WO2012153975A2

WO2012153975A2 - 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: WO2012153975A2
Application number: PCT/KR2012/003618
Authority: WO
Inventors: 김창호
Original assignee: Kim Chang Ho
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2012-11-15
Also published as: KR101399958B1; WO2012153975A3; KR20120125968A

Abstract

본 발명은 대기전력을 차단 기능을 갖는 무접점 충전 장치에 관한 것으로, 무접점무선충전기와 떨어져 있는 무접점피충전기에 무선으로 전력신호가 전송되도록 한 충전시스템에 있어서, 충전이 완료되면 무접점무선충전기에 전원을 완전하게 차단하여 충전 완료시에도 무접점무선충전기에서 불필요하게 낭비되는 전력을 방지하여 전력생산을 줄여 에너지낭비를 줄이고 전력 생산시 배출되는 CO2의 량을 줄여 환경오염을 늦출 수 있도록 한다.

Description

대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전시스템 및 그 제어 방법

본 발명은 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 전력충전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도방식 또는 공명방식 충전시스템에 있어서 무접점피충전기가 충전이 완료되면 무접점충전기에서의 전력낭비를 방지하기 위한 구조를 구비한 무접점충전시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래의 충전기술로는 휴대폰, PDA, MP3, PMP, 노트북, 전기자동차 등의 충전은 일반적으로 단자를 이용하여 충전을 하거나 또는 무접점 충전시스템으로 유도방식인 경우 1차 코일에서 발생하는 자기장에 의해 2차 코일에 유도기전력으로 유도되는 전기를 충전하는 방식이나, 충전거리를 늘리기 위해 공명방식의 무접점 충전시스템을 사용한다.

그러나 이 충전시스템은 주변의 피충전기들이 충전이 완료되어도 대기전력이 차단되지 않아 불필요하게 에너지가 낭비되고, 이는 CO2 배출량이 증가하여 지구 온난화를 가속하고 있어 불필요하게 낭비되는 대기전력을 차단하는 기술 개발이 시급한 과제다.

따라서 본 발명은 전술한 종래기술상의 문제점을 개선하고자 안출된 것으로, 유도방식 무접점 충전시스템이나 공명방식 무접점 충전시스템에서 한개 또는 다수의 무접점피충전기(배터리. 노트북 배터리, 휴대폰 등)가 만충전되어 충전이 완료되어도 무접점충전기에서 전원이 계속 공급되어 불필요하게 낭비되는 전력을 방지하기 위해서, 무접점충전부의 입력전원을 차단하여 대기전력을 차단하여 에너지를 절약하는 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일 견지에 따르면, 본 발명은 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전 장치에 있어서; 외부 전원을 제공받아 해당 장치의 동작 전원 및 무접점피충전기를 위한 충전전원을 발생시키는 전원부와; 스위치 구조를 가지며, 상기 외부 전원이 상기 전원부에 제공되는 전원 공급 경로에 설치되어, 외부 제어에 따라 상기 외부 전원을 상기 전원부로 공급 또는 차단하는 전원공급/차단부와; 상기 전원부로부터 발생되는 상기 무접점피충전기를 위한 충전전원을 유도방식 공명방식의 무접점충전 방식을 사용하여 상기 무접점피충전기로 제공하는 전력 송신 회로부와; 상기 무접점피충전기와 충전 관련 무선 통신을 수행하기 위한 무선 신호를 송수신 하는 무선송수신부와; 미리 설정된 주기마다 슬립모드에서 깨어나, 상기 무선송수신부를 통한 상기 무접점피충전기와 통신을 수행하여 충전이 요구되는 무접점피충전기가 있을 경우에 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 상기 외부 전원을 공급하도록 제어하여 상기 무선 충전 동작이 수행되도록 하며, 무선충전이 요구되는 무접점피충전기가 없을 경우에는 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 제어하여 슬립모드로 진입하는 제어부와; 상기 슬립모드시 상기 제어부와 상기 무선송수신부에 전원을 공급하기 위한 전원을 충전하는 슬립모드전원부를 포함함을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 전원공급/차단부는, 래칭릴레이, 릴레이, 또는 반도체소자로 스위칭 구조를 구현하며, 상기 슬립모드전원부는 슈퍼캐패시터를 이용하여 구성한다.

바람직하게는, 상기 제어부는 상기 무접점피충전기의 충전 동작 수행 중에서 해당 충전 중인 무접점피충전기와 지속적으로 통신이 안 될 경우에도 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 제어하여 슬립모드로 진입한다.

바람직하게는, 상기 제어부는 미리 설정된 주기로 전원상태를 체크하여, 상기 슬립모드전원부의 충전 전력이 모두 방전이 되기 전에 전원이 공급되도록 미리 설정된 주기로 전원공급/차단부를 제어하여 상기 전원부로 상기 외부 전원이 제공되도록 제어함을 특징으로 하는 무접점 충전 장치.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 본 발명은 외부 전원을 제공받아 해당 장치의 동작 전원 및 무접점피충전기를 위한 충전전원을 발생시키는 전원부와, 상기 전원부에 제공되는 전원 공급 경로에 설치되어 상기 외부 전원을 상기 전원부로 공급 또는 차단하는 전원공급/차단부를 구비하는 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전 장치의 무접점 충전 방법에 있어서; 미리 설정된 주기로, 슬립모드에서 깨어나 무접점피충전기를 확인하기 위한 확인 신호를 무선 송출하는 과정과; 상기 확인된 무접점피충전기로부터 충전요구 신호의 수신시에, 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 상기 외부 전원을 공급하도록 하여 충전동작을 수행하는 과정과; 상기 충전동작 시에, 충전이 요구되는 무접접피충전기가 없는지 확인하여, 충전이 요구되는 무접점피충전기가 없으면, 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 하여 충전 동작을 중단하고 상기 슬립모드로 진입하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무접점피충전기의 충전 동작 수행 중에서 해당 충전 중인 무접점피충전기와 지속적으로 통신을 수행하여 상기 무접점피충전기와 지속적인 통신이 안 될 경우에도 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 한다.

바람직하게는, 상기 충전이 요구되는 무접접피충전기가 없는지 확인하는 것은 상기 무접점피충전기로부터 충전완료 신호의 수신을 통해 확인하며, 다수의 무접점피충전기의 동시 충전시에는 상기 다수의 무접점피충전기 모두로부터 충전완료 신호의 수신 여부 또는 지속적인 통신이 안되는 것을 확인하는 것임을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명은 무접점 충전 장치에서 하나 또는 다수의 무접점피충전기가 충전을 완료되면 무접점충전기의 전원을 완전히 차단하여 충전전이 완료되어도 전력을 낭비되는 종래의 무접점 충전시스템의 단점을 보완하여 전력의 낭비를 줄여 전력 낭비를 줄여 에너지 낭비를 방지하고 상기 전력 생산 시 발생되는 CO2 줄여 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단 기능을 갖는 유도방식 무접점 충전 시스템의 블록 구성도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단 기능을 갖는 공명방식 무접점 충전 시스템의 블록 구성도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단 기능을 갖는 무접점 충전 동작의 흐름도

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 무접점충전기, 무접접피충전기, 고주파전력구동부, 공명전력변환부, 전원공급/차단부, 슬립모드전원부 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐이다. 이러한 특정 사항들에 대해 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

본 발명에 따른 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전 시스템은, 무접점충전기(1)와 및 이와 이격되어 위치하는 무접접피충전기(2)로 구성된다. 이때 무접점 충전 방식에는 도 1에 도시된 바와 같이, 유도방식 무접점 충전 방식이나 도 2에 도시된 바와 같이, 공명방식 무접점 충전 방식이 있는데, 어느 방식이든 상기 무접점충전기(1)는 무접점피충전기(2)가 충전이 완료되면 전력낭비를 방지하기 위해 전원을 차단하고 무접접피충전기(2)가 충전이 필요할 때는 전원을 공급하도록 구비한 전원공급/차단부(15)와; 무접점충전기(1)가 전원 차단된 상태, 즉 슬립모드시에는 슬립모드전원부(11)에 충전된 전원으로 제어부(14, 140)와 무선송수신부(13, 150)에만 전원을 공급하도록 한 슬립모드전원부(11, 120)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단 기능을 갖는 유도방식 무접점 충전 시스템의 블록 구성도로서, 도 1을 참조하여, 먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도방식 무접점 충전 시스템의 구성을 보다 상세히 설명하면, 그 구성은 크게는 무접점충전기(1) 및 이와 이격되어 위치하는 무접접피충전기(2)로 구성된다.

무접점충전기(1)의 전원이 차단된 상태(슬립모드)및 전원이 공급되는 상태에서 제어를 하기 위해 구비한 제어부(14)는, 미리 설정된 일정주기 T1마다 슬립모드에서 깨어나, 무선 송수신하기 위해 구비한 무선송수신부(13)와 안테나1을 통해 충전을 하고자하는 무접점피충전기(2)가 있는지 확인하는 송신신호를 송신한다. 이후 무접점피충전기(2)로부터 충전요구신호가 수신되면 전원공급/차단부(15)를 제어하여 전원이 공급되도록 한다. 즉, 스위치 구조의 전원공급/차단부(15)는 상기 제어부(14)의 제어에 의해 외부 전원(예를 들어AC 220V)을 전원부(10)로 공급 또는 차단하는 기능을 수행한다. 전원부(10)는 상기 전원공급/차단부(15)를 통해 상기 외부 전원을 제공받아 해당 무접점충전기(1)의 (내부 각 기능부들의) 동작 전원 및 무접점피충전기(2)를 위한 충전전원을 발생시킨다. 따라서, 전원공급/차단부(15)의 외부 전원 공급 동작에 의해 충전전원을 공급하기 위해 구비된 전원부(10)에 전원을 공급하며, 전원부(10)는 충전 전원을 발생하여 상기 무접점충전 방식을 사용하여 상기 무접점피충전기(2)로 충전전력을 제공하는 전력송신 회로부, 도 1의 예에서는 고주파전력구동부(12) 및 코일1로 제공한다. 이에 따라 충전에 필요한 전원을 고주파로 변환하도록 구비된 고주파전력구동부(12)에서 고주파로 변환하여 유도코일1에 인가되도록 함으로써, 무접점피충전기(2)에서 상기 무접점충전기(1)의 유도코일1과 대응되는 위치에 구비된 코일2에 고주파가 유도되어 되도록 한다. 이때, 슬립모드시 제어부(14)와 무선송수신부(13)에 전원을 공급하기 위해 구비한 슬립모드전원부(12)에 전원이 충전된다.

또한 충전 중인 상태에서도 무접점충전기(1)는 일정 주기T1마다 또 다른 충전이 요구되는 무접점피충전기(2)가 있는지 체크하기 위해 신호를 송신하고 다른 무접점피충전기(2)로부터 충전요구신호가 수신되면 해당 무접점피충전기(2)의 ID번호를 세트한다.

무접점피충전기(2)에 구비된 유도 코일2에 유도된 전력은 전압을 공급하는 충전전압공급부(17)에 공급되며, 충전전압공급부(17)는 이에 따라 배터리를 충전하게 된다. 이때 무접점피충전기(2)의 제어부(19)의 제어에 따라 배터리의 충전전압을 제어 및 감지하도록 구비된 충전전압감지부(18)는 배터리의 충전상태를 감지하여 이를 제어부(19)로 제공한다. 배터리의 만충전이 되면 제어부(19)는 무접점충전기(1)로 무선으로 신호를 송수신하기 위해 구비한 무선송수신부(20)와 안테나2를 통해서 송수신신호를 무접점충전기(1)로 송신하거나 수신되도록 구성한다.

상기 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가지므로, 무접점충전기(1)의 전원이 차단된 상태에서 제어부(14)(마이크로컴퓨터로 구성)가 주기적으로 슬립모드 깨어나 무선송수신부(13)(지그비등으로 구성)에 무접점피충전기(2)의 확인을 위한 송신신호를 보내고, 이에 따라 충전을 하고자하는 무접점피충전기(2)로부터 충전요구 신호가 수신되면 전원이 공급되도록 전원공급/차단부(15)(래칭릴레이나, 릴레이, 또는 반도체소자 등으로 구성)를 제어하여 외부 전원이 전원부(10)에 제공되도록 한다. 이에 따라 전원부(10)는 충전에 필요한 전원을 고주파로 변환하도록 구비된 고주파전력구동부(12)로 전원을 공급하여, 고주파 전력이 코일1에 인가되도록 한다. 이때, 전원이 차단되었을 때도 주기적으로 깨어나 제어하기 위한 전원을 공급하는 슬립모드전원부(12)(슈퍼캐패시터 등을 이용하여 구성될 수 있음)도 충전된다.

한편, 무접점피충전기(2)와 송수신을 하기 위해 무선송수신부(13)와 안테나1을 구비하여 충전 제어에 필요한 정보를 주고받을 수 있게 구성한다. 여기서 무선송수신 주파수는 2.4GHz나 5GHz 대역을 사용할 수 있다.

또한, 통신 프로토콜은 임의의 바이트로(byte)로 패킷을 구성 할 수 있다. 예를 들어, 스타트인디케이터 1byte, 데이터필드사이즈 1byte, Command 1byte, 패킷타입 1byte, 데이터버퍼 가변byte, 패킷첵썸 1byte, End인디케이터 1byte로 구성할 수 있다.

무접점피충전기(2)에 구비된 코일2에 전력이 유도되면 무접점피충전기(2)의 제어부(19)(마이클컴퓨터로 구성)는 충전전압을 제어 감지하여, 배터리의 충전상태가 만충전이 되면, 제어부(19)는 무접점충전기(1)로 충전완료를 알리는 신호가 무선송수신부(20)에서 안테나2를 통해 무접점충전기(1)로 무선 송수신하도록 한다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무접점충전기(1)에서는 무선 충전 개시 조작을 사용자에 의해 수동으로 조작받기 위한 충전용 스위치(16)를 추가로 더 구비할 수 있다. 즉 이러한 충전용 스위치(16)가 사용자에 의해 온 상태로 조작될 경우에 제어부(14)는 현재 전원공급차단부(15)에 의해 외부 전원이 차단된 상태에서 전원공급차단부(15)를 제어하여 전원부(10)로 외부 전원이 공급되도록 제어함으로써, 결국 무접점피충전기(2)에 대한 충전 동작이 수행되록 하며, 이후 충전이 완료되면, 전원공급차단부(15)를 제어하여 전원부(10)로 외부 전원이 공급되는 것을 차단하는 동작을 수행하게 된다.

이러한 구성은 무접점충전기(1)와 무접점피충전기(2)가 1:1로 충전하는 시스템에 적용될 경우에 보다 유용하며, 이 경우에, 슬립모드전원부(11)를 구비하지 않을 수고 상기 충전용 스위치(16)의 조작에 의해서 충전 개시 동작을 수행하도록 구성할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단 기능을 갖는 공명방식 무접점 충전 시스템의 블록 구성도로서, 그 구성은 상기 도 1에 도시된 구성과 마찬가지로 크게는 무접점충전기(1) 및 이와 이격되어 위치하는 무접접피충전기(2)로 구성되며, 또한 그 내부 구성도 도 2에 도시된 구성은 공명방식으로 무선 충전을 수행하기 위한 구성이 더 구비된다는 점에서 차이가 있으며, 그 외에 구성은 상기 도 1에 도시된 구성과 동일할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 공명방식 무접점 충전 시스템에서는 무접점충전기(1)는 상기 도 1에 도시된 구성과 마찬가지의 구성을 가지는 유도전력송신부(100)와, 유도전력송신부(100)에서 발생된 전력을 공명방식의 전력을 변환하는 송신공명전력변환부(200)로 구성할 수 있다. 또한 무접점피충전기(2)에서는 상기 무접점충전기(1)의 송신공명전력변환부(200)에서 발생된 공명방식의 전력을 수신하여 유도전력을 변환하는 수신공명전력변환부(300)와 유도전력수신부(400)로 구성할 수 있다.

먼저, 무접점충전기(1)의 구성 및 동작을 살펴보면, 무접점충전기(1)의 전원이 차단된 상태(슬립모드) 및 전원이 공급되는 상태에서 제어를 하기 위해 구비한 제어부(140)에서, 제어부(140)는 일정 주기 T1마다 깨어나 무선 송,수신하기 위해 구비한 무선송수신부(150) 및 안테나3을 통해 충전을 하고자하는 무접점피충전기(2)가 있는지 확인하는 신호를 송신하고, 무접점피충전기(2)로부터 충전요구신호가 수신되면 전원공급/차단부(15)를 제어하여 충전전원을 공급하기 위해 구비된 전원부(110)에 외부 전원을 공급한다. 이에 따라, 충전에 필요한 전원을 고주파로 변환하도록 구비된 고주파전력구동부(130)에서 고주파로 전력으로 전송코일(111)에 인가되도록 한다. 이때, 슬립모드시 제어부(140)와 무선송수신부(150)에 전원을 공급하기 위해 구비한 슬립모드전원부(120)에 전원이 충전한다. 또한 충전 중인 상태에서도 무접점충전기(1)는 일정주기T1 마다 또 다른 무접점피충전기(2)가 있는지 체크하기 위해 확인신호를 송신하고 다른 무접점피충전기(2)로부터 신호가 수신되면 해당 ID번호를 세트한다.

공명전력 전송을 위하여 구비된 송신공명전력변환부(200)에서는, 전송코일(111)에서 유도된 전력을 받기 위해 송신공명전력변환부(200)의 일 측에 구비한 수신코일(211)에서 유도된 전력을 수신공명전력변환부(300)측으로 공명전력신호가 전달되도록 전력송신코일(250)을 타 측에 구비하며, 상기 수신코일(211)에서 발생되는 전력신호를 공명신호로 전력신호가 발신되도록 변환전력처리부(220), 전력신호변환처리부(230), 변환컨버터부(240) 및 변환제어부(210)를 구비한다.

또한, 무접점피충전기(2)의 수신공명전력변환부(300)는 전력송신코일(250)로부터 출력된 전력신호를 수신받기 위한 전력수신코어(350)가 일 측에 구비되고, 유도전력수신부(400) 측으로 유도전력을 유기되도록 하기 위한 유도전송코일(360)을 타 측에 구비하며, 상기 전력수신코어(350)에서 발생되는 전력신호를 유도전송코일(360)에서 발신되는 유도자기장에 의한 신호로 전력신호가 발생 되도록 하기 위한 공명수신처리부(340), 공명신호변환처리부(33), 공명컨버터부(320), 및 공명수신제어부(310)를 구비한다.

한편, 유도전송코일(360)에서 발신되는 유도자기장에 의한 신호를 받아 배터리에 충전하기 위한 유도전력수신부(400)의 일측에 2차측충전코일(460)을 구비하고 2차측충전코일(460)로부터 수신된 전력을 배터리에 충전하기 위해 전력수신부(440), 충전전원부(420), 제어부(410), 무선송수신부(430) 및 안테나4를 포함하여 구비될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단 기능을 갖는 무접점 충전 동작의 흐름도로서, 상기 도 3에 다른 동작은 상기 도 1 및 도 2에 무접점충전기(1)의 제어부 및 무접점피충전기(2)의 제어부에 의해 수행될 수 있다. 도 3을 참조하면, 먼저 502단계에서 무접점충전기(1)의 제어부는 일정주기로 슬립모드에서 깨어나 무접점피충전기(2)를 확인하기 위한 확인 신호를 무선 송출하도록 제어한다. 이러한 무접점충전기(1)의 확인 신호를 수신한 무접점피충전기(2)의 제어부는 충전이 요구될 경우에 504단계에서 자신의 고유 ID를 포함한 충전요구 신호를 무선 송출하도록 제어한다. 이후 506단계에서는, 무접점충전기(1)의 제어부는 상기 무접점피충전기로부터 송신된 충전요구 신호에 수신함으로서, 충전이 요구되는 무접점피충전기를 확인하고 충전동작을 수행한다.

한편, 508단계에서 무접점피충전기(2)의 제어부는 충전완료가 되었을 경우에 자신의 고유 ID를 포함하는 충전완료 신호를 무접점충전기(1)로 무선 송신하고, 510단계에서 무접점충전기(1)는 상기 충전완료 신호를 수신하여 충전이 요구되는 무접점피충전기(2)가 없을 경우에 충전 동작을 중단하고, 512단계에서 슬립모드로 진입하도록 제어한다.

상기 도 3의 동작을 보다 상세히 살펴보면, 전원이 차단된 상태나 충전 중 상태에서 주변에 충전을 하고자하는 무접점피충전기(2)가 있는지 무접점충전기(1)의 제어부는 일정주기T1 마다 주기적으로 깨어나 무선송수신부에 주변에 무접점피충전기(2)가 있는지 확인 신호를 안테나를 통해 송신한다.

이후, 주변에 충전을 하고자하는 무접점피충전기(2)가 있는 경우에, 무접점피충전기(2)의 안테나를 통해 무선송수신부로 신호가 수신되면 무접점피충전기(2)의 제어부는 임의의 고유의 ID번호를 발생하여 무선송수신부를 통해 안테나로 신호를 송신하여 충전하겠다는 신호를 보낸다.

무접점충전기(1)의 안테나로 충전을 하고자하는 무접점피충전기(2)의 고유의 ID번호를 갖는 신호가 수신되면, 고유ID번호를 세트하고 전원공급/차단부(15)를 동작시켜 전원을 공급하여 충전을 시작한다. 이때, 충전 중에도 무접점충전기(1)는 주기적으로 무접점피충전기(2)가 있는지 확인 신호를 안테나를 통해 송신하여 무접점피충전기(2)로부터 임의의 고유의 ID번호를 부여한 신호가 수신되면 고유ID번호를 세트하고 충전을 한다.

무접점피충전기(2)가 충전이 완료되면 무접점피충전기(2)는 고유 ID번호를 포함한 충전완료 신호를 무선송수신부를 통해 안테나로 신호를 송신하게 되는데, 무접점충전기(1)의 제어부는 무접점충전기(1)의 안테나로 수신된 이 신호로 무접점피충전기(2)의 고유의 ID번호를 확인하여 해당 ID번호의 무접점피충전기(2)가 충전완료되었음을 판단하고 해당 ID번호를 클리어한다.

또한, 세트된 ID번호의 무접점피충전기(2)와 여러 번 통신이 안 될 경우 주변에서 충전이 완료되지 않은 상태에서 충전을 하지 않고 다른 곳으로 이동한 것으로 판단하여 해당ID번호를 클리어한다.

다수의 무접점피충전기(2)가 충전 중인 경우 세트된 해당 ID번호가 모두 클리어되면, 충전이 완료된 것으로 판단하여 전원공급/차단부를 차단하여 전원 공급을 차단하여 전력낭비가 없도록 제어하는 단계와 슬립모드로 진입하여 주기(T1)로 깨어나 주변에 무접점피충전기(2)의 충전요구 신호가 있는지 확인하고 없으면 다시 슬립모드로 진행하도록 제어한다.

또한 장시간 무접점충전기(1)에 전원이 공급되지 않아 슬립모드전원부의 충전 전력이 모두 방전되는 것을 방지하기 위해서 주기적으로 전원상태를 체크하여, 슬립모드전원부의 충전 전력이 모두 방전이 되기 전에 일정시간T2 동안 전원이 공급되도록 전원공급/차단부(15)를 제어하여 슬립모드전원부(11)를 충전하도록 제어한다.

상기한 동작 외에도, 무접점충전기(1)가 슬립모드상태에 있는 경우에, 무접점피충전기(2)에서 충전 요구신호가 송신되어 무접접충전기(1)에 수신되는 경우에, 무접점충전기(1)는 슬립모드에서 깨어나 수신된 무접점피충전기(2)에 충전 동작을 수행하는 동작을 수행할 수도 있다. 즉, 이 경우에도 무접점충전기(1)는 슬립모드에서 깨어나 수신된 무접점피충전기의 고유ID를 세트하고 충전전원을 발생하여 충전전력을 공급하고, 무접점피충전기(2)에서 충전 완료신호와 고유ID가 수신되면 설정된 고유ID를 클리어하는 동작을 수행할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따라 무접점충전시스템의 대기전력을 자동으로 차단하고 필요시 자동으로 충전이 되도록 구성한 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전 장치 및 그 제어 방법에 관한 일 실시 예를 설명하였으나, 이외에도 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims

대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전 장치에 있어서,

외부 전원을 제공받아 해당 장치의 동작 전원 및 무접점피충전기를 위한 충전전원을 발생시키는 전원부와;

스위치 구조를 가지며, 상기 외부 전원이 상기 전원부에 제공되는 전원 공급 경로에 설치되어, 외부 제어에 따라 상기 외부 전원을 상기 전원부로 공급 또는 차단하는 전원공급/차단부와;

상기 전원부로부터 발생되는 상기 무접점피충전기를 위한 충전전원을 유도방식 공명방식의 무접점충전 방식을 사용하여 상기 무접점피충전기로 제공하는 전력 송신 회로부와;

상기 무접점피충전기와 충전 관련 무선 통신을 수행하기 위한 무선 신호를 송수신 하는 무선송수신부와;

미리 설정된 주기마다 슬립모드에서 깨어나, 상기 무선송수신부를 통한 상기 무접점피충전기와 통신을 수행하여 충전이 요구되는 무접점피충전기가 있을 경우에 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 상기 외부 전원을 공급하도록 제어하여 상기 무선 충전 동작이 수행되도록 하며, 무선충전이 요구되는 무접점피충전기가 없을 경우에는 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 제어하여 슬립모드로 진입하는 제어부와;

상기 슬립모드시 상기 제어부와 상기 무선송수신부에 전원을 공급하기 위한 전원을 충전하는 슬립모드전원부를 포함함을 특징으로 하는 무접점 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 전원공급/차단부는, 래칭릴레이, 릴레이, 또는 반도체소자로 스위칭 구조를 구현하며,

상기 슬립모드전원부는 슈퍼캐패시터를 이용하여 구성함을 특징으로 하는 무접점 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 무접점피충전기의 충전 동작 수행 중에서 해당 충전 중인 무접점피충전기와 지속적으로 통신이 안 될 경우에도 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 제어하여 슬립모드로 진입함을 특징으로 하는 무접점 충전 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 미리 설정된 주기로 전원상태를 체크하여, 상기 슬립모드전원부의 충전 전력이 모두 방전이 되기 전에 전원이 공급되도록 미리 설정된 주기로 전원공급/차단부를 제어하여 상기 전원부로 상기 외부 전원이 제공되도록 제어함을 특징으로 하는 무접점 충전 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 무선 충전 개시 조작을 사용자에 의해 수동으로 조작받기 위한 충전용 스위치를 더 구비하며,

상기 제어부는 상기 충전용 스위치의 조작에 의해 충전 동작을 시작함을 특징으로 하는 무접점 충전 장치.
외부 전원을 제공받아 해당 장치의 동작 전원 및 무접점피충전기를 위한 충전전원을 발생시키는 전원부와, 상기 전원부에 제공되는 전원 공급 경로에 설치되어 상기 외부 전원을 상기 전원부로 공급 또는 차단하는 전원공급/차단부를 구비하는 대기전력 차단기능을 갖는 무접점 충전 장치의 무접점 충전 방법에 있어서,

미리 설정된 주기로, 슬립모드에서 깨어나 무접점피충전기를 확인하기 위한 확인 신호를 무선 송출하는 과정과;

상기 확인된 무접점피충전기로부터 충전요구 신호의 수신시에, 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 상기 외부 전원을 공급하도록 하여 충전동작을 수행하는 과정과;

상기 충전동작 시에, 충전이 요구되는 무접접피충전기가 없는지 확인하여, 충전이 요구되는 무접점피충전기가 없으면, 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 하여 충전 동작을 중단하고 상기 슬립모드로 진입하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 무접점 충전 방법.
제6항에 있어서,

상기 무접점피충전기의 충전 동작 수행 중에서 해당 충전 중인 무접점피충전기와 지속적으로 통신을 수행하여 상기 무접점피충전기와 지속적인 통신이 안 될 경우에도 상기 전원공급/차단부가 상기 전원부로 제공되는 상기 외부 전원이 차단되도록 함을 특징으로 하는 무접점 충전 방법.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 충전이 요구되는 무접접피충전기가 없는지 확인하는 것은 상기 무접점피충전기로부터 충전완료 신호의 수신을 통해 확인하며,

다수의 무접점피충전기의 동시 충전시에는 상기 다수의 무접점피충전기 모두로부터 충전완료 신호의 수신 여부 또는 지속적인 통신이 안되는 것을 확인하는 것임을 특징으로 하는 무접점 충전 방법.