WO2012081858A2 - 무선전력전송방법, 무선전력수신방법, 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치 - Google Patents

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전범진
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless power transmission method, a wireless power reception method, a wireless power transmission device and a wireless power reception device, and more particularly, a wireless power transmission method that embodies a communication relationship between a wireless power reception device and a wireless power transmission device. It relates to a power receiving method, a wireless power transmitter and a wireless power receiver.
  • a wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power, comprising: a signal processing unit for processing a communication signal for communicating with an external device; A wireless power transmitter for outputting a predetermined wireless power to the external device and transmitting and receiving the communication signal with the external device; Generates a detection signal for detecting an external device and outputs the detection signal to the wireless power transmission unit.
  • an authentication signal according to the detection signal is received, an ID is sent to the external device that outputs the authentication signal based on the time when the authentication signal is received.
  • control the signal processor to generate the communication signal having the ID and output the wireless signal to the wireless power transmitter in order to output to the external device, and when charging related information is received from the external device to which the ID is assigned.
  • a controller to control the signal processor to output to the wireless power transmitter.
  • the detection signal may include a sync signal output to the outside at every predetermined time period.
  • the controller may control the wireless power transmitter to output the wireless power to the external device based on whether the wireless power is allocated.
  • the charge related information may include at least one of power amount information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power amount information may include information about an operation mode power amount required for operation of the external device; It may include at least one of the at least one charging mode power amount information required for charging the external device.
  • the controller allocates the IDs to the plurality of external devices, respectively, and receives the charging related information from each of the plurality of external devices.
  • Priority is given to a plurality of the external devices based on the information, and the allocation information is determined according to the priority.
  • the charging related information includes at least one of operation mode power amount information required for the operation of the external device and at least one charge mode power amount information required for charging the external device, and the control unit operates among a plurality of the external devices.
  • the signal processor and the wireless power transmitter are controlled to set an external device having mode power amount information to have priority over an external device having only the charging mode power amount information, and generate information on the priority and output the information to the external device. can do.
  • the external devices to which the ID is assigned among the external devices have priority.
  • the object of the present invention is a wireless power transmission method for transmitting power wirelessly, the method comprising: outputting a detection signal for sensing an external device; Receiving an authentication signal according to the detection signal; Assigning an ID to an external device that outputs the authentication signal based on a time at which the authentication signal is received, and outputting the ID to the external device; Receiving charging related information from the external device to which the ID is assigned; Determining whether to allocate wireless power to the external device based on the charging related information, and outputting wireless power allocation information on whether to allocate the wireless power to the external device according to the determination result.
  • the detection signal includes a sync signal output to the outside every predetermined time period.
  • the charge related information may include at least one of power amount information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power amount information may include information about an operation mode power amount required for operation of the external device; At least one of the charging mode power amount information required for charging the external device, and outputting the ID to the external device, when the authentication signal is received from a plurality of the external device, a plurality of the And assigning each of the IDs to an external device, and receiving the charge related information, respectively, receiving the charge related information from a plurality of the external devices, and transmitting the wireless power to the external device.
  • the charge related information includes at least one of operation mode power amount information required for the operation of the external device and at least one of the external device;
  • An external device including at least one piece of charging mode power amount information and having operation mode power amount information among the plurality of external devices has priority over an external device having only the charging mode power amount information.
  • the external device to which the ID is assigned among the external devices has priority.
  • a wireless power receiving apparatus for receiving power wirelessly according to the present invention, Signal processing unit for processing a communication signal for communicating with the external device; A wireless power receiver configured to receive a predetermined wireless power from an external device, and selectively transmit the communication signal with the external device; When a predetermined detection signal is received from the external device, the signal processor controls the signal processor to generate an authentication signal according to the detection signal and output the authentication signal to the wireless power receiver, and an ID is assigned from the external device based on the authentication signal. When received, the signal processor controls the signal processing unit to generate charge related information and output the wireless power receiver to the wireless power receiver. When wireless power allocation information regarding the allocation degree of the wireless power is received from the external device based on the charge related information, And a controller configured to control the wireless power receiver to receive the wireless power based on the wireless power allocation information.
  • the charge related information may include at least one of power information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power information may include operation mode power amount information required for the operation of the external device. At least one of the at least one charging mode power amount information required for charging the external device.
  • a wireless power receiving method for receiving power wirelessly the step of receiving a detection signal from a predetermined external device; Outputting an authentication signal according to the detection signal to the external device; Receiving a predetermined ID from the external device based on the authentication signal; Outputting charging related information to the external device; Receiving wireless power allocation information on a degree of allocation of wireless power from the external device based on the charging related information; And receiving the wireless power based on the wireless power allocation information.
  • the charge related information may include at least one of power amount information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power amount information may include information about an operation mode power amount required for operation of the external device; At least one of the at least one charging mode power amount information required for charging the external device.
  • the wireless power transmitter and the at least one wireless power receiver according to the present invention has an effect of providing a method for efficiently transmitting and receiving wireless power to each other and for this purpose.
  • the wireless power transmitter according to the present invention receives a power profile signal having communication related information from a plurality of wireless power receivers, and receives the wireless power based on the position where each power profile signal and / or the wireless power receiver is placed.
  • Wireless power may be allocated by prioritizing devices. Accordingly, the wireless power transmitter according to the present invention has an effect of efficiently allocating limited supplyable wireless power and transmitting the wireless power receiver to the wireless power receiver.
  • FIG. 1 is a block diagram of a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to the present invention.
  • FIG. 2 is a simplified circuit diagram of a wireless power generating unit and a power supply of the wireless power transmission apparatus according to the present invention and a simplified circuit diagram of a wireless power receiving apparatus for receiving wireless power.
  • FIG. 3 is a view schematically illustrating a communication procedure between a wireless power receiver and a wireless power transmitter that are not authenticated to the wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a communication step of a wireless power transmitter and a wireless power receiver according to time when a sync signal is used as a detection signal.
  • FIG. 5A illustrates a packet structure of an authentication response signal
  • FIG. 5B illustrates a packet structure of a power profile signal.
  • 6A and 6B illustrate a communication relationship between a wireless power transmitter and a plurality of wireless power receivers according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a communication relationship between a wireless power transmitter and a wireless power receiver in consideration of both the authenticated and unauthenticated cases.
  • FIG. 8 is a view showing a charging board in which the wireless power receiver can be located in accordance with one embodiment of the present invention.
  • a wireless power transmission apparatus for wirelessly transmitting power, comprising: a signal processing unit for processing a communication signal for communicating with an external device; A wireless power transmitter for outputting a predetermined wireless power to the external device and transmitting and receiving the communication signal with the external device; Generates a detection signal for detecting an external device and outputs the detection signal to the wireless power transmission unit.
  • an authentication signal according to the detection signal is received, an ID is sent to the external device that outputs the authentication signal based on the time when the authentication signal is received.
  • control the signal processor to generate the communication signal having the ID and output the wireless signal to the wireless power transmitter in order to output to the external device, and when charging related information is received from the external device to which the ID is assigned.
  • a controller to control the signal processor to output to the wireless power transmitter.
  • the detection signal may include a sync signal output to the outside at every predetermined time period.
  • the controller may control the wireless power transmitter to output the wireless power to the external device based on whether the wireless power is allocated.
  • the charge related information may include at least one of power amount information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power amount information may include information about an operation mode power amount required for operation of the external device; It may include at least one of the at least one charging mode power amount information required for charging the external device.
  • the controller allocates the IDs to the plurality of external devices, respectively, and receives the charging related information from each of the plurality of external devices.
  • Priority is given to a plurality of the external devices based on the information, and the allocation information is determined according to the priority.
  • the charging related information includes at least one of operation mode power amount information required for the operation of the external device and at least one charge mode power amount information required for charging the external device, and the control unit operates among a plurality of the external devices.
  • the signal processor and the wireless power transmitter are controlled to set an external device having mode power amount information to have priority over an external device having only the charging mode power amount information, and generate information on the priority and output the information to the external device. can do.
  • the external devices to which the ID is assigned among the external devices have priority.
  • the object of the present invention is a wireless power transmission method for transmitting power wirelessly, the method comprising: outputting a detection signal for sensing an external device; Receiving an authentication signal according to the detection signal; Assigning an ID to an external device that outputs the authentication signal based on a time at which the authentication signal is received, and outputting the ID to the external device; Receiving charging related information from the external device to which the ID is assigned; Determining whether to allocate wireless power to the external device based on the charging related information, and outputting wireless power allocation information on whether to allocate the wireless power to the external device according to the determination result.
  • the detection signal includes a sync signal output to the outside every predetermined time period.
  • the charge related information may include at least one of power amount information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power amount information may include information about an operation mode power amount required for operation of the external device; At least one of the charging mode power amount information required for charging the external device, and outputting the ID to the external device, when the authentication signal is received from a plurality of the external device, a plurality of the And assigning each of the IDs to an external device, and receiving the charge related information, respectively, receiving the charge related information from a plurality of the external devices, and transmitting the wireless power to the external device.
  • the charge related information includes at least one of operation mode power amount information required for the operation of the external device and at least one of the external device;
  • An external device including at least one piece of charging mode power amount information and having operation mode power amount information among the plurality of external devices has priority over an external device having only the charging mode power amount information.
  • the external device to which the ID is assigned among the external devices has priority.
  • a wireless power receiving apparatus for receiving power wirelessly according to the present invention, Signal processing unit for processing a communication signal for communicating with the external device; A wireless power receiver configured to receive a predetermined wireless power from an external device, and selectively transmit the communication signal with the external device; When a predetermined detection signal is received from the external device, the signal processor controls the signal processor to generate an authentication signal according to the detection signal and output the authentication signal to the wireless power receiver, and an ID is assigned from the external device based on the authentication signal. When received, the signal processor controls the signal processing unit to generate charge related information and output the wireless power receiver to the wireless power receiver. When wireless power allocation information regarding the allocation degree of the wireless power is received from the external device based on the charge related information, And a controller configured to control the wireless power receiver to receive the wireless power based on the wireless power allocation information.
  • the charge related information may include at least one of power information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power information may include operation mode power amount information required for the operation of the external device. At least one of the at least one charging mode power amount information required for charging the external device.
  • a wireless power receiving method for receiving power wirelessly the step of receiving a detection signal from a predetermined external device; Outputting an authentication signal according to the detection signal to the external device; Receiving a predetermined ID from the external device based on the authentication signal; Outputting charging related information to the external device; Receiving wireless power allocation information on a degree of allocation of wireless power from the external device based on the charging related information; And receiving the wireless power based on the wireless power allocation information.
  • the charge related information may include at least one of power amount information required by the external device and change information on whether to change the charge related information.
  • the power amount information may include information about an operation mode power amount required for operation of the external device; At least one of the at least one charging mode power amount information required for charging the external device.
  • Wireless power transmission apparatus 100 as a method for wirelessly supplying power to a wireless power receiver 200 that is not connected to a line for directly supplying power, Inductive Coupling And a method of generating induced power by a resonance method and a method of generating resonance power by a resonance coupling method.
  • the inductive coupling method when the intensity of the current flowing in the primary coil of two adjacent coils is changed, the magnetic field is changed by the current, which causes the magnetic flux passing through the secondary coil to be changed to the secondary coil side. Induced electromotive force is generated.
  • the induced electromotive force is generated by only changing the current of the primary coil with the two coils in close proximity without moving the two conductors spatially.
  • the frequency characteristics are not significantly affected, but the power efficiency is affected by the alignment and distance between the wireless power transmitter and the wireless power receiver 200 including each coil.
  • the resonance coupling method some of the magnetic field changes generated by applying the resonance frequency to the primary coil of the two coils apply the secondary coil of the same resonance frequency to generate the induced electromotive force in the secondary coil. do. That is, according to this method, when the transmitting and receiving devices resonate at the same frequency, the electromagnetic waves are transmitted through the near field, so that the energy is not transmitted when the frequencies are different. In this case, the frequency characteristics are greatly affected, but the arrangement and distance between the transmitting device and the receiving device including each coil have less influence on the power efficiency than the inductive coupling method.
  • Equation 1 As shown in Equation 1 shown below, according to the resonance coupling method, according to the inductance (L) and power (Capacitance, C) values constituting the transmitter and the receiver of the wireless power transmission system according to the resonance frequency ( f) is determined.
  • FIG. 1 is a block diagram of a wireless power transmitter 100 and a wireless power receiver 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter 100 may include a wireless power generator 130, a transmitter side signal processor 150, and a transmitter side controller 170.
  • the wireless power generation unit 130 may generate a predetermined wireless power and output the generated wireless power to the external wireless power receiver 200 to charge the external wireless power receiver 200.
  • the wireless power is generated by the above-described combining method. That is, the wireless power may be generated by at least one of the inductive coupling method and the resonance coupling method.
  • the wireless power will be described as an example in which the wireless power is generated and transmitted by the resonance coupling method.
  • the wireless power generation unit 130 may include a power transmission unit for transmitting wireless power to the wireless power receiver 200.
  • the power transmission unit may include a transmission coil L1, and the electromotive force generated in the transmission coil L1 may be transmitted to the reception coil L2 of the wireless power receiver 230 to be described later.
  • the wireless power generation unit 130 further includes at least one capacitor C1 that is not shown. Then, the resonant frequency of the wireless power is determined by the transmission coil and the capacitor. In addition, the wireless power generation unit 130 outputs a communication signal to the external wireless power receiver 200 simultaneously or separately with a predetermined wireless power.
  • the transmitter side controller 170 controls the transmitter side signal processor 150 and the wireless power generator 130. That is, the transmitter control unit 170 may detect the size of the wireless power generated by the wireless power generator 130 and adjust the size of the wireless power.
  • the transmitter control unit 170 is a size of the wireless power received from the wireless power receiver 200 and transmitted to the wireless power receiver 200 based on a message decoded by the transmitter signal processor 150, that is, a communication signal.
  • the control unit 150 may control the transmitting signal processor 150 to generate a predetermined message, that is, a communication signal, to be transmitted to the wireless power receiver 200 as necessary.
  • the wireless power transmission apparatus 100 may further include a power supply unit 190 for supplying power to the wireless power generation unit 130.
  • the transmitter side control unit 170 and the transmitter side signal processing unit 150 may also receive power from the power supply unit 190, and the transmitter side control unit 170 may output the maximum power from the wireless power generation unit 130.
  • the maximum amount of wireless power that can be transmitted to the wireless power receiver 200 may be determined based on the amount of power that is present.
  • the power supply unit 190 of the wireless power transmission apparatus 100 may be included in a transmitting main system unit (not shown) in the wireless power transmitting apparatus 100, and the transmitting main system unit is a wireless power generating unit 130.
  • the wireless power transmitter 100 may include components for performing various functions of the wireless power transmitter 100.
  • the transmitting main system unit may include a user interface unit and a power control unit for controlling the power supply of the power supply unit 190 as necessary.
  • a frequency control unit for selectively adjusting the value of the resonance frequency 140 may be further included.
  • the frequency adjusting unit 140 for example, the number of turns of the coil included in the motor or the wireless power generating unit 130 that can change the capacitance value of the capacitor by adjusting the distance of the capacitor included in the wireless power generating unit 130 Or it may include a motor that can change the capacity value of the coil by adjusting the diameter of the coil.
  • the wireless power receiver 200 may include a wireless power receiver 230, a receiver signal processor 250, and a receiver controller 270.
  • the wireless power receiver 230 receives wireless power from the wireless power transmitter 100 and may include a receiving side resonant coil L2 and a receiving side resonant capacitor C2. In addition, when the wireless power has a predetermined resonance frequency, the resonance frequencies of the reception side resonance coil and the reception side resonance capacitor coincide with the resonance frequencies of the resonance signal transmitted from the wireless power transmission apparatus 100.
  • the receiving side signal processor 250 modulates and demodulates a communication signal for communicating with the wireless power transmitter 100. Specifically, the receiving side signal processor 250 decodes a message received from the wireless power transmitter 100, generates and encodes a message for transmission to the wireless power transmitter 100, and transmits the message to the wireless power receiver 230. You can print Then, the wireless power receiver 230 may transmit a message to the transmission coil L1 through the reception coil L2.
  • the reception controller 270 may control the reception signal processor 250 to control the generation and encoding / decoding of the message.
  • the receiving side controller 270 controls the wireless power receiver 230 to control the wireless power receiver 230 to transmit the message generated by the receiving side signal processor 250 to the wireless power transmitter 100. Can be.
  • the receiving side controller 270 receives information on the amount of power, voltage, etc. required for charging from the charging unit 290 to be described later, and generates a communication signal that can be transmitted to the wireless power transmitter 100 in a message having the corresponding information.
  • the receiving side signal processor 250 may be controlled.
  • the wireless power receiver 200 may further include a charging unit 290 charged with wireless power.
  • the charging unit 290 may supply initial power to the wireless power receiver 230, the receiver signal processor 250, and the receiver controller 270. By the initial power source, the wireless power receiver 230, the receiver side signal processor 250, and the receiver side controller 270 may operate when wireless power is not received.
  • the wireless power receiver 230 may transmit the wireless power to the charger 290 to charge the charger 290.
  • the charging unit 290 may be included in the receiving main system unit not shown, and the receiving main system unit may include components for performing various functions of the wireless power receiver 200 in addition to the charging unit 290. have.
  • the transmission coil L1 and the reception coil L2 operate as primary coils and secondary coils of induced electromotive force.
  • the resonance frequency can be obtained by substituting the transmission coil L1 and the transmission capacitor C1 into Equation 1, and receiving coil L2 and reception of the wireless power receiver 200.
  • the capacitor also has the same resonant frequency value. Therefore, the L1 ⁇ C1 value has the same value as L2 ⁇ C2.
  • FIG 3 is a view schematically illustrating a communication procedure between the wireless power receiver 200 and the wireless power transmitter 100 that are not authenticated to the wireless power transmitter 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the transmission coil L1 of the wireless power transmitter 100 outputs a detection signal for detecting the wireless power receiver 200 to the outside (S11).
  • the sensing signal may include at least one of a sync signal output to the outside every predetermined time period and a standby power source for supplying initial power to the external device.
  • the wireless power transmitter 100 when the detection signal is a sync signal, the wireless power transmitter 100 periodically outputs the sync signal to the outside regardless of whether the wireless power receiver 200 is detected.
  • the receiving side controller 270 of the wireless power receiver 200 when the wireless power receiver 200 receives the sync signal, the receiving side controller 270 of the wireless power receiver 200 generates an authentication request signal corresponding to the sync signal.
  • a wireless power receiver 230 including a receiving side signal processor 250 and a receiving coil L2 such that the generated authentication request signal is output to the wireless power transmitter 100 through the receiving coil L2. Can be controlled (S21).
  • the wireless power transmitter 100 when the detection signal is a standby power source, the wireless power transmitter 100 continuously outputs the standby power source through the transmission coil L1. If the wireless power receiver 200 cannot communicate with the wireless power transmitter 100 because there is no standby power, that is, even when there is no power to receive the sync signal and / or transmit the authentication request signal. The wireless power transmitter 100 may continuously output the standby power. Then, the wireless power receiver 200 receives the standby power is received by the receiving coil (L2), accordingly, the charging unit 290 of the wireless power receiver 200 is partially charged and in a standby state, the wireless power receiver ( 200 may transmit an authentication request signal to the wireless power transmitter 100 (S21).
  • the wireless power receiver 200 transmits an authentication request signal according to the standby power source to the wireless power transmitter 100 according to an embodiment of the present invention, the wireless power receiver 200 and the wireless power transmitter.
  • the wireless power transmitter 100 outputs a new sync signal (S11), and the wireless power receiver 200 again transmits the authentication request signal based on the sync signal to the wireless power transmitter 100. It can be transmitted to (S21).
  • the wireless power transmitter 100 may continuously output a standby power and periodically transmit a sync signal.
  • the wireless power receiver 200 may output the authentication request signal according to the sync signal regardless of the standby power (S21).
  • the wireless power receiver 200 when the wireless power receiver 200 needs to be charged by the standby power source, the wireless power receiver 200 outputs a preliminary authentication request signal based on the standby power source as in the above-described embodiment. In accordance with the authentication request signal can be output (S21).
  • the preliminary authentication request signal based on the standby power supply may be designed to operate as the authentication request signal of S21.
  • the transmitting side controller 170 controls the transmitting side signal processor 150 to receive wireless power.
  • the transmitter-side signal processor 150 may be controlled to generate an authentication response signal to the apparatus 200 and output the generated authentication response signal to the wireless power generator 130 (S13).
  • the authentication response signal may include ID information of the wireless power receiver 200. That is, the transmitting side control unit 170 allocates an ID to the wireless power receiving apparatus 200 and transmits the assigned ID information to the wireless power receiving apparatus 200 to transmit the signal processing unit 150 and the wireless power generating unit ( 130 can be controlled.
  • the wireless power receiver 200 controls the receiving side signal processor 250 to generate the charging related information (power profile information) and output the charging related information (power profile information) to the wireless power receiving unit ( s23).
  • the charging related information may include at least one of power information required by the wireless power receiver 200 and change information on whether the charging related information is changed.
  • the power amount information may include at least one of operation mode power amount information required for the operation of the wireless power receiver 200 and at least one charge mode power amount information required for charging the wireless power receiver 200.
  • the transmitting side controller 170 of the wireless power transmitter 100 may transmit the wireless power receiver 200 based on the amount of wireless power and the charging related information that the wireless power transmitter 100 may transmit. Determine whether to allocate the wireless power to the wireless power and the amount of power to be allocated, and generates the wireless power allocation information related to the allocation of the wireless power according to the determination result, and outputs the wireless power allocation information to the wireless power generation unit 130 for output. ) Is controlled (S15).
  • the wireless power generation unit 130 outputs a communication signal simultaneously or separately with a predetermined wireless power, and the communication signal may include the wireless power allocation information described above.
  • the wireless power receiver 200 may receive a communication signal having wireless power allocation information through the receiving coil L2 (S25). Then, the wireless power receiver 200 receives the wireless power corresponding to the allocation information from the wireless power transmitter 100 to charge the charging unit 290 (S27).
  • the transmission control unit 170 of the wireless power transmitter 100 IDs are respectively assigned to the plurality of wireless power receivers 200.
  • the transmitter control unit 170 gives priority to the plurality of wireless power receivers 200 based on the respective charging related information, and
  • the allocation information may be determined by determining the allocation amount of the wireless power according to the priority. A method of determining the priority among the plurality of wireless power receivers 200 will be described later.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a communication step of a wireless power transmitter and a wireless power receiver 200 according to time when a sync signal is used as a detection signal. That is, the communication signals arranged in FIG. 4 are transmitted and received during a specific period Tm, and these signals are repeated every specific period Tm.
  • the sync signal is output from the wireless power transmitter 100 in a time slot corresponding to the first time Ts.
  • the sync signal may be provided in a packet sequence of a fixed sequence.
  • the wireless power receiver 200 transmits an authentication request signal to the wireless power transmitter 100.
  • a time for sending the authentication request signal is allocated a second time Tq after receiving the sync signal.
  • the second time is classified into N timeslots, that is, authentication request slots, and the wireless power receiver 200 for requesting authentication selects one randomly from the N timeslots and transmits it to the wireless power transmitter 100. Send the authentication request signal.
  • the wireless power transmitter 100 assigns an ID to the corresponding wireless power receiver 200 and transmits the authentication response signal to the third time Tp.
  • the authentication response signal may have a packet structure as shown in Figure 5a to be described later.
  • the wireless power receiver 200 When the wireless power receiver 200 receives the authentication response signal, the wireless power receiver 200 outputs a power profile signal having the aforementioned charging related information to the wireless power transmitter 100.
  • a fourth time Tr is allocated as a time for receiving the power profile signal, and the fourth time is classified into M time slots, that is, power profile slots.
  • the wireless power receiver 200 determines its own power profile slot based on the ID assigned by the wireless power transmitter 100 among the M power profile slots, and the charging related information thereof in the corresponding power profile slot. Outputs a power profile signal having a to the wireless power transmission apparatus (100).
  • the power profile signal may have a packet structure as shown in FIG. 5B to be described later.
  • the number M of power profile slots preferably matches the maximum number of wireless power receivers 200 that the wireless power transmitter 100 can charge at the same time.
  • the wireless power transmitter 100 After receiving the power profile signal, the wireless power transmitter 100 determines the amount of wireless power to be allocated to each wireless power receiver 200 based on the charging related information of the power profile signal, priority, and the like, and allocates the power profile signal.
  • An allocation signal including the information is transmitted to each wireless power receiver 200 at a fifth time Tg.
  • the fifth time is classified into M time slots, that is, allocation information slots. That is, the number of allocation information slots and the number of power profile slots are preferably equal to M.
  • the wireless power transmitter 100 allocates information corresponding to each wireless power receiver 200 based on an ID assigned to the wireless power receiver 200 among M allocation information slots in the same manner as the order of the power profile slots. The slot is determined and each allocation signal is transmitted to the wireless power receiver 200 through the corresponding allocation information slot.
  • FIG. 5A illustrates a packet structure of an authentication response signal
  • FIG. 5B illustrates a packet structure of a power profile signal.
  • the authentication response signal may include an area indicating an authentication request slot number and an area indicating an ID of the wireless power receiver 200.
  • the area indicating the ID of the wireless power receiver 200 may indicate the number of the power profile slot and the allocation information slot.
  • the wireless power receiver 200 may know that the authentication request signal transmitted through the specific authentication request slot is authenticated by the wireless power transmitter 100 by the area indicating the authentication request slot number, and the area indicating the ID. After authentication, the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 may determine a slot number for communicating with each other. Therefore, when the authentication request slot number is 2 and the number of the power profile slot and the allocation information slot is assigned to 1, the authentication response signal may include information such as [2,1].
  • the charging related information of the power profile signal includes at least one of change information on whether the charging related information is changed and power amount information (first profile, second profile, and second profile) required by the wireless power receiver 200. can do.
  • the power amount information may include at least one of operation mode power amount information required for the operation of the wireless power receiver 200 and at least one charge mode power amount information required for charging the wireless power receiver 200. That is, the change information indicates whether the previous power profile signal and the current power profile signal are changed. That is, the sync signal is periodically transmitted at the specific period Tm, and the wireless power receiver 200 also periodically updates the power profile signal to the wireless power transmitter 100. Therefore, the information on whether the power profile signal of the previous cycle is the same as the current power profile signal is included in the change information.
  • the change information may be provided as 1 bit and have a value of 1 or 0.
  • the wireless power transmitter 100 may reduce the time for reading all the power profile signals.
  • the wireless power receiver 200 may not selectively output power amount information.
  • the power amount information may include at least one of operation mode power amount information and charging mode power amount information.
  • the operation mode power amount information indicates the amount of power required for the operation of the wireless power receiver 200. Therefore, even when the wireless power receiver 200 has no battery or the battery is discharged, the power amount according to the operation mode power amount information is received, so that the wireless power receiver 200 may operate.
  • the charge mode power amount information is information on the amount of power charged in the battery.
  • the charging mode power amount information is set to at least one amount of power, for example, a wattage value, required to charge the battery for each wireless power receiver 200.
  • the first profile information of FIG. 5B may indicate operation mode power amount information
  • the second profile information to fourth profile information may include charging mode power amount information.
  • the second profile information to the fourth profile information correspond to the low speed charging mode, the normal charging mode, and the fast charging mode, respectively, and may be arranged in the order of low speed to high speed.
  • the arrangement from low to high speed order For example, when 10 watts is required to operate the wireless power receiver 200 according to the present invention, and the wattable charge values are 1 watt, 3 watts and 5 watts, the first profile information to the fourth profile information 10, 1, 3, 5 may have a value sequentially.
  • the first profile information to the fourth profile information of the wireless power receiver 200 may have 0, 1, 3, and 5 values sequentially.
  • the first profile information to the fourth profile information may have 10, 0, 0, 0 values in sequence, but the operation mode power amount information, that is, Only the first profile information, 10 may be transmitted.
  • 6A and 6B illustrate a communication relationship between a wireless power transmitter 100 and a plurality of wireless power receivers 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power transmitter 100 outputs a sync signal every period T. Then, the wireless power receiver 200 that is not yet authenticated, that is, the first wireless power receiver 200a and the second receiver outputs an authentication request signal to any time slot among a plurality of authentication request slots, thereby providing wireless power.
  • the transmission device 100 transmits. In this case, the authentication request signal of the first wireless power receiver 200a is transmitted from the authentication request slot 3, and the authentication request signal of the second wireless power receiver 200b is transmitted from the authentication request slot 1 to the wireless power transmitter 100. Delivered.
  • the wireless power transmitter 100 transmits an authentication response signal based on the authentication request signal.
  • the authentication response signal may include ID information as described above, and as shown in FIG. 5A, a packet structure including an area indicating an authentication request slot number and an area indicating an ID of the wireless power receiver 200. It can have
  • the wireless power transmission apparatus 100 is the first wireless power receiver 200a is authenticated without error, the first wireless power receiver 200a the authentication request signal slot number and the newly assigned ID to send the authentication request signal
  • the authentication response signal is transmitted to the first wireless power receiver 200a based on the information, that is, the power profile slot and the assigned information slot number. That is, if the authentication request signal slot number of the authentication request signal transmitted by the first wireless power receiver 200a is 3 and the allocated power profile slot and the allocated information slot number are 2, the wireless power transmitter 100 may be configured to include the first. 1 transmits an authentication response signal having [3,2] information to the wireless power receiver 200a.
  • the second wireless power receiver 200b transmits an authentication request signal through the first authentication request slot, but the wireless power transmitter 100 does not authenticate.
  • the wireless power transmitter 100 does not recognize the authentication request signal because the strength of the authentication request signal is weak.
  • the wireless power transmitter 100 does not separately transmit an authentication response signal to the second wireless power receiver 200b. Then, the second wireless power receiver 200b waits until the sync signal is transmitted again and generates a new authentication request signal.
  • the third wireless power receiver 200c since the third wireless power receiver 200c has already been assigned an ID through an authentication procedure, the third wireless power receiver 200c does not separately output an authentication request signal and does not receive an authentication response signal. Therefore, the third wireless power receiver 200c does not transmit or receive a separate communication signal with the wireless power transmitter during the second time Tq and the third time Tp.
  • the authenticated wireless power receiver 200 After the authentication response signal transmission and reception time zone, the authenticated wireless power receiver 200, that is, the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b generate a power profile signal to transmit wireless power. To the device 100. At this time, the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b transmit a communication signal through the corresponding power profile slot and the allocated information slot based on the ID information allocated by the wireless power transmitter 100. Send and receive
  • FIG. 6A illustrates an example in which a power profile slot 2 and an allocation information slot 2 are allocated to a first wireless power receiver 200a and a power profile slot 1 and an allocation information slot 3 are allocated to a third wireless power receiver 200c. It was. Therefore, the wireless power transmitter 100 determines that the signal received in the power profile slot 2 during the third time Tr is the power profile signal received in the first wireless power receiver 200a and receives it in the power profile slot 1. The received signal is determined to be a power profile signal received by the second wireless power receiver 200b. In addition, the wireless power transmitter 100 transmits an allocation signal Pa2 to be transmitted to the first wireless power receiver 200a in the allocation information slot 2 during the fourth time Tg, and the third in the allocation information slot 1. The allocation signal Pa1 to be transmitted is transmitted to the wireless power receiver 200c.
  • the wireless power receiver 200 transmits a power profile signal to a power profile slot section corresponding to its ID when the power profile slot section does not transmit and receive a separate communication signal between the authentication request section and the authentication response section.
  • the wireless power receiver 200 which previously transmitted the power profile signal also updates the charging related information for each period T to transmit the power profile signal.
  • FIG. 7 illustrates a communication relationship between the wireless power transmitter 100 and the wireless power receiver 200 in consideration of both the authenticated and unauthenticated cases of the wireless power receiver 200.
  • the transmission coil L1 of the wireless power transmitter 100 outputs a detection signal for detecting the wireless power receiver 200 to the outside (S31).
  • the sensing signal will be described as an example that the sensing signal is output to the outside every predetermined time period Tm.
  • the wireless power receiver 200 When the sync signal is received, the wireless power receiver 200 generates a power profile signal by updating charging related information by waiting for a predetermined time (S45) in the case of the wireless power receiver 200 that has been previously authenticated (S41).
  • the receiving side signal processor and the wireless power receiver 230 are controlled to output (S43).
  • the receiving side controller 270 receives and generates an authentication request signal and outputs it.
  • the side signal processor 250 and the wireless power receiver 230 are controlled (S42).
  • the transmitting unit controller 170 of the wireless power transmitter authenticates the wireless power receiver 200 when an authentication request signal is received.
  • the transmitter control unit 170 when the wireless power receiver 200 is authenticated without any additional error (S32), the transmitter control unit 170 generates the wireless power by generating an authentication response signal including the ID information of the wireless power receiver 200.
  • the transmitter-side signal processor 150 may be controlled to output to the controller 130 (S33).
  • the wireless power receiver 200 waits until the sync signal is received again after a predetermined time (S36).
  • the wireless power receiver 200 controls the receiving side signal processor 250 to generate the power profile signal by updating the charging related information in the receiving side controller 270 and receives the receiving side signal.
  • the wireless power receiver 230 is controlled to output the power profile signal generated by the processor 250 (S44).
  • the transmitting unit controller 170 of the wireless power transmitter 100 determines charging related information of each wireless power receiver 200 (S34). .
  • the transmission control unit 170 determines whether the wireless power allocation, allocation priority, the amount of allocated power of the wireless power, etc. of each of the wireless power receivers 200 according to the determination result, and then generates an allocation signal including the allocation information therefor.
  • the transmitting side signal processor 150 is controlled, and the wireless power generator 130 is controlled to output the generated allocation signal (S35). Then, the wireless power receiver 230 receives as much as the allocated wireless power based on the allocation information included in the allocation information slot assigned to each of them.
  • the wireless power receiver 200 may adjust the load of the wireless power receiver 230 to receive the wireless power allocated to itself.
  • the wireless power receiver 230 of the wireless power receiver 200 may control to receive as much as the allocated wireless power amount, including the switching element. That is, the receiving controller 270 of the wireless power receiver 200 may adjust the amount of wireless power received by adjusting the on / off time of the switching element of the wireless power receiver 230.
  • FIG 8 is a view illustrating a charging board 300 in which the wireless power receiver 200 may be located according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless power receiver 200 is preferably within a predetermined distance from the wireless power transmitter 100, and in particular, preferably located on the charging board 300 of FIG. 8.
  • the charging board 300 includes a priority charging area 330 and a general charging area 350 that require rapid charging as shown.
  • the charging board 300 may further include a display unit 310 for the user's convenience.
  • the display unit 310 is the maximum amount of wireless power that can be supplied by the wireless power transmitter 100, the currently available additional wireless power, the name of the wireless power receiver 200, the charging related information of each wireless power receiver 200, It may include at least one of the charging state display information.
  • the charging state display information may include blue light when there is a remaining supply wireless power, yellow light when there is a remaining supply wireless power, but red when a supply wireless power is saturated. Accordingly, the user can easily determine each current supply / charge state.
  • the display unit 310 may further include a user interface unit, and the user may determine the priority of each wireless power receiver 200 through the display unit 310.
  • a separate coil may be provided between the priority charging region 330 and the general charging region 350, and the transmitter control unit 170 may have wireless power placed in the priority charging region 330 and the general charging region 350.
  • the strength of the communication signal received from the receiving device 200 according to the size of each communication signal whether the position where the corresponding wireless power receiving device 200 is placed in the priority charging area 330 or the general charging area 350. Can be determined.
  • the strength of the communication signal from the wireless power receiver 200 placed in the charging region 330 is greater than the strength of the communication signal from the wireless power receiver 200 placed in the general charging region 350. It can be configured to.
  • the strength information of the signal between the two coils may exchange information by wirelessly communicating with the wireless power transmitter 100, but may also communicate by wire.
  • the wireless power transmitter 100 may determine the priority of each wireless power receiver 200 in the following manner.
  • each wireless power receiver 200 determines whether each wireless power receiver 200 has operation mode power amount information (first profile information). Since the operation mode power amount is the amount of power required for the operation of the wireless power receiver 200 during charging, if the operation mode power amount is not received by the wireless power receiver 200, the wireless power receiver 200 is insufficient power required for operation. This can cause the operation to fail. Therefore, the transmitting unit control unit 170 puts the operation mode power amount in priority over the charging mode power amount, so that the wireless power receiver 200 having the operation mode power amount information has the wireless power reception device having only the charging mode power amount information ( 200) give priority.
  • first profile information Since the operation mode power amount is the amount of power required for the operation of the wireless power receiver 200 during charging, if the operation mode power amount is not received by the wireless power receiver 200, the wireless power receiver 200 is insufficient power required for operation. This can cause the operation to fail. Therefore, the transmitting unit control unit 170 puts the operation mode power amount in priority over the charging mode power amount, so that the wireless power receiver 200 having the operation mode power amount information has the wireless
  • the transmitting side controller 170 first passes the approval step of the plurality of wireless power receiver 200 or updated the charging related information.
  • the wireless power may be transmitted to each wireless power receiver 200 by giving priority to the wireless power receiver 200.
  • the transmitter control unit 170 may transmit wireless power to the wireless power receiver 200. You can control not to assign. This is because even when the remaining wireless power is allocated to the wireless power receiver 200, the wireless power receiver 200 may not operate properly because it is less than the amount of power required for the operation of the wireless power receiver 200.
  • the first wireless power receiver 200a to the third wireless power receiver 200c of FIGS. 6A and 6B may include the third wireless power receiver 200c and the first wireless power receiver in a time sequence. (200a), the second wireless power receiver 200b was certified in this order.
  • 170 is a wireless power amount corresponding to 5, 1, 3 watts in order of the third wireless power receiver 200c, the first wireless power receiver 200a, the second wireless power receiver 200b in order of authentication. Assign each one.
  • the first wireless power receiver 200a is assigned to the first wireless power receiver 200a without allocating wireless power to the third wireless power receiver 200c. Watts are allocated and 3 watts are allocated to the second wireless power receiver 200b.
  • the amount of wireless power that can be supplied is wirelessly based on the charging mode power information (second profile information to fourth profile information) as follows. Power can be allocated.
  • one wireless power receiver 200 may have one or a plurality of charging mode power amount information, and the at least one charging mode power amount information may be one of a low speed charging mode, a normal charging mode, and a fast charging mode, respectively. It may correspond to at least one.
  • the transmitter control unit may give priority to the wireless power receiver 200 that requires the least amount of power from among the plurality of charging mode power amount information. That is, the first wireless power receiver 200a includes [1, 3, 0] with respect to the second to fourth profile information, respectively, and the second wireless power receiver 200b is each of the second to fourth profiles. If [2, 4, 6] is required for the profile information, and the third wireless power receiver requires [5, 0, 0], the remaining amount of available wireless power of the wireless power transmitter 100 is 6 In this case, 3 watts are allocated to the first wireless power receiver 200a and 2 watts are allocated to the second wireless power device.
  • the present invention then gives priority to the wireless power receiver 200 having a smaller value than the wireless power required in the high speed mode. That is, for example, the first wireless power receiver 200a includes [2, 3, 0], the second wireless power receiver 200b includes [2, 4, 0], and wireless power transmission. When the remaining amount of supplyable wireless power of the device 100 is 2, priority is given to the first wireless power receiving device 200a to supply wireless power to the first wireless power receiving device 200a.
  • the charging mode power amount information of the first wireless power receiver 200a has [1, 2, 3], respectively, and the charging mode power amount information of the second wireless power receiver 200b is [2, 4], respectively. , 5], and it is assumed that the remaining amount of available wireless power of the wireless power transmitter 100 is six.
  • 0 watts are allocated to the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b before the transmitting controller 170 allocates the wireless power. It can be said.
  • the transmitter-side control unit 170 selects 1, which is the lowest power amount among the charging mode power amount information, and supplies 1 and 0 watts to the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b, respectively. Assign.
  • the second wireless power receiver 200b and the second wireless power are selected by selecting 2, which is the lowest amount of power of the second wireless power receiver 200b. 1 and 2 watts are allocated to the power receiver 200b, respectively.
  • the transmitter-side control unit 170 selects 2, which is the lower amount of power, and allocates 2 watts to the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b, respectively.
  • the lowest power amount among the remaining charge mode power amount information is 3 and 2 watts are allocated to the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b, respectively.
  • the lower amount of power is then allowed to 4 watts that can be allocated to the second wireless power receiver 200b, but in this case, the remaining supplyable amount of wireless power 6 of the wireless power transmitter 100 is not allowed.
  • the transmitting side controller 170 may assign a priority based on the ratio of the current amount of power to be allocated and the maximum amount of power to be allocated. That is, the transmitter control unit 170 may give priority to the wireless power receiver having a small ratio between the amount of power currently allocated and the maximum amount of power that can be allocated. In addition, if the ratio of the current amount of power to be allocated and the maximum amount of power to be allocated is the same, the transmitter control unit 170 may give priority to the wireless power receiver having a smaller ratio of the amount of additional power to be allocated and the maximum amount of power to be allocated. The priority may be given to the wireless power receiver having the maximum amount of power that can be allocated.
  • the charging mode power amount information of the first wireless power receiver 200a has [1, 2, 3], respectively, and the charging mode power amount information of the second wireless power receiver 200b is [2, 4], respectively. , 5], and it is assumed that the remaining amount of available wireless power of the wireless power transmitter 100 is six.
  • the ratio of the amount of power to be allocated and the maximum amount of power to be allocated is [1/3, 2/3, 1] for the first wireless power receiver 200a, and the second wireless power receiver 200b.
  • the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b each have 0 watt before the transmitting side controller 170 allocates the wireless power.
  • the transmitter-side control unit 170 selects 1/3, which is the lowest power ratio of the amount of power to be allocated and the maximum amount of power to be allocated among the charging-mode power amount information, to select the first wireless power receiver 200a and the first power. 1 and 0 watts are allocated to the two wireless power receivers 200b, respectively. Then, since 0 is allocated to the second wireless power receiver 200b, the second wireless power receiver 200b selects a power amount corresponding to 2/5, which is the lowest value, to select the first wireless power. 1 and 2 watts are allocated to the receiver 200a and the second wireless power receiver 200b, respectively.
  • the transmission control unit 170 selects 2, which is the amount of power corresponding to the next lower ratio, and 2 watts are allocated to the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b, respectively. Then, since the next lower ratio is 4, which is the amount of power corresponding to 4/5, 2 and 4 watts are allocated to the first wireless power receiver 200a and the second wireless power receiver 200b, respectively.
  • the transmitting side controller 170 may calculate the remaining time until the charging unit 290 is fully charged, and may give priority to the remaining time.
  • the charging board 300 when the charging board 300 includes the priority charging region 330 and the general charging region 350, the charging region 300 has a priority over the wireless power receiver 200 positioned in the general charging region 350.
  • the wireless power receiver 200 located at 330 is preferentially charged.
  • the transmitting side control unit 170 is located in the priority charging area 330 and gives priority to the operation mode power amount information of the wireless power receiving apparatus 200, and then Next, priority may be given to the operation mode power amount information of the wireless power receiver 200 located in the general charging area 350.
  • the transmitter control unit 170 is located in the general charging area 350 and gives priority to the charging mode power amount information of the wireless power receiver 200, and then wirelessly located in the general charging area 350 Next, priority may be given to the charging mode power amount information of the power receiving apparatus 200.
  • the user may directly assign the priority between the wireless power receiver 200 to distribute the wireless power.
  • the transmitting side controller 170 of the wireless power transmitter 100 receives a power profile signal having communication related information from the plurality of wireless power receivers 200, and each power profile signal and / or Alternatively, the wireless power receiver 200 may be assigned priority based on the position where the wireless power receiver 200 is placed to allocate wireless power. Accordingly, the wireless power transmitter 100 according to the present invention has an effect of efficiently allocating limited supplyable wireless power and transmitting the wireless power receiver 200 to the wireless power receiver 200.

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Abstract

본 발명에 따른 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송장치에 있어서, 외부장치와 통신하기 위한 통신신호를 처리하는 신호처리부와; 소정의 무선전력을 상기 외부장치로 출력하고, 상기 외부장치와 상기 통신신호를 송수신하기 위한 무선전력 전송부와; 외부장치를 감지하기 위한 감지신호를 생성하여 상기 무선전력전송부로 출력하고, 상기 감지신호에 따른 인증신호가 수신되면, 상기 인증신호가 수신된 시간에 기초하여 상기 인증신호를 출력한 외부장치에 아이디를 할당하고, 상기 외부장치로 출력하기 위하여 상기 아이디를 갖는 상기 통신신호를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 아이디가 할당된 상기 외부장치로부터 충전관련정보가 수신되면, 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치에 상기 무선전력을 할당할지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 외부장치에 출력하기 위하여 소정의 상기 무선전력의 할당 여부에 대한 무선전력 할당정보를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선전력전송방법, 무선전력수신방법, 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치
본 발명은 무선전력전송방법, 무선전력수신방법, 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선전력수신장치 및 무선전력전송장치 간의 통신관계를 구체화한 무선전력전송방법, 무선전력수신방법, 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치에 관한 것이다.
일상 생활에서 사용하는 거의 모든 가전제품, 휴대기기와 사무용 기기 그리고 산업용 기기들은 발전소에서 유선으로 공급되는 전기 에너지를 사용하고 있다. 하지만, 최근 다양한 휴대기기의 발달과 광범위한 사용은 유선 전력 공급이 휴대기기에 적합한 전력 공급원이 아님을 보여주고 있다. 일상 생활의 필수품이 된 휴대폰의 경우 배터리를 모두 소모한 경우 쉽게 아무 곳에서나 충전하기 어려운 문제도 발생하며, 랩탑(LAP TOP) 컴퓨터의 사용 또한 늘어나면서 배터리의 용량과 무게의 문제는 더욱 심각한 상황으로 부각되고 있는 실정이다. 따라서 사무실에서나 산업체에서 에너지 전달이 무선으로 이루어질 수 있다면 경제적, 산업적 측면에서 새로운 혁명적 변화가 있으리라 예상할 수 있다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 무선전력전송장치와 적어도 하나의 무선전력수신장치가 서로 무선전력을 송수신하며 이를 위하여 통신하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송장치에 있어서, 외부장치와 통신하기 위한 통신신호를 처리하는 신호처리부와; 소정의 무선전력을 상기 외부장치로 출력하고, 상기 외부장치와 상기 통신신호를 송수신하기 위한 무선전력 전송부와; 외부장치를 감지하기 위한 감지신호를 생성하여 상기 무선전력전송부로 출력하고, 상기 감지신호에 따른 인증신호가 수신되면, 상기 인증신호가 수신된 시간에 기초하여 상기 인증신호를 출력한 외부장치에 아이디를 할당하고, 상기 외부장치로 출력하기 위하여 상기 아이디를 갖는 상기 통신신호를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 아이디가 할당된 상기 외부장치로부터 충전관련정보가 수신되면, 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치에 상기 무선전력을 할당할지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 외부장치에 출력하기 위하여 소정의 상기 무선전력의 할당 여부에 대한 무선전력 할당정보를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 감지신호는, 소정의 시간 주기마다 외부로 출력되는 싱크신호를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 무선전력의 할당 여부에 기초하여 상기 외부장치로 상기 무선전력을 출력하도록 상기 무선전력 전송부를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 인증신호가 수신되는 경우, 복수의 상기 외부장치에 상기 아이디를 각각 할당하고, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보를 각각 수신되면 상기 충전관련정보에 기초하여 복수의 상기 외부장치에 우선순위를 부여하고, 상기 우선순위에 따라서 상기 할당 정보가 결정된다. 여기서, 상기 충전관련정보가 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어부는 복수의 상기 외부장치 중 동작모드 전력량 정보를 갖는 외부장치가 상기 충전모드 전력량 정보만 갖는 외부장치보다 우선순위를 갖도록 설정하고, 상기 우선순위에 대한 정보를 생성하여 상기 외부장치에 출력하도록 상기 신호처리부 및 상기 무선전력 전송부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 동작모드 전력량 정보를 갖는 상기 외부장치가 복수개 마련되는 경우, 상기 외부장치 중 상기 아이디가 우선 할당된 외부장치는 우선순위를 갖는다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송방법에 있어서, 외부장치를 감지하기 위한 감지신호를 출력하는 단계와; 상기 감지신호에 따른 인증신호를 수신하는 단계와; 상기 인증신호가 수신된 시간에 기초하여 상기 인증신호를 출력한 외부장치에 아이디를 할당하여 상기 아이디를 상기 외부장치로 출력하는 단계와; 상기 아이디가 할당된 상기 외부장치로부터 충전관련정보를 수신하는 단계와; 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치에 무선전력을 할당할지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 무선전력의 할당 여부에 대한 무선전력 할당정보를 상기 외부장치에 출력하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 감지신호는, 소정의 시간 주기마다 외부로 출력되는 싱크신호를 포함한다. 그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 아이디를 상기 외부장치로 출력하는 단계는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 인증신호가 수신되는 경우, 복수의 상기 외부장치에 상기 아이디를 각각 할당하는 단계를 포함하고, 상기 충전관련정보를 수신하는 단계는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보를 각각 수신하는 단계를 포함하고, 상기 외부장치에 상기 무선전력을 출력할지 여부를 판단하는 단계는, 상기 충전관련정보에 기초하여 복수의 상기 외부장치에 우선순위를 부여하고, 상기 우선순위에 따라서 상기 할당 정보가 결정되는 단계를 포함하며, 상기 충전관련정보가 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 복수의 상기 외부장치 중 동작모드 전력량 정보를 갖는 외부장치가 상기 충전모드 전력량 정보만 갖는 외부장치보다 우선순위를 갖는다.
또한, 상기 동작모드 전력량 정보를 갖는 상기 외부장치가 복수개 마련되는 경우, 상기 외부장치 중 상기 아이디가 우선 할당된 외부장치가 우선순위를 갖는다.
한편, 본 발명에 따른 무선으로 전력을 수신하는 무선전력수신장치에 있어서, 상기 외부장치와 통신하기 위한 통신신호를 처리하는 신호처리부와; 소정의 무선전력을 외부장치로부터 수신하고, 선택적으로 상기 외부장치와 상기 통신신호를 무선전력 수신부와; 상기 외부장치로부터 소정의 감지신호가 수신되는 경우 상기 감지신호에 따른 인증신호를 생성하여 상기 무선전력 수신부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하고, 상기 인증신호에 기초하여 상기 외부장치로부터 아이디가 할당되어 수신되는 경우 충전관련정보를 생성하여 상기 무선전력 수신부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 충전관련정보에 기초하여 상기 외부장치로부터 상기 무선전력의 할당 정도에 대한 무선전력 할당정보가 수신되면, 상기 무선전력 할당정보에 기초하여 상기 무선전력을 수신하도록 상기 무선전력 수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량 정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 무선으로 전력을 수신하는 무선전력수신방법에 있어서, 소정의 외부장치로부터 감지신호가 수신되는 단계와; 상기 외부장치에 상기 감지신호에 따른 인증신호를 출력하는 단계와; 상기 외부장치로부터 상기 인증신호에 기초하여 소정의 아이디가 할당되어 수신되는 단계와; 상기 외부장치로에 충전관련정보를 출력하는 단계와; 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치로부터 무선전력의 할당 정도에 대한 무선전력 할당 정보가 수신되는 단계와; 상기 무선전력 할당정보에 기초하여 상기 무선전력을 수신하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 따른 무선전력전송장치와 적어도 하나의 무선전력수신장치가 서로 무선전력을 송수신하며 이를 위하여 효율적으로 통신하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선전력전송장치는 복수의 무선전력수신장치로부터 통신관련정보를 갖는 파워프로필 신호를 수신하고, 각 파워프로필 신호 및/또는 무선전력수신장치가 놓인 위치에 기초하여 무선전력수신장치의 우선순위를 정하여 무선전력을 할당할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 무선전력전송장치는 제한된 공급 가능한 무선전력을 효율적으로 할당하여 무선전력수신장치에 전송할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선전력전송장치의 무선전력 생성부 및 전원의 간략 회로도 및 무선전력을 수신하는 무선전력수신장치의 간략 회로도이다.
도 3은 본원발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치에 인증되지 않은 무선전력수신장치 및 무선전력전송장치 간의 통신절차를 간략하게 도시한 도면이다.
도 4는 감지신호로 싱크신호가 사용되는 경우 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치의 통신단계를 시간에 따라 배열한 도면이다.
도 5a는 인증응답신호의 패킷 구조를 도시한 도면이고, 도 5b는 파워프로필신호의 패킷 구조를 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본원발명의 일 실시예에 따라 무선전력전송장치와 복수의 무선전력수신장치 간의 통신관계를 도시한 도면이다.
도 7은 무선전력수신장치가 인증된 경우와 인증되지 않은 경우 모두 고려하여 무선전력전송장치와 무선전력수신장치 간의 통신관계를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선전력수신장치가 위치할 수 있는 충전보드를 도시한 도면이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송장치에 있어서, 외부장치와 통신하기 위한 통신신호를 처리하는 신호처리부와; 소정의 무선전력을 상기 외부장치로 출력하고, 상기 외부장치와 상기 통신신호를 송수신하기 위한 무선전력 전송부와; 외부장치를 감지하기 위한 감지신호를 생성하여 상기 무선전력전송부로 출력하고, 상기 감지신호에 따른 인증신호가 수신되면, 상기 인증신호가 수신된 시간에 기초하여 상기 인증신호를 출력한 외부장치에 아이디를 할당하고, 상기 외부장치로 출력하기 위하여 상기 아이디를 갖는 상기 통신신호를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 아이디가 할당된 상기 외부장치로부터 충전관련정보가 수신되면, 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치에 상기 무선전력을 할당할지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 외부장치에 출력하기 위하여 소정의 상기 무선전력의 할당 여부에 대한 무선전력 할당정보를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 감지신호는, 소정의 시간 주기마다 외부로 출력되는 싱크신호를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 무선전력의 할당 여부에 기초하여 상기 외부장치로 상기 무선전력을 출력하도록 상기 무선전력 전송부를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 인증신호가 수신되는 경우, 복수의 상기 외부장치에 상기 아이디를 각각 할당하고, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보를 각각 수신되면 상기 충전관련정보에 기초하여 복수의 상기 외부장치에 우선순위를 부여하고, 상기 우선순위에 따라서 상기 할당 정보가 결정된다. 여기서, 상기 충전관련정보가 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어부는 복수의 상기 외부장치 중 동작모드 전력량 정보를 갖는 외부장치가 상기 충전모드 전력량 정보만 갖는 외부장치보다 우선순위를 갖도록 설정하고, 상기 우선순위에 대한 정보를 생성하여 상기 외부장치에 출력하도록 상기 신호처리부 및 상기 무선전력 전송부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 동작모드 전력량 정보를 갖는 상기 외부장치가 복수개 마련되는 경우, 상기 외부장치 중 상기 아이디가 우선 할당된 외부장치는 우선순위를 갖는다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송방법에 있어서, 외부장치를 감지하기 위한 감지신호를 출력하는 단계와; 상기 감지신호에 따른 인증신호를 수신하는 단계와; 상기 인증신호가 수신된 시간에 기초하여 상기 인증신호를 출력한 외부장치에 아이디를 할당하여 상기 아이디를 상기 외부장치로 출력하는 단계와; 상기 아이디가 할당된 상기 외부장치로부터 충전관련정보를 수신하는 단계와; 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치에 무선전력을 할당할지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 무선전력의 할당 여부에 대한 무선전력 할당정보를 상기 외부장치에 출력하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 감지신호는, 소정의 시간 주기마다 외부로 출력되는 싱크신호를 포함한다. 그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 아이디를 상기 외부장치로 출력하는 단계는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 인증신호가 수신되는 경우, 복수의 상기 외부장치에 상기 아이디를 각각 할당하는 단계를 포함하고, 상기 충전관련정보를 수신하는 단계는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보를 각각 수신하는 단계를 포함하고, 상기 외부장치에 상기 무선전력을 출력할지 여부를 판단하는 단계는, 상기 충전관련정보에 기초하여 복수의 상기 외부장치에 우선순위를 부여하고, 상기 우선순위에 따라서 상기 할당 정보가 결정되는 단계를 포함하며, 상기 충전관련정보가 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 복수의 상기 외부장치 중 동작모드 전력량 정보를 갖는 외부장치가 상기 충전모드 전력량 정보만 갖는 외부장치보다 우선순위를 갖는다.
또한, 상기 동작모드 전력량 정보를 갖는 상기 외부장치가 복수개 마련되는 경우, 상기 외부장치 중 상기 아이디가 우선 할당된 외부장치가 우선순위를 갖는다.
한편, 본 발명에 따른 무선으로 전력을 수신하는 무선전력수신장치에 있어서, 상기 외부장치와 통신하기 위한 통신신호를 처리하는 신호처리부와; 소정의 무선전력을 외부장치로부터 수신하고, 선택적으로 상기 외부장치와 상기 통신신호를 무선전력 수신부와; 상기 외부장치로부터 소정의 감지신호가 수신되는 경우 상기 감지신호에 따른 인증신호를 생성하여 상기 무선전력 수신부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하고, 상기 인증신호에 기초하여 상기 외부장치로부터 아이디가 할당되어 수신되는 경우 충전관련정보를 생성하여 상기 무선전력 수신부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 충전관련정보에 기초하여 상기 외부장치로부터 상기 무선전력의 할당 정도에 대한 무선전력 할당정보가 수신되면, 상기 무선전력 할당정보에 기초하여 상기 무선전력을 수신하도록 상기 무선전력 수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량 정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 무선으로 전력을 수신하는 무선전력수신방법에 있어서, 소정의 외부장치로부터 감지신호가 수신되는 단계와; 상기 외부장치에 상기 감지신호에 따른 인증신호를 출력하는 단계와; 상기 외부장치로부터 상기 인증신호에 기초하여 소정의 아이디가 할당되어 수신되는 단계와; 상기 외부장치로에 충전관련정보를 출력하는 단계와; 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치로부터 무선전력의 할당 정도에 대한 무선전력 할당 정보가 수신되는 단계와; 상기 무선전력 할당정보에 기초하여 상기 무선전력을 수신하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 한다.
이하에서는 본 발명을 구성하는 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송장치(100) 및 무선전력수신장치(200)에 관한 일 실시예들을 구체적으로 설명한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치(100)는 전원을 직접 공급하기 위한 선이 연결되어 있지 않은 무선전력수신장치(200)에게 무선으로 전력을 공급하는 방법으로서, 유도 결합(Inductive Coupling) 방식에 의해 유도전력을 생성하는 방법과 공진 결합(Resonance Coupling) 방식에 의해 공진전력을 생성하는 방법을 포함한다.
유도 결합 방식에 따르면, 인접한 두 개의 코일(coil) 중 1차 코일에 흐르는 전류의 세기를 변화시키면 그 전류에 의해 자기장이 변화하고, 이로 인하여 2차 코일을 지나는 자속이 변하게 되어 2차 코일측에 유도 기전력이 생기게 된다. 즉, 이 방식에 따르면, 두 개 도선을 공간적으로 움직이지 않고도 두 개 코일을 근접시킨 채 1차 코일의 전류만 변화시키면 유도 기전력이 생기게 된다. 이 경우, 주파수 특성은 크게 영향을 받지 않으나, 각 코일을 포함하는 무선전력송신장치 및 무선전력수신장치(200) 사이의 배열(Alignment) 및 거리(Distance)에 따라 전력 효율이 영향을 받게 된다.
반면, 공진 결합 방식에 따르면, 두 개의 코일 중 1차 코일에 공진 주파수(Resonance Frequency)를 인가하여 발생한 자기장 변화량 중 일부가 동일한 공진 주파수의 2차 코일을 인가하여 2차 코일에서 유도 기전력이 발생하게 된다. 즉, 이 방식에 따르면, 송수신 장치가 각각 동일 주파수로 공진하는 경우 전자파가 근거리 전자장을 통해 전달되게 되므로, 주파수가 다르면 에너지 전달이 없게 된다. 이 경우, 주파수 특성은 크게 영향을 받으나, 각 코일을 포함하는 송신 장치 및 수신 장치 사이의 배열 및 거리는 유도 결합 방식에 비해 상대적으로 전력 효율에 덜 영향을 준다.
이하, 공진 결합 방식에 따른 무선전력전송시스템으로 무선전력을 효율적으로 전송하는 방법에 대하여 상술하고자 한다. 특히, 아래 도시한 수학식 1과 같이, 공진 결합 방식에 따르면, 무선전력전송시스템의 송신장치 및 수신장치를 구성하는 인덕턴스(Inductance, L) 및 전력용량(Capacitance, C) 값에 따라 공진 주파수(f)가 결정된다.
수학식 1
Figure PCTKR2011009445-appb-M000001
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치(100) 및 무선전력수신장치(200)의 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 무선전력전송장치(100)는 무선전력 생성부(130), 송신측 신호처리부(150) 및 송신측 제어부(170)를 포함할 수 있다.
무선전력 생성부(130)는 소정의 무선전력을 생성하고, 생성된 무선전력을 외부의 무선전력수신장치(200)에 출력하여 외부의 무선전력수신장치(200)를 충전시킬 수 있다. 여기서, 무선전력은 전술한 결합방식에 의해 생성된다. 즉, 무선전력은 유도결합방식 및 공진결합방식 중 적어도 어느 하나에 의해 생성될 수 있으나, 이하, 무선전력이 공진결합방식에 의해 무선전력이 생성 및 전송되는 것을 일 예로 설명하겠다. 여기서, 무선전력 생성부(130)은 무선전력수신장치(200)에 무선전력을 전송하기 위한 전력전송부를 포함할 수 있다. 그리고, 전력전송부는 전송코일(L1)을 포함하여, 전송코일(L1)에서 발생되는 기전력이 후술할 무선전력수신부(230)의 수신코일(L2)에 전달될 수 있다. 그리고, 무선전력 생성부(130)는 도시되지 않은 적어도 하나의 커패시터(C1)를 더 포함한다. 그리고, 전송코일과 커패시터에 의해 무선전력의 공진주파수가 결정된다. 또한 무선전력 생성부(130)는 소정의 무선전력과 동시에 또는 별도로 통신신호를 외부의 무선전력수신장치(200)에 출력하게 된다.
송신측 제어부(170)는 송신측 신호처리부(150) 및 무선전력 생성부(130)를 제어한다. 즉, 송신측 제어부(170)는 무선전력 생성부(130)에서 생성되는 무선전력의 크기를 감지하고, 무선전력의 크기를 조절할 수 있다. 여기서, 송신측 제어부(170)는 무선전력수신장치(200)로부터 수신되고 송신측 신호처리부(150)에서 디코드된 메세지, 즉 통신신호에 기초하여 무선전력수신장치(200)에 전송할 무선전력의 크기를 판단할 수 있으며, 필요에 따라 무선전력수신장치(200)에 전달할 소정의 메세지, 즉 통신신호를 생성하도록 상기 송신측 신호처리부(150)를 제어할 수 있다.
본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)는 무선전력 생성부(130)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 송신측 제어부(170) 및 송신측 신호처리부(150) 역시 전원공급부(190)로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 송신측 제어부(170)는 무선전력 생성부(130)가 최대로 출력할 수 있는 전력량을 기초로 무선전력수신장치(200)에 전송 가능한 최대 무선전력량을 판단할 수도 있다. 여기에서, 무선전력전송장치(100)의 전원공급부(190)는 무선전력전송장치(100) 내의 송신측 메인시스템부(미도시)에 포함될 수 있으며, 송신측 메인시스템부은 무선전력 생성부(130), 송신측 신호처리부(150) 및 송신측 제어부(170)에 전원을 공급하는 외에도 무선전력전송장치(100)의 각종 기능을 하기 위한 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신측 메인시스템부는 필요에 따라 유저인터페이스부, 전원공급부(190)의 전원공급을 제어하기 위한 전원제어부 등을 포함할 수 있다.
또한, 본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)는 소정의 공진주파수를 갖는 무선전력을 무선전력수신장치(200)에 전송하는 경우, 선택적으로 해당 공진주파수의 값을 조절하기 위한 주파수 조절부(140)를 더 포함할 수 있다. 주파수 조절부(140)는, 일 예로 무선전력 생성부(130)에 포함된 커패시터의 거리를 조절하여 커패시터의 용량 값을 변경시킬 수 있는 모터 또는 무선전력 생성부(130)에 포함된 코일의 턴수 또는 코일의 직경을 조절하여 코일의 용량 값을 변경시킬 수 있는 모터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력수신장치(200)는 무선전력수신부(230), 수신측 신호처리부(250) 및 수신측 제어부(270)를 포함할 수 있다.
무선전력수신부(230)는 무선전력전송장치(100)로부터 무선전력을 수신하며, 이를 위하여 수신측 공진코일(L2) 및 수신측 공진커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 또한, 무선전력이 소정의 공진주파수를 갖는 경우, 수신측 공진코일 및 수신측 공진커패시터의 공진주파수는 무선전력전송장치(100)로부터 전송된 공진신호의 공진주파수와 일치한다.
또한, 수신측 신호처리부(250)는 무선전력전송장치(100)와 통신하기 위한 통신신호를 변복조한다. 구체적으로, 수신측 신호처리부(250)는 무선전력전송장치(100)로부터 수신된 메세지를 디코드하고, 무선전력전송장치(100)에 전송하기 위한 메세지를 생성 및 인코딩하여 무선전력수신부(230)에 출력할 수 있다. 그러면, 무선전력수신부(230)에서, 수신코일(L2)를 통해 메세지를 전송코일(L1)로 전송할 수 있다.
수신측 제어부(270)는 수신측 신호처리부(250)를 제어하여 메세지의 생성 및 인코딩/디코딩을 제어할 수 있다. 또한, 수신측 제어부(270)는 무선전력수신부(230)를 제어하여, 수신측 신호처리부(250)에서 생성된 메세지를 무선전력전송장치(100)에 전송하도록 무선전력수신부(230)를 제어할 수 있다. 그리고, 수신측 제어부(270)는 후술할 충전부(290)로부터 충전에 필요한 전력량, 전압 등에 대한 정보를 수신하고, 해당 정보를 갖는 메세지로 무선전력전송장치(100)에 전송 가능한 통신신호를 생성하도록 수신측 신호처리부(250)를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 무선전력수신장치(200)는 무선전력으로 충전되는 충전부(290)를 더 포함할 수 있다. 충전부(290)는 무선전력수신부(230), 수신측 신호처리부(250) 및 수신측 제어부(270)에 초기 전원을 공급할 수 있다. 초기 전원에 의해 무선전력수신부(230), 수신측 신호처리부(250) 및 수신측 제어부(270)는 무선전력이 수신되지 않는 경우 구동할 수 있다. 그리고, 무선전력수신부(230)가 무선전력전송장치(100)로부터 무선전력을 전송받는 경우, 무선전력수신부(230)는 무선전력을 충전부(290)에 전송하여 충전부(290)를 충전시킬 수 있다. 여기에서, 충전부(290)은 도시되지 않은 수신측 메인시스템부에 포함될 수 있으며, 수신측 메인시스템부는 충전부(290) 외에도 무선전력수신장치(200)의 각종 기능을 하기 위한 구성요소를 포함할 수 있다.
도 2는 본원발명에 따른 무선전력전송장치(100)의 무선전력 생성부(130) 및 전원공급부(190)의 간략 회로도 및 무선전력을 수신하는 무선전력수신장치(200)의 간략 회로도이다. 여기에서, 전송코일(L1)과 수신코일(L2)이 유도기전력의 1차코일 및 2차코일로 동작하게 된다. 또한, 공진 결합에 따라 구동되는 경우에도 공진주파수는 전송코일(L1) 및 전송커패시터(C1)을 수학식 1에 대입하여 구할 수 있으며, 무선전력수신장치(200)의 수신코일(L2) 및 수신커패시터 역시 동일한 공진주파수 값을 갖게 된다. 따라서, L1×C1 값은 L2×C2와 동일한 값을 갖게 된다.
도 3은 본원발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송장치(100)에 인증되지 않은 무선전력수신장치(200) 및 무선전력전송장치(100) 간의 통신절차를 간략하게 도시한 도면이다.
무선전력전송장치(100)의 전송코일(L1)은 무선전력수신장치(200)를 감지하기 위한 감지신호를 외부로 출력한다(S11). 이때, 감지신호는 소정의 시간 주기마다 외부로 출력되는 싱크신호 및 외부장치에 초기전원을 공급하기 위한 스탠바이전원 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 감지신호가 싱크신호인 경우, 무선전력전송장치(100)는 무선전력수신장치(200)의 감지 여부와 무관하게 주기적으로 싱크신호를 외부로 출력한다. 이때, 무선전력수신장치(200)가 싱크신호를 수신하는 경우, 무선전력수신장치(200)의 수신측 제어부(270)은 싱크신호에 대응하는 인증요청신호를 생성하도록 수신측 신호처리부(250)를 제어하고, 생성된 인증요청신호가 수신코일(L2)를 통해 무선전력전송장치(100)에 출력되도록 수신측 신호처리부(250) 및 수신코일(L2)을 포함하는 무선전력수신부(230)을 제어할 수 있다(S21).
본 발명의 다른 실시예에 따라 감지신호가 스탠바이전원인 경우, 무선전력전송장치(100)는 전송코일(L1)을 통해 스탠바이전원을 지속적으로 출력한다. 만약, 무선전력수신장치(200)가 스탠바이전원조차 없어서 무선전력전송장치(100)와 통신을 할 수 없는 상태인 경우, 즉 싱크신호를 수신 및/또는 인증요청신호를 전송할 전원조차 없는 경우를 대비하여, 무선전력전송장치(100)는 스탠바이전원을 지속적으로 출력할 수 있다. 그러면, 무선전력수신장치(200)는 스탠바이전원을 수신코일(L2)이 수신하고, 이에 따라 무선전력수신장치(200)의 충전부(290)가 일부 충전되어 스탠바이 상태가 되면, 무선전력수신장치(200)는 무선전력전송장치(100)에 인증요청신호를 보낼 수 있다(S21).
이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 무선전력수신장치(200)가 무선전력전송장치(100)에 스탠바이전원에 따른 인증요청신호를 보낸 경우에도, 무선전력수신장치(200)와 무선전력전송장치(100)간의 동기를 맞추기 위하여 무선전력전송장치(100)는 새로이 싱크신호를 출력하고(S11), 무선전력수신장치(200)는 싱크신호에 따른 인증요청신호를 다시 무선전력전송장치(100)에 전송할 수 있다(S21).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 무선전력전송장치(100)는 스탠바이전원을 지속적으로 출력함과 동시에 주기적으로 싱크신호를 전송할 수 있다. 이때, 무선전력수신장치(200)가 스탠바이전원으로 굳이 충전될 필요 없는 경우 무선전력수신장치(200)는 스탠바이전원과 무관하게 싱크신호에 따라 인증요청신호를 출력할 수 있다(S21). 한편, 무선전력수신장치(200)가 스탠바이전원에 의해 충전이 필요한 경우, 전술한 실시예와 같이 무선전력수신장치(200)는 스탠바이전원에 기초한 예비 인증요청신호를 출력하고, 이 후 다시 싱크신호에 따라 인증요청신호를 출력할 수 있다(S21). 또는, 스탠바이전원에 기초한 예비인증요청신호가 S21의 인증요청신호로 동작하도록 설계할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력전송장치(100)가 무선전력수신장치(200)로부터 인증요청신호를 수신하는 경우, 송신측 제어부(170)는 송신측 신호처리부(150)을 제어하여 무선전력수신장치(200)에 인증응답신호를 생성하여 무선전력 생성부(130)로 출력하도록 송신측 신호처리부(150)를 제어할 수 있다(S13). 여기에서, 인증응답신호는 무선전력수신장치(200)의 아이디정보를 포함할 수 있다. 즉, 송신측 제어부(170)는 무선전력수신장치(200)에 아이디를 할당하고, 할당된 아이디정보를 무선전력수신장치(200)에 전송하도록 송신측 신호처리부(150) 및 무선전력 생성부(130)을 제어할 수 있다.
무선전력수신장치(200)는 아이디정보가 수신된 경우, 수신측 제어부(270)가 충전관련정보(파워 프로필 정보)를 생성하여 무선전력 수신부로 출력하도록 수신측 신호처리부(250)를 제어한다(s23). 여기에서, 충전관련정보는 무선전력수신장치(200)가 필요로 하는 전력량정보 및 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 전력량정보는 무선전력수신장치(200)의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 무선전력수신장치(200)의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
무선전력전송장치(100)의 송신측 제어부(170)는 전술한 충전관련정보가 수신되면, 무선전력전송장치(100)가 전송 가능한 무선전력량 및 충전관련정보를 기초로 무선전력수신장치(200)에 무선전력을 할당할지 여부 및 할당하는 경우 할당할 전력량을 판단하고, 판단 결과에 따라 무선전력의 할당 관련한 무선전력 할당정보를 생성하여 무선전력 생성부(130)로 출력하도록 송신측 신호처리부(150)를 제어한다(S15). 무선전력 생성부(130)는 소정의 무선전력과 동시에 또는 별도로 통신신호를 출력하며, 통신신호는 전술한 무선전력 할당정보를 포함할 수 있다.
무선전력수신장치(200)는 수신코일(L2)를 통해 무선전력 할당정보를 갖는 통신신호를 수신할 수 있다(S25). 그러면, 무선전력수신장치(200)는 할당정보에 해당되는 무선전력만큼을 무선전력전송장치(100)에서 수신하여 충전부(290)를 충전하게 된다(s27).
한편, 복수의 무선전력수신장치(200)가 무선전력전송장치(100)로 인증요청신호를 전송하고, 무선전력을 수신받기 원하는 경우, 무선전력전송장치(100)의 송신측 제어부(170)는 복수의 무선전력수신장치(200)에 각각 아이디를 각각 할당한다. 복수의 무선전력수신장치(200)로부터 충전관련정보를 각각 수신되면, 송신측 제어부(170)는 각각의 충전관련정보에 기초하여 복수의 무선전력수신장치(200)에 우선순위를 부여하고, 해당 우선순위에 따라서 무선전력의 할당량을 결정하여 할당정보를 결정할 수 있다. 복수의 무선전력수신장치(200) 간의 우선순위를 정하는 방법에 대해서는 후술하겠다.
도 4는 감지신호로 싱크신호가 사용되는 경우 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치(200)의 통신단계를 시간에 따라 배열한 도면이다. 즉, 특정 주기(Tm)동안 도 4에 배열된 통신신호들이 송수신되며, 이 신호들은 특정주기(Tm)마다 반복된다.
싱크신호는 제1시간(Ts)에 해당하는 시간슬롯에 무선전력전송장치(100)로부터 출력된다. 또한, 싱크신호는 고정된 시퀀스의 패킷구조로 마련될 수 있다. 무선전력수신장치(200)는 싱크신호가 감지되고, 무선전력전송장치(100)로부터 인증되지 않은 경우, 무선전력전송장치(100)에 인증요청신호를 보내게 된다. 이때, 인증요청신호를 보낼 수 있는 시간은 싱크신호를 받은 후 제2시간(Tq)이 할당된다. 이때, 제2시간은 N개의 타임슬롯, 즉 인증요청슬롯으로 분류되고, 인증을 요청하기 위한 무선전력수신장치(200)는 N개의 타임슬롯 중 임의로 하나를 선택하여 무선전력전송장치(100)에 인증요청신호를 전송한다. 그러면, 무선전력전송장치(100)는 인증요청신호가 오류 없이 입력되면 해당 무선전력수신장치(200)에 아이디를 할당하여 인증응답신호를 제3시간(Tp)에 전송한다. 이때, 인증응답신호는 후술할 도 5a와 같은 패킷 구조를 가질 수 있다.
그리고, 무선전력수신장치(200)는 인증응답신호를 수신하면, 전술한 충전관련정보를 갖는 파워프로필신호를 무선전력전송장치(100)에 출력한다. 이때, 파워프로필신호를 수신하는 시간으로 제4시간(Tr)이 할당되며, 제4시간은 M개의 타임슬롯, 즉 파워프로필슬롯으로 분류된다. 그리고, 무선전력수신장치(200)는 M개의 파워프로필슬롯 중 무선전력전송장치(100)에서 할당된 아이디에 기초하여 자신이 해당되는 파워프로필 슬롯을 판단하고 해당 파워프로필 슬롯에 자신의 충전관련정보를 갖는 파워프로필신호를 무선전력전송장치(100)에 출력한다. 파워프로필신호는 후술할 도 5b와 같은 패킷 구조를 가질 수 있다. 여기서, 파워프로필슬롯의 개수 M개는 무선전력전송장치(100)가 동시에 충전시킬 수 있는 무선전력수신장치(200)의 최대 개수와 일치하는 것이 바람직하다.
무선전력전송장치(100)는, 파워프로필신호를 수신한 후, 파워프로필신호의 충전관련정보에 기초하여 각 무선전력수신장치(200)에 할당할 무선전력량, 우선순위 등을 결정하고 이에 기초한 할당정보를 포함하는 할당신호를 제5시간(Tg)에 각 무선전력수신장치(200)에 전송한다. 이때, 제5시간은 M개의 타임슬롯, 즉 할당정보슬롯으로 분류된다. 즉, 할당정보슬롯의 개수와 파워프로필슬롯의 개수는 M개로 동일한 것이 바람직하다. 그리고, 무선전력전송장치(100)는 파워프로필슬롯의 순서와 마찬가지로 M개의 할당정보슬롯 중 무선전력수신장치(200)에 할당된 아이디에 기초하여 각 무선전력수신장치(200)가 해당되는 할당정보슬롯을 판단하고 해당 할당정보슬롯을 통해 각 할당신호를 무선전력수신장치(200)로 전송한다.
도 5a는 인증응답신호의 패킷 구조를 도시한 도면이고, 도 5b는 파워프로필신호의 패킷 구조를 도시한 도면이다.
인증응답신호는 인증요청슬롯번호를 나타내는 영역 및 무선전력수신장치(200)의 아이디를 나타내는 영역을 포함할 수 있다. 여기에서, 무선전력수신장치(200)의 아이디를 나타내는 영역은 파워프로필슬롯 및 할당정보슬롯의 번호를 나타낼 수 있다. 여기서, 무선전력수신장치(200)는, 인증요청슬롯번호를 나타내는 영역에 의하여 특정 인증요청슬롯을 통해 송신된 인증요청신호가 무선전력전송장치(100)에서 인증되었음을 알 수 있으며, 아이디를 나타내는 영역에 의하여 인증 후 무선전력전송장치(100)와 무선전력수신장치(200)가 상호 통신하기 위한 슬롯번호를 파악할 수 있다. 따라서, 인증요청슬롯 번호가 2이고, 파워프로필슬롯 및 할당정보슬롯의 번호가 1으로 할당된 경우, 인증응답신호는 [2,1]과 같은 정보가 포함될 수 있다.
파워프로필신호의 충전관련정보는 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 및 무선전력수신장치(200)가 필요로 하는 전력량정보 (제1프로필, 제2프로필, 제2프로필) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 전력량정보는 무선전력수신장치(200)의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 무선전력수신장치(200)의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 변경정보는, 이전 파워프로필신호와 현재 파워프로필신호가 변경되었는지 여부를 지시한다. 즉, 전술한 특정주기(Tm)시간마다 싱크신호가 주기적으로 송출되고, 이에 따라 무선전력수신장치(200)는 무선전력전송장치(100)에 파워프로필신호도 주기적으로 갱신해 주게 된다. 따라서, 이전 주기의 파워프로필신호가 현재의 파워프로필신호와 동일한지 여부에 대한 정보를 변경정보에 포함시킨다. 따라서, 예를 들어 이전 파워프로필신호와 현재 파워프로필신호가 동일한 경우 "0"을 전송하고, 이전 파워프로필신호와 현재 파워프로필신호가 서로 상이한 경우 "1"을 전송할 수 있다. 따라서, 변경정보는 1비트로 마련되어 1 또는 0의 값을 가질 수 있다. 이러한 변경정보에 따라 이전 파워프로필신호와 현재 파워프로필신호가 동일한 경우 무선전력전송장치(100)는 굳이 파워프로필신호를 모두 읽는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 이전 파워프로필신호와 현재 파워프로필신호가 동일한 경우, 무선전력수신장치(200)는 선택적으로 전력량정보를 별도로 출력하지 않을 수 있다.
전력량정보는 동작모드 전력량정보 및 충전모드 전력량정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작모드 전력량정보는 해당 무선전력수신장치(200)의 동작에 필요한 전력량을 나타낸다. 따라서, 무선전력수신장치(200)가 배터리가 없거나 배터리가 방전된 경우에도 동작모드 전력량정보에 따른 전력량이 수신되어, 무선전력수신장치(200)는 동작을 할 수 있다. 그리고, 충전모드 전력량정보는 배터리에 충전이 되는 전력량에 대한 정보이다. 여기에서, 충전모드 전력량정보는 각 무선전력수신장치(200)마다 배터리를 충전시키기 위하여 필요한 전력량, 예를 들어 와트 값이 적어도 하나 설정되어 있다.
따라서, 도 5b의 제1프로필정보는 동작모드 전력량정보를 나타내고, 제2프로필정보 내지 제4프로필정보는 충전모드 전력량정보를 포함할 수 있다. 그리고따라, 제2프로필정보 내지 제4프로필정보는 각각 저속 충전모드, 일반 충전모드 및 고속 충전모드에 대응하며, 저속부터 고속 순서로 배열될 수 있다. 물론고속부터 저속 순서로 배열되는 것도 가능하다. 그러나, 이 하에서는 저속부터 고속 순서로 배열되는 것을 일 예로 설명한다. 예를 들어, 본원발명에 따른 무선전력수신장치(200)를 동작하는데 10와트가 필요하고, 충전 가능한 와트 값이 1와트, 3와트 및 5와트인 경우, 제1 프로필정보 내지 제4프로필정보는 10, 1, 3, 5 값을 순차적으로 가질 수 있다. 한편, 동작모드 전력량정보를 별도로 송신하지 않는 경우, 해당 무선전력수신장치(200)의 제1 프로필정보 내지 제4프로필정보는 각각 0, 1, 3, 5 값을 순차적으로 가질 수 있다. 또는 해당 무선전력수신장치(200)가 충전모드 전력량 정보를 내지 않는 경우, 제1 프로필정보 내지 제4프로필정보는 10, 0, 0, 0값을 순차적으로 가질 수 있으나, 동작모드 전력량정보, 즉 제1프로필정보, 10만 전송할 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 본원발명의 일 실시예에 따라 무선전력전송장치(100)와 복수의 무선전력수신장치(200) 간의 통신관계를 도시한 도면이다.
무선전력전송장치(100)는 주기 T마다 싱크신호를 출력한다. 그러면, 아직 인증이 되지 않은 무선전력수신장치(200), 즉 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2수신장치는 복수의 인증요청스롯 중 임의의 타임슬롯에 인증요청신호를 출력하여 무선전력전송장치(100)에 전달한다. 이 때, 제1무선전력수신장치(200a)의 인증요청신호는 인증요청슬롯3에서, 제2무선전력수신장치(200b)의 인증요청신호는 인증요청슬롯1에서 무선전력전송장치(100)에 전달된다.
무선전력전송장치(100)는 인증요청신호가 수신되는 경우, 인증요청신호에 기초하여 인증응답신호를 전송한다. 이때, 인증응답신호는 전술한 바와 같이 아이디정보를 포함할 수 있으며, 도 5a에 도시된 바와 같이 인증요청슬롯번호를 나타내는 영역 및 무선전력수신장치(200)의 아이디를 나타내는 영역을 포함하는 패킷 구조를 가질 수 있다.
여기서, 무선전력전송장치(100)는 제1무선전력수신장치(200a)가 오류 없이 인증되어서, 제1무선전력수신장치(200a)가 인증요청신호를 보낸 인증요청신호 슬롯번호와 새로이 할당된 아이디정보, 즉 파워프로필슬롯 및 할당정보슬롯 번호에 기초하여 제1무선전력수신장치(200a)에 인증응답신호를 송신한다. 즉, 제1무선전력수신장치(200a)가 송신한 인증요청신호의 인증요청신호 슬롯번호가 3이고, 할당된 파워프로필슬롯 및 할당정보슬롯번호가 2라면, 무선전력전송장치(100)는 제1무선전력수신장치(200a)에 [3,2] 정보를 갖는 인증응답신호를 전송한다.
또한, 제2무선전력수신장치(200b)의 경우 제1인증요청슬롯을 통해 인증요청신호를 전송했지만, 무선전력전송장치(100)가 인증을 하지 않은 경우이다. 예를 들어 복수의 무선전력수신장치(200)가 동일한 인증요청슬롯을 통해 인증요청신호를 전송하거나, 인증요청신호의 세기가 약해서 무선전력전송장치(100)가 인증요청신호를 인식하지 못한 경우 등의 원인에 의하여 무선전력전송장치(100)는 일부 인증요청신호를 수신한 경우에도 인증을 하지 못할 수 있다. 이 경우 무선전력전송장치(100)는 제2무선전력수신장치(200b)에 별도로 인증응답신호를 전송하지 않는다. 그러면, 제2무선전력수신장치(200b)는 다시 싱크신호가 전달될 때까지 기다린 후 새로 인증요청신호를 발생하게 된다.
여기서, 제3무선전력수신장치(200c)는 기존에 인증절차를 거쳐서 이미 아이디가 할당되어 있으므로 별도로 인증요청신호를 출력하지 않으며 인증응답신호 역시 수신하지 않는다. 따라서, 제3무선전력수신장치(200c)는 제2시간(Tq) 및 제3시간(Tp)시간에는 무선전력송신장치와 별도의 통신신호를 송수신하지 않는다.
인증응답신호 송수신 시간영역 지난 후, 인증된 무선전력수신장치(200)들, 즉 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)는 파워프로필신호를 생성하여 무선전력전송장치(100)에 전송한다. 이때, 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)는 무선전력전송장치(100)에서 할당된 아이디정보에 기초하여 해당 파워프로필슬롯 및 할당정보슬롯을 통해 통신신호를 송수신한다.
도 6a는 제1무선전력수신장치(200a)에 파워프로필슬롯2 및 할당정보슬롯 2가 할당되고 제3무선전력수신장치(200c)에 파워프로필슬롯1 및 할당정보슬롯3이 할당된 예를 도시하였다. 따라서, 무선전력전송장치(100)는 제3시간(Tr) 중 파워프로필슬롯2에서 수신된 신호를 제1무선전력수신장치(200a)에서 수신된 파워프로필신호라고 판단하고 파워프로필슬롯1에서 수신된 신호를 제2무선전력수신장치(200b)에서 수신된 파워프로필신호라고 판단한다. 또한, 무선전력전송장치(100)는 제4시간(Tg) 중 할당정보슬롯2에는 제1무선전력수신장치(200a)에 송신할 할당신호(Pa2)를 송신하고, 할당정보슬롯1에는 제3무선전력수신장치(200c)에 송신할 할당신호(Pa1)를 송신한다.
한편, 전술한 단계를 거쳐서 제1무선전력수신장치(200a) 내지 제3무선전력수신장치(200c)가 모두 인증된 경우, 도 6b와 같이 무선전력전송장치(100)가 싱크신호를 보내면, 각 무선전력수신장치(200)는 인증요청구간 및 인증응답구간에 별도의 통신신호를 송수신하지 않고, 파워프로필슬롯 구간이 되면, 자신의 아이디에 해당하는 파워프로필 슬롯 구간에 파워프로필 신호를 전송한다. 이전에 파워프로필 신호를 전송한 무선전력수신장치(200)도 각 주기 T 마다 충전관련정보를 갱신하여 파워프로필 신호를 전송하게 된다.
도 7은 무선전력수신장치(200)가 인증된 경우와 인증되지 않은 경우 모두 고려하여 무선전력전송장치(100)와 무선전력수신장치(200) 간의 통신관계를 도시한 도면이다.
무선전력전송장치(100)의 전송코일(L1)은 무선전력수신장치(200)를 감지하기 위한 감지신호를 외부로 출력한다(S31). 이하, 감지신호는 소정의 시간 주기(Tm)마다 외부로 출력되는 싱크신호인 것을 일 예로 설명한다.
무선전력수신장치(200)는 싱크신호가 수신되면, 기존에 인증이 된 무선전력수신장치(200)인 경우(S41) 소정시간을 기다려서(S45) 충전관련정보를 갱신하여 파워프로필신호를 생성 및 출력하도록 수신측 신호처리부 및 무선전력수신부(230)를 제어한다(S43). 한편, 무선전력수신장치(200)는 싱크신호가 수신되고, 기존에 인증이 되지 않은 무선전력수신장치(200)인 경우(S41) 수신측 제어부(270)는 인증요청신호를 생성하여 출력하도록 수신측 신호처리부(250) 및 무선전력수신부(230)를 제어한다(S42). 무선전력전송장치의 송신측 제어부(170)는 인증요청신호가 수신되면 무선전력수신장치(200)를 인증하게 된다. 이때, 별도의 오류 없이 무선전력수신장치(200)가 인증되는 경우(S32), 송신측 제어부(170)는 무선전력수신장치(200)의 아이디정보를 포함하는 인증응답신호를 생성하여 무선전력 생성부(130)로 출력하도록 송신측 신호처리부(150)를 제어할 수 있다(S33). 이때, 무선전력수신장치(200)가 인증되지 않는 경우(S32), 무선전력수신장치(200)는 소정의 시간이 지난 후(S36) 다시 싱크신호가 수신될 때까지 기다리게 된다.
한편, 무선전력수신장치(200)는 인증응답신호가 수신되면, 수신측 제어부(270)에서 충전관련정보를 갱신하여 파워프로필신호를 생성하도록 수신측 신호처리부(250)를 제어하고 및 수신측 신호처리부(250)에서 생성된 파워프로필신호를 출력하도록 무선전력수신부(230)를 제어한다(S44).
무선전력전송장치(100)의 송신측 제어부(170)는 각 무선전력수신장치(200)로부터 파워프로필신호를 수신한 후, 각 무선전력수신장치(200)의 충전관련정보를 판단한다(S34). 송신측 제어부(170)는 판단 결과에 따라 각 무선전력수신장치(200)의 무선전력할당여부, 할당 우선순위, 무선전력의 할당 전력량 등을 판단한 후 이에 대한 할당정보를 포함하는 할당신호를 생성하도록 송신측 신호처리부(150)를 제어하고, 생성된 할당신호를 출력하도록 무선전력 생성부(130)를 제어한다(S35). 그러면, 무선전력수신부(230)는 각각 자신에게 할당된 할당정보슬롯에 포함된 할당정보에 기초하여 할당된 무선전력만큼 수신하게 된다.
이때, 무선전력수신장치(200)는 무선전력수신부(230)의 로드를 조절하여 자신에게 할당된 무선전력만큼을 수신할 수 있다. 또는, 무선전력수신장치(200)의 무선전력수신부(230)는 스위칭소자를 포함하여 할당된 무선전력량 만큼 수신하도록 제어할 수 있다. 즉, 무선전력수신장치(200)의 수신측 제어부(270)는 무선전력수신부(230)의 스위칭소자의 온/오프 시간을 조절하여 수신되는 무선전력량을 조절할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선전력수신장치(200)가 위치할 수 있는 충전보드(300)를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 무선전력수신장치(200)는 무선전력전송장치(100)로부터 소정 거리 이내에 있는 것이 바람직하며, 특히, 도 8의 충전보드(300)에 위치하는 것이 바람직하다.
충전보드(300)는 도시된 바와 같이 조속한 충전을 필요로 하는 우선충전영역(330) 및 일반충전영역(350)을 포함한다. 그리고, 충전보드(300)는 사용자의 편의를 위하여 디스플레이부(310)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부(310)는 무선전력전송장치(100)가 공급 가능한 최대 무선전력량, 현재 추가적으로 공급 가능한 무선전력량, 무선전력수신장치(200)의 이름, 각 무선전력수신장치(200)의 충전관련정보, 충전상태표시정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 충전상태표시정보는 남는 공급 무선전력이 있는 경우 파란빛, 남는 공급 무선전력이 있지만 그 남은 양이 적은 경우 노란빛, 공급 무선전력 포화상태인 경우 붉은빛으로 포함될 수 있다. 이에 따라 사용자는 각 현재 공급/충전상태를 쉽게 판단할 수 있다. 또한, 디스플레이부 (310)는 추가적으로 사용자 인터페이스부를 더 포함하여, 사용자가 디스플레이부(310)를 통하여 각 무선전력수신장치(200)의 우선순위를 정할 수도 있다.
이때, 우선충전영역(330) 및 일반충전영역(350) 간에는 서로 별도의 코일이 마련될 수 있으며, 송신측 제어부(170)는 우선충전영역(330) 및 일반충전영역(350)에 놓인 무선전력수신장치(200)로부터 수신된 통신신호의 세기를 비교하여, 각 통신신호의 크기에 따라 해당 무선전력수신장치(200)가 놓인 위치가 우선충전영역(330)인지 일반충전영역(350)인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 우선충전영역(330)에 놓인 무선전력수신장치(200)로부터의 통신신호의 세기가 일반충전영역(350)에 놓인 무선전력수신장치(200)로부터의 통신신호의 세기보다 크게 수신되도록 구성할 수 있다. 이때, 두 코일 간의 신호의 세기 정보는 무선전력전송장치(100)와 무선으로 통신하여 정보를 교환할 수도 있으나 유선으로 통신할 수도 있다.
본 발명에 따른 무선전력전송장치(100)는 다음과 같은 방법으로 각 무선전력수신장치(200)의 우선순위를 정할 수 있다.
우선, 각 무선전력수신장치(200)로부터 수신된 충전관련정보 판단 결과, 각 무선전력수신장치(200)가 동작모드 전력량 정보(제1프로필정보)를 가지고 있는지 여부를 판단한다. 동작모드 전력량은 충전시 무선전력수신장치(200)의 동작에 필요한 전력량이므로, 동작모드 전력량이 무선전력수신장치(200)에 수신되지 않으면, 무선전력수신장치(200)는 동작에 필요한 전력량 부족으로 인해 동작을 못하게 될 수 있다. 따라서, 송신측 제어부(170)는 동작모드 전력량을 충전모드 전력량보다 우선순위에 두어서, 동작모드 전력량 정보를 가지고 있는 무선전력수신장치(200)를 충전모드 전력량정보만 가지고 있는 무선전력수신장치(200) 보다 우선순위를 부여한다.
한편, 동작모드 전력량 정보를 전송한 무선전력수신장치(200)가 복수개 있는 경우, 송신측 제어부(170)는 복수개의 무선전력수신장치(200) 중 먼저 승인단계를 거치거나 충전관련정보를 업데이트한 무선전력수신장치(200) 순으로 우선순위를 두어 무선전력을 각 무선전력수신장치(200)에 전송할 수 있다. 다만, 만약 무선전력전송장치(100)의 잔여 공급 가능한 무선전력량이 무선전력수신장치(200)의 동작모드 전력량 보다 적은 경우, 송신측 제어부(170)는 해당 무선전력수신장치(200)에는 무선전력을 할당하지 않도록 제어할 수 있다. 이는, 해당 무선전력수신장치(200)에 잔여 무선전력을 할당하여도 해당 무선전력수신장치(200)의 동작에 필요한 전력량보다 적으므로 무선전력수신장치(200)가 적절히 동작할 수 없기때문이다.
예를 들어, 도 6a 및 도 6b의 제1무선전력수신장치(200a) 내지 제3무선전력수신장치(200c)는, 시간순서로 제3무선전력수신장치(200c), 제1무선전력수신장치(200a), 제2무선전력수신장치(200b) 순으로 인증이 되었다. 이때, 제1무선전력수신장치(200a) 내지 제3무선전력수신장치(200c)가 각각 1, 3, 5의 동작모드 전력량정보를 무선전력전송장치(100)에 전송한 경우, 송신측 제어부(170)는 인증 순서에 따라 제3무선전력수신장치(200c), 제1무선전력수신장치(200a), 제2무선전력수신장치(200b) 순으로 각각 5, 1, 3와트에 해당하는 무선전력량을 각각 할당한다. 다만, 만약 무선전력수신장치(200)가 공급할 수 있는 총 무선전력량이 4와트인 경우, 제3무선전력수신장치(200c)에는 무선전력을 할당하지 않고 제1무선전력수신장치(200a)에 1와트를 할당하고 제2무선전력수신장치(200b)에 3와트를 할당하게 된다.
한편, 우선 동작모드 전력량에 따라 무선전력수신장치(200)를 충전한 후 잔여 공급 가능한 무선전력량은 충전모드 전력량 정보(제2프로필정보 내지 제4프로필정보)에 기초하여 다음과 같은 우선순위로 무선전력을 할당될 수 있다.
도 5b에서 설명한 바와 같이 하나의 무선전력수신장치(200)는 충전모드 전력량 정보를 하나 또는 복수개 가질 수 있으며, 이러한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보는 각각 저속 충전모드, 일반 충전모드 및 고속 충전모드 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따르는 경우 전송부 제어부는 복수의 충전모드 전력량 정보 중 가장 적은량의 전력량을 요구하는 무선전력수신장치(200)에 우선순위를 부여할 수 있다. 즉, 제1무선전력수신장치(200a)가 각각 제2 내지 제4 프로필정보에 대해 [1, 3, 0]을 포함하고, 제2무선전력수신장치(200b)는 각각의 제2 내지 제4 프로필정보에 대해 [2, 4, 6]을 요구하고, 제3 무선전력수신장치는 [5, 0, 0]을 요구하는 경우, 만약 무선전력전송장치(100)의 잔여 공급 가능한 무선전력량이 6인 경우, 제1무선전력수신장치(200a)에 3와트를 할당하고 및 제2무선전력장치에 2와트를 할당하게 된다.
만약, 소정 프로필정보에서 요구하는 무선전력이 동일한 경우, 본 발명은 그 다음 고속모드에서 요구하는 무선전력이 작은 값을 갖는 무선전력수신장치(200)에 우선순위를 부여한다. 즉, 예를 들어 제1무선전력수신장치(200a)가 [2, 3, 0]을 포함하고, 제2무선전력수신장치(200b)가 [2, 4, 0]을 포함하며, 무선전력전송장치(100)의 잔여 공급 가능한 무선전력량이 2인 경우, 제1무선전력수신장치(200a)에 우선순위를 부여하여, 제1무선전력수신장치(200a)에 무선전력을 공급하게 된다.
예를 들어, 제1무선전력수신장치(200a)의 충전모드 전력량 정보가 각각 [1, 2, 3]을 갖고, 제2무선전력수신장치(200b)의 충전모드 전력량 정보가 각각 [2, 4, 5]를 갖으며, 무선전력전송장치(100)의 잔여 공급 가능한 무선전력량이 6인 경우를 가정한다. 이때, 본 발명의 제1실시예에 따르는 경우 송신측 제어부(170)가 무선전력을 할당하기 전에 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에는 각각 0 와트가 할당되어 있다고 할 수 있다. 그리고, 송신측 제어부(170)는 각 충전모드 전력량 정보 중 가장 낮은 전력량인 1을 선택하여, 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에는 각각 1 및 0와트를 할당한다. 그리고, 그 다음 제2무선전력수신장치(200b)에 0이 할당되어 있으므로 제2무선전력수신장치(200b)의 가장 낮은 전력량인 2를 선택하여 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에 각각 1 및 2와트를 할당한다. 그리고, 송신측 제어부(170)는 그 다음 낮은 전력량인 2를 선택하여, 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에 각각 2 와트가 할당된다. 그리고, 나머지 충전모드 전력량 정보 중 가장 낮은 전력량이 3이므로 최종적으로 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에 각각 3 및 2와트가 할당된다. 그 다음 낮은 전력량은 제2무선전력수신장치(200b)에 할당 가능한 4와트이나, 이 경우 무선전력전송장치(100)의 잔여 공급 가능한 무선전력량 6을 초과하게 되므로 허용되지 않는다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따르는 경우, 송신측 제어부(170)는 현재 할당받을 전력량과 최대 할당받을 수 있는 전력량의 비율에 기초하여 우선순위를 부여할 수 있다. 즉, 송신측 제어부(170)는 현재 할당받을 전력량과 최대 할당받을 수 있는 전력량의 비율이 작은 무선전력수신장치에 우선순위를 부여할 수 있다. 또한, 만약 송신측 제어부(170)는 현재 할당받을 전력량과 최대 할당받을 수 있는 전력량의 비율이 동일하다면 추가로 할당받을 전력량과 최대 할당받을 수 있는 전력량의 비율이 작은 무선전력수신장치에 우선순위를 부여하거나, 최대 할당받을 수 있는 전력량을 갖는 무선전력수신장치에 우선순위를 부여할 수 있다.
예를 들어, 제1무선전력수신장치(200a)의 충전모드 전력량 정보가 각각 [1, 2, 3]을 갖고, 제2무선전력수신장치(200b)의 충전모드 전력량 정보가 각각 [2, 4, 5]를 갖으며, 무선전력전송장치(100)의 잔여 공급 가능한 무선전력량이 6인 경우를 가정한다. 이 경우, 각각의 할당받을 전력량과 최대 할당받을 수 있는 전력량의 비율은 제1무선전력수신장치(200a)의 경우 [1/3, 2/3, 1]이고, 제2무선전력수신장치(200b)의 경우 [2/5, 4/5, 1]값을 갖는다. 여기에서, 본 발명의 제2실시예에 따르는 경우 송신측 제어부(170)가 무선전력을 할당하기 전에 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에는 각각 0 와트가 할당되어 있다고 할 수 있다. 그리고, 송신측 제어부(170)는 각 충전모드 전력량 정보 중 할당받을 전력량과 최대 할당받을 수 있는 전력량의 비율이 가장 낮은 전력량인 1/3을 선택하여, 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에는 각각 1 및 0와트를 할당한다. 그리고, 그 다음 제2무선전력수신장치(200b)에 0이 할당되어 있으므로 제2무선전력수신장치(200b)에서 비율이 가장 낮은 값인 2/5에 대응하는 전력량인 2를 선택하여 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에 각각 1 및 2와트를 할당한다. 그리고, 송신측 제어부(170)는 그 다음 낮은 비율에 대응하는 전력량인 2를 선택하여, 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에 각각 2 와트가 할당된다. 그리고, 그 다음 낮은 비율은 4/5에 대응하는 전력량인 4이므로, 제1무선전력수신장치(200a) 및 제2무선전력수신장치(200b)에 각각 2 및 4와트가 할당된다.
본 발명의 제3실시예에 따르는 경우, 송신측 제어부(170)는 충전부(290)가 충전 완료될 때까지 남은 시간을 계산하여, 남은 시간에 따라 우선순위를 부여할 수도 있다.
한편, 도 8과 같이 충전보드(300)에 우선충전영역(330) 및 일반충전영역(350)이 있는 경우, 일반충전영역(350)에 위치하는 무선전력수신장치(200)보다 우선충전영역(330)에 위치하는 무선전력수신장치(200)가 우선하여 충전하게 된다. 이 경우, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 경우, 송신측 제어부(170)는 우선충전영역(330)에 위치하며 무선전력수신장치(200)의 동작모드 전력량 정보에 우선순위를 부여하고, 그 다음에 일반충전영역(350)에 위치하는 무선전력수신장치(200)의 동작모드 전력량 정보에 그 다음 우선순위를 부여할 수 있다. 그리고, 송신측 제어부(170)는 일반충전영역(350)에 위치하며 무선전력수신장치(200)의 충전모드 전력량 정보에 우선순위를 부여하고, 그 다음에 일반충전영역(350)에 위치하는 무선전력수신장치(200)의 충전모드 전력량 정보에 그 다음 우선순위를 부여할 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같이, 사용자가 직접 무선전력수신장치(200) 간의 우선순위를 부여하여 무선전력을 분배할 수도 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 무선전력전송장치(100)의 송신측 제어부(170)는 복수의 무선전력수신장치(200)로부터 통신관련정보를 갖는 파워프로필 신호를 수신하고, 각 파워프로필 신호 및/또는 무선전력수신장치(200)가 놓인 위치에 기초하여 무선전력수신장치(200)의 우선순위를 정하여 무선전력을 할당할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 무선전력전송장치(100)는 제한된 공급 가능한 무선전력을 효율적으로 할당하여 무선전력수신장치(200)에 전송할 수 있는 효과가 있다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (15)

  1. 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송장치에 있어서,
    외부장치와 통신하기 위한 통신신호를 처리하는 신호처리부와;
    소정의 무선전력을 상기 외부장치로 출력하고, 상기 외부장치와 상기 통신신호를 송수신하기 위한 무선전력 전송부와;
    외부장치를 감지하기 위한 감지신호를 생성하여 상기 무선전력전송부로 출력하고, 상기 감지신호에 따른 인증신호가 수신되면, 상기 인증신호가 수신된 시간에 기초하여 상기 인증신호를 출력한 외부장치에 아이디를 할당하고, 상기 외부장치로 출력하기 위하여 상기 아이디를 갖는 상기 통신신호를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 아이디가 할당된 상기 외부장치로부터 충전관련정보가 수신되면, 상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치에 상기 무선전력을 할당할지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 외부장치에 출력하기 위하여 소정의 상기 무선전력의 할당 여부에 대한 무선전력 할당정보를 생성하여 상기 무선전력 전송부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 무선전력전송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지신호는, 소정의 시간 주기마다 외부로 출력되는 싱크신호를 포함하는 무선전력전송장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 무선전력의 할당 여부에 기초하여 상기 외부장치로 상기 무선전력을 출력하도록 상기 무선전력 전송부를 제어하는 무선전력전송장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하는 무선전력전송장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 인증신호가 수신되는 경우, 복수의 상기 외부장치에 상기 아이디를 각각 할당하고, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보를 각각 수신되면 상기 충전관련정보에 기초하여 복수의 상기 외부장치에 우선순위를 부여하고, 상기 우선순위에 따라서 상기 할당 정보가 결정되는 무선전력전송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충전관련정보가 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제어부는 복수의 상기 외부장치 중 동작모드 전력량 정보를 갖는 외부장치가 상기 충전모드 전력량 정보만 갖는 외부장치보다 우선순위를 갖도록 설정하고, 상기 우선순위에 대한 정보를 생성하여 상기 외부장치에 출력하도록 상기 신호처리부 및 상기 무선전력 전송부를 제어하는 무선전력전송장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동작모드 전력량 정보를 갖는 상기 외부장치가 복수개 마련되는 경우, 상기 외부장치 중 상기 아이디가 우선 할당된 외부장치는 우선순위를 갖는 무선전력전송장치.
  8. 무선으로 전력을 전송하는 무선전력전송방법에 있어서,
    외부장치를 감지하기 위한 감지신호를 출력하는 단계와;
    상기 감지신호에 따른 인증신호를 수신하는 단계와;
    상기 인증신호가 수신된 시간에 기초하여 상기 인증신호를 출력한 외부장치에 아이디를 할당하여 상기 아이디를 상기 외부장치로 출력하는 단계와;
    상기 아이디가 할당된 상기 외부장치로부터 충전관련정보를 수신하는 단계와;
    상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치에 무선전력을 할당할지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 무선전력의 할당 여부에 대한 무선전력 할당정보를 상기 외부장치에 출력하는 단계를 포함하는 무선전력전송방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감지신호는, 소정의 시간 주기마다 외부로 출력되는 싱크신호를 포함하는 무선전력전송방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 아이디를 상기 외부장치로 출력하는 단계는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 인증신호가 수신되는 경우, 복수의 상기 외부장치에 상기 아이디를 각각 할당하는 단계를 포함하고,
    상기 충전관련정보를 수신하는 단계는, 복수의 상기 외부장치로부터 상기 충전관련정보를 각각 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 외부장치에 상기 무선전력을 출력할지 여부를 판단하는 단계는, 상기 충전관련정보에 기초하여 복수의 상기 외부장치에 우선순위를 부여하고, 상기 우선순위에 따라서 상기 할당 정보가 결정되는 단계를 포함하며,
    상기 충전관련정보가 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    복수의 상기 외부장치 중 동작모드 전력량 정보를 갖는 외부장치가 상기 충전모드 전력량 정보만 갖는 외부장치보다 우선순위를 갖는 무선전력전송방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 동작모드 전력량 정보를 갖는 상기 외부장치가 복수개 마련되는 경우, 상기 외부장치 중 상기 아이디가 우선 할당된 외부장치가 우선순위를 갖는 무선전력전송방법.
  12. 무선으로 전력을 수신하는 무선전력수신장치에 있어서,
    상기 외부장치와 통신하기 위한 통신신호를 처리하는 신호처리부와;
    소정의 무선전력을 외부장치로부터 수신하고, 선택적으로 상기 외부장치와 상기 통신신호를 무선전력 수신부와;
    상기 외부장치로부터 소정의 감지신호가 수신되는 경우 상기 감지신호에 따른 인증신호를 생성하여 상기 무선전력 수신부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하고, 상기 인증신호에 기초하여 상기 외부장치로부터 아이디가 할당되어 수신되는 경우 충전관련정보를 생성하여 상기 무선전력 수신부로 출력하도록 상기 신호처리부를 제어하며, 상기 충전관련정보에 기초하여 상기 외부장치로부터 상기 무선전력의 할당 정도에 대한 무선전력 할당정보가 수신되면, 상기 무선전력 할당정보에 기초하여 상기 무선전력을 수신하도록 상기 무선전력 수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 무선전력수신장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량 정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하는 무선전력수신장치.
  14. 무선으로 전력을 수신하는 무선전력수신방법에 있어서,
    소정의 외부장치로부터 감지신호가 수신되는 단계와;
    상기 외부장치에 상기 감지신호에 따른 인증신호를 출력하는 단계와;
    상기 외부장치로부터 상기 인증신호에 기초하여 소정의 아이디가 할당되어 수신되는 단계와;
    상기 외부장치로에 충전관련정보를 출력하는 단계와;
    상기 충전관련정보를 기초로 상기 외부장치로부터 무선전력의 할당 정도에 대한 무선전력 할당 정보가 수신되는 단계와;
    상기 무선전력 할당정보에 기초하여 상기 무선전력을 수신하는 단계를 포함하는 무선전력수신방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 충전관련정보는 상기 외부장치가 요구하는 전력량정보 및 상기 충전관련정보의 변경 여부에 대한 변경정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 전력량정보는 상기 외부장치의 동작에 필요한 동작모드 전력량 정보 및 상기 외부장치의 충전에 필요한 적어도 하나의 충전모드 전력량 정보 중 적어도 하나를 포함하는 무선전력수신방법.
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