WO2012133971A1 - 무접점 충전을 이용한 통신 시스템 - Google Patents

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WO2012133971A1
WO2012133971A1 PCT/KR2011/002422 KR2011002422W WO2012133971A1 WO 2012133971 A1 WO2012133971 A1 WO 2012133971A1 KR 2011002422 W KR2011002422 W KR 2011002422W WO 2012133971 A1 WO2012133971 A1 WO 2012133971A1
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power
unit
communication
side device
data
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PCT/KR2011/002422
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김준일
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주식회사 삼보컴퓨터
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    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045—Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source

Definitions

  • the present invention relates to a communication system using contactless charging.
  • the Battery Pack is used in combination with a portable terminal to supply power to various portable terminals such as mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants), MP3 players, DMB (Digital Multimedia Broadcasting) terminals, and PMP (Portable Music Player). do.
  • portable terminals such as mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants), MP3 players, DMB (Digital Multimedia Broadcasting) terminals, and PMP (Portable Music Player). do.
  • the user of the portable terminal When the user of the portable terminal falls below a predetermined level, the user of the portable terminal charges the battery pack using a charger and uses the battery pack again. At this time, most battery packs are provided with externally exposed connection terminals so as to be electrically connected to the charging terminals provided in the charger, so that the user maintains electrical connection by connecting the charging terminals of the charger and the connection terminals of the battery pack to each other. Charge in one state.
  • the charging terminal of the charger and the connection terminal of the battery pack are exposed to the outside, they may be easily contaminated by foreign substances, and wear occurs in the process of contacting or separating the charger and the battery pack, and if there is moisture, the connection may be corroded. Not only that, there was a problem in that the life and performance of the battery pack is deteriorated when moisture penetrates inside the battery pack. In order to solve this problem of the terminal supply method, research on contactless charging has been actively conducted.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a communication system using a contactless charging capable of data communication or contactless charging.
  • a communication system using contactless charging is provided.
  • a communication system using a contactless charging capable of data communication or contactless charging is disposed corresponding to a primary side device and a primary side device for transmitting and receiving an AC power by an electromagnetic induction method, and modulating and inserting a data signal into the AC power source. And a secondary side device for transmitting and receiving data signals modulated by the AC power source and the AC power source by an electromagnetic induction method.
  • the primary side device may include a power supply unit for providing power to be transmitted to the secondary side device, a power control circuit unit for checking an ID of the secondary side device, and monitoring power supplied from the power supply unit, and a power control circuit unit.
  • a first central processing unit controlling the control unit, a switching unit switching power to be transmitted to the secondary side device, a switching driving circuit unit outputting a control signal for a switching operation of the switching unit under control of the first central processing unit, and an AC power supply for high speed communication.
  • a first communication control unit for encoding or decoding an inserted and transmitted data signal, a first data coupling unit connected to a primary coil unit for transmitting and receiving a data signal, and a power source of an electromagnetic induction method to prevent interference of contactless charging and data communication
  • a first output adjuster for adjusting the frequency of the modulated data signal differently from the frequency for transmission
  • a primary side coil unit configured to transmit or receive an AC power source and a data signal inserted into the AC source.
  • the primary side coil unit corresponds to the secondary side device and the first coil unit for transmitting and receiving the AC power in an electromagnetic induction method and a data signal modulated into an AC waveform and inserted into the AC power source to the secondary side device. It may include a second coil unit for transmitting and receiving.
  • the primary side device may further include a first interface unit for standardizing a signal generated by the first communication controller to a signal of a preset communication network and a first communication unit connected to the communication network to perform communication. Can be.
  • the secondary side device may include a first converter converting power transmitted from the primary device into a primary, a second converter converting power converted by the first converter into secondary, and a second converter.
  • a battery storing the converted power in the conversion unit, a second central processing unit which checks the converted power in the second conversion unit and generates ID data to be transmitted to the primary device, and ID data as ID data under the control of the second central processing unit.
  • ID driving circuit unit for generating a signal
  • a second communication control unit for encoding or decoding a data signal inserted and transmitted to an AC power source
  • a first data coupling unit connected to a secondary coil unit for transmitting and receiving data signals, contactless charging and data
  • a second output adjuster and an AC power supply for adjusting a frequency of a data signal that is modulated differently from a frequency for electromagnetic induction power transmission to prevent interference of communication
  • Accessories may include a secondary coil for transmitting or receiving a data signal inserted in the power supply to the primary device.
  • the secondary side coil unit corresponds to the primary side device and the third coil unit for transmitting and receiving the AC power in an electromagnetic induction manner and a data signal modulated into an AC waveform and inserted into the AC power source to the primary side device. It may include a fourth coil unit for transmitting and receiving.
  • the secondary side device may further include a second interface unit for standardizing a signal generated by the second communication controller into a signal of a predetermined communication network and a second communication unit connected to the communication network to perform communication. Can be.
  • the communication system using contactless charging according to the present invention can simultaneously perform wireless data communication and wireless charging between the primary side device and the secondary side device by contactless power transmission using induced electromotive force.
  • the communication system using the contactless charging according to the present invention can recognize the charging target by recognizing the ID of the secondary device.
  • FIG. 1 is a view showing a communication system using a contactless charging according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the principle of data communication between the primary side device and the secondary side device shown in FIG.
  • 3 to 16 are diagrams illustrating a circuit embodiment of each part constituting the primary side device illustrated in FIG. 1.
  • 17 to 22 are views illustrating a circuit embodiment of each part constituting the secondary side device shown in FIG.
  • one component when one component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.
  • FIG. 1 is a view showing a communication system using a contactless charging according to an embodiment of the present invention.
  • a communication system using contactless charging includes a primary side device 100 and a secondary side device 300.
  • the primary apparatus 100 may include a power supply unit 110, a power control circuit unit 120, a first central processing unit 130, a switching unit 140, a switching driving circuit unit 150, a first communication control unit 160, and a first unit.
  • the first data coupling unit 170, the first interface unit 180, the first output adjusting unit 195, the first communication unit 190, and the primary side coil unit 200 are included.
  • the power supply unit 110 provides DC power to the power control circuit unit 120.
  • the power supply 110 includes a switching mode power supply (SMPS) capable of supplying input power having a frequency of 60 Hz and having an output of about 12 V and about 30 W.
  • SMPS switching mode power supply
  • the power supply unit 110 receives power from an external device and provides DC power to the power control circuit unit 120.
  • the power supplied to the power supply 110 may be a power input from a USB port of a computer, an AC adapter, a cigar jack, or the like.
  • the power supply 110 may be supplied with power of 220V and 60Hz.
  • the power supply control circuit unit 120 checks the ID of the secondary side device 300. To this end, the power control circuit unit 120 reconfirms and confirms ID data input from the secondary device 300. In addition, the power control circuit unit 120 monitors the power supplied from the power supply unit 110. Here, the power control circuit unit 120 monitors whether the voltage of the power supplied from the power supply unit 110 is provided at a preset level under the control of the first central processing unit 130.
  • the first central processing unit 130 controls the power control circuit unit 120, the switching unit 140, or the switching driving circuit unit 150.
  • the first central processor 130 controls the ID decoding function and the power monitoring function of the power control circuit 120.
  • the first central processing unit 130 forms a switching frequency for the switching function of the switching unit 140.
  • the first central processor 130 controls the turn on / off of the switching unit 140.
  • the switching unit 140 is turned on / off under the control of the first central processing unit 130 to perform a switching operation.
  • the switching unit 140 provides the power supplied from the power control circuit unit 120 to the primary coil unit 200.
  • the switching unit 140 includes a switching device such as a FET and a BJT.
  • the switching driving circuit unit 150 generates a switching driving signal under the control of the first central processing unit 130.
  • the switching driving circuit unit 150 provides the generated switching driving signal to the switching unit 140.
  • the first communication controller 160 encodes or decodes an AC coupled signal for high speed communication.
  • the first communication control unit 160 may include a CPU AV chipset.
  • the first data coupling unit 170 transmits a data signal provided from the first communication control unit 160 to the primary coil unit 200 to wirelessly transfer data to the charging unit.
  • the first interface unit 180 standardizes the signal generated by the first communication control unit 160 into a signal suitable for a communication network using a MAC or PHY layer.
  • the first interface unit 180 supports the IEEE 802.3u standard.
  • the first interface unit 180 may use the AC coupling signal as general Internet data through the PHY chip.
  • the first output adjuster 195 makes the frequency of the data communication signal different from the frequency of the wireless charging so that the high speed data communication is not affected during charging of the secondary device 300.
  • the first output adjuster 195 filters out a frequency within about 2 to 30 MHz.
  • the first output adjuster 195 may include a band pass filter circuit.
  • the first communication unit 190 is connected to a communication network for data communication with an external device.
  • the first communication unit 190 may include an RJ45 connector for using the Internet.
  • the primary coil unit 200 includes a first coil unit 210 connected to the switching unit 140 and a second coil unit 220 connected to the first data coupling unit 170.
  • the first coil unit 210 may be configured by winding a wire or may be configured by printing a pattern on a flexible substrate. Here, the first coil unit 210 is formed to a preset diameter. The first coil unit 210 receives an AC power for generating induced electromotive force from the switching unit 140. Here, the first coil unit 210 induces AC power to the secondary coil unit 400 of the secondary device 300 using the frequency of the supplied AC power. This will be described together with the secondary coil unit 400 below.
  • the second coil unit 220 may be configured by winding a wire or printing a pattern on a flexible substrate.
  • the second coil unit 220 is disposed inside the first coil unit 210. That is, the second coil unit 220 is formed to a smaller diameter than the first coil unit 210.
  • the second coil unit 220 modulates the frequency of the data signal supplied from the first data coupling unit 170. For example, the second coil unit 220 modulates the data signal in a frequency shift keying (FSK) manner.
  • FSK frequency shift keying
  • the secondary side device 300 includes a secondary side coil unit 400, a battery 310, a first conversion unit 320, a second conversion unit 330, a second central processing unit 340, and an ID driving circuit unit 350. , A second communication controller 360, a second data coupling unit 370, a second interface unit 380, a second output adjustment unit 395, and a second communication unit 390.
  • the secondary coil unit 400 includes a third coil unit 410 and a fourth coil unit 420.
  • the third coil unit 410 is disposed to face the first coil unit 210.
  • the third coil unit 410 is formed to a diameter set to correspond to the first coil unit 210.
  • the third coil unit 410 receives AC power from the first coil unit 210 through an electromagnetic induction method.
  • the electromagnetic induction method refers to a contactless power transmission method in which induction electromotive force is generated in a magnetic field between the first coil unit 210 and the third coil unit 410 disposed to face each other, thereby transmitting power.
  • the third coil unit 410 receives the AC power carrying the data signal transmitted from the second coil unit 220. This will be described with reference to FIG. 2 further.
  • FIG. 2 is a view for explaining the principle of data communication between the primary side device and the secondary side device shown in FIG.
  • the AC power supply and the data signal have different frequencies.
  • the AC power supply has a frequency of about 20 KHz
  • the data signal has a frequency of about 2 MHz to about 28 MHz.
  • the AC power and data signals are synthesized and transmitted to a waveform in which a modulation signal is applied to a power line between the first coil unit 210 and the third coil unit 410.
  • the fourth coil unit 420 is disposed to face the second coil unit 220.
  • the fourth coil unit 420 is formed to have a diameter set to correspond to the first coil unit 210.
  • the fourth coil unit 420 receives a data signal loaded on AC power received by the third coil unit 410.
  • the fourth coil unit 420 may modulate data to be transmitted from the secondary device 300 to the primary device 100 into an AC waveform and then transmit the data to the second coil unit 220 through a magnetic field.
  • the second coil unit 220 and the fourth coil unit 420 do not directly transmit data signals between the two coil units 220 and the fourth coil unit 420, there is no contact between the first coil unit 210 and the third coil unit 410. Send and receive data using charging.
  • the data signal modulated by the third coil unit 410 is transmitted to the fourth coil unit 420 through a magnetic field formed between the first coil unit 210 and the second coil unit 220 to be contactless charged. And data communication can be performed together.
  • the battery 310 stores power for driving the secondary side device 300. To this end, the battery 310 stores the power supplied from the primary device 100.
  • the first converter 320 converts AC power supplied from the third coil unit 410 into DC power.
  • the first converter 320 includes an AC / DC converter 321 and a DC / AC converter 325.
  • the AC / DC converter 321 converts AC power supplied from the third coil unit 410 into DC power.
  • the AC / DC converter 321 makes it possible to use the power supplied wirelessly from the primary device 100 as the power of the secondary device 300.
  • the DC / AC converter 325 converts the ID data signal received from the ID driver circuit unit 350 into an AC signal.
  • the second converter 330 converts the DC power converted by the first converter 320 back to secondary or adjusts the output.
  • the DC power converted to the primary in the first converter 320 cannot be used directly due to high voltage. Accordingly, the second converter 330 converts the DC power converted into the primary to the voltage that can be used in the secondary side device 300 or adjusts the output. For example, the second converter 330 converts the primary-converted DC power to be used in the secondary side device 300 that can be used up to 6A.
  • the second converter 330 has a wide input voltage range of about 5.5V to 36V. In addition, the second converter 330 has a high efficiency conversion efficiency of about 90%. In addition, the second converter 330 stably outputs a power of about 5A. In addition, the second converter 330 can be adjusted to 1.22V with an initial accuracy of about 1.5%, thereby having a wide output voltage range. In addition, the second converter 330 may adjust a frequency of about 500KHz for a small filter size. In addition, the second converter 330 may minimize external components. In addition, the second converter 330 outputs a shut down supply current of about 18 mA. In addition, the second converter 330 has a fast response characteristic.
  • This second converter 330 has a scheme protected by excess current limiting, overvoltage protection and thermal shutdown.
  • the second converter 330 has a small size of the heat generating pad structure.
  • the second conversion unit 330 may be operated in a temperature range of about -40 ⁇ 125 °C.
  • the second central processor 340 checks the voltage converted by the second converter 330. In addition, the second central processing unit 340 generates ID data. The second central processor 340 controls the turn on / off.
  • the ID driving circuit 350 outputs the ID data signal in a load current manner to transmit the ID data generated by the second central processing unit 340 to the primary apparatus 100. At this time, the ID driving circuit unit 350 outputs an ID data signal to the first conversion unit 320.
  • the second communication controller 360 encodes or decodes an AC coupled signal for high speed communication.
  • the second communication control unit 360 may include a CPU AV Chipset.
  • the second data coupling unit 370 transmits the data signal provided from the second communication control unit 360 to the secondary coil unit 400 to wirelessly transmit data to the charging part.
  • the second interface unit 380 normalizes the signal generated by the second communication controller 360 to a signal suitable for a communication network using a MAC or PHY layer.
  • the second interface unit 380 supports the IEEE 802.3u standard.
  • the second interface unit 380 allows the AC coupling signal to be used as general Internet data through the PHY chip.
  • the second output adjuster 395 makes the frequency of the data communication signal different from the frequency according to the wireless charging so that the high speed data communication is not affected during the charging of the secondary side device 300.
  • the second output adjuster 395 filters out frequencies within a range of about 2 MHz to about 30 MHz.
  • the second output adjuster 395 may include a band pass filter circuit.
  • the second communication unit 390 is connected to a communication network for data communication.
  • the second communication unit 390 may include an RJ45 connector for using the Internet.
  • FIGS. 3 to 16 are diagrams illustrating a circuit embodiment of each part constituting the primary side device illustrated in FIG. 1. Here, the circuit of FIGS. 3 to 16 will be described with reference to the components of FIG. 1.
  • the power control circuit unit 120 may be configured with the circuit shown in FIG. 3. Here, the power supply control circuit unit 120 divides the ID data signal transmitted through the AC waveform into a high signal and a low signal to form an ID data signal.
  • the first central processing unit 130 may be configured with the circuits shown in FIGS. 4 and 5.
  • the first central processor 130 may be configured with a circuit for performing functions such as ID decoding, charging frequency adjustment, current monitoring, turn-on / turn-off control, and UART communication.
  • the first central processing unit 130 may include a circuit for changing the output current to a voltage to monitor the power provided to the secondary side device 300, as shown in FIG.
  • the switching unit 140 and the switching driving circuit unit 150 may be configured with the circuit shown in FIG. 7.
  • the switching unit 140 converts the DC output power of about 12V and about 30W into an AC power and outputs the AC power.
  • the switching unit 140 and the switching driving circuit unit 150 may include a circuit including a fuse at an input portion and preventing a reverse voltage as shown in FIG. 8.
  • the primary apparatus 100 supplies power to the first communication control unit 160, the first data coupling unit 170, the first interface unit 180, the first output adjustment unit 195, or the first communication unit 190.
  • To supply may include the power supply circuit shown in FIG.
  • the power supply circuit shown in FIG. 9 may use a DC / DC converter circuit for low heat generation.
  • the first data coupling unit 170 may include a circuit that converts a DC signal into an AC signal or converts an AC signal into a DC signal and transmits the contactless state.
  • the first interface unit 180 may be configured as a circuit that can use signals transmitted and received by the first data coupling unit 170 as general Internet data through the PHY chip.
  • the primary side device 100 may further include a circuit for displaying a monitor signal during communication with a display device such as an LED.
  • the circuit which expresses the monitor signal of FIG. 11 represents the communication of an AC signal, the link of a data signal, or a power supply.
  • FIGS. 17 to 22 are views illustrating a circuit embodiment of each part constituting the secondary side device shown in FIG.
  • the circuits of FIGS. 17 to 22 will be described with reference to the components of FIG. 1.
  • the AC / DC converter 321 of the first converter 320 may be configured with the circuit shown in FIG. 17.
  • the AC / DC converter 321 converts the power or the signal input by AC into DC.
  • the second converter 330 may be configured with the circuit shown in FIG. 18. Here, the second converter 330 may change the DC voltage converted into the primary to the actual use voltage or adjust the output.
  • the second central processor 340 may be configured with the circuits shown in FIGS. 19 and 20.
  • the second central processing unit 340 checks the voltage whose change or output is adjusted by the second converter 330.
  • the second central processing unit 340 generates ID data and controls turn-on / turn-off.
  • the second central processing unit 340 may further include a circuit for detecting an overvoltage or an overcurrent based on a reference voltage value as shown in FIG. 21.
  • the ID driving circuit 350 may be configured with the circuit shown in FIG. 22. Here, the ID driving circuit 350 transmits the ID data generated by the second central processing unit 340 to the primary side device 100 in a load current manner.
  • the communication system using contactless charging according to the present invention can simultaneously perform wireless data communication and wireless charging between the primary side device and the secondary side device by contactless power transmission using induced electromotive force.
  • the communication system using the contactless charging according to the present invention can recognize the charging target by recognizing the ID of the secondary device.

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Abstract

무접점 충전을 이용한 통신 시스템을 개시한다. 데이터 통신이나 무접점 충전이 가능한 무접점 충전을 이용한 통신 시스템은 전자기 유도 방식으로 교류 전원을 송수신하고, 상기 교류 전원에 데이터 신호를 변조하여 삽입하는 1차측 장치 및 1차측 장치에 상응하여 배치되고, 전자기 유도 방식으로 상기 교류 전원과 교류 전원에 변조되어 삽입된 데이터 신호를 송수신하는 2차측 장치를 포함한다.

Description

무접점 충전을 이용한 통신 시스템
본 발명은 무접점 충전을 이용한 통신 시스템에 관한 것이다.
배터리팩(Battery Pack)은 휴대전화, PDA(Personal Digital Assistants), MP3 플레이어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기, PMP(Portable Music Player) 등의 각종 휴대용 단말기에 전원을 공급하도록 휴대용 단말기에 결합되어 사용된다.
휴대용 단말기 사용자는 배터리팩의 전압이 소정 레벨 이하로 떨어지면, 충전기를 이용하여 배터리팩을 충전한 후 다시 사용한다. 이때, 대부분의 배터리팩에는 충전기에 마련된 충전 단자에 전기적으로 연결될 수 있도록 외부로 노출된 접속 단자가 구비되어 있으므로 사용자는 충전기의 충전 단자와 배터리팩의 접속 단자를 서로 접속하여 전기적인 연결상태를 유지한 상태로 충전을 진행한다.
하지만 충전기의 충전 단자와 배터리팩의 접속 단자는 외부에 노출되어 있으므로 이물질에 의해 쉽게 오염될 수 있고, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리하는 과정에서 마모가 발생되며, 습기가 있는 경우 부식되어 접속이 불량해짐은 물론, 배터리팩 내부에 습기가 침투하는 경우 배터리팩의 수명 및 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 단자 공급 방식의 문제점을 해결하기 위하여, 무접점 충전에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 데이터 통신이나 무접점 충전이 가능한 무접점 충전을 이용한 통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 무접점 충전을 이용한 통신 시스템을 제공한다.
데이터 통신이나 무접점 충전이 가능한 무접점 충전을 이용한 통신 시스템은 전자기 유도 방식으로 교류 전원을 송수신하고, 상기 교류 전원에 데이터 신호를 변조하여 삽입하는 1차측 장치 및 1차측 장치에 상응하여 배치되고, 전자기 유도 방식으로 상기 교류 전원과 교류 전원에 변조되어 삽입된 데이터 신호를 송수신하는 2차측 장치를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 1차측 장치는 2차측 장치로 전송할 전원을 제공하는 전원 공급부, 2차측 장치의 ID를 체크하고, 전원 공급부에서 공급되는 전원을 모니터링하는 전원 제어 회로부, 전원 제어 회로부를 제어하는 제1 중앙 처리부, 2차측 장치로 전송할 전원을 스위칭하는 스위칭부, 제1 중앙 처리부의 제어에 따라 스위칭부의 스위칭 동작에 대한 제어 신호를 출력하는 스위칭 구동 회로부, 고속 통신을 위해 교류 전원에 삽입되어 송수신되는 데이터 신호를 부호화하거나 복호화하는 제1 통신 제어부, 1차측 코일부와 연결되어 데이터 신호를 송수신하는 제1 데이터 커플링부, 무접점 충전과 데이터 통신의 간섭을 방지하도록 전자기 유도 방식의 전원 전송을 위한 주파수와 상이하게 변조된 데이터 신호의 주파수를 조정하는 제1 출력 조정부 및 교류 전원과 교류 전원에 삽입된 데이터 신호를 2차측 장치로 송신하거나 수신하는 1차측 코일부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 1차측 코일부는 2차측 장치에 상응하여 전자기 유도 방식으로 교류 전원을 송수신하는 제1 코일 유닛 및 교류 파형으로 변조되어 교류 전원에 삽입되는 데이터 신호를 2차측 장치로 송수신하는 제2 코일 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 1차측 장치는 제1 통신 제어부에서 생성된 신호를 미리 설정된 통신망의 신호로 규격화하는 제1 인터페이스부 및 통신망에 연결되어 통신을 수행하는 제1 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 2차측 장치는 1차측 장치로부터 전송된 전원을 1차로 변환하는 제1 변환부, 제1 변환부에서 변환된 전원을 2차로 변환하는 제2 변환부, 제2 변환부에서 변환된 전원을 저장하는 배터리, 제2 변환부에서 변환된 전원을 체크하고 1차측 장치로 전송할 ID 데이터를 생성하는 제2 중앙 처리부, 제2 중앙 처리부의 제어에 따라 ID 데이터로 ID 데이터 신호를 생성하는 ID 구동 회로부, 교류 전원에 삽입되어 송수신되는 데이터 신호를 부호화하거나 복호화하는 제2 통신 제어부, 2차측 코일부와 연결되어 데이터 신호를 송수신하는 제1 데이터 커플링부, 무접점 충전과 데이터 통신의 간섭을 방지하도록 전자기 유도 방식의 전원 전송을 위한 주파수와 상이하게 변조된 데이터 신호의 주파수를 조정하는 제2 출력 조정부 및 교류 전원과 교류 전원에 삽입된 데이터 신호를 1차측 장치로 송신하거나 수신하는 2차측 코일부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 2차측 코일부는 1차측 장치와 상응하여 전자기 유도 방식으로 교류 전원을 송수신하는 제3 코일 유닛 및 교류 파형으로 변조되어 교류 전원에 삽입되는 데이터 신호를 1차측 장치로 송수신하는 제4 코일 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 2차측 장치는 제2 통신 제어부에서 생성된 신호를 미리 설정된 통신망의 신호로 규격화하는 제2 인터페이스부 및 통신망에 연결되어 통신을 수행하는 제2 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템은 유도기전력을 이용한 무접점 전원 전송에 의해 1차측 장치와 2차측 장치 사이의 무선 데이터 통신과 무선 충전을 동시에 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템은 2차측 장치의 ID를 인식하여 충전 대상 여부를 식별할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 1차측 장치와 2차측 장치 사이의 데이터 통신의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 16은 도 1에 도시된 1차측 장치를 구성하는 각 부분의 회로 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 22는 도 1에 도시된 2차측 장치를 구성하는 각 부분의 회로 실시 예를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템은 1차측 장치(100) 및 2차측 장치(300)를 포함한다.
1차측 장치(100)는 전원 공급부(110), 전원 제어 회로부(120), 제1 중앙 처리부(130), 스위칭부(140), 스위칭 구동 회로부(150), 제1 통신 제어부(160), 제1 데이터 커플링부(170), 제1 인터페이스부(180), 제1 출력 조정부(195), 제1 통신부(190) 및 1차측 코일부(200)를 포함한다.
전원 공급부(110)는 직류 전원을 전원 제어 회로부(120)로 제공한다. 예를 들면, 전원 공급부(110)는 60Hz의 주파수를 갖고 약 12V 및 약 30W 출력을 갖는 입력 전원을 공급할 수 있는 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 이루어진다. 여기서 전원 공급부(110)는 외부 장치로부터 전원을 공급받아 직류 전원을 전원 제어 회로부(120)로 제공한다. 전원 공급부(110)로 공급되는 전원은 컴퓨터의 USB포트의 전원, AC 아답터(Adapter), 시가잭(Cigar Jack) 등으로부터 입력되는 전원이 공급될 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(110)는 220V 및 60Hz의 전원을 공급받을 수 있다.
전원 제어 회로부(120)는 2차측 장치(300)의 ID를 체크한다. 이를 위해 전원 제어 회로부(120)는 2차측 장치(300)로부터 입력되는 ID 데이터를 재구성하여 확인한다. 또한, 전원 제어 회로부(120)는 전원 공급부(110)에서 공급되는 전원을 모니터링한다. 여기서 전원 제어 회로부(120)는 제1 중앙 처리부(130)의 제어에 따라 전원 공급부(110)에서 공급되는 전원의 전압이 미리 설정된 수준으로 제공되는지 모니터링한다.
제1 중앙 처리부(130)는 전원 제어 회로부(120), 스위칭부(140) 또는 스위칭 구동 회로부(150)를 제어한다. 예를 들면, 제1 중앙 처리부(130)는 전원 제어 회로부(120)의 ID 복호화 기능과 전원 모니터링 기능을 제어한다. 또한, 제1 중앙 처리부(130)는 스위칭부(140)의 스위칭 기능을 위한 스위칭 주파수를 형성한다. 또한, 제1 중앙 처리부(130)는 스위칭부(140)의 턴온/턴오프를 제어한다.
스위칭부(140)는 제1 중앙 처리부(130)의 제어에 따라 턴온/턴오프되어 스위칭 동작을 수행한다. 스위칭부(140)는 전원 제어 회로부(120)에서 공급되는 전원을 1차측 코일부(200)로 제공한다. 이러한 기능 수행을 위해 스위칭부(140)는 FET, BJT 등의 스위칭 소자를 포함한다.
스위칭 구동 회로부(150)는 제1 중앙 처리부(130)의 제어에 의한 스위칭 구동 신호를 생성한다. 스위칭 구동 회로부(150)는 생성된 스위칭 구동 신호를 스위칭부(140)로 제공한다.
제1 통신 제어부(160)는 고속 통신을 하기 위해 교류 커플링(AC coupling)된 신호를 부호화하거나 복호화한다. 이를 위해 제1 통신 제어부(160)는 CPU AV 칩셋(Chipset)을 포함할 수 있다.
제1 데이터 커플링부(170)는 충전 부분에 무선으로 데이터를 전달하기 위해 제1 통신 제어부(160)로부터 제공받은 데이터 신호를 1차측 코일부(200)로 전달한다.
제1 인터페이스부(180)는 제1 통신 제어부(160)에서 생성된 신호를 MAC 또는 PHY 계층을 이용하여 통신망에 적합한 신호로 규격화한다. 여기서 제1 인터페이스부(180)는 IEEE 802.3u 규격을 지원한다. 여기서 제1 인터페이스부(180)는 교류 커플링 신호를 PHY칩을 통해 일반 인터넷 데이터로 사용할 수 있도록 한다.
제1 출력 조정부(195)는 2차측 장치(300)의 충전 중 고속 데이터 통신이 영향을 받지 않도록 데이터 통신 신호의 주파수와 무선 충전에 따른 주파수와 상이하게 만든다. 또한, 제1 출력 조정부(195)는 약 2 ~ 30MHz 이내의 주파수를 걸러주는 기능을 수행한다. 이를 위해 제1 출력 조정부(195)는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter) 회로를 포함할 수 있다.
제1 통신부(190)는 외부 장치와의 데이터 통신을 위해 통신망에 접속된다. 예를 들면, 제1 통신부(190)는 인터넷을 사용하기 위해 RJ45 커넥터를 포함할 수 있다.
1차측 코일부(200)는 스위칭부(140)와 연결되는 제1 코일 유닛(210) 및 제1 데이터 커플링부(170)와 연결되는 제2 코일 유닛(220)을 포함한다.
제1 코일 유닛(210)은 와이어를 와인딩하여 구성하거나 플레시블 기판 상에 패턴이 인쇄되어 구성될 수 있다. 여기서 제1 코일 유닛(210)은 미리 설정된 직경으로 형성된다. 제1 코일 유닛(210)은 스위칭부(140)로부터 유도기전력 생성을 위한 교류 전원을 공급받는다. 여기서 제1 코일 유닛(210)은 공급받은 교류 전원의 주파수를 이용하여 2차측 장치(300)의 2차측 코일부(400)에 교류 전원을 유도한다. 이에 대해서는 아래에서 2차측 코일부(400)와 함께 설명한다.
제2 코일 유닛(220)은 와이어를 와인딩하거나 플렉시블 기판 상에 패턴이 인쇄되어 구성될 수 있다. 제2 코일 유닛(220)은 제1 코일 유닛(210)의 내측에 배치된다. 즉, 제2 코일 유닛(220)은 제1 코일 유닛(210)보다 작은 직경으로 형성된다. 제2 코일 유닛(220)은 제1 데이터 커플링부(170)로부터 공급되는 데이터 신호의 주파수를 변조한다. 예를 들면, 제2 코일 유닛(220)은 주파수 편이 방식(Frequency Shift Keying: FSK)으로 데이터 신호를 변조한다.
2차측 장치(300)는 2차측 코일부(400), 배터리(310), 제1 변환부(320), 제2 변환부(330), 제2 중앙 처리부(340), ID 구동 회로부(350), 제2 통신 제어부(360), 제2 데이터 커플링부(370), 제2 인터페이스부(380), 제2 출력 조정부(395) 및 제2 통신부(390)를 포함한다.
2차측 코일부(400)는 제3 코일 유닛(410)과 제4 코일 유닛(420)을 포함한다.
제3 코일 유닛(410)은 제1 코일 유닛(210)과 마주하여 배치된다. 여기서 제3 코일 유닛(410)은 제1 코일 유닛(210)에 상응하도록 설정된 직경으로 형성된다. 이러한 제3 코일 유닛(410)은 전자기 유도 방식을 통해 제1 코일 유닛(210)로부터 교류 전원을 수신한다. 여기서 전자기 유도 방식은 서로 마주하여 배치된 제1 코일 유닛(210)과 제3 코일 유닛(410) 사이의 자기장에서 유도기전력이 생성되어 전원 전송이 가능한 무접점 전원 전송 방식을 의미한다. 이때, 제3 코일 유닛(410)은 제2 코일 유닛(220)에서 송신한 데이터 신호가 실린 교류 전원을 수신한다. 여기서 도 2을 더 참조하여 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 1차측 장치와 2차측 장치 사이의 데이터 통신의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 더 참조하면, 교류 전원과 데이터 신호는 서로 다른 주파수를 갖는다. 예를 들어 교류 전원이 약 20KHz의 주파수를 갖는다면, 데이터 신호는 약 2MHz ~ 약 28MHz의 주파수를 갖는다. 이러한 교류 전원과 데이터 신호는 제1 코일 유닛(210)과 제3 코일 유닛(410) 사이에서 전력선에 변조 신호가 인가된 파형으로 합성되어 전송된다.
다시 도 1을 참조하면, 제4 코일 유닛(420)은 제2 코일 유닛(220)과 마주하여 배치된다. 여기서 제4 코일 유닛(420)은 제1 코일 유닛(210)에 상응하도록 설정된 직경으로 형성된다. 또한, 제4 코일 유닛(420)은 제3 코일 유닛(410)에서 수신되는 교류 전원에 실린 데이터 신호를 수신한다. 또한, 제4 코일 유닛(420)은 2차측 장치(300)에서 1차측 장치(100)로 송신할 데이터를 교류 파형으로 변조한 후 자기장을 통해 제2 코일 유닛(220)으로 송신할 수 있다.
제2 코일 유닛(220)과 제4 코일 유닛(420)은 둘 사이에서 데이터 신호의 직접 전송이 발생하지 않기 때문에 제1 코일 유닛(210)과 제3 코일 유닛(410) 사이의 무접촉 방식의 충전을 이용하여 데이터를 송수신한다.
본원 발명에서는 제1 코일 유닛(210)과 제2 코일 유닛(220) 사이에 형성된 자기장을 통해 제3 코일 유닛(410)에서 변조된 데이터 신호가 제4 코일 유닛(420)로 전송됨으로써 무접촉 충전과 데이터 통신이 함께 수행할 수 있다.
배터리(310)는 2차측 장치(300)의 구동을 위한 전원을 저장한다. 이를 위해 배터리(310)는 1차측 장치(100)로부터 공급되는 전원을 저장한다.
제1 변환부(320)는 제3 코일 유닛(410)으로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 제1 변환부(320)는 AC/DC 컨버터(321) 및 DC/AC 컨버터(325)를 포함한다. 여기서 AC/DC 컨버터(321)는 제3 코일 유닛(410)에서 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 AC/DC 컨버터(321)는 1차측 장치(100)로부터 무선으로 공급되는 전원을 2차측 장치(300)의 전원으로 사용할 수 있게 만든다. 또한, DC/AC 컨버터(325)는 ID 구동 회로부(350)로부터 수신한 ID 데이터 신호를 교류 신호로 변환한다.
제2 변환부(330)는 제1 변환부(320)에서 변환된 직류 전원을 다시 2차로 변환하거나 출력을 조절한다. 제1 변환부(320)에서 1차로 변환된 직류 전원은 전압이 높아 바로 사용하지 못한다. 이에 따라, 제2 변환부(330)는 1차로 변환된 직류 전원을 2차측 장치(300)에서 사용할 수 있는 전압으로 변환하거나 출력을 조절한다. 예를 들어 제2 변환부(330)는 1차 변환된 직류 전원을 최대 6A까지 사용 가능한 2차측 장치(300)에서 사용할 수 있도록 변환한다.
이러한 제2 변환부(330)는 약 5.5V ~ 36V의 넓은 입력 전압 범위를 갖는다. 또한, 제2 변환부(330)는 약 90%의 고능률 변환 효율을 갖는다. 또한, 제2 변환부(330)는 약 5A의 전원을 안정적으로 출력한다. 또한, 제2 변환부(330)는 약 1.5%의 처음 정확도에 1.22V로 조정이 가능하여 넓은 산출 전압 범위를 갖는다. 또한, 제2 변환부(330)는 작은 여과기 크기를 위해 약 500KHz의 주파수를 조정할 수 있다. 또한, 제2 변환부(330)는 외부 부품을 극소화할 수 있다. 또한, 제2 변환부(330)는 약 18㎂의 셧 다운 공급 전류(Shut Down Supply Current)를 출력한다. 또한, 제2 변환부(330)는 빠른 응답 특성을 갖는다. 이러한 제2 변환부(330)는 초과 전류 제한, 과전압 보호 및 열 폐쇄에 의해 보호되는 체계를 갖는다. 또한, 제2 변환부(330)는 작은 크기의 열 발열패드 구조로 이루어진다. 이때, 제2 변환부(330)는 약 -40 ~ 125℃의 온도 범위에서 작동될 수 있다.
제2 중앙 처리부(340)는 제2 변환부(330)에서 변환된 전압을 체크한다. 또한, 제2 중앙 처리부(340)는 ID 데이터를 생성한다. 이러한 제2 중앙 처리부(340)는 턴온/턴오프를 제어한다.
ID 구동 회로부(350)는 제2 중앙 처리부(340)에서 생성된 ID 데이터를 1차측 장치(100)에 전송하기 위해 로드 커런트(Load Current) 방식으로 ID 데이터 신호를 출력한다. 이때, ID 구동 회로부(350)는 제1 변환부(320)에 ID 데이터 신호를 출력한다.
제2 통신 제어부(360)는 고속 통신을 하기 위해 교류 커플링(AC coupling)된 신호를 부호화하거나 복호화한다. 이를 위해 제2 통신 제어부(360)는 CPU AV Chipset을 포함할 수 있다.
제2 데이터 커플링부(370)는 충전 부분에 무선으로 데이터를 전달하기 위해 제2 통신 제어부(360)로부터 제공받은 데이터 신호를 2차측 코일부(400)로 전달한다.
제2 인터페이스부(380)는 제2 통신 제어부(360)에서 생성된 신호를 MAC 또는 PHY 계층을 이용하여 통신망에 적합한 신호로 규격화한다. 여기서 제2 인터페이스부(380)는 IEEE 802.3u 규격을 지원한다. 여기서 제2 인터페이스부(380)는 교류 커플링 신호를 PHY칩을 통해 일반 인터넷 데이터로 사용할 수 있도록 한다.
제2 출력 조정부(395)는 2차측 장치(300)의 충전 중 고속 데이터 통신이 영향을 받지 않도록 데이터 통신 신호의 주파수와 무선 충전에 따른 주파수와 상이하게 만든다. 또한, 제2 출력 조정부(395)는 약 2MHz ~ 약 30MHz 이내의 주파수를 걸러주는 기능을 수행한다. 이를 위해 제2 출력 조정부(395)는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter) 회로를 포함할 수 있다.
제2 통신부(390)는 데이터 통신을 위해 통신망에 접속된다. 예를 들면, 제2 통신부(390)는 인터넷을 사용하기 위해 RJ45 커넥터를 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 16은 도 1에 도시된 1차측 장치를 구성하는 각 부분의 회로 실시 예를 나타내는 도면이다. 여기서는 도 1의 구성 요소를 참조하여 도 3 내지 도 16의 회로를 설명한다.
전원 제어 회로부(120)는 도 3에 도시된 회로로 구성될 수 있다. 여기서 전원 제어 회로부(120)는 교류 파형으로 전달된 ID 데이터 신호를 하이 신호와 로우 신호로 구분하여 ID 데이터 신호를 구성한다.
제1 중앙 처리부(130)는 도 4 및 도 5에 도시된 회로로 구성될 수 있다. 여기서 제1 중앙 처리부(130)는 ID의 복호화와 충전 주파수 조절, 전류 감시, 턴온/턴오프 제어, UART 통신 등의 기능을 수행하기 위한 회로로 구성될 수 있다.
또한, 제1 중앙 처리부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이 2차측 장치(300)로 제공되는 전원을 모니터링하기 위해 출력중인 전류를 전압으로 변경하는 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
스위칭부(140)와 스위칭 구동 회로부(150)는 도 7에 도시된 회로로 구성될 수 있다. 여기서 스위칭부(140)는 약 12V 및 약 30W의 직류 출력 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력한다.
또한, 스위칭부(140)와 스위칭 구동 회로부(150)는 도 8에 도시된 바와 같이 입력 부분에 휴즈를 포함하고 역전압을 방지하는 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 1차측 장치(100)는 제1 통신 제어부(160), 제1 데이터 커플링부(170), 제1 인터페이스부(180), 제1 출력 조정부(195) 또는 제1 통신부(190)에 전원을 공급하기 위해 는 도 9에 도시된 전원 회로를 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 전원 회로는 저 발열을 위해 DC/DC 컨버터 회로를 사용할 수 있다.
제1 데이터 커플링부(170)는 도 10에 도시된 바와 같이 직류 신호를 교류 신호로 또는 교류 신호를 직류 신호로 변환하여 무접점으로 송신하는 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 인터페이스부(180)는 도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같이 PHY칩을 통해 제1 데이터 커플링부(170)에서 송수신되는 신호를 일반 인터넷 데이터로 사용할 수 있는 회로로 구성될 수 있다.
한편, 1차측 장치(100)는 도 16에 도시된 바와 같이 통신 중 모니터 신호를 LED 등의 표시 장치로 표출시키는 회로를 더 포함할 수 있다. 여기서 도 11의 모니터 신호를 표출시키는 회로는 교류 신호의 통신, 데이터 신호의 링크 또는 전원을 표시한다.
도 17 내지 도 22는 도 1에 도시된 2차측 장치를 구성하는 각 부분의 회로 실시 예를 나타내는 도면이다. 여기서는 도 1의 구성 요소를 참조하여 도 17 내지 도 22의 회로를 설명한다.
제1 변환부(320)의 AC/DC 컨버터(321)는 도 17에 도시된 회로로 구성될 수 있다. 여기서 AC/DC 컨버터(321)는 교류로 입력된 전원 또는 신호를 직류로 변환한다.
제2 변환부(330)는 도 18에 도시된 회로로 구성될 수 있다. 여기서 제2 변환부(330)는 1차로 변환된 직류 전압을 실제 사용 전압으로 변경하거나 출력을 조절할 수 있다.
제2 중앙 처리부(340)는 도 19 및 도 20에 도시된 회로로 구성될 수 있다. 여기서 제2 중앙 처리부(340)는 제2 변환부(330)에서 변경 또는 출력이 조절된 전압을 체크한다. 또한, 제2 중앙 처리부(340)는 ID 데이터를 생성하고, 턴온/턴오프를 제어한다.
또한, 제2 중앙 처리부(340)는 도 21에 도시된 바와 같이 레퍼런스 전압값에 의해 과전압 또는 과전류를 검출하는 회로를 더 포함할 수 있다.
ID 구동 회로부(350)는 도 22에 도시된 회로로 구성될 수 있다. 여기서 ID 구동 회로부(350)는 제2 중앙 처리부(340)에서 생성된 ID 데이터를 1차측 장치(100)에 로드 커런트 방식으로 전달한다.
상술한 바에 따르면, 본 발명에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템은 유도기전력을 이용한 무접점 전원 전송에 의해 1차측 장치와 2차측 장치 사이의 무선 데이터 통신과 무선 충전을 동시에 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무접점 충전을 이용한 통신 시스템은 2차측 장치의 ID를 인식하여 충전 대상 여부를 식별할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 데이터 통신이나 무접점 충전이 가능한 무접점 충전을 이용한 통신 시스템에 있어서,
    전자기 유도 방식으로 교류 전원을 송수신하고, 상기 교류 전원에 데이터 신호를 변조하여 삽입하는 1차측 장치; 및
    상기 1차측 장치에 상응하여 배치되고, 상기 전자기 유도 방식으로 상기 교류 전원과 상기 교류 전원에 변조되어 삽입된 상기 데이터 신호를 송수신하는 2차측 장치를 포함하는 무접점 충전을 이용한 통신 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 1차측 장치는
    상기 2차측 장치로 전송할 전원을 제공하는 전원 공급부;
    상기 2차측 장치의 ID를 체크하고, 상기 전원 공급부에서 공급되는 전원을 모니터링하는 전원 제어 회로부;
    상기 전원 제어 회로부를 제어하는 제1 중앙 처리부;
    상기 2차측 장치로 전송할 전원을 스위칭하는 스위칭부;
    상기 제1 중앙 처리부의 제어에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 동작에 대한 제어 신호를 출력하는 스위칭 구동 회로부;
    고속 통신을 위해 상기 교류 전원에 삽입되어 송수신되는 상기 데이터 신호를 부화화하거나 복호화복호화하는 제1 통신 제어부;
    상기 1차측 코일부와 연결되어 상기 데이터 신호를 송수신하는 제1 데이터 커플링부;
    상기 무접점 충전과 상기 데이터 통신의 간섭을 방지하도록 상기 전자기 유도 방식의 전원 전송을 위한 주파수와 상이하게 상기 변조된 데이터 신호의 주파수를 조정하는 제1 출력 조정부; 및
    상기 교류 전원과 상기 교류 전원에 삽입된 상기 데이터 신호를 상기 2차측 장치로 송신하거나 수신하는 1차측 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전을 이용한 통신 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 1차측 코일부는
    상기 2차측 장치에 상응하여 상기 전자기 유도 방식으로 상기 교류 전원을 송수신하는 제1 코일 유닛; 및
    교류 파형으로 변조되어 상기 교류 전원에 삽입되는 상기 데이터 신호를 상기 2차측 장치로 송수신하는 제2 코일 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전을 이용한 통신 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 1차측 장치는
    상기 제1 통신 제어부에서 생성된 신호를 미리 설정된 통신망의 신호로 규격화하는 제1 인터페이스부; 및
    상기 통신망에 연결되어 통신을 수행하는 제1 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전을 이용한 통신 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 2차측 장치는
    상기 1차측 장치로부터 전송된 전원을 1차로 변환하는 제1 변환부;
    상기 제1 변환부에서 변환된 전원을 2차로 변환하는 제2 변환부;
    상기 제2 변환부에서 변환된 전원을 저장하는 배터리;
    상기 제2 변환부에서 변환된 전원을 체크하고 상기 1차측 장치로 전송할 ID 데이터를 생성하는 제2 중앙 처리부;
    상기 제2 중앙 처리부의 제어에 따라 상기 ID 데이터로 ID 데이터 신호를 생성하는 ID 구동 회로부;
    상기 교류 전원에 삽입되어 송수신되는 상기 데이터 신호를 부호화하거나 복호화하는 제2 통신 제어부;
    상기 2차측 코일부와 연결되어 상기 데이터 신호를 송수신하는 제1 데이터 커플링부;
    상기 무접점 충전과 상기 데이터 통신의 간섭을 방지하도록 상기 전자기 유도 방식의 전원 전송을 위한 주파수와 상이하게 상기 변조된 데이터 신호의 주파수를 조정하는 제2 출력 조정부; 및
    상기 교류 전원과 상기 교류 전원에 삽입된 상기 데이터 신호를 상기 1차측 장치로 송신하거나 수신하는 2차측 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전을 이용한 통신 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 2차측 코일부는
    상기 1차측 장치와 상응하여 상기 전자기 유도 방식으로 상기 교류 전원을 송수신하는 제3 코일 유닛; 및
    교류 파형으로 변조되어 상기 교류 전원에 삽입되는 상기 데이터 신호를 상기 1차측 장치로 송수신하는 제4 코일 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전을 이용한 통신 시스템.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 2차측 장치는
    상기 제2 통신 제어부에서 생성된 신호를 미리 설정된 통신망의 신호로 규격화하는 제2 인터페이스부; 및
    상기 통신망에 연결되어 통신을 수행하는 제2 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전을 이용한 통신 시스템.
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