각각의 안테나의 위상을 다른 안테나와는 독립적으로 제어하는 것을 허용할 수도 있다. 추가적으로, 어레이의 튜닝이 안테나 위치 및 배열과 무관하기 때문에, 배선은 이용 가능한 공간에 따라, 모든 종류의 배열에서 구성될 수도 있다.

안테나 칩 컨트롤러가 짧은 배선을 통해 연결되기 때문에, 배선은 여러 가지 방식으로 안테나로서 활용될 수도 있다. 예를 들면, 배선 그들 자체는 발진기 및/또는 증폭기에 의해 구동될 수도 있거나, 또는 배선 주위에 차폐물이 사용될 수도 있는데, 차폐물 그 자체는 안테나로서 구동 및 사용되고, 따라서, 통신 배선이 다층 어레이에서 신호를 차폐하는 것을 방지할 수도 있다.

도 4는 대안적인 제1 실시형태 송신기의 블록 다이어그램이다. 송신기는 제어 로직(410), 위상 시프터(420)(N 카운트), 신호 생성기/곱셈기(430), 증폭기(440)(N 카운트), 및 (N 개의) 안테나(450)를 포함하는 안테나 컨트롤러(400)일 수도 있다. 안테나 컨트롤러(400)는, 모든 안테나 컨트롤러를 제어하는 단일의 컨트롤러로부터 또는 이전의 안테나 컨트롤러(400)로부터 공통 버스 상에서 전력 및 베이스 주파수 제어 신호뿐만 아니라, 다른 커맨드 및 통신 신호를 수신한다. 예를 들면, 전력 신호는 송신기(400)(도시되지 않음)의 전력 공급부에 의해 수신될 수도 있고, 한편 베이스 주파수 제어 신호는 신호 생성기/곱셈기(430)에 의해 수신될 수도 있고, 통신 신호 및 커맨드는 제어 로직(410)에 의해 수신될 수도 있다. 각각의 이전 안테나 컨트롤러(400)가 전력 및 베이스 주파수 제어 신호를 제공하는 경우, 그들 신호를 반송하는 버스는 다음 번 안테나 컨트롤러(400)까지 계속될 수도 있다. 제어 로직(410)은 위상 시프터(420)로 하여금 증폭기(440)의 위상을 조정하게 하도록 그것을 제어할 수도 있다. 신호 생성기/곱셈기는, 예를 들면, 10 MHz에서 버스로부터 신호를 수신하고, 그것을 무선 송신을 위해 예를 들면, 2.4 GHz, 5.8 GHz 및 다른 값까지 상향 변환한다.

도 5는 대안적인 제2 실시형태 송신기의 블록 다이어그램이다. 송신기는 제어 로직(510), 위상 시프터(520)(N 카운트), 신호 생성기/곱셈기(530), 트랜스시버(540)(N 카운트), (N 개의) 안테나(550), 및 위상 비교기(560)(N 카운트)를 포함하는 안테나 컨트롤러(500)일 수도 있다. 트랜스시버(540)는 수신기로부터 캘리브레이션 또는 비콘 신호를 수신하고 신호를 위상 비교기(560)로 포워딩한다. 위상 비교기(560)는 그들 각각의 트랜스시버(540)의 수신된 신호의 위상을 결정하고, 전력 신호를 송신할 최적의 위상 각도를 결정한다. 이 정보는 제어 로직(510)에 제공되는데, 이것은, 그 다음, 위상 시프터(520)로 하여금 트랜스시버의 위상을 (예를 들면, 수신된 비콘/캘리브레이션 신호의 복소 켤레에서) 설정하게 하고 그 설정된 위상에서 전력을 송신하게 한다. 신호 생성기/곱셈기(530)는 안테나 컨트롤러(400)의 신호 생성기/곱셈기(430)와 실질적으로 유사한 기능을 수행한다. 또한, 버스 신호는 송신기(400)에서의 것들과 유사한데, 신호는, 예를 들면, 송신기(500)의 대응부 컴포넌트에 의해 수신된다.

도 6은, 예를 들면, 도 4 및 도 5의 안테나 컨트롤러를 제어하기 위한 컨트롤러(600)의 블록 다이어그램이다. 컨트롤러(600)는 제어 로직(610), 전원(620), 안테나(660)에 연결되는 통신 블록(630), 안테나(670)에 연결되는 베이스 신호 클록(640), 및 버스 컨트롤러(650)를 포함한다. 제어 로직(610)은 버스 컨트롤러(650)를 제어하는데, 이것은 신호를 M 개의 버스 상에서 M 개의 안테나 컨트롤러(예를 들면, 400 및 500)로 송신한다. 전원(620)은 전력의 소스를 버스 컨트롤러(650)에 제공한다. 통신 블록(630)은 그 각각의 안테나(660)를 통해 수신기와 데이터를 송신 및 수신한다. 베이스 신호 클록(640)은 베이스 신호를 다른 컨트롤러로 송신하고 동기화를 위해 송신을 수신기로 또한 전송/수신할 수도 있다. 하나의 컨트롤러(600)는 모든 송신기 안테나를 제어하기 위해 활용될 수도 있거나 또는 하나의 컨트롤러(600)가 안테나 그룹을 제어하는 경우 여러 컨트롤러(600)가 사용될 수도 있다. 추가적으로, 각각의 안테나를 갖는 별개의 통신 블록 및 베이스 신호 클록이 도시되지만, 기능성은 하나의 블록(예를 들면, 통신 블록(630))에 통합될 수도 있다는 것을 유의해야 한다.

도 7은 제1 실시형태에 따른 대안적인 수신기(700)의 블록 다이어그램이다. 수신기(700)는 제어 로직(710), 배터리(720), 통신 블록(730) 및 관련된 안테나(760), 전력 계량기(740), 정류기(750) 및 관련된 안테나(770)를 포함한다. 제어 로직(710)은 통신 블록(730)으로부터 데이터 캐리어 주파수 상에서 데이터 신호를 송신 및 수신한다. 이 데이터 신호는 상기에서 설명되는 사이드 채널을 통해 송신되는 전력 강도 신호의 형태일 수도 있다. 정류기(750)는 전력 송신기로부터 전력 송신 신호를 수신하는데, 이것은 충전을 위해 전력 계량기(740)를 통해 배터리(720)에 공급된다. 전력 계량기(740)는 수신된 전력 신호 강도를 측정하고 이 측정치를 제어 로직(710)에 제공한다. 제어 로직(710)은 배터리(720) 그 자체로부터 배터리 전력 레벨을 또한 수신할 수도 있다.

수신기(700)는, 예를 들면, 컨트롤러(600)가 안테나(670)를 통해 베이스 주파수 신호를 송신하게 하는 것에 의해 컨트롤러(600)와 동기화될 수도 있다. 그 다음, 수신기(700)는, 수신기가 컨트롤러(600)에 되송신하는 비콘 신호 또는 캘리브레이션 신호를 동기화하기 위해 이 신호를 사용할 수도 있다. 이 기술은 다수의 컨트롤러를 사용하여 역시 활용될 수도 있다는 것이 또한 주목될 수도 있다. 즉, 다수의 송신 어레이가 활용되고 있는 경우, 컨트롤러는 컨트롤러 중 하나로부터 전송되는 베이스 주파수 신호를 활용하는 것에 의해 서로 동기화될 수도 있다.

도 8은 제2 실시형태에 따른 대안적인 수신기(800)의 블록 다이어그램이다. 수신기(800)는 제어 로직(810), 배터리(820), 통신 블록(830) 및 관련된 안테나(870), 전력 계량기(840), 정류기(850), 비콘 신호 생성기(860) 및 관련된 안테나(880), 및 정류기(850) 또는 비콘 신호 생성기(860)를 관련된 안테나(890)에 연결하는 스위치(865)를 포함한다. 정류기(850)는 전력 송신기로부터 전력 송신 신호를 수신하는데, 이것은 충전을 위해 전력 계량기(840)를 통해 배터리(820)에 공급된다. 전력 계량기(840)는 수신된 전력 신호 강도를 측정하고 이 측정치를 제어 로직(810)에 제공한다. 제어 로직(810)은 또한 배터리(820) 그 자체로부터 배터리 전력 레벨을 수신할 수도 있다. 제어 로직(810)은 또한 통신 블록(830)을 통해 데이터 캐리어 주파수, 예를 들면, 클록 동기화를 위한 베이스 신호 클록 상에서 데이터 신호를 송신/수신할 수도 있다. 비콘 신호 생성기(860)는 안테나(880 또는 890) 중 어느 하나를 사용하여 비콘 신호, 또는 캘리브레이션 신호를 송신한다. 배터리(820)가 충전되기 위해 그리고 전력을 수신기(800)에 제공하기 위해 도시되지만, 수신기는 또한 정류기(850)로부터 전력을 직접적으로 수신할 수도 있다는 것이 주목될 수도 있다. 이것은 정류기(850)가 배터리(820)에 충전 전류를 추가로 제공하는 것일 수 있거나, 또는 충전을 제공하는 것을 대신하는 것일 수도 있다. 또한, 다수의 안테나의 사용은 하나의 예시적인 구현예이며, 그 구조물은 하나의 공유된 안테나로 축소될 수도 있다는 것이 주목될 수도 있다.

송신기의 안테나 제어 회로 및 수신기 전력 및 제어 회로가 통합 칩(Integrated Chip; IC)으로서 구축될 수도 있고, 여러 가지 주요 회로 컴포넌트를 공유할 수도 있기 때문에, 두 개의 칩 기능성은 단일의 칩으로서 설계될 수도 있고, 상이한 패키징 또는 구성을 선택하는 것에 의해, 칩은 송신기 또는 수신기 중 어느 하나로서 기능할 수도 있다. 즉, 소정의 부분이 인에이블된 또는 디스에이블된 동일한 칩은 송신 안테나 컨트롤러 또는 수신기 컨트롤러로서 활용될 수도 있다. 이것은 두 개의 상이한 칩을 구축하고 테스트하는 비용을 감소시킬 수도 있고, 뿐만 아니라, 상당할 수도 있는 칩 제조 비용에 대한 비용을 절약할 수도 있다.

상기에서 논의되는 바와 같이, 송신 그리드의 형상은 많은 다양성을 취할 수도 있다. 따라서, 안테나의 패킹은 송신된 전력 신호의 파장의 약 절반에서, 파장의 몇 배까지 충분히 가까울 수 있다. 어레이가 카펫 아래에 편평하게 놓이는 것, 또는 다락방 단열재 위에 걸쳐지는 것을 허용하도록 2 차원 배열이 만들어질 수 있다. 예를 들면, 다수의 송신 안테나를 포함하는 다수의 넓은 배선(예를 들면, 2 차원 어레이의 좁은 스트립)이 활용될 수도 있다. 이들 넓은 배선은 바닥에 또는 벽 내에 설치될 수 있다. 대안적으로, 전력 송신 그리드는 루프 안테나의 형태, 또는 임의의 다른 형상일 수 있다.

3 차원 배열은 가장 많은 수의 안테나를 패킹할 수도 있으며 편리한 형태, 예를 들면 사무실 천장 타일, 문, 그림 및 TV로 통합될 수 있다 - 따라서 어레이를 보이지 않게 그리고 눈에 거슬리지 않게 만든다. 또한, 그리드 어레이는 순차적으로 뒤이어 적층되는 여러 레이어에서 형성될 수도 있어서, 더 높은 밀도의 안테나를 허용한다. 이 예에서, 어레이는 단일의 전방 빔 및 그 후방에 최소의 미러 빔이 있는 "위상이 맞춰진 볼륨"과 유사하게 작용한다. 미러 빔은 위상이 맞춰진 볼륨의 두께가 증가함에 따라 감소될 수도 있다.

즉, 전방향 안테나를 사용하는 완벽하게 편평한 위상 어레이는 (예를 들면, 어레이의 반대쪽에 여유 공간 또는 동일한 환경이 있는 경우) 어레이 평면 주위에서 대칭적으로 형성되는 파면의 두 개의 "이미지"를 생성할 수도 있다. 이것은 전력 전달을 감소시키고(예를 들면, 백플레인으로 진행하는 전력의 50 %), 따라서 전송의 효율성을 감소시키는 바람직하지 않은 결과를 가질 수 있다. 어레이 안테나를 비평면의 형태로 배열하는 것은, 안테나가 어레이의 대칭 측면에 걸쳐 상이한 위상을 가져 신호를 비대칭적으로 그리고 비 거울 대칭이 되게 만들 것이다는 사실에 기인하여, 3 차원 어레이 대칭 설계를 가졌더라도, 이 대칭 파면을 감소시킬 수도 있다.

어레이가 특정한 수신기를 위해 위상 튜닝되는 경우, 어레이의 모든 안테나는 특정한 수신기에 도달하는 신호를 생성하기 위해 자신이 송신하는 특정한 위상을 갖는다. 두 개 이상의 수신기는 다음의 기술 중 하나 또는 조합에 의해 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.

한 기술에서, 전력 전달을 시간 공유하는 것은 상이한 수신기 사이에서 활용될 수도 있다. 이것은 어레이의 안테나를 하나의 수신기로 튜닝하는 것, 그 다음, 다음 번 수신기로 스위칭하여, 각각의 수신기에 동일한(또는 동일하지 않은) 시간의 양을 제공하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 각각의 수신기에 대한 어레이의 튜닝은 메모리로부터 또는 제2 실시형태 기술과 유사한 프로세스를 사용하여 어레이를 재튜닝하는 것에 의해 이루어질 수도 있다.

다른 기술에서는, 다수의 전력 스팟을 생성하기 위해 모든 어레이 안테나를 위상 변조하는 것이 활용될 수도 있다. 각각의 안테나의 경우, 수신된 신호는 위상이 수신 각도인 벡터이고, 한편 크기는 수신된 신호의 전력 레벨이다. 다수의 수신기에 대한 반환 신호를 생성하기 위해, 송신의 위상은 수신된 벡터의 합의 각도인 것으로 결정될 수도 있다. 수신된 신호의 크기를 활용하고 각각의 안테나로부터 정상적인 송신 전력에서 송신하는 것이 필수가 아닐 수도 있지만, 다중 경로 신호가 고려될 때 더 잘 수행하는 바이어싱된 다중 초점 신호를 생성하기 위해, 각각의 수신기로부터의 피크 수신 신호 전력이 발견될 수도 있고, 벡터 가산(vector addition)은 벡터를 정규화된 스케일에 대해 스케일링하는 것에 의해 바이어싱될 수도 있다(예를 들면, 각각의 수신기로부터의 피크 전력은 피크 전력에 대해 크기 1.0으로 간주될 수도 있다). 벡터의 가산은 각각의 안테나가, 자신이 더 많은 전력을 전달하는, 또는 대안적으로 더 많은 전력을 수신하는 수신기에 더 많은 전력을 제공하는 것을 보장할 수도 있다.

안테나 공유는 다른 기술이다. 전체 어레이를 다수의 하위 어레이로 분할하는 것에 의해, 각각은 자신의 전력을 특정한 수신기에 전용시킬 수도 있다. 이 접근법은 어레이가 분할되는 경우 효율적으로 될 만큼 충분히 클 때 유용할 수도 있다.

별개의 어레이는 일제히 사용될 수도 있는데, 여기서 개개의 어레이 유닛은 공유된 오버 디 에어 주파수(shared over the air frequency)를 사용하여 그들의 베이스 신호 클록을 동기화하여 지정된 "마스터" 유닛으로부터 연속적인 신호를 달성하여, 모든 "슬레이브" 송신기 컨트롤러 유닛이 그들의 파형을 가간섭적으로 가산하는 것을 허용한다. 이것은 별개의 어레이가 환경에서 분산되는 것을 허용하여, 건물, 생활 숙소, 제조 플랜 또는 사무실 주변에 다수의 어레이를 배열함에 있어서 유저에게 유연성을 제공한다. 이들 컨트롤러의 셋업 동안, 설치자/관리자는, 얼마나 많은 어레이가 작동하지 않든 간에, 시스템이 이용 가능한 어레이를 사용하여 계속 작동하도록, 장애 극복 시퀀스와 함께 마스터 유닛을 지정하는 것에 의해 상이한 컨트롤러 어레이를 서로 연결할 수도 있다. 예를 들면, 어레이는 원자 시계를 사용하여 그들을 동기화하는 것에 의해 설정될 수도 있다. 즉, 별개의 어레이 유닛이 전력 송신을 위해 사용할 단일의 주파수를 활용하는 경우, 별개의 어레이 유닛은 정확한 원자 시계(예를 들면, 1:10^10을 초과하는 정확도)를 사용하는 것에 의해 베이스 주파수에 대한 동기화 없이 작동할 수도 있다. 이 경우, 그들은 몇 분의 1초 동안 동위상에 있을 것이고, 위상/신호의 일관성이 유지되는 것을 허용할 것이다.

다른 전력 송신 기술에서, 송신기는 모든 수신기에 자신의 존재를 브로드캐스트하는 사이드 통신 채널에서 일반적인 신호를 전송할 수도 있다. 근처에 다른 송신기가 있는 경우, 합의된 주파수 중 하나를 사용하는 것, 또는 다른 송신기의 신호를 모니터링하는 것에 의해 신호 충돌을 방지하는 것이 보장된다. 이들 브로드캐스트된 알림(announcement)은 분당 수 회에서부터 분당 1 회 미만까지 빈도가 변할 수 있다. 수신기는 자신의 존재를 알리는 신호를 전송할 수도 있고, 송신기는 전력 전송을 위해 어떤 것이 가장 적절한지를 찾기 위해 협상할 수도 있다. 일단 결정되면, 수신기는 단일의 송신기로 "고정"된다. 이것은 각각의 송신기가 논리적 (단일의 컨트롤러) 디바이스 - 이것은 다수의 연결된 송신기로 구성될 수 있음 - 로서 정의되는 것을 필요로 할 수도 있다. 전력 포락선이 변경되었다는 것을 컨트롤러가 검출하는 경우(즉, 수신기가 동일한 전력을 필요로 하고 있지 않음), 컨트롤러는 수신기가 작동 안하지 않도록 계속해서 전력을 제공할 수도 있다.

다른 전력 송신 기술에서는, 송신기는 그들이 임의의 소망되는 디바이스에 전력을 서빙하게끔 개방되도록, 또는 그들이 서빙해야 하는 디바이스와 "페어링" 되도록 셋업된다. 페어링은 이웃이 의도치 않게 서로 전력을 빌려오는 문제를 방지하는데, 이것은 송신기의 소유자의 관점에서 효율성에 영향을 끼칠 수 있다. 송신기가 다수의 수신기와 직면하는 경우, 그것은 예를 들면, 가장 필요한 디바이스에 먼저 전력을 공급하는 우선 순위에 대한 계층 구조를 확립하기를 원할 수도 있는데, 이것은 하나 이상의 사전 정의된 기준에 따라 확립될 수 있다.

예를 들면, 기준 중 일부는 다음의 것을 포함할 수도 있다: 디바이스가 소유자에게 매우 중요함(예를 들면, 장난감과는 대조적으로 셀 폰); 디바이스는 통상적으로 송신기 근처에서 하루 종일 시간을 보내지 않음(예를 들면, 셀 폰과 비교하여 TV 리모콘); 또는 디바이스는 즉각적인 전원을 필요로 한다는 것 또는 그것이 작동하지 않을 것이다는 것이 확인됨. 그러한 디바이스는, 그들이 중요하지 않은 전력에 도달할 때까지 다른 디바이스보다 더 높은 우선 순위를 부여받을 수도 있다. 대안적으로, 유저 맞춤형 우선 순위가 활용될 수도 있는데, 그에 의해 유저는 어떤 디바이스가 가장 높은 우선 순위를 가져야 하는지를 결정한다.

상기에서 설명되는 예시적인 우선 순위화 선호도는, 어레이 설치자에 의해 무시될 능력을 가지고, 송신기 시스템에(예를 들면, 제어 로직에) 사전 설치되어, 시스템이 소유자/유저의 우선 순위에 따라 전달하는 것을 보장할 수도 있다. 소유자 또는 유저는 또한, 어레이가 임의의 디바이스에 전력을 전달하도록 개방될 것인지의 여부를 소망할 수도 있거나, 또는 특정한 디바이스를 최고 우선 순위 또는 최저 우선 순위로서 등록하기를 소망할 수도 있다. 추가적으로, 유저 또는 소유자는 특정한 디바이스에 대한 전력을, 비록 그것이 이동 중이더라도, 유지할지 또는 유지하지 않을지의 여부를 결정할 것을 소망할 수도 있다.

다른 어레이 튜닝 알고리즘 실시형태에서, 어레이가 수신기의 새로운 위치로 재튜닝됨에 따라 전력의 송신이 중단되어야 한다. 수신기의 빠른 이동에 기인하여 또는 환경의 구성에서의 급격한 변화에 기인하여, 이들 재튜닝 동작은 높은 빈도에서 행해지는 경우, 새로운 비콘 신호를 수신하는 동안 어레이를 턴 오프된 상태로 유지하는 데 필요로 되는 시간은 전력 전달 효율성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 이것에 대응하기 위해, 어레이/수신기에 의해 하나보다 더 많은 주파수가 사용될 수도 있다. 하나의 주파수가 튜닝되고 있는 동안, 다른 주파수는 계속해서 전력을 송신할 수도 있고, 그 다음, 모든 주파수가 재튜닝될 때까지 후속하는 주파수가 튜닝되고, 따라서 송신에서 임의의 중단된 갭을 방지한다.

대형 위상 어레이를 설계할 때, 필요한 주파수를 모든 안테나에 전송해야 하는 것은 많은 수의 케이블(예를 들면, 동축)에 기인하여 어려울 수도 있다. 이것은 안테나의 수가 1000 개 넘게 도달하는 경우 더욱더 어려울 수도 있다. 따라서, 다른 대안예에서는, 높은 주파수 신호(1 GHz 초과)를 모든 안테나에 전송하는 대신, 더 낮은 주파수 신호(~10 MHz)가 모든 안테나를 통해 송신될 수도 있고, 모든 안테나는, 예를 들면, 주파수 곱셈 회로부(frequency multiplication circuitry), 예를 들면, 위상 동기 루프(Phased Locked Loop; PLL) 및 위상 시프터를 가질 것이다.

추가적으로, 전자/전기 디바이스에서 사용되는 일회용 또는 재충전 가능 배터리에 대한 대체물로서 전력을 수신하고 그 자신을 재충전하는 능력을 갖는 표준 포맷 배터리(예를 들면, AA, AAA, C 셀, D 셀 또는 다른 것들)가 소망될 수도 있다. 이것은 배터리가 송신기 어레이와 통신하는 데 필요로 되는 모든 회로부를 갖는 것을 필요로 할 것이고, 뿐만 아니라, 배터리가 전력을 공급하는 디바이스를 실행시키기 위해 사용되는 충전/에너지 커패시턴스를 갖는 것을 필요로 할 것이다.

디바이스는, 배터리 교체 사이의 긴 동작을 보장하기 위해, 컴포넌트 또는 배터리 커패시턴스를 활성화하기 위한, 단일의 배터리의 성능을 초과하는 전압 또는 전류를 종종 필요로 한다. 따라서, 다수의 개의 배터리가 직렬로 또는 병렬로 종종 사용된다. 그러나, 단일의 수신기 배터리를 사용하면, 배터리가 필요한 전압을 전달할 수 있기 때문에 디바이스 동작을 위해 단지 하나의 배터리만이 필요할 수도 있고, 배터리를 교체할 필요 없이 동작을 영구적으로 유지하기 위한 충분한 양의 에너지를 배터리가 수신할 수 있기 때문에 에너지 용량은 논의할 가치가 없는 이슈가 된다.

그러나, 여러 개의 배터리 대신 단일의 배터리를 사용하는 것은 디바이스의 배터리 저장 영역의 구성에 기인하여 작동하지 않을 수도 있다. 따라서, 이것을 극복하기 위해 추가적인 기술이 활용될 수도 있다.

도 9는 수신기 배터리 시스템(900)의 블록 다이어그램이다. 시스템(900)은 적어도 하나의 수신기 배터리(910)를 포함하고 임의의 수의 널 배터리(null battery; 920)를 포함할 수도 있다. 예의 목적을 위해, 하나의 수신기 배터리(910) 및 두 개의 널 배터리(920)가 도시되지만, 그러나 임의의 수의 널 배터리가 활용될 수도 있다는 것을 유의해야 한다. 수신기 배터리(910)는 전력 커패시터(911), 제어 회로(912), 및 전압 제어 발진기(913)를 포함한다. 널 배터리(920)는 유도 로직(921)을 포함한다.

따라서, 배터리 시스템(900)은 다음과 같이 동작할 수도 있다. "수신기" 대응 배터리(즉, 910)를 갖는 단지 하나의 배터리가 제공된다. 그러나, 제대로 작동하는 배터리와 직렬로 배치되는 중고 일반 배터리는 시간이 지남에 따라 그들의 저항이 축적되게 할 수도 있고, 발생할 수 있는 다른 문제 중에서도, 그들은 일단 그들의 수명 사용량이 초과되면 누출할 수 있다.

대안적으로, "널(null)" 배터리(즉, 920)는 수신기 배터리(910) 상의 "전력 선택기"와 연계하여 사용될 수도 있다. 널 배터리(920)는, 하나의 예에서, 정확한 배터리 치수를 갖는, 그러나 그들의 애노드가 단축되어, 수신기 배터리(910)의 전압이 디바이스를 도움 없이 구동하게 만드는 디바이스이다. 수신기 배터리(910)는 유저가 교체할 배터리의 수를 그/그녀가 선택하는 것을 허용하기 위해 제어 회로부 또는 슬라이더(912) 또는 다른 선택 메커니즘을 활용한다. 그 다음, 수신기 배터리(910)는 널 배터리(920)를 보상하기 위해 소망되는 전압을 출력한다.

다른 기술에서, 지능형 널 배터리(920)뿐만 아니라 지능형 수신기 배터리(910)가 사용될 수도 있다. 수신기 배터리는 처음에 소망되는 포맷의 하나의 배터리의 전압뿐만 아니라 1 KHz(또는 유사한 다른 주파수)의 저전압 진동(사용되는 널 배터리 수를 검출하는 지속 기간 동안 0.1 V 미만의 진동)을 출력할 것이고, 지능형 널 배터리(920)는 1 KHz를 사용하여 그들에게 유도적으로 전력을 공급한다. 이제, 널 배터리는 저항, 커패시턴스 또는 수신기 배터리가 검출할 수 있는 다른 수단에 의해 전력 라인에 대해 영향을 생성한다. 지능형 널 배터리(920)의 영향의 주파수는 통계적으로 가법인 특성을 갖는 온보드 준난수 생성기(onboard quasi-random generator)(예를 들면, 로직(921))에 의해 수행된다. 따라서, 라인 상의 준난수 생성기의 카운트가 결정될 수 있다. 이것의 하나의 실시형태는 공지된 간격에서 실행되는 32 비트 선형 피드백 시프트 레지스터의 사용일 것이며, 그 결과, 시프트된 비트는 전력 라인 상에서 효과 "블립"을 트리거하기 위해 사용된다. 전력 인가시 피드백 시프트 레지스터의 씨드 번호는 모든 널 배터리(920) 상에서 상이해야 하며, 따라서, 그들은 일제히 작동하지는 않는다.

도 10은 "블립" (1010)을 포함하는 예시적인 배터리 시스템 전력 라인 다이어그램(1000)이다. 수신기 배터리(910)는 전력 라인 상의 블립(1010)을 카운트하고 지능형 널 배터리(920)의 수를 결정한다. 블립(1010)은 고주파수 펄스 또는 커패시턴스 수정기(modifier)일 수 있다. 대부분의 전기/전자 디바이스에 의해 마스킹되지 않는 블립이 선택될 수도 있다. 이 프로세스는, 예를 들면, 1밀리초 미만의 시간의 짧은 기간 동안 수행된다. 그 이후, 수신기 배터리(910)는, 상이한 전력 수요를 갖는 상이한 디바이스에서 있을 수 있는 다음 번 전력 인가까지 전압 검출을 필요로 하지 않는다. 수신기 배터리(910)에 의해 생성되는 1 KHz"전력" 주파수는 중지되고 널 배터리(920)는 휴면 상태가 되고 전력이 공급되고 있는 디바이스에 대해 투명하게 된다.

다시 도 10을 참조하면, 시스템(900)의 전력 시스템 라인 위에서 두 개의 널 배터리(920) 각각에 의해 랜덤 블립(1010)이 생성된다. 블립(1010)은 수신기 배터리(910)에 의한 랜덤 블립 생성기의 수를 결정하기 위해 사용된다. 시간이 지남에 따라 블립을 카운트하고, 단일의 널 배터리(920)로부터의 예상된 수에 의해 나누는 것에 의해, 직렬로 설치되는 널 배터리(920)의 수가 결정될 수 있다. 그러나, 병렬 배터리 설치 시스템에서, 각각의 병렬 전력 라인마다 하나의 수신기 배터리(910)가 필요로 될 수도 있다.

디바이스가 500 MHz를 초과하는 고주파에서 전력을 수신하고 있는 경우, 그것의 위치는 (유입하는) 방사선의 핫스팟이 될 수도 있다. 따라서, 디바이스가 사람에게 착용되는 경우, 방사선의 레벨은 FCC 규정을 초과할 수도 있거나 또는 의료/산업 당국에 의해 설정되는 허용 가능한 방사선 레벨을 초과할 수도 있다. 임의의 과도한 방사선 이슈를 방지하기 위해, 디바이스는 모션 검출 메커니즘, 예를 들면, 가속도계 또는 등가의 메커니즘을 통합할 수도 있다. 일단 디바이스가 자신이 움직이고 있다는 것을 검출하면, 사람이 그것을 휴대하고 있다는 것이 가정될 수도 있고, 어레이로 전력을 송신하는 것을 중지하는 것, 또는 수신된 전력을 전력의 허용 가능한 분율로 낮추는 것 중 어느 하나를 하기 위한 신호를 어레이로 트리거한다. 디바이스가 자동차, 기차 또는 비행기와 같은 움직이는 환경에서 사용되는 경우, 디바이스가 이용 가능한 모든 전력을 거의 상실하지 않는 한, 전력은 간헐적으로 또는 감소된 레벨에서만 송신될 수도 있다.

도 11은 상기에서 설명되는 바와 같은 모션 검출을 포함하는 제1 실시형태에 따른 대안적인 수신기(1110)이다. 수신기(1100)는 제어 로직(1110), 배터리(1120), 통신 블록(1130) 및 관련된 안테나(1160), 전력 계량기(1140), 정류기(1150) 및 관련된 안테나(1170), 및 모션 센서(1180)를 포함한다. 모션 센서(1180)를 제외하면, 나머지 컴포넌트는 수신기(700)의 각각의 컴포넌트와 기능적으로 유사하게 동작한다. 모션 센서(1180)는 상기에서 설명되는 바와 같이 모션을 검출하고 제어 로직(1110)에게 상기에서 설명되는 기술에 따라 작용하도록 시그널링한다.

도 12는 상기에서 설명되는 바와 같은 모션 검출을 포함하는 제2 실시형태에 따른 대안적인 수신기(1200)이다. 수신기(1200)는 제어 로직(1210), 배터리(1220), 통신 블록(1230) 및 관련된 안테나(1270), 전력 계량기(1240), 정류기(1250), 비콘 신호 생성기(1260) 및 관련된 안테나(1280), 및 정류기(1250) 또는 비콘 신호 생성기(1260)를 관련된 안테나(1290)에 연결하는 스위치(1265)를 포함한다. 모션 센서(1295)를 제외하면, 나머지 컴포넌트는 수신기(800)의 각각의 컴포넌트와 기능적으로 유사하게 동작한다. 모션 센서(1295)는 상기에서 설명되는 바와 같이 모션을 검출하고 제어 로직(1210)에게 상기에서 설명되는 기술에 따라 작용하도록 시그널링한다.

WIFI(와이파이) 통신 또는 Bluetooth(블루투스) 및 다른 기술에 의해 사용되는 주파수에서 전력을 수신하도록 설계되는 디바이스, 예를 들면, 셀 폰 또는 미디어 플레이어는 전력 송신 주파수에서 전력을 수신할 수 있는 안테나를 이미 구비할 수도 있다. 따라서, 전력을 수신하기 위해 추가적인 안테나를 갖는 대신, 통신 하드웨어에 필요한 회로부를 추가(예를 들면, 정류, 제어 로직, 등등을 추가)하는 것에 의해, WIFI 통신 및 다른 통신을 위해 사용되는 동일한 통신 안테나가 전력을 수신하기 위해 사용될 수도 있다.

게다가, 하나 이상의 실시형태에 따르면, 고객에 의한 무선 전력 시스템을 초기 셋업 동안, Tx 대 Rx 거리는 공지되어 있지 않다. Tx는 컴포넌트(예를 들면, 정류기)를 손상시킬 위험 없도록 저전력 상태에서 전력이 인가된다. 예를 들면, 합리적인 기동(낮은) 전력 레벨은 Rx에 의해 알 수 있는 바와 같이 1미터에서 2 W 미만의 RF 전력을 초래하는 것일 수도 있다. 전력 레벨은 애플리케이션 및 설계 의존적일 수도 있고 필요시 조정될 수 있다. 일단 수신된 저전력 레벨이 확립되면, Tx는 최적의 전력 레벨이 달성되도록 송신을 증가시킬 수 있다.

Tx가 설치되고(예를 들면, 벽에 장착되거나, 테이블 상에 설치되거나, 또는 천장 상에/에 장착됨) 수신기가 설치된 이후, 고객은 애플리케이션을 통해 기동 프로시져를 개시할 수 있다. 수신기는 고정된 위치에서, 예를 들면, 벽 또는 문에 있을 수 있다는 것을 유의한다. 무선 전력 시스템은 최소 전력 레벨에서 기동된다. 다음으로, 두 가지 방법 중 하나를 사용하는 것에 의해, Rx에 의해 수신되는 추정된 전력이 결정될 수 있다. 예시적인 방법이 도 13 및 도 14와 관련하여 본원에서 설명된다. 예를 들면, 도 13에서 확인되는 바와 같이, Rx가 RF 수신 전력을 직접적으로 측정할 수 있는 경우, 그러면, 이 데이터는 Tx로 전달될 수 있다. 예를 들면, 도 14에서 확인되는 바와 같이, Tx는 비콘 RSSI 데이터를 사용하는 것에 의해 수신된 RF 전력 레벨을 추정할 수 있다.

도 13은 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 전달을 위한 및/또는 자동 전력 제어를 위한 예시적인 방법(1300)의 흐름도이다. 방법(1300)은 본원에서 설명되는 바와 같이 Tx 및 Rx를 포함하는 무선 전력 시스템에 의해 구현될 수 있다. 방법(1300)은 Rx가 RF 수신 전력을 직접적으로 측정할 수 있는지의 여부를 결정하는 것을 포함한다. Rx가 RF 수신 전력을 직접 측정할 수 있는 경우, 그러면 이 데이터는 Tx로 전달될 수 있다.

방법(1300)은, 무선 전력 시스템이 전력을 인가받는 블록(1310)에서 시작된다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 무선 전력 시스템에 전력을 인가하는 것은 Tx 및/또는 Rx를 턴 온하는 것을 포함할 수 있다. 무선 전력 시스템은 저전력 상태에서 전력이 켜질 수 있다. 저전력 상태는 전력 송신 시스템의 정류기를 손상시킬 위험이 없다는 것을 보장한다.

블록(1315)에서, 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 설정한다. 예를 들면, 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 최소 전력 레벨로 설정한다. 최소 전력 레벨은 Rx에 의해 확인될 수 있는 바와 같이 1 미터에서 2 와트(W) 미만의 라디오 주파수(RF) 전력을 초래한다.

블록(1320)에서, 무선 전력 시스템은 비콘을 송신한다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 무선 전력 시스템의 Rx는 RF 비콘을 Tx로 송신한다. 게다가, 무선 전력 시스템의 Tx는 Rx로부터 RF 비콘을 수신한다. RF 비콘은 Rx의 존재(예를 들면, 위치, 방향, 등등)를 Tx에게 나타낼 수 있다. RF 비콘은 무선 전력 시스템에 전력을 인가하는 것에 응답하여 자동적으로 송신될 수 있다.

블록(1325)에서, 무선 전력 시스템은 포커싱된 전력을 송신한다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 무선 전력 시스템의 Tx는 포커싱된 전력을 송신한다. 포커싱된 전력은 송신기 전력에 매치할 수 있거나 또는 그것에 기초할 수도 있다. 포커싱된 전력은 Rx로 송신될 수 있다. 포커싱된 전력은 Tx로부터 Rx에 의해 수신될 수 있다. 예를 들면, 포커싱된 전력은 RF 전력 레벨을 포함할 수 있다. RF 전력 레벨은 송신기 전력에 대해 설정되는 최소 전력 레벨에 대응할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, Tx는 포커싱된 전력을 송신하기 위해 RF 비콘을 활용할 수 있다. RF 비콘을 수신하는 것에 응답하여 포커싱된 전력이 송신될 수 있다. 포커싱된 전력은 무선 전력 시스템에 전력을 인가하는 것 및/또는 송신기 전력을 설정하는 것에 응답하여 자동적으로 송신될 수 있다. 포커싱된 전력은 RF 비콘을 수신하는 것에 응답하여, 무선 전력 시스템에 전력을 인가하는 것, 및 송신기 전력을 최소 전력 레벨로 설정하는 것에 응답하여 송신될 수 있다.

블록(1330)에서, 무선 전력 시스템은 전력 레벨을 수신한다. 예로서, Rx는 전력 레벨(예를 들면, RF 전력 레벨)에서 포커싱된 전력을 수신한다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 무선 전력 시스템의 Rx는 (Tx로부터 수신되는 그대로의) 수신된 포커싱된 전력의 RF 전력 레벨로서 전력 레벨을 측정한다. Tx/Rx 거리에 기인하여, 송신기 전력은 수신된 포커싱된 전력과는 상이할 수 있다는 것을 유의한다.

결정 블록(1335)에서, 무선 전력 시스템은 전력 레벨이 임계치를 초과하는지의 여부를 결정한다. 예를 들면, 무선 전력 시스템은 전력 레벨이 임계치를 초과하는 것 또는 초과하지 않는 것에 기초하여 추가적인 동작을 수행한다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, RF 전력 레벨이 임계치를 초과하는 경우, 방법(1300)은 (예(YES) 화살표에 의해 도시되는 바와 같이) 블록(1350)으로 진행한다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 임계치의 예는 Rx로부터 소정의 거리에서 예상된 수신 비콘 전력 레벨을 계산하는 것을 포함한다. 예를 들면, 무선 전력 시스템이 5800 MHz의 동작 주파수를 가정하는 경우, Tx는, 주어진 송신된 비콘 전력 레벨 및 Rx 및 Tx 둘 모두의 주어진 안테나 이득에 기초하여, 0 dBm 내지 -100 dBm의 범위(예를 들면, -17 dBm, -34 dBm, -51 dBm, 등등)로부터 임계치를 확립할 수 있다.

블록(1350)에서, 무선 전력 시스템은 메시지를 전송한다. 메시지는 Tx, Rx, 또는 둘 모두로 전송될 수 있다. 메시지는 Tx, Rx 또는 둘 모두에 의해 전송될 수 있다. 예로서, Tx는 네트워크(예를 들면, 스마트폰, 데스크탑, 및/또는 다른 컴퓨팅 디바이스)를 통해 메시지를 외부 시스템으로 전송할 수 있고, 그 결과, Tx/Rx가 너무 가깝다는 메시지가, 유저/고객이 볼 수 있는 유저 인터페이스 상에서 디스플레이된다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 메시지는 송신기와 수신기 사이의 거리가 너무 작다는/가깝다는 것을 나타내는 데이터, 송신기 및 수신기 중 하나 또는 둘 모두를 이동시킬 것을 나타내는 데이터, 및 다른 정보를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 블록(1360)에서, 무선 전력 시스템의 하나 이상의 엘리먼트가 이동된다. 예를 들면, Tx 및 Rx 중 하나 또는 둘 모두를 이동시키는 것에 의해, Tx/Rx 거리는 변경된다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 임계치가 초과되고 Rx가 너무 가까운 것으로 결정되는 경우, Tx는 Rx에 대한 손상을 방지하기 위해 RF 전력을 자동적으로 감소시킬 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, RF 전력 레벨이 임계치를 초과하지 않는 경우, 방법(1300)은 (아니오(NO) 화살표에 의해 도시되는 바와 같이) 블록(1370)으로 진행한다. 블록(1370)에서, 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 증가시킨다. 송신기 전력은 델타만큼 증가될 수 있다. 델타는 수신되는 타겟 RF에서 수신되는 측정된 RF를 뺀 값이 되도록 무선 전력 시스템에 의해 결정될 수 있다. 송신기 전력 레벨을 증가시키는 것에 의해, 수신기에 의해 수신되는 포커싱된 전력도 또한 증가된다. 게다가, 포커싱된 전력의 RF 전력 레벨은 증가된다.

블록(1380)에서, 무선 전력 시스템은 RF 전력을 체크한다. 무선 전력 시스템은 이 체크를 주기적으로(예를 들면, 5 분, 10 분, 20 분, 등등의 정기적인 시간 간격에서) 수행한다. RF 전력의 체크는 RF 수신 전력이 임계치를 초과하지 않는지의 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.

도 14는 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 전달을 위한 및/또는 자동 전력 제어를 위한 예시적인 방법(1340)의 흐름도이다. 방법(1400)은 본원에서 설명되는 바와 같이 Tx 및 Rx를 포함하는 무선 전력 시스템에 의해 구현될 수 있다. 방법(1400)은 RSSI 데이터를 사용하는 것에 의해 수신된 RF 전력 레벨을 추정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 비콘 전력 레벨이 무선 전력 시스템에 의해 공지되어 있고 Tx/Rx 거리가 비콘 RSSI 레벨에 관련되기 때문에(예를 들면, 거리가 증가됨에 따라, 비콘 RSSI 레벨은 감소됨), Tx는 비콘 RSSI 데이터를 사용하여 RF 전력 레벨을 추정할 수 있다. RSSI는 Tx가 Rx로부터 듣고 있는 강도일 수 있다.

방법(1400)은 무선 전력 시스템이 전력을 인가받는 블록(1410)에서 시작된다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 무선 전력 시스템에 전력을 인가하는 것은 Tx 및/또는 Rx를 턴 온하는 것을 포함할 수 있다.

블록(1415)에서, 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 설정한다. 예를 들면, 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 최소 전력 레벨로 설정한다.

블록(1420)에서, 수신기에 의해, 비콘을 송신기로 송신한다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 무선 전력 시스템의 Rx는 RF 비콘을 Tx로 송신한다. 게다가, 무선 전력 시스템의 Tx는 Rx로부터 RF 비콘을 수신한다. RF 비콘은 Rx의 존재(예를 들면, 위치, 방향, 등등)를 Tx에게 나타낼 수 있다. RF 비콘은 RSSI 데이터를 포함할 수 있다. RSSI 데이터는 RF 비콘 RSSI를 포함할 수 있다.

블록(1435)에서, 무선 전력 시스템은 RSSI 데이터를 분석한다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, Tx는 RF 비콘의 RF 비콘 RSSI를 측정한다. 본원에서 언급되는 바와 같이, 비콘 전력 레벨이 무선 전력 시스템에 의해 공지되어 있고 비콘 RSSI 레벨이 감소됨에 따라 Tx/Rx 거리가 증가되기 때문에, Tx는 비콘 RSSI 데이터를 사용하여 RF 전력 레벨을 추정할 수 있다. RF 비콘 RSSI에 대한 값이 더 높을수록, Tx/Rx 거리는 더 가까워진다.

결정 블록(1435)에서, 무선 전력 시스템은 RSSI 데이터가 임계치를 초과하는지의 여부를 결정한다. 무선 전력 시스템은 RF 비콘 RSSI가 임계치를 초과하는지 또는 초과하지 않는지의 여부에 기초하여 추가적인 동작을 수행한다. 추가적인 동작은, 메시지를 Rx로 전송하는 것 또는 Tx의 송신기 전력을 증가시키는 것을 포함할 수 있지만, 그러나 이들로 제한되지는 않는다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 임계치의 예는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 0 dBm 내지 -100 dBm의 범위(예를 들면, -17 dBm, -34 dBm, -51 dBm, 등등)로부터 선택되는 값을 포함한다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, RSSI 데이터가 임계치를 초과하는 경우, 방법(1400)은 (예(YES) 화살표에 의해 도시되는 바와 같이) 블록(1450)으로 진행한다. 블록(1450)에서, 무선 전력 시스템은 메시지를 전송한다. 메시지는 Tx, Rx, 또는 둘 모두로 전송될 수 있다. 메시지는 Tx, Rx 또는 둘 모두에 의해 전송될 수 있다. 예로서, Tx는 네트워크(예를 들면, 스마트폰, 데스크탑, 및/또는 다른 컴퓨팅 디바이스)를 통해 메시지를 외부 시스템으로 전송할 수 있고, 그 결과, Tx/Rx가 너무 가깝다는 메시지가, 유저/고객이 볼 수 있는 유저 인터페이스 상에서 디스플레이된다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 메시지는 송신기와 수신기 사이의 거리가 너무 작다는/가깝다는 것을 나타내는 데이터, 송신기 및 수신기 중 하나 또는 둘 모두를 이동시킬 것을 나타내는 데이터, 및 다른 정보를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 블록(1460)에서, 무선 전력 시스템의 하나 이상의 엘리먼트가 이동된다. 예를 들면, Tx 및 Rx 중 하나 또는 둘 모두를 이동시키는 것에 의해 Tx와 Rx 사이의 거리는 변경된다. 하나 이상의 실시형태에 따르면, 임계치가 초과되고 Rx가 너무 가까운 것으로 결정되는 경우, Tx는 Rx에 대한 손상을 방지하기 위해 RF 전력을 자동적으로 감소시킬 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, RSSI 데이터가 임계치를 초과하지 않는 경우, 방법(1400)은 (아니오(NO) 화살표에 의해 도시되는 바와 같이) 블록(1470)으로 진행한다. 블록(1470)에서, 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 증가시킨다. 송신기 전력은 델타만큼 증가될 수 있다. 델타는 타겟 RSSI에서 측정된 RSSI를 뺀 값이 되도록 무선 전력 시스템에 의해 결정될 수 있다. 블록(1480)에서, 무선 전력 시스템은 RSSI 데이터를 체크한다. 무선 전력 시스템은 이 체크를 주기적으로(예를 들면, 5 분, 10 분, 20 분, 등등의 정기적인 시간 간격에서) 수행한다. RSSI 데이터의 체크는 RSSI 데이터가 임계치를 초과하지 않는지의 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.

하나 이상의 실시형태에 따르면, 본원에서 설명되는 방법(1300) 또는 방법(1400) 중 어느 하나에서, Tx는 Rx를 손상시킬 위험 없이 전력/포트를 소망되는 목표 레벨로 증가시킬 수 있다. Tx 또는 Rx가 재배치되면, 그러면, 고객은 초기 셋업을 반복할 것을 지시받을 수도 있다.

무선 전력 송신 시스템의 몇몇 예시적인 사용은 상품의 선반에 가격 태그를 제공하는 소비자 소매 대리점 및 수퍼마켓을 포함할 수도 있다. 이들 태그 상의 가격 번호를 관리하는 것은 비용 및 시간 소모적인 노력일 수 있다. 또한, 특가 상품 및 프로모션은, 태그가 매일 변경될 것이다는 것을 의미한다.

오늘날의 전자 잉크 간판을 통해, 각각의 태그가 가격/프로모션을 꽤 효과적으로 디스플레이하는 소형 전자 디바이스로 이루어지는 것이 가능하고, 전자 잉크는 정적 이미지를 디스플레이하면서 전력을 소비하지 않는다. 그러나, 디스플레이할 새로운 데이터를 수신하기 위해서는 전력이 필요하고, 전자 잉크 디스플레이를 변경하기 위해서도 또한 전력이 필요하다. 모든 태그에 배선을 연결하는 것은 실현 가능한 솔루션도 아니고 또한 각각의 태그에 배터리를 포함시키는 것도 마찬가지이다. 그들이 정기적으로 충전 또는 교체를 필요로 할 것이기 때문이다. 무선 전력 송신을 활용하는 것에 의해 천장 또는 선반에 배치되는 무선 전력 송신기 어레이로부터 수천 개의 태그가 동작 상태로 유지될 수 있다; 정기적 기반으로, 뿐만 아니라, 태그가 이동될 때 태그에 전력을 인가한다. 일단 태그가 소망되는 목적지에 도달하면, 유선 또는 무선 중 어느 하나의 초기 전력을 사용하여 태그는 활성화될 수도 있다.

다른 예에서, 제조 공장은 생산의 동기화, 전반적인 생산성 및 제조 물품의 품질을 유지하기 위해 많은 수의 센서 및 컨트롤러를 활용한다. 무선 통신의 사용에도 불구하고, 모든 디바이스에 대한 전력 전달 배선을 연결하는 것이 여전히 필요한데, 이것은 디바이스로 하여금 고장이 발생하기 쉬운 하나 이상의 컴포넌트에 종속되게 하며, 디바이스는 가연성이 높은 환경, 예를 들면, 정유 공장에서의 사용을 위해 설치 이전에 기밀하게 밀봉될 수 없는데, 전력 배선을 디바이스 안으로 가져가기 위한 구멍을 디바이스가 가질 필요가 있기 때문이다. 따라서, 상기에서 설명되는 무선 전력 수신기 중 하나를 통합하는 것에 의해 이들 디바이스에 무선 전력이 제공될 수도 있다.

무선 전력 시스템은 모션 검출을 위해 또한 활용될 수도 있다. 전력 송신 시스템이 활성인 경우, 심지어 변경이 송신의 시야 내에 있지 않은 경우에도, 환경에서의 작은 교란은 전달의 효율성을 변경할 수 있다. 이 시스템이 환경의 다수의 경로(다중 경로)를 활용하기 때문에, 그것은 모션 검출기로서 사용될 수 있다. 환경에서 국소화되는 또는 분산되는 어레이로부터 수신되는 전력을 측정하는 것에 의해, 수신되는 전력 레벨에 대한 임의의 변화는 환경의 전자기 구성에 대한 변화의 표시일 것이다. 그러한 용도에서, 배선이 수신기에 전력을 공급할 수 있지만, 그러나 어레이를 튜닝하는 수단으로서만 작용하기 때문에, 전력 전송 레벨은 매우 작을 수 있다는 것이 주목될 수도 있다. 일단 환경의 구성에서 변경이 검출되면, 보안 시스템/알람이 변경을 통지받을 수도 있다.

다른 예로서, 그들 내용물의 온도를 규제하는 개개의 음료 및 식품 용기는 일정한 전원을 가질 필요가 있다. 이들 컨테이너가 고도로 이동성이 있는 경우, 전원 이용 가능성을 유지하기는 것이 어렵다. 무선 전력은 전원 이용 가능성을 유지하기 위해 사용될 수 있고, 그러므로, 용기의 온도는 소망되는 온도에서 유지될 수 있다. 용기는 또한, 내용물의 온도, 유체의 레벨 또는 내용물의 중량을 보고하기 위해, 이용 가능한 전력을 사용할 수 있다. 이것의 한 예는 더운 날에 차가운/뜨거운 음료가 서빙되는 경우, 또는 그들을 차갑게/뜨겁게 마시는 것이 그들을 마시는 최상의 방식인 경우인데, 이 성능을 통해, 마시는 사람은 그들의 음료가 주변 온도에 도달하기 이전에 그것을 다 마실 필요가 없고, 오히려 더 오랜 시간 기간 동안 그들의 음료를 즐길 수 있다. 또한, 음료가 부족해지면, 호스트는 신호 수신기를 통해 무선으로 통지를 받을 수 있고, 음료가 다 떨어지기 이전에 제 시간에 음료를 채울 수 있다.

다른 예로서, 디바이스의 전력 사용량이 전력 수신기를 사용하여 모니터링될 수 있는 경우, 고장난 디바이스를 고장 이전에 검출하는 것이 가능하다. 예를 들면, 화재 경보기는 그들이 사용하는 공칭 전력을 소비하지 않는 경우, 또는 디바이스의 전력 소비가 급격하게 변하는 경우 - 이것은 일반적으로 디바이스가 막 고장나려고 할 때 발생함 - , 고장난 것으로 간주될 수도 있다.

본 발명은 상기에서 설명되는 실시형태로 제한되는 것이 아니라, 오히려 다음의 청구범위의 범위 내에 있는 임의의 및 모든 실시형태를 포괄한다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 5.8 GHz의 주파수가 상기에서 설명되었지만, 100 MHz를 초과하는 임의의 주파수가 전력 송신 주파수를 위해 활용될 수도 있다.

특정한 전자 디바이스(즉, 셀 폰, PDA, 및 다른 디바이스)에서의 사용을 위한 표준 사이즈의 재충전 가능 배터리 또는 맞춤형 재충전 가능 배터리를 비롯하여, 임의의 타입의 재충전 가능 배터리가 전력 송신 그리드로부터 충전을 수신하기 위해 활용할 수도 있다는 것을 또한 유의해야 한다. 이들 재충전 가능한 배터리는 현재 현존하는 배터리를 대체하기 위해 활용될 수도 있으며 전력 송신 신호를 수신하는 것 및 배터리를 재충전하기 위해 그것을 변경하는 것을 허용할 수신기의 전자기기를 포함할 수도 있다.

Claims (20)

1. 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법에 있어서,
   상기 송신기에 의해 송신되는 포커싱된 전력을 상기 수신기에 의해 수신하는 단계;
   상기 포커싱된 전력의 라디오 주파수(radio frequency; RF) 전력 레벨을 상기 수신기에 의해 직접적으로 측정하는 단계;
   상기 포커싱된 전력의 상기 전력 레벨이 임계치를 초과하는지의 여부를 결정하는 단계; 및
   상기 전력 레벨이 상기 임계치를 초과하는 것 또는 초과하지 않는 것에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행하는 단계
   를 포함하는, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 송신기는 전력 송신기를 포함하고,
   상기 수신기는 전력 수신기를 포함하며,
   상기 무선 전력 시스템의 상기 전력 송신기 및 상기 전력 수신기는 저전력 상태에서 전력을 인가받는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 포커싱된 전력의 상기 전력 레벨은 최소 전력 레벨에 대응하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 상기 최소 전력 레벨로 설정하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 최소 전력 레벨은 상기 수신기에 의해 수신되는 상기 포커싱된 전력의 상기 전력 레벨에 대해 1 미터에서 2 와트(W) 미만의 라디오 주파수(RF) 전력을 초래하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 수신기는 상기 송신기로 하여금 상기 포커싱된 전력을 송신하게 하기 위해 상기 송신기로 비콘을 송신하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 동작은, 상기 전력 레벨이 상기 임계치를 초과한다는 것을 상기 무선 전력 시스템이 결정하는 경우, 메시지를 생성하는 것을 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 메시지는 상기 송신기와 상기 수신기 사이의 거리가 너무 작다는 것을 나타내는 데이터를 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 메시지는 상기 송신기 및 상기 수신기 중 하나 또는 둘 모두를 이동시킬 것을 나타내는 데이터를 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 동작은, 상기 전력 레벨이 상기 임계치를 초과하지 않는다는 것을 상기 무선 전력 시스템이 결정하는 경우, 상기 송신기에 의해 송신되는 상기 포커싱된 전력을 증가시키는 것을 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
11. 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법에 있어서,
    상기 송신기에 의해, 상기 수신기로부터 비콘을 수신하는 단계;
    상기 송신기에 의해, 상기 비콘의 수신 신호 강도 지시자(received signal strength indicator; RSSI) 데이터를 분석하여 비콘 수신 신호 강도 지시자(RSSI)를 측정하는 단계;
    상기 비콘 수신 신호 강도 지시자(RSSI)가 임계치를 초과하는지의 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 비콘 수신 신호 강도 지시자(RSSI) 상기 임계치를 초과하는 것 또는 초과하지 않는 것에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행하는 단계
    를 포함하는, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 송신기는 전력 송신기를 포함하고,
    상기 수신기는 전력 수신기를 포함하며,
    상기 무선 전력 시스템의 상기 전력 송신기 및 상기 전력 수신기는 저전력 상태에서 전력을 인가받는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 무선 전력 시스템은 송신기 전력을 최소 전력 레벨로 설정하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 최소 전력 레벨은 상기 수신기에 의해 수신되는 포커싱된 전력의 상기 전력 레벨에 대해 1 미터에서 2 와트(W) 미만의 라디오 주파수(RF) 전력을 초래하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
15. 제11항에 있어서,
    상기 송신기는 포커싱된 전력을 상기 수신기로 송신하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
16. 제11항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 수신 신호 강도 지시자(RSSI) 데이터를 분석하여 상기 수신기에 의해 수신되는 라디오 주파수(RF) 전력 레벨을 추정하고 상기 라디오 주파수(RF) 전력 레벨을 상기 임계치에 비교하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
17. 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 동작은 상기 비콘 수신 신호 강도 지시자(RSSI)가 상기 임계치를 초과한다는 것을 상기 무선 전력 시스템이 결정하는 경우 메시지를 생성하는 것을 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 송신기와 상기 수신기 사이의 거리가 너무 작다는 것을 나타내는 데이터를 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
19. 제17항에 있어서,
    상기 메시지는 상기 송신기 및 상기 수신기 중 하나 또는 둘 모두를 이동시킬 것을 나타내는 데이터를 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.
20. 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 동작은, 상기 비콘 수신 신호 강도 지시자(RSSI)가 상기 임계치를 초과하지 않는다는 것을 상기 무선 전력 시스템이 결정하는 경우, 상기 송신기의 송신기 전력을 증가시키는 것을 포함하는 것인, 송신기 및 수신기를 포함하는 무선 전력 시스템에서의 전력 전달을 위한 방법.